CN111819133B - 能量供应船及利用其的能量供应方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能量供应船及利用其的能量供应方法，能量供应船包括：船体；蓄电装置，其设置成在船体蓄电；充电端口，其为了与供电对象电结合而设于船体，使得从蓄电装置向以电为动力源的外部的供电对象供应的电充电到供电对象；通信部，其设置于船体，用于与供电对象进行通信；推进器，其为了使船体与供电对象电结合而发生使船体移动的推进力；以及控制部，其按照操作部的操作信号或指定流程控制蓄电装置、充电端口、通信部及推进器。从而使得能够轻易地向多种供电对象供电，或者使得能够更换电池，使得无论何时都能在所需场所快速、方便地向以电为动力源的供电对象供电，有助于回收利用急速增加的电动车废电池。

Description

能量供应船及利用其的能量供应方法

技术领域

本发明涉及能量供应船及利用其的能量供应方法，更具体来讲涉及一种使得向电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及在水上、水中或水边以电为动力源的供电对象供电，或者使得能够更换电池，或者使得能够在水上酒店、水上酒店或水边酒店等用作不间断电源供应装置的能量供应船及利用其的能量供应方法。

背景技术

一般来讲，船舶大部分采用螺旋桨推进器航海，螺旋桨推进器通过利用化石燃料的燃烧热的内燃机提供的驱动力旋转，随着近来对排出气体的环境法规越来越严，特定地区出现越来越多的不能用现有内燃机航行的地区。其对策之一是通过电推进驱动船舶的方式，从而呈现出船舶内具有电推进所需电池的船舶不断增加的趋势。

这种电推进船舶采用作为清洁能源的电，因此具有环保这一优点，此外由于船舶推进装置的简化及维修便利性等而有利于船舶的维护及管理。

现有的电推进船舶相关技术有韩国公开专利第10-2011-0083048号的“电推进船舶”。其由主体部、推进驱动部、调整部及控制部构成，主体部的左右侧对应地构成有前方部尖利的流线形结构的左、右浮力部且该左右浮力部通过主平台连接，推进驱动部为在所述主体部的左、右浮力部的后方设置左、右推进电机，在推进电机与左、右浮力部之间设置可旋转的接头部，调整部构成为中央设有显示当前行进方向、速度、坐标值的显示部，并且设置有可自由旋转的手把及角度传感器、加速器从而能够控制船舶的速度、方向，控制部接收所述调整部的手把角度、加速部的信号、船的当前行进速度、方向、推进驱动部的推进电机的方向信号进行运算后将信号发送给控制所述推进驱动部的左、右推进电机的逆变器。

然而，这种电推进船舶只是构成为用电池等中充电的电航海的功能，因此向其他电推进船舶供应充电用电方面存在局限性，存在充电的电耗尽的情况下尽管无法移动，但却没有能够在水上获得充电用电的方法的问题。

这种问题不仅存在于电推进船舶，还适用于以电为动力源的水上无人机、水中无人机、空中无人机、电动车等各种电驱动方式的供电对象。因此需要探索解决这种问题的方案。

发明内容

技术问题

为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种使得能够轻易地向电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及在水上、水中或水边以电为动力源的多种供电对象供电，或者使得能够更换电池，并且使得能够对水上酒店的电池充电或在水上酒店、水上酒店或水边酒店等用作不间断电源供应装置，由此保障以电为动力源的供电对象的稳定的水上及水边充电条件及电的使用，使得无论何时都能在所需场所快速、方便地向以电为动力源的供电对象供电，通过回收利用急速增加的电动车废电池实现经济性及能源的节约。

技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种能量供应船，包括：船体；蓄电装置，其设置成在所述船体蓄电；充电端口，其为了与供电对象电结合而设于所述船体，使得从所述蓄电装置向以电为动力源的外部的所述供电对象供应的电充电到所述供电对象；通信部，其设置于所述船体，用于与所述供电对象进行通信；以及控制部，其按照操作部的操作信号或指定流程控制所述蓄电装置、所述充电端口及所述通信部。

还可以包括为了使所述船体与所述供电对象电结合而发生使所述船体移动的推进力并且受所述控制部的控制的推进器。

所述蓄电装置包括电池，所述能量供应船还可以包括使得所述电池通过所述操作部的操作信号与所述供电对象的电池进行更换的电池更换装置。

还可以包括用于将蓄电到所述蓄电装置的电不间断电源供应到设施物的不间断电源供应部。

所述船体可具有用于电推进船舶或水上无人机停靠的停靠设施及用于空中无人机对接的对接站中任意一个或全部。

所述蓄电装置由多个充电用电池构成，各所述电池可设置成能够分别被更换。

所述充电端口可电连接电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及用电设施物中至少任意一个与所述蓄电装置。

所述充电端口可使得蓄电到所述蓄电装置的电无线充电到所述供电对象。

所述通信部可用于从所述供电对象接收供应剩余电量与所述供电对象的位置的信息。

所述控制部可通过关于所述供电对象的剩余电量与所述供电对象的位置的信息确定所述船体的移动距离及移动位置，并控制使得通过所述通信部发送到所述供电对象。

所述控制部可控制所述推进器使得所述船体到达所述移动位置。

为了发生用于蓄电到所述蓄电装置的电，所述船体上可设有太阳光板及风力发电机中任意一个或全部。

提供一种利用本发明的一个方面的能量供应船的能量供应方法，包括：通过用电的供电对象与能量供应船中任意一个或全部的移动使得所述供电对象位于能够被所述能量供应船供电的位置的步骤；以及使蓄电于所述能量供应船的蓄电装置的电供应到所述供电对象的步骤。

使所述电供应到所述供电对象的步骤可包括：使所述供电对象电连接到所述能量供应船的充电端口的步骤；以及通过所述充电端口使蓄电于所述能量供应船的蓄电装置的电供应到所述供电对象以用于充电的步骤。

使所述电供应到所述供电对象的步骤可包括：使所述供电对象电连接到所述能量供应船的充电端口的步骤；以及通过所述充电端口使蓄电于所述能量供应船的蓄电装置的电供应到所述供电对象以用于充电的步骤。

在使所述电供应到所述供电对象的步骤，可使得相当于所述蓄电装置的电池用通过操作部的操作信号工作的电池更换装置与所述供电对象的电池更换。

在使所述电供应到所述供电对象的步骤，可使得蓄电于所述蓄电装置的电通过不间断电源供应部不间断电源供应到作为所述供电对象的设施物。

在使所述供电对象电连接到所述充电端口的步骤，所述供电对象可以是电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及用电设施物中至少任意一个。

在使所述供电对象位于能够被所述能量供应船供电的位置的步骤之前，还可以包括：使所述能量供应船通过通信部接收关于所述供电对象的剩余电量与所述供电对象的位置的信息的步骤。

还可以包括控制部通过所述通信部接收到关于所述供电对象的剩余电量与所述供电对象的位置的信息的情况下，通过关于所述供电对象的剩余电量与所述供电对象的位置的信息确定船体的移动距离及移动位置并使得通过所述通信部发送到所述供电对象的步骤。

确定所述船体的移动距离及移动位置并使得通过所述通信部发送到所述供电对象的步骤以后，还可以包括：所述控制部通过控制推进器使得所述船体移动到所述移动位置的步骤。

在使所述电供应到所述供电对象的步骤，所述电可以是由太阳光板及风力发电机中任意一个或全部发生的电蓄电到所述蓄电装置的电。

技术效果

根据本发明的能量供应船及利用其的能量供应方法，使得能够轻易地向电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及在水上、水中或水边以电为动力源的多种供电对象供电，或者使得能够更换电池，并且使得能够对水上酒店的电池充电或在水上酒店、水上酒店或水边酒店等用作不间断电源供应装置，由此保障以电为动力源的供电对象的稳定的水上及水边充电条件及电的使用，使得无论何时都能在所需场所快速、方便地向以电为动力源的供电对象供电，通过回收利用急速增加的电动车废电池，能够非常有助于实现经济性及能源的节约。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施例的能量供应船的概念图；

图2是示出本发明的一个实施例的能量供应船的构成图；

图3是示出本发明另一实施例的利用能量供应船的能量供应方法的流程图。

具体实施方式

本发明可通过多种变更具有多种实施例，因此以特定实施例为例在图中示出并进行说明。并且应理解本发明不限于这种特定实施例，而是包括本发明的技术思想内的所有变更、等同物乃至替代物。

以下参见附图对本发明的实施例进行具体说明，不论附图编号对相同及对应的构成要素标注相同的附图标记，省略对此进行具体说明。

图1是示出本发明的一个实施例的能量供应船的概念图，图2是示出本发明的一个实施例的能量供应船的构成图。

参见图1及图2，本发明的一个实施例的能量供应船100可包括船体110、蓄电装置120、充电端口130、通信部140及控制部160，船体110例如可以是停靠设施的块形态或驳船形态，而作为其他例，是自推进船舶的船体的情况下还可以包括推进器150。

船体110为用于浮在水上的浮力体，例如如以上所述，可以是停靠设施的块形态为驳船等之类的水上结构物或无动力船，该情况下可通过拖船等移动到所需位置，作为其他例，可以是为了通过下述推进器150自主航海而具有流线形态的结构物。船体110不仅可以具有进行控制使得执行指定工作的控制室113，还可以具有用于船员居住的居住区(未图示)。船体110上可具有能够确认环境信息的传感器，能够通过这种传感器确认船体110内的环境信息。

船体110可以设有用于电推进船舶10或水上无人机停靠的停靠设施111、用于空中无人机20对接的对接站112中任意一个或全部。停靠设施111可包括设置在与电推进船舶10等之间的缓冲部件与用于与电推进船舶10等连接的系泊船等，还可以构成为利用设于船体110侧面的电磁铁部件的磁力固定、解除固定电推进船舶10等。对接站112可设有用于电连接到对接的空中无人机20的充电端口130。并且船体110以停靠设施形态设置于岛上的度假区或湖泊周边时，考虑到根据自然倾斜有浮在水上的部分，也有触到地面的部分，为了克服这种水深差异而可在四个棱角具备柱形态的固定装置。

蓄电装置120设置成在船体110蓄电，作为一例，可设在船体110内且采取措施针对外气或水分进行保护。这种蓄电装置120例如可以由多个充电用电池121构成，各电池121可设置成能够分别被更换。各电池121例如可分别可装拆地设置在电池架，为了充电及供电而可通过线缆或连接器等电连接。蓄电装置120可通过第二DC-DC转换器122将所蓄的电转换成供电对象所需的充电用DC(直流)电源传递到充电端口130。蓄电装置120除了电池之外，还可以使用多种BESS(Battery Energy Storage System，电池储能系统)，并且可使用超级电容器之类的多种蓄电机构替代电池。

为了使得从蓄电装置120供应的电充电到以电为动力源的外部的供电对象，充电端口130可设于船体110以用于与供电对象电结合，可以如本实施例设有多个，作为一例，为了使用便利性而可设在船体110的甲板114上，但不限于此，可设成从船体110内侧向外侧凸出至露出。充电端口130可连接电推进船舶10、水中无人机、水上无人机、空中无人机20、电动车30及用电设施物中至少任意一个与蓄电装置120，作为一例，为了使得蓄电在蓄电装置120的电能够无线充电到供电对象，可构成为通过供电对象的无线充电部以现有的无线充电方式进行无线充电，或者，可构成为通过充电线缆131相互连接供电对象的充电端口11与船体110的充电端口130使得能够供应充电用电。并且充电端口130以停靠设施形态设置于落后国家的岛上时，可具有家庭用乃至移动型二次电池充电用结构使得能够带来家庭用二次电池进行充电。

通信部140设于船体110以用于与供电对象进行通信，使得与供电对象通过指定方式进行通信，为此，可以使得通过Wi-Fi、3G、LTE等多种通信方式进行通信。通信部140能够从供电对象按照预定方式或从供电对象的乘客接收关于剩余电量与供电对象的位置的信息。

为了使得与供电对象电结合，推进器150发生使船体110移动的推进力，例如可采用通过化石燃料燃烧发生的驱动力旋转螺旋桨的多种方式的引擎，或采用利用用电的电机的驱动力旋转螺旋桨的电推进器等。这种推进器150可总是固定设置于船体110，或者可装拆地设于船体110，是包括用于转换方向的方向舵的概念，可通过控制部160控制其动作、速度及方向转换等。另外，推进器150也可以采用省略了方向舵的方位角推进器等之类的全方位推进器。

控制部160可按照操作部161的操作信号或指定流程控制蓄电装置120、充电端口130、通信部140及推进器150。操作部161可采用各种按键、手把、键、开关或触摸板等用户可操作的多种信号输入装置。并且控制部160可具备用于存储执行指定流程所需的各种数据或程序的存储器部162。

控制部160可通过例如通过通信部140接收的关于供电对象的剩余电量与供电对象的位置的信息确定船体110的移动距离及移动位置，通过通信部140发送到供电对象。即，控制部160可通过供电对象的剩余电量预测当前供电对象所能移动的时间及移动距离，根据关于供电对象的位置的信息，考虑船体110的移动速度，通过指定流程的运算算出到达供电对象所需的移动距离及移动位置，如果通过供电对象的各时间的位置信息掌握供电对象的移动路径时，可反映这种供电对象的移动路径算出用于船体110到达供电对象的移动距离及移动位置。控制部160结束这种移动位置的算出后，可控制推进器150使得船体110到达移动位置。并且控制部160为了获取船体110的当前位置，可从设于船体110的GPS 170接收位置信息。

控制部160可控制相应装置使得根据通过通信部140从智能手机或平板PC等终端机接收到的命令信号相应地被远程控制。

控制室113除了设有操作部161之外还可以设有用于存储控制部160的控制工作所需的各种数据及程序的存储器部162，还可以具备用于显示工作状态及数据等的显示部163。

船体110上为了发生用于蓄电到蓄电装置120的电，船体110上可具备太阳光板180及风力发电机190中任意一个或全部。该情况下，可适当通过太阳光板180从太阳光能获得的电通过AC-DC转换器191转换成DC电源，再通过第一DC-DC转换器181转换成充电用DC电源并蓄电到蓄电装置120，通过风力发电机190发生的电通过第一DC-DC转换器181转换成充电用DC电源并蓄电到蓄电装置120。风力发电机190例如可包括通过风力旋转工作的涡轮及通过这种涡轮的旋转工作发电的发电机。

本发明的一个实施例的能量供应船100还可以包括通过操作部161的操作信号将蓄电装置120中包含的电池121与供电对象的电池进行更换的电池更换装置210。这种电池更换装置210例如可采用用于前后及升降移送电池121的起重机等多种移送装置，还可用作用于向外部排出供电对象的电池的装置。

本发明的一个实施例的能量供应船100还可以包括为了不间断电源供应而将蓄电到蓄电装置120的电供应到水上酒店、水边酒店等设施物的不间断电源供应部220。不间断电源供应部220在向设施物供应的商业电源中断时，对此进行感测的不间断电源供应部220将蓄电到蓄电装置120的电转换成设施物所需的电源供应到设施物，为此可包括切换部、变压部、逆变器等多种构成要素。

图3为本发明的另一实施例的利用能量供应船的能量供应方法的流程图，是利用上述本发明的一个实施例的能量供应船100的方法，省略对相同构成的重复说明。

参见图3，对本发明的另一实施例的利用能量供应船的能量供应方法来讲，首先，使以电为动力源的供电对象与能量供应船100中任意一个或全部移动使得供电对象位于能够被能量供应船100供电的位置(S14)。其中，对能量供应船100的移动来讲，是无动力船情况下可采用拖船，是动力船的情况下可使用自带推进器150。

在使供电对象移动到可从能量供应船100充电的位置的步骤(S14)之前，可以使能量供应船100通过通信部140接收关于供电对象的剩余电量与供电对象的位置的信息(S11)。

控制部160通过通信部140接收到关于供电对象的剩余电量与供电对象的位置的信息的情况下(S11)，可以通过关于供电对象的剩余电量与供电对象的位置的信息确定船体110的移动距离及移动位置，并使得通过通信部140发送到供电对象(S12)。因此，供电对象在接收到船体110的移动距离及移动位置的情况下，可以基于此移动到用于与船体110相遇的移动位置或在移动位置等待。

确定船体110的移动距离及移动位置并通过通信部140发送到供电对象的步骤(S12)之后，控制部160可通过控制推进器150使得船体110移动到所述移动位置(S13)。

供电对象位于可从能量供应船100充电的位置的情况下(S14)，使得向供电对象供应蓄电在能量供应船100的蓄电装置120的电(S15、S16)。

在使得向供电对象供电的步骤(S15、S16)，使供电对象电连接到能量供应船100的充电端口130(S15)，通过充电端口130将蓄电到能量供应船100的蓄电装置120的电供应到供电对象(S16)。在此，电连接为了有线充电甚至无线充电，可包括有线连接或无线连接。在使供电对象电连接到充电端口130的步骤(S15)，供电对象可以是电推进船舶10、水中无人机、水上无人机、空中无人机20、电动车30及用电设施物中至少任意一个。通过操作部161的表示充电时间的操作信号或对充电端口130的电连接，控制部160判断出需要充电工作的情况下，可控制使得从蓄电装置120通过充电端口130向供电对象供电。在使得向供电对象充电的步骤(S16)，电可以是由太阳光板180及风力发电机190中任意一个或全部发生的电蓄电到蓄电装置120的电。

利用充电端口130对供电对象充完电后，通过供电对象提供的充满信号，或由作业人员通过表示充满的显示部进行确认，控制部160接收通过操作部161的操作输出的停止充电操作信号，使得中止通过充电端口130向供电对象供应充电用的电，解除充电端口130与供电对象的电连接。

另外，在向所述供电对象供电的步骤，将相当于蓄电装置120的电池121用通过操作部161的操作信号工作的电池更换装置210与供电对象的电池更换，使得对供电对象充电需要很长时间或无法充电的情况下解决这些问题。

并且，在向所述供电对象供电的步骤，可通过不间断电源供应部220向作为供电对象的设施物，例如水上酒店、水边酒店等多种设施物不间断电源供应蓄电到蓄电装置120的电，因此在岛地区等不间断电源供应装置等不足的地区可用作不间断电源供应装置。

根据如上本发明的能量供应船及利用其的能量供应方法，使得能够轻易地向电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及在水上、水中或水边以电为动力源的多种供电对象供电，或者使得能够更换电池，并且使得能够对于水上酒店、水上酒店或水边酒店等用作不间断电源供应装置，由此保障以电为动力源的供电对象的稳定的移动及电的使用。

并且根据本发明，能够使得无论何时都能在所需场所快速、方便地向以电为动力源的供电对象供电。

并且根据本发明，能够通过对主要服务器室的UPS或发电室、通信所、船舶、潜水艇、电动车等废弃的大量的电池进行维修，作为蓄电装置回收利用，从而能够非常有助于实现经济性及能源的节约。

如上参见附图对本发明进行了说明，但在不超出本发明的技术思想的范围内可进行多种变形。因此，本发明的范围不应局限于所述实施例，应基于权利要求范围及与这种权利要求范围等同的进行定义。

Claims (15)

1.一种能量供应船，其中，包括：

船体；

蓄电装置，其设置成在所述船体蓄电；

充电端口，其为了与供电对象电结合而设于所述船体，使得从所述蓄电装置向以电为动力源的外部的所述供电对象供应的电充电到所述供电对象；

通信部，其设置于所述船体，用于与所述供电对象进行通信；以及

控制部，其按照操作部的操作信号或指定流程控制所述蓄电装置、所述充电端口及所述通信部；

其中，所述通信部从所述供电对象接收关于所述供电对象的剩余电量与所述供电对象的位置的信息并且将它们发送给所述控制部；

其中，所述控制部通过从所述通信部接收的关于所述供电对象的剩余电量的信息预测所述供电对象能够移动的时间和移动距离；

其中，所述控制部通过从所述通信部接收的关于所述供电对象的位置信息确定所述供电对象能够移动的移动路径；

其中，所述控制部通过反映所述供电对象能够移动的时间、移动距离和移动路径，并考虑所述船体的移动速度，算出用于所述船体到达所述供电对象的移动距离和移动位置；

其中，所述控制部将所述船体到达所述供电对象的移动距离和移动位置发送至所述通信部，并控制向所述供电对象的发送；

其中，所述控制部控制所述船体的移动，使得所述船体到达用于抵达所述供电对象的移动位置。

2.根据权利要求1所述的能量供应船，其中，还包括：

推进器，其为了与所述供电对象电结合而发生使所述船体移动的推进力，并且受所述控制部的控制。

3.根据权利要求1所述的能量供应船，其中：

所述蓄电装置包括电池，

所述能量供应船还包括：

电池更换装置，其使得所述电池通过所述操作部的操作信号与所述供电对象的电池进行更换。

4.根据权利要求1所述的能量供应船，其中，还包括：

不间断电源供应部，其用于将蓄电到所述蓄电装置的电不间断电源供应到作为所述供电对象的用电设施物。

5.根据权利要求1所述的能量供应船，其中：

所述船体具有用于电推进船舶或水上无人机停靠的停靠设施及用于空中无人机对接的对接站中任意一个或全部。

6.根据权利要求1所述的能量供应船，其中：

所述蓄电装置由多个充电用电池构成，各所述电池设置成能够分别被更换。

7.根据权利要求1所述的能量供应船，其中：

所述充电端口电连接电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及用电设施物中至少任意一个与所述蓄电装置。

8.根据权利要求1所述的能量供应船，其中：

所述充电端口使得蓄电到所述蓄电装置的电无线充电到所述供电对象。

9.根据权利要求1所述的能量供应船，其中：

为了发生用于蓄电到所述蓄电装置的电，所述船体上设有太阳光板及风力发电机中任意一个或全部。

10.一种利用能量供应船的能量供应方法，其利用权利要求1至9中任一项所述的能量供应船，其中，包括：

所述通信部从所述供电对象接收关于所述供电对象的剩余电量与所述供电对象的位置的信息并且将它们发送给所述控制部的步骤；

所述控制部通过从所述通信部接收的关于所述供电对象的剩余电量的信息预测所述供电对象能够移动的时间和移动距离的步骤；

所述控制部通过从所述通信部接收的关于所述供电对象的位置信息确定所述供电对象能够移动的移动路径的步骤；

所述控制部通过反映所述供电对象能够移动的时间、移动距离和移动路径并考虑所述船体的移动速度，算出用于所述船体到达所述供电对象的移动距离和移动位置的步骤；

所述控制部将所述船体到达所述供电对象的移动距离和移动位置发送至所述通信部，并控制向所述供电对象的发送的步骤；

所述控制部控制所述船体的移动使得所述船体到达用于抵达所述供电对象的移动位置的步骤；

通过所述能量供应船的移动使得所述供电对象位于能够被所述能量供应船供电的位置的步骤；以及

使蓄电于所述能量供应船的蓄电装置的电供应到所述供电对象的步骤。

11.根据权利要求10所述的利用能量供应船的能量供应方法，其中，使所述电供应到所述供电对象的步骤包括：

使所述供电对象电连接到所述能量供应船的充电端口的步骤；以及

通过所述充电端口使蓄电于所述能量供应船的蓄电装置的电供应到所述供电对象以用于充电的步骤。

12.根据权利要求10所述的利用能量供应船的能量供应方法，其中：

在使所述电供应到所述供电对象的步骤，使得相当于所述蓄电装置的电池用通过操作部的操作信号工作的电池更换装置与所述供电对象的电池更换。

13.根据权利要求10所述的利用能量供应船的能量供应方法，其中：

在使所述电供应到所述供电对象的步骤，使得蓄电于所述蓄电装置的电通过不间断电源供应部不间断电源供应到作为所述供电对象的用电设施物。

14.根据权利要求11所述的利用能量供应船的能量供应方法，其中：

在使所述供电对象电连接到所述充电端口的步骤，所述供电对象为电推进船舶、水中无人机、水上无人机、空中无人机、电动车及用电设施物中至少任意一个。

15.根据权利要求10所述的利用能量供应船的能量供应方法，其中：

在使所述电供应到所述供电对象的步骤，所述电为由太阳光板及风力发电机中任意一个或全部发生的电蓄电到所述蓄电装置的电。

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