能量管理策略在混合动力船舶上的应用.pdf

《能量管理策略在混合动力船舶上的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、船电技术

2、应用研究Vol.37No.72017.7能量管理策略在混合动力船舶上的应用秦锋，施伟锋，张威（上海海事大学物流工程学院，上海201306）摘要：混合动力船舶电力推进系统是指引入蓄电池和超级电容联合为船舶电力系统供电的船舶电力系统，燃料电池、蓄电池和超级电容的引入能够有效降低船舶电力系统的能源消耗，提高船舶电力系统的供电能力。本文结合蓄电池和超级电容的工作原理，建立了混合动力船舶电力推进系统数字仿真系统，研究船舶电力系统复杂工况下运行的可靠性。通过比较有限状态机控制策略（SMCS）和等效燃料消耗最小控制策略（ECMS），对混合动力船舶电力推进系统进行控制，结果表明：ECMS

3、控制策略耗能最少，总效率最高，有效提高了船舶运行的经济性。关键词：混合动力系统燃料电池超级电容蓄电池管理策略中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1003-4862（2017）07-0032-05ApplicationofEnergyManagementStrategyinHybridElectricShipQinFeng,ShiWeifeng,ZhangWei(LogisticsEngineeringCollege,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai201306,China)Abstract:Hybridelectricpropulsi

4、onsystemisakindofshippowersystemwhichcombinesthebatteryandsupercapacitortosupplypowerinshippowersystem.Theintroductionoffuelcells,batteriesandsupercapacitorscanreducetheenergyconsumptionofmarinepowersystemeffectivelyandimprovethepowersupplycapacityofmarinepowersystem.Thispaperconbinestheworkin

5、gprincipleofstoragebatteryandsupercapacitor,thedigitalsimulationsystemofthehybridelectricpropulsionsystemisestablishedandthereliabilityoftheshippowersystemundercomplicatedoperatingconditionsisstudiedinthispaper.BycomparingSMCSandECMS,theelectricpropulsionsystemofhybridelectricshipiscontrolled,

6、thesimulationresultsshowthattheECMShastheleastenergyconsumptionandthetotalefficiencyisthehighest,whichimprovesefficiencyofshipoperation.Keywords:hybridelectricsystem;fuelcell;supercapacitor;Li-battery;managementstrategy日常生活，因此，越来越多的国家和地区都在探0引言[2]寻新的方法以减少船舶的废气排放。当今社会工业发展迅速，由于监管不力，工燃料电池具有效率高、环保、

7、低噪音、经济业废气废水随意排放致使环境恶化，温室效应日性好等优势，将其作为船舶电力推进系统的主要趋严重。船舶运输在世界贸易中占了相当大的比电源可有效解决船舶大气污染等问题。在目前的重，航运业产生的CO2等废气不容忽视。船舶的研究领域中，混合动力船舶主要有FC-BATT混废气排放也会导致大气中PM2.5的浓度升高，危合动力船、FC-SC混合动力船、FC-BATT-SC混[1][3]害我们的呼吸健康。船舶大气污染已经严重影合动力船等几种类型。在2009年，德国和挪威响到了在一些船舶流量大、航线较多地区人们的联合实施了一项名为“FellowShip”的试验项目，这个项目把燃料电池作为船舶

8、的主要能源，随后收稿日期：2017-03-15该燃料电池被安装在名为“VIKINGLADY”的船作者简介：秦锋（1992-），男，硕士生，研究方向：船上，也是全世界范围内第一条将燃料电池应用到舶/港口系统的建模与控制。发电的运营船。另外，在2006年，上海海事大学32Vol.37No.72017.7船电技术

9、应用研究开发出的“天翔号”是一艘无污染物排放且低噪声作为主电源进行研究。的燃料电池船，可用于航行实测，这种船型也可PEMFC放电时有电能的损耗，它的实际输出[4]