船舶油电混合动力系统建模与仿真

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1、上海交通大学工学硕士学位论文船舶油电混合动力系统建模与仿真硕士研究生：席龙飞学号：1100209192导师：张会生教授申请学位：工学硕士学科：动力机械及工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2014年2月授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterModelingandSimulationResearchofMarineDiesel-ElectricHybridSystemCandidate：Xi

2、LongfeiStudentID:1100209192Supervisor：Prof.ZhangHuishengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：February,2014Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity万方数据万方数据万方

3、数据万方数据上海交通大学硕士学位论文船舶油电混合动力系统建模与仿真摘要我国内河航运总量不断增长，随之带来了水污染、空气污染和噪声污染等环境问题，由此带来的能耗问题也值得关注。发展船舶动力新能源技术是解决污染和效率问题的根本途径。论文以某型公务艇的动力系统改造为背景，开展了油电混合动力系统的选型设计、油电混合动力系统仿真模型搭建和油电混合动力系统性能仿真，主要工作包括：提出了一种适用于内河小型船舶的油电混合动力系统设计方案，给出了混合动力系统的组成结构和工作方式，并在某型公务艇上做了初步的改型设计，按照系统动力性能的要求，进行了

4、系统各部件的选型，并估算了混合动力系统的基本性能。采用模块化建模的思想，建立了内河小型船舶油电混合动力系统的数学模型。在Simulink平台上，开发了混合动力系统的动态仿真模型，对电机启动过程及柴电混合工作过程进行了仿真分析。利用建立的仿真模型，对油电混合动力系统的控制逻辑及策略进行了初步探讨，为船用混合动力装置的控制系统设计提供参考。本文完成了船舶油电混合动力系统设计、选型、建模与仿真研究的整个过程，为混合动力技术在船舶领域的应用提供了一种实用的仿真模型和有效的控制策略。关键词：船舶混合动力Simulink建模仿真I万方数据

5、摘要MODELINGANDSIMULATIONRESEARCHOFMARINEDIESEL-ELECTRICHYBRIDSYSTEMABSTRACTAsaconsequenceofgrowingwatertransportation,theenvironmentalproblemisraisingmoreconcern,whiletheintroductionofnewenergytechnologiesformarinepowersystemisthefundamentalwaytosolveit.Thispapercond

6、uctstheresearchbydesigninganewmarinehybridsystem,buildingasimulationmodelforthemarinehybridsystemandanalyzingits’simulationperformance.Inthispaper,anewhybridsystemdesignedforthesmallsizedvesselsisproposed.A19-metrelongboatismodifiedinordertobecomeahybridboat.Accordi

7、ngtothepowersystemrequirements,theparametersofeachcomponentofthesystemaredecided,andthusthebasicperformanceofthehybridsystemisestimated.Amathematicalmodelofmarinehybridsystemisbuiltwiththemodularmodelingidea.OnSimulinkplatform,thedynamicsimulationmodelofthesystemisd

8、eveloped.Thesimulationperformancesofbothsingle-motorstartupandthecombined-engine-andmotor-driveareanalyzed.Withtheexistingmodelofmarinehyb