CN106553745B - 船舶动力控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船舶控制方法，可通过如指令数据、潮汐数据、时间数据、水文数据、定位数据或气象数据等对于水上航行影响甚巨的因素，随时改变船舶动力输出及分配比例，达到最佳动力控制与能源运用的船舶动力系统及其控制方法。

Description

船舶动力控制方法

技术领域

本发明涉及一种为船舶设计的船舶动力控制方法，尤指一种可自由在顺境策略及逆境策略间切换，以达到最佳能源利用效果的船舶动力控制方法。

背景技术

自从如油电混合等双动力系统问世之后，能源分配的动力控制便显得相当重要，许多和双动力或混合动力的动力控制的相关发明如雨后春笋一般冒出。

但目前所见的发明几乎都属于陆上载具的运用，少数的人将陆上载具的整套动力控制方法直接运用于船舶上，但如此一来除了无法让船舶拥有最好的动力控制之外，间接地也造成了能量不必要的浪费。

一般将陆上载具的动力控制系统主要是因在船舶的设计上，人员对于动力的相关操作与陆上载具类似，相同的是通过离合器以及油门来控制载具的前进，但实际上陆上与水上需要考虑的环境因素是大为不同的，一般陆上的载具可能会面临到需要不同动力控制的情况通常是载具本身的负载量(例如载重)、重力对上下坡的影响以及剎车时所需的摩擦力等；但在水上会遇到的状况可谓与陆上截然不同。

在水上的情况下，负载量本身对于船舶的影响相较于陆上并非甚巨，主要是因为水会对船舶等载具产生浮力；此外，有关前进时所受到的阻力，陆上与水上也不可相提并论，通常路上载具受到的阻力会与载具的速度成线性正比增加；若是船舶等水上载具则是呈现指数型正比增加，两者的动力控制方法所要因应解决的问题实质上存在着相当大的落差。

此外，水上的天气以及水文变化往往会较陆地来剧烈且多变，单靠陆上载具所用的动力控制方法并无法完美适应水上会面临的情况。

纵使陆上载具运用到类似模糊法则的观念来改善此一问题，毕竟在环境遭遇不同的情况下，实质上很难运用在水上的情况，虽以机率性决定动力控制方法属于一个广泛的概念，但目前并未见得一种专为水上载具设计且合理的动力控制方法。

发明内容

为解决背景技术中所提及的问题，本发明提供了一种船舶动力系统及其控制方法。

所述船舶动力控制方法，包含一顺境策略以及一逆境策略，该顺境策略依照一第一电量状态及一第二电量状态选择一第一航行模式，而该逆境策略依照该第一电量状态、该第二电量状态、一第三电量状态以及一阈值选择一第二航行模式。

其中，该第一电量状态高于该第三电量状态，该第三电量状态高于该第二电量状态，该顺境策略及该逆境策略间可彼此切换，当船舶所需的动力超过一阈值且维持一第一时间，切换至该逆境策略，该逆境策略维持一第二时间，自动切换至该顺境策略。

此外，本发明在另一实施例中还提供了一种船舶动力控制方法，首先执行步骤(A)，使用者在一船舶上选取一模式，接着执行步骤(B)，该模式选择为一复合动力模式，最后执行步骤(C)，该船舶中的一控制器判断一动力分配。

该船舶动力控制方法该动力分配包含前述船舶动力控制方法中的一顺境策略及一逆境策略。

另，根据前述船舶动力控制方法，本发明还提供了一种船舶航线规划方法，首先执行步骤(I)，在一船舶中的一运算模块选定一起点及一终点，接着执行步骤(II)，该运算模块拟定多个航线，再执行步骤(III)，该运算模块根据每一该多个航线模拟运行前述的一船舶动力控制方法，最后执行步骤(IV)，该运算模块从该多个航线中选定一最佳航线并显示于一显示模块。

附图说明

图1(a)是本发明船舶动力控制方法顺境策略的控制流程图。

图1(b)是本发明船舶动力控制方法顺境策略的动力分配图。

图1(c)是本发明船舶动力控制方法逆境策略的控制流程图。

图1(d)是本发明船舶动力控制方法逆境策略的动力分配图。

图2是本发明船舶动力控制方法的流程图。

图3(a)是本发明船舶航线规划方法的流程图。

图3(b)是本发明船舶航线规划方法的实例示意图。

图4是运用于本发明的船舶动力系统结构示意图。

具体实施方式

为能了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，兹进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如后：

请同时参照图1(a)～1(d)及图4，图1(a)是本发明船舶动力控制方法顺境策略的控制流程图；图1(b)是本发明船舶动力控制方法顺境策略的动力分配图；图1(c)是本发明船舶动力控制方法逆境策略的控制流程图；图1(d)是本发明船舶动力控制方法逆境策略的动力分配图；图4是运用于本发明的船舶结构示意图。请先参照图4，如图4所示，本实施例用以示范的船舶动力系统10的结构包含发电引擎300、多个充电器600、电池管理系统400、变频器500、马达700、控制器100、直流/直流转换器800(DC/DC Converter)、多个监控模块900以及运算模块101。

其中该多个充电器600与该发电引擎300连接，该电池管理系统包含多个电池401，且该多个电池401与该多个充电器600连接，该变频器500包含一整流器501，且该变频器500分别与该多个电池401及该发电引擎300连接，多个监控模块900与该控制器100连接，而该马达700则与该变频器500连接，此外，该多个充电器600与该多个电池401更通过一直流/直流转换器(DC/DC Converter)与电池401’连接，较多个电池401不同的是，电池401’为铅酸电池。

发电引擎300产生的电力由变频器500中的整流器501转换为直流电，并与来自多个电池401或电池401’所提供的直流电一并提供马达700动力；监控模块900则可以是陀螺仪、压力计、风速风向计、湿度计、水流传感器或其组合，亦可为水文测量系统，具有如测深、旁扫、浅剖等功能，能够提供控制器100给予船舶最好的动力控制方法切换参考。与控制器100连接用以提醒当前船舶所面临外界的情况；而该控制器100分别与该发电引擎300、该多个电池401以及该变频器500连接，该运算模块101与该控制器100连接；此外，还有一操车器201与控制器100连接，而在本实施例中是利用电池管理系统400控管多个电池401的充电状态，此外还可依据用户需求增设电路保护板等充电常用的组件，本发明不以此为限。

该船舶动力系统10中，该运算模块101为工业用计算机、单芯片或其组合，该控制器100为可程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、微控制器(Microcontroller Unit,MCU)或其组合，而该多个电池401可选自锂离子电池、锂聚合物电池、磷酸锂铁电池或其组合，可依据船舶动力系统10其需求设计；而运算模块101还与显示模块200连接，该显示模块200可以是LCD、LED的触控屏幕，用以显示当前该船舶动力系统10的各个软硬件状态、航线、GPS定位数据或其他较为重要的参数。

此外，若运用该船舶动力系统10的水上载具为邮轮或观光用船等，该多个电池401还可与多个酬载连接，所述的酬载(Hotel load)是船上的耗电用品，例如吊车、水泵、动态定位系统(Dynamic positioning system)、遥控载具(remotely operated vehicle,ROV)、微波炉、冷气、冰箱、冰库等需要消耗电能的用品，本发明不以此为限。

接着将上述船舶动力系统10套用至如图1(a)～图1(d)所示的实施例，也就是船舶动力控制方法；该船舶动力控制方法包含两大模式，分别为顺境策略与逆境策略，该顺境策略依照第一电量状态及第二电量状态选择第一航行模式。

而该逆境策略则依照该第一电量状态、该第二电量状态、一第三电量状态以及一阈值选择一第二航行模式。在本实施例中，第一电量状态、该第二电量状态及一第三电量状态即为多个电池401的电量状态(State of Charge,SOC)；该阈值则为马达700运转的牵引动力。

在本实施例中，第一电量状态高于第三电量状态，而第三电量状态高于第二电量状态，依序设定为80％、50％以及20％。，该顺境策略及该逆境策略间可彼此切换，当船舶所需的动力超过阈值25千瓦(即牵引马达700的动力)且维持第一时间，切换至该逆境策略，该逆境策略维持第二时间，自动切换至该顺境策略。

因此，图1(a)～图1(b)包含了顺境策略下的控制流程与其动力分配的信息；而图1(c)～1(d)则包含了逆境策略下的控制流程与其动力分配的信息，该四张图式构成本实施例船舶动力控制方法的完整结构，将在后面说明。

在一般情况下，船舶动力系统10会自动以顺境策略作为基础执行该船舶动力控制方法，也就是图1(a)及图1(b)中所述的情况，首先顺境策略主要由两种动力运作分配为主，其中第一充电模式及第一电力驱动模式间的切换是以多个电池401的电量状态(State ofCharge,SOC)为依据，也就是第一电量状态80％以及第二电量状态20％，用以选择第一航行模式，包含第一充电模式及第一电力驱动模式。

总括来说，当多个电池401的电量状态达到或大于第一电量状态80％时，切换为第一电力驱动模式；而电量状态达到或低于第二电量状态20％时，则切换为第一充电模式。

上述运作方式可如图1(b)中第一间期P1及第二间期P2来解释，首先当多个电池401的电量状态掉到20％时，进入第一间期P1，引擎将会开启(本实施例即发电引擎300)，因此在发电引擎300开启的情况下，即进入第一充电模式，发电引擎300产生的电力超出马达700其马达牵引功率(Power traction)的阈值(本实施例为25千瓦)部分会通过多个充电器600替多个电池401或电池401’充电；直到多个电池401其电量状态大于80％时，转而进入第二间期P2中的第一电力驱动模式，推动马达700运行。

所述多个电池401的电量状态可为总电量状态或是平均电量状态，端看使用者的需求设置，本发明不以此为限。

在本实施例的船舶动力系统10中，多个电池401用以作为主要电源，而为铅酸电池的电池401’则用以作为备用或紧急电源，以提高船舶动力系统10的安全性。

因此，在了解图1(b)的情况下，图1(a)中所展示的即本实施例顺境策略的控制方法及流程；首先船舶动力系统10启动，进入顺境策略，第一步会先检查马达700推动船舶所需的牵引功率是否持续小于阈值25千瓦并维持第一时间，本实施例所述的第一时间为1分钟，而其判断标准可利用驾驶员对于油门的踩踏深度、持续时间等，再通过压力传感器或芯片测得，本发明不以此为限；如船舶所需的牵引功率持续高于阈值25千瓦以上且维持1分钟，则直接切换至逆境策略，反之则进一步进入第一电力驱动模式(即第二间期P2)。

在船舶动力系统10进入第一电力驱动模式时，一般情况下是以多个电池401直接提供马达700能量，输出的牵引功率介于0～50千瓦之间；当多个电池401故障或发生问题时，可启用铅酸电池，也就是电池401’作为备用或紧急电源，维持船舶的正常运转。

在第一电力驱动模式的情况下，控制器100会定时检查多个电池401或电池401’其电量状态，而检查时间的间距可由船舶设计人员或制造商依据不同的船舶需求进行设计，本发明不以此为限；因此，当控制器100侦测到多个电池401或电池401’其电量状态持续大于第二电量状态20％时，会如图1(a)中所示，不断循环确认驾驶员驱动船舶前进的牵引功率是否依然有不低于阈值25千瓦且维持1分钟以上的情况，若无则不会切换至逆境策略，并持续以第一电力驱动模式运转。

而当控制器100侦测到多个电池401其电量状态小于第二电量状态20％时，船舶动力系统10会切换为第一充电运转模式运行，在第一充电运转模式的情况下，发电引擎300输出给马达700的功率介于0～25千瓦之间，而发电引擎300输出超过牵引功率的阈值25千瓦的部分则通过充电器600替多个电池401或电池401’充电。

在此第一充电模式运作的情况下，控制器100仍会定期检查多个电池401或电池401’其电量状态，一旦其电量状态不再小于第一电量状态80％时，则切换回第一电力驱动模式；反之在第一充电模式运转的情况下，电量状态既小于80％且发电引擎300输出给马达700的牵引功率又一直维持在阈值25千瓦以上1分钟，便会直接切换至逆境策略，否则持续以第一充电模式运转。

接着如图1(c)及图1(d)所示，当由顺境策略切换至逆境策略时，便以该两图为主进行船舶动力系统10的动力控制方法。总括来说，在逆境策略之下，与顺境策略相同的是，第二充电模式、增程动力模式以及第二电力驱动模式等第二航行模式其之间的切换是以多个电池401或电池401’的电量状态及发电引擎300所产生的能量是否超过阈值为依据运作。而船舶前进所需的马达700牵引功率低于阈值时，切换至该第二充电模式；超过阈值时，检测该电量状态是否小于第三电量状态50％，若大于第三电量状态50％则切换至第二电力驱动模式，反之若电量状态小于第三电量状态50％，再检查电量状态是否高于第二电量状态20％；若高于第二电量状态20％则切换至该增程动力模式，而多个电池401或电池401’的电量状态低于第二电量状态20％则切换至该第二充电模式，再运转直至多个电池401或电池401’其电量状态大于第一电量状态80％。

上述逆境策略运作的动力控制分配如图1(d)所示，首先第三间期为前述增程动力模式，在此模式下，单靠发电引擎300产生的引擎输出功率PE已不足以提供马达700稳定的马达牵引功率并维持船舶定速前进，因此尚需由多个电池401或电池401’更加提供电池输出功率PB给予马达700，以支持船舶前进，通常在此情况下为海流逆流、逆风或海象恶劣等逆境环境启用，且多个电池401或电池401’亦充足在一定的电量状态下启动。

在增程动力模式下，发电引擎300产生的电力为交流电，多个电池401或电池401’产生的电力为直流电，本实施例中将两种电流结合供给马达700的手段是通过变频器500中的整流器501转换为直流电，与来自多个电池401或电池401’的直流电一并提供马达700牵引动力而达成。

而第四间期P4的运转状态是指逆境策略下的第二充电模式，在此模式之下，发电引擎300维持阈值25千瓦的功率运转，通过变频器500的调控，将25千瓦拆成两个部分，分别是引擎输出功率PE2及充电功率C；引擎输出功率PE2的部分用以提供马达700动力，以维持船舶定速前进，而充电功率C的部分则转替多个电池401或电池401’充电。

概述完逆境策略的原理后，接着如图1(c)所示，图1(c)中展示了逆境策略下更加详细的控制流程。再进入逆境策略的同时，控制器100会率先启动定时器计算一第二时间，在本实施例中设定为15分钟，之后会判定产生所需的动力是否大于阈值25千瓦，若是则进一步检查多个电池401或电池401’其电量状态是否低于50％，反之则切换至第二充电模式(即第四间期P4)。

检查多个电池401或电池401’其电量状态是否低于第三电量状态50％后，若其电量状态高于第三电量状态50％，则切换为第二电力驱动模式，亦即马达700的牵引功率是全由多个电池401或电池401’供给，并会定时检查马达700所需的牵引功率是否持续大于25千瓦；倘若电量状态小于第三电量状态50％，再检查电量状态是否高于第二电量状态20％，若是则切换至增程动力模式(如第三间期P3)，在切换至增程动力模式之后，控制器100亦会定时检查发电引擎300的输出是否持续大于25千瓦。

上述控制方法中，若电量状态低于第二电量状态20％时，则会切换至第二充电模式运转，并在维持第二充电模式运转的情况下，定时检查多个电池401或电池401’其电量状态是仍持续低于第一电量状态80％，如否则发电引擎300不输出牵引功率(因需维持高电压而输出0千瓦)，若持续低于第一电量状态80％时则再回到最初检查马达700所需的牵引功率是否持续大于25千瓦的流程步骤。

此外，当船舶动力系统10的制造业者或设计人员在进行设计制造时，顺境策略及逆境策略之间的切换亦可以混入一基准做为额外参数进行判断。该基准包含指令数据、潮汐数据、时间数据、风向数据、水文数据、定位数据、气象数据或其组合，仅为实施或船舶种类需要进行设计，本发明不以此为限。

举以上述实例而言，在顺境策略切换至逆境策略时，船舶设计人可斟酌除了牵引功率超过阈值维持1分钟便切换的条件外，还可加入如指令数据显示油门踩踏的频率频繁且深、水文数据显示为逆流区、逆风区或是气象数据显示为暴风雨时将维持时间缩短至10秒甚至更短，以提供船舶最适当的控制方法，而有关指令数据、潮汐数据、时间数据、水文数据、定位数据、气象数据或其组合及其所需的感测组件，更可依照需求增设于船舶上，本发明不以此为限。

此外，有关逆境策略中的增程动力模式切换，若多个电池401处于电压低(例如电量状态小于第三电量状态50％)，发电引擎300才有机会给马达700输出能量，当发电引擎300启动时，通过多个充电器600产生的高电压以确保能立即供给马达700运转所需的能量，因此继续保持逆境策略运转，但若电量状态已小于第二电量状态20％，则强制切换至顺境策略运转，以替多个电池401充电；反之若多个电池401处于电压高时(例如电量状态大于第三电量状态50％)，尽量不启动发电引擎300避免空转，造成燃油效率不佳。

当发生如上述强制切换至顺境策略的情况时，由于有必须向多个电池401充电的必要性，因此让发电引擎300以及多个充电器600产生的电压保持在最高状态，且断开多个电池401对于马达700的放电回路。

在此情况下，意即外界环境(也就是基准)实际上虽判断为逆境策略，但由于多个电池401的电量状态不允许保持逆境策略的输出功率，因此以顺境策略的最大功率，即在替多个电池401充电的同时保留船舶动力系统10一定的动力输出。因此，发电引擎300单独为马达700提供能量，同时多个充电器600及控制器100必须调整能量分配，在运转上限25千瓦的情况下，以至多16千瓦的功率替多个电池401充电，直到其电量状态回复至30％或以上时才能回复至一般的逆境策略运转。

而一但发生多个电池401及电池401’皆故障的状况，本实施例尚具有引擎驱动模式，纯粹以发电引擎300直接供给能量予马达700，作为紧急动力的来源。

接着请参照图2，图2是本发明船舶动力控制方法的流程图。如图2所示，首先执行步骤(A)，使用者在一船舶上选取一模式。步骤(A)中，所述在船舶动力系统10选取模式是指运用该船舶动力系统10的船舶的驾驶员或相关技术人员根据航行需求判断而选用。

接着执行步骤(B)，该模式选择为一复合动力模式。特别要叙明的是，在此实施例的情况下，前述步骤(A)中的该模式还包含引擎驱动模式。也就是说，本实施例中除了步骤(B)的复合动力模式之外，尚包含电引擎驱动模式，仅以发电引擎300直接发电提供马达700运转动力，为紧急动力模式。

接着执行步骤(C)，该船舶中的一控制器判断一动力分配。其中步骤(C)所述控制器100是借由前述船舶动力控制方法中所述的基准判断，该基准如前述包含指令数据、潮汐数据、时间数据、风向数据、水文数据、定位数据、气象数据或其组合；而该动力分配则包含顺境策略及逆境策略。

基准的判定基本上包含的数据相当繁多，主要是依据运用该船舶动力系统10的船舶实际上在水上运行时进行动力控制方法判断的依据，所述指令数据是指驾驶员对于油门的踩踏程度、频率等组合或操车器201的操作方式等。

和陆地上的载具不同的是，船舶并未设有如一般陆上载具的剎车构造，因此依据指令数据在判断该动力分配时会和陆上有显著的不同，此外，指令数据的判断依据，包括重踩油门长达一定时间等，可由该船舶的设计人员自行设定，本发明不以此为限。此外，针对油门踩踏状态的侦测亦可由马达输出的功率或压力时间传感器之类装置实现。

接着所述潮汐数据、时间数据、风向数据、水文数据、定位数据以及气象数据等主要是用以判断当前海上或水上的状况，其中潮汐数据以及水文数据可通过时间数据、定位数据及气象数据获得，其中对于运用该船舶动力系统10的船舶影响最大的莫过于水流以及风向的顺逆情况、海浪的大小以及船型设计等因素。

综合以上所述，船舶动力系统10的设计人可因该船舶的用途以及该船舶欲航行或可航行的海域、河流或湖泊等因素设计该基准，此外，若该船舶设计为具有住宿娱乐观光休闲功能的船舶时，亦须将船舶上的酬载(Hotelload)纳入考虑，例如通常的尖峰用电时期约莫为何种时段或是何时要启动吊车、水泵、动态定位系统(Dynamic positioning system)、遥控载具(remotely operated vehicle,ROV)等耗电量大的负载。

因此，根据上述基准所判断的动力分配，控制器100会加以选择顺境策略或逆境策略。

有鉴于上述船舶动力控制方法对于基准的说明，举以相当实例的说明作为选择顺境策略或逆境策略的判断；例如运用该船舶动力系统10的船舶受到季风、洋流等因素必须以较大的动力输出航行时，控制器100可从船舶上多个传感器侦测，或是和其他侦测装置如气象浮标、灯塔、观测站、气象气球甚至是其他远洋的船舶进行通讯或信息交换，决定当前状况其动力分配是否适用逆境策略，此外，驾驶员针对船舶上油门的踩踏深度、频率、操车器201的操作方式等控制因素亦会一并纳入考虑。

接着请同时参照图3(a)及图3(b)，图3(a)是本发明船舶航线规划方法的流程图；图3(b)是本发明船舶航线规划方法的实例示意图。为善加利用本实施例，本发明还提供了一种船舶航线规划方法，首先执行步骤(I)，在一船舶中的一运算模块选定一起点及一终点。

可先参照图3(b)，步骤(I)中所述起点S及终点E可设定为特定的港口或登陆地点，由驾驶员从运算模块101中的数据库或是GPS定位坐标等地方取用设定，本发明不以此为限。接着执行步骤(II)，该运算模块101拟定多个航线。运算模块101会依据起点S及终点E的设定，利用网络数据或其内建的数据库，分析出该起点至终点可行或其他船舶曾航行过的航线，例如图3(b)中的第一航线R1及第二航线R2，并仿真列举于显示模块200上，以供驾驶员以触控等方式选取其显示于电子海图上欲航行的航线。

假定驾驶员不满意拟定的该多个航线，亦可让驾驶员依据其需要或环境状况(例如季节、气候等)自行设定其航线，若以台湾为例，在冬天时台湾吹东北季风；夏季则为西南季风，因此若在冬天需朝北方航行，势必为逆风的情况，必须启用逆境策略驾驶船舶，或是设定其他航线避开，本发明不以此为限。

接着执行步骤(III)，该运算模块根据每一该多个航线模拟运行前述船舶动力控制方法(可参见图1(a)～1(d))。在步骤(III)中，由于该运算模块101为工业用计算机、单芯片或其组合，因此可调阅其有线或无线连接的数据库、网络云端数据库等，针对拟定的每一条航线进行各模式动力控制方法及分配的模拟。

仿真的依据可依照电子海图上各面积单位进行分格分段的计算，并据以不同颜色表示出每条航线。

最后，执行步骤(IV)，该运算模块从该多个航线中选定一最佳航线并显示于一显示模块。运算模块101所显示的每条航线上各会显示出在不同点时切换到何种模式，并且建议采用何种动力分配，最后据以显示该航线相对可以节省约多少百分比的总电量消耗。在本实施例中，被选定的最佳航线会以红色的醒目线条表示，其余的航线则依照建议程度以不同颜色、深浅或标记的方式显示于显示模块200上。

当驾驶员选定航行的航线后，运算模块101便会以默认语音或是文字导览的方式引导驾驶员航行，并在航行至各个模式的切换点时再次以当时的基准判断动力分配，并据以提醒运用该船舶动力系统10的船舶驾驶员；若以本实施例图3(b)所示的第一航线R1而言，假定仿真的结果在显示模块200显示打叉之处会遇到逆流的海流，则当船舶航行至接近该点时，船舶动力系统10会预先准备进入逆境策略。

本发明所述的模式转换、判断以及硬件上的控制可依照船舶设计人员依照其船舶所需利用继电器开关、变频等方式实现，本实施例仅依照示范用，运用了该船舶动力系统10的船舶结构进行设计及设定，然实际上可运用本发明船舶动力控制方法的水上载具应皆包含于本发明的范围之内。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请权利要求及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围内。

符号说明

10 船舶动力系统

100 控制器

101 运算模块

200 显示模块

201 操车器

300 发电引擎

400 电池管理系统

401 电池

401’ 电池

500 变频器

501 整流器

600 充电器

700 马达

800 直流/直流转换器

900 监控模块

P1 第一间期

P2 第二间期

P3 第三间期

P4 第四间期

PB 电池输出功率

PE 引擎输出功率

PE2 引擎输出功率

C 充电功率

S 起点

E 终点

R1 第一航线

R2 第二航线

(A)～(C) 步骤

(I)～(IV) 步骤

Claims (9)

1.一种船舶动力控制方法，其特征在于，包含：

一顺境策略，依照一第一电量状态及一第二电量状态选择一第一航行模式，该第一航行模式包含一第一充电模式及一第一电力驱动模式，当一船舶的电量状态达到或低于该第二电量状态时，选择该第一充电模式；当该船舶的电量状态达到或高于该第一电量状态时，选择该第一电力驱动模式；以及

一逆境策略，依照该第一电量状态、该第二电量状态、一第三电量状态以及一阈值选择一第二航行模式，该第二航行模式包含一第二充电模式、一增程动力模式以及一第二电力驱动模式，当该船舶产生的动力持续小于该阈值或其电量状态达到或低于该第二电量状态时选择该第二充电模式；当船舶的电量状态介于该第三电量状态与该第二电量状态之间时，选择该增程动力模式；当船舶产生的动力持续大于该阈值，且其电量状态高于该第三电量状态时，选择该第二电力驱动模式；

其中，该第一电量状态高于该第三电量状态，该第三电量状态高于该第二电量状态；该顺境策略及该逆境策略间的切换系以一基准判断，当该船舶所需的动力超过一阈值且维持一第一时间，切换至该逆境策略，该逆境策略维持一第二时间，自动切换至该顺境策略。

2.如权利要求1所述的船舶动力控制方法，其特征在于，该第一电量状态为80％，该第三电量状态为50％；该第二电量状态为20％。

3.如权利要求1所述的船舶动力控制方法，其特征在于，该第二充电模式运转直至船舶的电量状态达到或大于该第一电量状态。

4.如权利要求1所述的船舶动力控制方法，其特征在于，该阈值为25千瓦。

5.如权利要求1所述的船舶动力控制方法，其特征在于，该第一时间为1分钟；该第二时间为15分钟。

6.如权利要求1所述的船舶动力控制方法，其特征在于，该基准包含一指令数据、一潮汐数据、一时间数据、风向数据、一水文数据、一定位数据、一气象数据或其组合。

7.一种船舶动力控制方法，其特征在于，包含：

(A)使用者在一船舶上选取一模式；

(B)该模式选择为一复合动力模式；以及

(C)该船舶中的一控制器判断一动力分配；

该动力分配包含如权利要求1至6任一项所述的一顺境策略及一逆境策略。

8.如权利要求7所述的船舶动力控制方法，其特征在于，该模式还包含一引擎驱动模式。

9.一种船舶航线规划方法，其特征在于，包含：

(I)在一船舶中的一运算模块选定一起点及一终点；

(II)该运算模块拟定多个航线；

(III)该运算模块根据每一该多个航线模拟运行权利要求1至6中任一项所述的一船舶动力控制方法；以及

(IV)该运算模块从该多个航线中选定一最佳航线并显示于一显示模块。