热能动力工程

作者：丁宇,桑意坚,张岩,随从标,向拉

单位：哈尔滨工程大学,,哈尔滨工程大学,,哈尔滨电气科学技术有限公司,,哈尔滨工程大学,,哈尔滨工程大学,

关键词：新能源船舶;电动船舶;能量管理;混合能源;光伏发电;节能减排;绿色航运

基金：黑龙江省重点研发计划，智能寒地新能源船舶动力系统关键技术研究

为减少纯电池旅游船对岸电的依赖，进一步实现纯电池旅游船节能减排与环保性能，一艘松花江流域某59客位纯电池旅游船被选为研究对象，通过利用该船空余甲板面积铺设了52块13S4P的光伏阵列，将其升级为锂电池-光伏电池驱动的纯电动船舶。根据原船电池系统架构进行电池组重组，建立基于荷电状态（SOC）的动态分配机制，将电池系统划分为工作组和备用组：前者负责船舶推进动力供给，后者用于光伏发电系统的电能存储。为保障光伏发电系统与电池系统充电特性的匹配性，重点优化了光伏阵列中单体光伏电池的串并联拓扑结构，并构建了融合太阳能发电的新型能量管理系统控制策略。通过构建融合光伏电池、锂电池及能量管理系统的仿真模型，验证了锂电池-光伏电池系统的协同运行效果，结果显示：在200 W/m2，400 W/m2，600 W/m2，800 W/m2，1000 W/m2光照条件下，单次航程节约电量分别为44 kWh，123 kWh，154 kWh，240 kWh和310 kWh，减少二氧化碳排放量为37 kg，102 kg，129 kg，200 kg，258 kg。

来源：2026年第3期

《热能动力工程》期刊编辑部

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