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推进器及其控制方法、装置、可读存储介质和船舶与流程

  • 国知局
  • 2024-08-01 07:13:08

本发明涉及推进器,具体涉及一种推进器、一种推进器的控制方法、一种推进器的控制装置、另一种推进器的控制装置、一种可读存储介质和一种船舶。

背景技术:

1、目前,在相关技术中,船舶的推进器多采用单个电机作为驱动,电机的设计推进功率根据最高航速需求选择,因此船舶在低速航行时,电机运行在低效率区,推进器的工作效率较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此,本发明的第一方面提出一种推进器的控制方法。

3、本发明的第二方面提出了一种推进器的控制装置。

4、本发明的第三方面提出了另一种推进器的控制装置。

5、本发明的第四发明提出了一种可读存储介质。

6、本发明的第五方面提出了一种推进器。

7、本发明的第六方面提出了一种船舶。

8、有鉴于此,本发明第一方面提供了一种推进器的控制方法,用于控制船舶的推进器,推进器包括至少两个驱动组件,推进器的控制方法包括:接收航速信息;根据航速信息,确定推进器的推进功率;根据推进器的推进功率,确定驱动组件的工作数量;根据推进器的推进功率和驱动组件的工作数量,控制驱动组件工作;其中,驱动组件的工作数量为多个时,多个驱动组件的总功率等于推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值。

9、本发明提出了一种推进器的控制方法,推进器的控制方法具体用于控制船舶的推进器,推进器包括至少两个驱动组件,至少两个驱动组件中的每个驱动组件可以单独或与其它驱动组件同时进行工作,以实现输出驱动力。

10、推进器的控制方法包括:首先,接收航速信息,具体地,此航速信息是船舶将要调整到的速度信息。

11、在接收到航速信息后,根据此航速信息,确定推进器的推进功率,即根据船舶将要调整到的速度信息,确定推进器应该达到的输出功率。

12、在得到推进器的推进功率后,根据此推进器的推进功率,确定驱动组件的工作数量,具体地,本发明所提出的推进器的控制方法,推进器中包括至少两个驱动组件,即是一种采用多驱动组件耦合进行驱动的推进器。在船舶通过推进器进行航行时,船舶可能处于低速航行状态,船舶也可能处于最高航速状态,本发明根据此推进功率,确定驱动组件的工作数量,即可准确得到适合船舶航行速度的驱动组件的工作数量,例如,船舶将要低速航行,此时选择较少数量的驱动组件工作即可满足航行需求,而船舶将要高速航行,此时选择较多数量的驱动组件工作。

13、在确定驱动组件的工作数量后,根据推进器的推进功率和驱动组件的工作数量,控制驱动组件工作,具体为启动工作数量相对应数量的驱动组件工作,且使得这一部分的驱动组件工作时最终可达到推进功率对应的数值。

14、在驱动组件的工作数量为多个时,多个驱动组件的总功率等于所述推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值。本发明采用多驱动组件耦合驱动系统作为动力源,驱动组件无需根据船舶的最高航速进行设计,单个驱动组件的功率较低,多个驱动组件的总功率等于所述推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值,具体地,第一阈值为驱动组件工作时处于最高效率区域的上限值的数值,使得推进器在工作时,多个驱动组件中的每个驱动组件均可以工作在最高效率区域内,使得推进器的工作效率较高。

15、综上所述,本发明所提出的推进器的控制方法,采用多驱动组件耦合驱动系统作为动力源,根据船舶的航行速度需求启动对应数量的驱动组件,在船舶以最高速度航行时,可利用多个驱动组件一同进行驱动,驱动组件无需根据船舶的最高航速进行设计,单个驱动组件的功率较小。在船舶低速航行时,对应选择部分数量的驱动组件进行驱动,因驱动组件的功率小,在船舶低速航行时,驱动组件可始终工作在高效功率区,船舶低速航行时推进器可保持高效率的运行,推进器的工作状态可灵活进行调整,适用范围更广。

16、另外,本发明提供的上述技术方案中的推进器的控制方法还可以具有如下附加技术特征:

17、在本发明的一些技术方案中,可选地,驱动组件的数量为两个,根据推进器的推进功率,确定驱动组件的工作数量,具体包括:根据推进器的推进功率,确定推进器的目标推进功率值;确定目标推进功率值与推进器的总推进功率值的比值;基于比值大于百分之五十,确定驱动组件的工作数量为两个;基于比值小于等于百分之五十,确定驱动组件的工作数量为一个。

18、在本发明的一些技术方案中,可选地,推进器还包括转舵电机,转舵电机用于控制推进器的多个桨叶的转向角,推进器的控制方法还包括:根据航速信息,确定船舶的航行状态;基于船舶处于停止状态,获取水流的水流方向;根据水流方向,确定多个桨叶的转向角;根据转向角,控制转舵电机工作,使多个桨叶转动至承受水流升力的方向,以使驱动组件进行发电。

19、根据本发明的第二方面,本发明还提出了一种推进器的控制装置,推进器的控制装置用于控制船舶的推进器,推进器包括至少两个驱动组件,推进器的控制装置包括:接收单元,用于接收航速信息;第一确定单元,用于根据航速信息,确定推进器的推进功率;第二确定单元,用于根据推进器的推进功率,确定驱动组件的工作数量;第一执行单元,用于根据推进器的推进功率和驱动组件的工作数量,控制驱动组件工作;其中,驱动组件的工作数量为多个时,多个驱动组件的总功率等于推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值。

20、本发明第二方面所提出的推进器的控制装置,具体用于控制船舶的推进器,推进器包括至少两个驱动组件,至少两个驱动组件中的每个驱动组件可以单独或与其它驱动组件同时进行工作,以实现输出驱动力。

21、推进器的控制装置包括接收单元、第一确定单元、第二确定单元和第一执行单元。

22、接收单元用于接收航速信息,具体地,此航速信息是船舶将要调整到的速度信息。

23、在接收到航速信息后,第一确定单元根据此航速信息,确定推进器的推进功率,即根据船舶将要调整到的速度信息,确定推进器应该达到的输出功率。

24、在得到推进器的推进功率后,第二确定单元根据此推进器的推进功率,确定驱动组件的工作数量。

25、本发明所提出的推进器的控制装置,控制的推进器中包含至少两个驱动组件,即是一种采用多驱动组件耦合进行驱动的推进器。在船舶通过推进器进行航行时,船舶可能处于低速航行状态,船舶也可能处于最高航速状态,而本发明通过根据此推进功率,确定驱动组件的工作数量,即可准确得到适合船舶航行速度的驱动组件的工作数量,例如,船舶将要低速航行,此时选择较少数量的驱动组件工作即可满足航行需求,而船舶将要高速航行,此时选择较多数量的驱动组件工作。

26、在确定驱动组件的工作数量后,第一执行单元,根据推进器的推进功率和驱动组件的工作数量,控制驱动组件工作,具体为启动工作数量相对应数量的驱动组件工作,且使得这一部分的驱动组件工作最终可达到推进功率对应的数值。

27、在驱动组件的工作数量为多个时,多个驱动组件的总功率等于所述推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值。本发明采用多驱动组件耦合驱动系统作为动力源,驱动组件无需根据船舶的最高航速进行设计,单个驱动组件的功率较低,多个驱动组件的总功率等于所述推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值,具体地,第一阈值为驱动组件工作时处于最高效率区域的上限值的数值,使得推进器在工作时,多个驱动组件中的每个驱动组件均可以工作在最高效率区域内,使得推进器的工作效率较高。

28、综上所述,本发明所提出的推进器的控制装置,采用多驱动组件耦合驱动系统作为动力源,根据船舶的航行速度需求启动对应数量的驱动组件,在船舶以最高速度航行时,可利用多个驱动组件一同进行驱动,驱动组件无需根据船舶的最高航速进行设计,单个驱动组件的功率较小。在船舶低速航行时,对应选择部分数量的驱动组件进行驱动,因驱动组件的功率小,在船舶低速航行时,驱动组件可始终工作在高效功率区,船舶低速航行时推进器可保持高效率的运行,推进器的工作状态可灵活进行调整,适用范围更广。

29、根据本发明的第三方面,本发明还提出了一种推进器的控制装置,推进器的控制装置包括处理器和存储器,其中,存储器上存储有可在处理器上运行的程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的推进器的控制方法的步骤。

30、本发明第三方面所提出的推进器的控制装置,包括处理器和存储器,存储器上存储有可在处理器上运行的程序或指令,而程序或指令在被处理器执行时实现如上述任一技术方案的推进器的控制方法,因此具有上述任一技术方案的推进器的控制方法的全部有益技术效果。

31、根据本发明的第四方面,本发明还提出了一种可读存储介质,可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被执行时,实现如上述任一技术方案中的推进器的控制方法的步骤。

32、本发明第四方面所提出的可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被执行时,可以实现如上述任一技术方案中的推进器的控制方法的步骤,因此具有上述任一技术方案中的推进器的控制方法的全部有益效果。

33、根据发明的第五方面,本发明还提出了一种推进器,推进器用于船舶,推进器包括:旋转盘;多个桨叶,多个桨叶设置于旋转盘,多个桨叶沿旋转盘的轴向延伸;第一轴,与旋转盘相连接,旋转盘能够与第一轴同步转动;至少两个驱动组件,分别与第一轴相连接,用于驱动第一轴转动,以带动多个桨叶和旋转盘相对于第一轴的轴线转动;控制器,控制器与至少两个驱动组件相连接;控制器用于接收航速信息,根据航速信息,确定推进器的推进功率;根据推进器的推进功率,确定驱动组件的工作数量;根据推进器的推进功率和驱动组件的工作数量,控制驱动组件工作。

34、本发明第五方面所提出的推进器用于船舶,具体地,推进器可设置在船舶的船身上,为船舶提高航行时所需的动力,进而推动船舶移动。

35、推进器包括旋转盘、多个桨叶、第一轴、至少两个驱动组件和控制器。

36、多个桨叶设置与旋转盘,且在设置时,多个桨叶沿旋转盘的轴向延伸,即本发明所提出的推进器,为直翼类型的推进器。多个桨叶在设置于旋转盘,可随旋转盘同步进行转动。

37、第一轴与旋转盘相连接,旋转盘能够与第一轴同步转动。

38、至少两个驱动组件,分别与第一轴相连接,用于驱动第一轴转动,以带动多个桨叶和旋转盘相对于第一轴的轴线转动,搅动水流,进而使推进器可产生驱动力。具体地,至少两个驱动组件中的每个驱动组件可独立进行工作,即可以是单一驱动组件驱动第一轴转动,也可以是多个驱动组件共同驱动第一轴转动。

39、控制器,控制器与至少两个驱动组件相连接,控制器可接收航速信息,控制器也可控制至少两个驱动组件工作。

40、控制器用于接收航速信息,具体地,此航速信息是船舶将要调整到的速度信息。

41、在接收到航速信息后,控制器根据此航速信息,确定推进器的推进功率,即根据船舶将要调整到的速度信息,确定推进器应该达到的输出功率。

42、在得到推进器的推进功率后,根据此推进功率,确定驱动组件的工作数量。在船舶通过推进器进行航行时,船舶可能处于低速航行状态,船舶也可能处于最高航速状态,控制器根据此推进功率,确定驱动组件的工作数量,即可准确的得到适合船舶航行速度的驱动组件的工作数量,例如,船舶将要低速航行,此时选择较少数量的驱动组件工作即可满足航行需求,而船舶将要高速航行,此时选择较多数量的驱动组件工作。

43、在确定驱动组件的工作数量后,根据推进器的推进功率和驱动组件的工作数量,控制驱动组件工作,即启动工作数量相对应数量的驱动组件工作,且使得这一部分的驱动组件工作最终可达到推进功率对应的数值。

44、在驱动组件的工作数量为多个时,多个驱动组件的总功率等于推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值。本发明采用多驱动组件耦合驱动系统作为动力源,驱动组件无需根据船舶的最高航速进行设计,单个驱动组件的功率较低,多个驱动组件的总功率等于所述推进器的推进功率,多个驱动组件中每个驱动组件的功率小于第一阈值,具体地,第一阈值为驱动组件工作时处于最高效率区域的上限值的数值。使得推进器在工作时,多个驱动组件中的每个驱动组件均可以工作在最高效率区域内,使得推进器的工作效率较高。

45、综上,本发明所提出的推进器的控制方法,采用多驱动组件耦合驱动系统作为动力源,根据船舶的航行速度需求启动对应数量的驱动组件,在船舶以最高速度航行时,可利用多个驱动组件一同进行驱动,驱动组件无需根据船舶的最高航速进行设计,单个驱动组件的功率较小。在船舶低速航行时,对应选择部分数量的驱动组件进行驱动,因驱动组件的功率小,在船舶低速航行时,驱动组件可始终工作在高效功率区,船舶低速航行时推进器可保持高效率的运行,推进器的工作状态可灵活进行调整,适用范围更广。

46、在本发明的一些技术方案中,可选地,推进器还包括:转舵电机;第二轴,与转舵电机相连接,转舵电机能够驱动第二轴转动;第一齿轮,设置于第二轴,第一齿轮能够与第二轴同步转动;多个第二齿轮,沿第一齿轮的周向设置,多个第二齿轮分别与多个桨叶连接;多个第二齿轮分别与第一齿轮啮合,转舵电机驱动第二轴转动,以使多个桨叶相对于旋转盘转动。

47、在本发明的一些技术方案中,可选地,推进器还包括:水流传感器,与控制器相连接,用于检测水流的水流方向信息;控制器还与转舵电机和水流传感器相连接,控制器还用于根据航速信息,确定船舶的航行状态,基于船舶处于停止状态,获取水流的水流方向;根据水流方向,确定多个桨叶的转向角;根据转向角,控制转舵电机工作,使多个桨叶转动至承受水流升力的方向,以使驱动组件进行发电。

48、根据本发明的第六方面,本发明还提出了一种船舶,船舶包括如上述任一技术方案中的推进器。

49、本发明的第六方面所提出的船舶,包括如上述任一技术方案中的推进器,因此具有如上述任一技术方案的推进器的全部有益效果。

50、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

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