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文档简介

1、小型船舶混合动力系统XXXXXX XXX传统的柴油机推进系统相比，现阶段大多数的纯电动船舶电力推进系统不能达到高性能 的速度、加速度和tl控性I弓I。基于这种情况，研究混合动力电动船舶可以为船舶发展从柴 油发电机组单独供电船舶过渡到纯电动船舶供电提供可行性方案。“混合动力电动船舶” 可以定义为以两种或两种以上储能器、能量源或能量转换器作为动力源，其中至少有一种可以提供电能的船舶。混合动力船舶技术目前尚处在不断探索和研究的阶段。本文介绍一种针对于内河及湖泊小型船舶，设计了一种基于锂离子动力电池、柴油发电机组和太阳能的船舶混合动力能源系统，文中详细介绍了系统的配置、控制结构以及相关的能源管理策略。

2、一、混合动力电动船舶动力系统的配置电推进系 统太阳能动力电池混合动力电动船舶动力系统的配置图1动力电池鉴于锂电池具有比能量高 （比能量超过lOOWt/ kg,比功率大于300w/ kg）、自放电小、循环 寿命长（超过1000次）、无记忆效应和对环境污染小的优点。系统中采用锂离子动力电池作为主动力源，采用堆栈式联合运行的方式。直流电网电压最大值约为 510V,系统中所采用的动力电池单体额定电压为 3. 2V,经计算需160只电池串联封装。2 柴油发电机柴油发电机组的容量设计应满足在动力电池发生故障或电量不足以独立向电网供电，使船舶能够在经济航速下运行，同时剩余能量可以向电池组充电。根据一般经验，

3、经济航速下螺旋桨转速约为最高转速的50% -70 %左右。计算所需最大功率约为2 lkw，考虑到能量传递消耗以及船舶辅助设备（如风机、照明、通讯、空调等）用电，本系统配置一台30KV的柴油发电机 作为混合动力船舶的辅助动力源。3 太阳能发电装置混合动力电动船表面可安装光伏电池板面积约为30m2可安放24块电池组件，总功率是4. 32kw。相应的太阳能控制器由三部分组成，第一部分由推挽电路和最大功率跟踪系统（MPPT）组成；第二部分是全桥电路充电器DC/DC；第三部分为保护电路，包括电池过电压、欠电压、防反克、电池反接、防负载短路、过电510V DC5J太阳能供电装置图二混合动力系统控制结构和策略能量管理必须通过有效地控制混合动力系统的工作才能实现，混合动力是一个复杂的系统，因此设计中采用分布递 进控制结。如图：!収衣两iARM9 E下垃盘*混合动力控制示意图上图为混合动力总成控制结构图，其中顶层利用工控机(IPC)作为控制系统的上位机，其ARM作为下位机,作用是进行系统参数设置、运行状态数据存储；第二层利用嵌入式处理器 用于根据各模块控制器上传数据进行模式判断和选择；第三层是各部分的能量控制单元(EcU),执行下位机命令和管理各子能源系统。上位机与下位机通过以太网通讯，下位机与子控制单元通过CAN、线通讯。这种模块化分层结构有利于对系统进行分层

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