船舶动力系统的主要构成涉及到推进器、主机以及轴系这三个部分。

从成本方面来看，船舶动力系统的建造成本占船舶设备总成本的1/3以上，其重要意义可见一斑。

当前，船舶动力系统主要以柴油机动力系统与燃气轮机动力系统这两类为主，其运行性能关系着全球贸易的运输效率与安全，因此有关其应用现状以及发展趋势的研究也成为了造船行业技术研究的核心内容。

“动力系统对于船只来说非常重要，但是如果船只失去了动力，在海上是相当危险的，失去了动力的船只处于一个自由漂泊的状态。”

“当外力风浪流影响时，船只是无法控制的，如果产生横移，有可能触礁，有可能搁浅，还有可能被风浪冲击造成倾覆。”

“所以，单套的动力系统一旦发生故障，是非常危险的。所以，搭配两种或两种以上的混合动力系统就非常有必要了。”

“混合动力目前在汽车行业应用的很多，也比较先进比较全面。”

“那么在船舶上，混合动力系统是怎么工作的？”

曹世成回身在显示屏上调出了一个讲解视频。

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汽车混合动力系统是指由传统燃油发动机、蓄电池和电动机组成的一种采用电动机与传统燃油发动机的动力结合，达到节能环保的效果。

混合动力汽车内部包含了各种复杂的系统，包括能量转换、电力控制等，其驱动原理也因此比传统车辆更加复杂，但其能够最终做到高效率、低排放、低噪音和低燃油耗。

而船舶“混合动力”系统是指配备两种或两种以上动力源作为推进动力的系统。

目前，船舶混合动力系统主要是指通过主柴油机和电动机来驱动螺旋桨的动力系统，且电动机一般由发电机组、燃料电池或储能装置等驱动，而储能装置由蓄电池或超级电容器等组成。

船舶“混合动力”系统一般包括主柴油机、轴带发电机、齿轮箱、发电机组、配电板、变频器及其控制系统等，其具体构架和工作模式视实船具体情况而定，有的混合动力船舶还在上述基础上加入储能系统。

船舶“混合动力”系统的运行工作模式一般情况有3种：动力输出（Power Take-off，PTO）、动力输入（Power Take-in，PTI）和动力返回（Power Take home，PTH）。

“先说说发电是怎么发电的！”曹世成手中的鼠标在显示屏上移动着。

动力输出（Power Take-off，PTO）是指通过轴带发电机获取动力向船舶电网供电的模式，即发电模式。这是轴发的基本工作模式。

主机通过一体化齿轮箱驱动集成的永磁电机，电机工作于发电模式，利用两个永磁电机驱动器分别控制两个发电转矩，控制母线电压，再通过；两个逆变变流器把直流母线电压逆变成供全船可使用的三相交流电，逆变电源的输出频率恒定、电压恒定、谐波小于 5%，完全满足船级社“规范”对于船舶电源的要求。

当船舶“下水航行”时，主机的剩余功率大，因此使用这种转矩控制型轴发可以使主机从怠速至额定转速范围内都能实现发电供电。此时，也可通过轴发向蓄电池组充电，待系统工作在 PTI 模式下，蓄电池可放电提供能量，实现节能的目的。

动力输入（Power Take-in，PTI）是指轴发由船舶电网获取动力向螺旋桨轴输出动力的模式，即电动机模式。该模式下自船舶电网获取的动力用于船舶推进，也就是“混合动力”模式。

有点儿像柴电潜艇的推进模式。

一体化齿轮箱所带的永磁电机工作于电动模式，由主发电机和蓄电池供电，转换轴发变流器为电动推进模式，通过独立的遥控手柄控制输出转矩的大小，实现“加力”模式。这种模式可以根据船舶对于航速的需求，通过合理选择主发与轴发的功率分配，有效提高船舶的机动性能。

例如内河船的主机选择不用预留比较大的“上水航行”应急功率，可以有效提升主机的负荷率值，这样既节约了造船成本，又使主机长期工作于高效模式，降低油耗，节能减排，延长主机寿命。