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JP7368401B2 - Fuel cell control device, fuel cell control method and computer program - Google Patents
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JP7368401B2 - Fuel cell control device, fuel cell control method and computer program - Google Patents

Fuel cell control device, fuel cell control method and computer program Download PDF

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Description

本発明は、燃料電池制御装置、燃料電池制御方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a fuel cell control device, a fuel cell control method, and a computer program.

従来、燃料電池の制御技術として例えば特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1に記載された燃料電池制御技術では、船舶が転覆すると原燃料であるメタノールの液漏れを起こすことから、メタノールの液漏れを起こす前の船舶の傾斜を検出した時に燃料電池反応を停止させている。 Conventionally, the technology described in Patent Document 1, for example, is known as a fuel cell control technology. In the fuel cell control technology described in Patent Document 1, when a ship capsizes, methanol, which is the raw fuel, leaks, so the fuel cell reaction is stopped when the tilt of the ship is detected before the methanol leak occurs. I'm letting you do it.

特開2004-111212号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-111212

しかし、上述した特許文献1に記載された燃料電池制御技術では、船舶の傾斜の検出により船舶の転覆時の事故を未然に防止することはできるが、波高による船舶の事故の防止まではできない。操舵手が乗船して波高に応じて操舵する有人船舶では、ある程度の波高でも問題なく航行が可能であっても、操舵手が乗船しない自動操舵の無人船舶、特に無人の小型船舶では転覆する可能性がある。このため、高波による船舶の事故に適応することが望まれる。 However, with the fuel cell control technology described in Patent Document 1 mentioned above, although it is possible to prevent accidents when a ship capsizes by detecting the inclination of the ship, it is not possible to prevent accidents to the ship due to wave height. Even if a manned vessel with a helmsman on board steers the ship according to the wave height and can navigate without any problems even at a certain level of wave height, an unmanned vessel with automatic steering without a helmsman on board, especially a small unmanned vessel, may capsize. There is sex. Therefore, it is desirable to be able to adapt to ship accidents caused by high waves.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、船舶に搭載された燃料電池を制御する際に、高波による船舶の事故に適応することを図ることにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to adapt to ship accidents caused by high waves when controlling a fuel cell mounted on a ship.

(1)本発明の一態様は、船舶に搭載された燃料電池を制御する燃料電池制御装置において、前記船舶に搭載された加速度センサーと、前記加速度センサーにより検知された重力加速度に基づいて波高を算出する波高算出部と、前記波高に基づいて前記燃料電池を停止させる制御部と、を備える燃料電池制御装置である。
(2)本発明の一態様は、前記制御部は、所定の値以上の波高であると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、上記(1)の燃料電池制御装置である。
(3)本発明の一態様は、前記制御部は、所定の値以上の波高が所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、上記(2)の燃料電池制御装置である。
(4)本発明の一態様は、前記制御部は、前記波高に基づいて前記燃料電池を再起動させる、上記(1)の燃料電池制御装置である。
(5)本発明の一態様は、前記制御部は、所定の値以下の波高が所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を再起動させる、上記(4)の燃料電池制御装置である。
(6)本発明の一態様は、前記加速度センサーにより検知された前記船舶の前後方向及び左右方向の加速度に基づいて前記船舶の傾きを算出する傾き算出部をさらに備え、前記制御部は、前記傾きに基づいて前記燃料電池を停止させる、上記(1)から(5)のいずれかの燃料電池制御装置である。
(7)本発明の一態様は、前記制御部は、所定の値以上の傾きであると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、上記(6)の燃料電池制御装置である。
(8)本発明の一態様は、前記制御部は、所定の値以上の傾きが所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、上記(7)の燃料電池制御装置である。
(9)本発明の一態様は、前記制御部は、前記傾きに基づいて前記燃料電池を再起動させる、上記(6)の燃料電池制御装置である。
(10)本発明の一態様は、前記制御部は、所定の値以下の傾きが所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を再起動させる、上記(9)の燃料電池制御装置である。
(1) One aspect of the present invention is a fuel cell control device that controls a fuel cell mounted on a ship, in which wave height is determined based on an acceleration sensor mounted on the ship and gravitational acceleration detected by the acceleration sensor. The present invention is a fuel cell control device including a wave height calculation unit that calculates a wave height, and a control unit that stops the fuel cell based on the wave height.
(2) One aspect of the present invention is the fuel cell control device according to (1) above, wherein the control unit stops the fuel cell when determining that the wave height is equal to or higher than a predetermined value.
(3) One aspect of the present invention is the fuel cell control according to (2) above, wherein the control unit stops the fuel cell when it is determined that a wave height of a predetermined value or more continues for a predetermined time or longer. It is a device.
(4) One aspect of the present invention is the fuel cell control device according to (1) above, wherein the control unit restarts the fuel cell based on the wave height.
(5) One aspect of the present invention is the fuel cell according to (4) above, wherein the control unit restarts the fuel cell when determining that a wave height of a predetermined value or less continues for a predetermined time or more. It is a control device.
(6) One aspect of the present invention further includes an inclination calculation unit that calculates the inclination of the ship based on the longitudinal and lateral accelerations of the ship detected by the acceleration sensor, and the control unit The fuel cell control device according to any one of (1) to (5) above, which stops the fuel cell based on the inclination.
(7) One aspect of the present invention is the fuel cell control device according to (6) above, wherein the control unit stops the fuel cell when determining that the slope is greater than or equal to a predetermined value.
(8) One aspect of the present invention is the fuel cell control according to (7) above, wherein the control unit stops the fuel cell when it is determined that a slope of a predetermined value or more continues for a predetermined time or longer. It is a device.
(9) One aspect of the present invention is the fuel cell control device according to (6) above, wherein the control unit restarts the fuel cell based on the inclination.
(10) One aspect of the present invention is the fuel cell according to (9) above, wherein the control unit restarts the fuel cell when it is determined that the slope below a predetermined value continues for a predetermined time or more. It is a control device.

(11)本発明の一態様は、船舶に搭載された燃料電池を制御する燃料電池制御装置の燃料電池制御方法であって、前記燃料電池制御装置が、前記船舶に搭載された加速度センサーにより検知された重力加速度に基づいて波高を算出する波高算出ステップと、前記燃料電池制御装置が、前記波高に基づいて前記燃料電池を停止させる制御ステップと、を含む燃料電池制御方法である。 (11) One aspect of the present invention is a fuel cell control method for a fuel cell control device that controls a fuel cell mounted on a ship, wherein the fuel cell control device detects a fuel cell using an acceleration sensor mounted on the ship. This fuel cell control method includes a wave height calculation step of calculating a wave height based on the calculated gravitational acceleration, and a control step in which the fuel cell control device stops the fuel cell based on the wave height.

(12)本発明の一態様は、船舶に搭載された燃料電池を制御する燃料電池制御装置のコンピュータに、前記船舶に搭載された加速度センサーにより検知された重力加速度に基づいて波高を算出する波高算出ステップと、前記波高に基づいて前記燃料電池を停止させる制御ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。 (12) One aspect of the present invention is to provide a wave height that calculates a wave height based on gravitational acceleration detected by an acceleration sensor mounted on the ship, in a computer of a fuel cell control device that controls a fuel cell installed on the ship. This is a computer program for executing a calculation step and a control step of stopping the fuel cell based on the wave height.

本発明によれば、船舶に搭載された燃料電池を制御する際に、高波による船舶の事故に適応することができるという効果が得られる。 According to the present invention, when controlling a fuel cell mounted on a ship, it is possible to obtain the effect of being able to adapt to ship accidents caused by high waves.

一実施形態に係る船舶および燃料電池制御装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a ship and a fuel cell control device according to an embodiment. 一実施形態に係る燃料電池停止制御方法の手順の例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a fuel cell stop control method according to an embodiment. 一実施形態に係る燃料電池停止制御方法の手順の例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a fuel cell stop control method according to an embodiment. 一実施形態に係る燃料電池再起動制御方法の手順の例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a fuel cell restart control method according to an embodiment. 一実施形態に係る燃料電池再起動制御方法の手順の例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a fuel cell restart control method according to an embodiment.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、一実施形態に係る船舶および燃料電池制御装置の構成例を示すブロック図である。船舶1は、無人の船舶であってもよく、又は有人の船舶であってもよい。船舶1は、例えば、無人の小型船舶である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a ship and a fuel cell control device according to an embodiment. The vessel 1 may be an unmanned vessel or a manned vessel. The ship 1 is, for example, an unmanned small ship.

図1に示される船舶1において、加速度センサー11は、重力加速度と、船舶1の前後方向(船首船尾方向)の加速度と、船舶1の左右方向(右舷左舷方向)の加速度とをそれぞれ検知する。 In the ship 1 shown in FIG. 1, the acceleration sensor 11 detects gravitational acceleration, acceleration in the longitudinal direction (bow and stern direction) of the ship 1, and acceleration in the left-right direction (starboard and port directions) of the ship 1.

距離算出回路12は、波高算出機能(波高算出部)と、傾き算出機能(傾き算出部)とを有する。距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された重力加速度に基づいて波高を算出する。距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された船舶1の前後方向及び左右方向の加速度に基づいて船舶1の傾きを算出する。 The distance calculation circuit 12 has a wave height calculation function (wave height calculation section) and an inclination calculation function (inclination calculation section). The distance calculation circuit 12 calculates the wave height based on the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor 11. The distance calculation circuit 12 calculates the inclination of the ship 1 based on the longitudinal and lateral accelerations of the ship 1 detected by the acceleration sensor 11 .

制御装置13(制御部)は、船舶1に搭載された燃料電池14を制御する。制御装置13は、距離算出回路12が算出した波高に基づいて燃料電池14の制御を行う。また制御装置13は、距離算出回路12が算出した船舶1の傾きに基づいて燃料電池14の制御を行う。 The control device 13 (control unit) controls the fuel cell 14 mounted on the ship 1. The control device 13 controls the fuel cell 14 based on the wave height calculated by the distance calculation circuit 12. Further, the control device 13 controls the fuel cell 14 based on the inclination of the ship 1 calculated by the distance calculation circuit 12.

燃料電池14は、水素ガスボンベ16から水素ガス調整器15を介して供給される水素ガスと空気中の酸素を使用して発電する。燃料電池14は、船舶1の主電源であり、スクリュー19を駆動するスクリューモーター18等の各種の電気機器へ電力を常時供給する。制御装置13は、水素ガス調整器15及び燃料電池14に対して制御信号を出力することによって、燃料電池14の制御を行う。 The fuel cell 14 generates electricity using hydrogen gas supplied from a hydrogen gas cylinder 16 via a hydrogen gas regulator 15 and oxygen in the air. The fuel cell 14 is the main power source of the ship 1, and constantly supplies power to various electrical devices such as the screw motor 18 that drives the screw 19. The control device 13 controls the fuel cell 14 by outputting control signals to the hydrogen gas regulator 15 and the fuel cell 14 .

リチウムイオン電池17は、船舶1の予備電源であり、燃料電池14が停止した場合の電力供給源となる。なお、リチウムイオン電池17はリチウムイオン電池以外の蓄電池であってもよい。 The lithium ion battery 17 is a backup power source for the ship 1, and serves as a power supply source when the fuel cell 14 stops. Note that the lithium ion battery 17 may be a storage battery other than a lithium ion battery.

本実施形態においては、加速度センサー11と距離算出回路12と制御装置13とが燃料電池制御装置に対応する。 In this embodiment, the acceleration sensor 11, the distance calculation circuit 12, and the control device 13 correspond to a fuel cell control device.

次に図2-図5を参照して本実施形態に係る燃料電池制御方法を説明する。 Next, the fuel cell control method according to this embodiment will be explained with reference to FIGS. 2 to 5.

[燃料電池の停止制御方法]
図2,図3は、本実施形態に係る燃料電池停止制御方法の手順の例を示すフローチャートである。
[Fuel cell stop control method]
2 and 3 are flowcharts illustrating an example of the procedure of the fuel cell stop control method according to the present embodiment.

まず図2を参照して、波高に基づいた燃料電池停止制御方法を説明する。
(ステップS11)燃料電池14は起動された状態である。
First, with reference to FIG. 2, a fuel cell stop control method based on wave height will be described.
(Step S11) The fuel cell 14 is in an activated state.

(ステップS12)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された重力加速度を取得する。 (Step S12) The distance calculation circuit 12 acquires the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS13)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された重力加速度に基づいて波高を算出する。 (Step S13) The distance calculation circuit 12 calculates the wave height based on the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS14)制御装置13は、距離算出回路12が算出した結果の波高が所定の値(Xセンチメートル(cm))以上であるか否かを判断する。この判断の結果、Xcm以上である場合にはステップS15に進み、そうではない場合にはステップS12に戻る。 (Step S14) The control device 13 determines whether the wave height calculated by the distance calculation circuit 12 is equal to or greater than a predetermined value (X centimeters (cm)). As a result of this judgment, if it is equal to or greater than Xcm, the process advances to step S15, and if not, the process returns to step S12.

(ステップS15)制御装置13は、波高回数カウントを行う。 (Step S15) The control device 13 counts the number of wave heights.

(ステップS16)制御装置13は、波高回数カウントのカウント値が一定期間(Y秒間)に一定回数(Z回)以上であるか否かを判断する。この判断の結果、距離算出回路12が算出した結果の波高がXcm以上である回数がY秒間にZ回以上である場合にはステップS17に進み、そうではない場合にはステップS12に戻る。 (Step S16) The control device 13 determines whether the count value of the wave height count is greater than or equal to a certain number of times (Z times) in a certain period of time (Y seconds). As a result of this determination, if the number of times the wave height calculated by the distance calculation circuit 12 is equal to or greater than X cm is equal to or greater than Z times in Y seconds, the process advances to step S17; otherwise, the process returns to step S12.

(ステップS17)制御装置13は、燃料電池14を停止させる。これにより、高波により例えば転覆等の船体に損傷が及ぶような状況において、燃料電池14を停止させることができるので、燃料電池14の発火等の事故を未然に防ぐことが可能となる。 (Step S17) The control device 13 stops the fuel cell 14. As a result, the fuel cell 14 can be stopped in a situation where the hull is damaged due to high waves, such as capsizing, so it is possible to prevent accidents such as the fuel cell 14 catching fire.

なお、制御装置13は、距離算出回路12が算出した結果の波高が非常に大きい所定値(例えば船舶1が1つの波で転覆するほどの大きな波高)以上である場合には、波高回数カウントにかかわらず即時に燃料電池14を停止させてもよい。 In addition, if the wave height calculated by the distance calculation circuit 12 is equal to or higher than a very large predetermined value (for example, a wave height so large that the ship 1 capsizes with one wave), the control device 13 starts counting the number of wave heights. Regardless, the fuel cell 14 may be stopped immediately.

また、制御装置13は、段階的なXの値毎にYとZの組を格納する閾値テーブルを予め備え、距離算出回路12が算出した結果の波高に対応する「X,Y,Z」の組を閾値テーブルから取得して使用してもよい。 In addition, the control device 13 is provided with a threshold table in which sets of Y and Z are stored for each stepwise value of The set may be obtained from a threshold table and used.

次に図3を参照して、船舶1の傾きに基づいた燃料電池停止制御方法を説明する。
(ステップS21)燃料電池14は起動された状態である。
Next, with reference to FIG. 3, a fuel cell stop control method based on the inclination of the ship 1 will be described.
(Step S21) The fuel cell 14 is in an activated state.

(ステップS22)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された船舶1の前後方向及び左右方向の加速度を取得する。 (Step S22) The distance calculation circuit 12 acquires the longitudinal and lateral accelerations of the ship 1 detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS23)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された船舶1の前後方向及び左右方向の加速度に基づいて船舶1の傾きを算出する。 (Step S23) The distance calculation circuit 12 calculates the inclination of the ship 1 based on the longitudinal and lateral accelerations of the ship 1 detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS24)制御装置13は、距離算出回路12が算出した結果の船舶1の傾きが所定の値(P度)以上であるか否かを判断する。この判断の結果、P度以上である場合にはステップS25に進み、そうではない場合にはステップS22に戻る。 (Step S24) The control device 13 determines whether the inclination of the ship 1 calculated by the distance calculation circuit 12 is equal to or greater than a predetermined value (P degrees). As a result of this determination, if the degree is equal to or greater than P, the process advances to step S25, and if not, the process returns to step S22.

(ステップS25)制御装置13は、傾き時間カウントを行う。 (Step S25) The control device 13 counts the slope time.

(ステップS26)制御装置13は、傾き時間カウントのカウント時間が一定期間(Q秒)以上であるか否かを判断する。この判断の結果、距離算出回路12が算出した結果の船舶1の傾きがP度以上である時間がQ秒以上である場合にはステップS27に進み、そうではない場合にはステップS22に戻る。 (Step S26) The control device 13 determines whether the count time of the slope time count is equal to or longer than a certain period (Q seconds). As a result of this determination, if the time during which the inclination of the ship 1 calculated by the distance calculation circuit 12 is P degrees or more is Q seconds or more, the process advances to step S27, and if not, the process returns to step S22.

(ステップS27)制御装置13は、燃料電池14を停止させる。これにより、高波等の荒波により例えば転覆等の船体に損傷が及ぶような状況において、燃料電池14を停止させることができるので、燃料電池14の発火等の事故を未然に防ぐことが可能となる。 (Step S27) The control device 13 stops the fuel cell 14. As a result, the fuel cell 14 can be stopped in a situation where the hull is damaged due to rough waves such as high waves, such as capsizing, so it is possible to prevent accidents such as the fuel cell 14 catching fire. .

なお、制御装置13は、距離算出回路12が算出した結果の船舶1の傾きが非常に大きい所定値(例えば船舶1が1回の傾きで転覆するほどの大きな傾き)以上である場合には、傾き時間カウントにかかわらず即時に燃料電池14を停止させてもよい。 In addition, when the inclination of the ship 1 as a result of calculation by the distance calculation circuit 12 is equal to or greater than a very large predetermined value (for example, the inclination is so large that the ship 1 capsizes in one heel), the control device 13 The fuel cell 14 may be stopped immediately regardless of the slope time count.

また、制御装置13は、段階的なPの値毎にQを格納する閾値テーブルを予め備え、距離算出回路12が算出した結果の船舶1の傾きに対応する「P,Q」の組を閾値テーブルから取得して使用してもよい。 Further, the control device 13 is provided with a threshold table in which Q is stored for each stepwise value of P, and the set of "P, Q" corresponding to the inclination of the ship 1 calculated by the distance calculation circuit 12 is set as the threshold value. It may be obtained from the table and used.

また、距離算出回路12が前後方向の傾きと左右方向の傾きとを区別して算出する場合、「P,Q」の組を、前後方向の傾きと左右方向の傾きとに分けてそれぞれに設けてもよい。 In addition, when the distance calculation circuit 12 calculates the longitudinal inclination and the lateral inclination separately, the set of "P, Q" is divided into the longitudinal direction inclination and the horizontal direction inclination, and is provided respectively. Good too.

上記した波高に基づいた燃料電池停止制御方法と船舶1の傾きに基づいた燃料電池停止制御方法とを組み合わせて適用してもよい。 The fuel cell stop control method based on the wave height described above and the fuel cell stop control method based on the inclination of the ship 1 may be applied in combination.

[燃料電池の再起動制御方法]
図4,図5は、本実施形態に係る燃料電池再起動制御方法の手順の例を示すフローチャートである。
[Fuel cell restart control method]
4 and 5 are flowcharts illustrating an example of the procedure of the fuel cell restart control method according to the present embodiment.

まず図4を参照して、波高に基づいた燃料電池再起動制御方法を説明する。
(ステップS31)燃料電池14は停止された状態である。
First, a fuel cell restart control method based on wave height will be described with reference to FIG.
(Step S31) The fuel cell 14 is in a stopped state.

(ステップS32)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された重力加速度を取得する。 (Step S32) The distance calculation circuit 12 acquires the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS33)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された重力加速度に基づいて波高を算出する。 (Step S33) The distance calculation circuit 12 calculates the wave height based on the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS34)制御装置13は、距離算出回路12が算出した結果の波高が所定の値(Xacm)以下であるか否かを判断する。XaはX未満の値である。例えば、XaはXよりも十分小さい値である。この判断の結果、Xacm以下である場合にはステップS35に進み、そうではない場合にはステップS32に戻る。 (Step S34) The control device 13 determines whether the wave height calculated by the distance calculation circuit 12 is less than or equal to a predetermined value (Xacm). Xa is a value less than X. For example, Xa is a value sufficiently smaller than X. As a result of this judgment, if it is less than or equal to Xacm, the process advances to step S35, and if not, the process returns to step S32.

(ステップS35)制御装置13は、波高回数カウントを行う。 (Step S35) The control device 13 counts the number of wave heights.

(ステップS36)制御装置13は、波高回数カウントのカウント値が一定期間(Ya秒間)に一定回数(Za回)以上であるか否かを判断する。この判断の結果、距離算出回路12が算出した結果の波高がXacm以下である回数がYa秒間にZa回以上である場合にはステップS37に進み、そうではない場合にはステップS32に戻る。 (Step S36) The control device 13 determines whether the count value of the wave height count is greater than or equal to a certain number of times (Za times) in a certain period of time (Ya seconds). As a result of this determination, if the number of times that the wave height calculated by the distance calculation circuit 12 is less than or equal to Xacm is more than Za times in Ya seconds, the process advances to step S37; otherwise, the process returns to step S32.

(ステップS37)制御装置13は、燃料電池14を再起動させる。 (Step S37) The control device 13 restarts the fuel cell 14.

また、制御装置13は、段階的なXaの値毎にYaとZaの組を格納する閾値テーブルを予め備え、距離算出回路12が算出した結果の波高に対応する「Xa,Ya,Za」の組を閾値テーブルから取得して使用してもよい。 In addition, the control device 13 is provided with a threshold table in advance that stores sets of Ya and Za for each stepwise value of The set may be obtained from a threshold table and used.

次に図5を参照して、船舶1の傾きに基づいた燃料電池再起動制御方法を説明する。
(ステップS41)燃料電池14は停止された状態である。
Next, a fuel cell restart control method based on the inclination of the ship 1 will be described with reference to FIG.
(Step S41) The fuel cell 14 is in a stopped state.

(ステップS42)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された船舶1の前後方向及び左右方向の加速度を取得する。 (Step S42) The distance calculation circuit 12 acquires the longitudinal and lateral accelerations of the ship 1 detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS43)距離算出回路12は、加速度センサー11により検知された船舶1の前後方向及び左右方向の加速度に基づいて船舶1の傾きを算出する。 (Step S43) The distance calculation circuit 12 calculates the inclination of the ship 1 based on the longitudinal and lateral accelerations of the ship 1 detected by the acceleration sensor 11.

(ステップS44)制御装置13は、距離算出回路12が算出した結果の船舶1の傾きが所定の値(Pa度)以下であるか否かを判断する。PaはP未満の値である。例えば、PaはPよりも十分小さい値である。この判断の結果、Pa度以下である場合にはステップS45に進み、そうではない場合にはステップS42に戻る。 (Step S44) The control device 13 determines whether the inclination of the ship 1 calculated by the distance calculation circuit 12 is less than or equal to a predetermined value (Pa degrees). Pa is a value less than P. For example, Pa is a value sufficiently smaller than P. As a result of this determination, if the temperature is less than or equal to Pa degrees, the process proceeds to step S45, and if not, the process returns to step S42.

(ステップS45)制御装置13は、傾き時間カウントを行う。 (Step S45) The control device 13 counts the tilt time.

(ステップS46)制御装置13は、傾き時間カウントのカウント時間が一定期間(Qa秒)以上であるか否かを判断する。この判断の結果、距離算出回路12が算出した結果の船舶1の傾きがPa度以上である時間がQa秒以上である場合にはステップS47に進み、そうではない場合にはステップS42に戻る。 (Step S46) The control device 13 determines whether the count time of the slope time count is equal to or longer than a certain period (Qa seconds). As a result of this determination, if the time during which the inclination of the ship 1 calculated by the distance calculation circuit 12 is Pa degrees or more is Qa seconds or more, the process advances to step S47, and if not, the process returns to step S42.

(ステップS47)制御装置13は、燃料電池14を再起動させる。 (Step S47) The control device 13 restarts the fuel cell 14.

また、制御装置13は、段階的なPaの値毎にQaを格納する閾値テーブルを予め備え、距離算出回路12が算出した結果の船舶1の傾きに対応する「Pa,Qa」の組を閾値テーブルから取得して使用してもよい。 The control device 13 also includes a threshold table storing Qa for each stepwise value of Pa, and sets the set of "Pa, Qa" corresponding to the inclination of the ship 1 calculated by the distance calculation circuit 12 as the threshold value. It may be obtained from the table and used.

また、距離算出回路12が前後方向の傾きと左右方向の傾きとを区別して算出する場合、「Pa,Qa」の組を、前後方向の傾きと左右方向の傾きとに分けてそれぞれに設けてもよい。 In addition, when the distance calculation circuit 12 calculates the inclination in the longitudinal direction and the inclination in the left and right directions separately, the set of "Pa, Qa" is divided into the inclination in the longitudinal direction and the inclination in the left and right directions. Good too.

上記した波高に基づいた燃料電池再起動制御方法と船舶1の傾きに基づいた燃料電池再起動制御方法とを組み合わせて適用してもよい。 The fuel cell restart control method based on the wave height and the fuel cell restart control method based on the inclination of the ship 1 described above may be applied in combination.

[波高算出方法]
本実施形態に係る波高算出方法を説明する。距離算出回路12は、次の(1)式、(2)式及び(3)式により波高Hを算出する。なお、下付き文字の例えば「a」を「_a」と表記する場合がある。
[Wave height calculation method]
A wave height calculation method according to this embodiment will be explained. The distance calculation circuit 12 calculates the wave height H using the following equations (1), (2), and (3). Note that, for example, the subscript "a" may be written as "_a".

Figure 0007368401000001
Figure 0007368401000001

Figure 0007368401000002
Figure 0007368401000002

Figure 0007368401000003
Figure 0007368401000003

(1)式は、センサー座標系の加速度センサー値を絶対座標系へ変換するための回転行列を利用した座標変換式であって、センサー座標系の加速度センサー値から絶対座標系のZ軸方向の加速度値を算出するものである。(2)式は、絶対座標系のZ軸方向の加速度値から重力成分を除くための算出式であって、絶対座標系のZ軸方向の加速度値から重力成分を除去した加速度A_Zを算出するものである。(3)式は、上下方向の加速度値A_Zを2回積分することにより変位(波高H)を算出するものである。距離算出回路12は、(1)式、(2)式及び(3)式により、加速度センサー11の検出値に回転行列を用いて絶対座標系へ変換し、Z軸(上下方向)の加速度から上下方向の変位(波高H)を算出する。 Equation (1) is a coordinate conversion formula that uses a rotation matrix to convert the acceleration sensor value in the sensor coordinate system to the absolute coordinate system, and is a coordinate conversion formula that uses a rotation matrix to convert the acceleration sensor value in the sensor coordinate system to the Z-axis direction in the absolute coordinate system. This is to calculate the acceleration value. Equation (2) is a calculation formula for removing the gravity component from the acceleration value in the Z-axis direction of the absolute coordinate system, and calculates the acceleration A_Z by removing the gravity component from the acceleration value in the Z-axis direction of the absolute coordinate system. It is something. Equation (3) calculates the displacement (wave height H) by integrating the vertical acceleration value A_Z twice. The distance calculation circuit 12 converts the detected value of the acceleration sensor 11 into an absolute coordinate system using a rotation matrix according to equations (1), (2), and (3), and calculates the value from the Z-axis (vertical direction) acceleration. Calculate the vertical displacement (wave height H).

本実施形態によれば、船舶1に搭載された燃料電池14を制御する際に、高波による船舶1の事故に適応することができる。具体的には、高波により例えば転覆等の船体に損傷が及ぶような状況において、燃料電池14を停止させることができるので、燃料電池14の発火等の事故を未然に防ぐことが可能となる。これにより、燃料電池14を搭載した船舶1を安全に稼働させることに寄与することができる。 According to this embodiment, when controlling the fuel cell 14 mounted on the ship 1, it is possible to adapt to an accident of the ship 1 due to high waves. Specifically, the fuel cell 14 can be stopped in a situation where the hull is damaged due to high waves, such as capsizing, so it is possible to prevent accidents such as the fuel cell 14 catching fire. This can contribute to the safe operation of the ship 1 equipped with the fuel cell 14.

なお、これにより、例えば船舶運航サービスにおけるサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。 Furthermore, as this can improve the quality of services in ship navigation services, for example, it is possible to achieve Goal 9 of the Sustainable Development Goals (SDGs) led by the United Nations: Build resilient infrastructure and achieve sustainable industrialization. It will be possible to contribute to "promoting innovation and expanding innovation."

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like may be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、制御装置13は、船舶1の船内に侵入した水位を検出し、その検出値に基づいて燃料電池14を停止したり再起動したりする制御を行ってもよい。 For example, the control device 13 may detect the water level that has entered the interior of the ship 1, and may perform control such as stopping or restarting the fuel cell 14 based on the detected value.

また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Further, a computer program for realizing the functions of each device described above may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed. Note that the "computer system" here may include hardware such as an OS and peripheral devices.
Furthermore, "computer-readable recording media" refers to flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, writable non-volatile memories such as flash memory, portable media such as DVDs (Digital Versatile Discs), and media built into computer systems. A storage device such as a hard disk.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Furthermore, "computer-readable recording medium" refers to volatile memory (for example, DRAM (Dynamic It also includes those that retain programs for a certain period of time, such as Random Access Memory).
Further, the program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in a transmission medium. Here, the "transmission medium" that transmits the program refers to a medium that has a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Moreover, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Furthermore, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.

1…船舶、11…加速度センサー、12…距離算出回路、13…制御装置、14…燃料電池、15…水素ガス調整器、16…水素ガスボンベ、17…リチウムイオン電池、18…スクリューモーター、19…スクリュー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ship, 11... Acceleration sensor, 12... Distance calculation circuit, 13... Control device, 14... Fuel cell, 15... Hydrogen gas regulator, 16... Hydrogen gas cylinder, 17... Lithium ion battery, 18... Screw motor, 19... screw

Claims (12)

船舶に搭載された燃料電池を制御する燃料電池制御装置において、
前記船舶に搭載された加速度センサーと、
前記加速度センサーにより検知された重力加速度に基づいて波高を算出する波高算出部と、
前記波高に基づいて前記燃料電池を停止させる制御部と、
を備える燃料電池制御装置。
In a fuel cell control device that controls a fuel cell installed on a ship,
an acceleration sensor mounted on the ship;
a wave height calculation unit that calculates a wave height based on the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor;
a control unit that stops the fuel cell based on the wave height;
A fuel cell control device comprising:
前記制御部は、所定の値以上の波高であると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、
請求項1に記載の燃料電池制御装置。
The control unit stops the fuel cell when determining that the wave height is equal to or higher than a predetermined value.
The fuel cell control device according to claim 1.
前記制御部は、所定の値以上の波高が所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、
請求項2に記載の燃料電池制御装置。
The control unit stops the fuel cell when determining that a wave height of a predetermined value or more continues for a predetermined time or more.
The fuel cell control device according to claim 2.
前記制御部は、前記波高に基づいて前記燃料電池を再起動させる、
請求項1に記載の燃料電池制御装置。
The control unit restarts the fuel cell based on the wave height.
The fuel cell control device according to claim 1.
前記制御部は、所定の値以下の波高が所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を再起動させる、
請求項4に記載の燃料電池制御装置。
The control unit restarts the fuel cell when determining that a wave height of a predetermined value or less continues for a predetermined time or more.
The fuel cell control device according to claim 4.
前記加速度センサーにより検知された前記船舶の前後方向及び左右方向の加速度に基づいて前記船舶の傾きを算出する傾き算出部をさらに備え、
前記制御部は、前記傾きに基づいて前記燃料電池を停止させる、
請求項1から5のいずれか1項に記載の燃料電池制御装置。
further comprising an inclination calculation unit that calculates the inclination of the ship based on the longitudinal and lateral accelerations of the ship detected by the acceleration sensor,
The control unit stops the fuel cell based on the slope.
The fuel cell control device according to any one of claims 1 to 5.
前記制御部は、所定の値以上の傾きであると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、
請求項6に記載の燃料電池制御装置。
The control unit stops the fuel cell when determining that the slope is greater than or equal to a predetermined value.
The fuel cell control device according to claim 6.
前記制御部は、所定の値以上の傾きが所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を停止させる、
請求項7に記載の燃料電池制御装置。
The control unit stops the fuel cell when determining that a slope of a predetermined value or more continues for a predetermined time or more.
The fuel cell control device according to claim 7.
前記制御部は、前記傾きに基づいて前記燃料電池を再起動させる、
請求項6に記載の燃料電池制御装置。
The control unit restarts the fuel cell based on the slope.
The fuel cell control device according to claim 6.
前記制御部は、所定の値以下の傾きが所定の時間以上継続していると判断した場合に前記燃料電池を再起動させる、
請求項9に記載の燃料電池制御装置。
The control unit restarts the fuel cell when determining that the slope is below a predetermined value for a predetermined period of time or more.
The fuel cell control device according to claim 9.
船舶に搭載された燃料電池を制御する燃料電池制御装置の燃料電池制御方法であって、
前記燃料電池制御装置が、前記船舶に搭載された加速度センサーにより検知された重力加速度に基づいて波高を算出する波高算出ステップと、
前記燃料電池制御装置が、前記波高に基づいて前記燃料電池を停止させる制御ステップと、
を含む燃料電池制御方法。
A fuel cell control method of a fuel cell control device for controlling a fuel cell mounted on a ship, the method comprising:
a wave height calculation step in which the fuel cell control device calculates a wave height based on gravitational acceleration detected by an acceleration sensor mounted on the ship;
a control step in which the fuel cell control device stops the fuel cell based on the wave height;
A fuel cell control method including.
船舶に搭載された燃料電池を制御する燃料電池制御装置のコンピュータに、
前記船舶に搭載された加速度センサーにより検知された重力加速度に基づいて波高を算出する波高算出ステップと、
前記波高に基づいて前記燃料電池を停止させる制御ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
In the computer of the fuel cell control device that controls the fuel cells installed on the ship,
a wave height calculation step of calculating a wave height based on gravitational acceleration detected by an acceleration sensor mounted on the ship;
a control step of stopping the fuel cell based on the wave height;
A computer program for running.
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