基于能量管理的长江船舶柴电混合动力系统设计与优化

作     者：王聚 裴志勇 康煜晗 徐丽琼 吴卫国 

作者机构：绿色智能江海直达船舶湖北省工程研究中心 武汉理工大学船海与能源动力工程学院 武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心 中国船级社武汉分社 

出 版 物：《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 (Journal of Wuhan University of Technology(Transportation Science & Engineering))

年 卷 期：2023年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主　　题：船舶推进 柴电混合动力系统 模式识别 能量管理 

摘      要：【目的】随着碳达峰、碳中和战略的实施，长江柴电混合动力船舶日益增多，基于能量管理的柴电混合动力系统设计与优化有利于实现长江船舶的经济高效营运。【方法】本文以一艘长江散货船为研究对象，从柴电混合动力系统的优化与设计出发，基于模糊识别与优化控制理论，通过制定运行模式判别方法与动力分配优化控制策略构建柴电混合动力船舶的能量管理系统，进而结合长江复杂工况下的航段划分，以提高船舶经济性与绿色性为目标，开展基于能量管理的柴电混合动力系统设计方案评估与分段航速优化。【结果】从而在船舶往返航程内燃油消耗量与碳排放量最小的情况下，获得了柴电系统的最优选型设计方案以及各航段的最佳经济航速。【结论】实现了柴电动力能源经济高效的综合利用，对长江柴电混合动力船舶的发展以及碳达峰、碳中和战略的实施具有重要意义。