CN111332443B - 一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种交直流主网船舶氨‑电混合动力系统，包括氨燃料发动机、第一可逆电机、第二可逆电机、第三可逆电机、起重电机、柴发机组、蓄电池、电容、燃料电池、螺旋桨、液氨存储供给装置、变电装置、船舶电网、船舶负载、整船冷却系统。本发明能够实现氨燃料发动机与双电机的混合推进，柴发机组与储能单元的协调供电，实现交直流主网协同工作，同时实现储能单元与发动机冷能的多级利用，减少了船舶能耗提高了整船效率，并且配有起重电机，适用于特定大型船舶。

Description

一种交直流主网船舶氨-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交直流主网船舶氨-电混合动力系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，其特征是：包括柴发机组、电容、蓄电池、燃料电池、氨燃料发动机、齿轮箱、第一起重电机、第二起重电机、变桨距螺旋桨、定桨距螺旋桨，柴发机组连接船舶交流副网，电容、蓄电池和燃料电池连接船舶直流主网，船舶交流副网分别通过第一整流装置、第二整流装置与船舶直流主网连接，第一可逆电机通过皮带与氨燃料发动机的曲轴连接，氨燃料发动机输出端经过离合器第一与第二可逆电机连接，第二可逆电机经过第二离合器与齿轮箱连接，齿轮箱输出轴与变桨距螺旋桨连接，第三可逆电机直接驱动定桨距螺旋桨，同时通过第四变电装置与船舶直流主网相连，第一可逆电机通过第二变电装置与船舶直流主网连接，第二可逆电机通过第三变电装置与船舶直流主网连接，第一起重电机通过第一变压器和第一变频装置与船舶交流副网连接，通过第一变电装置与船舶直流主网连接，第二起重电机通过第二变压器和第二变频装置与船舶交流副网连接，通过第五变电装置与船舶直流主网连接，液氨罐依次经过截止阀、换热汽化装置与氨燃料发动机连接。

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、U型扁平热管一、U型扁平热管二、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，隔离框包括前槽道、中槽道、后槽道，前槽道和后槽道里填充相变材料，相变材料上铺设顶均热膜，U型扁平热管一、U型扁平热管二设置在顶均热膜上方，下液冷板设置在电芯下方，U型扁平热管一左充液口、U型扁平热管二左充液口、下液冷板进液口连通第一三通阀，U型扁平热管一右充液口、U型扁平热管二右充液口、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氨燃料发动机进行启动，第一可逆电机的电力由船舶直流主网经过第二变电装置提供；侧推模式为当船舶靠岸时第三可逆电机由船舶直流主网经过第四变电装置提供电力驱动定桨距螺旋桨。

4、机械模式下，第一离合器、第二离合器结合，此时第一可逆电机及第二可逆电机不工作，氨燃料发动机经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨。

5、电力推进模式为第一离合器断开第二离合器结合，第二可逆电机直接由船舶直流主网通过第三变电装置提供电力经由齿轮箱驱动变桨距螺旋桨。

6、混合推进模式下包括单电机+发动机推进模式、双电机+发动机推进模式，单电机+发动机推进模式为第一离合器、第二离合器结合，第一可逆电机或第二可逆电机与氨燃料发动机经由齿轮箱联合驱动变桨距螺旋桨；双电机单电机+发动机推进模式为第一离合器、第二离合器结合，第一可逆电机与第二可逆电机与氨燃料发动机经由齿轮箱联合驱动变桨距螺旋桨。

7、发电模式下包括单电机+发动机发电模式、双电机+发动机发电模式，单电机+发动机发电模式分为两种模式，一是第一离合器、第二离合器结合，氨燃料发动机一部分功率带动第二可逆电机发电，一部分功率经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨，二是第一离合器、第二离合器结合，氨燃料发动机一部分功率带动第一可逆电机发电，一部分功率经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨，此时第二可逆电机不工作；双电机+发动机发电模式为第一离合器、第二离合器结合，氨燃料发动机一部分功率带动第一可逆电机和第二可逆电机发电，一部分功率经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨。

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，船舶交流副网断开，电容、蓄电池、燃料电池组成的船舶直流主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、燃料电池充电，一部分电力提供给日用负载及推进系统或柴发机组、电容、蓄电池、燃料电池联合供电。

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.本发明提出一种交直流主网船舶氨-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，双可逆电机采用功率等级不同，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.船舶电网采用蓄电池与超级电容并联形成直流微网再经过直流变压装置与船舶直流主网连接，燃料电池经过直流变压装置与船舶直流主网连接，柴发机组、起重电机、船舶负载直接与船舶交流副网连接的方式。柴发机组通过储能装置和燃料电池的调峰削谷功能，可以保持在最优效率点工作，效率明显提高，并且带动起重电机工作。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、蓄电池与燃料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应急电源。

3.本发明提出一种交直流主网船舶氨-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。

4.本发明提出一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，所描述储能装置冷却系统为基于相变材料与扁平热管耦合的动力电池极耳散热系统，设置有隔离框以隔开软排连接电芯极耳成组后形成的模块与其上方扁平热管之间的碰触，此外填充的相变材料模块和均热膜均由高绝缘材料制备而成，综上设计可以有效地降低热管理系统发生外短路事故的风险，提高整个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，用相变材料填平软排连接极耳成组后形成的不规则模块；隔离框中间槽道为空槽，可避免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，可防止相变材料溢出隔离框。隔离框的水平尺寸(宽度)配合于电池组的水平尺寸；扁平热管的水平尺寸(宽度)配合于隔离框前后填充槽的水平尺寸；相变材料模块能够覆盖扁平热管，综上设计可以增强系统散热效果。隔离框前后填充槽内填充有相变材料，该设计可以大大增加极耳与扁平热管的换热接触面积，可强化换热效果，同时增加系统的空间利用率。同时，扁平热管可以及时带有模组连续充放电循环后在相变材料模块积累的热量，相变材料散热能力有限，该设计可以降低相变材料模块功能崩溃，散热失效的风险。在扁平热管与相变材料填平的顶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扁平热管蒸发端，热量再由扁平热管冷凝端带走，冷凝端辅助设计的散热翅片可以强化换热，该设计可以进一步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均设有隔热模块。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。

5.采用本系统提供的船舶混合动力系统，多电机共同或分别工作，适用于多工况，复杂环境下工作，其中起重电机的存在适用于特定大型船舶。

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，本发明一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，包括柴发机组1a、1b、1c、变压器2a、2b、变频装置3a、3b、超级电容4、蓄电池5、整流装置6a、6b、燃料电池7、直流变压装置8a、8b、8c、变电装置9a、9b、9c、9d、9e、液氨罐10、截止阀11、换热汽化装置12、第一可逆电机13、氨燃料发动机14、离合器15a、15b、第二可逆电机16、起重电机17a、17b、齿轮箱18、变桨距螺旋桨19、第三可逆电机20、定桨距螺旋桨21、船舶日用负载22、整船冷却系统23。

第一可逆电机13通过皮带与氨燃料发动机14的曲轴连接，氨燃料发动机14输出端经过离合器15a与第二可逆电机16连接；第二可逆电机16经过离合器15b与齿轮箱18连接，齿轮箱18输出轴与变桨距螺旋桨19连接；第三可逆电机20直接驱动定桨距螺旋桨21同时通过变频装置3b、变压装置2b与船舶交流副网连接，也可通过变电装置与船舶直流主网相连；液氨罐10分别经过截止阀11、换热汽化装置12与氨燃料发动机连接；船舶负载22直接与船舶交流副网连接，柴发机组1a、1b、1c与船舶交流副网连接为电力需求供电；超级电容4、蓄电池5并联再与直流变压装置8a、8b与船舶直流主网连接,燃料电池通过直流变压装置与船舶直流主网连接；第一可逆电机13通过变电装置9b与船舶直流主网连接；第二可逆电机16通过变电装置9c与船舶直流主网连接；起重电机17a、17b通过变压器2a、2b和变频装置3a、3b与船舶交流副网连接，也可通过变电装置与船舶直流主网连接；船舶交流副网通过整流装置6a、6b与船舶直流主网连接。柴发机组1a、1b、1c中的柴油机、氨燃料发动机14，蓄电池5与整船冷却系统23连接，虚线表示热量传递。

整船冷却系统23中包含，开式海水冷却系统24、水泵25a、25b、25c、润滑油冷却系统26、空冷器冷却系统27、储能装置冷却系统28、三通换向阀29a、29b、过滤装置30、发动机31、缸套水冷却水系统32。

整船冷却系统23中，开式海水冷却系统24通过水泵25a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25b分别泵送到润滑油系统26、空冷器冷却系统27、储能装置冷却系统28，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32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29a对储能冷却系统进行预热。缸套水冷却系统32经由水泵25c泵送到发动机31中进行冷却。其中发动机31包括柴发机组1a、1b、1c中的柴油机、氨燃料发动机14，储能装置冷却系统冷却的电池组为蓄电池5。

参见图3，储能装置冷却系统28包括：右端板33、右隔热片34、正极耳35汇流排36、负极耳37、U型扁平热管一右蒸发端38、U型扁平热管一右充液口39、U型扁平热管二右充液口40、U型扁平热管二右蒸发端41、U型扁平热管一42、U型扁平热管一左充液口43、U型扁平热管一左蒸发端44、U型扁平热管二45、U型扁平热管二左充液口46、U型扁平热管二左蒸发端47、均热膜48、相变材料模块49、隔离框50、填充槽51、紧固绑带52、电芯53、安全阀54、左隔热垫55、左端板56、下液冷板进液口57、底隔热垫58、下液冷板59、下液冷板出液口60、底均热膜61和电池模组62，其连接关系为：软连接排连接若干个电芯53之间的正负极极耳35、37，再由螺母紧固软连接排。通过最左和最右两侧端板56、33及左隔热板55和右隔热板34夹持电芯模块，最后由四周绑带52紧固后形成电池模组。最左侧电芯和左端板56之间、最右侧电芯和右端板33之间分别夹有左侧隔热板55和右侧隔热板34。若干个电芯53顶面套有隔离框50，隔离框自身结构可分为前、中、后三个槽道，前后两个槽道51用于填充软排连接电芯极耳成组后，其余下的不规则模块，隔离框50用密封结构胶固定于电池模组顶面，可防止相变材料49溢出扁平热管42、45插于相变材料模块49亦可直接通过均热膜48直接铺于相变材料模块49上面，扁平热管的冷凝端通过两侧伸至模组外部，通过散热翅片强化换热。电芯底部自上而下依次设计由均热膜61、液冷板59和隔热垫58。

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29a进入储能装置冷却系统中蓄电池5上的U型扁平热管一左充液口43、U型扁平热管二左充液口46、下液冷板进液口57，再经过U型扁平热管一右充液口39、U型扁平热管二右充液口40、下液冷板出液口60排出，进一步经过三通换向阀29b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13、第二可逆电机16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3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，燃料电池优选氨燃料电池。

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13倒拖氨燃料发动机14进行启动，第一可逆电机13的电力来源由船舶直流主网经过变电装置9b提供。液氨经过液氨罐10、截止阀11、汽化换热装置12喷入氨燃料发动机。

侧推模式为当船舶靠岸时第三可逆电机20由船舶直流主网经过变电装置9d提供电力驱动定桨距螺旋桨21，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15a、15b结合，此时第一及第二可逆电机13、16不工作，氨燃料发动机14经过齿轮箱18驱动变桨距螺旋桨19。

电力推进模式为离合器15a断开15b结合，第二可逆电机16直接由船舶直流主网通过变电装置9c提供电力经由齿轮箱18驱动变桨距螺旋桨19，此时第二可逆电机16为定转速运行在最佳工作点，船舶依靠变桨距螺旋桨实现航速调节。

混合推进模式下具有两种推进模式分别为单电机+发动机推进模式、双电机+发动机推进模式，单电机+发动机推进模式为离合器15a、15b结合，第一可逆电机13或第二可逆电机16与氨燃料发动机14经由齿轮箱18联合驱动变桨距螺旋桨19，该模式下第一或第二可逆电机可以由船舶直流主网经由变电装置进行供电；双电机单电机+发动机推进模式为离合器15a、15b结合，第一可逆电机13与第二可逆电机16与氨燃料发动机14经由齿轮箱18联合驱动变桨距螺旋桨19，该模式下第一、第二可逆电机可以由船舶直流主网经由变电装置进行供电。混合推进模式可以实现更好的经济性与动力性。

发电模式下具有两种不同模式，分别是单电机+发动机发电模式、双电机+发动机发电模式，单电机+发动机发电模式又分为两种模式，一是为离合器15a、15b结合，氨燃料发动机14一部分功率带动第二可逆电机16发电，一部分功率经过齿轮箱18驱动变桨距螺旋桨19，二是离合器15a、15b结合，氨燃料发动机14一部分功率带动第一可逆电机13发电一部分功率经过齿轮箱18驱动变桨距螺旋桨19，此时第二可逆电机16不工作。双电机+发动机发电模式为离合器15a、15b结合，氨燃料发动机14一部分功率带动第一可逆电机13和第二可逆电机16发电，一部分功率经过齿轮箱18驱动变桨距螺旋桨19。需要说明的是，两种发电模式都由变电装置向船舶直流主网馈能。而且依据第一可逆电机13与第二可逆电机16的功率与高效区范围来选择发电模式。

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1a、1b、1c出现故障时，熔断器断开，船舶交流副网断开，超级电容4、蓄电池5，燃料电池7组成的船舶直流主网继续工作为推进系统提供电力。削峰填谷模式为当日用负载22、起重电机17与推进系统需要电力较少时，柴发机组1a、1b、1c一部分电力向超级电容4、蓄电池5、燃料电池7充电，一部分电力提供给日用负载22及推进系统；当日用负载22、起重电机17与推进系统需要电力较多时，柴发机组1a、1b、1c、超级电容4、蓄电池5、燃料电池7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5在恶劣天气下出现极寒工作状态时，空冷器冷却系统27通过出口的冷却水通过三通换向阀29a进入液冷板进行预热；冷却模式为当蓄电池5正常工作时，从开式海水冷却系统24出来的冷却水通过三通换向阀29a进入蓄电池5对其冷却。

Claims (8)

1.一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，其特征是：包括柴发机组、电容、蓄电池、燃料电池、氨燃料发动机、齿轮箱、第一起重电机、第二起重电机、变桨距螺旋桨、定桨距螺旋桨、整船冷却系统，柴发机组连接船舶交流副网，电容、蓄电池和燃料电池连接船舶直流主网，船舶交流副网分别通过第一整流装置、第二整流装置与船舶直流主网连接，第一可逆电机通过皮带与氨燃料发动机的曲轴连接，氨燃料发动机输出端经过第一离合器与第二可逆电机连接，第二可逆电机经过第二离合器与齿轮箱连接，齿轮箱输出轴与变桨距螺旋桨连接，第三可逆电机直接驱动定桨距螺旋桨，同时通过第四变电装置与船舶直流主网相连，第一可逆电机通过第二变电装置与船舶直流主网连接，第二可逆电机通过第三变电装置与船舶直流主网连接，第一起重电机通过第一变压器和第一变频装置与船舶交流副网连接，通过第一变电装置与船舶直流主网连接，第二起重电机通过第二变压器和第二变频装置与船舶交流副网连接，通过第五变电装置与船舶直流主网连接，液氨罐依次经过截止阀、换热汽化装置与氨燃料发动机连接；

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；

储能装置冷却系统包括电芯、左端板、右端板、U型扁平热管一、U型扁平热管二、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，隔离框包括前槽道、中槽道、后槽道，前槽道和后槽道里填充相变材料，相变材料上铺设顶均热膜，U型扁平热管一、U型扁平热管二设置在顶均热膜上方，下液冷板设置在电芯下方，U型扁平热管一左充液口、U型扁平热管二左充液口、下液冷板进液口连通第一三通阀，U型扁平热管一右充液口、U型扁平热管二右充液口、下液冷板出液口连通第二三通阀。

2.根据权利要求1所述的一种交直流主网船舶氨-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氨燃料发动机进行启动，第一可逆电机的电力由船舶直流主网经过第二变电装置提供；侧推模式为当船舶靠岸时第三可逆电机由船舶直流主网经过第四变电装置提供电力驱动定桨距螺旋桨。

3.根据权利要求1所述的一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，其特征是：机械模式下，第一离合器、第二离合器结合，此时第一可逆电机及第二可逆电机不工作，氨燃料发动机经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨。

4.根据权利要求1所述的一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，其特征是：电力推进模式为第一离合器断开第二离合器结合，第二可逆电机直接由船舶直流主网通过第三变电装置提供电力经由齿轮箱驱动变桨距螺旋桨。

5.根据权利要求1所述的一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，其特征是：混合推进模式下包括单电机+发动机推进模式、双电机+发动机推进模式，单电机+发动机推进模式为第一离合器、第二离合器结合，第一可逆电机或第二可逆电机与氨燃料发动机经由齿轮箱联合驱动变桨距螺旋桨；双电机单电机+发动机推进模式为第一离合器、第二离合器结合，第一可逆电机与第二可逆电机与氨燃料发动机经由齿轮箱联合驱动变桨距螺旋桨。

6.根据权利要求1所述的一种交直流主网船舶氨-电混合动力系统，其特征是：发电模式下包括单电机+发动机发电模式、双电机+发动机发电模式，单电机+发动机发电模式分为两种模式，一是第一离合器、第二离合器结合，氨燃料发动机一部分功率带动第二可逆电机发电，一部分功率经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨，二是第一离合器、第二离合器结合，氨燃料发动机一部分功率带动第一可逆电机发电，一部分功率经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨，此时第二可逆电机不工作；双电机+发动机发电模式为第一离合器、第二离合器结合，氨燃料发动机一部分功率带动第一可逆电机和第二可逆电机发电，一部分功率经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨。

7.根据权利要求1所述的一种交直流主网船舶氨-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，船舶交流副网断开，电容、蓄电池、燃料电池组成的船舶直流主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、燃料电池充电，一部分电力提供给日用负载及推进系统或柴发机组、电容、蓄电池、燃料电池联合供电。

8.根据权利要求1所述的一种交直流主网船舶氨-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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