內容簡介
《現代蓄電池電動船舶的電力推進技術》探討了一種帶有蓄電池的現代電動船舶電力推進技術。針對蓄電池電動船提出了兩大主流模式，即類似於純電動車的利用風光能岸電的風光電模式和類似於混合動力車的以蓄電池與熱力發電機組配套的電油混合全電動模式。《現代蓄電池電動船舶的電力推進技術》將傳統電力推進技術與現代新能源、節能技術和電氣傳動、電力電子技術相結合，以能量平衡和推進控制策略為重點，討論了這種船舶的基本特性、要求和設計方法。詳細介紹了推進電動機、動力蓄電池、太陽能和風能發電系統，探討了蓄電池充電及其管理，提出了推進控制策略及電力推進總體方案。《現代蓄電池電動船舶的電力推進技術》重在基本原理介紹，涉及前沿陣地的最新技術並追求套用效果，系統性、理論性、創新性較強且十分貼近實踐。《現代蓄電池電動船舶的電力推進技術》可供船舶研究設計製造人員、交通水運和船廠管理人員閱讀，也可作為大學船電、電氣傳動和套用電子技術專業師生的選修教材或創新科普讀物。
圖書目錄
Page1第1章 總論
1.1船舶電力推進技術的概念及概況1
1.1.1 船舶電力推進的概念1
1.1.2 船舶推進動力概述2
1.1.3 船舶電力推進套用概況3
1.2電力推進技術分類原則及基本類型5
1.2.1 電力推進技術分類原則概述5
1.2.2 基本類型7
1.3電力推進與柴油機推進的比較9
1.3.1 柴油機與電機對比9
1.3.2 柴油機船舶與電動船舶對比11
1.4電氣傳動和電力推進技術的發展歷程13
1.4.1 電氣傳動技術的發展歷程13
1.4.2 電力推進技術的發展歷程14
1.5電力推進的套用前景16
1.5.1 國外電力推進船舶16
1.5.2 發展前景預測18
Page20第2章 現代船舶電力推進
2.1現代電力推進的基本特徵和發展趨勢20
2.1.1 現代電力推進的基本特徵20
2.1.2 現代電力推進的發展趨勢23
2.2電力推進的工程哲學24
2.3現代船舶電力推進的主流模式26
2.4電力推進與熱力機推進的比較28
2.4.1 推進模式對比28
2.4.2 電力推進的優勢31
2.5電力推進的機械特性及電動機的功率估算32
2.6電力推進套用領域33
Page35第3章 現代蓄電池電動船舶電力推進
3.1蓄電池電動船舶電力推進的基本概念35
3.2現代蓄電池電動船舶及電力推進技術的主流模式37
3.3蓄電池電力推進的能量效率38
3.3.1 熱力發電機電動機電力推進模式與機械式推進對比39
3.3.2 電油充電模式與熱力發電機電動機模式及機械推進模式對比42
3.3.3 風光電模式與機械式推進對比46
3.3.4 純蓄電池電動船能量使用分配模式47
3.4現代蓄電池電動船舶及電力推進技術的優勢和價值48
3.5蓄電池電力推進技術的基本指標49
3.5.1 蓄電池電動船舶的基本指標49
3.5.2 蓄電池相關術語和指標53
3.6蓄電池電動船舶對電力推進的基本要求56
3.6.1 對系統的要求56
3.6.2 對動力蓄電池能量源的要求57
3.6.3 對原動機的要求58
3.6.4 對主發電機的要求58
3.6.5 對推進電動機的要求59
3.6.6 對操縱板、台的要求59
3.6.7 對選擇轉換開關的要求59
3.7蓄電池電力推進船舶的基本問題60
3.7.1 能量平衡60
3.7.2 電機控制策略62
3.7.3 蓄電池使用63
3.7.4 船舶性能指標提高64
3.8蓄電池電力推進的等效電路及主電路負載計算65
Page68第4章 推進電動機
4.1直流電動機68
4.1.1 工作原理68
4.1.2 數學方程69
4.1.3 機械特性69
4.1.4 直流電動機的特點71
4.2交流電動機71
4.2.1 工作原理71
4.2.2 數學方程71
4.2.3 機械特性72
4.2.4 交直流電動機比較73
4.3永磁電動機73
4.3.1 永磁電動機分類73
4.3.2 永磁材料75
4.3.3 永磁直流電動機76
4.3.4 交流方波驅動永磁無刷直流電動機76
4.3.5 交流正弦波驅動永磁無刷直流電動機（交流永磁同步電動機）81
4.4開關磁阻電動機86
4.4.1 工作原理86
4.4.2 等效電路和數學方程86
4.4.3 機械特性87
4.5推進電動機及驅動系統總結88
Page89第5章 動力蓄電池
5.1主能量源和輔能量源89
5.2純蓄電池電動船舶的負荷計算91
5.3動力蓄電池概述93
5.3.1 蓄電池基本類型與性能93
5.3.2 蓄電池的主要劣勢94
5.4鉛酸電池94
5.5鎳氫電池95
5.6鋰離子電池96
5.7鈉鎳氯化物電池99
5.8金屬空氣電池100
5.8.1 Zn空氣電池100
5.8.2 Al空氣電池101
5.9電池測試101
5.9.1 電池單體、電池模組與電池組的差異101
5.9.2 測試標準101
5.10動力蓄電池技術前景展望102
Page103第6章 太陽能光伏發電系統
6.1光伏電池的基本原理103
6.1.1 半導體材料的光電特性103
6.1.2 光伏電池的結構和特性105
6.2光伏電池的特性和參數107
6.2.1 光伏電池的特性107
6.2.2 光伏電池的主要參數及影響條件109
6.2.3 典型的光伏電池輸出特性112
6.3光伏電池對蓄電池充電112
6.4光伏發電逆變113
6.5光伏發電系統的形式114
6.5.1 光伏發電系統的一般形式114
6.5.2 光伏發電系統在電動船舶上的形式115
Page116第7章 風力發電系統
7.1風力發電技術概述116
7.1.1 風力機基本分類和結構116
7.1.2 風力機的基本特性117
7.1.3 風力機功率調節121
7.1.4 風力發電的發展趨勢121
7.2繞線式異步電動機雙饋（串級）調速原理122
7.2.1 基本電路和數學方程122
7.2.2 次同步轉速下電動運行124
7.2.3 反轉時倒拉制動運行124
7.2.4 超同步轉速下回饋制動運行125
7.2.5 超同步轉速下電動運行125
7.2.6 次同步轉速下回饋制動運行126
7.2.7 轉子勵磁超同步轉速下發電運行126
7.2.8 轉子勵磁次同步轉速下發電運行127
7.3恆速恆頻和變速恆頻風力發電機系統128
7.3.1 恆速恆頻風力發電機系統128
7.3.2 變速恆頻風力發電機系統128
7.4級聯式雙饋電機和無刷雙饋發電機系統130
7.4.1 級聯式雙饋電機系統130
7.4.2 無刷雙饋電機系統132
Page137第8章 蓄電池管理及充電
8.1電池管理系統概述137
8.2電池管理的關鍵技術138
8.3SOC估計140
8.4電池組熱管理141
8.5蓄電池電動船舶充電問題概述143
8.6蓄電池的充放電特性144
8.6.1 蓄電池的放電特性144
8.6.2 蓄電池的充電特性145
8.7蓄電池與充電裝置的基本問題147
8.7.1 充電安全性147
8.7.2 充電裝置的效率及對蓄電池壽命的影響148
8.7.3 快速充電與均衡充電149
8.8蓄電池充電裝置150
8.8.1 充電裝置分類150
8.8.2 接觸式充電機152
8.8.3 非接觸式充電機152
8.9借鑑電動汽車的充電技術153
8.9.1 電動汽車充電技術的新成果153
8.9.2 充電策略最佳化154
Page156第9章 現代蓄電池電動船舶電力推進控制策略及技術
9.1電動機啟動、調速和制動控制156
9.1.1 電動機啟動156
9.1.2 電動機調速157
9.1.3 電動機制動160
9.2電力推進控制策略及技術概述162
9.2.1 控制策略概述162
9.2.2 控制技術概述165
9.2.3 最佳化控制策略的目的168
9.3PWM脈衝寬度調製技術169
9.3.1 工作原理169
9.3.2 基本分類171
9.4SPWM正弦波脈衝寬度調製172
9.4.1 工作原理172
9.4.2 交?直?交模式V/F變頻器175
9.5矢量控制技術177
9.5.1 工作原理177
9.5.2 坐標變換178
9.5.3 數學模型179
9.5.4磁場定向控制--矢量控制原理180
9.5.5 基於轉子磁場定向的永磁同步電機矢量控制系統184
9.6直接轉矩控制變頻187
9.6.1 直接轉矩控制變頻的數學模型和工作原理187
9.6.2 系統結構和控制程式189
9.7矩陣式變頻191
Page195第10章 現代蓄電池電動船舶電力推進總體方案
10.1總體方案概述195
10.2直流電力推進197
10.2.1 直流電動機197
10.2.2 直流控制策略和技術198
10.2.3 直流控制方案舉例--由單片機控制的直流可逆調速系統200
10.3交流電力推進202
10.3.1 交流電動機202
10.3.2 交流控制策略和技術203
10.3.3 交流控制方案舉例--三相變頻器採樣型SPWM控制技術206
10.4永磁電動機電力推進211
10.4.1 永磁電動機211
10.4.2 永磁電動機控制策略和技術213
10.4.3 永磁無刷電動機控制方案舉例223
10.5電源供給方案228
10.5.1 電制和供電方案228
10.5.2 超級電容的原理及使用229
10.5.3 交流方案的無功調節231
10.6推進系統控制與保護233
10.6.1 推進系統操作與控制233
10.6.2 推進系統保護234
10.7電源構成方案234
10.7.1 單一蓄電池方案235
10.7.2 風光電綜合能源配套方案238
10.7.3 風光電氣油綜合能源配套方案245
10.8總體方案舉例--風光電模式249
Page252參考文獻
