JP2019064492A - 船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気象条件に左右されることなく発電量を確保することができるとともに、排出ガス等による環境負荷を低減することができる船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】船舶１には、太陽電池パネル３１と、太陽電池パネル３１で発電した直流電力を交流電力に変換し、電気負荷に給電するパワーコンディショナ３３と、太陽電池パネル３１で発電した電力の一部を蓄電する蓄電装置３４が備えられている。これにより、推進用のエンジン３５が停止している状態でも、船舶１の電気負荷に対して電力を給電することができるため、船舶１のアイドリング運転を防止し、環境負荷を低減させることができる。さらに、蓄電装置３４は船舶１の船底２４に設置されることにより、固定バラストとして機能させることできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法に関する。詳しくは、気象条件に左右されることなく発電量を確保することができるとともに、排出ガス等による環境負荷を低減することができる船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法に係るものである。

従来、船舶の電源装置は、船舶の推進用のエンジンにより駆動制御される主発電機と、同じく推進用のエンジンによる非常用発電機から構成され、通常時は主発電機により船内で使用される電化製品（テレビ、冷蔵庫等）に対する給電が行われ、主発電機が故障する等の異常発生時には、非常用発電機に切り替えて船内負荷に対する給電を行うように構成されていた。

また、電化製品として特に電気消費量の大きいエアーコンディショナー（以下、「エアコン」という）は、単位時間あたりの電気消費量が前記した主発電機の単位時間あたりの発電量を上回ることがあるため、推進用のエンジンによる発電機のみではエアコンを駆動することができないという問題があった。

そのため、船内に複数台の推進用のエンジンによる主発電機を設置したり、推進用のエンジンによる発電機とは別に設けた独立型エンジン発電機で発電を行うことにより、電気消費量の大きいエアコンの駆動に対応していた。

ここで、例えば大型の船舶においては船内に多くの設置スペースを確保することができるため、エアコン駆動のために複数の発電機や独立型エンジンを船内に設置することが可能である。一方、プレジャーボートのような小型船舶では、設置スペースが限られることから、エアコン駆動のための発電機や独立型エンジンを別途設けることが困難なものとなっていた。

また、船舶用のエンジンとしては、一般的にディーゼルエンジンが使用されるが、ディーゼルエンジンは燃焼により大量の粒子状物質（ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）を排出することが知られている。この点、近年では化石燃料の枯渇に加えて地球温暖化等の地球環境問題が深刻化している状況下で、発電用エンジンの大型化や設置台数の増大は、その排出ガス等の増大を引き起こし、大気汚染や、海洋汚染等が懸念される。さらに、エアコンを駆動させるために船舶の停泊中も常にエンジンを駆動する必要があり、大気汚染や海洋汚染に加えて、周囲への騒音問題も生じるものとなっている。

このような問題に対応するために、例えば特許文献１には、簡易的な空調設備を備えた小型船舶が開示されている。具体的には、小型の船舶に氷などの冷熱源または温熱源を収容した断熱容器を積み込み、断熱容器からの冷熱、または温熱を、ファンを用いて供給することにより空調効果（冷房効果または暖房効果）を得るように構成されている。

また、特許文献２には、再生可能エネルギーとしての太陽光発電を利用した船舶が開示されている。具体的には、主発電機により発電された電力が給電される船舶の主給電系統に接続される複数の分電盤と、太陽電池パネルにより発電した電力を出力する太陽光発電装置を備え、複数の分電盤のうち特定の電力負荷が接続される特定の分電盤は、主発電機からの電力と太陽光発電装置からの電力が並列に接続されて供給されるように構成されている。そして、特許文献２の太陽光発電装置は、通常電源の発電量を節約、補完するものとして、あえて蓄電装置（蓄電池）を備えず、太陽電池パネルで発電した電力は、その都度供給されるものとなっている。

特開２００６−２３４２２９号公報 特開２００２−３１５１９５号公報

しかしながら、前記特許文献１の簡易的な空調設備では、発電機により駆動される従来のエアコンと比較して、快適な空調効果を得ることが困難であるという不都合がある。特に、プレジャーボートのような小型船舶では、夏場は炎天下に常に曝され、冬場は海風の影響を直接的に受けやすいことから、常に冷房や暖房が要求される状況下にある。この点、特許文献１に開示の空調設備では、船内の空調環境として十分な快適性を実現できるものとはいえない。

また、前記特許文献２に開示の太陽光発電装置を用いた船舶では、太陽電池パネルの利用により、主発電機により発電された電力を補完することができるため、小型船舶においてもエアコンの駆動が可能となり、船内の空調環境をより快適なものとすることができる。さらに、船舶のエンジンを停止した停泊中においても、一時的にではあるが、太陽電池パネルで発電した電力を使用して船内の電化製品を駆動させることが可能となっている。

一方、太陽電池パネルは発電できる電力量が気象条件に大きく左右される。即ち、快晴時には十分な電力量を発電することができるが、気象条件が悪化し太陽光が遮断されるような気象状況においては、目論見通りの電力量を発電することができない場合も多い。特に、特許文献２に開示の船舶では、太陽電池パネルにより発電した電力を一時的に蓄電する蓄電装置を備えていないことから、気象条件によっては主発電機のみで発電した電力に基づき船内の電気負荷を駆動しなければならず、この場合、電気消費量の大きいエアコンの駆動は断念せざるを得ないものとなっている。さらに、停泊中において電気負荷に対して電力を供給するにも、気象条件によっては常にエンジンを駆動させる必要があるため、環境負荷が大きく、騒音問題も依然として解決できるものとはなっていない。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、気象条件に左右されることなく発電量を確保することができるとともに、排出ガス等による環境負荷を低減することができる船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法に係るものである。

前記の目的を達成するために、本発明の船舶は、推進用のエンジンと、電気負荷と、前記推進用のエンジンにより発電された電力を前記電気負荷に対して給電する主発電機と、船体外表面の所定の位置に設置された太陽電池パネルと、該太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電する蓄電装置と、前記太陽電池パネル、および前記蓄電装置から出力された直流電力を交流電力に変換し、前記電気負荷に給電するパワーコンディショナとを備える。

ここで、船舶が推進用のエンジンを備えることにより、船舶の航行させることができるとともに、推進用のエンジンに接続された主発電機を駆動制御することで、船舶のメイン電源として船舶に設置された電気負荷に対して電力を供給することができる。

また、船舶が電気負荷を備えることにより、例えば電気負荷としての照明装置、冷蔵庫、テレビ、またはエアコン等により、船内での居住環境を向上させることができる。

また、推進用のエンジンにより発電された電力を電気負荷に対して給電する主発電機を備えることにより、主発電機から電気負荷に対して電力を給電することができる。

また、船体外表面の所定の位置に設置された太陽電池パネルを備えることにより、自然エネルギーとしての太陽光を受けて電力を発電することができるため、電力の発電に際して化石燃料を使用する必要がなく、排出ガスによる大気汚染や、排出物による海洋汚染等を防止することができる。さらに、船舶の推進用のエンジンにより駆動される主発電機との併用により、消費電力の大きいエアコンの駆動も行うことができる。

また、太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電する蓄電装置を備えることにより、例えば、電気負荷の電力使用量が少ない場合には、太陽電池パネルにより発電された電力の一部、または全てを蓄電装置に蓄電することができる。また、故障や天候の影響等により、太陽電池パネルによる発電が十分に行えない場合には、蓄電装置に蓄電された電力を使用して、一時的に電気負荷に対して給電を行うことができる。

また、太陽電池パネル、および蓄電装置から出力された直流電力を交流電力に変換し電気負荷に給電するパワーコンディショナを備えることにより、太陽電池パネルで発電した電力、および蓄電装置に蓄電されている電力を電気負荷に対して効率的に給電することができる。即ち、太陽電池パネルで発電された電力や蓄電装置に蓄電される電力は基本的には直流電力であるが、これをパワーコンディショナで交流電力に変換することで、商用電力としての使用が可能となる。

また、蓄電装置は鉛蓄電池である場合には、鉛蓄電池は安価であり、再利用も容易に行えるため、初期投資を抑えられるとともに、長期間におけるランニングコストも抑えられるため、最も経済的である。

また、蓄電装置である鉛蓄電池の設置場所として、船体の船底である場合には、鉛蓄電池を船の安定化のためのバラストとして機能させることができる。即ち、一般的には、船の船底付近には船の安定性の確保を目的として固定バラスト、または海水バラストが設置されることがあるが、これらに代えて鉛蓄電池にバラストとしての機能を持たせることが可能となる。

また、太陽電池パネルは、上甲板に設置される場合には、船体の上甲板は常に太陽光に曝される環境下にある。そのため、船体の航行方向にかかわらず、太陽電池パネルは常に太陽光を受光することができるため、太陽電池パネルの発電効率を最も高めることができる。

また、太陽電池パネルは上甲板の表面積の略２０％以上を占有する場合には、例えば船体がエンジンを停止した状態で停泊中においても、使用する電気負荷に対して十分な電力を太陽電池パネルにより供給することができる。即ち、発明者らが検討を繰り返した結果では、電気負荷として高負荷なエアコンを使用する場合には、太陽電池パネルが一般的な船体の上甲板の表面積の略２０％未満の設置面積にすぎない場合には、十分な電力を確保することができない虞があることが知見として得ることができた。

前記の目的を達成するために、本発明の船舶用発電制御装置は、船舶の船体外表面の所定の位置に設置される太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電する蓄電装置と、前記太陽電池パネル、および前記蓄電装置から出力された直流電力を交流電力に変換し前記船内に設置された電気負荷に給電するパワーコンディショナとを備える。

ここで、船舶の船体外表面の所定の位置に設置される太陽電池パネルを備えることにより、自然エネルギーとしての太陽光を受けて船内に設置された電気負荷（例えば、照明装置、冷蔵庫、テレビ、またはエアコン等の電化製品）に給電するための電力を発電することができるため、電力の発電に際して化石燃料を使用する必要がなく、排出ガスによる大気汚染や、排出物による海洋汚染等を防止することができる。

また、太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電する蓄電装置を備えることにより、例えば、電気負荷の電力使用量が少ない場合には、太陽電池パネルにより発電された電力の一部、または全てを蓄電装置に蓄電することができる。また、故障や天候の影響等により、太陽電池パネルによる発電が十分に行えない場合には、蓄電装置に蓄電された電力を使用して、一時的に電気負荷に対して給電を行うことができる。

また、太陽電池パネル、および前記蓄電装置から出力された直流電力を交流電力に変換し前記電気負荷に給電するパワーコンディショナを備えることにより、太陽電池パネルで発電した電力、および蓄電装置に蓄電されている電力を電気負荷に対して効率的に給電することができる。即ち、太陽電池パネルで発電された電力や蓄電装置に蓄電される電力は基本的には直流電力であるが、これをパワーコンディショナで交流電力に変換することで、商用電力としての使用が可能となる。

前記の目的を達成するために、本発明の船舶用発電制御方法は、船舶に設置された電気負荷に対して電力を給電する主発電機が駆動制御される推進用のエンジンの駆動状態を判定するステップと、前記電気負荷の消費電力量を算出するステップと、船舶に設置された太陽電池パネルで発電された電力の前記電気負荷に対する給電の要否を判定するステップと、船舶に設置された蓄電装置に蓄電された電力の前記電気負荷に対する給電の要否を判定するステップと、前記太陽パネルで発電された電力の前記蓄電装置への蓄電の要否を判定するステップとを備える。

ここで、船舶に設置された電気負荷に対して電力を給電する主発電機が駆動制御される推進用のエンジンの駆動状態を判定するステップを備えることにより、船舶の推進用のエンジンの駆動状態に基づいて船舶の航行、非航行の状態を判定することができる。

また、電気負荷の消費電力量を算出するステップを備えることにより、船舶に設置された電気負荷の消費電力量を算出し、各電源からの電力の供給の要否判定をおこなうことができる。

船舶に設置された太陽電池パネルで発電された電力の電気負荷に対する給電の要否を判定するステップを備えることにより、電気負荷の消費電力量に基づいて太陽電池パネルで発電した電力の電気負荷に対する給電要否を判定することができる。

また、船舶に設置された畜電装置に畜電された電力の電気負荷に対する給電の要否を判定するステップを備えることにより、電気負荷の消費電力量に基づいて畜電装置に畜電した電力の電気負荷に対する給電要否を判定することができる。

また、太陽パネルで発電された電力の蓄電装置への畜電の要否を判定するステップを備えることにより、畜電装置の畜電状態に基づいて太陽電池パネルから畜電装置への畜電の要否を判定することができる。

また、推進用のエンジンが駆動され、かつ電気負荷の消費電力量が所定値を上回る場合には、太陽電池パネルで発電された電力、または蓄電装置に蓄電された電力の何れか一方から電気負荷に対して給電するステップを有する場合には、船舶の航行中に消費電力の大きい電気負荷として、例えばエアコンが駆動され電気負荷全体としての必要電力量が多くなったとしても、十分な電力量を確保し、電気負荷を安定して駆動することができる。

また、推進用のエンジンが駆動され、かつ電気負荷の消費電力量が所定値を下回る場合には、太陽電池パネルで発電された電力を蓄電装置に蓄電するステップを有する場合には、推進用のエンジンにより駆動制御される主発電機により充分な電力が電気負荷に対して供給される。従って、太陽電池パネルで発電した電力の全てを蓄電装置に蓄電させることができるため、太陽電パネルにより発電された電力を効率的に使用することができる。

また、推進用のエンジンが停止され、かつ電気負荷の消費電力量が所定値を上回る場合には、太陽電池パネルで発電された電力、および蓄電装置に蓄電された電力を電気負荷に対して給電するステップを有する場合には、船舶の非航行時（停泊中）に、消費電力の大きい電気負荷として、例えばエアコンが駆動され電気負荷全体としての必要電力量が多くなったとしても、十分な電力量を確保し、電気負荷を安定して駆動することができる。さらに、船舶の停泊中において、エンジンを駆動しなくとも電気負荷に対する十分な給電が可能であることから、エンジン駆動にともなう排出ガスや排出物を抑えるとともに、騒音発生も抑えることができる。

また、推進用のエンジンが停止され、かつ電気負荷の消費電力量が所定値を下回る場合には、太陽電池パネルで発電された電力、または蓄電装置に蓄電された電力の何れかい一方から電気負荷に対して給電するステップを有する場合には、太陽電池パネル、または蓄電装置から十分な電力を電気負荷に対して供給することができる。さらに、船舶の停泊中において、エンジンを駆動しなくとも電気負荷に対する十分な給電が可能であることから、エンジン駆動にともなう排出ガスや排出物を抑えるとともに、騒音発生も抑えることができる。

本発明に係る船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法は、気象条件に左右されることなく発電量を確保することができるとともに、排出ガス等による環境負荷を低減することができるものとなっている。

本発明の実施形態に係る船舶の概略図である。 本発明の実施形態に係る船舶に太陽電池パネルの設置状態を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る船舶において蓄電装置の配置を示す図であり、（ａ）は船舶の側面図、（ｂ）、および（ｃ）は（ａ）のａ−ａ矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る船舶用発電制御方法のフロー図である。

以下、船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法に関する本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。

まず、本発明の実施形態に係る船舶１は、図１に示すように、船体２と、船体２に搭載された複数の太陽電池パネル３１、接続箱３２、パワーコンディショナ（Ｐ／Ｃ）３３、蓄電装置３４、エンジン（Ｅ／Ｇ）３５、主発電機３６、および配電盤３７から構成される船舶用発電制御装置３を備えている。

船体２は、主にガラス繊維とプラスチック樹脂を積層して凝固した複合材料としてのＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）から構成されており、船体の略中央部には、船室２１が設けられている。船室２１内には、船舶１を操縦するための操縦席や、居住空間が形成されている。

太陽電池パネル３１は、船舶１の船体の外表面に設置され、複数枚の太陽電池パネル３１が直並列に接続されてパネル状に構成されている。このような太陽電池パネル３１は太陽光のエネルギーを吸収して電気的なエネルギーに変換するものであり、高効率な蓄電能力が要求されるため、主として半導体であるアモルファスシリコンや結晶シリコン、またはこれらのハイブリッド型としてのシリコン系の材料から構成されている。

ここで、必ずしも、太陽電池パネル３１として、アモルファスシリコンや結晶シリコン、またはこれらのハイブリッド型としてのシリコン系の太陽電池パネル３１を使用する必要はない。例えば、ＧａＡｓやＣＩＧＳ系といった化合物系、さらには有機系の材料から構成される太陽電池パネル３１を使用することもできる。

太陽電池パネル３１は、船舶１の航行中において常に太陽光が受光できるように船舶１の船体外表面であって、例えば図２に示すように上甲板２３に設置することが好ましい。また、上甲板２３以外にも、船室の外壁面２２に設置してもよい。

なお、太陽電池パネル３１はその設置枚数が多ければ多いほど発電電力も大きくなるが、作業員による航行中における上甲板での作業性の邪魔にならない程度の枚数を設置することが好ましい。この点、発明者らが検討を繰り返した結果、一般的な大きさの小型船舶（３０ＦＴ〜５０ＦＴ）において、船内におけるエアコンを含めた標準的な電気負荷（テレビ、冷蔵庫、照明等）を安定的に駆動させるために必要となる太陽電池パネル３１は、上甲板２３に設置する場合、上甲板２３の全表面積の略２０％以上の設置面積が必要である。なお、この指標は一般的な指標であって、小型船舶に搭載されるエンジン排気量や、電気負荷の大きさに応じて適宜変更されるものである。

接続箱３２は各太陽電池パネル３１から出力される直流電力を１つに集めて、複数の太陽電池パネル３１全体での直流電力として、ケーブルを通じてパワーコンディショナ３３に出力するものである。

なお、接続箱３２内には、図示しない電流センサや電圧センサを設け、太陽電池パネル３１から出力される直流電流、および直流電圧を時系列的に計測するようにしてもよい。即ち、電流センサ、および電圧センサで計測された電流データ、電圧データに基づき出力電力を算出し、船舶１の船内に設置したモニターに表示させることで、太陽電池パネル３１の発電状況を瞬時に把握することが可能となる。

ここで、必ずしも、電流センサ、および電圧センサは太陽電池パネル３１から出力される直流電流、および直流電圧を計測するものである必要はない。例えば、後述するパワーコンディショナ３３から出力される交流電流、および交流電圧を計測するように構成されていてもよい。

パワーコンディショナ３３は、接続箱３２から流れてくる直流電力を交流電力に変換するインバータ装置であり、入力電力を昇圧する図示しないＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力をＤＣ／ＡＣ変換して商用系統電力に系統連系する交流電力を出力する図示しないＤＣ／ＡＣインバータとを備えている。また、太陽電池パネル３１で発電した電力のうち余剰の電力を後述する蓄電装置３４に蓄電するように構成されている。

蓄電装置３４は、太陽電池パネル３１で発電した電力のうち余剰の電力を蓄電するとともに、例えば船舶１が推進用のエンジン３５を停止した非航行時や、主発電機３６が故障した際の緊急用電源として船内の電気負荷に対して電力を供給する役割を担うものである。蓄電装置３４は、例えばモジュール化された鉛蓄電池を図示しない筐体内に収めてユニット化したものであり、持ち運びが可能な程度の大きさ、重量とされ、図３（ｂ）に示すように船底２４の幅方向略中央に設置されている。

ここで、必ずしも、蓄電装置３４は鉛蓄電池である必要はない。例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の公知の蓄電池から適宜選択することができる。但し、鉛蓄電池は一般的に広く使用されていることから安価であり、また耐久性も高いことから、鉛蓄電池を使用することが好ましい。

また、必ずしも、蓄電装置３４は船底２４に設置されている必要はない。例えば、船内やその他の場所に設置されていてもよい。但し、船底２４に設置する場合には、蓄電装置３４を固定バラストとして使用することができる。なお、蓄電装置３４として鉛蓄電池を使用する場合には重量が適度に重くなるため、蓄電装置３４をバラストとして使用するという観点でも蓄電装置３４は鉛蓄電池が好適である。

また、必ずしも、蓄電装置３４は船底２４の幅方向略中央に設置される必要はない。例えば、図３（ｃ）に示すように、複数の蓄電装置３４を準備し、船底２４の中心線を境として左右に均等に配置するように構成してもよい。

エンジン３５は、燃料としての軽油を燃焼させることにより駆動力を発生させるディーゼルエンジンであり、エンジン３５の駆動力により船体２の船尾部分に取り付けられた図示しないプロペラスクリューを回転させて推進力を得て、船体を前進、後進させることができるものとなっている。

主発電機３６は、所謂オルタネータであり、エンジン３５により駆動されて交流電力を発生させるものである。この主発電機３６は船舶１の航行中におけるメイン電源として使用されるものであり、船内で必要とされる各電気負荷に対して電力が供給されるようになっている。また主発電機３６で発電された電力の一部は蓄電装置３４に蓄電されるように構成されていてもよい。

配電盤３７は、図示しない多数の電線が接続されており、前記した主発電機３６や太陽電池パネル３１で発電された電力が、これら電線を介して操縦機器の電気系統、船舶の補機類、船舶１の照明、船室２１内に設置された電化製品（冷蔵庫、テレビ、エアコン等）等の電気負荷に対して供給されるものとなっている。

次に、本発明の実施形態に係る船舶用発電制御装置３の制御方法について説明する。

＜推進用のエンジンの駆動状態を判定するステップ：Ｓ１＞
推進用のエンジン３５の駆動状態を判定することで、推進用のエンジン３５により駆動制御される主発電機３６による発電状況を判定する。

ここで、必ずしも、主発電機３６の発電状況の判定方法として、推進用のエンジン３５の駆動状態を判定する必要はない。例えば、主発電機３６の駆動状態を直接判定するようにしてもよい。但し、推進用のエンジン３５の駆動状態を判定することで、主発電機３６の駆動状態に加え、船舶１の航行状況（航行中、または停泊中）も判定することが可能となる。

＜電気負荷の消費電力量と第１の閾値を判定するステップ：Ｓ２１＞
Ｓ１において推進用のエンジン３５の駆動状態を判定した結果、推進用のエンジン３５が駆動されていると判定された場合に、船舶１に設置されている電気負荷の必要とされている総消費電力量が第１の閾値Ｐ１を上回るか否かの判定を行う。なお、この第１の閾値Ｐ１は自由に設定することができるが、例えば、メイン電源としての主発電機３６により供給可能な電力の上限値として設定される。

＜電気負荷の消費電力量と第２の閾値を判定するステップ：Ｓ２２＞
Ｓ１において推進用のエンジン３５の駆動状態を判定した結果、推進用のエンジン３５が停止されていると判定された場合に、船舶１に設置されている電気負荷の必要とされている総消費電力量が第２の閾値Ｐ２を上回るか否かの判定を行う。なお、この第２の閾値Ｐ２は自由に設定することができるが、推進用のエンジン３５が停止されている場合には主発電機３６も停止されているため、例えば太陽電池パネル３１により供給可能な電力の上限値として設定される。

＜主発電機のみにより電力を供給するステップ：Ｓ３１＞
Ｓ２１において、電気負荷の消費電力量が第１の閾値Ｐ１を下回ると判定された場合には、電気負荷に対する電力供給は主に主発電機３６により行われる。この時、太陽電池パネル３１で発電される電力は、蓄電装置３４に蓄電されることで、太陽電池パネル３１で発電された電力を効率的に使用することができる。

＜主発電機、および太陽電池パネルにより電力を供給するステップ：Ｓ３２＞
Ｓ２１において、電気負荷の消費電力量が第１の閾値Ｐ１を上回ると判定された場合には、電気負荷に対しては、主発電機３６に加えて太陽電池パネル３１からも電力が供給される。即ち、電気負荷として例えば消費電力量の多いエアコンが駆動されたような場合には、主発電機３６からの電力の供給のみでは、電気負荷を安定的に駆動することができない虞がある。そのため、その不足分を補完するために、太陽電池パネル３１で発電された電力を電気負荷に対して供給することで、電気負荷を安定的に駆動させることできる。

ここで、必ずしも、電気負荷の消費電力量が第１の閾値Ｐ１を上回ると判定された場合には、電気負荷に対しては、主発電機３６に加えて太陽電池パネル３１からも電力が供給される必要はない。例えば、主発電機３６、および太陽電池パネル３１に加えて蓄電装置３４から電力が供給されるように構成してもよい。さらに、気象条件により、太陽電池パネル３１による発電効率が劣る場合には、主発電機３６と蓄電装置３４により電力が供給されるように構成されていてもよい。

＜太陽電池パネル、または蓄電装置の何れか一方から電力を供給するステップ：Ｓ３３＞
Ｓ２２において、電気負荷の消費電力量が第２の閾値Ｐ２を下回ると判定された場合には、電気負荷に対する電力供給は主に太陽電池パネル３１、または蓄電装置３４の何れか一方により行われる。このとき、例えば、気象条件や蓄電装置３４の蓄電状況に応じて太陽電池パネル３１、または蓄電装置３４の何れか一方から適宜選択されるものとなっている。

＜太陽電池パネル、および蓄電装置から電力を供給するステップ：Ｓ３４＞
Ｓ２２において、電気負荷の消費電力量が第２の閾値Ｐ２を上回ると判定された場合には、電気負荷に対しては、太陽電池パネル３１、および蓄電装置３４の何れからも電力の供給が行われる。即ち、電気負荷として例えば消費電力量の多いエアコンが駆動されたような場合には、太陽電池パネル３１、または蓄電装置３４の何れか一方からの電力の供給のみでは、電気負荷を安定的に駆動することができない虞がある。そのため、太陽電池パネル３１、および蓄電装置３４の何れからも電力を供給することで、電気負荷を安定的に駆動させることできる。

ここで、必ずしも、電気負荷の消費電力量が第２の閾値Ｐ２を上回ると判定された場合に、電気負荷に対しては、太陽電池パネル３１、および蓄電装置３４の何れからも電力の供給が行われる必要はない。例えば気象条件により、太陽電池パネル３１からの電力が安定的に供給できない場合や、蓄電装置３４に電力が十分に蓄電されていない場合には、電気負荷に対する電力の供給を一時中断するように構成してもよい。

なお、前記した制御方法は一実施例であり、適宜変更することが可能である。例えば、推進用のエンジン３５の駆動状況に関わらず、船体２内に設置される電化製品（テレビ、冷蔵庫等）に対しては常に太陽電池パネル３１や蓄電装置３４から電力を供給してもよい。また、太陽電池パネル３１で発電された電力の全てを一旦蓄電装置３４に蓄電させるようにして、電気負荷に対する電力の供給は、常に蓄電装置３４から供給するように構成してもよい。

以上、本発明に係る船舶、船舶用発電制御装置、および船舶用発電制御方法は気象条件に左右されることなく発電量を確保することができるとともに、排出ガス等による環境負荷を低減することができるものとなっている。

１ 船舶
２ 船体
２１ 船室
２２ 外壁面
２３ 上甲板
２４ 船底
３ 船舶用発電制御装置
３１ 太陽電池パネル
３２ 接続箱
３３ パワーコンディショナ（Ｐ／Ｃ）
３４ 蓄電装置
３５ エンジン（Ｅ／Ｇ）
３６ 主発電機
３７ 配電盤

Claims (10)

1. 推進用のエンジンと、
   電気負荷と、
   前記推進用のエンジンにより発電された電力を前記電気負荷に対して給電する主発電機と、
   船体外表面の所定の位置に設置された太陽電池パネルと、
   該太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電する蓄電装置と、
   前記太陽電池パネル、および前記蓄電装置から出力された直流電力を交流電力に変換し、前記電気負荷に給電するパワーコンディショナと、を備える
   船舶。
2. 前記蓄電装置は鉛蓄電池であり、船底に設置される
   請求項１に記載の船舶。
3. 前記太陽電池パネルは、上甲板に設置される
   請求項１または請求項２に記載の船舶。
4. 前記太陽電池パネルは前記上甲板の表面積の略２０％以上を占有する
   請求項３に記載の船舶。
5. 船舶の船体外表面の所定の位置に設置された太陽電池パネルと、
   前記太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電する蓄電装置と、
   前記太陽電池パネル、および前記蓄電装置から出力された直流電力を交流電力に変換し前記船舶に設置された電気負荷に給電するパワーコンディショナと、を備える
   船舶用発電制御装置。
6. 船舶に設置された電気負荷に対して電力を給電する主発電機が駆動制御される推進用のエンジンの駆動状態を判定するステップと、
   前記電気負荷の消費電力量を算出するステップと、
   船舶に設置された太陽電池パネルで発電された電力の前記電気負荷に対する給電の要否を判定するステップと、
   船舶に設置された蓄電装置に蓄電された電力の前記電気負荷に対する給電の要否を判定するステップと、
   前記太陽パネルで発電された電力の前記蓄電装置への蓄電の要否を判定するステップと、を備える
   船舶用発電制御方法。
7. 前記推進用のエンジンが駆動され、かつ前記電気負荷の消費電力量が所定値を上回る場合には、前記太陽電池パネルで発電された電力、または前記蓄電装置に蓄電された電力の何れか一方から前記電気負荷に対して給電するステップを有する
   請求項６に記載の船舶用発電制御方法。
8. 前記推進用のエンジンが駆動され、かつ前記電気負荷の消費電力量が所定値を下回る場合には、前記太陽電池パネルで発電された電力を前記蓄電装置に蓄電するステップを有する
   請求項６または請求項７に記載の船舶用発電制御方法。
9. 前記推進用のエンジンが停止され、かつ前記電気負荷の消費電力量が所定値を上回る場合には、前記太陽電池パネルで発電された電力、および前記蓄電装置に蓄電された電力を前記電気負荷に対して給電するステップを有する
   請求項６から請求項８の何れか一項に記載の船舶用発電制御方法。
10. 前記推進用のエンジンが停止され、かつ前記電気負荷の消費電力量が所定値を下回る場合には、前記太陽電池パネルで発電された電力、または前記蓄電装置に蓄電された電力の何れか一方から前記電気負荷に対して給電するステップを有する
    請求項６から請求項９の何れか一項に記載の船舶用発電制御方法。

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