基于PLC的多能源船舶能量管理系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、隨著水上旅游經濟的發(fā)展，游覽船舶需求量不斷增加。但傳統(tǒng)的游覽船舶會產生日益突出的環(huán)境和污染問題，對水域生態(tài)造成一定的破壞，不利于可持續(xù)發(fā)展。結合新能源應用技術和電力推進技術是解決該問題的一種有效方法。隨著光伏發(fā)電技術的越來越成熟，太陽能在新能源船舶上應用受到越來越多的關注，同時，太陽能存在能量分散，能量密度低、受天氣、氣候影響大、能量輸出不穩(wěn)定、效率偏低等明顯缺點，使純太陽能的船舶續(xù)航能力不足，往往不能滿足船舶的航行要求。結合傳統(tǒng)柴油發(fā)

2、電機組，采用太陽能、鋰電池等新能源構成的混合動力船舶，不僅可以充分發(fā)揮太陽能的優(yōu)勢，又可以彌補續(xù)航不足的缺點，但如何解決混合能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、節(jié)能效果和續(xù)航能力的之間的矛盾就成了混合動力船舶推廣應用的關鍵技術問題。
　　因此，本文針對有柴油發(fā)電機、太陽能和鋰電池組成的船舶多能源電力系統(tǒng)，借鑒國內外新能源船舶的研究成果，結合多能源船舶的特點，在福建省科技重點項目“新型多能源船舶電站關鍵技術研發(fā)”和相關企業(yè)課題的支持下，研發(fā)一類

3、混合動力游覽船舶的電力系統(tǒng)架構、能源分配管理等關鍵技術并在實船應用。具體內容如下:
　　1、分析國內外新能源船舶的發(fā)展現狀，針對純太陽能游覽船舶續(xù)航性的不足，根據各個能量源的特點及船舶設計要求，提出混合動力游覽船舶的整船電力系統(tǒng)架構。
　　2、通訊系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)設計。采用CAN總線技術與工業(yè)以太網技術，實現PLC與電池管理系統(tǒng)以及PLC與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊，穩(wěn)定、可靠。兩種總線技術將整個系統(tǒng)的數據信息連成一體的同時，提供了豐富的

4、接口便于進行設備擴展。整船監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測各個設備的參數信息及運行狀況，提高船舶的自動化水平。
　　3、研發(fā)基于PLC的多能源混合動力游覽船舶能量管理系統(tǒng)，根據游覽船舶的設計要求，提出基于不同工況的能量管理控制策略。利用MATLAB建立仿真模型，模擬混合動力游覽船舶在不同工況下的能量分配，分析系統(tǒng)方案的可行性。在理論研究可行的基礎上，進行能量管理開發(fā)。
　　4、將研發(fā)的混合動力游覽船舶能量管理系統(tǒng)運用到實船中，通過實船測