CN103979093A - 一种柴电混合动力分配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴电混合动力分配系统，涉及船舶运输技术领域，本发明通过第一主机将第一动力传递给第一齿轮箱，第一齿轮箱将第一动力转换为第二动力和第三动力，其中第二动力用于推动螺旋桨，第三动力传递给第一电机，然后第一电机将第三动力转换为第一电能，第一电机并将第一电能传送给第二电机，第二电机进而将第一电能转换为第四动力，并通过第二齿轮箱将第四动力传递给第二螺旋桨，进而可以实现第二电机将来自第一主机的能量发送给第二螺旋桨，达到第一主机和第二电机同时给螺旋桨提供能量的结果，进一步达到轴带电动机可以和柴油机同时运行的技术效果，进而可以实现选用小尺寸大功率的柴油机的技术效果。

Description

一种柴电混合动力分配系统

技术领域

本发明涉及船舶运输技术领域，尤其涉及一种柴电混合动力分配系统。

背景技术

在船舶运输技术领域中，柴电混合推进动力系统已经日益成为重要的动力选择。

在现有的柴电混合推进动力系统中，主柴油机和发电机组通过轴带电机和减速齿轮箱同时驱动轴系和螺旋桨，轴带电机工作于电动机模式，为船舶提供最大的推力。

但是，本发明人发现现有技术中存在如下不足：

在现有的柴电混合推进动力系统中，无法保证稳定的并车工况或者在并车后无法调节轴带电动机和柴油机的功率分配，因此无法实现轴带电动机和柴油机的并车运行，进而也不能选用小型号的柴油机。

发明内容

本发明实施例提供一种柴电混合动力分配系统，用于解决现有技术中柴油混合动力推进系统中无法实现轴带电动机和柴油机不能同时运行的技术问题，达到轴带电动机可以和柴油机同时运行的技术效果，进而可以实现选用小尺寸大功率的柴油机的技术效果。

本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种一种柴电混合动力分配系统，所述系统包括：第一主机，所述第一主机提供第一动力；第一齿轮箱，所述第一齿轮箱接收所述第一主机的所述第一动力，且所述第一齿轮箱将所述第一动力转换为第二动力和第三动力；第一螺旋桨，所述第一螺旋桨接收所述第二动力，并在所述第二动力推动下进行旋转；第一电机，所述第一电机接收所述第三动力，并将所述第三动力转换为第一电能；第二电机，所述第二电机接收所述第一电能，并将所述第一电能转换为第四动力；第二齿轮箱，所述第二齿轮箱接收所述第四动力；第二螺旋桨，所述第二螺旋桨接收所述第四动力，并在所述第四动力的推动下进行旋转。

进一步的，所述第一电机还产生第二电能，所述系统包括：主配电板，所述主配电板接收所述第二电能。

进一步的，所述系统还包括：第二主机，所述第二主机与所述第二齿轮箱连接，并提供第五动力给所述第二齿轮箱。

进一步的，所述系统还包括：发电机组，所述发电机组与所述主配电板连接，所述发电机组产生第三电能并发送给所述主配电板。

进一步的，所述第二齿轮箱还可以将所述第五动力转换为第六动力，并将所述第六动力传递给所述第二电机。

进一步的，所述第二电机接收所述第六动力，并将所述第六动力转换为第三电能。

进一步的，所述主配电板接收所述第三电能。

进一步的，所述系统还包括：主电网，所述主电网与所述主配电板连接，并接收来自所述主配电板的电能。

本发明实施例的有益效果如下：

本发明一实施例提供的一种柴电混合动力分配系统，通过第一主机将第一动力传递给第一齿轮箱，第一齿轮箱将第一动力转换为第二动力和第三动力，其中第二动力用于推动螺旋桨，第三动力传递给第一电机，然后第一电机将第三动力转换为第一电能，第一电机并将第一电能传送给第二电机，第二电机进而将第一电能转换为第四动力，并通过第二齿轮箱将第四动力传递给第二螺旋桨，进而可以实现第二电机将来自第一主机的能量发送给第二螺旋桨，达到第一主机和第二电机同时给螺旋桨提供能量的结果，进一步达到轴带电动机可以和柴油机同时运行的技术效果，进而可以实现选用小尺寸大功率的柴油机的技术效果。

进一步的，主配电板还可以将第一电机、第二电机产生的电能进行存储，并在需要的时候主配电板将存储的电能通过第一电机和第二电机传递给螺旋桨，进而达到灵活使用的技术效果。

进一步的，发电机组还可以通过发电的方式将电能传递给主配电板，进而通过主配电板将电能通过第一电机和第二电机传递给螺旋桨，进而实现多种方式驱动螺旋桨旋转的技术效果。

进一步，第一电机和第二电机均为可以将动能转换为电能，电能转换为动能的电动机，进而可以实现本发明灵活配置的技术效果。

附图说明

图1为本发明一实施例中一种柴电混合动力分配系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明一实施例提供的一种柴电混合动力分配系统，通过第一主机将第一动力传递给第一齿轮箱，第一齿轮箱将第一动力转换为第二动力和第三动力，其中第二动力用于推动螺旋桨，第三动力传递给第一电机，然后第一电机将第三动力转换为第一电能，第一电机并将第一电能传送给第二电机，第二电机进而将第一电能转换为第四动力，并通过第二齿轮箱将第四动力传递给第二螺旋桨，进而可以实现第二电机将来自第一主机的能量发送给第二螺旋桨，达到第一主机和第二电机同时给螺旋桨提供能量的结果，进一步达到轴带电动机可以和柴油机同时运行的技术效果，进而可以实现选用小尺寸大功率的柴油机的技术效果。

为使本申请一实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

为使本领域技术人员能够更详细了解本发明，以下结合附图对本发明进行详细描述。

如图1所述，图1为本发明一实施例中一种柴电混合动力分配系统，所述系统包括：

第一主机1，所述第一主机1提供第一动力；

第一齿轮箱2，所述第一齿轮箱2接收所述第一主机1的所述第一动力，且所述第一齿轮箱1将所述第一动力转换为第二动力和第三动力；

第一螺旋桨3，所述第一螺旋桨3接收所述第二动力，并在所述第二动力推动下进行旋转；

第一电机4，所述第一电机4接收所述第三动力，并将所述第三动力转换为第一电能；

具体来说，所述第一电机、第二电机均为能将动力转换为电能，也可以将电能转换为动力。其中，所述第一电机可以为轴带电机。进而该轴带电机可以工作在PTO和PTI两种方式，正如本发明后面所述的，该电机可以在两种方式中相互转换。其中，PTO模式(power take out)即轴带发电机模式，该模式下从第一主机吸收能量发电，可以部分或者全部的替代传统的柴油发电机组；PTI模式(Power take in)即电动机模式，该模式下可以在某种条件下作为电动机从电站吸收能量驱动变距螺旋桨。

其中，第一电机4接收第三动力，并将第三动力转换为第一电能，即是在PTO模式下，从第一主机吸收能量发电。

第二电机5，所述第二电机5接收所述第一电能，并将所述第一电能转换为第四动力；

具体来说，第二电机5将第一电能转换为第四动力，即是在PTI模式下，将电能转换为驱动螺旋桨的动能。

第二齿轮箱6，所述第二齿轮箱6接收所述第四动力；

第二螺旋桨7，所述第二螺旋桨7接收所述第四动力，并在所述第四动力的推动下进行旋转。

进一步的，所述第一电机4还产生第二电能，所述系统包括：

主配电板8，所述主配电板8接收所述第二电能。

具体来说，第一电机4即在PTO模式下产生第二电能，进而把第二电能传递给主配电板8。

进一步的，所述系统还包括：

第二主机9，所述第二主机9与所述第二齿轮箱6连接，并提供第五动力给所述第二齿轮箱6。

具体来说，本发明还可以提供两个或者多个主机，可以选择性或者同时启动两个或者多个主机，达到根据不同工况需要启动不同的主机组合，进而在驱动不同主机的时候，也可以将轴带电机转换为不同的PTO或者PTI模式，以达到不同的使用方式。

进一步的，所述系统还包括：

发电机组10，所述发电机组10与所述主配电板8连接，所述发电机组10产生第三电能并发送给所述主配电板8。

具体来说，为了更充分的利用轴带电机的PTO和PTI模式的优点，本发明所提供的一种柴电混合动力分配系统还可以配置有发电机组，这样可以通过发电机组给轴带电机提供电能，进而通过PTI模式将电能转换为动能，进而实现带动螺旋桨旋转的功用。

进一步的，所述第二齿轮箱6还可以将所述第五动力转换为第六动力，并将所述第六动力传递给所述第二电机5。

进一步的，所述第二电机5接收所述第六动力，并将所述第六动力转换为第三电能。

进一步的，所述主配电板8接收所述第三电能。

同上所述，第二主机所产生的动力也可以分解用来驱动螺旋桨或者给第二电机提供转换电能的能量，进而能够将产生的电能传送给主配电板来实现电能的存储。

进一步的，所述系统还包括：

主电网11，所述主电网11与所述主配电板8连接，并接收来自所述主配电板8的电能。

具体来说，主电网用来传输电能，进而实现存储、转换为给轮船照明等作用。

为了更清楚的介绍本发明所提供的一种柴电混合动力分配系统，下面从使用方法上进行进一步说明。

第一主机提供第一动力给第一齿轮箱，第一齿轮箱接收第一主机的第一动力后，将第一动力分成第二动力和第三动力两部分，其中第一齿轮箱将第二动力传递给第一螺旋桨，进而带动第一螺旋桨运动；第一齿轮箱将第三动力传递给第一电机。第一电机接收到第三动力后将第三动力转换为第一电能，并将第一电能传递给第二电机，第二电机接收到第一电能后将该第一电能转换为第四动力后传递给第二齿轮箱，然后第二齿轮箱将该第四动力传递给第二螺旋桨。这样通过第一主机的第一动力实现第一螺旋桨和第二螺旋桨的同时运动。

同时，第一电机将第三动力转换为第一电能后，还可以将第一电能传递给主配电板，并通过主配电板将第一电能存储至船舶的主电网中。

同时，第一电机将第三动力转换为第一电能后，可以同时将该第一电能分别传输给第二电机和主配电板，分别实现给第二电机提供电能和给主配电板提供电能的目的。

同时，船舶主电网还可以通过主配电板将电能发送给第一电机或者第二电机，进而可以通过第一电机或者第二电机将电能转换为动能以供螺旋桨旋转。

同时，为了保证电能的有效补充，本系统中的柴油发电机组还可以通过柴油发电的方式将电能发送给主配电板，进而通过主配电板给第一电机和第二电机提供电能。

总上所述，本发明通过第一电机或第二电机的两个维度，即电能转换为动能，动能转换为电能，可以实现根据现实需要或者航行方式的选择，灵活的进行配置达到轴带电动机可以和柴油机同时运行的技术效果，进而可以实现选用小尺寸大功率的柴油机的技术效果。

本发明所提供的一种柴电混合动力分配系统具有如下技术效果：

本发明一实施例提供的一种柴电混合动力分配系统，通过第一主机将第一动力传递给第一齿轮箱，第一齿轮箱将第一动力转换为第二动力和第三动力，其中第二动力用于推动螺旋桨，第三动力传递给第一电机，然后第一电机将第三动力转换为第一电能，第一电机并将第一电能传送给第二电机，第二电机进而将第一电能转换为第四动力，并通过第二齿轮箱将第四动力传递给第二螺旋桨，进而可以实现第二电机将来自第一主机的能量发送给第二螺旋桨，达到第一主机和第二电机同时给螺旋桨提供能量的结果，进一步达到轴带电动机可以和柴油机同时运行的技术效果，进而可以实现选用小尺寸大功率的柴油机的技术效果。

进一步的，主配电板还可以将第一电机、第二电机产生的电能进行存储，并在需要的时候主配电板将存储的电能通过第一电机和第二电机传递给螺旋桨，进而达到灵活使用的技术效果。

进一步的，发电机组还可以通过发电的方式将电能传递给主配电板，进而通过主配电板将电能通过第一电机和第二电机传递给螺旋桨，进而实现多种方式驱动螺旋桨旋转的技术效果。

进一步，第一电机和第二电机均为可以将动能转换为电能，电能转换为动能的电动机，进而可以实现本发明灵活配置的技术效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种柴电混合动力分配系统，其特征在于，所述系统包括：

第一主机，所述第一主机提供第一动力；

第一齿轮箱，所述第一齿轮箱接收所述第一主机的所述第一动力，且所述第一齿轮箱将所述第一动力转换为第二动力和第三动力；

第一螺旋桨，所述第一螺旋桨接收所述第二动力，并在所述第二动力推动下进行旋转；

第一电机，所述第一电机接收所述第三动力，并将所述第三动力转换为第一电能；

第二电机，所述第二电机接收所述第一电能，并将所述第一电能转换为第四动力；

第二齿轮箱，所述第二齿轮箱接收所述第四动力；

第二螺旋桨，所述第二螺旋桨接收所述第四动力，并在所述第四动力的推动下进行旋转。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电机还产生第二电能，所述系统包括：

主配电板，所述主配电板接收所述第二电能。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二主机，所述第二主机与所述第二齿轮箱连接，并提供第五动力给所述第二齿轮箱。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

发电机组，所述发电机组与所述主配电板连接，所述发电机组产生第三电能并发送给所述主配电板。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二齿轮箱还可以将所述第五动力转换为第六动力，并将所述第六动力传递给所述第二电机。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二电机接收所述第六动力，并将所述第六动力转换为第三电能。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主配电板接收所述第三电能。

8.如权利要求2或7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

主电网，所述主电网与所述主配电板连接，并接收来自所述主配电板的电能。