[发明专利]船舶电力推进多模式混合动力系统实验平台及方法

权利要求书

1.一种船舶电力推进多模式混合动力系统实验平台，其特征在于，包括电力推进供电实验装置、电力推进驱动实验装置、电力推进实验控制台；

所述电力推进供电实验装置和电力推进驱动实验装置通过供电电网和回馈电网连接，所述电力推进实验控制台分别与电力推进供电实验装置、电力推进驱动实验装置连接；

所述电力推进供电实验装置包括实验室市电电源，柴电机组，蓄电池组和燃料电池组，所述实验室市电电源、柴电机组和蓄电池组分别通过一开关连接到供电电网上，所述燃料电池组通过一开关连接到蓄电池组上，所述实验室市电电源还连接回馈电网；

所述电力推进驱动实验装置包括相互独立的第一电力推进装置和第二电力推进装置，所述第一、第二电力推进装置均包括直流推进电机、交流推进电机和推进负载，所述两组直流推进电机、交流推进电机以及推进负载都为同轴连接，所述直流推进电机、交流推进电机均分别通过一开关连接到供电电网上，所述两推进负载连接回馈电网；

所述电力推进实验控制台分别连接电力推进供电实验装置中的市电电源、柴电机组、蓄电池组和燃料电池组以及1号电力推进装置和2号电力推进装置。

2.如权利要求1所述的船舶电力推进多模式混合动力系统实验平台，其特征在于，所述实验室市电电源包括连接的电源分/合闸装置和电源监控器，所述柴电机组包括连接的柴油发动机、同步发电机组成的机组本体和发电机组控制器，所述蓄电池组包括连接的蓄电池本体和用于充放电控制的蓄电池AC/DC双向变流器，所述燃料电池组包括燃料电池装置以及分别与其连接的燃料电池控制器、DC/DC单向变流器，所述电源分/合闸装置，柴油发动机、同步发电机组成的机组本体，蓄电池AC/DC双向变流器分别通过断路器连接到供电电网上，所述DC/DC单向变流器通过断路器连接到蓄电池本体上。

3.如权利要求2所述的船舶电力推进多模式混合动力系统实验平台，其特征在于，所述两直流推进电机均连接直流驱动器并由其进行调速控制，所述两交流推进电机均连接推进变频器并由其进行调速控制，所述两推进负载均为交流电机并都连接负载变频器，由负载变频器进行控制，所述两直流驱动器，两推进变频器均通过断路器连接到供电电网上，所述两负载变频器均通过断路器连接到回馈电网上。

4.如权利要求3所述的一种船舶电力推进多模式混合动力系统实验平台，其特征在于，所述电力推进实验控制台包括控制计算机，与控制计算机连接的两个电力推进操纵控制器、显示屏幕、打印机、外置存储器和扩展接口板卡，所述控制计算机通过一根控制总线连接电源监控器、发电机组控制器、蓄电池AC/DC双向变流器、燃料电池控制器、DC/DC单向变流器，通过另一根控制总线分别连接两直流驱动器、两推进变频器、两负载变频器。

5.一种如权利要求1所述船舶电力推进多模式混合动力系统实验平台的使用方法，其特征在于，所述电力推进供电试验装置的供电模式有如下几种：

a.柴电机组供电模式，将柴电机组的断路器合闸，其余供电组的断路器处于分闸状态，此时，实验平台提供了一个常规柴电机组船舶电站的电力系统运行环境；

b.蓄电池供电模式，将蓄电池组的断路器合闸，其余供电组的断路器处于分闸状态，此时，实验平台提供了一个纯电动船舶电力系统运行环境；

c.蓄电池与柴电机组混合供电模式，将蓄电池组和柴电机组的断路器都合闸，其余供电组断路器处于分闸状态，此时，实验平台提供了一个蓄电池和柴电机组混合供电的船舶电力系统运行环境；

d.燃料电池与蓄电池混合供电模式，将蓄电池组和燃料电池组的断路器合闸，其余供电组断路器处于分闸状态，此时，实验平台提供了一个燃料电池与蓄电池混合供电的船舶电力系统运行环境；

e.实验室市电电源供电模式，将实验室市电电源的断路器合闸，其余供电组组断路器处于分闸状态，在此供电模式下，可以进行船舶电力推进系统的普通实验研究。

6.一种如权利要求1所述船舶电力推进多模式混合动力系统实验平台的使用方法，其特征在于，所述电力推进驱动试验装置的驱动模式有如下几种：

a.交流双机双桨模式，将1号电力推进装置的推进负载和交流推进电机以及2号电力推进装置的推进负载和交流推进电机接通，为交流推进双机双桨模式；通过实验控制台分别给出推进操纵命令，实现交流推进电机调速控制，以及推进负荷的模拟控制；

b.直流推进双机双桨模式，将1号电力推进装置的推进负载和直流流推进电机以及2号电力推进装置的推进负载和直流推进电机接通，为直流推进双机双桨模式；通过实验控制台分别给出推进操纵命令，实现直流推进电机调速控制，以及推进负荷的模拟控制；

c.交流推进单机单桨模式，将任意一电力推进装置的推进负载和交流推进电机接通，为交流推进单机单桨模式；通过实验控制台给出相对应的交流单机单桨推进操纵命令，实现交流推进电机调速控制，以及推进负荷的模拟控制；

d.直流推进单机单桨模式，将任意一电力推进装置的推进负载和直流推进电机接通，为直流推进单机单桨模式；通过实验控制台给出相对应的直流单机单桨推进操纵命令，实现直流推进电机调速控制，以及推进负荷的模拟控制；

e.交直流混合推进驱动模式，将任意一电力推进装置的推进负载和交流推进电机接通，同时另一套电力推进装置的推进负载和直流推进电机接通，为交流电机直流电机推进混合推进模式；通过实验控制台给出相对应的交直流推进操纵命令，实现交直流推进电机调速控制，以及推进负荷的模拟控制。