[发明专利]柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统及混合方法

权利要求书

1.一种柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统，其组成包括: 主柴油发动机，其特征是: 所述的主柴油发动机与永磁发电机A通过磁力耦合传动机构A同轴连接，所述的永磁发电机A与齿轮箱通过磁力耦合传动机构B连接，所述的齿轮箱与永磁发电机B通过磁力耦合传动机构D连接，所述的永磁发电机B与辅助柴油发动机通过磁力耦合传动机构C同轴连接，所述的辅助柴油发动机与涡轮发电装置B连接，所述的涡轮发电装置B与蓄电池连接，所述的蓄电池与涡轮发电装置A连接，所述的涡轮发电装置A与所述的主柴油发动机连接。

2.根据权利要求1 所述的柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统，其特征是：所述的齿轮箱与同步自动离合器连接，所述的同步自动离合器与电动机连接，所述的电动机与螺旋桨连接，所述的电动机分别与所述的永磁发电机A、所述的永磁发电机B、所述的蓄电池连接，所述的蓄电池分别与所述的永磁发电机A、所述的永磁发电机B连接。

3.根据权利要求1 或2所述的柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统，其特征是：所述的齿轮箱包括齿轮轮系A、齿轮轮系B、齿轮轮系C，所述的齿轮轮系A与所述的齿轮轮系B连接，所述的齿轮轮系B与所述的齿轮轮系C连接，所述的齿轮轮系A与所述的磁力耦合传动机构B连接，所述的齿轮轮系B与所述的同步自动离合器连接，所述的齿轮轮系C与所述的磁力耦合传动机构D连接。

4.根据权利要求1或2所述的柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统，其特征是：所述的涡轮发电装置包括涡轮增压器、压气机、高速永磁电机，所述的涡轮增压器与所述的高速永磁电机连接，所述的高速永磁电机与所述的压气机连接，所述的高速永磁电机与所述的蓄电池连接，所述的主柴油发动机分别与所述的涡轮发电装置A的压气机、涡轮增压器连接，所述的辅助柴油发动机分别与所述的涡轮发电装置B的压气机、涡轮增压器连接。

5.根据权利要求1所述的柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统，其特征是：所述的磁力耦合传动机构包括导体转子、永磁体转子，所述的导体转子与驱动轴连接，所述的永磁体转子与负载轴连接，所述的磁力耦合传动机构通过电机一端的导体和负载一端的永磁体之间的感应磁场相互作用产生转矩，通过调节永磁体和导体之间的间隙就控制传递的转矩，从而实现驱动的智能调节。

6.一种柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统混合方法，其特征是: 

（1）柴油发动机-发电机-电动机驱动模式：此时，可选择主柴油发动机和辅助柴油发动机同时工作或其中之一工作，磁力耦合传动机构A、磁力耦合传动机构B、磁力耦合传动机构C、磁力耦合传动机构D接通，同步自动离合器断开；当柴油发动机工作时，通过发电机-电动机驱动螺旋桨；同时，工作柴油发动机的涡轮增压器启动，进行能量的回收利用，向蓄电池充电，此种工作模式适用于静音巡航工作状态；

（2）柴油发动机-齿轮箱直接驱动模式：此时，可选择主柴油发动机和辅助柴油发动机同时工作或其中之一工作，磁力耦合传动机构A、磁力耦合传动机构B、磁力耦合传动机构C、磁力耦合传动机构D和同步自动离合器均接通；当柴油发动机工作时，通过齿轮箱直接驱动螺旋桨；同时，工作柴油发动机的涡轮增压器启动，进行能量的回收利用，向蓄电池充电，此种工作模式适用于一般巡航工作状态；

（3）蓄电池+电动机驱动模式：蓄电池-电机驱动模式：此时，主柴油发动机和辅助柴油发动机均不工作，磁力耦合传动机构A、磁力耦合传动机构B、磁力耦合传动机构C、磁力耦合传动机构D和同步自动离合器断开；由蓄电池向电动机供电，电动机驱动螺旋桨；此种工作模式适用于进出港口和沿岸低速航行工作状态。

7.根据权利要求6所述的柴油机发电机电动机集成的船舶混合动力系统混合方法，其特征是: 通过将高速永磁电机与涡轮增压器的紧凑式结构集成，使得涡轮增压器在满足传统的吸收发动机废气进行增压的基础功能上，实现将废气中可供回收利用的废气热能，通过涡轮带动高速永磁电机发电，向蓄电池充电，实现能量的回收利用；高速永磁电机兼具发电-电动功能，当柴油发动机启动时，涡轮增压器通过蓄电池电能驱动工作，完成增压功能；涡轮增压器启动之后，高速永磁电机作为发电机工作，向蓄电池蓄能。