JP2003081191A - 船舶の発電及び推進システム - Google Patents
船舶の発電及び推進システムInfo
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- JP2003081191A JP2003081191A JP2001278214A JP2001278214A JP2003081191A JP 2003081191 A JP2003081191 A JP 2003081191A JP 2001278214 A JP2001278214 A JP 2001278214A JP 2001278214 A JP2001278214 A JP 2001278214A JP 2003081191 A JP2003081191 A JP 2003081191A
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- power
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の、推進装置を有する船舶においては、
船内用電力を充電しておくバッテリは搭載されていた
が、電動機を駆動するためのバッテリは搭載されていな
かったので、電動機を安定して駆動するために、電動機
駆動用のバッテリを設けて、電動機駆動用のバッテリに
充電するための経路の確立を行う必要があり、この場合
に安定した適正な充電を行うために、充電時におけるバ
ッテリ状態の検出や監視を行うシステムを確立する必要
がある。 【解決手段】 航走用内燃機関2と、該内燃機関2に接
続される動力伝達装置3との間に、船内電力供給を行う
発電用機器10を設置し、動力伝達装置3に電動機9を
配設する機構において、該発電用機器10からの出力
を、整流機器12、DC/DCコンバータ13を順に介
して、バッテリ14に充電する。
船内用電力を充電しておくバッテリは搭載されていた
が、電動機を駆動するためのバッテリは搭載されていな
かったので、電動機を安定して駆動するために、電動機
駆動用のバッテリを設けて、電動機駆動用のバッテリに
充電するための経路の確立を行う必要があり、この場合
に安定した適正な充電を行うために、充電時におけるバ
ッテリ状態の検出や監視を行うシステムを確立する必要
がある。 【解決手段】 航走用内燃機関2と、該内燃機関2に接
続される動力伝達装置3との間に、船内電力供給を行う
発電用機器10を設置し、動力伝達装置3に電動機9を
配設する機構において、該発電用機器10からの出力
を、整流機器12、DC/DCコンバータ13を順に介
して、バッテリ14に充電する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、航走用内燃機関と
船内電力供給を行う発電用機器とを有する、船舶の発電
及び推進システムの構成に関する。
船内電力供給を行う発電用機器とを有する、船舶の発電
及び推進システムの構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、船舶の推進装置は、内燃機関及び
動力伝達装置等により構成されており、内燃機関の駆動
力を動力伝達装置により減速した後に、動力伝達装置に
接続されるプロペラを駆動するものである。該推進装置
には、航走用の駆動源として、内燃機関に加えて電動機
が設けられ、該電動機により内燃機関をアシストして、
又は電動機単独で航走可能としたものがある。また、船
内で使用する電気機器への電力供給は、船舶の推進装置
における内燃機関に付設される発電機を駆動すること等
により行っていた。
動力伝達装置等により構成されており、内燃機関の駆動
力を動力伝達装置により減速した後に、動力伝達装置に
接続されるプロペラを駆動するものである。該推進装置
には、航走用の駆動源として、内燃機関に加えて電動機
が設けられ、該電動機により内燃機関をアシストして、
又は電動機単独で航走可能としたものがある。また、船
内で使用する電気機器への電力供給は、船舶の推進装置
における内燃機関に付設される発電機を駆動すること等
により行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の推進装
置を有する船舶においては、船内用電力を充電しておく
バッテリは搭載されていたが、電動機を駆動するための
バッテリは搭載されていなかった従って、電動機を安定
して駆動するために、電動機駆動用のバッテリを設け
て、電動機駆動用のバッテリに充電するための経路の確
立を行う必要があった。さらに、この場合、安定した適
正な充電を行うために、充電時におけるバッテリ状態の
検出や監視を行うシステムを確立する必要がある。
置を有する船舶においては、船内用電力を充電しておく
バッテリは搭載されていたが、電動機を駆動するための
バッテリは搭載されていなかった従って、電動機を安定
して駆動するために、電動機駆動用のバッテリを設け
て、電動機駆動用のバッテリに充電するための経路の確
立を行う必要があった。さらに、この場合、安定した適
正な充電を行うために、充電時におけるバッテリ状態の
検出や監視を行うシステムを確立する必要がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決すべ
く、本発明は次のような手段を用いる。請求項1に記載
のごとく、航走用内燃機関と、該内燃機関に接続される
動力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用機器
を設置し、動力伝達装置に電動機を配設する機構におい
て、該発電用機器からの出力を、整流・平滑機器、直流
/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電する。
く、本発明は次のような手段を用いる。請求項1に記載
のごとく、航走用内燃機関と、該内燃機関に接続される
動力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用機器
を設置し、動力伝達装置に電動機を配設する機構におい
て、該発電用機器からの出力を、整流・平滑機器、直流
/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電する。
【0005】請求項2に記載のごとく、航走用内燃機関
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関に
取り付けられる発電機からの出力を、整流・平滑機器、
直流/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電す
る。
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関に
取り付けられる発電機からの出力を、整流・平滑機器、
直流/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電す
る。
【0006】請求項3に記載のごとく、航走用内燃機関
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関及
び動力伝達装置とは別置きの発電機、又は商用電源から
の出力を、直流変換した後、バッテリに充電する。
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関及
び動力伝達装置とは別置きの発電機、又は商用電源から
の出力を、直流変換した後、バッテリに充電する。
【0007】請求項4に記載のごとく、航走用内燃機関
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置し、動力伝達装置に
電動機を配設する機構において、該発電用機器からの発
電出力をバッテリに充電する際には、発電用機器が発電
を開始する前にオープン電圧等のバッテリ状態を検出
し、充電中はバッテリの電圧・電流等のバッテリ状態を
検知して、これらのバッテリ状態に応じてバッテリへの
充電を行う。
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置し、動力伝達装置に
電動機を配設する機構において、該発電用機器からの発
電出力をバッテリに充電する際には、発電用機器が発電
を開始する前にオープン電圧等のバッテリ状態を検出
し、充電中はバッテリの電圧・電流等のバッテリ状態を
検知して、これらのバッテリ状態に応じてバッテリへの
充電を行う。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図1は本発明の発電および推進
システムにかかる船舶の推進装置を示す図、図2は推進
装置の第二実施例を示す図、図3は発電機回転数と発電
機出力との関係を示す図、図4は推進装置の第三実施例
を示す図、図5は推進装置の第四実施例を示す図、図6
は図5の推進装置におけるバッテリの充電フローを示す
図である。
て図を用いて説明する。図1は本発明の発電および推進
システムにかかる船舶の推進装置を示す図、図2は推進
装置の第二実施例を示す図、図3は発電機回転数と発電
機出力との関係を示す図、図4は推進装置の第三実施例
を示す図、図5は推進装置の第四実施例を示す図、図6
は図5の推進装置におけるバッテリの充電フローを示す
図である。
【0009】本発明の、発電および推進システムにかか
る、船舶の推進装置について説明する。図1に示す推進
装置1は、内燃機関2、及びセイルドライブに構成され
た動力伝達装置3を有しており、動力伝達装置3にはプ
ロペラ4が接続されている。該内燃機関2からの駆動力
は動力伝達装置3により減速されながらプロペラ4に伝
達され、その結果プロペラ4が回転駆動される。また、
推進装置1においては、内燃機関2と動力伝達装置3と
の間に、発電機や発電機特性を有する機器である、発電
用機器10を介装している。そして、内燃機関2により
発電用機器10を駆動して、該発電用機器10により発
電された電力は、後述の電動機駆動用に用いたり、船内
電力として供給したりするようにしている。
る、船舶の推進装置について説明する。図1に示す推進
装置1は、内燃機関2、及びセイルドライブに構成され
た動力伝達装置3を有しており、動力伝達装置3にはプ
ロペラ4が接続されている。該内燃機関2からの駆動力
は動力伝達装置3により減速されながらプロペラ4に伝
達され、その結果プロペラ4が回転駆動される。また、
推進装置1においては、内燃機関2と動力伝達装置3と
の間に、発電機や発電機特性を有する機器である、発電
用機器10を介装している。そして、内燃機関2により
発電用機器10を駆動して、該発電用機器10により発
電された電力は、後述の電動機駆動用に用いたり、船内
電力として供給したりするようにしている。
【0010】内燃機関2からプロペラ4までの動力伝達
経路について説明すると、まず、内燃機関2のクランク
軸2aと、略水平方向に配置される動力伝達装置3の入
力軸3aとが接続されている。動力伝達装置3内におい
ては、入力軸3aは、略垂直方向に配置される伝達軸3
bの上端部と、クラッチ3dを介して第一ベベルギア部
3eにより連結され、伝達軸3bの下端部と出力軸3c
とが第二ベベルギア部3fにより連結されている。
経路について説明すると、まず、内燃機関2のクランク
軸2aと、略水平方向に配置される動力伝達装置3の入
力軸3aとが接続されている。動力伝達装置3内におい
ては、入力軸3aは、略垂直方向に配置される伝達軸3
bの上端部と、クラッチ3dを介して第一ベベルギア部
3eにより連結され、伝達軸3bの下端部と出力軸3c
とが第二ベベルギア部3fにより連結されている。
【0011】動力伝達装置3の出力軸3cは、プロペラ
4の駆動軸4aと接続されている。そして、内燃機関2
の駆動出力は、クランク軸2aから動力伝達装置3の入
力軸3aに伝達され、その後、クラッチ3d、伝達軸3
b及び出力軸3cを通じて、プロペラ4の駆動軸4aに
伝えられる。クラッチ3dは、入力軸3aと伝達軸3b
との連結・非連結を切り換えるとともに、入力軸3aの
回転を伝達軸3bへ伝達する際に、その回転方向を切り
換える機能を有している。
4の駆動軸4aと接続されている。そして、内燃機関2
の駆動出力は、クランク軸2aから動力伝達装置3の入
力軸3aに伝達され、その後、クラッチ3d、伝達軸3
b及び出力軸3cを通じて、プロペラ4の駆動軸4aに
伝えられる。クラッチ3dは、入力軸3aと伝達軸3b
との連結・非連結を切り換えるとともに、入力軸3aの
回転を伝達軸3bへ伝達する際に、その回転方向を切り
換える機能を有している。
【0012】また、動力伝達装置3の上端部には電動機
9が設置されている。電動機9の出力軸9aは伝達軸3
bと接続されている。
9が設置されている。電動機9の出力軸9aは伝達軸3
bと接続されている。
【0013】前記発電用機器10は、例えば高周波発電
機に構成されており、該発電用機器10の出力部には、
リレー(電磁開閉器)11、整流機器12、DC/DC
コンバータ13、バッテリ14が、順に接続されてお
り、該バッテリ14はコントローラ15を介して前記電
動機9に接続されている。そして、発電用機器10によ
り発電された交流電力は、整流機器12により整流・平
滑化されて直流に変換された後、DC/DCコンバータ
13により所定の電圧に変圧されてバッテリ14に充電
される。また、リレー11は、コントローラ15により
開閉制御することで、発電用機器10の出力を、船内へ
供給するか否か、及びバッテリ14への充電を行うか否
かの切り換えもできる。
機に構成されており、該発電用機器10の出力部には、
リレー(電磁開閉器)11、整流機器12、DC/DC
コンバータ13、バッテリ14が、順に接続されてお
り、該バッテリ14はコントローラ15を介して前記電
動機9に接続されている。そして、発電用機器10によ
り発電された交流電力は、整流機器12により整流・平
滑化されて直流に変換された後、DC/DCコンバータ
13により所定の電圧に変圧されてバッテリ14に充電
される。また、リレー11は、コントローラ15により
開閉制御することで、発電用機器10の出力を、船内へ
供給するか否か、及びバッテリ14への充電を行うか否
かの切り換えもできる。
【0014】電動機9は、バッテリ14に充電された電
力により駆動され、該電動機9の駆動はコントローラ1
5により制御されている。また、整流機器12により整
流・平滑化された発電用機器10からの電力は、インバ
ータ16により交流に変換され、交流電力として船内供
給可能とされている。
力により駆動され、該電動機9の駆動はコントローラ1
5により制御されている。また、整流機器12により整
流・平滑化された発電用機器10からの電力は、インバ
ータ16により交流に変換され、交流電力として船内供
給可能とされている。
【0015】以上の如く構成される推進装置1において
は、クラッチ3dの切り換えにより、プロペラ4の駆動
を、内燃機関2のみにより駆動する、内燃機関2に
より駆動しつつ、電動機9により駆動をアシストする、
電動機9のみにより駆動する、の3種類のパターンに
より行うことが可能となっている。この場合、クラッチ
3dはコントローラ15に接続されており、該クラッチ
3dの切り換えはコントローラ15により制御されてい
る。
は、クラッチ3dの切り換えにより、プロペラ4の駆動
を、内燃機関2のみにより駆動する、内燃機関2に
より駆動しつつ、電動機9により駆動をアシストする、
電動機9のみにより駆動する、の3種類のパターンに
より行うことが可能となっている。この場合、クラッチ
3dはコントローラ15に接続されており、該クラッチ
3dの切り換えはコントローラ15により制御されてい
る。
【0016】尚、本推進装置1は、本例においては、動
力伝達装置3が内燃機関2の下方へ大きく延出し、動力
伝達装置3に直接プロペラ4が取り付けられたセイルド
ライブに構成されているが、動力伝達装置3の後端部
に、プロペラ4のプロペラ軸が装着されるマリンギアに
構成することもできる。
力伝達装置3が内燃機関2の下方へ大きく延出し、動力
伝達装置3に直接プロペラ4が取り付けられたセイルド
ライブに構成されているが、動力伝達装置3の後端部
に、プロペラ4のプロペラ軸が装着されるマリンギアに
構成することもできる。
【0017】前述のように、本推進装置1における発電
および推進システムでは、内燃機関2により駆動される
発電用機器10にて発電された交流電力を、船内供給可
能とするとともに、電動機9を駆動するためのバッテリ
14に充電するように構成しており、船内電力供給用の
発電用機器と、電動機駆動用のバッテリ14を充電する
ための発電用機器とを兼用して、発電および推進システ
ムの構成の簡素化を図っている。
および推進システムでは、内燃機関2により駆動される
発電用機器10にて発電された交流電力を、船内供給可
能とするとともに、電動機9を駆動するためのバッテリ
14に充電するように構成しており、船内電力供給用の
発電用機器と、電動機駆動用のバッテリ14を充電する
ための発電用機器とを兼用して、発電および推進システ
ムの構成の簡素化を図っている。
【0018】また、推進用に用いられる内燃機関2の出
力を、発電用機器10の駆動に用いて、電力供給やバッ
テリ14を充電するために有効活用することができる。
さらに、発電用機器10からの電力を一旦バッテリ14
に蓄えた上で、電動機9を駆動するように構成している
ので、内燃機関2の運転状態に影響されることなく、電
動機9を安定して駆動することが可能である。特に、内
燃機関2が停止状態にあるときでも、バッテリ14に蓄
えられた電力で電動機9を駆動し、安定的に推進するこ
とが可能である。
力を、発電用機器10の駆動に用いて、電力供給やバッ
テリ14を充電するために有効活用することができる。
さらに、発電用機器10からの電力を一旦バッテリ14
に蓄えた上で、電動機9を駆動するように構成している
ので、内燃機関2の運転状態に影響されることなく、電
動機9を安定して駆動することが可能である。特に、内
燃機関2が停止状態にあるときでも、バッテリ14に蓄
えられた電力で電動機9を駆動し、安定的に推進するこ
とが可能である。
【0019】次に、船舶の発電および推進システムの第
二実施例について説明する。図2に示す推進装置1にお
いては、内燃機関2と動力伝達装置3との間に設置され
る発電用機器10からの出力は、リレー11を介して整
流機器12aにより、一旦整流・平滑化されて直流に変
換された後、インバータ16にて交流に変換されて、交
流出力として、船内供給されている。
二実施例について説明する。図2に示す推進装置1にお
いては、内燃機関2と動力伝達装置3との間に設置され
る発電用機器10からの出力は、リレー11を介して整
流機器12aにより、一旦整流・平滑化されて直流に変
換された後、インバータ16にて交流に変換されて、交
流出力として、船内供給されている。
【0020】内燃機関2には、オルタネータ等の機関付
発電機17が付設されており、該機関付発電機17から
の発電出力は、整流機器12bにより整流・平滑化され
た後、内燃機関2のスタータモータを駆動するためのス
タータバッテリ14aに充電される。また、整流機器1
2bにより直流に変換された機関付発電機17からの出
力電力は、DC/DCコンバータ13により所定の電圧
に変圧されてバッテリ14にも充電される。動力伝達装
置3の上端に装着される電動機9は、このバッテリ14
に充電された電力により駆動され、該電動機9の駆動は
コントローラ15により制御されている。
発電機17が付設されており、該機関付発電機17から
の発電出力は、整流機器12bにより整流・平滑化され
た後、内燃機関2のスタータモータを駆動するためのス
タータバッテリ14aに充電される。また、整流機器1
2bにより直流に変換された機関付発電機17からの出
力電力は、DC/DCコンバータ13により所定の電圧
に変圧されてバッテリ14にも充電される。動力伝達装
置3の上端に装着される電動機9は、このバッテリ14
に充電された電力により駆動され、該電動機9の駆動は
コントローラ15により制御されている。
【0021】ここで、図3に示すように、発電用機器1
0及び機関付発電機17の出力電圧は、発電用機器10
及び機関付発電機17の回転数に比例する。また、イン
バータ16及びDC/DCコンバータ13が正常に作動
する入力電圧には一定の範囲があり、例えばVminから
Vmaxまでの範囲となっている。従って、船内電力供給
及びバッテリ14・14aへの充電を発電用機器10の
みで行うように構成した場合、該発電用機器10を、内
燃機関2が比較的低振動・低騒音である低回転時に電力
供給可能な電圧を出力できるように設定すると(例え
ば、低回転である回転数n1のときの出力電圧がVminよ
りも大きくなるように設定すると)、高回転時(例えば
回転数n2)の出力電圧がインバータ16及びDC/D
Cコンバータ13の作動可能範囲から外れてしまうこと
となる(即ち出力電圧がVmaxよりも大きくなってしま
う)。このように、低回転時に電力供給可能なように設
定しつつ、高回転時にも出力電圧がインバータ16及び
DC/DCコンバータ13の作動可能範囲内に入るよう
にするためには、回路構成が複雑となってしまう。
0及び機関付発電機17の出力電圧は、発電用機器10
及び機関付発電機17の回転数に比例する。また、イン
バータ16及びDC/DCコンバータ13が正常に作動
する入力電圧には一定の範囲があり、例えばVminから
Vmaxまでの範囲となっている。従って、船内電力供給
及びバッテリ14・14aへの充電を発電用機器10の
みで行うように構成した場合、該発電用機器10を、内
燃機関2が比較的低振動・低騒音である低回転時に電力
供給可能な電圧を出力できるように設定すると(例え
ば、低回転である回転数n1のときの出力電圧がVminよ
りも大きくなるように設定すると)、高回転時(例えば
回転数n2)の出力電圧がインバータ16及びDC/D
Cコンバータ13の作動可能範囲から外れてしまうこと
となる(即ち出力電圧がVmaxよりも大きくなってしま
う)。このように、低回転時に電力供給可能なように設
定しつつ、高回転時にも出力電圧がインバータ16及び
DC/DCコンバータ13の作動可能範囲内に入るよう
にするためには、回路構成が複雑となってしまう。
【0022】そこで、本発電および推進システムにおい
ては、発電用機器10を、低回転時に大きな出力を出力
できるように設定して、内部電力供給時の内燃機関2の
振動・騒音を抑えるとともに、バッテリ14及びスター
タバッテリ14aへ充電を行うための機関付発電機17
を、高回転時でも出力電圧がインバータ16及びDC/
DCコンバータ13の作動可能範囲内に入るように設定
して、該機関付発電機17によりバッテリ14及びスタ
ータバッテリ14aの充電を行うように構成している。
ては、発電用機器10を、低回転時に大きな出力を出力
できるように設定して、内部電力供給時の内燃機関2の
振動・騒音を抑えるとともに、バッテリ14及びスター
タバッテリ14aへ充電を行うための機関付発電機17
を、高回転時でも出力電圧がインバータ16及びDC/
DCコンバータ13の作動可能範囲内に入るように設定
して、該機関付発電機17によりバッテリ14及びスタ
ータバッテリ14aの充電を行うように構成している。
【0023】このように、船内電力供給用の発電機とバ
ッテリ14の充電用の発電機とを、発電用機器10と機
関付発電機17との別系統に構成することで、船内電力
供給を低回転時でも可能として、船内電力供給時の内燃
機関2の振動・騒音を抑えつつ、広い回転数域で安定的
に充電を行うことを可能としている。
ッテリ14の充電用の発電機とを、発電用機器10と機
関付発電機17との別系統に構成することで、船内電力
供給を低回転時でも可能として、船内電力供給時の内燃
機関2の振動・騒音を抑えつつ、広い回転数域で安定的
に充電を行うことを可能としている。
【0024】次に、船舶の発電および推進システムの第
三実施例について説明する。図4に示す推進装置1にお
いては、電動機9を駆動するための電力が蓄えられるバ
ッテリ14への充電を、推進装置1とは別に設けられる
別置発電機又は商用電源からの出力により行うようにし
ている。別置発電機又は商用電源からの出力電力は、直
流変換機19により直流に変換された後、バッテリ14
に充電されている。
三実施例について説明する。図4に示す推進装置1にお
いては、電動機9を駆動するための電力が蓄えられるバ
ッテリ14への充電を、推進装置1とは別に設けられる
別置発電機又は商用電源からの出力により行うようにし
ている。別置発電機又は商用電源からの出力電力は、直
流変換機19により直流に変換された後、バッテリ14
に充電されている。
【0025】このように、バッテリ14の充電を、発電
および推進システム外の別置発電機又は商用電源を用い
て行うことで、システム内に発電機やそれに付随する機
器が不要となり、当該システムの簡素化を図ることがで
きる。また、このような構成をとることで、本推進機器
1のように発電用機器10のような発電機能を有しない
推進機器でも、電動機9を安定的に駆動することがで
き、本システムと同等の発電及び駆動システムを構築す
ることが可能となる。さらに、船舶が寄港している際
等、別置発電機や商用電源がある場合には、内燃機関2
を運転することなくバッテリ14を充電することがで
き、充電作業も容易となる。
および推進システム外の別置発電機又は商用電源を用い
て行うことで、システム内に発電機やそれに付随する機
器が不要となり、当該システムの簡素化を図ることがで
きる。また、このような構成をとることで、本推進機器
1のように発電用機器10のような発電機能を有しない
推進機器でも、電動機9を安定的に駆動することがで
き、本システムと同等の発電及び駆動システムを構築す
ることが可能となる。さらに、船舶が寄港している際
等、別置発電機や商用電源がある場合には、内燃機関2
を運転することなくバッテリ14を充電することがで
き、充電作業も容易となる。
【0026】次に、船舶の発電および推進システムの第
四実施例について説明する。図5に示す推進装置1にお
いては、発電用機器10の出力部にリレー11a及び整
流機器12が接続され、発電用機器10からの出力は整
流機器12により直流に変換される。整流機器12によ
り直流に変換された発電用機器10からの出力は、DC
/DCコンバータ13により所定の電圧に変圧されてバ
ッテリ14に充電される。また、整流機器12により直
流に変換された発電用機器10からの出力は、インバー
タ16により交流変換されて、交流電力として船内供給
される。
四実施例について説明する。図5に示す推進装置1にお
いては、発電用機器10の出力部にリレー11a及び整
流機器12が接続され、発電用機器10からの出力は整
流機器12により直流に変換される。整流機器12によ
り直流に変換された発電用機器10からの出力は、DC
/DCコンバータ13により所定の電圧に変圧されてバ
ッテリ14に充電される。また、整流機器12により直
流に変換された発電用機器10からの出力は、インバー
タ16により交流変換されて、交流電力として船内供給
される。
【0027】バッテリ14はリレー11bを介してコン
トローラ15に接続されている。また、バッテリ14の
状態は、検出回路15aを通じてコントローラ15によ
り検出可能とされている。そして、発電用機器10から
の発電出力をバッテリ14に充電する際には、該バッテ
リ14の状態をコントローラ15により検出して、検出
したバッテリ14の状態に応じて充電を行うように構成
している。
トローラ15に接続されている。また、バッテリ14の
状態は、検出回路15aを通じてコントローラ15によ
り検出可能とされている。そして、発電用機器10から
の発電出力をバッテリ14に充電する際には、該バッテ
リ14の状態をコントローラ15により検出して、検出
したバッテリ14の状態に応じて充電を行うように構成
している。
【0028】例えば、バッテリ14に充電を行う場合、
まず、充電前にはコントローラ15により前記リレー1
1a・11bが開状態に操作されており、バッテリ14
は電気的にオープン状態となっている。この状態で、検
出回路15aを通じて、コントローラ15によりバッテ
リ14のオープン電圧といったバッテリ状態が検出され
る。バッテリ14のオープン電圧が検出されると、コン
トローラ15から出力される開閉信号によりリレー11
a・11bが閉じられ、発電用機器10とバッテリ14
とが、及びコントローラ15とバッテリ14とが電気的
に接続される。そして、バッテリ14は、発電用機器1
0により、検出したバッテリ状態に応じて充電される。
まず、充電前にはコントローラ15により前記リレー1
1a・11bが開状態に操作されており、バッテリ14
は電気的にオープン状態となっている。この状態で、検
出回路15aを通じて、コントローラ15によりバッテ
リ14のオープン電圧といったバッテリ状態が検出され
る。バッテリ14のオープン電圧が検出されると、コン
トローラ15から出力される開閉信号によりリレー11
a・11bが閉じられ、発電用機器10とバッテリ14
とが、及びコントローラ15とバッテリ14とが電気的
に接続される。そして、バッテリ14は、発電用機器1
0により、検出したバッテリ状態に応じて充電される。
【0029】このバッテリ14の充電は、図6に示すフ
ローに沿って行われる。即ち、充電中においては、検出
回路15aを通じて、コントローラ15により、バッテ
リ14の充電状態、温度、電流、及び電圧といったバッ
テリ状態が検知される。同時に、内燃機関2の速度や、
インバータ16の負荷、及びDC/DCコンバータ13
の入力電圧等がコントローラ15により検知される(S
1)。このコントローラ15により検知された内容に何
か誤りがあるか否かが判断され(S2)、その検知した
状態の内容がコントローラ15の表示部に表示される
(S3)。その後、どのような条件で充電を行うかが、
検知した内容に基づいて算出され(S4)、算出結果が
出力される(S5)。そして、この算出結果に応じた条
件でバッテリ14への充電が行われる。尚、ステップS
2で誤りがあった場合は、充電条件の出力はされず(S
13)、警告信号が発せられる(S14)。
ローに沿って行われる。即ち、充電中においては、検出
回路15aを通じて、コントローラ15により、バッテ
リ14の充電状態、温度、電流、及び電圧といったバッ
テリ状態が検知される。同時に、内燃機関2の速度や、
インバータ16の負荷、及びDC/DCコンバータ13
の入力電圧等がコントローラ15により検知される(S
1)。このコントローラ15により検知された内容に何
か誤りがあるか否かが判断され(S2)、その検知した
状態の内容がコントローラ15の表示部に表示される
(S3)。その後、どのような条件で充電を行うかが、
検知した内容に基づいて算出され(S4)、算出結果が
出力される(S5)。そして、この算出結果に応じた条
件でバッテリ14への充電が行われる。尚、ステップS
2で誤りがあった場合は、充電条件の出力はされず(S
13)、警告信号が発せられる(S14)。
【0030】このように、バッテリ14への充電中は、
バッテリ14の充電電圧や充電電流等のバッテリ状態を
常に検知して、コントローラ15にて把握するようにし
ている。また、充電中は、バッテリ14の温度も検温回
路15bを通じて常にコントローラ15によりモニタリ
ングされている。そして、バッテリ14の充電状態が満
充電状態となると、コントローラ15からリレー11a
に対して開閉信号が送られ、リレー11aが開放側に操
作されて、充電が終了する。
バッテリ14の充電電圧や充電電流等のバッテリ状態を
常に検知して、コントローラ15にて把握するようにし
ている。また、充電中は、バッテリ14の温度も検温回
路15bを通じて常にコントローラ15によりモニタリ
ングされている。そして、バッテリ14の充電状態が満
充電状態となると、コントローラ15からリレー11a
に対して開閉信号が送られ、リレー11aが開放側に操
作されて、充電が終了する。
【0031】発電用機器10が発電してバッテリ14へ
の充電が開始される前に、バッテリ14のオープン電圧
等のバッテリ状態を検出し、充電中はバッテリ14の電
圧・電流等のバッテリ状態を検知して、これらのバッテ
リ状態に応じてバッテリ14への充電を行うといったよ
うに、充電中のバッテリ状態を監視することで、内燃機
関2を停止して電動機9を単独運転させた場合の、バッ
テリ量や充電状態や運転可能時間等の種々の情報を表示
器に表示することが可能となる。また、検出・検知した
バッテリ14等の情報を、充電制御や電動機9の駆動時
の制御に対してフィードバックすることができ、充電制
御や駆動制御の精度を向上させることができる。
の充電が開始される前に、バッテリ14のオープン電圧
等のバッテリ状態を検出し、充電中はバッテリ14の電
圧・電流等のバッテリ状態を検知して、これらのバッテ
リ状態に応じてバッテリ14への充電を行うといったよ
うに、充電中のバッテリ状態を監視することで、内燃機
関2を停止して電動機9を単独運転させた場合の、バッ
テリ量や充電状態や運転可能時間等の種々の情報を表示
器に表示することが可能となる。また、検出・検知した
バッテリ14等の情報を、充電制御や電動機9の駆動時
の制御に対してフィードバックすることができ、充電制
御や駆動制御の精度を向上させることができる。
【0032】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。即ち、請求項1に示す
ごとく、航走用内燃機関と、該内燃機関に接続される動
力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用機器を
設置し、動力伝達装置に電動機を配設する機構におい
て、該発電用機器からの出力を、整流・平滑機器、直流
/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電するの
で、船内電力供給用の発電用機器と、電動機駆動用のバ
ッテリを充電するための発電用機器とを兼用して、発電
および推進システムの構成の簡素化を図ることができ
る。また、推進用に用いられる内燃機関の余剰出力を、
発電用機器の駆動に用いて、電力供給やバッテリを充電
するために有効活用することができる。さらに、発電用
機器からの電力を一旦バッテリに蓄えた上で、電動機を
駆動するように構成しているので、内燃機関の運転状態
に影響されることなく、電動機を安定して駆動すること
が可能である。特に、内燃機関が停止状態にあるときで
も、バッテリに蓄えられた電力で電動機を駆動し、安定
的に推進することが可能である。
以下に示すような効果を奏する。即ち、請求項1に示す
ごとく、航走用内燃機関と、該内燃機関に接続される動
力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用機器を
設置し、動力伝達装置に電動機を配設する機構におい
て、該発電用機器からの出力を、整流・平滑機器、直流
/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電するの
で、船内電力供給用の発電用機器と、電動機駆動用のバ
ッテリを充電するための発電用機器とを兼用して、発電
および推進システムの構成の簡素化を図ることができ
る。また、推進用に用いられる内燃機関の余剰出力を、
発電用機器の駆動に用いて、電力供給やバッテリを充電
するために有効活用することができる。さらに、発電用
機器からの電力を一旦バッテリに蓄えた上で、電動機を
駆動するように構成しているので、内燃機関の運転状態
に影響されることなく、電動機を安定して駆動すること
が可能である。特に、内燃機関が停止状態にあるときで
も、バッテリに蓄えられた電力で電動機を駆動し、安定
的に推進することが可能である。
【0033】請求項2に記載のごとく、航走用内燃機関
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関に
取り付けられる発電機からの出力を、整流・平滑機器、
直流/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電す
るので、船内電力供給を低回転時でも可能として、船内
電力供給時の内燃機関の振動・騒音を抑えつつ、広い回
転数域で安定的に充電を行うことを可能となる。
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関に
取り付けられる発電機からの出力を、整流・平滑機器、
直流/直流コンバータを順に介して、バッテリに充電す
るので、船内電力供給を低回転時でも可能として、船内
電力供給時の内燃機関の振動・騒音を抑えつつ、広い回
転数域で安定的に充電を行うことを可能となる。
【0034】請求項3に記載のごとく、航走用内燃機関
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関及
び動力伝達装置とは別置きの発電機、又は商用電源から
の出力を、直流変換した後、バッテリに充電するので、
当該システムの簡素化を図ることができる。また、この
ような構成をとることで、発電機能を有しない推進機器
でも、電動機を安定的に駆動することができ、本システ
ムと同等の発電及び駆動システムを構築することが可能
となる。さらに、船舶が寄港している際等、別置発電機
や商用電源がある場合には、内燃機関を運転することな
くバッテリを充電することができ、充電作業も容易とな
る。
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置する機構、又は動力
伝達装置に電動機を配設する機構において、内燃機関及
び動力伝達装置とは別置きの発電機、又は商用電源から
の出力を、直流変換した後、バッテリに充電するので、
当該システムの簡素化を図ることができる。また、この
ような構成をとることで、発電機能を有しない推進機器
でも、電動機を安定的に駆動することができ、本システ
ムと同等の発電及び駆動システムを構築することが可能
となる。さらに、船舶が寄港している際等、別置発電機
や商用電源がある場合には、内燃機関を運転することな
くバッテリを充電することができ、充電作業も容易とな
る。
【0035】請求項4に記載のごとく、航走用内燃機関
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置し、動力伝達装置に
電動機を配設する機構において、該発電用機器からの発
電出力をバッテリに充電する際には、発電用機器が発電
を開始する前にオープン電圧等のバッテリ状態を検出
し、充電中はバッテリの電圧・電流等のバッテリ状態を
検知して、これらのバッテリ状態に応じてバッテリへの
充電を行うので、内燃機関を停止して電動機を単独運転
させた場合の、バッテリ量や充電状態や運転可能時間等
の種々の情報を表示器に表示することが可能となる。ま
た、検出・検知したバッテリ等の情報を、充電制御や電
動機の駆動時の制御に対してフィードバックすることが
でき、充電制御や駆動制御の精度を向上させることがで
きる。
と、該内燃機関に接続される動力伝達装置との間に、船
内電力供給を行う発電用機器を設置し、動力伝達装置に
電動機を配設する機構において、該発電用機器からの発
電出力をバッテリに充電する際には、発電用機器が発電
を開始する前にオープン電圧等のバッテリ状態を検出
し、充電中はバッテリの電圧・電流等のバッテリ状態を
検知して、これらのバッテリ状態に応じてバッテリへの
充電を行うので、内燃機関を停止して電動機を単独運転
させた場合の、バッテリ量や充電状態や運転可能時間等
の種々の情報を表示器に表示することが可能となる。ま
た、検出・検知したバッテリ等の情報を、充電制御や電
動機の駆動時の制御に対してフィードバックすることが
でき、充電制御や駆動制御の精度を向上させることがで
きる。
【図1】本発明の発電および推進システムにかかる船舶
の推進装置を示す図である。
の推進装置を示す図である。
【図2】推進装置の第二実施例を示す図である。
【図3】発電機回転数と発電機出力との関係を示す図で
ある。
ある。
【図4】推進装置の第三実施例を示す図である。
【図5】推進装置の第四実施例を示す図である。
【図6】推進装置におけるバッテリの充電フローを示す
図である。
図である。
1 推進装置
2 内燃機関
3 動力伝達装置
4 プロペラ
10 発電用機器
11 リレー
12 整流機器
13 DC/DCコンバータ
14 バッテリ
15 コントローラ
16 インバータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H02P 9/04 H02P 9/04 J
(72)発明者 戸田 隆行
大阪府大阪市北区茶屋町1番32号 ヤンマ
ーディーゼル株式会社内
(72)発明者 常陸 純一
大阪府大阪市北区茶屋町1番32号 ヤンマ
ーディーゼル株式会社内
Fターム(参考) 3G093 AA19 EB08
5H590 AA01 AA04 AA08 AB04 AB05
CA07 CA22 CB03 CC01 CD01
CD03 CD10 CE03 CE05 DD25
EA07 EA13 EB02 EB14 EB21
FA05 FA08 FC12 GA02 GA04
HA02 HA04 HA27 KK01
Claims (4)
- 【請求項1】 航走用内燃機関と、該内燃機関に接続さ
れる動力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用
機器を設置し、動力伝達装置に電動機を配設する機構に
おいて、 該発電用機器からの出力を、整流・平滑機器、直流/直
流コンバータを順に介して、バッテリに充電することを
特徴とする船舶の発電及び推進システム。 - 【請求項2】 航走用内燃機関と、該内燃機関に接続さ
れる動力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用
機器を設置する機構、又は動力伝達装置に電動機を配設
する機構において、 内燃機関に取り付けられる発電機からの出力を、整流・
平滑機器、直流/直流コンバータを順に介して、バッテ
リに充電することを特徴とする船舶の発電及び推進シス
テム。 - 【請求項3】 航走用内燃機関と、該内燃機関に接続さ
れる動力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用
機器を設置する機構、又は動力伝達装置に電動機を配設
する機構において、 内燃機関及び動力伝達装置とは別置きの発電機、又は商
用電源からの出力を、直流変換した後、バッテリに充電
することを特徴とする船舶の発電及び推進システム。 - 【請求項4】 航走用内燃機関と、該内燃機関に接続さ
れる動力伝達装置との間に、船内電力供給を行う発電用
機器を設置し、動力伝達装置に電動機を配設する機構に
おいて、 該発電用機器からの発電出力をバッテリに充電する際に
は、発電用機器が発電を開始する前にオープン電圧等の
バッテリ状態を検出し、充電中はバッテリの電圧・電流
等のバッテリ状態を検知して、これらのバッテリ状態に
応じてバッテリへの充電を行うことを特徴とする船舶の
発電及び推進システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001278214A JP2003081191A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 船舶の発電及び推進システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001278214A JP2003081191A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 船舶の発電及び推進システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003081191A true JP2003081191A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19102619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001278214A Pending JP2003081191A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 船舶の発電及び推進システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003081191A (ja) |
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2001
- 2001-09-13 JP JP2001278214A patent/JP2003081191A/ja active Pending
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