JP6263089B2 - 船舶の推進システム - Google Patents
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Description
前記電動発電機制御器は、前記電力補正指令値と前記電力配分指令値とを加算して電力指令値を算出し、前記電力指令値にしたがって前記電動発電機を制御してもよい。
[構成]
図1は、本発明の実施形態に係る船舶推進システム100のハードウェア構成を示すブロック図である。図1に示すように、船舶推進システム100は、主機1と、主発電機2と、電動発電機3と、船内母線4と、プロペラ5を備える。太線は機械的接続を示し、細線は電気配線を示している。
次に、以上のように構成された船舶推進システム100の動作を説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について、図3を用いて説明する。本実施の形態の船舶推進システム101のハードウェア構成は、図1の構成と同様である。以下では、第1実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について、図4を用いて説明する。本実施の形態の船舶推進システム102のハードウェア構成は、図1の構成と同様である。ここでは上述した実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について、図5を用いて説明する。本実施形態の船舶推進システム103のハードウェア構成は、図1の構成と同様である。ここでは上述した実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
次に、本発明の第5の実施形態について、図6を用いて説明する。本実施形態の船舶推進システム104のハードウェア構成は、図1の構成と同様である。ここでは上述した実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
次に、本発明の第6の実施形態について、図7を用いて説明する。本実施形態の船舶推進システム105のハードウェア構成は、図1の構成と同様である。ここでは上述した実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
次に、上記各実施の形態の効果について図8のグラフを用いて説明する。ここでは比較例として従来の回転数制御技術を備えた船舶推進システムを想定する。
次に、本発明の第7の実施形態について、図9を用いて説明する。本実施形態の船舶推進システム106のハードウェア構成は、図1の構成と同様である。ここでは上述した実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
次に、本発明の第8の実施形態について、図10を用いて説明する。図10は、本発明の第8実施形態に係る船舶推進システム107のハードウェア構成を示すブロック図である。図10に示すように、本実施の形態では、電力貯蔵装置9が、電力変換装置6における系統側電力変換装置6aと電動発電機側電力変換装置6bとの間の直流中間部に接続されている。電力貯蔵装置9が船内母線4に接続されている構成では、船内母線4から供給される交流を直流に変換する回路が必須である。これに対し、図10の船舶推進システム107では、電力貯蔵装置9が直流中間部に接続されているので、そのような回路を省略し又は簡素化することができる。
次に、本発明の第9の実施形態について、図11を用いて説明する。図11は、本発明の第9実施形態に係る船舶推進システム108のハードウェア構成を示すブロック図である。図11に示すように、船舶推進システム102は、減速装置8を備えていない。主機1が電動発電機3とプロペラ5の間に設けられている。あるいは、電動発電機3を主機1とプロペラ5の間に設けてもよい。また、これらの機器を接続する軸に適宜クラッチ(図示しない)を設けてもよい。これにより、減速装置8が不要になるので振動が少なくなると共にプロペラ5の回転方向や回転数の制御が容易になるので操作性が向上する。
2 主発電機
3 電動発電機
4 船内母線
5 プロペラ
6 電力変換装置
8 減速装置
9 電力貯蔵装置
10,10A〜10F 制御装置
21 加減算器
22 回転数制御器
23 燃料供給器
24 電力補正器
25 電動発電機制御器
26 電力管理器
27 加算器
28 第1ハイパスフィルタ
29 増幅器
30 第2ハイパスフィルタ
31 増幅器
32 加算器
33 ローパスフィルタ
35 電力貯蔵装置制御器
100〜108 船舶推進システム
Claims (6)
- 主機と、主発電機と、電動発電機と、船内母線と、プロペラとを有し、前記プロペラは前記主機と前記電動発電機に動力伝達可能に接続され、前記船内母線は前記主発電機と前記電動発電機に電気的に接続されている船舶の推進システムであって、
前記主機の回転数を主機回転数指令値に近づけるように、前記主機の燃料供給量指令値を演算する回転数制御器と、
前記燃料供給量指令値にしたがって燃料を前記主機に供給する燃料供給器と、
前記燃料供給量指令値の増加時には発電電力が減少または電動電力が増加し、前記燃料供給量指令値の減少時には発電電力が増加または電動電力が減少するよう、前記電動発電機の電力補正指令値を演算する電力補正器と、
前記電力補正指令値にしたがって前記電動発電機を制御する電動発電機制御器と、
を備える、船舶の推進システム。 - 前記船舶の推力需要及び前記船舶の電力需要と前記主機の推力供給能力及び前記主発電機の電力供給能力とをそれぞれ比較し、電力と推力の過不足を調整するように、前記電動発電機が電動または発電する電力配分指令値を演算する電力管理器を更に備え、
前記電動発電機制御器は、前記電力補正指令値と前記電力配分指令値とを加算して電力指令値を算出し、前記電力指令値にしたがって前記電動発電機を制御する、請求項1に記載の船舶の推進システム。 - 前記燃料供給量指令値を入力値とする第1ハイパスフィルタを有し、
前記電力補正器は、前記第1ハイパスフィルタの出力値が正の場合には発電電力が減少または電動電力が増加し、負の場合には発電電力が増加または電動電力が減少するよう、前記電動発電機の電力補正指令値を演算する、請求項1又は2に記載の船舶の推進システム。 - 前記燃料供給量指令値を入力値とする第1ハイパスフィルタと、前記主機回転数指令値を入力値とする第2ハイパスフィルタを有し、
前記電力補正器は、前記第1ハイパスフィルタの出力値が正の場合には発電電力が減少または電動電力が増加し、負の場合には発電電力が増加または電動電力が減少するよう、前記電動発電機の第1電力補正指令値を演算し、
前記第2ハイパスフィルタの出力値が正の場合には発電電力が減少または電動電力が増加し、負の場合には発電電力が増加または電動電力が減少するよう、前記電動発電機の第2電力補正指令値を演算し、
前記第1電力補正指令値と前記第2電力補正指令値の加算値を電力補正指令値とする、請求項1又は2に記載の船舶の推進システム。 - 前記燃料供給量指令値を入力値とするローパスフィルタを有し、
前記燃料供給器は、前記ローパスフィルタの出力値にしたがって燃料を主機に供給することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の推進システム。 - 前記船内母線または前記船内母線と前記電動発電機との間の電路に電力貯蔵装置が接続され、前記電力補正指令値が発電を表す場合は充電し、電動を表す場合は放電するように制御する電力貯蔵装置制御器を更に有することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の推進システム。
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