二磁力联轴器42、永磁发电机5连接，所述的第 二磁力联轴器42与齿轮箱3连接，所述的永磁发电机5与蓄电池6相连接，蓄电池6与电 动机7连接，所述的电动机7通过第三磁力联轴器43与齿轮箱3连接，所述的齿轮箱3设 有第一齿轮轮系31、第二齿轮轮系32和第三齿轮轮系33,所述的第一齿轮轮系31与第二 磁力联轴器42相连接，所述的第二齿轮轮系32与螺旋桨9相连接，所述的第三齿轮轮系33 与第三磁力联轴器43相连接，所述的模糊控制器8上设有两个输出端口和三个输入端口， 所述的柴油机1上设有第一传感器11和工作电磁阀12,所述的电动机7上设有第二传感器 71，所述的输出端口分别与工作电磁阀12、蓄电池6连接，所述的输入端口分别与第一传感 器11、第二传感器71、蓄电池6连接。
[0041] 请参看图2,图2是磁力联轴器的结构图，所述的磁力联轴器包括铜转子402和永 磁转子403,所述的铜转子402与驱动轴401连接，所述的永磁转子403与负载轴404连接。
[0042] 请参看图3,图3是模糊控制器的控制框图。当所述的混合动力系统工作时，所述 的模糊控制器8的三个输入端口采集三个数据：工况需求转矩与柴油机1转矩的差值、蓄电 池6的荷电状态SOC和电动机7转速。将渔船当前工况需求转矩与柴油机1输出转矩的差 值、蓄电池6的荷电状态SOC和电动机7转速作为模糊控制器8的输入信号，经过模糊控制 量化、模糊化、隶属函数设计、模糊规则制定、解模糊等步骤得出柴油机1转矩分配系数和 电动机7转矩分配系数，然后将两个输出信号分别输出到柴油机1上的工作电磁阀12和蓄 电池6,由工作电磁阀12控制柴油机1的油门开度，由蓄电池6控制输出电压，从而分别控 制柴油机1和电动机7的转矩。
[0043] 模糊控制器8的输入信号需要进行尺度量化，将其变换到论域范围内，量化后的 值作为模糊控制器8的信号输入，经过模糊控制系统得到的输出信号同样经过尺度量化， 量化后的值作为模糊控制器的输出。所述的模糊控制器的输入信号和输出信号的论域划分 为多个模糊子集，模糊控制器的输入信号和输出信号的隶属函数均采用三角形隶属函数。 输入信号由渔船当前工况所需实际转矩与柴油机1输出转矩的差值△ T、蓄电池6的荷电状 态SOC和电动机7的转速N组成，因此需要把Δ T、SOC、N进行量化。
[0044] (1)模糊控制器输入量确定与计算
[0045] 模糊控制器的输入变量为Δ T、SOC、N，模糊控制器的输出变量为发动机的转矩系 数K。
[0046] Λ T :动力耦合处整船需求转矩与当前柴油机的目标转矩差值；
[0047] SOC :蓄电池的荷电状态值；
[0048] N :电动机转速。
[0049] 渔船工况需求转矩与柴油机转矩的差值ΔΤ为：ΛΤ = Ty-Tc^ Τγ是渔船工况需 求转矩，Ttl是柴油机矩值。为了使模糊控制器通用化，令
【主权项】
1. 一种金枪鱼延绳钓船的混联式油电混合动力系统，其特征在于，所述的混联式油电 混合动力系统包括：柴油机、动力分配器、蓄电池、电动机、模糊控制器、齿轮箱和螺旋桨，所 述的柴油机与动力分配器通过第一磁力联轴器同轴连接，所述的动力分配器分别与第二磁 力联轴器、永磁发电机连接，所述的第二磁力联轴器与齿轮箱连接，所述的永磁发电机与蓄 电池相连接，蓄电池与电动机连接，所述的电动机通过第三磁力联轴器与齿轮箱连接，所述 的齿轮箱与螺旋桨连接，所述的模糊控制器分别与柴油机、蓄电池、电动机连接。
2. 根据权利要求1所述的混联式油电混合动力系统，其特征在于，所述的柴油机上设 有第一传感器和工作电磁阀，所述的电动机上设有第二传感器，所述的模糊控制器上设有 两个输出端口和三个输入端口，所述的输出端口分别与工作电磁阀、蓄电池连接，所述的输 入端口分别与第一传感器、第二传感器、蓄电池连接。
3. 根据权利要求1所述的混联式油电混合动力系统，其特征在于，所述的齿轮箱设有 第一齿轮轮系、第二齿轮轮系和第三齿轮轮系，所述的第一齿轮轮系与第二磁力联轴器相 连接，所述的第二齿轮轮系与螺旋桨相连接，所述的第三齿轮轮系与第三磁力联轴器相连 接。
4. 根据权利要求1所述的混联式油电混合动力系统，其特征在于，所述的磁力联轴器 包括铜转子和永磁转子，所述的铜转子与驱动轴连接，所述的永磁转子与负载轴连接。
5. 根据权利要求1所述的混联式油电混合动力系统，其特征在于，所述的模糊控制器 的控制方法为： (1) 输入变量的确定与计算，所述的输入变量包括：电动机转速N，蓄电池的荷电状态 值SOC，动力耦合处整船需求转矩与当前柴油机的目标转矩差值Λ T ; (2) 确定模糊控制规则，用产生式方法表示控制规则，每条控制规则可写为： if(N is N^ancKSOC is S0Cm)and(AT is Δ Tn), then (K is KiJ ； 其中，队的论域为{Low，High}，SOCn^论域为{NBB，NB，NM，NS，NSS，ZE，PSS，PS，PM， PB，PBB} Δ !；的论域为{NBB，NB，NM，NS，NSS，ZE，PSS，PS，PM，PB，PBB}; (3) 确定输出变量，所述的输出变量为发动机的转矩系数K。
6. 根据权利要求5所述的混联式油电混合动力系统，其特征在于，所述的输入变量和 输出变量的隶属度函数采用三角形隶属度函数。
【专利摘要】本发明涉及一种金枪鱼延绳钓船的混联式油电混合动力系统，所述的混联式油电混合动力系统包括：柴油机、动力分配器、蓄电池、电动机、模糊控制器、齿轮箱和螺旋桨。其优点在于：本发明通过模糊控制器，合理选择分配柴油机动力系统和电动机动力系统，可以满足全速航行工况、投绳工况、起绳工况的不同动力需求，使柴油机能够稳定工作在高效区域附近，提高了燃油经济性，降低了污染；电动机的转矩反应迅速、波动小，有较宽的调速范围，低速时能够输出较大的转矩，具有较大的过载系数，工作效率高、稳定性好，提高了捕捞作业的机动性能；本发明采用磁性联轴节作为传动机构，提升了混合动力系统的传动性能，降低了功耗损失。
【IPC分类】B63H21-14, B63H21-17
【公开号】CN104709456
【申请号】CN201510130745
【发明人】王永鼎, 田晨曦, 卢好阳, 沙锋, 李晴
【申请人】上海海洋大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月24日