具有侧推功能的变频轴带系统、控制方法及船舶与流程

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1.本技术属于船舶电气技术领域,具体涉及一种具有侧推功能的变频轴带系统、控制方法及船舶。


背景技术:

2.船用变频轴带系统以其清洁高效的机制满足愈发严格的排放标准,成为未来船舶的一大发展趋势。远洋船或者大型货船要求配置轴带发电机和侧推系统,轴带发电机是由主机驱动,利用主机富余功率发电,以达到节能的目的,同时轴带发电机也具备联合主机推进的功能,侧推通常是在船舶进出港口时使用。
3.常规船舶配置方案中考虑根据设备及系统进行单独配置变频器,会根据轴带发电机、侧推的需求配置不同变频器,这将增加船舶电气设备的数量。也有部分技术提出了一些改进的策略,比如cn217427675u提出了一种将变频轴带、艏侧推、高压岸电进行多功能复用的变频器,但该功能受到变频器控制策略切换及开关逻辑的限制,在实际应用过程中其实很难实现减少电缆敷设、减少变频谐波的功能,往往会提升系统的复杂性,带来误操作的可能性,影响船舶系统运行安全。而在一些轴带与侧推共用变频器的方案中,为了使用侧推装置,还需要启动主推以提供能量,违背了进出港节能减排的需求,且正常航行中使用侧推装置的工况概率不高。也就是说,目前船用侧推和轴带共用变频器的技术尚不能在减少船舶电气设备数量的同时满足节能减排的需求。


技术实现要素:

4.发明目的:本技术实施例提供一种具有侧推功能的变频轴带系统,旨在解决现有技术尚不能在减少船舶电气设备数量的同时满足节能减排的需求的技术问题;本技术的另一目的是提供一种控制方法,应用于上述具有侧推功能的变频轴带系统;本技术的第三个目的是提供一种船舶,包括上述具有侧推功能的变频轴带系统。
5.技术方案:本技术实施例所述的一种具有侧推功能的变频轴带系统,包括:
6.直流母排,具有相对设置的机侧和网侧;
7.轴带电机和轴带逆变器,均设置于所述机侧,所述轴带逆变器的直流侧连接所述直流母排,交流侧连接所述轴带电机;
8.侧推电机和侧推逆变器,均设置于所述机侧,所述侧推逆变器的直流侧连接所述直流母排,交流侧连接所述侧推电机;
9.网侧逆变器、网侧滤波器、网侧断路器和电网,均设置于所述网侧,所述网侧逆变器的直流侧连接所述直流母排,所述网侧滤波器连接于所述网侧逆变器的交流侧,所述网侧滤波器通过所述网侧断路器连接所述电网;
10.综合控制模块、遥控模块以及能量管理模块,所述综合控制模块用于接收所述遥控模块和/或所述能量管理模块的控制指令,并且用于控制所述轴带逆变器、所述侧推逆变器、所述网侧逆变器以及所述网侧断路器。
11.在一些实施例中,还包括:
12.机侧隔离开关,设置于所述机侧,所述轴带逆变器通过所述机侧隔离开关连接所述轴带电机;所述综合控制模块还用于控制所述机侧隔离开关。
13.在一些实施例中,所述综合控制模块与所述轴带逆变器、所述侧推逆变器、所述网侧逆变器、所述网侧断路器、所述遥控模块以及所述能量管理模块通信连接。
14.在一些实施例中,所述综合控制模块还用于反馈运行状态信息给所述遥控模块和/或所述能量管理模块。
15.在一些实施例中,所述直流母排包括:
16.扩展口,所述扩展口用于连接电池支路或者负载。
17.在一些实施例中,包括:
18.双向dc控制模块,所述双向dc控制模块与所述扩展口连接,且所述双向dc控制模块设有电池和/或电容;
19.所述综合控制模块与所述双向dc控制模块通信连接,用以对所述双向dc控制模块进行控制。
20.相应的,本技术实施例所述的一种控制方法,用于控制上述任一实施例所述的具有侧推功能的变频轴带系统,所述控制方法包括:
21.轴带独立驱动模式,在所述轴带独立驱动模式,所述网侧断路器闭合,所述网侧逆变器处于整流模式,所述轴带逆变器处于转速控制模式,所述侧推逆变器处于转速控制模式,以使所述轴带电机能够独立的提供驱动力。
22.在一些实施例中,所述控制方法还包括:
23.轴带联合驱动模式,在所述轴带联合驱动模式,所述网侧断路器闭合,所述网侧逆变器处于整流模式,所述轴带逆变器处于转矩控制模式,所述侧推逆变器处于转速控制模式,以使所述轴带电机能够提供辅助的驱动力。
24.在一些实施例中,所述综合控制模块接收所述遥控模块的控制指令,根据所述控制指令控制所述网侧断路器、所述网侧逆变器、所述轴带逆变器和所述侧推逆变器,以实现所述轴带独立驱动模式或者所述轴带联合驱动模式。
25.在一些实施例中,所述综合控制模块控制所述具有侧推功能的变频轴带系统的机侧隔离开关闭合。
26.在一些实施例中,所述控制方法还包括:
27.轴带发电模式,在所述轴带发电模式,所述轴带逆变器处于整流模式,所述网侧断路器闭合,所述网侧逆变器与所述电网并网,所述侧推逆变器具有使用状态和禁用状态;在所述使用状态,所述侧推逆变器采用转速控制模式;在所述禁用状态,禁用所述侧推逆变器。
28.在一些实施例中,所述综合控制模块接收所述能量管理模块的控制指令,根据所述控制指令控制所述网侧断路器、所述网侧逆变器、所述轴带逆变器和所述侧推逆变器,以实现所述轴带发电模式。
29.在一些实施例中,所述控制方法还包括:
30.当电池和/或电容的电量不足时,控制所述电池和/或所述电容充电;
31.当所述电量充足时,判断所述电池和/或所述电容的带载时长是否能够达到时长
阈值;若能够达到,则设定双向dc控制模块采用固定斜率的下垂控制,且与所述机侧和/或所述网侧的控制保持对应的比例关系;若不能够达到,则在保持与所述机侧和/或所述网侧的控制相对应的比例关系的状态下,通过调节双向dc控制模块的给定直流电压,在瞬态结束后,转移所述电池和/或所述电容的功率。
32.相应的,本技术实施例所述的一种船舶,包括上述任一实施例所述的具有侧推功能的变频轴带系统。
33.有益效果:与现有技术相比,本技术实施例的具有侧推功能的变频轴带系统通过设置综合控制模块,并利用遥控模块、能量管理模块向综合控制模块发出控制指令,可以实现对机侧的轴带逆变器以及侧推逆变器的协同控制,进而实现对轴带电机工作模式以及侧推电机的工作模式的协同控制,保障系统具有较高的控制安全性;通过在直流母排的网侧和机侧设置相应的部件,使轴带电机和侧推电机共用整流模块,有效节省了变频器体积,减少电气设备的数量,降低成本;轴带电机和侧推电机具有独立的控制回路,能够进行单独的控制,可以满足多种运行需求,特别是可以在部分工况满足同时运行的需求,进而能够满足节能减排的需要。
34.与现有技术相比,本技术实施例的控制方法,可以在轴带独立驱动模式下,实现轴带电机独立的提供驱动力,从而可以适应特定的工况,例如在船舶进出港或者主机故障时,可以通过轴带电机独立的对螺旋桨进行驱动,减少排放、降低能耗,并能够提高运行的效率。
35.与现有技术相比,本技术实施例的船舶包括上述的具有侧推功能的变频轴带系统,从而可以具有该系统的所有技术特征和技术效果,在此不再赘述。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本技术实施例提供的具有侧推功能的变频轴带系统的结构示意图;
38.图2为本技术实施例提供的控制方法的控制流程图;
39.图3为本技术第一实施例的结构简图;
40.附图标记:100-直流母排;110-机侧;120-网侧;200-轴带电机;210-轴带逆变器;220-机侧隔离开关;300-侧推电机;310-侧推逆变器;400-电网;410-网侧断路器;420-网侧逆变器;430-网侧滤波器;500-综合控制模块;510-遥控模块;520-能量管理模块;600-扩展口;610-双向dc控制模块;620-电池。
具体实施方式
41.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
42.本技术实施例提供一种具有侧推功能的变频轴带系统,该系统应用于船舶,能够在减少船舶电气设备数量的同时,满足节能减排的需求。
43.请参阅图1所示,该具有侧推功能的变频轴带系统主要包括直流母排100、轴带电机200、轴带逆变器210、侧推电机300、侧推逆变器310、电网400、网侧断路器410、网侧逆变器420、网侧滤波器430、综合控制模块500、遥控模块510以及能量管理模块520。
44.直流母排100主要用于连接轴带逆变器210、侧推逆变器310以及网侧逆变器420,以形成变频系统。直流母排100具有相对设置的机侧110和网侧120,轴带逆变器210和侧推逆变器310设置于机侧110,网侧逆变器420设置于网侧120。
45.在本技术的描述中,引入的技术术语“机侧110”和“网侧120”是为了方便对本技术的技术内容(包括系统以及控制方法)进行更为清楚的描述,需要理解的是,“机侧110”和“网侧120”均为虚拟特征,而非实体特征。其中机侧110指代直流母排100与轴带电机200、侧推电机300等电气设备产生电气连接的一侧,网侧120指代直流母排100和电网400产生电气连接的一侧,具体的,对于机侧110和网侧120的理解以本领域通常理解的含义为准。
46.具体的,轴带逆变器210的直流侧连接直流母排100,交流侧连接轴带电机200;侧推逆变器310的直流侧连接直流母排100,交流侧连接侧推电机300;网侧逆变器420的直流侧连接直流母排100,交流侧连接于网侧滤波器430的输出,网侧滤波器430通过网侧断路器410连接电网400。
47.综合控制模块500是该系统中对各部件进行控制的装置,综合控制模块500用于接收遥控模块510和/或能量管理模块520的控制指令,并且用于控制轴带逆变器210、侧推逆变器310、网侧逆变器420以及网侧断路器410。具体的,遥控模块510可以为船舶上设置的遥控系统,通过通信交互将操控室的控制指令输出给综合控制模块500。能量管理模块520可以为船舶上设置的能量管理系统(pms),通过通信交互将部分控制指令输出给综合控制模块500。网侧逆变器420、轴带逆变器210、侧推逆变器310的控制模式与启动停止通过通讯的方式受综合控制模块500控制,综合控制模块500接收控制指令后,根据指令对轴带逆变器210、侧推逆变器310、网侧逆变器420以及网侧断路器410进行启停控制以及输入给定。
48.从而,综合控制模块500可以实现对机侧110的轴带逆变器210以及侧推逆变器310的协同控制,进而实现对轴带电机200工作模式以及侧推电机300的工作模式的协同控制,保障系统具有较高的控制安全性。通过在直流母排100的网侧120和机侧110设置相应的部件,使轴带电机200和侧推电机300共用整流模块,有效节省了变频器体积,减少电气设备的数量,降低成本;轴带电机200和侧推电机300具有独立的控制回路,能够进行单独的控制,可以满足多种运行需求,特别是可以在部分工况满足同时运行的需求,进而能够满足节能减排的需要。
49.进一步的,在一些实施例中,该具有侧推功能的变频轴带系统还包括机侧隔离开关220,机侧隔离开关220设置于机侧110,轴带逆变器210通过机侧隔离开关220连接轴带电机200;综合控制模块500还用于控制机侧隔离开关,可以根据接收的控制指令,对机侧隔离开关220的打开和闭合进行控制,实现轴带逆变器210和轴带电机200的断开和导通,满足应用需求。
50.具体的,在一些实施例中,综合控制模块500与轴带逆变器210、侧推逆变器310、网侧逆变器420、网侧断路器410、遥控模块510以及能量管理模块520通信连接。从而,能够接
收遥控模块510以及能量管理模块520的控制指令,并将控制指令转化为执行指令,以对轴带逆变器210、侧推逆变器310、网侧逆变器420、网侧断路器410进行控制。
51.在一些实施例中,综合控制模块500与轴带逆变器210、侧推逆变器310、网侧逆变器420、网侧断路器410、遥控模块510以及能量管理模块520可以通过信号传输线进行连接,以实现指令、信息的交互。
52.进一步的,在一些实施例中综合控制模块500还用于反馈运行状态信息给遥控模块510和/或能量管理模块520。
53.请再次参阅图1,在一些实施例中,直流母排100还包括扩展口600,扩展口600用于连接电池620支路或者负载,以进一步提升整个系统的适用性和控制的多样性。
54.具体的,在一些实施例中,该具有侧推功能的变频轴带系统还包括双向dc控制模块610,双向dc控制模块610与扩展口600连接,且双向dc控制模块610设有电池620和/或电容;综合控制模块500与双向dc控制模块610通信连接,用以对双向dc控制模块610进行控制。从而,可以通过双向dc控制模块610配合电池620和/或电容,进一步提升系统控制的多样性,适应更多不同的工况,特别是在船舶离港时,在一定范围内可以实现零排放运行。
55.相应的,本技术实施例还提供一种控制方法,该控制方法用于上述任一实施例的具有侧推功能的变频轴带系统,请一并结合图2所示,控制方法包括:
56.轴带独立驱动模式,在轴带独立驱动模式,网侧断路器410闭合,网侧逆变器420处于整流模式,轴带逆变器210处于转速控制模式,侧推逆变器310处于转速控制模式,以使轴带电机200能够独立的提供驱动力。
57.轴带独立驱动模式也可以理解为pth(power take-home)模式,该模式可以应用于船舶主机故障状态。在该模式下,由船舶的发电机组供电,然后由轴带电机200来驱动螺旋桨,该模式可以为船舶提供了一道保障,能够满足科考船、客滚轮以及其他特殊用途船的使用需求。
58.具体的,请再次参阅图2,综合控制模块500在启动后,首先进行自检,确认整个系统无故障,且通讯均正常,然后通过与遥控模块510通讯,获取控制模式的指令,也即是整个系统需要以何种控制模式工作。对于轴带独立驱动模式(pth模式),先确认电网400的状态,闭合网侧断路器410,如果系统设置了机侧隔离开关220,则闭合机侧隔离开关220,控制网侧逆变器420工作在整流模式,轴带逆变器210处于转速控制模式,侧推逆变器310根据控制指令控转速工作。在轴带独立驱动模式下,轴带电机200能够独立的对螺旋桨提供驱动力。
59.在上述控制模式中,综合控制模块500接收遥控模块510的控制指令,根据控制指令控制网侧断路器410、网侧逆变器420、轴带逆变器210和侧推逆变器310,并反馈状态给遥控模块510。
60.需要说明的是,转速控制模式是以电机速度为实际值进行闭环控制,速度调节器处于闭环控制,其输出作为内部电流控制器的给定,通过调整电流,使电机始终跟踪电机的设定转速。整流模式是指以直流母线电压(即直流母排100电压)为控制对象,外环控直流母线电压,外环控制器的输出作为内环电流控制器的给定,通过调节电流大小来提升或者降低母线电压。
61.可以理解的是,该控制方法可以在轴带独立驱动模式下,实现轴带电机200独立的对船舶的螺旋桨提供驱动力,从而可以适应特定的工况,例如在船舶进出港或者主机故障
时,可以通过轴带电机200独立的对螺旋桨进行驱动,减少排放、降低能耗,并能够提高运行的效率。
62.进一步的,在一些实施例中,该控制方法还包括轴带联合驱动模式,在轴带联合驱动模式,网侧断路器410闭合,网侧逆变器420处于整流模式,轴带逆变器210处于转矩控制模式,侧推逆变器310处于转速控制模式,以使轴带电机200能够提供辅助的驱动力。
63.轴带联合驱动模式也可以理解为pti(power take-in)模式,pti模式一般可以应用在一些经济工况,该模式下,轴带电机200基本扮演一个马达的角色,由船舶的发电机组供电驱动,然后跟船舶的主机共同驱动螺旋桨。
64.具体的,请再次参阅图2,综合控制模块500在启动后,首先进行自检,确认整个系统无故障,且通讯均正常,然后通过与遥控模块510通讯,获取控制模式的指令,也即是整个系统需要以何种控制模式工作。对于轴带联合驱动模式(pti模式),先确认电网400的状态,闭合网侧断路器410,如果系统设置了机侧隔离开关220,则闭合机侧隔离开关220,控制网侧逆变器420工作在整流模式,轴带逆变器210处于转矩控制模式,侧推逆变器310根据控制指令控转速工作。在轴带联合驱动模式下,轴带电机200能够与主机共同对螺旋桨提供驱动力。
65.需要说明的是,转矩控制模式是指以控制电机的输出扭矩为目的。速度大小和外部负载大小有关,此时控制器没有速度环,只有电流环,外部给定直接给电流环作为力矩给定。
66.在轴带联合驱动模式中,综合控制模块500接收遥控模块510的控制指令,根据控制指令控制网侧断路器410、网侧逆变器420、轴带逆变器210和侧推逆变器310,并反馈状态给遥控模块510。
67.进一步的,在一些实施例中,该控制方法还包括轴带发电模式,在轴带发电模式,轴带逆变器210处于整流模式,网侧断路器410闭合,网侧逆变器420与电网400并网,侧推逆变器310具有使用状态和禁用状态;在使用状态,侧推逆变器310采用转速控制模式;在禁用状态,禁用侧推逆变器310。
68.轴带发电模式也可以理解为pto(power take-off)模式,pto模式是船舶的主机在运行的时候,配套的轴带电机200用来发电,然后电力与船舶的电网400并网,实现与发电机组共同供电。
69.具体的,请再次参阅图2,综合控制模块500在启动后,首先进行自检,确认整个系统无故障,且通讯均正常,然后通过与遥控模块510通讯,获取控制模式的指令,也即是整个系统需要以何种控制模式工作。对于轴带发电模式(pto模式),先确认电网400的状态,如果系统设置了机侧隔离开关220,则闭合机侧隔离开关220,轴带逆变器210工作在整流模式,闭合网侧断路器410,网侧逆变器420与电网400并网工作。在轴带发电模式下,侧推逆变器310是否可以使用属于可选状态,如果可以使用,则采用转速控制模式控制侧推逆变器310,如果不可使用(禁用状态),则禁用侧推逆变器310工作。
70.在该工况下(轴带发电模式),综合控制模块500接收能量管理模块520的控制指令,根据控制指令控制网侧断路器410、网侧逆变器420、轴带逆变器210和侧推逆变器310,并反馈整个系统的输出功率和状态给能量管理模块520。
71.需要说明的是,在轴带发电模式下,如能量管理模块520和遥控模块510给的侧推
逆变器310是否可以使用的指令相互矛盾时,以不可以使用(禁用状态)的指令为准。以及,当能量管理模块520判定能量不够,则可以不启用侧推逆变器310。
72.在一些实施例中,该控制方法还包括:当电池620和/或电容的电量不足时,控制电池620和/或电容充电;当电量充足时,判断电池620和/或电容的带载时长是否能够达到时长阈值;若能够达到,则设定双向dc控制模块610采用固定斜率的下垂控制,且与机侧110和/或网侧120的控制保持对应的比例关系;若不能够达到,则在保持与机侧110和/或网侧120的控制相对应的比例关系的状态下,通过调节双向dc控制模块610的给定直流电压,在瞬态结束后,转移电池620和/或电容的功率。
73.也就是说,在本实施例中,直流母排100上可以选装电池620和/或电容,如果未装有电池620和/或电容,则无需其他控制;若装有电池620和/或电容,首先判断电池620和/或电容是否电量充足,若电量不足,优先控制其充电,若电量充足,判断系统搭载的电池620和/或电容是否允许长时间带载(也即将带载时长和预设的时长阈值作比较),若允许则设定双向dc控制模块610采用固定斜率的下垂控制(例如:网侧逆变器420或者轴带逆变器210做整流时,控制的目标是直流母排100的电压,轴带逆变器210和网侧逆变器420的给定电压与输出功率分别存在固定的比例关系。当存在突发的功率时,双向dc控制模块610可以控制电池620功率给的多一些还是少一些,以控制另一个功率给的少一些还是多一些),与机侧110或网侧120控制保持对应比例关系;若不允许长时间带载,则在于机侧110或网侧120保持对应比例关系的同时,通过调节双向dc控制模块610的给定直流电压,在瞬态结束后,逐渐转移电池620和/或电容的功率。
74.相应的,本技术实施例还提供一种船舶,该船舶包括以上任一实施例的具有侧推功能的变频轴带系统。从而该船舶可以具有该系统的所有技术特征和技术效果,在此不再赘述。
75.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
76.以上对本技术实施例所提供的具有侧推功能的变频轴带系统、控制方法及船舶进行了详细介绍,并应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。

技术特征:
1.一种具有侧推功能的变频轴带系统,其特征在于,包括:直流母排(100),具有相对设置的机侧(110)和网侧(120);轴带电机(200)和轴带逆变器(210),均设置于所述机侧(110),所述轴带逆变器(210)的直流侧连接所述直流母排(100),交流侧连接所述轴带电机(200);侧推电机(300)和侧推逆变器(310),均设置于所述机侧(110),所述侧推逆变器(310)的直流侧连接所述直流母排(100),交流侧连接所述侧推电机(300);网侧逆变器(420)、网侧滤波器(430)、网侧断路器(410)和电网(400),均设置于所述网侧(120),所述网侧逆变器(420)的直流侧连接所述直流母排(100),所述网侧滤波器(430)连接于所述网侧逆变器(420)的交流侧,所述网侧滤波器(430)通过所述网侧断路器(410)连接所述电网(400);综合控制模块(500)、遥控模块(510)以及能量管理模块(520),所述综合控制模块(500)用于接收所述遥控模块(510)和/或所述能量管理模块(520)的控制指令,并且用于控制所述轴带逆变器(210)、所述侧推逆变器(310)、所述网侧逆变器(420)以及所述网侧断路器(410)。2.根据权利要求1所述的具有侧推功能的变频轴带系统,其特征在于,还包括:机侧隔离开关(220),设置于所述机侧(110),所述轴带逆变器(210)通过所述机侧隔离开关(220)连接所述轴带电机(200);所述综合控制模块(500)还用于控制所述机侧隔离开关(220)。3.根据权利要求1所述的具有侧推功能的变频轴带系统,其特征在于,所述综合控制模块(500)与所述轴带逆变器(210)、所述侧推逆变器(310)、所述网侧逆变器(420)、所述网侧断路器(410)、所述遥控模块(510)以及所述能量管理模块(520)通信连接。4.根据权利要求1~3任一项所述的具有侧推功能的变频轴带系统,其特征在于,所述综合控制模块(500)还用于反馈运行状态信息给所述遥控模块(510)和/或所述能量管理模块(520)。5.根据权利要求1所述的具有侧推功能的变频轴带系统,其特征在于,所述直流母排(100)包括:扩展口(600),所述扩展口(600)用于连接电池(620)支路或者负载。6.根据权利要求5所述的具有侧推功能的变频轴带系统,其特征在于,包括:双向dc控制模块(610),所述双向dc控制模块(610)与所述扩展口(600)连接,且所述双向dc控制模块(610)设有电池(620)和/或电容;所述综合控制模块(500)与所述双向dc控制模块(610)通信连接,用以对所述双向dc控制模块(610)进行控制。7.一种控制方法,其特征在于,用于控制如权利要求1~6任一项所述的具有侧推功能的变频轴带系统,所述控制方法包括:轴带独立驱动模式,在所述轴带独立驱动模式,所述网侧断路器(410)闭合,所述网侧逆变器(420)处于整流模式,所述轴带逆变器(210)处于转速控制模式,所述侧推逆变器(310)处于转速控制模式,以使所述轴带电机(200)能够独立的提供驱动力。8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:轴带联合驱动模式,在所述轴带联合驱动模式,所述网侧断路器(410)闭合,所述网侧
逆变器(420)处于整流模式,所述轴带逆变器(210)处于转矩控制模式,所述侧推逆变器(310)处于转速控制模式,以使所述轴带电机(200)能够提供辅助的驱动力。9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述综合控制模块(500)接收所述遥控模块(510)的控制指令,根据所述控制指令控制所述网侧断路器(410)、所述网侧逆变器(420)、所述轴带逆变器(210)和所述侧推逆变器(310),以实现所述轴带独立驱动模式或者所述轴带联合驱动模式。10.根据权利要求7~9任一项所述的控制方法,其特征在于,所述综合控制模块(500)控制所述具有侧推功能的变频轴带系统的机侧隔离开关(220)闭合。11.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:轴带发电模式,在所述轴带发电模式,所述轴带逆变器(210)处于整流模式,所述网侧断路器(410)闭合,所述网侧逆变器(420)与所述电网(400)并网,所述侧推逆变器(310)具有使用状态和禁用状态;在所述使用状态,所述侧推逆变器(310)采用转速控制模式;在所述禁用状态,禁用所述侧推逆变器(310)。12.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述综合控制模块(500)接收所述能量管理模块(520)的控制指令,根据所述控制指令控制所述网侧断路器(410)、所述网侧逆变器(420)、所述轴带逆变器(210)和所述侧推逆变器(310),以实现所述轴带发电模式。13.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:当电池(620)和/或电容的电量不足时,控制所述电池(620)和/或所述电容充电;当所述电量充足时,判断所述电池(620)和/或所述电容的带载时长是否能够达到时长阈值;若能够达到,则设定双向dc控制模块(610)采用固定斜率的下垂控制,且与所述机侧(110)和/或所述网侧(120)的控制保持对应的比例关系;若不能够达到,则在保持与所述机侧(110)和/或所述网侧(120)的控制相对应的比例关系的状态下,通过调节双向dc控制模块(610)的给定直流电压,在瞬态结束后,转移所述电池(620)和/或所述电容的功率。14.一种船舶,其特征在于,包括如权利要求1~6中任一项所述的具有侧推功能的变频轴带系统。

技术总结
本申请公开了一种具有侧推功能的变频轴带系统、控制方法及船舶,属于船舶电气技术领域,该系统通过设置综合控制模块,并利用遥控模块、能量管理模块向综合控制模块发出控制指令,可以实现对机侧的轴带逆变器以及侧推逆变器的协同控制,进而实现对轴带电机工作模式以及侧推电机的工作模式的协同控制,保障系统具有较高的控制安全性;通过在直流母排的网侧和机侧设置相应的部件,使轴带电机和侧推电机共用整流模块,有效节省了变频器体积,减少电气设备的数量,降低成本;轴带电机和侧推电机具有独立的控制回路,能够进行单独的控制,可以满足多种运行需求,特别是可以在部分工况满足同时运行的需求,进而能够满足节能减排的需要。要。要。


技术研发人员:曹健 杨璇 刘张超 夏应应 蔡建东 冯玉龙 孟嗣斐 王超
受保护的技术使用者:中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日:2023.07.05
技术公布日:2023/10/15
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