[发明专利]带数据通讯控制系统的船舶混合动力试验台及试验方法

说明书

本发明的目的在于提供带数据通讯控制系统的船舶混合动力试验台及试验方法，柴油机、燃气轮机和电动机都通过SSS离合器、扭矩仪和联轴器与齿轮箱轴连接，进而通过联轴器和扭矩仪单独或联合驱动水力测功器、电涡轮测功器与发电机进而为蓄电池充电。其中多轴齿轮箱包括：并车齿轮箱通过联轴器、电磁离合器、支撑、扭矩仪以及联轴器与跨接齿轮箱连接。本发明能够实现柴燃电单独或协同驱动电力测功机和电涡轮测功机，使得系统在不同的工况下都有良好的运行特性。同时增设了蓄电池，提高了试验台的灵活性，提高了能量利用率。

技术领域

本发明涉及的是一种混合动力试验台及试验方法，具体地说是船舶混合动力试验台及试验方法。

背景技术

伴随着全球石油储备的逐渐下降，以及全球排放法规的逐渐严格，绿色交通成为大势所趋。目前，汽车行业的发展方向正在从燃油车向混合动力车辆和新能源车辆倾斜，汽车已经在逐渐绿色化。在船舶行业，航运业也在逐渐向绿色低排放转型，许多船东都在寻求一种低改装成本、低运行成本、低维护成本的新型动力方式。近年来，船舶行业一直试图与混合动力行业接轨，以寻求船舶的混合动力化。

目前主流的联合动力装置主要有柴燃联合，柴燃蒸联合，燃蒸联合等等，以柴燃联合为例，柴燃联合动力装置可以在船舶低工况运行时将柴油机作为主机输出动力，减少燃油消耗率，经济性较好。当船舶需要较大功率时，柴油机和燃气轮机将通过并车齿轮箱将功率输入功率网，共同提供动力。而混合动力是船舶动力未来的主要发展方向之一，加入电动机会使船舶在运行时更加绿色节能高效。在船舶的航行过程中船舶的多机多桨匹配程度决定了船舶运行的各个重要性能参数，并由机桨匹配原则为基础为并车、解列等动态过程提供理论依据支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供通过多动力源的优势互补，实现效率和功率最大化的一种带数据通讯控制系统的船舶混合动力试验台及试验方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种带数据通讯控制系统的船舶混合动力试验台，其特征是：包括电动机、发电机、柴油机、燃气轮机、水力测功器、电涡轮测功器、第一-第二并车齿轮箱、跨接齿轮箱，电涡轮测功器、第一扭矩仪相连并连接第一并车齿轮箱，电动机、第一SSS离合器、第二扭矩仪依次相连并连接第一并车齿轮箱，水力测功器、第三扭矩仪相连并连接第二并车齿轮箱，蓄电池、发电机、第一电磁离合器、第四扭矩仪依次相连并连接第二并车齿轮箱，柴油机、第二SSS离合器、第五扭矩仪依次相连并连接第一并车齿轮箱，燃气轮机、第三SSS离合器、第六扭矩仪依次相连并连接第二并车齿轮箱，第七扭矩仪、第一支撑、第二电磁离合器依次相连，第七扭矩仪连接跨接齿轮箱，第二电磁离合器连接第一并车齿轮箱，第八扭矩仪、第二支撑、第三电磁离合器依次相连，第八扭矩仪连接跨接齿轮箱，第三电磁离合器连接第二并车齿轮箱。

本发明一种带数据通讯控制系统的船舶混合动力试验台还可以包括：蓄电池连接电动机。

本发明一种带数据通讯控制系统的船舶混合动力试验方法，其特征是：柴油机、燃气轮机和电动机的工作模式包括机械推进模式：

所述机械推进模式包括：柴油机推进模式、燃气轮机推进模式、柴燃混合推进模式以及机械推进辅助发电模式；

（1）柴油机推进模式：柴油机处于运行状态，第二SSS离合器闭合，其他离合器全断开，通过第五扭矩仪与第一并车齿轮箱连接，再通过第一扭矩仪驱动电涡轮测功器；

（2）燃气轮机推进模式：燃气轮机处于运行状态，第三SSS离合器闭合，其他离合器全断开，通过第六扭矩仪与第二并车齿轮箱连接，再通过第三扭矩仪驱动水力测功器；

（3）柴燃混合推进模式：柴油机和燃气轮机处于运行状态，第二、第三SSS离合器闭合，其他离合器全断开，燃气轮机和柴油机分别通过第六、第五扭矩仪与第二、第一并车齿轮箱连接，再通过第三、第一扭矩仪驱动水力测功器和电涡轮测功器；