[发明专利]船舶的驱动系统和其运行

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶的驱动系统，具有至少一个用于驱动船舶的驱动内燃机和用于从至少一个驱动内燃机的废气中获取电能的能量获取装置。此外，本发明涉及用于运行这样的驱动系统的方法。

背景技术

用于从船舶的驱动内燃机的废气中获取电能的能量获取装置现在以这样的方式运行，即以最大可行的功率输出设计。在此，重新获取的电能供给到舰载电网中并且随后将相应的剩余功率经由电动机重新供给到驱动轴上。

例如从WO 2010/088980 Al中已知具有废气能量回收的用于漂浮装置、例如用于船舶和海面平台的内燃发动机组。

发明内容

本发明的目的在于，提供具有至少一个用于驱动船舶的驱动内燃机和用于从至少一个驱动内燃机的废气中获取电能的能量获取装置的船舶的改善的驱动系统。此外，本发明的目的在于，提供用于运行这样的驱动系统的改善的方法。

船舶的根据本发明的驱动系统包括至少一个用于驱动船舶的驱动内燃机和用于从至少一个驱动内燃机的废气中获取电能的能量获取装置。驱动系统设计为，使得从废气中所获取的电能选择性地用于驱动船舶，或者使得电能供给到船舶的舰载电网中，或者使得电能成比例地用于驱动船舶并且供给到船舶的舰载电网中。

在此有利地，从废气中所获取的电能的用于驱动船舶和用于将从废气中所获取的电能供给到舰载电网中的可选的和成比例的可用性能够根据下述根据本发明的方法实现从废气中所获取的电能的与运行成本相关的最优应用。由此通过从废气中所获取的电能，能够不仅支持通过辅助内燃机(所谓的“辅助柴油机”)对舰载电网的能量供应和/或支持通过驱动内燃机对船舶的驱动，而且从废气中所获取的电能能够被分配用于驱动船舶和舰载电网的能量供应，以使得运行成本最小化。这能够实现从废气中所获取的电能的高效和优化的使用。

本发明的一个设计方案提出至少一个用于驱动船舶的驱动电动机，其中，驱动电动机能通过从废气中所获取的电能驱动。

这能够有利地实现从废气中所获取的电能的用于驱动船舶的使用，其中，至少一个驱动内燃机和至少一个能通过从废气中所获取的电能驱动的驱动电动机形成船舶的混合驱动。

本发明的前述的设计方案的一个改进方案提出用于至少一个驱动电动机的至少一个蓄电池，其中，借助于蓄电池能存储从废气中所获取的电能。

由此还能够更灵活和更有效率地通过以下方式使用从废气中所获取的电能，即当其目前不需要或不完全需要的时候，其借助于蓄电池被存储。

本发明的另一个设计方案提出至少一个构造为两冲程柴油发动机的用于驱动船舶的驱动内燃机。

两冲程柴油发动机由于其与其它的内燃机相比的较高的效率而特别有利地适用于驱动船舶，因为船舶仅提供用于燃料储藏的有限容量。

在用于运行根据本发明的驱动系统的根据本发明的方法中，测定用于驱动船舶的瞬时的驱动能量需求、用于船舶的舰载电网的瞬时的舰载电网能量需求和从废气中瞬时所获取的电能。此外，在应用从废气中所获取的电能的条件下并且根据从废气中所获取的电能为了满足所测定的驱动能量需求和所测定的舰载电网能量需求的成比例分配，测定用于满足所测定的驱动能量需求和所测定的舰载电网能量需求的运行成本。从废气中所获取的电能根据所测定的运行成本地成比例地用于满足所测定的驱动能量需求和所测定的舰载电网能量需求。

因此有利地，本发明能够实现从废气中所获取的电能的在考虑运行成本的情况下的使用，其中，从废气中所获取的电能取决于运行成本地和成比例地应用于满足所测定的驱动能量需求和所测定的舰载电网能量需求。

在此，从废气中所获取的电能取决于所测定的运行成本地优选成比例地应用于满足所测定的驱动能量需求和所测定的舰载电网能量需求，以使得运行成本最小化。

运行成本的最小化能够有利地实现了从废气中所获取的电能的最佳使用。

在此，运行成本优选地在引入至少一个驱动内燃机的特定的燃料消耗的条件下测定。

内燃机的特定的燃料消耗限定为每时间单元的燃料消耗和内燃机的所给出的机械功率的比值。其是内燃机的效率尺度并且取决于内燃机的工作点。通过在测定运行成本时考虑驱动内燃机的特定的燃料消耗，有利地考虑驱动内燃机的取决于工作点的燃料消耗以用于优化地使用从废气中所获取的电能。特别地，能够由此减少并且优化船舶的燃料消耗。

此外，运行成本优选地在引入至少一个用于为舰载电网供应能量的辅助内燃机的特定的燃料消耗的条件下测定。