新能源与电力电子在船舶电力推进中的发展和应用

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1、1000-5188(2004)01-0019-0006新能源与电力电子在船舶电力推进中的发展和应用汤天浩(上海海运学院物流工程学院，上海200135)攔要：在新能源与电力电子技术飞速发展的今天，绿色交通工具已成国内外研究的热点，船舶电力推进系统将是其中重要的应用领域之一。本文主要论述功率变换装置在新能源供电系统中的核心作用、电力电子变换技术与现代电源技术的融合，探讨集成供电系统的电源变换、智能管理及安全控制等问题，并试图从系统结构、变流模式、控制方法和电力电子器件的应用等方面讨论船舶电力推进系统的应用。夫键渤新能源；

2、电力电子；电力传动控制；船舶;推进系统中图分类号:U66513文献标识码:ANewEnergyandPowerElectronicsandTheirApplicationinMarineElectricPropulsionSystemsTANGTian-hao(LogisticsEngineeringCollege,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai200135,China)Abstract:Withthefastdevelopmentofnewenergyandpowerelec

3、tronics,theugreenvehicles17havebeenpaidmoreat-tentionbydomesticandinternationalresearchers,inwhichmarineelectricpropulsionsystemswillbeoneofthemostim-portantappliedareas・Thispaperdiscussessomeproblemsonthecorerolesofpowerconvertersinelectricalsourcesystemswithn

4、ewenergies,thetechniquefusionofpowerelectronicswithmodernpowersupply,andthehybridpowersupplymethodsbydifferentenergies.Themaintopicswillbefocusedonthepowerconversion,intelligentmanagement,securitycontrolandapplicationprospects・Keywords:newenergy;powerelectronic

5、s;electricdrivecontrol;shipspropulsionsystemsE-mail:thtang@ieee.org?1994-2016ChinaAcademicJoumalElectronic0引言自世界上第一艘以蒸汽机为动力的船舫问世以收稿日期2003-12-04基金顼月:上海市教委重点学科建设项n资助(沪教委科(2001)71号)作•者必汤天浩(1955-),男，江苏宝应人，博士、教授、博导,电力传动与控制研究所所长，上海市教委重点学科“电力电子与电力传动”学科带头人，IEEE高级会员，IFA

6、C船舶系统技术委员会委员，研究兴趣包括电力电子装呂、电力传动系统、智能信息处理与控制、船舶白动化等。来，以热机（如：柴油机、汽轮机以及燃汽轮机等）为动力直接驱动螺旋桨的机械推进系统成为船舶推进的主要方式，在船舶动力装置中占据了主导地位。然而，一方而船舶内燃机机械推进系统仍存在噪咅大、调速范围小和灵活性丼等难以解决的问题;另一方面随着全球石油资源的耗尽，内燃机将逐步退出历史舞台，人们必须在石油没有用完的约60年时间内找到新的能源及其动力装置。这是人类在进入21世纪所面临的巨大问题和挑战之一，因此，人们一直在努力寻找能源

7、利用效率高、不污染环境并可PublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net以再生的新能源及其利用方式。近年來，国内外在新能源开发和利用方面，将风力发电、太阳能电池和燃料电池等作为当前电气工程重要的研究领域和发展方向，并取得了重要的成果。例如：美国和加拿大等国家在燃料电池的化学反应机理、合成材料和反应堆研制等方面取得了突破;法国、H本等国家正在开展燃料电池、太阳能应用于船舶的研究。国内在这方面相对比较落后，特别是在以燃料电池为动力装置的电力推进船舶研制方面几乎是

8、空白。目前，利用新能源作为动力系统需要解决的关键问题是电能的转换，即通过电力变换装置使发电设备输出的电能在形式上与现有的用电设备的要求相匹配，在品质上满足用户的需求。如何采用电力电子开关器件构造合适的电力变换装置是能否解决上述问题的关键。随着电力电子器件、变流技术、传动控制系统以及新能源和新材料等高新技术的飞速发展，船舶电力推进系统正在经历着巨