申请/专利权人：上海交通大学;上海船舶研究设计院

申请日：2023-10-25

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117521947B

主分类号：G06Q10/063

分类号：G06Q10/063;G06Q50/40;G06Q50/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明提供了一种混合动力船舶能效比率优化方法、系统、介质及设备，包括：步骤S1：构建船舶混合动力系统模型；步骤S2：基于船舶混合动力系统模型，以覆盖排放与运输量综合考虑的年度能效比率为优化目标，基于SCE‑UA算法对船舶全航程进行优化，得到船舶主机转速及电池功率，从而精确辅助船舶执行操作；所述船舶混合动力系统模型是通过柴油机模型、储能装置模型以及船舶动力与阻力模型反应船舶的物理特征。本发明通过采用SCE‑UA算法对船舶年度能效比率进行优化，减缓了船舶碳排放强度评级下降的趋势，延长了船舶的服役寿命。

主权项：1.一种混合动力船舶能效比率优化方法，其特征在于，包括：步骤S1：构建船舶混合动力系统模型；步骤S2：基于船舶混合动力系统模型，以覆盖排放与运输量综合考虑的年度能效比率为优化目标，基于SCE-UA算法对船舶全航程进行优化，得到船舶主机转速及电池功率，从而精确辅助船舶执行操作；所述船舶混合动力系统模型是通过柴油机模型、储能装置模型以及船舶动力与阻力模型反应船舶的物理特征；所述船舶混合动力系统模型采用：所述柴油机模型采用：柴油机为转速控制运行模式，通过调节转速控制柴油机的输出功率与油耗； 其中，为主机功率，为消耗率，为主机油耗，为主机转速，、、为系数；所述储能装置模型采用： 其中，为电池荷电状态，为电池初始容量，为电池总容量，为电池电功率；所述船舶动力与阻力模型包括：船舶阻力包括静水阻力和环境力；其中，静水阻力受船舶航速影响，影响力包括波浪增阻和风阻，受包括：风、浪、涌气象环境的影响；船舶动力是柴油机做功或可逆电机做功，通过轴系和齿轮箱传递到螺旋桨产生的推进力；推进船体与船舶阻力平衡； 其中，为船舶在风浪下的阻力功率，为船舶对地航速，为风强，为浪高，为涌高，为推进效率，为主机功率，为可逆电机功率，为可逆电机效率；为电池电功率；通过控制调节船舶主机转速及电池功率，实现年度能效比率降低，进而满足船舶碳排放指标的要求；目标函数采用： 其中，为船舶年度能效比值；为油品碳排量；为船舶载重吨；为航段时间；下标为航线分段标识；表示船舶i航段的对地航速，表示流的矢量；船舶完成航行任务约束条件包括：航次时间约束： 其中，为航次总时间；主机转速约束： 其中，为最小转速限制，为最大转速限制；电池容量约束： 电池功率约束： 其中，为最小电池功率，为最大电池功率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海交通大学;上海船舶研究设计院 混合动力船舶能效比率优化方法、系统、介质及设备

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