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[发明专利]多能源混合动力船舶能量管理策略的实时仿真验证方法-CN202310937854.1在审
发明人： 范爱龙;邱皓;李永平;刘汉有;管聪;田智齐 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-07-27 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多能源混合动力船舶能量管理策略的实时仿真验证方法，包括以下步骤：基于分层测试验证思想，整个仿真验证过程可划分为两个阶段；通过建立多能源混合动力船舶动力系统物理模型，与搭载策略模型的实时仿真器进行模型在环仿真验证，视情调整能量管理策略参数；通过搭载修正后策略模型的实时仿真器与半实物仿真平台进行硬件在环仿真验证，验证船舶能量管理策略在实物特性条件下的应用效果。通过本发明的应用，提高了能量管理策略测试验证过程的速度与精度，减少策略验证成本和实验周期，为进一步评估船舶能量管理策略经济性、排放性和有效性提供实验数据支撑。
多能混合动力船舶能量管理策略实时仿真验证方法

[发明专利]一种营运船舶本地化排放因子测试方法-CN202310801791.7在审
发明人： 范爱龙;熊宇祺;贺亚鹏;严俊辉;王颖琦;范学龙 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种营运船舶本地化排放因子测试方法，包括S1、搭建本地化排放因子测试系统，保证测试系统能够实时采集完整的船舶工况数据和排放数据，工况数据包括由航速仪实时采集的航速以及由ECU实时采集的发动机燃料消耗量、发动机转速、发动机扭矩；排放数据包括由排气分析仪测量的发动机排气管中的气体成分及浓度；S2、船舶工况和排放测量：待发动机启动之前，开始测量船舶工况数据和排放数据，直至发动机停止；S3、本地化排放因子计算：通过营运船舶工况数据库和营运船舶排放数据库里的数据，计算本地化排放因子。本发明可实现营运船舶排放因子本地化，减小营运船舶排放核算的不确定性，具有通用性强、精确性高、结构简单、安装方便的优点。
一种营运船舶本地化排放因子测试方法

[发明专利]小比例混合动力船舶能量管理半实物仿真测试方法与平台-CN202310407756.7在审
发明人： 范爱龙;熊宇祺;刘汉有;杨健;田智齐 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种小比例混合动力船舶能量管理半实物仿真测试方法，包括：将能量管理策略模型、柴油发电机组特性折算模型和蓄电池特性折算模型编译成实时仿真器可调用执行的目标码，并下载到实时仿真器中；通过上位机控制监测与控制软件，控制配电系统上电，对电机、轴带电机和磁粉制动器进行自动控制，实现等效模拟航行工况；对实时仿真器进行指令控制，指令包括是否运行能量管理策略模型以及策略模型参数调整；通过上位机查看能量管理半实物仿真测试平台的实时参数曲线并记录试验数据，通过对数据处理分析对控制策略进行评价。本发明可以广泛用于具有相同、相似或者局部相似结构船舶的模式切换、能量管理、功率分配、功率控制及并网技术研究。
比例混合动力船舶能量管理实物仿真测试方法平台

[发明专利]一种混合动力船舶模式切换过程波动抑制方法-CN202310612125.9在审
发明人： 范爱龙;田智齐;刘汉有;李永平;邱皓 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B63H21/21 文献下载
摘要：本发明涉及一种混合动力船舶模式切换过程波动抑制方法，包括：建立混合动力系统数值模型；通过群体智能优化算法，针对不同模式切换初始物理条件，计算出模式切换发生时间段内对应轴带电机转矩、轴带电机离合器油压的最优控制规划曲线；并整理为模式切换过程控制指令集合；在船舶能量管理系统确定模式切换意图后，根据船舶混合动力系统初始条件的物理参数查询模式切换过程控制指令集合并得到轴带电机和轴带电机离合器控制的两组结果，将指令结果分别发送至电机控制单元和离合器控制单元控制轴带电机和轴带电机离合器，待控制达到指定值后完成模式切换。本发明可保证船舶混合动力模式切换时同时兼顾模式切换时间、艉轴动力连续性、离合器摩擦损失。
一种混合动力船舶模式切换过程波动抑制方法

[发明专利]一种虚实融合的船舶能量管理策略验证方法与平台-CN202310399187.6在审
发明人： 范爱龙;李永平;刘汉有;田智齐;邱皓 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种虚实融合的船舶能量管理策略验证方法，包括进行基于AMESim‑Simulink的联合仿真，对模型进行参数调试和修正；将船舶能量管理策略模型编译成相应代码并下载到控制器中；对Simulink中的接口S‑function函数进行编译，模型生成实时代码，将模型下载到dSPACE中，与控制器结合进行实时仿真；实现部分动力系统仿真模型实物化，将船舶实际工况作用到负载模拟系统中，构建符合实际的虚拟测试场景，进行虚实融合的硬件在环仿真测试；将软件仿真、实时仿真、硬件在环仿真的结果进行对比，根据预设指标进行评估验证。本发明将软件仿真模型和小比例验证平台进行有效融合，船舶能量管理策略的验证可在任意虚拟模型或平台设备中进行验证，操作灵活，能有效降低成本提高验证效率。
一种虚实融合船舶能量管理策略验证方法平台

[发明专利]一种多能源船舶混合动力系统分层分布式控制方法与系统-CN202310399190.8在审
发明人： 范爱龙;刘汉有;李永平;田智齐;邱皓 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： B63B79/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种多能源船舶混合动力系统分层分布式控制方法，包括：根据船舶负载预测模型，预测船舶需求功率；计算蓄电池、柴油机、电机和发电机组参考功率；根据蓄电池的参考功率，计算得到蓄电池的SOC轨迹；跟踪SOC轨迹，计算得到新的蓄电池、柴油机、电机和发电机组参考功率；根据动力源的输出电压与期望电压的偏差，计算得到各动力源的参考控制电压补偿量ΔU；根据新的蓄电池、柴油机、电机和发电机组参考功率，动态计算下垂系数；通过下垂控制器计算得到各动力源的参考控制电压Vref；对参考控制电压Vref和参考控制电压补偿量ΔU做叠加处理，作为最终控制电压输出，实现分层分布式控制。本发明能够满足多能源混合动力系统的实时优化和精准功率分配。
一种多能船舶混合动力系统分层分布式控制方法

[发明专利]一种混合动力船舶的能效预测控制系统及方法-CN202010705302.4有效
发明人： 范爱龙;贺亚鹏;白丹辉;王拯;王骏腾 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： B63B79/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种混合动力船舶的能效预测控制系统及方法。本发明系统包括：燃油流量计、电池管理系统、轴功率仪、轴转速仪、多普勒流速仪、测深仪、气象传感器、定位测速模块、吃水传感器、陀螺仪、采集卡、工业计算机。本发明方法中采集卡将油耗、电耗、轴功率、轴转速、航道水流速度、航道水深、风浪等级、航行位置、对地航速、吃水、纵倾角传输至工业计算机；工业计算机通过能效预测控制单元的航速优化模型计算船舶建议航速，通过功率预测模型计算船舶需求功率，通过功率动态管理模型计算最优的发动机和电池组输出功率、螺旋桨转速，工业计算机通过能效辅助决策单元进一步实时显示。本发明可指导混合动力船舶高效经济航行。
一种混合动力船舶能效预测控制系统方法

[发明专利]一种椭圆齿轮流量计辅助启动系统-CN202010889483.0有效
发明人：尹奇志;赵世博;乔磊;范爱龙 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-08-28 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： G01F11/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种椭圆齿轮流量计辅助启动系统，其包括转速测量仪、椭圆齿轮流量计、控制器及喷油泵装置，所述椭圆齿轮流量计包括主动齿轮和从动齿轮，所述转速测量仪、控制器及喷油泵装置依次连接，所述转速测量仪用于获取主动齿轮的实时转速值，并根据所述实时转速值给控制器发送调节喷油泵装置电流的指令，所述控制器根据所述调节喷油泵装置电流的指令，调节喷油泵装置中电流，进而调节喷油泵装置中喷射出的润滑油的流量，所述润滑油流向主动齿轮与从动齿轮的各个齿槽。本发明所述椭圆齿轮流量计辅助启动系统，使得在流动工质流速作用下，有足够的推力推动流量计转子稳定工作。
一种椭圆齿轮流量计辅助启动系统

[发明专利]一种基于船岸协同的船舶能效管理大数据系统及方法-CN202011276003.X在审
发明人： 范爱龙;李方轩;高文学;杜闯 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于船岸协同的船舶能效管理大数据系统及方法，本发明系统由船载能效采集单元、船载有线数据传输单元、船载能效管理单元、船岸无线数据传输单元、岸基能效管理单元组成。船载能效采集单元包括燃油流量计、轴功率仪、轴转速仪、GPS、多普勒流速仪、风速风向仪。船载能效管理单元包括船载能效控制器和船载能效客户端。岸基能效管理单元的核心是岸基能效服务器端，用来建立岸基中心数据库。岸基能效服务器端包括岸基能效数据处理系统、岸基能效数据挖掘与评估系统、岸基能效在线预报系统和船端/岸基交互系统。本发明在岸端实现了对多艘船舶的能效统一管理，提高了航运公司对船队的能效管理效率。
一种基于协同船舶能效管理数据系统方法

[发明专利]基于模糊聚类和遗传算法的船舶能效管理控制平台及方法-CN201510047741.X有效
发明人：严新平;王凯;袁裕鹏;尹奇志;范爱龙;孙星;唐道贵 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2015-01-30 - 公布日： 2017-06-13 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明提供一种基于模糊聚类和遗传算法的船舶能效管理控制平台，包括传感器组；下位机系统；上位机系统，包括上位机通讯模块、数据存储模块、数据处理模块和船舶能效综合管理控制模块；数据处理模块用于调用数据存储模块中的参数、将接收的所有参数解析并提供给船舶能效综合管理控制模块；船舶能效综合管理控制模块用于利用解析后的参数，基于模糊聚类和遗传算法，实时计算船舶当前的能效营运指数，为船舶操纵者提供参考，系统可确定船舶的最佳航速、供电形式及负载的工作状态，并自动输出控制命令。本发明能够实时监测船舶的能耗状态，并消除或降低环境因素对船舶能耗的影响，避免预先设定航速的不合理性，从而达到节能减排的目的。
基于模糊遗传算法船舶能效管理控制平台方法

[发明专利]基于主机能效与通航环境的船舶航速优化装置及方法-CN201410289556.7有效
发明人：严新平;范爱龙;尹奇志;孙星;陈前昆;马东芝;张涛;牟小辉 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2014-06-24 - 公布日： 2017-02-01 - 主分类号： G05D13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于主机能效与通航环境的船舶航速优化装置及方法，其特征在于，包括数据采集单元、数据传输单元、信息管理单元、航速分析单元；所述数据采集单元用于采集船舶主机能效与通航环境数据；所述数据传输单元包括船载无线数据传输模块、船岸无线数据传输模块；所述信息管理单元包括船载C/S架构终端软件和远程B/S架构监控终端；所述航速分析单元是指船舶航行过程中最优航速算法模块，该航速既能确保船舶按照班期航行，又兼顾通航环境影响下的船舶节能航行。本发明公开的装置及方法可以指导船员驾驶船舶，提升船舶能效水平。
基于主机能效通航环境船舶航速优化装置方法

[实用新型]救生艇-CN201320867403.7有效
发明人：尹奇志;万江龙;周瑞涛;陈前昆;范爱龙;王超;刘豪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2013-12-26 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： B63C9/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种救生艇，该救生艇包括AIS应答器、半柔性太阳能板、PTC加热器和集水室，其中AIS应答器在救生艇从母船上放下后固定在驾驶室顶部；半柔性太阳能板置于救生艇顶部，与蓄电池连接；PTC加热器固定在救生艇座椅的靠背上；集水室与空气造水装置连接，并连接压水器。本实用新型既可以增加救生艇的能量来源又可以满足严寒区域海难事故中艇内乘员的保温需求。
救生艇

[发明专利]救生艇太阳能板收放装置-CN201310730486.X有效
发明人：尹奇志;周瑞涛;万江龙;陈前昆;范爱龙;王超;刘豪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2013-12-26 - 公布日： 2014-04-09 - 主分类号： B63B45/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种救生艇太阳能板收放装置，包括存储箱、可折叠太阳能板和收放机构，所述可折叠太阳能板在使用时，该收放机构将其沿救生艇顶部铺开，不使用时折叠存放于存储箱中。本发明的救生艇太阳能板收放装置结构简单，可适用于封闭式救生艇。使用时，将太阳能板沿救生艇的顶部展开，增大了光照面积，可更多地存储太阳能；不使用时，可折叠存储于存储箱中，可很好地保护太阳能板免受风浪打击，有效提高了太阳能板使用时的稳定性。
救生艇太阳能板收放装置

[发明专利]一种贯流式水轮机自动清洁装置-CN201310109652.4无效
发明人：严新平;范爱龙;毛喆;尹奇志;李坤;马东芝;万程鹏;万江龙 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2013-04-01 - 公布日： 2013-07-17 - 主分类号： F03B11/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种贯流式水轮机自动清洁装置，自动清洁装置包括电力储存装置、电动机、减速装置、旋转轴和控制装置，所述电力储存装置与所述电动机相连接以给所述电动机提供电能，所述控制装置用于控制所述电动机的运行，电动机与所述减速装置相连接，所述旋转轴竖直安装，所述旋转轴一端连接在所述贯流式水轮机的壳体上端，旋转轴的另一端与所述减速装置相连。本发明中的贯流式水轮机自动清洁装置，能够定时的转动该贯流式水轮机，使水流反向进入贯流式水轮机内，实现对贯流式水轮机的自动清洁，进而提高发电效率。
一种贯流式水轮机自动清洁装置

[实用新型]救生艇的空气造水装置-CN201320054878.4有效
发明人：严新平;万江龙;尹奇志;范爱龙;周晨;柳晨光;黄橙伟;黄刚 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2013-01-31 - 公布日： 2013-05-08 - 主分类号： E03B3/28 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种救生艇的空气造水装置，包括为该装置供电的蓄电器、加湿罐、回热器、制冷室、凝水室、集水室、压水器和加热室；加湿罐设有进风口，与加湿罐的底部相连，加湿罐与回热器相连；回热器与制冷室相连，制冷室与凝水室相连，凝水室分别与回热器和集水室相连；集水室上设有压水器；加热室和制冷室之间固定有半导体，半导体的热端与加热室相连，半导体的冷端与制冷室相连；加热室通过管路与加湿罐相连，该管路中设有水泵，该管路置于加湿罐内的一端设有海水喷头，该海水喷头置于加湿罐的上部；加热室底部设有海水泵和放水阀。本实用新型可解决救生艇上乘员的用水问题，且结构简单，安装在救生艇上方便实用。
救生艇空气装置

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