[发明专利]一种并联式船舶混合动力系统的功率分配方法

权利要求书

1.一种船舶并联式混合动力系统的功率分配方法，其特征在于，

首先确定蓄电池组与天然气发动机组在各自重要影响因素下输出不同功率时的能量效率，其包括如下步骤：

S11，获得蓄电池组侧系统在蓄电池不同SOC情况下输出不同功率时能量效率；

所述蓄电池组侧指岸电充电装置、蓄电池组、永磁同步可逆电机、离合器b；

所述蓄电池组能量来源分为岸电与天然气发动机所提供的电能；来源能量比例为岸电E₁＝n％与天然气发动机所提供的电能E₂＝(1-n％)、来源能量效率为岸电效率η_an、天然气发动机所提供的电能效率η_fan＝η_gen×η_cfca×η_jiansuab×η_motd，其中η_gen为天然气发动机效率；η_cfca为离合器a的能量效率；η_jiansuab为减速齿轮箱的a、b之间的能量效率；η_motd为永磁同步可逆电机发电模式下的能量效率；

所述蓄电池能量来源效率为η_bat＝E₁×η_an+E₂×η_fan；

所述蓄电池组侧能量效率为η_batce＝η_bat×η_ch×η_disch×η_mot×η_cfcb×η_jiansubc，其中η_ch为蓄电池组充电效率；η_disch为蓄电池组放电效率；η_mot为永磁同步可逆电机为电动机模式下的能量效率；η_cfcb为离合器b的能量效率；η_jiansubc为减速齿轮箱b、c的能量效率；

S12，获得天然气发动机侧系统天然气发动机不同转速情况下输出不同功率时的能量效率；

所述天然气发动机侧指天然气发动机、离合器a；

所述天然气发动机侧能量效率为η_gence＝η_gen×η_cfca×η_jiansuac，η_jiansuac为减速齿轮箱a、c的能量效率；

其次根据给定减速齿轮箱，确定当减速齿轮箱输出端输出给定功率及转速时，天然气发动机组侧与蓄电池组侧在不同运行状态情况下系统整体的能量效率，其包括如下步骤：

S21，根据给定减速齿轮箱，确定减速齿轮箱输入端A、B与输出端C的联结方式类型，其中天然气发动机侧输入端A与输出端C减速比为i₁＝1:1或i₂＝2:1；蓄电池侧输入端B与输出端C减速比为i₃＝1:1或i₄＝2:1；

S22，给定输出端C的输出功率与转速，确定输入端与减速齿轮箱的联结方式，计算给定输出功率时，每种联结方式在不同混合度H下系统整体的能量效率；

所述混合度H即天然气发动机侧输出功率P_genc与总输出功率P_zong占比；其中P_batc蓄电池在输出端C端的输出功率；

所述输出给定功率及转速即输出端C的输出功率与转速确定，输入端与输出端共有4种联结方式，其中每种功率分配均有不同混合度，不同混合度对应不同运行模式；

S23，以能量效率最佳为原则，当给定输出端C的输出功率与转速时，计算获得天然气发动机侧与蓄电池侧功率匹配情况及运行状态；

最后根据船舶预期输出功率、转速以及系统实际状态，将系统运行点向能量效率最佳时系统的运行状态点调整，其包括如下步骤：

S31，根据船舶实际运行状态，获取船舶并联式混合动力系统各类参数；

所述各类系统参数包括：减速齿轮箱输出端转速及功率、天然气发动机运行状态及给类参数、蓄电池电压电流及SOC状态、永磁同步可逆电机输出功率及转速、系统整体能量效率；

S32，根据船舶实际工作环境与状态推断该船舶预期运行状态，确定输出端C预期输出功率及转速；

S33，根据输出端C预期输出功率及转速并结合各系统实际状态，将船舶混合动力系统工作点调整至该输出功率转速能量效率最佳的系统状态点处。