CN111332442B - 一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种双轴三电机船舶氨‑电混合动力系统，包括氨燃料发动机、可逆电机、柴发机组、蓄电池、电容、螺旋桨、液氨存储供给装置、变电装置、船舶电网、船舶负载及整船冷却系统。柴发机组与蓄电池、超级电容通过变电装置与船舶电网连接；船舶电网通过变电装置与船舶负载和各可逆电机连接；第一可逆电机通过皮带曲轴与两组氨燃料发动机连接；两组氨燃料发动机通过离合器分别与第二和第三可逆电机连接并经过齿轮箱后驱动变桨距螺旋桨；第四和第五可逆电机直接驱动定桨距螺旋桨；整船冷却系统能够实现多级冷能利用。本发明能够实现氨燃料发动机与电机的混合推进以及储能单元与发动机冷能的多级利用。

Description

一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统

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

随着国际海事组织制定的排放法规以及能效设计指数愈加严格，解决船舶高耗能、高污染问题已迫在眉睫，在倡导绿色高效、可持续发展的时代背景下，国家积极推进船舶领域加快绿色化船舶建设，实现能源多元化发展，对船舶发展提出了新要求。

电力推进作为未来船舶动力发展的趋势，具有高效、清洁、可靠等优点。但是电池容量的限制，导致制造成本高昂、充电时间长、续航力短、冗余度低，目前仍难于满足现实需要。而且，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，船舶电网能够为电力推进提供持续的能量输出，但是传统的电网柴发机组定速发电效率低，长期处于低负荷工况，燃料浪费严重。

石油资源的减少导致难以满足传统柴油机推进的需要，另一方面柴油机推进有着高排放、高污染的缺点，虽然加装后处理装置与优化燃油喷射等措施能够改善排放问题，但是未来难以满足更加严格的排放限制要求，纯天然气发动机或双燃料发动机推进虽然能大幅度减少硫化物与氮化物的排放，但是仍旧难以解决CO₂排放问题，且天然气发动机存在低工况特性差，扭矩加载不足等缺点，动力性方面存在明显不足。

混合动力船舶兼有传统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，可根据灵活根据负荷调整工作模式，实现了全工况下的最优推进效率，冗余性好，动力性优；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，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，新型式的氨-电混合动力船舶能够实现无碳化的优点，电机的引入同时能够改善氨燃料发动机的动态特性，实现多动力源的优势互补，储能装置的引入能够实现电网的削峰填谷，大大提高了柴发机组效率。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实现氨燃料发动机与电机、柴发机组与储能装置混合动力推进的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：包括电容、蓄电池、柴发机组、第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机、齿轮箱、第一定桨距螺旋桨、第二定桨距螺旋桨、第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨，电容、蓄电池、柴发机组连接船舶电网，第一可逆电机通过皮带曲轴分别与第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机连接；第一氨燃料发动机通过第一离合器与第二可逆电机连接，第二氨燃料发动机通过第二离合器与第三可逆电机连接，第二可逆电机通过第三离合器连接齿轮箱，第三可逆电机通过第四离合器连接齿轮箱，齿轮箱14分别连接第一变桨距螺旋桨和第二变桨距螺旋桨；第四可逆电机直接连接第一定桨距螺旋桨，第五可逆电机直接连接第二定桨距螺旋桨，第一可逆电机直接连接船舶电网，同时通过第一变压装置、第一变频装置连接船舶电网，第二可逆电机直接连接船舶电网，同时通过第三变压装置、第三变频装置连接船舶电网，第三可逆电机直接连接船舶电网，同时通过第二变压装置、第二变频装置连接船舶电网，第四可逆电机通过第四变压装置、第四变频装置连接船舶电网，第五可逆电机通过第五变压装置、第五变频装置连接船舶电网，液氨罐依次经过截止阀、稳压阀、汽化换热装置分别与第一氨燃料发动机和第二氨燃料发动机连接。

本发明还可以包括：

1、还包括整船冷却系统，整船冷却系统包括开式海水冷却系统、储能装置冷却系统，开式海水冷却系统通过第一水泵送海水与淡水循环系统换热，闭式淡水冷却系统经过第二水泵分别泵送到润滑油系统、空冷器冷却系统，同时通过第一三通换向阀送到储能装置冷却系统，从储能装置冷却系统出来的冷却水经第二三通换向阀有两种回路，第一是回路与润滑油冷却系统汇流与缸套水系统进行换热冷却，第二回路是直接汇总与海水冷却；空冷器冷却系统泵送出的冷却水流向两处，第一处直接与海水换热冷却，第二处经过第一三通换向阀对储能冷却系统进行预热，缸套水系统经由第三水泵泵送到发动机中进行冷却；

所述润滑油冷却系统为柴发机组、氨燃料发动机各润滑油分冷却系统的总和，所述空冷器冷却系统为柴发机组、氨燃料发动机各空冷器分冷却系统的总和，所述缸套水系统为柴发机组、氨燃料发动机各缸套水分系统的总和，所述发动机为柴发机组、氨燃料发动机的总和。

2、储能装置冷却系统包括电芯、左端板、右端板、极耳液冷板、下液冷板，电芯之间的正、负极极耳通过软连接排连接，左端板和右端板之间夹持全部电芯形成电池模组，左端板与其相邻的电芯之间设置左隔热垫，右端板与其相邻的电芯之间设置右隔热垫，电芯上方设置隔离框，隔离框包括上槽道、下槽道，上槽道和下槽道里填充导热模块，导热模块上铺设石墨烯均热膜，极耳液冷板设置在石墨烯均热膜上方，下液冷板设置在电芯下方，极耳液冷板包括极耳液冷板进液口一、极耳液冷板进液口二、极耳液冷板出液口一、极耳液冷板出液口二，耳液冷板进液口一、极耳液冷板进液口二、下液冷板进液口连通第一三通阀，极耳液冷板出液口一、极耳液冷板出液口二、下液冷板出液口连通第二三通阀。

3、启动模式为船舶备车工况时第一可逆电机倒拖第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机进行启动，第一可逆电机的电力由柴发机组提供或由电容、蓄电池提供；侧推模式为当船舶靠岸时第四可逆电机由船舶电网经过第四变压装置、第四变频装置，第五可逆电机由船舶电网经过第五变压装置变压装置、第五变频装置提供电力驱动第一定桨距螺旋桨、第二定桨距螺旋桨。

4、机械模式下，第一-第四离合器结合，此时第一-第三可逆电机不工作，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机分别经过齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨。

5、电力推进模式下第一离合器、第二离合器断开第三离合器、第四离合器结合，第一种模式是第二可逆电机和第三可逆电机直接由船舶电网提供电力经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨，第二种模式是第二可逆电机由船舶电网经过第三变压装置、第三变频装置提供电力再经过齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨，第三可逆电机由船舶电网经过第二变压装置、第二变频装置提供电力再经过齿轮箱驱动第二变桨距螺旋桨。

6、混合推进模式下包括两种推进模式：第一种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机分别与第二可逆电机和第二可逆电机联合经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨和第二变桨距螺旋桨；第二种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机分别与第二可逆电机和第二可逆电机轴联合以及与第一可逆电机皮带曲轴联合经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨和第二变桨距螺旋桨。

7、发电模式下包括两种不同模式：第一种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨的同时带动第二可逆电机和第三可逆电机发电；第二种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨的同时带动第一可逆电机、第二可逆电机以及第三可逆电机发电。

8、船舶电网的工作模式包括应急模式、电网削峰填谷模式，应急模式为当柴发机组出现故障时，电容、蓄电池组成的直流微网继续工作为推进系统提供电力，削峰填谷模式为柴发机组一部分电力向电容、蓄电池充电，一部分电力提供给船舶日用负载及推进系统或柴发机组、电容、蓄电池联合供电。

9、储能装置冷却系统包括预热模式和冷却模式，预热模式为当蓄电池在恶劣天气下出现极寒工作状态时，空冷器冷却系统通过出口的冷却水通过第一三通换向阀进入液冷板进行预热；冷却模式为当蓄电池正常工作时，从开式海水冷却系统出来的冷却水通过第一三通换向阀进入蓄电池对其冷却。

本发明的优势在于：

1.本发明提出一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，设置有氨燃料发动机、可逆电机，功率覆盖范围广，可以满足船舶在各种工况下的动力需求，减少了污染物及二氧化碳的排放，具有明显技术效果如下：首先，氨燃料发动机和电机能够相互配合，优势互补，两者更好的工作在高效率区；其次，第一可逆电机与第二和第三可逆电机所采用功率等级不同，可实现高效区互补，使得氨燃料发动机多功率段发电效率得到优化；氨燃料发动机的曲轴与第一可逆电机连接，第一可逆电机可作为启动电机，不仅减少了发动机冗余配置使布置紧凑而且减少氨燃料发动机启动工况的油耗，同时有效改善氨燃料发动机低工况动态响应差，启动困难的问题；采用可逆电机直接驱动桨距螺旋桨，能够实现靠岸侧推，同时回收部分制动能量，灵活操纵。

2.船舶电网采用柴发机组配备储能装置，柴发机组通过储能装置的调峰削谷功能，可以保持在最优效率点工作，效率明显提高。所述技术效果体现如下：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；功率型超级电容与蓄电池组合的储能装置能够满足船舶电力动态需求，既能做到持续输出，又能满足功率要求。而且储能装置在柴油发电机发生故障时提供备用电源。

3.第一、第二和第三可逆电机与船舶电网的双回路连接具有两种馈能模式，一是氨燃料发动机定转速运行，船舶可以通过可变桨距进行变航速运行，可逆电机可以直接与船舶电网并网，二是当氨燃料发动机与可变桨距螺旋桨都采用变速运行，可逆电机经过变频装置与船舶电网并网，可以看到明显技术效果是双回路设置一方面增加了系统的冗余性、安全性，二是无变电装置的回路避免了电力损耗，有变电装置回路能够实现变速发电，节约了燃料消耗。两者进行不同模式下的选择能够实现氨燃料发动机的效率最佳优化。

4.本发明提出一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，所描述整船冷却系统集成了开式海水冷却系统与闭式淡水冷却系统。闭式淡水冷却系统集成了润滑油冷却系统，空冷器冷却系统，缸套水冷却系统，储能装置冷却系统，其有效的技术效果既实现了冷能的多级利用，又将储能装置冷却系统采用三通换向阀实现冷却与预热模式的切换，实现了冷热能的多重利用，将储能装置冷却系统集成到发动机冷却系统中不必再进行单独的冷却，节省了成本，实现了能量重复利用。

5.本发明提出一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，所描述储能装置冷却系统为基于电芯极耳与底部联合液冷散热的动力电池热管理系统，设置有隔离框以阻隔电芯极耳连接排与其上方极耳液冷板之间的接触，可以有效地防止外短路现象的发生，提高热管理系统的安全可靠性。隔离框主要包含前部、中部和后部三个槽道。前后槽道分别为填充槽，用绝缘耐磨耐高温导热胶填平软排连接极耳成组后的不规则模块，隔离框中间槽道为空槽，从而避免了部分传统散热方式未为电芯安全阀上方留有泄压空间的弊端。隔离框与电芯顶面间通过密封胶垫圈固定。隔离框水平尺寸配合于成组后电芯的水平尺寸，液冷板水平尺寸配合于成组后极耳模块的水平尺寸。隔离框前后填充槽内填充有高温绝缘导热胶，该设计可以大大增加极耳与液冷板的换热接触面积，可强化换热效果，同时增加系统的空间利用率。在极耳液冷板和高温导热绝缘硅胶填平面之间夹有石墨烯膜以均热，石墨烯膜导热系数可达2000W(m·K)，可以把电池极耳处的产热均匀迅速地扩散到极耳液冷板水平面上，热量再由液冷板内冷媒带走，该设计可以提高电芯间温度的一致性。在模组底部和下液冷板间，改传统导热硅胶垫为石墨烯均热膜，可以强化模组间沿水平方向的热量传递速率，起到均热作用，同时弥补电芯间的尺寸公差。电芯成组后在其左右两侧和底部设有隔热模块。该系统能保证电池单体能够合理地散热，防止单体电池温度过高，且隔热模块可在电池单体发生热失控时抑制热量扩散，避免热扩散蔓延至整个电池模组，提高电池模组的安全性和稳定性，便于长期安全地使用。

6.采用本系统提供的船舶混合动力系统，不仅适用于大型远洋船舶动力系统，同时适用于沿海及江海直达等小型船舶，适应性好，适用于各种航行特性的船型。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为整船冷却系统示意图；

图3为储能装置冷却系统示意图。

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1-3，参见图1，本发明一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统包括：超级电容1、蓄电池2、柴发机组3a、3b、3c、变电装置4a、4b、变压装置5a、5b、5c、5d、5e、变频装置6a、6b、6c、6d、6e、第一可逆电机7、氨燃料发动机8a、8b、汽化换热装置9、截止阀10、液氨罐11、离合器12a、12b、12c、12d、第二可逆电机13a、第三可逆电机13b、齿轮箱14、第四可逆电机15a、第五可逆电机15b、定桨距螺旋桨16a、16b、变桨距螺旋桨17a、17b、船舶负载18、整船冷却系统19。

其连接关系为：第一可逆电机7通过皮带曲轴与氨燃料发动机8a、8b连接；氨燃料发动机8a、8b分别通过离合器12a、12b分别与第二可逆电机13a和第三可逆电机13b连接，第二可逆电机13a和第三可逆电机13b分别通过离合器12c、12b与齿轮箱14连接，齿轮箱14与变桨距螺旋桨17a、17b连接；第四可逆电机15a和第五可逆电机15b分别直接与定桨距螺旋桨16a、16b连接。液氨罐11分别经过截止阀10、稳压阀、汽化换热装置9与氨燃料发动机8a、8b连接。超级电容1与蓄电池2并联形成直流微网再经过变电装置4a、4b与船舶电网连接；柴发机组3a、3b、3c、船舶负载18直接与船舶电网连接；第一可逆电机7、第二可逆电机13a和第三可逆电机13b存在两条回路与船舶电网连接，一是直接与船舶电网连接，二是通过变压装置5a、5b、5c、变频装置6a、6b、6c与船舶电网连接；第四可逆电机15a和第五可逆电机15b分别通过变压装置5d、5e、变频装置6d、6e与船舶电网连接。柴发机组3a、3b、3c中的柴油机、氨燃料发动机8a、8b，蓄电池2与整船冷却系统19连接，虚线表示热量传递。

参见图2，整船冷却系统包括：开式海水冷却系统20、水泵21a、21b、21c、润滑油冷却系统22、空冷器冷却系统23、储能装置冷却系统24、三通换向阀25a、25b、过滤装置26、发动机27、缸套水冷却水系统28。

其连接关系为：开式海水冷却系统20通过水泵21a泵送海水与淡水循环系统换热，闭式淡水冷却系统经过水泵21b分别泵送到润滑油系统22、空冷器冷却系统23、储能装置冷却系统24，从储能装置冷却系统出来的冷却水有两种回路，一是与润滑油冷却水系统汇流与缸套水系统28进行换热冷却，二是直接汇总与海水冷却。空冷器冷却系统泵送出的冷却水流向两处，一部分直接与海水换热冷却，另一部分经过三通换向阀25a对储能冷却系统进行预热。缸套水冷却系统28经由水泵21c泵送到发动机27中进行冷却。其中发动机27包括柴发机组3a、3b、3c中的柴油机、氨燃料发动机8a、8b，储能装置冷却系统冷却的电池组为蓄电池2。

参见图3，储能装置冷却系统24包括：右端板29、右隔热垫30、正极耳31、汇流排32、负极耳33、极耳液冷板进液口一34、极耳液冷板进液口二35、极耳液冷板36、极耳液冷板出液口一37、导热填充胶38、极耳液冷板出液口二39、隔离框40、填充槽41、紧固绑带42、安全阀43、左隔热垫44、左端板45、下液冷板进液口46、底隔热垫47、下液冷板48、下液冷板出液口49、底均热膜50和电芯51。其连接关系为：软铜排连接若干个电芯51之间的正负极耳31、33后形成模组，紧挨着的最左侧和最右侧两个电芯的是左侧隔热板44和右侧隔热板30，系统左右两边最外侧的是左端45和右端板29，紧固绑带42通过结构胶38和绑带42捆绑的形式，起到固定作用；若干个电芯51上部装有隔离框41，隔离框40通过结构胶固定于若干个电芯上部，隔离框40上、下两个槽道41填充有导热模块38，紧接着上面铺设一层石墨烯均热膜50，而后上面布置有极耳风冷管，电芯底部从上到下依次布置有均热膜50、液冷板48和隔热板47。

极耳液冷板设有两个进液口和两个出液口，分别位于两排正负极极耳的正上方部位，设置三通换向阀来进行预热或冷却模式切换；电芯底部设有石墨烯均热膜而非传统的导热垫；隔离框通过密封胶垫圈固定于电芯顶面，隔离框自身结构包含前、中、后三个槽道，电芯成组时通过铜软排连接，采用螺母和垫片连接电芯成组；此时隔离框前、后两个槽道所余下的不规则模块通过导热凝胶填平；在极耳液冷板和隔离框中间夹有石墨烯均热膜，石墨烯均热膜可以将所有极耳处热源产热均匀地扩散到极耳液冷板的整个水平面上，软排由T2紫铜制成，连接排采用铜排软接的方式，外层套有绝缘热缩套；在最左侧和最右侧两个电芯和最两侧的端板之间夹有的左隔热板、右隔热板，在电芯底部和下液冷板之间夹有底均热膜。

其中，从整船冷却系统中闭式淡水循环系统中冷却水经由三通换向阀25a进入储能冷却装置系统中蓄电池2上的极耳液冷板进液口一34、极耳液冷板进液口二35、下液冷板进液口46、再经过极耳液冷板出液口一37、极耳液冷板出液口二39、下液冷板出液口49排出，进一步经由三通换向阀25b排出与海水换热冷却。

本实施例中，氨燃料发动机优选压燃发动机，第一可逆电机7、第二可逆电机13a、第三可逆电机13b、第四可逆电机15a、第五可逆电机15b优选具有高效率、高功率密度、寿命长等优点永磁同步可逆电机，蓄电池2优选功率密度高、体积重量小的磷酸铁锂电池，超级电容优选功率型。

本发明的工作模式主要以下几种工作模式

启动模式为船舶备车工况时第一可逆电机7倒拖氨燃料发动机8a、8b进行启动，第一可逆电机7的电力来源即可由柴发机组3a、3b、3c提供又可以由超级电容1、蓄电池2提供；液氨经过液氨罐11、截止阀10、稳压阀、汽化换热装置9喷入氨燃料发动机。

侧推模式为当船舶靠岸时第四可逆电机15a和第五可逆电机15b由船舶电网分别经过变压装置5d、5e、变频装置6d、6e提供电力驱动定桨距螺旋桨16a、16b，该模式下操纵灵活，适用于船舶靠岸工况。

机械模式下，离合器12a、12b、12c、12d结合，此时第一、第二和第三可逆电机7、13a、13b不工作，氨燃料发动机8a、8b分别经过齿轮箱14驱动变桨距螺旋桨17a、17b。

电力推进模式下离合器12a、12b断开12c、12d结合，第二可逆电机13a和第三可逆电机13b直接由船舶电网提供电力经由齿轮箱14驱动变桨距螺旋桨17a、17b，此时第二可逆电机13a和第三可逆电机13b为定转速运行在最佳工作点，船舶依靠变桨距螺旋桨17a、17b实现航速调节，二是第二可逆电机13a和第三可逆电机13b分别由船舶电网经过变压装置5c、5b、变频装置6c、6b提供电力再经过齿轮箱14驱动变桨距螺旋桨17a、17b，此时第二可逆电机13a和第三可逆电机13b为可以实现变转速运行在最佳效率曲线，变桨距螺旋桨17a、17b固定在最佳桨距实现高效率推进。

混合推进模式下具有两种推进模式，第一种模式下离合器12a、12c、12d、12e结合，氨燃料发动机8a、8b分别与第二可逆电机13a和第二可逆电机13b联合经由齿轮箱14驱动变桨距螺旋桨17a、17b；第二种模式下离合器12a、12c、12d、12e结合，氨燃料发动机8a、8b分别与第二可逆电机13a和第二可逆电机13b轴联合以及与第一可逆电机皮带曲轴联合经由齿轮箱14驱动变桨距螺旋桨17a、17b。混合推进模式中第一可逆电机7、第二可逆电机13a和第三可逆电机14b分别可以通过两条电路提供电力，既可以工作在定转速模式又可以工作在变转速模式，需要根据不同功率需求来选择不同工作模式。

发电模式下具有两种不同模式，第一种模式下离合器12a、12c、12d、12e结合，氨燃料发动机8a、8b经由齿轮箱14驱动变桨距螺旋桨17a、17b的同时带动第二可逆电机13a和第三可逆电机13b发电；第二种模式下离合器12a、12c、12d、12e结合，氨燃料发动机8a、8b经由齿轮箱14驱动变桨距螺旋桨17a、17b的同时带动第一可逆电机7、第二可逆电机13a以及第三可逆电机13b发电。三个可逆电机都可以由两条电路向船舶电网馈能，可根据转速、发电频率与发电功率进行最佳选择。可依据第一可逆电机7与第二可逆电机13a和第三可逆电机13b的高效区范围不同来选择合适的可逆电机发电。

船舶电网作为独立的电力系统，承担整船的电力需求，同样也具有不同的工作模式，具体分为应急模式、电网削峰填谷模式。

应急模式为当柴发机组3a、3b、3c出现故障时，熔断器断开，超级电容1、蓄电池2组成的直流微网继续工作为推进系统提供电力，削峰填谷模式为当船舶日用负载18与推进系统需要电力较少时，柴发机组3a、3b、3c一部分电力向超级电容1、蓄电池2充电，一部分电力提供给船舶日用负载18及推进系统；当船舶日用负载18与推进系统需要电力较多时，柴发机组3a、3b、3c、超级电容1、蓄电池2联合供电。

储能装置冷却系统具有两种工作模式，预热模式为当蓄电池2在恶劣天气下出现极寒工作状态时，空冷器冷却系统23通过出口的冷却水通过三通换向阀25a进入液冷板进行预热；冷却模式为当蓄电池2正常工作时，从开式海水冷却系统20出来的冷却水通过三通换向阀25a进入蓄电池对其冷却。

Claims (8)

1.一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：包括电容、蓄电池、柴发机组、第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机、齿轮箱、第一定桨距螺旋桨、第二定桨距螺旋桨、第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨、整船冷却系统，电容、蓄电池、柴发机组连接船舶电网，第一可逆电机通过皮带曲轴分别与第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机连接；第一氨燃料发动机通过第一离合器与第二可逆电机连接，第二氨燃料发动机通过第二离合器与第三可逆电机连接，第二可逆电机通过第三离合器连接齿轮箱，第三可逆电机通过第四离合器连接齿轮箱，齿轮箱分别连接第一变桨距螺旋桨和第二变桨距螺旋桨；第四可逆电机直接连接第一定桨距螺旋桨，第五可逆电机直接连接第二定桨距螺旋桨，第一可逆电机直接连接船舶电网，同时通过第一变压装置、第一变频装置连接船舶电网，第二可逆电机直接连接船舶电网，同时通过第三变压装置、第三变频装置连接船舶电网，第三可逆电机直接连接船舶电网，同时通过第二变压装置、第二变频装置连接船舶电网，第四可逆电机通过第四变压装置、第四变频装置连接船舶电网，第五可逆电机通过第五变压装置、第五变频装置连接船舶电网，液氨罐依次经过截止阀、稳压阀、汽化换热装置分别与第一氨燃料发动机和第二氨燃料发动机连接；

整船冷却系统包括开式海水冷却系统、储能装置冷却系统，开式海水冷却系统通过第一水泵送海水与淡水循环系统换热，闭式淡水冷却系统经过第二水泵分别泵送到润滑油冷却系统、空冷器冷却系统，同时通过第一三通换向阀送到储能装置冷却系统，从储能装置冷却系统出来的冷却水经第二三通换向阀有两种回路，第一回路是与润滑油冷却系统汇流与缸套水系统进行换热冷却，第二回路是直接汇总与海水冷却；空冷器冷却系统泵送出的冷却水流向两处，第一处直接与海水换热冷却，第二处经过第一三通换向阀对储能装置冷却系统进行预热，缸套水系统经由第三水泵泵送到发动机中进行冷却；

所述润滑油冷却系统为柴发机组、氨燃料发动机各润滑油分冷却系统的总和，所述空冷器冷却系统为柴发机组、氨燃料发动机各空冷器分冷却系统的总和，所述缸套水系统为柴发机组、氨燃料发动机各缸套水分系统的总和，所述发动机为柴发机组、氨燃料发动机的总和；

储能装置冷却系统包括电芯、左端板、右端板、极耳液冷板、下液冷板，电芯之间的正、负极极耳通过软连接排连接，左端板和右端板之间夹持全部电芯形成电池模组，左端板与其相邻的电芯之间设置左隔热垫，右端板与其相邻的电芯之间设置右隔热垫，电芯上方设置隔离框，隔离框包括上槽道、下槽道，上槽道和下槽道里填充导热模块，导热模块上铺设石墨烯均热膜，极耳液冷板设置在石墨烯均热膜上方，下液冷板设置在电芯下方，极耳液冷板包括极耳液冷板进液口一、极耳液冷板进液口二、极耳液冷板出液口一、极耳液冷板出液口二，极耳液冷板进液口一、极耳液冷板进液口二、下液冷板进液口连通第一三通阀，极耳液冷板出液口一、极耳液冷板出液口二、下液冷板出液口连通第二三通阀。

2.根据权利要求1所述的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：启动模式为船舶备车工况时第一可逆电机倒拖第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机进行启动，第一可逆电机的电力由柴发机组提供或由电容、蓄电池提供；侧推模式为当船舶靠岸时第四可逆电机由船舶电网经过第四变压装置、第四变频装置，第五可逆电机由船舶电网经过第五变压装置、第五变频装置提供电力驱动第一定桨距螺旋桨、第二定桨距螺旋桨。

3.根据权利要求1所述的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：机械模式下，第一-第四离合器结合，此时第一-第三可逆电机不工作，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机分别经过齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨。

4.根据权利要求1所述的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：电力推进模式下第一离合器、第二离合器断开第三离合器、第四离合器结合，第一种模式是第二可逆电机和第三可逆电机直接由船舶电网提供电力经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨，第二种模式是第二可逆电机由船舶电网经过第三变压装置、第三变频装置提供电力再经过齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨，第三可逆电机由船舶电网经过第二变压装置、第二变频装置提供电力再经过齿轮箱驱动第二变桨距螺旋桨。

5.根据权利要求1所述的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：混合推进模式下包括两种推进模式：第一种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机分别与第二可逆电机和第二可逆电机轴联合经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨和第二变桨距螺旋桨；第二种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机分别与第二可逆电机和第二可逆电机轴联合以及与第一可逆电机皮带曲轴联合经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨和第二变桨距螺旋桨。

6.根据权利要求1所述的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：发电模式下包括两种不同模式：第一种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨的同时带动第二可逆电机和第三可逆电机发电；第二种模式下第一离合器、第三-五离合器结合，第一氨燃料发动机、第二氨燃料发动机经由齿轮箱驱动第一变桨距螺旋桨、第二变桨距螺旋桨的同时带动第一可逆电机、第二可逆电机以及第三可逆电机发电。

7.根据权利要求1所述的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：船舶电网的工作模式包括应急模式、电网削峰填谷模式，应急模式为当柴发机组出现故障时，电容、蓄电池组成的直流微网继续工作为推进系统提供电力，削峰填谷模式为柴发机组一部分电力向电容、蓄电池充电，一部分电力提供给船舶日用负载及推进系统。

8.根据权利要求1所述的一种双轴三电机船舶氨-电混合动力系统，其特征是：储能装置冷却系统包括预热模式和冷却模式，预热模式为当蓄电池在恶劣天气下出现极寒工作状态时，空冷器冷却系统通过出口的冷却水通过第一三通换向阀进入下液冷板进行预热；冷却模式为当蓄电池正常工作时，从开式海水冷却系统出来的冷却水通过第一三通换向阀进入蓄电池对其冷却。

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