[发明专利]电池动力船舶的电池容量精确设计方法

权利要求书

1.一种电池动力船舶的电池容量精确设计方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1）锂电池动力船航行的航线调研：采集拟建造的锂电池动力船将航行的航线信息、该航线执行同等运输任务的船舶信息；

2）锂电池动力船舶方案设计：形成锂电池动力船设计方案，得到锂电池动力船的主尺寸、总布置方案、静水情况下不同推进功率的船舶航速以及不同航速情况下航道对船舶静水航速的影响；

3）锂电池动力船舶不同航速下的电池输出功率计算：采集锂电池动力船动力设备的功率数据，得到第i种工况下的锂电池动力船舶日用负荷值Pⁱ_load，以此计算船舶静水航速V₁下的电池输出总功率、电池最小能量需求；

4）电池组配置优化：采集锂电池产品型号、性能参数和尺寸重量信息，建立锂电池容量多目标优化模型，采用差分进化算法求解计算，得到帕累托最优解，输出电池容量配置方案。

2.根据权利要求1所述的电池动力船舶的电池容量精确设计方法，其特征在于：步骤1）中所述航线信息包括航线距离、航道深度、水流速度和受潮水影响值；所述船舶信息包括船舶主尺度、动力系统配置、船舶布局、装载量、重载静水设计航速、轻载静水设计航速和单次航程的航行时间。

3.根据权利要求1所述的电池动力船舶的电池容量精确设计方法，其特征在于：步骤2）中船舶航速对应的推进功率通过计算流体力学方法进行船舶阻力校核，并根据经验估算的推进功率进行第三方校核，第三方校核方法为比较主尺度和载重量相同的新设计船和已使用船在同样航行速度下所需的推进功率，若，则校核通过，否则不通过，为根据经验估算的静水航速V₁时的推进功率，为设计方案中静水航速V₁时的推进功率。

4.根据权利要求1所述的电池动力船舶的电池容量精确设计方法，其特征在于：所述步骤2）的设计方案中不同航速情况下航道对船舶静水航速的影响包括航道水深影响值、航道宽度不够充裕造成的额外阻力影响值。

5.根据权利要求3所述的电池动力船舶的电池容量精确设计方法，其特征在于：所述根据经验估算的静水航速V₁时的推进功率的计算公式为：

式中，为静水最大航速V_max时的推进功率，k为经验系数。