船舶应用混合动力系统指南 2024.pdf

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船舶应用混合动力系统指南 2024

2024年7月1日生效

目录

第1章通则.

第1节一般规定第2节入级与检验.

第2章混合动力系统的技术要求 4

第1节一般规定, 4第2节并联混合动力系统的特殊要求. ..11第3节串联混合动力系统的特殊要求. .16

第3章混合动力装置产品检验要求 18

第1节一般规定. ..18第2节固态开关.. .18

第4章混合动力船舶检验要求, 20

第1章通则

第1节一般规定

1.1.1适用范围

1.1.1.1《船舶应用混合动力系统指南》(以下简称本指南)适用于船长20m及以上设有混合动力系统的船舶(以下简称混合动力船舶).

1.1.2一般要求

1.1.2.1安装本指南所规定的混合动力系统的船舶,除应满足本指南的要求之外,还应满足CCS《钢质海船入级规范》或《国内航行海船建造规范》或《钢质内河船舶建造规范》或《国内航行海

1.1.2.2考虑到混合动力系统技术尚在不断发展中,对于特殊的和新型的混合动力系统,不能满足本指南规定的技术要求,而需采用基于相应的理论计算、试验结果、使用经验或有效的公认标准 进行评估,经CCS同意,可以接受作为代替和等效方法.

1.1.2.3安装有燃料电池发电装置、锂离子蓄电池或能量型超级电容器等作为混合动力系统能量源的船舶,除符合本指南的有关要求外,还应符合CCS《船舶应用燃料电池发电装置指南》《船舶应用电池动力规范》等相关规范的相应要求.

主机、燃油发电机组、燃气发电机组等)的组合,通过不同的能量混合方式构成串联混合动力系统 1.1.2.4混合动力系统能量源可能是多种能量源(如储能装置、燃料电池系统、燃油主机、燃气或并联混合动力系统.当出现本指南未提及的能量源时,其特殊要求,应经CCS特别考虑.

1.1.3定义

1.1.3.1除本节明确规定者外,CCS《船舶直流综合电力系统检验指南》《船舶应用电池动力规范》的相关定义适用于本指南.

(1)混合动力系统:系指包含多种能量源(不含风帆)可同时作为船舶主推进动力的系统.混合作模式,使用多于一种能量源为船舶主推进提供动力. 动力系统可能存在只使用某种单一能量源作为船舶主推进动力的工作模式,但应至少还存在一种工

(2)串联混合动力系统:船舶推进器的直接驱动力只来源于电动机的混合动力系统.其特征是在一种工作模式中,多种能量源(见1.1.2.4)提供的电能经变流器(如有时)通过电动机驱动船舶推进器.此特征并不限制在其他工作模式中,可以采用任何单一能量源向电动机提供电能驱动船舶行驶.

(3)并联混合动力系统:船舶推进器的直接驱动力可由电动机和主机同时供给的混合动力系统.其特征是在一种工作模式中,电能经变流器通过电动机与主机共同驱动船舶推进器.此特征并不限制在其他工作模式中,可以仅采用电动机或主机单独提供动力驱动船舶行驶.电动机一般通过弹性联轴节、自动同步离合器和减速齿轮箱传递动力,主机一般通过液力偶合器或弹性联轴节、自动同步离合器和减速齿轮箱传递动力.

(4)充电装置:系指设置在船舶上,用于为储能装置充电的变流器或类似装置.

(5)充电连接装置:系指设置在船舶上,能将岸电电缆连接到船舶,用于接收岸电为储能装置充

电的设施.

(6)轴带(发)电机:与主机连接,可利用主机富余功率发电(PTO),也可由其他发电装置供电单独推动(PTH)或与主机一起(Boost/PTI)推动螺旋桨的旋转电机.以外的动力源驱动. (7)PTH:系指轴带(发)电机作为电动机单独驱动螺旋桨的推进模式.轴带(发)电机由主机(8)PTO:系指轴带(发)电机作为发电机运行的发电模式.从主机吸收能量用于发电.(9)Boost/PTI:系指轴带(发)电机作为电动机,且与主机并车共同实现船舶推进的混合推进模式,轴带(发)电机由主机以外的动力源驱动. (10)储能装置:储存电能或其他能源的装置,能够为船舶负载提供电力来源.(11)发-电并车:系指在主机离合器接排、电动机离合器脱排,主机单独驱动船舶推进器运行的情况下,通过并车控制系统使电动机离合器接排,实现电动机与主机并车.(12)电-发并车:系指在电动机离合器接排、主机离合器脱排,电动机单独驱动船舶推进器运行的情况下,通过并车控制系统使主机离合器接排,实现主机与电动机并车.

(13)PWM:系指脉宽调制.

第2节入级与检验

1.2.1附加标志

1.2.1.1对于使用混合动力系统的船舶,经船东或船厂/设计单位申请并经CCS审图与检验,确认

符合本指南的相关规定后,可授予Hybrid或Battery(Power-h)附加标志.具体含义如下:离子蓄电池和能量型超级电容器作为推进动力的船舶,可授予该附加标志: (1)Hybrid混合动力系统:设有多种能量源(不含风帆)可同时作为主推进动力,且未采用锂(2)Battery(Power-h)电池(混动):船舶正常运行过程中,采用蓄电池作为部分推进动力或储能电源,详见《船舶应用电池动力规范》1.1.5.2.

1.2.2图纸和资料

1.2.2.1混合动力船舶除按相关规范的要求提交图纸资料外,还应将下列图纸资料提交CCS批准:(1)电力系统图:(2)机舱布置图,应标示出混合动力系统内各组成设备的位置及基本参数:(3)动力系统的辅助系统(如燃料供应、冷却和润滑等)的原理图: (4)与混合动力相关的控制、监测和安全系统系统图:(5)监测报警项目表(见2.1.6.4及表2.2.9.3):(6)混合动力有关的系泊与航行试验程序(包括各工作模式及模式切换的试验计划).注:实际图纸/文件的名称可以与上述图纸/文件不同,但应反映其内容要求.查: 1.2.2.2混合动力船舶除按相关规范的要求提交图纸资料外,还应将下列图纸和资料提交CCS备(1)储能装置生命周期说明,例如功率衰减预测曲线或类似资料:(2)储能装置功能测试说明(见2.1.2.5):(3)储能装置潜在危害安全性说明(见2.1.2.6): (4)混合动力系统的原理说明和系统框图(包括各工作模式的描述,动力和电气设备在各工作模式下及模式切换过程中的工作状态,PMS/EMS工作原理,超负荷保护和卸载逻辑等):(5)工况下混合动力系统的操作模式(见2.1.1.7)和功能说明:

(6)PMS/EMS功能有效性、动作安全性和能量管理策略有关的试验报告(见2.1.6.7(15));

(7)船舶电站功率动态响应能力有关说明文件(见2.3.2.9).

(8)2.1.7所要求的风险评估文件(如适用),用于识别混合动力系统设计、安装和试验相关的风险,以及为保障新能源、新系统和新设备安全运行的必要安全措施.

下: 1.2.2.3混合动力船舶除按相关规范的要求提交图纸资料外,船上还应至少保存的图纸和资料如

(1)储能装置紧急操作说明(见2.1.2.3):

(2)储能装置维护说明(见2.1.2.5)及维护/检查记录(见2.1.2.4):

1.2.2.4有关锂离子蓄电池和能量型超级电容器设计相关的图纸资料,还应按照CCS《船舶应用电池动力规范》的要求提交图纸资料.

1.2.2.5有关直流综合电力系统设计相关的图纸资料,还应按照CCS《船舶直流综合电力系统检验指南》的要求提交图纸资料.

纸资料,还应按照CCS《船舶应用天然气燃料规范》或《船舶应用甲醇/乙醇燃料指南》或《船舶应 1.2.2.6有关天然气、甲醇、乙醇、氨、氢、液化石油气或其他燃料作动力的船舶设计相关的图用氨燃料指南》或《船舶应用燃料电池发电装置指南》或《船舶应用液化石油气燃料指南》等相关规范的要求提交图纸资料.

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