混合动力系统在船舶上的应用研究.pdf

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1、2011年第3期物流工程与管理设备设施第33卷总第201期LOGISTICSENGINEERINGANDMANAGEMENTdoi:10.3969/j.issn.1674-4993.2011.03.055混合动力系统在船舶上的应用研究□金君（武汉理工大学华夏学院，湖北武汉430223）【摘要】文中介绍了四种混合动力技术，并针对船舶动力系统的特点，分别研究了这四种混合动力技术在船舶上的应用方式。【关键词】混合动力；太阳能；超级电容【中图分类号】U674【文献标识码】B【文章编号】1674-4993（2011）03-0136-02

2、ResearchandApplicationofHybridTechnologyonShips□JINJun（WuhanUniversityofTechnologyHuaxiaCollege,WuHan430223,China）【Abstract】Thispaperintroducesfourkindsofhybridtechnology,andaccordingtotheMarinepowersystemcharacteristic,separatelystudiedthefourhybridtechnologyinthes

3、hipontheapplicationway.【Keywords】hybrid;solarenergy;supercapacitor船舶的供能来源内燃机，当它运行在尽可能地接近最优1.3基于超级电容混合动力推进系统化设计输出时，运转效率是最高的。这种发动机在低负载或基于超级电容混合动力的船舶电力推进系统包括：混合超负荷水平运行时都是低效率的，不仅会产生过量的排放，供电电源、充电系统、驾驶操作控制系统、推进系统、控制也会缩短它们的使用寿命，进而增加维护费用。通过安装混系统。此系统中的超级电容相对于蓄电池其充电速度快，可合动力系统

4、装置，操作者能够以一个恒定的速度运行辅助内以在短时间内完成，并具有无排放，无污染，利于环保，同燃机驱动模块，带动发电机把电发送到电网，通过电网给驱时具有噪音小，可以提高船舶内舱舒适度。动发动机供电。当运用智能控制系统来管理运营时，混合动1.4发动机联合工作的联合动力推进系统力柴油机电机管理系统只运转满足动力需求所需的柴油动力该类系统通常用于军用舰艇，包括：①汽轮机动力装置+发电机，而同时电力推动驱动能够按船只的不同速度最优化燃气轮机加速装置（COSOG或COSAG）；②全工况燃气轮发电和配电。机+加速燃气轮机装置（COGAG或

5、COGOG）；③柴油机+1混合动力技术的分类燃气轮机联合（CODOG或CODAG）1.1柴油机余热混合式推进系统2混合动力技术的原理及应用研究船舶节能主要在淘汰老旧船、提高船舶制造技术、最佳2.1柴油机余热混合式推进系统原理的航行状态以及余热利用等方面采取了措施，尤其是后者大①组成：混合式推进装置主要由主机、轴带发电机/电动有潜力可挖。众所周知，当前优良的柴油机热效率一般约为机、废气锅炉、动力透平/蒸汽透平发电机、电站管理系统45%至50%，而排出的冷却水热量约在20%至25%，废气（PMS）、主机离合器等组成。带走的热量约在

6、25%至30%，输出功率为几万千瓦的大型②排气热能的回收：动力、热媒、冷媒三联产技术（下主柴油机其余热利用的裕度是非常广阔的，尤其是大量废气简称三联产技术）。该技术是利用船舶主机、发电机组在生产的高温犹如高电势，具有很大做功的潜力，其不仅可以用作动力和电能时柴油机的废热生产蒸汽（或其它热媒介质）和加热、制造淡水，更可以利用蒸汽涡轮机或动力透平进行发空调用冷媒水，从而达到跟有效地利用资源、节省燃料消耗[1]电。的目的。三联产的基本形式如图1所示。燃油在柴油机内释1.2太阳能电力混合动力推进系统放的能量一部分转变成机械能从主轴上输

7、出，变成船舶所需太阳能电力混合动力船采用太阳能、锂电池及柴油机发的推力和电力；一部分转变为烟气的内能，经废气锅炉生产电机组多种能源混合推进的船舶。其智能化混合动力管理系饱和水蒸气。该蒸汽除少数用于全船生活外，绝大多数用作统是游船的最大亮点。在不同的日照情况下，船体行驶所使溴化锂吸收式冷水机组的热源，生产7℃的空调用冷媒水；用的动力可通过计算机在太阳能和柴油机组间进行自动调还有一部分转变为主机冷却介质的热能，视需求可用于全船配，节省电力和减少排放均达到30％以上。加热和单效溴化锂吸收式冷水机组。【收稿日期】2011-02-27【

8、作者简介】金君，武汉理工大学华夏学院。第3期金君：混合动力系统在船舶上的应用研究137用于当所述超级电容组需要充电时，将交流电进行整流，转变为直流电对超级电容实施充电；智能化自适应控制装置用于对所述超级电容组进行充电时，实现快速的联接，并保证连接可靠，保证对超级电容供电的电路