船舶的混合推进系统及其控制方法技术方案

船舶的混合推进系统（10）具备：主机（17）、主发电机（18）、以及电动发电机（19），还具备：存储作为允许自动转换的转换前运转模式和转换后运转模式的组合的允许转换运转模式组合的存储部（15）；以及，控制部（14），该控制部形成为以下结构：对于各运转模式，如果当前的推力需求及电力需求处于基于各运转模式限定的、由能供给推力的变化所对应的能供给电力的变化特性而确定的推力及电力的能供给范围内，则计算其燃料消耗率，从而获得相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式，如果当前运转模式和消耗率更优的运转模式的组合符合允许转换运转模式组合，则自动转换到与转换后运转模式相符的运转模式中燃料消耗率更优的运转模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备主机、主发电机和电动发电机的船舶的混合推进系统及其控制方法。
技术介绍
作为以往的船舶的混合推进系统，已知有例如非专利文献1的混合推进系统。这样的混合推进系统中，设置有对主机、主发电机以及电动发电机进行控制的多个运转模式。因此，具备混合推进系统的船舶的乘务员会预测船舶的所需推力和所需电力，并设定供应该所需推力和所需电力的运转模式。而且，乘务员根据运转模式，手动切换主机、主发电机和电动发电机的停止和动作。现有技术文献：非专利文献非专利文献1：BueschenR,“WGA23-einmodernesWellengeneratorsystemvonSiemens”,HANSAVol.120No.13PP.1203-1207,1983。
技术实现思路
专利技术要解决的问题：虽然在上述非专利文献1所示的混合推进系统中，设置有多个运转模式，但关于向适当的运转模式的迅速转换，还有改善的余地。本专利技术为解决这样的问题而形成，目的在于提供一种能够迅速地转换到适当的运转模式的船舶的混合推进系统。解决问题的手段：根据本专利技术的某种形态的船舶的混合推进系统，具备：经由动力传递机构旋转驱动推进器，从而供给推力的主机（推进用主机）；向船内母线供给电力的主发电机；以及，进行电动动作和发电动作的电动发电机，所述电动动作是经由所述船内母线从所述主发电机接收电力、并经由所述动力传递机构旋转驱动所述推进器从而供给推力，所述发电动作是向所述船内母线供给经由所述动力传递机构从所述主机接收旋转动力而发电所得的电力；所述船舶的混合推进系统形成为：能够经由操作台，以将所述主机的动作或停止、所述主发电机的动作或停止、以及所述电动发电机的电动动作、发电动作或停止进行组合而得到的多个运转模式运行船舶；所述船舶的混合推进系统还具备：存储允许转换运转模式组合的存储部，所述允许转换运转模式组合为允许自动转换的转换前运转模式和转换后运转模式的组合；以及，控制部，所述控制部形成为以下结构：对于各运转模式，如果当前的推力需求及电力需求处于基于各运转模式限定的、由能供给推力的变化所对应的能供给电力的变化特性而确定的推力及电力的能供给范围内，则计算其燃料消耗率，从而获得相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式，如果当前运转模式和所获得的相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式的组合符合所述允许转换运转模式组合，则自动转换到与转换后运转模式相符的运转模式中相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式。根据该结构，能够将允许自动转换的运转模式的组合存储于存储部中。由此，如果具有大于需求的能供给能力且燃料消耗率优于当前运行模式的运转模式被存储为允许从当前运转模式进行自动转换的运转模式，则执行从当前运转模式至该运转模式的转换。因此，能够迅速转换到遵循操作者意愿的适当的运转模式。船舶的混合推进系统亦可形成为在所述操作台中显示所述燃料消耗率更优的运转模式的结构。由此，在当前运转模式和所获得的相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式的组合不符合允许转换运转模式组合的情况下，可以经由操作台通过手动方式迅速地转换到相比当前运转模式燃料消耗率更优的适当的运转模式。又，即使是需求变动较大的情况，也能够通过操作者的判断而抑制频繁的运转模式的转换。又，能够将燃料消耗率更优的运转模式告知操作者。船舶的混合推进系统亦可形成为以下结构：能够经由所述操作台将所述允许转换运转模式组合存储于所述存储部中，或者删除存储于所述存储部中的所述允许转换运转模式组合。由此，操作者能够通过操作台存储允许自动转换的运转模式的组合，或者删除允许自动转换的运转模式的组合。因此，能够根据作业内容改变进行自动转换的转换模式。船舶的混合推进系统中，所述控制部亦可形成为以下结构：如果任意两种运转模式为一方运转模式的推力及电力的能供给范围小于另一方运转模式的推力及电力的能供给范围的运转模式组合时，则将该运转模式组合作为所述允许转换运转模式组合而自动存储于所述存储部中，其中所述允许转换运转模式组合分别将所述一方运转模式和所述另一方运转模式作为所述转换前运转模式和所述转换后运转模式。由此，可以自动形成从转换前运转模式转换到能供给能力更大的转换后运转模式的转换，因此可以节省操作者的劳力，作业性优异。船舶的混合推进系统中，所述控制部亦可形成为以下结构：如果任意两种运转模式为对一方运转模式设定的冗余度大于对另一方运转模式设定的冗余度的运转模式组合时，则不在所述存储部中将该运转模式组合作为所述允许转换运转模式组合而存储，其中所述允许转换运转模式组合分别将所述一方运转模式和所述另一方运转模式作为所述转换前运转模式和所述转换后运转模式。由此，不会自动形成从转换前运转模式转换到冗余度更低的转换后运转模式的转换，因此不会意料外地破坏冗余性，能够安全地切换运转模式。船舶的混合推进系统亦可形成为在所述燃料消耗率更优的运转模式的冗余度低于所述当前运转模式时，在所述操作台中显示警告的结构。由此，能够提醒操作者注意转换到燃料消耗率更优的运转模式会导致冗余度降低。船舶的混合推进系统中，所述控制部亦可形成为以下结构：基于正在动作的所述主机、所述主发电机以及所述电动发电机各自的台数，求出所述运转模式的冗余度。由此，可以自动求出运转模式的冗余度，因此可以节省操作者的劳力，作业性优异。船舶的混合推进系统中，所述控制部亦可形成为以下结构：基于遵守国际海事组织规定的动态定位等级（DynamicPositioningClass）的等级、或者遵守以其为基准的一定规则的等级，求出所述运转模式的冗余度。由此，例如可以求得遵守船级社规定等一定规则的冗余度。船舶的混合推进系统中，所述存储部还可以将故障前运转模式、该故障前运转模式中机器的故障状态、以及故障后运转模式的组合存储为故障时转换运转模式组合，所述控制部可以形成为以下结构：当所述机器发生故障时，自动转换到与作为故障前运转模式的当前运转模式以及所述机器的故障状态对应的、所述故障时转换运转模式组合的故障后运转模式。由此，即使是发生故障的情况，也可以自动且迅速地转换到适当的运转模式。船舶的混合推进系统中，所述船内母线可以被划分为多个区间，且所述多个区间通过断路器连接，除了所述主机的动作或停止、所述主发电机的动作或停止、以及所述电动发电机的电动动作、发电动作或停止之外，还可以根据与所述断路器的断开或连接的组合来确定所述运转模式。由此，通过由断路器连接船内母线，以此能够经由断路器彼此进行电力授受，因此能够增加运转模式的变化。船舶的混合推进系统中，所述运转模式可以包括：使所述主机停止、使所述主发电机进行动作、且使所述电动发电机进行电动动作的电气推进模式；使所述主机进行动作、使所述主发电机进行动作、且使所述电动发电机进行电动动作的助推进模式；使所述主机进行动作、使所述主发电机进行动作、且使所述电动发电机进行发电动作的并行模式；使所述主机进行动作、使所述主发电机停止、且使所述电动发电机进行发电动作的轴发模式；以及，使所述主机进行动作、使所述主发电机进行动作、且使所述电动发电机停止的机械推进模式。船舶的混合推进系统中，所述存储部可以存储：将所述电气推进模式和所述助推进模式分别作为转换前运转模式和转换后运转模式的所述允许转换运转模式组合、以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶的混合推进系统，具备：经由动力传递机构旋转驱动推进器，从而供给推力的主机；向船内母线供给电力的主发电机；以及，进行电动动作和发电动作的电动发电机，所述电动动作是经由所述船内母线从所述主发电机接收电力、并经由所述动力传递机构旋转驱动所述推进器从而供给推力，所述发电动作是向所述船内母线供给经由所述动力传递机构从所述主机接收旋转动力而发电所得的电力；所述船舶的混合推进系统形成为：能够经由操作台，以将所述主机的动作或停止、所述主发电机的动作或停止、以及所述电动发电机的电动动作、发电动作或停止进行组合而得到的多个运转模式运行船舶；所述船舶的混合推进系统，还具备：存储允许转换运转模式组合的存储部，所述允许转换运转模式组合为允许自动转换的转换前运转模式和转换后运转模式的组合；以及，控制部，所述控制部形成为以下结构：对于各运转模式，如果当前的推力需求及电力需求处于基于各运转模式限定的、由能供给推力的变化所对应的能供给电力的变化特性而确定的推力及电力的能供给范围内，则计算其燃料消耗率，从而获得相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式，如果所述当前运转模式和所获得的相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式的组合符合所述允许转换运转模式组合，则自动转换到与转换后运转模式相符的运转模式中相比所述当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 JP 2014-1129541.一种船舶的混合推进系统，具备：经由动力传递机构旋转驱动推进器，从而供给推力的主机；向船内母线供给电力的主发电机；以及，进行电动动作和发电动作的电动发电机，所述电动动作是经由所述船内母线从所述主发电机接收电力、并经由所述动力传递机构旋转驱动所述推进器从而供给推力，所述发电动作是向所述船内母线供给经由所述动力传递机构从所述主机接收旋转动力而发电所得的电力；所述船舶的混合推进系统形成为：能够经由操作台，以将所述主机的动作或停止、所述主发电机的动作或停止、以及所述电动发电机的电动动作、发电动作或停止进行组合而得到的多个运转模式运行船舶；所述船舶的混合推进系统，还具备：存储允许转换运转模式组合的存储部，所述允许转换运转模式组合为允许自动转换的转换前运转模式和转换后运转模式的组合；以及，控制部，所述控制部形成为以下结构：对于各运转模式，如果当前的推力需求及电力需求处于基于各运转模式限定的、由能供给推力的变化所对应的能供给电力的变化特性而确定的推力及电力的能供给范围内，则计算其燃料消耗率，从而获得相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式，如果所述当前运转模式和所获得的相比当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式的组合符合所述允许转换运转模式组合，则自动转换到与转换后运转模式相符的运转模式中相比所述当前运转模式燃料消耗率更优的运转模式。2.根据权利要求1所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述船舶的推进系统形成为在所述操作台中显示所述燃料消耗率更优的运转模式的结构。3.根据权利要求1或2所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述船舶的混合推进系统形成为以下结构：能够经由所述操作台将所述允许转换运转模式组合存储于所述存储部中，或者删除存储于所述存储部中的所述允许转换运转模式组合。4.根据权利要求1～3中任一项所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述控制部形成为以下结构：如果任意两种运转模式为一方运转模式的所述推力及电力的能供给范围小于另一方运转模式的所述推力及电力的能供给范围的运转模式组合，则将该运转模式组合作为所述允许转换运转模式组合而自动存储于所述存储部中，其中，所述允许转换运转模式组合分别将所述一方运转模式和所述另一方运转模式作为所述转换前运转模式和所述转换后运转模式。5.根据权利要求1～4中任一项所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述控制部形成为以下结构：如果任意两种运转模式为对一方运转模式设定的冗余度大于对另一方运转模式设定的冗余度的运转模式组合，则不在所述存储部中将该运转模式组合作为分别以所述一方运转模式和所述另一方运转模式为所述转换前运转模式和所述转换后运转模式的所述允许转换运转模式组合而存储。6.根据权利要求1～5中任一项所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述船舶的混合推进系统形成为在所述燃料消耗率更优的运转模式的冗余度低于所述当前运转模式时，在所述操作台中显示警告的结构。7.根据权利要求5或6所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述控制部形成为以下结构：基于正在动作的所述主机、所述主发电机以及所述电动发电机各自的台数，求出所述运转模式的冗余度。8.根据权利要求5或6所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述控制部形成为以下结构：基于遵守国际海事组织规定的动态定位等级的等级、或者遵守以其为基准的一定规则的等级，求出所述运转模式的冗余度。9.根据权利要求1～8中任一项所述的船舶的推进系统，其特征在于，所述存储部还将故障前运转模式、所述故障前运转模式中机器的故障状态、以及故障后运转模式的组合存储为故障时转换运转模式组合，所述控制部形成为以下结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：江崎秀明，滨松正典，阪东聪一郎，桧野武宪，久次米泰典，原田芳辉，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP