CN109878685A - 一种带lng冷却的气电混联式船舶混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统，包括气体机、发电机、电动机、天然气存储供给装置。气体机通过轴带电机与齿轮箱相连，电动机通过离合器与齿轮箱相连，螺旋桨与电动机相连，发动机冷却系统和燃料电池冷却系统与LNG气化换热装置相连，电力源为燃料电池、发电机和蓄电池。本发明所采用的多种能量形式的布置可以满足船舶在各种环境和工况下的需求，提高了气体机、轴带电机及电动机的运行效率，同时利用LNG气化冷能，减少了散热风扇及冷却液循环泵功率，减小了散热器面积提高系统集成度，进一步提高了燃料的利用效率减少了排放，从而改善了船舶的动力响应，提高了系统的适用范围，并且燃料的利用率有了进一步的提高。

Description

一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统

技术领域

本发明涉及的是一种船舶动力系统，具体地说是船舶混合动力系统。

背景技术

随着国际油价快速上涨，以及越来越严格的排放法规的实施，这就对船舶的经济性和排放性提出了更高的要求，节能减排已经成为国民经济发展中的重要任务。船舶是高能耗的运输工具，其节能减排技术成为大家关注和研究的热点之一。

天然气作为发动机的燃料是未来船舶发动机发展的必然趋势，天然气有着绿色环保、经济实惠、安全可靠的优点。燃料电池作为一种发电效率高、环境污染小、比能量高、噪音低、可靠性高、又易于建设的发电装置，是未来船舶电力推进的新方向。为了方便的储存运输，经常把天然气压缩冷却成液体(LNG)，使用时再吸热气化成气体，而LNG气化时会释放余约840kJ/kg的冷能，若直接释放到环境中则会造成能源的浪费；发动机、燃料电池工作过程中燃料释放的化学能只有不到50％用于做功，其他的能量大部分会以热能的形式排放到大气中，因为热流密度太大，发动机、燃料电池常常需要额外的散热系统，则又增加了额外的耗能，增加了燃料消耗。

纯电动船舶电力推进系统是未来船舶技术研究的前沿，具有良好的经济性、操纵性、安全性、低噪声以及低污染等优点。然而，受发电方式、功率密度以及储能技术的影响，现阶段的纯电动船舶并不能达到高性能的速度、加速度和自控性，其续航能力也受其电池容量制约。

混合动力船舶兼有内燃机推进船舶和纯电力推进船舶的优点：相比于内燃机推进船舶，可根据负荷大小选择工作模式，保证所有工况下的燃油经济性，冗余性好；相比于纯电力推进船舶，初期投入成本低，且续航能力强。船舶的混合动力技术，解决能源问题与技术不成熟之间矛盾，实现了燃料的高效利用，同时利用了LNG气化冷能，一步提高了燃料的利用效率，为船舶从传统的机械式推进过渡到纯电力推进提供了可行性方案，因此，发展混合动力船舶具有非常重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供利用LNG气化冷能、进一步降低燃料消耗率，提高经济性和排放性的一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统，其特征是：包括气体机、齿轮箱、发电机、LNG储液罐，发电机通过第一离合器连接齿轮箱，气体机通过第二离合器连接齿轮箱，齿轮箱的输出端分别连接第一电动机和第二电动机，第一电动机连接第一螺旋桨，第二电动机连接第二螺旋桨；LNG罐的第一出口依次连接BOG罐、稳压罐，LNG储液罐的第二出口通过截止阀、LNG泵连接分流器，分流器出口分别连接第一LNG气化换热装置和第二LNG气化换热装置，第一LNG气化换热装置的第一出口和第二LNG气化换热装置的第一出口均连接稳压罐，稳压罐的出口经干燥器分别连接燃料电池、气体机；气体机冷却液出口连接发动机冷却液膨胀水箱，发动机冷却液膨胀水箱分别流经第二散热器和第二LNG气化散热装置，二者汇合后回到气体机；燃料电池的冷却液出口连接燃料电池冷却液膨胀水箱，燃料电池冷却液膨胀水箱分别流经第一散热器和第一LNG气化散热装置，二者汇合后回到燃料电池；燃料电池、蓄电池、发电机连接船舶电网；所述齿轮箱包括第一-第四齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一齿轮连接第一离合器，第二齿轮连接第二离合器，第二齿轮通过第三离合器与第三齿轮相连，第一齿轮的轴连接第一螺旋桨，第四齿轮的轴连接第二螺旋桨。

本发明还可以包括：

1、采用机械推进模式，所述机械推进模式包括气体机推进模式、气体机+发电机推进模式；

气体机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机、第二电动机电源断开；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液进行换热，一部分冷却液经过第二散热器进行散热；

气体机+发电机推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机、第二电动机电源断开；气体机分别对第一螺旋桨、第二螺旋桨和发电机提供动力，发电机所发出的电能输送到船舶电网对蓄电池进行充电；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液进行换热，一部分冷却液经过第二散热器进行散热。

2、采用电力推进模式，所述电力推进模式包括燃料电池推进模式、蓄电池推进模式、混合供电推进模式、岸电充电模式；

燃料电池推进模式：第一离合器、第二离合器断开，第三离合器闭合，第一电机、第二电机分别对提供第一螺旋桨、第二螺旋桨的动力，第一电机、第二电机所需电力由燃料电池发出电能汇入船舶电网后提供；或第三离合器断开，第一电机、第二电机以不同速度推进，实现船舶转换航向；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备对部分燃料电池冷却液进行换热，一部分燃料电池冷却液经过第一散热器进行散热；

蓄电池推进模式：第一离合器、第二离合器断开，第三离合器闭合，第一电机、第二电机分别对提供第一螺旋桨、第二螺旋桨的动力，第一电机、第二电机所需电力由蓄电池发出电能汇入船舶电网后提供；或第三离合器断开，第一电机、第二电机以不同速度推进，实现船舶转换航向；

混合供电推进模式：第一离合器、第二离合器断开，第三离合器闭合，第一电机、第二电机分别对提供第一螺旋桨、第二螺旋桨的动力，第一电机、第二电机所需电力由燃料电池、蓄电池发出电能汇入船舶电网后提供；或第三离合器断开，第一电机、第二电机以不同速度推进，实现船舶转换航向；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备对部分燃料电池冷却液进行换热，一部分燃料电池冷却液经过第一散热器进行散热；

岸电充电模式：船舶通过岸电充电转装置外接电源为蓄电池充电。

3、采用混合推进模式，所述混合推进模式包括气体机和单电动机推进模式、气体机和双电动机推进模式、气体机和单电动机辅助发电推进模式、气体机加双电机辅助发电推进模式；

气体机和单电动机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机或第二电动机电源断开，由气体机和第二电动机或气体机和第一电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，第一电动机、第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和双电动机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机和第二电动机电源接通，由气体机、第一电动机和第二电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，第一电动机或第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和单电动机辅助发电推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机或第二电动机电源接通，由气体机和第二电动机或气体机和第一电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，发电机由气体机提供动力，发电机所发出的电力汇入船舶电网对蓄电池进行充电或给第一电动机、第二电动机提供电能，第一电动机或第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池、发电机单独或组合发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截17、LN16、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和双电动机辅助发电推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机和第二电动机电源接通，由气体机、第一电动机和第二电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，发电机由气体机提供动力，发电机所发出的电力汇入船舶电网对蓄电池进行充电或给第一电动机、第二电动机提供电能；第一电动机、第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池、发电机单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热。

本发明的优势在于：

1.本发明提出一种带有LNG气化冷能冷却发动机及燃料电池的混联式船舶混合动力系统，设置有气体机、发电机、电动机，功率覆盖范围广，可以满足船舶在各种工况下的动力需求，并能使气体机和电机更好的工作在高效率区，从而降低了发动机的燃料消耗，提高了船舶的经济性和排放性，同时有效改善了船舶航行时的动力响应，提升了船舶的加减速性能和倒船性能。

2.蓄电池具有调峰削谷功能，可以均衡船舶负载。电池在需要高功率的时段提供电力，并在需要较少的电力时进行充电，可以保证发动机高效运行并降低装机功率。电池可以从陆地电网充电，这样能减少燃料消耗和排放，而且蓄电池可以在柴油发电机发生故障时提供备用电源。

3.多种动力源的布置方案提高了船舶的可靠性和适用性，通过各个离合器的闭合及断开，本发明所提供的混合动力系统可以实现多种工作模式，有效提高了船舶混合动力系统的效率，可根据实际动力需求和船舶航行环境，选择适合的工作模式。

4.利用了LNG气化冷能，对气体机和燃料电池进行冷却，降低了气体机和燃料电池冷却液循环泵及散热风扇的耗能，进一步降低了能耗，提高了EEDI指标水平，提高了船舶的经济性和排放性。

5.采用本系统提供的船舶混合动力系统，船舶可以不用安装发电用的柴油辅机，船舶负载的电力供给可主要由燃料电池和轴带电机代替，紧急情况还可使用蓄电池代替，故可有效节省船舱空间以及减少一定的初期投入。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本发明一种带有LNG气化冷却发动机及燃料电池的混联式船舶混合动力系统，包括燃料电池1、燃料电池变电装置2、蓄电池3、蓄电池变电装置4、船舶负载5、岸电充电装置6、船舶电网7、发电机变电装置8、发电机9、LNG发动机10、齿轮箱11、离合器12a、12b、12c、螺旋桨13a和13b、电动机14a和14b、分流器15、LNG泵16、截止阀17、LNG储液罐18、LNG气化冷能换热装置19、气阀20、BOG气罐21、散热器22a和22b、发动机冷却液膨胀水箱23、燃料电池冷却液膨胀水箱24、稳压罐27、气体过滤及干燥器28。其连接关系为：发电机9通过离合器12a与齿轮箱11相连，气体机10通过离合器12b与齿轮箱11相连，齿轮箱11输出端与电机14a和14b相连，电动机14a和14b直接与螺旋桨13a和13b相连。LNG罐18通过气阀20与BOG罐21相连将BOG输送到稳压罐27。LNG由LNG罐18经过截止阀17，LNG泵16，由分流器15分别送到LNG气化换热装置19a和19b，气化完成的LNG送到稳压罐27，经过过滤及干燥装置28送到燃料电池1和气体机10。气体机冷却液由气体机10流出到膨胀水箱23，然后分流分别经过散热器22b和LNG气化散热装置19b再回到气体机10。燃料电池冷却液由燃料电池1流出到膨胀水箱24，然后分流分别经过散热器22a和LNG气化散热装置19a再回到燃料电池1。

本实施例中，气体机10优选天然气发动机，轴发电机9优选具有高效率、高功率密度、寿命长等优点永磁电机，燃料电池1优选可直接使用天然气作为燃料的固体氧化物型燃料电池，蓄电池3优选功率密度高、体积重量小的磷酸铁锂电池。LNG气化换热装置19a和19b优选具有多级冷能换热的耐超低温换热器，同时需要耐超低温冷媒。

本发明的工作模式主要包括机械推进模式，电力推进模式，混合推进模式。

1.机械推进模式

机械推进模式可分为：气体机推进模式、气体机+发电机推进模式。

气体机推进模式：在该种工作模式下，离合器12a断开，离合器12b、

12c闭合，电动机14a、14b电源断开，螺旋桨13a、13b的动力全部由气体机10提供。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19b对部分气体机冷却液进行换热，还有一部分冷却液经过散热器22b进行散热。

气体机+发电机推进模式：在该种工作模式下，离合器12a、12b、12c接

合，电动机14a、14b电源断开，气体机10分别对螺旋桨13a、13b和发电机9提供动力，发电机9所发出的电能经过变电设备8输送到船舶电网7经变电设备4对蓄电池3进行充电，发电机9所发出的电能经过变电设备8输送到船舶电网7经变电设备4对蓄电池3进行充电。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19b对部分气体机冷却液进行换热，还有一部分冷却液经过散热器22b进行散热。

2.电力推进模式

电力推进模式可分为：燃料电池推进模式、蓄电池推进模式、混合供电推进模式、岸电充电模式。

1)燃料电池推进模式：在该种工作模式下，离合器12a、12b断开12c闭合，由电机14a、14b提供螺旋桨13a、13b的动力。电机14a、14b所需电力由燃料电池1发出电能经过变电设备2汇入船舶电网7后提供；或离合器12c断开，推进电机14a、14b以不同速度推进，可以实现船舶转换航向。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19a对部分燃料电池冷却液进行换热，还有一部分燃料电池冷却液经过散热器22a进行散热。

2)蓄电池推进模式：在该种工作模式下，离合器12a、12b断开12c闭合，由电机14a、14b提供螺旋桨13a、13b的动力。电机14a、14b所需电力由蓄电池1发出电能经过变电设备4汇入船舶电网7后提供；或离合器12c断开，推进电机14a、14b以不同速度推进，可以实现船舶转换航向。

3)混合供电推进模式：在该种工作模式下，离合器12a、12b断开12c闭合，由电机14a、14b提供螺旋桨13a、13b的动力。电机14a、14b所需电力由燃料电池1、蓄电池3发出电能经过变电设备2、变电设备4汇入船舶电网7后提供；或者离合器12c断开，推进电机14a、14b以不同速度推进，可以实现船舶转换航向。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19a对部分燃料电池冷却液进行换热，还有一部分燃料电池冷却液经过散热器22a进行散热。

4)岸电充电模式：当船舶在港口和岸边停靠时，可通过岸电充电转装置6外接电源为蓄电池3充电。

3.混合推进模式

混合推进模式可分为：气体机和单电动机推进模式、气体机和双电动机推进模式、气体机和单电动机辅助发电推进模式、气体机加双电机辅助发电推进模式。

气体机和单电动机推进模式：在该工作模式下，离合器12a断开，离合

器12b、12c闭合，电动机14a或14b电源断开，由气体机和电动机14a(或14b)共同为螺旋桨13a、13b提供动力，电动机14a(或14b)所需电力由燃料电池1、蓄电池3(单独或共同)发出电能经过变电设备2和变电设备4汇入船舶电网7后提供。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19a、19b对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，还有一部分冷却液经过散热器22a、22b进行散热。

气体机和双电动机推进模式：在该工作模式下，离合器12a断开，离合

器12b、12c闭合，电动机14a、14b电源接通，由气体机和电动机14a、14b共同为螺旋桨13a、13b提供动力，电动机14a、14b所需电力由燃料电池1、蓄电池3(单独或共同)发出电能经过变电设备2和变电设备4汇入船舶电网7后提供。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19a、19b对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，还有一部分冷却液经过散热器22a、22b进行散热。

3)气体机和单电动机辅助发电推进模式：在该工作模式下，离合器12a、

12b、12c闭合，电动机14a或14b电源接通，由气体机10和电动机14a或14b共同为螺旋桨13a、13b提供动力，发电机9由气体机10提供动力，发电机9所发出的电力经变电设备8汇入船舶电网7对蓄电池3进行充电或给电机14提供电能。电动机14a或14b所需电力由燃料电池1、蓄电池3、发电机9(单独或组合)发出电能经过变电设备2、变电设备4和百度设备8汇入船舶电网7后提供。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19a、19b对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，还有一部分冷却液经过散热器22a、22b进行散热。

4)气体机和双电动机辅助发电推进模式：在该工作模式下，离合器12a、

12b、12c闭合，电动机14a、14b电源接通，由气体机和电动机14a、14b共同为螺旋桨13a、13b提供动力，发电机9由气体机10提供动力，发电机9所发出的电力经变电设备8汇入船舶电网7对蓄电池3进行充电或给电机14提供电能。电动机14a、14b所需电力由燃料电池1、蓄电池3发电机9(单独或共同)发出电能经过变电设备2、变电设备4和变电设备8汇入船舶电网7后提供。LNG由LNG罐18经截止阀17、LNG泵16、分流器15进入LNG气化换热设备19a、19b对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，还有一部分冷却液经过散热器22a、22b进行散热。

机械推进模式适用于当船舶离开港口或码头后，进入海域稳定航行时，以及对船舶排放和噪声要求不高的区域；电力推进模式适用于船舶进出港口或码头，船舶加减速、倒船、靠岸，以及对船舶排放和噪声有较高要求的区域；混合推进模式适用于船舶对推进功率或航速有一定需求时。

燃料电池的发电效率在40％左右，有一半以上的燃料化学能以热量的形式散失，当电池功率达到一定程度时就需要额外的散热系统；气体机的最高效率在40％左右，气缸会以热能的形式散失25％左右的燃料化学能，随着发动机的设计转速提高和机构设计要求加强，机体产生的热流密度也越来越大，散热问题越发突出。燃料电池和气体机都需要散热系统，冷却液循环泵和散热器风扇会额外的消耗一部分的功率。利用LNG气化时的冷能可以吸收燃料电池和气体机产生的热量，从而减少冷却液循环泵和散热器风扇所消耗的能量，而且可以减小散热器面积，提高系统的集成度。

采用本发明提供的一种带LNG冷却的船舶混合动力系统可以不用布置发电用的船舶柴油辅机，船舶负载5所需要的电力主要由燃料电池1提供，轴带电机9工作在发电机模式发电时也可提供部分电力，气体机加发电机和双电动机推进模式下给电动机供电的优先级为：发电机大于燃料电池大于蓄电池。

Claims (5)

1.一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统，其特征是：包括气体机、齿轮箱、发电机、LNG储液罐，发电机通过第一离合器连接齿轮箱，气体机通过第二离合器连接齿轮箱，齿轮箱的输出端分别连接第一电动机和第二电动机，第一电动机连接第一螺旋桨，第二电动机连接第二螺旋桨；LNG罐的第一出口依次连接BOG罐、稳压罐，LNG储液罐的第二出口通过截止阀、LNG泵连接分流器，分流器出口分别连接第一LNG气化换热装置和第二LNG气化换热装置，第一LNG气化换热装置的第一出口和第二LNG气化换热装置的第一出口均连接稳压罐，稳压罐的出口经干燥器分别连接燃料电池、气体机；气体机冷却液出口连接发动机冷却液膨胀水箱，发动机冷却液膨胀水箱分别流经第二散热器和第二LNG气化散热装置，二者汇合后回到气体机；燃料电池的冷却液出口连接燃料电池冷却液膨胀水箱，燃料电池冷却液膨胀水箱分别流经第一散热器和第一LNG气化散热装置，二者汇合后回到燃料电池；燃料电池、蓄电池、发电机连接船舶电网；所述齿轮箱包括第一-第四齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一齿轮连接第一离合器，第二齿轮连接第二离合器，第二齿轮通过第三离合器与第三齿轮相连，第一齿轮的轴连接第一螺旋桨，第四齿轮的轴连接第二螺旋桨。

2.根据权利要求1所述的一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统，其特征是：采用机械推进模式，所述机械推进模式包括气体机推进模式、气体机+发电机推进模式；

气体机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机、第二电动机电源断开；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液进行换热，一部分冷却液经过第二散热器进行散热；

气体机+发电机推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机、第二电动机电源断开；气体机分别对第一螺旋桨、第二螺旋桨和发电机提供动力，发电机所发出的电能输送到船舶电网对蓄电池进行充电；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液进行换热，一部分冷却液经过第二散热器进行散热。

3.根据权利要求1或2所述的一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统，其特征是：采用电力推进模式，所述电力推进模式包括燃料电池推进模式、蓄电池推进模式、混合供电推进模式、岸电充电模式；

燃料电池推进模式：第一离合器、第二离合器断开，第三离合器闭合，第一电机、第二电机分别对提供第一螺旋桨、第二螺旋桨的动力，第一电机、第二电机所需电力由燃料电池发出电能汇入船舶电网后提供；或第三离合器断开，第一电机、第二电机以不同速度推进，实现船舶转换航向；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备对部分燃料电池冷却液进行换热，一部分燃料电池冷却液经过第一散热器进行散热；

蓄电池推进模式：第一离合器、第二离合器断开，第三离合器闭合，第一电机、第二电机分别对提供第一螺旋桨、第二螺旋桨的动力，第一电机、第二电机所需电力由蓄电池发出电能汇入船舶电网后提供；或第三离合器断开，第一电机、第二电机以不同速度推进，实现船舶转换航向；

混合供电推进模式：第一离合器、第二离合器断开，第三离合器闭合，第一电机、第二电机分别对提供第一螺旋桨、第二螺旋桨的动力，第一电机、第二电机所需电力由燃料电池、蓄电池发出电能汇入船舶电网后提供；或第三离合器断开，第一电机、第二电机以不同速度推进，实现船舶转换航向；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备对部分燃料电池冷却液进行换热，一部分燃料电池冷却液经过第一散热器进行散热；

岸电充电模式：船舶通过岸电充电转装置外接电源为蓄电池充电。

4.根据权利要求1或2所述的一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统，其特征是：采用混合推进模式，所述混合推进模式包括气体机和单电动机推进模式、气体机和双电动机推进模式、气体机和单电动机辅助发电推进模式、气体机加双电机辅助发电推进模式；

气体机和单电动机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机或第二电动机电源断开，由气体机和第二电动机或气体机和第一电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，第一电动机、第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和双电动机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机和第二电动机电源接通，由气体机、第一电动机和第二电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，第一电动机或第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和单电动机辅助发电推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机或第二电动机电源接通，由气体机和第二电动机或气体机和第一电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，发电机由气体机提供动力，发电机所发出的电力汇入船舶电网对蓄电池进行充电或给第一电动机、第二电动机提供电能，第一电动机或第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池、发电机单独或组合发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截17、LN16、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和双电动机辅助发电推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机和第二电动机电源接通，由气体机、第一电动机和第二电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，发电机由气体机提供动力，发电机所发出的电力汇入船舶电网对蓄电池进行充电或给第一电动机、第二电动机提供电能；第一电动机、第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池、发电机单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热。

5.根据权利要求3所述的一种带LNG冷却的气电混联式船舶混合动力系统，其特征是：采用混合推进模式，所述混合推进模式包括气体机和单电动机推进模式、气体机和双电动机推进模式、气体机和单电动机辅助发电推进模式、气体机加双电机辅助发电推进模式；

气体机和单电动机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机或第二电动机电源断开，由气体机和第二电动机或气体机和第一电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，第一电动机、第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和双电动机推进模式：第一离合器断开，第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机和第二电动机电源接通，由气体机、第一电动机和第二电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，第一电动机或第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和单电动机辅助发电推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机或第二电动机电源接通，由气体机和第二电动机或气体机和第一电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，发电机由气体机提供动力，发电机所发出的电力汇入船舶电网对蓄电池进行充电或给第一电动机、第二电动机提供电能，第一电动机或第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池、发电机单独或组合发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截17、LN16、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热；

气体机和双电动机辅助发电推进模式：第一离合器、第二离合器、第三离合器闭合，第一电动机和第二电动机电源接通，由气体机、第一电动机和第二电动机共同为第一螺旋桨、第二螺旋桨提供动力，发电机由气体机提供动力，发电机所发出的电力汇入船舶电网对蓄电池进行充电或给第一电动机、第二电动机提供电能；第一电动机、第二电动机所需电力由燃料电池、蓄电池、发电机单独或共同发出电能汇入船舶电网后提供；LNG由LNG储液罐经截止阀、LNG泵、分流器进入第一LNG气化换热设备、第二LNG气化换热设备对部分气体机冷却液燃料电池冷却液进行换热，一部分冷却液经过第一散热器、第二散热器进行散热。