CN118163924A - 水上载具及其改装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水上载具及其改装方法。所述水上载具提供有开放于航行水域的水面的浮力位，所述浮力位适于活动连接电池浮舱，所述电池浮舱能够浮置于所述浮力位，用于为所述水上载具的电能动力装置供电。本发明的水上载具设置便利，可以借助水的浮力方便、快捷地接驳电池浮舱，从而保障水上载具的航行时效并节约航行成本。

Description

水上载具及其改装方法

技术领域

本发明涉及水上交通设备技术领域，具体涉及水上载具及其改装方法。

背景技术

船舶通常使用柴油作为能源，不但成本高、噪音大，而且容易造成环境污染。由于近些年来，随着科技的发展，电力能源的获取和储存越来越便利，用电成本也随之下降，电力能源因其清洁、环保、低成本等特性开始缓步替代柴油作为船舶的动力能源。

目前使用电力作为能源的船舶主要是固定短途航线的游船，其动力电池固定存放在船舱内，船舶需靠岸给动力电池充电；也有少数货运船舶采用电池储能集装箱，通过靠岸吊装换电的方式给船舶动力继续供电。

然而，对于多数船舶来说，航行有连续性要求，每次航行可能持续几天几夜。就当前电池储能成本而言，假如给船舶配备满足24小时航行的储能电池，电池成本大概是船舶造价的3倍以上，为了节省成本需要采用换电、充电方式为船舶电源动力续航。

现有的充换电设施，需要船舶中途靠岸停泊，无法保证船舶不间断连续航行，耽误时间，影响航行时效。特别是吊装换电，需要配备具备吊装作业能力的专用码头，使用条件比较苛刻，难以普及实现。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了水上载具及其改装方法，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。

为了实现前述目的，本发明的第一方面提供了一种水上载具，其中，所述水上载具提供有开放于航行水域的水面的浮力位，所述浮力位适于活动连接电池浮舱，所述电池浮舱能够浮置于所述浮力位，用于为所述水上载具的电能动力装置供电。

在如前所述的水上载具中，可选地，所述水上载具的所述浮力位处安装有电池浮舱。

在如前所述的水上载具中，可选地，所述电池浮舱在所述浮力位处外挂式地活动连接于所述水上载具。

在如前所述的水上载具中，可选地，所述水上载具具有动力舱和运载舱，所述浮力位设置在所述运载舱处或者所述动力舱处。

在如前所述的水上载具中，可选地，所述运载舱和所述动力舱之间为活动连接，所述运载舱和所述动力舱具有相互独立的吃水深度。

在如前所述的水上载具中，可选地，在设置有所述浮力位的所述运载舱的舱体内或在设置有所述浮力位的所述动力舱的舱体内对称地分布有压水舱，用于调节吃水量以及调节吃水平衡。

在如前所述的水上载具中，可选地，所述水上载具的驾驶操作间位于所述运载舱。

在如前所述的水上载具中，可选地，所述浮力位处设置有：

附连装置，所述附连装置用于将所述电池浮舱附连于所述浮力位；

接电装置，所述接电装置用于从所述电池浮舱向所述电能动力装置供电。

在如前所述的水上载具中，可选地，所述浮力位具有位于所述浮力位的侧方的防护装置。

为了实现前述目的，本发明的第二方面提供了一种改装水上载具的方法，其中，所述方法包括如下步骤：

为所述水上载具提供用于活动连接电池浮舱的浮力位，所述浮力位开放于航行水域的水面，所述电池浮舱能够浮置于所述浮力位，用于为所述水上载具的电能动力装置供电。

本发明的水上载具设有浮力位，该浮力位适于活动连接电池浮舱，并且航行水域的水可以进入该浮力位为其中的电池浮舱体提供浮力，从而方便电池浮舱的更换，节省换电时间，提高水上载具的航行时效。

进一步地，本发明还提供了一种改装水上载具的方法，该方法在现有的水上载具上设置前述的浮力位，并通过该浮力位活动连接电池浮舱为该水上载具的电能动力装置供电，该浮力位结构简单、设置方便，能够快速地对现有的水上载具进行改装，改装后的水上载具可以实现快捷安装、更换电池浮舱，提高航行时效。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为本发明的水上载具的一个实施例的立体结构示意图；以及

图2为本发明的水上载具的另一个实施例的立体结构示意图。

附图标记：1-浮力位；11-附连装置；12-接电装置；13-防护装置；2-电池浮舱；3-动力舱；4-运载舱；6-驾驶操作间；7-电能动力装置；8-水上载具。

具体实施方式

参照附图和具体实施例，下面将以示例方式来说明本发明的水上载具的结构、组成、特点和优点等，然而所有描述不应用于对本发明形成任何限制。

此外，对于在本文提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。

还需要说明的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示即水上载具航行方向确定的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

图1为本发明的水上载具的一个实施例的立体结构示意图。在图1的示例中，水上载具为驾驶装置（位于驾驶操作间）和动力装置（即推进器）均设置在尾部的船舶，其具有一体的运载舱和动力舱。

本发明的水上载具8能够航行于各种水域，并采用电能动力装置7推进或辅助推进航行，该电能动力装置7由电池浮舱2供电。该电能动力装置7可以包括电机以及图示的螺旋桨式推进器和方向舵，由电机运行驱动螺旋桨以及方向舵，从而推进水上载具8航行。该电能动力装置7的类型不限，可以例如喷射推进器等或其他可以使用电能的动力装置皆是本发明的保护范围。可以理解的是，在水上载具8航行一段时间后，为确保水上载具8持续航行，需要对低电量的电池浮舱2进行更换。

这种水上载具尤其适用于内陆水域，在此需要说明的是，所述的内陆水域可以例如但不限于为江、河、湖等。在此基于水上载具在内陆水域的应用描述本发明，但并不排除本发明同样适用于其它水域，例如近海等。

为了方便电池浮舱2的更换，如图中所示，本发明的水上载具8提供有浮力位1。在图示示例中，该浮力位1外置地位于水上载具8的尾部。此时为了防止电池浮舱2的碰撞损坏，可以适当增大电池浮舱2的结构强度。在可选的实施例中，浮力位也可以内置于水上载具8的尾部，例如布置在两个推进器之间的位置处。

当水上载具8位于内陆水域时，该浮力位1开放于内陆水域的水面，电池浮舱2活动连接于该浮力位1，即电池浮舱2在该浮力位1处活动连接于水上载具8，内陆水域的水可以进入该浮力位1为其中的电池浮舱2提供浮力，从而电池浮舱2可以利用内陆水域的水的浮力，方便地被牵引至该浮力位换电。

具体地，当需要换电时，可以断开电池浮舱2与水上载具8的连接，并借助在浮力位1的水的浮力，通过牵引方便、快捷地将其撤离并将充满电的电池浮舱2牵引至浮力位1进行更换。在图1的示例中水上载具8配备有两个电池浮舱，在更换时可以逐一更换，使得始终至少有一个电池浮舱提供动力电能，以保障水上载具8的持续航行，从而保证航行时效并节约航行成本。在可选的实施例中，水上载具8也可以配备有多个电池浮舱，为了保障水上载具8的持续航行，换电时，需要至少一个电池浮舱连接水上载具8为其提供电能。换电时，可以逐一更换电池浮舱，也可以同时更换多个电池浮舱，只要在更换过程中，保障至少一个电池浮舱连接水上载具8为其提供动力电能即可。

在一些的实施例中，浮力位1处的侧方可以设置防护装置（图中未示出），该防护装置可以保护在浮力位1处的电池浮舱2，防止其被碰撞。该防护装置可以位于两个浮力位中间或者两侧，并且防护装置顶面可以设置成平面供工作人员站立和走动以操作接驳。该防护装置同时可以限制电池浮舱2在浮力位1的活动范围，防止电池浮舱2在航行过程中跑偏或断开。在可选的实施例中，也可以根据需要在浮力位 1的上方或后方设置有防护装置，从而更进一步保护位于浮力位1的电池浮舱2。

具体地，如图1的实施例中，电池浮舱2安装于水上载具8的浮力位1。换电时，低电量的电池浮舱2断开与浮力位1的活动连接，借助水的浮力移出该浮力位1，随后满电的电池浮舱2借助水的浮力被牵引至该浮力位1安装，从而通过进入浮力位1的内陆水域的水的浮力方便、快捷地完成换电。

在可选的实施例中，水上载具8可以另外设置电池浮舱2安装位，该安装位可以高于水面并且连通浮力位1，在水上载具8航行时，位于该安装位的电池浮舱2可以不与水面接触，减少水对其的电气影响。在需要换电时，电池浮舱2断开与水上载具8的连接，回到浮力位1，从而使该电池浮舱2浮置于浮力位1的水面，借助水的浮力方便、快捷地更换。

根据图1的实施例，该电池浮舱2可以通过浮力位1处设置于水上载具的附连装置11安装于浮力位1。进一步地，如图1所示，该电池浮舱2可以通过该附连装置11外挂式地活动连接于水上载具8，从而可以简化水上载具8的连接构造，方便电池浮舱2的附连。

从图1的实施例还可以看出，该浮力位1处水上载具还可以设置有接电装置12，通过该接电装置12可以使电池浮舱2向水上载具8的电能动力装置7供电，具体地，例如图1的实施例电池浮舱2通过接电装置12电气连接电能动力装置7的电机，并由电机驱动电能动力装置7的螺旋桨和方向舵，使水上载具在水面上航行。

根据图1的实施例，该水上载具8还具有驾驶装置，驾驶装置可以在图示的驾驶操作间6内，该驾驶装置用于通过电能动力装置控制推进器和方向舵，从而控制水上载具8的航行启停、方向以及速度。在可选的实施例中，该驾驶装置可以有工作人员操作，也可以自动驾驶。

从图1的实施例还可以看出，该水上载具8可以装有两个电池浮舱2。在实际运用过程中，该水上载具8安装的电池浮舱2数量不限，可以根据实际情况进行调整。

图2为本发明的水上载具的另一个实施例的立体结构示意图。

如图2中所示，本发明的水上载具8可以具有分体式的运载舱4和动力舱3。在图示示例中，水上载具的驾驶操作间6可以设置于运载舱的首部、动力舱可以连接于运载舱的尾部。在可选示例中，驾驶操作间6也可以设置于运载舱的尾部或者设置于动力舱。

在图2的实施例中，浮力位1内置地设置于动力舱3处，电池浮舱连接于动力舱3。具体地，如图中所示，电池浮舱2设置于动力舱3的尾部。在该示例中，动力舱3的推进器设置在两侧，而电池浮舱2位于两侧的推进器之间。这种设置的优点包括，防护装置13在电池浮舱2的两侧，并且推进器在防护装置13的下方，因而防护装置13能够同时保护电池浮舱和动力舱的推进器。另外，由于电池浮舱2是浮在水中的，并且由防护装置13限位，所以电池浮舱2也不会与推进器干涉。在可选的其它实施例中，也可以设置成电池浮舱2分别位于两侧，而推进器设置在两侧的电池浮舱之间。此时，在电池浮舱2的浮力位之间也设置防护装置，同样推进器隐藏在防护装置下方，以防止两侧电池浮舱以及推进器之间的干涉。不仅如此，防护装置13的上表面为平面，可以为工作人员提供操作空间，例如可以站立在该平面上操作电池浮舱的接驳。

在可选的实施例中，电池浮舱也可以外置地挂设在动力舱的尾部。

当水上载具8在内陆水域浮停或航行时，该浮力位1开放于内陆水域的水面，电池浮舱2在该浮力位1处活动连接于水上载具的动力舱3，即内陆水域的水可以进入该浮力位1为其中的电池浮舱2提供浮力，从而电池浮舱2可以利用内陆水域的水的浮力，方便地被牵引至该浮力位换电。

具体地，当需要换电时，可以断开电池浮舱2与该动力舱3的连接，并借助在浮力位1的水的浮力，通过牵引方便、快捷地将其撤离并将充满电的电池浮舱2牵引至浮力位1进行更换。在图2的示例中水上载具8配备有两个电池浮舱；在更换时可以逐一更换，使得始终至少有一个电池浮舱提供动力电能，以保障水上载具8的持续航行，从而保证航行时效并节约航行成本。

可选地，如前所述，浮力位1处的侧方可以设置防护装置13，该防护装置13可以保护在浮力位1处的电池浮舱2，防止其被碰撞。该防护装置13同时可以限制电池浮舱2在浮力位1的活动范围，防止电池浮舱2在航行在航行过程中跑偏或断开。在可选的实施例中，也可以根据需要在浮力位 1的上方或后方设置有防护装置，从而更进一步保护位于浮力位1的电池浮舱2。

具体地，如图2的实施例中，电池浮舱2安装于水上载具8的浮力位1。换电时，低电量的电池浮舱2断开与浮力位1的活动连接，借助水的浮力移出该浮力位1，随后满电的电池浮舱2借助水的浮力被牵引至该浮力位1安装，从而通过进入浮力位1的内陆水域的水的浮力方便、快捷地完成换电。

在可选的实施例中，水上载具8可以另外设置电池浮舱2安装位，该安装位可以高于水面并且连通浮力位1，在水上载具8航行时，位于该安装位的电池浮舱2可以不与水面接触，减少水对其的电气影响。在需要换电时，电池浮舱2断开与水上载具8的连接，回到浮力位1，从而使该电池浮舱2浮置于浮力位1的水面，借助水的浮力方便、快捷地更换。

根据图2的实施例，该浮力位1处水上载具8也可以设置的附连装置11 和/或接电装置12。该附连装置11 以及接电装置12与图1的实施例相同，分别附连和电气连接电池浮舱。

进一步地，该运载舱4和该动力舱3之间可以活动连接，该运载舱4和动力舱3有互相独立的吃水深度。即，在运载舱4由于装载货物或者运载乘客的情况下吃水深度变化时，并不会影响动力舱3的吃水深度，动力舱3的吃水深度可以保持在相对恒定的范围内，从而位于该浮力位1的电池浮舱2在恒定的吃水深度中可以更方便地被牵引以及更换。

更进一步地，动力舱3还可以对称地设置压水舱（图中未示出），该压水舱可以调整动力舱3的吃水量，从而调节浮力位1的吃水深度，以方便电池浮舱2的更换。该压水舱的对称设置可以调节动力舱3的吃水平衡，防止动力舱3侧翻。压水舱可以设置于防护装置13内。压水舱为空舱，能够对其进行进排水操作实现吃水调节。具体地，该压水舱提供的可调节浮力可以大于该动力舱3的重量，从而该压水舱可以通过进入或排放外部水，调整动力舱3的浮力以及吃水深度，从而方便电池浮舱2的更换。在不同的实施例中，该压水舱也可以设置在运载舱4的中间部位，可以统一调节动力舱3的吃水量。

可选地，该压水舱可以调节动力舱3的附连装置11 以及接电装置12的位置与电池浮舱2附连的位置在相匹配的水平高度，从而电池浮舱2可以方便、快捷地被牵引平移至浮力位1处活动连接。

从图2的实施例还可以看出，水上载具8的驾驶操作间6可以位于运载舱4，该驾驶操作间6内的驾驶装置可以控制电能动力装置7，从而控制水上载具8的航行启停、速度以及方向。该驾驶装置可以有工作人员操作，也可以自动驾驶。可选地，该驾驶操作间6也可以设置在动力舱3。当驾驶操作间6位于动力舱3时，动力舱3可以从运载舱的尾部顶推运载舱，也可以在运载舱的头部牵引运载舱。当驾驶操作间6位于运载舱时，动力舱可以在运载舱的尾部顶推运载舱，驾驶操作间6的驾驶装置与电能动力装置7之间可以通过控制线相连。

在此需要说明的是，运载舱4可以但不限于为游船、客船、货运船舶、驳船、游艇等，能够在水上运载人员、货物等。

在其它的实施例中，在如图2中所示的分体式水上载具的情况下，浮力位1也可以设置在运载舱4，而不设置于动力舱3。该浮力位1可以设置的防护装置13、附连装置11以及接电装置12，该附连装置11 以及接电装置12与图1的实施例相同，分别附连和电气连接电池浮舱。

在运载舱4和动力舱3之间活动连接时，压水舱（图中未示出）可以进一步地对称地设置在运载舱4，该压水舱可以通过进入或排放外部水，调整运载舱4的吃水量，从而调节浮力位1的吃水深度，以方便电池浮舱2的更换。该压水舱的对称设置还可以调节运载舱4的吃水平衡，防止运载舱4侧翻。

具体地，该压水舱提供的可调节浮力可以大于该运载舱4的重量，从而该压水舱可以通过进入或排放外部水，调整运载舱4的浮力以及吃水深度，从而方便电池浮舱2的更换。在不同的实施例中，该压水舱也可以设置在运载舱4的中间部位，可以统一调节运载舱4的吃水量。可选地，该压水舱可以调节动力舱3的附连装置11以及接电装置12的位置与电池浮舱2附连的位置在相匹配的水平高度，从而电池浮舱2可以方便、快捷地被牵引平移至浮力位1处活动连接。

从图2的实施例还可以看出，该动力舱3可以装有两个电池浮舱2。在实际运用过程中，该动力舱3安装的电池浮舱2数量不限，可以根据实际情况进行调整。当运载舱4本身具有动力航行时，该动力舱3可以仅安装一个电池浮舱2作为辅助动力；当运载舱4吨位较大时，动力舱3可以装有多个电池浮舱2 ，以提供足够的航行动力。

当该水上载具8仅由动力舱3的电池浮舱2提供航行动力电源时，为了确保水上载具8连续航行，可以逐一更换电池浮舱，以保障至少一个电池浮舱附连在水上载具为其航行动力继续提供电源。

在图2实施例中，动力舱3设置在运载舱4的后方推动运载舱4航行。在可选的实施例中，动力舱3也可以设置在运载舱4的前方，通过绳索或链条牵引一个或多个运载舱4航行。

另外，根据本发明，在一些实施例中，不论是运载舱和动力舱一体式水上载体还是运载舱和动力舱分体式水上载体，浮力位1可以是有底板或者无底板的。在有底板的情况下，电池浮舱漂浮于水中；在无底板的情况下，电池浮舱可以漂浮于水中或者接触该底板，水的浮力均能够减轻牵引力。

本发明还提供了一种改装水上载具的方法，该方法包括如下步骤：

在具有电力动能装置7的现有的水上载具8上设置浮力位1，并在该浮力位1上设置附连装置11，该附连装置11可以活动连接电池浮舱2。

在水上载具位于例如内陆水域时，该浮力位1开放于该内陆水域的水面，即内陆水域的水可以进入该浮力位1，活动连接于浮力位1的电池浮舱2可以浮置于该水面。在换电时，利用内陆水域水的浮力可以方便、快捷地更换电池浮舱2。

在此需要说明的是，本发明的水上载具8可以但不限于为游船、客船、货运船舶、驳船、游艇等可以在水上能够运载人员、货物等。

本发明的水上载具可以但不限用于内陆水域。该水上载具通过其设置的浮力位活动连接电池浮舱，并由该电池浮舱为其电能动力装置供电。该水上载具为全新制造，也可以对现有的水上载具进行改装，在现有的水上载具的运载舱或动力舱处设置前述的浮力位，以方便连接电池浮舱。具体地，该浮力位适于活动连接电池浮舱，并且该浮力位中的水能够为电池浮舱提供浮力，从而方便电池浮舱的更换，节省换电时间，提高水上载具的航行时效。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明书中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施方式进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种水上载具，其特征在于，所述水上载具（8）提供有开放于航行水域的水面的浮力位（1），所述浮力位（1）适于活动连接电池浮舱（2），所述电池浮舱（2）能够浮置于所述浮力位（1），用于为所述水上载具的电能动力装置（7）供电。

2.如权利要求1所述的水上载具，其特征在于，所述水上载具（8）的所述浮力位（1）处安装有电池浮舱（2）。

3.如权利要求2所述的水上载具，其特征在于，所述电池浮舱（2）在所述浮力位（1）处外挂式地活动连接于所述水上载具（8）。

4.如权利要求1所述的水上载具，其特征在于，所述水上载具具有动力舱（3）和运载舱（4），所述浮力位（1）设置在所述运载舱（4）处或者所述动力舱（3）处。

5.如权利要求4所述的水上载具，其特征在于，所述运载舱（4）和所述动力舱（3）之间为活动连接，所述运载舱（4）和所述动力舱（3）具有相互独立的吃水深度。

6.如权利要求5所述的水上载具，其特征在于，在设置有所述浮力位（1）的所述运载舱（4）的舱体内或在设置有所述浮力位（1）的所述动力舱（3）的舱体内对称地分布有压水舱，用于调节吃水量以及调节吃水平衡。

7.如权利要求6所述的水上载具，其特征在于，所述水上载具（8）的驾驶操作间（6）位于所述运载舱（4）。

8.如权利要求1所述的水上载具，其特征在于，所述浮力位（1）处设置有：

附连装置（11），所述附连装置（11）用于将所述电池浮舱（2）附连于所述浮力位（1）；

接电装置（12），所述接电装置（12）用于从所述电池浮舱（2）向所述电能动力装置（7）供电。

9.如权利要求1至8中任一项所述的水上载具，其特征在于，所述浮力位（1）具有位于所述浮力位（1）的侧方的防护装置（13）。

10.一种改装水上载具的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

为所述水上载具（8）提供用于活动连接电池浮舱（2）的浮力位（1），所述浮力位（1）开放于航行水域的水面，所述电池浮舱（2）能够浮置于所述浮力位（1），用于为所述水上载具（8）的电能动力装置（7）供电。