第二章 游艇和燃料电池的工作原理及特点。分析了游艇电力推进系统的组成、 分类和特点，以及燃料电池的分类、性能比较，重点介绍了质子交换膜燃料电池的工 作原理。

第三章 燃料电池的选型分析及 DC-DC 变换器选型。根据选定的游艇型号，选择 与之相匹配的电动机、燃料电池和 DC-DC 变换器，计算了燃料电池的额定功率、电 堆的实际效率和续航性能，并分析了燃料电池输出特性曲线，绘制燃料电池的结构示 意图和装置原理图。

第四章 电力拖动特性分析计算。根据选定的他励直流电动机，分析了其机械特 性、起动性能和调速性能，绘制了电动机的固有机械特性曲线，计算了起动时所需串 入的各级阻值大小。

最后，总结全文，对不足之处提出了展望。

第二章 游艇和燃料电池的工作原理及特点

2。1 游艇电力推进系统

2。1。1 组成及分类

游艇电力推进系统由原动机、发电机、配电变频系统、电动机、螺旋桨级监测控 制系统等部分组成。配电变频系统包括配电板组件、变压器组件、谐波抑制器及变频 器组件等[12]。

游艇电力推进装置可以根据所用的原动机形式、主电路电流种类及其在船舶推进 中的地位等来进行分类。

按原动机类型可分为柴油机电力推进、汽轮机电力推进、燃气轮机电力推进、原 子能电力推进和燃料电池电力推进等[13]。现采用较多的是柴油机或燃气轮机电力推 进。在柴-电推进系统中，柴油机通常是中高速机。

按主电路电流种类可将电力推进装置分为直流电力推进、交流电力推进、交直流 电力推进等。直流电力推进又可按系统调节原理分为恒压电力推进系统、简单的 G-M 电力推进系统、恒功率电力推进系统、恒电流电力推进系统等[14]。论文网

根据电力推进装置在船舶推进中的地位，可分为独立的电力推进装置、附加（联 合）电力推进装置以及辅助电力推进装置等。

根据推进电机的布置形式，还可以分为机舱式和吊舱式。

2。1。2 电力推进的特点

电力推进最大的优点就是它具有无比优越的灵活性，为进一步优化游艇的综合性 能创造了极为有利的条件[15]。突出表现在以下几个方面：

（1）系统配置灵活，保证原动机处在最佳工作状态。电力推进对原动机的类型、 配备的台数均无特殊要求，几乎可以形成任何形式的系统组合，能够最大限度地满足 船舶最佳推进转矩特性的要求。游艇航行时可以自由选择推进原动机工作的类型和台 数，满足各种航行状态最佳特性的要求。原动机的转速和轴系的转速无关，又可以使 原动机处在最佳工作条件下运行，能够保证较低的 NOx 废气排出。

（2）无长轴系，能够有效地利用各种空间。电力推进不需要设置连接动力机组 和螺旋桨的长轴系，能够得到更合理的总体布置方案，同时也可以大大减轻轴系安装

的工作量。除了推进电动机与螺旋桨、原动机与发电机等少数部件具有长度有限的机 械连接外，其他大部分设备部件都是依靠电气连接的，可以按照需要将各种设备分散 进行布置，给总体设计带来很大的灵活性。而且能够充分利用各种容积，有效地节省 游艇宝贵的空间，显示出很大的优越性。

（3）有利于提高螺旋桨的效率。电力推进只需采用定距桨。它的重量轻，成本 低，效率高，又很少需要维修。电力推进不需要复杂的附加装置就可以采用高效率的 对转螺旋桨。采用吊舱式电力推进可以将螺旋桨移到船舶边界层外侧，并处于稳态流 中，提高螺旋桨的效率[16]。采用永磁电机可以大大缩小电机的尺度，给总体布置带来 方便。