无人船是一种通过预设任务在水面自主航行的新型无人设备,其动力技术是决定其航程与工作能力的重点。无人船推进器使用柴油机或电机但两种方式各有缺陷。混合动力技术是采用了两种或两种以上能源形式兼有其使用的能源形式的优点且克服了传统能源缺陷的新型动力技术,但是应用于无人船的混合动力技术少之又少,且无人船混合动力系统的电源管理系统是重要组成部分之一,但由于无人船的研究成本以及船只对水域面积的要求导致只能在计算机系统中模拟,对于实际的应用缺乏技术支持,未有一种可行的应用于混合动力无人船电源管理系统。本文根据项目实际需求对无人船技术、新能源技术以及混合动力技术的研究现状和应用进行了充分的分析,采用理论结合实际并将多个系统进行整合的工程性思维,通过对电源管理系统的模块分割、电路设计、样机研发完成了油-电混合动力式无人船电源管理系统。电源管理系统是包括220V/24V AC/DC变换器、24V/24V三端口DC/DC变换器以及含220V交流发电机接口、24V直流电机的供电接口在内的电源变换器,实现了对发电机、电池、推进器之间的协同工作,实现化学能、机械能与电能的转换,具有高能量密度、高效性的特点。针对高速度、大航程的无人船电推进器所使用的能够满足航程需求电量的电池的重量超过无人船负载这一问题,采用携带能量密度更高的化石燃料实现无人船携带电能载体的体积、重量的小型化,利用发电机将化石燃料蕴含的能量转化并通过电源管理系统传递至无人船控制系统、动力系统、通信系统,实现了无人船整船电气化的目标,提高了无人船的航程。利用发电机的发动机始终工作在其最佳转速区间的特点达成了提高航程目的的同时减少了污染与噪声。本文对混合动力式无人船电源管理系统所使用的技术及其内部电路进行了介绍,设计了高能量密度、大航程、低污染、低排放的电源管理系统。测试结果表明,所设计的电源管理系统及制作的样机基本能够实现无人船的航行需求,能够通过使用多种能源的组合降低了噪声污染与废气排放,为后续无人船混合动力系统的发展与采用其他新能源的混合动力无人船提供一种行之有效的混合动力系统方案。