JP2023092029A - Ship control device, control method, and control program - Google Patents

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Abstract

To provide a technology capable of suppressing deterioration of fuel consumption of a ship by suppressing fluctuation of a load of a main machine by a new method.SOLUTION: A control device for a ship 1 of the present invention comprises: a main machine 21; a shaft generator 22; an acquisition unit that acquires current rotational speed of the main machine 21 and target rotational speed of the main machine 21; a calculation unit that calculates required propeller torque that is output torque that is required by a propeller 23 of the ship 1 so that the rotational speed of the main machine 21 becomes the target rotational speed, based on the current rotational speed and the target rotational speed; and a control unit that controls the shaft generator 22 based on time-varying amount of the current requested propeller torque.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、船舶の制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to a ship control device, control method, and control program.

例えば、特許文献1には、船舶の推進力や船内電力負荷に対して電力を供給する技術が記載されている。特許文献1の技術では、主機の負荷の変動を抑制して船舶の燃費の悪化を抑制するように、プロペラやモータの現在の回転速度の単位時間当たりの変化量(時間変化量)に基づいて軸発電機の発電量や推進力が制御される。 For example, Patent Literature 1 describes a technique for supplying electric power to the propulsive force of a ship and an onboard electric load. In the technique of Patent Document 1, based on the change amount per unit time (time change amount) of the current rotation speed of the propeller and motor, so as to suppress the load fluctuation of the main engine and suppress the deterioration of the fuel consumption of the ship. The power generation amount and propulsion of the shaft generator are controlled.

特開2010-116070号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-116070

本発明は、特許文献1とは異なる方法により主機の負荷の変動を抑制して船舶の燃費の悪化を抑制する技術を提案することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose a technique for suppressing deterioration of the fuel consumption of a ship by suppressing fluctuations in the load of the main engine by a method different from that of Patent Document 1.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の船舶の制御装置は、船舶の推進のための推進力を発生させるための主機と、前記主機の出力軸に連結され、前記出力軸の回転によって船内母線に供給する電力を発生させる機能と、前記船内母線を介して供給された電力によりトルクを出力することによって前記船舶の推進のための推進力を発生させる機能とを選択的に実行可能な軸発電機と、前記主機の現在の回転速度及び前記主機の目標回転速度を取得する取得部と、前記現在の回転速度及び前記目標回転速度に基づいて前記主機の回転速度を前記目標回転速度にするために前記船舶のプロペラにおいて要求される出力トルクである要求プロペラトルクを算出する算出部と、現在の前記要求プロペラトルクの時間変化量に基づいて前記軸発電機を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, a ship control device according to one aspect of the present invention includes a main engine for generating a propulsive force for propulsion of the ship, and a main engine connected to an output shaft of the main engine, and configured to rotate the output shaft. and a function of generating torque for propulsion of the ship by outputting torque from the power supplied via the inboard busbar. an acquisition unit for acquiring a current rotation speed of the main engine and a target rotation speed of the main engine; and a rotation speed of the main engine based on the current rotation speed and the target rotation speed. a calculation unit that calculates a required propeller torque, which is the output torque required in the propeller of the ship in order to make the Prepare.

本発明のある態様の船舶の制御方法は、船舶の推進のための推進力を発生させるための主機と、前記主機の出力軸に連結され、前記主機の出力軸に連結され、前記出力軸の回転によって船内母線に供給する電力を発生させる機能と、前記船内母線を介して供給された電力によりトルクを出力することによって前記船舶の推進のための推進力を発生させる機能とを選択的に実行可能な軸発電機と、を備える前記船舶の制御方法であって、前記主機の現在の回転速度と前記主機の目標回転速度を取得するステップと、前記現在の回転速度及び前記目標回転速度に基づいて前記主機の回転速度を前記目標回転速度にするために前記船舶のプロペラにおいて要求される出力トルクである要求プロペラトルクを算出するステップと、現在の前記要求プロペラトルクの時間変化量に基づいて前記軸発電機を制御するステップと、を備える。 A ship control method according to one aspect of the present invention includes a main engine for generating propulsive force for propulsion of the ship, a main engine connected to an output shaft of the main engine, a main engine output shaft connected to the output shaft, and a Selectively performs a function of generating electric power supplied to the inboard busbar by rotation and a function of generating propulsion force for propulsion of the ship by outputting torque from the electric power supplied via the inboard busbar. a shaft generator, comprising: obtaining a current rotation speed of the main engine and a target rotation speed of the main engine; and based on the current rotation speed and the target rotation speed, calculating a required propeller torque, which is an output torque required in the propeller of the ship in order to make the rotation speed of the main engine equal to the target rotation speed, and and controlling the shaft generator.

本発明のある態様の船舶の制御プログラムは、船舶の推進のための推進力を発生させるための主機と、前記主機の出力軸に連結され、前記出力軸の回転によって船内母線に供給する電力を発生させる機能と、前記船内母線を介して供給された電力によりトルクを出力することによって前記船舶の推進のための推進力を発生させる機能とを選択的に実行可能な軸発電機と、を備える前記船舶の制御プログラムであって、コンピュータに、前記主機の現在の回転速度と前記主機の目標回転速度を取得するステップと、前記現在の回転速度及び前記目標回転速度に基づいて前記主機の回転速度を前記目標回転速度にするために前記船舶のプロペラにおいて要求される出力トルクである要求プロペラトルクを算出するステップと、現在の前記要求プロペラトルクの時間変化量に基づいて前記軸発電機を制御するステップと、を実行させるための船舶の制御プログラムである。 A ship control program according to one aspect of the present invention includes a main engine for generating a propulsion force for propulsion of the ship, and an output shaft of the main engine which is coupled to rotate the output shaft to supply electric power to an inboard busbar. and a function of generating a propulsive force for propulsion of the ship by outputting torque from electric power supplied via the inboard busbar. A control program for the ship, comprising a step of obtaining a current rotation speed of the main engine and a target rotation speed of the main engine in a computer; and a rotation speed of the main engine based on the current rotation speed and the target rotation speed. calculating a required propeller torque, which is the output torque required in the propeller of the ship in order to achieve the target rotational speed; and controlling the shaft generator based on the amount of change over time of the current required propeller torque A ship control program for executing steps and

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, any combination of the above, and the mutual replacement of the components and expressions of the present invention between methods, devices, programs, temporary or non-temporary storage media recording programs, systems, etc. It is effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、新たな方法により主機の負荷の変動を抑制して船舶の燃費の悪化を抑制することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to suppress the deterioration of the fuel consumption of a ship by suppressing the fluctuation|variation of the load of a main engine by a new method.

第1実施形態の船舶を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram showing roughly the ship of a 1st embodiment. 第1実施形態のECUの機能ブロック図である。3 is a functional block diagram of an ECU of the first embodiment; FIG. 第1実施形態のECUの処理を例示するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating processing of an ECU according to the first embodiment; 軸発電機の出力トルクの増加量の算出処理を例示するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating processing for calculating an increase in output torque of a shaft generator; 軸発電機の発電量の増加量の算出処理を例示するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating processing for calculating an increase in the amount of power generated by the shaft generator; 第2実施形態の船舶を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the ship of 2nd Embodiment roughly. 第2実施形態のECUの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU of 2nd Embodiment. 第2実施形態のECUの処理を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing processing of an ECU according to the second embodiment; バッテリの放電量の決定方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of determining the amount of discharge of a battery; バッテリの充電量の決定方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of determining the amount of charge of a battery;

以下の実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 In the following embodiments and modified examples, the same or equivalent constituent elements and members are denoted by the same reference numerals, and duplication of description will be omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Also, in each drawing, some of the members that are not important for explaining the embodiments are omitted.

第1実施形態
図1は、第1実施形態の船舶1を概略的に示すブロック図である。船舶1は、テレグラフ10と、推進力発生装置20と、補機30と、ACグリッド40と、ECU(電子制御ユニット)100と、を備える。推進力発生装置20は、主機21と、軸発電機22と、プロペラ23と、を備える。ACグリッド40は、AC配電盤41と、インバータ/コンバータ42と、インバータ43と、を備える。インバータ/コンバータ42、補機30、ACグリッド40、及び船内負荷80は、船内母線60を介して接続される。
1st Embodiment FIG. 1 : is a block diagram which shows roughly the ship 1 of 1st Embodiment. The ship 1 includes a telegraph 10 , a propulsion generator 20 , an auxiliary machine 30 , an AC grid 40 and an ECU (electronic control unit) 100 . The propulsive force generator 20 includes a main engine 21 , a shaft generator 22 and a propeller 23 . The AC grid 40 includes an AC distribution board 41 , an inverter/converter 42 and an inverter 43 . Inverter/converter 42 , auxiliary machine 30 , AC grid 40 and onboard load 80 are connected via onboard bus 60 .

テレグラフ10は、例えば船橋に配置され、ECU100に推進力指令値を供給する。 The telegraph 10 is placed, for example, on a bridge and supplies the ECU 100 with a propulsive force command value.

主機21は、出力軸21aを介してプロペラ23を回転駆動させることにより船舶1の推進のための推進力を発生させる。主機21は、内燃機関とすることができ、例えばディーゼルエンジンである。主機21の出力軸21aは軸発電機22及びプロペラ23に連結される。主機21は、テレグラフ10からの推進力指令値に応じた回転速度で駆動される。なお、テレグラフ10は船速(対地船速又は対水船速)に基づく指令を入力可能なものとし、推進力指令値は船速を達成するために必要な回転速度を示す値としてもよい。 The main engine 21 generates propulsive force for propulsion of the ship 1 by rotationally driving the propeller 23 via the output shaft 21a. The main machine 21 can be an internal combustion engine, for example a diesel engine. An output shaft 21 a of the main engine 21 is connected to a shaft generator 22 and a propeller 23 . The main engine 21 is driven at a rotational speed according to the propulsive force command value from the telegraph 10 . Note that the telegraph 10 may be capable of inputting a command based on ship speed (ship speed over ground or speed over water), and the propulsive force command value may be a value indicating the rotation speed required to achieve the ship speed.

軸発電機22は、主機21の出力軸21aの回転によって船内母線60に供給する電力を発生させる発電機としての機能と、船内母線60を介して供給された電力によりトルクを出力することによって船舶1の推進のための推進力を発生させる電動機としての機能と、を選択的に実行可能に構成される。軸発電機22は、主機21の出力軸21aにおいて主機21とプロペラ23との間に配置される。軸発電機22によって発電された電力は、インバータ/コンバータ42を介してACグリッド40に供給される。軸発電機22の回転駆動力は、主機21の出力軸21aを介してプロペラ23に伝達され、これにより船舶1に対する推進力が得られる。 The shaft generator 22 functions as a generator that generates power to be supplied to the inboard busbar 60 by the rotation of the output shaft 21a of the main engine 21, and outputs torque from the power supplied via the inboard busbar 60, thereby powering the ship. a function as an electric motor that generates propulsive force for propulsion of No. 1, and can be selectively executed. The shaft generator 22 is arranged between the main engine 21 and the propeller 23 on the output shaft 21 a of the main engine 21 . Electric power generated by shaft generator 22 is supplied to AC grid 40 via inverter/converter 42 . The rotational driving force of the shaft generator 22 is transmitted to the propeller 23 via the output shaft 21a of the main engine 21, thereby obtaining a propulsive force for the ship 1. As shown in FIG.

補機30は、船舶1内で使用される電力を生成する。補機30は、補機エンジン(不図示)と補機エンジンにより駆動されることによって船内母線60に供給する電力を発生させる補機発電機(不図示)とを含む。補機30は、例えば、ディーゼルエンジン及び補機発電機で構成されるディーゼル発電機である。補機30のディーゼルエンジンで発生した回転駆動力は、補機発電機で電力に変換される。 Auxiliary machine 30 generates electric power that is used within ship 1 . Auxiliary machine 30 includes an auxiliary machine engine (not shown) and an auxiliary machine generator (not shown) that is driven by the auxiliary machine engine to generate electric power to be supplied to inboard bus 60 . Auxiliary machine 30 is, for example, a diesel generator composed of a diesel engine and an auxiliary generator. The rotational driving force generated by the diesel engine of the accessory 30 is converted into electric power by the accessory generator.

補機30で発生した電力は船内母線60を介してACグリッド40のAC配電盤41に供給される。また、軸発電機22で発生した電力はインバータ/コンバータ42を介してAC配電盤41に供給される。AC配電盤41は、供給された電力を分配してインバータ43を介して船内負荷80に供給する。船内負荷80は、船舶1に設置された照明機器、空調機器、航海機器や電動ポンプの他、主機21、軸発電機22、補機30、ACグリッド40、ECU100など、船舶1において船内母線60を介して電力供給を受けて電力を消費するあらゆる機器による負荷を含む。 Electric power generated by the auxiliary machine 30 is supplied to the AC switchboard 41 of the AC grid 40 via the onboard bus 60 . Electric power generated by the shaft generator 22 is supplied to the AC switchboard 41 via the inverter/converter 42 . The AC switchboard 41 distributes the supplied electric power and supplies it to the onboard load 80 via the inverter 43 . Inboard loads 80 include lighting equipment, air conditioning equipment, navigation equipment, electric pumps, main engine 21, shaft generator 22, auxiliary equipment 30, AC grid 40, ECU 100, etc. installed in ship 1, and inboard bus 60 in ship 1. Includes loads from any equipment that receives power and consumes power through

ECU100は、統合制御ECU101と、主機ECU102と、補機ECU103と、電力制御ECU104と、を備える。主機ECU102及び補機ECU103は、それぞれ、主機21及び補機30を制御する。電力制御ECU104は、ACグリッド40のAC配電盤41、インバータ/コンバータ42及びインバータ43を制御することにより船舶内の電力需給を制御する。統合制御ECU101は、主機ECU102、補機ECU103及び電力制御ECU104の上位でそれぞれを最適に統合制御する。ECU100は、統合制御ECU101と、主機ECU102と、補機ECU103と、電力制御ECU104とを1つの装置内で一体的に備えてもよいし、これらのECUを別々の装置で別体的に備えてもよい。本実施形態のECU100は、船舶1の制御装置の一例である。 The ECU 100 includes an integrated control ECU 101 , a main ECU 102 , an auxiliary ECU 103 and a power control ECU 104 . The main engine ECU 102 and the auxiliary engine ECU 103 control the main engine 21 and the auxiliary engine 30, respectively. The power control ECU 104 controls power supply and demand in the ship by controlling the AC switchboard 41 , the inverter/converter 42 and the inverter 43 of the AC grid 40 . The integrated control ECU 101 is superior to the main engine ECU 102, the auxiliary engine ECU 103, and the power control ECU 104, and optimally and integratedly controls them. The ECU 100 may integrally include an integrated control ECU 101, a main ECU 102, an auxiliary ECU 103, and a power control ECU 104 in one device, or may include these ECUs separately in separate devices. good too. The ECU 100 of this embodiment is an example of a control device for the ship 1 .

回転速度センサ71は、主機21の出力軸21aに取り付けられ、主機21の回転速度を計測する。回転速度センサ71で計測された回転速度信号はECU100に供給される。消費電力量センサ72は、インバータ43と船内負荷80との間に設けられ、船舶1内の現在の消費電力量を計測する。ここでの消費電力量は、船内負荷80によって消費される電力であり、つまり船舶1において船内母線60を介して電力供給を受ける機器によって消費された電力である。消費電力量センサ72で計測された消費電力量信号は、ECU100に供給される。 The rotation speed sensor 71 is attached to the output shaft 21 a of the main engine 21 and measures the rotation speed of the main engine 21 . A rotation speed signal measured by the rotation speed sensor 71 is supplied to the ECU 100 . The power consumption sensor 72 is provided between the inverter 43 and the inboard load 80 and measures the current power consumption in the ship 1 . The power consumption here is the power consumed by the onboard load 80 , that is, the power consumed by the equipment that receives power supply via the onboard bus 60 in the ship 1 . A power consumption signal measured by the power consumption sensor 72 is supplied to the ECU 100 .

図2は、ECU100の機能ブロック図である。図2を含む各図に示す各機能ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUをはじめとする電子素子や機械部品などで実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描く。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。 FIG. 2 is a functional block diagram of the ECU 100. As shown in FIG. Each functional block shown in each figure including FIG. 2 can be realized by electronic elements and mechanical parts such as a CPU of a computer in terms of hardware, and realized by computer programs etc. in terms of software. Now, let's draw the functional blocks realized by their cooperation. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be implemented in various ways by combining hardware and software.

ECU100は、取得部110と、算出部120と、制御部130と、記憶部140と、を備える。取得部110は、回転速度取得部111と、消費電力量取得部112と、を備える。 The ECU 100 includes an acquisition section 110 , a calculation section 120 , a control section 130 and a storage section 140 . Acquisition unit 110 includes rotational speed acquisition unit 111 and power consumption acquisition unit 112 .

回転速度取得部111は、主機21の現在の回転速度及び主機21の目標回転速度を取得する。主機21の現在の回転速度は、例えば、回転速度センサ71の計測値から取得される。主機21の目標回転速度は、例えば、テレグラフ10から入力された推進力指令値に基づいて取得される。消費電力量取得部112は、船舶1内の現在の消費電力量を取得する。船舶1内の現在の消費電力量は、例えば、消費電力量センサ72の計測値から取得される。 The rotation speed acquisition unit 111 acquires the current rotation speed of the main engine 21 and the target rotation speed of the main engine 21 . The current rotation speed of the main engine 21 is acquired from the measured value of the rotation speed sensor 71, for example. The target rotation speed of the main engine 21 is acquired based on the propulsive force command value input from the telegraph 10, for example. The power consumption acquisition unit 112 acquires the current power consumption in the ship 1 . The current power consumption in the ship 1 is obtained from the measured value of the power consumption sensor 72, for example.

算出部120は、現在の回転速度及び目標回転速度に基づいて要求プロペラトルクを算出する。要求プロペラトルクは、主機21の現在の回転速度を目標回転速度にするためにプロペラにおいて要求される出力トルクである。本実施形態の算出部120は、例えば、現在の回転速度と目標回転速度との比較に基づくPID制御において要求プロペラトルクを算出する。 The calculator 120 calculates the required propeller torque based on the current rotational speed and the target rotational speed. The required propeller torque is the output torque required in the propeller to bring the current rotational speed of the main engine 21 to the target rotational speed. The calculation unit 120 of the present embodiment calculates the required propeller torque in PID control based on comparison between the current rotation speed and the target rotation speed, for example.

制御部130は、主機21、補機30及びACグリッド40を制御する。また、制御部130は、主機21、補機30及びACグリッド40の統合制御を通じて、軸発電機22を制御する。 The control unit 130 controls the main machine 21 , the auxiliary machine 30 and the AC grid 40 . Also, the control unit 130 controls the shaft generator 22 through integrated control of the main machine 21 , the auxiliary machine 30 and the AC grid 40 .

ここで、主機21をテレグラフ10からの推進力指令値に基づく一定の回転速度で動作させている際に、船舶1が大きな外乱(波・潮流・風など)を受けた場合、要求プロペラトルクが大きく変動する。この場合、燃料の単位容量当たりの船舶の移動距離が減少したり、または単位距離当たりの燃料消費量が増大する。すなわち主機21における燃費が悪化する。この外乱の影響による燃費の悪化を抑制するために、本実施形態の制御部130は、主機21の現在の要求プロペラトルクの時間変化量を小さくするように軸発電機22を制御することにより、要求プロペラトルクの変動を抑制するピークシェービングを実行する。ピークシェービングでは、外乱の影響により要求プロペラトルクが増減した場合には、例えば、主機21の要求プロペラトルクを一定に保つように軸発電機22の出力トルクを増減させる。この制御については後述する。 Here, when the main engine 21 is operated at a constant rotational speed based on the propulsive force command value from the telegraph 10, when the ship 1 receives a large disturbance (waves, currents, wind, etc.), the required propeller torque is fluctuate greatly. In this case, the distance traveled by the vessel per unit of fuel will decrease, or the amount of fuel consumed per unit of distance will increase. That is, the fuel consumption in the main engine 21 deteriorates. In order to suppress the deterioration of fuel consumption due to the influence of this disturbance, the control unit 130 of the present embodiment controls the shaft generator 22 so as to reduce the amount of change over time of the current required propeller torque of the main engine 21. Executes peak shaving that suppresses fluctuations in the required propeller torque. In peak shaving, when the required propeller torque increases or decreases due to the influence of disturbance, for example, the output torque of the shaft generator 22 is increased or decreased so as to keep the required propeller torque of the main engine 21 constant. This control will be described later.

記憶部140は、各種プログラムや閾値等を記憶する。また、記憶部140は、要求プロペラトルクを時系列的に記憶している。 The storage unit 140 stores various programs, threshold values, and the like. The storage unit 140 also stores the required propeller torque in chronological order.

図3は、第1実施形態のECU100の処理S100を示すフローチャートである。本フローチャートでは、主機21を運転状態とし軸発電機22を空転状態として主機21により船舶の推進力を発生させ、補機30を運転状態として補機30により船内負荷80用の電力を供給している状態において船舶1が外乱を受けた場合を例に説明する。 FIG. 3 is a flowchart showing processing S100 of the ECU 100 of the first embodiment. In this flowchart, the main engine 21 is in an operating state, the shaft generator 22 is in an idle state, and the main engine 21 generates the propulsion force of the ship. An example will be described in which the ship 1 receives a disturbance while the ship 1 is in the water.

ステップS101で、取得部110は、主機21の現在の回転速度Ne、目標回転速度、及び船舶1における現在の消費電力量Pdを取得する。取得部110は、取得した現在の回転速度Ne、目標回転速度、及び現在の消費電力量Pdを算出部120に供給する。 In step S<b>101 , the acquisition unit 110 acquires the current rotational speed Ne of the main engine 21 , the target rotational speed, and the current power consumption Pd of the ship 1 . The acquisition unit 110 supplies the acquired current rotation speed Ne, target rotation speed, and current power consumption Pd to the calculation unit 120 .

ステップS102で、算出部120は、現在の回転速度Ne及び目標回転速度に基づいて、現在の要求プロペラトルクを算出する。算出した要求プロペラトルクは、記憶部140に記憶される。 In step S102, the calculator 120 calculates the current required propeller torque based on the current rotational speed Ne and the target rotational speed. The calculated required propeller torque is stored in the storage unit 140 .

ステップS103で、算出部120は、要求プロペラトルクの時系列データに基づいて、現在の要求プロペラトルクの時間変化量ΔTpを算出する。ここでの現在の要求プロペラトルクの時間変化量は、例えば、msecオーダーの瞬時の微小期間における要求プロペラトルクの時間変化量である。 In step S103, the calculation unit 120 calculates the time variation ΔTp of the current required propeller torque based on the time-series data of the required propeller torque. Here, the amount of change over time in the current required propeller torque is, for example, the amount of change over time in the required propeller torque in an instantaneous minute period of the order of msec.

ステップS104で、算出部120は、算出した時間変化量ΔTpが正の閾値ΔT1よりも大きいか否かを判断する。この正の閾値ΔT1は、例えば、主機21の現在の回転速度Neが相対的に大きい場合には相対的に小さい場合と比べて大きい値をとるように設定される。例えば、正の閾値ΔT1は、現在の回転速度Neが大きくなるにつれて線形又は非線形に大きくなるように設定されてもよいし、現在の回転速度Neが大きくなるにつれてステップ状に大きくなるように設定されてもよい。時間変化量ΔTpが正の閾値ΔT1よりも大きい場合(S104のY)、処理S100はステップS105に進む。 In step S104, calculation unit 120 determines whether or not the calculated amount of change over time ΔTp is greater than positive threshold ΔT1. This positive threshold value ΔT1 is set, for example, to take a larger value when the current rotation speed Ne of the main engine 21 is relatively high than when it is relatively low. For example, the positive threshold ΔT1 may be set to increase linearly or non-linearly as the current rotation speed Ne increases, or may be set to increase stepwise as the current rotation speed Ne increases. may If the time variation ΔTp is greater than the positive threshold ΔT1 (Y in S104), the process S100 proceeds to step S105.

ステップS105で、算出部120は、軸発電機22の出力トルクを増加させる量(以下、「出力トルクの増加量」とする)ΔTsiを算出する。ここでは、補機30がさらに供給可能な余力分の電力量(Pgm-Pd)に相当する出力トルクを上限として、軸発電機22の出力トルクの増加量が決定される。ここで、Pgmは補機30の最大発電量であり、本実施形態では補機30の仕様によって定められた補機30の出力可能な発電量から所定の発電余裕分を差し引いた電力量である。発電余裕は、船の種類、機器仕様、運用形態などや、急激な消費電力の変動幅を考慮した上で予め設定される。図4を用いて、軸発電機22の出力トルクの増加量の算出処理S105を説明する。 In step S105, the calculation unit 120 calculates an amount ΔTsi by which the output torque of the shaft generator 22 is increased (hereinafter referred to as an “output torque increase amount”). Here, the amount of increase in the output torque of the shaft generator 22 is determined with the output torque corresponding to the power amount (Pgm−Pd) corresponding to the surplus power that the accessory 30 can further supply as the upper limit. Here, Pgm is the maximum power generation amount of the auxiliary machine 30, and in this embodiment, it is the electric power amount obtained by subtracting a predetermined power generation margin from the power generation amount that can be output by the auxiliary machine 30, which is determined by the specifications of the auxiliary machine 30. . The power generation margin is set in advance by taking into consideration the type of ship, equipment specifications, operation mode, etc., and the range of sudden fluctuations in power consumption. The processing S105 for calculating the amount of increase in the output torque of the shaft generator 22 will be described with reference to FIG.

ステップS121で、算出部120は、軸発電機22の出力トルクの増加量の暫定値ΔTsi1=ΔTp-ΔT1を算出する。 At step S121, the calculator 120 calculates a provisional value ΔTsi1=ΔTp−ΔT1 of the increase in the output torque of the shaft generator 22. FIG.

ステップS122で、算出部120は、軸発電機22の出力トルクの増加量の暫定値ΔTsi1がK1(Pgm-Pd)+Ts’よりも大きいか否かを判定する。ここで、K1は電力量を出力トルクに換算するための係数である。また、Ts’はピークシェービングを考慮しない場合に想定される軸発電機22の出力トルクである。例えば、通常運転時など主機21の出力トルクのみで船舶の推進力を発生させる場合、軸発電機22の出力トルクは0であるため、Ts’=0となる。また、例えば、港湾内など低船速での操船時など軸発電機22の出力トルクを用いて船舶の推進力を発生させる場合、そのときの軸発電機22の出力トルクがTs’となる。 At step S122, the calculator 120 determines whether or not the provisional value ΔTsi1 of the increase in the output torque of the shaft generator 22 is greater than K1(Pgm-Pd)+Ts'. Here, K1 is a coefficient for converting electric energy into output torque. Also, Ts' is the output torque of the shaft generator 22 assumed when peak shaving is not considered. For example, when the propulsion force of the ship is generated only by the output torque of the main engine 21 during normal operation, the output torque of the shaft generator 22 is 0, so Ts'=0. Further, for example, when the output torque of the shaft generator 22 is used to generate the propulsion force of the ship, such as when the ship is maneuvered at a low speed such as in a harbor, the output torque of the shaft generator 22 at that time is Ts'.

ΔTsi1がK1(Pgm-Pd)+Ts’よりも大きい場合(S122のY)、ステップS105はステップS123に進む。ステップS123で、算出部120は、軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTsiをK1(Pgm-Pd)+Ts’と決定する。 If ΔTsi1 is greater than K1(Pgm-Pd)+Ts' (Y in S122), step S105 proceeds to step S123. At step S123, the calculator 120 determines the increase amount ΔTsi of the output torque of the shaft generator 22 as K1(Pgm−Pd)+Ts′.

ΔTsi1がK1(Pgm-Pd)+Ts’よりも大きくない場合(S122のN)、ステップS105はステップS124に進む。ステップS124で、算出部120は、軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTsiをΔTp-ΔT1と決定する。 If ΔTsi1 is not greater than K1(Pgm-Pd)+Ts' (N in S122), step S105 proceeds to step S124. At step S124, the calculation unit 120 determines the increase amount ΔTsi of the output torque of the shaft generator 22 to be ΔTp−ΔT1.

ステップS123又はS124の後、ステップS105は終了する。ステップS105の後、処理S100はステップS106に進む。 After step S123 or S124, step S105 ends. After step S105, the process S100 proceeds to step S106.

図3に戻ると、ステップS106で、算出部120は、主機21の出力トルクの増加量ΔTmiを算出する。ここでは、要求プロペラトルクの時間変化量ΔTpから軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTsi分だけ差し引いた分、主機21の出力トルクを増加させるように増加量ΔTmi(=ΔTp-ΔTsi)が決定される。 Returning to FIG. 3, the calculation unit 120 calculates the increase amount ΔTmi of the output torque of the main engine 21 in step S106. Here, the amount of increase ΔTmi (=ΔTp−ΔTsi) is determined so as to increase the output torque of the main engine 21 by the amount of increase ΔTsi in the output torque of the shaft generator 22 from the time change amount ΔTp of the required propeller torque. be done.

算出部120はステップS105及びS106での算出結果を制御部130に供給し、ステップS106は終了する。ステップS106の後、処理S100はステップS110に進む。ステップS110については後述するものとし、ステップS104に戻ると、時間変化量ΔTpが正の閾値ΔT1よりも大きくない場合(S104のN)、処理S100はステップS107に進む。 The calculation unit 120 supplies the calculation results in steps S105 and S106 to the control unit 130, and step S106 ends. After step S106, process S100 proceeds to step S110. Step S110 will be described later, and when returning to step S104, if the time change amount ΔTp is not larger than the positive threshold value ΔT1 (N in S104), the process S100 proceeds to step S107.

図3に戻ると、ステップS107で、算出部120は、算出した時間変化量ΔTpが負の閾値ΔT2よりも小さいか否かを判断する。時間変化量ΔTpが負の閾値ΔT2よりも大きい場合(S107のY)、処理S100はステップS108に進む。 Returning to FIG. 3, in step S107, the calculator 120 determines whether the calculated amount of change over time ΔTp is smaller than the negative threshold ΔT2. If the time variation ΔTp is greater than the negative threshold ΔT2 (Y in S107), the process S100 proceeds to step S108.

ステップS108で、算出部120は、軸発電機22の発電量を増加させる量(以下、「発電量の増加量」とする)ΔPsiを算出する。ここでは、要求プロペラトルクが減少したことによって減少させることが可能になった補機30の発電量を上限として軸発電機22の発電量を増加させる。図5を用いて、軸発電機22の発電量の増加量の算出処理S108を説明する。 In step S108, the calculation unit 120 calculates ΔPsi by which the amount of power generated by the shaft generator 22 is increased (hereinafter referred to as “increase in power generation amount”). Here, the power generation amount of the shaft generator 22 is increased with the power generation amount of the auxiliary machine 30, which can be reduced due to the decrease in the required propeller torque, being the upper limit. The processing S108 for calculating the amount of increase in the amount of power generated by the shaft generator 22 will be described with reference to FIG.

ステップS141で、算出部120は、軸発電機22の発電量の増加量の暫定値ΔPsi1=(ΔTp-ΔT2)*Ne*ηsg/Cを算出する。ここで、ηsgは軸発電機22の発電効率であり、軸発電機22の仕様に基づいて設定される。Cは定数である。 At step S141, the calculation unit 120 calculates a provisional value ΔPsi1=(ΔTp−ΔT2)*Ne*ηsg/C of the amount of increase in the amount of power generated by the shaft generator 22 . Here, ηsg is the power generation efficiency of the shaft generator 22 and is set based on the specifications of the shaft generator 22 . C is a constant.

ステップS142で、算出部120は、軸発電機22の発電量の増加量の暫定値ΔPsi1がPDmin-Pd+Ps’よりも小さいか否かを判断する。ここで、PDminは補機30を停止させずに発電できる補機30の最小発電量であり、Ps’はピークシェービングを考慮しない場合の軸発電機22の発電量である。 At step S142, the calculation unit 120 determines whether or not the provisional value ΔPsi1 of the amount of increase in the amount of power generated by the shaft generator 22 is smaller than PDmin−Pd+Ps′. Here, PDmin is the minimum power generation amount of the auxiliary machine 30 that can be generated without stopping the auxiliary machine 30, and Ps' is the power generation amount of the shaft generator 22 when peak shaving is not considered.

ΔPsi1がPDmin-Pd+Ps’よりも小さい場合(S143のY)、ステップS108はステップS144に進む。ステップS144で、算出部120は、軸発電機22の発電量の増加量ΔPsiをPDmin-Pd+Ps’と決定する。 If ΔPsi1 is smaller than PDmin−Pd+Ps′ (Y in S143), step S108 proceeds to step S144. At step S144, the calculation unit 120 determines the increase amount ΔPsi of the power generation amount of the shaft generator 22 to be PDmin−Pd+Ps′.

ΔPsi1がPDmin-Pd+Ps’よりも小さくない場合(S143のN)、ステップS108はステップS145に進む。ステップS145で、算出部120は、軸発電機22の発電量の増加量ΔPsiを(ΔTp-ΔT2)*Ne*ηsg/Cと決定する。 If ΔPsi1 is not smaller than PDmin-Pd+Ps' (N in S143), step S108 proceeds to step S145. At step S145, the calculator 120 determines the increase amount ΔPsi of the power generation amount of the shaft generator 22 to be (ΔTp−ΔT2)*Ne*ηsg/C.

ステップS144又はS145の後、ステップS108は終了する。ステップS108の後、処理S100はステップS109に進む。 After step S144 or S145, step S108 ends. After step S108, the process S100 proceeds to step S109.

ステップS109で、算出部120は、主機21の出力トルクを減少させる量(以下、「出力トルクの減少量」とする)ΔTmdを算出する。ここでは、要求プロペラトルクの時間変化量ΔTpから軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTs分を差し引いた分、主機21の出力トルクを増加させるように出力トルクの減少量ΔTmd(=ΔTp-ΔTs)が決定される。 In step S109, the calculation unit 120 calculates ΔTmd by which the output torque of the main engine 21 is reduced (hereinafter referred to as "output torque reduction amount"). Here, the output torque decrease amount ΔTmd (= ΔTp−ΔTs ) is determined.

算出部120はステップS108及びS109での算出結果を制御部130に供給し、ステップS109は終了する。ステップS109の後、処理S100はステップS110に進む。 The calculation unit 120 supplies the calculation results in steps S108 and S109 to the control unit 130, and step S109 ends. After step S109, the process S100 proceeds to step S110.

ステップS110で、制御部130は、供給された算出結果に基づいて、主機21及び軸発電機22を制御する。例えば、ステップS105及びS106を経由して軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTsi及び主機21の出力トルクの増加量ΔTmiが供給された場合、制御部130は、補機30の発電量を制御することにより補機30から軸発電機22への給電量を制御して軸発電機22の出力トルクをΔTsi増加させるとともに、主機21への燃料供給量を増加させることにより主機21の出力トルクをΔTmi増加させる。例えば、ステップS108及びS109を経由して軸発電機22の発電量の増加量ΔPsi及び主機21の出力トルクの減少量ΔTmdが供給された場合、制御部130は、主機21の回転駆動力を軸発電機22に伝達させて軸発電機22の発電量をΔPsi増加させるとともに、軸発電機22への回転駆動力の供給や主機21への燃料供給量の減少を通じて主機21の出力トルクをΔTmd減少させる。 At step S110, the control unit 130 controls the main engine 21 and the shaft generator 22 based on the supplied calculation result. For example, when the output torque increase amount ΔTsi of the shaft generator 22 and the output torque increase amount ΔTmi of the main engine 21 are supplied via steps S105 and S106, the control unit 130 controls the power generation amount of the auxiliary machine 30. As a result, the amount of power supplied from the auxiliary machine 30 to the shaft generator 22 is controlled to increase the output torque of the shaft generator 22 by ΔTsi, and the output torque of the main machine 21 is increased by increasing the amount of fuel supplied to the main machine 21. ΔTmi is increased. For example, when the amount of increase ΔPsi in the power generation amount of the shaft generator 22 and the amount of decrease ΔTmd in the output torque of the main engine 21 are supplied via steps S108 and S109, the control unit 130 controls the rotational driving force of the main engine 21 to the shaft. It is transmitted to the generator 22 to increase the amount of power generated by the shaft generator 22 by ΔPsi, and the output torque of the main engine 21 is reduced by ΔTmd through the supply of rotational driving force to the shaft generator 22 and the decrease in the amount of fuel supplied to the main engine 21. Let

ステップS110の後、処理S100は終了する。 After step S110, the process S100 ends.

ステップS107に戻り、時間変化量ΔTpが負の閾値ΔT2よりも大きくない場合(S107のN)、処理S100はステップS111に進む。 Returning to step S107, if the time variation ΔTp is not greater than the negative threshold ΔT2 (N in S107), the process S100 proceeds to step S111.

ステップS111で、制御部130は、主機21の出力トルクを要求トルクの時間変化量ΔTpの分だけ増加又は減少させるように主機21を制御する。ここでは、要求トルクの時間変化量ΔTpが正の値の場合には、主機21の出力トルクが要求トルクの時間変化量ΔTpの分だけ増加され、要求トルクの時間変化量ΔTpが負の値の場合には、主機21の出力トルクが要求トルクの時間変化量ΔTpの分だけ減少される。 In step S111, the control unit 130 controls the main engine 21 so as to increase or decrease the output torque of the main engine 21 by the time change amount ΔTp of the required torque. Here, when the amount of change over time ΔTp of the required torque is a positive value, the output torque of the main engine 21 is increased by the amount of change over time ΔTp of the required torque, and the amount of change over time ΔTp of the required torque is a negative value. In this case, the output torque of the main engine 21 is reduced by the time variation ΔTp of the required torque.

ステップS111の後、処理S100は終了する。 After step S111, the process S100 ends.

以上のように、本実施形態では、現在の要求プロペラトルクの時間変化量に基づいて軸発電機22が制御される。本構成によると、主機21の制御パラメータを設定しやすくなる。例えば、本実施形態のように主機21がディーゼルエンジンの場合、主機21の負荷の急激な上昇により空気過剰率が下がって燃費が悪化する現象は、主機21の回転速度ではなく主機21の要求プロペラトルクで規定されるためである。また、例えば、主機21がガスエンジンである場合であっても、主機21の回転速度を一定として燃料噴射量を急増させた場合の過渡的な失火リスクを定量化する実機試験では、回転速度ではなく要求プロペラトルクによってどこまで失火せずに運転できるかで規定されるためである。 As described above, in this embodiment, the shaft generator 22 is controlled based on the amount of change over time in the current required propeller torque. According to this configuration, it becomes easier to set the control parameters of the main machine 21 . For example, when the main engine 21 is a diesel engine as in the present embodiment, the phenomenon in which the excess air ratio decreases due to a sudden increase in the load of the main engine 21 and the fuel consumption deteriorates is not the rotational speed of the main engine 21 but the required propeller of the main engine 21. This is because it is defined by torque. Further, for example, even if the main engine 21 is a gas engine, in a real machine test that quantifies the transient misfire risk when the fuel injection amount is increased rapidly while the rotation speed of the main engine 21 is constant, the rotation speed This is because it is defined by how far the required propeller torque can be operated without misfiring.

本実施形態では、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きいか又は負の閾値よりも小さい場合、つまり要求プロペラトルクの時間変化量の大きさが閾値よりも大きい場合、要求プロペラトルクの時間変化量が小さくなるように軸発電機22を制御する。本構成によると、船舶が外乱を受けた場合であっても主機21の要求プロペラトルクの変動を抑制できるため、主機21の燃費の悪化を抑制できる。 In the present embodiment, the control unit 130 controls when the amount of change over time in the required propeller torque is greater than the positive threshold or smaller than the negative threshold, that is, the magnitude of the amount of change over time in the required propeller torque is greater than the threshold. In this case, the shaft generator 22 is controlled so that the amount of time change in the required propeller torque becomes small. According to this configuration, it is possible to suppress the change in the required propeller torque of the main engine 21 even when the ship receives a disturbance, so it is possible to suppress the deterioration of the fuel consumption of the main engine 21 .

本実施形態では、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きい場合、補機30の出力可能な最大発電量Pgmと消費電力量Pdとの差分Pgm-Pdに基づく電力量を上限として軸発電機22の発電量を減少させる。本構成によると、船舶が外乱を受けて要求プロペラトルクが大きく増大する場合であっても、補機30による船内負荷80への適切な電力供給を可能にして補機30の燃費を改善しつつ、軸発電機22を利用して効率よく推進力を得ることが可能となる。なお、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きい場合、差分Pgm-Pdに基づく電力量分に相当する出力トルクを上限として軸発電機22の出力トルクを増大させてもよい。また、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きい場合に限定されず、例えば要求プロペラトルクの時間変化量が正の値よりも大きい場合に、上述のように軸発電機22の発電量を減少させるか又は軸発電機22の出力トルクを増大させてもよい。 In the present embodiment, when the amount of time change in the required propeller torque is greater than the positive threshold, the control unit 130 is based on the difference Pgm-Pd between the maximum power generation amount Pgm that can be output by the accessory 30 and the power consumption Pd. The power generation amount of the shaft generator 22 is decreased with the power amount as the upper limit. According to this configuration, even if the required propeller torque greatly increases due to disturbance of the ship, the auxiliary machine 30 can appropriately supply electric power to the inboard load 80, thereby improving the fuel consumption of the auxiliary machine 30. , the shaft generator 22 can be used to efficiently obtain a propulsive force. When the amount of time change in the required propeller torque is larger than the positive threshold, the control unit 130 increases the output torque of the shaft generator 22 with the upper limit of the output torque corresponding to the amount of electric power based on the difference Pgm-Pd. may Further, it is not limited to the case where the amount of change in the required propeller torque with time is larger than the positive threshold. The amount may be decreased or the output torque of the shaft generator 22 may be increased.

本実施形態では、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きい場合、要求プロペラトルクの時間変化量から軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTsi分を差し引いた分、主機21の出力トルクを増加させる。本構成によると、船舶が外乱を受けて要求プロペラトルクが大きく増大する場合において、要求プロペラトルクの時間変化量分を補うように主機21の出力トルクを適切に増加させることができるため、燃費の悪化を効果的に抑制できる。なお、上述したように、差分Pgm-Pdに基づく電力量分に相当する出力トルクを上限として軸発電機22の出力トルクが増大される場合には、制御部130は、軸発電機22の出力トルクの増加量分を差し引いた分、主機21の出力トルクを増加させてもよい。また、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きい場合に限定されず、例えば要求プロペラトルクの時間変化量が正の値よりも大きい場合に、上述のように主機21の出力トルクを増加させてもよい。 In this embodiment, when the amount of change over time in the required propeller torque is greater than the positive threshold, the control unit 130 subtracts the increase amount ΔTsi of the output torque of the shaft generator 22 from the amount of change over time in the required propeller torque. , to increase the output torque of the main engine 21 . According to this configuration, when the required propeller torque greatly increases due to disturbance of the vessel, the output torque of the main engine 21 can be appropriately increased so as to compensate for the amount of change in the required propeller torque over time. Deterioration can be effectively suppressed. As described above, when the output torque of the shaft generator 22 is increased with the upper limit of the output torque corresponding to the amount of electric power based on the difference Pgm-Pd, the control unit 130 controls the output of the shaft generator 22. The output torque of the main engine 21 may be increased by the amount of torque increase. Further, the output torque of the main engine 21 is not limited to when the amount of change over time of the required propeller torque is larger than the positive threshold, for example, when the amount of change over time of the required propeller torque is larger than a positive value, as described above. may be increased.

本実施形態では、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が負の閾値よりも小さい場合、補機30を停止させずに発電できる補機30の最小発電量Pdminと消費電力量Pdとの差分に基づく電力量を上限として軸発電機22の発電量を増大させる。本構成によると、船舶が外乱を受けて要求プロペラトルクが大きく減少する場合であっても、補機30による船内負荷80への過剰な電力供給を抑制して補機30の燃費の悪化を抑制することが可能となるとともに、軸発電機22を利用して効率よく推進力を得ることが可能となる。なお、制御部130は、上記差分に基づく電力量に相当する出力トルクを上限として軸発電機22の出力トルクを減少させてもよい。また、要求プロペラトルクの時間変化量が負の閾値よりも小さい場合に限定されず、例えば要求プロペラトルクの時間変化量が負の値よりも小さい場合に、上述のように軸発電機22の発電量を増大させるか又は軸発電機22の出力トルクを減少させてもよい。 In the present embodiment, when the amount of change over time in the required propeller torque is smaller than the negative threshold, the control unit 130 determines the minimum power generation amount Pdmin of the auxiliary machine 30 that can be generated without stopping the auxiliary machine 30 and the power consumption Pd. The amount of power generated by the shaft generator 22 is increased with the upper limit of the power amount based on the difference between . According to this configuration, even if the required propeller torque is greatly reduced due to the disturbance of the ship, excessive power supply to the inboard load 80 by the auxiliary machine 30 is suppressed, thereby suppressing deterioration of the fuel consumption of the auxiliary machine 30. In addition, the shaft generator 22 can be used to efficiently obtain propulsive force. Note that the control unit 130 may reduce the output torque of the shaft generator 22 with the output torque corresponding to the electric energy based on the difference as the upper limit. In addition, it is not limited to the case where the amount of change in the required propeller torque with time is smaller than the negative threshold. The amount may be increased or the output torque of the shaft generator 22 may be decreased.

本実施形態では、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が負の閾値よりも小さい場合、要求プロペラトルクの時間変化量から軸発電機22での発電量の増加量分に相当するトルクを差し引いた分、主機21の出力トルクを減少させる。本構成によると、船舶が外乱を受けて要求プロペラトルクが大きく減少する場合において、要求プロペラトルクの時間変化量分を補うように主機21の出力トルクを適切に減少させることができるため、燃費の悪化を効果的に抑制できる。なお、制御部130は、上記差分に基づく電力量に相当する出力トルクを上限として軸発電機22の出力トルクを減少させる場合には、この軸発電機22の出力トルクの減少量分を差し引いた分、主機21の出力トルクを減少させてもよいまた、要求プロペラトルクの時間変化量が負の閾値よりも小さい場合に限定されず、例えば要求プロペラトルクの時間変化量が負の値よりも小さい場合に、上述のように主機21の出力トルクを減少させてもよい。 In this embodiment, when the amount of change in the required propeller torque over time is smaller than the negative threshold, the control unit 130 controls the amount of change in the required propeller torque over time to generate torque corresponding to the amount of increase in the amount of power generated by the shaft generator 22. is subtracted, the output torque of the main engine 21 is reduced. According to this configuration, when the required propeller torque greatly decreases due to disturbance of the ship, the output torque of the main engine 21 can be appropriately reduced so as to compensate for the amount of change in the required propeller torque over time. Deterioration can be effectively suppressed. When the control unit 130 reduces the output torque of the shaft generator 22 with the upper limit of the output torque corresponding to the amount of electric power based on the difference, the decrease amount of the output torque of the shaft generator 22 is subtracted. The output torque of the main engine 21 may be reduced for a minute, and the time variation of the required propeller torque is not limited to a case where the amount of change with time is smaller than the negative threshold value, for example, the amount of change with time of the required propeller torque is smaller than a negative value. case, the output torque of the main engine 21 may be reduced as described above.

以下、実施形態の変形例を説明する。 Modifications of the embodiment will be described below.

実施形態では、ピークシェービングを実行する際に本発明の原理を適用する例を示したが、これに限定されず、ピークシェービングとは異なる他の処理において本発明の原理が適用されてもよい。 In the embodiment, an example of applying the principle of the present invention when performing peak shaving was shown, but the present invention is not limited to this, and the principle of the present invention may be applied to other processing different from peak shaving.

実施形態では、軸発電機22が空転状態である場合を例に説明したが、これに限定されず、本発明の原理は軸発電機22が運転状態(発電状態)である場合において船舶が外乱を受けた場合も適用可能である。この場合、例えばステップS105で、軸発電機22の出力トルクの増加量が算出される代わりに、軸発電機22の発電量の減少量が算出されてもよい。この場合、次のステップS106で、軸発電機22での発電量の減少量分のトルクを差し引いた分、主機21の出力トルクが増加されればよい。 In the embodiment, the case where the shaft generator 22 is idle has been described as an example, but the present invention is not limited to this. It is also applicable when receiving In this case, for example, in step S105, instead of calculating the amount of increase in the output torque of the shaft generator 22, the amount of decrease in the amount of power generated by the shaft generator 22 may be calculated. In this case, in the next step S106, the output torque of the main engine 21 may be increased by the amount obtained by subtracting the torque corresponding to the decrease in the amount of power generated by the shaft generator 22 .

また、本発明の原理は軸発電機22が補機30からの給電を受けてトルクを出力している状態において船舶が外乱を受けた場合も適用可能である。この場合、例えばステップS107で、軸発電機22の発電量の増加量が算出される代わりに、軸発電機22の出力トルクの減少量が算出されてもよい。この場合、次のステップS108で、軸発電機22の出力トルクの減少量分を差し引いた分、主機21の出力トルクが減少されてもよい。 Further, the principle of the present invention can also be applied when the ship receives disturbance while the shaft generator 22 is receiving power from the auxiliary machine 30 and outputting torque. In this case, for example, in step S107, instead of calculating the amount of increase in the amount of power generated by the shaft generator 22, the amount of decrease in the output torque of the shaft generator 22 may be calculated. In this case, in the next step S108, the output torque of the main engine 21 may be reduced by the amount obtained by subtracting the reduction amount of the output torque of the shaft generator 22.

上述した閾値や定数等は主機21の燃費性能や過渡応答性・失火やノッキングのリスクなどを考慮して予め設定されるが、実際の主機21の運転状況をモニターしながら主機21の劣化や燃料性状の変化による主機21の性能の変化に合わせて補正あるいは変更するようにしてもよい。 The above-mentioned threshold values, constants, etc. are set in advance in consideration of the fuel consumption performance, transient response, risk of misfire and knocking, etc. of the main engine 21, but while monitoring the actual operating conditions of the main engine 21, You may make it correct|amend or change according to the change of the performance of the main engine 21 by the change of a property.

実施形態では、図3~図5に示す処理を実行することにより、軸発電機22が制御されたが、これに限定されない。例えば、少なくとも要求プロペラトルク及び船舶の消費電力量を入力データとして含み、軸発電機22の出力トルク又は発電量の指示値を出力データとして含む演算モデルの出力データに基づいて、主機21の要求プロペラトルクの時間変化量が小さくなるように軸発電機22が制御されてもよい。この演算モデルは、例えばニューラルネットワークによる機械学習によって学習された学習済みモデルであってもよい。また、この演算モデル(学習済みモデル)は、出力データとしてさらに、主機21の出力トルクの指示値と、補機30の発電量の指示値等を含んでもよい。 In the embodiment, the shaft generator 22 is controlled by executing the processes shown in FIGS. 3 to 5, but the present invention is not limited to this. For example, based on output data of a computation model that includes at least the required propeller torque and the power consumption of the ship as input data, and an instruction value of the output torque or power generation amount of the shaft generator 22 as output data, the required propeller of the main engine 21 The shaft generator 22 may be controlled so that the amount of change in torque over time becomes small. This computational model may be, for example, a trained model learned by machine learning using a neural network. In addition, this computational model (learned model) may further include an instruction value for the output torque of the main engine 21 and an instruction value for the power generation amount of the auxiliary machine 30 as output data.

第2実施形態
以下、本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態の図面および説明では、第1実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第1実施形態と重複する説明を適宜省略し、第1実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
2nd Embodiment Hereinafter, 2nd Embodiment of this invention is described. In the drawings and description of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same or equivalent components and members as in the first embodiment. Explanations overlapping with those of the first embodiment will be appropriately omitted, and the explanation will focus on the configuration different from that of the first embodiment.

図6は、第2実施形態の船舶1を概略的に示すブロック図である。第2実施形態の船舶1のACグリッドは、バッテリ44と、双方向インバータ/コンバータ45と、をさらに備える。バッテリ44は、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン電池等の充放電を繰り返して使用できる電池である。バッテリ44は、双方向インバータ/コンバータ45を介してAC配電盤41に接続される。バッテリ44には、バッテリ44のSOC(充電率)を検出するSOCセンサ73が取り付けられている。SOCセンサは、例えばバッテリ44の電圧に基づいてSOCを検出する。双方向インバータ/コンバータ45は、バッテリ44の充電の際にAC配電盤41からの交流電流を直流電流に変換してバッテリ44に供給する機能と、バッテリ44の放電の際にバッテリ44からの直流電流を交流電流に変換してAC配電盤41に供給する機能とを選択的に実行可能である。双方向インバータ/コンバータ45は、電力制御ECUによって制御される。 FIG. 6 is a block diagram schematically showing the ship 1 of the second embodiment. The AC grid of the ship 1 of the second embodiment further comprises a battery 44 and a bi-directional inverter/converter 45 . The battery 44 is, for example, a lead-acid battery, a nickel-hydrogen storage battery, a lithium-ion battery, or the like, which can be repeatedly charged and discharged. Battery 44 is connected to AC distribution board 41 via bi-directional inverter/converter 45 . The battery 44 is attached with an SOC sensor 73 that detects the SOC (state of charge) of the battery 44 . The SOC sensor detects the SOC based on the voltage of the battery 44, for example. The bi-directional inverter/converter 45 has a function of converting an alternating current from the AC switchboard 41 into a direct current and supplying it to the battery 44 when charging the battery 44, and a function of supplying the direct current from the battery 44 when discharging the battery 44. to an alternating current and supply it to the AC switchboard 41 can be selectively executed. The bi-directional inverter/converter 45 is controlled by the power control ECU.

図7は、第2実施形態のECU100の機能ブロック図である。第2実施形態のECU100の取得部110は、バッテリ44のSOCを取得するSOC取得部113をさらに備える。SOC取得部113は、例えばSOCセンサ73からSOCを取得する。 FIG. 7 is a functional block diagram of the ECU 100 of the second embodiment. Acquisition unit 110 of ECU 100 of the second embodiment further includes SOC acquisition unit 113 that acquires the SOC of battery 44 . The SOC acquisition unit 113 acquires the SOC from the SOC sensor 73, for example.

図8は、第1実施形態のECUの処理S200を示すフローチャートである。図8のステップS201~S204、S206~S208、S210~S213は、特に言及する点を除いて、図3のステップS101~S111と基本的に同様であるため、重複する内容についてはその説明を省略する場合がある。 FIG. 8 is a flow chart showing the processing S200 of the ECU of the first embodiment. Steps S201 to S204, S206 to S208, and S210 to S213 in FIG. 8 are basically the same as steps S101 to S111 in FIG. sometimes.

ステップS201で、取得部110は、主機21の現在の回転速度Ne、目標回転速度、船舶における現在の消費電力量Pd、及びSOCを取得する。取得部110は、取得した現在の回転速度Ne、目標回転速度、現在の消費電力量Pd、及びSOCを算出部120に供給する。 In step S201, the acquisition unit 110 acquires the current rotation speed Ne of the main engine 21, the target rotation speed, the current power consumption Pd in the ship, and the SOC. The acquisition unit 110 supplies the acquired current rotation speed Ne, target rotation speed, current power consumption Pd, and SOC to the calculation unit 120 .

その後、ステップS202~S204を経て、ステップS205で、算出部120は、SOCに基づいてバッテリ44の放電量Pbを算出する。図9を用いて、バッテリ44の放電量Pbの決定方法を例示する。例えば、図9に示すように、バッテリ44のSOCが所定の放電基準値を超えるまでは放電量Pbを0としてバッテリ44が放電しないようにし、SOCが所定の放電基準値を超えてからSOCに比例して放電量を大きくするように放電量Pbが決定される。 After that, through steps S202 to S204, in step S205, calculation unit 120 calculates discharge amount Pb of battery 44 based on the SOC. A method for determining the discharge amount Pb of the battery 44 will be exemplified using FIG. For example, as shown in FIG. 9, the discharge amount Pb is set to 0 until the SOC of the battery 44 exceeds a predetermined discharge reference value so that the battery 44 is not discharged. The discharge amount Pb is determined so as to proportionally increase the discharge amount.

ステップS206で、補機30及びバッテリ44がさらに供給可能な電力量(Pgm+Pb-Pd)に相当する出力トルクを上限として、軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTsiが決定される。第2実施形態における軸発電機22の出力トルクの増加量ΔTsiの算出方法は、図4に示した例と基本的に同様であり、図4のステップS122及びS123における(Pgm-Pd)を(Pgm+Pb-Pd)に置換すればよい。上述したように、軸発電機22の出力トルクの増加量ではなく、軸発電機22の発電量の減少量が決定されてもよい。軸発電機22の出力トルクを増加させる際に電力供給が必要な場合、バッテリ44の放電を優先して電力供給することが好ましい。その後、ステップS207及びS212を経て、処理S200が終了する。 In step S206, an increase amount ΔTsi of the output torque of the shaft generator 22 is determined with the output torque corresponding to the power amount (Pgm+Pb−Pd) that can be further supplied by the auxiliary device 30 and the battery 44 as an upper limit. The method of calculating the increase amount ΔTsi of the output torque of the shaft generator 22 in the second embodiment is basically the same as the example shown in FIG. Pgm+Pb-Pd). As described above, the amount of decrease in the amount of power generated by the shaft generator 22 may be determined instead of the amount of increase in the output torque of the shaft generator 22 . When power supply is required to increase the output torque of the shaft generator 22, it is preferable to give priority to discharging the battery 44 and to supply power. Thereafter, through steps S207 and S212, the process S200 ends.

時間変化量ΔTpが負の閾値ΔT2よりも大きい場合(S208のY)、ステップS209で、算出部120は、SOCに基づいてバッテリ44の充電量Pcを算出する。図10を用いて、バッテリ44の充電量Pcの決定方法を例示する。例えば、図10に示すように、バッテリ44のSOCが所定の充電基準値を超えるまでは充電量を所定の値としてバッテリ44に充電させ、SOCが所定の充電基準値を超えてからSOCに比例して充電量を小さくするように充電量Pcが決定される。 If the amount of change over time ΔTp is greater than the negative threshold ΔT2 (Y in S208), in step S209, the calculator 120 calculates the charge amount Pc of the battery 44 based on the SOC. A method for determining the charge amount Pc of the battery 44 will be exemplified using FIG. For example, as shown in FIG. 10, the battery 44 is charged with a predetermined amount of charge until the SOC of the battery 44 exceeds a predetermined charge reference value, and after the SOC exceeds the predetermined charge reference value, the battery 44 is charged in proportion to the SOC. The charge amount Pc is determined so as to decrease the charge amount.

ステップS210で、要求プロペラトルクが減少したことによって減少させることが可能になった補機30の発電量を上限として軸発電機22の発電量の増加量ΔPsiが決定される。第2実施形態における軸発電機22の発電量の増加量ΔPsiの算出方法は、図5に示した例と基本的に同様であり、図5のステップS142及びS143における(PDmin-Pd+Ps’)を(PDmin-Pd-Pc+Ps’)に置換すればよい。上述したように軸発電機22の発電量の増加量ΔPsiではなく、軸発電機22の出力トルクの減少量が決定されてもよい。軸発電機22が発電した電力は、バッテリ44に優先的に供給して充電することが好ましい。その後、ステップS211及びS212を経て、処理S200が終了する。 In step S210, the amount of increase ΔPsi in the amount of power generated by the shaft generator 22 is determined with the amount of power generated by the auxiliary machine 30, which can be reduced due to the reduction in the required propeller torque, being the upper limit. The method of calculating the increase ΔPsi in the power generation amount of the shaft generator 22 in the second embodiment is basically the same as the example shown in FIG. (PDmin-Pd-Pc+Ps'). As described above, the amount of decrease in the output torque of the shaft generator 22 may be determined instead of the amount of increase ΔPsi in the amount of power generated by the shaft generator 22 . Preferably, the power generated by the shaft generator 22 is preferentially supplied to the battery 44 for charging. After that, the process S200 ends through steps S211 and S212.

第2実施形態では、バッテリ44への蓄電/放電容量分、軸発電機22での発電量や出力トルクの増減量にマージンができる。そのため、より効果的にピークシェービングを実施することができるため、燃費の悪化をより抑制できる。 In the second embodiment, there is a margin for the power storage/discharge capacity of the battery 44 and the amount of power generated by the shaft generator 22 and the amount of increase/decrease in the output torque. Therefore, since peak shaving can be performed more effectively, deterioration of fuel consumption can be further suppressed.

第2実施形態では、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きい場合、Pgm+Pb-Pdで示される電力量を上限として軸発電機22の発電量を減少させるか、又はPgm+Pb-Pdで示される電力量に相当するトルクを上限として軸発電機22の出力トルクを増加させる。本構成によると、船舶が外乱を受けて要求プロペラトルクが大きく増大する場合であっても、補機30及びバッテリ44による船内負荷80への適切な電力供給を可能にして補機30の燃費を改善しつつ、軸発電機22を利用して効率よく推進力を得ることが可能となる。なお、要求プロペラトルクの時間変化量が正の閾値よりも大きい場合に限定されず、例えば要求プロペラトルクの時間変化量が正の値よりも大きい場合に、上述のように軸発電機22の発電量を減少させるか又は軸発電機22の出力トルクを増加させてもよい。 In the second embodiment, when the amount of change in the required propeller torque over time is greater than the positive threshold, the control unit 130 either reduces the power generation amount of the shaft generator 22 up to the power amount indicated by Pgm+Pb−Pd as the upper limit, or Alternatively, the output torque of the shaft generator 22 is increased with the upper limit of the torque corresponding to the electric energy indicated by Pgm+Pb-Pd. According to this configuration, even when the vessel receives disturbance and the required propeller torque increases greatly, the auxiliary machine 30 and the battery 44 can appropriately supply electric power to the onboard load 80, thereby reducing the fuel consumption of the auxiliary machine 30. While improving, it becomes possible to efficiently obtain propulsive force using the shaft generator 22 . It should be noted that the time variation of the required propeller torque is not limited to being larger than the positive threshold value, and for example, when the time variation of the required propeller torque is larger than a positive value, the power generation of the shaft generator 22 is performed as described above. The amount may be decreased or the output torque of the shaft generator 22 may be increased.

第2実施形態では、制御部130は、要求プロペラトルクの時間変化量が負の閾値よりも小さい場合、PDmin-Pd-Pcで示される電力量を上限として軸発電機22の発電量を増大させるか、又はPDmin-Pd-Pcで示される電力量に相当するトルクを上限として軸発電機22の出力トルクを減少させる。本構成によると、船舶が外乱を受けて要求プロペラトルクが大きく減少する場合であっても、補機30及びバッテリ44による船内負荷80への過剰な電力供給を抑制して補機30の燃費の悪化を抑制することが可能となるとともに、軸発電機22を利用して効率よく推進力を得ることが可能となる。また、要求プロペラトルクの時間変化量が負の閾値よりも小さい場合に限定されず、例えば要求プロペラトルクの時間変化量が負の値よりも小さい場合に、上述のように軸発電機22の発電量を増大させるか又は軸発電機22の出力トルクを減少させてもよい。 In the second embodiment, the controller 130 increases the amount of power generated by the shaft generator 22 up to the power amount indicated by PDmin-Pd-Pc when the amount of time change in the required propeller torque is smaller than the negative threshold. Alternatively, the output torque of the shaft generator 22 is reduced with the upper limit of the torque corresponding to the electric energy indicated by PDmin-Pd-Pc. According to this configuration, even if the required propeller torque is greatly reduced due to external disturbances to the ship, excessive power supply to the inboard load 80 by the auxiliary equipment 30 and the battery 44 is suppressed, and the fuel consumption of the auxiliary equipment 30 is reduced. It becomes possible to suppress the deterioration, and to obtain propulsive force efficiently by using the shaft generator 22 . In addition, it is not limited to the case where the amount of change in the required propeller torque with time is smaller than the negative threshold. The amount may be increased or the output torque of the shaft generator 22 may be decreased.

第2実施形態の変形例として、上述した演算モデル(学習済みモデル)を利用して軸発電機22を制御する場合、このモデルは、入力データとしてバッテリ44のSOCをさらに含んでもよく、出力データとしてバッテリ44の充電量又は放電量をさらに含んでもよい。 As a modification of the second embodiment, when the above-described arithmetic model (learned model) is used to control the shaft generator 22, this model may further include the SOC of the battery 44 as input data, and output data may further include the amount of charge or discharge of the battery 44 as .

上述した実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。 Any combination of the above-described embodiments and modifications is also useful as embodiments of the present invention. A new embodiment resulting from the combination has the effects of each of the combined embodiments and modifications.

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。 Among the embodiments disclosed in this specification, those composed of a plurality of objects may be integrated, and conversely, those composed of a single object may be divided into a plurality of objects. be able to. Regardless of whether they are integrated or not, it is sufficient that they are constructed so as to achieve the object of the invention. Among the embodiments disclosed in this specification, those in which a plurality of functions are provided in a distributed manner may be provided by consolidating some or all of the plurality of functions. What is provided as a single function may be provided so that part or all of the plurality of functions are distributed. Regardless of whether the functions are centralized or distributed, it is sufficient that they are configured so as to achieve the objects of the invention.

1 船舶、 10 テレグラフ、 20 推進力発生装置、 21 主機、 22 軸発電機、 23 プロペラ、 30 補機、 40 ACグリッド、 44 バッテリ、 60 船内母線、 80 船内負荷、 100 ECU、 110 取得部、 111 回転速度取得部、 112 消費電力量取得部、 113 SOC取得部、 120 算出部、 130 制御部、 140 記憶部。 1 ship, 10 telegraph, 20 propulsion generator, 21 main engine, 22 shaft generator, 23 propeller, 30 auxiliary machine, 40 AC grid, 44 battery, 60 onboard bus, 80 onboard load, 100 ECU, 110 acquisition unit, 111 112 Power consumption acquisition unit 113 SOC acquisition unit 120 Calculation unit 130 Control unit 140 Storage unit.

Claims (11)

船舶の推進のための推進力を発生させるための主機と、
前記主機の出力軸に連結され、前記出力軸の回転によって船内母線に供給する電力を発生させる機能と、前記船内母線を介して供給された電力によりトルクを出力することによって前記船舶の推進のための推進力を発生させる機能とを選択的に実行可能な軸発電機と、
前記主機の現在の回転速度及び前記主機の目標回転速度を取得する取得部と、
前記現在の回転速度及び前記目標回転速度に基づいて前記主機の回転速度を前記目標回転速度にするために前記船舶のプロペラにおいて要求される出力トルクである要求プロペラトルクを算出する算出部と、
現在の前記要求プロペラトルクの時間変化量に基づいて前記軸発電機を制御する制御部と、
を備える、船舶の制御装置。
a main engine for generating propulsive force for propulsion of the ship;
It is connected to the output shaft of the main engine and has a function of generating electric power to be supplied to the inboard busbar by rotation of the output shaft, and for propulsion of the ship by outputting torque from the electric power supplied through the inboard busbar. a shaft generator capable of selectively performing the function of generating propulsion of
an acquisition unit that acquires the current rotation speed of the main engine and the target rotation speed of the main engine;
a calculation unit for calculating a required propeller torque, which is an output torque required in a propeller of the vessel in order to bring the rotation speed of the main engine to the target rotation speed based on the current rotation speed and the target rotation speed;
a control unit that controls the shaft generator based on the current amount of change in the required propeller torque over time;
A ship control device.
前記制御部は、前記時間変化量の大きさが閾値よりも大きい場合、前記要求プロペラトルクの前記時間変化量が小さくなるように前記軸発電機を制御する、
請求項1に記載の船舶の制御装置。
The control unit controls the shaft generator so that the time variation of the required propeller torque becomes smaller when the magnitude of the time variation is greater than a threshold.
A ship control device according to claim 1 .
発電した電力を前記船内母線に供給する補機と、
前記船舶内の現在の消費電力量を取得する消費電力量取得部と、を備え、
前記制御部は、前記時間変化量が正の値の場合、前記補機の出力可能な最大発電量と前記消費電力量との差分に基づく電力量を上限として前記軸発電機の発電量を減少させるか、又は前記差分に基づく電力量に相当する出力トルクを上限として前記軸発電機の出力トルクを増大させる、
請求項1又は2に記載の船舶の制御装置。
an auxiliary machine that supplies the generated power to the inboard bus;
A power consumption acquisition unit that acquires the current power consumption in the ship,
When the amount of change with time is a positive value, the control unit reduces the amount of power generated by the shaft generator with an upper limit set to the amount of power based on the difference between the maximum amount of power that can be output by the accessory and the amount of power consumption. or increase the output torque of the shaft generator with an upper limit of the output torque corresponding to the electric energy based on the difference;
A ship control device according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記時間変化量が前記正の値の場合、前記時間変化量から前記軸発電機での発電量の減少量分に相当するトルク又は前記軸発電機の出力トルクの増加量分を差し引いた分、前記主機の出力トルクを増加させる、
請求項3に記載の船舶の制御装置。
When the amount of change with time is the positive value, the control unit controls torque equivalent to the amount of decrease in the amount of power generated by the shaft generator from the amount of change with time or the amount of increase in the output torque of the shaft generator. Increase the output torque of the main engine by the amount subtracted from
A ship control device according to claim 3 .
発電した電力を前記船内母線に供給する補機と、
前記船舶内の現在の消費電力量を取得する消費電力量取得部と、を備え、
前記制御部は、前記時間変化量が負の値の場合、前記補機を停止させずに発電できる補機の最小発電量と前記消費電力量との差分に基づく電力量を上限として前記軸発電機の発電量を増大させるか、又は前記差分に基づく電力量に相当する出力トルクを上限として前記軸発電機の出力トルクを減少させる、
請求項1から4のいずれか1項に記載の船舶の制御装置。
an auxiliary machine that supplies the generated power to the inboard bus;
A power consumption acquisition unit that acquires the current power consumption in the ship,
When the amount of change with time is a negative value, the control unit sets the power amount based on the difference between the power consumption amount and the minimum power generation amount of the auxiliary machine that can be generated without stopping the auxiliary machine as an upper limit. increase the power generation amount of the generator, or decrease the output torque of the shaft generator with the output torque corresponding to the power amount based on the difference as the upper limit;
A ship control device according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、前記時間変化量が前記負の値の場合、前記時間変化量から前記軸発電機での発電量の増加量分に相当するトルク又は前記軸発電機の出力トルクの減少量分を差し引いた分、前記主機の出力トルクを減少させる、
請求項5に記載の船舶の制御装置。
When the amount of change with time is the negative value, the control unit controls torque equivalent to the amount of increase in the amount of power generated by the shaft generator or the amount of decrease in the output torque of the shaft generator from the amount of change with time. Decrease the output torque of the main engine by the amount subtracted from
A ship control device according to claim 5 .
発電した電力を前記船内母線に供給する補機と、
前記船内母線に接続され、充放電可能に構成されたバッテリと、
前記船舶内の現在の消費電力量を取得する消費電力量取得部と、
前記バッテリのSOCに基づいて前記バッテリの放電量を算出する算出部と、を備え、
前記制御部は、前記時間変化量が正の値よりも大きい場合、
(前記補機の最大発電量)+(前記バッテリの放電量)-(前記消費電力量) 式(1)
で示される電力量を上限として前記軸発電機の発電量を減少させるか、又は上記式(1)で示される電力量に相当するトルクを上限として前記軸発電機の出力トルクを増加させる、
請求項1から6のいずれか1項に記載の船舶の制御装置。
an auxiliary machine that supplies the generated power to the inboard bus;
a battery connected to the inboard bus and configured to be chargeable and dischargeable;
a power consumption acquisition unit that acquires the current power consumption in the ship;
a calculation unit that calculates the discharge amount of the battery based on the SOC of the battery,
When the amount of change over time is greater than a positive value, the control unit
(Maximum power generation amount of the auxiliary machine) + (discharge amount of the battery) - (power consumption amount) Equation (1)
or reduce the output torque of the shaft generator with the upper limit of the torque corresponding to the power amount shown by the above formula (1).
A ship control device according to any one of claims 1 to 6.
発電した電力を前記船内母線に供給する補機と、
前記船内母線に接続され、充放電可能に構成されたバッテリと、
前記船舶内の現在の消費電力量を取得する消費電力量取得部と、
前記バッテリのSOCに基づいて前記バッテリの充電量を算出する算出部と、
を備え、
前記補機を停止させずに発電できる補機の最小発電量をPDminとし、前記消費電力量をPdとし、前記バッテリの充電量をPcとすると、
前記制御部は、前記時間変化量が負の値よりも小さい場合、
PDmin-Pd-Pc 式(2)
で示される電力量を上限として前記軸発電機の発電量を増大させるか、又は上記式(2)で示される電力量に相当するトルクを上限として前記軸発電機の出力トルクを減少させる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の船舶の制御装置。
an auxiliary machine that supplies the generated power to the inboard bus;
a battery connected to the inboard bus and configured to be chargeable and dischargeable;
a power consumption acquisition unit that acquires the current power consumption in the ship;
a calculation unit that calculates the amount of charge of the battery based on the SOC of the battery;
with
Let PDmin be the minimum power generation amount of the accessory that can be generated without stopping the accessory, Pd be the power consumption, and Pc be the charge amount of the battery.
When the amount of change over time is smaller than a negative value, the control unit
PDmin-Pd-Pc formula (2)
or increase the output torque of the shaft generator with the upper limit of the torque corresponding to the power amount shown by the above formula (2).
A ship control device according to any one of claims 1 to 7.
前記船舶内の現在の消費電力量を取得する消費電力量取得部を備え、
前記制御部は、前記要求プロペラトルクと前記消費電力量とを入力データとして含み、前記軸発電機の出力トルクの指示値又は前記軸発電機の発電量の指示値を出力データとして含む学習済みモデルの前記出力データに基づいて、前記軸発電機を制御する、
請求項1に記載の船舶の制御装置。
A power consumption acquisition unit that acquires the current power consumption in the ship,
The control unit includes a learned model that includes the required propeller torque and the power consumption as input data and an instruction value of the output torque of the shaft generator or an instruction value of the power generation amount of the shaft generator as output data. controlling the shaft generator based on the output data of
A ship control device according to claim 1 .
船舶の推進のための推進力を発生させるための主機と、
前記主機の出力軸に連結され、前記出力軸の回転によって船内母線に供給する電力を発生させる機能と、前記船内母線を介して供給された電力によりトルクを出力することによって前記船舶の推進のための推進力を発生させる機能とを選択的に実行可能な軸発電機と、
を備える前記船舶の制御方法であって、
前記主機の現在の回転速度と前記主機の目標回転速度を取得するステップと、
前記現在の回転速度及び前記目標回転速度に基づいて前記主機の回転速度を前記目標回転速度にするために前記船舶のプロペラにおいて要求される出力トルクである要求プロペラトルクを算出するステップと、
現在の前記要求プロペラトルクの時間変化量に基づいて前記軸発電機を制御するステップと、
を備える、船舶の制御方法。
a main engine for generating propulsive force for propulsion of the ship;
It is connected to the output shaft of the main engine and has a function of generating electric power to be supplied to the inboard busbar by rotation of the output shaft, and for propulsion of the ship by outputting torque from the electric power supplied through the inboard busbar. a shaft generator capable of selectively performing the function of generating propulsion of
A control method for the vessel, comprising:
obtaining a current rotation speed of the main engine and a target rotation speed of the main engine;
calculating a required propeller torque, which is an output torque required in a propeller of the vessel in order to bring the rotation speed of the main engine to the target rotation speed based on the current rotation speed and the target rotation speed;
controlling the shaft generator based on the amount of change over time of the current required propeller torque;
A ship control method comprising:
船舶の推進のための推進力を発生させるための主機と、
前記主機の出力軸に連結され、前記出力軸の回転によって船内母線に供給する電力を発生させる機能と、前記船内母線を介して供給された電力によりトルクを出力することによって前記船舶の推進のための推進力を発生させる機能とを選択的に実行可能な軸発電機と、
を備える前記船舶の制御プログラムであって、コンピュータに、
前記主機の現在の回転速度と前記主機の目標回転速度を取得するステップと、
前記現在の回転速度及び前記目標回転速度に基づいて前記主機の回転速度を前記目標回転速度にするために前記船舶のプロペラにおいて要求される出力トルクである要求プロペラトルクを算出するステップと、
現在の前記要求プロペラトルクの時間変化量に基づいて前記軸発電機を制御するステップと、
を実行させるための船舶の制御プログラム。
a main engine for generating propulsive force for propulsion of the ship;
It is connected to the output shaft of the main engine and has a function of generating electric power to be supplied to the inboard busbar by rotation of the output shaft, and for propulsion of the ship by outputting torque from the electric power supplied through the inboard busbar. a shaft generator capable of selectively performing the function of generating propulsion of
A control program for the ship, comprising:
obtaining a current rotation speed of the main engine and a target rotation speed of the main engine;
calculating a required propeller torque, which is an output torque required in a propeller of the vessel in order to bring the rotation speed of the main engine to the target rotation speed based on the current rotation speed and the target rotation speed;
controlling the shaft generator based on the amount of change over time of the current required propeller torque;
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