JPH1095394A - 直流電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】直流電源内部でのエネルギーロスを低減する。 【解決手段】船体の外板に塗装した導電塗膜に対して電
流を流して、外板への海洋生物の付着を防止する付着防
止システムの直流電源装置において、船内蓄電池１４
と、船内蓄電池１４に対して電力を充電させる充電装置
（太陽電池１０と充放電装置１６、または船内発電機１
２）と、充電装置によって船内蓄電池１４に充電された
電力の導電塗膜２０に対する通電を定電圧方式により制
御する定電圧制御回路１８とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶等の海洋生物
付着防止システムに適用される直流電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶等においては海洋生物の船体（外
板）への付着を防止するための海洋生物付着防止システ
ムが設けられたものがある。海洋生物付着防止システム
は、船体の外板に導電塗膜を塗装して、それを陽極とし
て直流電源装置から微小電流を流して海水を電解するこ
とで海洋生物の船体（外板）への付着を防止することが
できる。

【０００３】一般に、海洋生物付着防止システムに適用
される直流電源装置には、定電流直流電源が用いられて
いる。市販されている定電流直流電源は、一般に元電源
を１００Ｖの交流としていたため、これを整流し、さら
に必要な電圧や電流となるように各種制御回路で制御
し、船体の外板に塗装された導電塗膜に通電している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の直流
電源装置では、各種制御回路を経由して、電流・電圧を
制御して、導電塗膜に通電しているため、各制御回路で
消費される電力ロスが大きく、本システムで真に必要な
電力の数倍の負荷電力が必要となっていた。

【０００５】また、従来の直流電源装置を用いた海洋生
物付着防止システムは、消費電力が大きかったために、
船内発電機に十分な余裕がない小型船舶に対しては適用
することができなかった。

【０００６】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、直流電源内部でのエネルギーロスの少ない
省エネルギー型の直流電源装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、船体の外板に
塗装した導電塗膜に対して電流を流して、前記外板への
海洋生物の付着を防止する付着防止システムの直流電源
装置において、蓄電池と、前記蓄電池に対して電力を充
電させる充電装置と、前記充電装置によって前記蓄電池
に充電された電力の前記導電塗膜に対する通電を定電圧
方式により制御する定電圧制御回路とを具備したことを
特徴とする。

【０００８】このような構成によれば、元電源を蓄電池
とすることで１００Ｖの交流に限定されないため、蓄電
池が用いる電圧（例えば１２Ｖ、２４Ｖ）であれば、必
要な電圧に降圧する際の制御回路で消費される電力ロス
が低減される。また、蓄電池に充電装置が付帯されてい
るために、蓄電池の容量を小さくすることができる。ま
た、導電塗膜への負荷を定電圧方式とし、その制御回路
を可変抵抗としている。充電装置としては、太陽電池と
充放電装置で構成されるもの、あるいは発電機から構成
されるもの、その両方から構成されるものを用いること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は第１実施形態に係わ
る直流電源装置の構成を示すブロック図である。直流電
源装置は、船舶等の海洋生物付着防止システムに適用さ
れるもので、船体の外板に塗装される導電塗膜２０に対
して微小電流を流すために使用される。

【００１０】海洋生物付着防止システムは、船体の外板
に導電塗膜２０を塗装して、それを陽極として直流電源
装置から微小電流を流して海水を電解することで、海洋
生物の付着を防止するシステムである。

【００１１】図１に示すように、第１実施形態における
直流電源装置は、太陽電池１０、船内発電機１２、船内
蓄電池（バッテリー）１４、充放電装置１６、定電圧制
御回路１８によって構成されている。

【００１２】太陽電池１０は、太陽光線等の光エネルギ
ーを電気エネルギーに変換利用するもので、本実施形態
では例えば船内蓄電池１４の電圧に合わせて１２Ｖまた
は２４Ｖの電圧（電力）を発生する。

【００１３】船内発電機１２は、船内蓄電池１４を充電
するための電力を発生するもので、本実施形態では例え
ば船内蓄電池１４の電圧に合わせて１２Ｖまたは２４Ｖ
の電圧を発生する。

【００１４】船内蓄電池１４は、太陽電池１０から発生
される電力、または船内発電機１２から発生される電力
を充電する。船内蓄電池１４は、例えば１２Ｖまたは２
４Ｖの電圧を使用する。ただし、特に限定されるもので
はない。

【００１５】充放電装置１６は、太陽電池１０によって
発電された電力を船内蓄電池１４に充電し、また放電し
て定電圧制御回路１８を介して導電塗膜２０に通電させ
る。定電圧制御回路１８は、充放電装置１６を介して船
内蓄電池１４に蓄積された電力を得て、導電塗膜２０に
対して定電圧方式により通電を制御する。定電圧制御回
路１８は、図２に示すように、例えば可変抵抗１８ａと
導線１８ｂにより構成され、可変抵抗１８ａにより降圧
し、出力電圧（導電塗膜２０への負荷電圧）を制御す
る。

【００１６】次に、第１実施形態における直流電源装置
の作用効果について説明する。第１実施形態の直流電源
装置では、太陽電池１０と船内発電機１２から船内蓄電
池１４への充電を行ない、この船内蓄電池１４から定電
圧制御回路１８を経由して導電塗膜２０に通電させる。

【００１７】船内蓄電池１４は、船内に設けられ船内の
一般の直流負荷に電力を供給する既存の蓄電池であり、
その電圧として１２Ｖまたは２４Ｖが一般に使用される
ため、それに必要な１２Ｖ用または２４Ｖ用の太陽電池
１０と充放電装置１６とを組み合わせ、船内蓄電池１４
に充電する。また、船内蓄電池１４には船内発電機１２
によっても充電する。

【００１８】ただし、船内蓄電池１４に対する充電装置
は、太陽電池１０と充放電装置１６とを組み合わせた構
成、あるいは船内発電機１２の少なくとも何れか一方に
よって構成することができる。従って、既設の船内発電
機１２を利用して、仕様を大幅に変更することなく、第
１実施形態における構成を実現できる。

【００１９】定電圧制御回路１８では、船内蓄電池１４
に蓄積された電力を導電塗膜２０に通電すべき電圧とな
るように可変抵抗１８ａで降圧して通電させる。なお、
船舶に適用した場合の海洋生物付着防止システムでは、
導電塗膜２０の陽電電位が１．１Ｖ〜１．５Ｖ、陰極の
電位が−０．５Ｖ〜−１．１Ｖ程度であり、その他に配
線や、海水中を電流が流れる時に発生する電圧降下分を
考慮しても、導電塗膜２０に負荷すべき電圧が２．０Ｖ
〜４．０Ｖ程度であることを実験により確認している。
従って、定電圧制御回路１８において降圧させる必要の
ある電圧幅は小さく、電力ロスが少なくて済む。

【００２０】このようにして、元電源を１００Ｖの交流
ではなく、船内蓄電池１４とすることで、船内蓄電池１
４が用いる電圧（例えば１２Ｖ，２４Ｖ）を必要な電圧
に降圧するための電力ロスを低減することができる。ま
た、船内蓄電池１４に充電装置が付帯されているため
に、船内蓄電池１４の容量を小さくすることができる。

【００２１】次に、第２実施形態の直流電源装置につい
て説明する。図３は第２実施形態における直流電源装置
の構成を示すブロック図である。図３に示すように、第
２実施形態における直流電源装置は、太陽電池１０、船
内発電機１２、船内蓄電池（バッテリー）１４、充放電
装置１６、定電圧制御回路１８、専用蓄電池２２、充電
器２４によって構成されている。なお、前述した第１実
施形態の構成と同一部分については同一符号を付して説
明を省略する。

【００２２】専用蓄電池２２は、導電塗膜へ給電するた
めの専用の蓄電池であり、太陽電池１０から発生される
電力、または船内蓄電池１４から供給される電力を蓄積
する。

【００２３】充電器２４は、船内蓄電池１４に蓄積され
た電力を専用蓄電池２２に充電する。次に、第２実施形
態における直流電源装置の作用効果について説明する。
第２実施形態の直流電源装置は、既存の船内蓄電池１４
とは別に導電塗膜２０に電力を供給するための専用蓄電
池２２を設けた構成である。

【００２４】第２実施形態における直流電源装置の第１
実施形態と異なる点は、定電圧制御回路１８での電圧降
下によるエネルギーロスを小さくするため、導電塗膜２
０に対する負荷電圧と蓄電池の出力電圧ができるだけ近
い値となるように、既存の船内蓄電池１４とは別に専用
蓄電池２２を設けたことである。

【００２５】専用蓄電池２２の出力電圧は、導電塗膜２
０に負荷すべき電圧（２．０Ｖ〜４．０Ｖ程度）に近い
４Ｖまたは６Ｖのものが良く、一般に市販されている安
価なものを使用することができる。太陽電池１０と充放
電装置１６により構成される充電装置は、専用蓄電池２
２に適した仕様のものを使用する。

【００２６】また、専用蓄電池２２への充電を、太陽電
池１０と充放電装置１６により構成される充電装置だけ
で賄おうとすると、太陽電池１０に要求されるパネルの
面積が大きくなってしまうため、船内発電機１２と既存
の船内蓄電池１４からの充電ができるように充電器２４
が設けられている。

【００２７】導電塗膜２０に対して通電すべき負荷電圧
は、前述したように、２．０Ｖ〜４．０Ｖ程度であるた
め、定電圧制御回路１８内でのエネルギーロスが、第１
実施形態の構成の場合より少なくすることができる。

【００２８】次に、第３実施形態について説明する。図
４は第３実施形態における直流電源装置の構成を示すブ
ロック図である。図４に示すように、第３実施形態にお
ける直流電源装置は、船内発電機１２、専用蓄電池２
２、定電圧制御回路１８、船内蓄電池１４、充電器２４
によって構成されている。なお、前述した第１実施形態
及び第２実施形態の構成と同一部分については同一符号
を付して説明を省略する。

【００２９】第３実施形態における直流電源装置は、専
用蓄電池２２への充電を船内発電機１２、船内蓄電池１
４から、充電器２４を通してのみ行なう構成となってい
る。すなわち、専用蓄電池２２への充電は、船内発電機
系からのみ行ない、専用蓄電池２２より定電圧制御回路
１８を通して導電塗膜２０に定電圧通電させる。

【００３０】このように、第２実施形態における太陽電
池１０と充放電装置１６により構成される充電装置を除
いた構成であっても同様の効果を得ることができる。ま
た、第１乃至第３実施形態を通して、エネルギーロスの
少ない省エネルギー型の直流電源装置を実現することに
より、既設の船内発電機１２あるいは船内蓄電池１４の
仕様を大幅に変更することなく、導電塗膜２０に通電さ
せることにより実現する海洋生物付着防止システムを、
船内発電機１２に十分余裕がない小型船舶に対しても適
用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、直
流電源内部でのエネルギーロスの少ない省エネルギー型
の直流電源装置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる直流電源装置の
構成を示すブロック図。

【図２】図１における定電圧制御回路１８の構成を示す
図。

【図３】本発明の第２実施形態に係わる直流電源装置の
構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第３実施形態に係わる直流電源装置の
構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１０…太陽電池 １２…船内発電機 １４…船内蓄電池 １６…充放電装置 １８…定電圧制御回路 ２０…導電塗膜 ２２…専用蓄電池 ２４…充電器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船体の外板に塗装した導電塗膜に対して
   電流を流して、前記外板への海洋生物の付着を防止する
   付着防止システムの直流電源装置において、 蓄電池と、 前記蓄電池に対して電力を充電させる充電装置と、 前記充電装置によって前記蓄電池に充電された電力の前
   記導電塗膜に対する通電を定電圧方式により制御する定
   電圧制御回路とを具備したことを特徴とする直流電源装
   置。