CN212951077U - 混合动力低速机船舶能效优化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种混合动力低速机船舶能效优化系统，包含：并入船舶交流母线排的若干船舶发电机；PWM双向逆变单元，电性连接设置在船舶交流、直流母线排之间；船舶低速主机和船舶螺旋桨；第一储能单元，其并入所述船舶直流母线排；第一能量转换模块，由船舶低速机驱动产生电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元，或者第一能量转换模块从船舶直流母线排取电补偿船舶螺旋桨负荷变化；第二能量转换模块，转换船舶低速机的废热为电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元；或者第二能量转换模块从船舶直流母线排取电，通过第二能量转换模块补充船舶低速机运转所需的空气量。

Description

混合动力低速机船舶能效优化系统

技术领域

本实用新型涉及低速机远洋船舶节能减排及混合动力领域，特别涉及一种混合动力低速机船舶能效优化系统。

背景技术

(1)国际IMO规范、公约要求船舶节油

IMO(International Maritime Organization国际海事组织)海上环境保护委员会(MEPC)通过了《国际防止船舶造成污染公约(MARPOL)》，船舶环保、节能减排成为航运领域发展重点。然而对远洋船舶节油的研发还比较欠缺，关于远洋船舶混合动力低速机省油技术目前仍是空白。

(2)基于最佳负荷的远洋船舶低速机节油方案很难实现

低速机制造厂家围绕缸内燃烧研究了完善的节油技术，低速机最低耗油率(SFOC)为(162～165)g/(kw·h)，此对应的低速机最佳负荷为(75～80)％的额定功率；低速机实际运行中要保持最低耗油率SFOC很难，因为船况及海况变化导致不能满足低速机所需的最佳运行条件，再进一步减小柴油机的最低耗油率(SFOC)很难再有突破，船舶营运中维持低速机最佳工况以达到最低耗油率SFOC很难实现。

(3)通过提高船舶运营及管理水平使低速机省油难以操作

主机功率与航速的三次方成正比，适当降低航速，则主机功率和耗油率SFOC将以三次方的关系下降，可明显降低燃油消耗量，船舶存在最佳经济航速，这是船舶设计的依据，也即船-机-桨最佳匹配点。船舶航线及营运要求，船舶保持最佳经济航速很难，这需要研究规划合适的航线，科学、合理的分析针对不同船型、船龄的经济航速，获得低速机油耗与航速最佳平衡点。从船舶低速机实际运行工况考虑，当功率与转速变化时，燃油消耗率SFOC受到喷油量、换气质量、转速等的影响，不是一个定值，船舶营运航速的影响使低速机省油操作起来很难。

(4)风能、太阳能、波浪能等绿色能源在船上应用效果不足、成本太高。

(5)目前对船舶主机废热的利用日益受到重视，包含废气锅炉、废气透平、造水机等。如何将主机废热转化为电能成已为研究热点，包括轴带电机、废气透平发电、废气锅炉蒸汽发电、主机排烟ORC(Organic Rankine Cycle有机朗肯循环)发电、排烟与环境的温差发电等等。然而，利用低速主机废热发电成本太高、效益差，仅有轴带电机具备应用前景，但船上轴带电机的应用是为了减少柴油发电机做功，忽视了船舶主机和船舶发电机以最低耗油率SFOC运行的问题。

(6)油-电混合动力船舶已成为研究热点，如果混合动力船舶不增加蓄电池储能，那么混合动力船舶最佳能效就难以保证。目前，油-电混合动力的研究以电推为重点，忽视了船舶省油的根本是柴油机节油，而柴油机节油的根本是最低耗油率SFOC运行，所以，电推船舶未必省油。另外有些船舶利用风能太阳能等的目的是减少船舶发电机做功，但不是使柴油机以最低耗油率SFOC运行来省油的。

基于上述内容，远洋混合动力低速机船舶在船况、工况、海况多变的情况下，如何克服负荷不稳定以及恶劣天气的干扰并保证最低油耗率，实现远洋船舶节能减排是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混合动力低速机船舶能效优化系统。当船舶螺旋桨负荷增大时通过储能电池组和/或船舶发电机向轴带电机供电，当螺旋桨负荷减小时由轴带电机利用船舶低速机的富裕功率向储能电池组放电。本实用新型还利用船舶低速机排放的废气来驱动废气涡轮增压器，通过废气涡轮增压器的运转补充船舶低速机运转所需的空气量(用于提高船舶低速机的输出功率)；当废气涡轮增压器的转速不能满足船舶低速机的需求时，通过永磁电机从船舶直流母线排取电驱动废气涡轮增压器；当船舶航行进入稳定工况时，通过废气涡轮增压器驱动永磁电机发电，将船舶低速机废气能量转化为电能存储至储能电池组，实现了船舶低速机废热利用。本实用新型能够保证船舶低速机在最低油耗率稳定运行，实现了船舶能效最优化，大大节约了船舶能耗。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种混合动力低速机船舶能效优化系统，包含：

若干船舶发电机，所述船舶发电机并入所述船舶交流母线排，用于向船舶交流母线排提供交流电能；

PWM双向逆变单元，其电性连接设置在船舶交流母线排、船舶直流母线排之间，用于实现船舶交流母线排、船舶直流母线排之间交流电能、直流电能的转换；

船舶低速主机和船舶螺旋桨，所述船舶螺旋桨在所述船舶低速主机的驱动下旋转，推动船舶；

第一储能单元，其并入所述船舶直流母线排，用于向船舶直流母线排供电，或存储船舶直流母线排的直流电能；

第一能量转换模块，连接设置在所述船舶低速主机、船舶直流母线排之间、船舶螺旋桨之间；第一能量转换模块由船舶低速机驱动产生电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元；或者第一能量转换模块从船舶直流母线排取电，补偿船舶螺旋桨负荷变化；

第二能量转换模块，连接设置在所述船舶低速主机与船舶直流母线排之间，转换船舶低速机的废热为电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元；或者第二能量转换模块从船舶直流母线排取电，通过第二能量转换模块补充船舶低速机运转所需的空气量。

优选的，所述第一能量转换模块包含：轴带电机、第一AFE可逆整流单元；所述轴带电机的输入轴连接船舶低速机的输出轴，轴带电机的输出轴连接所述船舶螺旋桨；第一AFE可逆整流单元电性连接设置在船舶直流母线排和轴带电机之间，用于转换船舶直流母排的直流电能为驱动轴带电机工作的交流电能，或转换轴带电机生成的交流电能为对应的直流电能。

优选的，所述船舶螺旋桨为定距螺旋桨，所述优化系统还包含可调速离合器；所述可调速离合器连接设置在所述船舶低速机输出轴与轴带电机输入轴之间。

优选的，所述船舶螺旋桨为可变距螺旋桨。

优选的，所述第二能量转换模块包含：废气涡轮增压器、永磁电机、第二AFE可逆整流单元；永磁电机通过第二AFE可逆整流单元从船舶直流母线排取电，驱动废气涡轮增压器运转，补充船舶低速主机运转所需的空气量；或者由船舶低速主机排出的废气对废气涡轮增压器做功，由废气涡轮增压器驱动永磁电机PMG发电，实现通过第二AFE可逆整流单元向船舶直流母线排送电。

优选的，所述第一储能单元包含：储能电池组、双向直流转换模块、第一直流自动空气断路器、第二直流空气自动断路器；所述储能电池组依序通过所述第一直流自动空气断路器、双向直流转换模块、第二直流空气自动断路器并入船舶直流母线排；通过双向直流转换模块实现船舶直流母线排直流电压与储能电池组额定电压的双向转换；储能电池组用于向船舶直流母线排放电或存储船舶直流母线排的直流电能。

优选的，所述混合动力低速机船舶能效优化系统，还包含与船舶直流母线排连接的第二储能单元；所述第二储能单元包含：船用蓄电池组、第三直流自动空气断路器，直流转换模块；所述船用蓄电池组依序通过所述第三直流自动空气断路器、直流转换模块并入船舶直流母线排；通过直流转换模块转换船舶直流母线排的直流电压为船用蓄电池组的额定电压；船用蓄电池组从船舶直流母线排取电为船舶通讯、导航装置提供电能。

优选的，所述混合动力低速机船舶能效优化系统，还包含若干个交流自动空气断路器；船舶发电机、船舶负载、岸电电源、PWM双向逆变单元分别通过对应的交流自动空气断路器并入船舶交流母线排；轴带电机、永磁电机PMG分别通过对应的交流自动空气断路器连接第一、第二AFE可逆整流单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的混合动力低速机船舶能效最优系统通过船舶发电机、储能电池组、轴带电机、永磁电机协同工作，可充分利用船舶低速机的富裕功率、船舶低速机废气产生的废热，解决动力资源浪费的问题；

(2)本实用新型中，轴带电机可利用船舶发电机提供的电能驱动船舶螺旋桨推进船舶，用于补偿船舶低速机的输出功率，实现了船舶发电机间接推进；船舶在正常航行下以最低油耗率对应的航速航行，此时通过船舶低速机驱动轴带电机发电，实现了船舶低速机间接发电；

(3)储能电池组的电能经DC/DC转换后并入船舶直流电网为轴带电机、永磁电机提供动力；或通过船舶低速机的富裕功率驱动轴带电机发电，通过船舶低速机排放废气的废热驱动永磁电机发电，将产生的电能仅船舶直流电网的电能存入储能电池组，通过储能电池组对船舶电站起“平峰填谷”作用，防止船舶低速机、船舶发电机负荷变化太大，提高船舶电站稳定性；

(4)本实用新型中，船舶发电机、船舶低速机一旦起动就进入各自最低SFOC工作点上运行，船舶发电机、船舶低速机喷油量定值控制，油门控制不需要复杂的控制算法，且不受外界负荷影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本实用新型的混合动力低速机船舶能效优化系统示意图；

图中：1、船舶低速机；2、船舶螺旋桨；3、可调速离合器；4、储能电池组；51、第一AFE可逆整流单元；52、第二AFE可逆整流单元；6、船用蓄电池组；7、PWM双向逆变单元；G1、第一柴油发电机；G2、第二柴油发电机；M/G、轴带电机；

双向直流转换模块；DC/DC、直流转换模块；ACB1～ACB7、第一～第七交流自动空气断路器；DCB1～DCB3、第一～第三直流自动空气断路器；ACL、交流电感；C、滤波电容；IGBT、绝缘栅双极型晶体管；M、船舶负载。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中，远洋船舶的能耗存在以下问题：

(1)远洋船舶采用经济航速达到省油目标，但经济航速受航线、货物营运、装卸货等影响，船舶为了船期、装卸货要求、港口潮水、避开恶劣海况等条件，总是变速航行，远远偏离经济航速，这是普遍存在的问题和难题。当功率与转速变化时，柴油发电机燃油消耗率SFOC受到喷油量、换气质量、转速等的影响，柴油发电机实际工作中的最佳耗油率SFOC精确点难以确定，属于灰色系统，这是通过控制柴油机最佳耗油率SFOC实现船舶节油的难点。

(2)船舶混合动力中的主机轴带发电机部分取代柴油发电机为船舶供电，以及风能太阳能发电经蓄电池组储能后逆变并入船舶电网，这些都是减少柴油发电机的输出功率，不是以协调柴油发电机最低耗油率SFOC为目的的。混合动力船舶节油的现有方案是减少柴油发电机的输出功率以达到省油目标，通过船舶低速机1最低耗油率SFOC的最优控制来实现节油还是空白。

(3)远洋船舶工况多，包括停泊工况(靠泊、抛锚和漂泊，此时低速主机停车)、航行工况(低速机稳定运行)、机动航行工况(低速机频繁变速，用于进出港、移泊、过运河和狭窄航道等)。但远洋船舶的动力配置是按照满负荷航行工况设计的，在船舶非满负荷的航行工况下易于造成动力储备浪费、不经济。

(4)低速机热效率按照航行工况设计与配置，船舶营运过程中低速机常常偏离了最低耗油率SFOC工作范围，造成低速机的耗油率变差，不省油。

(5)现有的混合动力船舶要么由主机推进，要么电力推进，两者能量不互为兼用，这是制约船舶能效提高的技术难点。

为解决上述问题，本实用新型提供一种混合动力低速机船舶能效优化系统，如图1所示，包含：若干船舶发电机、PWM(Pulse Width Modulation脉冲宽度调制)双向逆变单元7、船舶低速主机、船舶螺旋桨2、第一储能单元、第二储能单元、第一能量转换模块、第二能量转换模块、若干个交流自动空气断路器。

所述船舶发电机并入所述船舶交流母线排，用于向船舶交流母线排提供交流电能；在本实用新型的应用实施例中，所述船舶发电机为柴油发电机，具体包含第一柴油发电机G1和第二柴油发电机G2，两个柴油发电机具有不同的功率，在保证船舶正常工况的前提下，优先启动小功率的柴油发电机。

所述PWM双向逆变单元7电性连接设置在船舶交流母线排、船舶直流母线排之间，用于实现船舶交流母线排、船舶直流母线排之间交流电能、直流电能的转换；本实用新型的实施例中，所采用的PWM双向逆变单元7的电路图如图1所示，其包含若干个交流电感ACL、若干个滤波电容C，若干个绝缘栅双极型晶体管IGBT。本实用新型中所使用的PWM双向逆变单元7为现有技术。

所述第一储能单元包含：储能电池组4、双向直流转换模块

第一直流自动空气断路器DCB1、第二直流自动空气断路器DCB2。所述储能电池组4依序通过所述第一直流自动空气断路器DCB1、双向直流转换模块

第二直流自动空气断路器DCB2并入船舶直流母线排。通过双向直流转换模块

实现船舶直流母线排直流电压与储能电池组额定电压的双向转换；储能电池组4用于向船舶直流母线排放电或存储船舶直流母线排的直流电能。

所述第二储能单元包含：船用蓄电池组6、第三直流自动空气断路器DCB3，直流转换模块DC/DC。所述船用蓄电池组6依序通过所述第三直流自动空气断路器DCB3、直流转换模块DC/DC并入船舶直流母线排；通过直流转换模块DC/DC转换船舶直流母线排的直流电压为船用蓄电池组6的额定电压；船用蓄电池组6从船舶直流母线排取电为船舶通讯、导航装置提供电能。当船舶采用中高压电力系统，优选的，采用真空断路器代替所述第一、第二直流自动空气断路器。

所述船舶螺旋桨2在所述船舶低速主机的驱动下旋转，推动船舶。

所述第一能量转换模块包含：轴带电机M/G、第一AFE(Active Front End模拟前端)可逆整流单元51。所述轴带电机M/G的输入轴连接船舶低速机1的输出轴，轴带电机M/G的输出轴连接所述船舶螺旋桨2。第一AFE可逆整流单元51电性连接设置在船舶直流母线排和轴带电机M/G之间用于转换船舶直流母排的直流电能为驱动轴带电机M/G工作的交流电能，或转换轴带电机M/G生成的交流电能为对应的直流电能，并滤除电流中的谐波。

本实用新型的实施例中，第一AFE可逆整流单元51的电路图如图1所示，此为现有技术。第一AFE可逆整流单元51包含6个绝缘栅双极型晶体管IGBT、3个交流电感ACL，1个滤波电容C。

船舶低速机1和船舶发电机一经启动就使其转速工作在额定转速，也即使船舶低速机1和船舶发电机工作在各自的最低油耗率SFOC下。当船舶低速机1的输出功率不能满足需求时，轴带电机M/G进入PTI(电动状态POWER TAKE IN)模式，通过从船舶直流母线排取电补偿船舶螺旋桨2负荷变化；当船舶低速机1的输出功率富裕或船舶螺旋桨2制动时，轴带电机M/G进入PTO(发电状态POWER TAKE OUT)模式，吸收船舶低速机能量或船舶螺旋桨2的制动能量，向船舶直流母线排供电。

在本实用新型的一个实施例中，所述船舶螺旋桨2为定距螺旋桨，所述优化系统还包含可调速离合器3；所述可调速离合器3连接设置在所述船舶低速机输出轴与轴带电机输入轴之间。船舶低速机1工作在额定转速，定距螺旋桨的转速通过调节所述可调速离合器3来实现(此为现有技术)，定距螺旋桨的负荷(推力)变化由轴带电机M/G进行补偿，从而控制船舶航速。

在本实用新型的另一个实施例中，所述船舶螺旋桨2为可变距螺旋桨。轴带电机M/G直接由船舶低速机1驱动，不需要设置可调速离合器3。正常海况下，可变距螺旋桨的转速与船舶低速机1的转速相同且保持恒定旋转，通过改变可变距螺旋桨的螺距调节螺旋桨的推力，从而控制船速。可变距螺旋桨的负荷变化由轴带电机M/G进行补偿。

所述第二能量转换模块包含：废气涡轮增压器、永磁电机、第二AFE可逆整流单元52。第二AFE可逆整流单元52与第一AFE可逆整流单元51相同。永磁电机通过第二AFE可逆整流单元52从船舶直流母线排取电，驱动废气涡轮增压器运转，补充船舶低速主机运转所需的空气量，此时永磁电机为PTI模式；或者由船舶低速主机排出的废气对废气涡轮增压器做功，由废气涡轮增压器驱动永磁电机PMG发电，并通过第二AFE可逆整流单元52向船舶直流母线排送电，此时永磁电机为PTO模式。本实用新型中通过永磁电机代替传统的鼓风机对废气涡轮增压器进行调节，在恶劣海况下，由于船舶螺旋桨2负荷变化大，会导致废气涡轮增压器的“喘振”效应，引起废气涡轮增压器震动而产生损坏。通过永磁电机在PTI模式、PTO模式之间频繁的更换，不仅解决了废气涡轮增压器的“喘振”问题，还进一步将船舶低速机1产生的废热转换为电能，提高了废热利用率。

如图1所示，本实用新型的应用实施例中，还包含第一～第七交流自动空气断路器ACB1～ACB7；第一船舶发电机、第二船舶发电机、PWM双向逆变单元7、船舶负载M、岸电电源分别通过ACB1、ACB2、ACB3、ACB6、ACB7并入船舶交流母线排；轴带电机M/G、永磁电机PMG分别通过ACB4、ACB5连接第一AFE可逆整流单元51、第二AFE可逆整流单元52。当船舶采用中高压电力系统，优选的，采用真空断路器代替所述交流自动空气断路器。

实施例一

船舶停泊工况

船舶靠码头装卸货期间，船舶低速机1(也即主机)和柴油发电机停转，此时船舶接用岸电，岸电电源经断路器ACB7供电给船舶交流母线排，为全船供电。此时船舶排放是0。

船舶抛锚期间，储能电池组4的电能经DCB1、双向直流转换模块

和DCB2给船舶直流母线排供电，经PWM双向逆变单元7供电给交流母线排，通过交流电网给船舶负载M供电。

船舶漂泊期间，可能需要螺旋桨满足运转，抵御风浪流对船舶的作用。此时的储能电池组4经第一AFE可逆整流单元51和ACB4给轴带电机M/G供电。当船舶螺旋桨2为定距螺旋桨，可调速离合器3脱开，轴带电机M/G直接驱动螺旋桨运转。当船舶螺旋桨2为可变距螺旋桨，需要船舶低速机1起动投入工作，若出现储能电池充满电、船舶用电负荷少时，船舶低速机1就不能维持在最低SFOC工作点范围内运行了，船舶低速机1可直接工作在慢速档位。

实施例二

船舶机动航行工况

此工况的船舶航速调节频繁、起停频繁，需要频繁调节船舶螺旋桨2的转速和推力，需要加速、制动降速或刹车、反向起动与加速。在这种情况下可变距螺旋桨具有优势。船舶低主机运转，保持工作在使其SFOC最小的最佳状态，轴带电机M/G优先与储能电池组4协同工作。若储能电池组4容量下降到其30％额定容量时，优先起动第二柴油发电机G2。(第一柴油发电机G1与第二柴油发电机G2同型号不同容量，第二柴油发电机功率是第一柴油发电机功率的一半，优先起动第二柴油发电机G2组并网，船舶用电负荷增大时，再将第一柴油发电机G1并网工作。第一、第二柴油发电机工作时自动进入额定转速、额定功率的最低耗油率SFOC范围运转，船舶电站管理系统(PMS)根据船舶用电负荷控制第一、第二柴油发电机的单机运行或并车运行。)轴带电机M/G为PTI模式时从交流电网取电，轴带电机M/G为PTO模式时经直流母线排给储能电池组4充电。

远洋船舶的机动航行工况时间短，通过调节可变距螺旋桨的桨距角使得调节船舶航速、控制船舶前进或后退很方便，且不影响船舶低速机1的转速。

实施例三

船舶远洋定速航行工况

该工况持续时间长，螺旋桨高转速、满负荷转运使船舶保持经济航速。船舶低速机1在额定转速、最佳负荷下以最低SFOC耗油率稳定运转，轴带电机M/G工作在PTO模式给全船供电，柴油发电机不工作。当船舶螺旋桨2为定距螺旋桨时，船舶航速调节通过控制可变速离合器的输出转速、控制轴带电机M/G功率调节定距螺旋桨推力实现的，储能电池组4补偿轴带电机M/G在PTI或PTO模式之间切换对直流电网造成的冲击。

对于无离合器的可变距螺旋桨而言，改变螺距即可调节船速，调节螺距不影响主机转速，但调节螺距时需要轴带电机M/G在PTI与PTO模式之间切换，以补偿螺旋桨负荷变化。

本实用新型的船舶能效最优系统能够自动根据船舶航速变化、船舶电网储备功率，控制储能电池组4的充电/放电，并控制轴带电机M/G、柴油发电机、永磁电机进入PTI/PTO模式，实现发电柴油机和低速主机在最低SFOC范围内运行，充分回收利用船舶能耗。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，包含：

若干船舶发电机，所述船舶发电机并入船舶交流母线排，用于向船舶交流母线排提供交流电能；

PWM双向逆变单元，其电性连接设置在船舶交流母线排、船舶直流母线排之间，用于实现船舶交流母线排、船舶直流母线排之间交流电能、直流电能的转换；

船舶低速主机和船舶螺旋桨，所述船舶螺旋桨在所述船舶低速主机的驱动下旋转，推动船舶；

第一储能单元，其并入所述船舶直流母线排，用于向船舶直流母线排供电，或存储船舶直流母线排的直流电能；

第一能量转换模块，连接设置在所述船舶低速主机、船舶直流母线排之间、船舶螺旋桨之间；第一能量转换模块由船舶低速机驱动产生电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元；或者第一能量转换模块从船舶直流母线排取电，补偿船舶螺旋桨负荷变化；

第二能量转换模块，连接设置在所述船舶低速主机与船舶直流母线排之间，转换船舶低速机的废热为电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元；或者第二能量转换模块从船舶直流母线排取电，通过第二能量转换模块补充船舶低速机运转所需的空气量。

2.如权利要求1所述的混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，所述第一能量转换模块包含：轴带电机、第一AFE可逆整流单元；所述轴带电机的输入轴连接船舶低速机的输出轴，轴带电机的输出轴连接所述船舶螺旋桨；第一AFE可逆整流单元电性连接设置在船舶直流母线排和轴带电机之间，用于转换船舶直流母排的直流电能为驱动轴带电机工作的交流电能，或转换轴带电机生成的交流电能为对应的直流电能。

3.如权利要求2所述的混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，所述船舶螺旋桨为定距螺旋桨，所述优化系统还包含可调速离合器；所述可调速离合器连接设置在所述船舶低速机输出轴与轴带电机输入轴之间。

4.如权利要求2所述的混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，所述船舶螺旋桨为可变距螺旋桨。

5.如权利要求2所述的混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，所述第二能量转换模块包含：废气涡轮增压器、永磁电机、第二AFE可逆整流单元；永磁电机通过第二AFE可逆整流单元从船舶直流母线排取电，驱动废气涡轮增压器运转，补充船舶低速主机运转所需的空气量；或者由船舶低速主机排出的废气对废气涡轮增压器做功，由废气涡轮增压器驱动永磁电机PMG发电，实现通过第二AFE可逆整流单元向船舶直流母线排送电。

6.如权利要求1所述的混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，所述第一储能单元包含：储能电池组、双向直流转换模块、第一直流自动空气断路器、第二直流空气自动断路器；所述储能电池组依序通过所述第一直流自动空气断路器、双向直流转换模块、第二直流空气自动断路器并入船舶直流母线排；通过双向直流转换模块实现船舶直流母线排直流电压与储能电池组额定电压的双向转换；储能电池组用于向船舶直流母线排放电或存储船舶直流母线排的直流电能。

7.如权利要求1所述的混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，还包含与船舶直流母线排连接的第二储能单元；所述第二储能单元包含：船用蓄电池组、第三直流自动空气断路器，直流转换模块；所述船用蓄电池组依序通过所述第三直流自动空气断路器、直流转换模块并入船舶直流母线排；通过所述直流转换模块转换船舶直流母线排的直流电压为船用蓄电池组的额定电压；船用蓄电池组从船舶直流母线排取电为船舶通讯、导航装置提供电能。

8.如权利要求5所述的混合动力低速机船舶能效优化系统，其特征在于，还包含若干个交流自动空气断路器；船舶发电机、船舶负载、岸电电源、PWM双向逆变单元分别通过对应的交流自动空气断路器并入船舶交流母线排；轴带电机、永磁电机PMG分别通过对应的交流自动空气断路器连接第一、第二AFE可逆整流单元。

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