文章标题：双三相发电机供电的混合动力船舶能量管理研究

文章作者：王正齐, 符赵琛, 霍俊
关 键 字：双三相永磁同步发电机;混合动力系统;能量管理;模型预测控制;蛇优化算法
文章摘要：脉冲负载常伴随瞬时高功率需求，虽然大容量双三相永磁同步发电机可满足其供电要求，但高容量配置总导致系统经济性下降。为兼顾系统的经济性，本文将蓄电池与超级电容构成的储能系统与双三相永磁同步发电机结合，构成混合动力系统，在保障供电能力的同时提升整体经济性。针对该系统，研究阶跃负载与脉冲负载工况下直流母线电压的稳定性，为该系统在混合动力船舶的应用及船舶能量管理方法的设计奠定基础。为实现能量优化与节能目标，进一步提出一种结合蛇优化算法求解的非线性模型预测控制能量管理方法，动态调节发电机输出功率及储能单元的充放电行为，以最小化总燃油消耗为优化目标，实现高效的能量管理控制。最后，以混合动力船舶为应用场景，基于Matlab/Simulink搭建仿真模型，验证所提方法的有效性。仿真结果表明，该方法可有效降低油耗并显著提升系统经济性与稳定性。