移动体的配电系统的制作方法

本发明涉及一种移动体的配电系统。

背景技术：

以往，例如公知的是船舶等移动体的推进系统(参照专利文献1)。最近，从通过高负载使用发电机而获得的效率提高以及维护成本降低的观点出发，优选仅利用1台发电机来运行移动体的电力的技术(以下，也称为单发电机运行(singlegeneratoroperation))。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-55850号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在设想了利用1台发电机供给上述以往的移动体的推进系统的运行所需的电力的情况下，由于具有急剧的变动的电力负载(例如，起重机等)可能会导致发电机跳闸，存在停电的风险。因此，在使用具有急剧的变动的电力负载的情况下，需要使追加的发电机运转。

或者，也可以使蓄电装置经由电力转换装置与电力系统连接，由发电机和蓄电装置分担电力的变动量，以代替追加的发电机。但是，为了使蓄电装置分担变动量的大部分，需要对各负载设置电力测量单元来求出变动量，在发电机的机电系统进行响应之前，高速地控制电力转换装置的电力。

本发明是为了解决上述的课题而完成的，目的在于通过简便的方法，即使在使用具有急剧的变动的电力负载的情况下，也能够利用1台发电机来运行移动体的电力系统。

用于解决问题的手段

为了达到上述目的，本发明的一个方式所涉及的移动体的配电系统具有：第1电力系统，其与发电机以及第1电力负载连接，所述发电机将原动机作为驱动力，所述第1电力负载是由负载消耗的或者由负载再生的电力的变动量(以下称为电力负载变动)小于规定值的负载；第2电力系统，其与电力负载变动能够成为所述规定值以上的第2电力负载连接；第1电力转换器，其交流端与所述第1电力系统连接，并且直流端与直流中间部连接；第2电力转换器，其交流端与所述第2电力系统连接，并且直流端与所述直流中间部连接；第3电力转换器，其两直流端分别与所述直流中间部和蓄电装置连接；以及总线断路器，其构成与从所述第1电力系统起经由所述第1电力转换器以及所述第2电力转换器到所述第2电力系统的供电路径并联的路径，所述总线断路器在所述第2电力负载未运转时成为连接状态，而在所述第2电力负载运转时成为切断状态，根据通过所述第2电力转换器的电力实际值中的小于规定频率的低频成分所提供的第1电力指令值对所述第1电力转换器进行控制，对所述第2电力转换器进行下垂(droop)控制，对所述第3电力转换器控制电力以消除流入流出所述直流中间部的电力的不平衡。

根据上述结构，在使电力负载变动(例如，电力的时间变化率、电力的规定频率成分的振幅、或者阶梯状的电力变动量等)能够成为规定值以上的第2电力负载运转的情况下，打开总线断路器，将第1电力系统与第2电力系统之间设为切断状态。由此，在第1电力系统中，从发电机对第1电力负载直接供给电力，而通过从第1电力系统经由第1电力转换器以及第2电力转换器到第2电力系统的供电路径对第2电力负载供给电力。第2电力转换器的电力根据负载的运转状況而自然地变化。另一方面，由第1电力转换器控制从发电机到直流中间部的电力的流动。此外，对第3电力转换器进行控制以吸收流入流出直流中间部的电力差。由此，第1电力转换器与第2电力转换器的电力差自动地被吸收到蓄电装置中。当在第2电力负载中产生急剧的负载变动时，由于对第2电力转换器进行下垂控制，因此能够继续进行针对第2电力负载的电力供给。此外，由于根据通过第2电力转换器的电力实际值中的小于规定频率的低频成分所提供的第1电力指令值对第1电力转换器进行控制，因此仅电力负载变动中的小于规定频率的低频成分表现为第1电力系统中的电力变动，规定频率以上的频率成分通过第3电力转换器的控制而被蓄电装置吸收。由此，发电机发动机的负载变动被抑制，能够防止由急剧的负载变动而引起的发电机的跳闸。由此，能够仅通过调整规定频率来设定发电机发动机的负载变动的大小，因此容易进行控制调整，不需要对各负载设置电力测量单元。

另一方面，在第2电力负载不运转的情况下，闭合总线断路器，将第1电力系统和第2电力系统设为连接状态。由此，形成与从第1电力系统起经由第1电力转换器以及第2电力转换器到第2电力系统的供电路径构成并联的路径。对第2电力转换器进行下垂控制，因此能够与发电机(第1电力系统)协同地运转。即使在发电机发生故障的情况下，通过下垂控制的效果，也能够从蓄电装置进行供电，不会导致停电。因此，无论具有急剧的变动的电力负载是否运转，都能够通过1台发电机来运行移动体的电力系统。

根据上述移动体的配电系统，可以是，对所述第2电力转换器进行下垂控制，以成为表示所述第2电力系统的频率与所述第2电力转换器的电力实际值之间的关系的下垂特性线上的一点，在从所述第1电力系统切断了所述第2电力系统的情况下，调整所述下垂特性线，以将所述第2电力系统的频率设为标准频率，在将所述第2电力系统与所述第1电力系统连接的情况下，进行调整以将所述第2电力转换器的电力设为0kw，并且将所述第2电力系统的频率设为标准频率。

根据上述结构，对第2电力转换器进行下垂控制以成为表示第2电力系统的频率与第2电力转换器的电力实际值之间的关系的下垂特性线上的一点，因此在从连接有发电机的第1电力系统切断包括第2电力负载的第2电力系统的情况下，相对于第2电力负载的急剧的变动，第2电力系统的频率按照下垂特性线发生变动。即，第2电力转换器在自主运转时能够与发电机同样地发挥功能。进而，能够调整下垂特性线以便与发电机同样地，将变动后的频率设为标准频率。

另一方面，在将第2电力系统与第1电力系统连接的情况下，第2电力转换器与发电机以关联的方式运转，通过调整下垂特性线，从而能够调整稳定负载的分担率。特别是在将第2电力转换器的稳定负载分担率设为0％(电力0kw)的情况下，在稳定状态下，发电机负责负载消耗电力的100％。由此，能够抑制由第2电力转换器引起的损耗。另一方面，在电力负载发生变动的情况下，第2电力转换器以及发电机双方按照下垂特性线过渡性地变动。因此，能够通过第2电力转换器以及发电机仅分担电力负载的变动成分。此时，由于从一开始第2电力负载就未运转，因此即使发电机负责变动成分的一半左右，也不存在任何问题。进而，即使发电机产生故障而从第1电力系统断开，第2电力转换器可以代替第1电力系统来供给电力，不会导致停电。此时的电力是从蓄电装置供给的。这意味着在本运行中蓄电装置可以经由第2电力转换器以及第3电力转换器作为备用电源来利用。

根据上述移动体的配电系统，可以是所述移动体的配电系统还具有第4电力转换器，该第4电力转换器与所述直流中间部连接，在所述第4电力转换器的交流端连接有电动机，在所述电动机的推进轴安装有推进器。

根据上述结构，能够应用于移动体的电动推进系统。

可以是所述移动体的配电系统还具有第4电力转换器，该第4电力转换器与所述直流中间部连接，在所述第4电力转换器的交流端连接有电动发电机，在电动发电机的推进轴安装有主机以及推进器。

根据上述结构，能够应用于移动体的混合动力推进系统。

可以是通过所述第2电力转换器的实际值中的小于规定频率的低频成分与所述第4电力转换器的电力实际值中的小于规定频率的低频成分的和来提供所述第1电力指令值。

根据上述结构，通过第2电力转换器的实际值的低频成分与所述第4电力转换器的电力实际值的低频成分的和来提供第1电力指令值，因此例如能够抑制由电动机的电力变动以及第2电力负载的急剧的负载变动而产生的对第1电力系统的影响。特别是在包括急剧的变动的第2负载不运转并闭合总线断路器的情况下，第1电力指令值可以仅提供第4电力转换器的电力实际值的低频成分。

可以是根据第4电力指令值，对所述第4电力转换器进行电力控制，所述第4电力指令值是通过转速控制而得到的电动发电机的电力指令值、或者是从操作台提供的电动发电机的电力指令值，其中所述转速控制基于从操作台提供的所述电动发电机的转速指令值与所述电动发电机的实际的转速之间的偏差。

根据上述结构，从操作台提供转速指令值或者电力指令值，从而能够通过第4电力转换器进行电动发电机的转速控制或者电力控制。

可以是根据所述第3电力转换器的电流实际值、或者电力实际值，计算所述蓄电装置的充电率，计算第1充放电校正电力指令值以及第4充放电校正电力指令值，以进行充放电使得充电率收敛于规定的范围内，对所述第1电力指令值加上所述第1充放电校正电力指令值，对所述第4电力指令值加上所述第4充放电校正电力指令值。

第1电力转换器与第2电力转换器及第4电力转换器的电力差通过蓄电装置的充放电而被自动吸收。根据上述结构，根据第3电力转换器的实际值，加上第1充放电校正电力指令值和第4充放电校正电力指令值，从而能够实现蓄电装置的soc(stateofcharge，变动状态)控制。

发明效果

根据本发明，能够通过1台发电机来运行移动体的电力系统。

附图说明

图1为示意性地示出具有本发明的第1实施方式所涉及的移动体的配电系统的移动体的结构的图。

图2为示出图1的控制装置的结构的框图。

图3为示出图2的电力控制部的结构的框图。

图4为示出打开图1的断路器(tiebreaker)的情况下的移动体的配电系统的结构的框图。

图5为单独运转时的第2电力转换器的下垂(droop)控制中使用的下垂特性线。

图6为示出闭合图1的断路器的情况下的移动体的配电系统的结构的框图。

图7为协同运转时的第2电力转换器的下垂控制中使用的下垂特性线。

图8为示意性地示出具有本发明的第2实施方式所涉及的移动体的配电系统的移动体的结构的图。

图9为示出图8的控制装置的结构的框图。

图10为示意性地示出图9的控制装置内部的一例的框图。

图11为示意性地示出图9的控制装置内部的其它示例的框图。

图12为示意性地示出具有本发明的第3实施方式所涉及的移动体的配电系统的移动体的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。以下，在全部的附图中对相同或者对应的要素赋予相同的标号，省略重复的说明。

(第1实施方式)

图1为示意性地示出具有本发明的第1实施方式所涉及的移动体的配电系统100的移动体的结构的图。如图1所示，移动体的配电系统100具有一台发电机5、电力负载7、电力转换装置1、蓄电装置2、交流总线(acbusline)8、总线(bus)断路器4、控制装置3以及推进系统200。

发电机5为对电力负载7供给电力的主要的电力源。发电机5将原动机6作为驱动力，供给移动体中使用的电力。当该电力的变动非常大时，可能会由于发动机跳闸导致来自发电机5的电力供给被切断。

电力负载7包括与交流总线8连接的第1电力负载7a和第2电力负载7b。第1电力负载7a为消耗从发电机5供给的电力的设备。第1电力负载7a设置有多个，均为不包括急剧的电力的负载变动的设备。第1电力负载7a例如包括船舶的照明·空调等的酒店负载(hotelloads)等连续地工作的设备、卷扬机、主机70的发动机起动电机等的短时间工作的装置。第2电力负载7b为消耗电力的设备，例如，为起重机等包含急剧的电力的负载变动的设备。这些装置分别与交流总线8连接。另外，“包含急剧的变动”是指电力的时间变化率、电力的规定频率成分的振幅、或者阶梯状的电力变动量等与所消耗的电力的变动相关的绪量为规定值以上的情况。“不包含急剧的变动”是指这些量小于规定值的情况。可以根据由发动机制造商所提示的与对负载变动的追随性能相关的信息来决定规定值。

交流总线8为由第1总线8a和第2总线8b构成的供电路径，第1总线8a与发电机5、第1电力负载7a以及电力转换装置1连接，第2总线8b与第2电力负载7b以及电力转换装置1连接。由总线断路器4对第1总线8a以及第2总线8b进行连接或者切断。总线断路器4在第2电力负载7b未运转时为连接状态，而在第2电力负载7b运转时为切断状态。在本实施方式中，由控制装置3控制总线断路器4的开闭。以下，在移动体的配电系统100中，将与第1总线8a连接的电力系统称为“第1电力系统”，将与第2总线8b连接的电力系统称为“第2电力系统”。换而言之，总线断路器4将第1电力系统(8a)以及第2电力系统(8b)之间以能够开闭的方式连接，并且能够构成与从第1电力系统(8a)起经由第1电力转换器11以及第2电力转换器12到第2电力系统(8b)的供电路径并联的路径。

电力转换装置1的一个端子与第1电力系统(8a)连接，另一个端子与第2电力系统(8b)连接。具体来说，电力转换装置1具有第1电力转换器11、第2电力转换器12、第3电力转换器13以及直流中间部9。

第1电力转换器11调整从第1电力系统(8a)消耗的电力。第1电力转换器11为ac-dc转换器。第1电力转换器11的交流端与第1电力系统(8a)连接，并且，第1电力转换器11的直流端与直流中间部9连接。

第2电力转换器12对第2电力系统(8b)供给电力。第2电力转换器12为ac-dc转换器。第2电力转换器12的直流端与直流中间部9连接，并且，第2电力转换器12的交流端与第2电力系统(8b)连接。

第3电力转换器13为控制电力以消除流入流出直流中间部9的电力的不平衡的dc/dc转换器。第3电力转换器13的一个直流端与直流中间部9连接，并且，第3电力转换器13的另一个直流端与蓄电装置2连接。

直流中间部9与第1电力转换器11的直流端、第2电力转换器12的直流端以及第3电力转换器13的一个直流端连接。

蓄电装置2与第3电力转换器13的另一个直流端连接。蓄电装置2例如由二次电池、电容器构成。作为二次电池，例如可以使用锂离子电池、镍氢电池以及铅蓄电池。作为电容器，例如可以使用锂离子电容器、双电层电容器、纳米混合电容器(nanohybridcapacitor)、碳纳米管电容器(carbonnanotubecapacitor)。

本实施方式的配电系统100应用于搭载有机械推进系统的船舶(以下，也称为机械推进船)。在机械推进船中，推进系统200具有作为推进器80的主驱动源的主机70。推进器80为船舶用螺旋桨。主机70与发电机5独立，构成为仅利用主机70的推力来驱动推进器80。另外，推进系统200a的结构根据搭载配电系统100a的船舶的种类而不同，例如列举混合动力船、电动推进船以及搭载有轴发电机机械推进船。

控制装置3具有存储器以及运算装置(均未图示)，对电力转换装置1、总线断路器4的开闭、发电机5以及推进系统200进行控制。本实施方式的控制装置3按照来自操作台40的操作信息，对移动体的各要素进行控制。如图2的框图所示，控制装置3具有主控制部30、电力控制部31、下垂控制部32、充放电控制部33以及下垂控制部35。这些各部是通过在运算装置中执行存储器中所存储的程序而实现的功能。另外，电力控制部31、下垂控制部32、充放电控制部33以及下垂控制部35的功能可以分别包含于第1电力转换器11的运算装置、第2电力转换器12的运算装置、第3电力转换器13的运算装置、发电机5的发动机控制装置的程序中。

主控制部30例如根据从设置于操作台40的操纵杆输入的表示操纵杆的位置的操作信息，来选择推进系统200的动作模式，使推进系统200的构成设备启动·停止。主控制部30根据移动体的动作模式来生成总线断路器4的开闭指令，但例如也可以由驾驶员直接对总线断路器4进行开闭。此外，主控制部30的一部分功能可以包含于管理船舶的电力供求的电源管理系统的程序中。此外，主控制部30可以对发电机5进行启动·停止，也可以从电源管理系统进行启动·停止。电源管理系统进行后述的下垂控制中的下垂特性线的调整、电力转换装置的电力实际值的管理。

电力控制部31根据通过第2电力转换器12的电力实际值中的小于规定频率的低频成分所提供的第1电力指令值，对第1电力转换器11进行控制以使由第1电力转换器11进行电力转换的电力成为第1电力指令值。电力控制部31具有滤波器311(参照图3的框图)。滤波器311为具有固定的时间常数的低通滤波器或者移动平均滤波器。从主控制部30输入第2电力转换器12的电力实际值，滤波器311仅使第2电力转换器12的电力实际值中的小于规定频率的低频成分通过，将其作为第1电力指令值而输出到第1电力转换器11。

下垂控制部32对第2电力转换器12进行下垂控制。“下垂控制”是指在控制装置3的内部构建控制发电机的管理器(governor)的模型，从而使第2电力转换器12具有相当于发电机的特性的控制。第2电力转换器12具有相当于发电机的特性，其结果，能够无缝地切换自主运转和系统协同运转。另外，由于“下垂控制”为公知的技术，因此省略详细的说明。关于“下垂控制”的详细情况，例如，请参照“g.marina&e.gatti,“largepowerpwmigbtconverterforshaftalternatorsystems”,35thannualieeepowerelectronicsspecialistsconference,2004”。另外，在“下垂控制”中，分别由传感器检测电力系统的频率、和由第2电力转换器12对电力系统发送或接收的电力(有效电力)，并被输入到下垂控制部32中，用于下垂控制中的这些控制。

充放电控制部33在第3电力转换器13中根据来自电压传感器以及电流传感器(未图示)的传感器数据来监控直流中间部9的电压，进行蓄电装置2的充放电控制以使直流中间部9的电压成为固定值。充放电控制部33根据直流中间部9的电压的变化通过第3电力转换器13来对蓄电装置2的充放电进行控制。由此，流入到直流中间部9的电力与从直流中间部9流出的电力的差被蓄电装置2吸收。

下垂控制部35对有效电力进行检测，根据下垂特性求出频率目标值，进行发电机5的原动机(发动机·涡轮等)的转速控制。根据发电机的惯性等机械特性，确定频率变动对于负载变动的追随速度。

接着，对移动体的配电系统100的动作进行说明。根据通过操作台40的操纵杆操作而选择的移动体的动作模式来控制总线断路器4的开闭(参照图2)。主控制部30在选择了使第2电力负载7b(例如，起重机)运转的规定的动作模式的情况下，生成总线断路器4的打开指令，将该指令发送到总线断路器4。图4为示出总线断路器4打开的情况下的移动体的配电系统100的结构的框图。如图4所示，通过总线断路器4，第1电力系统(8a)和第2电力系统(8b)之间呈切断状态。在第1电力系统(8a)中，从发电机5对第1电力负载7a直接供给电力，但由于第2电力系统(8b)与第1电力系统(8a)分离，因此从第1电力系统(8a)经由第1电力转换器11以及第2电力转换器12对第2电力负载7b供给电力。

此时，通过第2电力转换器12对第2电力系统(8b)供给的电力根据第2电力负载7b的运转状況而发生变化，与此相应地，第2电力系统(8b)的频率也发生变化。具体来说，由下垂控制部32(参照图2)对第2电力转换器12进行下垂控制。以下，将如图4所示总线断路器4打开且第2电力转换器12独立于发电机5而进行运转的情况称为单独运转。在单独运转中，根据负载的运转状況来决定发电电力。图5为单独运转时的第2电力转换器12的下垂控制中使用的下垂特性线。如图5所示，下垂特性是有效电力(将发电时设为正)与系统频率之间的关系，设定成有效电力越大则系统频率越低。利益将额定负载时的频率与无负载时的频率之差除以额定频率而得到的值来定义下垂率。通常来说，在各电力源中将下垂率设定为相同值，但也可以根据需要设定为不同的值。下垂控制部32对第2电力转换器12进行下垂控制，以便成为表示第2电力系统(8b)的频率与第2电力转换器12的电力实际值之间的关系的下垂特性线上的一点。

图5的(a)为在第2电力转换器12的稳定状态下所设定的下垂特性线。如图5的(a)所示，在稳定状态下，当第2电力转换器12对第2电力系统(8b)供给电力p1时，下垂特性线(为图中的通过×标记的线)使得与p1对应的频率成为标准频率(频率目标值)fs。

图5的(b)示出在第2电力负载7b(例如，起重机)中产生急剧的负载变动的情况下的下垂特性线。在此，设想由于急剧的负载变动，第2电力转换器12对第2电力系统(8b)供给的电力从p1增大到p2的情况。如图5的(b)所示，第2电力转换器12按照下垂特性线使第2电力系统(8b)的频率降低(直线上的(1)的×标记)。之后，通过电源管理系统调整应使降低的第2电力系统(8b)的频率恢复到目标值即标准频率fs的下垂特性线((2)的箭头方向)。

图5的(c)为通过电源管理系统的调整而新设定的第2电力转换器12的下垂特性线。如图5的(c)所示，在新的下垂特性线中，设定成与p2对应的频率成为标准频率(频率目标值)fs。由此，即使在第2电力负载7b(例如，起重机)中产生急剧的负载变动的情况下，由于对第2电力转换器12进行下垂控制，因此第2电力转换器12在自主运转时也能够与发电机同样地发挥功能。由此，能够继续进行对第2电力负载7b的电力供给。在单独运转中，由于蓄电装置2为电力源，与发动机发电机不同，负载变动不会成为问题。

另一方面，第1电力转换器11调整由第1电力系统(8a)消耗的电力。具体来说，由于根据通过第2电力转换器12的电力实际值中的小于规定频率的低频成分提供的第1电力指令值，来对第1电力转换器11进行控制，因此小于规定频率的低频成分的电力变动表现为第1电力系统中的负载变动，规定频率以上的频率成分的电力变动被蓄电装置2吸收。由此，从发电机5观察时的负载变动被抑制，能够防止由急剧的负载变动而引起的发电机5的跳闸。

接着，对选择了不使第2电力负载7b(例如，起重机)运转的规定的动作模式的情况下的配电系统100的动作进行说明。图6为示出总线断路器4闭合的情况下的移动体的配电系统100的结构的框图。如图6所示，配电系统100通过总线断路器4使第1电力系统(8a)以及第2电力系统(8b)处于连接状态。由此，形成与从第1电力系统(8a)起经由第1电力转换器11以及第2电力转换器12到第2电力系统(8b)的供电路径并联的路径。以下，将总线断路器4闭合且第2电力转换器12与发电机5协同地进行运转的情况称为协同运转。在协同运转时，能够控制处于协同运转的发电机或者电力转换器的电力负载分担率。另外，在协同运转时，不区分“第1电力系统”和“第2电力系统”，而简称为“电力系统”。此外，在协同运转时，由于“第2电力负载7b”不运转，因此，不区分“第1电力负载7a”和“第2电力负载7b”，而简称为“电力负载”。

图7为协同运转时的第2电力转换器12与发电机5的下垂控制中使用的下垂特性线。对第2电力转换器12进行下垂控制，以使得成为表示电力系统的频率与第2电力转换器12的电力实际值之间的关系的下垂特性线上的一点。同样地，对发电机5也进行下垂控制，以使得成为下垂特性线上的一点。

图7的(a)为在第2电力转换器12以及发电机5的稳定状态下所设定的下垂特性线。如图7的(a)所示，对于第2电力转换器12的下垂特性线，对于电力系统的标准频率(频率目标值)fs将电力指令值设定为0kw(直线上的×标记)，使得在稳定状态下第2电力转换器12不对电力系统赋予电力。另一方面，对于发电机5的下垂特性线，对于电力系统的标准频率(频率目标值)fs设定为电力指令值pc1(直线上的×标记)，使得在稳定状态下发电机5对电力系统赋予电力。当前，由于第2电力转换器12的电力指令值为0kw，因此该pc1与电力系统所消耗的负载的电力一致。图7的(b)示出在电力负载7中产生了负载变动的情况下的下垂特性线。在此，设想了电力负载从pc1减小到pc2的情况。此时，使发电机5和电力转换器12彼此的运转点按照下垂特性线发生变化，以使发电机5的发电电力与电力转换器12的发电电力的和成为pc2。如图7的(b)所示，频率上升，第2电力转换器12的运转点向直线上的(1)的×标记移动。在该情况下，电力转换器12构成从电力系统消耗电力。通过发电机的惯性等机械特性和电力转换器的动作特性来决定频率变动相对于负载变动的追随速度。之后，通过电源管理系统调整用于使上升后的电力系统的频率恢复到标准频率fs、使电力转换器12的电力恢复到0kw的各下垂特性线((2)的箭头方向)。

图7的(c)为新设定的第2电力转换器12以及发电机5的下垂特性线。第2电力转换器12的下垂特性线过渡性地变化，但最终如图7的(c)所示，第2电力转换器12的下垂特性线回到原始的运转点(电力指令值(0kw)，系统频率为标准频率fs)。在新的稳定状态下，发电机5负责负载电力消耗(pc2)的100％。由此，通过调整下垂特性线以使第2电力转换器12的电力成为0kw，从而能够由第2电力转换器12以及发电机5仅分担电力负载的变动成分。

由此，第2电力转换器通过下垂控制，与发电机5协同地进行运转，因此即使在发电机5发生故障的情况下，也能够对电力负载7供给电力，因此不会导致停电。在该情况下，电力转换器12为单独运转，能够从蓄电装置2供给所需的电力。

因此，根据本实施方式，在移动体的电力系统中，通过总线断路器4来切换针对电力负载7的供电路径，无论具有急剧的变动的电力负载7是否运转，都能够利用1台发电机来运行移动体的电力系统。

(第2实施方式)

接着，对第2实施方式进行说明。本实施方式的移动体的配电系统的结构与第1实施方式相同。以下，省略与第1实施方式相同的结构的说明，仅对不同的结构进行说明。

图8为示意性地示出具有本发明的第2实施方式所涉及的移动体的配电系统的移动体的结构的图。如图8所示，配电系统100a与第1实施方式(图1)相比，不同点在于应用于搭载有电动推进系统的船舶。具体来说，电力转换装置1a还具有与直流中间部9连接的第4电力转换器14，推进系统200a具有与第4电力转换器14的交流端连接的电动发电机90、以及经由减速装置60安装于电动发电机90的推进轴的推进器80。

在电动推进船中，电动发电机90作为推进器80的主驱动源发挥功能。电动发电机90从与总线8连接的发电机5经由第1电力转换器11以及第4电力转换器14接收电力而产生驱动力，并将该驱动力赋予给推进器80，从而驱动推进器80。在电动推进船中，电动发电机90专门作为电动机进行工作，但也可以作为发电机进行工作。

根据第1电力指令值对第1电力转换器11进行电力控制，根据第4电力指令值对第4电力转换器14进行电力控制。控制装置3a具有控制第1电力转换器11的电力控制部31，并且具有控制第4电力转换器14的电力控制部34(参照图9的框图)。

图10为示意性地示出控制装置3a的内部的一例的框图。如图10所示，第1电力转换器11的电力控制部31具有第1滤波器311、第2滤波器312以及加法器313。

第1滤波器311为具有固定的时间常数的低通滤波器或者移动平均滤波器。从主控制部(30)向第1滤波器311输入第2电力转换器12的电力实际值。第1滤波器311仅使第2电力转换器12的电力实际值中的小于规定频率的低频成分通过，并将该低频成分输出到加法器313。

第2滤波器312为具有固定的时间常数的低通滤波器或者移动平均滤波器。从电源管理系统向第2滤波器输入第4电力转换器14的电力实际值。第2滤波器312仅使第4电力转换器14的电力实际值中的小于规定频率的低频成分通过，并将该低频成分输出到加法器313。

加法器313对第2电力转换器12的实际值的低频成分和第4电力转换器14的电力实际值的低频成分进行相加，将其作为第1电力指令值而输出到第1电力转换器11。另外，第1滤波器311的时间常数和第2滤波器312的时间常数可以相同，也可以不同。

根据图10的结构，除了上述实施方式的效果，由于通过第2电力转换器12的实际值的低频成分与第4电力转换器14的电力实际值的低频成分的和来提供第1电力指令值，因此例如能够抑制由于电动发电机90的电力变动以及第2电力负载7b的急剧的负载变动而产生的对第1电力系统(8a)的影响。特别是在包含急剧的变动的第2电力负载7b不运转而闭合总线断路器4的情况下，可以将第4电力转换器14的电力实际值的低频成分作为第1电力指令值。

此外，如图10所示，主控制部30具有第1查找表301以及第2查找表302。

第1查找表301中被输入有从设置于操作台40的操纵杆输入的表示操纵杆的位置的操作信息(例如，节电指令)。第1查找表301中预存存储有与操作台40的操纵杆位置对应的电动发电机90的电力指令值，根据所输入的操作信息来设定与操纵杆位置对应的电动发电机90的电力指令值，并将该电力指令值输出到第4电力转换器14的电力控制部34。

第2查找表302中被输入有从设置于操作台40的操纵杆输入的表示操纵杆的位置的操作信息(例如，速度指令)。第2查找表302中预先存储有与操作台40的操纵杆位置对应的电动发电机90的转速指令值，根据所输入的操作信息来设定与操纵杆位置对应的电动发电机90的转速指令值，并将该转速指令值输出到第4电力转换器14的电力控制部34。

此外，如图10所示，第4电力转换器14的电力控制部34具有加减法器341、pid控制部342以及切换开关343。

在加减法器341中，对从由第2查找表302输入的电动发电机90的转速指令值中减去由转速検出手段(未图示)输入的实际的转速，并将其输入到pid控制部342。

pid控制部342通过对所输入的转速指令值与实际的电动发电机90的转速之间的偏差进行比例处理、积分处理以及微分处理，从而生成电动发电机90的电力指令值，并将该电力指令值输出到切换开关343。另外，关于积分处理、微分处理，也可以省略。

切换开关343将由第1查找表301设定的电动发电机90的电力指令值和由pid控制部342生成的电动发电机90的电力指令值中的任意一个作为第4电力指令值而输出到第4电力转换器14。

切换开关343可以根据来自主控制部30的切替指令进行操作。

此外，也可以是不存在切换开关343，仅使用电动发电机电力指令值、电动发电机转速指令值中的任意指令值的推进系统。

因此，第4电力指令值是通过基于从操作台40提供的电动发电机90的转速指令值与电动发电机90的实际的转速之间的偏差的转速控制而得到的电动发电机90的电力指令值、或者是从操作台40提供的电动发电机90的电力指令值，因此通过从操作台40提供转速指令值或者电力指令值，从而能够通过第4电力转换器14进行电动发电机90的转速控制或者电力控制。

图11为示意性地示出控制装置3a内部的其它示例的框图。如图11所示，控制装置3a具有soc运算部411、充放电电力指令值运算部412、电力分配运算部413、加法器414以及加法器415。

从电源管理系统向soc运算部411输入第3电力转换器13的电流实际值或者电力实际值。soc运算部411根据第3电力转换器13的电流实际值或者电力实际值计算蓄电装置2的充电率，并将该充电率输出到充放电电力指令值运算部412。

充放电电力指令值运算部412根据蓄电装置2的充电率运算充放电电力指令值，并将该充放电电力指令值输出到电力分配运算部413。

电力分配运算部413根据充放电电力指令值计算第1充放电校正电力指令值以及第4充放电校正电力指令值，以进行充放电使得充电率收敛于规定范围内，将第1充放电校正电力指令值输出到加法器414，将该第4充放电校正电力指令值输出到加法器415。

加法器414将第1充放电校正电力指令值与第1电力指令值相加，并将其输出到第1电力转换器11。另外，对于第1电力指令值，可以使用第2电力转换器12的实际值的低频成分与第4电力转换器14的电力实际值的低频成分的和(图10的加法器313的输出值)，也可以使用规定值。

加法器415将第4充放电校正电力指令值与第4电力指令值相加，并将其输出到第4电力转换器14。另外，对于第4电力指令值，可以使用根据来自操作台40的转速指令值或者电力指令值而得到的值(图10的切换开关343的输出值)，也可以使用规定值。

因此，根据图11的结构，通过根据第3电力转换器13的实际值，相加上第1充放电校正电力指令值以及第4充放电校正电力指令值，从而能够实现蓄电装置2的soc控制。

(第3实施方式)

接着，对第3实施方式进行说明。本实施方式的移动体的配电系统的结构与第1实施方式相同。以下，省略与第1实施方式相同的结构的说明，仅对不同的结构进行说明。

图12为示意性地示出具有本发明的第3实施方式所涉及的移动体的配电系统的移动体的结构的图。如图12所示，配电系统100b与第1实施方式(图1)相比，不同点在于应用于搭载有混合动力型的推进系统的船舶。具体来说，电力转换装置1a还具有与直流中间部9连接的第4电力转换器14，推进系统200b具有与第4电力转换器14的交流端连接的电动发电机90、以及经由减速装置60安装于电动发电机90的推进轴的主机70以及推进器80。

在混合动力船中，主机70作为推进器80的主驱动源发挥功能，电动发电机90作为推进器80的辅助驱动源发挥功能。电动发电机90从与总线8连接的发电机5经由第1电力转换器11以及第4电力转换器14接收电力而产生驱动力，并将该驱动力赋予给推进器80，从而对由主机70进行的推进器80的驱动进行辅助。此外，电动发电机90从主机70接收动力来发电，并经由第4电力转换器14以及第1电力转换器11将所发的电赋予给总线8，从而对由发电机5进行的针对总线8的电力供给进行辅助。或者，也可以使发电机5停止，将电动发电机90作为主要的电力源。

另外，在本实施方式中，“移动体”为船舶，但对其没有特别限定，只要是移动的物体即可，可以是车辆(铁路车辆、汽车等)、飞机等。此外，“推进器”为船舶用螺旋桨，但对其没有特别限定，只要是对移动体进行推进的装置即可，可以是车轮、飞行用螺旋桨。

根据上述说明，对本领域的技术人员来说，本发明的多种改良以及其它的实施方式是显而易见的。因此，上述说明应仅理解为例示性的，是以对本领域的技术人员示教执行本发明的最佳方式为目的而提供的。在不脱离本发明的思想的情况下，能够对其结构以及功能的一方或者双方的详细内容进行实质性的变更。

产业上的可利用性

本发明适用于船舶等移动体的电力系统。

标号说明：

1电力转换装置

2蓄电装置

3控制装置

4总线断路器

5发电机

6原动机

7电力负载

7a第1电力负载(存在急剧变动)

7b第2电力负载(不存在急剧变动)

8总线

8a第1总线(第1电力系统)

8b第2总线(第2电力系统)

9直流中间部

11第1电力转换器

12第2电力转换器

13第3电力转换器

40操作台

60减速装置

70主机

80推进器

90电动发电机

100移动体的配电系统