JP2021169250A - 舶用電源システムおよび船舶推進システムにおける電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機を含む船舶推進装置に電力を供給する場合にも、エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することが可能な舶用電源システム、および、船舶推進システムにおける電力制御方法を提供する。【解決手段】船舶１００は、スタータモータ２５に電力を供給するメインバッテリ３３と、電動機２２に電力を供給する電動機バッテリ３４と、ＢＭＵ５と、ハイブリッド制御部３１とを備える。ＢＭＵ５は、ハイブリッド制御部３１の指令に基づいて、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力するとともに、総需要電力量Ｄ０に余剰電力量Ｐｓがある場合に、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部を電動機バッテリ３４に対して出力する。【選択図】図３

Description

この発明は、舶用電源システムおよび船舶推進システムにおける電力制御方法に関する。

従来、エンジンと電動機とを含む船舶推進装置に電力を供給する舶用電源システム、および、船舶推進システムにおける電力制御方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、エンジンと電動モータとを含む船舶推進機を備える船舶が開示されている。この船舶推進機には、プロペラが設けられている。そして、エンジンおよび電動モータは共に、プロペラを回転させる動力を発生させるように構成されている。また、この船舶は、スタータモータと、スタータモータに電力を供給する第１のバッテリと、電動モータに電力を供給する第２のバッテリとを含む。そして、スタータモータは、第１のバッテリからの電力を用いてエンジンを始動させるように構成されている。また、電動モータは、第２のバッテリからの電力を用いてプロペラを回転させるように構成されている。

特開２０１７−２１８０１６号公報

ここで、上記特許文献１には記載されていないが、船舶推進機に電力を供給する船舶（舶用電源システム）では、第１のバッテリおよび第２のバッテリを充電させるために、第１のバッテリおよび第２のバッテリに電力を供給する必要がある。しかしながら、第１のバッテリに対する電力の供給量が比較的小さく、第１のバッテリの充電量が低下した場合、スタータモータによってはエンジンを始動させにくくなる場合があると考えられる。したがって、従来から、電動モータ（電動機）を含む船舶推進機（船舶推進装置）に電力を供給する場合にも、エンジンを始動させるスタータモータ（始動装置）に電力を供給する第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することが可能な舶用電源システム、および、船舶推進システムにおける電力制御方法が望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、電動機を含む船舶推進装置に電力を供給する場合にも、エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することが可能な舶用電源システム、および、船舶推進システムにおける電力制御方法を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明の第１の局面による舶用電源システムは、推進部と、推進部を駆動させるエンジンと、推進部を駆動させる電動機とを含む船舶推進装置に、電力を供給する舶用電源システムであって、エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリと、電動機に電力を供給する第２バッテリとを含むバッテリユニットと、第１バッテリおよび第２バッテリに接続された電力分配部と、を備え、電力分配部は、第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を第１バッテリに出力するとともに、バッテリユニットが必要とする総需要電力量に余剰電力がある場合に、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して出力するように構成されている。

この第１の局面による舶用電源システムでは、上記のように、エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を第１バッテリに出力するとともに、バッテリユニットが必要とする総需要電力量に余剰電力がある場合に、余剰電力の少なくとも一部を電動機に電力を供給する第２バッテリに対して出力するように、電力分配部を構成する。これにより、第２バッテリが舶用電源システムに設けられている場合でも、電力分配部により第１バッテリに第２バッテリよりも優先して供給することができる。そして、第１バッテリに必要な需要電力量の電力を第１バッテリに供給した状態で、比較的優先順位の低い第２バッテリには余剰電力を供給することができる。この結果、電動機を含む船舶推進装置に電力を供給する場合にも、第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、電力分配部は、総需要電力量から、少なくとも第１バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量である余剰電力の少なくとも一部を、第２バッテリに対して出力するように構成されている。このように構成すれば、総需要電力量のうちから第１バッテリが必要とする需要電力量を確保した状態で、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して供給することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、バッテリユニットは、船舶内の機器うちの電動機以外で、かつ、エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、電力分配部は、第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を第１バッテリに出力するとともに、総需要電力量に余剰電力がある場合に、余剰電力の少なくとも一部を第３バッテリに対して出力するように構成されている。このように構成すれば、舶用電源システムに第３バッテリが設けられている場合でも、余剰電力の少なくとも一部を第３バッテリに供給することができる。この結果、舶用電源システムに、第１バッテリおよび第２バッテリに加えて、第３バッテリが設けられている場合でも、第３バッテリよりも優先して第１バッテリに電力が供給されるので、第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

この場合、好ましくは、電力分配部は、余剰電力から第３バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量の電力を、第２バッテリに対して出力するように構成されている。このように構成すれば、余剰電力のうちから第３バッテリが必要とする需要電力量を確保した状態で、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して供給することができる。この結果、第３バッテリが必要とする需要電力量の余剰電力を、第２バッテリよりも優先して第３バッテリに供給することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、バッテリユニットは、船舶内の機器うちの電動機以外で、かつ、エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、電力分配部は、余剰電力が余剰電力しきい値よりも小さい場合に、第３バッテリに対する電力の供給を制限するか、または、第３バッテリに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、余剰電力が比較的小さい場合に、出力電力量のうちの第３バッテリに対する電力の供給量を小さくすることができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、第２バッテリの充電量に基づいて、電動機の駆動を制限する電動機制御部をさらに備える。このように構成すれば、第２バッテリの充電量が十分でない場合に、電動機の駆動を制限することにより、第２バッテリの電力の消費量を低減することができる。このため、第２バッテリの充電量の低下を抑制することができるので、総需要電力量のうちの第２バッテリが必要とする需要電力量を小さくすることができ、出力電力量のうちの第１バッテリへの電力供給量が低下するのをより抑制することができる。

この場合、好ましくは、バッテリユニットは、船舶内の機器うちの電動機以外で、かつ、エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、電力分配部は、第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合に、第３バッテリに対する電力の供給を制限するか、または、第３バッテリに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている。ここで、第２バッテリの充電量が比較的小さい場合（充電量しきい値よりも小さい場合）、第２バッテリからの電力を用いた電動機の駆動を継続しにくくなる場合があると考えられる。これに対して、本発明では、電力分配部を、第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合に、第３バッテリに対する電力の供給を制限するか、または、第３バッテリに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成する。これにより、第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下となった場合には、第３バッテリに対する電力の供給量を制限または０にすることにより、余剰電力のうちの第２バッテリへ供給される電力供給量を大きくすることができる。

上記第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合に、第３バッテリに対する電力の供給を制限するかまたは電力の供給を停止する制御を行う舶用電源システムにおいて、好ましくは、船舶推進装置は、エンジンと推進部との間に設けられ、エンジンからの回転力を推進部に伝達する状態と、エンジンからの回転力を推進部に伝達しない状態とを切り替えるクラッチを含み、電動機制御部は、第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合にも、クラッチが切り替え動作を行う際に電動機によりクラッチの駆動を補助する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、電動機によりクラッチの駆動を補助することによって、クラッチが切り替えられる際に生じる騒音を低減することができる。そして、本発明では、上記のように構成することにより、第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合でも、電動機によりクラッチの駆動を継続して補助することができる。この結果、第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合でも、クラッチが切り替えられる際に生じる騒音を低減することができる。

上記電動機制御部を備える舶用電源システムにおいて、好ましくは、電力分配部から第２バッテリに流れる電流値と、第２バッテリから電動機制御部に流れる電流値とに基づいて、第２バッテリの充電量を取得する充電量取得部をさらに備える。このように構成すれば、電力分配部から第２バッテリに流れる電流値と、第２バッテリから電動機制御部に流れる電流値とを検出することにより、第２バッテリの充電量を充電量取得部（電動機制御部）により容易に取得することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、電力分配部は、電力分配部と第１バッテリとの間に流れる電流値を検出する電流値検出部を含むとともに、電流値に基づいて、第１バッテリが必要とする需要電力量を取得するように構成されている。このように構成すれば、電流値検出部を設けることにより、第１バッテリが必要とする需要電力量を電力分配部により容易に取得することができる。

この場合、好ましくは、電力分配部は、電力分配部から第１バッテリに流れる電流値に基づく第１バッテリを充電する量から、第１バッテリから電力分配部に流れる電流値に基づく第１バッテリの電力を消費する量を差分した量を、第１バッテリが必要とする需要電力量として取得するように構成されている。このように構成すれば、第１バッテリから電力分配部に流れる電流値と、電力分配部から第１バッテリに流れる電流値とを検出することにより、第１バッテリが必要とする需要電力量を電力分配部により容易に取得することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、電力分配部は、余剰電力のうちの少なくとも一部の電力の電圧を昇圧するとともに昇圧された電力を、第２バッテリに出力するコンバータを含む。このように構成すれば、電力分配部に入力される電力の電圧値（余剰電力の電圧値）が、第２バッテリに入力される電圧値よりも小さい場合でも、余剰電力のうちの少なくとも一部の電力の電圧を昇圧することができるので、第２バッテリに容易に電力を供給することができる。そして、コンバータは、電圧を昇圧する際に電力の大きさを調整することができるので、コンバータを用いて、第１バッテリに出力する電力量と第２バッテリに出力する電力量とを容易に分配することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、電力分配部は、余剰電力がない場合に、第２バッテリから電力を電力分配部に入力させるように構成されている。このように構成すれば、余剰電力がない場合でも、第２バッテリからの電力を第１バッテリに供給することができる。この結果、第１バッテリへの電力供給量が低下するのを、さらに抑制することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、発電するとともに、発電した電力を電力分配部に入力させる発電機をさらに備える。このように構成すれば、電力分配部に供給するための電力を、発電機により発電することができる。

上記第１の局面による舶用電源システムにおいて、好ましくは、電力分配部は、第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を第１バッテリに出力するとともに、バッテリユニットに入力される入力電力量から、バッテリユニットから出力される出力電力量を差し引いた電力量である総需要電力量に余剰電力がある場合に、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して出力するように構成されている。このように構成すれば、総需要電力量を容易に取得することができるとともに、取得した総需要電力量に基づいて、第２バッテリよりも第１バッテリに対して優先的に電力を供給することができる。

この発明の第２の局面による舶用電源システムは、推進部と、推進部を駆動させるエンジンと、推進部を駆動させる電動機とを含む船舶推進装置に、電力を供給する舶用電源システムであって、エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリと、電動機に電力を供給する第２バッテリとを含むバッテリユニットと、第１バッテリおよび第２バッテリに接続された電力分配部と、を備え、電力分配部は、第２バッテリよりも第１バッテリに優先的に電力を出力するように構成されている。

この発明の第２の局面による舶用電源システムでは、上記のように、電力分配部を、第２バッテリよりも第１バッテリに優先的に電力を出力するように構成する。これにより、第１の局面による舶用電源システムと同様に、電動機を含む船舶推進装置に電力を供給する場合にも、第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

この発明の第３の局面による船舶推進システムにおける電力制御方法は、推進部と、推進部を駆動させるエンジンと、推進部を駆動させる電動機とを含む船舶推進システムにおける電力制御方法であって、エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を、第１バッテリに出力し、第１バッテリおよび電動機に電力を供給する第２バッテリを含むバッテリユニットが必要とする総需要電力量に余剰電力がある場合に、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して出力する。

この発明の第３の局面による船舶推進システムにおける電力制御方法では、上記のように構成することにより、第１の局面による舶用電源システムおよび第２の局面による舶用電源システムと同様に、電動機を含む船舶推進装置に電力を供給する場合にも、第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

上記第３の局面による電力制御方法において、好ましくは、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して出力することは、総需要電力量から、少なくとも第１バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量である余剰電力の少なくとも一部を、第２バッテリに対して出力することを含む。このように構成すれば、総需要電力量のうちから第１バッテリが必要とする需要電力量を確保した状態で、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して供給することができる。

上記第３の局面による電力制御方法において、好ましくは、バッテリユニットは、船舶内の機器うちの電動機以外で、かつ、エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、総需要電力量に余剰電力がある場合に、余剰電力の少なくとも一部を第３バッテリに対して出力することをさらに備える。このように構成すれば、バッテリユニットに、第１バッテリおよび第２バッテリに加えて、第３バッテリが設けられている場合でも、余剰電力の少なくとも一部を第３バッテリに供給することができる。この結果、バッテリユニットに第３バッテリが設けられている場合でも、第３バッテリよりも優先して第１バッテリに電力が供給されるので、第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

この場合、好ましくは、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して出力することは、余剰電力から第３バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量の電力を、第２バッテリに対して出力することを含む。このように構成すれば、余剰電力のうちから第３バッテリが必要とする需要電力量を確保した状態で、余剰電力の少なくとも一部を第２バッテリに対して供給することができる。この結果、第３バッテリが必要とする需要電力量の余剰電力を、第２バッテリよりも優先して第３バッテリに供給することができる。

本発明によれば、上記のように、電動機を含む船舶推進装置に電力を供給する場合にも、エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリへの電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

第１実施形態による船舶制御システムを備えた船舶を模式的に示した斜視図である。 第１実施形態による船外機の構成を説明するための側面図である。 第１実施形態による船舶の構成を示すブロック図である。 第１実施形態による船舶制御システムの制御処理を示すフロー図（１）である。 第１実施形態による船舶制御システムの制御処理を示すフロー図（２）である。 第２実施形態による船舶の構成を示すブロック図である。 第３実施形態による船舶の構成を示すブロック図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
（船舶の全体構成）
図１〜図３を参照して、第１実施形態による船舶１００の構成について説明する。なお、図中、ＦＷＤは、船舶１００の前進方向を示しており、ＢＷＤは、船舶１００の後進方向を示している。

船舶１００は、図１に示すように、船体１と、船外機２と、船舶制御システム３と、転舵装置４（図２参照）とを備える。すなわち、船舶１００は、船外機艇として構成されている。また、船舶制御システム３は、船外機２に電力を供給する電源システムとして構成されている。なお、船外機２は、特許請求の範囲の「船舶推進装置」の一例である。また、船舶制御システム３は、特許請求の範囲の「舶用電源システム」の一例である。

（船外機の構成）
図２に示すように、船外機２は、転舵装置４を介して船体１に取り付けられている。そして、船外機２は、エンジン２１と、電動機２２と、プロペラ２３と、エンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２４と、スタータモータ２５と、クラッチ２６と、シフトアクチュエータ２７とを含む。なお、プロペラ２３は、特許請求の範囲の「推進部」の一例である。また、スタータモータ２５は、特許請求の範囲の「始動装置」の一例である。

エンジン２１は、プロペラ２３を駆動させるように構成されている。具体的には、エンジン２１は、ガソリンや軽油などの爆発燃焼により駆動される内燃機関により構成されている。また、エンジン２１は、ドライブシャフト２１ａ、クラッチ２６およびプロペラシャフト２３ａを介して、プロペラ２３に接続されている。そして、エンジン２１の駆動力（回転力）がプロペラ２３に伝達されることにより、プロペラ２３が回転し、船舶１００（船体１）が推進する。

電動機２２は、プロペラ２３を駆動させるように構成されている。電動機２２は、モータとして構成されている。そして、電動機２２は、インバータ装置４１により変換された電力を用いて駆動するように構成されている。そして、電動機２２は、シャフト２２ａ、クラッチ２６およびプロペラシャフト２３ａを介して、プロペラ２３に接続されている。そして、電動機２２の駆動力（回転力）がプロペラ２３に伝達されることにより、プロペラ２３が回転し、船舶１００（船体１）が推進する。また、電動機２２は、クラッチ２６が後述する切り替える動作を行う際に、クラッチ２６（プロペラシャフト２３ａ）を駆動させて補助するように構成されている。

プロペラ２３は、水中に配置されており、回転することにより、推進力を生じさせるように構成されている。

図３に示すように、エンジンＥＣＵ２４は、後述するハイブリッド制御部３１およびインバータ装置４１と通信可能に構成されている。たとえば、エンジンＥＣＵ２４と、ハイブリッド制御部３１およびインバータ装置４１とＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により、情報および指令信号を送受信するように構成されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＢＭＵ５を介して、メインバッテリ３３に接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、メインバッテリ３３からの電力を用いて動作する。なお、図３では、点線を通信線として、実線を動力線として記載している。また、通信線は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。

スタータモータ２５は、エンジン２１を始動させるように構成されている。具体的には、スタータモータ２５は、ＢＭＵ５を介して、メインバッテリ３３に接続されている。そして、スタータモータ２５は、メインバッテリ３３からの電力を用いて駆動するように構成されている。具体的には、スタータモータ２５は、エンジンＥＣＵ２４（ハイブリッド制御部３１）からの指令に基づいて、エンジン２１のクランク軸を回動させる（クランキングさせる）ように構成されている。そして、エンジン２１は、スタータモータ２５によりクランキングされるとともに、図示しない燃料供給装置によりエンジン２１内に燃料が供給され、図示しない点火装置によってエンジン２１内の燃料に点火されることにより、始動するように構成されている。なお、燃料供給装置および点火装置には、メインバッテリ３３からの電力が供給されている。

図２に示すように、クラッチ２６は、エンジン２１とプロペラ２３との間に設けられ、エンジン２１からの回転力をプロペラ２３に伝達する状態（「シフト位置が前進位置の状態」または「シフト位置が後進位置」の状態）と、エンジン２１からの回転力をプロペラ２３に伝達しない状態（「シフト位置が中立位置」の状態）とを切り替える（切り替え動作を行う）ように構成されている。クラッチ２６は、たとえば、ドッグクラッチとして構成されている。なお、クラッチ２６は、摩擦クラッチであってもよい。また、電動機２２は、クラッチ２６が切り替え動作を行う前に、クラッチ２６内のギヤまたはプロペラ２３を回転させることにより、エンジン２１に接続されたドライブシャフトの回転に同調させるように構成されている。クラッチ２６内のギヤの回転速度とドライブシャフトの回転速度とが近いことにより、クラッチ２６による切り替え動作の際のクラッチ２６内の衝撃が低減される。

シフトアクチュエータ２７は、ハイブリッド制御部３１による指令に基づいて、シフト位置を、前進位置と中立位置との間で移動させるとともに、後進位置と中立位置との間で移動させるように構成されている。

（船舶制御システムの構成）
図３に示すように、船舶制御システム３は、バッテリユニット３０と、ハイブリッド制御部３１と、操船ユニット３２と、コンバータ３６と、外部接続電源部３７と、ハウス負荷３８と、インバータ装置４１と、発電機４２と、バッテリマネジメントユニット５（以下、「ＢＭＵ５」という）とを含む。バッテリユニット３０は、メインバッテリ３３と、電動機バッテリ３４と、ハウスバッテリ３５とを含む。なお、ハイブリッド制御部３１、コンバータ３６およびＢＭＵ５は、特許請求の範囲の「電力分配部」の一例である。また、メインバッテリ３３は、特許請求の範囲の「第１バッテリ」の一例である。また、電動機バッテリ３４は、特許請求の範囲の「第２バッテリ」の一例である。また、ハウスバッテリ３５は、特許請求の範囲の「第３バッテリ」の一例である。また、ハイブリッド制御部３１は、特許請求の範囲の「充電量取得部」の一例である。また、インバータ装置４１は、特許請求の範囲の「電動機制御部」の一例である。

ハイブリッド制御部３１と、操船ユニット３２と、メインバッテリ３３と、電動機バッテリ３４と、ハウスバッテリ３５と、コンバータ３６と、外部接続電源部３７と、ＢＭＵ５とは、たとえば、船体１に配置されている。インバータ装置４１と、発電機４２とは、船外機２内に配置されている。

ハイブリッド制御部３１は、船外機２におけるエンジン２１の駆動と、船外機２における電動機２２の駆動との両方を制御する制御回路である。たとえば、ハイブリッド制御部３１は、ＣＰＵ等の演算処理を行うプロセッサを含む。

ここで、第１実施形態では、ハイブリッド制御部３１は、電動機バッテリ３４の充電量Ｃを取得するように構成されている。具体的には、ハイブリッド制御部３１は、電動機バッテリ３４からインバータ装置４１に流れる電流値Ｉ２ａと、ＢＭＵ５から電動機バッテリ３４に流れる電流値Ｉ２ｂとに基づいて、電動機バッテリ３４の充電量Ｃを取得するように構成されている。具体的には、ハイブリッド制御部３１は、後述するインバータ装置４１に設けられた電流センサ４１ａから取得した電流値Ｉ２ａと、後述するＢＭＵ５の第２電流センサ５２ｂから取得した電流値Ｉ２ｂとに基づいて、電動機バッテリ３４の充電量Ｃを演算するように構成されている。すなわち、ハイブリッド制御部３１は、電動機バッテリ３４に充電される電力量と、電動機バッテリ３４の消費電力量とに基づいて、電動機バッテリ３４の充電量Ｃを演算する。

また、第１実施形態では、ハイブリッド制御部３１は、電流値Ｉ１ａおよびＩ１ｂに基づいて、メインバッテリ３３が必要とする電力量である需要電力量Ｄ１を取得するように構成されている。すなわち、ハイブリッド制御部３１は、電流値Ｉ１ｂに基づくメインバッテリ３３を充電する量から、電流値Ｉ１ａに基づくメインバッテリ３３の電力を消費する量を差分した量を、需要電力量Ｄ１として取得する。すなわち、ハイブリッド制御部３１は、メインバッテリ３３の電圧値をＶ１とした場合、以下の式（１）に基づく需要電力量Ｄ１を取得する。なお、船舶制御システム３に、電圧値検出部を設けて、電圧値検出部が電圧値Ｖ１および後述する電圧値Ｖ２およびＶ３を検出してもよいし、船舶制御システム３に、電圧値検出部を設けずに、予め設定された値（定格値）を電圧値Ｖ１、Ｖ２およびＶ３としてハイブリッド制御部３１が取得してもよい。
Ｄ１ ＝ （Ｉ１ｂ−Ｉ１ａ）×Ｖ１ ・・・ （１）

また、ハイブリッド制御部３１は、電流値Ｉ２ａおよびＩ２ｂに基づいて、電動機バッテリ３４が必要とする電力量である需要電力量Ｄ２を取得し、電流値Ｉ３ａおよびＩ３ｂに基づいて、ハウスバッテリ３５が必要とする電力量である需要電力量Ｄ３を取得する。すなわち、ハイブリッド制御部３１は、コンバータ３６の入力側に印加される電圧値をＶ２とし、ハウスバッテリ３５の電圧値をＶ３とした場合、電力量Ｄ２ａおよびＤ３をそれぞれ、以下の式（２）および（３）に基づいて取得する。
Ｄ２ ＝ （Ｉ２ｂ−Ｉ２ａ）×Ｖ２ ・・・ （２）
Ｄ３ ＝ （Ｉ３ｂ−Ｉ３ａ）×Ｖ３ ・・・ （３）
なお、需要電力量Ｄ３は、特許請求の範囲の「余剰電力しきい値」の一例である。

また、ハイブリッド制御部３１は、バッテリユニット３０が必要する総需要電力量Ｄ０を取得する。総需要電力量Ｄ０は、需要電力量Ｄ１とＤ２とＤ３との合計量である。また、ハイブリッド制御部３１は、総需要電力量Ｄ０から、需要電力量Ｄ１を差し引いた電力量である余剰電力量Ｐｓを取得する。たとえば、メインバッテリ３３の電圧値をＶ１とし、コンバータ３６に印加される電圧値をＶ２とし、ハウスバッテリ３５の電圧値をＶ３とした場合、総需要電力量Ｄ０は、以下の式（４）に基づいて、取得される。すなわち、総需要電力量Ｄ０は、バッテリユニット３０に対する入力電力量からバッテリユニット３０からの出力電力量を差し引いた電力量である。
Ｄ０ ＝ Ｄ１ ＋ Ｄ２ ＋ Ｄ３
＝ （Ｉ１ｂ−Ｉ１ａ）×Ｖ１＋（Ｉ２ｂ−Ｉ２ａ）×Ｖ２＋（Ｉ３ｂ−Ｉ３ａ）×Ｖ３ ・・・ （４）

操船ユニット３２は、リモートコントローラー３２ａ（以下「リモコン３２ａ」とする）と、ジョイスティック３２ｂと、操船制御部３２ｃとを含む。リモコン３２ａおよびジョイスティック３２ｂは、操作者による入力操作を受け付けるとともに、受け付けた入力操作に基づく操作信号を操船制御部３２ｃに伝達する。そして、操船制御部３２ｃは、リモコンＥＣＵとして構成されており、操作信号を、ハイブリッド制御部３１を介してエンジンＥＣＵ２４および転舵装置４に伝達するように構成されている。

メインバッテリ３３は、エンジン２１を始動させるスタータモータ２５に、ＢＭＵ５を介して、電力を供給するように構成されている。電動機バッテリ３４は、電動機２２にインバータ装置４１を介して電力を供給するように構成されている。ハウスバッテリ３５は、船舶１００内の機器うちの電動機２２以外で、かつ、スタータモータ２５以外の少なくとも一部の機器であるハウス負荷３８に電力を供給するように構成されている。また、メインバッテリ３３、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５は、鉛蓄電池またはリチウムイオン電池により構成されている。たとえば、メインバッテリ３３、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５が共に、鉛蓄電池により構成されている。

コンバータ３６は、後述する余剰電力量Ｐｓのうちの少なくとも一部の電力の電圧を昇圧するとともに昇圧された電力を、電動機バッテリ３４に出力するように構成されている。たとえば、コンバータ３６は、１２Ｖの電圧を、３６Ｖまたは４８Ｖの電圧に昇圧するように構成されている。

外部接続電源部３７は、船舶１００の外部の電源部（商用電源）と接続可能に構成されている。外部接続電源部３７は、ＢＭＵ５に接続されており、船舶１００の外部の電源部から供給された電力を、ＢＭＵ５に入力するように構成されている。たとえば、外部接続電源部３７は、交流電力を直流電力に変換して、直流電力をＢＭＵ５に入力するように構成されている。

ハウス負荷３８は、ハウスバッテリ３５からの電力を用いて動作する機器である。ハウス負荷３８は、船舶１００内の機器うちの電動機２２以外で、かつ、スタータモータ２５以外の少なくとも一部の機器である。たとえば、ハウス負荷３８は、キャビン内の照明および魚群探知機である。

インバータ装置４１は、ハイブリッド制御部３１およびエンジンＥＣＵ２４の少なくとも一方の指令に基づいて、電動機バッテリ３４からの直流電力を交流電力に変換するとともに、電動機２２に交流電力を供給するように構成されている。また、インバータ装置４１には、電動機バッテリ３４からインバータ装置４１に流れる電流値Ｉ２ａを検出する電流センサ４１ａが設けられている。

発電機４２は、エンジン２１が駆動することによって発電するとともに、発電した電力をＢＭＵ５に入力させるように構成されている。

（ＢＭＵの構成）
ＢＭＵ５は、総需要電力量Ｄ０に余剰電力量Ｐｓがある場合に、メインバッテリ３３と電動機バッテリ３４とに総需要電力量Ｄ０を分配するように構成されている。具体的には、第１実施形態では、ＢＭＵ５は、メインバッテリ３３が必要とする電力量である需要電力量Ｄ１の電力（第１出力電力Ｐ１）をメインバッテリ３３に出力するとともに、総需要電力量Ｄ０に余剰電力量Ｐｓがある場合に、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部（第２出力電力Ｐ２）を電動機バッテリ３４に対して出力するように構成されている。

また、ＢＭＵ５は、外部接続電源部３７と発電機４２とに接続されている。そして、ＢＭＵ５は、外部接続電源部３７と発電機４２との少なくとも一方から入力電力量Ｐｉの電力が入力されるように構成されている。

また、ＢＭＵ５は、メインバッテリ３３と、電動機バッテリ３４と、ハウスバッテリ３５と、インバータ装置４１とに接続されている。また、ＢＭＵ５は、第１スイッチ５１ａと、第２スイッチ５１ｂと、第３スイッチ５１ｃと、第１電流センサ５２ａと、第２電流センサ５２ｂと、第３電流センサ５２ｃと、分配制御部５３とを含む。そして、ＢＭＵ５は、第１スイッチ５１ａを介して、メインバッテリ３３に接続されている。また、ＢＭＵ５は、第２スイッチ５１ｂを介して、電動機バッテリ３４に接続されている。また、ＢＭＵ５は、第３スイッチ５１ｃを介して、ハウスバッテリ３５に接続されている。なお、第１電流センサ５２ａは、特許請求の範囲の「電流値検出部」の一例である。

分配制御部５３は、ハイブリッド制御部３１からの指令に基づいて、第１スイッチ５１ａと、第２スイッチ５１ｂと、第３スイッチ５１ｃとの各々の動作を制御するように構成されている。具体的には、第１スイッチ５１ａは、ＢＭＵ５とメインバッテリ３３とを導通させる状態と、ＢＭＵ５とメインバッテリ３３とを遮断する状態とを切り替える。第２スイッチ５１ｂは、ＢＭＵ５と電動機バッテリ３４とを導通させる状態と、ＢＭＵ５と電動機バッテリ３４とを遮断する状態とを切り替える。第３スイッチ５１ｃは、ＢＭＵ５とハウスバッテリ３５とを導通させる状態と、ＢＭＵ５とハウスバッテリ３５とを遮断する状態とを切り替える。

第１電流センサ５２ａは、メインバッテリ３３からＢＭＵ５に流れる電流値Ｉ１ａと、ＢＭＵ５からメインバッテリ３３に流れる電流値Ｉ１ｂとを検出するように構成されている。第２電流センサ５２ｂは、ＢＭＵ５から電動機バッテリ３４に流れる電流値Ｉ２ｂを検出するように構成されている。第３電流センサ５２ｃは、ハウスバッテリ３５からＢＭＵ５に流れる電流値Ｉ３ａと、ＢＭＵ５からハウスバッテリ３５に流れる電流値Ｉ３ｂと、を検出するように構成されている。

そして、分配制御部５３は、電流値Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ２ｂ、Ｉ３ａおよびＩ３ｂを取得して、取得した電流値Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ２ｂ、Ｉ３ａおよびＩ３ｂをハイブリッド制御部３１に送信するように構成されている。

（電力分配に関する構成）
ここで、第１実施形態では、ＢＭＵ５は、ハイブリッド制御部３１からの指令に基づいて、電動機バッテリ３４よりもメインバッテリ３３に優先的に電力を出力するように構成されている。以下、具体的に説明する。

〈電動機バッテリの充電量が充電量しきい値以上の場合〉
ハイブリッド制御部３１は、電動機バッテリ３４の充電量Ｃと、充電量しきい値Ｃｔとを比較する制御を行う。そして、ＢＭＵ５は、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以上の場合、メインバッテリ３３、ハウスバッテリ３５および電動機バッテリ３４のこの順に優先して電力を供給するように構成されている。

具体的には、ＢＭＵ５は、総需要電力量Ｄ０から需要電力量Ｄ１を差し引いた電力量である余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部の第２出力電力Ｐ２を、電動機バッテリ３４に対して出力するように構成されている。

また、ＢＭＵ５は、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力するとともに、総需要電力量Ｄ０に余剰電力量Ｐｓがある場合に、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部の第３出力電力Ｐ３をハウスバッテリ３５に対して出力するように構成されている。そして、ＢＭＵ５は、余剰電力量Ｐｓからハウスバッテリ３５が必要とする電力量である需要電力量Ｄ３を差し引いた電力量の第２出力電力Ｐ２を、電動機バッテリ３４に対して出力するように構成されている。すなわち、第２出力電力Ｐ２の電力量Ｄ２ａは、以下の式（５）の関係が成り立つ。
Ｄ２ａ ＝ Ｄ０ − Ｄ１ − Ｄ３ ・・・ （５）

ＢＭＵ５は、余剰電力量Ｐｓが、需要電力量Ｄ２と需要電力量Ｄ３との合計値以上の場合、需要電力量Ｄ１以上の第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力し、需要電力量Ｄ２の第２出力電力Ｐ２を電動機バッテリ３４に出力し、需要電力量Ｄ３の第３出力電力Ｐ３をハウスバッテリ３５に出力する。

また、ＢＭＵ５は、余剰電力量Ｐｓが、需要電力量Ｄ２と需要電力量Ｄ３との合計値未満の場合、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力し、需要電力量Ｄ２よりも制限された電力量Ｄ２ａの第２出力電力Ｐ２を電動機バッテリ３４に出力し、需要電力量Ｄ３の第３出力電力Ｐ３をハウスバッテリ３５に出力する。

また、ＢＭＵ５は、余剰電力量Ｐｓが０以下である場合（余剰電力量Ｐｓがない場合）には、第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力するとともに、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５に対する電力の供給を停止する。すなわち、この場合、ハイブリッド制御部３１は、第２スイッチ５１ｂをオフする指令信号と、第３スイッチ５１ｃをオフする指令信号とを、ＢＭＵ５に伝達する。

〈電動機バッテリの充電量が充電量しきい値未満の場合〉
ＢＭＵ５は、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ未満の場合、メインバッテリ３３、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５のこの順に優先して電力を供給するように構成されている。

また、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ未満の場合、ハイブリッド制御部３１（インバータ装置４１）は、クラッチ２６の動作を補助する制御を行う一方、電動機２２により船舶１００を推進させる制御を制限するかまたは行わないように構成されている。すなわち、第１実施形態では、ハイブリッド制御部３１（インバータ装置４１）は、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ未満の場合でも、クラッチ２６の動作を補助する制御を行う。

また、ＢＭＵ５は、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ未満であっても、総需要電力量Ｄ０から、少なくともメインバッテリ３３が必要とする需要電力量Ｄ１を差し引いた電力量である余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部の第２出力電力Ｐ２を、電動機バッテリ３４に対して出力するように構成されている。

詳細には、ＢＭＵ５は、余剰電力量Ｐｓが、需要電力量Ｄ２と需要電力量Ｄ３との合計値以上の場合、需要電力量Ｄ１以上の第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力し、需要電力量Ｄ２の第２出力電力Ｐ２を電動機バッテリ３４に出力し、需要電力量Ｄ３の第３出力電力Ｐ３をハウスバッテリ３５に出力する。

また、第１実施形態では、ＢＭＵ５は、余剰電力量Ｐｓが、０以上でかつ需要電力量Ｄ３と需要電力量Ｄ２との合計値未満の場合、ハウスバッテリ３５に対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている。この場合、余剰電力量Ｐｓの全てが電動機バッテリ３４に供給される。なお、需要電力量Ｄ３と需要電力量Ｄ２との合計値と、需要電力量Ｄ２とは、特許請求の範囲の「余剰電力しきい値」の一例である。

また、ＢＭＵ５は、余剰電力量Ｐｓが０以下である場合には、第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力するとともに、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５への電力の供給を停止する。

［船舶の電力制御方法］
次に、図４および図５を参照して、第１実施形態による船舶１００の電力制御方法について説明する。図４および図５には、船舶１００の電力制御工程に関するフロー図が示されている。なお、下記の制御処理は、ハイブリッド制御部３１および分配制御部５３により実行される。

図４に示すように、ステップＳ１において、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが取得される。その後、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、余剰電力量Ｐｓが取得される。すなわち、総需要電力量Ｄ０、需要電力量Ｄ１、需要電力量Ｄ２および需要電力量Ｄ３が取得され、余剰電力量Ｐｓが算出される。その後、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以上か否かが判断される。充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以上の場合、ステップＳ４に進み、充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ未満の場合、ステップＳ１０１（図５参照）に進む。

ステップＳ４において、余剰電力量Ｐｓがあるか否かが判断される。すなわち、余剰電力量Ｐｓが０よりも大きいか否かが判断される。余剰電力量Ｐｓがある場合、ステップＳ５に進み、余剰電力量Ｐｓがない場合、ステップＳ８に進む。

ステップＳ５において、余剰電力量Ｐｓが、需要電力量Ｄ２と需要電力量Ｄ３との合計値以上か否かが判断される。余剰電力量Ｐｓが、需要電力量Ｄ２と需要電力量Ｄ３との合計値以上の場合、ステップＳ６に進み、余剰電力量Ｐｓが、需要電力量Ｄ２と需要電力量Ｄ３との合計値未満の場合、ステップＳ７に進む。

ステップＳ６において、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１がメインバッテリ３３に出力され、需要電力量Ｄ２の第２出力電力Ｐ２が電動機バッテリ３４に出力され、需要電力量Ｄ３の第３出力電力Ｐ３がハウスバッテリ３５に出力される。その後、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ７において、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１がメインバッテリ３３に出力され、需要電力量Ｄ２よりも制限された電力量Ｄ２ａの第２出力電力Ｐ２が電動機バッテリ３４に出力され、需要電力量Ｄ３の第３出力電力Ｐ３がハウスバッテリ３５に出力される。その後、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ８において、総需要電力量Ｄ０と等しい電力量の第１出力電力Ｐ１がメインバッテリ３３に出力される。この場合、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５には電力が供給（出力）されない。その後、ステップＳ１に戻る。

図５に示すように、充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ未満の場合に進むステップＳ１０１において、電動機２２の駆動が制限される。具体的には、電動機２２の駆動のうちクラッチ２６を補助する駆動以外の駆動が行われない。その後、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、余剰電力量Ｐｓがあるか否かが判断される。余剰電力量Ｐｓがある場合、ステップＳ１０３に進み、余剰電力量Ｐｓがない場合、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０３において、余剰電力量Ｐｓから需要電力量Ｄ２を差し引いた値が０以上か否かが判断される。余剰電力量Ｐｓから需要電力量Ｄ２を差し引いた値が０以上の場合、ステップＳ１０４に進み、０未満の場合、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４において、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１がメインバッテリ３３に出力され、需要電力量Ｄ２の第２出力電力Ｐ２が電動機バッテリ３４に出力され、需要電力量Ｄ３の第３出力電力Ｐ３がハウスバッテリ３５に出力される。その後、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ１０５において、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１がメインバッテリ３３に出力され、総需要電力量Ｄ０から需要電力量Ｄ１を差し引いた分の電力量の第２出力電力Ｐ２が電動機バッテリ３４に出力される。この場合、ハウスバッテリ３５には電力が供給されない。その後、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ１０６において、総需要電力量Ｄ０と等しい電力量の第１出力電力Ｐ１がメインバッテリ３３に出力される。この場合、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５には電力が供給（出力）されない。すなわち、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６において、メインバッテリ３３、電動機バッテリ３４およびハウスバッテリ３５のこの順に優先して電力が出力される。その後、ステップＳ１に戻る。

［第１実施形態の構造の効果］
第１実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力するとともに、バッテリユニット３０が必要とする総需要電力量Ｄ０に余剰電力量Ｐｓがある場合に、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部を電動機バッテリ３４に対して出力するように、ＢＭＵ５を構成する。これにより、電動機バッテリ３４が船舶制御システム３に設けられている場合でも、ＢＭＵ５によりメインバッテリ３３に電動機バッテリ３４よりも優先して供給することができる。そして、需要電力量Ｄ１をメインバッテリ３３に供給した状態で、比較的優先順位の低い電動機バッテリ３４には余剰電力量Ｐｓを供給することができる。この結果、電動機２２を含む船外機２に電力を供給する場合にも、メインバッテリ３３への電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、総需要電力量Ｄ０から、少なくとも需要電力量Ｄ１を差し引いた電力量である余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部を、電動機バッテリ３４に対して出力するように、ＢＭＵ５を構成する。これにより、総需要電力量Ｄ０のうちから需要電力量Ｄ１を確保した状態で、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部を電動機バッテリ３４に対して供給することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、バッテリユニット３０に、船舶１００内の機器うちの電動機２２以外で、かつ、エンジン２１を始動させるスタータモータ２５以外の少なくとも一部の機器に電力を供給するハウスバッテリ３５を設ける。そして、ＢＭＵ５を、需要電力量Ｄ１の第１出力電力Ｐ１をメインバッテリ３３に出力するとともに、総需要電力量Ｄ０に余剰電力量Ｐｓがある場合に、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部をハウスバッテリ３５に対して出力するように構成する。これにより、船舶制御システム３にハウスバッテリ３５が設けられている場合でも、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部をハウスバッテリ３５に供給することができる。この結果、船舶制御システム３にメインバッテリ３３および電動機バッテリ３４に加えて、ハウスバッテリ３５が設けられている場合でも、ハウスバッテリ３５よりも優先してメインバッテリ３３に電力が供給されるので、メインバッテリ３３への電力供給量が低下するのを極力抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＢＭＵ５を、余剰電力量Ｐｓから需要電力量Ｄ３を差し引いた電力量Ｄ２ａの第２出力電力Ｐ２を、電動機バッテリ３４に対して出力するように構成する。これにより、余剰電力量Ｐｓのうちから需要電力量Ｄ３を確保した状態で、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部を電動機バッテリ３４に対して供給することができる。この結果、需要電力量Ｄ３の余剰電力量Ｐｓを電動機バッテリ３４よりも優先してハウスバッテリ３５に供給することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、バッテリユニット３０に、船舶１００内の機器うちの電動機２２以外で、かつ、エンジン２１を始動させるスタータモータ２５以外の少なくとも一部の機器に電力を供給するハウスバッテリ３５を設ける。そして、ＢＭＵ５を、余剰電力量Ｐｓが需要電力量Ｄ３と需要電力量Ｄ２との合計値よりも小さい場合に、ハウスバッテリ３５に対する電力の供給を制限するとともに、余剰電力量Ｐｓが需要電力量Ｄ２よりも小さい場合に、ハウスバッテリ３５に対する電力の供給を停止する制御を行うように構成する。これにより、余剰電力量Ｐｓが比較的小さい場合に、総需要電力量Ｄ０のうちのハウスバッテリ３５に対する電力の供給量を小さくすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、船舶１００に、電動機バッテリ３４の充電量Ｃに基づいて、電動機２２の駆動を制限するインバータ装置４１を設ける。これにより、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが十分でない場合に、電動機２２の駆動を制限することにより、電動機バッテリ３４の電力の消費量を低減することができる。このため、電動機バッテリ３４の充電量Ｃの低下を抑制することができるので、総需要電力量Ｄ０のうちの電動機バッテリ３４が必要とする需要電力量Ｄ２を小さくすることができ、総需要電力量Ｄ０のうちのメインバッテリ３３への電力供給量が低下するのをより抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、バッテリユニット３０に、船舶１００内の機器うちの電動機２２以外で、かつ、エンジン２１を始動させるスタータモータ２５以外の少なくとも一部の機器に電力を供給するハウスバッテリ３５を設ける。そして、ＢＭＵ５を、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以下の場合に、ハウスバッテリ３５に対する電力の供給を制限するか、または、ハウスバッテリ３５に対する電力の供給を停止する制御を行うように構成する。これにより、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以下となった場合には、ハウスバッテリ３５に対する第３出力電力Ｐ３の供給量を制限または０にすることにより、余剰電力量Ｐｓのうちの電動機バッテリ３４へ供給される電力供給量を大きくすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、船外機２に、エンジン２１とプロペラ２３との間に設けられ、エンジン２１からの回転力をプロペラ２３に伝達する状態と、エンジン２１からの回転力をプロペラ２３に伝達しない状態とを切り替えるクラッチ２６を設ける。インバータ装置４１を、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以下の場合にも、クラッチ２６が切り替え動作を行う際に電動機２２によりクラッチ２６の駆動を補助する制御を行うように構成する。これにより、電動機２２によりクラッチ２６の駆動を補助することによって、クラッチ２６が切り替えられる際に生じる騒音を低減することができる。そして、第１実施形態では、上記のように構成することにより、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以下の場合でも、電動機２２によりクラッチ２６の駆動を継続して補助することができる。この結果、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以下の場合でも、クラッチ２６が切り替えられる際に生じる騒音を低減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、インバータ装置４１に、電動機バッテリ３４からインバータ装置４１に流れる電流値Ｉ２ａと、ＢＭＵ５から電動機バッテリ３４に流れる電流値Ｉ２ｂとに基づいて、電動機バッテリ３４の充電量Ｃを取得する電流センサ４１ａを設ける。これにより、電流値Ｉ２ａと電流値Ｉ２ｂとを検出することにより、電動機バッテリ３４の充電量Ｃを電流センサ４１ａ（インバータ装置４１）により容易に取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＢＭＵ５に、ＢＭＵ５とメインバッテリ３３との間に流れる電流値Ｉ１ａおよびＩ１ｂを検出する第１電流センサ５２ａを設ける。ハイブリッド制御部３１を、電流値Ｉ１ａおよびＩ１ｂに基づいて、需要電力量Ｄ１を取得するように構成する。これにより、第１電流センサ５２ａを設けることにより、需要電力量Ｄ１をハイブリッド制御部３１により容易に取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ハイブリッド制御部３１を、電流値Ｉ１ｂに基づくメインバッテリ３３を充電する量から、電流値Ｉ１ａに基づくメインバッテリ３３の電力を消費する量を差分した量を、需要電力量Ｄ１として取得するように構成する。これにより、電流値Ｉ１ａおよびＩ１ｂを検出することにより、需要電力量Ｄ１をハイブリッド制御部３１により容易に取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、船舶制御システム３に、余剰電力量Ｐｓのうちの少なくとも一部の第２出力電力Ｐ２の電圧を昇圧するとともに昇圧された電力を、電動機バッテリ３４に出力するコンバータ３６を設ける。これにより、ＢＭＵ５に入力される電力の電圧値（余剰電力量Ｐｓの電圧値）が、電動機バッテリ３４に入力される電圧値よりも小さい場合でも、余剰電力量Ｐｓのうちの少なくとも一部の電力の電圧を昇圧することができるので、電動機バッテリ３４に容易に電力を供給することができる。そして、コンバータ３６は、電圧を昇圧する際に電力の大きさを調整することができるので、コンバータ３６を用いて、メインバッテリ３３に出力する第１出力電力Ｐ１の電力量と電動機バッテリ３４に出力する第２出力電力Ｐ２の電力量とを容易に分配することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、船舶１００に、発電するとともに、発電した電力をＢＭＵ５に入力させる発電機４２を設ける。これにより、ＢＭＵ５に供給するための電力を、発電機４２により発電することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、メインバッテリ３３が必要とする需要電力量Ｄ１の電力をメインバッテリ３３に出力するとともに、バッテリユニット３０に入力される入力電力量から、バッテリユニット３０から出力される出力電力量を差し引いた電力量である総需要電力量Ｄ０に余剰電力量Ｐｓがある場合に、余剰電力量Ｐｓの少なくとも一部を電動機バッテリ３４に対して出力するようにＢＭＵ５を構成する。これにより、総需要電力量Ｄ０を容易に取得することができるとともに、取得した総需要電力量Ｄ０に基づいて、電動機バッテリ３４よりもメインバッテリ３３に対して優先的に電力を供給することができる。

［第１実施形態の制御方法の効果］
第１実施形態の制御方法では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように構成することにより、第１実施形態の構造と同様に、電動機２２を含む船外機２に電力を供給する場合にも、メインバッテリ３３への電力供給量が低下するのを極力抑制することが可能な船舶制御システム３の制御方法を提供することができる。

［第２実施形態］
次に、図６を参照して、第２実施形態による船舶２００の構成について説明する。第２実施形態では、余剰電力量Ｐｓがない場合に、第２スイッチ５１ｂをオフにするように構成されていた第１実施形態による船舶１００と異なり、余剰電力量Ｐｓがない場合に、電動機バッテリユニット２３４から電力をＢＭＵ２０５に入力させるように構成されている。

図６に示すように、第２実施形態による船舶２００は、船舶制御システム２０３を含む。船舶制御システム２０３は、ＢＭＵ２０５と、バッテリユニット２３０と、ハイブリッド制御部２３１と、コンバータ２３６とを含む。バッテリユニット２３０は、電動機バッテリユニット２３４を含む。なお、船舶制御システム２０３は、特許請求の範囲の「船舶電源システム」の一例である。また、ＢＭＵ２０５とハイブリッド制御部２３１とは、特許請求の範囲の「電力分配部」の一例である。

電動機バッテリユニット２３４は、電動機バッテリ２３４ａと電流センサ２３４ｂとを含む。電動機バッテリ２３４ａは、たとえば、リチウムイオン電池により構成されている。電流センサ２３４ｂは、コンバータ２３６から電動機バッテリユニット２３４に流れる電流値Ｉ２ｃと、電動機バッテリユニット２３４からインバータ装置４１に流れる電流値Ｉ２ｄとを検出するように構成されている。そして、電流センサ２３４ｂは、検出した電流値Ｉ２ｃおよびＩ２ｄの情報を、ハイブリッド制御部２３１に伝達するように構成されている。そして、ハイブリッド制御部２３１は、電流値Ｉ２ｃおよびＩ２ｄに基づいて、電動機バッテリ２３４ａの充電量Ｃａを取得するように構成されている。なお、電動機バッテリ２３４ａは、特許請求の範囲の「第２バッテリ」の一例である。

また、ハイブリッド制御部２３１は、余剰電力量Ｐｓがない場合に、電動機バッテリユニット２３４からの電力をＢＭＵ２０５に入力させるように構成されている。詳細には、ハイブリッド制御部２３１は、余剰電力量Ｐｓがない場合に、コンバータ２３６は、電動機バッテリユニット２３４からの電圧を降圧するとともに、降圧した電圧を有する電力をＢＭＵ２０５に入力する。これにより、電動機バッテリユニット２３４からの電力がＢＭＵ２０５を介してメインバッテリ３３に入力される。なお、第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、ハイブリッド制御部２３１およびＢＭＵ２０５を、余剰電力量Ｐｓがない場合に、電動機バッテリ２３４ａからの電力をＢＭＵ２０５に入力させるように構成する。これにより、余剰電力量Ｐｓがない場合でも、電動機バッテリ２３４ａからの電力をメインバッテリ３３に供給することができる。この結果、メインバッテリ３３への電力供給量が低下するのを、さらに抑制することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態の構成と同様である。

［第３実施形態］
次に、図７を参照して、第３実施形態による船舶３００の構成について説明する。第３実施形態では、余剰電力量Ｐｓが需要電力量Ｄ２よりも小さいことに基づいて、電動機２２の駆動を制限するように構成されている。

図７に示すように、第３実施形態による船舶３００は、船舶制御システム３０３を含む。船舶制御システム３０３は、ハイブリッド制御部３３１を含む。なお、船舶制御システム３０３は、特許請求の範囲の「船舶電源システム」の一例である。また、ハイブリッド制御部３３１とは、特許請求の範囲の「電力分配部」の一例である。

ハイブリッド制御部３３１は、充電量Ｃが充電量しきい値Ｃｔ以上の場合であっても、余剰電力量Ｐｓが需要電力量Ｄ２よりも小さい場合に、電動機２２の駆動を制限するように構成されている。具体的には、ハイブリッド制御部３３１は、電動機２２の駆動のうちクラッチ２６を補助する駆動以外の駆動を行わないように制御する。なお、第３実施形態のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

［第３実施形態の効果］
第３実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、ハイブリッド制御部３３１を、余剰電力量Ｐｓが需要電力量Ｄ２よりも小さい場合に、電動機２２の駆動を制限するように構成する。これにより、電動機バッテリ３４の電力の消費量を低減することができるので、メインバッテリ３３に電動機バッテリ３４よりも優先的に電力が供給した場合でも、電動機バッテリ３４の充電量Ｃが低下するのを抑制することができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、第１実施形態の構成と同様である。

［変形例］
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、船舶を船外機艇として構成する例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、船舶を、船外機艇以外の船舶として構成してもよい。たとえば、船舶を、船内機、船内外機またはジェット推進器を備えた船舶として構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、メインバッテリ、電動機バッテリおよびハウスバッテリを船体に配置する例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、メインバッテリ、電動機バッテリおよびハウスバッテリのうちの少なくとも一つを、船外機内に配置してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、需要電力量Ｄ１の第１出力電力をＢＭＵからメインバッテリに出力する例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、需要電力量Ｄ１よりも大きい第１出力電力をＢＭＵからメインバッテリに出力してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、電動機バッテリからインバータ装置を介して電動機のみに電力を供給する例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、電動機バッテリから電動機以外の機器にも電力を供給してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ＢＭＵからハウスバッテリにも電力を供給する例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、ＢＭＵからの電力を、メインバッテリおよび電動機バッテリのみに出力してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ＢＭＵからハウスバッテリにも電力を供給する例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、ＢＭＵからの電力を、メインバッテリおよび電動機バッテリのみに出力してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、電動機バッテリの充電量に基づいて、供給される電力量の優先順位が決定される例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、供給される電力量の優先順位が固定されていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、第３スイッチをオフにするによりハウスバッテリに対する電力の供給を停止する例を示したが、本発明ではこれに限られない。たとえば、第３スイッチに替えて、ＢＭＵにコンバータ等の電流調整機器を設けることにより、ハウスバッテリに対する電力の供給量を調整（制限）してもよい。

また、上記第１および第３実施形態では、電動機バッテリを鉛蓄電池として構成し、上記第２実施形態では、電動機バッテリをリチウムイオン電池として構成する例を示したが、本発明ではこれに限られない。すなわち、上記第１および第３実施形態の構成において、電動機バッテリをリチウムイオン電池として構成し、上記第２実施形態の構成において、電動機バッテリを鉛蓄電池として構成してもよい。
でもよい

また、上記第１〜第３実施形態では、余剰電力しきい値の例として、需要電力量Ｄ３と需要電力量Ｄ２との合計値、需要電力量Ｄ２および需要電力量Ｄ３としたが、本発明ではこれに限られない。すなわち、余剰電力しきい値を、上記合計値、需要電力量Ｄ２および需要電力量Ｄ３以外の値としてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、電動機バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合でも、クラッチの動作を補助する制御を行う例を示したが、本発明ではこれに限られない。たとえば、電動機バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合に、クラッチの動作を補助する制御を停止してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、発電機を船外機に設ける例を示したが、本発明ではこれに限られない。たとえば、発電機を船体に配置してもよい。

２ 船外機（船舶推進装置）、３ 船舶制御システム（舶用電源システム）、５ ２０５ ３０５ バッテリマネジメントユニット（電力分配部）、２１ エンジン、２２ 電動機、２３ プロペラ（推進部）、２５ スタータモータ（始動装置）、２６ クラッチ、３０ ２３０ バッテリユニット、３１ ２３１ ３３１ ハイブリッド制御部（電力分配部）、３３ メインバッテリ（第１バッテリ）、３４ ２３４ａ 電動機バッテリ（第２バッテリ）、３５ ハウスバッテリ（第３バッテリ）、３６ ２３６ コンバータ（電力分配部）、３８ ハウス負荷（機器）、４１ インバータ装置（電動機制御部）、４２ 発電機、５２ａ 第１電流センサ（電流値検出部）、５３ 分配制御部（電力分配部）、１００ ２００ ３００ 船舶

Claims (20)

1. 推進部と、前記推進部を駆動させるエンジンと、前記推進部を駆動させる電動機とを含む船舶推進装置に、電力を供給する舶用電源システムであって、
   前記エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリと、前記電動機に電力を供給する第２バッテリとを含むバッテリユニットと、
   前記第１バッテリおよび前記第２バッテリに接続された電力分配部と、を備え、
   前記電力分配部は、前記第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を前記第１バッテリに出力するとともに、前記バッテリユニットが必要とする総需要電力量に余剰電力がある場合に、前記余剰電力の少なくとも一部を前記第２バッテリに対して出力するように構成されている、舶用電源システム。
2. 前記電力分配部は、前記総需要電力量から、少なくとも前記第１バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量である前記余剰電力の少なくとも一部を、前記第２バッテリに対して出力するように構成されている、請求項１に記載の舶用電源システム。
3. 前記バッテリユニットは、船舶内の機器うちの前記電動機以外で、かつ、前記エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、
   前記電力分配部は、前記第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を前記第１バッテリに出力するとともに、前記総需要電力量に前記余剰電力がある場合に、前記余剰電力の少なくとも一部を前記第３バッテリに対して出力するように構成されている、請求項１または２に記載の舶用電源システム。
4. 前記電力分配部は、前記余剰電力から前記第３バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量の電力を、前記第２バッテリに対して出力するように構成されている、請求項３に記載の舶用電源システム。
5. 前記バッテリユニットは、船舶内の機器うちの前記電動機以外で、かつ、前記エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、
   前記電力分配部は、前記余剰電力が余剰電力しきい値よりも小さい場合に、前記第３バッテリに対する電力の供給を制限するか、または、前記第３バッテリに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
6. 前記第２バッテリの充電量に基づいて、前記電動機の駆動を制限する電動機制御部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
7. 前記バッテリユニットは、船舶内の機器うちの前記電動機以外で、かつ、前記エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、
   前記電力分配部は、前記第２バッテリの充電量が充電量しきい値以下の場合に、前記第３バッテリに対する電力の供給を制限するか、または、前記第３バッテリに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている、請求項６に記載の舶用電源システム。
8. 前記船舶推進装置は、前記エンジンと前記推進部との間に設けられ、前記エンジンからの回転力を前記推進部に伝達する状態と、前記エンジンからの回転力を前記推進部に伝達しない状態とを切り替えるクラッチを含み、
   前記電動機制御部は、前記第２バッテリの充電量が前記充電量しきい値以下の場合にも、前記クラッチが切り替え動作を行う際に前記電動機により前記クラッチの駆動を補助する制御を行うように構成されている、請求項７に記載の舶用電源システム。
9. 前記電力分配部から前記第２バッテリに流れる電流値と、前記第２バッテリから前記電動機制御部に流れる電流値とに基づいて、前記第２バッテリの充電量を取得する充電量取得部をさらに備える、請求項６〜８のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
10. 前記電力分配部は、前記電力分配部と前記第１バッテリとの間に流れる電流値を検出する電流値検出部を含むとともに、前記電流値に基づいて、前記第１バッテリが必要とする需要電力量を取得するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
11. 前記電力分配部は、前記電力分配部から前記第１バッテリに流れる電流値に基づく前記第１バッテリを充電する量から、前記第１バッテリから前記電力分配部に流れる電流値に基づく前記第１バッテリの電力を消費する量を差分した量を、前記第１バッテリが必要とする需要電力量として取得するように構成されている、請求項１０に記載の舶用電源システム。
12. 前記電力分配部は、前記余剰電力のうちの少なくとも一部の電力の電圧を昇圧するとともに昇圧された電力を、前記第２バッテリに出力するコンバータを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
13. 前記電力分配部は、前記余剰電力がない場合に、前記第２バッテリから電力を前記電力分配部に入力させるように構成されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
14. 発電するとともに、発電した電力を前記電力分配部に入力させる発電機をさらに備える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
15. 前記電力分配部は、前記第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を前記第１バッテリに出力するとともに、前記バッテリユニットに入力される入力電力量から、前記バッテリユニットから出力される出力電力量を差し引いた電力量である前記総需要電力量に前記余剰電力がある場合に、前記余剰電力の少なくとも一部を前記第２バッテリに対して出力するように構成されている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の舶用電源システム。
16. 推進部と、前記推進部を駆動させるエンジンと、前記推進部を駆動させる電動機とを含む船舶推進装置に、電力を供給する舶用電源システムであって、
    前記エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリと、前記電動機に電力を供給する第２バッテリとを含むバッテリユニットと、
    前記第１バッテリおよび前記第２バッテリに接続された電力分配部と、を備え、
    前記電力分配部は、前記第２バッテリよりも前記第１バッテリに優先的に電力を出力するように構成されている、舶用電源システム。
17. 推進部と、前記推進部を駆動させるエンジンと、前記推進部を駆動させる電動機とを含む船舶推進システムにおける電力制御方法であって、
    前記エンジンを始動させる始動装置に電力を供給する第１バッテリが必要とする需要電力量の電力を、前記第１バッテリに出力し、
    前記第１バッテリおよび前記電動機に電力を供給する第２バッテリを含むバッテリユニットが必要とする総需要電力量に余剰電力がある場合に、前記余剰電力の少なくとも一部を前記第２バッテリに対して出力する、船舶推進システムにおける電力制御方法。
18. 前記余剰電力の少なくとも一部を前記第２バッテリに対して出力することは、前記総需要電力量から、少なくとも前記第１バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量である前記余剰電力の少なくとも一部を、前記第２バッテリに対して出力することを含む、請求項１７に記載の船舶推進システムにおける電力制御方法。
19. 前記バッテリユニットは、船舶内の機器うちの前記電動機以外で、かつ、前記エンジンを始動させる始動装置以外の少なくとも一部の機器に電力を供給する第３バッテリをさらに含み、
    前記総需要電力量に前記余剰電力がある場合に、前記余剰電力の少なくとも一部を前記第３バッテリに対して出力することをさらに備える、請求項１７または１８に記載の船舶推進システムにおける電力制御方法。
20. 前記余剰電力の少なくとも一部を前記第２バッテリに対して出力することは、前記余剰電力から前記第３バッテリが必要とする需要電力量を差し引いた電力量の電力を、前記第２バッテリに対して出力することを含む、請求項１９に記載の船舶推進システムにおける電力制御方法。

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