船舶発電システムの制御方法、船舶発電システムの制御プログラム、および船舶発電システムの制御装置
【課題】船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて適切な負荷分担制御を行うことが可能となる船舶発電システムの制御方法、船舶発電システムの制御プログラム、および船舶発電システムの制御装置を得る。
【解決手段】少なくともターボチャージャー発電機４が運転状態の際に、主機１の運転状況を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つが停止状態であって、パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態のディーゼル発電機２２の少なくとも１つを運転させる駆動ステップとを有する。
【解決手段】少なくともターボチャージャー発電機４が運転状態の際に、主機１の運転状況を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つが停止状態であって、パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態のディーゼル発電機２２の少なくとも１つを運転させる駆動ステップとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャーにより駆動される発電機を備えた船舶発電システムの制御方法、その制御プログラム、およびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、例えば、「過給器付き主機１とプロペラ２を推進軸３で連結し、前記推進軸３に推進加勢用電動機１０を設けた船舶推進システムにおいて、前記主機１の過給器４に余剰排気エネルギーを回収して発電する発電機５を直結すると共に、前記発電機５で発電した電力を周波数変換装置１１ａを介して前記推進加勢用電動機１０に供給し、さらに前記発電機５で発電した電力は船内電源系統と独立しているので、発電機５で発電した電力を周波数変換機で主機の所望する周波数に即時変換して推進加勢でき、また多段の減速機を必要とせず、機器設置スペースの削減、機器配置の自由度向上、及び貨物等の積載量の増加と共にメンテナンスコストの低減が可能となる。」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５５６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、船舶内の電力負荷で消費する電力は、船舶に搭載された発電用のディーゼル発電装置等により供給されている。
一方、主機の排気エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収し、この回収した電気エネルギーを船内の電力負荷に使用することで、省エネルギー性能を向上させる発電システムが望まれている。
このような発電システムとしては、ディーゼル発電装置等に代えて、主機のターボチャージャー（Turbo Charger）により駆動されるターボチャージャー発電機（Turbo Charger Generator）を用いることで省エネルギー効果を向上することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、ターボチャージャー発電機の発電量は主機の負荷状況に影響される。また、過剰な発電により主機に与える負荷が大きくなる場合もある。また、実際の運航においては、想定以上の電力負荷の発生や、荒天時等により主機の推進負荷が大きく発電のための余力がない状況も生じる。
このため、ターボチャージャー発電機により賄う電力負荷が適切でないと、船内停電の発生や、省エネルギー効果の低下、主機にダメージを与えるといった課題が生じる。
この課題はターボチャージャー発電機単独で船内の電力を賄う場合には特に顕著である。
【０００６】
このようなことから、ターボチャージャー発電機とディーゼル発電装置等とで電力負荷を適切に分担する制御（負荷分担制御）ができる船舶発電システムが望まれている。
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術は、主機のターボチャージャーにより駆動される発電機ではあるが、その電力で推進加勢用の電動機を駆動するものであり、船内の電力を賄うことができない。また、負荷分担制御については何ら開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて適切な負荷分担制御を行うことが可能となる船舶発電システムの制御方法、船舶発電システムの制御プログラム、および船舶発電システムの制御装置を得るものである。
また、船内停電の可能性を低減でき、主機に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる船舶発電システムの制御方法、船舶発電システムの制御プログラム、および船舶発電システムの制御装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法は、船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機とを備えた船舶発電システムの制御方法において、少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させる駆動ステップとを有するものである。
【００１０】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法においては、前記パラメータは、前記主機のロードインデックス、前記主機の掃気圧、および、前記主機の排ガス温度の少なくとも１つである。
【００１１】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法においては、前記所定の条件は、前記主機のロードインデックスが所定値より高いとき、前記主機の掃気圧が所定値より低いとき、および、前記主機の排ガス温度が所定値より高いとき、の少なくとも１つを満たす場合である。
【００１２】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法は、前記駆動ステップの前に、前記主機または前記ターボチャージャーの回転数を取得する回転数取得ステップと、前記主機または前記ターボチャージャーの回転数が所定回転数を超えたとき、前記第２発電機の少なくとも１つを停止状態にさせる停止ステップとを有するものである。
【００１３】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法においては、前記停止ステップは、全ての前記第２発電機を停止状態にさせるものである。
【００１４】
本発明に係る船舶発電システムの制御プログラムは、上記の船舶発電システムの制御方法を、コンピュータに実行させるものである。
【００１５】
本発明に係る船舶発電システムの制御装置は、船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機とを備えた船舶発電システムを制御する、船舶発電システムの制御装置において、少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得し、前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて適切な負荷分担制御を行うことが可能となる。
また、船内停電の可能性を低減でき、主機に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１に係る船舶発電システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る主機負荷・主機回転数・Ｔ／Ｃ回転数と発電電力との関係の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る船舶発電システムの構成を示す図である。
図１に示すように、本実施の形態に係る船舶発電システムは、主機１と、ターボチャージャー３（Turbo Charger：以下「Ｔ／Ｃ」ともいう。）と、ターボチャージャー発電機４（Turbo Charger Generator：以下「ＴＣ／Ｇ」ともいう。）と、周波数変換装置１０と、ディーゼル発電装置２０と、発電機盤３０とを備えている。
【００１９】
主機１は、例えば、中型または大型ディーゼルエンジンにより構成され、船舶の推進用プロペラ２を駆動する。
ターボチャージャー３は、主機１からの排気によって回転するタービンと、このタービンによって駆動されて主機１に給気を供給するコンプレッサとを備えている。
ターボチャージャー発電機４は、ターボチャージャー３のタービンの回転軸に直結されて回転駆動される。ターボチャージャー発電機４は、発電した電力を周波数変換装置１０を介して、後述する船内母線４０に供給する。
なお、「ターボチャージャー発電機４」は、本発明における「第１発電機」に相当する。
【００２０】
周波数変換装置１０は、ターボチャージャー発電機４により発電された電力を直流に変換するコンバータ１１と、コンバータ１１で変換された直流を所望の周波数（例えば６０Ｈｚ）の交流に変換するインバータ１２とを備えている。インバータ１２は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子を有し、このスイッチング素子が駆動制御されることにより、出力する電力が制御される。
【００２１】
ディーゼル発電装置２０は、発電用に設けられたディーゼルエンジン２１（以下「Ｄ／Ｅ」ともいう。）と、ディーゼルエンジン２１により駆動され、船内母線４０に電力を供給するディーゼル発電機２２（以下「ＤＧ」ともいう。）とを備えている。
なお、本実施の形態では、ディーゼル発電装置２０が２台の場合を説明し、それぞれの構成にはサフィックス符号（ａ、ｂ）を付して区別する。
なお、本実施の形態においては、ディーゼル発電装置２０が２台の場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、１台または３台以上であっても良い。
なお、「ディーゼルエンジン２１」は、本発明における「発電用エンジン」に相当する。
なお、「ディーゼル発電機２２」は、本発明における「第２発電機」に相当する。
【００２２】
発電機盤３０には、船舶電力システムを制御する制御装置３１と、船内の電力負荷に電力を供給する船内母線４０が配置される。
制御装置３１は、主機１の運転状況を示すパラメータを取得して、ディーゼル発電装置２０の運転を制御する。詳細は後述する。
船内母線４０には、開閉器４１を介して周波数変換装置１０の出力が接続され、ターボチャージャー発電機４の電力が供給される。
また、船内母線４０には、開閉器４２を介してディーゼル発電装置２０の出力が接続され、ディーゼル発電機２２の電力が供給される。
【００２３】
制御装置３１は、この機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
ソフトウェアとして実現する場合は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等にこの機能を実現するプログラムを格納しておき、ＣＰＵやマイコンなどの演算装置がそのプログラムを読み込んで、プログラムの指示に従って当該機能に相当する処理を実行することにより、構成することができる。また、ここでは１つの制御装置３１により構成しているが、例えばこの機能を実現するプログラムの処理を、複数の構成部により分けて行うようにしても良い。
【００２４】
次に、本実施の形態におけるＴＣ／Ｇの発電量とＤＧによる負荷分担の考え方について説明する。
【００２５】
図２は実施の形態１に係る主機負荷・主機回転数・Ｔ／Ｃ回転数と発電電力との関係の一例を示す図である。
図２において、ＴＣ／Ｇ定格電力１００は、ＴＣ／Ｇ単体での出力電力の定格値を示している。
供給可能電力１０１は、主機１の通常の運転状態において想定する、定常的に供給可能なＴＣ／Ｇの出力電力（計画値）を示している。
船内電力負荷必要電力範囲１０２は、船内の電力負荷が必要とする電力値の範囲（計画値）を示している。
ＴＣ／Ｇ・ＤＧ併用時定格電力１０３は、ＴＣ／Ｇと１台のＤＧを併用時での出力電力の定格値を示している。
また、図２の縦軸は電力（ｋＷ）を示し、横軸は主機負荷（Ｍ／Ｅ Ｌｏａｄ（％））、主機回転数（Ｍ／Ｅ Ｓｐｅｅｄ（ｒｐｍ））、Ｔ／Ｃ回転数（Ｔ／Ｃ ｓｐｅｅｄ（ｒｐｍ））を示している。
なお、図２における具体的な値は一例を示すものであり、本発明はこれに限るものではない。
【００２６】
上述したようにＴＣ／Ｇは主機１のＴ／Ｃに直結されているため、ＴＣ／Ｇの出力は、Ｔ／Ｃの回転数つまり主機１の負荷状況によって決定される。
図２において、例えば船内の電力負荷の必要値が４００（ｋＷ）の場合、主機負荷が７５％（Ｔ／Ｃ回転数が８０００ｒｐｍ）以上で、供給可能電力１０１が４００（ｋＷ）を超える。すなわち、船内の電力負荷の必要値を、ＴＣ／Ｇの単独運転により賄うことが可能となる。
一方、ＴＣ／Ｇは主機負荷が６０％（Ｔ／Ｃ回転数が７２６０ｒｐｍ）以上で使用可能となるが、主機負荷が６０〜７５％の領域では、船内の電力負荷の必要値を出力できない。
【００２７】
このようなことから、本実施の形態における制御装置３１は、主機回転数（主機負荷）またはＴ／Ｃ回転数を取得し、この回転数が所定回転数未満（例えば主機負荷が７５％未満）の場合、ディーゼル発電装置２０の少なくとも１台を運転させ、ＴＣ／ＧとＤＧとにより、船内の電力負荷の必要量を賄うようにする。
また、主機回転数（主機負荷）またはＴ／Ｃ回転数が所定回転数を超えた場合（例えば主機負荷が７５％以上）、ディーゼル発電装置２０の運転を全て停止状態とし、ＴＣ／Ｇのみの単独運転を行う。
【００２８】
なお、所定回転数未満の場合に運転させるディーゼル発電装置２０の台数は、船内の電力負荷の必要量に応じて適宜設定することができる。また、複数台のディーゼル発電装置２０を運転させる場合における出力割合等は適宜設定することができる。
なお、ここでは、所定回転数以上の場合に全てのディーゼル発電装置２０の運転を停止させたが、本発明はこれに限るものではなく、少なくとも１台を停止状態とするようにしても良い。
【００２９】
このように、ＴＣ／Ｇの単独運転を行うことで、主機１の排気エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収してこの回収した電気エネルギーにより船内の電力を賄うことが可能となる。また、ＴＣ／Ｇの発電量に応じてＤＧの運転を停止または運転させることで、船内電力負荷を分担することが可能となり、ＤＧを駆動するディーゼルエンジン２１の運転時間を低減することができ、エネルギー消費量を低減することができる。また、運転時間の低減によりメンテナンスコストを低減することができる。
【００３０】
次に、実際の運航状況等において生じるＴＣ／Ｇ発電の課題と、本実施の形態における補償動作について説明する。
【００３１】
上記図２に示したように、計画上におけるＴＣ／Ｇの供給可能電力１０１と船内電力負荷必要電力範囲１０２とを用いて負荷分担制御を行うことは可能である。
一方、実際の運行状況においては、想定以上の船内電力負荷の発生や、荒天時などにより主機１の推進負荷が大きくなりＴＣ／Ｇ駆動のための余力が無い状況も生じる。
【００３２】
想定以上の船内電力負荷を賄うため、例えばインバータ１２の駆動制御によりＴＣ／Ｇの出力電力を上昇させることは可能であるが、出力電力の上昇によりＴＣ／Ｇに直結されるＴ／Ｃの回転に必要なトルクも増加することとなる。
このような駆動トルクの増加により、Ｔ／Ｃ回転数が低下する。そして、適正なＴ／Ｃ回転数が確保されないことで、主機１の要求する掃気圧が不足した状態で主機１を運転することとなり、主機１の排ガス温度の上昇、主機１の推進出力の低下やこれを補うための燃料増加など、主機１にダメージを与え、また省エネルギー効果が低減し、主機１の健全な運転を阻害することとなる。
【００３３】
また、主機回転数に応じてＴＣ／Ｇの供給可能電力１０１を想定することは可能であるが、平時と荒天時とでは同じ主機回転数であっても主機１に生じる負荷は異なる。
このように運航状況により、現在の回転数において取り得る主機負荷の最大値に対する、現在の主機負荷の割合であるロードインデックス（Load Index）が変化することとなる。
荒天時などロードインデックスが高い場合には、ＴＣ／Ｇの発電によりさらに負荷がかかり、主機１の掃気圧の低下や排ガス温度の上昇など、主機１にダメージを与え、また省エネルギー効果が低減し、主機１の健全な運転を阻害することとなる。また、出力電力の不足により船内停電の可能性が高まることとなる。
【００３４】
このような実際の運航状況等を考慮して主機１の健全な運転を補償する、本実施の形態における補償動作について、図３により説明する。
【００３５】
図３は実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図３の各ステップに基づき説明する。
【００３６】
（Ｓ１０１）
制御装置３１は、ＴＣ／Ｇが運転状態であるか否かを判断する。
主機１の回転数が低い場合や、インバータ１２の駆動を停止して電力を出力しない場合など、ＴＣ／Ｇによる発電が停止状態である場合には、当該ステップＳ１０１を繰り返す。
【００３７】
（Ｓ１０２）
一方、主機１の回転数が発電可能領域を超えてＴＣ／Ｇが運転状態である場合、主機１の運転状況を示すパラメータを取得する。
このパラメータとしては、主機１のロードインデックス、主機１の掃気圧、および、主機１の排ガス温度の少なくとも１つを用いることができる。
ここでは、これら３つを用いる場合を説明する。
なお、主機１の運転状況を示すパラメータは、これに限定されるものではない。例えばＴＣ／Ｇの駆動により影響される任意のパラメータを用いることができる。
【００３８】
主機１のロードインデックスは、現在の回転数において取り得る主機負荷の最大値に対する、現在の主機負荷の割合であり、主機１から出力されるものである。
主機１の掃気圧は、主機１に設けられたセンサ等により検出され、主機１から出力されるものである。
主機１の排ガス温度は、主機１に設けられたセンサ等により検出され、主機１から出力されるものである。
【００３９】
（Ｓ１０３）
次に、制御装置３１は、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つが停止状態であるか否かを判断する。すなわち、ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂの一方または両方が停止状態であるか否かを判断する。
全てのディーゼル発電機２２が運転状態である場合、ディーゼル発電装置２０の追加運転が不能であるとして、ステップＳ１０１に戻り上記動作を繰り返す。
【００４０】
（Ｓ１０４）
一方、ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂの一方または両方が停止状態である場合、制御装置３１は、主機１の運転状況を示すパラメータが所定の条件を満たすか否かを判断する。ここでは、主機１のロードインデックスが所定値より高いか否か、主機１の掃気圧が所定値より低いか否か、および、主機１の排ガス温度が所定値より高いか否かを判断する。
なお、各所定値は、主機１の仕様やシミュレーション、実験データ等により適宜設定する。
なお、各所定値は、例えば制御装置３１内の記憶装置等に予め記憶させるようにしても良いし、制御装置３１に情報を入力する入力手段（操作スイッチ等）により入力するようにしても良い。
【００４１】
これら３つの何れも満たさない場合には、現在の主機１の運転が健全であると判断し、ステップＳ１０１に戻り上記動作を繰り返す。
一方、これらの３つのうち少なくとも１つのパラメータが条件を満たす場合、現在の主機１の運転が健全でないと判断し、ステップＳ１０５に進む。
【００４２】
なお、ここでは、ロードインデックス、掃気圧、排ガス温度の何れか１つの条件を満たすとき、主機１の運転が健全でないと判断したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、これら３つのパラメータのうち、任意の２つまたは全ての条件が満たさないとき、主機１の運転が健全でないと判断するようにしても良い。
また、上記３つのパラメータのうち、任意の１つまたは２つのみについて、条件を満たすか否かを判断するようにしても良い。
【００４３】
（Ｓ１０５）
次に、制御装置３１は、停止状態のディーゼル発電機２２のうち、少なくとも１つを運転させる。
ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂが共に停止状態で、ＴＣ／Ｇ単独運転状態においては、１台のディーゼル発電装置２０を運転させる。または、要求される船内電力負荷に応じて、２台のディーゼル発電装置２０を運転させる。
一方、ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂの何れか一方のみが運転状態で、ＴＣ／ＧとＤＧとが併用運転時においては、停止中のディーゼル発電装置２０を運転させる。
以降、上記ステップＳ１０１に戻り上記動作を繰り返す。または、定期的に当該動作を実行する。
【００４４】
以上のように本実施の形態においては、少なくともターボチャージャー発電機４が運転状態の際に、主機１の運転状況を示すパラメータを取得し、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つが停止状態であって、パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態のディーゼル発電機２２の少なくとも１つを運転させる。
このため、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて適切な負荷分担制御を行うことが可能となる。よって、主機１の健全な運転を補償することができる。
したがって、船内停電の可能性を低減でき、主機１に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる。
【００４５】
また、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて、主機１の健全な運転を補償することができるので、ターボチャージャー発電機４のみを単独で運転させることが可能となる。
【００４６】
また、本実施の形態においては、主機１の運転状況を示すパラメータとして、主機１のロードインデックス、主機１の掃気圧、および、主機１の排ガス温度の少なくとも１つを取得する。
また、主機１のロードインデックスが所定値より高いとき、主機１の掃気圧が所定値より低いとき、および、主機１の排ガス温度が所定値より高いとき、の少なくとも１つを満たす場合、上記所定の条件を満たすとして、停止状態のディーゼル発電機２２を運転させる。
このため、主機１の要求する掃気圧が不足した状態で主機１が運転されることを防止することができる。また、主機１の排ガス温度の上昇を抑制できる。また、主機１の推進出力の低下やこれを補うための燃料増加を抑制することができる。よって、主機１の健全な運転を補償することができる。
したがって、主機１に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、主機１またはターボチャージャー３の回転数を取得し、主機１またはターボチャージャー３の回転数が所定回転数を超えたとき、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つを停止状態にさせる。
このため、ディーゼル発電機２２を駆動するディーゼルエンジン２１の運転時間を低減することができ、エネルギー消費量を低減することができる。また、運転時間の低減によりメンテナンスコストを低減することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、主機１またはターボチャージャー３の回転数が所定回転数を超えたとき、全てのディーゼル発電機２２を停止状態にさせる。
このため、主機１の排気エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収して、この回収した電気エネルギーにより船内の電力を全て賄うことが可能となる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、ディーゼル発電装置２０の少なくとも１つが停止状態の場合に、パラメータ条件の判断をして、ディーゼル発電装置２０を追加して運転させる場合を説明したが、これに限らずディーゼル発電装置２０の出力電力を制御するようにしても良い。
例えば、上記ステップＳ１０３にてディーゼル発電装置２０の一方または両方が運転中であると判断した場合であって、ステップＳ１０４の条件を満たした場合には、運転中のディーゼル発電装置２０の出力電力を増加させるように制御しても良い。このような動作であっても、上記と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 主機、２ 推進用プロペラ、３ ターボチャージャー、４ ターボチャージャー発電機、２０ ディーゼル発電装置、２１ ディーゼルエンジン、２２ ディーゼル発電機、３０ 発電機盤、３１ 制御装置、４０ 船内母線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャーにより駆動される発電機を備えた船舶発電システムの制御方法、その制御プログラム、およびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、例えば、「過給器付き主機１とプロペラ２を推進軸３で連結し、前記推進軸３に推進加勢用電動機１０を設けた船舶推進システムにおいて、前記主機１の過給器４に余剰排気エネルギーを回収して発電する発電機５を直結すると共に、前記発電機５で発電した電力を周波数変換装置１１ａを介して前記推進加勢用電動機１０に供給し、さらに前記発電機５で発電した電力は船内電源系統と独立しているので、発電機５で発電した電力を周波数変換機で主機の所望する周波数に即時変換して推進加勢でき、また多段の減速機を必要とせず、機器設置スペースの削減、機器配置の自由度向上、及び貨物等の積載量の増加と共にメンテナンスコストの低減が可能となる。」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５５６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、船舶内の電力負荷で消費する電力は、船舶に搭載された発電用のディーゼル発電装置等により供給されている。
一方、主機の排気エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収し、この回収した電気エネルギーを船内の電力負荷に使用することで、省エネルギー性能を向上させる発電システムが望まれている。
このような発電システムとしては、ディーゼル発電装置等に代えて、主機のターボチャージャー（Turbo Charger）により駆動されるターボチャージャー発電機（Turbo Charger Generator）を用いることで省エネルギー効果を向上することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、ターボチャージャー発電機の発電量は主機の負荷状況に影響される。また、過剰な発電により主機に与える負荷が大きくなる場合もある。また、実際の運航においては、想定以上の電力負荷の発生や、荒天時等により主機の推進負荷が大きく発電のための余力がない状況も生じる。
このため、ターボチャージャー発電機により賄う電力負荷が適切でないと、船内停電の発生や、省エネルギー効果の低下、主機にダメージを与えるといった課題が生じる。
この課題はターボチャージャー発電機単独で船内の電力を賄う場合には特に顕著である。
【０００６】
このようなことから、ターボチャージャー発電機とディーゼル発電装置等とで電力負荷を適切に分担する制御（負荷分担制御）ができる船舶発電システムが望まれている。
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術は、主機のターボチャージャーにより駆動される発電機ではあるが、その電力で推進加勢用の電動機を駆動するものであり、船内の電力を賄うことができない。また、負荷分担制御については何ら開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて適切な負荷分担制御を行うことが可能となる船舶発電システムの制御方法、船舶発電システムの制御プログラム、および船舶発電システムの制御装置を得るものである。
また、船内停電の可能性を低減でき、主機に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる船舶発電システムの制御方法、船舶発電システムの制御プログラム、および船舶発電システムの制御装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法は、船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機とを備えた船舶発電システムの制御方法において、少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させる駆動ステップとを有するものである。
【００１０】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法においては、前記パラメータは、前記主機のロードインデックス、前記主機の掃気圧、および、前記主機の排ガス温度の少なくとも１つである。
【００１１】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法においては、前記所定の条件は、前記主機のロードインデックスが所定値より高いとき、前記主機の掃気圧が所定値より低いとき、および、前記主機の排ガス温度が所定値より高いとき、の少なくとも１つを満たす場合である。
【００１２】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法は、前記駆動ステップの前に、前記主機または前記ターボチャージャーの回転数を取得する回転数取得ステップと、前記主機または前記ターボチャージャーの回転数が所定回転数を超えたとき、前記第２発電機の少なくとも１つを停止状態にさせる停止ステップとを有するものである。
【００１３】
本発明に係る船舶発電システムの制御方法においては、前記停止ステップは、全ての前記第２発電機を停止状態にさせるものである。
【００１４】
本発明に係る船舶発電システムの制御プログラムは、上記の船舶発電システムの制御方法を、コンピュータに実行させるものである。
【００１５】
本発明に係る船舶発電システムの制御装置は、船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機とを備えた船舶発電システムを制御する、船舶発電システムの制御装置において、少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得し、前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて適切な負荷分担制御を行うことが可能となる。
また、船内停電の可能性を低減でき、主機に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１に係る船舶発電システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る主機負荷・主機回転数・Ｔ／Ｃ回転数と発電電力との関係の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る船舶発電システムの構成を示す図である。
図１に示すように、本実施の形態に係る船舶発電システムは、主機１と、ターボチャージャー３（Turbo Charger：以下「Ｔ／Ｃ」ともいう。）と、ターボチャージャー発電機４（Turbo Charger Generator：以下「ＴＣ／Ｇ」ともいう。）と、周波数変換装置１０と、ディーゼル発電装置２０と、発電機盤３０とを備えている。
【００１９】
主機１は、例えば、中型または大型ディーゼルエンジンにより構成され、船舶の推進用プロペラ２を駆動する。
ターボチャージャー３は、主機１からの排気によって回転するタービンと、このタービンによって駆動されて主機１に給気を供給するコンプレッサとを備えている。
ターボチャージャー発電機４は、ターボチャージャー３のタービンの回転軸に直結されて回転駆動される。ターボチャージャー発電機４は、発電した電力を周波数変換装置１０を介して、後述する船内母線４０に供給する。
なお、「ターボチャージャー発電機４」は、本発明における「第１発電機」に相当する。
【００２０】
周波数変換装置１０は、ターボチャージャー発電機４により発電された電力を直流に変換するコンバータ１１と、コンバータ１１で変換された直流を所望の周波数（例えば６０Ｈｚ）の交流に変換するインバータ１２とを備えている。インバータ１２は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子を有し、このスイッチング素子が駆動制御されることにより、出力する電力が制御される。
【００２１】
ディーゼル発電装置２０は、発電用に設けられたディーゼルエンジン２１（以下「Ｄ／Ｅ」ともいう。）と、ディーゼルエンジン２１により駆動され、船内母線４０に電力を供給するディーゼル発電機２２（以下「ＤＧ」ともいう。）とを備えている。
なお、本実施の形態では、ディーゼル発電装置２０が２台の場合を説明し、それぞれの構成にはサフィックス符号（ａ、ｂ）を付して区別する。
なお、本実施の形態においては、ディーゼル発電装置２０が２台の場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、１台または３台以上であっても良い。
なお、「ディーゼルエンジン２１」は、本発明における「発電用エンジン」に相当する。
なお、「ディーゼル発電機２２」は、本発明における「第２発電機」に相当する。
【００２２】
発電機盤３０には、船舶電力システムを制御する制御装置３１と、船内の電力負荷に電力を供給する船内母線４０が配置される。
制御装置３１は、主機１の運転状況を示すパラメータを取得して、ディーゼル発電装置２０の運転を制御する。詳細は後述する。
船内母線４０には、開閉器４１を介して周波数変換装置１０の出力が接続され、ターボチャージャー発電機４の電力が供給される。
また、船内母線４０には、開閉器４２を介してディーゼル発電装置２０の出力が接続され、ディーゼル発電機２２の電力が供給される。
【００２３】
制御装置３１は、この機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
ソフトウェアとして実現する場合は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等にこの機能を実現するプログラムを格納しておき、ＣＰＵやマイコンなどの演算装置がそのプログラムを読み込んで、プログラムの指示に従って当該機能に相当する処理を実行することにより、構成することができる。また、ここでは１つの制御装置３１により構成しているが、例えばこの機能を実現するプログラムの処理を、複数の構成部により分けて行うようにしても良い。
【００２４】
次に、本実施の形態におけるＴＣ／Ｇの発電量とＤＧによる負荷分担の考え方について説明する。
【００２５】
図２は実施の形態１に係る主機負荷・主機回転数・Ｔ／Ｃ回転数と発電電力との関係の一例を示す図である。
図２において、ＴＣ／Ｇ定格電力１００は、ＴＣ／Ｇ単体での出力電力の定格値を示している。
供給可能電力１０１は、主機１の通常の運転状態において想定する、定常的に供給可能なＴＣ／Ｇの出力電力（計画値）を示している。
船内電力負荷必要電力範囲１０２は、船内の電力負荷が必要とする電力値の範囲（計画値）を示している。
ＴＣ／Ｇ・ＤＧ併用時定格電力１０３は、ＴＣ／Ｇと１台のＤＧを併用時での出力電力の定格値を示している。
また、図２の縦軸は電力（ｋＷ）を示し、横軸は主機負荷（Ｍ／Ｅ Ｌｏａｄ（％））、主機回転数（Ｍ／Ｅ Ｓｐｅｅｄ（ｒｐｍ））、Ｔ／Ｃ回転数（Ｔ／Ｃ ｓｐｅｅｄ（ｒｐｍ））を示している。
なお、図２における具体的な値は一例を示すものであり、本発明はこれに限るものではない。
【００２６】
上述したようにＴＣ／Ｇは主機１のＴ／Ｃに直結されているため、ＴＣ／Ｇの出力は、Ｔ／Ｃの回転数つまり主機１の負荷状況によって決定される。
図２において、例えば船内の電力負荷の必要値が４００（ｋＷ）の場合、主機負荷が７５％（Ｔ／Ｃ回転数が８０００ｒｐｍ）以上で、供給可能電力１０１が４００（ｋＷ）を超える。すなわち、船内の電力負荷の必要値を、ＴＣ／Ｇの単独運転により賄うことが可能となる。
一方、ＴＣ／Ｇは主機負荷が６０％（Ｔ／Ｃ回転数が７２６０ｒｐｍ）以上で使用可能となるが、主機負荷が６０〜７５％の領域では、船内の電力負荷の必要値を出力できない。
【００２７】
このようなことから、本実施の形態における制御装置３１は、主機回転数（主機負荷）またはＴ／Ｃ回転数を取得し、この回転数が所定回転数未満（例えば主機負荷が７５％未満）の場合、ディーゼル発電装置２０の少なくとも１台を運転させ、ＴＣ／ＧとＤＧとにより、船内の電力負荷の必要量を賄うようにする。
また、主機回転数（主機負荷）またはＴ／Ｃ回転数が所定回転数を超えた場合（例えば主機負荷が７５％以上）、ディーゼル発電装置２０の運転を全て停止状態とし、ＴＣ／Ｇのみの単独運転を行う。
【００２８】
なお、所定回転数未満の場合に運転させるディーゼル発電装置２０の台数は、船内の電力負荷の必要量に応じて適宜設定することができる。また、複数台のディーゼル発電装置２０を運転させる場合における出力割合等は適宜設定することができる。
なお、ここでは、所定回転数以上の場合に全てのディーゼル発電装置２０の運転を停止させたが、本発明はこれに限るものではなく、少なくとも１台を停止状態とするようにしても良い。
【００２９】
このように、ＴＣ／Ｇの単独運転を行うことで、主機１の排気エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収してこの回収した電気エネルギーにより船内の電力を賄うことが可能となる。また、ＴＣ／Ｇの発電量に応じてＤＧの運転を停止または運転させることで、船内電力負荷を分担することが可能となり、ＤＧを駆動するディーゼルエンジン２１の運転時間を低減することができ、エネルギー消費量を低減することができる。また、運転時間の低減によりメンテナンスコストを低減することができる。
【００３０】
次に、実際の運航状況等において生じるＴＣ／Ｇ発電の課題と、本実施の形態における補償動作について説明する。
【００３１】
上記図２に示したように、計画上におけるＴＣ／Ｇの供給可能電力１０１と船内電力負荷必要電力範囲１０２とを用いて負荷分担制御を行うことは可能である。
一方、実際の運行状況においては、想定以上の船内電力負荷の発生や、荒天時などにより主機１の推進負荷が大きくなりＴＣ／Ｇ駆動のための余力が無い状況も生じる。
【００３２】
想定以上の船内電力負荷を賄うため、例えばインバータ１２の駆動制御によりＴＣ／Ｇの出力電力を上昇させることは可能であるが、出力電力の上昇によりＴＣ／Ｇに直結されるＴ／Ｃの回転に必要なトルクも増加することとなる。
このような駆動トルクの増加により、Ｔ／Ｃ回転数が低下する。そして、適正なＴ／Ｃ回転数が確保されないことで、主機１の要求する掃気圧が不足した状態で主機１を運転することとなり、主機１の排ガス温度の上昇、主機１の推進出力の低下やこれを補うための燃料増加など、主機１にダメージを与え、また省エネルギー効果が低減し、主機１の健全な運転を阻害することとなる。
【００３３】
また、主機回転数に応じてＴＣ／Ｇの供給可能電力１０１を想定することは可能であるが、平時と荒天時とでは同じ主機回転数であっても主機１に生じる負荷は異なる。
このように運航状況により、現在の回転数において取り得る主機負荷の最大値に対する、現在の主機負荷の割合であるロードインデックス（Load Index）が変化することとなる。
荒天時などロードインデックスが高い場合には、ＴＣ／Ｇの発電によりさらに負荷がかかり、主機１の掃気圧の低下や排ガス温度の上昇など、主機１にダメージを与え、また省エネルギー効果が低減し、主機１の健全な運転を阻害することとなる。また、出力電力の不足により船内停電の可能性が高まることとなる。
【００３４】
このような実際の運航状況等を考慮して主機１の健全な運転を補償する、本実施の形態における補償動作について、図３により説明する。
【００３５】
図３は実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図３の各ステップに基づき説明する。
【００３６】
（Ｓ１０１）
制御装置３１は、ＴＣ／Ｇが運転状態であるか否かを判断する。
主機１の回転数が低い場合や、インバータ１２の駆動を停止して電力を出力しない場合など、ＴＣ／Ｇによる発電が停止状態である場合には、当該ステップＳ１０１を繰り返す。
【００３７】
（Ｓ１０２）
一方、主機１の回転数が発電可能領域を超えてＴＣ／Ｇが運転状態である場合、主機１の運転状況を示すパラメータを取得する。
このパラメータとしては、主機１のロードインデックス、主機１の掃気圧、および、主機１の排ガス温度の少なくとも１つを用いることができる。
ここでは、これら３つを用いる場合を説明する。
なお、主機１の運転状況を示すパラメータは、これに限定されるものではない。例えばＴＣ／Ｇの駆動により影響される任意のパラメータを用いることができる。
【００３８】
主機１のロードインデックスは、現在の回転数において取り得る主機負荷の最大値に対する、現在の主機負荷の割合であり、主機１から出力されるものである。
主機１の掃気圧は、主機１に設けられたセンサ等により検出され、主機１から出力されるものである。
主機１の排ガス温度は、主機１に設けられたセンサ等により検出され、主機１から出力されるものである。
【００３９】
（Ｓ１０３）
次に、制御装置３１は、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つが停止状態であるか否かを判断する。すなわち、ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂの一方または両方が停止状態であるか否かを判断する。
全てのディーゼル発電機２２が運転状態である場合、ディーゼル発電装置２０の追加運転が不能であるとして、ステップＳ１０１に戻り上記動作を繰り返す。
【００４０】
（Ｓ１０４）
一方、ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂの一方または両方が停止状態である場合、制御装置３１は、主機１の運転状況を示すパラメータが所定の条件を満たすか否かを判断する。ここでは、主機１のロードインデックスが所定値より高いか否か、主機１の掃気圧が所定値より低いか否か、および、主機１の排ガス温度が所定値より高いか否かを判断する。
なお、各所定値は、主機１の仕様やシミュレーション、実験データ等により適宜設定する。
なお、各所定値は、例えば制御装置３１内の記憶装置等に予め記憶させるようにしても良いし、制御装置３１に情報を入力する入力手段（操作スイッチ等）により入力するようにしても良い。
【００４１】
これら３つの何れも満たさない場合には、現在の主機１の運転が健全であると判断し、ステップＳ１０１に戻り上記動作を繰り返す。
一方、これらの３つのうち少なくとも１つのパラメータが条件を満たす場合、現在の主機１の運転が健全でないと判断し、ステップＳ１０５に進む。
【００４２】
なお、ここでは、ロードインデックス、掃気圧、排ガス温度の何れか１つの条件を満たすとき、主機１の運転が健全でないと判断したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、これら３つのパラメータのうち、任意の２つまたは全ての条件が満たさないとき、主機１の運転が健全でないと判断するようにしても良い。
また、上記３つのパラメータのうち、任意の１つまたは２つのみについて、条件を満たすか否かを判断するようにしても良い。
【００４３】
（Ｓ１０５）
次に、制御装置３１は、停止状態のディーゼル発電機２２のうち、少なくとも１つを運転させる。
ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂが共に停止状態で、ＴＣ／Ｇ単独運転状態においては、１台のディーゼル発電装置２０を運転させる。または、要求される船内電力負荷に応じて、２台のディーゼル発電装置２０を運転させる。
一方、ディーゼル発電装置２０ａ、２０ｂの何れか一方のみが運転状態で、ＴＣ／ＧとＤＧとが併用運転時においては、停止中のディーゼル発電装置２０を運転させる。
以降、上記ステップＳ１０１に戻り上記動作を繰り返す。または、定期的に当該動作を実行する。
【００４４】
以上のように本実施の形態においては、少なくともターボチャージャー発電機４が運転状態の際に、主機１の運転状況を示すパラメータを取得し、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つが停止状態であって、パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態のディーゼル発電機２２の少なくとも１つを運転させる。
このため、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて適切な負荷分担制御を行うことが可能となる。よって、主機１の健全な運転を補償することができる。
したがって、船内停電の可能性を低減でき、主機１に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる。
【００４５】
また、船舶の運航状況や船内電力負荷等に応じて、主機１の健全な運転を補償することができるので、ターボチャージャー発電機４のみを単独で運転させることが可能となる。
【００４６】
また、本実施の形態においては、主機１の運転状況を示すパラメータとして、主機１のロードインデックス、主機１の掃気圧、および、主機１の排ガス温度の少なくとも１つを取得する。
また、主機１のロードインデックスが所定値より高いとき、主機１の掃気圧が所定値より低いとき、および、主機１の排ガス温度が所定値より高いとき、の少なくとも１つを満たす場合、上記所定の条件を満たすとして、停止状態のディーゼル発電機２２を運転させる。
このため、主機１の要求する掃気圧が不足した状態で主機１が運転されることを防止することができる。また、主機１の排ガス温度の上昇を抑制できる。また、主機１の推進出力の低下やこれを補うための燃料増加を抑制することができる。よって、主機１の健全な運転を補償することができる。
したがって、主機１に与えるダメージを抑制でき、省エネルギー効果の低減を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、主機１またはターボチャージャー３の回転数を取得し、主機１またはターボチャージャー３の回転数が所定回転数を超えたとき、ディーゼル発電機２２の少なくとも１つを停止状態にさせる。
このため、ディーゼル発電機２２を駆動するディーゼルエンジン２１の運転時間を低減することができ、エネルギー消費量を低減することができる。また、運転時間の低減によりメンテナンスコストを低減することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、主機１またはターボチャージャー３の回転数が所定回転数を超えたとき、全てのディーゼル発電機２２を停止状態にさせる。
このため、主機１の排気エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収して、この回収した電気エネルギーにより船内の電力を全て賄うことが可能となる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、ディーゼル発電装置２０の少なくとも１つが停止状態の場合に、パラメータ条件の判断をして、ディーゼル発電装置２０を追加して運転させる場合を説明したが、これに限らずディーゼル発電装置２０の出力電力を制御するようにしても良い。
例えば、上記ステップＳ１０３にてディーゼル発電装置２０の一方または両方が運転中であると判断した場合であって、ステップＳ１０４の条件を満たした場合には、運転中のディーゼル発電装置２０の出力電力を増加させるように制御しても良い。このような動作であっても、上記と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 主機、２ 推進用プロペラ、３ ターボチャージャー、４ ターボチャージャー発電機、２０ ディーゼル発電装置、２１ ディーゼルエンジン、２２ ディーゼル発電機、３０ 発電機盤、３１ 制御装置、４０ 船内母線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、
前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、
前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、
発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機と
を備えた船舶発電システムの制御方法において、
少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させる駆動ステップと
を有することを特徴とする船舶発電システムの制御方法。
【請求項２】
前記パラメータは、
前記主機のロードインデックス、前記主機の掃気圧、および、前記主機の排ガス温度の少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項３】
前記所定の条件は、
前記主機のロードインデックスが所定値より高いとき、前記主機の掃気圧が所定値より低いとき、および、前記主機の排ガス温度が所定値より高いとき、の少なくとも１つを満たす場合である
ことを特徴とする請求項２記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項４】
前記駆動ステップの前に、
前記主機または前記ターボチャージャーの回転数を取得する回転数取得ステップと、
前記主機または前記ターボチャージャーの回転数が所定回転数を超えたとき、前記第２発電機の少なくとも１つを停止状態にさせる停止ステップと
を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項５】
前記停止ステップは、全ての前記第２発電機を停止状態にさせる
ことを特徴とする請求項４記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の船舶発電システムの制御方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする船舶発電システムの制御プログラム。
【請求項７】
船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、
前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、
前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、
発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機と
を備えた船舶発電システムを制御する、船舶発電システムの制御装置において、
少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得し、
前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させる
ことを特徴とする船舶発電システムの制御装置。
【請求項１】
船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、
前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、
前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、
発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機と
を備えた船舶発電システムの制御方法において、
少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させる駆動ステップと
を有することを特徴とする船舶発電システムの制御方法。
【請求項２】
前記パラメータは、
前記主機のロードインデックス、前記主機の掃気圧、および、前記主機の排ガス温度の少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項３】
前記所定の条件は、
前記主機のロードインデックスが所定値より高いとき、前記主機の掃気圧が所定値より低いとき、および、前記主機の排ガス温度が所定値より高いとき、の少なくとも１つを満たす場合である
ことを特徴とする請求項２記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項４】
前記駆動ステップの前に、
前記主機または前記ターボチャージャーの回転数を取得する回転数取得ステップと、
前記主機または前記ターボチャージャーの回転数が所定回転数を超えたとき、前記第２発電機の少なくとも１つを停止状態にさせる停止ステップと
を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項５】
前記停止ステップは、全ての前記第２発電機を停止状態にさせる
ことを特徴とする請求項４記載の船舶発電システムの制御方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の船舶発電システムの制御方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする船舶発電システムの制御プログラム。
【請求項７】
船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、
前記主機の排気により作動されるターボチャージャーと、
前記ターボチャージャーにより駆動され、船内母線に電力を供給する第１発電機と、
発電用エンジンにより駆動され、前記船内母線に電力を供給する１つまたは複数の第２発電機と
を備えた船舶発電システムを制御する、船舶発電システムの制御装置において、
少なくとも前記第１発電機が運転状態の際に、前記主機の運転状況を示すパラメータを取得し、
前記第２発電機の少なくとも１つが停止状態であって、前記パラメータが所定の条件を満たすとき、停止状態の前記第２発電機の少なくとも１つを運転させる
ことを特徴とする船舶発電システムの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１２５０１２（Ｐ２０１２−１２５０１２Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２４１５（Ｐ２０１０−２７２４１５）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（５０２１１６９２２）ユニバーサル造船株式会社 (172)
【Ｆターム（参考）】
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