船舶电力推进技术简述

电力推进技术1、引言电力推进作为船舶推进方式之一，已有近百年的历史.在此期间，舰船电力推进技术经历了一个曲折的发展过程,即二战前的新兴期、二战后到70 年代末以前的萧条期和80年代以后的蓬勃发展期。

上世纪初，由德国、俄国引导的以蓄电池为动力源的电力推进技术在船舶上得到了应用，但由于成本、维护、保养等方面因素的制约,发展较为缓慢。

二战期间，电力推进曾出现过一段流行期,由于当时交流电机调速技术不成熟，多采用直流电力推进，其调速系统简单、调速性能好。

但由于直流电机结构复杂、体积及重量大,并存在功率及转速极限等问题，故只能用在一些工程船舶及潜艇上，使得电力推进在整个船舶推进领域中的发展受到限制。

20世纪80年代以来，随着电力电子技术迅速发展，大功率交流电机变频调速技术日益成熟，同时，为了迎合各国对船舶性能要求的进一步提高，船舶电力推进技术在国内外得以迅速发展。

电力推进技术的应用领域已扩展到旅游船、水面战舰、潜艇、各种工程船和油货轮等，显示出了广泛的市场前景。

随着推进电机、供电系统、蓄电池和微电子信息技术的迅速发展，电力推进在船舶上的应用得到了大力的发展。

电力推进系统的构成可以分为三类：蓄电池、推进电力组成的纯电池推进；机械原动机(柴油机、燃气轮机或核动力）、发电机、推进电机组成的原动机发电推进;机械原动机、发电机、蓄电池、推进电机组成的混合电力推进.2、电力推进的主要优势与传统的船舶机械推进方式相比，电力推进的主要优势：(1）船上大型机械设备布置更灵活、有效空间更多、费用降低；(2)电动机由电网供电,增加了系统的可靠性，提高了生命力；（3)减少了维护的工作量；（4）可以采用中高速不逆转原动机，以减少设备的体积和重量；（5）可以采用低速电动机直接与推进轴连接，省去机械的减速齿轮；(6）操纵灵活，机动性能好；（7）易于获得理想的拖动特性；(8）减小螺旋桨等机械振动和噪声、环境更加舒适、船舶航行也更加隐蔽；(9）提高经济效益，减少排放物；(10)采用综合电力推进可综合利用船舶动力装置，减少设备数量；（11)电力推进系统有较大的能量效率。

船舶电力推进系统船舶电力推进系统是现代船舶设计中的重要部分，它的作用是为船舶提供高效、可靠的动力，以满足船舶的各种需求。

本文将详细介绍船舶电力推进系统的构成、特点、应用场景及其发展趋势。

一、系统构成船舶电力推进系统主要由发电机、变压器、配电板、变频器、推进器等组成。

其中，发电机负责将机械能转化为电能，变压器则将发电机输出的电压和电流进行调节，配电板负责对电能进行分配和控制，变频器则将电源频率转换为推进器所需的频率，推进器则最终将电能转化为机械能，推动船舶前行。

二、系统特点船舶电力推进系统具有以下优点：1、能量利用率高：电力推进系统中的电动机能量转换效率高达90%以上，相比传统燃油发动机，能量利用率更高。

2、航行平稳：由于电力推进系统可以通过调节电动机的转速和转向来控制推进器，因此可以实现船舶的平稳航行，减少震动和噪音。

3、维护方便：电力推进系统的机械部件相对较少，因此维护相对简单，寿命也更长。

4、环保：由于电力推进系统使用的燃料是电力，因此不会产生废气和噪音，对环境更加友好。

三、应用场景电力推进系统在船舶中的应用非常广泛，尤其是在大型船舶、高速船和军舰中，电力推进系统的优势更加明显。

例如，在大型油轮中，电力推进系统可以更好地满足油轮的平稳航行和货物运输需求；在高速船中，电力推进系统可以实现更高的航速和更好的舒适性；在军舰中，电力推进系统可以提高舰船的隐蔽性和作战能力。

四、发展趋势随着科技的不断进步，船舶电力推进系统也在不断发展。

未来，电力推进系统将更加智能化、高效化和环保化。

具体来说，以下是一些发展趋势：1、智能控制：未来的电力推进系统将更加智能化，可以通过传感器和人工智能技术实现自动化控制和优化，提高系统的效率和可靠性。

2、高效能源：未来的电力推进系统将更加注重能源的高效利用，例如采用更高效的发电机和电动机，以及更先进的能量储存技术，以提高系统的能量利用率。

3、环保技术：未来的电力推进系统将更加注重环保，例如采用更环保的燃料电池或太阳能等可再生能源技术，以减少对环境的影响。

船舶电力推进技术
船舶电力推进技术是指使用电力驱动船舶推进系统的技术。

相比于传统的机械推进技术，电力推进技术具有更高的效率、更低的噪音和更少的污染排放，因此在现代船舶设计中得到了越来越广泛的应用。

船舶电力推进系统通常由以下几个部分组成：
1. 发电机：将机械能转换成电能，产生所需的电力。

2. 电动机：将电能转换成机械能，驱动船舶的螺旋桨旋转，产生推进力。

3. 电池组：作为备用电源，提供紧急电力供应或在需要时提供额外的电力。

4. 控制系统：负责监测和调节电力系统的运行，确保系统的稳定和安全。

船舶电力推进技术的优点包括：
1. 高效节能：电力推进系统可以实现高效节能，降低船舶的燃料消耗和排放。

2. 噪音低：电力推进系统的运转噪音较低，减少了对周围环境的噪音污染。

3. 灵活性高：电力推进系统可以根据需要调节输出功率，提高船舶的操纵灵活性。

4. 维护方便：电力推进系统的维护相对简单，可以减少
船舶的维护成本和停机时间。

船舶电力推进技术的缺点包括：
1. 初始成本高：电力推进系统的建设成本相对较高，需要投入大量资金。

2. 技术要求高：电力推进系统的设计和维护需要具备较高的技术水平。

3. 受电网限制：电力推进系统的运行需要依赖电网供电，受到电网供电的限制。

船舶直流组网电力推进技术发展优势报告随着船舶行业的发展，船舶电力推进技术也不断得到了改进和优化。

其中，船舶直流组网电力推进技术是当前较为先进的一种技术。

本文主要介绍船舶直流组网电力推进技术的发展优势。

一、提高船舶效率采用船舶直流组网电力推进技术可以有效提高船舶的效率。

相比于传统的交流电系统，直流电系统具有更高的电能转化效率和更低的能量损耗。

在船舶的电力供应和储存方面，直流电池和充电器具有更高的充电效率和更长的电池寿命，从而使得船舶运行更加高效。

二、提升船舶的可靠性在传统的交流电系统中，一旦发生短路或电路故障，整个电力系统就可能会瘫痪。

而直流电系统则可以更加灵活地应对这些故障，因为故障发生后只会影响到一个或几个电池单元，而不会影响到整个电力系统。

这种特性可以提高船舶的可靠性和安全性，从而降低船舶的维修成本和运营风险。

三、降低船舶的碳排放船舶是主要的碳排放来源之一。

采用船舶直流组网电力推进技术可以减少碳排放，因为直流电池和充电器所需的电源可以来自可再生能源，例如太阳能和风能。

此外，使用直流电推进系统可以减少能源的浪费，从而降低船舶的碳排放。

四、支持智能化船舶随着智能化技术的快速发展，越来越多的船舶需要智能化技术的支持。

船舶直流组网电力推进技术可以为智能化船舶提供更好的平台，因为它可以与各种智能化方案集成，如远程监控、自主导航、自动调节和自适应控制等。

这些功能帮助船舶更好地适应未来的智能化趋势，提高生产效率并减少人为干扰。

综上所述，船舶直流组网电力推进技术具有很多优势，在提高船舶效率、提升可靠性、降低碳排放、支持智能化船舶等方面都有显着表现。

这种技术的进步将使船舶更加清洁、高效和安全。

船舶直流组网电力推进技术的发展不仅在理论计算和实验室观测方面有所突破，在实际应用中也取得了不俗表现。

以下将选取相关数据进行分析。

一、直流电系统的效率比交流电系统高5-10%直流电系统具有更高的电能转化效率和更低的能量损耗，这也是船舶直流组网电力推进技术优势之一。

船舶电气工程中的新兴技术与发展趋势船舶电气工程作为船舶工业中的关键领域，一直以来都在不断地发展和创新。

随着科技的迅速进步，一系列新兴技术正逐渐融入船舶电气工程，为船舶的运行、控制和安全性带来了显著的提升。

同时，这些技术的应用也预示着船舶电气工程未来的发展趋势，为行业的发展指明了方向。

一、新兴技术在船舶电气工程中的应用（一）电力推进技术电力推进技术是船舶电气工程中的一项重要新兴技术。

传统的船舶动力系统通常依赖于机械传动，而电力推进则是将发动机产生的能量转化为电能，通过电动机驱动螺旋桨。

这种技术具有诸多优势，例如能够实现精确的调速控制，提高船舶的操纵性和机动性；减少机械传动部件，降低了维护成本和故障率；同时，还能优化船舶的空间布局，为船舶设计提供更大的灵活性。

（二）智能电网技术智能电网技术在船舶电气工程中的应用也日益广泛。

通过智能化的监测、控制和管理系统，实现对船舶电力系统的实时监控和优化调度。

智能电网能够自动检测电力系统中的故障和异常情况，并迅速采取相应的保护措施，提高电力系统的可靠性和稳定性。

此外，它还可以根据船舶的不同运行状态和负载需求，智能地分配电力资源，实现能源的高效利用。

（三）自动化与智能化控制技术自动化与智能化控制技术在船舶电气系统中的作用愈发突出。

例如，船舶的自动驾驶系统通过传感器获取船舶的位置、速度、航向等信息，结合先进的算法和控制策略，实现船舶的自主航行。

此外，船舶的自动化装卸系统、机舱自动化监控系统等也大大提高了船舶的运营效率和安全性。

（四）新能源技术随着对环境保护的要求日益提高，新能源技术在船舶电气工程中逐渐崭露头角。

太阳能、风能、氢能等清洁能源在船舶上的应用研究不断深入。

例如，太阳能板可以安装在船舶的甲板上，为船舶的部分设备提供电力；风力发电装置也可以在适当的条件下为船舶补充能源。

这些新能源技术的应用不仅有助于减少船舶的碳排放，还能降低船舶的运营成本。

二、新兴技术为船舶电气工程带来的变革（一）提升船舶的性能和效率新兴技术的应用使得船舶的动力性能得到显著提升，加速、减速更加平稳，航行速度和续航能力也有所增强。

2012年第28期(总第43期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界0引言伴随船舶工业的发展和电力技术的进步,船舶电力推进的发展已经有100多年的历史。

近20年来船舶电力推进技术发展迅速,已经在船舶推进领域形成了较为明显的特点,正日益成为船舶工业研究的热门话题。

1船舶电力推进系统的组成和应用船舶电力推进动力组成目前主要有两种形式,一种是柴油机-电力推进相结合的混合动力推进,另一种是全电力推进。

船舶电机推进装置包括以下几个主要部分:发电部分,推进部分以及控制系统。

几大部件主要有原动机,发电机,电动机,螺旋桨以及控制单元。

船舶电力推进简图如图1。

图1船舶电力推进技术的应用领域广泛,目前主要应用于以下船舶:邮轮、渡轮、破冰船、水面战舰、潜艇、各种工程船、侧推器辅助控位浮式采油设施和油货轮等。

2船舶电力推进系统的特点2.1船舶电力推进系统主要具有以下优点1)由于可以优化发动机或者发电机组负荷,所以能够有效降低船舶的燃油消耗和排放。

发电机组可以在高负载时以较高的效率运行。

特别是应用在运行工况负荷变化较大的船舶上,例如,对许多动力定位船来说,其行驶操作的时间和进行控位/机动操纵的时间通常各占一半。

2)由于多引擎的冗余,推进系统的可靠性高。

即使一台发电机组故障,仍然有足够的动力保持船舶的安全操作。

3)降低了生命周期成本,从而降低运营和维护的成本。

如果船舶的运行模式相对来说比较平稳,则使用电力推进系统经济效益不明显,但对于多重运行模式的船舶,使用电力推进系统的经济性较好。

4)通过部署特殊的推进器,如全方位角推进器或吊舱式推进装置,改善的船舶的机动操纵能力和位置保持能力。

5)动力装置占用的船体空间较少,增加了船舶的有效载荷。

6)由于推进器通过电缆提供电力供给,因此可以不与原动机布置在一起,这样就可以更加灵活的选择推进器的位置。

科技成果——船舶综合电力推进系统技术开发单位中国船舶重工集团公司第七一二研究所技术简介船舶综合电力推进系统是近年来在船舶行业兴起的一种新的推进技术，具有节能降耗、低噪音振动、提升舱室有效空间、操作灵活方便等诸多优点，在工程、游船、海洋工程船、现代渔船等多种船型上非常适用，目前正在被越来越多的国内外船东接受并实际应用。

其系统包括了柴油发电机组、变压器、变频器、推进电动机等核心设备，之前只有国外少数几家企业具备其技术开发和产品供货能力。

技术开发单位是目前国内唯一具备船舶电力推进系统集成和自主核心设备供货的单位，形成了具有完全自主知识产权的电力推进系统及变频器、推进电机、功率管理系统等核心设备系列化产品研制生产能力，并建立了产业化生产基地，是国内唯一通过CCS系列化产品型式认可的产品；同时还具备20MW以下核心设备的定制供货能力。

主要技术指标低压690V/中压3300V，20MW及以下各类船舶电力推进系统集成能力，包括DFE、AFE、直流、混合等多种模式；低压690V、功率3MW以下，中压3300V、功率10MW以下船用变频器系列化产品；低压690V、功率3MW以下，中压3300V、功率10MW以下高、低速船用推进电动机系列化产品。

技术特点具有为船舶提供电力推进系统提供完整解决方案的能力；船用水冷变频器具有效率高、模块化、调速能力强等优点；推进电机具有功率因数高、效率高等优点；功率管理系统具有良好的人机互动、系统兼容型强等优点。

技术水平国际先进适用范围挖泥船、游船、豪华邮轮、海洋工程船、科考船、渔船等多种电力推进船舶；海洋工程平台、生活平台等各类海工平台变频驱动领域。

专利状态授权专利10余项。

技术状态批量生产、成熟应用阶段合作方式市场合作：与有行业资源或资金实力的相关单位开展市场合作，拓展自主知识产权电力推进系统的市场，为用户提供性价比高的电力推进系统及核心设备。

预期效益在船舶电力推进领域，目前国内越来越多船东接受和使用电力推进系统，电力推进系统属于典型的高技术含量装备，一般一船套系统价值都在千万元人民币左右，年产值可达数亿元，毛利润率在30%以上。

船舶电力推进技术简述摘要：电力推进作为船舶的新型推进动力，世界各国都在进行深入的研究。

本文简要介绍了船舶电力推进装置的基本组成、船舶电力推进技术的优缺点以及发展趋势。

关键词船舶电力推进展望1概述自1833年第一艘电动实验船诞生到现在，电力推进系统的发展已经有170多年的历史。

二战期间，电力推进曾出现过一段流行期，由于当时交流电机调速技术不成熟，多采用直流电力推进，其调速系统简单、调速性能好。

但由于直流电机结构复杂、体积及重量大，并存在功率及转速极限等问题，故只能用在一些工程船舶及潜艇上，使得电力雏进在整个船舶推进领域中的发展受到限制。

20世纪80年代以来，随着电力电子技术迅速发展，大功率交流电机变频调速技术日益成熟，同时，为了迎合各国对船舶性能要求的进一步提高，船舶电力推进技术在国内外得以迅速发展。

近年来，综合全电力推进系统使得电力推进船舶在军事舰艇上得到了深入的研究。

实现了电力和动力两大系统的全面融合。

目前，电力推进越来越广泛的使用在潜艇、起重船、破冰船、挖泥船、消防船、滚装船、领航船、航标工作、船渡船、豪华游船以及军事舰艇上。

2船舶电力推进装置基本组成目前世界上使用电力推进的船舶，主要可分为两类:一类是电力推进与其他发动机推进结合的混合推进，例如英国23型护卫舰；另一类是全电力推进，即使用一个电站供电给推进装置和其他辅助装置，例如美国DD21水面舰艇。

船舶电力推进装置一般由原动机、发电机、电动机、螺旋桨以及控制单元组成。

原动机带动发电机，发电机带动推进电机，电机驱动螺旋桨，推动船舶航行。

因螺旋桨所需功率很大，一般需要设置两个单独的电站：推进电机电站和辅机电站，分别给推进电机和辅机供电。

目前的原动机一般使用高速或中高速的柴油机，推进装置一般有直流电力推进和交流电力推进两种。

3船舶电力推进技术优缺点3.1船舶电力推进技术具有的主要优点(1)可获得所需要的推进电机机械特性，以满足不同航行工况的要求，这对主机以及船舶的经济性有利。