CN114379757A - 基于regr的船舶气电混合动力系统及其控制方法 - Google Patents
基于regr的船舶气电混合动力系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114379757A CN114379757A CN202210105591.3A CN202210105591A CN114379757A CN 114379757 A CN114379757 A CN 114379757A CN 202210105591 A CN202210105591 A CN 202210105591A CN 114379757 A CN114379757 A CN 114379757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- regr
- flow controller
- engine
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 157
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/20—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being powered by combinations of different types of propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/20—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being powered by combinations of different types of propulsion units
- B63H2021/202—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being powered by combinations of different types of propulsion units of hybrid electric type
- B63H2021/205—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being powered by combinations of different types of propulsion units of hybrid electric type the second power unit being of the internal combustion engine type, or the like, e.g. a Diesel engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于REGR的船舶气电混合动力系统及其控制方法，可应用于船舶技术领域。本发明系统通过增设电解槽和REGR部件，从而利用电解槽电解水产生氢气，使得发动机可以更好的燃烧储气罐输出的燃气；同时可以利用REGR部件将发动机产生的废气与储气罐输出的燃气进行重整，以产生富含氢气的混合气，使得发动机也可以根据混合气产生工作能源，从而使得发动机间接重复利用了其自身产生的废气，减少废气排放；进一步地，还可以通过增设的流量控制部件调节燃气流量、氢气流量和废气流量的大小，从而更好的调节电解槽和REGR部件的工作状态，以更有效地降低能量损耗。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其是一种基于REGR的船舶气电混合动力系统及其控制方法。
背景技术
在全球能源日益减少，对船舶排放特别是碳排放日益严格，寻求替代能源和减少污染物排放成为了全球船舶推进方式改变的热门问题。目前，船舶主动力装置大多为柴油发动机，柴油燃烧温室气体排放较为严重，天然气作为一种含碳量较低的燃料，已经成熟运用于汽车；氨燃料不含碳元素，完全燃烧只产生清洁无污染的水和氮气，且其含氢量高，目前已有广泛使用的基础设施。由于相同排量气体机与柴油机相比，无论在功率和扭矩上都有较大差距。纯电力推进作为未来船舶动力发展的趋势，具有高全寿命费用更低、使用可靠性高、舱室环境更舒适、有效仓容更大以及操纵性更强的优势。但是，纯电力推进系统初期投资成本较高，能量转换损耗高，储能电池容量受限等原因，使得现阶段纯电动船舶不能达到民用远洋船舶对高性能的速度、加速度以及自控性的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于REGR的船舶气电混合动力系统及其控制方法，能够有效降低能量损耗量。
一方面，本发明实施例提供了一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，包括：
发电机组模块，所述发电机组模块用于提供第一工作能源；
电解槽，所述电解槽的电源端与所述发电机组模块连接，所述电解槽用于电解水产生氢气；
储气罐，所述储气罐用于存储燃气；
发动机，所述发动机的氢气输入端通过氢气管路与所述电解槽的氢气输出端连接；所述发动机的燃气输入端通过第一燃气管路与所述储气罐的燃气输出端连接；所述发动机用于根据所述电解槽输出的氢气和所述储气罐输出的燃气生成第二工作能源；
REGR部件，所述REGR部件的燃气输入端通过第二燃气管路与所述第一燃气管路连接；所述REGR部件的废气输入端通过废气管路与所述发动机的废气输出端连接；所述REGR部件的重整气输出端通过重整气管路与所述发动机的氢气输入端连接；
流量控制部件，所述流量控制部件包括燃气流量控制器、废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器；所述燃气流量控制器设置于所述第二燃气管路上，用于调节流入所述REGR部件的燃气量；所述废气流量控制器设置于所述废气管路上，用于调节流入所述REGR部件的废气量；所述重整气流量控制器设置于所述重整气管路上，用于调节流入所述发动机的重整气量；所述氢气流量控制器设置于所述氢气管路上，用于调节流入所述发动机的氢气量；
可逆电机，所述可逆电机的电源端分别与所述发电机组模块和所述发动机连接，用于根据所述发电机组模块提供的第一工作能源和/或所述发动机提供的第二工作能源驱动船舶的运动状态。
在一些实施例中，所述系统还包括储能部件，所述储能部件与所述发电机组模块连接，用于存储所述船舶运动过程中的剩余电能。
在一些实施例中，所述系统还包括第一变频部件、第二变频部件、第一变压器和第二变压器；所述储能部件包括蓄电池和超级电容；所述蓄电池通过所述第一变频部件与所述第一变压器连接，所述第一变压器与所述电解槽的电源端连接；所述超级电容通过所述第二变频部件与所述第二变压器连接，所述第二变压器与所述电解槽的电源端连接。
在一些实施例中，所述可逆电机包括第一可逆电机和第二可逆电机；所述系统还包括第一离合器和第二离合器；所述第一可逆电机通过所述第一离合器与船舶上的齿轮箱连接；所述第二可逆电机通过所述第二离合器与船舶上的齿轮箱连接。
在一些实施例中，所述系统还包括第三变压器和第四变压器，所述第一可逆电机通过所述第三变压器与所述发电机组模块连接；所述第二可逆电机通过第四变压器与所述发电机组模块连接。
在一些实施例中，所述系统还包括减压阀，所述减压阀设置于所述第一燃气管路上，用于调节第一燃气管路上的燃气压力大小。
在一些实施例中，所述系统还包括稳压阀，所述稳压阀设置于所述第一燃气管路上，用于调节所述第一燃气管路上的燃气和/或重整气的压力状态。
在一些实施例中，所述系统还包括气体气化器，所述气体气化器设置于所述减压阀与所述稳压阀之间的所述第一燃气管路上。
在一些实施例中，所述发电机组模块包括若干个发电机组。
另一方面，本发明实施例提供了一种应用于所述基于REGR的船舶气电混合动力系统的控制方法，包括以下步骤：
获取船舶负载信息；
获取发动机的启动信号；
根据所述启动信号控制电解槽执行电解水操作，控制燃气流量控制器处于打开状态，同时控制废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器处于关闭状态；
获取重整器的实时温度；
确定所述实时温度大于预设温度，控制废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器从关闭状态转换为打开状态；
其中，所述燃气流量控制器和所述重整气流量控制器的开度大小通过所述船舶负载信息调节。
本发明实施例提供的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，具有如下有益效果：
本实施例通过增设电解槽和REGR部件，从而利用电解槽电解水产生氢气，使得发动机可以更好的燃烧储气罐输出的燃气；同时可以利用REGR部件将发动机产生的废气与储气罐输出的燃气进行重整，以产生富含氢气的混合气，使得发动机也可以根据混合气产生工作能源，从而使得发动机间接重复利用了其自身产生的废气，减少废气排放；进一步地，还可以通过增设的流量控制部件调节燃气流量、氢气流量和废气流量的大小，从而更好的调节电解槽和REGR部件的工作状态，以更有效地降低能量损耗；并且，本实施例还可以将发动机与发电机组模块混合提供工作能源，以更好的提供船舶运动所需工作能源，从而使船舶可以达到民用远洋船舶对高性能的速度、加速度以及自控性的要求。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明实施例的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参照图1，本发明实施例提供了一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，包括发电机组模块100、电解槽110、储气罐120、发动机130、REGR部件140、流量控制部件和可逆电机。其中，所述发电机组模块100用于提供第一工作能源；所述电解槽110的电源端与所述发电机组模块100连接，所述电解槽110用于电解水产生氢气；所述储气罐120用于存储燃气；所述发动机130的氢气输入端通过氢气管路与所述电解槽110的氢气输出端连接；所述发动机130的燃气输入端通过第一燃气管路与所述储气罐120的燃气输出端连接；所述发动机130用于根据所述电解槽110输出的氢气和所述储气罐120输出的燃气生成第二工作能源；所述REGR部件140的燃气输入端通过第二燃气管路与所述第一燃气管路连接；所述REGR部件140的废气输入端通过废气管路与所述发动机130的废气输出端连接；所述REGR部件140的重整气输出端通过重整气管路与所述发动机130的氢气输入端连接；所述流量控制部件包括燃气流量控制器151、废气流量控制器152、重整气流量控制器153和氢气流量控制器154；所述燃气流量控制器151设置于所述第二燃气管路上，用于调节流入所述REGR部件140的燃气量；所述废气流量控制器152设置于所述废气管路上，用于调节流入所述REGR部件140的废气量；所述重整气流量控制器153设置于所述重整气管路上，用于调节流入所述发动机130的重整气量；所述氢气流量控制器154设置于所述氢气管路上，用于调节流入所述发动机130的氢气量；所述可逆电机的电源端分别与所述发电机组模块100和所述发动机130连接，用于根据所述发电机组模块100提供的第一工作能源和/或所述发动机130提供的第二工作能源驱动船舶的运动状态。
在本实施例中，REGR(Reformed Exhaust Gas Recirculation)部件是废气-燃料重整再循环部件，其能将一种燃料和尾气通过特定的重整器后产生富氢混合气，具有节能减排，改善发动机性能等作用。所述发电机组模块包括若干个发电机组，例如包括3个发电机组，3个发电机组分别为第一发电机组101、第二发电机组102和第三发电机组103，每个发电机组可以用于为不同的功能部件提供工作电能。
在本申请实施例的工作过程中，当船舶需要工作时，可以通过发电机组模块向可逆电机提供第一工作电源，以使可逆电机带动船舶上的齿轮箱工作，从而驱动螺旋桨工作，维持船舶的正常运行过程。在船舶需要大功率推力时，可以通过船舶上控制部件控制电解槽进行工作，电解槽电解产生氢气后，通过氢气管路将氢气输送到发动机上，以满足发动机启动过程中所需引燃燃气的氢气供给量，同时，发动机通过第一燃气管路从储气罐获取燃气，例如获取氨气，结合氢气燃烧产生工作能源作为第二工作能源，从而使得发动机可以通过燃烧燃气进一步为可逆电机提供工作能源，以满足船舶的长途运输功能。在发动机燃烧燃气时，会产生一定的废气，在REGR部件的温度达到废气重整温度后，可以控制REGR部件进行废气重整过程，即控制打开燃气流量控制器、废气流量控制器和重整气流量控制器，使燃气和废气一起进入到REGR部件内进行重整后，得到富含氢气的燃气和废气混合气体，再通过第二燃气管路将混合气体输送到发动机内进行废气利用，从而提高废气利用率，降低损耗。在这个废气重整过程中，重整气流量控制器和氢气流量控制器的开度可以根据当前负载进行调整。
在一些实施例中，所述系统还包括储能部件，所述储能部件与所述发电机组模块100连接，用于存储所述船舶运动过程中的剩余电能。具体地，本实施例的储能部件可以存储船舶运动过程中，发动部件产生的多余电能，例如，发动机组模块产生的多余电能，将多余电能存储起来，可以在特殊情况下用于维持船舶的工作过程，例如照明、短距离的运行等。
在一些实施例中，所述系统还包括第一变频部件171、第二变频部件172、第一变压器175和第二变压器176；所述储能部件包括蓄电池181和超级电容182；所述蓄电池181通过所述第一变频部件171与所述第一变压器175连接，所述第一变压器175与所述电解槽110的电源端连接；所述超级电容182通过所述第二变频部件172与所述第二变压器176连接，所述第二变压器176与所述电解槽110的电源端连接。可以理解的是，本实施例通过采用两种不同的储能部件，以扩宽多种储能方式。同时，通过设置变频部件，使得储能部件输出的电能频率符合船舶所需电能的频率，并且，通过设置变压器，使得变频后的电能大小能满足船舶所需电能的大小。
在一些实施例中，所述可逆电机包括第一可逆电机161和第二可逆电机162；所述系统还包括第一离合器163和第二离合器164；所述第一可逆电机161通过所述第一离合器163与船舶上的齿轮箱191连接；所述第二可逆电机162通过所述第二离合器164与船舶上的齿轮箱191连接，所述齿轮箱191与船舶上的螺旋桨192连接。可以理解的是，本实施例通过设置两个可逆电机，以更好的维持船舶的运行过程。并通过在可逆电机和船舶上的齿轮箱之间设置对应的离合器，以利用离合器的特性，有效控制齿轮箱的工作状态，从而维持船舶的温度运行状态。
在一些实施例中，所述系统还包括第三变压器173和第四变压器174，所述第一可逆电机161通过所述第三变压器173与所述发电机组模块100连接；所述第二可逆电机162通过第四变压器174与所述发电机组模块100连接。可以理解的是，本实施例通过在可逆电机和发电机组模块之间设置对应的变压器，以是发电机组模块输出到可逆电机上的电能大小符合发电机所需电能的大小，以更好的控制可逆电机的工作状态。
在一些实施例中，所述系统还包括减压阀155、稳压阀157和气体气化器156，所述减压阀155设置于所述第一燃气管路上，用于调节第一燃气管路上的燃气压力大小，即调节储气罐120输出到发动机130或REGR部件140上的燃气压力大小；所述稳压阀157设置于所述第一燃气管路上，用于调节所述第一燃气管路上的燃气和/或重整气的压力状态；所述气体气化器156设置于所述减压阀155与所述稳压阀157之间的所述第一燃气管路上，用于将储气罐120输出的燃气进一步气化，以使进入到发动机130的燃气可以燃烧的更充分。
参照图2，本发明实施例提供了一种应用于图1所示的基于REGR的船舶气电混合动力系统的控制方法，包括但不限于以下步骤：
步骤210、获取船舶负载信息；
步骤220、获取发动机的启动信号；
步骤230、根据所述启动信号控制电解槽执行电解水操作，控制燃气流量控制器处于打开状态，同时控制废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器处于关闭状态；
步骤240、获取重整器的实时温度；
步骤250、确定所述实时温度大于预设温度，控制废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器从关闭状态转换为打开状态；
其中，所述燃气流量控制器和所述重整气流量控制器的开度大小通过所述船舶负载信息调节。具体地，当船舶负载较大时，则需要较大的发动机功率，此时，则可以调大燃气流量控制器的开度；当船舶负载较小时，则需要较小的发动机功率，此时，则可以调大重整气流量控制器的开度。
本发明系统实施例的内容均适用于本方法实施例，本方法实施例所具体实现的功能与上述系统实施例相同，并且达到的有益效果与上述系统达到的有益效果也相同。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，包括：
发电机组模块，所述发电机组模块用于提供第一工作能源；
电解槽，所述电解槽的电源端与所述发电机组模块连接，所述电解槽用于电解水产生氢气；
储气罐，所述储气罐用于存储燃气；
发动机，所述发动机的氢气输入端通过氢气管路与所述电解槽的氢气输出端连接；所述发动机的燃气输入端通过第一燃气管路与所述储气罐的燃气输出端连接；所述发动机用于根据所述电解槽输出的氢气和所述储气罐输出的燃气生成第二工作能源；
REGR部件，所述REGR部件的燃气输入端通过第二燃气管路与所述第一燃气管路连接；所述REGR部件的废气输入端通过废气管路与所述发动机的废气输出端连接；所述REGR部件的重整气输出端通过重整气管路与所述发动机的氢气输入端连接；
流量控制部件，所述流量控制部件包括燃气流量控制器、废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器；所述燃气流量控制器设置于所述第二燃气管路上，用于调节流入所述REGR部件的燃气量；所述废气流量控制器设置于所述废气管路上，用于调节流入所述REGR部件的废气量；所述重整气流量控制器设置于所述重整气管路上，用于调节流入所述发动机的重整气量；所述氢气流量控制器设置于所述氢气管路上，用于调节流入所述发动机的氢气量；
可逆电机，所述可逆电机的电源端分别与所述发电机组模块和所述发动机连接，用于根据所述发电机组模块提供的第一工作能源和/或所述发动机提供的第二工作能源驱动船舶的运动状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述系统还包括储能部件，所述储能部件与所述发电机组模块连接，用于存储所述船舶运动过程中的剩余电能。
3.根据权利要求2所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述系统还包括第一变频部件、第二变频部件、第一变压器和第二变压器；所述储能部件包括蓄电池和超级电容；所述蓄电池通过所述第一变频部件与所述第一变压器连接，所述第一变压器与所述电解槽的电源端连接；所述超级电容通过所述第二变频部件与所述第二变压器连接，所述第二变压器与所述电解槽的电源端连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述可逆电机包括第一可逆电机和第二可逆电机；所述系统还包括第一离合器和第二离合器；所述第一可逆电机通过所述第一离合器与船舶上的齿轮箱连接；所述第二可逆电机通过所述第二离合器与船舶上的齿轮箱连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述系统还包括第三变压器和第四变压器，所述第一可逆电机通过所述第三变压器与所述发电机组模块连接；所述第二可逆电机通过第四变压器与所述发电机组模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述系统还包括减压阀，所述减压阀设置于所述第一燃气管路上，用于调节第一燃气管路上的燃气压力大小。
7.根据权利要求6所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述系统还包括稳压阀，所述稳压阀设置于所述第一燃气管路上，用于调节所述第一燃气管路上的燃气和/或重整气的压力状态。
8.根据权利要求7所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述系统还包括气体气化器，所述气体气化器设置于所述减压阀与所述稳压阀之间的所述第一燃气管路上。
9.根据权利要求1所述的一种基于REGR的船舶气电混合动力系统，其特征在于，所述发电机组模块包括若干个发电机组。
10.一种应用于权利要求1-9任一项所述基于REGR的船舶气电混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取船舶负载信息；
获取发动机的启动信号；
根据所述启动信号控制电解槽执行电解水操作，控制燃气流量控制器处于打开状态，同时控制废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器处于关闭状态；
获取重整器的实时温度；
确定所述实时温度大于预设温度，控制废气流量控制器、重整气流量控制器和氢气流量控制器从关闭状态转换为打开状态；
其中，所述燃气流量控制器和所述重整气流量控制器的开度大小通过所述船舶负载信息调节。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210105591.3A CN114379757A (zh) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 基于regr的船舶气电混合动力系统及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210105591.3A CN114379757A (zh) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 基于regr的船舶气电混合动力系统及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114379757A true CN114379757A (zh) | 2022-04-22 |
Family
ID=81204651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210105591.3A Pending CN114379757A (zh) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 基于regr的船舶气电混合动力系统及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114379757A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992004A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-02 | 哈尔滨工程大学 | 一种氨氢燃料冷启动系统、发动机、汽车及冷启动方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107061053A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-08-18 | 武汉理工大学 | 废气—燃料重整再循环天然气发动机系统及控制方法 |
| JP2019008896A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料電池システム |
| KR20190073050A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 대우조선해양 주식회사 | 선박의 하이브리드 발전 시스템 및 방법 |
| CN110542561A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-06 | 武汉理工大学 | 废气-燃料催化重整与催化剂再生的天然气发动机试验系统及控制方法 |
| CN111332447A (zh) * | 2020-03-28 | 2020-06-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种带燃料电池的双轴双电机船舶氨-电混合动力系统 |
| CN113623089A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-09 | 中国船舶重工集团柴油机有限公司 | 一种船用氨供给系统及船舶 |
| CN113788134A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-14 | 哈尔滨工程大学 | 一种带有高低温相变储能的氨-氢燃料船舶混合动力系统 |
-
2022
- 2022-01-28 CN CN202210105591.3A patent/CN114379757A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107061053A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-08-18 | 武汉理工大学 | 废气—燃料重整再循环天然气发动机系统及控制方法 |
| JP2019008896A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料電池システム |
| KR20190073050A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 대우조선해양 주식회사 | 선박의 하이브리드 발전 시스템 및 방법 |
| CN110542561A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-06 | 武汉理工大学 | 废气-燃料催化重整与催化剂再生的天然气发动机试验系统及控制方法 |
| CN111332447A (zh) * | 2020-03-28 | 2020-06-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种带燃料电池的双轴双电机船舶氨-电混合动力系统 |
| CN113623089A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-09 | 中国船舶重工集团柴油机有限公司 | 一种船用氨供给系统及船舶 |
| CN113788134A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-14 | 哈尔滨工程大学 | 一种带有高低温相变储能的氨-氢燃料船舶混合动力系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992004A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-02 | 哈尔滨工程大学 | 一种氨氢燃料冷启动系统、发动机、汽车及冷启动方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101431429B1 (ko) | 연료전지를 포함한 선박 전기동력원의 전력 제어 시스템 | |
| EP1030395B1 (en) | Power generation system using a solid oxide fuel cell on the exhaust side of an engine | |
| CN101956634B (zh) | 一种车载氢/氧气制取、储存、供给装置及其控制方法 | |
| AU2020102830A4 (en) | Hybrid Lithium Battery Pack-Reversible Solid Oxide Cell Power System and Application thereof | |
| KR101373874B1 (ko) | 연료전지를 포함한 선박 전기동력원의 제어 시스템 | |
| CN112259758B (zh) | 一种零排放船用冷热电联供机组及其使用方法 | |
| KR20090019466A (ko) | 선박용 고체산화물 연료전지 발전시스템의 운영 방법 | |
| CN108767295A (zh) | 一种燃料电池控制系统 | |
| CN109911161A (zh) | 一种单机双桨式气电混合船舶动力系统 | |
| CN114379757A (zh) | 基于regr的船舶气电混合动力系统及其控制方法 | |
| JP4696513B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| CN103010044A (zh) | 一种混合动力汽车的供电系统 | |
| CN114718771B (zh) | 氨燃料混合动力发动机的余热处理系统及船舶 | |
| Cherchi et al. | Electrification of commercial vessels: Pilot projects and open issues | |
| CN109878684A (zh) | 一种带发电机组并车的气电混合船舶动力系统 | |
| Ma et al. | Design and Simulation of Ammonia-Fueled SOFC-ICE Hybrid Power System for Ship Application | |
| CN114671002A (zh) | 一种可降低NOx排放的氢燃料船舶 | |
| CN114655411A (zh) | 船舶氨燃料混合动力系统及其控制方法、装置及存储介质 | |
| KR101122567B1 (ko) | 연료전지와 가스 내연기관을 혼용한 선박 발전장비 | |
| CN109878687B (zh) | 一种带复合储能的双机三浆式船舶混合动力系统 | |
| CN109878686B (zh) | 一种双机单桨式气电混合船舶动力动力系统 | |
| KR20160104489A (ko) | 나노를 적용한 증폭 자가발전기 | |
| CN113602433A (zh) | 一种采用燃料电池结合风能的无人监测艇 | |
| KR20080087274A (ko) | 홈형쏠라쎌모듈 및 금속화합물촉매를 이용한 수소생산엔진연료화 시스템. | |
| CN111660839A (zh) | 一种燃料电池供电装置和以供电装置为动力源的移动设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220422 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |