JP2016043715A - 蓄電池推進システム及び蓄電池推進船 - Google Patents

蓄電池推進システム及び蓄電池推進船 Download PDF

Info

Publication number
JP2016043715A
JP2016043715A JP2014167023A JP2014167023A JP2016043715A JP 2016043715 A JP2016043715 A JP 2016043715A JP 2014167023 A JP2014167023 A JP 2014167023A JP 2014167023 A JP2014167023 A JP 2014167023A JP 2016043715 A JP2016043715 A JP 2016043715A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage battery
bus
propulsion
load
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014167023A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6676276B2 (ja
Inventor
毅 中西
Takeshi Nakanishi
毅 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Marine United Corp
Original Assignee
Japan Marine United Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Marine United Corp filed Critical Japan Marine United Corp
Priority to JP2014167023A priority Critical patent/JP6676276B2/ja
Publication of JP2016043715A publication Critical patent/JP2016043715A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6676276B2 publication Critical patent/JP6676276B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Abstract

【課題】地球環境の負荷を低減しつつ、エネルギー効率の低下を抑制することができる、蓄電池推進システム及び蓄電池推進船を提供する。
【解決手段】陸上電源及び船内の交流負荷41に接続可能な交流母線4と、蓄電池2、推進器3及び船内の直流負荷51に接続可能な直流母線5と、交流母線4と直流母線5とを連結可能な充電用連結回路6と、を備え、蓄電池2の充電時には、陸上電源から交流母線4、充電用連結回路6及び直流母線5を介して蓄電池2に電力を供給し、蓄電池2の放電時には、蓄電池2から直流母線5を介して推進器3及び直流負荷51に電力を供給する。
【選択図】図1

Description

本発明は、蓄電池推進システム及び蓄電池推進船に関し、特に、蓄電池に貯めた電気により推進器を駆動させる蓄電池推進システム及び蓄電池推進船に関する。
近年、二酸化炭素放出量削減等の環境保護の観点から、蓄電池を備えた電気自動車やハイブリッド式自動車が注目されているが、船舶の分野においても、ディーゼル原動機を使用せずに、蓄電池に貯めた電気により推進器を駆動させる蓄電池推進船が開発されようとしている。かかる電気推進システムとして、例えば、特許文献1に記載されたものが既に提案されている。
特許文献1に記載された電気推進システムは、船舶に蓄電池及びディーゼル発電機が設置されており、これらにより航行中の船舶の推進用電動機及び船内負荷に電力を供給し、停泊時に陸上電源からの交流を船内母線に通してインバータの出力側に導入し順変換して蓄電池を充電するように構成されている。
特開2012−148662号公報
上述した特許文献1に記載された電気推進システムに限らず、従来の船舶において、船内負荷等に電力を供給する電源系統の船内母線は交流であることが一般的であった。それに対して、蓄電池は直流電源であり、交流の船内母線に接続するには、コンバータ(AC−DC変換器)やインバータ(DC−AC変換器)を介在させる必要がある。また、ウィンドラスやウインチ等の係船装置、クレーン等の荷役装置等の船内負荷は交流負荷であり、照明や警報装置等の船内負荷は直流負荷である。したがって、船内負荷には直流負荷と交流負荷が混在しており、交流の船内母線に直流負荷を接続する場合には、蓄電池と同様に、コンバータやインバータを介在させる必要がある。
また、推進用電動機は交流負荷であるものの、推進器としてプロペラ回転数を制御する必要があることから、船内母線との間に周波数変換器を接続する必要がある。周波数変換器は、交流を直流に変換してから平滑化し、直流を交流に変換することによって所定の周波数の交流を出力する機器である。したがって、周波数変換器は、コンバータ(AC−DC変換器)及びインバータ(DC−AC変換器)を含んでいる。
ここで、蓄電池に貯めた電気により推進器を駆動させる場合、一般に、蓄電池の直流を周波数変換器を介して推進用電動機に交流の電力を供給することとなる。
また、特許文献1に記載の電気推進システムでは、電動機の駆動のみに用いていたインバータを蓄電池の充電にも使用するようにしたことから、船内母線側の交流電力を直流に変換する自励式インバータを省略することができ、システムの小型化及びコスト削減を図っている。
しかしながら、かかる電気推進システムでは、船内負荷への電力供給は、ディーゼル発電機を運転させて行うか、蓄電池を含むユニットを複数搭載して一部の蓄電池を船内負荷用に使用することによって行うように構成されており、常に交流母線が電源供給の起点となっている。そのため、数次にわたる直流−交流変換(以下、「DC−AC変換」と称する)及び交流−直流変換(以下、「AC−DC変換」と称する)を繰り返し、更に複雑な電源回路の切り替えを必要としている。一般的に、DC−AC変換及びAC−DC変換を繰り返すことにより、その度にエネルギー損失が発生するため、この場合のエネルギー供給源となる発電機容量や蓄電池容量が増大し、大型化してしまうという問題を内包している。
したがって、特許文献1に記載の電気推進システムの基本構成(例えば、第1の実施形態)では、蓄電池の推進用に周波数変換された交流を船内負荷の電源用として帰還させることはできないため、通常時の船内負荷への給電をディーゼル発電機から行うことを必須の構成要素としなければならず、二酸化炭素放出量削減等の環境保護の観点から、更なる改良の余地がある。また、ディーゼル発電機を省略した場合には、船内負荷専用の蓄電池を含むユニットを搭載しなければならず非効率的である。
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、地球環境の負荷を低減しつつ、エネルギー効率の低下を抑制することができる、蓄電池推進システム及び蓄電池推進船を提供することを目的とする。
本発明によれば、蓄電池に貯めた電気により推進器を駆動させる蓄電池推進システムにおいて、陸上電源及び船内の交流負荷に接続可能な交流母線と、前記蓄電池、前記推進器及び船内の直流負荷に接続可能な直流母線と、前記交流母線と前記直流母線とを連結可能な充電用連結回路と、を備え、前記蓄電池の充電時には、前記陸上電源から前記交流母線、前記充電用連結回路及び前記直流母線を介して前記蓄電池に電力を供給し、前記蓄電池の放電時には、前記蓄電池から前記直流母線を介して前記推進器及び前記直流負荷に電力を供給する、ことを特徴とする蓄電池推進システムが提供される。
また、本発明によれば、蓄電池に貯めた電気により推進器を駆動させる蓄電池推進システムを備えた蓄電池推進船において、前記蓄電池推進システムは、陸上電源及び船内の交流負荷に接続可能な交流母線と、前記蓄電池、前記推進器及び船内の直流負荷に接続可能な直流母線と、前記交流母線と前記直流母線とを連結可能な充電用連結回路と、を備え、前記蓄電池の充電時には、前記陸上電源から前記交流母線、前記充電用連結回路及び前記直流母線を介して前記蓄電池に電力を供給し、前記蓄電池の放電時には、前記蓄電池から前記直流母線を介して前記推進器及び前記直流負荷に電力を供給する、ことを特徴とする蓄電池推進船が提供される。
上述した蓄電池推進システム及び蓄電池推進船において、前記推進器、前記蓄電池、前記直流母線及び前記充電用連結回路を含む推進ユニットは、少なくとも二系統により構成されていることが冗長性の観点から好ましい。
また、前記蓄電池の放電時に、前記交流負荷に電力を供給する発電機が前記交流母線に接続されていてもよい。さらに、前記陸上電源に接続できない場合であって前記蓄電池の充電残量が低下した場合に、前記発電機から前記蓄電池又は前記推進器に電力を供給するようにしてもよい。
また、前記直流母線と前記交流母線とを連結する逆給電用インバータを備え、前記蓄電池の放電時に、前記逆給電用インバータを介して前記交流負荷に電力を供給するようにしてもよい。
上述した本発明に係る蓄電池推進システム及び蓄電池推進船によれば、船内母線を交流母線と直流母線とに分離したことにより、交流負荷に対しては交流母線を介して、直流負荷に対しては直流母線を介して、それぞれ電力を供給することができ、DC−AC変換及びAC−DC変換の処理回数を削減することができ、エネルギー効率の低下を抑制することができる。特に、推進用電動機は、交流負荷であるためインバータを用いて周波数変換する必要があるものの、直流母線に蓄電池が接続されていることから、一回のDC−AC変換で推進用電動機に所定の電力を供給することができ、蓄電池と推進用電動機との間に交流母線が介在する従来システムと比較して、DC−AC変換の処理回数を低減することができ、価格的にも配置的にも有利である。
また、通常航行時に必要とする負荷に直流負荷を採用することで、船内に搭載する発電機を省略することができ、地球環境の負荷を低減することができる。仮に、通常航行中に小容量の交流負荷が必要となる場合には、専用の小容量インバータを使用し、直流母線から給電することもでき、大容量インバータを用いて船内電源の交流化を図るよりも経済的であり、冗長性及び配置的にも有利である。また、作業船等で容量の大きな交流負荷を必要とする場合には、作業時のみ直流母線と縁を切った交流母線から給電することができ、発電機の使用量を低減することができ、地球環境の負荷を低減することができる。
本発明の第一実施形態に係る蓄電池推進システムを示す電源系統図である。 図1に示した蓄電池推進システムの使用状態を示す図であり、(A)は充電モード、(B)は放電モード、を示している。 図1に示した蓄電池推進システムの非常時における使用状態を示す図であり、(A)は第一非常モード、(B)は第二非常モード、を示している。 本発明の第二実施形態に係る蓄電池推進システムを示す図であり、(A)は充電モード、(B)は逆給電モード、を示している。 本発明の実施形態に係る蓄電池推進船を示す図であり、(A)は側面図、(B)は底面図、を示している。
以下、本発明の実施形態について図1〜図5を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の第一実施形態に係る蓄電池推進システムを示す電源系統図である。図2は、図1に示した蓄電池推進システムの使用状態を示す図であり、(A)は充電モード、(B)は放電モード、を示している。
本発明の第一実施形態に係る蓄電池推進システム1は、図1〜図2(A)及び(B)に示したように、蓄電池2に貯めた電気により推進器3を駆動させる蓄電池推進システムであって、陸上電源42及び船内の交流負荷41に接続可能な交流母線4と、蓄電池2、推進器3及び船内の直流負荷51に接続可能な直流母線5と、交流母線4と直流母線5とを連結可能な充電用連結回路6と、を備え、蓄電池2の充電時には、陸上電源42から交流母線4、充電用連結回路6及び直流母線5を介して蓄電池2に電力を供給し、蓄電池2の放電時には、蓄電池2から直流母線5を介して推進器3及び直流負荷51に電力を供給するように構成されている。
上述した蓄電池推進システム1は、図1に示したように、推進器3a及び蓄電池2aを含む第一推進ユニット10aと、推進器3b及び蓄電池2bを含む第二推進ユニット10bと、を有している。すなわち、本実施形態に係る蓄電池推進システム1は、推進器3及び蓄電池2を含む推進ユニット10が二系統により構成されている。なお、推進ユニット10は、二系統に限定されるものではなく、単系統により構成されていてもよいし、三系統以上により構成されていてもよい。
蓄電池2は、二次電池や充電池(充電式電池)とも称される機器であり、充電により電気を貯めることができ電池として使用することができる。蓄電池2には、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池、ニッケル・水素蓄電池等の市販されているものを使用することができる。また、NaS電池や燃料電池のような電池プラントを使用することもできる。蓄電池2の装備容量は、例えば、船舶の航海スケジュールにおける港湾間の最長航海距離を蓄電池2からの電力のみで対応できるように設定される。
推進器3(3a,3b)は、例えば、船舶用推進器であり、回転駆動することによって推力を発生させるプロペラ31と、プロペラ31を回転駆動させる推進用電動機32と、により構成される。図示しないが、プロペラ31と推進用電動機32との間に減速機や増速機を配置するようにしてもよい。また、推進器3(3a,3b)は、推進ユニット10(10a,10b)に対応して各々に配置される。船舶の推進システムでは、一つの推進器3が故障した場合であっても、残りの推進器3により運航できるように、冗長的に構成される。
交流母線4は、交流配電盤40に配置される。交流配電盤40には、ウィンドラスやウインチ等の係船装置、クレーン等の荷役装置等の交流負荷41が接続されており、交流母線4から交流電力を各交流負荷41に供給できるように構成されている。交流配電盤40には、コンバータを介して直流モータ等の直流負荷が接続されていてもよい。各交流負荷41は、スイッチ46を介して交流母線4に接続される。また、交流母線4には、図2(A)に示したように、陸上電源42に接続可能なプラグ43が接続されている。また、交流母線4と推進ユニット10(第一推進ユニット10a及び第二推進ユニット10b)との中間部には、それぞれスイッチ45が接続されており、推進ユニット10への電力供給の有無を切り替えることができるように構成されている。
また、蓄電池2の放電時に、交流負荷41に電力を供給する発電機44が交流母線4に接続されている。蓄電池2の放電時とは、推進器3の駆動時である。このとき蓄電池2は放電モードであることから、スイッチ45がオフ状態になっている。また、推進器3の駆動時は、通常、プラグ43は陸上電源42から切り離された状態であることから、交流負荷41への電力供給は発電機44が行うこととなる。なお、発電機44に替えて、専用の蓄電池に変更するようにしてもよい。
直流母線5は、直流配電盤50に配置される。直流配電盤50には、照明、警報装置、計器類等の直流負荷51が接続されており、直流母線5から直流電力を各直流負荷51に供給できるように構成されている。また、直流負荷51には、直流モータや周波数変換器52(インバータ)を介して接続される交流モータも含まれる。各直流負荷51は、スイッチ53を介して直流母線5に接続される。また、直流母線5には、切換器21を介して蓄電池2a,2bが接続されている。切換器21は、充電と放電を切り換える機器である。
また、直流母線5には、スイッチ34及び周波数変換器33を介して推進器3a,3bの推進用電動機32が接続されている。ここで、周波数変換器33は、直流母線5に接続されているから、入力された直流を交流に変換するだけでよい。したがって、周波数変換器33は、インバータ(DC−AC変換器)のみを有していればよく、コンバータ(AC−DC変換器)を省略することができる。
すなわち、本実施形態では、推進器3が交流母線4ではなく、直流母線5に接続されていることから、直流電源である蓄電池2から推進器3に電力を供給する際に、周波数変換器33に直流電力をそのまま供給することができ、交流母線4に電力を供給するためのDC−AC変換(インバータ)や周波数変換器33に電力を供給するためのコンバータ(AC−DC変換器)を省略することができ、エネルギー効率の低下を抑制することができ、従来システムと比較して、価格的にも配置的にも有利である。
充電用連結回路6は、交流母線4から直流母線5に電力を供給する回路である。充電用連結回路6の中間部には、充電盤61及びスイッチ62,63が接続されている。充電盤61は、交流母線4の交流を用いて蓄電池2に充電する機器である。かかる充電用連結回路6は、図示したように、第一推進ユニット10a及び第二推進ユニット10bのそれぞれに配置される。
次に、上述した蓄電池推進システム1の作用について、図2(A)及び(B)を参照しつつ説明する。なお、図2(A)及び(B)において、説明の便宜上、第二推進ユニット10bの図を省略してある。
図2(A)に示した蓄電池2を充電する充電モードでは、蓄電池推進システム1を搭載した船舶が港湾の桟橋に停泊し、桟橋付近に設置された陸上電源42にプラグ43を接続可能な状態になっている。そして、陸上電源42にプラグ43を接続することによって、交流母線4に交流電力が供給される。このとき、交流母線4上のスイッチ45及び充電用連結回路6上のスイッチ62,63はオン状態に切り換えられ、直流母線5に接続されたスイッチ34,54はオフ状態に切り換えられている。したがって、陸上電源42から供給された交流電力は、交流母線4、充電用連結回路6及び直流母線5を介して直流電力として蓄電池2(2a)に供給され充電される。
かかる充電モードにおいて、交流負荷41を利用する場合には、図示したように、スイッチ46をオン状態に切り換えて、陸上電源42から交流母線4に供給される交流電力の一部を交流負荷41に供給すればよい。また、充電モードにおいて、直流負荷51を利用する場合には、スイッチ53をオン状態に切り換えて、直流母線5に供給される直流電力の一部を直流負荷51に供給すればよい。
図2(B)に示した蓄電池2を放電する放電モードでは、蓄電池推進システム1を搭載した船舶が港湾の桟橋から出港できるように、陸上電源42からプラグ43が切り離された状態になっている。放電モードは、運航モードと言い換えることもできる。このとき、交流母線4上のスイッチ45及び充電用連結回路6上のスイッチ62,63はオフ状態に切り換えられ、直流母線5に接続されたスイッチ34はオン状態に切り換えられている。したがって、蓄電池2(2a)に貯められた電気は、直流電力のまま直流母線5に供給され、周波数変換器33において交流電力に変換された後、推進用電動機32に供給され、プロペラ31が回転駆動される。
かかる放電モードにおいて、交流負荷41を利用する場合には、発電機44を作動させて交流母線4に交流電力を供給し、図示したように、スイッチ46をオン状態に切り換えることによって、交流負荷41に電力を供給する。本実施形態において、発電機44は、交流負荷41の駆動に必要な電力を供給することができればよいことから、推進に必要な電力を賄う発電機に比べて大幅に小型化及びコストダウンを図ることができる。特に、作業用の交流負荷41の電力を賄うためにのみ発電機44を使用する場合には、小型化及びコストダウンが顕著である。また、放電モードにおいて、直流負荷51を利用する場合には、図示したように、スイッチ53をオン状態に切り換えて、蓄電池2(2a)から直流母線5に供給される直流電力の一部を直流負荷51に供給すればよい。
ここで、図3は、図1に示した蓄電池推進システムの非常時における使用状態を示す図であり、(A)は第一非常モード、(B)は第二非常モード、を示している。なお、「非常時」とは、例えば、プラグ43を陸上電源42に接続できない場合であって蓄電池2の充電残量が運航に支障を来す程度に低下した場合を意味している。
図3(A)及び(B)に示したように、非常時には、発電機44から蓄電池2(2a)に電力を供給するようにしている。図3(A)に示した第一非常モードでは、交流母線4上のスイッチ45及び充電用連結回路6上のスイッチ62,63がオン状態に切り換えられ、直流母線5に接続されたスイッチ34,54がオフ状態に切り換えられている。
したがって、発電機44により供給される電力は、交流母線4、充電用連結回路6及び直流母線5を介して蓄電池2(2a)に供給され充電される。この第一非常モードでは、推進器3(3a)を停止した状態で蓄電池2を充電することから、充電時間を短くすることができる。なお、かかる第一非常モードにおいて、交流負荷41を利用する場合には、スイッチ46をオン状態に切り換えて、発電機44から交流母線4に供給される交流電力の一部を交流負荷41に供給すればよい。
図3(B)に示した第二非常モードでは、直流母線5に接続されたスイッチ34もオン状態に切り換えられている。したがって、発電機44により供給される電力は、交流母線4、充電用連結回路6及び直流母線5を介して蓄電池2(2a)及び推進器3(3a)に供給され、蓄電池2(2a)の充電と推進器3(3a)の駆動の両方を同時に行うことができる。また、直流負荷51を利用する場合には、スイッチ53をオン状態に切り換えて、発電機44から直流母線5に供給される直流電力の一部を直流負荷51に供給すればよい。なお、図3(B)に示した第二非常モードにおいて、蓄電池2(2a)が故障して充電できない場合には、発電機44により供給される電力を全て推進器3(3a)に供給するようにすればよい。
ところで、交流電圧と蓄電池出力の直流電圧が異なる場合には、DC−DCコンバータを設けて両者を合わせる必要があるが、通常、蓄電池2の直流電圧は蓄電池2の残容量によって電圧が変動するために、一般的に直流母線5側にDC−DCコンバータが装備されていることが多く、特に問題とはならない。
上述した第一実施形態に係る蓄電池推進システム1によれば、船内母線を交流母線4と直流母線5とに分離したことにより、交流負荷41に対しては交流母線4を介して、直流負荷51に対しては直流母線5を介して、それぞれ電力を供給することができ、DC−AC変換及びAC−DC変換の処理回数を削減することができ、エネルギー効率の低下を抑制することができる。また、交流負荷41に対して、発電機44を使用して電力を供給する場合であっても、少なくとも直流負荷51に対しては、蓄電池2の電力を利用することができ、発電機44の使用量を低減することができ、地球環境の負荷を低減することができる。
次に、本発明の第二実施形態に係る蓄電池推進システムについて、図4(A)及び(B)を参照しつつ説明する。ここで、図4は、本発明の第二実施形態に係る蓄電池推進システムを示す図であり、(A)は充電モード、(B)は逆給電モード、を示している。ここで、「逆給電」とは、蓄電池2から交流母線4に接続された交流負荷41に電力を供給することを意味している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。また、説明の便宜上、第二推進ユニット10bの図を省略してある。
図4(A)及び(B)に示した蓄電池推進システム1は、交流母線4に接続した発電機44を省略したものである。その代わりに、かかる第二実施形態では、直流母線5と交流母線4とを連結する逆給電用インバータ7を備え、蓄電池2(2a)の放電時に、逆給電用インバータ7を介して交流負荷41に電力を供給するようにしている。ここで、逆給電用インバータ7は、直流母線5の直流を交流に変換して交流母線4に供給するためのインバータ(DC−AC変換器)である。逆給電用インバータ7の前後には、オン/オフを制御するスイッチ71,72が配置されている。
図4(A)に示した充電モードでは、第一実施形態に係る蓄電池推進システム1と同様に、蓄電池2を充電することができるとともに、必要に応じて、直流負荷51に電力を供給することができる。また、交流負荷41に対しても、陸上電源42から交流母線4に交流電力が供給されていることから、図示したように、スイッチ46をオン状態に切り換えて、その一部を交流負荷41に振り分けることによって電力を供給することができる。なお、充電モードでは、逆給電用インバータ7のスイッチ71,72をオフ状態にしておく必要がある。
図4(B)に示した逆給電モードでは、第一実施形態に係る蓄電池推進システム1と同様に、蓄電池2(2a)から推進器3(3a)に電力を供給することができるとともに、必要に応じて、直流負荷51に電力を供給することができる。一方、交流負荷41に対しても、蓄電池2(2a)から電力を供給する必要がある。そこで、逆給電用インバータ7のスイッチ71,72をオン状態に切り換え、蓄電池2(2a)から供給される直流を逆給電用インバータ7で交流に変換して交流母線4に電力を供給し、図示したように、スイッチ46をオン状態に切り換えることによって、交流負荷41に電力を供給する。
上述した第二実施形態に係る蓄電池推進システム1によれば、交流負荷41に対して、蓄電池2を使用して電力を供給するようにしていることから、DC−AC変換の処理回数が増えることになるものの、発電機44を省略することができ、地球環境の負荷をより低減することができる。
次に、本発明の実施形態に係る蓄電池推進船について、図5を参照しつつ説明する。ここで、図5は、本発明の実施形態に係る蓄電池推進船を示す図であり、(A)は側面図、(B)は底面図、を示している。
図5に示した蓄電池推進船8は、例えば、海面清掃船等の作業船である。かかる蓄電池推進船8は、左右に配置された一対のハル81,81と、ハル81,81を連結する甲板82と、を有している。ハル81の各々に推進器3が配置されており、推進器3は船体に搭載された蓄電池推進システム1により駆動されるように構成されている。甲板82上には、操舵室、居室、作業用クレーン、塵芥コンテナ等の設備が搭載されており、これらの設備には、蓄電池推進システム1により直流電力又は交流電力が適宜供給される。
ここでは、蓄電池推進船8が双胴船の作業船である場合について説明したが、蓄電池推進船8は一組の推進器3を有する単胴船であってもよいし、三つ以上の推進器3を有する多胴船であってもよい。
本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、蓄電池推進システム1は、浮体構造物、浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備(FPSO)等の船舶以外の水上構造物にも適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
1 蓄電池推進システム
2,2a,2b 蓄電池
3,3a,3b 推進器
4 交流母線
5 直流母線
6 充電用連結回路
7 逆給電用インバータ
8 蓄電池推進船
10 推進ユニット
10a 第一推進ユニット
10b 第二推進ユニット
21 切換器
31 プロペラ
32 推進用電動機
33 周波数変換器
34 スイッチ
40 交流配電盤
41 交流負荷
42 陸上電源
43 プラグ
44 発電機
45 スイッチ
46 スイッチ
50 直流配電盤
51 直流負荷
52 周波数変換器
53 スイッチ
61 充電盤
62,63 スイッチ
71,72 スイッチ
81 ハル
82 甲板

Claims (6)

  1. 蓄電池に貯めた電気により推進器を駆動させる蓄電池推進システムにおいて、
    陸上電源及び船内の交流負荷に接続可能な交流母線と、
    前記蓄電池、前記推進器及び船内の直流負荷に接続可能な直流母線と、
    前記交流母線と前記直流母線とを連結可能な充電用連結回路と、を備え、
    前記蓄電池の充電時には、前記陸上電源から前記交流母線、前記充電用連結回路及び前記直流母線を介して前記蓄電池に電力を供給し、
    前記蓄電池の放電時には、前記蓄電池から前記直流母線を介して前記推進器及び前記直流負荷に電力を供給する、
    ことを特徴とする蓄電池推進システム。
  2. 前記推進器、前記蓄電池、前記直流母線及び前記充電用連結回路を含む推進ユニットは、少なくとも二系統により構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電池推進システム。
  3. 前記蓄電池の放電時に、前記交流負荷に電力を供給する発電機が前記交流母線に接続されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電池推進システム。
  4. 前記陸上電源に接続できない場合であって前記蓄電池の充電残量が低下した場合に、前記発電機から前記蓄電池又は前記推進器に電力を供給するようにした、ことを特徴とする請求項3に記載の蓄電池推進システム。
  5. 前記直流母線と前記交流母線とを連結する逆給電用インバータを備え、前記蓄電池の放電時に、前記逆給電用インバータを介して前記交流負荷に電力を供給するようにした、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電池推進システム。
  6. 蓄電池に貯めた電気により推進器を駆動させる蓄電池推進システムを備えた蓄電池推進船において、前記蓄電池推進システムは、請求項1〜5の何れか一項に記載の蓄電池推進システムである、ことを特徴とする蓄電池推進船。
JP2014167023A 2014-08-19 2014-08-19 蓄電池推進システム及び蓄電池推進船 Active JP6676276B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014167023A JP6676276B2 (ja) 2014-08-19 2014-08-19 蓄電池推進システム及び蓄電池推進船

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014167023A JP6676276B2 (ja) 2014-08-19 2014-08-19 蓄電池推進システム及び蓄電池推進船

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016043715A true JP2016043715A (ja) 2016-04-04
JP6676276B2 JP6676276B2 (ja) 2020-04-08

Family

ID=55634710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014167023A Active JP6676276B2 (ja) 2014-08-19 2014-08-19 蓄電池推進システム及び蓄電池推進船

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6676276B2 (ja)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106356905A (zh) * 2016-09-07 2017-01-25 广东工业大学 一种交直流双母线可控输电系统
CN107069895A (zh) * 2017-06-08 2017-08-18 广东广新海洋工程装备研究院有限公司 一种内河支线船舶
JP2018095106A (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 東芝三菱電機産業システム株式会社 船舶用ハイブリッド推進装置
JP6405021B1 (ja) * 2017-10-16 2018-10-17 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 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
CN109217458A (zh) * 2018-09-10 2019-01-15 江苏中智海洋工程装备有限公司 电动船混合主电源系统及控制方法
CN109229325A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) 混合对转吊舱的供电系统及船舶推进系统
CN109334937A (zh) * 2018-11-13 2019-02-15 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 船舶电池电力推进系统及其控制方法
CN109888865A (zh) * 2019-02-26 2019-06-14 福建省福船海洋工程技术研究院有限公司 一种船舶电力系统
CN110588939A (zh) * 2019-10-29 2019-12-20 中船动力研究院有限公司 一种混合动力电池装置和混合动力系统
JP2020029204A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 三菱造船株式会社 船舶
JP2021054354A (ja) * 2019-10-01 2021-04-08 富士電機株式会社 船舶用電気推進システム、船舶および船舶用電気推進方法
CN112968224A (zh) * 2021-04-13 2021-06-15 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) 船用多系统集装箱式动力电池单元及其系统架构
KR20210073924A (ko) * 2019-12-11 2021-06-21 한국해양과학기술원 순수전기추진 차도선
CN113022834A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 复合储能装置、控制系统和控制方法
CN113428335A (zh) * 2021-08-16 2021-09-24 广西师范大学 一种改进的船用燃料电池顶推船-驳船混合动力系统及其控制方法
JP7191497B1 (ja) 2021-08-31 2022-12-19 西芝電機株式会社 船舶の電源系統システム、および、船舶の電源系統システムの使用方法
CN115498622A (zh) * 2022-11-07 2022-12-20 中国人民解放军海军工程大学 电电混合船舶直流综合电力系统及控制方法
JP2023180798A (ja) * 2022-06-10 2023-12-21 株式会社三井E&S 船舶用発電システム、船舶用発電方法、および船舶用発電システムの制御用プログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11266532A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Toshiba Corp 船舶用電源装置
WO2009067722A1 (en) * 2007-11-25 2009-05-28 Legacy Automation, Power & Design, Ltd. Method and apparatus for providing power to a marine vessel
FR2938234A1 (fr) * 2008-11-13 2010-05-14 Stx France Cruise Sa Navire automoteur affecte a la navigation sur une distance de consigne entre un point de depart et un point d'arrivee
JP2012101673A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Nishishiba Electric Co Ltd 船舶電力システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11266532A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Toshiba Corp 船舶用電源装置
WO2009067722A1 (en) * 2007-11-25 2009-05-28 Legacy Automation, Power & Design, Ltd. Method and apparatus for providing power to a marine vessel
US20090176417A1 (en) * 2007-11-25 2009-07-09 Rembach Paul F Method and apparatus for providing power to a marine vessel
FR2938234A1 (fr) * 2008-11-13 2010-05-14 Stx France Cruise Sa Navire automoteur affecte a la navigation sur une distance de consigne entre un point de depart et un point d'arrivee
WO2010055010A1 (fr) * 2008-11-13 2010-05-20 Stx France S.A. Navire automoteur
CN102083684A (zh) * 2008-11-13 2011-06-01 Stx法国公司 自航船
JP2012508665A (ja) * 2008-11-13 2012-04-12 エス テ イクス フランス ソシエテ アノニム 自走推進船
JP2012101673A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Nishishiba Electric Co Ltd 船舶電力システム

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106356905B (zh) * 2016-09-07 2018-11-30 广东工业大学 一种交直流双母线可控输电系统
CN106356905A (zh) * 2016-09-07 2017-01-25 广东工业大学 一种交直流双母线可控输电系统
JP2018095106A (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 東芝三菱電機産業システム株式会社 船舶用ハイブリッド推進装置
CN107069895A (zh) * 2017-06-08 2017-08-18 广东广新海洋工程装备研究院有限公司 一种内河支线船舶
JP6405021B1 (ja) * 2017-10-16 2018-10-17 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 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
JP2019073141A (ja) * 2017-10-16 2019-05-16 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 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
JP2020029204A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 三菱造船株式会社 船舶
CN109217458B (zh) * 2018-09-10 2023-11-21 江苏中智海洋工程装备有限公司 电动船混合主电源系统及控制方法
CN109217458A (zh) * 2018-09-10 2019-01-15 江苏中智海洋工程装备有限公司 电动船混合主电源系统及控制方法
CN109229325A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) 混合对转吊舱的供电系统及船舶推进系统
CN109334937A (zh) * 2018-11-13 2019-02-15 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 船舶电池电力推进系统及其控制方法
CN109334937B (zh) * 2018-11-13 2023-06-02 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 船舶电池电力推进系统及其控制方法
CN109888865A (zh) * 2019-02-26 2019-06-14 福建省福船海洋工程技术研究院有限公司 一种船舶电力系统
JP2021054354A (ja) * 2019-10-01 2021-04-08 富士電機株式会社 船舶用電気推進システム、船舶および船舶用電気推進方法
JP7462397B2 (ja) 2019-10-01 2024-04-05 富士電機株式会社 船舶用電気推進システムおよび船舶
CN110588939A (zh) * 2019-10-29 2019-12-20 中船动力研究院有限公司 一种混合动力电池装置和混合动力系统
KR20210073924A (ko) * 2019-12-11 2021-06-21 한국해양과학기술원 순수전기추진 차도선
KR102287934B1 (ko) * 2019-12-11 2021-08-06 한국해양과학기술원 순수전기추진 차도선
CN113022834A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 复合储能装置、控制系统和控制方法
CN112968224A (zh) * 2021-04-13 2021-06-15 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) 船用多系统集装箱式动力电池单元及其系统架构
CN113428335A (zh) * 2021-08-16 2021-09-24 广西师范大学 一种改进的船用燃料电池顶推船-驳船混合动力系统及其控制方法
CN113428335B (zh) * 2021-08-16 2023-06-20 广西师范大学 一种改进的船用燃料电池顶推船-驳船混合动力系统及其控制方法
JP7191497B1 (ja) 2021-08-31 2022-12-19 西芝電機株式会社 船舶の電源系統システム、および、船舶の電源系統システムの使用方法
JP2023034725A (ja) * 2021-08-31 2023-03-13 西芝電機株式会社 船舶の電源系統システム、および、船舶の電源系統システムの使用方法
JP2023180798A (ja) * 2022-06-10 2023-12-21 株式会社三井E&S 船舶用発電システム、船舶用発電方法、および船舶用発電システムの制御用プログラム
CN115498622A (zh) * 2022-11-07 2022-12-20 中国人民解放军海军工程大学 电电混合船舶直流综合电力系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6676276B2 (ja) 2020-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6676276B2 (ja) 蓄電池推進システム及び蓄電池推進船
US10822067B2 (en) Power system of ship
CN102083684B (zh) 自航船
JP5164042B2 (ja) 船舶エネルギーシステム
CN101331055B (zh) 船舶的电力供给系统
KR102278067B1 (ko) 디젤-축전지 하이브리드 추진 선박의 원격 시동 및 예열 시스템
JP2011025799A (ja) 給電システム及び電気推進船
CN101595028A (zh) 控制装置
CN104037927A (zh) 新型混合电源供电的船舶电力系统
JP2013035297A (ja) 舶用推進システム
JP2007284018A (ja) 船舶用ハイブリッド推進システム
JP5569742B2 (ja) 船舶電力システム
CN203840051U (zh) 蓄电池组和发电机混合电源供电的船舶电力系统
JP6202329B2 (ja) ハイブリッド電気推進装置
KR101680321B1 (ko) Ess 제어 장치
JP7176891B2 (ja) 船舶
JP4690014B2 (ja) 港湾荷役用クレーン制御装置及び港湾荷役用クレーンシステム
JP5532211B2 (ja) 船舶の電力供給システム
JP2021054354A (ja) 船舶用電気推進システム、船舶および船舶用電気推進方法
KR20190091882A (ko) 소형선박용 전기모터추진시스템
Roa Application of classification rules to hybrid marine electrical propulsion plants
CN214958725U (zh) 一种船舶混合供电系统和船舶
JP2024011134A (ja) 船舶用電力システム、船舶、および、船舶用電力システムの使用方法
KR20160121139A (ko) 선박
WO2021084726A1 (ja) 船舶用のクレーン装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180926

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181011

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190110

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190118

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20190222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6676276

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150