EP3019393B1 - Power supply unit, power supply assembly, and water vehicle having a power supply unit or having a power supply assembly - Google Patents
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- EP3019393B1 EP3019393B1 EP14741260.5A EP14741260A EP3019393B1 EP 3019393 B1 EP3019393 B1 EP 3019393B1 EP 14741260 A EP14741260 A EP 14741260A EP 3019393 B1 EP3019393 B1 EP 3019393B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- B63B25/004—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for goods other than bulk goods for containers
Definitions
- the invention relates to a portable, compact power supply unit, a power supply arrangement and a watercraft with a power supply unit and / or with a power supply arrangement.
- an energy generating device in which a generator including driving gas turbine is housed in a standard container.
- Other standard containers include supply and exhaust air devices, cooling devices, electrical power and control devices, a fuel assembly and a fuel tank.
- the containers are separately portable and join together to operate the power plant.
- the gas turbine is preferably provided light fuel oil.
- This energy generating device is used for energy supply on offshore platforms and ships, in particular on refrigerated container ships. A particularly low-emission operation is not mentioned or provided in the presentation of this document.
- the publication US 7 122 913 B2 describes a modular power supply whose components are housed in a standard container transportable.
- the container contains a fuel-powered engine, a generator, an electrical control and a cable drum.
- the fuel tank is set up separately.
- the power supply is designed to provide power to the port or docked ships to reduce air pollution. This is a list of power supply on land, z.
- a forklift truck or a truck can be implemented and transported. This results in the need to provide a separate location for the power supply on the one hand and the fuel tank on the other hand and a line connection between the power supply and the ship to be supplied.
- a portable power supply installed in a freight container is provided for providing electrical energy to a plurality of further freight containers, e.g. B. refrigerated container, described on board a container ship.
- the power supply contains in each container summarized at least one diesel engine, at least one generator coupled thereto and at least one permanently installed fuel tank and is provided for supplying energy to the freight container during a voyage, but not for connection to an electrical system of the container ship. This is to obtain a more effective power supply of the freight container, as it is possible by connecting these freight containers to the electrical system of the container ship.
- the built-in Fuel tanks are sized so that the fuel supply is sufficient for the voyage. In the described power supply refueling for operation as a harbor power supply is too cumbersome. Also, the diesel fuel no longer meets the stricter environmental regulations for operation in the port.
- the publication WO 2010 019 158 A1 shows a housed in an ISO container and mounted on a railway car chassis power generation module, the engine, generator, fuel tank and power supply includes.
- the Verlastung on railway cars is preferred here because of the heavy weight of the power generation module.
- the fuel supply can be done via an externally connected tank car.
- EP 1 426 307 A1 is a modular power supply system known which a drive or.
- Power module power generating device
- an external process module heat recovery elements, cooling elements, turbocharger elements, air intake elements, exhaust system elements, fuel storage elements or aftertreatment elements
- Power module in an ISO container and the external process module are housed in a frame. The two modules can be connected to each other.
- the invention has the object to provide a power supply unit that is easier, faster and more flexible to handle and thus offers greater ease of use, especially when used on ships, preferably container ships.
- the invention thus provides a power supply unit which is designed to supply a watercraft, in particular an electrical system of the watercraft, with electrical energy. Furthermore, the power supply unit can preferably be arranged directly on board the watercraft to be supplied with electrical energy, ie placed. If the power supply unit is also intended to supply other consumers located outside the vessel with electrical energy, it is advantageous for the power unit to be installed on that vessel which is mainly, ie at least supplied with the majority, of the energy supplied by the power unit. In this way, complex connections are avoided outboard this vessel. Preference is given to an exclusive supply of power to a single vessel, as will be described below. In principle, it would also be possible for the power supply unit is designed in addition to supplying consumers outside of watercraft.
- a watercraft located on the water or intended to stay on or in the water or trained, preferably buoyant, but also fixed unit or plant that is z. B. a ship, but also an offshore platform u. al .;
- a seagoing vessel particularly preferably a container seagoing vessel or container ship, is hereby designated, whereby this exemplary entry is by no means to be understood as conclusive.
- transport container generally includes any support structure suitable for carrying the components of the power supply unit. These may preferably be containers or freight containers or container-like or freight container-like carrier structures, which are used in particular in container shipping.
- the transport containers may be closed containers or other containers.
- transport container also includes open or partially open support structures, such as support frames that are not or only partially covered. Also, in the case of multiple transport containers different or identically designed transport containers can be combined.
- Transport containers are particularly advantageous in the present context, such containers that are commonly used for the transport of goods on container ships, or at least the dimensions or at least some of the dimensions of the usually used on container ships, especially standardized containers, such as ISO containers have.
- the term standardized transport container in the present context is to be understood as a carrier structure which has the dimensions of standardized containers, in particular for container shipping. The dimensions may be the same in terms of footprint, height or a combination of both with the standardized containers.
- the individual, aforementioned components of the power supply unit are arranged within a transport container or within a plurality of interconnected transport containers.
- the one transport container or the several, To each other, in particular fixed, connected transport container are designed such that they can be transported as a single, contiguous unit.
- the plurality of transport containers are interconnected, at least during transport, such that they are transportable as a single unit as a whole.
- the plurality of transport containers are also connected during operation, particularly preferably permanently.
- the transport container and / or the plurality of transport containers are designed such that they can be transported with standardized lifting equipment, in particular standardized lifting device for container ports, such as gantry cranes and / or van carriers.
- the one transport container or the plurality of interconnected transport container form a single unit that transported as a whole to the watercraft, or to other destination location, deposited there and operated and taken out of service as a whole from the watercraft again and z. B. on a quay quay, can be parked until the next use or will.
- the power supply unit is compact.
- the entire power supply unit is arranged exclusively within the transport container or within the plurality of interconnected transport containers.
- any type of gas-operated engine for example a gas turbine or the like, can be used in the power supply unit.
- the internal combustion engine can be operated exclusively with gas.
- the internal combustion engine is set up for a dual operation in which the internal combustion engine can be operated with gas and additionally with another fuel, in particular diesel.
- the internal combustion engine is operable with natural gas.
- the internal combustion engine is preferably also with liquid gas, particularly preferably with LNG (so-called "liquid natural gas”), operable. Accordingly, preferably low-emission fuels are used.
- the power supply unit is designed as a gas-operated cogeneration plant (abbreviated: CHP), whereby a very economical fuel consumption and high overall efficiency of the power supply unit can be achieved because in addition to the generated electrical energy in addition, the waste heat of the internal combustion engine as heat energy to the consumer generated electrical energy or to another consumer.
- CHP gas-operated cogeneration plant
- the invention thus enables a simple and inexpensive operation as well as a simplification, acceleration and flexibilization of handling and transport of the power supply unit and thus offers a greater ease of use, especially when used on watercraft, preferably on ships, particularly preferably on container ships.
- a cooling device in particular for generating a cooling circuit for the internal combustion engine, advantageously comprising a fan, a control cabinet, in which in particular the control device of the internal combustion engine and / or the control device of the generator are arranged, means for adjusting the frequency, the current intensity and / or the voltage, a supply air system for supplying combustion air to the internal combustion engine, fire extinguishing agents, batteries, in particular for intermediate storage of the generated electricity, an exhaust system, and / or Vornnenesch for electrical conductors, in particular a cable drum.
- the exhaust gas purification device may advantageously comprise a silencer.
- the cable drum may comprise several, in particular two, cables.
- a unit constituting a fixed unit constitutes a fixed unit which, as a whole, is transported, stored and operated there, and in general taken out of service after being taken out of service Watercraft removed again and z. B. is parked on a quay quay until the next use.
- Such a unit may also, for.
- building units in the word used here for operation, transport and handling are not modular further decomposable structures, as will be described in more detail below, but always form a single fixed, unmodified unit for operation, transport and handling.
- this does not exclude that connections of the containers in the group of containers mentioned can be basically detachable. So can two or more of the containers to form the said group welded together, but z. B. also be screwed, but a loosening of such fittings in normal operation and transportation or the intended handling of the power supply unit is not provided, but would be displayed at most for maintenance and repair purposes.
- two units are provided for the formation of the power supply unit, and it will not be required more than these two units. Operation, transport and handling of the power supply unit are thereby significantly simplified.
- the first and the second structural units are detachable from one another during operation and / or for transport and handling and can be docked to one another.
- two or more second units may be provided, each having a fuel storage device.
- the first and the at least one second structural unit according to the invention are arranged together in a transport container or in a plurality of interconnected transport containers.
- the term docking refers to the production of a mechanical and functional connection between two structural units.
- the units that dock together in this sense are mechanically stable for a foreseeable period, especially for a period in which an operation of the power supply unit to be made, coupled together or connected.
- the docking preferably also comprises establishing a connection between the at least one internal combustion engine in the first structural unit and the at least one fuel storage device in the second structural unit for feeding the at least one internal combustion engine with fuel from the at least one fuel storage device.
- the second structural unit comprising the fuel storage device can be easily detached from the first structural unit when the fuel storage device is empty.
- a further second structural unit with a full fuel storage device can be docked to the first structural unit in a simple manner.
- the fuel supply in the power supply in particular exclusively, by replacing the second units with the fuel storage devices done.
- the fuel storage devices may also be provided by external tanks, e.g. on trucks, to be refilled. This is particularly suitable for versions in which the first and the second structural unit are firmly and non-detachably connected to each other.
- the second structural unit preferably comprises exclusively the at least one fuel storage device and, moreover, no further components of the power supply unit.
- the building units are designed both individually and optionally both docked to each other in predetermined raster storage dimensions standardized transport container.
- the units of the power supply unit can then be stowed together with other Transportcontainern same pitch together or at least on such a fit, fit into the standardized recording devices such.
- brackets, shafts, pedestals, for the stowage of transport containers, d. H. in container mounts on the means of transport, here the watercraft, especially on the ship, and can there as needed at any point easily, quickly and safely off or implement as it is for the power supply of the vessel or the means of transport or for a drawer - and / or extinguishing work is favorable or necessary.
- those of ISO transport containers are particularly preferably selected as predetermined grid storage dimensions.
- the first and the second structural unit both individually and optionally both are docked to one another in predefined grid storage dimensions of ISO transport containers. Due to the large, worldwide distribution of such transport containers and adapted means of transport or means of handling such a designed power supply unit is flexible and universally applicable.
- the first unit comprises a first space area, which has the shape of a, in particular standardized, transport container with a length dimension corresponding to a first grid-Staurios, and in which at least the at least one internal combustion engine and at least one of the at least one internal combustion engine drivable generator for generating electricity are arranged.
- This first space area is preferably formed directly by such a standardized transport container, particularly preferably an ISO transport container, resulting in a simple, fast, proven and cost-effective production. In addition, this ensures good dust retention and flexible handling during transport and operation.
- the second structural unit in which the at least one fuel storage device is arranged, has the form of a standardized transport container with a length dimension which corresponds to a second screened foam dimension.
- a standardized transport container with a length dimension which corresponds to a second screened foam dimension.
- the first unit comprises a second space area, which has the shape of a standardized transport container with a length dimension corresponding to a third grid, and in which at least the at least one fuel processing device and / or the at least one exhaust gas purification device for at least an internal combustion engine and / or a cooling device for cooling the internal combustion engine and / or a Vorigenesch for electrical conductors, in particular a cable drum, is arranged.
- the first and the second space region of the first assembly are preferably in the manner described above permanently, ie forming a fixed unit connected to each other, so for transport, handling and operation not further modularly separable, and are thus always transported together, handled and operated.
- the third pitch may or may not have a third screen jam in the top given definition, according to which standardized transport containers are manufactured and approved in a number of grid dimensions, of the totality of these grid dimensions, however, only a limited selection as raster storage dimensions, in which transport containers are jammed on the means of transport, is used. This secures the mentioned advantages in the production also for the second space area of the first unit; the second room area can be z. B.
- the second space preferably preferred its equipment with the at least one fuel processing device and / or the at least one exhaust gas purification device for at least one internal combustion engine made and joined together at least largely pre-assembled space areas, resulting in a further facilitation of manufacturing.
- the second spatial region is arranged above the first spatial region.
- the second room area is mounted on the first room area.
- the second structural unit can be arranged adjacent to the second spatial area of the first structural unit and the sum of the second grid dam and the third grid size is less than or equal to the first grid dam.
- a total length of the second structural unit and the second spatial region of the first structural unit after docking of the second structural unit to the first structural unit measures at most, preferably as much as the length of the first spatial region of the first structural unit.
- a closed power supply unit advantageously results in an arrangement of standardized transport containers in which, in a preferred first container, which forms the first spatial region of the first structural unit and in a preferred example a 40-foot container according to ISO Norm is that at least one internal combustion engine, preferably a motor, and the at least one generator for power generation are housed.
- a second container arranged thereon preferably a 20-foot container according to the ISO standard, which is fixedly connected to the first container and forms the second spatial region of the first structural unit, is as a preferred example as the at least one fuel processing device and / or at least an exhaust gas purification device for the at least one internal combustion engine installed a so-called "gas processing unit" (GPU).
- GPU gas processing unit
- the then free on the first container space is provided for a third container, which can be arranged interchangeable there, forms the second unit and contains a tank for fuel.
- the second unit is arranged with the tank for the fuel asymmetrically on the first unit.
- the GPU preferably includes an evaporator device.
- This design makes it particularly well, the entire power supply unit or even the individual units with standardized device such.
- a container bridge a van carrier or the like, crane and movable to make and operate on the vessel, z.
- As a ship preferably a container ship to put in a existing there container holder.
- the first unit comprises a second, subdivided into two or more subspace areas space area, each of the subspace areas per se preferably has the shape of a standardized transport container with a length dimension corresponding to a fourth, fifth, etc. pitch, and wherein preferably at least one of the at least one fuel processing device and / or the at least one exhaust gas purification device for the at least one internal combustion engine and / or a cooling device for cooling in at least one of the subspace regions the internal combustion engine and / or a Vornnenesch for electrical conductors, in particular a cable drum, is arranged.
- the first space area and the partial space areas of the second space area of the first building unit are connected to one another in a fixed unit, as is also the case for the one-piece second space area.
- the subspace regions of the second spatial region are advantageously arranged above the first spatial region, so that here too high mechanical strength and a favorable center of gravity result.
- the second structural unit can be arranged between the partial space regions of the second spatial region of the first structural unit and the sum of the second, fourth and fifth grid dam dimensions smaller than or equal to the first grid dam mass.
- the second structural unit with the at least one fuel storage device ie the tank for the fuel
- the second structural unit is arranged substantially or at least almost centrally or symmetrically on the first spatial area of the first structural unit and thus the entire power supply unit, flanked on both sides by at least one of the subspace regions of the second spatial region of the first structural unit.
- the second structural unit is arranged eccentrically on the first spatial region of the first structural unit, whereby the subspace region (s) to one side of the second structural unit is narrower than the subspace region (s) to the other side of the second structural unit.
- the individual components of the power supply unit can for example be arranged to each other such that the components interconnecting lines can be as short as possible, so that the space required for this is minimized.
- a connection device for the fuel storage device next to or above or below a fuel processor is particularly advantageous.
- the first structural unit alone, without the second structural unit being docked can be stacked particularly simply, universally and safely with other standardized transport containers, in particular those with matching grid congestion.
- the two subspace regions of the second spatial region of the first structural unit are each designed to be smaller than 20-foot containers, in particular as an approximately 10-foot container, ie. H. the fourth and fifth pitches are each less than 20 feet, more preferably 10 feet each), and the first space portion of the first unit is again formed as a 40 foot ISO standard container.
- the two smaller (especially 10 foot) containers are placed flush with each of the ends on the 40 foot container, leaving a space for a second assembly in the form of a 20ft container between them.
- Such a second unit in the form of the 20-foot container can be placed on the first unit arbitrarily within the limits of the load conditionally permissible stack height more 40-foot containers, even the placement z. B. another 40-foot container and then z. B. two 20-foot containers or other combinations are possible.
- the aforementioned containers are transport containers in the sense of the present invention, i. Carrier structures having the said dimensions. This also applies to the below-mentioned containers with dimensional designation.
- the power supply unit is a, in particular pluggable and / or designed in the manner of a coupling, connection device for passing fuel from the at least one fuel storage device of the second unit to the first unit, wherein the pluggable connection device is designed for at least partially automatic production a connection for the passage of fuel, in particular when docking the second unit to the first unit.
- the compound in question is preferably formed in a kind of flexible hose coupling. Such a connection can be formed completely automatically during docking, but also under (partial) manual operation by an operator.
- the power supply unit comprises a coupling device, in particular dry clutch.
- the coupling device may also include valves.
- the power supply unit of the at least one internal combustion engine fuel can be fed exclusively from the fuel storage device.
- the fuel source used here preferably exclusively the second unit; Further fuel sources are not required in the operation of the power supply unit in this embodiment and deliberately not used.
- no further line connections for transporting the fuel to the power supply unit are required, neither aboard the vessel nor outboard. This also simplifies the operation of the power supply unit.
- a further embodiment of the power supply unit is characterized by, in particular in the first unit arranged, electrical connection means for connecting the power supply unit with at least one consumer of electrical energy generated in the power supply unit electrical system of the vessel to be supplied.
- These electrical connection means are preferably formed with a cable drum arranged in the first spatial region of the first structural unit with a connection cable.
- the cable drum is arranged to achieve the shortest possible power lines in the vicinity of the at least one generator for generating electricity. The entrainment of these connection means in the power supply unit increases their operational readiness substantially, since not separately appropriate cables must be held and provided on the watercraft to be supplied.
- the consumer is advantageous in the first place, preferably exclusively, the on-board network of the vessel to be supplied, thereby making it possible to decouple its energy from onboard power generation facilities, such as marine-powered generators, so that the machinery of the vessel can be completely disabled.
- Other consumers eg. B. in a cargo of the vessel such. B. refrigerated containers, can optionally be additionally connected to the power supply unit become.
- These additional consumers are preferably arranged on board the same watercraft, on which the power supply unit is arranged. Therefore, the power supply unit is particularly preferably designed for feeding at least one electrical system of a ship during a harbor lay time.
- the power supply unit preferably completely takes over the supply of the vehicle's electrical system, in particular in the harbor, the power supply can be very simple, regardless of the individual circumstances of the machinery on the vessel during the docking time, only by the power supply unit environmental standard, in particular exhaust gases be respected. Therefore, the power supply unit is preferably used as a harbor power supply for ships, preferably seagoing vessels, particularly preferably for container ships, this power supply unit preferably only the electrical system of the (container) ship during the berth in the port fed and only in the second place, a supply of other, additional Consumer is provided during this time. In principle, however, it is also possible for the power supply unit to be carried on board the watercraft during the (sea) journey of a watercraft and to supply the electrical system and / or other consumers on board the watercraft with electricity.
- a 40-foot container is provided as the basis in which the generator or generators, the motor or motors and preferably also the necessary connections are provided.
- a drum is preferably housed here with a connection cable to a vehicle electrical system of a (container) ship.
- the fuel tank preferably a gas tank for "LNG”, in one interchangeably arranged 20-foot container, fixed to the 40-foot Container, the so-called "gas processing unit” are provided.
- two smaller standard containers with the so-called “gas processing unit” are provided on both sides in addition to the 20-foot container containing the fuel tank so that the 20-foot container with the fuel tank is arranged centrally between the smaller standard containers.
- the power supply unit is provided as a base container, in particular a 40-foot container, in which the generator or generators, the internal combustion engine, i. the motor or motors, and preferably also necessary connections are provided. Also, a control device for controlling the generator and / or the internal combustion engine and / or a fuel processing device is preferably accommodated here.
- a base container in particular a 40-foot container, in which the generator or generators, the internal combustion engine, i. the motor or motors, and preferably also necessary connections are provided.
- a control device for controlling the generator and / or the internal combustion engine and / or a fuel processing device is preferably accommodated here.
- another container in particular a 20-foot container, in which the fuel storage device is provided.
- two further containers in particular 9-foot containers, are preferably arranged. In particular, both further containers are arranged on the same side of the container with the fuel storage device.
- a cooling device is preferably arranged and in the other of the two other containers are preferably Vorhaltesch for electrical conductors, in particular a cable drum arranged.
- a further, in particular relatively narrow trained container is preferably arranged, in which advantageously a connection device for passing fuel from the at least one fuel storage device to the internal combustion engine is arranged.
- the dimensions of the side-by-side (40-foot) containers forming the base are such that, taken together, they are preferably 40 feet.
- the containers with the individual modules are put together to form a unit to be handled together.
- they shall be dropped off as a common unit on the ship to be supplied and resumed from there and put ashore or on a means of transport.
- the entire power supply unit can be moved and moved with a standardized device (container bridge and / or van carrier) and is set for operation on the (container) ship in one of the existing container mounts.
- this power supply unit feeds only the electrical system of the (container) ship while lying in the harbor.
- the power supply unit is designed such that it can generate at least 0.5 MW, preferably at least 0.8 MW, more preferably at least 1.0 MW, most preferably at least 1.5 MW of electricity.
- the power supply unit is designed such that it has power at a voltage of 100 V to 10 kV, in particular from 300 V to 7.5 kV, particularly preferably from 200 V to 600 V or from 5.5 kV to 7.5 kV, most preferably 440 V or 6.6 kV generated.
- the generator of the power supply unit may preferably be designed in such a way that the generator generates a voltage of the aforementioned height, without additional transformers being necessary.
- the current is preferably generated at a frequency of 50 Hz to 60 Hz, in particular 50 Hz or 60 Hz. In particularly preferred examples, the generated current has the following performance data: 6.6 kV at 60 Hz and 440 V at 50 Hz or 60 Hz.
- connection means for electrically connecting the plurality of power supply units to one another.
- the connection means are designed such that the power generated by the plurality of power supply units (100, 200) can be supplied in common to a load, in particular the electrical system of a watercraft.
- the connection means may, for example, connection cables for establishing an electrical connection between the power supply units, electrical switching means, means for adjusting the frequency, current and / or voltage of the power generated, or central feed means for centrally injecting the entirety of the electricity generated by the power supply units into the load, in particular a vehicle electrical system.
- the power supply arrangement comprises at least two power supply units.
- the power supply arrangement comprises 2 to 10, more preferably 3 to 8, most preferably 3 to 5 power supply units.
- the power supply arrangement can therefore generate correspondingly more power than a single power supply unit, the cumulative power being dependent on the number of power supply units and the power of the individual power supply units.
- the plurality of power supply units the power supply arrangement or at least some of them next to each other, in particular directly adjacent to each other, in particular on board a watercraft, arranged.
- a power supply arrangement comprising exactly two power supply units can generate at least 1.0 MW, preferably at least 1.5 MW, particularly preferably at least 2.2 MW, very particularly preferably at least 2.8 MW of power.
- the above object is further achieved by a watercraft with an electrical system and a power supply unit and / or a power supply arrangement of the type described above, wherein the power supply unit and / or the power supply arrangement for feeding electrical energy are connected to the electrical system.
- the power supply unit and / or the power supply arrangement are arranged on board the watercraft.
- the advantage lies in particular in the fact that, in particular for container ships, where no cables can be laid to a so-called "power barge” for space reasons, a self-contained, transportable container unit of standard containers is provided as a power supply unit on board a ship.
- This container unit is capable of producing electricity based preferably on natural gas or "LNG”.
- a first embodiment of a power supply unit which is constructed from transport containers, in particular from ISO standard containers.
- a 40-foot container ie an ISO standard container with a length dimension corresponding to a first grid-Stauculture of 40 feet
- a first space portion 102 of a first unit 101 of the power supply unit 100 In this first space area 102, an internal combustion engine and a generator for driving power drivable by the internal combustion engine, in Fig. 1 roughly indicated schematically as generator set and designated by the reference numeral 103.
- a cable drum 104 is arranged with a connection cable 106 which can be led out of the first room area 102 by a preferably closable cable opening 105, via which electric power can be delivered from the power supply unit 100 to a consumer.
- a 20-foot container 108 which forms a second space portion of the first unit 101.
- the 20ft container 108 may also be bolted, riveted, or otherwise connected to the 40ft container 102 by other similar fasteners, however, this connection will operate and be transported and handled by the power supply unit 100 not solved.
- a roughly schematically indicated so-called "gas processing unit” 109 is arranged in this second space area 108.
- control devices may be provided in the first unit 101, but are not shown here for the sake of clarity. Also not shown active connections between the components of the power supply unit 100, which extend within the first unit 101, such. As electrical or fuel lines are preferably permanently installed and not separable in operation.
- the reference numeral 110 is an example, roughly schematically illustrated exhaust system, which is preferably designed foldable or removable.
- a fuel tank preferably a gas tank 112 for storing liquefied natural gas, the so-called LNG installed.
- a line connection for supplying the gas to the generator set 103 or the "gas processing unit" 109 is produced in addition to mechanical connections.
- the mechanical connections are preferably formed by standardized connecting elements of the containers, in particular by the standardized container corners 113 and latches customary in ISO containers, the latter preferably being arranged on the upper side of the first structural unit 101. Other detachable connections are possible.
- the design of the mechanical connections through the standardized fasteners not only allows easy docking and loosening, but also provides enough mechanical stability to z.
- Fig. 2 shows in a modification of Fig. 1 A second embodiment of a power supply unit, which is designated by the reference numeral 200.
- This has a first assembly 201 with a now compared to the first embodiment according to Fig. 1 from a first and a second partial space area 218 or 219 existing second space area 208, whereas the first space area 102 and the second building unit 111 with their components compared to the example Fig. 1 unchanged.
- the "gas processing unit”, now designated by the reference numeral 209 is optionally located in the first subspace area 218 or in the second subspace area 219 or is distributed to the subspace areas 218, 219 installed.
- One or both subspace regions 218, 219 optionally also include in Fig. 2 Control devices, not shown, for the power supply unit 200.
- the second unit 111 is saddled with the gas tank 112 in the gap between the subspace areas 218, 219 on the first space portion 102 of the first unit 201, ie there docked to the first space portion 102 of the first unit 201. Except for a spatially staggered arrangement required or intended components such as locks and fuel socket this is the example Fig. 1 identical.
- the advantage of the arrangement after Fig. 2 is that on the subspace areas 218, 219, if necessary, one or more freight containers can be placed, for.
- this first grid jam measure is 40 feet
- the second grid jam of the second unit 211 is 20 feet
- the subspace areas 218, 219 have a fourth and a fifth pitch of 10 feet, respectively.
- Fig. 3 shows a rough schematic representation of an insert of a power supply unit 100 according to the embodiment according to Fig. 1 on an aft deck of a container ship 114, the fuselage 115 and deckhouse 116 are indicated in outline.
- reference numeral 117 is a water level, z.
- the power supply unit 100 has been deposited as a closed unit on or adjacent to the existing from the freight containers 118 ship's charge and there electrically connected to an electrical system, not shown, of the container ship 114.
- the power supply unit 100 a Freight container parking space or possibly even under the deck of the container ship, it is not significantly hampered by the loading business. After completion of the charging business, the power supply unit 100 is picked up again by the container ship 114 and z. B. sold on the quay. There it can also, if desired, be stacked together with other standardized freight containers, also several power supply units 100 can be stored in readiness on the quay one above the other to save space.
- FIG. 4 to 7 another embodiment of a power supply unit 300 is shown.
- the Fig. 4 and 5 show perspective views and Fig. 7 a side view.
- two layers 3001, 3002 of transport containers are arranged one above the other, which together form the power supply unit 300.
- Fig. 6 in each case a plan view of the upper container layer 3001 and the lower container layer 3002 is shown. Both container layers 3001, 3002 are flush with one another laterally, ie they have substantially the same overall length.
- the power supply unit 300 is constructed from transport containers, in particular at least partially from ISO standard containers.
- a single container which may be formed, for example, as a 40-foot container, ie as a standard ISO container with a length dimension corresponding to a first grid of 40 feet, forms a first space area 302 of a first unit 301 of the power supply unit 300
- an internal combustion engine 1031 and a generator 1032 that can be driven by the internal combustion engine 1031 for power generation are arranged, which together form a generator set 103.
- an operation unit 303 for operating the power supply unit by a user air supply means 304 for supplying (fresh) air into the first room area 302, fire extinguishing means 305 in the form of CO 2 bottles, cooling water connections 306, batteries 307 for temporarily storing power for the supply of a control device and / or the start of the power supply unit 300 and a fuel processing device 310 arranged.
- a fuel processing device the fuel for the feed can be processed in the internal combustion engine. In particular, so that liquid gas, in particular LNG, are converted to the gaseous state, before it is supplied to the internal combustion engine.
- the first structural unit 301 has a second spatial area 308 consisting of a first, a second and a third subspace area 318, 319, 320.
- a connecting device 311 preferably designed in the manner of a coupling, for passing fuel from a fuel storage device to the first structural unit 301 is disposed.
- the first subspace region 318 is arranged above the fuel conditioning device 310 and the hoses comprised by the connecting device 311 run downwards into the first space area 302 to the fuel processing device 310 (see in particular Fig. 7 ).
- the second subspace region 319 comprises a cooling device 312 for cooling the internal combustion engine 1031.
- the cooling device may comprise, for example, a condenser, a fan, and / or a coolant circuit.
- the third subspace region 320 comprises a provision means for electrical conductors.
- the provisioning means comprises a cable drum 104 with two connection cables 106 arranged thereon, which can be led out of the first space region 302, via which electrical energy can be delivered from the power supply unit 100 to a consumer.
- At one end of the connecting cable 106 connecting pieces 1061 are provided, via which the connecting cable 106 can be connected to a consumer or other cables.
- power switches designed as disconnectors in the third subspace 320 are provided in a control cabinet 313.
- the three subspace areas 318, 319, 320 are each formed by individual transport containers, which are firmly connected to the container forming the first space area 302. Likewise, the two containers of the subspace areas 319 and 320 can be firmly connected to each other. Also, the two subspace areas 319, 320 could be provided within a transport container.
- the second assembly 111 is saddled with the gas tank 112 in the gap between the subspace region 318 on one side and the two subspace regions 319 and 320 on the other side on the first space region 302 of the first assembly 301, the second Assembly 11 laterally to the first subspace area 318 and to the second subspace area 319 adjacent.
- the second structural unit 111 is detachably connected to the first structural unit 301 via docking devices (not shown, in particular so-called "twist locks") and docked thereto.
- a second structural unit 111 with an empty gas tank 112 can be exchanged in a simple manner by a second structural unit (not shown here) with a full gas tank.
- the containers of the second space area 308, taken together with the second building unit 111, have the same raster accumulation dimension as the container of the first space area 302. Furthermore, the two containers of the subspace areas 319 and 320 can each have the same raster accumulation dimension.
- the first pitch of the first space 302 is 40 feet
- the second pitch of the second assembly 211 is 20 feet
- the fourth and fifth pitches of the space areas 319 and 320 are 9 feet
- the sixth grid jam of subspace area 318 is 2 feet.
Description
Die Erfindung betrifft eine transportable, kompakte Stromversorgungseinheit, eine Stromversorgungsanordnung sowie ein Wasserfahrzeug mit einer Stromversorgungseinheit und/oder mit einer Stromversorgungsanordnung.The invention relates to a portable, compact power supply unit, a power supply arrangement and a watercraft with a power supply unit and / or with a power supply arrangement.
Aus der Druckschrift
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Stromversorgungseinheit zu schaffen, die einfacher, schneller und flexibler handhabbar ist und damit einen größeren Bedienkomfort bietet, insbesondere bei einem Einsatz auf Schiffen, bevorzugt Containerschiffen.The invention has the object to provide a power supply unit that is easier, faster and more flexible to handle and thus offers greater ease of use, especially when used on ships, preferably container ships.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine transportabel und kompakt ausgebildete Stromversorgungseinheit zur Versorgung eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines Bordnetzes des Wasserfahrzeugs, mit elektrischer Energie und insbesondere zur Anordnung auf dem Wasserfahrzeug, enthaltend in einem Transportcontainer oder mehreren, miteinander verbindbaren Transportcontainern, wobei der Transportcontainer oder die mehreren Transportcontainer als eine einzelne, zusammenhängende Einheit transportierbar sind:
- wenigstens eine mit Gas, insbesondere Erdgas, betreibbare Verbrennungskraftmaschine (103),
- wenigstens einen von der wenigstens einen Verbrennungskraftmaschine (103) antreibbaren Generator (103) zur Stromerzeugung,
- wenigstens eine Steuerungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine (103) und/oder wenigstens eine Steuerungseinrichtung für den wenigstens einen Generator (103),
- wenigstens eine Brennstoffaufbereitungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine (103) und/oder wenigstens eine Abgasreinigungseinrichtung (109; 209) für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine (103), und
- wenigstens eine Brennstoffspeichereinrichtung (112), wobei der Brennstoff der Brennstoffspeichereinrichtung (112) Gas, insbesondere Erdgas, ist, welches bevorzugt als Flüssiggas, besonders bevorzugt als LNG, vorliegt.
- at least one internal combustion engine (103) operable with gas, in particular natural gas,
- at least one of the at least one internal combustion engine (103) drivable generator (103) for generating electricity,
- at least one control device for the at least one internal combustion engine (103) and / or at least one control device for the at least one generator (103),
- at least one fuel processing device for the at least one internal combustion engine (103) and / or at least one exhaust gas purification device (109; 209) for the at least one internal combustion engine (103), and
- at least one fuel storage device (112), wherein the fuel of the fuel storage device (112) is gas, in particular natural gas, which is preferably present as a liquid gas, particularly preferably as LNG.
Durch die Erfindung wird somit eine Stromversorgungseinheit geschaffen, die zur Versorgung eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines Bordnetzes des Wasserfahrzeugs, mit elektrischer Energie ausgebildet ist. Ferner kann die Stromversorgungseinheit bevorzugt unmittelbar an Bord des mit elektrischer Energie zu versorgenden Wasserfahrzeugs angeordnet, d. h. aufgestellt werden. Sofern von der Stromversorgungseinheit auch weitere, außerhalb des Wasserfahrzeugs befindliche Verbraucher mit elektrischer Energie gespeist werden sollen, ist es vorteilhaft, dass die Stromversorgungseinheit auf demjenigen Wasserfahrzeug aufgestellt wird, das hauptsächlich, d. h. zumindest mit dem überwiegenden Anteil der von der Stromversorgungseinheit gelieferten Energie gespeist wird. Auf diese Weise werden aufwendige Verbindungen außenbords dieses Wasserfahrzeugs vermieden. Bevorzugt ist eine ausschließliche Versorgung eines einzigen Wasserfahrzeugs mit Strom, wie auch im nachfolgenden noch ausgeführt ist. Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die Stromversorgungseinheit zusätzlich zur Versorgung von Verbraucher außerhalb von Wasserfahrzeugen ausgebildet ist.The invention thus provides a power supply unit which is designed to supply a watercraft, in particular an electrical system of the watercraft, with electrical energy. Furthermore, the power supply unit can preferably be arranged directly on board the watercraft to be supplied with electrical energy, ie placed. If the power supply unit is also intended to supply other consumers located outside the vessel with electrical energy, it is advantageous for the power unit to be installed on that vessel which is mainly, ie at least supplied with the majority, of the energy supplied by the power unit. In this way, complex connections are avoided outboard this vessel. Preference is given to an exclusive supply of power to a single vessel, as will be described below. In principle, it would also be possible for the power supply unit is designed in addition to supplying consumers outside of watercraft.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird allgemein unter einem Wasserfahrzeug jede auf dem Wasser befindliche oder zum Aufenthalt auf oder im Wasser vorgesehene bzw. ausgebildete, vorzugsweise schwimmfähige, aber auch fest liegende Einheit bzw. Anlage verstanden, das ist z. B. ein Schiff, aber auch eine Offshore-Plattform u. a.; insbesondere wird hiermit ein Seeschiff, besonders bevorzugt Container-Seeschiff bzw. Containerschiff bezeichnet, wobei diese beispielhafte Nennung keinesfalls abschließend zu verstehen ist.In the context of the present invention is generally understood by a watercraft located on the water or intended to stay on or in the water or trained, preferably buoyant, but also fixed unit or plant that is z. B. a ship, but also an offshore platform u. al .; In particular, a seagoing vessel, particularly preferably a container seagoing vessel or container ship, is hereby designated, whereby this exemplary entry is by no means to be understood as conclusive.
Unter den Begriff Transportcontainer fällt im vorliegenden Zusammenhang grundsätzlich jede zum Tragen der Komponenten der Stromversorgungseinheit geeignete Trägerstruktur. Dies können bevorzugt Container oder Frachtcontainer bzw. containerartige oder frachtcontainerartiger Trägerstrukturen sein, die insbesondere in der Containerschifffahrt eingesetzt werden. Die Transportcontainer können geschlossene Container oder sonstige Behälter sein. Der Begriff Transportcontainer umfasst aber auch offene oder teilweise offene Trägerstrukturen, wie beispielsweise Tragrahmen, die nicht oder nur teilweise verkleidet sind. Auch können im Falle von mehreren Transportcontainern verschieden oder gleich gestaltete Transportcontainer miteinander kombiniert werden. Besonders vorteilhaft sind Transportcontainer im vorliegenden Zusammenhang solche Container, die üblicherweise zum Transport von Waren auf Containerschiffen eingesetzt werden, bzw. die zumindest die Abmaße oder zumindest einige der Abmaße der üblicherweise auf Containerschiffen eingesetzten, insbesondere standardisierten Container, wie ISO-Container, aufweisen. Unter dem Begriff standardisierter Transportcontainer ist im vorliegenden Zusammenhang eine Trägerstruktur zu verstehen, die die Abmaße von standardisierten Containern, insbesondere für die Containerschifffahrt, aufweist. Die Abmaße können im Hinblick auf die Grundfläche, die Höhe oder einer Kombination aus beiden mit den standardisierten Containern übereinstimmen.In the present context, the term transport container generally includes any support structure suitable for carrying the components of the power supply unit. These may preferably be containers or freight containers or container-like or freight container-like carrier structures, which are used in particular in container shipping. The transport containers may be closed containers or other containers. The term transport container also includes open or partially open support structures, such as support frames that are not or only partially covered. Also, in the case of multiple transport containers different or identically designed transport containers can be combined. Transport containers are particularly advantageous in the present context, such containers that are commonly used for the transport of goods on container ships, or at least the dimensions or at least some of the dimensions of the usually used on container ships, especially standardized containers, such as ISO containers have. The term standardized transport container in the present context is to be understood as a carrier structure which has the dimensions of standardized containers, in particular for container shipping. The dimensions may be the same in terms of footprint, height or a combination of both with the standardized containers.
Ferner sind die einzelnen, vorgenannten Komponenten der Stromversorgungseinheit innerhalb eines Transportcontainers oder innerhalb mehrerer, miteinander verbundener Transportcontainer angeordnet. Der eine Transportcontainer bzw. die mehreren, miteinander, insbesondere fest, verbundenen Transportcontainer sind dabei derart ausgebildet, dass sie als eine einzelne, zusammenhängende Einheit transportierbar sind. Die mehreren Transportcontainer sind zumindest während des Transports derart miteinander verbunden, dass diese als eine einzelne Einheit als Ganzes transportierbar sind. Bevorzugt sind die mehreren Transportcontainer auch während des Betriebs, besonders bevorzugt dauerhaft, miteinander verbunden. Bevorzugt sind der Transportcontainer und/oder die mehreren Transportcontainer derart ausgebildet, dass Sie mit standardisierten Hebegräten, insbesondere standardisierten Hebegerät für Containerhäfen, wie Containerbrücken und/oder van Carrier, transportierbar sind.Furthermore, the individual, aforementioned components of the power supply unit are arranged within a transport container or within a plurality of interconnected transport containers. The one transport container or the several, To each other, in particular fixed, connected transport container are designed such that they can be transported as a single, contiguous unit. The plurality of transport containers are interconnected, at least during transport, such that they are transportable as a single unit as a whole. Preferably, the plurality of transport containers are also connected during operation, particularly preferably permanently. Preferably, the transport container and / or the plurality of transport containers are designed such that they can be transported with standardized lifting equipment, in particular standardized lifting device for container ports, such as gantry cranes and / or van carriers.
Insbesondere bilden der eine Transportcontainer bzw. die mehreren, miteinander verbundenen Transportcontainer eine einzelne Einheit, die als Ganzes auf das Wasserfahrzeug, oder zur sonstigen Ziellokation, transportiert, dort abgesetzt und betrieben und nach Außerbetriebnahme auch als Ganzes vom Wasserfahrzeug wieder entnommen und, z. B. auf einem Hafenkai, bis zum nächsten Einsatz abgestellt werden kann bzw. wird. Dadurch, dass die Komponenten innerhalb eines Transportcontainers oder innerhalb mehrerer, miteinander verbundener Transportcontainer angeordnet sind, ist die Stromversorgungseinheit kompakt ausgebildet. Bevorzugt ist die gesamte Stromversorgungseinheit ausschließlich innerhalb des Transportcontainers oder innerhalb der mehreren, miteinander verbundenen Transportcontainer angeordnet.In particular, the one transport container or the plurality of interconnected transport container form a single unit that transported as a whole to the watercraft, or to other destination location, deposited there and operated and taken out of service as a whole from the watercraft again and z. B. on a quay quay, can be parked until the next use or will. Characterized in that the components are arranged within a transport container or within a plurality of interconnected transport container, the power supply unit is compact. Preferably, the entire power supply unit is arranged exclusively within the transport container or within the plurality of interconnected transport containers.
Als Verbrennungskraftmaschine kann in der Stromversorgungseinheit jede Art von mit Gas betreibbarer Motor, beispielsweise eine Gasturbine oder dergleichen, zum Einsatz gelangen. Bevorzugt ist die Verbrennungskraftmaschine ausschließlich mit Gas betreibbar. Es sind jedoch grundsätzlich auch Ausführungen möglich, bei der die Verbrennungskraftmaschine für einen Dual-Betrieb eingerichtet ist, bei dem die Verbrennungskraftmaschine mit Gas und zusätzlich mit einem anderen Brennstoff, insbesondere Diesel, betreibbar ist. Insbesondere ist die Verbrennungskraftmaschine mit Erdgas betreibbar. Bevorzugt ist die Verbrennungskraftmaschine ferner mit Flüssiggas, besonders bevorzugt mit LNG (sogenanntes "Liquid Natural Gas"), betreibbar. Entsprechend werden bevorzugt schadstoffarme Brennstoffe eingesetzt.As an internal combustion engine, any type of gas-operated engine, for example a gas turbine or the like, can be used in the power supply unit. Preferably, the internal combustion engine can be operated exclusively with gas. However, embodiments are also possible in principle in which the internal combustion engine is set up for a dual operation in which the internal combustion engine can be operated with gas and additionally with another fuel, in particular diesel. In particular, the internal combustion engine is operable with natural gas. The internal combustion engine is preferably also with liquid gas, particularly preferably with LNG (so-called "liquid natural gas"), operable. Accordingly, preferably low-emission fuels are used.
Bevorzugt ist die Stromversorgungseinheit als mit Gas betreibbares Blockheizkraftwerk (abgekürzt: BHKW) ausgebildet, wodurch ein sehr sparsamer Brennstoffverbrauch und ein hoher Gesamtwirkungsgrad der Stromversorgungseinheit erzielt werden kann, da außer der erzeugten elektrischen Energie zusätzlich auch die Abwärme der Verbrennungskraftmaschine als Wärmeenergie an den Verbraucher der erzeugten elektrischen Energie oder an einen anderen Verbraucher lieferbar ist.Preferably, the power supply unit is designed as a gas-operated cogeneration plant (abbreviated: CHP), whereby a very economical fuel consumption and high overall efficiency of the power supply unit can be achieved because in addition to the generated electrical energy in addition, the waste heat of the internal combustion engine as heat energy to the consumer generated electrical energy or to another consumer.
Die Erfindung ermöglicht somit einen einfachen und kostengünstigen Betrieb sowie eine Vereinfachung, Beschleunigung und Flexibilisierung von Handhabung und Transport der Stromversorgungseinheit und bietet damit einen größeren Bedienkomfort, insbesondere bei einem Einsatz auf Wasserfahrzeugen, bevorzugt auf Schiffen, besonders bevorzugt auf Containerschiffen.The invention thus enables a simple and inexpensive operation as well as a simplification, acceleration and flexibilization of handling and transport of the power supply unit and thus offers a greater ease of use, especially when used on watercraft, preferably on ships, particularly preferably on container ships.
Weitere mögliche Komponenten der Stromversorgungseinheit sind beispielsweise eine Kühlungseinrichtung, insbesondere zur Erzeugung eines Kühlkreislaufs für die Verbrennungskraftmaschine, vorteilhafterweise umfassend einen Lüfter, ein Schaltschrank, in dem insbesondere die Steuerungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine und/oder die Steuerungseinrichtung des Generators angeordnet sind, Mittel zur Anpassung der Frequenz, der Stromstärke und/oder der Spannung, ein Zuluftsystem zur Zuführung von Verbrennungsluft zur Verbrennungskraftmaschine, Feuerlöschmittel, Batterien, insbesondere zur Zwischenspeicherung des erzeugten Stroms, eine Abgasanlage, und/oder Vorhaltemittel für elektrische Leiter, insbesondere eine Kabeltrommel. Die Abgasreinigungseinrichtung kann vorteilhaft einen Schalldämpfer umfassen. Die Kabeltrommel kann mehrere, insbesondere zwei, Kabel umfassen.Further possible components of the power supply unit are for example a cooling device, in particular for generating a cooling circuit for the internal combustion engine, advantageously comprising a fan, a control cabinet, in which in particular the control device of the internal combustion engine and / or the control device of the generator are arranged, means for adjusting the frequency, the current intensity and / or the voltage, a supply air system for supplying combustion air to the internal combustion engine, fire extinguishing agents, batteries, in particular for intermediate storage of the generated electricity, an exhaust system, and / or Vorhaltungemittel for electrical conductors, in particular a cable drum. The exhaust gas purification device may advantageously comprise a silencer. The cable drum may comprise several, in particular two, cables.
Erfindungsgemäß umfasst die Stromversorgungseinheit eine eine feste Einheit bildende erste Baueinheit (101; 201) und wenigstens eine eine weitere feste Einheit bildende zweite Baueinheit (111), wobei die erste Baueinheit (100; 201)
- die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine (103),
- den wenigstens einen von der wenigstens einen Verbrennungskraftmaschine (103) antreibbaren Generator (103) zur Stromerzeugung,
- die wenigstens eine Steuerungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine (103) und/oder die wenigstens eine Steuerungseinrichtung für den wenigstens einen Generator (103), und
- die wenigstens eine Brennstoffaufbereitungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine (103) und/oder die wenigstens eine Abgasreinigungseinrichtung (109; 209) für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine (103),
und wobei die zweite Baueinheit (111)
- die wenigstens eine Brennstoffspeichereinrichtung (112),
- the at least one internal combustion engine (103),
- the at least one generator (103) which can be driven by the at least one internal combustion engine (103) for producing electricity,
- the at least one control device for the at least one internal combustion engine (103) and / or the at least one control device for the at least one generator (103), and
- the at least one fuel processing device for the at least one internal combustion engine (103) and / or the at least one exhaust gas purification device (109; 209) for the at least one internal combustion engine (103),
and wherein the second structural unit (111)
- the at least one fuel storage device (112),
Im vorliegenden Zusammenhang stellt eine - eine feste Einheit bildende - Baueinheit (im Betrieb sowie für den Transport und die Handhabung) eine fest verbundene Einheit dar, die als Ganzes, insbesondere auf das Wasserfahrzeug transportiert, dort abgesetzt und betrieben und nach Außerbetriebnahme auch als Ganzes vom Wasserfahrzeug wieder abgenommen und z. B. auf einem Hafenkai bis zum nächsten Einsatz abgestellt wird. Eine solche Baueinheit kann auch, z. B. um eine vereinfachte Konstruktion und einen verbilligten, standardisierten Aufbau zu erhalten, aus einer dauerhaft verbundenen Gruppe von Containern, insbesondere Transportcontainer, bestehen, wobei der Begriff dauerhaft hier bedeutet, dass diese Gruppe von Containern für Betrieb, Transport und Handhabung stets verbunden bleibt. Somit sind Baueinheiten in dem hier verwendeten Wortsinn für Betrieb, Transport und Handhabung nicht weiter modular zerlegbare Gebilde, wie auch im nachfolgenden noch näher ausgeführt wird, sondern bilden für den Betrieb, den Transport und die Handhabung stets eine einzige feste, unveränderte Einheit. Das schließt jedoch nicht aus, dass Verbindungen der Container in der genannten Gruppe von Containern grundsätzlich lösbar ausgeführt sein können. So können zwei oder mehrere der Container zum Bilden der genannten Gruppe miteinander verschweißt, aber z. B. auch verschraubt sein, doch ist ein Lösen derartiger Verschraubungen im bestimmungsgemäßen Betrieb und Transport bzw. der bestimmungsgemäßen Handhabung der Stromversorgungseinheit nicht vorgesehen, sondern wäre allenfalls zu Wartungs- und Reparaturzwecken angezeigt.As used herein, a unit constituting a fixed unit (in service, as well as for transport and handling) constitutes a fixed unit which, as a whole, is transported, stored and operated there, and in general taken out of service after being taken out of service Watercraft removed again and z. B. is parked on a quay quay until the next use. Such a unit may also, for. For example, to obtain a simplified construction and a reduced, standardized structure, consist of a permanently connected group of containers, in particular transport containers, the term permanently meaning here that this group of containers for operation, transport and handling always remains connected. Thus, building units in the word used here for operation, transport and handling are not modular further decomposable structures, as will be described in more detail below, but always form a single fixed, unmodified unit for operation, transport and handling. However, this does not exclude that connections of the containers in the group of containers mentioned can be basically detachable. So can two or more of the containers to form the said group welded together, but z. B. also be screwed, but a loosening of such fittings in normal operation and transportation or the intended handling of the power supply unit is not provided, but would be displayed at most for maintenance and repair purposes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Baueinheiten zur Bildung der Stromversorgungseinheit vorgesehen, und es werden dafür auch nicht mehr als diese zwei Baueinheiten benötigt. Betrieb, Transport und Handhabung der Stromversorgungseinheit sind dadurch deutlich vereinfacht. In einer bevorzugten Variante sind die erste und die zweite Baueinheit im Betrieb und/oder für Transport und Handhabung voneinander lösbar und aneinander andockbar ausgestaltet.According to a preferred embodiment, two units are provided for the formation of the power supply unit, and it will not be required more than these two units. Operation, transport and handling of the power supply unit are thereby significantly simplified. In a preferred variant, the first and the second structural units are detachable from one another during operation and / or for transport and handling and can be docked to one another.
In einer Variation können neben der ersten Baueinheit auch z. B. zwei oder mehrere zweite Baueinheiten vorgesehen sein, die jede eine Brennstoffspeichereinrichtung aufweisen. In dieser Variation ist es z. B. einfach möglich, während des Betriebs der Stromversorgungseinheit eine der zweiten Baueinheiten auszutauschen, z. B. um eine entleerte Brennstoffspeichereinrichtung durch eine frisch befüllte Brennstoffspeichereinrichtung zu tauschen, während die Stromversorgungseinheit aus der Brennstoffspeichereinrichtung in der anderen zweiten Baueinheit weiterbetrieben wird. Es können vorteilhaft jedoch auch nur genau eine erste Baueinheit und eine zweite Baueinheit vorgesehen sein, d. h. darüber hinaus keine weiteren Baueinheiten.In a variation, in addition to the first unit also z. B. two or more second units may be provided, each having a fuel storage device. In this variation, it is z. B. simply possible to replace one of the second units during operation of the power supply unit, z. B. to exchange an empty fuel storage device by a freshly filled fuel storage device, while the power supply unit from the fuel storage device in the other second unit continues to operate. However, it can be advantageously provided only exactly a first assembly and a second unit, d. H. beyond that, no further building units.
Die erste und die wenigstens eine zweite Baueinheit sind erfindungsgemäß zusammen in einem Transportcontainer oder in mehreren, miteinander verbindbaren Transportcontainern angeordnet.The first and the at least one second structural unit according to the invention are arranged together in a transport container or in a plurality of interconnected transport containers.
Mit dem Begriff des Andockens wird im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung das Herstellen einer mechanischen und funktionellen Verbindung zweier Baueinheiten bezeichnet. Die Baueinheiten, die in diesem Sinne aneinander andocken, werden mechanisch stabil für einen übersehbaren Zeitraum, insbesondere für einen Zeitraum, in dem ein Betrieb der Stromversorgungseinheit vorgenommen werden soll, miteinander gekoppelt bzw. verbunden. Außerdem können vorteilhaft durch das Andocken Wirkverbindungen hergestellt werden, wie insbesondere elektrische, hydraulische, pneumatische oder andere Anschlüsse, Übergänge für Personen und dergleichen. Insbesondere umfasst das Andocken bevorzugt auch das Herstellen einer Verbindung zwischen der wenigstens einen Verbrennungskraftmaschine in der ersten Baueinheit und der wenigstens einen Brennstoffspeichereinrichtung in der zweiten Baueinheit zum Speisen der wenigstens einen Verbrennungskraftmaschine mit Brennstoff aus der wenigstens einen Brennstoffspeichereinrichtung.In the context of the present invention, the term docking refers to the production of a mechanical and functional connection between two structural units. The units that dock together in this sense, are mechanically stable for a foreseeable period, especially for a period in which an operation of the power supply unit to be made, coupled together or connected. In addition, can be advantageously prepared by docking active compounds, such as in particular electrical, hydraulic, pneumatic or other connections, transitions for persons and the like. In particular The docking preferably also comprises establishing a connection between the at least one internal combustion engine in the first structural unit and the at least one fuel storage device in the second structural unit for feeding the at least one internal combustion engine with fuel from the at least one fuel storage device.
Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass die zweite Baueinheit umfassend die Brennstoffspeichereinrichtung leicht von der ersten Baueinheit gelöst werden kann, wenn die Brennstoffspeichereinrichtung leer ist. Ebenso kann auf einfache Weise eine weitere zweite Baueinheit mit einer vollen Brennstoffspeichereinrichtung wieder an die erste Baueinheit angedockt werden. Insofern kann die Brennstoffversorgung bei der Stromversorgung, insbesondere ausschließlich, durch Austausch der zweiten Baueinheiten mit den Brennstoffspeichereinrichtungen erfolgen. Alternativ kann die Brennstoffspeichereinrichtungen aber auch durch externe Tanks, z.B. auf LKWs, nachgefüllt werden. Dies bietet sich insbesondere bei Ausführungen an, bei denen die erste und die zweite Baueinheit fest und nicht lösbar miteinander verbunden sind.It is particularly advantageous here that the second structural unit comprising the fuel storage device can be easily detached from the first structural unit when the fuel storage device is empty. Likewise, a further second structural unit with a full fuel storage device can be docked to the first structural unit in a simple manner. In this respect, the fuel supply in the power supply, in particular exclusively, by replacing the second units with the fuel storage devices done. Alternatively, however, the fuel storage devices may also be provided by external tanks, e.g. on trucks, to be refilled. This is particularly suitable for versions in which the first and the second structural unit are firmly and non-detachably connected to each other.
Einige oder alle der möglichen weiteren Komponenten der Stromversorgungseinheit, insbesondere die Kühlungseinrichtung, der Schaltschrank, die Mittel zur Anpassung der Frequenz, der Stromstärke und/oder der Spannung, das Zuluftsystem, die Feuerlöschmittel, die Batterien, die Abgasanlage, und/oder die Vorhaltemittel für elektrische Leiter, sind vorteilhaft in der ersten Baueinheit angeordnet. Bevorzugt umfasst die zweite Baueinheit ausschließlich die wenigstens eine Brennstoffspeichereinrichtung und darüber hinaus keine weiteren Komponenten der Stromversorgungseinheit.Some or all of the possible further components of the power supply unit, in particular the cooling device, the control cabinet, the means for adjusting the frequency, the current and / or voltage, the air supply system, the fire extinguishing agent, the batteries, the exhaust system, and / or the Vorhaltungemittel for electrical conductors are advantageously arranged in the first unit. The second structural unit preferably comprises exclusively the at least one fuel storage device and, moreover, no further components of the power supply unit.
Erfindungsgemäß sind die Baueinheiten sowohl jede für sich als auch gegebenenfalls beide aneinander angedockt in vorgegebenen Raster-Staumaßen standardisierter Transportcontainer ausgestaltet.According to the invention, the building units are designed both individually and optionally both docked to each other in predetermined raster storage dimensions standardized transport container.
Mit dem Begriff Raster-Staumaß ist dabei ein einheitliches Rastermaß bezeichnet, in dem standardisierte Transportcontainer auf einem Transportmittel, hier einem Wasserfahrzeug, insbesondere Schiff, gestaut werden und passend zu dem deshalb auf diesem Transportmittel bestimmte, standardisierte Aufnahmeeinrichtungen, wie z. B. Halterungen, Schächte, Podeste, zum Stauen von Transportcontainern nur bestimmter Abmessungen (beispielsweise eine bestimmte Grundfläche, oder eine bestimmte Höhe, gegebenenfalls in Kombination mit einer bestimmten Grundfläche) vorgesehen sind. Ein derartiges Raster-Staumaß stellt ggf. eine begrenzte Auswahl aus einer Anzahl von Rastermaßen dar, in denen die genannten standardisierten Transportcontainer grundsätzlich verfügbar sein können.The term grid-Staumaß while a uniform pitch is referred to, are stowed in the standardized transport container on a means of transport, here a watercraft, especially ship, and fitting to the therefore on this transport certain, standardized recording devices such. As brackets, shafts, pedestals, for the stowage of transport containers only certain Dimensions (for example, a certain base area, or a certain height, possibly in combination with a certain base area) are provided. If necessary, such a raster jam measure represents a limited selection from a number of raster dimensions in which the said standardized transport containers can basically be available.
Die Baueinheiten der Stromversorgungseinheit können dann mit anderen Transportcontainern gleichen Rastermaßes zusammen oder zumindest auf solchen aufsitzend gestaut werden, passen in die standardisierten Aufnahmeeinrichtungen, wie z. B. Halterungen, Schächte, Podeste, zum Stauen von Transportcontainern, d. h. in Containerhalterungen auf dem Transportmittel, hier dem Wasserfahrzeug, insbesondere auf dem Schiff, und lassen sich dort nach Bedarf an beliebiger Stelle einfach, schnell und sicher ab- oder so umsetzen, wie es für die Energieversorgung des Wasserfahrzeugs bzw. des Transportmittels oder für eine Lade- und/oder Löscharbeit günstig bzw. nötig ist.The units of the power supply unit can then be stowed together with other Transportcontainern same pitch together or at least on such a fit, fit into the standardized recording devices such. As brackets, shafts, pedestals, for the stowage of transport containers, d. H. in container mounts on the means of transport, here the watercraft, especially on the ship, and can there as needed at any point easily, quickly and safely off or implement as it is for the power supply of the vessel or the means of transport or for a drawer - and / or extinguishing work is favorable or necessary.
Besonders bevorzugt sind dabei nach einer weiteren Ausgestaltung der Stromversorgungseinheit als vorgegebene Raster-Staumaße diejenigen von ISO- Transportcontainern gewählt.According to a further embodiment of the power supply unit, those of ISO transport containers are particularly preferably selected as predetermined grid storage dimensions.
Erfindungsgemäß sind also die erste und die zweite Baueinheit sowohl jede für sich als auch gegebenenfalls beide aneinander angedockt in vorgegebenen Raster-Staumaßen von ISO- Transportcontainern ausgestaltet. Aufgrund der großen, weltweiten Verbreitung derartiger Transportcontainer und daran angepasster Transportmittel oder Mittel zur Handhabung ist eine derart ausgestaltete Stromversorgungseinheit flexibel und universell einsetzbar.According to the invention, therefore, the first and the second structural unit both individually and optionally both are docked to one another in predefined grid storage dimensions of ISO transport containers. Due to the large, worldwide distribution of such transport containers and adapted means of transport or means of handling such a designed power supply unit is flexible and universally applicable.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Stromversorgungseinheit umfasst die erste Baueinheit einen ersten Raumbereich, der die Gestalt eines, insbesondere standardisierten, Transportcontainers mit einer Längenabmessung, die einem ersten Raster-Staumaß entspricht, aufweist und in dem wenigstens die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine und der wenigstens eine von der wenigstens einen Verbrennungskraftmaschine antreibbare Generator zur Stromerzeugung angeordnet sind. Dieser erste Raumbereich ist bevorzugt unmittelbar durch einen solchen standardisierten Transportcontainer, besonders bevorzugt einen ISO-Transportcontainer, gebildet, wodurch sich eine einfache, schnelle, erprobte und kostengünstige Herstellung ergibt. Außerdem ist dadurch eine gute Staubarkeit sowie eine flexible Handhabung in Transport und Betrieb sichergestellt.In a preferred embodiment of the power supply unit, the first unit comprises a first space area, which has the shape of a, in particular standardized, transport container with a length dimension corresponding to a first grid-Staumaß, and in which at least the at least one internal combustion engine and at least one of the at least one internal combustion engine drivable generator for generating electricity are arranged. This first space area is preferably formed directly by such a standardized transport container, particularly preferably an ISO transport container, resulting in a simple, fast, proven and cost-effective production. In addition, this ensures good dust retention and flexible handling during transport and operation.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Stromversorgungseinheit weist die zweite Baueinheit, in der die wenigstens eine Brennstoffspeichereinrichtung angeordnet ist, die Gestalt eines standardisierten Transportcontainers mit einer Längenabmessung, die einem zweiten Raster-Staumaß entspricht, auf. Damit ist sichergestellt, dass auch die zweite Baueinheit für sich genommen, also getrennt von der ersten Baueinheit, einfach, schnell, flexibel und sicher handhabbar, transportabel und staubar ist; auch wird die Herstellung der zweiten Baueinheit durch für die standardisierten Transportcontainer angewandten, erprobten Fertigungsverfahren einfach, schnell und kostengünstig möglich, insbesondere dadurch dass besonders vorteilhaft die zweite Baueinheit unmittelbar durch einen solchen standardisierten Transportcontainer, besonders bevorzugt durch einen ISO-Transportcontainer, gebildet ist.According to a preferred development of the power supply unit, the second structural unit, in which the at least one fuel storage device is arranged, has the form of a standardized transport container with a length dimension which corresponds to a second screened foam dimension. This ensures that even the second unit taken separately, so separated from the first unit, simple, fast, flexible and safe to handle, transportable and stowable; Also, the production of the second unit is easily, quickly and inexpensively possible by applied for the standardized transport container, proven manufacturing processes, especially the fact that particularly advantageous the second unit is formed directly by such a standardized transport container, particularly preferably by an ISO transport container.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Stromversorgungseinheit umfasst die erste Baueinheit einen zweiten Raumbereich, der die Gestalt eines standardisierten Transportcontainers mit einer Längenabmessung, die einem dritten Rastermaß entspricht, aufweist und in dem wenigstens die wenigstens eine Brennstoffaufbereitungseinrichtung und/oder die wenigstens eine Abgasreinigungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine Kühlungseinrichtung zum Kühlen der Verbrennungskraftmaschine und/oder ein Vorhaltemittel für elektrische Leiter, insbesondere eine Kabeltrommel, angeordnet ist.According to a further preferred embodiment of the power supply unit, the first unit comprises a second space area, which has the shape of a standardized transport container with a length dimension corresponding to a third grid, and in which at least the at least one fuel processing device and / or the at least one exhaust gas purification device for at least an internal combustion engine and / or a cooling device for cooling the internal combustion engine and / or a Vorhaltungemittel for electrical conductors, in particular a cable drum, is arranged.
Der erste und der zweite Raumbereich der ersten Baueinheit sind dabei bevorzugt in der oben beschriebenen Weise dauerhaft, d. h. eine feste Einheit bildend miteinander verbunden, also für Transport, Handhabung und Betrieb nicht weiter modular zerlegbar, und werden somit stets gemeinsam transportiert, gehandhabt und betrieben. Das dritte Rastermaß kann, muss jedoch nicht, ein drittes Raster-Staumaß in der oben gegebenen Begriffsbestimmung sein, wonach standardisierte Transportcontainer in einer Anzahl von Rastermaßen gefertigt und zugelassen werden, von der Gesamtheit dieser Rastermaße jedoch nur eine begrenzte Auswahl als Raster-Staumaße, in denen Transportcontainer auf dem Transportmittel gestaut werden, zur Anwendung kommt. Dies sichert die genannten Vorteile in der Fertigung auch für den zweiten Raumbereich der ersten Baueinheit; der zweite Raumbereich kann z. B. als standardisierter Transportcontainer zunächst gesondert gefertigt und anschießend zur Herstellung der ersten Baueinheit mit dem ersten Raumbereich dauerhaft verbunden werden. Außerdem wird im Rahmen der Fertigung des zweiten Raumbereichs bevorzugt auch unmittelbar dessen Ausstattung mit der wenigstens einen Brennstoffaufbereitungseinrichtung und/oder der wenigstens einen Abgasreinigungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine vorgenommen und erst die wenigstens weitgehend vormontierten Raumbereiche zusammengefügt, was eine weitere Erleichterung der Fertigung ergibt.The first and the second space region of the first assembly are preferably in the manner described above permanently, ie forming a fixed unit connected to each other, so for transport, handling and operation not further modularly separable, and are thus always transported together, handled and operated. The third pitch may or may not have a third screen jam in the top given definition, according to which standardized transport containers are manufactured and approved in a number of grid dimensions, of the totality of these grid dimensions, however, only a limited selection as raster storage dimensions, in which transport containers are jammed on the means of transport, is used. This secures the mentioned advantages in the production also for the second space area of the first unit; the second room area can be z. B. initially manufactured separately as a standardized shipping container and anschießend for the production of the first unit with the first space area permanently connected. In addition, as part of the production of the second space preferably preferred its equipment with the at least one fuel processing device and / or the at least one exhaust gas purification device for at least one internal combustion engine made and joined together at least largely pre-assembled space areas, resulting in a further facilitation of manufacturing.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stromversorgungseinheit ist der zweite Raumbereich oberhalb des ersten Raumbereichs angeordnet. Insbesondere ist der zweite Raumbereich auf den ersten Raumbereich aufgesattelt. Bei üblichen Abmessungen und Gewichten der in den einzelnen Raumbereichen angeordneten Bestandteile der Stromversorgungseinheit werden eine günstige Schwerpunktlage und eine mechanisch stabile sowie standsichere Ausführung der ersten Baueinheit erhalten.In a further preferred embodiment of the power supply unit, the second spatial region is arranged above the first spatial region. In particular, the second room area is mounted on the first room area. With conventional dimensions and weights of the arranged in the individual areas of space components of the power supply unit a favorable center of gravity and a mechanically stable and stable execution of the first unit are obtained.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Stromversorgungseinheit ist die zweite Baueinheit neben dem zweiten Raumbereich der ersten Baueinheit anordbar und die Summe aus dem zweiten Raster-Staumaß und dem dritten Rastermaß kleiner oder gleich dem ersten Raster-Staumaß. Damit misst eine Gesamtlänge von zweiter Baueinheit und zweitem Raumbereich der ersten Baueinheit nach dem Andocken der zweiten Baueinheit an die erste Baueinheit höchstens, bevorzugt genauso viel, wie die Länge des ersten Raumbereichs der ersten Baueinheit. Beim Andocken erhält man somit eine geschlossene, kompakte Gesamtabmessung, die ein einfaches und flexibles Handhaben der Stromversorgungseinheit gewährleisten. Der gleiche Vorteil ergibt sich, wenn die zweite Baueinheit nicht lösbar und andockbar, sondern fest mit der ersten Einheit verbunden ausgebildet ist.According to a preferred development of the power supply unit, the second structural unit can be arranged adjacent to the second spatial area of the first structural unit and the sum of the second grid dam and the third grid size is less than or equal to the first grid dam. Thus, a total length of the second structural unit and the second spatial region of the first structural unit after docking of the second structural unit to the first structural unit measures at most, preferably as much as the length of the first spatial region of the first structural unit. When docking is thus obtained a closed, compact overall size, which ensure easy and flexible handling of the power supply unit. The same advantage arises when the second unit is not detachable and dockable, but is firmly connected to the first unit.
Vorteilhaft ergibt sich nach der vorstehenden Ausgestaltung eine geschlossene Stromversorgungseinheit in einer Anordnung aus standardisierten Transportcontainern, bei der in einem als Basis dienenden ersten Container, der den ersten Raumbereich der ersten Baueinheit bildet und der in einem bevorzugten Beispiel ein 40-Fuß-Container nach ISO-Norm ist, die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine, bevorzugt ein Motor, sowie der wenigstens eine Generator zur Stromerzeugung untergebracht sind. In einem darauf angeordneten zweiten Container, bevorzugt einem 20-Fuß-Container nach ISO-Norm, der fest mit dem ersten Container verbunden ist und den zweiten Raumbereich der ersten Baueinheit bildet, wird als bevorzugtes Beispiel als die wenigstens eine Brennstoffaufbereitungseinrichtung und/oder die wenigstens eine Abgasreinigungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine eine sogenannte "Gas-Processing-Unit" (GPU) installiert. Der dann auf dem ersten Container freibleibende Platz ist für einen dritten Container vorgesehen, der dort auswechselbar angeordnet werden kann, die zweite Baueinheit bildet und einen Tank für Brennstoff enthält. Bei dieser Ausführung ist die zweite Baueinheit mit dem Tank für den Brennstoff asymmetrisch auf der ersten Baueinheit angeordnet. Die GPU umfasst bevorzugt eine Verdampfereinrichtung.According to the above embodiment, a closed power supply unit advantageously results in an arrangement of standardized transport containers in which, in a preferred first container, which forms the first spatial region of the first structural unit and in a preferred example a 40-foot container according to ISO Norm is that at least one internal combustion engine, preferably a motor, and the at least one generator for power generation are housed. In a second container arranged thereon, preferably a 20-foot container according to the ISO standard, which is fixedly connected to the first container and forms the second spatial region of the first structural unit, is as a preferred example as the at least one fuel processing device and / or at least an exhaust gas purification device for the at least one internal combustion engine installed a so-called "gas processing unit" (GPU). The then free on the first container space is provided for a third container, which can be arranged interchangeable there, forms the second unit and contains a tank for fuel. In this embodiment, the second unit is arranged with the tank for the fuel asymmetrically on the first unit. The GPU preferably includes an evaporator device.
Diese Ausführung ermöglicht es besonders gut, die gesamte Stromversorgungseinheit oder auch die einzelnen Baueinheiten mit standardisiertem Gerät wie z. B. einer Containerbrücke, einem Van Carrier oder dergleichen, kran- und verfahrbar zu gestalten und zum Betrieb auf dem Wasserfahrzeug, z. B. einem Schiff, bevorzugt einem Containerschiff, in eine dort vorhandene Containerhalterung zu setzen.This design makes it particularly well, the entire power supply unit or even the individual units with standardized device such. As a container bridge, a van carrier or the like, crane and movable to make and operate on the vessel, z. As a ship, preferably a container ship to put in a existing there container holder.
Nach einer anderen Ausführungsform der Stromversorgungseinheit umfasst die erste Baueinheit einen zweiten, in zwei oder mehrere Teilraumbereiche unterteilten Raumbereich, wobei jeder der Teilraumbereiche für sich bevorzugt die Gestalt eines standardisierten Transportcontainers mit einer Längenabmessung, die einem vierten, fünften, etc. Rastermaß entspricht, aufweist und wobei bevorzugt in wenigstens einem der Teilraumbereiche wenigstens die wenigstens eine Brennstoffaufbereitungseinrichtung und/oder die wenigstens eine Abgasreinigungseinrichtung für die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine Kühlungseinrichtung zum Kühlen der Verbrennungskraftmaschine und/oder ein Vorhaltemittel für elektrische Leiter, insbesondere eine Kabeltrommel, angeordnet ist.According to another embodiment of the power supply unit, the first unit comprises a second, subdivided into two or more subspace areas space area, each of the subspace areas per se preferably has the shape of a standardized transport container with a length dimension corresponding to a fourth, fifth, etc. pitch, and wherein preferably at least one of the at least one fuel processing device and / or the at least one exhaust gas purification device for the at least one internal combustion engine and / or a cooling device for cooling in at least one of the subspace regions the internal combustion engine and / or a Vorhaltungemittel for electrical conductors, in particular a cable drum, is arranged.
Bei dieser Zweiteilung des zweiten Raumbereichs gelten für die Eigenschaften und Vorteile jedes der Teilraumbereiche die Ausführungen zu dem einteiligen zweiten Raumbereich. Dabei können das vierte und/oder das fünfte, oder gegebenenfalls weitere Rastermaß wieder Raster-Staumaße, d. h. ein viertes bzw. ein fünftes Raster-Staumaß, sein; dies ist jedoch nicht obligatorisch.In the case of this division of the second spatial region, the statements concerning the one-part second spatial region apply to the properties and advantages of each of the partial spatial regions. In this case, the fourth and / or the fifth, or possibly further grid dimension grid raster dimensions, d. H. a fourth or fifth Raster-Staumaß, be; however, this is not mandatory.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Stromversorgungseinheit sind der erste Raumbereich und die Teilraumbereiche des zweiten Raumbereichs der ersten Baueinheit eine feste Einheit bildend miteinander verbunden, wie dies auch beim einteiligen zweiten Raumbereich vorgenommen ist. Vorteilhaft sind ferner die Teilraumbereiche des zweiten Raumbereichs oberhalb des ersten Raumbereichs angeordnet, so dass sich auch hier wieder eine hohe mechanische Festigkeit und ein günstiger Schwerpunkt ergeben. Besonders bevorzugt ist die zweite Baueinheit zwischen den Teilraumbereichen des zweiten Raumbereichs der ersten Baueinheit anordbar und die Summe aus dem zweiten, vierten und fünften Raster-Staumaß kleiner oder gleich dem ersten Raster-Staumaß.According to a preferred development of the power supply unit, the first space area and the partial space areas of the second space area of the first building unit are connected to one another in a fixed unit, as is also the case for the one-piece second space area. Furthermore, the subspace regions of the second spatial region are advantageously arranged above the first spatial region, so that here too high mechanical strength and a favorable center of gravity result. Particularly preferably, the second structural unit can be arranged between the partial space regions of the second spatial region of the first structural unit and the sum of the second, fourth and fifth grid dam dimensions smaller than or equal to the first grid dam mass.
Bei dieser Ausführung ist vorteilhaft die zweite Baueinheit mit der wenigstens einen Brennstoffspeichereinrichtung, d. h. dem Tank für den Brennstoff, im wesentlichen bzw. wenigstens nahezu mittig bzw. symmetrisch auf dem ersten Raumbereich der ersten Baueinheit und damit der gesamten Stromversorgungseinheit angeordnet, zu beiden Seiten flankiert von mindestens je einem der Teilraumbereiche des zweiten Raumbereichs der ersten Baueinheit. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Baueinheit außermittig auf dem ersten Raumbereich der ersten Baueinheit angeordnet, wodurch der oder die Teilraumbereich(e) zur einen Seite der zweiten Baueinheit schmaler sind als der oder die Teilraumbereich(e) zur anderen Seite der zweiten Baueinheit. Auf diese Weise können die einzelnen Komponenten der Stromversorgungseinheit beispielsweise derart zueinander angeordnet werden, dass die Komponenten miteinander verbindende Leitungen möglichst kurz sein können, so dass der Raumbedarf hierfür möglichst gering ist. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorteilhaft, eine Anschlussvorrichtung für die Brennstoffspeichereinrichtung neben oder über oder unter einer Brennstoffaufbereitungseinrichtung anzuordnen.In this embodiment, the second structural unit with the at least one fuel storage device, ie the tank for the fuel, is arranged substantially or at least almost centrally or symmetrically on the first spatial area of the first structural unit and thus the entire power supply unit, flanked on both sides by at least one of the subspace regions of the second spatial region of the first structural unit. In an alternative preferred embodiment, the second structural unit is arranged eccentrically on the first spatial region of the first structural unit, whereby the subspace region (s) to one side of the second structural unit is narrower than the subspace region (s) to the other side of the second structural unit. In this way, the individual components of the power supply unit can for example be arranged to each other such that the components interconnecting lines can be as short as possible, so that the space required for this is minimized. In this context, it is particularly advantageous, a connection device for the fuel storage device next to or above or below a fuel processor.
Ferner ist bei beiden alternativen Ausführungsformen besonders vorteilhaft auch die erste Baueinheit allein, ohne dass die zweite Baueinheit angedockt ist, mit anderen standardisierten Transportcontainern, insbesondere solchen mit passendem Raster-Staumaß, einfach, universell und sicher stapelbar. Beispielsweise sind die beiden Teilraumbereiche des zweiten Raumbereichs der ersten Baueinheit je kleiner als 20-Fuß Container ausgebildet, insbesondere als ca. 10-Fuß-Container ausgebildet, d. h. das vierte und das fünfte Rastermaß betragen jeweils weniger als 20 Fuß, insbesondere je 10 Fuß), und der erste Raumbereich der ersten Baueinheit ist wieder als 40-Fuß-Container nach ISO-Norm gebildet. Die beiden kleineren (insbesondere 10-Fuß-) Container sind auf dem 40-Fuß-Container bündig mit je einem der Enden desselben angeordnet, so dass zwischen ihnen ein Platz für eine zweite Baueinheit in der Form eines 20-Fuß-Containers verbleibt. Unabhängig von der Anwesenheit einer solchen zweiten Baueinheit in der Form des 20-Fuß-Containers können auf die erste Baueinheit beliebig in den Grenzen der belastungsbedingt zulässigen Stapelhöhe weitere 40-Fuß-Container aufgesetzt werden, auch das Aufsetzen z. B. eines weiteren 40-Fuß-Containers und darauf z. B. zweier 20-Fuß-Container oder andere Kombinationen sind möglich. Die vorgenannten Container sind Transportcontainer im Sinne der vorliegenden Erfindung, d.h. Trägerstrukturen, die die genannten Maße aufweisen. Dies gilt auch für im folgenden angeführte Container mit Maßbezeichnung.Furthermore, in both alternative embodiments, the first structural unit alone, without the second structural unit being docked, can be stacked particularly simply, universally and safely with other standardized transport containers, in particular those with matching grid congestion. For example, the two subspace regions of the second spatial region of the first structural unit are each designed to be smaller than 20-foot containers, in particular as an approximately 10-foot container, ie. H. the fourth and fifth pitches are each less than 20 feet, more preferably 10 feet each), and the first space portion of the first unit is again formed as a 40 foot ISO standard container. The two smaller (especially 10 foot) containers are placed flush with each of the ends on the 40 foot container, leaving a space for a second assembly in the form of a 20ft container between them. Regardless of the presence of such a second unit in the form of the 20-foot container can be placed on the first unit arbitrarily within the limits of the load conditionally permissible stack height more 40-foot containers, even the placement z. B. another 40-foot container and then z. B. two 20-foot containers or other combinations are possible. The aforementioned containers are transport containers in the sense of the present invention, i. Carrier structures having the said dimensions. This also applies to the below-mentioned containers with dimensional designation.
Nach einer anderen Ausführungsform der Stromversorgungseinheit ist eine, insbesondere steckbare und/oder in der Art einer Kupplung ausgebildete, Anschlussvorrichtung zum Überleiten von Brennstoff aus der wenigstens einen Brennstoffspeichereinrichtung der zweiten Baueinheit zur ersten Baueinheit vorgesehen, wobei die steckbare Anschlussvorrichtung ausgebildet ist zum wenigstens teilweise selbsttätigen Herstellen einer Verbindung für das Überleiten von Brennstoff, insbesondere beim Andocken der zweiten Baueinheit an die erste Baueinheit. Die betreffende Verbindung ist bevorzugt in einer Art einer flexiblen Schlauchkupplung ausgebildet. Eine derartige Verbindung kann vollständig selbsttätig beim Andocken gebildet werden, aber auch unter (teilweiser) manueller Bedienung durch eine Bedienperson. Alternativ oder zusätzlich kann zur Herstellung des Andockens zwischen erster und zweiter Baueinheit die Stromversorgungseinheit eine Kupplungseinrichtung, insbesondere Trockenkupplung, umfassen. Die Kupplungseinrichtung kann auch Ventile umfassen.According to another embodiment of the power supply unit is a, in particular pluggable and / or designed in the manner of a coupling, connection device for passing fuel from the at least one fuel storage device of the second unit to the first unit, wherein the pluggable connection device is designed for at least partially automatic production a connection for the passage of fuel, in particular when docking the second unit to the first unit. The compound in question is preferably formed in a kind of flexible hose coupling. Such a connection can be formed completely automatically during docking, but also under (partial) manual operation by an operator. Alternatively or additionally, for producing the docking between first and second Building unit, the power supply unit comprises a coupling device, in particular dry clutch. The coupling device may also include valves.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Stromversorgungseinheit ist der wenigstens einen Verbrennungskraftmaschine Brennstoff ausschließlich aus der Brennstoffspeichereinrichtung zuführbar. Als Brennstoffquelle dient hierbei bevorzugt ausschließlich die zweite Baueinheit; weitere Brennstoffquellen werden im Betrieb der Stromversorgungseinheit bei dieser Ausführungsform nicht benötigt und auch gezielt nicht genutzt. Damit sind bei dem derart ausgeführten Inselbetrieb der Stromversorgungseinheit keine weiteren Leitungsverbindungen zur Beförderung des Brennstoffs zu der Stromversorgungseinheit erforderlich, weder an Bord des Wasserfahrzeugs noch außenbords. Dies vereinfacht ebenfalls den Betrieb der Stromversorgungseinheit.According to yet another embodiment of the power supply unit of the at least one internal combustion engine fuel can be fed exclusively from the fuel storage device. The fuel source used here preferably exclusively the second unit; Further fuel sources are not required in the operation of the power supply unit in this embodiment and deliberately not used. Thus, in the thus executed island operation of the power supply unit no further line connections for transporting the fuel to the power supply unit are required, neither aboard the vessel nor outboard. This also simplifies the operation of the power supply unit.
Vorteilhaft ist eine weitere Ausführung der Stromversorgungseinheit gekennzeichnet durch, insbesondere in der ersten Baueinheit angeordnete, elektrische Verbindungsmittel zum Verbinden der Stromversorgungseinheit wenigstens mit einem einen Verbraucher von in der Stromversorgungseinheit erzeugter elektrischer Energie bildenden Bordnetz des zu versorgenden Wasserfahrzeugs. Bevorzugt sind diese elektrischen Verbindungsmittel gebildet mit einer im ersten Raumbereich der ersten Baueinheit angeordneten Kabeltrommel mit einem Verbindungskabel. Insbesondere ist die Kabeltrommel zum Erzielen möglichst kurzer Stromleitungen in der Nähe des wenigstens einen Generators zur Stromerzeugung angeordnet. Das Mitführen dieser Verbindungsmittel in der Stromversorgungseinheit erhöht deren Einsatzbereitschaft wesentlich, da nicht gesondert entsprechende Kabel auf dem zu versorgenden Wasserfahrzeug vorgehalten und bereitgestellt werden müssen.Advantageously, a further embodiment of the power supply unit is characterized by, in particular in the first unit arranged, electrical connection means for connecting the power supply unit with at least one consumer of electrical energy generated in the power supply unit electrical system of the vessel to be supplied. These electrical connection means are preferably formed with a cable drum arranged in the first spatial region of the first structural unit with a connection cable. In particular, the cable drum is arranged to achieve the shortest possible power lines in the vicinity of the at least one generator for generating electricity. The entrainment of these connection means in the power supply unit increases their operational readiness substantially, since not separately appropriate cables must be held and provided on the watercraft to be supplied.
Den Verbraucher bildet vorteilhaft in erster Linie, bevorzugt ausschließlich, das Bordnetz des zu versorgenden Wasserfahrzeugs, wodurch es ermöglicht wird, dessen Energieversorgung von bordeigenen Stromerzeugungseinrichtungen, wie insbesondere schiffsmaschinengetriebenen Stromgeneratoren, abzukoppeln, so dass die Maschinenanlagen des Wasserfahrzeugs komplett außer Betrieb gesetzt werden können. Weitere Verbraucher, z. B. in einer Fracht des Wasserfahrzeugs wie z. B. Kühlcontainer, können wahlweise zusätzlich an die Stromversorgungseinheit angeschlossen werden. Diese zusätzlichen Verbraucher sind bevorzugt an Bord desselben Wasserfahrzeugs angeordnet, auf dem auch die Stromversorgungseinheit angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist daher die Stromversorgungseinheit eingerichtet zum Speisen wenigstens eines elektrischen Bordnetzes eines Schiffes während einer Hafenliegezeit. Dadurch, dass die Stromversorgungseinheit bevorzugt vollständig die Versorgung des Bordnetzes des Wasserfahrzeugs, insbesondere im Hafen, übernimmt, kann während der Hafenliegezeit die Energieversorgung unabhängig von den individuellen Gegebenheiten der Maschinenanlagen auf dem Wasserfahrzeug ein nur durch die Stromversorgungseinheit bestimmter Umweltstandard, insbesondere Abgase betreffend, sehr einfach eingehalten werden. Daher ist die Stromversorgungseinheit bevorzugt einsetzbar als Hafenstromversorgung für Schiffe, bevorzugt Seeschiffe, besonders bevorzugt für Containerschiffe, wobei diese Stromversorgungseinheit bevorzugt nur das elektrische Bordnetz des (Container-) Schiffes während der Liegezeit im Hafen speist und erst an zweiter Stelle auch eine Versorgung anderer, zusätzlicher Verbraucher während dieser Zeit vorgesehen ist. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass die Stromversorgungseinheit während der (See-)Fahrt eines Wasserfahrzeugs an Bord des Wasserfahrzeugs mitgeführt wird und das Bordnetz und/oder andere Verbraucher an Bord des Wasserfahrzeugs mit Strom versorgt.The consumer is advantageous in the first place, preferably exclusively, the on-board network of the vessel to be supplied, thereby making it possible to decouple its energy from onboard power generation facilities, such as marine-powered generators, so that the machinery of the vessel can be completely disabled. Other consumers, eg. B. in a cargo of the vessel such. B. refrigerated containers, can optionally be additionally connected to the power supply unit become. These additional consumers are preferably arranged on board the same watercraft, on which the power supply unit is arranged. Therefore, the power supply unit is particularly preferably designed for feeding at least one electrical system of a ship during a harbor lay time. Due to the fact that the power supply unit preferably completely takes over the supply of the vehicle's electrical system, in particular in the harbor, the power supply can be very simple, regardless of the individual circumstances of the machinery on the vessel during the docking time, only by the power supply unit environmental standard, in particular exhaust gases be respected. Therefore, the power supply unit is preferably used as a harbor power supply for ships, preferably seagoing vessels, particularly preferably for container ships, this power supply unit preferably only the electrical system of the (container) ship during the berth in the port fed and only in the second place, a supply of other, additional Consumer is provided during this time. In principle, however, it is also possible for the power supply unit to be carried on board the watercraft during the (sea) journey of a watercraft and to supply the electrical system and / or other consumers on board the watercraft with electricity.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung der Stromversorgungseinheit ist als Basis ein 40-Fuß-Container vorgesehen, in dem der Generator bzw. die Generatoren, der Motor bzw. die Motoren und bevorzugt auch die notwendigen Anschlüsse vorgesehen werden. Auch ist hier bevorzugt eine Trommel mit einem Verbindungskabel zu einem Bordnetz eines (Container-) Schiffes untergebracht. Auf dem 40-Fuß-Container werden nebeneinanderliegend zwei 20-Fuß-Container vorgesehen, wobei in einem wechselbar angeordneten dieser 20-Fuß-Container der Brennstofftank, bevorzugt ein Gastank für "LNG", und in dem anderen, fest mit dem 40-Fuß-Container verbundenen, die sogenannte "gas processing unit" vorgesehen sind. In einer Abwandlung werden beidseitig neben dem den Brennstofftank enthaltenden 20-Fuß-Container zwei kleinere Standardcontainer mit der sogenannten "gas processing unit" vorgesehen, so dass der 20-Fuß-Container mit dem Brennstofftank mittig zwischen den kleineren Standardcontainern angeordnet wird.In a particularly preferred embodiment of the power supply unit, a 40-foot container is provided as the basis in which the generator or generators, the motor or motors and preferably also the necessary connections are provided. Also, a drum is preferably housed here with a connection cable to a vehicle electrical system of a (container) ship. On the 40-foot container, two 20-foot containers are provided side by side, with the fuel tank, preferably a gas tank for "LNG", in one interchangeably arranged 20-foot container, fixed to the 40-foot Container, the so-called "gas processing unit" are provided. In a modification, two smaller standard containers with the so-called "gas processing unit" are provided on both sides in addition to the 20-foot container containing the fuel tank so that the 20-foot container with the fuel tank is arranged centrally between the smaller standard containers.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausbildung der Stromversorgungseinheit ist als Basis ein Container, insbesondere ein 40-Fuß-Container, vorgesehen, in dem der Generator bzw. die Generatoren, die Verbrennungskraftmaschine, d.h. der Motor bzw. die Motoren, und bevorzugt auch notwendige Anschlüsse vorgesehen werden. Auch ist hier bevorzugt eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des Generators und/oder der Verbrennungskraftmaschine und/oder eine Brennstoffaufbereitungseinrichtung untergebracht. Auf dem die Basis bildenden (40-Fuß-)Container wird ein weiterer Container, insbesondere ein 20-Fuß-Container, vorgesehen, in dem die Brennstoffspeichereinrichtung vorgesehen ist. Neben dem Container mit der Brennstoffspeichereinrichtung sind bevorzugt zwei weitere Container, insbesondere je 9-Fuß-Container, angeordnet. Insbesondere sind beide weiteren Container zur selben Seite des Containers mit der Brennstoffspeichereinrichtung angeordnet. In einem dieser beiden weiteren Container ist bevorzugt eine Kühlungseinrichtung angeordnet und in dem anderen der beiden weiteren Container sind bevorzugt Vorhaltemittel für elektrische Leiter, insbesondere eine Kabeltrommel, angeordnet. Zur anderen Seite des Container mit der Brennstoffspeichereinrichtung ist bevorzugt ein weiterer, insbesondere relativ schmal ausgebildeter Container angeordnet, in welchem vorteilhafterweise eine Anschlussvorrichtung zum Überleiten von Brennstoff aus der wenigstens einen Brennstoffspeichereinrichtung zur Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Die Abmaße der nebeneinanderliegend auf dem die Basis bildenden (40-Fuß-) Container sind derart, dass diese bevorzugt zusammengenommen 40-Fuß betragen.In a further particularly preferred embodiment of the power supply unit is provided as a base container, in particular a 40-foot container, in which the generator or generators, the internal combustion engine, i. the motor or motors, and preferably also necessary connections are provided. Also, a control device for controlling the generator and / or the internal combustion engine and / or a fuel processing device is preferably accommodated here. On the base forming (40 foot) container, another container, in particular a 20-foot container is provided, in which the fuel storage device is provided. In addition to the container with the fuel storage device, two further containers, in particular 9-foot containers, are preferably arranged. In particular, both further containers are arranged on the same side of the container with the fuel storage device. In one of these two further containers, a cooling device is preferably arranged and in the other of the two other containers are preferably Vorhaltemittel for electrical conductors, in particular a cable drum arranged. To the other side of the container with the fuel storage device, a further, in particular relatively narrow trained container is preferably arranged, in which advantageously a connection device for passing fuel from the at least one fuel storage device to the internal combustion engine is arranged. The dimensions of the side-by-side (40-foot) containers forming the base are such that, taken together, they are preferably 40 feet.
Die Container mit den einzelnen Modulen werden zu einer gemeinsam zu handhabenden Einheit zusammengesetzt. Insbesondere sind sie als eine gemeinsame Einheit auf dem zu versorgenden Schiff abzusetzen und von dort wieder aufzunehmen und an Land oder auf ein Transportmittel zu verbringen. Die gesamte Stromversorgungseinheit ist mit standardisiertem Gerät (Containerbrücke und/oder Van Carrier) kran- und verfahrbar und wird zum Betrieb auf dem (Container-) Schiff in eine der vorhandenen Containerhalterungen gesetzt. Bevorzugt speist diese Stromversorgungseinheit nur das Bordnetz des (Container-) Schiffes während der Liegezeit im Hafen.The containers with the individual modules are put together to form a unit to be handled together. In particular, they shall be dropped off as a common unit on the ship to be supplied and resumed from there and put ashore or on a means of transport. The entire power supply unit can be moved and moved with a standardized device (container bridge and / or van carrier) and is set for operation on the (container) ship in one of the existing container mounts. Preferably, this power supply unit feeds only the electrical system of the (container) ship while lying in the harbor.
Bevorzugt ist die Stromversorgungseinheit derart ausgebildet, dass sie mindestens 0,5 MW, bevorzugt mindestens 0,8 MW, besonders bevorzugt mindestens 1,0 MW, ganz besonders bevorzugt mindestens 1,5 MW Strom generieren kann.Preferably, the power supply unit is designed such that it can generate at least 0.5 MW, preferably at least 0.8 MW, more preferably at least 1.0 MW, most preferably at least 1.5 MW of electricity.
Bevorzugt ist die Stromversorgungseinheit derart ausgebildet, dass sie Strom mit einer Spannung von 100 V bis 10 kV, insbesondere von 300 V bis 7,5 kV, besonders bevorzugt von 200 V bis 600 V oder von 5,5 kV bis 7, 5 kV, ganz besonders bevorzugt von 440 V oder von 6,6 kV, generiert. Insbesondere kann bevorzugt der Generator der Stromversorgungseinheit derart ausgebildet sein, dass der Generator eine Spannung der vorgenannten Höhe generiert, ohne dass zusätzlich Transformatoren notwendig sind. Bevorzugt wird der Strom mit einer Frequenz von 50 Hz bis 60 Hz, insbesondere 50 Hz oder 60Hz, generiert. In besonders bevorzugten Beispielen weist der generierte Strom folgende Leistungsdaten auf: 6,6 kV bei 60 Hz und 440 V bei 50 Hz oder 60 Hz.Preferably, the power supply unit is designed such that it has power at a voltage of 100 V to 10 kV, in particular from 300 V to 7.5 kV, particularly preferably from 200 V to 600 V or from 5.5 kV to 7.5 kV, most preferably 440 V or 6.6 kV generated. In particular, the generator of the power supply unit may preferably be designed in such a way that the generator generates a voltage of the aforementioned height, without additional transformers being necessary. The current is preferably generated at a frequency of 50 Hz to 60 Hz, in particular 50 Hz or 60 Hz. In particularly preferred examples, the generated current has the following performance data: 6.6 kV at 60 Hz and 440 V at 50 Hz or 60 Hz.
Die einzelnen vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sind miteinander kombinierbar soweit nichts Gegenteiliges ausgeführt ist.The individual preferred embodiments described above can be combined with one another unless otherwise stated.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin in vorteilhafter Weise gelöst durch eine Stromversorgungsanordnung, umfassend mehrere Stromversorgungseinheiten nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen oder einer Kombination dieser Ausführungsformen, wobei die Stromversorgungsanordnung Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden der mehreren Stromversorgungseinheiten untereinander aufweist. Die Verbindungsmittel sind derart ausgebildet, dass der von den mehreren Stromversorgungseinheiten (100; 200) erzeugte Strom gemeinsam an einen Verbraucher, insbesondere das Bordnetz eines Wasserfahrzeugs, lieferbar ist. Die Verbindungsmittel können beispielsweise Verbindungskabel zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den Stromversorgungseinheiten, elektrische Schaltmittel, Mittel zum Anpassen von Frequenz, Stromstärke und/oder Spannung des erzeugten Stroms, oder zentrale Einspeisemittel zum zentralen Einspeisen der Gesamtheit des von den Stromversorgungseinheiten erzeugten Stroms in den Verbraucher, insbesondere ein Bordnetz. Die Stromversorgungsanordnung umfasst mindestens zwei Stromversorgungseinheiten. Bevorzugt umfasst die Stromversorgungsanordnung 2 bis 10, besonders bevorzugt 3 bis 8, ganz besonders bevorzugt 3 bis 5 Stromversorgungseinheiten. Die Stromversorgungsanordnung kann daher entsprechend mehr Strom generieren als eine einzelne Stromversorgungseinheit, wobei die kumulierte Leistung abhängig ist von der Anzahl der Stromversorgungseinheiten und der Leistung der einzelnen Stromversorgungseinheiten. Bevorzugt sind die mehreren Stromversorgungseinheiten der Stromversorgungsanordnung oder zumindest einige davon nebeneinander, insbesondre direkt aneinander angrenzend, insbesondere an Bord eines Wasserfahrzeugs, angeordnet. Vorteilhaft kann eine genau zwei Stromversorgungseinheiten umfassende Stromversorgungsanordnung mindestens 1,0 MW, bevorzugt mindestens 1,5 MW, besonders bevorzugt mindestens 2,2 MW, ganz besonders bevorzugt mindestens 2,8 MW Strom generieren.The above object is further advantageously achieved by a power supply arrangement comprising a plurality of power supply units according to one of the above-described embodiments or a combination of these embodiments, wherein the power supply arrangement comprises connection means for electrically connecting the plurality of power supply units to one another. The connection means are designed such that the power generated by the plurality of power supply units (100, 200) can be supplied in common to a load, in particular the electrical system of a watercraft. The connection means may, for example, connection cables for establishing an electrical connection between the power supply units, electrical switching means, means for adjusting the frequency, current and / or voltage of the power generated, or central feed means for centrally injecting the entirety of the electricity generated by the power supply units into the load, in particular a vehicle electrical system. The power supply arrangement comprises at least two power supply units. Preferably, the power supply arrangement comprises 2 to 10, more preferably 3 to 8, most preferably 3 to 5 power supply units. The power supply arrangement can therefore generate correspondingly more power than a single power supply unit, the cumulative power being dependent on the number of power supply units and the power of the individual power supply units. Preferably, the plurality of power supply units the power supply arrangement or at least some of them next to each other, in particular directly adjacent to each other, in particular on board a watercraft, arranged. Advantageously, a power supply arrangement comprising exactly two power supply units can generate at least 1.0 MW, preferably at least 1.5 MW, particularly preferably at least 2.2 MW, very particularly preferably at least 2.8 MW of power.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin in vorteilhafter Weise gelöst durch ein Wasserfahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz und einer Stromversorgungseinheit und/oder einer Stromversorgungsanordnung der vorbeschriebenen Art, wobei die Stromversorgungseinheit und/oder die Stromversorgungsanordnung zum Einspeisen elektrischer Energie mit dem elektrischen Bordnetz verbunden sind. Dabei sind die Stromversorgungseinheit und/oder die Stromversorgungsanordnung an Bord des Wasserfahrzeugs angeordnet.The above object is further achieved by a watercraft with an electrical system and a power supply unit and / or a power supply arrangement of the type described above, wherein the power supply unit and / or the power supply arrangement for feeding electrical energy are connected to the electrical system. In this case, the power supply unit and / or the power supply arrangement are arranged on board the watercraft.
Der Vorteil liegt insbesondere darin, dass, insbesondere für Containerschiffe, bei denen aus Platzgründen keine Kabel zu einer sogenannten "Power Barge" gelegt werden können, eine in sich geschlossene, transportable Containereinheit aus Standardcontainern als Stromversorgungseinheit an Bord eines Schiffes vorgesehen ist. Diese Containereinheit ist in der Lage, Strom bevorzugt auf der Grundlage von Erdgas bzw. "LNG" zu erzeugen.The advantage lies in particular in the fact that, in particular for container ships, where no cables can be laid to a so-called "power barge" for space reasons, a self-contained, transportable container unit of standard containers is provided as a power supply unit on board a ship. This container unit is capable of producing electricity based preferably on natural gas or "LNG".
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden näher beschrieben, wobei übereinstimmende Elemente in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind und eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Stromversorgungseinheit;
- Fig. 2
- ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Stromversorgungseinheit;
- Fig. 3
- eine grob schematische Darstellung eines Einsatzes einer Stromversorgungseinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 an Deck eines Containerschiffes; - Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels für eine Stromversorgungseinheit;
- Fig. 5
- eine weitere perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 4 ; - Fig. 6
- eine Draufsicht auf die Container des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 4 ; und - Fig. 7
- eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 4 .
- Fig. 1
- a first embodiment of a power supply unit;
- Fig. 2
- a second embodiment of a power supply unit;
- Fig. 3
- a rough schematic representation of an insert of a power supply unit according to the embodiment according to
Fig. 1 on the deck of a container ship; - Fig. 4
- a perspective view of a third embodiment of a power supply unit;
- Fig. 5
- a further perspective view of the embodiment according to
Fig. 4 ; - Fig. 6
- a plan view of the container of the embodiment according to
Fig. 4 ; and - Fig. 7
- a side view of the embodiment according to
Fig. 4 ,
In
Auf dem ersten Raumbereich 102 der ersten Baueinheit 101 der Stromversorgungseinheit 100 aufgesattelt und mit diesem fest verbunden, hier z. B. durch angeschweißte Laschen oder Verbindungsbleche 107, ist ein 20-Fuß-Container 108, der einen zweiten Raumbereich der ersten Baueinheit 101 bildet. Wahlweise kann der 20-Fuß-Container 108 auch mit dem 40-Fuß-Container 102 verschraubt, vernietet oder durch andere gleichartige bzw. gleichwirkende Verbindungsmittel verbunden sein, jedoch wird diese Verbindung im Betrieb und bei Transport und Handhabung der Stromversorgungseinheit 100 nicht gelöst. In diesem zweiten Raumbereich 108 ist eine grob schematisch angedeutete sogenannte "gas processing unit" 109 angeordnet.Saddled on the
Weitere Bestandteile der Stromversorgungseinheit 100, wie z. B. Steuerungseinrichtungen, können in der ersten Baueinheit 101 vorgesehen sein, sind jedoch der Übersichtlichkeit halber hier nicht dargestellt. Ebenfalls nicht dargestellte Wirkverbindungen zwischen den Bestandteilen der Stromversorgungseinheit 100, die innerhalb der ersten Baueinheit 101 verlaufen, wie z. B. elektrische oder Brennstoff-Leitungen, sind bevorzugt fest installiert und im Betrieb auch nicht trennbar. Mit dem Bezugszeichen 110 ist eine beispielartig grob schematisch dargestellte Abgasführung bezeichnet, die bevorzugt einklappbar oder abnehmbar ausgestaltet ist.Other components of the
Ebenfalls auf dem ersten Raumbereich 102 der ersten Baueinheit 101 der Stromversorgungseinheit 100 aufgesattelt und mit diesem nicht fest verbunden, sondern lösbar angedockt, ist ein weiterer 20-Fuß-Container, der eine zweite Baueinheit 111 bildet. In dieser zweiten Baueinheit 111 ist ein Brennstofftank, bevorzugt ein Gastank 112 zum Speichern verflüssigten Erdgases, des sogenannten LNG, installiert. Beim Andocken der zweiten Baueinheit 111 an die erste Baueinheit 101 wird außer mechanischen Verbindungen auch eine Leitungsverbindung zum Zuführen des Gases an den Generatorsatz 103 bzw. die "gas processing unit" 109 hergestellt. Bevorzugt werden die mechanischen Verbindungen durch standardisierte Verbindungselemente der Container gebildet, insbesondere durch die bei ISO-Containern üblichen standardisierten Containerecken 113 und -verriegelungen, wobei letztere bevorzugt an der Oberseite der ersten Baueinheit 101 angeordnet sind. Auch andere lösbare Verbindungen sind möglich. Die Ausgestaltung der mechanischen Verbindungen durch die standardisierten Verbindungselemente ermöglicht nicht nur ein einfaches Andocken und Lösen, sondern bietet auch genügend mechanische Stabilität, um z. B. die gesamte Stromversorgungseinheit 100 einschließlich des Gastanks 112 mittels einer Containerbrücke oder eines Van Carriers problemlos in einem Stück umzusetzen.Also saddled on the
Beim Ausführungsbeispiel der Stromversorgungseinheit 200 ist die zweite Baueinheit 111 mit dem Gastank 112 in der Lücke zwischen den Teilraumbereichen 218, 219 auf dem ersten Raumbereich 102 der ersten Baueinheit 201 aufgesattelt, d. h. dort am ersten Raumbereich 102 der ersten Baueinheit 201 angedockt. Bis auf eine räumlich versetzte Anordnung dafür erforderlicher bzw. vorgesehener Bauteile wie Verriegelungen und Brennstoffsteckdose ist dies mit dem Beispiel nach
In den
Die Stromversorgungseinheit 300 ist aus Transportcontainern, insbesondere zumindest teilweise aus ISO-Standardcontainern, aufgebaut. Dabei bildet ein einzelner Container, der beispielsweise als 40-Fuß-Container, d. h. als ISO-Standardcontainer mit einer Längenabmessung, die einem ersten Raster-Staumaß von 40 Fuß entspricht, ausgebildet sein kann, einen ersten Raumbereich 302 einer ersten Baueinheit 301 der Stromversorgungseinheit 300. In diesem ersten Raumbereich 302 sind eine Verbrennungskraftmaschine 1031 und ein von der Verbrennungskraftmaschine 1031 antreibbarer Generator 1032 zur Stromerzeugung angeordnet, die zusammen einen Generatorsatz 103 bilden. Ferner sind im ersten Raumbereich 302 der Stromversorgungseinheit 300 eine Bedienungseinheit 303 zur Bedienung der Stromversorgungseinheit durch einen Benutzer, Luftzuführeinrichtungen 304 zum Zuführen von (Frisch-)Luft in den ersten Raumbereichs 302, Feuerlöschmittel 305 in Form von CO2-Flaschen, Kühlwasseranschlüsse 306, Batterien 307 zur Zwischenspeicherung von Strom für die Versorgung einer Steuereinrichtung und/oder zum Start der Stromversorgungseinheit 300 und eine Brennstoffaufbereitungseinrichtung 310 angeordnet. Mittels einer Brennstoffaufbereitungseinrichtung kann der Brennstoff für die Einspeisung in die Brennkraftmaschine aufbereitet werden. Insbesondere kann damit flüssiges Gas, insbesondere LNG, in den gasförmigen Zustand überführt werden, bevor es der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird.The
Ferner weist die erste Baueinheit 301 einen aus einem ersten, einem zweiten und einem dritten Teilraumbereich 318, 319, 320 bestehenden zweiten Raumbereich 308 auf. Im ersten Teilraumbereich 318 ist eine, bevorzugt in der Art einer Kupplung ausgebildete, Anschlussvorrichtung 311 zum Überleiten von Brennstoff aus einer Brennstoffspeichereinrichtung zur ersten Baueinheit 301. Der erste Teilraumbereich 318 ist oberhalb der Brennstoffaufbereitungseinrichtung 310 angeordnet und die von der Anschlusseinrichtung 311 umfassten Schläuche verlaufen nach unten in den ersten Raumbereich 302 zur Brennstoffaufbereitungseinrichtung 310 (siehe insbesondere
Beim Ausführungsbeispiel der Stromversorgungseinheit 300 ist die zweite Baueinheit 111 mit dem Gastank 112 in der Lücke zwischen dem Teilraumbereich 318 auf der einen Seite und den beiden Teilraumbereichen 319 und 320 auf der anderen Seite auf dem ersten Raumbereich 302 der ersten Baueinheit 301 aufgesattelt, wobei die zweite Baueinheit 11 seitlich an der ersten Teilraumbereich 318 und an den zweiten Teilraumbereich 319 angrenzt. Die zweite Baueinheit 111 ist im vorliegenden Beispiels über (nicht dargestellte Verriegelungseinrichtungen, insbesondere sogenannte "Twist-Locks") mit der ersten Baueinheit 301 lösbar verbunden und an dieser angedockt. Dadurch ist eine zweite Baueinheit 111 mit einem leeren Gastank 112 auf einfache Weise durch eine weitere (hier nicht dargestellte) zweite Baueinheit mit einem vollem Gastank austauschbar.In the embodiment of the
Die Container des zweiten Raumbereichs 308 weisen zusammengenommen mit der zweiten Baueinheit 111 das gleiche Raster-Staumaß auf wie der Container des ersten Raumbereichs 302. Ferner können die beiden Container der Teilraumbereiche 319 und 320 jeweils das gleiche Raster-Staumaß aufweisen. In einem bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Beispiel beträgt das erste Raster-Staumaß des ersten Raumbereichs 302 40 Fuß, das zweite Raster-Staumaß der zweiten Baueinheit 211 beträgt 20 Fuß, das vierte und fünfte Raster-Staumaß der Teilraumbereiche 319 und 320 betragen 9 Fuß und das sechste Raster-Staumaß des Teilraumbereichs 318 beträgt 2 Fuß.The containers of the
- 100100
- Stromversorgungseinheit, erstes BeispielPower supply unit, first example
- 101101
- Erste Baueinheit von 100First unit of 100
- 102102
- Erster Raumbereich von 101 bzw. 201First room area of 101 or 201 respectively
- 103103
- Generatorsatz (Verbrennungskraftmaschine und Generator)Generator set (internal combustion engine and generator)
- 10311031
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 10321032
- Generatorgenerator
- 104104
- Kabeltrommel in 102 und 302Cable drum in 102 and 302
- 105105
- Kabelöffnung in 102Cable opening in 102
- 106106
- Verbindungskabel in 102 und 302Connection cable in 102 and 302
- 10611061
- Anschlussstückconnector
- 107107
- Lasche / Verbindungsblech von 100, 200Tab / connecting plate of 100, 200
- 108108
- Zweiter Raumbereich von 101Second room area of 101
- 109109
- "gas processing unit" in 108"gas processing unit" in 108
- 110110
- Abgasführung an 102Exhaust system at 102
- 111111
- Zweite Baueinheit von 100 bzw. 200Second unit of 100 or 200
- 112112
- Gastank von 111Gas tank of 111
- 113113
- Containerecke an 100, 200Container corner at 100, 200
- 114114
- ContainerschiffContainer Ship
- 115115
- Rumpf von 114Hull of 114
- 116116
- Deckshaus von 114Deckhouse of 114
- 117117
- Wasserspiegel im HafenbeckenWater level in the harbor basin
- 118118
- Frachtcontainercargo container
- 200200
- Stromversorgungseinheit, zweites BeispielPower supply unit, second example
- 201201
- Erste Baueinheit von 200First unit of 200
- 208208
- Zweiter Raumbereich von 201Second room area of 201
- 209209
- "gas processing unit" in 208 bzw. 218, 219"gas processing unit" in 208 and 218, 219, respectively
- 218218
- Erster Teilraumbereich von 208First subspace area of 208
- 219219
- Zweiter Teilraumbereich von 208Second subspace area of 208
- 300300
- Stromversorgungseinheit, drittes BeispielPower unit, third example
- 30013001
- Obere ContainerlageUpper container location
- 30023002
- Untere ContainerlageLower container location
- 301301
- Erste Baueinheit von 300First building of 300
- 302302
- Erster Raumbereich von 301First room area of 301
- 303303
- Bedienungseinheitoperating unit
- 304304
- Luftzuführeinrichtungair supply
- 305305
- FeuerlöschmittelFire extinguishing agents
- 306306
- KühlwasseranschlüsseCooling water connections
- 307307
- Batterienbatteries
- 308308
- Zweiter Raumbereich von 301Second room area of 301
- 310310
- BrennstoffaufbereitungseinrichtungFuel processing facility
- 311311
- Anschlussvorrichtungconnection device
- 312312
- Kühlungseinrichtungcooling device
- 313313
- Schaltschrankswitch cabinet
- 318318
- Erster Teilraumbereich von 308First subspace area of 308
- 319319
- Zweiter Teilraumbereich von 308Second subspace area of 308
- 320320
- Dritter Teilraumbereich von 308Third subspace area of 308
Claims (13)
- Transportable, compact power supply unit (100; 200; 300) for supplying a watercraft (114), in particular an on-board supply system of the watercraft (114), with electrical energy, and in particular for arrangement on the watercraft (114), containing in a plurality of transport containers connectable with each other, wherein the plurality of transport containers are transportable as a single connected unit:- at least one internal combustion engine (1031) operable with gas, in particular natural gas,- at least one generator (1032) for power generation drivable by the at least one internal combustion engine (1031),- at least one control device for the at least one internal combustion engine (1031) and/or at least one control device for the at least one generator (1032),- at least one fuel processing device (310) for the at least one internal combustion engine (1031) and/or at least one exhaust gas purification device (109; 209) for the at least one internal combustion engine (1031), and- at least one fuel storage device (112), wherein the fuel of the fuel storage device (112) is gas, in particular natural gas, which is preferably present as liquid gas, particularly preferably as LNG,characterized in that
the power supply unit (100; 200; 300) comprises a first structural unit (101; 201; 301) forming a fixed unit and at least a second structural unit (111) forming a further fixed unit, wherein the first structural unit (101; 201, 301) contains- the at least one internal combustion engine (1031),- the at least one generator (1032) for power generation drivable by the at least one internal combustion engine (1031),- the at least one control device for the at least one internal combustion engine (1031) and/or the at least one control device for the at least one generator (1032), and- the at least one fuel processing device (310) for the at least one internal combustion engine (1031) and/or the at least one exhaust gas purification device (109; 209) for the at least one internal combustion engine (1031),wherein the second structural unit (111) contains- the at least one fuel storage device (112),wherein
the first structural unit (101; 201; 301) and the second structural unit (111) can be docked together and detached from one another, and/or
in that the structural units (101; 201; 301; 111), both individually and docked to each other, are configured in predetermined grid storage dimensions of standardized transport containers (118), wherein in particular the grid storage dimensions of ISO transport containers (118) are selected as predetermined grid storage dimensions. - Power supply unit (100; 200; 300) according to claim 1,
characterized in that
the first structural unit (101; 201; 301) comprises a first space portion (102; 302) having the shape of an, in particular standardized, transport container having a length dimension corresponding to a first grid storage dimension, and in which at least the at least one internal combustion engine (1031) and the at least one generator (1032) for power generation drivable by the at least one internal combustion engine (1031) are arranged. - Power supply unit (100; 200; 300) according to claim 1 or 2,
characterized in that
the second structural unit (111) has the shape of an, in particular standardized, transport container having a length dimension corresponding to a second grid storage dimension. - Power supply unit (100; 300) according to claim 2 or 3,
characterized in that
the first structural unit (101; 301) comprises a second space portion (108; 308) having the shape of an, in particular standardized, transport container having a length dimension corresponding to a third grid dimension, and in which are preferably arranged at least the at least one fuel processing device (310) and/or the at least one exhaust gas purification device (109) for the at least one internal combustion engine (1031) and/or a cooling device (312) for cooling the internal combustion engine (1031) and/or a provision means for electric conductors, in particular a cable drum (104), wherein in particular the first and the second space portion (102; 108; ; 208; 302; 308) of the first structural unit (101; 201; 301) are connected forming a fixed unit, and/or wherein in particular the second space portion (108; 208; 308) is arranged above the first space portion (102; 302). - Power supply unit (100; 300) according to claim 4,
characterized in that
the second structural unit (111) can be arranged next to the second space portion (108; 308) of the first structural unit (101; 301) and preferably the sum of the second grid storage dimension and the third grid dimension is less than or equal to the first grid storage dimension. - Power supply unit (200; 300) according to claim 2 or 3,
characterized in that
the first structural unit (201; 301) comprises a second space portion (208; 308) subdivided into two or more subspace portions (218; 219; 318, 319, 320), wherein each of the subspace portions (218; 219; 318, 319, 320) on its own has the shape of an, in particular standardized, transport container having a length dimension corresponding to a fourth, fifth and/or sixth grid dimension, and wherein preferably in at least one of the subspace portions (218; 219, 318, 319, 320) is arranged at least the at least one fuel processing device (310) and/or the at least one exhaust gas purification device (209) for at least one internal combustion engine (1031), and/or a cooling device (312) for cooling the internal combustion engine (1031) and/or a provision means for electric conductors, in particular a cable drum (104), wherein in particular the first space portion (102; 302) and the subspace portions (218, 219; 318, 319, 320) of the second space portion (208; 308) of the first structural unit (201; 301) are connected forming a fixed unit, and/or
wherein in particular the subspace portions (218, 219; 318, 319, 320) of the second space portion (208; 308) are arranged above the first space portion (102; 302). - Power supply unit (200; 300) according to claim 6,
characterized in that
the second structural unit (111) can be arranged between the subspace portions (218, 219; 318, 319, 320) of the second space portion (208; 308) of the first structural unit (201; 301) and preferably the sum of the second, fourth and fifth grid storage dimension is less than or equal to the first grid storage dimension. - Power supply unit (100; 200; 300) according to one or several of claims 1 to 7, characterized by
a connection device (311) for passing fuel from the at least one fuel storage device (112) of the second structural unit (111) to the first structural unit (101; 201; 301), which is in particular formed pluggable and/or in the manner of a coupling, wherein the pluggable connection device (311) is formed for at least partially automatically establishing a connection for the passage of fuel when docking the second structural unit (111) to the first structural unit (101; 201; 301). - Power supply unit (100; 200; 300) according to one or several of the preceding claims, characterized in that
fuel can be fed to the at least one internal combustion engine (1031) exclusively from the fuel storage device (112). - Power supply unit (100; 200; 300) according to one or several of the preceding claims, characterized by
electrical connection means for connecting the power supply unit (100; 200; 300) at least with an on-board supply system of the watercraft (114) to be supplied forming a consumer of electrical energy generated in the power supply unit (100; 200; 300), wherein the electrical connection means are particularly arranged in the first structural unit (101; 201; 301). - Power supply unit (100; 200; 300) according to one or several of the preceding claims, characterized in that
the power supply unit (100; 200; 300) is configured for supplying at least one electrical on-board supply system of a watercraft, in particular a ship (114), during a harbour lay time. - Power supply assembly, comprising a plurality of power supply units (100; 200; 300) according to one or several of the preceding claims, wherein the power supply assembly has connection means for electrically connecting the plurality of power supply units (100; 200; 300) with each other, in such a way that the power generated by the plurality of power supply units (100; 200; 300) can be jointly delivered to one consumer, in particular the on-board supply system of a watercraft.
- Watercraft (114) with an electrical on-board supply system and a power supply unit (100; 200; 300) and or a power supply assembly according to one or several of the preceding claims, wherein the power supply unit (100; 200; 300) and/or the power supply assembly is connected to the electrical on-board supply system for supplying electrical energy.
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