專利名稱：自航船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自航船。本發(fā)明尤其涉及用于在出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的指定距離上航行的自航船。這樣的船例如為海船或河船。船例如為渡船類型或用于運(yùn)輸乘客或貨物的任何其 它船只。
背景技術(shù)：
自航船的問題之一在于其二氧化碳(X)2足跡和化石燃料成本。實(shí)際上，船通常以柴油機(jī)運(yùn)行。已知有多種可以替代柴油機(jī)的、用于船的系統(tǒng)。文獻(xiàn)WO 2005/012079描述了具有布置在船帆上的光電元件以及用于儲(chǔ)存由所述 元件收集的電力的電池和/或電容器的船。該船為不帶柴油機(jī)的休閑帆船類型，且不能在 定期航行的大尺寸的船諸如渡船的范圍內(nèi)推廣。文獻(xiàn)EP-B-I 341 694涉及配備有主柴油機(jī)以及電動(dòng)機(jī)的船，該電動(dòng)機(jī)由配備有 另一柴油機(jī)的發(fā)電機(jī)組供電。文獻(xiàn)EP-A-I 531 125描述了為獲得推進(jìn)而配備有電動(dòng)機(jī)的船，該電動(dòng)機(jī)由柴油 機(jī)和燃料電池供電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在獲得一種船，該船能夠部分地或完全地省去用于推進(jìn)該船的內(nèi)燃機(jī)。為此，本發(fā)明的第一目的在于，一種用于在出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的指定距離上航 行的自航船，該船包括至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)、至少一個(gè)主電源總線、推進(jìn)裝置、用于驅(qū)動(dòng) 所述推進(jìn)裝置的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及用于通過所述主電源總線為所述第一船載電網(wǎng)和 所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電的供電裝置，其中，所述供電裝置包括至少一個(gè)電容器組，該電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電 荷，通過所述主電源總線，提供等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)在指定距離上的標(biāo)稱供電 量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的至少5 %的比 例；以及設(shè)置在船上的電連接裝置，用以將所述電容器組連接至位于到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn) 處的另一電網(wǎng)上，從而在?？吭诘竭_(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙萜髦匦鲁潆?，?達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并用于為所述第一船載電網(wǎng)供電。本發(fā)明還涉及一種用于在出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的指定距離上航行的自航船，該船 包括至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)、至少一個(gè)主電源總線、推進(jìn)裝置、用于驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)裝置的至 少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、以及用于通過所述主電源總線為所述第一船載電網(wǎng)和所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電的供電裝置，其中，所述供電裝置包括至少一個(gè)電容器組，該電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電 荷，通過所述主電源總線，提供等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)在指定距離上的標(biāo)稱供電 量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的至少25%的比 例；以及設(shè)置在船上的電連接裝置，用以將所述電容器組連接至位于到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn) 處的另一電網(wǎng)上，從而在?？吭诘竭_(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙萜髦匦鲁潆?，?達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并用于為所述第一船載電網(wǎng)供電。本發(fā)明還涉及一種自航船，該船包括至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)5、至少一個(gè)主電源總 線11、104、推進(jìn)裝置3、用于驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)裝置3的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004、以及用于通 過所述主電源總線11、104為所述第一船載電網(wǎng)5和所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004供電的 供電裝置，其中，所述供電裝置包括至少一個(gè)電容器組10，該電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱 電荷，通過所述主電源總線11、104，提供所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)5在指定距離上的標(biāo) 稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量； 以及設(shè)置在船上的電連接裝置25、111，用以將所述電容器組10連接至位于到達(dá)點(diǎn)和 /或出發(fā)點(diǎn)上的另一電網(wǎng)上，從而在停靠在到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙萜鞒?電，以達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并用于為所述第一船載電網(wǎng)供電。本發(fā)明還涉及一種自航船，該船包括至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)5、至少一個(gè)主電源總 線11、104、推進(jìn)裝置3、用于驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)裝置3的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004、以及用于通 過所述主電源總線11、104為所述第一船載電網(wǎng)5和所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004供電的 供電裝置，其中，所述供電裝置包括至少一個(gè)電容器組10，所述電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo) 稱電荷，通過所述主電源總線11、104，至少臨時(shí)性地提供所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)5的 標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004的標(biāo)稱供電量；以及設(shè)置在船上的電連接裝置25、111，用以將所述電容器組10連接至位于到達(dá)點(diǎn)和 /或出發(fā)點(diǎn)處的另一電網(wǎng)上，從而在?？吭诘竭_(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙萜髦?新充電，以達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并為所述第一船載電網(wǎng)5供電。本發(fā)明還涉及一種自航船，該船包括至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)5、至少一個(gè)主電源總 線11、104、推進(jìn)裝置3、用于驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)裝置3的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004、以及用于通 過所述主電源總線11、104為所述第一船載電網(wǎng)5以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004供電 的供電裝置，
其中，所述供電裝置包括至少一個(gè)電容器組10，所述電容器組的電容量被設(shè)定成，對(duì)于船的移動(dòng)速度小于 或等于指定速度(該指定速度例如可以是5節(jié))的情況，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通 過所述主電源總線11、104，提供所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)5的標(biāo)稱供電量以及所述至少 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004的標(biāo)稱供電量；以及設(shè)置在船上的電連接裝置25、111，用以將所述電容器組10連接至位于該船的到 達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)處的另一電網(wǎng)上，從而在停靠在到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭?容器重新充電，以達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并為所述第一船載電網(wǎng)供電。例如，所述至少一個(gè)電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷， 通過所述主電源總線11、104，提供所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)5的標(biāo)稱供電量以及所述至 少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、1004的標(biāo)稱供電量的100%，從而允許航行例如在港內(nèi)、港口的進(jìn)入航 道(除地區(qū)規(guī)章外)以及在300米沿海地帶(從高潮線開始測量)，遭受到所施加的指定的 速度限制，例如約為5節(jié)。按照本發(fā)明的實(shí)施方式-船載連接裝置包括導(dǎo)線，所述導(dǎo)線能夠在船?？坑诔霭l(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處時(shí)，與 由位于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的機(jī)械裝置所帶有的外部導(dǎo)線相接觸，所述機(jī)械裝置用于彌 補(bǔ)高度差、彌補(bǔ)在船與出發(fā)點(diǎn)和/或達(dá)到點(diǎn)處的碼頭之間的距離、并在船和碼頭之間建立 電連接。-或者船載連接裝置包括由機(jī)械裝置所帶有的導(dǎo)線，所述機(jī)械裝置被設(shè)置成，使得 能夠彌補(bǔ)船與出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的碼頭之間的高度差，并能夠彌補(bǔ)船和碼頭之間的距 離，當(dāng)船?？坑诔霭l(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)時(shí)，所述機(jī)械裝置被設(shè)置成，使得能夠與設(shè)置在碼頭上 的電導(dǎo)線電連接。-船的連接裝置的導(dǎo)線被設(shè)置成，能夠在船?？坑诔霭l(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)時(shí)，與由位 于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)的至少一個(gè)受電弓帶有的外部導(dǎo)線相接觸，該受電弓能夠彌補(bǔ)高度 差，彌補(bǔ)船與出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的碼頭之間的距離，并在船和碼頭之間建立電連接。-電連接裝置設(shè)置在船上，用于將電容器組連接至位于到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)處的 另一電網(wǎng)上，從而在?？恐恋竭_(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙萜髦匦鲁潆?，以達(dá)到 其標(biāo)稱電荷，并為第一船載電網(wǎng)以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。-電容器組為超級(jí)電容器類型。-供電裝置包括至少一個(gè)發(fā)電機(jī)組，該發(fā)電機(jī)組用作輔助和緊急使用，且由船載燃 料儲(chǔ)備提供燃料的至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。-電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總 線，提供等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)在指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū) 動(dòng)電機(jī)允許在該指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的至少50%的比例，-電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總 線，提供大于或等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)在指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的100 %的比例。-電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線，提供大于或等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)在指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的130 %的比例。-電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總 線，提供大于或等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)在指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的260%的比例。-電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，提供被儲(chǔ)存的能 量，該被儲(chǔ)存的能量具有大于或等于以下Emin的值
Emin:= L-(2.T+ B)./j^.(0.453+0.4425C b - 0.2862C m_ 0.003467^ + 0.3696C ^-^2-p-V2-D其中L =船的水下船體的吃水線長度，單位為米，B =船的水下船體的吃水線寬度，單位為米，T =船的滿載吃水，單位為米，V =當(dāng)船處于最大排水量時(shí)可以保持的最大運(yùn)行速度，單位為米/秒，P =水的質(zhì)量密度，單位為噸/m3，DSPL =船的滿載排水量，單位為m3，cb =填充系數(shù)=DSPL/(LXBXT),Cwp =浮力系數(shù)，Aw =滿載吃水線面積，單位為m2，Cwp = Aw/(LXB),Cffl =主截面系數(shù)=橫向主截面/(BXT)；橫向主截面=滿載時(shí)船在吃水線下方的最大橫截面，單位為m2，D=指定距離，單位為米，對(duì)于船的每個(gè)船體，確定單位為焦耳的^llin，且在多船體的船的情況下，被儲(chǔ)存的 總能量等于為各船體所確定的能量的總和。-電容器組呈多個(gè)模塊的形式，每個(gè)模塊含有超級(jí)電容器型的部件，從而每個(gè)模塊 形成大于IOF的等效電容。-電容器組呈多個(gè)模塊的形式，每個(gè)模塊含有超級(jí)電容器型的部件，從而每個(gè)模塊 具有至少為25V的標(biāo)稱充電電壓。-電容器組呈多個(gè)模塊的形式，每個(gè)模塊含有超級(jí)電容器型的部件，從而每個(gè)模塊 具有至少為100V的標(biāo)稱充電電壓。-超級(jí)電容器所允許的標(biāo)稱循環(huán)次數(shù)大于或等于100000次。-電容器組包括用于將多個(gè)模塊串聯(lián)連接的裝置。-電容器組包括多個(gè)支路、用于將所述支路并行連接的裝置，每個(gè)支路包括多個(gè)模 塊，所述模塊能夠串聯(lián)連接。-船具有電路裝置，電路裝置的尺寸被設(shè)置成，能夠允許在小于或等于10分鐘的 時(shí)間內(nèi)從零電荷達(dá)到電容器組的標(biāo)稱電荷。-電容器組連接至所述直流總線，該直流總線連接到至少一個(gè)直流-交流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少一個(gè)直流-交流變流機(jī)的交流側(cè)連接至所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及 所述第一船載電網(wǎng)，以對(duì)所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述第一船載電網(wǎng)提供交流電，該直流 總線還連接到至少另一個(gè)直流-交流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少另一個(gè)直流-交流變流 機(jī)的第二交流側(cè)連接至用于與外部交流電源相連的輸入導(dǎo)線，用于對(duì)電容器重新充電。-或者，電容器組連接到至少第一直流-直流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少第一直 流-直流變流機(jī)的第二直流側(cè)連接至所述直流總線，該直流總線連接到至少一個(gè)直流-交 流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少一個(gè)直流-交流變流機(jī)的交流側(cè)連接至所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)和所述第一船載電網(wǎng)，以對(duì)所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述第一船載電網(wǎng)提供交流電， 該直流總線還連接至至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少一個(gè)直流-直流變 流機(jī)的第二直流側(cè)連接至用于與外部直流電源連接的輸入導(dǎo)線，用于為電容器重新充電。-或者，電容器組連接至至少第一直流-交流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少第一直 流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)連接至所述交流總線，電容器組還連接至至少第二直流-交 流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少第二直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)連接至用于與外部交 流電源相連的輸入導(dǎo)線，用于對(duì)電容器重新充電，并為船載電網(wǎng)供電，該交流總線直接連接 至第一船載電網(wǎng)，該交流總線連接至至少一個(gè)交流-交流變流機(jī)的第一交流側(cè)，該少一個(gè) 交流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)連接至所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以對(duì)該至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 提供交流電。-或者，電容器組連接至所述直流總線，該直流總線連接在至少一個(gè)直流-直流變 流機(jī)的第一輸入側(cè)，該至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)的第二直流輸出側(cè)連接至所述至少一個(gè) 直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以對(duì)該至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供直流電，該直流總線還連接在至少第一 直流-交流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少第一直流-交流變流機(jī)的交流側(cè)連接至所述第一 船載電網(wǎng)，以對(duì)該第一船載電網(wǎng)提供交流電，直流總線還連接在至少另一直流-交流變流 機(jī)的第一直流側(cè)，該至少另一直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)連接至用于與外部交流電源 相連的輸入導(dǎo)線，用于對(duì)電容器重新充電。-或者，電容器組連接在至少第一直流-交流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少第一直 流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)連接至所述交流總線，電容器組還連接在至少第二直流-交 流變流機(jī)的第一直流側(cè)，該至少第二直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)連接至用于與外部交 流源相連的輸入導(dǎo)線，用于對(duì)電容器重新充電，并為船載電網(wǎng)供電，該交流總線連接至至少 一個(gè)交流-直流變流機(jī)的第一交流側(cè)，該至少一個(gè)交流-直流變流機(jī)的第二直流側(cè)連接至 所述至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用以對(duì)該至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供直流電。-或者，電容器組10連接至至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)41的第一直流側(cè)42，該至 少一個(gè)直流-直流變流機(jī)41的第二直流側(cè)43連接至所述直流總線11，該直流總線與至少 一個(gè)直流-交流變流機(jī)13、16、19的第一直流側(cè)12、15、18相連，該至少一個(gè)直流-交流變 流機(jī)13、16、19的交流側(cè)14、17、20連接至所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4與所述第一船載電網(wǎng)5， 用以為所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4與所述第一船載電網(wǎng)5提供交流電，直流總線11還連接至 至少另一直流-交流變流機(jī)23的第一直流側(cè)22，該至少另一直流-交流變流機(jī)23的第二 交流側(cè)M連接至用于與外部交流電源100、S相連的輸入導(dǎo)線25，用于對(duì)電容器重新充電。-或者，電容器組10連接至至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)41的第一直流側(cè)42，該 至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)41的第二直流側(cè)43連接至所述直流總線11，該直流總線與至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)1005、1006的第一直流輸入側(cè)相連，該至少一個(gè)直流-直流變流 機(jī)1005、1006的第二直流輸出側(cè)連接至所述至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)1004，用于為該至少一 個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供直流電，直流總線11還連接至至少第一直流-交流變流機(jī)13的第一 直流側(cè)12，該至少第一直流-交流變流機(jī)13的交流側(cè)14連接至所述第一船載電網(wǎng)5，以對(duì) 該第一船載電網(wǎng)提供交流電，直流總線11還連接至至少另一直流-交流變流機(jī)23的第一 直流側(cè)22，該至少另一直流-交流變流機(jī)23的第二交流側(cè)M連接至用于與外部交流電源 100、S相連的輸入導(dǎo)線25，用于對(duì)電容器重新充電。-或者，總線11帶有直流電，電容器組10通過至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)41連接 至所述總線11。-為了給電容器重新充電，所述船載電連接裝置位于船的?？繀^(qū)域附近，且包括能 與互補(bǔ)的導(dǎo)線接觸的導(dǎo)線，所述互補(bǔ)的導(dǎo)線被保留在出發(fā)點(diǎn)和/或達(dá)到點(diǎn)處。-船的所謂的快速連接器被布置成，使得能夠在船靠岸時(shí)與所述外部電導(dǎo)線接觸， 所述外部電導(dǎo)線由位于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的臂或活動(dòng)受電弓保持。-固定在出發(fā)點(diǎn)附近位置的受電弓在船停靠于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)時(shí)，能與位于 支柱上的連接裝置(鏈狀物)的所述裸露導(dǎo)線接觸，該支柱位于船上的靠近?？奎c(diǎn)附近的 位置上。-或者，船的所謂的快速連接器由機(jī)械臂和/或活動(dòng)受電弓保持，且該快速連接器 被布置成，使得能夠在船靠岸時(shí)與位于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的所述外部導(dǎo)線接觸。


通過閱讀下面參考附圖的、僅給出作為非限制性示例的說明，可以更好地理解本 發(fā)明，附圖中-圖1示出根據(jù)第一實(shí)施方式的、以直流電總線和交流電推進(jìn)電機(jī)為基礎(chǔ)的的船 的整體電氣示意圖，-圖2示出根據(jù)第二實(shí)施方式的、以交流電總線和交流電推進(jìn)電機(jī)為基礎(chǔ)的船的 整體電氣示意圖，-圖3示出根據(jù)圖1的變型的、以直流電總線和直流電推進(jìn)電機(jī)為基礎(chǔ)的船的整體 電氣示意圖，-圖4示出根據(jù)圖2的變型的、以交流電總線和直流電推進(jìn)電機(jī)為基礎(chǔ)的船的整體 電氣示意圖，-圖5為根據(jù)本發(fā)明的船的連接裝置的一個(gè)實(shí)施方式的立體圖，-圖6為圖5的一部分的放大的立體圖，-圖7為圖5的變型的立體圖，-圖8為圖7的一部分的放大的立體圖，-圖9示出根據(jù)第三實(shí)施方式的、以直流電總線和交流電推進(jìn)電機(jī)為基礎(chǔ)的船的 整體電氣示意圖，-圖10示出根據(jù)第四實(shí)施方式的、以直流電總線和交流電推進(jìn)電機(jī)為基礎(chǔ)的船的 整體電氣示意圖。
具體實(shí)施例方式在附圖中，船1包括船體2和水中推進(jìn)裝置3諸如一個(gè)或多個(gè)螺旋推進(jìn)器3。推進(jìn)裝置3由一個(gè)或多個(gè)電機(jī)4推動(dòng)。船1還包括船載電網(wǎng)5，船載電網(wǎng)5包括例如照明設(shè)備5c、加熱設(shè)備5d、安全和導(dǎo) 航系統(tǒng)、機(jī)械控制裝置、生活空間以及除了用于推進(jìn)的一個(gè)或多個(gè)電機(jī)4之外的所有船載 電力設(shè)備。按照本發(fā)明，船載電網(wǎng)5和一個(gè)或多個(gè)推進(jìn)電機(jī)4由船載電容器組10以及可能的 發(fā)電機(jī)組提供電力。電容器組10的電容量被設(shè)定成能夠提供與在出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的航程的指定 距離上推進(jìn)船1相對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱電容量的5%到100%，該到達(dá)點(diǎn)可以不同于或等同于該出發(fā)
點(diǎn)ο電容器組10的電容量和標(biāo)稱電荷被計(jì)算成，使得在向船的一個(gè)或多個(gè)推進(jìn)電機(jī)4 供電方面能夠提供5%到100%比例R的持久力，且使得能夠提供航程中船載電網(wǎng)5的電力 消耗。通常，5%彡R彡100%。尤其是，R彡25%，或R彡50%。為了更加安全，100%彡R彡130%或130%彡R彡260%，或100%彡R彡260%, 或R > 260%，考慮到100%對(duì)應(yīng)于從出發(fā)點(diǎn)至到達(dá)點(diǎn)的單程，或從到達(dá)點(diǎn)至出發(fā)點(diǎn)的回程， 30%對(duì)應(yīng)于單程的安全余量，200%對(duì)應(yīng)于往返航程，60%對(duì)應(yīng)于往返航程的安全余量。特別地，電容器組10包括超級(jí)電容器類型的組件，所述組件能夠在?？科陂g可用 的有限時(shí)間內(nèi)十分快速地充電，隨后在從出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)貫穿期間緩慢放電。電容器 組10例如被分成多個(gè)不同的模塊，各模塊具有不同的外殼。因此，電容器組10包括例如多 排超級(jí)電容器。針對(duì)用于在固定的指定距離上航行的船，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定的示例如下-對(duì)于2300噸、約100米長、需要在2至3海里的指定距離上以約12至13節(jié)的速 度運(yùn)送350名乘客、115輛轎車和10輛重型卡車的渡船，在該指定距離上單程需要185kWh 的能量；-考慮到出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)處的風(fēng)力、波浪及索具，增加30%的余量，這使得待存儲(chǔ) 在電容器中的標(biāo)稱能量為MOkWh ；-一個(gè)或多個(gè)電機(jī)4的電壓為500V到1000V，典型地為690V ；-使用沈50個(gè)電容器模塊形成電容器組10，每個(gè)模塊具有63F的電容量，這些模 塊具有2520F的等效電容量；每個(gè)模塊的標(biāo)稱電壓為125V ；這些電容器模塊在2300噸的渡 船中具有150噸重。-基于電容量為3000F、運(yùn)行電壓為2.7V的B00STCAP BCAP3000型超級(jí)電容器，超 級(jí)電容器模塊例如是MAXWELL TECHNOLOGIES公司的目錄號(hào)為BM0D0063-125V的模塊，每個(gè) 超級(jí)電容器模塊具有63F的標(biāo)稱電容量以及125V的標(biāo)稱工作電壓。-該類型的電容器能夠在約5分鐘內(nèi)被充電至其標(biāo)稱充電電壓。在出發(fā)點(diǎn)和到達(dá) 點(diǎn)處?？康臅r(shí)間可被用來裝載和卸載乘客和車輛。-該參數(shù)設(shè)定考慮了在出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的航程約為12分鐘，以及用于?？恐?出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)的共2至3分鐘的操縱時(shí)間。
-該示例的電容器組10使得20分鐘的完整循環(huán)能夠完成，這樣使得能夠在2至3 海里的指定距離上航行，并允許電容器重新充電，用于進(jìn)行新的循環(huán)。當(dāng)然，船也可以不是用來在指定距離上航行的船。當(dāng)然，可以使用電容器組，以僅走完指定距離的一部分，而通過設(shè)置在船上的一個(gè) 或多個(gè)柴油機(jī)的供電，走完剩余的距離。可以在船上設(shè)置用于在電容器組10供電和柴油機(jī) 供電之間切換的系統(tǒng)。特別地，一種可能是，僅在走完進(jìn)港的一段距離和/或出港的一段距 離時(shí)，即僅在靠近港口的區(qū)域中，只由電容器組10供電，以避免由柴油機(jī)所導(dǎo)致的污染。該 區(qū)域例如距離港口不到1海里，例如約0. 3海里。電容器組10例如被用來對(duì)低速移動(dòng)供電， 例如低于指定速度，指定速度可以約為5節(jié)，該速度通常符合在港口、進(jìn)港航道和沿海地帶 的速度限制。在圖1的實(shí)施方式中，電容器組10直接連接至直流電總線11。直流電總線11連 接至第一直流-交流DC-AC變流機(jī)13的第一直流DC側(cè)12，第一 DC-AC變流機(jī)的第二交流 AC側(cè)14連接至船載電網(wǎng)5。直流電總線11連接至第二直流-交流DC-AC變流機(jī)16的第 一直流DC側(cè)15，第二 DC-AC變流機(jī)的第二交流AC側(cè)17連接至電機(jī)4，以為該電機(jī)4提供 交流電，從而驅(qū)動(dòng)第一推進(jìn)螺旋槳3旋轉(zhuǎn)。在設(shè)置另一推進(jìn)螺旋槳3的情況下，直流電總線 11連接至第三直流-交流DC-AC變流機(jī)19的第一直流DC側(cè)18，第三DC-AC變流機(jī)的第二 交流AC側(cè)20連接至另一電機(jī)4，以為該另一電機(jī)4提供交流電，從而驅(qū)動(dòng)另一推進(jìn)螺旋槳 3旋轉(zhuǎn)。在船1上，直流電總線11還被電導(dǎo)線21連接至第四直流-交流DC-AC變流機(jī)23 的第一直流DC側(cè)22，第四DC-AC變流機(jī)的第二交流AC側(cè)M連接至載有交流電的第二電導(dǎo) 線25。當(dāng)船位于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處時(shí)，這些電導(dǎo)線25被連接至交流電源。為此，包括例如碼頭的出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)包括岸上電網(wǎng)S，岸上電網(wǎng)S能夠在未 納入船內(nèi)的外部輸出導(dǎo)線100上提供交流電。當(dāng)船?？吭谂鋫溆羞@些輸出導(dǎo)線100的出發(fā) 點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處時(shí)，將導(dǎo)線25連接至輸出導(dǎo)線100，以從位于該出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的 電源接收交流電。圖1示出在所述狀態(tài)下的船。然后，由輸出導(dǎo)線100提供的電流將電容 器組10再充電至其標(biāo)稱電荷，并為第一船載電網(wǎng)5和驅(qū)動(dòng)電機(jī)4供電。隨后，將導(dǎo)線25與 輸出導(dǎo)線100斷開連接，船隨后駛離該出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)。在圖2的實(shí)施方式中，電容器組10連接至第一直流-交流DC-AC變流機(jī)102的第 一直流DC側(cè)101，第一 DC-AC變流機(jī)的第二交流AC側(cè)103連接至交流電總線104。交流電 總線104直接連接至船載電網(wǎng)5。交流電總線104連接至第二交流-交流AC-AC變流機(jī)106 的第一交流AC側(cè)105，第二 AC-AC變流機(jī)的第二交流AC側(cè)107連接至電機(jī)4，以為該電機(jī) 4提供交流電，從而驅(qū)動(dòng)第一推進(jìn)螺旋槳3旋轉(zhuǎn)。在設(shè)置另一推進(jìn)螺旋槳3的情況下，交流 電總線104連接至第三交流-交流AC-AC變流機(jī)109的第一側(cè)108，第三AC-AC變流機(jī)的 第二交流AC側(cè)110連接至另一電機(jī)4，以為該另一電機(jī)4提供交流電，從而驅(qū)動(dòng)另一推進(jìn) 螺旋槳3旋轉(zhuǎn)。電容器組10還連接至第二直流-交流DC-AC變流機(jī)122的第一直流DC側(cè) 121，第二 DC-AC變流機(jī)的第二交流AC側(cè)123連接至電導(dǎo)線111。當(dāng)船?？吭诔霭l(fā)點(diǎn)和/或 到達(dá)點(diǎn)期間，電導(dǎo)線111被連接至位于該出發(fā)點(diǎn)和/或該到達(dá)點(diǎn)處的輸出導(dǎo)線100。圖3是圖1的變型，其中，一個(gè)或多個(gè)交流電電機(jī)4被一個(gè)或多個(gè)直流電機(jī)1004 取代，且其中，變流機(jī)16、20被位于直流電總線11與一個(gè)或多個(gè)直流電機(jī)1004之間的一個(gè)或多個(gè)斬波型直流-直流DC-DC變流機(jī)1005、1006取代，以將直流電總線11的直流電壓轉(zhuǎn) 化成用于操作一個(gè)或多個(gè)直流電機(jī)1004的可變直流電壓。圖4是圖2的變型，其中，一個(gè)或多個(gè)交流電電機(jī)4被一個(gè)或多個(gè)直流電機(jī)1004 取代，且其中，變流機(jī)106、109被位于交流電總線104與一個(gè)或多個(gè)直流電機(jī)4之間的一個(gè) 或多個(gè)交流-直流AC-DC變流機(jī)1007、1012 (例如一個(gè)或多個(gè)整流器)取代，以向一個(gè)或多 個(gè)電機(jī)1004提供可變直流電壓。交流-直流AC-DC變流機(jī)1007的交流AC側(cè)1008連接至 交流電總線104。交流-直流AC-DC變流機(jī)1007的直流DC側(cè)1009連接至驅(qū)動(dòng)第一推進(jìn)螺 旋槳3旋轉(zhuǎn)的第一直流電機(jī)1004。交流-直流AC-DC變流機(jī)1012的交流AC側(cè)1010連接 至交流電總線104。交流-直流AC-DC變流機(jī)1012的直流DC側(cè)1011連接至驅(qū)動(dòng)第二推進(jìn) 螺旋槳3旋轉(zhuǎn)的第二直流電機(jī)1004。在另一實(shí)施方式中，變流機(jī)23或122不在船上，而是位于輸出導(dǎo)線100的上游。在 該實(shí)施方式中，導(dǎo)線100直接向直流電總線11供電。圖5示出連接裝置25、111和100的實(shí)施方式之一。位于船上的連接導(dǎo)線25、111例如設(shè)置在位于船1的船尾和/或船首的支桿或支 柱140上、在左舷和/或右舷一側(cè)，例如在圖5的船尾加和船首2b的左舷和右舷兩側(cè)上， 當(dāng)靠岸時(shí)，支柱140轉(zhuǎn)向出發(fā)點(diǎn)PD和/或到達(dá)點(diǎn)PA(圖5中，未按比例示出地點(diǎn)PA和PD 之間的距離)。連接至電源S的輸出導(dǎo)線100例如為受電弓型。位于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)的連接裝置包括裝置202，其例如呈接線柱202的形式， 支撐至少一個(gè)受電弓203。例如，在圖5中，設(shè)置均支撐受電弓203的兩根接線柱202，從 而每根接線柱與相連的支柱140的導(dǎo)線25或111接觸。當(dāng)然，可以設(shè)置任意數(shù)量的支柱 140-受電弓203對(duì)，該數(shù)量至少等于一。圖6是位于船上的支柱140以及由固定在出發(fā)點(diǎn)或到達(dá)點(diǎn)的接線柱202支承的受 電弓203的放大圖。受電弓203包括相對(duì)于海岸朝向外部的導(dǎo)線204，這些導(dǎo)線204被連接 至輸出導(dǎo)線100，輸出導(dǎo)線本身被連接至岸上交流電源S。受電弓203例如被設(shè)置在船要停 靠的碼頭或上船和下船的跳板207上，如圖5所示。船的支柱140支撐用于在靠岸時(shí)將導(dǎo)線25、111連接至受電弓203的連接裝置。這些連接裝置例如由固定在船前部或后部的支柱140的前方的兩根裸露的且分 離的導(dǎo)線(鏈狀物)130、131構(gòu)成，允許受電弓203的導(dǎo)體204在導(dǎo)線130、131上滑動(dòng)，并 補(bǔ)償歸因于船的裝載量和水面的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的船的運(yùn)動(dòng)。裸導(dǎo)線130和131在具有指定高 度的范圍132上延伸，所以受電弓的導(dǎo)線204可以隨著船的運(yùn)動(dòng)而在所述高度范圍132內(nèi) 上升和下降。受電弓通過促使其導(dǎo)線204施加到導(dǎo)線130和131上，使得這些導(dǎo)線204能 夠隨著船的運(yùn)動(dòng)而相對(duì)于接線柱202水平移動(dòng)。隨著船的運(yùn)動(dòng)，受電弓還賦予其導(dǎo)線204 相對(duì)于接線柱202在高度上的自由角度。一旦船靠岸，船1的導(dǎo)線130和131便持續(xù)地與受電弓203的導(dǎo)線204接觸，用于 在指定的時(shí)間內(nèi)由電源S對(duì)電容器組10重新充電。電源S供給導(dǎo)線25、111的交流電是高 壓交流電，帶有例如約20000V的均方根電壓。受電弓能夠調(diào)節(jié)船的前后運(yùn)動(dòng)，以及水的運(yùn) 動(dòng)。接線柱202例如被設(shè)置在碼頭207的側(cè)向延伸部205上。例如，設(shè)有兩個(gè)側(cè)向延伸部 205和206，在該兩個(gè)側(cè)向延伸部之間為碼頭上用于乘客和/或車輛上船和下船的區(qū)域207， 該兩個(gè)延伸部205和206之間的距離大于船在其船尾和/或其船首的寬度，用于使船尾或船首?？恐链a頭207。圖7和圖8示出圖6和圖7的變型，其中，接線柱202可以相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)PD和/ 或到達(dá)點(diǎn)PA移動(dòng)。接線柱202設(shè)置在浮子200上，浮子200穿過固定至海岸的導(dǎo)引物201。 導(dǎo)引物201將接線柱在水平坐標(biāo)上保持就位，隨著浮子200所在的水面W的運(yùn)動(dòng)，在高度上
有一定的自由度。在另一實(shí)施方式中，上述受電弓可以設(shè)置在船上，導(dǎo)線25或111在船上連接至受 電弓203的導(dǎo)線204，導(dǎo)線130、131連接至電源S并被設(shè)置在出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處。在另一實(shí)施方式中，連接裝置25、111和100還可以為在船上和/或碼頭上的機(jī)器 人或者機(jī)械臂的形式。所使用的超級(jí)電容或超級(jí)電容器或模塊具有大于或等于100000，甚至500000或 1000000的容許循環(huán)次數(shù)。在電容器組10中所使用的超級(jí)電容具有的優(yōu)點(diǎn)是大量可用的充 電或放電的工作循環(huán)次數(shù)，在上述提到的尺寸設(shè)定的示例中為1百萬次。這提高了船的電源的壽命。因此，在需要每天航行25個(gè)來回，即50個(gè)航程的渡船 的情況下，電容器組的壽命約為30年。所使用的超級(jí)電容或超級(jí)電容器或模塊與船載電路一起使用，對(duì)于該船，船載電 路的尺寸被設(shè)定成，使得能在小于或等于10分鐘，甚至小于或等于5分鐘或3分鐘的時(shí)間 內(nèi)達(dá)到標(biāo)稱電荷，從而在?？恐脸霭l(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)期間可以進(jìn)行充電。位于出發(fā)點(diǎn)和/ 或達(dá)到點(diǎn)的電路尺寸也被設(shè)定成允許該充電時(shí)間，具有變壓器，該變壓器的尺寸被設(shè)定成， 足以達(dá)到連接裝置。模塊例如串聯(lián)布置，以能達(dá)到所需要的完全充電電壓，例如在上述數(shù)值示例中為 直流960V，其中，8個(gè)模塊串聯(lián)布置，每個(gè)模塊提供120V到125V。例如，至少兩個(gè)或三個(gè)模 塊串聯(lián)布置。在電容器組10中，一些支路例如并行布置，其中每個(gè)支路中具有至少兩個(gè)或 三個(gè)串聯(lián)模塊，例如在上述數(shù)值示例中，有320個(gè)支路，每個(gè)支路具有8個(gè)串聯(lián)模塊。參考附圖描述的連接裝置能夠確保船的快速連接，用于對(duì)電容器進(jìn)行重新充電。 在一個(gè)實(shí)施方式中，船包括至少一個(gè)用作輔助和用于緊急情況的使用的柴油機(jī)，以及足以 護(hù)航和處理海上危險(xiǎn)災(zāi)害的備用燃料。在出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的指定航程上正常航行的情況下，超級(jí)電容器組10的大 小可被設(shè)定成，能提供航程所需的全部能源。柴油機(jī)可以成為電容器組10、電源總線11或 104、以及船載系統(tǒng)5供電的輔助或緊急備用，但柴油機(jī)不是唯一的主電源。根據(jù)一實(shí)施方 式，船還配備有可以為電源總線11和船載電網(wǎng)5供電的至少一個(gè)發(fā)電機(jī)組。與由以礦物燃料為基礎(chǔ)的柴油機(jī)推進(jìn)的船相比，該船可以在指定航程上由碼頭提 供的電力作為主電源。這將顯著減少船的二氧化碳足跡，并將顯著地降低柴油機(jī)的燃料成 本。按照本發(fā)明，供電裝置包括電容器組10，電容器組的電容量被設(shè)定成，能夠在其標(biāo) 稱電荷下，提供船在指定距離上所需能量的至少25%。當(dāng)?？坑诖a頭時(shí)，為了將電容器重新充電至其標(biāo)稱電荷以向電源總線11或104和 船載電網(wǎng)5供電，船本身連接至位于到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)的另一電網(wǎng)上。在前面，電容器組10可以通過至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)連接至電路的其余部 分。
圖9的實(shí)施方式類似于圖1的實(shí)施方式，具有相同的構(gòu)成部件，但在電容器組10 和直流總線11之間另外具有一直流-直流變流機(jī)41。直流-直流變流機(jī)41包括連接至電 容器組10的第一直流側(cè)42以及連接至直流總線11的第二直流側(cè)43。直流-直流變流機(jī) 43提供電容器組10與主直流分配總線11之間的接觸，電容器組的電壓隨其充電程度而變 化，而主直流分配總線11具有固定電壓。在圖1至圖4的情況下，電容器組10直接連接至 主直流分配總線11，連接至該主分配總線的各變流器必須考慮到在電容器組10充電和放 電期間總線11的電壓變化而進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖10的實(shí)施方式類似于圖3的實(shí)施方式，具有相同的構(gòu)成部件，但在電容器組10 和直流總線11之間另外具有一直流-直流變流機(jī)41。直流-直流變流機(jī)41包括連接至電 容器組10的第一直流側(cè)42以及連接至直流總線11的第二直流側(cè)43。在圖2和圖4中，電容器組10還可以通過至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)連接至直 流-交流變流機(jī)102和122。
權(quán)利要求
1.一種自航船，該船包括至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)(5)；至少一個(gè)主電源總線(11、 104)；推進(jìn)裝置(3)；用于驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)裝置(3)的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004)；以及用 于通過所述主電源總線(11、104)為所述第一船載電網(wǎng)(5)和所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4、 1004)供電的供電裝置，其中，所述供電裝置包括至少一個(gè)電容器組(10)，所述電容器組具有的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的 標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線(11、104)，至少臨時(shí)性地提供所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng) (5)的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004)的標(biāo)稱供電量；以及設(shè)置在船上的電連接裝置(25、111)，用于將所述電容器組(10)連接至位于船的到達(dá) 點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)處的另一電網(wǎng)上，從而在停靠在到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙?器重新充電，以達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并為所述第一船載電網(wǎng)( 供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船，其中，所述船被指派在位于出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的指定 距離上航行，所述至少一個(gè)電容器組(10)具有的電容量被設(shè)定成，使得能夠以所述電容器 的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線(11)，提供等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)(5)在所述 指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004)允許在所述指定距離上航 行的供電量的至少25%的比例㈨，設(shè)置在船上的電連接裝置05、111)用于將電容器組(10)連接至位于船的到達(dá)點(diǎn)和 /或出發(fā)點(diǎn)處的另一電網(wǎng)上，從而在?？吭谒龅竭_(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙?器重新充電，以達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并且為所述第一船載電網(wǎng)( 供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船，其中，所述船被指派在位于出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)之間的指定 距離上航行，所述至少一個(gè)電容器組(10)具有的電容量被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo) 稱電荷，通過所述主電源總線(11)，提供等于所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)( 在所述指定 距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004)允許在所述指定距離上航行的 標(biāo)稱供電量的至少5%的比例(R)，設(shè)置在船上的電連接裝置05、111)用以將所述電容器組(10)連接至位于所述到達(dá)點(diǎn) 和/或出發(fā)點(diǎn)處的另一電網(wǎng)，從而在停靠在所述到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙?器重新充電，以達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并為所述第一船載電網(wǎng)( 供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船，其中，所述至少一個(gè)電容器組(10)具有的電容量被設(shè)定 成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線(11、104)，提供所述至少一個(gè)第一 船載電網(wǎng)( 在所述指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004)允許 在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船，其中，所述至少一個(gè)電容器組(10)具有的電容量被設(shè)定 成，對(duì)于船的移動(dòng)速度小于或等于確定的限制速度的情況，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷， 通過所述主電源總線(11、104)，提供所述至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)( 的標(biāo)稱供電量以及所 述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004)的標(biāo)稱供電量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船，其中，所述確定的限制速度為5節(jié)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，船上的所述連接裝置包括導(dǎo)線(130、 131)，所述導(dǎo)線能夠在船?？坑诔霭l(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處時(shí)，與由位于所述出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá) 點(diǎn)處的機(jī)械裝置所帶有的外部導(dǎo)線(204)相接觸，所述機(jī)械裝置用于彌補(bǔ)高度差、彌補(bǔ)在船與出發(fā)點(diǎn)和/或達(dá)到點(diǎn)處的碼頭之間的距離、并在船和碼頭之間建立電連接。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的船，其中，船的所述連接裝置的導(dǎo)線(130、 131)被設(shè)置成，使得能夠在船?？坑诔霭l(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)時(shí)，與由位于出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn) 處的至少一個(gè)受電弓(20 帶有的外部導(dǎo)線(204)相接觸，所述受電弓能夠彌補(bǔ)高度差、彌 補(bǔ)船與出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的碼頭之間的距離、并在船和碼頭之間建立電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的船，其中，船上的所述連接裝置包括由機(jī)械裝置 帶有的導(dǎo)線，所述機(jī)械裝置被設(shè)置成，使得能夠彌補(bǔ)船與出發(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處的碼頭之 間的高度差，并能夠彌補(bǔ)船和碼頭之間的距離，當(dāng)船?？坑诔霭l(fā)點(diǎn)和/或到達(dá)點(diǎn)處時(shí)，所述 機(jī)械裝置被設(shè)置成，使得能夠與設(shè)置在碼頭上的外部導(dǎo)線電連接。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電連接裝置05、111)被設(shè)置在 船上，用于將所述電容器組(10)連接至位于船的到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)處的另一電網(wǎng)上，從 而在?？恐了龅竭_(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)⑺鲭娙萜髦匦鲁潆?，以達(dá)到其標(biāo)稱電 荷，并為所述第一船載電網(wǎng)(5)以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004)供電。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)為超級(jí)電容器類型。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述供電裝置包括至少一個(gè)發(fā)電機(jī) 組，該發(fā)電機(jī)組用作輔助和用于緊急使用，且由船載燃料儲(chǔ)備提供燃料的至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī) 驅(qū)動(dòng)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)具有的電容量被 設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線(11)，提供至少所述至少一個(gè) 第一船載電網(wǎng)( 在所述指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)G、1004) 允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的等于50%的比例(R)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)具有的電容量 被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線(11)，提供大于或等于所述 至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)( 在所述指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī) (4,1004)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的100%的比例㈨。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)具有的電容量 被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線(11)，提供大于或等于所述 至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)( 在所述指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī) (4,1004)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的130%的比例㈨。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)具有的電容量 被設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，通過所述主電源總線(11)，提供大于或等于所述 至少一個(gè)第一船載電網(wǎng)( 在所述指定距離上的標(biāo)稱供電量以及所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī) (4,1004)允許在所述指定距離上航行的標(biāo)稱供電量的沈0%的比例㈨。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)具有的電容量被 設(shè)定成，能夠以所述電容器的標(biāo)稱電荷，提供被儲(chǔ)存的能量，該被儲(chǔ)存的能量具有大于或等 于以下^llin的值
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)呈多個(gè)模塊的形 式，每個(gè)模塊含有超級(jí)電容器型的部件，從而每個(gè)模塊形成大于IOF的等效電容。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組呈多個(gè)模塊的形式，每 個(gè)模塊含有超級(jí)電容器型的部件，從而每個(gè)模塊具有至少為25V的標(biāo)稱充電電壓。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組呈多個(gè)模塊的形式，每 個(gè)模塊含有超級(jí)電容器型的部件，從而每個(gè)模塊具有至少為100V的標(biāo)稱充電電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述超級(jí)電容器所允許的標(biāo)稱循 環(huán)次數(shù)大于或等于100000次。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)包括用于將多 個(gè)模塊串聯(lián)連接的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求18至22中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)包括多個(gè)支路 和用于將所述支路并行連接的裝置，每個(gè)支路包括多個(gè)模塊，所述模塊能夠串聯(lián)連接。
24.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述船具有電路裝置，該電路裝置的 尺寸被設(shè)置成，能夠允許在小于或等于10分鐘的時(shí)間內(nèi)電容器組從零電荷達(dá)到電容器組 (10)的標(biāo)稱電荷。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至M中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)連接至所述直 流總線(11)上，該直流總線連接在至少一個(gè)直流-交流變流機(jī)(13、16、19)的第一直流側(cè) (12、15、18)上，該至少一個(gè)直流-交流變流機(jī)的交流側(cè)(14、17、20)連接至所述至少一個(gè)驅(qū) 動(dòng)電機(jī)(4)和所述第一船載電網(wǎng)(5)，以對(duì)所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述第一船載電網(wǎng)提 供交流電，所述直流總線(11)還連接在至少一個(gè)另一直流-交流變流機(jī)的第一直流側(cè)0 上，該至少一個(gè)另一直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)04)連接至用于與外部交流 電源(100、S)相連的輸入導(dǎo)線05)上，用于對(duì)所述電容器重新充電。
26.根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)連接在至少第 一直流-交流變流機(jī)(10 的第一直流側(cè)(101)上，該至少第一直流-交流變流機(jī)的第二交 流側(cè)(10 連接至所述交流總線(104)上，所述電容器組(10)還連接在至少第二直流-交 流變流機(jī)(12 的第一直流側(cè)(101)上，該至少第二直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)(123) 連接至用于與外部交流電源(100、S)相連的輸入導(dǎo)線(111)上，用于對(duì)所述電容器重新充 電，并為所述船載電網(wǎng)(5)供電，所述交流總線(104)直接連接至所述第一船載電網(wǎng)(5) 上，所述交流總線(104)連接在至少一個(gè)交流-交流變流機(jī)(106、109)的第一交流側(cè)(105、 108)上，該至少一個(gè)交流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)(107、110)連接在所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)0、1004)上，用于為所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供交流電。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至M中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)連接至所述直 流總線(11)上，該直流總線連接在至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)(1005、1006)的第一直流輸 入側(cè)上，該至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)的第二直流輸出側(cè)連接至所述至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電 機(jī)(1004)上，以對(duì)所述至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供直流電，所述直流總線(11)還連接在至 少第一直流-交流變流機(jī)(1 的第一直流側(cè)(1 上，該至少第一直流-交流變流機(jī)的交 流側(cè)(14)連接至所述第一船載電網(wǎng)( 上，以為所述第一船載電網(wǎng)提供交流電，所述直流 總線(11)還連接在至少一個(gè)另一直流-交流變流機(jī)03)的第一直流側(cè)02)上，該至少一 個(gè)另一直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)04)連接至用于與外部交流電源(100、S)相連的 輸入導(dǎo)線05)上，用于對(duì)所述電容器重新充電。
28.根據(jù)權(quán)利要求1至對(duì)中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)連接在至少 第一直流-交流變流機(jī)(10 的第一直流側(cè)(101)上，該至少第一直流-交流變流機(jī)的第 二交流側(cè)(10 連接至所述交流總線(104)上，所述電容器組(10)還連接在至少第二直 流-交流變流機(jī)(12 的第一直流側(cè)(101)上，該至少第二直流-交流變流機(jī)的第二交流 側(cè)(123)連接至用于與外部交流電源(100、S)相連的輸入導(dǎo)線(111)上，用于對(duì)所述電容 器重新充電，并為所述船載電網(wǎng)( 供電，所述交流總線(104)直接連接至所述第一船載電 網(wǎng)(5)上，所述交流總線(104)連接在至少一個(gè)交流-交流變流機(jī)(1007、1012)的第一交 流側(cè)(1008、1010)，該至少一個(gè)交流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)(1007、101幻連接至所述至 少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1004)上，用于為所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供交流電。
29.根據(jù)權(quán)利要求1至M中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)連接在至少一 個(gè)直流-直流變流機(jī)的第一直流側(cè)0 上，該至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)的第二直 流側(cè)G3)連接至所述直流總線(11)上，該直流總線與至少一個(gè)直流-交流變流機(jī)(13、16、 19)的第一直流側(cè)(12、15、18)相連，該至少一個(gè)直流-交流變流機(jī)的交流側(cè)(14、17、20)連 接至所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及所述第一船載電網(wǎng)( 上，用于為所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)和所述第一船載電網(wǎng)提供交流電，所述直流總線(11)還連接在至少一個(gè)另一直流-交 流變流機(jī)(2 的第一直流側(cè)0 上，該至少一個(gè)另一直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè) (24)連接至用于與外部交流電源(100、S)相連的輸入導(dǎo)線05)上，用于對(duì)所述電容器重 新充電。
30.根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述電容器組(10)連接在至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)Gl)的第一直流側(cè)0 上，該至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)的第二直 流側(cè)G3)連接至所述直流總線(11)上，該直流總線與至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)(1005、 1006)的第一直流輸入側(cè)相連，該至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)的第二直流輸出側(cè)連接至所 述至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1004)上，用于為所述至少一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供直流電，所述 直流總線(11)還連接在至少第一直流-交流變流機(jī)(1 的第一直流側(cè)(1 上，該至少第 一直流-交流變流機(jī)的交流側(cè)(14)連接至所述第一船載電網(wǎng)( 上，以為所述第一船載電 網(wǎng)提供交流電，所述直流總線(11)還連接在至少一個(gè)另一直流-交流變流機(jī)的第一 直流側(cè)0 上，該至少一個(gè)另一直流-交流變流機(jī)的第二交流側(cè)04)連接至用于與外部 交流電源(100、S)相連的輸入導(dǎo)線05)上，用于對(duì)所述電容器重新充電。
31.根據(jù)權(quán)利要求1至對(duì)中任一項(xiàng)所述的船，其中，所述總線(11)帶有直流電，所述電 容器組(10)通過至少一個(gè)直流-直流變流機(jī)連接至所述總線(11)上。
32.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的船，其中，為了給所述電容器重新充電，船上的 所述電連接裝置05、111)位于船的停靠區(qū)域附近且包括能與互補(bǔ)的導(dǎo)線(204)相接觸的 導(dǎo)線(130、131)，所述互補(bǔ)的導(dǎo)線(204)被保留在出發(fā)點(diǎn)和/或達(dá)到點(diǎn)處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自航船，該船包括船載電網(wǎng)(5)、主電源總線(11)、推進(jìn)裝置(3)、驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)裝置(3)的電機(jī)(4)、以及為它們供電的供電裝置。按照本發(fā)明，所述供電裝置包括電容器組(10)，該電容器組具有的電容量被設(shè)定成，使得能夠以該電容器組的標(biāo)稱電荷，通過所述總線(11)，至少臨時(shí)性地提供所述船載電網(wǎng)(5)的標(biāo)稱供電量以及所述電機(jī)(4)的標(biāo)稱供電量；以及船載電連接裝置，用以將電容器組(10)連接至位于船的到達(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)處的另一電網(wǎng)，從而在?？吭诘竭_(dá)點(diǎn)和/或出發(fā)點(diǎn)期間，能夠?qū)㈦娙萜髦匦鲁潆?，以達(dá)到其標(biāo)稱電荷，并為第一船載電網(wǎng)(5)供電。
文檔編號(hào)B63H21/17GK102083684SQ200980126212
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者多米尼克·哈賓, 馬騰·莫斯特圖 申請(qǐng)人:Stx法國公司