为了解决双机双桨混合动力系统中一机双桨模式切换时各关联设备联锁条件多、操作步骤多等问题,研制"一键式"智能化一机双桨模式切换控制装置.该装置具有联锁条件辅助决策、推荐工作模式、切换过程动态可视化、语音播报等功能,可简化操作流程,提高模式切换效率.经实船验证,一机双桨模式切换时间在120 s以内,满足用户需求.
在双机双桨混合动力系统的并车推进/电机推进模式切换过程中,采用小电机辅助启动控制方法与主机辅助启动控制方法可实现大功率轴带电机平稳启动并网控制,避免其直接启动并网造成大电流危害船舶电网等问题.经实船验证,小电机辅助启动控制方法与主机辅助启动控制方法可靠且有效,在轴带电机启动过程中能够保障船舶安全航行,同时降低动力系统设备成本、节省船舶安装空间.
针对混合动力船舶采用制动电阻吸收制动能量不可避免造成能量浪费的问题,借鉴直流推进系统,采用超级电容储能装置作为能量回馈装置,研究混合动力船舶在典型工况下的制动过程,并对超级电容在制动过程中的控制方法、控制效果进行分析.结果 表明:与制动电阻相比,超级电容制动能量回馈装置不仅能够提升直流母线电压的稳定性,还能有效吸收和储存在螺旋桨制动及减速过程中产生的制动能量,提升船舶能效.
为研究柴电混合动力系统在港作拖轮上的适用情况,以某型拖轮作为研究对象,建立柴电混合动力系统试验台,对柴电混合动力系统进行研究.试验研究表明:柴电混合系统各模式下,设备运行参数正常,系统稳定运行;在自航模式下,700(r·min-1)以下时电机推进模式较柴油机推进模式省油;和相似船型的比较分析显示:使用柴电混合动力系统,全年的节油率可达13.24％.
