水面无人艇混合动力串联式推进系统及切换控制方法技术方案

本发明专利技术涉及水面无人艇混合动力串联式推进系统及切换控制方法，该推进系统包括推进装置和推进监控系统，推进装置采用串联方式布置实现传动连接，包括自船艏至船艉方向依次设置的柴油机、齿轮箱、电机、推力轴承、轴系及螺旋桨；推进监控系统，包括中央监控站、控制箱、功率管理系统。本发明专利技术推进系统使无人艇兼顾高低航速要求，实现在高速工况下采用柴油机作为动力源推进，在低速工况下采用电机作为动力源推进，满足长时间保持低速航行的要求；推进监控系统自动对柴油机、推进电机及齿轮箱进行控制，实现推进模式的切换，简化了远程控制台控制的复杂程度，避免通信延迟对推进模式切换带来的不利影响，提高了无人艇推进模式状态切换的效率。的效率。的效率。

【技术实现步骤摘要】
水面无人艇混合动力串联式推进系统及切换控制方法


[0001]本专利技术涉及水面无人艇推进
，尤其是一种水面无人艇混合动力串联式推进系统及切换控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着通信技术和人工智能技术的发展，水面无人艇在民用领域得到快速发展。由于水面无人艇可以搭载多种不同的载荷，在许多方面都有广泛的应用，如海洋环境调查、巡逻监控及海上搜救等。
[0003]水面无人艇设计航速一般较高(通常在27节以上)，受到吨位和空间的限制，一般都采用高速机柴油机，其具有最低稳定转速(约600
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700转/分)，低于该转速柴油机无法正常工作。对于采用定距桨作为推进器的无人艇来说，即便高速机柴油机在最低稳定转速下，航速通常也在10节以上，难以保持6节以下的稳定航速。
[0004]另外柴电混合动力形式在水面无人艇方面应用较少，在艇上无人情况下柴油机推进和电力推进的切换控制方法也较少。推进模式切换控制涉及多个设备，如果通过远程控制台进行操纵，无人艇在水面航行时远距离的通信延迟会对推进模式切换产生不利影响。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水面无人艇混合动力串联式推进系统，其特征在于，包括：推进装置，采用串联方式布置实现传动连接，包括自船艏至船艉方向依次设置的柴油机(10)、齿轮箱(30)、电机(40)、推力轴承(50)、轴系(60)及螺旋桨(70)；所述电机(40)内设置有电机转轴(41)，所述推力轴承(50)的输出端与轴系(60)机械连接，所述轴系(60)与螺旋桨(70)机械连接；所述电机(40)连接变频器，变频器连接配电板；推进监控系统，包括中央监控站、控制箱、功率管理系统；所述控制箱与柴油机(10)、齿轮箱(30)、电机(40)信号连接，所述功率管理系统配置在配电板上，所述中央监控站与控制箱、功率管理系统连接。2.如权利要求1所述的水面无人艇混合动力串联式推进系统，其特征在于，所述柴油机(10)的输出端通过联轴器(20)与齿轮箱(30)的输入端机械连接，所述齿轮箱(30)的输出端与电机转轴(41)机械连接，所述电机转轴(41)与推力轴承(50)的输入端机械连接。3.如权利要求1所述的水面无人艇混合动力串联式推进系统，其特征在于，所述柴油机(10)位于机脚处设置有减振器，所述减振器与艇体的结构基座连接，所述齿轮箱(30)、电机(40)、推力轴承(50)的机脚与艇体的结构基座刚性连接。4.如权利要求1所述的水面无人艇混合动力串联式推进系统，其特征在于，所述电机转轴(41)一端与齿轮箱(30)传动连接，另一端通过推力轴承(50)和轴系(60)传动连接；所述电机(40)内部设置有传动轴轴承，在电机(40)不工作情况下，电机转轴(41)跟随轴系(60)、齿轮箱(30)转动。5.如权利要求1所述的水面无人艇混合动力串联式推进系统，其特征在于，所述齿轮箱(30)为减速齿轮箱，具有两个离合器，分别设置在齿轮箱(30)的输入端和输出端，两个离合器分别单独控制进行脱排和合排，输入端离合器用于控制轴系(60)的正转和反转，输出端离合器主要用于电力推进和柴油机(10)推进的切换。6.如权利要求5所述的水面无人艇混合动力串联式推进系统，其特征在于，所述推进监控系统还包括电子调速系统、变频器及电磁阀；所述控制箱分别与电子调速系统、变频器及电磁阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，杨恩，顾立君，程红蓉，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：