一种船舶动力系统能量管理方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种船舶动力系统能量管理方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.远洋船舶是具有固定航行路径与航行规划的交通工具，其运行模式较为单一，没有随机性，能够根据历史航行数据预测船舶航行计划与航行需求。同时，远洋船舶的运行模式具有计划性，主要分为进出港、排放区航行、海上正常航行、靠岸停泊等固定模式，航行任务与航行工况明确。
3.发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：目前，远洋船舶由于在行驶过程中柴油发电机等不能根据船舶运行模式的改变而及时变化，从而造成能量的损耗浪费，并且加速了柴油发电机的老化，也容易造成不安全事故的发生，可靠性较低。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种船舶动力系统能量管理方法、装置、电子设备及介质，以提高船舶航行的安全性和可靠性，降低了油耗和节约了资源，提高了船舶航行的经济性。
5.根据本发明的一方面，提供了一种船舶动力系统能量管理方法，其中，包括：
6.获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；
7.其中，所述船舶运行模式包括下述至少一项：排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式；所述实时船舶航行数据包括下述至少一项：船舶电池荷电状态和船舶需求功率；
8.根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；
9.将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种船舶动力系统能量管理装置，其中，包括：
11.船舶运行模式和实时船舶航行数据获取模块，用于获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；
12.其中，所述船舶运行模式包括下述至少一项：排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式；所述实时船舶航行数据包括下述至少一项：船舶电池荷电状态和船舶需求功率；
13.能量管理策略确定模块，用于根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；
14.能量管理策略反馈模块，用于将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。
15.根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储
器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明任一实施例所述的船舶动力系统能量管理方法。
16.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的船舶动力系统能量管理方法。
17.本发明实施例的技术方案，通过获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。解决了船舶在航行过程中，由于能量管理不合适而造成资源的浪费和安全性低的问题，通过对船舶动力系统数据库的构建和查询，提高了船舶航行的安全性和可靠性，降低了油耗和节约了资源，提高了船舶航行的经济性。
18.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
20.图1是根据本发明实施例一提供的一种船舶动力系统能量管理方法的流程图；
21.图2是根据本发明实施例二提供的另一种船舶动力系统能量管理方法的流程图；
22.图3是根据本发明实施例三提供的一种船舶动力系统能量管理装置的结构示意图；
23.图4是根据本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“目标”、“当前”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.实施例一
27.图1为本发明实施例一提供了一种船舶动力系统能量管理方法的流程图，本实施例可适用于在远洋船舶航行中，对不同船舶运行模式进行能量管理的情况，该方法可以由船舶动力系统能量管理装置来执行，该船舶动力系统能量管理装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。
28.相应的，如图1所示，该方法包括：
29.s110、获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据。
30.其中，所述船舶运行模式包括下述至少一项：排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式；所述实时船舶航行数据包括下述至少一项：船舶电池荷电状态和船舶需求功率。
31.其中，船舶运行模式可以是船舶在运行过程的多种运行模式，其中，船舶运行模式可以是有排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式等多种运行模式。实时船舶航行数据可以是船舶在航行中的实时采集数据，在不同船舶运行模式中需要采集的航行数据不同，实时船舶航行数据可以包括船舶电池荷电状态和船舶需求功率。
32.具体的，排放区模式的运行采用轴带电机推进的模式，电力来源为储能装置或柴发机组，此时，没有柴发机组给电池充电的情况，原因是柴发机组给电池充电的经济性较差。
33.当监测到电池soc(state of charge，荷电状态)不足时，此时切换为柴发机组供电的情况，切换过程要求保证动力不间断，需要讨论柴发机组与储能装置并车解列的动态切换策略。
34.具体的，soc用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0-1，当soc＝0时表示电池放电完全，当soc＝1时表示电池完全充满。电池soc不能直接测量，只能通过电池端电压、充放电电流及内阻等参数来估算其大小。
35.另外的，在柴发机组单独供电时，此时柴发机组之间的并车指令由船舶动力系统数据库给出，并车过程由下层控制器控制。
36.具体的，靠岸卸货模式以柴油发电机组为主要电力来源，同样此时需要考虑柴发机组并车解列控制要求，满足日用负载与卸货时机械泵负载需求。岸电充电模式的全船电力来源为岸电。根据电力需求计算书，计算出此时全船的电力需求，需要考虑充电装置功率及充电时间，若充电装置功率不满足电力需求与充电时间，则启用一台柴发机组，此时为柴发机组与岸电并网模式。
37.另外的，在海上航行模式中，船舶位于公海正常航行时，根据电力需求负载分为正常航行与海上航行货油加热工况，当无需货油加热时，此时全船供电由轴带电机供电(pto)模式，为满足到达目的地排放区时零排放航行，此时根据低速机轴带发电裕度限制，确定轴带发电功率，一部分供给日用负载，剩余功率给电池充电。
38.海上航行货油加热工况，此时轴带电机发电不满足全船电力需求，要求柴发机组并网，满足加热时电力需求，同时给电池充电，该模式下需要控制电池充电功率与限制柴发机组发电功率(需要考虑轴带发电与柴发机组之间功率分配)。
39.特别需要考虑当船舶航行遇到极端天气时，全船的电力需求不仅为电力需求，同
时还有推进需求。此时需要启用柴发机组并网。此外，根据电池soc也可采用储能装置给轴带电机供电的情况，需要根据船东需求来选择。
40.进一步的，应急模式主要为船舶应急操纵、应急消防、以及瘫船启动等航行工况，此时柴油发电机组、储能装置、和轴带电机等设备断开，应急柴油发电机启动，供给船舶电力需求。
41.需要说明的是，在柴油发电机组与轴带发电机供电时，策略不考虑电池并网供电，主要是由于此时电池供电经济性较差。但是首先需要评估全船电力负载是否需要电池平抑负载波动；其次需要评估电池在电力需求频繁波动时，电池对于低速主机及柴油机瞬态特性的调节优化作用来决定是否使用电池进行并网供电。
42.另外的，船舶电池荷电状态可以是描述船舶电池的状态，电池荷电状态可以是满负载也可以是零负荷的状态。船舶需求功率可以是描述当前船舶在目标船舶航行模式下，所需要的功率的大小。
43.s120、根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略。
44.其中，船舶动力系统数据库可以是存储不同船舶航行模式，以及每一个船舶航行模式对应的电池功率判断条件的数据库。能量管理策略可以是针对不同船舶运行模式和实时船舶航行数据，来确定出的不同执行策略，比如说，目标船舶，在目标船舶航行模式下，根据实时船舶航行数据，来确定需要打开几台柴油发电机等情况。
45.可选的，所述根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略，包括：根据所述船舶运行模式，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询目标船舶运行模式对应的电池功率判断条件；其中，不同船舶运行模式均对应的不同的电池功率判断条件；根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。
46.其中，电池功率判断条件可以是针对不同的实时船舶航行数据来确定出的判断条件。
47.在本实施例中，需要根据船舶运行模式，来确定出对应的电池功率判断条件，由于不同船舶运行模式均对应的不同的电池功率判断条件。当确定出目标电池功率判断条件之后，可以根据实时船舶航行数据来进一步地确定出能量管理策略。
48.另外的，在确定出能量管理策略之后，需要继续监控实时船舶航行数据，当实时船舶航行数据发生变化时，需要进行目标船舶航行模式内的能量管理策略的转换。也就是说，当船舶确定目标船舶航行模式之后，需要继续监测实时船舶航行数据，实现能量管理策略的实时转换。
49.这样设置的好处在于：通过根据所述船舶运行模式，查询目标船舶运行模式对应的电池功率判断条件；根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。这样可以及时的调整船舶能量管理的策略，从而实现能量损耗的减少，提高船舶运行的可靠性。
50.可选的，所述电池功率判断条件为排放区模式电池功率判断条件；所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查
询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率小于或者等于排放区模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第一能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于排放区模式第一功率阈值，并且小于或者等于排放区模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第二能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于排放区模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第三能量管理策略。
51.其中，排放区模式电池功率判断条件可以是船舶在排放区模式下的电池功率的判断条件。排放区模式电池荷电阈值可以是船舶在排放区模式下，预先设定的电池荷电的阈值的大小。排放区模式第一功率阈值可以是船舶在排放区模式下，预先设定的第一功率的阈值的大小。排放区模式第一能量管理策略可以是在排放区模式下，查询匹配到的第一能量管理的策略。排放区模式第二功率阈值可以是船舶在排放区模式下，预先设定的第二功率的阈值的大小。排放区模式第二能量管理策略可以是在排放区模式下，查询匹配到的第二能量管理的策略。排放区模式第三能量管理策略可以是在排放区模式下，查询匹配到的第三能量管理的策略。
52.示例性的，假设排放区模式电池荷电阈值为0.2；排放区模式第一功率阈值为400；排放区模式第二功率阈值为800；排放区模式第三功率阈值为1500。假设排放区模式第一能量管理策略对应单台柴油发电机单独供电；排放区模式第二能量管理策略对应两台柴油发电机单独供电；排放区模式第三能量管理策略对应三台柴油发电机单独供电。假设实时船舶航行数据对应的船舶电池荷电状态为0.1；对应的船舶需求功率为600。
53.进一步的，当确定电池功率判断条件为排放区模式电池功率判断条件，船舶默认为储能装置单独供电，需要接着判断与实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。
54.具体的，由于船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值(0.1《0.2)，并且400《600《800，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与实时船舶航行数据匹配的排放区模式第二能量管理策略，也即两台柴油发电机单独供电。
55.若监测到实时船舶航行数据对应的船舶电池荷电状态为0.1；对应的船舶需求功率为300。由于船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值(0.1《0.2)，并且300《400，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与实时船舶航行数据匹配的排放区模式第一能量管理策略，也即单台柴油发电机单独供电。
56.可选的，所述电池功率判断条件为靠岸卸货模式电池功率判断条件；所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：当所述船舶需求功率小于或者等于靠岸卸货模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第一能量管理策略；当所述船舶需求功率大于靠岸卸货模式第一功率阈值，并且小于或者等于靠岸卸货模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第二能量管理策略；当所述船舶需求功率大于靠岸卸货模式第二功率阈值时，则在预先构
建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第三能量管理策略。
57.其中，靠岸卸货模式电池功率判断条件可以是船舶在靠岸卸货模式下的电池功率的判断条件。靠岸卸货模式第一功率阈值可以是船舶在靠岸卸货模式下，预先设定的第一功率的阈值的大小。靠岸卸货模式第一能量管理策略可以是在靠岸卸货模式下，查询匹配到的第一能量管理的策略。靠岸卸货模式第二功率阈值可以是船舶在靠岸卸货模式下，预先设定的第二功率的阈值的大小。靠岸卸货模式第二能量管理策略可以是在靠岸卸货模式下，查询匹配到的第二能量管理的策略。靠岸卸货模式第三能量管理策略可以是在靠岸卸货模式下，查询匹配到的第三能量管理的策略。
58.示例性的，假设靠岸卸货模式第一功率阈值为400；靠岸卸货模式第二功率阈值为800；靠岸卸货模式第三功率阈值为1500。假设靠岸卸货模式第一能量管理策略对应单台柴油发电机单独供电；靠岸卸货模式第二能量管理策略对应两台柴油发电机单独供电；靠岸卸货模式第三能量管理策略对应三台柴油发电机单独供电。具体的，假设实时船舶航行数据对应的船舶需求功率为600。
59.进一步的，当确定电池功率判断条件为靠岸卸货模式电池功率判断条件，船舶默认为单台柴油发电机单独供电，需要接着判断与实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。
60.具体的，由于400《600《800，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第二能量管理策略，也即两台柴油发电机单独供电。
61.可选的，所述电池功率判断条件为岸电充电模式电池功率判断条件；所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：当所述船舶电池荷电状态小于或者等于岸电充电模式第一电池荷电阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的岸电充电模式第一能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态大于或者等于岸电充电模式第二电池荷电阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的岸电充电模式第二能量管理策略。
62.其中，岸电充电模式电池功率判断条件可以是船舶在岸电充电模式下的电池功率的判断条件。岸电充电模式第一电池荷电阈值可以是船舶在岸电充电模式下，预先设定的第一电池荷电的阈值的大小。岸电充电模式第一能量管理策略可以是在岸电充电模式下，查询匹配到的第一能量管理的策略。岸电充电模式第二电池荷电阈值可以是船舶在岸电充电模式下，预先设定的第二电池荷电的阈值的大小。岸电充电模式第二能量管理策略可以是在岸电充电模式下，查询匹配到的第二能量管理的策略。
63.示例性的，假设岸电充电模式第一电池荷电阈值为0.2，岸电充电模式第二电池荷电阈值为0.9；假设实时船舶航行数据对应的船舶电池荷电状态为0.1。岸电充电模式第一能量管理策略为岸电装置充电；岸电充电模式第二能量管理策略为日常负载供电。
64.进一步的，当确定电池功率判断条件为岸电充电模式电池功率判断条件，船舶默认为岸电装置充电，需要接着判断与实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。
65.具体的，由于0.1《0.2，所以确定为岸电充电模式第一能量管理策略，也即岸电装
置充电。
66.另外的，岸电充电模式下，岸电充电功率主要供电给全船日用负载，剩余功率给电池充电，此时充电时间完全由充电装置功率等级决定，同时柴油发电机机组在此模式下不工作。
67.需要说明的是，若充电功率由电池管理系统(或岸电柜)决定，此时船舶动力系统需要给出可用充电功率，电池管理系统根据充电策略作出相应的充电功率决策，同时充电截止也将由电池管理系统决定，此时船舶动力系统只控制岸电充电装置的连接与断开。
68.可选的，所述海上航行模式包括海上航行pto(power take off，功率输出)模式和海上航行pti(power take in，功率输入)模式。
69.所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：
70.当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态小于海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pto模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第一能量管理策略；
71.当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态小于海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于海上航行pto模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第二能量管理策略；
72.当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态大于或者等于所述海上航行pto模式第一电池荷电阈值，所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pto模式第一功率阈值，并且大于海上航行pto模式第三功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第三能量管理策略；
73.当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态大于或者等于所述海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于海上航行pto模式第一功率阈值，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第四能量管理策略；
74.当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，并且所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pti模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第一能量管理策略；
75.当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，所述船舶需求功率大于海上航行pti模式第一功率阈值，并且小于海上航行pti模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第二能量管理策略；
76.当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，所述船舶需求功率大于或者等于海上航行pti模式第二功率阈值，并且小于或者等于海上航行pti模式第三功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第三能量管理策略。
77.其中，海上航行pto模式可以是全船供电由轴带电机供电的模式。海上航行pti模式可以是轴带电机推进功率需求、货油加热功率需求、以及储能装置充电需求的模式。海上航行pto模式电池功率判断条件可以是船舶在海上航行pto模式下的电池功率的判断条件。
78.海上航行pto模式第一电池荷电阈值可以是船舶在海上航行pto模式下，预先设定的第一电池荷电的阈值的大小。海上航行pto模式第一功率阈值可以是在海上航行pto模式下，预先设定的第一功率的阈值的大小。海上航行pto模式第一能量管理策略可以是在海上航行pto模式下，查询匹配到的第一能量管理的策略。海上航行pto模式第二能量管理策略可以是在海上航行pto模式下，查询匹配到的第二能量管理的策略。海上航行pto模式第三功率阈值可以是在海上航行pto模式下，预先设定的第三功率的阈值的大小。海上航行pto模式第三能量管理策略可以是在海上航行pto模式下，查询匹配到的第三能量管理的策略。海上航行pto模式第四能量管理策略可以是在海上航行pto模式下，查询匹配到的第四能量管理的策略。
79.示例性的，假设海上航行pto模式第一电池荷电阈值为0.9；海上航行pto模式第一功率阈值为500；海上航行pto模式第三功率阈值为400；海上航行pto模式第一能量管理策略为pto供电充电和日用；海上航行pto模式第二能量管理策略为单台柴油发电机、pto供电充电和日用；海上航行pto模式第三能量管理策略为pto日用负载供电；海上航行pto模式第四能量管理策略为单台柴油发电机和pto日用供电。假设实时船舶航行数据对应的船舶电池荷电状态为0.1；对应的船舶需求功率为400。
80.进一步的，当确定电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，船舶默认为pto日用负载供电，需要接着判断与实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。
81.具体的，船舶电池荷电状态满足海上航行pto模式电池荷电阈值(0.1《0.9)，并且400《500，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第一能量管理策略，也即pto供电充电和日用。
82.其中，海上航行pti模式电池功率判断条件可以是船舶在海上航行pti模式下的电池功率的判断条件。海上航行pti模式第一功率阈值可以是在海上航行pti模式下，预先设定的第一功率的阈值的大小。海上航行pti模式第一能量管理策略可以是在海上航行pti模式下，查询匹配到的第一能量管理的策略。海上航行pti模式第二功率阈值可以是在海上航行pti模式下，预先设定的第二功率的阈值的大小。海上航行pti模式第二能量管理策略可以是在海上航行pti模式下，查询匹配到的第二能量管理的策略。海上航行pti模式第三功率阈值可以是在海上航行pti模式下，预先设定的第三功率的阈值的大小。海上航行pti模式第三能量管理策略可以是在海上航行pti模式下，查询匹配到的第三能量管理的策略。
83.示例性的，假设海上航行pti模式第一功率阈值为400；海上航行pti模式第二功率阈值为800；海上航行pti模式第三功率阈值为1500。海上航行pti模式第一能量管理策略为单台柴油发电机单独供电；海上航行pti模式第二能量管理策略为两台柴油发电机单独供电；海上航行pti模式第三能量管理策略为三台柴油发电机单独供电。假设实时船舶航行数据对应的船舶需求功率为400。
84.进一步的，当确定电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，船舶默认为单台柴油发电机单独供电，需要接着判断与实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。
85.具体的，由于400＝400，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第一能量管理策略，也即单台柴油发电机单独供电。
86.s130、将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。
87.在本实施例中，在确定能量管理策略之后，需要进行能量管理策略的及时反馈，从而可以保障船舶行驶过程能量的节约和安全性能。
88.本发明实施例的技术方案，通过获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。解决了船舶在航行过程中，由于能量管理不合适而造成资源的浪费和安全性低的问题，通过对船舶动力系统数据库的构建和查询，提高了船舶航行的安全性和可靠性，降低了油耗和节约了资源，提高了船舶航行的经济性。
89.实施例二
90.图2为本发明实施例二提供的另一种船舶动力系统能量管理方法的流程图，本实施例以上述各实施例为基础进行优化，在本实施例中，在所述根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略之前，还包括对船舶动力系统数据库的构建的具体操作过程。
91.相应的，如图2所示，该方法包括：
92.s210、获取多个历史船舶航行数据，以及历史船舶航行数据对应的标准船舶运行模式，并根据各所述历史船舶航行数据和标准船舶运行模式分别标注出对应的标注能量管理策略。
93.其中，历史船舶航行数据可以是船舶在历史航行过程中，采集到的历史数据。标准船舶运行模式可以是根据历史船舶航行数据，分析出的船舶的运行模式，船舶的运行模式可以是排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式等。
94.具体的，标注能量管理策略可以是根据目标船舶运行模式，可以通过经验来确定出具体的能量管理策略，以保证在目标船舶运行模式安全性的前提下，能够减少能耗。
95.具体的，能量管理策略的制定流程主要包括设计输入、航行需求分析、模式划分、和能量分配。
96.首先，在船舶设计阶段需要分析已知船舶航行规划路线及船舶操纵需求，明确系统设计输入，具体可以包括：系统组成，部件参数，供电及用电设备数量等。
97.进一步的，进行航行需求分析，通过分析船东需求与全船电力、以及推进负载需求，还需要梳理船舶运行模式，分析船舶不同运行模式下所对应的电力消耗。
98.相应的，通过模式识别进一步进行能量分配，在能量分配过程中优化船舶各部件工作点，保证供电与用电效率，最终确定能量分配方案。
99.s220、根据各所述历史船舶航行数据及所述标注能量管理策略，自学习分别确定出各标准船舶运行模式对应的电池功率判断条件和能量管理策略。
100.在本实施例中，通过对历史船舶航行数据和标注能量管理策略的学习，来确定出电池功率判断条件和能量管理策略，进而可以将其存储于船舶动力系统数据库中，进而能
够对实时船舶航行数据进行分析处理。
101.s230、根据各所述电池功率判断条件和能量管理策略，构建得到所述船舶动力系统数据库。
102.s240、获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据。
103.s250、根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略。
104.s260、将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。
105.本发明实施例的技术方案，通过获取多个历史船舶航行数据，以及历史船舶航行数据对应的标准船舶运行模式，并根据各所述历史船舶航行数据和标准船舶运行模式分别标注出对应的标注能量管理策略；根据各所述历史船舶航行数据及所述标注能量管理策略，自学习分别确定出各标准船舶运行模式对应的电池功率判断条件和能量管理策略；根据各所述电池功率判断条件和能量管理策略，构建得到所述船舶动力系统数据库；获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。通过对历史船舶航行数据的处理，构建完成更加准确地船舶动力系统数据库，能够准确地对实时船舶航行数据进行分析处理，从而可以提高船舶航行的安全性和可靠性，降低了油耗和节约了资源，提高了船舶航行的经济性。
106.实施例三
107.图3为本发明实施例三提供的一种船舶动力系统能量管理装置的结构示意图。本实施例所提供的一种船舶动力系统能量管理装置可以通过软件和/或硬件来实现，可配置于终端设备或者服务器中来实现本发明实施例中的一种船舶动力系统能量管理方法。如图3所示，该装置包括：船舶运行模式和实时船舶航行数据获取模块310、能量管理策略确定模块320和能量管理策略反馈模块330。
108.其中，船舶运行模式和实时船舶航行数据获取模块310，用于获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；
109.其中，所述船舶运行模式包括下述至少一项：排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式；所述实时船舶航行数据包括下述至少一项：船舶电池荷电状态和船舶需求功率；
110.能量管理策略确定模块320，用于根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；
111.能量管理策略反馈模块330，用于将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。
112.本发明实施例的技术方案，通过获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。解决了船舶在航行过程中，由于能量管理不合适而造成资源的浪费和安全性低的问题，通过对船舶动力系统数据库的构建和
查询，提高了船舶航行的安全性和可靠性，降低了油耗和节约了资源，提高了船舶航行的经济性。
113.可选的，所述能量管理策略确定模块320，可以具体包括：电池功率判断条件查询单元，用于根据所述船舶运行模式，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询目标船舶运行模式对应的电池功率判断条件；其中，不同船舶运行模式均对应的不同的电池功率判断条件；能量管理策略查询单元，用于根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。
114.可选的，所述电池功率判断条件为排放区模式电池功率判断条件。
115.可选的，所述能量管理策略查询单元，可以具体用于：当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率小于或者等于排放区模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第一能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于排放区模式第一功率阈值，并且小于或者等于排放区模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第二能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于排放区模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第三能量管理策略。
116.可选的，所述电池功率判断条件为靠岸卸货模式电池功率判断条件。
117.可选的，所述能量管理策略查询单元，还可以具体用于：当所述船舶需求功率小于或者等于靠岸卸货模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第一能量管理策略；当所述船舶需求功率大于靠岸卸货模式第一功率阈值，并且小于或者等于靠岸卸货模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第二能量管理策略；当所述船舶需求功率大于靠岸卸货模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第三能量管理策略。
118.可选的，所述电池功率判断条件为岸电充电模式电池功率判断条件。
119.可选的，所述能量管理策略查询单元，还可以具体用于：当所述船舶电池荷电状态小于或者等于岸电充电模式第一电池荷电阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的岸电充电模式第一能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态大于或者等于岸电充电模式第二电池荷电阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的岸电充电模式第二能量管理策略。
120.可选的，所述海上航行模式包括海上航行pto模式和海上航行pti模式。
121.可选的，所述能量管理策略查询单元，还可以具体用于：当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态小于海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pto模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行
pto模式第一能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态小于海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于海上航行pto模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第二能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态大于或者等于所述海上航行pto模式第一电池荷电阈值，所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pto模式第一功率阈值，并且大于海上航行pto模式第三功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第三能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态大于或者等于所述海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于海上航行pto模式第一功率阈值，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第四能量管理策略。
122.当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，并且所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pti模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第一能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，所述船舶需求功率大于海上航行pti模式第一功率阈值，并且小于海上航行pti模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第二能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，所述船舶需求功率大于或者等于海上航行pti模式第二功率阈值，并且小于或者等于海上航行pti模式第三功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第三能量管理策略。
123.可选的，还包括，船舶动力系统数据库构建模块，可以具体用于：在所述根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略之前，获取多个历史船舶航行数据，以及历史船舶航行数据对应的标准船舶运行模式，并根据各所述历史船舶航行数据和标准船舶运行模式分别标注出对应的标注能量管理策略；根据各所述历史船舶航行数据及所述标注能量管理策略，自学习分别确定出各标准船舶运行模式对应的电池功率判断条件和能量管理策略；根据各所述电池功率判断条件和能量管理策略，构建得到所述船舶动力系统数据库。
124.本发明实施例所提供的船舶动力系统能量管理装置可执行本发明任意实施例所提供的船舶动力系统能量管理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
125.实施例四
126.图4示出了可以用来实施本发明的实施例四的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
127.如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连
接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
128.电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
129.处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如船舶动力系统能量管理方法。
130.在一些实施例中，船舶动力系统能量管理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的船舶动力系统能量管理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行船舶动力系统能量管理方法。
131.该方法包括：获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。
132.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
133.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
134.在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算
机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
135.为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
136.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
137.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
138.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
139.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
140.实施例五
141.本发明实施例五还提供一种包含计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在由计算机处理器执行时用于执行一种船舶动力系统能量管理方法，该方法包括：获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。
142.当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的船舶动力系统能量
管理方法中的相关操作。
143.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
144.值得注意的是，上述船舶动力系统能量管理装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
145.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种船舶动力系统能量管理方法，其特征在于，包括：获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；其中，所述船舶运行模式包括下述至少一项：排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式；所述实时船舶航行数据包括下述至少一项：船舶电池荷电状态和船舶需求功率；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略，包括：根据所述船舶运行模式，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询目标船舶运行模式对应的电池功率判断条件；其中，不同船舶运行模式均对应的不同的电池功率判断条件；根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电池功率判断条件为排放区模式电池功率判断条件；所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率小于或者等于排放区模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第一能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于排放区模式第一功率阈值，并且小于或者等于排放区模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第二能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态满足排放区模式电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于排放区模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的排放区模式第三能量管理策略。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电池功率判断条件为靠岸卸货模式电池功率判断条件；所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：当所述船舶需求功率小于或者等于靠岸卸货模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第一能量管理策略；当所述船舶需求功率大于靠岸卸货模式第一功率阈值，并且小于或者等于靠岸卸货模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航
行数据匹配的靠岸卸货模式第二能量管理策略；当所述船舶需求功率大于靠岸卸货模式第二功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的靠岸卸货模式第三能量管理策略。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电池功率判断条件为岸电充电模式电池功率判断条件；所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：当所述船舶电池荷电状态小于或者等于岸电充电模式第一电池荷电阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的岸电充电模式第一能量管理策略；当所述船舶电池荷电状态大于或者等于岸电充电模式第二电池荷电阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的岸电充电模式第二能量管理策略。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述海上航行模式包括海上航行功率输出pto模式和海上航行功率输入pti模式；所述根据所述实时船舶航行数据和所述电池功率判断条件，在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的能量管理策略，包括：当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态小于海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pto模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第一能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态小于海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于海上航行pto模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第二能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态大于或者等于所述海上航行pto模式第一电池荷电阈值，所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pto模式第一功率阈值，并且大于海上航行pto模式第三功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第三能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pto模式电池功率判断条件，所述船舶电池荷电状态大于或者等于所述海上航行pto模式第一电池荷电阈值，并且所述船舶需求功率大于海上航行pto模式第一功率阈值，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pto模式第四能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，并且所述船舶需求功率小于或者等于海上航行pti模式第一功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第一能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，所述船舶需求功率大于海上航行pti模式第一功率阈值，并且小于海上航行pti模式第二功率阈值时，则在预
先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第二能量管理策略；当所述电池功率判断条件为海上航行pti模式电池功率判断条件，所述船舶需求功率大于或者等于海上航行pti模式第二功率阈值，并且小于或者等于海上航行pti模式第三功率阈值时，则在预先构建好的船舶动力系统数据库中，查询出与所述实时船舶航行数据匹配的海上航行pti模式第三能量管理策略。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略之前，还包括：获取多个历史船舶航行数据，以及历史船舶航行数据对应的标准船舶运行模式，并根据各所述历史船舶航行数据和标准船舶运行模式分别标注出对应的标注能量管理策略；根据各所述历史船舶航行数据及所述标注能量管理策略，自学习分别确定出各标准船舶运行模式对应的电池功率判断条件和能量管理策略；根据各所述电池功率判断条件和能量管理策略，构建得到所述船舶动力系统数据库。8.一种船舶动力系统能量管理装置，其特征在于，包括：船舶运行模式和实时船舶航行数据获取模块，用于获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；其中，所述船舶运行模式包括下述至少一项：排放区模式、靠岸卸货模式、岸电充电模式、海上航行模式和应急模式；所述实时船舶航行数据包括下述至少一项：船舶电池荷电状态和船舶需求功率；能量管理策略确定模块，用于根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；能量管理策略反馈模块，用于将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的船舶动力系统能量管理方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的船舶动力系统能量管理方法。

技术总结
本发明公开了一种船舶动力系统能量管理方法、装置、设备及介质。通过获取目标船舶对应的船舶运行模式，并获取实时船舶航行数据；根据所述船舶运行模式和所述实时船舶航行数据，查询预先构建好的船舶动力系统数据库中，确定出所述目标船舶对应的能量管理策略；将所述能量管理策略反馈至所述目标船舶中，以应用于所述目标船舶的能量管理。解决了船舶在航行过程中，由于能量管理不合适而造成资源的浪费和安全性低的问题，通过对船舶动力系统数据库的构建和查询，提高了船舶航行的安全性和可靠性，降低了油耗和节约了资源，提高了船舶航行的经济性。济性。济性。


技术研发人员：张小玉 张荣沛 叶飞
受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/5/4