JP5164043B2 - 船舶用ハイブリッド推進装置 - Google Patents
船舶用ハイブリッド推進装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5164043B2 JP5164043B2 JP2008302696A JP2008302696A JP5164043B2 JP 5164043 B2 JP5164043 B2 JP 5164043B2 JP 2008302696 A JP2008302696 A JP 2008302696A JP 2008302696 A JP2008302696 A JP 2008302696A JP 5164043 B2 JP5164043 B2 JP 5164043B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation speed
- propulsion
- pitch propeller
- variable pitch
- position signal
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
- Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions
Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
二重反転型プロペラは、推進方向側に配置された前プロペラと、推進方向と反対側に配置された後プロペラから成り、前プロペラと後プロペラを同一軸線上に配置し、後プロペラを前プロペラの回転方向と逆方向に回転させることで、前プロペラで生じる回転流のエネルギーを後プロペラで回収することができ、高い効率が得られる。
先ず、主機で推進用プロペラを回転させる推進装置の構成から説明する。
11は補機原動機12によって駆動される発電機であり、その出力はインバータ13に供給される。14は固定ピッチプロペラ15を駆動する電動機であり、前記インバータ13によって可変速駆動されるようになっている。なお、前記固定ピッチプロペラ15は前記可変ピッチプロペラ2と対向して同一軸線上に配置されるとともに、二重反転型プロペラとしての効果を得るために、その回転方向を可変ピッチプロペラ2の回転方向とは逆に設定してある。
操船者は推進レバー5を操作することによって、そのレバーの位置に対応した位置信号すなわち、前進側のとき「正」、中立状態のとき「0」、後進側のとき「負」となる位置信号を出力している。翼角設定器4は推進レバー16の位置信号に対応した翼角信号を出力し変節装置3により可変ピッチプロペラ2の翼角は調整されている。
時刻t1において、操船者が推進レバー5を中立状態から前進側に操作することにより、推進レバー5の位置信号は「正」となり、主機1の馬力は図10の特性Aで示すように増加する。これにより、馬力に比例して可変ピッチプロペラ2が推進力を発生する。
前記電動機に電力を供給する交流電源と、前記主機が出力する馬力を検出する馬力検出器と、前記馬力検出器から出力される馬力検出信号の増減に追従して増減するように設定された関数によって電動機入力電力基準を出力する関数回路と、前記電動機の入力電力を検出する電力検出器と、前記関数回路より出力された電動機入力電力基準と前記電力検出器から出力された電動機の入力電力との偏差を零にするように制御演算を行いその結果を前記第2の変節装置に第1の翼角基準として出力する電力制御器と、を備えたことを特徴とする。
図1は、第1の実施形態による二重反転型プロペラを駆動する船舶用ハイブリッド推進装置の構成例を示す図、図2は、本実施形態による船舶用ハイブリッド推進装置の関数回路の特性図、図3は本実施形態による船舶用ハイブリッド推進装置の運転動作を示す特性図である。
第1の実施形態が、図8の従来例と異なる部分は、従来2個使用していた推進指令手段である推進レバーを1個に集約して、主機1が発生する馬力に基づいて電動機14の入力電力基準P*を求め、この電動機入力電力基準P*と実際に電動機14に入力される電力Pとから電動機14の速度を制御して固定ピッチプロペラ15を駆動するようにし、唯一の推進レバーによる簡単な操作で主機1によって駆動される可変ピッチプロペラ2の推進力と、電動機によって駆動される固定ピッチプロペラ15の推進力とに最適な分担比率をもたせるようにしたことにある。
まず、主機1が発生する馬力を検出するために、主機1と可変ピッチプロペラ2の間の主機軸8に馬力計21を設け、さらに、この馬力計21から入力した馬力信号の大きさに応じて予め電動機入力電力基準P*を設定した関数回路22を設けるようにした。
本実施形態による船舶用ハイブリッド推進装置を運転する際のタイムチャートの例を図3に示す。
時刻t1において、操船者が推進レバー5を前進側に操作した場合、推進レバー5の位置信号は「正」となって、主機1の馬力は図3の特性Aのように増加する。これにより、主機1の馬力に比例して主機1により駆動される可変ピッチプロペラ2が推進力を発生する。
電動機入力電力基準P*が増加すると、第3の回転速度基準N*が増加するので、インバータ13はこの制限された第3の回転速度基準N*と実測した回転速度Nとの差に基づいて電動機14を駆動する。この結果、固定ピッチプロペラ15を駆動する電動機14の回転速度Nも上昇する(図3の特性C参照)。
以下、図4を参照して本発明の第2の実施形態について説明する。
図4は、第2の実施形態による船舶用ハイブリッド推進装置の構成例を示す図である。
以下、図4を参照して第2の実施形態による二重反転型プロペラを駆動する船舶用ハイブリッド推進装置について説明する。
回転速度設定器17は推進レバー5の位置信号を入力し、電動機14の回転速度基準N*(第2の回転速度基準)を出力する。切替回路30は、推進レバー5の位置信号が前進側の「正」または中立状態の「0」の場合には、切替スイッチ29に対してリミッタ28と回転速度制御器18とを接続するように指令を出してリミッタ28と回転速度制御器18とを接続させ、リミッタ28から出力される第3の回転速度基準N*を回転速度制御器18へ伝達させる。
したがって、この状態で船舶が障害物を回避する際に後進操作を行った場合には、船舶速度の応答性が悪化する問題がある。
以下、図5を参照して本発明の第3の実施形態について説明する。
図5は、第3の実施形態による船舶用ハイブリッド推進装置の構成例を示す図である。
以下、図5を参照して第3の実施形態による二重反転型プロペラを駆動する船舶用ハイブリッド推進装置について説明する。
発電機11は補機原動機12によってほぼ一定回転速度で駆動されているため、出力周波数はほぼ一定である。電動機14はインバータを介さずに発電機11から直接電圧を印加されるので、その回転速度はほぼ一定である。このときの電動機14の入力電力Pは、電力検出器25が変圧器23および変流器24から入力した電圧および電流に基づいて演算する。
第2の可変ピッチプロペラ31は電動機軸19を介して電動機14によって回転駆動される。
以下、図6および図7を参照して本発明の第4の実施形態について説明する。
図6は、本実施形態による船舶用ハイブリッド推進装置の構成例を示す図である。
以下、図6を参照して第4の実施形態による二重反転型プロペラを駆動する船舶用ハイブリッド推進装置について説明する。
操船者が推進レバー5を操作すると、翼角設定器35は推進レバー5の位置信号を入力し、第2の可変ピッチプロペラ31の翼角基準を出力する。
したがって、この状態で船舶が障害物を回避する場合などの後進操作を行った場合には、船舶の速度の応答性が悪化する問題がある。
Claims (4)
- 推進指令手段から出力される位置信号に基づいた第1の回転速度基準に従って回転速度が制御される主機と、
前記主機により回転駆動される可変ピッチプロペラと、
前記可変ピッチプロペラの翼角を制御する第1の変節装置と、
前記推進指令手段から出力される位置信号に基づいて前記第1の変節装置に翼角信号を与える翼角設定器と、
前記可変ピッチプロペラと同一直線上に接近させて配置され、当該可変ピッチプロペラとともに二重反転型プロペラを構成する固定ピッチプロペラと、
前記固定ピッチプロペラを駆動する電動機と、
前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出器と、
前記電動機を可変速駆動するインバータと、
前記インバータに電力を供給する電源と、
前記主機が出力する馬力を検出する馬力検出器と、
前記馬力検出器から出力された馬力検出信号の増減に追従して増減するように設定された関数によって電動機入力電力基準を出力する関数回路と、
前記電動機の入力電力を検出する電力検出器と、
前記関数回路より出力された電動機入力電力基準と前記電動機の入力電力との偏差を零にするように制御演算を行いその結果を第2の回転速度基準として出力する電力制御器と、
前記電力制御器から出力された第2の回転速度基準と前記回転速度検出器から出力された回転速度信号とが一致するように両信号の偏差を制御信号として前記インバータに与える回転速度制御器と、
を備えたことを特徴とする船舶用ハイブリッド推進装置。 - 請求項1の船舶用ハイブリッド推進装置において、
前記推進指令手段から出力される位置信号に基づいて前記電動機の第3の回転速度基準を出力する回転速度設定器と、
前記推進指令手段から出力される位置信号に基づいて前記電力制御器あるいは前記回転速度設定器のいずれか一方を選択し当該選択された方の回転速度基準を前記インバータに伝達する切替手段とを備え、
前記推進指令手段から出力される位置信号が船舶を前進させる信号である場合は、前記電力制御器を前記インバータの回転速度制御器に接続して前記第2の回転速度基準を前記インバータに伝達し、前記推進指令手段から出力される位置信号が船舶を後進させる位置信号である場合は、前記回転速度設定器を前記インバータの回転速度制御器に接続して前記第3の回転速度基準を前記インバータに伝達することを特徴とする船舶用ハイブリッド推進装置。 - 推進指令手段から出力される位置信号に基づいた第1の回転速度基準に従って回転速度が制御される主機と、
前記主機により回転駆動される第1の可変ピッチプロペラと、
前記第1の可変ピッチプロペラ2の翼角を制御する第1の変節装置と、
前記推進指令手段から出力される位置信号に基づいて前記第1の変節装置に翼角信号を与える翼角設定器と、
前記第1の可変ピッチプロペラと同一直線上に接近させて配置され、当該第1の可変ピッチプロペラとともに二重反転型プロペラを構成する第2の可変ピッチプロペラと、
前記第2の可変ピッチプロペラを駆動する電動機と、
前記第2の可変ピッチプロペラの翼角を制御する第2の変節装置と、
前記電動機に電力を供給する交流電源と、
前記主機が出力する馬力を検出する馬力検出器と、
前記馬力検出器から出力される馬力検出信号の増減に追従して増減するように設定された関数によって電動機入力電力基準を出力する関数回路と、
前記電動機の入力電力を検出する電力検出器と、
前記関数回路より出力された電動機入力電力基準と前記電力検出器から出力された電動機の入力電力との偏差を零にするように制御演算を行いその結果を前記第2の変節装置に第1の翼角基準として出力する電力制御器と、
を備えたことを特徴とする船舶用ハイブリッド推進装置。 - 請求項3の船舶用ハイブリッド推進装置において、
前記推進指令手段から出力される位置信号に基づいて前記第2の可変ピッチプロペラの第2の翼角基準を出力する翼角設定器と、
前記推進指令手段から出力される位置信号に基づいて前記電力制御器あるいは前記翼角設定器のいずれか一方を選択し当該選択された方の翼角基準を前記第2の変節装置に伝達する切替手段とを備え、
前記推進指令手段から出力される位置信号が船舶を前進させる信号である場合は、前記電力制御器を前記第2の変節装置に接続して前記第1の翼角基準を前記第2の変節装置に伝達し、前記推進指令手段から出力される位置信号が船舶を後進させる場合は、前記翼角設定器を前記第2の変節装置に接続して前記第2の翼角基準を前記第2の変節装置に伝達することを特徴とする船舶用ハイブリッド推進装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008302696A JP5164043B2 (ja) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | 船舶用ハイブリッド推進装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008302696A JP5164043B2 (ja) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | 船舶用ハイブリッド推進装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010125987A JP2010125987A (ja) | 2010-06-10 |
JP5164043B2 true JP5164043B2 (ja) | 2013-03-13 |
Family
ID=42326665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008302696A Active JP5164043B2 (ja) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | 船舶用ハイブリッド推進装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5164043B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102120488A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-07-13 | 上海海事大学 | 混合动力船舶电力推进系统及实施方法 |
CN102211657A (zh) * | 2011-05-11 | 2011-10-12 | 上海海事大学 | 柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进系统 |
JP6029176B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2016-11-24 | ヤンマー株式会社 | 船舶 |
JP6289332B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-03-07 | 三菱重工業株式会社 | 船舶推進システムおよびこれを有する船舶 |
JP6481329B2 (ja) | 2014-10-28 | 2019-03-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両のばね上振動抑制装置 |
JP6415997B2 (ja) * | 2015-01-23 | 2018-10-31 | 三菱重工業株式会社 | 船舶の統合制御装置、それを備えた船舶、及び統合制御方法並びにプログラム |
JP7296438B2 (ja) * | 2021-11-11 | 2023-06-22 | 川崎重工業株式会社 | 船舶推進システム、船舶の推進制御方法、及び船舶の推進制御プログラム |
JP2024060164A (ja) | 2022-10-19 | 2024-05-02 | ヤマハ発動機株式会社 | 船舶推進システムおよび船舶 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07121717B2 (ja) * | 1992-08-07 | 1995-12-25 | 川崎重工業株式会社 | 舶用二重反転プロペラ |
JPH06165585A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
JP2913464B2 (ja) * | 1996-11-08 | 1999-06-28 | 西芝電機株式会社 | 電気推進式プロペラ駆動装置 |
FI20030556A0 (fi) * | 2003-04-11 | 2003-04-11 | Abb Oy | Menetelmä ja laitteisto laivan ohjaamiseksi |
JP4733515B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2011-07-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 舶用電気推進装置 |
-
2008
- 2008-11-27 JP JP2008302696A patent/JP5164043B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010125987A (ja) | 2010-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5164043B2 (ja) | 船舶用ハイブリッド推進装置 | |
JP6284558B2 (ja) | 船舶用電気推進装置、船舶用電気推進装置に用いられる推進力制御装置 | |
JP5620586B2 (ja) | マグヌスロータを備える船舶、とりわけ貨物船 | |
JP5126751B2 (ja) | 船舶用電気推進システム | |
WO2015182157A1 (ja) | 移動体のハイブリッド推進システムおよびその制御方法 | |
CN107922041B (zh) | 电动机的控制方法和控制装置 | |
JP2007284018A (ja) | 船舶用ハイブリッド推進システム | |
JP5419028B1 (ja) | 主機軸駆動発電電動装置兼推進装置 | |
JP2006256608A (ja) | ハイブリッドシステム | |
JP2012087750A (ja) | 船舶用ハイブリッド推進システム操縦装置 | |
JP2913464B2 (ja) | 電気推進式プロペラ駆動装置 | |
WO2016052213A1 (ja) | 船舶推進システムおよびこれを有する船舶 | |
JP7142519B2 (ja) | 船舶用動力伝達装置 | |
JP5951587B2 (ja) | 制御装置及びこれを備えた船舶、並びに統合制御方法 | |
JP2015112883A (ja) | 電気推進船の制御装置、電気推進船の制御システム、及び電気推進船 | |
US10730599B2 (en) | Marine vessel power system and method | |
JP2012166603A (ja) | 二軸船の制御方法及び二軸船 | |
DK2986502T3 (en) | OPTIMIZATION OF A DRIVE SYSTEM WITH AN ADJUSTMENT PROPELLER IN A WATER VESSEL UNDER A STOP MANUAL | |
JP2010000973A (ja) | 船舶用電動機駆動システム | |
JP2016159803A (ja) | 船舶 | |
US20230108689A1 (en) | Induction motor control via generator control unit | |
JP7418487B2 (ja) | 船舶推進システム、船舶の推進制御方法および船舶の推進制御プログラム | |
JP5561468B2 (ja) | 船舶用電気推進装置のインバータシステム | |
JPH10218094A (ja) | 船舶の複合推進装置 | |
JPS5951473B2 (ja) | 可変ピツチプロペラによる自動船速制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121102 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121210 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5164043 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |