Skip to main content

Baumüller 智能动力管理系统省去了冗余设计,可节约更多的燃油

柴油发电机与电动机搭配,是一种更加环保和省油的成功应用。如果这种柴电混合驱动系统搭配负责控制的智能动力管理系统,则可省去法律规定要求的冗余系统。

莱茵河航运管理局 (WSA) 位于埃默里奇近郊,其主要任务之一便是保障莱茵河从克桑滕-奥伯莫姆特到克莱夫-比门航道段上内河航道船的通行安全。具体而言,就是在水路和陆路上设航运标志,为船舶指引方向。其日常工作还包括诸多内容,比如暴风雨天气后清理河道漂浮物、清除航道障碍物或在发生船舶事故时协调事故处理。

为了能以符合经济效益的方式继续执行这些任务,服役了 29 年的旧船必然会被替换掉。替换 Grieth 交通保障船的是一艘高效环保船只,该船采用柴电驱动系统和 Baumüller 开发的智能动力管理系统。

经过公开招标后,莱茵河航运管理局将为埃默里希建造新交通保障船这一任务委托给德本 Bolle 造船厂。他们将所有电气配备工作委托给来自埃尔姆斯霍的 Zoller 有限公司。在 Zoller 公司负责船载电网配置的同时,Baumüller 设备系统技术公司与所有合作伙伴开展密切合作,负责驱动系统的全部工程设计与制造。这家 Baumüller 子公司负责提供柴电驱动系统、配电柜和船载能源管理软件。

这艘埃默里希交通保障船在研发时十分注重细节。供应商不但用到自身的专业知识,还将莱茵河航运管理局和 Rex Herentrey 船厂的丰富经验融入其中。因此,该船也堪称是莱茵河航运管理局其他运输工具的原型。

关于埃默里希交通保障船的数据与事实:

  • 长度:33.25 m
  • 宽度:7.40 m
  • 最高速度:静水中的速度 18 km/h
  • 机器功率: 2 x 294 kW
  • 驱动和动力:双柴电主驱动系统和一个船首推进器
  • 成本:510 万
  • 制造年份:2020

通过柴油发电机的电力驱动助长效率

埃默里希交通保障船的机舱埃默里希交通保障船的机舱:柴油发动机仅作为用来发电的发电机,并以最佳效率工作。该艘船由两个驱动螺旋桨提供动力,螺旋桨则由两个电动机驱动

埃默里希交通保障船配备了搭载智能动力管理系统的柴电驱动系统。两台功率为 294 kW 的柴油发电机负责为两台电驱动电机、船首推进器和船载电子设备提供动力。柴油发动机在埃默里希交通保障船驱动系统中仅起到发电机作用。优势:其不再受功率峰值所累,如果直接用于牵引作业就会出现此类情况。因此,柴油发动机始终以最佳效率工作,并且从一开始就可以用更小功率。由于柴油发电机仅用于发电,因此也可以灵活布置,无需安装在肖特尔动力系统上。不受位置限制,其好处在于能节省机舱的空间布置,让船体实现良好的重量分配。

交通保障船由两个驱动螺旋桨提供动力,螺旋桨则由两个功率分别为 210 kW 的电动机驱动。

柴油发电机与电动机的搭配使用,可为运营方节约大量燃油,降低燃油消耗,又进一步使系统排放的有害物低于纯柴油驱动的前代船型。埃默里希交通保障船是莱茵河航运管理局船队中第一艘达到欧 5 的排放标准的柴电交通保障船,符合内河船舶的非公路用机动设备 (NRMM) 机械指令。

机动性强,可原地转向

除了降低有害物排放和节约燃油外,埃默里希交通保障船的混合动力驱动设计在机动性方面更胜一筹。两个全回转舵桨和船首推进器通过电动机驱动。相较于柴油发动机,其特点在于能对速度和扭矩调整立即做出反应,这又进一步有利于停泊、起航和机动航行。因此,运输工具可轻松沿任何方向移动并原地转向。交通保障船日常工作有一个重要特点,也就是从航道和防波堤中打捞障碍物时必须能在狭小空间内移动。

此外,电动机平稳运行减少了振动和噪音排放,确保了新船上的船员能愉快工作。

机动性强,可原地转向机动性强:除了降低有害物排放和节约燃油外,直驱型电动机还具有极好的机动性

智能动力管理系统:允许只用一台柴油发电机

埃默里希交通保障船在驱动设计方面的一个技术亮点是智能动力管理系统,其可根据柴油发电机功率输出的需求进行调整。Baumüller 还专门为此编写了软件。该软件可调整发动机转速,产生的能源刚好满足船舶的当前之需。例如,运输工具仅在适度巡航时才通过发电机获得动力。如果需要行驶得更快或必须操纵驾驶,第二台发电机会在数秒钟内自动开机。此软件可以非常快速地控制第二个电机的开机,无需两个电机连续运行,因此不需要冗余系统。埃默里希交通保障船由于配备了智能动力管理系统,因此批准只用一台柴油机组即可投入使用。通过这种方式又进一步地节约了燃油。遇到紧急情况时,需要迅速提升至最大功率,系统会加以识别并满足这一需求。

此外,当船舶停泊时,动力管理系统负责与岸电网络同步,确保船舶从岸电系统获取电力,进而能够取下船载电网的柴油驱动电源。在对其进行设计时确保了还能够添加其他能源,如电池或燃料电池。

控制台上的监视器可一目了然地显示所有驱动系统当前运行状态的相关信息。因此,船长一直都能够掌握最新情况,系统的自调节功能可进一步节约电能,从而节约燃油。

如果需要行驶得更快,第二台发电机(右侧)会在数秒钟内自动开机。如果需要行驶得更快,第二台发电机(右侧)会在数秒钟内自动开机。此软件可以非常快速地控制第二个电机的开机,无需两个电机连续运行,因此不需要冗余系统

结论:专业知识带来回报

为船舶驱动降低成本,减少排放并且满足新的指令:通过 Baumüller 的纯电动解决方案或者柴油电混合驱动装置达成这一目标。

Baumüller 设备系统技术公司的专家们凭借丰富的经验让埃默里希交通保障船受益匪浅,包括船舶驱动系统以及工业设备能源管理系统和海洋应用程序的编程工作。