混合动力船舶能量管理研究综述 被引量：21

1

作者 侯慧 甘铭 +2 位作者 吴细秀 谢坤 范则阳 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期216-229,共14页

随着世界各国对船舶节能减排越来越重视,混合动力船舶在节能减排技术方面的优势日趋凸显,通过对混合动力船舶的能量管理而使船舶上的多种能源高效协调工作,成为了在保证船舶动力性的前提下实现节能减排的关键。针对混合动力船舶能量管... 随着世界各国对船舶节能减排越来越重视,混合动力船舶在节能减排技术方面的优势日趋凸显,通过对混合动力船舶的能量管理而使船舶上的多种能源高效协调工作,成为了在保证船舶动力性的前提下实现节能减排的关键。针对混合动力船舶能量管理的最新研究进展及研究现状,首先,从可靠性、经济性及环保性这3个角度对混合动力船舶的能量管理目标进行总结;然后,从规则型和优化型能量管理的角度,对比现有的能量管理策略,全面和深入分析针对这些能量管理策略的研究所存在的优缺点及其应用条件;最后,根据上述研究的不足,对未来混合动力船舶能量管理的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 混合动力船舶 节能减排 能量管理目标 能量管理策略

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混合动力船舶能量管理系统的最优控制 被引量：14

2

作者 兰熙 沈爱弟 +1 位作者 高迪驹 孙彦琰 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1859-1862,共4页

针对由发电机组和动力电池两种不同的电源组合而成的混合动力船舶供电系统,在功率需求给定的情况下,合理地分配两种电源的功率输出,使得混合动力船舶在整个航行周期内的总耗油量达到最小是能量管理系统需要解决的问题。采用一种动态规... 针对由发电机组和动力电池两种不同的电源组合而成的混合动力船舶供电系统,在功率需求给定的情况下,合理地分配两种电源的功率输出,使得混合动力船舶在整个航行周期内的总耗油量达到最小是能量管理系统需要解决的问题。采用一种动态规划的方法优化两种电源的功率输出比重,通过建立包含动力电池等效油耗的最小油耗量的目标函数得到柴油发电机的最优控制序列,从而计算出整个航行周期内柴油发电机的最小油耗值。仿真结果表明,与开关式控制策略相比,该方法能有效降低混合动力系统的油耗量。 展开更多

关键词 动态规划 能源管理系统 切换系统 混合动力船舶

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混合动力船舶双向充电装置高性能控制策略

3

作者 王孙清 郑恒持 +3 位作者 于朝 孔昕 张炜 李彬彬 《船电技术》 2024年第5期1-8,共8页

充电装置作为混合动力船舶最重要的组成之一,保证了系统主交流电网与主电池之间的能量转换。因此,研究其控制策略以及充电效率等问题对今后混合动力船舶的发展具有重要的指导意义。基于此,本文首先针对混合动力船舶充电装置的电路拓扑... 充电装置作为混合动力船舶最重要的组成之一,保证了系统主交流电网与主电池之间的能量转换。因此,研究其控制策略以及充电效率等问题对今后混合动力船舶的发展具有重要的指导意义。基于此,本文首先针对混合动力船舶充电装置的电路拓扑进行了分析。其次,重点对系统中不同工作模式的控制策略进行了研究,在充电和馈网模式下,提出了一种基于三相PWM整流器的预测直接功率控制的新型整体控制策略,对传统的控制策略进行了改进,简化充电/馈网模式的控制策略并提高了充放电效率和集成度。最后通过Simulink软件的仿真平台以及样机实验平台,仿真和实验分析验证了所提出控制策略的有效性和准确性。 展开更多

关键词 混合动力船舶 充电装置 充电/馈网模式 预测直接功率控制

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基于DRL的无人船混合动力系统能量管理策略研究 被引量：10

4

作者 陈剑龙 刘俊峰 +2 位作者 王振刚 曾君 洪晓斌 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第2期9-15,共7页

无人船混合动力系统的能量管理是提高无人船能源供应稳定性和提升无人船续航里程的关键因素。该文针对无人船运行特点,设计一种光柴储混合动力系统,并提出一种基于深度强化学习的无人船混合动力系统能量管理策略。该文首先分析光柴储混... 无人船混合动力系统的能量管理是提高无人船能源供应稳定性和提升无人船续航里程的关键因素。该文针对无人船运行特点,设计一种光柴储混合动力系统,并提出一种基于深度强化学习的无人船混合动力系统能量管理策略。该文首先分析光柴储混合动力无人船的动力系统结构和运行模式,引入深度强化学习理论,将结合深度学习与强化学习的深度Q网络算法应用于混合动力无人船的智能能量管理方法。仿真结果表明混合动力船舶相较柴电动力船舶在成本、节能和环保等方面具有优势,所提出的能量管理策略具备自学习能力,能合理有效地自主应对突发场景,从而有效支撑无人船技术的发展。 展开更多

关键词 混合动力船舶 无人船 能量管理 深度强化学习 深度Q网络

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计及电池全寿命周期的船舶复合储能多目标容量配置研究 被引量：5

5

作者 冯龙祥 汤旭晶 +3 位作者 李昕 袁裕鹏 孙玉伟 袁成清 《中国航海》 CSCD 北大核心 2023年第1期30-38,共9页

混合动力船舶通过合理配置各动力源容量可有效提高储能系统利用率,提升航运经济性。针对特定船舶典型工况下的实际负载功率曲线,分别利用平均值法和基于频谱分析的低通滤波法求得船舶动力源各参考功率值。在考虑电池全寿命周期成本的基... 混合动力船舶通过合理配置各动力源容量可有效提高储能系统利用率,提升航运经济性。针对特定船舶典型工况下的实际负载功率曲线,分别利用平均值法和基于频谱分析的低通滤波法求得船舶动力源各参考功率值。在考虑电池全寿命周期成本的基础上,建立以储能系统总成本和总质量最优的双目标函数,确定以储能元件型号与串并联数量为决策变量,在满足系统峰值功率和最大能量等约束条件下,利用第二代非支配排序遗传算法对复合储能系统进行最优容量配置。算例分析的结果验证了复合储能系统多目标优化模型的正确性以及其较纯电池储能在成本和质量方面的优越性。 展开更多

关键词 混合动力船舶 低通滤波 全寿命周期 多目标优化 容量配置

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国外复合船型研究发展状况和趋势 被引量：4

6

作者 柳卫东 裘泳铭 朱美琪 《武汉交通科技大学学报》 2000年第3期294-300,共7页

对国外复合船型的发展状况和趋势进行了收集整理 ,对该类船型中为众多文献公认各方面性能比较优良的单体小水线面水翼复合型高速船 ( HYSWAS)的研究、开发。

关键词 复合船型 发展概况 HYSWAS 开发 建造

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混动船舶电池总成的热管理策略研究

7

作者 肖鹏 匡海鹏 +4 位作者 卢一鸣 李伟 凌鑫晨 冯朝均 江吉兵 《广东化工》 CAS 2024年第23期1-6,13,共7页

为研究热管理策略对电池系统温度及寿命的影响,本文以混动船舶为研究对象,搭建电芯等效电路模型计算电池系统产热,分析电池系统的组成结构,进行电池系统热模型的搭建,并对混动船舶的典型使用工况进行相应的测试仿真对标,基于热电耦合模... 为研究热管理策略对电池系统温度及寿命的影响,本文以混动船舶为研究对象,搭建电芯等效电路模型计算电池系统产热,分析电池系统的组成结构,进行电池系统热模型的搭建,并对混动船舶的典型使用工况进行相应的测试仿真对标,基于热电耦合模型进行电池系统总成的热管理策略的制定,通过计算并对比静态策略和动态策略下电池系统的温度特性及寿命的影响,该研究对混动船舶电池系统的热策略研究提供方向。 展开更多

关键词 混动船舶 电池系统 热管理 热策略 寿命

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混合动力船舶发电机组与储能逆变器并网控制技术仿真 被引量：1

8

作者 张荣沛 徐超 +1 位作者 张小玉 叶飞 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期132-142,共11页

以采用低速机混合动力系统的远洋化学品船为研究对象,搭建船舶电网混合动力系统模型。针对多台逆变器并联以及发电机组与逆变器并联存在的功率耦合振荡问题,提出基于虚拟阻抗方法的混合动力电网功率解耦理论,实现多台逆变器与柴发机组... 以采用低速机混合动力系统的远洋化学品船为研究对象,搭建船舶电网混合动力系统模型。针对多台逆变器并联以及发电机组与逆变器并联存在的功率耦合振荡问题,提出基于虚拟阻抗方法的混合动力电网功率解耦理论,实现多台逆变器与柴发机组之间的功率分配和负载转移。研究结果表明,基于虚拟阻抗的混合动力系统功率控制方法能实现对逆变器和柴发机组的精准有功和无功功率控制,保证电网电压和频率的稳定。 展开更多

关键词 混合动力船舶 发电机组 储能系统 并网控制

原文传递

一种混合动力船舶直流绝缘电阻检测的方法 被引量：2

9

作者 王润东 翟琳 褚建新 《测控技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期141-143,共3页

针对混合动力船舶存在的直流绝缘问题,根据混合动力船舶直流系统的特点介绍了一种混合动力船舶直流绝缘性能的检测方法,此方法通过测量直流系统正负母线对地的电压来计算正负母线分别对地的绝缘电阻值。介绍了检测原理和绝缘电阻计算公... 针对混合动力船舶存在的直流绝缘问题,根据混合动力船舶直流系统的特点介绍了一种混合动力船舶直流绝缘性能的检测方法,此方法通过测量直流系统正负母线对地的电压来计算正负母线分别对地的绝缘电阻值。介绍了检测原理和绝缘电阻计算公式,以及部分测试数据。测试结果表明,该方法能实时、准确地对混合动力船舶进行绝缘检测且误差较小。 展开更多

关键词 混合动力船舶 直流 绝缘检测

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直流组网船舶供电变流器运行与控制策略研究 被引量：2

10

作者 洪学武 邓建华 +3 位作者 姚涛 雷黎明 陈剑 张美玲 《控制与信息技术》 2021年第4期31-36,共6页

通过采用电力电子变换技术和储能技术,直流组网电力推进系统成为混合动力船舶提高燃油效率、减少碳排放及增强冗余性能的最佳选择。文章介绍了直流组网型混合动力船舶推进变流系统的构成及其工作原理。针对其日用负载供电变流器的多运... 通过采用电力电子变换技术和储能技术,直流组网电力推进系统成为混合动力船舶提高燃油效率、减少碳排放及增强冗余性能的最佳选择。文章介绍了直流组网型混合动力船舶推进变流系统的构成及其工作原理。针对其日用负载供电变流器的多运行模式及其控制策略,提出一种基于正、负dq同步旋转坐标系的分序控制方法,以保证三相供电变流器带单相负荷时输出电压的平衡;并通过坐标变换构造负序指令,从而无须依赖数字低通滤波器。仿真和实验结果显示,对比传统的单独正序控制,采用该控制策略后,正序、负序分序控制电压波形不平衡度由12%降为小于0.5%,验证了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 混合动力船舶 低碳排放 直流组网 船舶供电变流器 多运行模式 单相负载 分序控制

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有限元分析及应力配筋法在大型复杂混合式船闸结构设计中的应用 被引量：7

11

作者 龙丽吉 康海贵 高鑫林 《水运工程》 北大核心 2013年第8期141-146,共6页

通过有限元方法分析了复杂地质条件下的混合式船闸,主要模拟了在正常使用工况和检修工况下,地基、闸室结构、闸墙后回填相互作用系统的受力特征和变形特征。再根据有限元分析结果,用应力配筋法对复杂的闸室结构进行配筋分析。阐述了应... 通过有限元方法分析了复杂地质条件下的混合式船闸,主要模拟了在正常使用工况和检修工况下,地基、闸室结构、闸墙后回填相互作用系统的受力特征和变形特征。再根据有限元分析结果,用应力配筋法对复杂的闸室结构进行配筋分析。阐述了应力配筋法的理论依据以及与有限元方法组合应用的具体步骤和分析实例。 展开更多

关键词 有限元 混合式船闸 应力配筋

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串联式混合动力内河船舶参数匹配及控制策略研究 被引量：3

12

作者 潘海邦 薛圻蒙 +1 位作者 高迪驹 张伟 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期55-61,共7页

以某环境监测船为研究对象,根据基本参数与设计指标,在满足船舶动力性指标要求的前提下对船舶动力系统进行参数匹配,提高船舶经济性并改善排放性能。在混合动力船舶电力推进试验平台上采用切换理论控制策略进行仿真试验,结果表明,船舶... 以某环境监测船为研究对象,根据基本参数与设计指标,在满足船舶动力性指标要求的前提下对船舶动力系统进行参数匹配,提高船舶经济性并改善排放性能。在混合动力船舶电力推进试验平台上采用切换理论控制策略进行仿真试验,结果表明,船舶在满足性能要求的前提下,燃油消耗量大幅降低,验证了动力系统参数匹配结果及控制策略的合理性和可行性。 展开更多

关键词 串联式混合动力船舶 参数匹配 控制策略 切换系统理论

原文传递

混合动力船舶的建模与能量管理 被引量：3

13

作者 张逸峰 王锡淮 《船电技术》 2018年第7期32-37,共6页

考虑到能源和环境的问题日益突出,开发低能耗、低排放的绿色船舶成为当今船舶工业的首要任务。设计混合动力船舶电力推进系统的架构,采用光伏电池和燃料电池等清洁能源与柴油发电机混合动力驱动船舶,加上蓄电池作为储能元件对多余的功... 考虑到能源和环境的问题日益突出,开发低能耗、低排放的绿色船舶成为当今船舶工业的首要任务。设计混合动力船舶电力推进系统的架构,采用光伏电池和燃料电池等清洁能源与柴油发电机混合动力驱动船舶,加上蓄电池作为储能元件对多余的功率的吸收或缺少功率的补充。并且使用能量管理中心对其进行调度管理。 展开更多

关键词 混合动力船舶 能量管理 双有源桥式变换器

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铝合金船舶的建造工艺研究 被引量：1

14

作者 李克超 《现代制造技术与装备》 2021年第6期104-106,共3页

通过分析钢-铝混合船舶上层建筑建造过程中铝材预处理、零件加工、分段建造及分段总组等工艺,主船体与上层建筑合拢的焊接工艺,阐述铝合金船舶建造的下料切割难点和焊接难点,可为铝合金在船舶中的应用提供参考。

关键词 铝合金船舶 钢-铝混合船舶 上层建筑 建造工艺

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复合型高速船阻力性能的改善措施研究

15

作者 包丛喜 裘泳铭 钟杨洪 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2001年第6期5-8,2,共4页

对单体小水线面水翼复合型高速船 (HYSWAS) ,通过计算研究发现 ,在保持水平水翼和割划水翼组合形式不变的情况下 ,通过增加水平水翼的展弦比可减小该船型的总阻力 ,提高该船型的快速性。

关键词 复合型高速船 阻力性能 水翼展弦比 水平水翼 快速性

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混合动力船天然气加注过程的风险分析

16

作者 杨宝明 管义锋 +1 位作者 李建明 刘志伟 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第12期145-150,共6页

当船舶停靠加注天然气时,LNG泄漏发生燃爆时,对电池舱中锂电池会带来一定的风险。在LNG加注过程中,对各种情况下LNG发生泄漏、燃烧以及爆炸的影响强度与范围进行了分析,进而对电池舱中锂电池的风险进行了评估。在加注过程中,电池舱采用A... 当船舶停靠加注天然气时,LNG泄漏发生燃爆时,对电池舱中锂电池会带来一定的风险。在LNG加注过程中,对各种情况下LNG发生泄漏、燃烧以及爆炸的影响强度与范围进行了分析,进而对电池舱中锂电池的风险进行了评估。在加注过程中,电池舱采用A-60级防火舱壁可有效阻止因LNG泄漏而引发的燃爆的燃烧影响,而LNG爆炸并不会波及到电池舱。 展开更多

关键词 LNG-锂电池混合动力船 LNG加注 LNG泄漏燃爆 防火舱壁

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双馈船舶混合轴带系统变速恒频装置研究

17

作者 赵统 向大为 《新型工业化》 2018年第4期1-10,42,共11页

混合轴带系统通过与主轴连接的轴带电机利用主机功率储备裕量发电以提高能源利用效率,而且它也可作为辅助动力推进或独立推进,提高船舶的可靠性。双馈混合轴带系统因具有变速恒频装置容量小的优点,受到了广泛的关注。本文对双馈混合轴... 混合轴带系统通过与主轴连接的轴带电机利用主机功率储备裕量发电以提高能源利用效率,而且它也可作为辅助动力推进或独立推进,提高船舶的可靠性。双馈混合轴带系统因具有变速恒频装置容量小的优点,受到了广泛的关注。本文对双馈混合轴带系统变速恒频装置进行了开发和应用研究。首先利用Matlab/Simulink搭建了双馈混合轴带系统仿真模型,分析系统在各个工况下的运行状态,验证了矢量控制(定子电压定向)在双馈混合轴带系统上的可行性以及的主回路和系统参数设计合理性;然后根据仿真模型开发了一套7.5kW的变速恒频装置;最后,通过变速恒频装置控制双馈混合轴带系统四象限运行。仿真及实验结果都证明了它的有效性。本文的研究成果可应用于双馈混合轴带系统中,具有一定理论意义与工程价值。 展开更多

关键词 双馈混合轴带系统 变速恒频 定子电压定向矢量控制

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混合动力电动船舶模糊逻辑控制策略 被引量：11

18

作者 孙彦琰 高迪驹 褚建新 《船舶工程》 北大核心 2014年第3期67-70,共4页

混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力,适用于航线较长且具有随机性的船舶工况,同时对于工程作业船舶其可以降低船用柴油发电机组功率,减少燃油消耗与排放。分析上述两种不同船舶工况特点,并针对该工况采用串联式混合动力... 混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力,适用于航线较长且具有随机性的船舶工况,同时对于工程作业船舶其可以降低船用柴油发电机组功率,减少燃油消耗与排放。分析上述两种不同船舶工况特点,并针对该工况采用串联式混合动力结构作为船舶动力系统结构并设计了相应的模糊逻辑控制策略。运用MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型。仿真结果表明,串联式混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够在上述两种船舶工况下实现控制要求。 展开更多

关键词 混合动力电动船舶 模糊逻辑控制 SIMULINK仿真

原文传递

基于PSO优化模糊控制的船舶能量管理策略研究 被引量：11

19

作者 刘乐 高海波 +1 位作者 缪光辉 孙震 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第3期32-37,共6页

为了减少能耗与排放,设计了一种基于粒子群优化算法的模糊控制器,将以此为核心的能量管理策略应用于模拟改装的船舶混合动力系统。在Matlab/Simulink环境下建立以柴油机和蓄电池为动力源的混合动力系统燃油消耗及排放模型,分别以常规模... 为了减少能耗与排放,设计了一种基于粒子群优化算法的模糊控制器,将以此为核心的能量管理策略应用于模拟改装的船舶混合动力系统。在Matlab/Simulink环境下建立以柴油机和蓄电池为动力源的混合动力系统燃油消耗及排放模型,分别以常规模糊控制器和粒子群优化模糊控制器进行能量管理,并在相同条件下与原船动力系统进行仿真对比,仿真结果表明,所提方法对混合动力船舶能量管理系统有较好的适应性,可以达到良好的节油与减排效果。 展开更多

关键词 混合动力船舶 能量管理 粒子群优化算法 模糊控制

原文传递

单体小水线面水翼复合型高速船翼航阻力计算方法 被引量：7

20

作者 柳卫东 裘泳铭 +1 位作者 顾敏童 葛纬桢 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期111-115,共5页

对单体小水线面水翼复合型高速船(HYSWAS)的阻力计算原理进行了分析,在线性兴波理论的基础上,讨论了HYSWAS翼航状态兴波阻力的理论计算问题,同时也给出了该船型粘性阻力、水翼阻力、喷溅阻力以及空气阻力的计算公式,形成了一套较完善的H... 对单体小水线面水翼复合型高速船(HYSWAS)的阻力计算原理进行了分析,在线性兴波理论的基础上,讨论了HYSWAS翼航状态兴波阻力的理论计算问题,同时也给出了该船型粘性阻力、水翼阻力、喷溅阻力以及空气阻力的计算公式,形成了一套较完善的HYSWAS翼航状态阻力计算方法.该方法计算结果可靠,可作为初步设计阶段估算阻力和主机功率之用。 展开更多

关键词 船舶原理 水翼 复合型高速船 阻力计算

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