(57)【要約】      （修正有）【課題】通過電力量を低減し、電力変換装置の容量を小さくする船舶推進システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】第１発電機３２による船内電力負荷への第１電力供給工程と、第２発電機１２による第１電力変換装置６１と第２電力変換装置６２を介し、船内電力負荷に電力を供給する第２電力供給工程と、第１発電機から第２発電機に船内電力負荷の一部を移行する第１負荷移行工程と、第２発電機から、第１電力変換装置と第３電力変換装置６３を介し、電動機５３を駆動させる電動機駆動工程と、第２発電機による電力の供給量を閾値になるまで増加させ、電動機の推進加勢量を増加させる第１推進加勢工程と、第３発電機を起動させて発電し、第１発電機から船内電力負荷を第３発電機に移行させる第２負荷移行工程と、第３発電機からの電力の供給量を増加させ、電動機の推進加勢量を増加させる第２推進加勢工程とを有する。【選択図】図１
2019073141.tif 000002
【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、
前記主機の運転に利用され、船内交流母線に電力を供給する第１発電機と、
前記主機の排気エネルギーを利用して発電する第２発電機と、
前記主機の排気ガスの放出熱を利用して発電し、前記船内交流母線に電力を供給する第３発電機と、
前記第２発電機から出力された交流電力を直流電力に変換する第１電力変換装置と、
前記第１電力変換装置の直流電力が供給される直流母線部と、
前記直流母線部と前記船内交流母線との間に接続され、前記直流母線部の直流電力を交流電力に変換し、前記船内交流母線の交流電力を直流電力に変換する第２電力変換装置と、
前記直流母線部と接続され、前記直流母線部に供給された直流電力を交流電力に変換する第３電力変換装置と、
前記第３電力変換装置から出力された交流電力により駆動され、前記推進用プロペラを推進加勢する電動機と、
前記船内交流母線が配置され、前記第１発電機と、前記第３発電機と、前記第２電力変換装置を介して前記第２発電機と接続する配電盤と、
を備え、
前記第１発電機が駆動し、前記第２発電機と、前記第３発電機と、前記電動機とが停止している状態において、
前記第１発電機により発電し、船内電力負荷に電力を供給する第１電力供給工程と、
前記第２発電機を起動させて発電し、前記第１電力変換装置と前記第２電力変換装置とを介して、前記船内電力負荷に電力を供給する第２電力供給工程と、
前記第２発電機による電力の供給量を増加させ、前記第１発電機による電力の供給量を減少させて、前記第１発電機から前記第２発電機に前記船内電力負荷の一部を移行させる第１負荷移行工程と、
前記第２発電機から、前記第１電力変換装置と前記第３電力変換装置とを介して電力を供給し、前記電動機を起動させて、駆動させる電動機駆動工程と、
前記第２発電機による電力の供給量を閾値になるまで増加させ、前記電動機の推進加勢量を増加させる第１推進加勢工程と、
前記第３発電機を起動させて発電し、前記第３発電機による電力の供給量を増加させ、
前記第１発電機による電力の供給量を減少させて、前記第１発電機から前記船内電力負荷を前記第３発電機に移行させる第２負荷移行工程と、
前記第３発電機からの電力の供給量を増加させ、前記電動機の推進加勢量を増加させる第２推進加勢工程と、
を有する船舶推進システムの制御方法。
【請求項２】
前記第１推進加勢工程と、前記第２負荷移行工程とにおいて、
前記第２発電機による電力の供給量と、前記電動機の使用電力量との差を規定値以下に制御する請求項１に記載の船舶推進システムの制御方法。
【請求項３】
前記第１電力供給工程において、
発電可能設定量の下限値に達しているか否かを判断する第１判断工程と、かつ、前記配電盤内の前記第２発電機側の電圧が設定値に達しているか否かを判断する第２判断工程と、を有し、
前記第１判断工程において前記発電可能設定量の下限値に達しており、かつ、前記第２判断工程において前記配電盤内の前記第２発電機側の電圧が設定値に達している場合に、前記第２電力供給工程を実行する請求項１又は２に記載の船舶推進システムの制御方法。
【請求項４】
前記第１負荷移行工程において、
前記第２電力変換装置の電力が閾値に達しているか否かを判断する第３判断工程を有し、
前記第３判断工程において前記第２電力変換装置の電力が閾値に達している場合に、前記第１負荷移行工程を終了し、前記電動機駆動工程を実行する請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶推進システムの制御方法。
【請求項５】
前記第１推進加勢工程において、
前記第２電力変換装置の電力か閾値に達しているか否かを判断する第３判断工程と、
前記第２発電機により発電した発電量が、発電可能設定量の上限値に達しているか否かを判断する第４判断工程と、
前記主機の排気ガスの放出熱と熱交換する排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しているか否かを判断する第５判断工程と、
前記配電盤内の前記第３発電機側の電圧が設定値に達しているか否かを判断する第６判断工程と、
を有し、
前記第３判断工程において前記第２電力変換装置の電力か閾値に達しており、前記第４判断工程において前記第２発電機により発電した発電量が前記発電可能設定量の上限値に達しており、前記第５判断工程において前記排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しており、前記第６判断工程において前記配電盤内の前記第３発電機側の電圧が設定値に達している場合に、前記第２負荷移行工程を実行する請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶推進システムの制御方法。
【請求項６】
前記第２発電機と前記第３発電機とによる電力の供給によって前記電動機を駆動している状態において、
前記第１発電機を運転し、前記船内交流母線に接続させる工程と、
前記第３発電機から前記電動機への電力の供給量を減少させ、前記電動機の推進加勢量を減少させる第１電力抑制工程と、
前記第１発電機による電力の供給量を増加させ、前記第３発電機による電力の供給量を減少させて、前記第３発電機から前記船内電力負荷を前記第１発電機に移行させる第３負荷移行工程と、
前記第３発電機を停止させる第１停止工程と、
前記第２発電機から前記電動機への電力の供給量を減少させ、前記電動機の推進加勢量を更に減少させる第２電力抑制工程と、
前記第２発電機から前記電動機への電力の供給を停止し、前記電動機を停止させる第２停止工程と、
前記第１発電機による電力の供給量を増加させ、前記第２発電機による電力の供給量を減少させて、前記第２発電機から前記船内電力負荷を前記第１発電機に移行させる第４負荷移行工程と、
前記第２発電機を停止し、前記第２発電機を前記船内交流母線から解列する工程と、
を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の船舶推進システムの制御方法。
【請求項７】
船舶の推進用プロペラを駆動する主機と、
前記主機の運転に利用され、船内交流母線に電力を供給する第１発電機と、
前記主機の排気エネルギーを利用して発電する第２発電機と、
前記主機の排気ガスの放出熱を利用して発電し、前記船内交流母線に電力を供給する第３発電機と、
前記第２発電機から出力された交流電力を直流電力に変換する第１電力変換装置と、
前記第１電力変換装置の直流電力が供給される直流母線部と、
前記直流母線部と前記船内交流母線との間に接続され、前記直流母線部の直流電力を交流電力に変換し、前記船内交流母線の交流電力を直流電力に変換する第２電力変換装置と、
前記直流母線部と接続され、前記直流母線部に供給された直流電力を交流電力に変換する第３電力変換装置と、
前記第３電力変換装置から出力された交流電力により駆動され、前記推進用プロペラを推進加勢する電動機と、
前記船内交流母線が配置され、前記第１発電機と、前記第３発電機と、前記第２電力変換装置を介して前記第２発電機と接続する配電盤と、
を備えた船舶推進システムを制御する、船舶推進システムの制御装置であって、
前記第１発電機が駆動し、前記第２発電機と、前記第３発電機と、前記電動機とが停止している状態において、
前記第１発電機に発電させて、前記船内交流母線を介して船内電力負荷に電力を供給させ、
前記第２発電機を起動させて発電させ、前記第１電力変換装置と前記第２電力変換装置とを介して、前記船内電力負荷に電力を供給させ、
前記第２発電機による電力の供給量を増加させ、前記第１発電機による電力の供給量を減少させて、前記第１発電機から前記第２発電機に前記船内電力負荷の一部を移行させ、
前記第２発電機から、前記第１電力変換装置と前記第３電力変換装置とを介して電力を供給させて前記電動機を起動して駆動させ、
前記第２発電機による電力の供給量を閾値になるまで増加させ、前記電動機の推進加勢量を増加させ、
前記第３発電機を起動させて発電し、前記第３発電機による電力の供給量を増加させ、
前記第１発電機による電力の供給量を減少させて、前記第１発電機から前記船内電力負荷を前記第３発電機に移行させ、
前記第３発電機からの電力の供給量を増加させ、前記電動機の推進加勢量を増加させる船舶推進システムの制御装置。
【請求項８】
前記第１発電機により発電し、前記船内電力負荷に電力を供給している間に、
発電可能設定量の下限値に達しているか否かを判断し、かつ、前記配電盤内の前記第２発電機側の電圧が設定値に達しているか否かを判断し、
前記発電可能設定量の下限値に達しており、かつ、前記配電盤内の前記第２発電機側の電圧が設定値に達している場合に、
前記第２発電機を起動させて発電し、前記第１電力変換装置と前記第２電力変換装置とを介して、前記船内電力負荷に電力を供給する請求項７に記載の船舶推進システムの制御装置。
【請求項９】
前記第２発電機による電力の供給量を増加させ、前記第１発電機による電力の供給量を減少させて、前記第１発電機から前記第２発電機に前記船内電力負荷の一部を移行させている間に、
前記第２電力変換装置の電力が閾値に達しているか否かを判断し、
前記第２電力変換装置の電力が閾値に達している場合に、前記第１発電機から前記第２発電機に前記船内電力負荷の移行を終了し、前記第２発電機から、前記第１電力変換装置と前記第３電力変換装置とを介して電力を供給し、前記電動機を起動させて運転する請求項７又は８に記載の船舶推進システムの制御装置。
【請求項１０】
前記第２発電機による電力の供給量を閾値になるまで増加させ、前記電動機の推進加勢量を増加させている際に、
前記第２電力変換装置の電力か閾値に達しているか否かを判断し、
前記第２発電機により発電した発電量が、発電可能設定量の上限値に達しているか否かを判断し、
前記主機の排気ガスの放出熱と熱交換する排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しているか否かを判断し、
前記配電盤内の前記第３発電機側の電圧が設定値に達しているか否かを判断し、
前記第２電力変換装置の電力か閾値に達しており、前記第２発電機により発電した発電量が前記発電可能設定量の上限値に達しており、前記排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しており、前記配電盤内の前記第３発電機側の電圧が設定値に達している場合に、
前記第３発電機を起動させて発電し、前記第３発電機による電力の供給量を増加させ、
前記第１発電機による電力の供給量を減少させて、前記第１発電機から前記船内電力負荷を前記第３発電機に移行させる請求項７〜９のいずれか１項に記載の船舶推進システムの制御装置。
【請求項１１】
前記第２発電機と前記第３発電機とによる電力の供給によって前記電動機を駆動している状態において、
前記第１発電機を運転し、前記船内交流母線に接続させ、
前記第３発電機から前記電動機への電力の供給量を減少させて、前記電動機の推進加勢量を減少させ、
前記第１発電機による電力の供給量を増加させ、前記第３発電機による電力の供給量を減少させて、前記第３発電機から前記船内電力負荷を前記第１発電機に移行させ、
前記第３発電機を停止させ、
前記第２発電機から前記電動機への電力の供給量を減少させ、前記電動機の推進加勢量を更に減少させ、
前記第２発電機から前記電動機への電力の供給を停止し、前記電動機を停止させ、
前記第１発電機による電力の供給量を増加させ、前記第２発電機による電力の供給量を減少させて、前記第２発電機から前記船内電力負荷を前記第１発電機に移行させ、
前記第２発電機を停止し、前記第２発電機を前記船内交流母線から解列させる請求項７〜１０のいずれか１項に記載の船舶推進システムの制御装置。
【請求項１２】
前記第１発電機と、前記第２発電機と、前記第３発電機とが発電した電力を蓄える蓄電池を更に備えた請求項７〜１１のいずれか１項に記載の船舶推進システムの制御装置。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか１項に記載の船舶推進システムの制御装置を備えた船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の推進用プロペラを推進加勢する電動機を備えた船舶推進システムの制御方法、船舶推進システムの制御装置、及び、この制御装置を備えた船に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、例えば、「過給器付き主機とプロペラを推進軸で連結し、前記推進軸に推進加勢用電動機を設けた船舶推進システムにおいて、前記主機の過給器に余剰排気エネルギーを回収して発電する発電機を直結すると共に、前記発電機で発電した電力を周波数変換装置を介して前記推進加勢用電動機に供給し、さらに前記発電機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】
船舶において、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、この回収された電気エネルギーを船内の電力負荷及び推進力の加勢に使用することで、省エネルギー性能を向上させた発電システムが望まれている。
上記特許文献１に記載の技術は、主機の排気エネルギーを回収して発電された電力が、船内電力系統（船内母線）から独立しているため、発電された電力を船内の電力負荷に利用することができないという課題がある。
【０００５】
一方、船舶は、主機の排気エネルギーを回収して発電された電力を、船内の電力負荷と推進力の加勢とに使用する場合、発電された電力を船内交流母線に適合した電圧及び周波数に変換するための電力変換装置が必要となる場合がある。また、船舶は、船内交流母線からの電力を推進加勢する電動機に適合した電圧及び周波数に変換するための電力変換装置が必要となる。
【０００６】
このような構成において、発電によって得られた電力を最大限利用しようとすると、直流側から交流側に、あるいは交流側から直流側に、発電した電力を供給するケースが発生する。そのため、直流側と交流側との間を通過する電力量が多ければ多いほど直流側と交流側との間に存在する電力変換装置の容量を大きくする必要がある。直流側と交流側との間に存在する電力変換装置の容量が大きくなる理由は、システム起動時に電力変換装置を流れる電力量が一時的に大きくなる場合があるためである。しかし、システム起動時の一時的な電力量で電力変換装置の容量を決めると、システム起動後の通常運転時では効率の悪い運転となるため、船舶の省エネ効果が薄まる。
【０００７】
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、主機の排気エネルギーを回収して発電した電力を、船内の電力負荷と推進力の加勢とに使用する交流−直流混合型の母線を有する廃熱回収及び推進加勢システムにおいて、直流側と交流側との間に存在する電力変換装置の容量を小さくする船舶推進システムの制御方法、船舶推進システムの制御装置、及び、この制御装置を備えた船を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る船舶推進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、主機の運転に利用され、船内交流母線に電力を供給する第１発電機と、主機の排気エネルギーを利用して発電する第２発電機と、主機の排気ガスの放出熱を利用して発電し、船内交流母線に電力を供給する第３発電機と、第２発電機から出力された交流電力を直流電力に変換する第１電力変換装置と、第１電力変換装置の直流電力が供給される直流母線部と、直流母線部と船内交流母線との間に接続され、直流母線部の直流電力を交流電力に変換し、船内交流母線の交流電力を直流電力に変換する第２電力変換装置と、直流母線部と接続され、直流母線部に供給された直流電力を交流電力に変換する第３電力変換装置と、第３電力変換装置から出力された交流電力により駆動され、推進用プロペラを推進加勢する電動機と、船内交流母線が配置され、第１発電機と、第３発電機と、第２電力変換装置を介して第２発電機と接続する配電盤と、を備え、第１発電機が駆動し、第２発電機と、第３発電機と、電動機とが停止している状態において、第１発電機により発電し、船内電力負荷に電力を供給する第１電力供給工程と、第２発電機を起動させて発電し、第１電力変換装置と第２電力変換装置とを介して、船内電力負荷に電力を供給する第２電力供給工程と、第２発電機による電力の供給量を増加させ、第１発電機による電力の供給量を減少させて、第１発電機から第２発電機に船内電力負荷の一部を移行させる第１負荷移行工程と、第２発電機から、第１電力変換装置と第３電力変換装置とを介して電力を供給し、電動機を起動させて、駆動させる電動機駆動工程と、第２発電機による電力の供給量を閾値になるまで増加させ、電動機の推進加勢量を増加させる第１推進加勢工程と、第３発電機を起動させて発電し、第３発電機による電力の供給量を増加させ、第１発電機による電力の供給量を減少させて、第１発電機から船内電力負荷を第３発電機に移行させる第２負荷移行工程と、第３発電機からの電力の供給量を増加させ、電動機の推進加勢量を増加させる第２推進加勢工程と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る船舶推進システムの制御方法は、上記工程を有することで直流母線側と交流母線側との間に存在する電力変換装置を通過する電力量を低下させることができる。そのため、船舶推進システムは、直流母線側と交流母線側との間に存在する電力変換装置の容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る船舶推進システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る船舶推進システムの起動シーケンスを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る船舶推進システムの起動シーケンスにおける電力量の変化を示す図である。
【図４】図３のａ１〜ａ４の時点における電力供給量を表した図である。
【図５】船舶推進システムの他の起動シーケンスにおける電力量の変化を示す比較例の図である。
【図６】図５のｂ１〜ｂ４の時点における電力供給量を表した図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る船舶推進システムの終了シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る船舶推進システムの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る船舶推進システムの起動シーケンスを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る船舶推進システムの終了シーケンスを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る船舶推進システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る船舶推進システム１００の構成を示す図である。
船舶推進システム１００は、船舶の推進用プロペラを推進加勢するシステムである。図１に示すように、船舶推進システム１００は、主機１、ターボチャージャー（T/C:Turbo Charger）１１、ターボチャージャー発電機（TCG:Turbo Charger Generator）１２、蒸気発電装置２０、ディーゼル発電装置３０、船内電力負荷４０、シャフトモータ（SM:Shaft Motor）５３、直流母線部６０、第１電力変換装置６１、第２電力変換装置６２、第３電力変換装置６３、及び、配電盤７０を備えている。なお、図１において、点線矢印は電力の供給方向を示している。
【００１２】
主機１は、船舶に搭載されるさまざまな機関又は機械のうち、船舶を推進させるためのものであり、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を駆動するものである。
【００１３】
ターボチャージャー１１は、主機１の排気の流れを利用してコンプレッサを駆動し、主機１が吸入する空気の密度を高くする過給機である。ターボチャージャー１１は、主機１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、吸気を圧縮して主機１に給気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１２は、発電機であり、主機１の排気エネルギーを利用して発電を行うものである。ターボチャージャー発電機１２は、ターボチャージャー１１のタービンの回転軸に直結され、回転駆動されて発電を行う。ターボチャージャー発電機１２の容量は、主機１の排ガスエネルギーによって決定される。ターボチャージャー発電機１２は、発電した電力を、後述する電力変換装置を介して、船内交流母線３に供給する。なお、「ターボチャージャー発電機１２」は、本発明における「第２発電機」に相当する。
【００１４】
第１電力変換装置６１は、ターボチャージャー発電機１２から出力された交流電力を所定の直流電力に変換する。この第１電力変換装置６１は、交流を直流に変換するコンバータにより構成される。直流母線部６０は、第１電力変換装置６１の直流出力と、第２電力変換装置６２の直流入出力と、第３電力変換装置６３の直流入力と、を連結する。この直流母線部６０には、第１電力変換装置６１からの直流電力と、第２電力変換装置６２からの直流電力が供給される。
【００１５】
第２電力変換装置６２は、直流母線部６０と船内交流母線３との間に接続され、直流母線部６０の直流電力を、船内交流母線３に適合した電圧／周波数（例えば４５０Ｖ／６０Ｈｚ）の交流電力に変換して船内交流母線３に供給する。また、第２電力変換装置６２は、船内交流母線３からの交流電力を、所定の直流電力に変換して直流母線部６０に供給する。
【００１６】
第３電力変換装置６３は、直流母線部６０と接続され、直流母線部６０に供給された直流電力を、推進軸の必要回転数に応じた電圧及び周波数の交流電力に変換し、シャフトモータ５３に供給する。この第３電力変換装置６３は、直流を所望の周波数（例えば１０Ｈｚ）の交流に変換するインバータにより構成される。
【００１７】
シャフトモータ５３は、同期電動機であり、第３電力変換装置６３から出力された交流電力により駆動され、推進用プロペラ２を推進加勢する。シャフトモータ５３の容量は、各種発電機による廃熱回収プラントと船内電力負荷４０とに基づき決定される。なお、「シャフトモータ５３」は、本発明における「電動機」に相当する。
【００１８】
蒸気発電装置２０は、蒸気タービン（ST:Steam Turbine）２１によりターボ発電機（TG:Turbo Generator）２２を駆動して所望の交流電力を船内交流母線３に供給する。蒸気タービン（ST:Steam Turbine）２１は、図示しない排ガスエコノマイザーにより主機１の排気ガスの熱エネルギーで生成された蒸気により作動する。排ガスエコノマイザーは、主機１の排気ガスの大気に放出される熱エネルギーを回収する装置である。具体的には、排ガスエコノマイザーは、煙突の中に密集したパイプを設置し、その中に水を通し、主機１で仕事が済んだ排気ガスの熱量を熱交換させて、例えば蒸気を発生させて利用するものである。
ターボ発電機２２は、主機１の排気ガスの放出熱を利用して発電し、船内交流母線３に電力を供給するものである。ターボ発電機２２の回転数は、蒸気タービン２１を回転させる蒸気量により制御可能であるため、ターボ発電機２２の出力を電力変換すること無く、船内交流母線３に適合した交流電力が供給される。ターボ発電機２２の容量は、主機１の排ガスエネルギーと、排ガスエコノマイザーの性能（容量及び効率）によって決定される。なお、「ターボ発電機２２」は、本発明における「第３発電機」に相当する。
【００１９】
ディーゼル発電装置３０は、主機１の運転に利用され、ディーゼルエンジン３１によりディーゼル発電機３２を駆動して所望の交流電力を船内交流母線３に供給する。このディーゼル発電装置３０においても、ディーゼルエンジン３１の回転数が制御可能であるため、ディーゼル発電機３２の出力を電力変換すること無く、船内交流母線３に適合した交流電力が供給される。ディーゼル発電機３２の容量は、船内の電力負荷によって決定される。なお、「ディーゼル発電機３２」は、本発明における「第１発電機」に相当する。
【００２０】
なお、本発明の実施の形態においては、船舶推進システム１００は、蒸気発電装置２０とディーゼル発電装置３０とをそれぞれ１台有する場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、それぞれ複数台有していても良い。
【００２１】
配電盤７０には、各発電機等を接続し、船内電力負荷４０に電力を供給する船内交流母線３が配置される。船内交流母線３には、それぞれ開閉器４を介して、蒸気発電装置２０、ディーゼル発電装置３０、船内電力負荷４０、第２電力変換装置６２が接続される。なお、船内電力負荷４０の容量は、例えば、主機１の容量、船舶の定員等による補機容量により決定される。
【００２２】
次に、上記のように構成した船舶推進システム１００の作用について説明する。
主機１の排気エネルギーを回収してターボチャージャー発電機１２で発電した電力は、第１電力変換装置６１によって直流電力に変換され直流母線部６０に供給される。
第２電力変換装置６２は、蒸気発電装置２０及びディーゼル発電装置３０から船内交流母線３に供給された電力が、船内交流母線３に接続された船内電力負荷４０より小さい場合、直流母線部６０の直流電力を交流電力に変換して、当該不足電力を船内交流母線３に供給する。
これにより、主機１の排気エネルギーを回収して発電した電力を、船内電力負荷４０に利用することが可能となる。
【００２３】
また、第２電力変換装置６２は、蒸気発電装置２０及びディーゼル発電装置３０から船内交流母線３に供給された電力が、船内交流母線３に接続された船内電力負荷４０より大きい場合、船内交流母線３の当該余剰電力を、直流電力に変換して直流母線部６０に供給する。
そして、第１電力変換装置６１及び第２電力変換装置６２から、直流母線部６０に供給された直流電力は、第３電力変換装置６３により推進軸の必要回転数に応じた電圧・周波数の交流電力に変換され、シャフトモータ５３の推進加勢に利用される。
これにより、主機１の排気エネルギーを回収して発電した電力を、推進力の加勢に使用することが可能となる。また、船内交流母線３の余剰電力を推進力の加勢に使用することが可能となる。
【００２４】
主機１の排気エネルギーを回収してターボチャージャー発電機１２で発電した電力は、推進加勢するシャフトモータ５３に供給されるまでに、第１電力変換装置６１、及び第３電力変換装置６３により２回のみ電力変換されることになる。
また、主機１の排気エネルギーを回収してターボチャージャー発電機１２で発電した電力は、船内交流母線３に供給されるまでに、第１電力変換装置６１、及び第２電力変換装置６２により２回のみ電力変換されることになる。
さらに、船内交流母線３からの電力は、シャフトモータ５３に供給されるまでに、第２電力変換装置６２、及び第３電力変換装置６３により２回のみ電力変換されることになる。
【００２５】
このように、船舶推進システム１００は、直流母線部６０によって、第１電力変換装置６１、第２電力変換装置６２、及び、第３電力変換装置６３を連結する。船舶推進システム１００は、このように構成されることで、主機１の排気エネルギーを回収して発電した電力を、船内電力負荷４０と推進加勢するシャフトモータ５３とに使用する場合、電力変換の回数を低減することが可能となる。よって、電力変換に伴うエネルギー効率の低下を抑制することができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る船舶推進システム１００の起動シーケンスを示すフローチャートである。ここで、図１及び図２を用いて、交流電力及び直流電力の混合型の船内交流母線３を有して推進加勢に利用する船舶推進システム１００において、交流と直流との間に存在する電力変換装置の容量を小さくする起動シーケンスについて説明する。船舶推進システム１００の起動にあたり、ディーゼル発電機３２は駆動し、ターボチャージャー発電機１２と、ターボ発電機２２と、シャフトモータ５３とは停止している状態である。フローチャートは、起動時に手動介入を行っているが、開始から終了まで全自動で行ってもよい。なお、判断工程において一定時間経過後も「Ｙｅｓ」にならない場合は、状況をユーザーに知らせるか、あるいは制御を停止させるかなどの制御を行う。
【００２７】
（Ｓ１０１）
ディーゼル発電機３２により発電し、船内電力負荷４０に電力を供給する第１電力供給工程を行う。
排熱源である主機１を運転するためには、ディーゼル発電機３２でポンプ類を運転させる必要がある。そのため、ディーゼル発電機３２を立ち上げておき、ディーゼル発電機３２から船内交流母線３を介して船内電力負荷４０に電力を供給し、船内の電力を静定させる。
【００２８】
（Ｓ１０２）
ターボチャージャー発電機１２を起動し負荷を持たせることができるか否かを判断する。
ターボ発電機２２の発電できる電力を向上させるために、前段に装備するターボチャージャー発電機１２を先に起動し、ターボチャージャー発電機１２に負荷を持たせる必要がある。
ターボチャージャー発電機１２を起動し負荷を持たせられるか否かは、発電可能設定量の下限値に達しているか否かにより判断される。発電可能設定量とは、排気ガスの状況（船舶の設備の状態、主機の負荷量、環境条件等）により許容される範囲の発電量を予め設定したものである。主機の負荷が高い、周囲温度が適している、などによって排ガスエネルギーが高まるとより多く発電可能となる。なお、発電可能設定量の下限値に達しているか否かの判断は、本発明の第１判断工程に相当する。発電可能設定量の下限値は、例えば、船舶の設備の状態、主機の負荷量、環境条件等により予め設定される。発電可能設定量の下限値に満たない場合は、発電可能設定量の下限値に達するまで、ターボチャージャー発電機１２を起動できるか否かの判断を繰り返す。
【００２９】
（Ｓ１０３）
ターボチャージャー発電機１２を起動させる。
ディーゼル発電機３２による発電量が、発電可能設定量に達している場合は、ターボチャージャー発電機１２を起動し、ターボチャージャー発電機１２による発電を開始する。
【００３０】
（Ｓ１０４）
配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値（例えば４５０Ｖ）に達しているか否かを判断する第２判断工程を行う。
配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達しているか否かを判断することで、開閉器４を閉じることができるか否かを判断する。
配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達していない場合は、配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達するまで、ディーゼル発電機３２により電力供給を行い、第２判断工程を繰り返し行う。
【００３１】
（Ｓ１０５）
ターボチャージャー発電機１２用の開閉器４を閉じる。
配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達している場合は、ターボチャージャー発電機１２用の開閉器４を閉じ、ターボチャージャー発電機１２によって発電された電力を、船内交流母線３に供給する。ターボチャージャー発電機１２によって発電された交流電力は、第１電力変換装置６１で直流電力に変換され、第２電力変換装置６２で交流電力に変換されて、船内交流母線３に供給される。
【００３２】
（Ｓ１０６）
ターボチャージャー発電機１２に船内電力負荷４０を分配する。ターボチャージャー発電機１２からの電力を船内交流母線３に供給するに際し、第２電力変換装置６２の周波数を制御する。
【００３３】
（Ｓ１０７）
ディーゼル発電機３２及びターボチャージャー発電機１２により、船内交流母線３を介して船内電力負荷４０に電力供給を行う。
なお、（Ｓ１０３）〜（Ｓ１０７）の工程は、本発明の第２電力供給工程の実行に相当する。
【００３４】
（Ｓ１０８）
ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量を増加させ、ディーゼル発電機３２による電力の供給量を減少させて、ディーゼル発電機３２からターボチャージャー発電機１２に船内電力負荷４０の一部を移行させる。
【００３５】
（Ｓ１０９）
第２電力変換装置６２の電力が閾値に達しているか否かを判断する第３判断工程を行う。第２電力変換装置６２の電力が、閾値に達しているか否かを判断することで、第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する。第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する電力の閾値は、第２電力変換装置６２の容量から、負荷変動用のマージンが引かれた電力量に予め設定される。第２電力変換装置６２の電力が閾値に達していない場合は、引き続きディーゼル発電機３２からターボチャージャー発電機１２に船内電力負荷４０の移行を行い、第３判断工程を繰り返し行う。
なお、（Ｓ１０８）〜（Ｓ１０９）の工程は、本発明の第１負荷移行工程に相当する。
【００３６】
（Ｓ１１０）
シャフトモータ５３を起動できるか否かを判断する。
第２電力変換装置６２を構成するインバータが上限電力量である場合は、第１負荷移行工程を終了し、続いてシャフトモータ５３を起動できるか否かを判断する。シャフトモータ５３を起動できない場合は、起動できる条件が整うまでシャフトモータ５３を起動できるか否かの判断を繰り返す。シャフトモータ５３を起動できるかどうかの判断条件は、例えば、船舶の設備の状態、主機の負荷量、環境条件等により予め設定される。
【００３７】
（Ｓ１１１）
シャフトモータ５３を起動できる場合は、シャフトモータ５３を起動させる。
【００３８】
（Ｓ１１２）
ターボチャージャー発電機１２から、第１電力変換装置６１と第３電力変換装置６３とを介して供給された電力によって、シャフトモータ５３を運転する。
なお、（Ｓ１１２）は、本発明の電動機駆動工程の実行に相当する。
【００３９】
（Ｓ１１３）
シャフトモータ５３の推進加勢量を増加させる。
【００４０】
（Ｓ１１４）
ターボチャージャー発電機１２から電力の供給量を増加し、シャフトモータ５３の推進加勢量を増加させる。また、ターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０に供給される電力は、第２電力変換装置６２の上限電力量に見合うように交流電力及び直流電力間の通過電力を小さくするような容量に制御する。なお、ターボチャージャー発電機１２は、系統への短絡電流供給能力を有していないので、ディーゼル発電機３２又は後に立ち上げるターボ発電機２２と並列運転させる必要がある。
【００４１】
（Ｓ１１５）
第２電力変換装置６２の電力が閾値に達しているか否かを判断する第３判断工程を行う。第２電力変換装置６２の電力が、閾値に達しているか否かを判断することで、第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する。第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する電力の閾値は、第２電力変換装置６２の容量から、負荷変動用のマージンが引かれた電力量に予め設定される。第２電力変換装置６２の電力が閾値に達していない場合は、引き続きシャフトモータ５３の推進加勢量を増加させ、第３判断工程を繰り返し行う。
【００４２】
（Ｓ１１６）
Ｓ１１５の工程と並行して、ターボチャージャー発電機１２による発電量が、発電可能設定量の上限値に達しているか否かを判断する。なお、ターボチャージャー発電機１２による発電量が、発電可能設定量の上限値に達しているか否かの判断は、本発明の第４判断工程に相当する。ターボチャージャー発電機１２の発電可能設定量の上限値は、例えば、船舶の設備の状態、主機の負荷量、環境条件等および負荷変動用のマージンにより予め設定される。ターボチャージャー発電機１２による発電量が、発電可能設定量の上限値に満たない場合は、発電可能設定量の上限値に達するまで、引き続きシャフトモータ５３の推進加勢量を増加させ、第４判断工程を繰り返す。
【００４３】
（Ｓ１１７）
ターボ発電機２２を起動できるか否かを判断する。
第２電力変換装置６２が上限電力量に達している場合、かつ、ターボチャージャー発電機１２の発電量が発電可能設定量の上限値に達している場合に、ターボ発電機２２を起動できるか否かを判断する。ターボ発電機２２を起動できるか否かは、例えば、主機１の排気ガスの放出熱と熱交換する図示しない排ガスエコノマイザーの入口温度が、閾値に達しているか否かを判断する。排ガスエコノマイザーの入口温度の閾値は、例えば、船舶の設備、環境条件等により予め設定される。なお、主機１の排気ガスの放出熱と熱交換する排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しているか否かの判断は、本発明の第５判断工程に相当する。排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値未満である場合など、ターボ発電機２２を起動できない場合には、排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達するまで第５判断工程を繰り返す。
【００４４】
（Ｓ１１８）
ターボ発電機２２を起動できる場合には、ターボ発電機２２を起動させる。
【００４５】
（Ｓ１１９）
配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値（例えば４５０Ｖ）に達しているか否かを判断する第６判断工程を行う。
配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値に達しているか否かを判断することで、開閉器４を閉じることができるか否かを判断する。
配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値に達していない場合は、配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値に達するまで、ディーゼル発電機３２及びターボチャージャー発電機１２により電力供給を行い、第６判断工程を繰り返し行う。
なお、（Ｓ１１３）〜（Ｓ１１９）は、本発明の第１推進加勢工程に相当する。第１推進加勢工程においては、ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量と、シャフトモータ５３の使用電力量との差が規定値以下に制御されている。この規定値は、第２電力変換装置のインバータの容量と負荷変動用のマージンによって予め決定されている。
【００４６】
（Ｓ１２０）
ターボ発電機２２用の開閉器４を閉じる。
船内交流母線３の電圧が確立されている場合は、ターボ発電機２２用の開閉器４を閉じ、ターボ発電機２２によって発電された交流電力を、船内交流母線３に供給する。
【００４７】
（Ｓ１２１）
ターボ発電機２２の周波数を制御し、ターボ発電機２２に船内電力負荷４０を分配する。
【００４８】
（Ｓ１２２）
ディーゼル発電機３２、ターボ発電機２２、ターボチャージャー発電機１２により、船内交流母線３を介して船内電力負荷４０及びシャフトモータ５３に電力供給を行う。そして、ターボ発電機２２による電力の供給量を増加させ、ディーゼル発電機３２による電力の供給量を減少させて、ディーゼル発電機３２から船内電力負荷４０をターボ発電機２２に移行させる。
なお、（Ｓ１２０）〜（Ｓ１２２）は、本発明の第２負荷移行工程の実行に相当する。第２負荷移行工程においては、ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量と、シャフトモータ５３の使用電力量との差が規定値以下に制御されている。この規定値は、第２電力変換装置のインバータの容量と負荷変動用のマージンによって予め決定されている。
【００４９】
（Ｓ１２３）
ターボ発電機２２からの電力の供給量を増加させ、シャフトモータ５３の推進加勢量を増加させる第２推進加勢工程を行う。そして、ディーゼル発電機３２は船内交流母線３から解列させ、船舶推進システム１００の起動シーケンスを終了させる。
【００５０】
なお、負荷変動あるいは発電量低下などにより、第２電力変換装置６２の上限電力量や、ターボチャージャー発電機１２の発電可能設定量をオーバーし、システムが不成立状態となった場合には、シャフトモータ５３の推進加勢量を減少させ、電力の供給量と消費量とをバランスさせる制御を行う。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態１に係る船舶推進システム１００の起動シーケンスにおける電力量の変化を示す図である。図４は、図３のａ１〜ａ４の時点における電力供給量を表した図である。図３において、縦軸は電力量［ｋＷ］を表し、横軸は時間の経過を表すものである。また、図４において第２電力変換装置６２を流れる電力量に付されている「＋」は直流電力から交流電力に変換されたことを示し、「−」は交流電力から直流電力に変換されたことを示す。なお、図３及び図４に示す電力量、グラフの傾き、経過時間等は、１例を示すもの概念的なものであり、図３及び図４で示す電力量、グラフの傾き、経過時間に限定されるものではない。
【００５２】
図３及び図４において、ａ１時点は、（Ｓ１１４）工程に入る前の時点である。ディーゼル発電機３２からターボチャージャー発電機１２へ船内電力の負荷移行が行われており、船内電力負荷４０に対して、ディーゼル発電機３２から３００ｋＷの電力が供給され、ターボチャージャー発電機１２から１００ｋＷの電力が供給されている。
このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボチャージャー発電機１２により発電された１００ｋＷであり、第２電力変換装置６２において直流電力から交流電力に変換されている。
【００５３】
図３及び図４において、ａ２時点は、（Ｓ１２２）工程に入る前の時点である。ディーゼル発電機３２及びターボチャージャー発電機１２から電力を供給し、船内電力負荷４０に対して、ディーゼル発電機３２から３００ｋＷの電力が供給され、ターボチャージャー発電機１２から１００ｋＷの電力が供給されている。
このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボチャージャー発電機１２により発電された１００ｋＷであり、第２電力変換装置６２において直流電力から交流電力に変換されている。また、ターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０に供給される電力は、第２電力変換装置６２の上限電力量に見合うように交流電力及び直流電力間の通過電力を小さくするように制御している。
また、ターボチャージャー発電機１２からシャフトモータ５３に３００ｋＷの電力が供給されている。ターボチャージャー発電機１２は、発電可能設定量の４００ｋＷに達しているとする。
【００５４】
図３及び図４において、ａ３時点は、（Ｓ１２５）工程に入る前の時点である。ターボ発電機２２及びターボチャージャー発電機１２から電力を供給し、船内電力負荷４０に対して、ターボ発電機２２から３００ｋＷの電力が供給され、ターボチャージャー発電機１２から１００ｋＷの電力が供給されている。
このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボチャージャー発電機１２により発電された１００ｋＷであり、第２電力変換装置６２において直流電力から交流電力に変換されている。また、ターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０に供給される電力は、第２電力変換装置６２の上限電力量に見合うように交流電力及び直流電力間の通過電力を小さくするように制御している。
また、ターボチャージャー発電機１２からシャフトモータ５３に３００ｋＷの電力が供給されている。ターボチャージャー発電機１２は、発電可能設定量の４００ｋＷに達している。
【００５５】
図３及び図４において、ａ４時点は、（Ｓ１２５）工程と（Ｓ１２６）工程の間のシャフトモータの推進加勢量を増加した時点である。ターボ発電機２２及びターボチャージャー発電機１２から電力を供給し、船内電力負荷４０に対しては、ターボ発電機２２から４００ｋＷの電力が供給されている。
また、ターボチャージャー発電機１２から４００ｋＷの電力と、ターボ発電機２２から１００ｋＷの電力とが、シャフトモータ５３に供給されている。
このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボ発電機２２により発電された１００ｋＷであり、第２電力変換装置６２において交流電力から直流電力に変換されている。また、ターボ発電機２２からシャフトモータ５３に供給される電力は、第２電力変換装置６２の上限電力量に見合うように交流電力及び直流電力間の通過電力を小さくするように制御している。
なお、ターボチャージャー発電機１２は、発電可能設定量の４００ｋＷに達している。
【００５６】
図５は、船舶推進システム１００の他の起動シーケンスにおける電力量の変化を示す比較例の図である。図６は、図５のｂ１〜ｂ４の時点における電力供給量を表した図である。図５において、縦軸は電力量［ｋＷ］を表し、横軸は時間の経過を表すものである。また、図６において第２電力変換装置６２を流れる電力量に付されている「＋」は直流電力から交流電力に変換されたことを示し、「−」は交流電力から直流電力に変換されたことを示す。なお、図５及び図６に示す電力量、グラフの傾き、経過時間等は、１例を示すもの概念的なものであり、図５及び図６で示す電力量、グラフの傾き、経過時間に限定されるものではない。
【００５７】
図５及び図６において、ｂ１時点は、ディーゼル発電機３２からターボチャージャー発電機１２へ船内電力の負荷移行が行われている時点である。船内電力負荷４０に対して、ディーゼル発電機３２から３００ｋＷの電力が供給され、ターボチャージャー発電機１２から１００ｋＷの電力が供給されている。
このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボチャージャー発電機１２により発電された１００ｋＷであり、第２電力変換装置６２において直流電力から交流電力に変換されている。
【００５８】
図５及び図６において、ｂ２時点は、ディーゼル発電機３２が船内交流母線３から解列され、ターボ発電機２２及びターボチャージャー発電機１２から電力を供給している時点である。船内電力負荷４０に対して、ターボ発電機２２から１００ｋＷの電力が供給され、ターボチャージャー発電機１２から３００ｋＷの電力が供給されている。
このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボチャージャー発電機１２により発電された３００ｋＷであり、第２電力変換装置６２において直流電力から交流電力に変換されている。
【００５９】
図５及び図６において、ｂ３時点は、ターボ発電機２２及びターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０及びシャフトモータ５３に電力を供給している時点である。
船内電力負荷４０に対して、ターボ発電機２２から４００ｋＷの電力が供給されている。
また、ターボチャージャー発電機１２から４００ｋＷの電力と、ターボ発電機２２から１００ｋＷの電力とが、シャフトモータ５３に供給されている。このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボ発電機２２により発電された１００ｋＷであり、第２電力変換装置６２において交流電力から直流電力に変換されている。
【００６０】
図５及び図６において、ｂ４時点は、ターボ発電機２２及びターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０及びシャフトモータ５３に電力を供給している時点において、船内電力負荷４０の脈動があった場合を示す。
船内電力負荷４０に対して、ターボ発電機２２から４００ｋＷの電力と、ターボチャージャー発電機１２から５０ｋＷの電力が供給されている。
また、ターボチャージャー発電機１２から４００ｋＷの電力と、ターボ発電機２２から５０ｋＷの電力とが、シャフトモータ５３に供給されている。このとき、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボ発電機２２により発電された５０ｋＷであり、第２電力変換装置６２において交流電力から直流電力に変換されている。
【００６１】
図５及び図６に示すように、船舶推進システム１００を他の起動シーケンスにより起動させた場合、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボチャージャー発電機１２により発電された３００ｋＷである。一方、図３及び図４に示すように、本発明の実施の形態１に係る船舶推進システムの起動シーケンスにより起動させた場合、第２電力変換装置６２を通過する電力量はターボチャージャー発電機１２により発電された１００ｋＷである。
【００６２】
以上のように、船舶推進システム１００は、（Ｓ１０１）〜（Ｓ１２３）の工程を有する制御方法を行うことで、直流母線側と交流母線側との間に存在する第２電力変換装置６２を通過する電力量を低下させることができる。そのため、第２電力変換装置６２は、船内交流母線３の不足電力または余剰電力を電力変換するため、定格容量を第１電力変換装置６１及び第３電力変換装置６３よりも小さくすることが可能となる。
例えば、第１電力変換装置６１及び第３電力変換装置６３の定格容量をそれぞれ６００ｋＷとし、船内交流母線３に供給される電力が４００ｋＷ〜６００ｋＷでの変動が想定される場合を考慮する。この場合には、第２電力変換装置６２の定格容量をその差分の最大値である２００ｋＷとすることができる。
このように、第２電力変換装置６２の定格容量を、第１電力変換装置６１及び第３電力変換装置６３より小さくすることで、第２電力変換装置６２を小型化することができる。また、第２電力変換装置の容量を小さくできることで機器設置スペースを低減することができる。さらに、第２電力変換装置の容量を小さくできることで機器コストを低減することができる。
【００６３】
図７は、本発明の実施の形態１に係る船舶推進システム１００の終了シーケンスを示すフローチャートである。（Ｓ１０１）〜（Ｓ１２３）の工程は、船舶推進システム１００の起動の方法であるが、船舶推進システム１００は、（Ｓ１０１）〜（Ｓ１２３）の工程と逆の工程を経ることにより終了させることができる。以下に示す、（Ｓ３０１）〜（Ｓ３０５）は、（Ｓ２０１）〜（Ｓ２２６）の工程と逆の工程を簡略化して記載したものである。
【００６４】
ターボチャージャー発電機１２と、ターボ発電機２２とによって発電する電力によってシャフトモータ５３を運転している状態から、以下の方法によってシャフトモータの運転を終了させる。
（Ｓ３０１）
ディーゼル発電機３２を運転し、船内交流母線３に接続させる。
（Ｓ３０２）
ターボ発電機２２からシャフトモータ５３への電力の供給量を減少させ、シャフトモータ５３の推進加勢量を減少させる第１電力抑制工程を行う。
（Ｓ３０３）
ディーゼル発電機３２による電力の供給量を増加させ、ターボ発電機２２による電力の供給量を減少させて、ターボ発電機２２から船内電力負荷４０をディーゼル発電機３２に移行させる第３負荷移行工程を行う。
（Ｓ３０４）
ターボ発電機２２を停止させる第１停止工程を行う。ターボ発電機２２を停止し、船内交流母線３から解列させる。
（Ｓ３０５）
ターボチャージャー発電機１２からシャフトモータ５３への電力の供給を減少させ、シャフトモータ５３の推進加勢量を更に減少させる第２電力抑制工程を行う。
（Ｓ３０６）
ターボチャージャー発電機１２からシャフトモータ５３への電力の供給を停止し、シャフトモータ５３を停止させる第２停止工程を行う。
（Ｓ３０７）
ディーゼル発電機３２による電力の供給量を増加させ、ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量を減少させて、ターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０をディーゼル発電機３２に移行させる第４負荷移行工程を行う。
（Ｓ３０８）
ターボチャージャー発電機１２を停止し、船内交流母線３から解列する。
【００６５】
以上のように、船舶推進システム１００は、（Ｓ３０１）〜（Ｓ３０８）の工程を有する制御方法を行うことで、図２〜４で示す電力の増加量とは逆の流れで、直流母線側と交流母線側との間に存在する第２電力変換装置６２を通過する電力量を低下させることができる。そのため、第２電力変換装置６２は、船内交流母線３の不足電力または余剰電力を電力変換するため、定格容量を第１電力変換装置６１及び第３電力変換装置６３よりも小さくすることが可能となる。また、第２電力変換装置の容量を小さくできることで機器設置スペースを低減することができる。また、第２電力変換装置の容量を小さくできることで機器コストを低減することができる。
【００６６】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る船舶推進システム２００の構成を示す図である。図１〜図７の船舶推進システム１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。以下、本発明の実施の形態２に係る船舶推進システム２００について、船内電力統括制御装置８０を用いることで、交流電力と直流電力間に存在する第２電力変換装置６２の容量を小さくする船舶推進システム２００の起動シーケンスについて説明する。なお、図３及び図４で示す電力量の変化は、船舶推進システム２００の起動シーケンスにも該当する。
【００６７】
図８に示すように、船舶推進システム２００は、船に備わるシステムであり、主機１、ターボチャージャー（T/C:Turbo Charger）１１、ターボチャージャー発電機（TCG:Turbo Charger Generator）１２、蒸気発電装置２０、ディーゼル発電装置３０、船内電力負荷４０、シャフトモータ（SM:Shaft Motor）５３、直流母線部６０、第１電力変換装置６１、第２電力変換装置６２、第３電力変換装置６３、配電盤７０、船内電力統括制御装置８０を備えている。また、船舶推進システム２００は、ディーゼル発電機制御装置８１、ターボ発電機制御装置８２、ターボチャージャー発電機制御装置８３、第２電力変換装置制御装置８４、主機制御装置８５、シャフトモータ制御装置８６、配電盤内電圧測定装置９０を備えている。
【００６８】
配電盤７０には、船内の電力システムを制御する船内電力統括制御装置８０と、配電盤内電圧測定装置９０と、船内電力負荷４０に電力を供給する船内交流母線３とが配置される。船内交流母線３には、それぞれ開閉器４を介して、蒸気発電装置２０、ディーゼル発電装置３０、船内電力負荷４０、第２電力変換装置６２が接続される。
【００６９】
船内電力統括制御装置８０は、船内で使用される電力を監視し、船内で必要となる電力を算出し、必要となる電力量を確保する為に各種発電機を制御するものである。特に、船内電力統括制御装置８０は、船舶推進システム２００の起動シーケンス又は終了シーケンスにおいて、直流母線側と交流母線側との間に存在する電力変換装置を通過する電力量を制御するものである。船内電力統括制御装置８０は、ディーゼル発電機制御装置８１、ターボ発電機制御装置８２、ターボチャージャー発電機制御装置８３、第２電力変換装置制御装置８４、主機制御装置８５、シャフトモータ制御装置８６等と接続し、各種機器の運転状態についてのデータを受信し、運転指示を送る。
【００７０】
ディーゼル発電機制御装置８１は、ディーゼル発電機３２の運転状態を把握し、船内電力統括制御装置８０にディーゼル発電機３２の運転状態を送信し、また、船内電力統括制御装置８０の運転指示に基づきディーゼル発電機３２の運転を制御する。ターボ発電機制御装置８２は、ターボ発電機２２の運転状態を把握し、船内電力統括制御装置８０にターボ発電機２２の運転状態を送信し、また、船内電力統括制御装置８０の運転指示に基づきターボ発電機２２の運転を制御する。ターボチャージャー発電機制御装置８３は、ターボチャージャー発電機１２の運転状態を把握し、船内電力統括制御装置８０にターボチャージャー発電機１２の運転状態を送信し、また、船内電力統括制御装置８０の運転指示に基づきターボチャージャー発電機１２の運転を制御する。第２電力変換装置制御装置８４は第２電力変換装置６２を流れる電力量を測定し、船内電力統括制御装置８０に第２電力変換装置６２を流れる電力量を送信するものである。主機制御装置８５は、主機１の運転を制御するものである。シャフトモータ制御装置８６は、シャフトモータ５３の運転状態を把握し、船内電力統括制御装置８０にシャフトモータ５３の運転状態を送信し、また、船内電力統括制御装置８０の運転指示に基づきシャフトモータ５３の運転を制御する。配電盤内電圧測定装置９０は、配電盤７０内の電圧を測定するものである。
【００７１】
船内電力統括制御装置８０及び各種制御装置は、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。
【００７２】
図９は、本発明の実施の形態２に係る船舶推進システム２００の起動シーケンスを示すフローチャートである。ここで、交流電力及び直流電力の混合型の船内交流母線３を有し推進加勢に利用する船舶推進システム２００において、交流電力と直流電力間に存在する電力変換装置の容量を小さくする船舶推進システム２００の起動シーケンスについて説明する。船舶推進システム２００の起動にあたり、ディーゼル発電機３２は駆動し、ターボチャージャー発電機１２と、ターボ発電機２２と、シャフトモータ５３とは停止している状態である。フローチャートは、起動時に手動介入を行っているが、開始から終了まで全自動で行ってもよい。なお、判断工程において一定時間経過後も「Ｙｅｓ」にならない場合は、状況をユーザーに知らせるか、あるいは制御を停止させるかなどの制御を行う。
【００７３】
（Ｓ２０１）
ディーゼル発電機３２を立ち上げ、船内電力負荷４０に電力を供給する第１電力供給工程を行う。
排熱源である主機１を運転するためには、ディーゼル発電機３２でポンプ類を運転させる必要がある。そのため、ディーゼル発電機３２を立ち上げておき、ディーゼル発電機３２から船内交流母線３を介して船内電力負荷４０に電力を供給し、船内の電力を静定させる。
【００７４】
（Ｓ２０２）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２を起動し負荷を持たせることができるか否かを判断する。
ターボ発電機２２の発電できる電力を向上させるために、前段に装備するターボチャージャー発電機１２を先に起動し、ターボチャージャー発電機１２に負荷を持たせる必要がある。
ターボチャージャー発電機１２を起動し負荷を持たせられるか否かは、発電可能設定量の下限値に達しているか否かにより判断される。なお、発電可能設定量の下限値に達しているか否かの判断は、本発明の第１判断工程に相当する。発電可能設定量の下限値は、例えば、船舶の設備の状態、主機の負荷量、環境条件等により予め設定され、船内電力統括制御装置８０はこれらのデータを取得して判断する。発電可能設定量の下限値に満たない場合は、船内電力統括制御装置８０は、発電可能設定量の下限値に達するまで、ターボチャージャー発電機１２を起動できるか否かの判断を繰り返す。
【００７５】
（Ｓ２０３）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２を起動させる。
ディーゼル発電機３２による発電量が、発電可能設定量に達している場合は、船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２を起動し、ターボチャージャー発電機１２による発電を開始する。
【００７６】
（Ｓ２０４）
船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値（例えば４５０Ｖ）に達しているか否かを判断する第２判断工程を行う。配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧は、配電盤内電圧測定装置９０によって測定され、船内電力統括制御装置８０に送信される。
船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達しているか否かを判断することで、開閉器４を閉じることができるか否かを判断する。
配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達していない場合は、配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達するまで、ディーゼル発電機３２により電力供給を行う。そして、船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達しているか否かの判断を繰り返し行う。
【００７７】
（Ｓ２０５）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２用の開閉器４を閉じる。
船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボチャージャー発電機１２側の電圧が、設定値に達している場合は、ターボチャージャー発電機１２用の開閉器４を閉じ、ターボチャージャー発電機１２によって発電された電力を、船内交流母線３に供給する。ターボチャージャー発電機１２によって発電された交流電力は、第１電力変換装置６１で直流電力に変換され、第２電力変換装置６２で交流電力に変換されて、船内交流母線３に供給される。
【００７８】
（Ｓ２０６）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２に船内電力負荷４０を分配する。ターボチャージャー発電機１２からの電力を船内交流母線３に供給するに際し、第２電力変換装置６２の周波数を制御する。
【００７９】
（Ｓ２０７）
船内電力統括制御装置８０は、ディーゼル発電機３２及びターボチャージャー発電機１２により、船内交流母線３を介して船内電力負荷４０に電力供給を行う。なお、（Ｓ２０３）〜（Ｓ２０７）の工程は、本発明の第２電力供給工程の実行に相当する。
【００８０】
（Ｓ２０８）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量を増加させ、ディーゼル発電機３２による電力の供給量を減少させて、ディーゼル発電機３２からターボチャージャー発電機１２に船内電力負荷４０の一部を移行させる。
【００８１】
（Ｓ２０９）
船内電力統括制御装置８０は、第２電力変換装置６２の電力が閾値に達しているか否かを判断する第３判断工程を行う。第２電力変換装置６２の電力量は、第２電力変換装置制御装置８４によって測定され船内電力統括制御装置８０に送信される。第２電力変換装置６２の電力が、閾値に達しているか否かを判断することで、第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する。第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する電力の閾値は、第２電力変換装置６２の容量から、負荷変動用のマージンが引かれた電力量に予め設定される。船内電力統括制御装置８０は、第２電力変換装置６２の電力が閾値に達していない場合は、引き続きディーゼル発電機３２からターボチャージャー発電機１２に船内電力負荷４０の移行を行う。そして、船内電力統括制御装置８０は、第２電力変換装置６２の電力が閾値に達しているか否かの判断を繰り返し行う。
なお、（Ｓ２０８）〜（Ｓ２０９）の工程は、本発明の第１負荷移行工程に相当する。
【００８２】
（Ｓ２１０）
船内電力統括制御装置８０は、シャフトモータ５３を起動できるか否かを判断する。
第２電力変換装置６２を構成するインバータが上限電力量である場合は、船内電力統括制御装置８０は、ディーゼル発電機３２からターボチャージャー発電機１２への船内電力負荷４０の移行を終了し、続いてシャフトモータ５３を起動できるか否かを判断する。船内電力統括制御装置８０は、シャフトモータ５３を起動できない場合は、起動できる条件が整うまでシャフトモータ５３を起動できるか否かの判断を繰り返す。シャフトモータ５３を起動できるかどうかの判断条件は、例えば、船舶の設備の状態、主機の負荷量、環境条件等により予め設定される。
【００８３】
（Ｓ２１１）
船内電力統括制御装置８０は、シャフトモータ５３を起動できる場合には、シャフトモータ５３を起動させる。
【００８４】
（Ｓ２１２）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２から、第１電力変換装置６１と第３電力変換装置６３とを介して供給された電力によって、シャフトモータ５３を運転させる。
なお、（Ｓ２１２）は、本発明の電動機駆動工程の実行に相当する。
【００８５】
（Ｓ２１３）
船内電力統括制御装置８０は、シャフトモータ５３の推進加勢量を増加させる。
【００８６】
（Ｓ２１４）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２から電力を供給し、シャフトモータ５３の推進加勢量を増加させる。また、ターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０に供給される電力は、船内電力統括制御装置８０によって、第２電力変換装置６２の上限電力量に見合うように交流電力及び直流電力間の通過電力を小さくするような容量に制御される。なお、ターボチャージャー発電機１２は、系統への短絡電流供給能力を有していないので、ディーゼル発電機３２又は後に立ち上げるターボ発電機２２と並列運転させる必要がある。
【００８７】
（Ｓ２１５）
船内電力統括制御装置８０は、第２電力変換装置６２の電力が閾値に達しているか否かを判断する第３判断工程を行う。第２電力変換装置６２の電力量は、第２電力変換装置制御装置８４によって測定され船内電力統括制御装置８０に送信される。第２電力変換装置６２の電力が、閾値に達しているか否かを判断することで、第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する。第２電力変換装置６２が上限電力量に達したか否かを判断する電力の閾値は、第２電力変換装置６２の容量から、負荷変動用のマージンが引かれた電力量に予め設定される。第２電力変換装置６２の電力が閾値に達していない場合は、船内電力統括制御装置８０は、引き続きシャフトモータ５３の推進加勢量を増加させ、第２電力変換装置６２の電力が閾値に達しているか否かの判断を繰り返し行う。
【００８８】
（Ｓ２１６）
船内電力統括制御装置８０は、Ｓ２１５の工程と並行して、ターボチャージャー発電機１２による発電量が、発電可能設定量の上限値に達しているか否かを判断する。なお、ターボチャージャー発電機１２による発電量が、発電可能設定量の上限値に達しているか否かの判断は、本発明の第４判断工程に相当する。ターボチャージャー発電機１２の発電可能設定量の上限値は、例えば、船舶の設備の状態、主機の負荷量、環境条件等および負荷変動用のマージンにより予め設定される。ターボチャージャー発電機１２による発電量が、発電可能設定量の上限値に満たない場合には、船内電力統括制御装置８０は、発電可能設定量に達するまで、引き続きシャフトモータ５３の推進加勢量を増加させ、ターボチャージャー発電機１２による発電量が、発電可能設定量の上限値に達しているか否かの判断を繰り返す。
【００８９】
（Ｓ２１７）
船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２を起動できるか否かを判断する。
第２電力変換装置６２が上限電力量に達している場合、かつ、ターボチャージャー発電機１２の発電量が発電可能設定量の上限値に達している場合に、船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２を起動できるか否かを判断する。ターボ発電機２２を起動できるか否かは、例えば、主機１の排気ガスの放出熱と熱交換する図示しない排ガスエコノマイザーの入口温度が、閾値に達しているか否かを判断する。排ガスエコノマイザーの入口温度の閾値は、例えば、船舶の設備、環境条件等により予め設定される。なお、主機１の排気ガスの放出熱と熱交換する排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しているか否かの判断は、本発明の第５判断工程に相当する。排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値未満である場合など、ターボ発電機２２を起動できない場合には、排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達するまで、排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しているか否かの判断を繰り返す。
【００９０】
（Ｓ２１８）
船内電力統括制御装置８０は、例えば、排ガスエコノマイザーの入口温度が閾値に達しておりターボ発電機２２を起動できると判断した場合は、ターボ発電機２２を起動させる。
【００９１】
（Ｓ２１９）
船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値（例えば４５０Ｖ）に達しているか否かを判断する第６判断工程を行う。
船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値に達しているか否かを判断することで、開閉器４を閉じることができるか否かを判断する。
配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値に達していない場合には、船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値に達するまで、ディーゼル発電機３２及びターボチャージャー発電機１２により電力供給を行わせる。そして、船内電力統括制御装置８０は、配電盤７０内のターボ発電機２２側の電圧が、設定値（例えば４５０Ｖ）に達しているか否かの判断を繰り返し行う。
なお、（Ｓ２１３）〜（Ｓ２１９）は、本発明の第１推進加勢工程に相当する。第１推進加勢工程においては、ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量と、シャフトモータ５３の使用電力量との差が規定値以下に制御されている。この規定値は、第２電力変換装置のインバータの容量と負荷変動用のマージンによって予め決定されている。
【００９２】
（Ｓ２２０）
船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２用の開閉器４を閉じる。
船内交流母線３の電圧が確立されている場合には、船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２用の開閉器４を閉じ、ターボ発電機２２によって発電された交流電力を、船内交流母線３に供給する。
【００９３】
（Ｓ２２１）
船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２の周波数を制御し、ターボ発電機２２に船内電力負荷４０を分配する。
【００９４】
（Ｓ２２２）
船内電力統括制御装置８０は、ディーゼル発電機３２、ターボ発電機２２、ターボチャージャー発電機１２により、船内交流母線３を介して船内電力負荷４０及びシャフトモータ５３に電力供給を行わせる。そして、船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２による電力の供給量を増加させ、ディーゼル発電機３２による電力の供給量を減少させて、ディーゼル発電機３２から船内電力負荷４０をターボ発電機２２に移行させる。
なお、（Ｓ２２０）〜（Ｓ２２２）は、本発明の第２負荷移行工程の実行に相当する。第２負荷移行工程においては、ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量と、シャフトモータ５３の使用電力量との差が規定値以下に制御されている。この規定値は、第２電力変換装置のインバータの容量と負荷変動用のマージンによって予め決定されている。
【００９５】
（Ｓ２２３）
船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２からの電力の供給量を増加させ、シャフトモータ５３の推進加勢量を増加させる第２推進加勢工程を行う。そして、  船内電力統括制御装置８０は、ディーゼル発電機３２を船内交流母線３から解列させ、船舶推進システム２００の起動シーケンスを終了させる。
【００９６】
なお、負荷変動あるいは発電量低下などにより、第２電力変換装置６２の上限電力量や、ターボチャージャー発電機１２の発電可能設定量をオーバーし、システムが不成立状態となった場合には、船内電力統括制御装置８０は、シャフトモータ５３の推進加勢量を減少させ、電力の供給量と消費量とをバランスさせる制御を行う。
【００９７】
以上のように、船舶推進システム２００は、船内電力統括制御装置８０が（Ｓ２０１）〜（Ｓ２２３）の工程を有する制御方法を行うことで、直流母線側と交流母線側との間に存在する第２電力変換装置６２を通過する電力量を低下させることができる。そのため、第２電力変換装置６２は、船内交流母線３の不足電力または余剰電力を電力変換するため、定格容量を第１電力変換装置６１及び第３電力変換装置６３よりも小さくすることが可能となる。
このように、第２電力変換装置６２の定格容量を、第１電力変換装置６１および第３電力変換装置６３より小さくすることで、第２電力変換装置６２を小型化することができる。よって、さらに、機器設置スペースの低減と、機器コストの低減を図ることができる。
【００９８】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る船舶推進システム２００の終了シーケンスを示すフローチャートである。上述の（Ｓ２０１）〜（Ｓ２２３）の工程は、船内電力統括制御装置８０による船舶推進システム１００の起動の方法である。船内電力統括制御装置８０は、船舶推進システム１００を（Ｓ２０１）〜（Ｓ２２３）の工程と逆の工程を経ることにより終了させることができる。以下に示す、（Ｓ４０１）〜（Ｓ４０８）は、（Ｓ２０１）〜（Ｓ２２３）の工程と逆の工程を簡略化して記載したものである。
【００９９】
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２と、ターボ発電機２２とによって発電する電力によってシャフトモータ５３を運転させている状態から、以下の方法によってシャフトモータの運転を終了させる。
（Ｓ４０１）
船内電力統括制御装置８０は、ディーゼル発電機３２を運転し、船内交流母線３に接続させる。
（Ｓ４０２）
船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２からシャフトモータ５３への電力の供給量を減少させ、シャフトモータ５３の推進加勢量を減少させる第１電力抑制工程を行う。
（Ｓ４０３）
船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２による電力の供給量を減少させ、ディーゼル発電機３２による電力の供給量を増加させて、ターボ発電機２２から船内電力負荷４０をディーゼル発電機３２に移行させる第３負荷移行工程を行う。
（Ｓ４０４）
船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２を停止させる第１停止工程を行う。船内電力統括制御装置８０は、ターボ発電機２２を停止し、船内交流母線３から解列させる。
（Ｓ４０５）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２からシャフトモータ５３への電力の供給を減少させ、シャフトモータ５３の推進加勢量を更に減少させる第２電力抑制工程を行う。
（Ｓ４０６）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２からシャフトモータ５３への電力の供給を停止し、シャフトモータ５３を停止させる第２停止工程を行う。
（Ｓ４０７）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２による電力の供給量を減少させ、ディーゼル発電機３２による電力の供給量を増加させて、ターボチャージャー発電機１２から船内電力負荷４０をディーゼル発電機３２に移行させる第４負荷移行工程を行う。
（Ｓ４０８）
船内電力統括制御装置８０は、ターボチャージャー発電機１２を停止し、船内交流母線３から解列する。
【０１００】
以上のように、船舶推進システム２００は、船内電力統括制御装置８０が（Ｓ４０１）〜（Ｓ４０８）の工程を有する制御方法を行うことで、図２〜４で示す電力の増加量とは逆の流れで、直流母線側と交流母線側との間に存在する第２電力変換装置６２を通過する電力量を低下させることができる。そのため、第２電力変換装置６２は、船内交流母線３の不足電力または余剰電力を電力変換するため、定格容量を第１電力変換装置６１及び第３電力変換装置６３よりも小さくすることが可能となる。
このように、第２電力変換装置６２の定格容量を、第１電力変換装置６１および第３電力変換装置６３より小さくすることで、第２電力変換装置６２を小型化することができる。よって、さらに、機器設置スペースの低減と、機器コストの低減を図ることができる。
【０１０１】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３に係る船舶推進システム３００の構成を示す図である。図１〜図１０の船舶推進システム１００又は船舶推進システム２００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。本発明の実施の形態３に係る船舶推進システム３００は、直流母線部６０に蓄電池１１０を有する。
【０１０２】
蓄電池１１０は、ターボチャージャー発電機１２、ターボ発電機２２、ディーゼル発電機３２で発電した電力を蓄えることができる。船内電力統括制御装置８０は、蓄電池１１０と接続されている。船内電力統括制御装置８０は、船内電力負荷４０に電力を供給することができる。また、船内電力統括制御装置８０は、蓄電池１１０に蓄えた電力を利用して、シャフトモータ５３に電力を供給することができる。
【０１０３】
以上のように、船舶推進システム３００は、蓄電池１１０に蓄えた電力を利用して、シャフトモータ５３に電力を供給することで、第２電力変換装置６２を介してターボ発電機２２及びディーゼル発電機３２で発電した電力の使用量を抑えることができる。そのため、船舶推進システム３００は、第２電力変換装置６２の定格容量を小さくすることができる。その結果、第２電力変換装置６２は、船内交流母線３の不足電力または余剰電力を電力変換するため、定格容量を第１電力変換装置６１および第３電力変換装置６３より小さくすることが可能となる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  主機、２  推進用プロペラ、３  船内交流母線、４  開閉器、１１  ターボチャージャー、１２  ターボチャージャー発電機、２０  蒸気発電装置、２１  蒸気タービン、
２２  ターボ発電機、３０  ディーゼル発電装置、３１  ディーゼルエンジン、３２  ディーゼル発電機、４０  船内電力負荷、５３  シャフトモータ、６０  直流母線部、６１  第１電力変換装置、６２  第２電力変換装置、６３  第３電力変換装置、７０  配電盤、８０  船内電力統括制御装置、８１  ディーゼル発電機制御装置、８２  ターボ発電機制御装置、８３  ターボチャージャー発電機制御装置、８４  第２電力変換装置制御装置、８５  主機制御装置、８６  シャフトモータ制御装置、９０  配電盤内電圧測定装置、１００  船舶推進システム、１１０  蓄電池、２００  船舶推進システム、３００  船舶推進システム。
【図１】
2019073141.tif 000003
【図２】
2019073141.tif 000004
【図３】
2019073141.tif 000005
【図４】
2019073141.tif 000006
【図５】
2019073141.tif 000007
【図６】
2019073141.tif 000008
【図７】
2019073141.tif 000009
【図８】
2019073141.tif 000010
【図９】
2019073141.tif 000011
【図１０】
2019073141.tif 000012
【図１１】
2019073141.tif 000013