船舶柴-电混合动力系统设计与控制研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义：

随着全球化石能源的日益枯竭和环境污染的日益严重，如何改善排放质量和实现节能问题已经引起社会广泛关注。柴油电混合动力技术近年来已经成为一个重要研究方向，受到船舶工程领域的高度重视[^1-2]。船舶技术的发展，新型动力系统的革新是重要的方向之一。与传统的机械推进和电力推进船舶进相比，混合动力电动船舶有着污染小、噪声低、较好的续航能力和经济效益等特点。imo海上环境保护委员(mepc)早在2008年5月就通过了marpol公约vi的修正案，严格限制船舶大气污染物的排放。在这样的大背景下，混合动力电动船节能减排的优势将越来越显著，这也是未来船舶技术革新的突破方向[9^-10]。

柴电混合动力系统是指采用化学能和电能进行组合，主要包括发动机，发电机，蓄电池/超级电容，电动机等。根据能量源的组成结构分类，可分为串联式，并联式和混联式柴油电混合动力系统。其中串联式结构布置灵活、发动机可始终运行在高效区、控制策略较简单，但是电能经过存储进入蓄电池再放出，系统效率比并联式低。混联式结构效率高，可实现比较复杂的控制策略，但是结构复杂，一般需要双电机或双离合器。并联式结构综合效率高，尤其是中高速运行、工况适应性好，控制策略需同时考虑蓄电池能量平衡动态[^1-3]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容、目标

本文以运输船为研究对象，设计柴油机-发电系统混合推进系统，并进行主要设备的选型与匹配方法，最后设计简单的控制策略。论文主要研究内容如下：

（1）了解柴油机和发电系统并联方式和特点，分析船舶发展混合动力系统的目的意义；

3. 研究计划与安排

第 1~3 周：完成5000汉字以上的相关外文资料翻译，译文通顺、达意。

第 4~5 周：结合论文题目和前期工作做出进度计划，写出开题报告。

第 6~8 周：完成柴油机-发电系统并联推进方式的设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘会勇, 熊冶平, 赵青. 油电混合动力工程机械研究现状及发展趋势[j]. 机床与液压, 2017, 45(15): 166-171.

[2]张敏敏, 康伟. 一种混合动力电动船舶能源管理系统的设计[j]. 中国水运月刊, 2011, 11(12): 67-69.