一种船舶能量管理方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明属于船舶动力控制的，尤其涉及一种船舶能量管理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、目前，在混合动力船舶领域中，最近几年柴电混合动力技术受到越来越多研究学者的关注，由于其结合电机调速性能好，过载能力强、效率高等优点和柴油机热效率高、低速大扭矩、安全性能高等优点，通过齿轮箱的动力耦合输出扭矩，共同驱动螺旋桨，体现混合动力“双机互补”理念。

2、现阶段，对于混合动力的能量管理，常用的方法分为基于规则、优化控制和智能控制算法这三个大类。在混合动力船舶领域中，目前常用的三种类型的能量管理方法，均存在一个或多个如下问题：实时性差、柴油机、电机工作效率不高、油耗高、燃油经济性差以及电池电量利用率低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种船舶能量管理方法、装置、设备及存储介质，以解决目前的船舶能量管理存在实时性差、柴油机和电机工作效率低、燃油经济性差以及电池电量利用率低等的问题。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种船舶能量管理方法，所述船舶为由柴油机和电动机共同提供能量的柴电混合动力船舶，所述方法包括：

3、确定所述船舶在整个航程中的能量采集点集合；

4、在所述能量采集点集合中的各个能量采集点处获取所述船舶的实际能源信息；

5、基于各能量采集点的所述实际能源信息，确定等效燃油消耗最小策略的最佳等效因子；

6、采用基于所述最佳等效因子生成的等效燃油消耗最小策略，对所述船舶的所述柴油机和所述电动机进行实时油耗控制。

7、根据本发明的第二方面，提供了一种船舶能量管理装置，所述船舶为由柴油机和电动机共同提供能量的柴电混合动力船舶，所述装置包括：

8、能量采集点集合确定模块，用于确定所述船舶在整个航程中的能量采集点集合；

9、获取模块，用于在所述能量采集点集合中的各个能量采集点处获取所述船舶的实际能源信息；

10、最佳等效因子确定模块，用于基于各能量采集点的所述实际能源信息，确定等效燃油消耗最小策略的最佳等效因子；

11、控制模块，用于采用基于所述最佳等效因子生成的等效燃油消耗最小策略，对所述船舶的所述柴油机和所述电动机进行实时油耗控制。

12、根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

13、至少一个处理器；以及

14、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

15、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的一种船舶能量管理方法。

16、根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的一种船舶能量管理方法。

17、本发明实施例的技术方案中，对由柴油机和电动机共同提供能量的柴电混合动力船舶进行能量管理，先确定船舶在整个航程中的能量采集点集合，在能量采集点集合中的各个能量采集点处获取船舶的实际能源信息，基于各能量采集点的实际能源信息，确定等效燃油消耗最小策略的最佳等效因子，采用基于最佳等效因子生成的等效燃油消耗最小策略，通过使柴油机始终工作在高效工作区，减小燃油消耗量，达到柴油机的油耗与电动机等效燃油消耗量之和始终保持最小，对船舶的柴油机和电动机进行实时油耗控制，提高了柴油机与电动机的工作效率，并且该能量管理方法的实时性强，降低了油耗，提高了电池电量利用率。

18、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种船舶能量管理方法，其特征在于，所述船舶为由柴油机和电动机共同提供能量的柴电混合动力船舶，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述船舶在整个航程中的能量采集点集合，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以在各所述区间等效燃油消耗功率下达到所述柴油机的最优输出功率为目标，求解所述分段线性函数的最小值，作为对应的航程段的能量采集点，包括：

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于各能量采集点的所述实际能源信息，确定等效燃油消耗最小策略的最佳等效因子，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述实际能源信息包括电池剩余电量；所述根据所述实际能源信息，确定已知航程的等效因子，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述已知航程的等效因子进行自适应调整，得到最佳等效因子，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述采用基于所述最佳等效因子生成的等效燃油消耗最小策略，对所述船舶的所述柴油机和所述电动机进行油耗控制之后，所述方法还包括：

8.一种船舶能量管理装置，其特征在于，所述船舶为由柴油机和电动机共同提供能量的柴电混合动力船舶，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的一种船舶能量管理方法。

技术总结
本发明公开一种船舶能量管理方法、装置、设备及存储介质，船舶为由柴油机和电动机共同提供能量的柴电混合动力船舶，该方法包括：确定船舶在整个航程中的能量采集点集合，在能量采集点集合中的各个能量采集点处获取船舶的实际能源信息，基于各能量采集点的实际能源信息，确定等效燃油消耗最小策略的最佳等效因子，采用基于最佳等效因子生成的等效燃油消耗最小策略，对船舶的柴油机和电动机进行实时油耗控制，实现柴油机的油耗与电动机等效燃油消耗量之和保持实时的最小，实时性强，提高了柴油机与电动机的工作效率，降低了油耗，提高了电池电量利用率。

技术研发人员：项勇兵,刘强,王炳亮,杜波
受保护的技术使用者：广东广船国际海洋科技研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12