發(fā)布時間：2017-05-24 23:01

  本文關(guān)鍵詞：基于PLC的多能源船舶能量管理系統(tǒng)研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著水上旅游經(jīng)濟的發(fā)展,游覽船舶需求量不斷增加。但傳統(tǒng)的游覽船舶會產(chǎn)生日益突出的環(huán)境和污染問題,對水域生態(tài)造成一定的破壞,不利于可持續(xù)發(fā)展。結(jié)合新能源應(yīng)用技術(shù)和電力推進技術(shù)是解決該問題的一種有效方法。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的越來越成熟,太陽能在新能源船舶上應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注,同時,太陽能存在能量分散,能量密度低、受天氣、氣候影響大、能量輸出不穩(wěn)定、效率偏低等明顯缺點,使純太陽能的船舶續(xù)航能力不足,往往不能滿足船舶的航行要求。結(jié)合傳統(tǒng)柴油發(fā)電機組,采用太陽能、鋰電池等新能源構(gòu)成的混合動力船舶,不僅可以充分發(fā)揮太陽能的優(yōu)勢,又可以彌補續(xù)航不足的缺點,但如何解決混合能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、節(jié)能效果和續(xù)航能力的之間的矛盾就成了混合動力船舶推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問題。因此,本文針對有柴油發(fā)電機、太陽能和鋰電池組成的船舶多能源電力系統(tǒng),借鑒國內(nèi)外新能源船舶的研究成果,結(jié)合多能源船舶的特點,在福建省科技重點項目“新型多能源船舶電站關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”和相關(guān)企業(yè)課題的支持下,研發(fā)一類混合動力游覽船舶的電力系統(tǒng)架構(gòu)、能源分配管理等關(guān)鍵技術(shù)并在實船應(yīng)用。具體內(nèi)容如下:1、分析國內(nèi)外新能源船舶的發(fā)展現(xiàn)狀,針對純太陽能游覽船舶續(xù)航性的不足,根據(jù)各個能量源的特點及船舶設(shè)計要求,提出混合動力游覽船舶的整船電力系統(tǒng)架構(gòu)。2、通訊系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。采用CAN總線技術(shù)與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)PLC與電池管理系統(tǒng)以及PLC與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊,穩(wěn)定、可靠。兩種總線技術(shù)將整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息連成一體的同時,提供了豐富的接口便于進行設(shè)備擴展。整船監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測各個設(shè)備的參數(shù)信息及運行狀況,提高船舶的自動化水平。3、研發(fā)基于PLC的多能源混合動力游覽船舶能量管理系統(tǒng),根據(jù)游覽船舶的設(shè)計要求,提出基于不同工況的能量管理控制策略。利用MATLAB建立仿真模型,模擬混合動力游覽船舶在不同工況下的能量分配,分析系統(tǒng)方案的可行性。在理論研究可行的基礎(chǔ)上,進行能量管理開發(fā)。4、將研發(fā)的混合動力游覽船舶能量管理系統(tǒng)運用到實船中,通過實船測試表明本系統(tǒng)可以有效的管理各個能量源,在保證游覽船舶航行的同時做到了太陽能利用率的最大化,符合預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：混合動力 游覽船舶 能量管理
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景、目的和意義9-10
• 1.2 新能源的分類10-12
• 1.3 新能源在國內(nèi)外船舶上的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13
• 1.5 本章小結(jié)13-15
• 第2章 多能源船舶電力系統(tǒng)設(shè)計15-24
• 2.1 多能源供電系統(tǒng)15-21
• 2.1.1 太陽能發(fā)電系統(tǒng)15-17
• 2.1.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)17-18
• 2.1.3 磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)18-20
• 2.1.4 柴油發(fā)電機20-21
• 2.2 能量管理系統(tǒng)設(shè)計要求21-22
• 2.3 多能源船舶電力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 多能源游覽船舶能量管理系統(tǒng)仿真研究24-32
• 3.1 能量管理系統(tǒng)控制策略分析24
• 3.2 太陽能光伏系統(tǒng)建模與仿真24-27
• 3.2.1 太陽能電池數(shù)學(xué)模型24-25
• 3.2.2 光伏組件建模與仿真25-27
• 3.3 能量管理系統(tǒng)建模27-31
• 3.3.1 系統(tǒng)建模與仿真27-30
• 3.3.2 仿真結(jié)果分析30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 多能源游覽船舶能量管理系統(tǒng)研發(fā)32-49
• 4.1 基于PLC的能量管理控制系統(tǒng)設(shè)計32-37
• 4.1.1 多能源船舶控制系統(tǒng)硬件組成32-35
• 4.1.2 控制流程設(shè)計35-37
• 4.2 基于總線技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計37-42
• 4.2.1 CAN總線通信與數(shù)據(jù)傳輸37-41
• 4.2.2 工業(yè)以太網(wǎng)通訊技術(shù)41-42
• 4.3 基于MCGS觸摸屏的能量管理監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計42-47
• 4.3.1 監(jiān)控系統(tǒng)介紹42-43
• 4.3.2 MCGS工業(yè)觸摸屏組態(tài)流程43-45
• 4.3.3 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與組態(tài)45-47
• 4.4 系統(tǒng)實驗平臺研發(fā)47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)分析49-54
• 5.1 多能源船舶能量管理系統(tǒng)實際調(diào)試49-51
• 5.2 運行數(shù)據(jù)分析51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 第6章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 本文完成的主要工作54
• 6.2 下一步工作的展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-59
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

【相似文獻】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳t熁

本文編號：392164