1. 研究目的与意义（文献综述）

船舶污染己经成为我国继机动车尾气和工业排放之后的第三大大气污染来源。所以近年来，人们一直致力于研究以新能源为动力的绿色船舶，来替代传统的柴油机船舶。在航运领域的高速发展给人们带来更多便利和快捷的同时，也带来了一系列问题，其大量的能源消耗进一步加剧了全球的环境污染和能源危机。根据交通运输部2015年的最新统计信息显示，船舶污染己经成为我国第三大大气污染来源，仅次于机动车尾气和工业排放之后。由于我国针对沿岸船舶燃油的标准较低，大部分的船舶仍是以劣质的柴油或者重油为燃料，一艘含硫量为3.5%的普通柴油机船舶一天的排放量就相当于二十余万辆卡车造成的污染，并伴随有数十种的化学污染物。据统计在1973年到2014年期间，我国沿海共发生船舶溢油事故三千余起，其中重大的溢油事故有近百起，总溢油量达到4万余吨。除去这些偶然性的突发事件，在船舶航行过程中给环境带来的持续性污染也愈加明显，据环保部门2013年的统计资料显示，我国船舶的二氧化硫排放量占全国总排放量的比例己经接近10% ,氮氧化物的排放量己经达到11.3%。基于此，国际海事组织在第59次环保会上提出了新船舶能源效率设计指数，该能效指数是根据船舶的温室气体排放量来衡量的，这也是国际上首次采用强制性的法律文件来限制船舶二氧化碳的排放量。根据文件要求。自2013年起所有新造船舶必须符合这一新的能效指数。受这一新政策的制约以及当前环境破坏、能源危机的双重压力，以新能源为动力的绿色船舶成为了最关键的解决渠道以及未来船舶发展的一大方向。绿色、环保、低能耗的新能源行业也己经成为全球交通能源转型的发展方向。因此电力推进系统的研究将很有必要，在未来电力推进必将成为主流。由于是电力推进，因此电能的储存以及生产将是我们面对的第一大难点。

在如今的研究中，锂电池的管理以及相关研究是比较前沿的，锂电池的设计其包含锂电池的容量、来源以及利用效率。这些都是目前研究者们要细心研究的东西。其次，要想将电力推进系统应用至船舶，我们还要考虑到应用不成熟而导致的安全问题。 然而目前我国的电动船舶发展仍处于起步阶段，还需更多地探索，制约电动船舶行业发展最主要的因素是动力电池的容量以及管理技术。由于船舶自身的重量以及船舶上配备的一系列大功率用电设备导致船舶对动力电池的容量需求很高。受限于单体电池的电压低，容量小。船舶动力电池通常需要采用几百节至几千节的电池串联形成电池组来进行供电。如此庞大的电池数量必然需要专业的监控与管理。在动力电池组的实际使用过程中，受制造工艺与外部环境的影响，即使是同一批次、同一型号的电池经过多次充放电以后，也必然会出现电压、容量的不一致性。如果不加以管理，不一致性会越来越大，个别电池会出现高温、过充、过放等等危险现象，这无疑威肋、着船舶运行的安全。

现如今无人船舶的人工智能及信息技术飞速发展, 海上无人驾驶技术成为现代海上军事及航运领域研究的热点。海上船舶航行环境异常复杂, 受到海风、海浪及船舶自身推进器的综合作用力, 其本身是一个非线性时变系统, 很难精确描述。传统的无人驾驶智能控制基于pid控制器, 对船舶的控制准确性及实效性不能满足无人驾驶的要求。仿人智能控制器采用模块化设计, 利用传感器对方向盘、推进器等实时数据采集及分析, 实现智能参数控制。这些都是现代化智能无人船的优点。

2. 研究的基本内容与方案

首先我们需要了解并研究对无人船和蓄电池船舶的国内外研究现状，进行分析,梳理无人船的机构和关键技术需求；针对电力推进的主流模式，比较热力发电机电力推进模式和蓄电池推进的优缺点；探究蓄电池推进模式的经济性和可行性，以及存在的问题和解决措施；并500吨运输船舶为对象，设计蓄电池电动推进系统方案。这是这一次论文的主要研究对象。首先梳理了无人船的机构和关键技术需求后，我们在选择电力推进的主流模式后着重选择热力发电机电力推进模式或蓄电池推进进行研究。然后再对锂电池进行建模分析研究，得出合适的锂电池类型，并探究其经济可观性。

根据电力推进中锂电池的工作原理，和无人船运行的思路，研究其控制路线，分析应用场合。查阅相关文献信息期刊杂志，并搜索相关ieee文献，在当代船舶吨位逐渐增大的趋势下，更科学有效的控制船舶锂电池的容量。通过国内外一些新的控制方法分析，并掌握现代pid模糊控制以自适应、非线性控制以及智能控制等理论为代表的现代控制理论对无人运输的操作进行设计。

综上所述，查阅资料了解目前我国船舶电力推进系统的结构组成，与当前国际先进的船舶进行比较。了解船舶电力推进的发展趋势，在满足技术要求，成本等前提下，对我国船舶电力推进的改进提出自己的看法。

3. 研究计划与安排

第1~3 周：完成5000汉字以上的相关外文资料翻译，译文通顺、达意。

第4~5 周：结合论文题目和前期工作做出进度计划，写出开题报告。

第 6~8 周：完成无人船结构、技术需求以及船舶电力推进的主流模式研究与对比分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 何志祥,肖健梅, 王锡淮. 含锂电池储能的船舶电力系统模型预测控制研究[j].

船电技术, 2017, 37(8):43-48.

[2] 童佳俊.岛际小型电动船舶的锂电池管理系统研究与设计[d]. 浙江海洋大学, 2017.