随着水上旅游业的蓬勃发展,内河、湖泊及沿海等景区观光游览船的需求量不断增加,以柴油发电机作为能量源的传统游览船所产生的水质污染、噪声干扰等问题也日益突出。近年来,锂电池组作为动力能源在交通工具中的广泛应用,采用锂电池和柴油发电机作为能量源的混合动力船舶也得到越来越多的关注。但是,锂电池存在使用寿命和续航能力短的问题,已然成为其推广应用的关键技术瓶颈。因此,本文以锂电池组和柴油发电机作为能量源的混合动力船舶为研究对象,针对混合动力船舶的能源分配、节能环保与续航能力之间的矛盾,通过充分动力电池组研究设计其能量管理策略,并开发一种基于DSP(Digital Signal Processing,DSP)的小型混合动力船舶能量管理系统。主要工作如下:首先,原型船与动力源的选择,并针对小型混合动力船舶供电能量源的种类和微网结构特点,设计合理的电力系统拓扑结构并分析其运行模式。其次,为了有效的管理船舶能量源,设计独立微网下船舶柴油发电机与动力电池组协调控制策略。锂电供电模式下:采用多参数动态约束电池组持续峰值功率估计算法,估算锂电池组的充放电峰值功率,并依此设计锂电供电下的能量管理策略。柴电供电模式下:基于神经网络(Back Propagation,BP)的启发式动态规划(Heuristic Dynamic Programming,HDP)算法,结合船舶航行状态估算柴油发电机供电最优工作时间区间,设计柴电供电下的能量管理策略;两种供电模式之间可根据负载波动大小相互切换。然后,为了验证所设计的船舶能量管理策略的可行性,结合小型混合动力游览船舶供电能量源的特点及船舶电力系统设计要求,设计能量管理系统总体方案,并设计了通讯系统、数据采集系统及监控系统,实现DSP与电池组、柴油发电机、惯性导航系统及上位机之间的信息交互。最后,为了进一步验证船舶能量管理系统实用性,以新疆地区运营的某游览船作为原型船,将研发的混合动力船舶能量管理系统运用到实船中。依据原型船的电力推进系统性能要求,完成能量管理系统平台的开发。根据典型航行工况,对船舶能量管理系统进行测试,验证了本系统在小型混合动力船舶上的适用性。