[发明专利]一种船用发动机推进系统及其控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种船用发动机推进系统及其控制方法。该推进系统包括轴带电机、储能模块和控制模块，发动机与轴带电机连接，轴带电机与储能模块连接，控制模块与轴带电机和发动机连接，该方法包括：根据当前时刻系统需求推进总功率和上一时刻发动机的输出功率确定系统需求的发动机功率变化斜率；当系统需求的发动机功率变化斜率满足预设条件时，通过控制轴带电机控制储能模块充电或放电。通过设置当系统需求的发动机功率变化斜率满足预设条件时，通过控制轴带电机控制储能模块充电或放电，以实现在推进系统负荷变化较大时减缓发动机的功率变化幅度，减少爆震，降低颗粒物排放，同时提高能源的利用率的效果。

技术领域

本发明实施例涉及船用发动机控制技术，尤其涉及一种船用发动机推进系统及其控制方法。

背景技术

船用二冲程低压双燃料发动机具有天然气进气压力低、供气系统结构简单、氮氧化物排放少、投资成本低等诸多优点，已经在船舶低速机市场中得到了广泛应用。

但是当低压双燃料发动机在推进负荷变化较频繁时，容易发生爆震，可能会导致颗粒物排放较高。尤其是当船舶航速加减速频繁，发动机推进功率变化的斜率较陡时，更容易发生爆震，使得推进系统的功耗大、动态响应性能差。

发明内容

本发明提供一种船用发动机推进系统及其控制方法，当系统需求的发动机功率变化斜率满足预设条件时，通过控制轴带电机控制储能模块充电或放电，以实现在推进系统负荷变化较大时减缓发动机的功率变化幅度，减少爆震，降低颗粒物排放，同时提高能源的利用率。

第一方面，本发明实施例提供了一种船用发动机推进系统的控制方法，所述推进系统包括轴带电机、储能模块和控制模块，所述发动机与所述轴带电机连接，所述轴带电机与所述储能模块连接，所述控制模块与所述轴带电机和所述发动机连接，所述方法包括：

根据当前时刻系统需求推进总功率和上一时刻所述发动机的输出功率确定系统需求的发动机功率变化斜率；

当所述系统需求的发动机功率变化斜率满足预设条件时，通过控制所述轴带电机控制所述储能模块充电或放电。

可选地，所述根据当前时刻系统需求推进总功率和上一时刻所述发动机的输出功率确定系统需求的发动机功率变化斜率，包括：

根据当前时刻系统需求推进总功率和上一时刻所述发动机的输出功率的差值，与预设时长的比值计算所述系统需求的发动机功率变化斜率。

可选地，所述预设时长为1秒。

可选地，所述当所述系统需求的发动机功率变化斜率满足预设条件时，控制所述轴带电机控制所述储能模块充电或放电，包括：

当所述系统需求的发动机功率变化斜率大于发动机预设最大下降功率变化斜率时，控制所述轴带电机控制所述储能模块放电；

当所述系统需求的发动机功率变化斜率小于发动机预设最大上升功率变化斜率时，控制所述轴带电机控制所述储能模块充电。

可选地，所述当所述系统需求的发动机功率变化斜率大于发动机预设最大下降功率变化斜率时，控制所述轴带电机控制所述储能模块放电，包括：

根据发动机预设最大下降功率变化斜率、预设时长和上一时刻所述发动机的输出功率确定当前时刻所述发动机的输出功率；

根据当前时刻所述发动机的输出功率和当前时刻系统需求推进总功率确定所述储能模块的放电电量。

可选地，所述根据发动机预设最大下降功率变化斜率、预设时长和上一时刻所述发动机的输出功率确定当前时刻所述发动机的输出功率，包括：

根据所述发动机预设最大下降功率变化斜率和所述预设时长的乘积，与上一时刻所述发动机的输出功率之和计算当前时刻所述发动机的输出功率。