船舶的混合推進系統及其控制方法與流程

2023-06-06 06:38:06

本發明涉及具備主機、主發電機和電動發電機的船舶的混合推進系統及其控制方法。

背景技術：

作為以往的船舶的混合推進系統，已知有例如非專利文獻1的混合推進系統。這樣的混合推進系統中，設置有對主機、主發電機以及電動發電機進行控制的多個運轉模式。因此，具備混合推進系統的船舶的乘務員會預測船舶的所需推力和所需電力，並設定供應該所需推力和所需電力的運轉模式。而且，乘務員根據運轉模式，手動切換主機、主發電機和電動發電機的停止和動作。

現有技術文獻：

非專利文獻

非專利文獻1：Bueschen R, 「WGA 23 - ein modernes Wellengeneratorsystem von Siemens」, HANSA Vol. 120 No. 13 PP. 1203-1207, 1983。

技術實現要素：

發明要解決的問題：

雖然在上述非專利文獻1所示的混合推進系統中，設置有多個運轉模式，但關於向適當的運轉模式的迅速轉換，還有改善的餘地。

本發明為解決這樣的問題而形成，目的在於提供一種能夠迅速地轉換到適當的運轉模式的船舶的混合推進系統。

解決問題的手段：

根據本發明的某種形態的船舶的混合推進系統，具備：經由動力傳遞機構旋轉驅動推進器，從而供給推力的主機（推進用主機）；向船內母線供給電力的主發電機；以及，進行電動動作和發電動作的電動發電機，所述電動動作是經由所述船內母線從所述主發電機接收電力、並經由所述動力傳遞機構旋轉驅動所述推進器從而供給推力，所述發電動作是向所述船內母線供給經由所述動力傳遞機構從所述主機接收旋轉動力而發電所得的電力；所述船舶的混合推進系統形成為：能夠經由操作臺，以將所述主機的動作或停止、所述主發電機的動作或停止、以及所述電動發電機的電動動作、發電動作或停止進行組合而得到的多個運轉模式運行船舶；所述船舶的混合推進系統還具備：存儲允許轉換運轉模式組合的存儲部，所述允許轉換運轉模式組合為允許自動轉換的轉換前運轉模式和轉換後運轉模式的組合；以及，控制部，所述控制部形成為以下結構：對於各運轉模式，如果當前的推力需求及電力需求處於基於各運轉模式限定的、由能供給推力的變化所對應的能供給電力的變化特性而確定的推力及電力的能供給範圍內，則計算其燃料消耗率，從而獲得相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式，如果當前運轉模式和所獲得的相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式的組合符合所述允許轉換運轉模式組合，則自動轉換到與轉換後運轉模式相符的運轉模式中相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式。

根據該結構，能夠將允許自動轉換的運轉模式的組合存儲於存儲部中。由此，如果具有大於需求的能供給能力且燃料消耗率優於當前運行模式的運轉模式被存儲為允許從當前運轉模式進行自動轉換的運轉模式，則執行從當前運轉模式至該運轉模式的轉換。因此，能夠迅速轉換到遵循操作者意願的適當的運轉模式。

船舶的混合推進系統亦可形成為在所述操作臺中顯示所述燃料消耗率更優的運轉模式的結構。由此，在當前運轉模式和所獲得的相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式的組合不符合允許轉換運轉模式組合的情況下，可以經由操作臺通過手動方式迅速地轉換到相比當前運轉模式燃料消耗率更優的適當的運轉模式。又，即使是需求變動較大的情況，也能夠通過操作者的判斷而抑制頻繁的運轉模式的轉換。又，能夠將燃料消耗率更優的運轉模式告知操作者。

船舶的混合推進系統亦可形成為以下結構：能夠經由所述操作臺將所述允許轉換運轉模式組合存儲於所述存儲部中，或者刪除存儲於所述存儲部中的所述允許轉換運轉模式組合。由此，操作者能夠通過操作臺存儲允許自動轉換的運轉模式的組合，或者刪除允許自動轉換的運轉模式的組合。因此，能夠根據作業內容改變進行自動轉換的轉換模式。

船舶的混合推進系統中，所述控制部亦可形成為以下結構：如果任意兩種運轉模式為一方運轉模式的推力及電力的能供給範圍小於另一方運轉模式的推力及電力的能供給範圍的運轉模式組合時，則將該運轉模式組合作為所述允許轉換運轉模式組合而自動存儲於所述存儲部中，其中所述允許轉換運轉模式組合分別將所述一方運轉模式和所述另一方運轉模式作為所述轉換前運轉模式和所述轉換後運轉模式。由此，可以自動形成從轉換前運轉模式轉換到能供給能力更大的轉換後運轉模式的轉換，因此可以節省操作者的勞力，作業性優異。

船舶的混合推進系統中，所述控制部亦可形成為以下結構：如果任意兩種運轉模式為對一方運轉模式設定的冗餘度大於對另一方運轉模式設定的冗餘度的運轉模式組合時，則不在所述存儲部中將該運轉模式組合作為所述允許轉換運轉模式組合而存儲，其中所述允許轉換運轉模式組合分別將所述一方運轉模式和所述另一方運轉模式作為所述轉換前運轉模式和所述轉換後運轉模式。由此，不會自動形成從轉換前運轉模式轉換到冗餘度更低的轉換後運轉模式的轉換，因此不會意料外地破壞冗餘性，能夠安全地切換運轉模式。

船舶的混合推進系統亦可形成為在所述燃料消耗率更優的運轉模式的冗餘度低於所述當前運轉模式時，在所述操作臺中顯示警告的結構。由此，能夠提醒操作者注意轉換到燃料消耗率更優的運轉模式會導致冗餘度降低。

船舶的混合推進系統中，所述控制部亦可形成為以下結構：基於正在動作的所述主機、所述主發電機以及所述電動發電機各自的臺數，求出所述運轉模式的冗餘度。由此，可以自動求出運轉模式的冗餘度，因此可以節省操作者的勞力，作業性優異。

船舶的混合推進系統中，所述控制部亦可形成為以下結構：基於遵守國際海事組織規定的動態定位等級（Dynamic Positioning Class）的等級、或者遵守以其為基準的一定規則的等級，求出所述運轉模式的冗餘度。由此，例如可以求得遵守船級社規定等一定規則的冗餘度。

船舶的混合推進系統中，所述存儲部還可以將故障前運轉模式、該故障前運轉模式中機器的故障狀態、以及故障後運轉模式的組合存儲為故障時轉換運轉模式組合，所述控制部可以形成為以下結構：當所述機器發生故障時，自動轉換到與作為故障前運轉模式的當前運轉模式以及所述機器的故障狀態對應的、所述故障時轉換運轉模式組合的故障後運轉模式。由此，即使是發生故障的情況，也可以自動且迅速地轉換到適當的運轉模式。

船舶的混合推進系統中，所述船內母線可以被劃分為多個區間，且所述多個區間通過斷路器連接，除了所述主機的動作或停止、所述主發電機的動作或停止、以及所述電動發電機的電動動作、發電動作或停止之外，還可以根據與所述斷路器的斷開或連接的組合來確定所述運轉模式。由此，通過由斷路器連接船內母線，以此能夠經由斷路器彼此進行電力授受，因此能夠增加運轉模式的變化。

船舶的混合推進系統中，所述運轉模式可以包括：使所述主機停止、使所述主發電機進行動作、且使所述電動發電機進行電動動作的電氣推進模式；使所述主機進行動作、使所述主發電機進行動作、且使所述電動發電機進行電動動作的助推進模式；使所述主機進行動作、使所述主發電機進行動作、且使所述電動發電機進行發電動作的並行模式；使所述主機進行動作、使所述主發電機停止、且使所述電動發電機進行發電動作的軸發模式；以及，使所述主機進行動作、使所述主發電機進行動作、且使所述電動發電機停止的機械推進模式。

船舶的混合推進系統中，所述存儲部可以存儲：將所述電氣推進模式和所述助推進模式分別作為轉換前運轉模式和轉換後運轉模式的所述允許轉換運轉模式組合、以及、將所述軸發模式和所述並行模式分別作為轉換前運轉模式和轉換後運轉模式的所述允許轉換運轉模式組合，所述控制部亦可形成為以下結構：如果在以所述電氣推進模式運轉過程中，該電氣推進模式的能供給推力或能供給電力小於當前的推力需求和電力需求，則自動轉換到所述助推進模式，並且，如果在以所述軸發模式運轉過程中，該軸發模式的能供給推力或能供給電力小於當前的推力需求和電力需求，則自動轉換到所述並行模式。

船舶的混合推進系統中，所述存儲部存儲下述的所述允許轉換運轉模式組合：所述電氣推進模式、所述助推進模式、所述並行推進模式以及所述軸發模式中兩種模式的組合，且以所述助推進模式或所述並行模式為轉換後運行模式；所述控制部亦可形成為以下結構：如果所述燃料消耗率更優的運轉模式為所述助推進模式或所述並行模式，則自動轉換到該助推進模式或該並行模式。

根據本發明的某種形態的船舶的混合推進系統的控制方法，所述船舶的混合推進系統具備：經由動力傳遞機構旋轉驅動推進器，從而供給推力的主機；向船內母線供給電力的主發電機；以及，進行電動動作和發電動作的電動發電機，所述電動動作是指經由所述船內母線從所述主發電機接收電力、並經由所述動力傳遞機構旋轉驅動所述推進器從而供給推力的動作，所述發電動作是指向所述船內母線供給經由所述動力傳遞機構從所述主機接收旋轉動力而發電所得的電力的動作；並形成為以下結構：能夠經由操作臺，以將所述主機的動作或停止、所述主發電機的動作或停止、以及所述電動發電機的電動動作、發電動作或停止進行組合而得到的多個運轉模式來運行船舶；並且還具備存儲允許轉換運轉模式組合的存儲部，所述允許轉換運轉模式組合為允許自動轉換的轉換前運轉模式和轉換後運轉模式的組合；船舶的混合推進系統的控制方法中，對於各運轉模式，如果當前的推力需求及電力需求處於推力及電力的能供給範圍內，則控制部計算其燃料消耗率，從而獲得相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式，其中，所述推力及電力的能供給範圍是基於各運轉模式限定的、由能供給推力的變化所對應的能供給電力的變化特性而確定的；如果當前運轉模式和所獲得的相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式的組合符合所述允許轉換運轉模式組合，則控制部自動轉換到與轉換後運轉模式相符的運轉模式中相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式。

發明效果：

本發明具有以上說明的結構，並發揮以下效果：能夠提供一種可迅速轉換到適當的運轉模式的船舶的混合推進系統。

在參照附圖的基礎上，根據以下的優選的實施形態的詳細說明可以明了本發明的上述目的、其他目的、特徵以及優點。

附圖說明

圖1是概略示出根據本發明的實施形態1的船舶的混合推進系統的框圖；

圖2是示出混合推進系統的運轉模式的框圖；

圖3是示出圖2的運轉模式中允許自動轉換的轉換前運轉模式和轉換後運轉模式的組合的圖表；

圖4是示出控制圖1的船舶的混合推進系統的一個示例的流程圖；

圖5是概略示出根據本發明的實施形態2的船舶的混合推進系統的框圖；

圖6是概略示出根據本發明的實施形態3的船舶的混合推進系統的框圖；

圖7是示出控制圖6的混合推進系統的一個示例的流程圖；

圖8是示出控制根據本發明的實施形態4的船舶的混合推進系統的一個示例的流程圖；

圖9是示出控制根據本發明的實施形態5的船舶的混合推進系統的一個示例的流程圖；

圖10是示出運轉模式的能供給推力和能供給電力的圖表；

圖11是示出控制根據本發明的實施形態6的船舶的混合推進系統的一個示例的流程圖；

圖12是示出根據本發明的實施形態8的船舶的混合推進系統的框圖；

圖13是示出控制根據本發明的實施形態9的船舶的混合推進系統的一個示例的流程圖。

具體實施方式

（作為本發明的基礎的見解）

關於船舶的混合推進系統，發明人研究了向適當的運轉模式進行的迅速轉換。在上述以往的混合推進系統中，根據運轉模式手動進行機器的停止或者動作，因此需要花費勞力，切換運轉模式的迅速性較差。而且，難以迅速地選擇適當的運轉模式。

也就是說，例如，支援石油鑽機等海上設施的作業的被稱為近海（offshore）作業船的船舶進行向石油鑽機輸送人員和材料、石油鑽機拖航、起錨、以及海底管道的鋪設輔助等各種作業。對混合推進系統的推力及電力需求根據這樣的作業內容而發生變化。由於在手動的情況下，無法迅速地選擇運轉模式，因此經常預先設定能供給能力滿足所有作業需求的運轉模式。因此，燃料消耗率不一定最佳。

又，為了安全地實施作業，要求船舶對於風、波以及海流等影響也能保持其位置和方位。此外，還要求冗餘性：即使發生故障和異常等問題船舶也能維持其位置保持能力。因此，在船舶中，除了所需推力和所需電力以外，還必須要考慮冗餘性，從而控制混合推進系統。

然而，所需求的冗餘度（redundancy）根據船舶的作業內容、船舶相對於石油鑽機的位置、以及氣象和海況等外界狀態而發生變動。因此，無法統一設定作業所要求的運轉模式的冗餘度。因此，通常乘務員在作業前進行討論，決定那天的作業內容，並基於作業內容和外界的狀態等設定混合推進系統所要求的冗餘度。而且，乘務員以在考慮冗餘度的同時供給作業內容所需的推力和電力的形式，在各崗位進行與運轉模式對應的擔當作業。但是，例如在發生計劃之外的作業的情況下，由於各崗位離得遠，因此存在還沒有順利地進行乘務員之間的意願傳達就已經轉換到不滿足冗餘度的運轉模式的擔憂。

因此，發明人發現，通過將允許自動轉換的轉換前和轉換後的運轉模式的組合（允許轉換運轉模式組合）預先存儲到存儲部中，能夠迅速地轉換到適當的運轉模式。本發明基於該見解而形成。

以下，參照附圖具體說明本發明的實施形態。另外，以下相同或相應的要素在所有附圖中以相同的參照符號標記，並省略重複的說明。

（實施形態1）

圖1是概略示出根據實施形態1的船舶的混合推進系統10的框圖。如圖1所示，船舶具備混合推進系統10、推進器（propeller）11、以及杆（lever）12。混合推進系統10具備電力及推力供給系統13、控制部14、以及存儲部15。電力及推力供給系統13是與推進器11以及船內電力負荷21連接，並向各負荷11、21供給由結構機器17、18、19產生的動力和電力的系統。結構機器是產生旋轉動力或電力的機器，是主機17、主發電機18、電動發電機19。主機17、主發電機18以及電動發電機19分別在船內設置有一個或多個。

主機17是混合推進系統10中的主要動力源，例如可以採用柴油發動機、燃氣發動機、燃氣輪機等原動機。主機17與減速裝置20連接，並經由減速裝置20與推進器11以及電動發電機19連接。減速裝置20是動力傳遞機構，減少來自主機17的動力的旋轉速度並增加轉矩，將動力傳遞至推進器11和電動發電機19。

主發電機18是向電動發電機19和船舶的船內電力負荷21供給電力的主要電力源，例如將柴油發動機、燃氣發動機、燃氣輪機等原動機與發電機進行組合而得到的裝置，並與船內母線22連接。該船內母線22與船內電力負荷21以及電動發電機19連接。作為船內電力負荷21，例如可以舉出側向推進器（side thruster）（未圖示）、輔機（未圖示）、操作臺23、電熱器（未圖示）、電燈（未圖示）。船內電力負荷21以及電動發電機19與PMS（電力管理系統；Power Management System）24連接，在船內電力負荷21以及電動發電機19動作時向PMS24輸出所需的電力要求。PMS24除了船內電力負荷21和電動發電機19以外，還與控制部14以及供給系統13的結構機器18、19連接。PMS24基於來自各電力負荷19、21的要求電力，求出對於混合推進系統10的所需電力，並向控制部14輸出所需電力。又，PMS24從控制部14接收運轉模式的轉換指令，並對供給系統13的結構機器18、19的停止和動作進行控制。

電動發電機19具有電動功能和發電功能，與主機17聯合或獨立地向推進器11供給動力，與主發電機18聯合或獨立地向船內電力負荷21供給電力。電動發電機19與減速裝置20連接，並經由減速裝置20與推進器11以及主機17連接。又，電動發電機19與主發電機18連接，並經由船內母線22與船內電力負荷21連接。電動發電機19作為電動機發揮功能（電動動作）時，接收來自主發電機18的電力並產生旋轉動力。由此，旋轉動力經由減速裝置20從電動發電機19向推進器11傳遞，推進器11旋轉並產生推力。另一方面，電動發電機19作為發電機發揮功能（發電動作）時，接收主機17的旋轉動力並進行發電，經由船內母線22向船內電力負荷21供給電力。

電動發電機19與主發電機18之間設置有雙向的電力轉換裝置25。電力轉換裝置25是改變來自主發電機18的交流電頻率和電壓、以及來自電動發電機19的交流電頻率和電壓的電力轉換裝置。即，電力轉換裝置25具有第一電力轉換部25a和第二電力轉換部25b。電動發電機19進行電動動作時，第一電力轉換部25a將來自主發電機18的交流電力轉換為直流電力，第二電力轉換部25b將直流電力恢復為交流電力，並向電動發電機19輸出交流電力。另一方面，電動發電機19進行發電動作時，第二電力轉換部25b將來自電動發電機19的交流電力轉換為直流電力，第一電力轉換部25a將直流電力恢復為交流電力，並向船內母線22側輸出交流電力。像這樣，在各電力轉換裝部25a、25b從直流電力恢復為交流電力時，改變轉換頻率和佔空比，從而對來自主發電機18和電動發電機19的交流電頻率和電壓進行控制。

存儲部15存儲了結構機器17、18、19的額定輸出，以及結構機器17、18、19的輸出與燃料消耗量的對應關係。結構機器17、18、19的燃料消耗量是為了使結構機器17、18、19 產生輸出而消耗的燃料的量。

存儲部15存儲了允許自動轉換的轉換前運轉模式與轉換後運轉模式的組合（允許轉換運轉模式組合）。運轉模式有多個，根據主機17的動作或停止、主發電機18的動作或停止、以及電動發電機19的電動動作、發電動作或停止的組合而設定。允許轉換運轉模式組合例如根據混合推進系統10的冗餘度、以及能供給能力（能供給推力、能供給電力）來設定。允許轉換運轉模式組合由乘務員等操作員以手動方式和/或由控制部14以自動方式預先存儲於存儲部15中。存儲於存儲部15的允許轉換運轉模式組合可以是一個，也可以是多個。

對於各運轉模式，如果當前的推力需求及電力需求處於推力及電力的能供給範圍內，則控制部14計算其燃料消耗率，其中，推力及電力的能供給範圍是基於各運轉模式限定的、與能供給推力的變化對應的能供給電力的變化特性而確定的。然後，控制部14獲得相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式。在該燃料消耗率更優的運轉模式與當前運轉模式的組合符合允許轉換運轉模式組合的情況下，控制部14轉換到與轉換後運轉模式相符的運轉模式中燃料消耗率優於當前運轉模式的運轉模式。

混合推進系統10的燃料消耗率是以各運轉模式運轉時，相對於混合推進系統10的供給推力及供給電力，混合推進系統10的燃料消耗量。燃料消耗率的計算可以採用已知的計算方法。混合推進系統10的供給推力及供給電力是正在進行動作的結構機器17、18、19的供給推力之和以及供給電力之和。混合推進系統10的燃料消耗量，是結構機器17、18、19為了輸出滿足所需推力和所需電力的供給推力和供給電力而消耗的燃料的量的合計。結構機器17、18、19的燃料消耗量根據存儲部15中的每臺結構機器17、18、19的輸出與燃料消耗量之間的關係、以及動作臺數而求出。結構機器17、18、19的動作臺數例如是供給系統13中結構機器17、18、19的全部臺數、指定的臺數、或者滿足需求的最少臺數。這是根據該運轉模式中，總是使全部臺數或指定的臺數運轉，還是根據需求僅使進行啟動、停止所需的臺數運轉而決定的。

推進器11是給予船舶推力的推進器，在船舶中設置有1個或多個。推進器11與減速裝置20連接。推進器11經由減速裝置20接收從主機17和/或電動動作的電動發電機19輸出的旋轉動力，並將旋轉動力轉換為推力。推進器11的推力通過由減速裝置20調節的推進器11的轉速、以及由俯仰（pitch）角調節機構（未圖示）調節的推進器11的俯仰角（翼角）來控制。

杆12是用於讓操作者輸入船舶的所需推力的操縱杆，例如可以採用節流操縱杆（throttle lever）12，並設置於操作臺23上。杆12與PCS（推進控制系統Propulsion Control System）26連接，並向PCS26輸出由操作者輸出的杆12的操作量。PCS26除了杆12以外，還與控制部14、主機17的控制裝置（未圖示）以及俯仰角調節機構連接。PCS26基於杆12的操作量求出所需推力、主機17的轉速以及推進器11的俯仰角。然後，PCS26向控制部14輸出所需推力，並向主機17的控制裝置輸出主機17的轉速，向俯仰角調節機構輸出推進器11的俯仰角。通過該推進器11的轉速和俯仰角控制推進器11的推力。

另外，控制部14、PMS24以及PCS26可以由一個控制裝置構成，也可以分別由三個單獨的控制裝置構成。當這些14、24、26由一個控制裝置構成時，控制部14、PMS24以及PCS26的功能通過保存於控制裝置中的程序來實現。

接著，說明船舶的混合推進系統10的運轉模式。圖2A～圖2E是示出船舶的混合推進系統10的運轉模式的框圖。運轉模式例如存在圖2A～圖2E所示的五種形式。其中，圖2A的機械推進模式是電動發電機19停止且主機17以及主發電機18分別獨立動作的運轉模式。圖2B～圖2E的電氣推進模式、助推進模式、並行模式以及軸發模式是電動發電機19與主機17或者主發電機18聯合動作的運轉模式。

在圖2A的機械推進模式中，主機17進行動作，主發電機18進行動作，電動發電機19停止。在該機械推進模式中，主機17經由減速裝置20向推進器11供給旋轉動力。主發電機18經由船內母線22向船內電力負荷21（圖1）供給電力。像這樣，推進器11的推力由主機17的旋轉動力給予，船內電力負荷21的電力由主發電機18給予。

在圖2B的電氣推進模式中，主機17停止，主發電機18進行動作，電動發電機19進行電動動作。在該電氣推進模式中，主發電機18經由船內母線22向船內電力負荷21供給電力，並經由電力轉換裝置25向電動發電機19供給電力。電動發電機19從主發電機18接受電力並產生旋轉動力，經由減速裝置20向推進器11供給旋轉動力。因此，推進器11的推力由電動發電機19的旋轉動力給予。通常電動發電機19的輸出設置為小於主機17的輸出，因此電氣推進模式的能供給推力小於圖2A的機械推進模式。

在圖2C的助推進模式中，主機17進行動作，主發電機18進行動作，電動發電機19進行電動動作。在該助推進模式中，主發電機18經由船內母線22向船內電力負荷21供給電力，並向電動發電機19供給電力。電動發電機19和主機17經由減速裝置20向推進器11供給旋轉動力。像這樣，除了主機17的旋轉動力，還由電動發電機19的旋轉動力給予推進器11的推力，因此助推進模式的能供給推力大於圖2A的機械推進模式。

在圖2D的並行模式中，主機17進行動作，主發電機18進行動作，電動發電機19進行發電動作。在該並行模式中，主發電機18經由船內母線22向船內電力負荷21供給電力，主機17向推進器11以及電動發電機19供給旋轉動力。電動發電機19從主機17接收旋轉動力並進行發電，經由船內母線22向船內電力負荷21供給電力。像這樣，除了主發電機18，還從電動發電機19向船內電力負荷21給予電力，因此並行模式的能供給電力大於圖2A的機械推進模式。

在圖2E的軸發模式中，主機17進行動作，主發電機18停止，電動發電機19進行發電動作。在該軸發模式中，主機17向推進器11以及電動發電機19供給旋轉動力。電動發電機19從主機17接收旋轉動力並進行發電，經由船內母線22向船內電力負荷21供給電力。像這樣，僅從電動發電機19給予電力。在電動發電機19的輸出設置為小於主發電機18的輸出的情況下，軸發模式的能供給電力小於圖2A的機械推進模式。

另外，當主機17、主發電機18以及電動發電機19分別在混合推進系統10中存在多臺時，可以根據進行動作的結構機器17、18、19的臺數和輸出來區分運轉模式，也可以不區分。例如，圖1的混合推進系統10包括兩臺主發電機18。在該情況下，可以將有一臺主發電機18和一臺電動發電機19正在進行動作的電氣推進模式與有兩臺主發電機18和一臺電動發電機19正在進行動作的電氣推進模式判斷為不同的運轉模式，也可以判斷為相同的運轉模式。

又，可以根據冗餘度區分運轉模式。例如，即使進行動作的結構機器17、18、19的臺數不同，如果其冗餘度相等，則可以判斷為同一運轉模式。在該情況下，能供給能力通過運轉模式中結構機器17、18、19的全部動作臺數和額定輸出求得。又，燃料消耗率通過能供給能力滿足需求時結構機器17、18、19的最少動作臺數和結構機器17、18、19的定額輸出求得。另一方面，如果進行動作的結構機器17、18、19的臺數不同，且冗餘度不同，則可以判斷為不同的運轉模式。在該情況下，能供給能力以及燃料消耗率均通過運轉模式中結構機器17、18、19的全部動作臺數和定額輸出求得。

接著，說明允許轉換運轉模式組合。圖3是示出允許轉換運轉模式組合的圖表。圖3的圖表由中央縱線、中央橫線、上方斜線以及下方斜線劃分為十個區域。在圖3的圖表中，比中央縱線靠近右側的區域為主機17進行動作的運轉模式，比中央縱線靠近左側的區域為主機17停止的運轉模式。比中央橫線靠近上側的區域為主發電機18進行動作的運轉模式，比中央橫線靠近下側的區域為主發電機18停止的運轉模式。比上方斜線靠近左上側的區域為電動發電機19進行電動動作的運轉模式，上方斜線和下方斜線之間的區域為電動發電機19停止的運轉模式，比下方斜線靠近右下側的區域為電動發電機19進行發電動作的運轉模式。

另外，在圖3中，除了圖2A～圖2E的五個運轉模式之外，還示出船舶的停泊中的運轉模式（停泊模式）。在該停泊模式中，主機17停止，主發電機18進行動作，電動發電機19停止。因此，雖然不向推進器11供給旋轉動力，但經由船內母線22從電動發電機19向船內電力負荷21供給電力。

又，圖3中各運轉模式間的箭頭表示運轉模式的轉換。實線的箭頭表示允許從位於箭頭基端的轉換前運轉模式自動轉換到位於箭頭梢端的轉換後運轉模式。該允許自動轉換的運轉模式的組合（允許轉換運轉模式組合）存儲於存儲部15中。另一方面，虛線的箭頭表示不允許從位於箭頭基端的轉換前運轉模式自動轉換到位於箭頭梢端的轉換後運轉模式。該情況下，可以通過手動進行從轉換前運轉模式到轉換後運轉模式的轉換。

這裡，如圖3的實現箭頭所示，四組運轉模式組合作為允許轉換運轉模式組合而存儲於存儲部15中。四組允許轉換運轉模式組合為從電氣推進模式向助推進模式、從軸發模式向並行模式、從助推進模式向並行模式，從並行模式向助推進模式進行的運轉模式的轉換。

另外，在如圖3中，虛線所示的除停泊模式之外的五種運轉模式間的轉換以對一種類型的結構機器17、18、19的停止和動作進行切換的形式進行設定。例如，從電氣推進模式向助推進模式進行的轉換通過將主機17從停止切換為動作以此進行。又，從助推進模式向並行模式進行的轉換通過將電動發電機19從電動動作切換為發電動作以此進行。但是，亦可以對兩種類型以上的結構機器17、18、19的停止和動作進行切換的形式，設置運轉模式的轉換。

接著，說明船舶的混合推進系統10的控制方法。圖4是示出控制船舶的混合推進系統10的一個示例的流程圖。例如，操作者確定船舶的作業內容，並根據作業內容對杆12和船內電力負荷21進行操作。由此，杆12的操作量被輸入至PCS26，並且，船內電力負荷21的要求電力被輸入至PMS24。然後，PMS24合計來自船內電力負荷21的要求電力並求出對於混合推進系統10的所需電力，向控制部14輸出所需電力。又，PCS26基於杆12的操作量求出所需推力，並向控制14部輸出所需推力。然後，如圖4所示，控制部14從PCS26獲得所需推力，並從PMS24獲得所需電力（步驟S1）。

控制部14基於結構機器17、18、19的額定輸出和動作臺數，求出運轉模式的能供給能力。控制部14求出能供給推力大於所需推力且能供給電力大於所需電力的、且具有滿足需求的能供給能力的運轉模式。而且，控制部14參照存儲部15中結構機器17、18、19的輸出與燃料消耗量的對應關係，計算具有滿足需求的能供給能力的運轉模式的燃料消耗率（步驟S2）。

控制部14求出具有滿足需求的能供給能力的運轉模式之中相比當前運轉模式燃料消耗率更優的運轉模式。而且，控制部14判斷存儲於存儲部15中的允許轉換運轉模式組合中，燃料消耗率更優的運轉模式是否與轉換後運轉模式一致，當前運轉模式是否與轉換前運轉模式一致（步驟S3）。如果當前運轉模式與燃料消耗率更優的運轉模式的組合不符合允許轉換運轉模式組合（步驟S3：否），則返回步驟S1的處理，重複S1～S3的處理。該情況下，維持燃料消耗率更優的當前運轉模式下的船舶的混合推進系統10的運轉。

另一方面，如果從當前運轉模式轉換到燃料消耗率更優的運轉模式的轉換符合允許轉換運轉模式組合（步驟S3：是），則控制部14執行運轉模式的轉換（步驟S4）。這裡，當有多個運轉模式的燃料消耗率優於當前運轉模式時，轉換到燃料消耗率更優的運轉模式中燃料消耗率最優的運轉模式。

控制部14向PCS26以及PMS24輸出轉換到燃料消耗率更優的運轉模式的轉換指令。由此，PCS26向主機17的控制裝置輸出基於杆2的操作量得到的主機17的轉速，並向俯仰角調節裝置輸出推進器11的俯仰角。由此，根據轉換後的運轉模式對推進器11的供給推力進行控制。又，PMS24根據轉換後的運轉模式，對主機17以及主發電機18的動作和停止、電動發電機19的電動動作、發電動作和停止進行切換。由此，根據轉換後的運轉模式對供給電力進行控制。

根據上述結構，如果從當前運轉模式到燃料消耗率更優的運轉模式的運轉模式組合為允許轉換運轉模式組合，則由控制部14執行運轉模式的轉換。由此，由於運轉模式自動地進行轉換，因此能夠節省操作者的勞力，迅速地切換運轉模式。

又，轉換後的運轉模式選擇能供給能力大於需求的運轉模式中燃料消耗率優於當前運轉模式的運轉模式。因此，能夠在應對需求的同時迅速地轉移到改善燃料消耗率的合適的運轉模式。

此外，由於允許轉換運轉模式組合被預先存儲於存儲部15中，因此可以轉換到適當的運轉模式。例如，操作者經討論確定當天的作業內容後，會根據該作業內容以及外界狀態等確定冗餘度。此時，操作者能夠考慮冗餘度而將允許轉換運轉模式組合存儲到存儲部15中。因此，能夠避免違反操作者意願而轉換到冗餘度低的運轉模式。其結果是，能夠迅速地轉換到確保安全性的適當的運轉模式。

另外，燃料消耗率優於當前運轉模式的運轉模式可以是燃料消耗率最優的運轉模式。該情況下，在圖4的步驟3中，控制部14求出能供給推力大於所需推力且能供給電力大於所需電力的運轉模式中燃料消耗率最優的運轉模式。而且，如果當前的運轉模式和燃料消耗率最優的運轉模式分別與允許轉換運轉模式組合的轉換前運轉模式以及轉換後運轉模式一致（步驟S3：是），則控制部14執行運轉模式的轉換（步驟S4）。

由此，如果從當前的運轉模式轉換到燃料消耗率最優的運轉模式的運轉模式組合符合允許轉換運轉模式組合，則由控制部14自動執行運轉模式的轉換。因此，能夠迅速地轉換到按照操作者的意願預先存儲的適當的運轉模式。

又，在支援石油鑽機等海上設施的作業的船舶中，所需電力和所需推力變動較大。即使是這樣的情況，如果轉換後的運轉模式的燃料消耗率不是最優，且存儲部15中沒有存儲從當前運轉模式轉換到燃料消耗率最優的運轉模式的轉換，則運轉模式的轉換不會自動執行。因此，不會頻繁地進行運轉模式的轉換，從而可以抑制結構機器17、18、19的動作和停止的頻率。

（實施形態2）

根據實施形態2的船舶的混合推進系統10中，船內母線22被劃分為多個區間，並且多個區間通過斷路器27連接。該情況下，除了主機17的動作或停止、主發電機18的動作或停止、以及主發電機19的電動動作、發電動作或停止之外，還根據與斷路器27的斷開或者連接的組合來確定運轉模式。

具體地，圖5是示出根據實施形態2的船舶的混合推進系統10的框圖。如圖5所示，例如，將船內母線22劃分為兩個區間，在各分區設置兩個供給系統13。船內母線22的兩個區間之間設置有斷路器27。斷路器27是斷開和連接船內母線22的裝置，例如可以採用匯流排斷路器（BTB）。斷路器27與控制部14連接，在船內母線22中設置有一根或多根。

通常，船內母線22由斷路器27斷開，供給系統13相互之間沒有電力互動，供給系統13單獨進行運轉。因此，當電動發電機19進行電動動作時，像電氣推進模式或助推進模式那樣從同一供給系統13內的主發電機18接受電力並生成推力。

另一方面，當通過斷路器27連接船內母線22時，供給系統13相互之間能夠進行電力互動。因此，能夠經由船內母線22從一方的供給系統13向另一方的供給系統13供給電力。該情況下，能夠以電動發電機19從其他供給系統13接受電力並產生推力的外部供電模式，使供給系統13運轉。

例如，在圖5中，通過斷路器27連接以軸發模式進行運轉的供給系統13和以外部供電模式進行運轉的供給系統13。附圖中與斷路器27的左側連接的供給系統13以軸發模式進行運轉。在軸發模式中，電動發電機19進行發電動作，經由船內母線22向船內電力負荷21供給電力。另一方面，附圖中與斷路器27的右側連接的供給系統13以外部供電模式進行運轉。在外部供電模式中，主機17和主發電機18停止，電動發電機19進行電動動作。該情況下，電動發電機19從軸發模式的供給系統13接受電力並產生旋轉動力，使推進器11旋轉從而獲得推力。

混合推進系統10的燃料消耗率通過與混合推進系統10的供給推力以及供給電力對應的混合推進系統10的燃料消耗量求得。在此，船內母線22被斷路器27斷開的混合推進系統10、以及船內母線22被斷路器27連接的混合推進系統10的任意一個中，混合推進系統10的燃料消耗量均為各結構機器17、18、19的燃料消耗量的合計。又，混合推進系統10的供給推力以及供給電力為各結構機器17、18、19的供給推力之和以及供給電力之和。

根據上述結構，通過由斷路器27連接船內母線22，以此能夠以外部供電模式使供給系統13運轉。因此，能夠增加運轉模式的變化（variation），並且能夠轉換到安全性提高的適當的運轉模式。又，能夠增加燃料消耗率優良的運轉模式的選項，能夠轉換到燃料消耗率更加優秀的適當的運轉模式。

又，通過在實施形態2中執行實施形態1的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1相同的效果。

（實施形態3）

根據實施形態3的船舶的混合推進系統10形成為在操作臺23中顯示燃料消耗率更優的運轉模式的結構。圖6是示出根據實施形態3的船舶的混合推進系統10的框圖。如圖6所示，顯示部28與控制部14連接，例如設置於操作臺23。

圖7是示出控制實施形態3的船舶的混合推進系統10的一個示例的流程圖。在圖7所示的流程中也執行圖4示出的各步驟S1～S4的處理。但是，在圖7所示的流程中，在步驟S4的處理之後執行顯示燃料消耗率更優的運轉模式的處理（步驟S5）。

具體的，如果當前運轉模式與燃料消耗率更優的運轉模式的組合符合允許轉換運轉模式組合（步驟S3：是），則控制部14將運轉模式從當前運轉模式轉換到燃料消耗率更優的運轉模式（步驟S4）。又，控制部14在顯示部28中顯示該轉換的燃料消耗率更優的運轉模式（步驟S5）。

根據上述結構，在當前運轉模式與燃料消耗率更優的運轉模式的組合符合允許轉換運轉模式組合的情況下，執行運轉模式的轉換，並在顯示部28中顯示燃料消耗率更優的運轉模式。因此，能夠在轉換後將所執行的運轉模式告知操作者。

又，通過在實施形態3中執行實施形態1的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1相同的效果。通過使實施形態3的混合推進系統10進一步具備圖5的斷路器27，發揮與實施形態2相同的效果。

（實施形態4）

根據實施形態4的船舶的混合推進系統10形成為在操作臺23中顯示燃料消耗率更優的運轉模式的結構。如圖6所示，操作臺23的顯示部28與控制部14連接。圖8是示出控制實施形態4的船舶的混合推進系統10的一個示例的流程圖。在圖8所示的流程中也執行圖4示出的各步驟S1～S4的處理。但是，在圖8所示的流程中，在步驟S3的處理之後執行顯示燃料消耗率更優的運轉模式的處理（步驟S6）。

具體的，如果當前運轉模式與燃料消耗率更優的運轉模式的組合不符合允許轉換運轉模式組合（步驟S3：否），則在顯示部28中顯示燃料消耗率更優的運轉模式（步驟S6）。由此，雖然沒有自動地進行從當前運轉模式轉換到燃料消耗率更優的轉換，但是能夠將燃料消耗率更優的運轉模式告知操作者。因此，即使不是允許自動轉換的運轉模式，操作者也可以手動轉換到燃料消耗率更優的運轉模式。因此，能夠實現遵循操作者意願的適當的運轉模式的轉換。

另外，在圖8所示的流程中，亦可與圖7所示的流程同樣地，在步驟S4的處理之後執行顯示燃料消耗率更優的運轉模式的處理（步驟S5）。由此，發揮與實施形態3相同的效果。

又，通過在實施形態4中執行實施形態1的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1相同的效果。通過使實施形態4的混合推進系統10進一步具備圖5的斷路器27，發揮與實施形態2相同的效果。

（實施形態5）

根據實施形態5的船舶的混合推進系統10形成為在操作臺23中顯示燃料消耗率更優的運轉模式的結構。如圖6所示，操作臺23的顯示部28與控制部14連接。圖9是示出控制實施形態5的船舶的混合推進系統10的一個示例的流程圖。在圖9所示的流程中也執行圖4示出的各步驟S1～S4的處理。但是，在圖9所示的流程中，在步驟S3的處理之後判定燃料消耗率更優的運轉模式的冗餘度是否低於當前運轉模式（步驟S7）。

具體的，如果當前運轉模式與燃料消耗率更優的運轉模式的組合不符合允許轉換運轉模式組合（表示S3：否），則控制部14求出當前運轉模式的冗餘度以及燃料消耗率更優的運轉模式的冗餘度。如果燃料消耗率更優的運轉模式的冗餘度大於當前運轉模式（步驟S7：否），則從當前運轉模式轉換到燃料消耗率更優的運轉模式不會導致冗餘度降低。因此，控制部14在顯示部28中顯示燃料消耗率更優的運轉模式（步驟S6）。由此，能夠將燃料消耗率更優的運轉模式告知操作者，因此操作者能夠手動轉換到燃料消耗率更優的運轉模式。因此，能夠實現遵循操作者意願的適當的運轉模式的轉換。

另一方面，如果燃料消耗率更優的運轉模式的冗餘度低於當前運轉模式（步驟S7：是），則從當前運轉模式轉換到燃料消耗率更優的運轉模式會導致冗餘度降低。因此，控制部14在顯示部28顯示燃料消耗率更優的運轉模式的同時，顯示表示冗餘度降低的警告（步驟S8）。但是，亦可不顯示燃料消耗率更優的運轉模式。通過像這樣顯示警告，能夠提醒操作者注意轉換到燃料消耗率更優的運轉模式會導致冗餘度降低。因此，操作者能夠在考慮冗餘度的降低的基礎上，手動轉換到燃料消耗率更優的運轉模式。

另外，在圖9所示的流程中，亦可與圖7所示的流程同樣地，在步驟S4的處理之後執行顯示燃料消耗率更優的運轉模式的處理（步驟S5）。由此，發揮與實施形態3相同的效果。

又，通過在實施形態5中執行實施形態1的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1相同的效果。通過使實施形態5的混合推進系統10進一步具備圖5的斷路器27，發揮與實施形態2相同的效果。

（實施形態6）

在根據實施形態6的船舶的混合推進系統10中，任意兩種運轉模式為一方運轉模式的推力及電力的能供給範圍小於另一方運轉模式的推力及電力的能供給範圍的運轉模式組合。該情況下，控制部14將該運轉模式組合作為允許轉換運轉模式組合而存儲到存儲部15中，其中，允許轉換運轉模式組合以一方運轉模式為轉換前運轉模式，以另一方運轉模式為轉換後運轉模式。

在此，說明各運轉模式的能供給推力和能供給電力。圖10是示出運轉模式的能供給推力和能供給電力的圖表。縱軸表示能供給電力，橫軸表示能供給推力。在圖10中，OA表示主機17的額定推力，OD表示主發電機18的額定電力。OF表示進行電動動作的電動發電機19的額定推力，OC表示進行發電動作的電動發電機19的額定電力。

如圖10所示，示出了基於各運轉模式限定的、與能供給推力的變化對應的能供給電力的變化特性以此確定的推力及電力的能供給範圍。另外，能供給能力包括通過推力及電力的能供給範圍表示的能供給推力和能供給電力。

OABC的範圍表示軸發模式的推力及電力的能供給範圍。在軸發模式中，主機17供給推進器11的推力（推進器11的旋轉動力）、以及發電動作的電動發電機19的驅動力，電動發電機19將來自主機17的驅動力轉換為電力進行供給。因此，軸發模式的最大供給推力為主機17的額定推力（OA），最大供給電力為電動發電機19的額定電力（OC）。

ODEF的範圍表示電氣推進模式的推力及電力的能供給範圍。在電氣推進模式中，主發電機18供給電力、以及電動動作的電動發電機19的電力，電動發電機19將來自主發電機18的電力轉換為推進器11的推力進行供給。因此，電氣推進模式的最大供給推力為電動發電機19的額定推力（OF），最大供給電力為主發電機18的額定功率（OD）。

OAGHI的範圍表示並行模式的推力及電力的能供給範圍。在並行模式中，主機17供給推進器11的推力、以及發電動作的電動發電機19的驅動力，電動發電機19將來自主機17的驅動力轉化為電力進行供給，主發電機18供給電力。因此，並行模式的最大供給推力為主機17的額定推力（OA），最大供給電力為電動發電機19的額定電力（OC）與主發電機18的額定電力（OD）的合計電力（OI）。

ODGJK的範圍表示助推進模式的推力及電力的能供給範圍。在助推進模式中，主發電機18供給電力、以及電動動作的電動發電機19的電力，電動發電機19將來自主發電機18的電力轉換為推進器11的旋轉動力進行供給，主機17供給推進器11的推力。因此，助推進模式的最大供給推力為電動發電機19的額定推力（OF）與主機17的額定推力（OA）的合計推力（OK），最大供給電力為主發電機18的額定電力（OD）。

另外，圖10的圖表中，示出了包括主機17、主發電機18以及電動發電機19的每種各一臺時的混合推進系統10的運轉模式的能供給能力（推力及電力的能供給範圍）。因此，當混合推進系統10包括多臺結構機器17、18、19時，根據正在進行動作的結構機器17、18、19的臺數及其額定輸出，求出運轉模式的能供給能力。

接著，說明根據實施形態6的船舶混合推進系統10的運轉方法（控制方法）。圖11是示出控制實施形態6的船舶混合推進系統10的一個示例的流程圖。在圖11所示的流程中，也執行圖4所示的各步驟S1～S4的處理。但是，在圖11所示的流程中，在步驟S1的處理之前，控制部14在存儲部15中存儲允許轉換運轉模式組合（步驟S9），其中，允許轉換運轉模式組合將一方運轉模式的能供給能力小於另一方運轉模式的能供給能力的運轉模式組合中的各個作為轉換前運轉模式和轉換後運轉模式。又，在圖11所示的圖表中，在步驟S1的處理之後，判定能供給能力是否大於需求（步驟S10）。另外，可以適當存儲允許轉換運轉模式組合。

具體的，控制部14如圖10圖表所示求出各運轉模式的推力及電力的能供給範圍。而且，控制部14將轉換後運轉模式的能供給範圍大於轉換前運轉模式的運轉模式的組合，作為允許轉換運轉模式組合而存儲到存儲部15中（步驟S9）。例如，在圖10所示的示例中，並行模式的能供給範圍大於軸發模式。因此，如圖3所示，以軸發模式為轉換前運轉模式、且以並行模式為轉換後運轉模式的運轉模式組合作為允許轉換運轉模式組合而被自動存儲。又，在圖10所示的示例中，助推進模式的能供給範圍大於電氣推進模式。因此，如圖3所示，以電氣推進模式為轉換前運轉模式、且以助推進模式為轉換後運轉模式的運轉模式組合作為允許轉換運轉模式組合而被自動存儲。

控制部14獲得所需推力和所需電力（步驟S1）。又，控制部14判定當前運轉模式的能供給能力是否大於需求（步驟S10）。這裡，如果能供給能力大於需求（步驟S10：是），則當前運轉模式能夠供應所需推力和所需電力，因此控制部14計算燃料消耗率（步驟S2）。然後，控制部14求出能供給能力大於需求的運轉模式中燃料消耗率更優的運轉模式。如果從該當前運轉模式到燃料消耗率更優的運轉模式的轉換符合允許轉換運轉模式組合（步驟S3：是），則控制部14執行運轉模式的轉換（步驟S4）。例如，在電氣推進模式運轉過程中，助推進模式的燃料消耗率優於電氣推進模式的燃料消耗率時，從電氣推進模式轉換到助推進模式的運轉模式組合符合允許轉換運轉模式組合，因此控制部14會自動轉換到助推進模式。又，在軸發模式運轉過程中，並行模式的燃料消耗率優於軸發模式的燃料消耗率時，從軸發模式轉換到並行模式的運轉模式組合符合允許轉換運轉模式組合，因此自動轉換到並行模式。

另一方面，如果能供給能力小於需求（步驟S10：否），則當前運轉模式不能供應所需推力及所需電力。因此，控制部14從允許轉換運轉模式組合中，在允許從當前運轉模式進行自動轉換的允許轉換運轉模式組合中選擇向具有大於需求的可供給能力的運轉模式的轉換（步驟S11）。然後，控制部14執行運轉模式的轉換（步驟S4）。

根據上述結構，允許自動轉換的允許轉換運轉模式組合由控制部14存儲於存儲部15中。由此，能夠節省操作者的存儲運轉模式組合勞力，操作性優異。

此外，從存儲部15中在允許從當前運轉模式進行自動轉換的允許轉換運轉模式組合中選擇向具有大於需求的能供給能力的運轉模式的轉換，並執行轉換。因此，在混合推進系統10的能供給能力不足時，也可以迅速地轉換到能夠供應需求的適當的運轉模式。

另外，在圖11的步驟S11中，在不考慮燃料消耗率的情況下選擇運轉模式的轉換，但是當存在多個選項時，可以在考慮燃料消耗率後選擇運轉模式的轉換。這時，如果當前運轉模式的能供給能力小於需求（步驟S10：否），則控制部會計算燃料消耗率（步驟S2）。然後，控制部14從存儲部15中，在允許從當前運轉模式進行自動轉換的允許轉換運轉模式組合中選擇向具有大於需求的能供給能力且燃料消耗率更優的運轉模式的轉換（步驟S11）。然後，控制部14執行運轉模式的轉換（步驟S4）。

又，在圖11所示的流程中，亦可不在步驟S1的處理之前執行步驟S9的處理。該情況下，通過操作者手動等將轉換後運轉模式的能供給範圍大於轉換前運轉模式的運轉模式組合存儲到存儲部15中。

又，例如，是電氣推進模式、助推進模式、並行推進模式以及軸發模式中兩種模式的組合、且以助推進模式或並行模式為轉換後運行模式的允許轉換運轉模式組合被存儲於存儲部15中。該情況下，如果燃料消耗率最優的運轉模式為助推進模式或並行模式，則控制部14自動轉換到助推進模式或並行模式。

此外，通過在實施形態6中執行實施形態1的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1相同的效果。通過使實施形態6的混合推進系統10進一步具備圖5的斷路器27，發揮與實施形態2相同的效果。實施形態6的混合推進系統10還可以具備圖6的顯示部28，可以在圖11所示的流程中執行圖7中步驟S5的處理、圖8中步驟S6的處理、或者圖9中步驟S6～S8的處理。由此，發揮分別與實施形態3～5的相同的效果。

（實施形態7）

在根據實施形態7的船舶的混合推進系統10中，任意兩種運轉模式為一方運轉模式設定的冗餘度大於另一方運轉模式設定的冗餘度的運轉模式組合。該情況下，控制部14形成為以下結構：不會在存儲部15內將該運轉模式組合存儲為以一方運轉模式為轉換前運轉模式、且以另一方運轉模式為轉換後運轉模式的允許轉換運轉模式組合。

具體的，通過自動或手動將允許轉換運轉模式組合存儲於存儲部15中時，控制部14分別對轉換前運轉模式以及轉換後各運轉模式設定冗餘度。運轉模式的冗餘度是在因結構機器17、18、19中任意一個故障等導致混合推進系統10的能供給能力降低時，能供給能力能夠供應需求的程度。

運轉模式的冗餘度，例如由遵守預定規則的等級、或者運轉模式的並列運轉狀態表示。遵守預定規則的等級中，例如有遵守國際海事組織規定的動態定位等級（Dynamic Positioning Class）的等級，以及，遵守以其為基準的一定規則的等級。作為以該國際海事組織規定的動態定位等級為基準的一定規則，例如可以舉出由DNVGL（舊挪威船級社（Det Norske Veritas）和德意志聯邦共和國勞氏船級社（Germanischer Lloyd））、以及美國船級社（American Bureau of Shipping）等船級社規定的有關動態定位的規則。該情況下，運轉模式與其冗餘度的對應關係被預先存儲於存儲部15中。因此，基於該對應關係，可以獲得轉換前運轉模式的冗餘度以及轉換後運轉模式的冗餘度。

以並列運轉狀態表示運轉模式的冗餘度時，例如通過運轉模式的結構獲得。該情況下，控制部14根據進行動作的結構機器17、18、19的臺數，求出運轉模式的冗餘度。即，進行動作的結構機器17、18、19的臺數越多，任意一臺結構機器17、18、19發生故障時繼續進行動作的結構機器17、18、19的臺數也越多。從而，能夠供給較大的推力和電力，運轉模式的冗餘度高。因此，可以將各運轉模式中進行動作的結構機器17、18、19的臺數視為運轉模式的冗餘度。

例如，推進器11或船內母線22與各種結構機器17、18、19的每一臺連接。該情況下，在並行模式中，主發電機18和發電動作的電動發電機19這兩臺發動機進行動作。相對於此，在軸發模式中，發電動作的電動發電機19這一臺發動機進行動作。因此，在並行模式中進行動作的發動機的臺數比軸發模式多，從而並行模式的電力冗餘度比軸發模式高。又，在助推進模式中，主機17和電動動作的電動發電機19這兩臺機器產生推力。相對於此，在電氣推進模式中，電動動作的電動發電機19這一臺機器產生推力。因此在助推進模式中產生推力的機器的臺數比電氣推進模式多，從而助推進模式的推力冗餘度比電氣推進模式高。

又，當混合推進系統10中設置有圖5的斷路器27時，除了結構機器17、18、19的臺數之外，運轉模式的冗餘度還要考慮斷路器27的斷開和連結。例如，如圖5所示，當軸發模式的供給系統13與外部供電模式的供給系統13由斷路器27連接時，船內母線22的故障會影響到兩個供給系統13。因此，斷路器27的連接時的冗餘度低於斷開時的冗餘度。

而且，控制部14將所得的轉換前運轉模式設定的冗餘度與轉換後運轉模式設定的冗餘度進行比較。其結果是，如果轉換後運轉模式的冗餘度低於轉換前，則控制部14不會在存儲部15內將轉換前運轉模式和轉換後運轉模式的組合存儲為允許轉換運轉模式組合。

另外，運轉模式的冗餘度可分別通過推力和電力來判斷。因此，如果轉換後運轉模式的推力冗餘度低於轉換前運轉模式的推力冗餘度，或者轉換後運轉模式的電力冗餘度低於轉換前運轉模式的電力冗餘度，則判斷為轉換後的運轉模式的冗餘度低於轉換前。

根據上述結構，如果是一方運轉模式的冗餘度大於另一方運轉模式的冗餘度的運轉模式組合，則以一方運轉模式為轉換前運轉模式、且以另一方運轉模式為轉換後運轉模式的運轉模式組合不會被存儲為允許轉換運轉模式組合。由此，可以防止自動進行降低冗餘度的運轉模式的轉換，能夠切換到安全的運行模式。

又，運轉模式的冗餘度由控制部14求得，從而節省了操作者求出運轉模式的冗餘度的勞力，作業性優異。

另外，通過在實施形態7中執行實施形態1和6的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1和6相同的效果。實施形態7的混合推進系統10還可以具備圖5的斷路器27。由此，發揮與實施形態2相同的效果。實施形態7的混合推進系統10還可以具備圖6的顯示部28，可以在圖11所示的流程中執行圖7中步驟S5的處理、圖8中步驟S6的處理、或者圖9中步驟S6～S8的處理。由此，發揮分別與實施形態3～5的相同的效果。

（實施形態8）

根據實施形態8的船舶的混合推進系統10形成為以下結構：能夠經由操作臺23將允許轉換運轉模式組合存儲於存儲部15中，或者刪除存儲於存儲部15中的允許轉換運轉模式組合。圖12是示出根據實施形態8的混合推進系統10的框圖。如圖12所示，輸入部29與控制部14連接，例如可以採用鍵盤或觸摸板等，並且設置於操作臺23中。

控制部14按照通過輸入部29輸入的操作，將允許轉換運轉模式組合存儲於存儲部15中，或者從存儲部15中刪除允許轉換運轉模式組合。

例如，在實施形態7中不允許存儲轉換後運轉模式的冗餘度低於轉換前運轉模式的運轉模式組合。但是，船舶在遠洋航行時，即使短時間內機器發生故障，導致船舶出現撞擊事故的危險性也較低，因此混合推進系統10要求的冗餘度較低。在這樣的情況下，操作者利用輸入部29輸入轉換後運轉模式的冗餘度低於轉換前運轉模式的運轉模式組合。由此，控制部14根據來自輸入部29的要求，將轉換後運轉模式的冗餘度低於轉換前運轉模式的運轉模式組合作為允許轉換運轉模式組合存儲到存儲部15中。

另一方面，在為了支援石油鑽機而需要船舶保持其位置的情況下，機器發生故障也要維持船舶的位置保持力，因此混合推進系統10要求的冗餘度較高。這樣的情況下，操作者利用輸入部29，從已經存儲於存儲部15中的允許轉換運轉模式組合中，刪除轉換後運轉模式的冗餘度比所要求的運轉模式的冗餘度低的允許轉換運轉模式組合。由此，控制部14根據來自輸入部24的要求，將轉換後運轉模式的冗餘度比所要求的運轉模式的冗餘度低的允許轉換運轉模式組合從存儲部15刪除。

根據上述結構，按照通過輸入部29輸入的操作，能夠將允許轉換運轉模式組合存儲於存儲部15，或從存儲部15刪除。因此，能夠設定與以下條件對應的適當的運轉模式並進行自動轉換：根據船舶的作業內容或外界狀態而每天發生變化的冗餘度等條件。

另外，通過在實施形態8中執行實施形態1 、6和7的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1、6和7相同的效果。實施形態8的混合推進系統10還可以具備圖5的斷路器27。由此，發揮與實施形態2相同的效果。實施形態8的混合推進系統10還可以具備圖6的顯示部28，可以執行圖7～圖9的各步驟的處理。由此，發揮分別與實施形態3～5的相同的效果。

（實施形態9）

在根據實施形態9的船舶的混合推進系統10中，存儲部15還將故障前運轉模式、當前故障前運轉模式中機器的故障狀態、以及故障後運轉狀態的組合存儲為故障時轉換運轉模式組合。控制部14形成為以下結構：在機器發生故障時，自動轉換到與作為故障前運轉模式的當前運轉模式以及機器的故障狀態對應的故障時轉換運轉模式組合的故障後運轉模式。該故障時轉換運轉模式組合可以是操作者利用圖12的輸入部29手動存儲的，也可以是通過輸入部29以外的方法已儲存的。

即，存儲部15中，除了允許轉換運轉模式組合之外，還存儲有故障時轉換運轉模式組合。該故障時轉換運轉模式組合是結構機器17、18、19的故障狀態、故障前運轉模式以及故障後運轉模式的組合。作為結構機器17、18、19的故障狀態，例如可以舉出發生故障的結構機器17、18、19的種類、臺數、以及輸出。發生故障的結構機器17、18、19的種類有主機17、主發電機18、電動發電機19、僅電動發電機19的電動功能以及僅電動發電機19的發電功能。

根據結構機器17、18、19的故障狀態以及故障時的運轉模式，設定故障時允許自動轉換的轉換後運轉模式。例如，如果是電動發電機19的故障，則相對於使電動發電機19進行動作的轉換前運轉模式，轉換後運轉模式設定為使電動發電機19停止的運轉模式。該情況下，可以舉出圖3所示的從助推進模式到機械推進模式的轉換、以及從並行模式到機械推進模式的轉換。

圖13是示出控制實施形態9的船舶的混合推進系統10的一個示例的流程圖。在圖13所述的流程中，也執行圖4示出的實施形態1的各步驟S1～S4的處理。但是，在圖13所示的流程中，在步驟S1之後，判定是否故障（步驟S12），如果發生故障，則基於故障時轉換運轉模式組合選擇轉換後運轉模式（步驟S13）。

具體的，控制部14獲取所需推力和所需電力（步驟S1），並對結構機器17、18、19的故障進行監視（步驟S12）。如果結構機器17、18、19沒有發生故障（步驟S12：否），則控制部14計算燃料消耗率（步驟S2），並執行從當前運轉模式到燃料消耗率更優的運轉模式的轉換（步驟S3：是，步驟S4）。

另一方面，如果結構機器17、18、19發生了故障（步驟S12：是），控制部14選擇當前故障內容與故障狀態一致且當前運轉模式與轉換前運轉模式一致的故障時轉換運轉模式組合（步驟S13）。例如，當前運轉模式為助推進模式，且電動發電機19發生故障時，如圖3所示選擇從助推進模式轉換到機械推進模式的故障時轉換運轉模式組合。而且，控制部14執行從當前運轉模式向所選的故障時轉換運轉模式組合的轉換後運轉模式的轉換（步驟S4）。

根據上述結構，發生故障時允許自動轉換的運轉模式組合（故障時轉換運轉模式組合）儲存於存儲部15中。由此，故障時自動地轉換到與故障內容對應的運轉模式，因此可以實現迅速轉換到適當的運轉模式。

另外，在圖13的步驟S13中，在不考慮燃料消耗率的情況下選擇運轉模式的轉換，但是當存在多個選項時，可以在考慮燃料消耗率後選擇運轉模式的轉換。這時，如果發生故障（步驟S12：是），則控制部會計算燃料消耗率（步驟S2）。而且，控制部14選擇當前故障內容與故障狀態一致且當前運轉模式與轉換前運轉模式一致的故障時轉換運轉模式組合（步驟S13）。而且，控制部14執行從當前運轉模式向故障時轉換運轉模式組合的轉換後運轉模式的轉換（步驟S4）。

又，通過在實施形態9中執行實施形態1 、6和7的各步驟的處理，分別發揮與實施形態1、6和7相同的效果。根據實施形態9的混合推進系統10還可以具備圖5的斷路器27。由此，發揮與實施形態2相同的效果。根據實施形態9的混合推進系統10還可以具備圖6的顯示部28，可以執行圖7～圖9的各步驟的處理。由此，發揮分別與實施形態3～5的相同的效果。根據實施形態9的混合推進系統10還可以具備圖12的輸入部29。由此，發揮與實施形態8相同的效果。

另外，上述所有的實施形態，只要不相互排斥對方，即可相互組合。

根據上述說明，本領域技術人員能夠明了本發明的諸多改良和其他實施形態等。因此，上述說明僅作為示例性的解釋，旨在向本領域技術人員提供教導實施本發明的最優選的形態。在不脫離本發明的精神的範圍內，可以實質上變更其結構和/或功能的具體內容。

本發明的船舶的混合推進系統作為能夠迅速轉換到適當的運轉模式的船舶混合推進系統是有用的。

符號說明：

10 混合推進系統；

11 推進器；

14 控制部；

15 存儲部；

17 主機；

18 主發電機；

19電動發電機；

22 船內母線；

27 顯示部；

28斷路器；

29 輸入部。