[发明专利]用于控制船用混合动力系统的方法

说明书

本发明涉及一种至少控制第一和第二并联混合动力总成(101、102；310、320、330)的方法，该第一和第二并联混合动力总成被布置成用于驱动船舶(100)。每个动力总成均包括呈内燃发动机形式的第一推进单元(111、112；311、321、331)，该第一推进单元与呈电动马达形式的第二推进单元(121、122；312、322、332)以可操作方式连接，以驱动推进器轴(107、108；313、323、333)并产生推力，并且其中，至少一个控制单元(316、326、336；317、327、337；340)被布置成控制所有并联混合动力总成中的每个第一和第二推进单元。该方法包括：分别调节每个动力总成中的第一推进单元(111、112；311、321、331)的转速(n₁、n₂)，以在维持所请求的船速的同时提高该第一推进单元的效率，并且同时调节每个动力总成中的来自对应的第二推进单元(121、122；312、322、332)的负载，以提高每个动力总成和整个动力总成装置的效率。

技术领域

本发明涉及具有多个动力总成(drivelines)的船用混合动力装置的控制，所述多个动力总成包括内燃发动机和电动马达，这些动力总成用于操作诸如休闲船的船舶。

背景技术

大多数船用混合动力系统使用基于动力需求的控制策略，该需求由操作员控制。对于包括多个动力总成的船舶，动力需求在所有动力总成之间平均分配，并且每个动力总成中的内燃发动机和电动马达单独运行或一起运行，这取决于诸如动力需求的大小和/或蓄电单元的充电水平或荷电状态(SOC)之类的因素。

具有基于动力需求和自动化混合动力功能的控制策略的船用混合动力系统可能试图控制内燃发动机，从而以最佳效率或接近最佳的效率运行。然而，推进单元的动力需求(因此，推进单元的转速)是由操作员控制的。因此，内燃发动机的最佳效率运行通常是不可能的，并且可能以电动马达的低效运行为代价来实现。

本发明提供了一种改进的、用于控制船用混合动力系统的方法，并且旨在解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于控制船用混合动力系统的方法以及一种船用混合动力系统，以解决上述问题。

该目的通过根据权利要求1所述的方法来实现。

在下文中，术语“动力总成”用于描述包括推进单元组合的装置。这种动力总成优选是并联混合动力总成。推进单元的示例是内燃发动机(ICE)和电动马达(EM)。每个动力总成均被布置成驱动设有一个或多个推进器的推进器轴。电动马达可以由公共蓄电单元或由每个电动马达的单独蓄电单元供电。这些蓄电单元也可以称为电池。内燃发动机以所请求的或所确定的发动机速度运行。在下文中，术语“发动机速度”也可以称为第一推进单元的转速。提供合适的减速齿轮装置或另一合适的变速器，以将发动机速度减小到给推进器轴的较低旋转输出。该减速齿轮装置的位置可以取决于所使用的电动马达类型。如果推进单元以相同的转速运行，则减速齿轮装置可以例如布置在电动马达的输出轴附近。替代地，该减速齿轮装置可以布置在内燃发动机的输出轴附近，其中，该电动马达以推进器轴的旋转输出速度旋转。在下文中将遵循这些术语。