NO20161753A1 - Et transportsystem og en fremgangsmåte for tilnærmet kontinuerlig drift av et elektrisk drevet fartøy - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et transportsystem omfattende et elektrisk drevet fartøy med minst én utbyttbar og oppladbar batteripakke. Mer spesifikt omfatter transportsystemet et fartøy som omfatter minst én utbyttbar batteripakke som leverer elektrisk energi til en eller flere elektriske motorer for i det minste fremdrift av fremkomstmidlet, samt en ladestasjon for lading av i det minste den minst ene batteripakken og en overføringsinnretning for overføing av i det minste den minst ene batteripakken mellom ladestasjonen og batterirommet på fartøyet. Den foreliggende oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for tilnærmet kontinuerlig drift av et elektrisk drevet fartøy ved hjelp av et slikt transportsystem.

Fartøyer, så som ferger, fiskefartøy, cruiseskip og andre typer fartøyer til sjøs har inntil det siste vært utstyrt med motorer som går på fossilt brensel så som dieselolje, diesel eller andre typer fossile drivstoff. Forbrenning av fossilt brensel medfører utslipp av CO2og andre forurensende stoffer. Diesel-elektrisk og/eller gass-elektriske fremdriftssystemer har i flere år vært et foretrukket fremdriftssystem, men med klimaendringene som et bakteppe, har man i den senere tid tatt i bruk batterier for å optimalisere, redusere eller eliminere utslipp av CO2og andre forurensende stoffer.

For eksempel har det blitt satt i gang forsøksdrift med en ferge på Vestlandet i Norge hvor fergen har blitt anordnet med elektriske motorer som bruker elektrisk strøm levert av en batteripakke som er anordnet i fartøyet. Fergen som er i forsøksdrift er utstyrt med en batteripakke som er fast anordnet under dekk i fergen. For å få batteripakken til å vare hele dagen, kobles fergens batteripakke til en ladestasjon på de forskjellige fergeleiene, eller i hvert fall ett eller noen av fergeleiene som fergen legger til. Fergen ligger vanligvis til kai rundt 10 minutter. Fartøyets batteripakke kobles derfor raskest mulig til ladestasjonen på kaia og man lader batteripakken så mye som mulig på den korte tiden fergen ligger til kai. Dette medfører en svært høy ladestrøm, noe som er svært krevende for strømnettet som skal levere ladestrømmen og den store ladestrømmen medfører en stor belastning på batteripakken. Selve tilkoblingen av kabelen på ladestasjonen på kaianlegget til den elektriske kontakten på fartøyet som er koblet til batteriet i bunnen av fartøyet, er også et svakt element i dette systemet siden problemer med tilkoblingen medfører at forsinkelser eller i verste fall innstilling av driften av fartøyet inntil problemet er løst. Videre rekker man ikke, selv med svært høy ladestrøm og en stor og tung batteripakke installert, å lade batteripakken fullt ut på den korte tiden og batteripakken blir gradvis utladet utover dagen inntil den er tilnærmet utladet på slutten av dagen. Denne fergen klarer derfor ikke å kjøre en et fullt døgn uten å måtte tas ut av drift for en lengre oppladingsperiode av batteripakken. Løsningen på dette problemet kunne vært å øke ladestrømmen ytterligere, men dette ville kreve enda mer av infrastrukturen rundt strømforsyningen, noe som muligens ikke vil være gjennomførbart, spesielt på mindre steder. Alternativet ville være å anvende en større batteripakke i fartøyet, men dette medfører større vekt, krever mer plass i fartøyet og medfører en økt kostnad.

Så langt søker kjenner til, er det bare en publikasjon som beskriver utbyttbare batterier i et fartøy. Dette er den koreanske patentsøknaden KR 20140139160 A

hvor det er foreslått et forretningskonsept som går ut på at det skal selges båter med elektriske motor uten tilhørende batteri og at det skal opprettes en batteristasjon i en havn som har et lager av oppladede batterier slik at båteierne kan komme å få byttet ut sine utladede batterier med oppladede batterier. Bakgrunnen for dette konseptet er at oppfinneren mener at båter med batteri inkludert ved salg blir for dyre og at kjøper derfor heller vil velge en båt med en vanlig forbrenningsmotor, men hvis båter med elektriske motor selges uten batteri vil prisen bli lavere enn en båt med forbrenningsmotor. Forretningskonseptet er dermed å tilby bytte av båteiernes batterier når disse er utladet, med ferdig oppladete batterier. En stor ulempe ved dette konseptet vil være at det til enhver tid trengs et uforholdsmessig stort antall oppladede batterier på lager for å kunne ta unna topper i etterspørselen etter batterier fra båteierne. Det er heller ikke sagt noe i denne publikasjonen om hvordan utbyttingen av batterier skal foregå, så man må anta at batteriene er av forholdsvis små dimensjoner som en person, dvs. båteier, kan håndtere på egenhånd.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelsen har vært å finne en løsning hvor man unngår en svært høy ladestrøm som setter store krav til strømnettet på land som skal levere ladestrømmen.

En ytterligere hensikt med foreliggende oppfinnelsen har vært å tilveiebringe en løsning hvor fartøyet kan operere kontinuerlig over en lengre, i prinsippet uendelig lang, tidsperiode uten uønsket stopp for å lade batterier.

Det har også vært en hensikt ved den foreliggende oppfinnelsen å redusere investeringskostnadene for å få et elektrisk drevet fartøy til å fungere.

Disse hensiktene oppnås med et transportsystem som definert i det selvstendige krav 1, en fremgangsmåte for tilnærmet kontinuerlig drift av et elektrisk drevet fartøy som definert i det selvstendige krav 24 og en anvendelse av transportsystemet som definert i krav 25. Ytterligere utførelsesformer av transport systemet er angitt i de uselvstendige kravene 2-23.

Det er således tilveiebrakt et transportsystem omfattende:

- et sjøgående fartøy som omfatter et batterirom for minst én utbyttbar batteripakke for tilveiebringelse av energi til i det minste framdrift av fartøyet, - minst to batteripakker hvorav minst én batteripakke er anordnet på fartøyet når fartøyet er i drift. - en ladestasjon for opplading av batteripakkene, hvilken ladestasjon er plassert utenfor fartøyet, men slik at fartøyet kan posisjoneres ved ladestasjonen for overføring av en eller flere batteripakker mellom fartøyet og ladestasjonen, og

en overføringsinnretning for overføring av batteripakkene fram og tilbake mellom fartøyet og ladestasjonen når fartøyet er posisjonert ved ladestasjonen.

Det skal understrekes at fartøyet det her er snakk om er et større, sjøgående fartøy som for eksempel en ferge, et cruiseskip, et lastefartøy eller en annen type fartøy av liknende eller større størrelse, og at batteripakkene det her er snakk om er ikke-bærbare for en person, dvs. at vekten på en enkelt batteripakke er så stor at det vil være helt umulig for en person å håndtere en batteripakke på egen hånd. Batteripakkenes vekt og størrelse betyr at de må håndteres, dvs. løftes/senkes og flyttes, av mekanisk utstyr av et eller annet slag. Konstruksjonen av batteripakkene kan være slik at batteripakken omfatter et enkelt batteri eller et antall batterier som er koblet sammen til en batteripakke.

Ladestasjonen omfatter fortrinnsvis minst én ladebås for sikker holding av en batteripakke i ladestasjonen hvor den minst ene ladebåsen er anordnet med et elektrisk kontaktelement som er elektrisk forbundet med en strømforsyning for lading av en batteripakke som er plassert i ladebåsen. Ladestasjonen kan med fordel være utstyrt med to eller flere ladebåser hvor hver ladeplass er tilpasset en batteripakke.

Den minst ene ladebåsen og batteripakkene er fortrinnsvis utformet med samvirkende elektriske kontaktelementer slik at en batteripakke kobles elektrisk til strømforsyningen idet batteripakken plasseres i den minst ene ladebåsen.

Transportsystemet kan omfatte et flertall ladestasjoner som er plassert på et tilsvarende antall anløp for fartøyet, og transportsystemet kan videre omfatte i det minste et antall batteripakker slik at det befinner seg minst én batteripakke i hver ladestasjon og minst én batteripakke på fartøyet. Fartøyet kan også være innrettet for bruk av to eller flere batteripakker og samtidig kan ladestasjonene være anordnet med én eller et flertall batteripakker for lading. Fartøyet kan dermed drives av et flertall batteripakker og enten bytte alle samtidig når de nærmer seg en utladet tilstand, eller en og en batteripakke kan byttes slik at fartøyet har batteripakker med varierende grad av opplading.

Fartøyets batterirom omfatter fortrinnsvis minst én batteribås for sikker holding av en batteripakke i batterirommet, hvor den minst ene batteribåsen er anordnet med et elektrisk kontaktelement som er elektrisk forbundet til i det minste fartøyets elektriske motor eller motorer. Batteribåser er fortrinnsvis gitt en utforming som er tilpasset batteripakkenes utforming slik at en batteripakke holdes sikkert i en gitt posisjon i den minst ene batteribåsen. Den minst ene batteribåsen og den minst ene ladebåsen kan også være anordnet med festeelementer som samvirker med festeelementer i eller på batteripakkene, for eksempel bolter og korresponderende hull eller åpninger, eller andre egnete festeinnretninger som er i stand til å holde en batteripakke sikkert i en batteribås eller en ladebås. Festeelementene er fortrinnsvis utformet slik at de kan åpnes og stenges ved hjelp av en eller flere hydrauliske eller fortrinnsvis elektriske aktuatorer. Aktuatoren eller aktuatorene vil fortrinnsvis styres av et kontrollsystem med et GPS-system slik at de kan aktueres en kort tid før fartøyet legger seg inntil en ladestasjon og den minst ene batteripakken dermed er klar for å overføres til ladestasjonen idet fartøyet legger inntil ladestasjonen.

Den minst ene batteribåsen i batterirommet og batteripakkene er fortrinnsvis anordnet med samvirkende elektriske kontaktelementer slik at en batteripakke kobles elektrisk til i det minste fartøyets elektriske motor eller motorer, og vanligvis også resten av fartøyets elektriske system, idet batteripakken plasseres i den minst ene batteribåsen.

Fartøyet omfatter videre fortrinnsvis en batteriromsluke for åpning og lukking av batterirommet, hvor batteriromsluken i en åpen posisjon gir tilgang til batterirommet for bytting av en batteripakke. Batterirommet plasseres fortrinnsvis slik i fartøyet at batteriromsluken kan anordnes i fartøyets vertikale skrogside og det oppnås tilgang til batterirommet gjennom skrogsiden av fartøyet som vender mot ladestasjonen. Det er imidlertid mulig å plassere batterirom og batteriluke i andre posisjoner som forklart lenger ned. Batteriromsluken åpnes og lukkes fortrinnsvis automatisk med en motordrevet åpne- og lukkeinnretning hvor åpne- og lukkeinnretningen fortrinnsvis styres av et kontrollsystem med et GPS-system, normalt det samme kontrollsystemet som nevnt over, slik at batteriromsluken kan åpnes en kort tid før fartøyet legger seg inntil en ladestasjon.

Ladestasjonen og/eller overføringsenheten kan være bevegbart opplagret, for eksempel på et kaianlegg, i minst en retning i et horisontalplan. Denne retningen vil fortrinnsvis i all hovedsak være parallell med anlegget som ladestasjonen er anordnet på slik at ladestasjonen og/eller overføringsenheten kan beveges frem og tilbake langs fartøyets skrogside og dermed justere ladestasjonens og/overføringsenhetens posisjon i forhold til fartøyets batterirom før en batteripakke overføres mellom batterirom og ladestasjon eller omvendt. For å fasilitere overføringen av batteripakker mellom batterirom og ladestasjon, kan batterirommets minst ene batteribås, overføringsenheten og ladestasjonens minst ene ladebås være anordnet med hjul eller rullebaner som batteripakkene kan rulles på.

I en utførelsesform av oppfinneselen omfatter overføringsinnretningen et understell og en støtteplate som er montert på understellet, hvor understellet omfatter en bevegelsesmekanisme som er innrettet for å bevege batteristøtteplaten i det minste opp og ned og sideveis i begge retninger mellom ladestasjonen og fartøyets batterirom. Derved kan støtteplaten beveges frem og tilbake mellom ladestasjonen og batterirommet slik at en batteripakke, eller eventuelt flere batteripakker, kan beveges over fra ladestasjonen til overføringsinnretningen og omvendt, og likeledes fra batterirommet og over på overføringsinnretningen og omvendt.

Overføringsinnretningens støtteplate er fortrinnsvis bevegelseskompensert ved hjelp av bevegelsesmekanismen for å kompensere for fartøyets bevegelser i sjøen og for varierende vannstand, for eksempel på grunn av tidevann. For å kompensere for andre bevegelser i sjøen, for eksempel hiv-bevegelser, stampe- og rullebevegelser osv., benyttes det fortrinnsvis kjente sensorer og kjente reguleringsmetoder som er godt kjent for eksempel innenfor olje og gassbransjen, og dette vil derfor ikke bli nærmere beskrevet her.

I en andre utførelsesform av oppfinnelsen omfatter overføringsinnretningen en batteristøtteplate for understøttelse av den minst ene batteripakken, hvor batteristøtteplaten er montert til ladestasjonen og er bevegelig ut og inn av ladestasjonen mot fartøyets batterirom når fartøyet ligger ved ladestasjonen slik at den minst ene batteripakken kan overføres fram og tilbake mellom ladestasjonen og fartøyets batterirom. Batteristøtteplaten er med andre ord forskyvbar og kan skyves mot fartøyet og vekk fra fartøyet når fartøyet ligger ved ladestasjonen. Batteristøtteplaten kan være montert i en ladebås og beveges mellom en posisjon hvor batteristøtteplaten og en batteripakke som er plassert på batteristøtteplaten, befinner seg i ladebåsen og batteripakken er koblet til forsyningsnettet slik at det kan motta en ladestrøm. Det er selvsagt også mulig å montere batteristøtteplaten i fartøyets batterirom slik at batteristøtteplaten, med én batteripakke eller flere batteripakker plassert på batteristøtteplaten, kan skyves frem og tilbake mellom ladestasjonen og batterirommet når fartøyet ligger ved ladestasjonen og én eller flere batteripakker skal lades opp og/eller én eller flere oppladede batteripakker skal plasseres i fartøyet batterirom. Ladestasjonen er fortrinnsvis bevegbar i forhold til fartøyet, på hjul eller på skinner i fartøyets lengderetning slik at batteristøtteplatens posisjon i forhold til batterirommet kan justeres til ønsket posisjon før batteristøtteplaten skyves ut for overføring av en eller flere batteripakker mellom ladestasjonen og batterirommet.

Som nevnt over, omfatter overføringsinnretningens batteristøtteplate og fartøyets batterirom, eventuelt ladestasjonen hvis batteristøtteplaten er montert i batterirommet, fortrinnsvis hjul eller en rullebane som den minst ene batteripakken kan rulle på. Overføringsinnretningens batteristøtteplate er som forklart over, fortrinnsvis bevegelseskompensert for å kompensere for fartøyets bevegelser i sjøen, så som hiv-, stampe-, rullebevegelser, og for varierende vannstand.

I en tredje utførelsesform av oppfinnelsen omfatter overføringsinnretningen en batterilandgang som strekker seg fra ladestasjonen og inn på et dekk på fartøyet. Fortrinnsvis strekker batterilandgangen seg fram til fartøyets batterirom eller til en batteriromsstøtteplate som er ført ut av batterirommet slik at en batteripakke kan trilles rett på batteriromsstøtteplaten. Batterirommet er i dette tilfellet anordnet til siden for batterilandgangen og batteriromsstøtteplaten er da, som beskrevet over, fortrinnsvis montert i batterirommet og er bevegelig ut av batterirommet mot batterilandgangen. Batterirommet kan også være anordnet slik på fartøyet at det ligger rett mot enden av batterilandgangen slik at en batteripakke kan trilles rett fra batterilandgangen og inn i batterirommet og omvendt. For bevege batterilandgangen inn på dekk, kan den være anordnet med hjul som ruller på dekket. Batterilandgangen kan videre være teleskopisk utformet, spesielt hvis den må føres et godt stykke inn på fartøyets dekk. Alternativt kan batterilandgangen være todelt og del av batterilandgangen være permanent montert på fartøyet. For å justere batterilandgangen i forhold til batterirommet, kan batterilandgangen være anordnet med en eller flere løfteinnretninger eller jekkinnretninger som justerer høyden, dvs. løfter hjulene eller rullebanen som batteripakkene ruller på, opp i forhold til dekket. Det er også mulig å anordne batterirommet i en vertikal sjakt som strekker seg ned fra fartøyets dekk. En batteripakke kan beveges over batterilandgangen og over på en batteristøtteplate som senkes ned i sjakten og inn i batterirommet. Batterirommet stenges som forklart over, med en batteriromsluke, fortrinnsvis anordnet øverst i sjakten slik den går mer eller mindre i flukt med dekket på fartøyet.

Batterilandgangen omfatter fortrinnsvis også hjul eller en rullebane som en batteripakke kan rulle på. En fordel med denne utførelsesformen av oppfinnelsen er man kan unngå hiv-kompensering.

I en fjerde utførelsesform av oppfinnelsen er ladestasjonen og batterirommet innrettet slik at den minst ene batteripakken senkes ned i og heves ut av ladestasjonens minst ene ladebås og batterirommets minst ene batteribås. Overføringsinnretningen omfatter fortrinnsvis en heveinnretning for å senke og heve en batteripakke ned i og ut av den minst ene ladebåsen og den minst ene batteribåsen.

Overføringsinnretningen omfatter videre fortrinnsvis en bevegbar løftearm og minst én vinsj innretning for å heve og senke en batteripakke, hvilken løftearm er bevegbart opplagret på overføringsinnretningen slik at en batteripakke kan føres fra en posisjon over ladestasjonens minst ene ladebås til en posisjon over batterirommets minst ene batteribås og omvendt. Den minst ene vinsj innretningen omfatter fortrinnsvis en vaier med en løftekrok eller lignende i enden som kan festes til festeinnretning på batteripakkene, for eksempel et løfteøye eller lignende.

Overføringsinnretningen omfatter fortrinnsvis et antall bein som er anordnet med hjul hvor beina er innrettet slik at overføringsinnretningen kan beveges over ladestasjonen og en batteripakke kan senkes ned i og heves opp av ladestasjonens minst ene ladebås, dvs. at beina til overføringsinnretningen er innrettet slik at de skrever over ladestasjonen. Overføringsinnretningen er fortrinnsvis anordnet med hjul slik at den kan bevege se i forhold til fartøyet når fartøyet ligger ved ladestasjonen. Videre er ladestasjonens minst ene ladebås omfatter fortrinnsvis en luke for å lukke den minst ene ladebåsen. Batterirommets minst ene batteribås omfatter fortrinnsvis også en luke for å lukke den minst ene batteribåsen.

Som nevnt over omfatter den minst ene ladebåsen, den minst ene batteribåsen og støtteplate/batteristøtteplate hjul eller en eller flere rullebaner som batteripakkene kan beveges på i begge retninger mellom batterirommet og ladestasjonen.

Alternativt er det mulig å anordne batteripakkene fortrinnsvis med et flertall hjul som er anordnet i undersiden av batteripakkene slik at batteripakkene kan rulles fra ladestasjonens minst ene ladebås over på overføringsinnretningen og fra overføringsinnretningen og inn i batterirommets minst ene batteribås, og den andre veien fra den minst ene batteribåsen til overføringsinnretningen og videre til den minst ene ladebåsen. Hjulene kan i så fall være bevegbare mellom en hvileposisjon hvor hjulene er trukket inn slik at den minst ene batteripakken står støtt, og en bevegelsesposisjon hvor hjulene rager ut av den minst ene batteripakken slik den kan rulle. Hvis batteripakkene er anordnet med hjul, er den minst ene ladebåsen, den minst ene batteribåsen og overføringsinnretningen fortrinnsvis anordnet med minst én føringsinnretning for å lede den minst ene batteripakkens bevegelse i den minst ene ladebåsen, i den minst ene batteribåsen og på overføringsinnretningen. Føringsinnretningen kan også være skinner som hjulene ruller på på lignende måte som jernbanevogner ruller på skinner.

Transportsystemet som er beskrevet over omfatter videre fortrinnsvis et kontrollsystem med en kontrollenhet som kommuniserer med ladestasjonen, overføringsenheten, batterirommet og et GPS-system slik at ladestasjonen og/eller overføringsenheten og/eller batterirommet kan forberedes for bytte av fartøyets minst ene batteripakke idet fartøyet nærmer seg ladestasjonen. Dermed kan det spares tid, noe som kan være viktig der et fartøy, for eksempel en ferge, ligger ved fergeleiet kort tid, kanskje bare 10 minutter, før fartøyet drar videre.

Det er videre tilveiebrakt en fremgangsmåte for tilnærmet kontinuerlig drift av et elektrisk drevet fartøy, hvor fremgangsmåte omfatter følgende trinn: å tilveiebringe et sjøgående fartøy omfattende et batterirom med plass til

minst én utbyttbar batteripakke,

- å posisjonere fartøyet inntil en ladestasjon for opplading av batteripakker hvor ladestasjonen har plass til minst én batteripakke,

å posisjonere en overføringsinnretning mellom fartøyets batterirom og

ladestasjonen,

- å overføre en utladet eller delvis utladet batteripakke fra fartøyets batterirom til ladestasjonen for opplading, og/eller å overføre en oppladet batteripakke fra ladestasjonen til batterirommet for drift av fartøyet.

En anvendelse av et transportsystem eller en fremgangsmåte som beskrevet over, er hvor fartøyet er en ferge, eller alternativt et cruiseskip, lastefartøy eller andre typer skip som følger en regelmessig rute med faste anløp.

På lengre sikt, hvis et flertall av alle fartøyer utstyres med elektrisk drift og det oppnås en standard utforming av batteripakkene, kan et flertall eller alle aktuelle anløpssteder for slike større fartøyer utstyres med en ladestasjon for opplading av batteripakker, og et fartøy kan dermed gå til nærmeste anløp som har et eller det nødvendige antall oppladede batteripakker, og bytte batteripakken eller batteripakkene der.

I det etterfølgende skal det beskrives noen ikke-begrensende utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen, hvor: Figur 1 viser et perspektivriss av en første utførelsesform av transportsystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen hvor overføringsinnretningen er dekket med en værbeskyttende gardin. Figur 2 viser utførelsesformen av transportsystemet som er vist på figur 1, sett bakfra. Figur 3 viser et forstørret utsnitt av transportsystemet som er vist på figur 2, som inkluderer ladestasjonen, batterirommet og overføringsinnretningen. Figur 4 viser et forstørret utsnitt av transportsystemet i figur 1 hvor den værbeskyttende gardinen er delvis fjernet. Figur 5 viser utførelsesformen av transportsystemet som er vist på figur 1, sett ovenfra. Figur 6 viser en andre utførelsesform av transportsystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen hvor overføringsinnretningen omfatter en løfteinnretning som hever og senker batteripakkene ned i og ut av batterirommet.

Figur 7 viser et forstørret utsnitt av transportsystemet som er vist på figur 6.

Figur 8 viser utførelsesformen av transportsystemet som er vist på figur 6, sett ovenfra. Figur 9 viser den andre utførelsesformen av transportsystemet som er vist på figur 6, sett forfra. Figur 10 viser en tredje utførelsesfrom av transportsystemet hvor ladestasjonen ligger tett inntil og overføringsinnretningen er tett integrert i ladestasjonen. Figur 11 viser et forstørret utsnitt av transportsystemet som er vist på figur 10. Figur 12 viser en fjerde utførelsesform av utførelsesformen av transportsystemet hvor batteripakken trilles/rulles på en overføringsinnretning over på et dekk på fartøyet før batteripakken føres inn i batterirommet. Figur 13 viser utførelsesformen av transportsystemet som er vist på figur 12, sett forfra. Figur 14 viser et forstørret utsnitt av utførelsesformen av transportsystemet som er vist på figur 12.

På figurene er det vist en rekke utførelsesformer av et transportsystem i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. For ordens skyld skal det nevnes at like eller tilsvarende tekniske trekk ved de forskjellige utførelsesformene er gitt de samme henvisningstallene i alle figurene.

Utførelsesformene av transportsystemet 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, som er vist på de vedlagte figurene, omfatter et fartøy 14 som på figurene er vist liggende ved en kai 12 hvor fartøyet 14 har lagt til. En ladestasjonen 23 er anordnet på kaianlegget 12 for lading av én eller flere batteripakker som anvendes av fartøyet 14 for i det minste framdrift av fartøyet, men normalt også for å forsyne andre elektriske innretninger på fartøyet, så som instrumenter, belysning, oppvarming, osv., med elektrisk energi.

Det skal understrekes at fartøyet 14 er et større, sjøgående fartøy som for eksempel en ferge, et cruiseskip, et lastefartøy eller en annen type fartøy av liknende eller større størrelse, og at batteripakkene 19 det her er snakk om er ikke-bærbare for en person, dvs. at vekten på en enkelt batteripakke 19 er så stor at det vil være helt umulig for en person å håndtere en batteripakke på egen hånd. Batteripakkenes 19 vekt og størrelse betyr at de må håndteres, dvs. løftes/senkes og flyttes, av mekanisk utstyr av et eller annet slag.

Det skal nevnes at ladestasjonen 23 vil kunne anordnes på forskjellige steder hvor et fartøy legges inntil eller på annen måte forbindes med ladestasjonen. For eksempel kan ladestasjonen 23 også anordnes på en molo, en pir, en flytende innretning eller andre steder hvor fartøyet kan legges inntil ladestasjonen 23, og fortrinnsvis fortøyes. Et slikt fartøy 14 som er vist på figurene, for eksempel en ferge, vil normalt ha minst to steder hvor det legger til, for eksempel fergeleier, men fartøyet 14 kan også ha en rute som medfører at det legger til en rekke forskjellige steder. Hvert sted eller et utvalg av stedene kan da utstyres med en ladestasjon 23 etter behov slik at fartøyet 14 kan trafikkere alle stedene kontinuerlig.

Ladestasjonen 23 omfatter minst én ladebås 24 hvor en batteripakke 19 kan plasseres for opplading. Ladestasjonens minst ene ladebås 24 og batteripakkene 19 som anvendes, er anordnet med samvirkende, elektriske koplingselementer slik at når en batteripakke plasseres i den minst ene ladebåsen 24, vil de samvirkende, elektriske koplingselementene automatisk komme i kontakt med hverandre slik at batteripakken 19 kan lades opp. De samvirkende, elektriske koplingselementene kan for eksempel omfatte plugger eller fjærende elementer av metall som er anordnet i den minst ene ladebåsen 24 og korresponderende metallflater på batteripakkene som de fjærende elementene presses mot når en batteripakke 19 plasseres i den minst ene ladebåsen. For å beskytte metallflatene eller pluggene på batteripakkene og hindre kortslutning, kan batteripakkene i tillegg være anordnet med skyvbare, beskyttende lokk som dekker metallflatene og som skyves vekk idet batteripakkene 19 plasseres i den minst ene ladebåsen 24. De fjærende elementene eller pluggene kan selvsagt være anordnet på batteripakkene 19 mens de korresponderende metallflatene eller pluggene kan være anordnet i den minst ene ladebåsen 24 om det er ønskelig.

Fartøyet 14 er anordnet med en eller flere elektriske motorer som får tilført elektrisk energi fra minst én batteripakke 19. Fartøyet omfatter videre minst ett batterirom 18 hvor en eller flere batteripakker 19 kan plasseres for tilveiebringelse av elektrisk strøm ved drift av fartøyet 14, både for å drive de elektriske motorene og for andre innretninger på fartøyet som krever elektrisk strøm, for eksempel instrumenter, oppvarming, lamper osv., men kan også omfatte flere batterirom 18 hvis det er nødvendig, for eksempel et batterirom på hver side av fartøyet hvis kaianleggene 12 som fartøyet 14 legger til er slik utformet at det ikke er mulig å legge fartøyet inntil alle kaiene 12 med samme side av fartøyet. Den minst ene batteripakken 19 er utbyttbar slik at når den minst ene batteripakken 19 er helt eller delvis utladet, kan den byttes ut med en tilsvarende batteripakke 19 som har blitt oppladet i ladestasjonen 23.

Fartøyets minst ene batterirom 18 omfatter minst én batteribås 22, men fortrinnsvis to eller flere batteribåser 22, hvor en batteripakke 19 kan plasseres i hver batteribås. Batteripakkene 19 kan omfatte ett enkelt batteri, men normalt er en batteripakke 19 satt sammen av et flertall batterier som er koblet sammen til en batteripakke på kjent vis. Batterirommet 18 er fortrinnsvis utstyrt med en luke som kan åpnes og lukkes.

Batteristasjonens minst ene batteribås 22 er fortrinnsvis anordnet med samme type elektriske koplingselement som den minst ene ladebåsen 24 slik at den minst ene batteribåsen 22 og batteripakkene 19 som anvendes, er anordnet med samvirkende, elektriske koplingselementer slik at når en batteripakke plasseres i den minst ene batteribåsen 22, vil de samvirkende, elektriske koplingselementene automatisk komme i kontakt med hverandre slik at den minst ene batteripakken 19 kan levere strøm til de elektriske motorene og andre konsumenter av elektrisk strøm på fartøyet 14. De samvirkende, elektriske koplingselementene kan for eksempel omfatte elektriske plugger eller fjærende elementer av metall som er anordnet i den minst ene batteribåsen 22 og korresponderende metallflater på batteripakkene 19 som de fjærende elementene presses mot når en batteripakke 19 plasseres i den minst ene batteribåsen 22. Så lenge ladestasjonens minst ene ladebås 24 og batterirommets minst ene batteribås 22 er anordnet med samme type elektriske koplingselement, for eksempel plugger eller fjærende elementer av metall, kan batteripakkene 19 flyttes mellom batterirommets minst ene batteribås i fartøyet 14 og ladestasjonens minste ene ladebås 24 og batterirommet minst ene batteribås 22 uten problemer.

Transportsystemet 10 omfatter også en overføringsinnretning 31 som anvendes for å overføre en batteripakke fra batterirommet 18 i fartøyet 14 og over til ladestasjonen 23 for opplading av en utladet batteripakke, eller for å overføre en oppladet batteripakke 19 fra ladestasjonen 23 til fartøyets batterirom 18 for tilveiebringelse av elektrisk energi for drift av elektriske motorer og andre konsumenter av elektrisk energi på fartøyet 14. Overføringsinnretningen 31 kan ha forskjellige utforminger som vist på figurene og nærmere forklart lenger ned. For eksempel kan overføringsinnretningen 31 og ladestasjonen 23 være separate innretninger, eller overføringsinnretningen 31 kan være montert til ladestasjonen 23 eller eventuelt til batterirommet 18.

En batteripakke 19 som befinner seg i en ladebås 24 i ladestasjonen, vil normalt beveges over på overføringsinnretningen 31. Overføringsinnretningen 31 understøtter batteripakken 19 mens den beveges mot batterirommet 18 til fartøyet 14, som har lagt til og fortrinnsvis er godt fortøyd til kaianlegget 12. For understøttelsen av en batteripakke 19, er overføringsinnretningen fortrinnsvis anordnet med en støtteplate 33, en batterioverføringsplate 26 eller lignende som gir god understøttelse for batteripakken 19.1 det batteripakken 19 ligger i riktig posisjon overfor en batteribås 22 i batterirommet 18, kan batteripakken 19 beveges fra overføringsinnretningen 31 til batteribåsen 22 hvor batteripakken automatisk koples til fartøyets elektriske system som forklart over. I motsatt retning, når en utladet batteripakke skal lades opp, beveges batteripakken 19 fra sin batteribås 22 og over på overføringsinnretningen 31 og deretter beveges overføringsinnretningen 31 mot ladestasjonen 23 inntil batteripakken 19 ligger i riktig posisjon overfor en ladebås 24 i ladestasjonen 23 hvoretter batteripakken 19 beveges fra overføringsinnretningen 31 til ladebåsen 24 hvor batteripakken 19 automatisk koples til ladestasjonen og strømforsyningen som forklart over slik at batteripakken 19 kan motta nødvendig ladestrøm for opplading av batteripakken.

For å posisjonere overføringsinnretningen 31 i korrekt posisjon overfor en batteribås 22 i batterirommet 18 før en batteripakke 19 beveges over fra overføringsinnretningen 31 til batteribåsen 22 eller fra batteribåsen 22 til overføringsinnretningen 31, eller tilsvarende for å posisjonere overføringsinnretningen 31 i korrekt posisjon overfor en ladebås 24 i ladestasjonen 23 før en batteripakke 19 beveges over fra overføringsinnretningen 31 til ladebåsen 24 eller fra ladebåsen 24 til overføringsinnretningen 31, er transportsystemet 10 fortrinnsvis anordnet med et kontrollsystem som omfatter sensorer, som er signalmessig koplet til en styreenhet, og som registrer overføringsinnretningens 31 posisjon i forhold til en batteribås 22 i batterirommet 18 eller en ladebås 24 i ladestasjonen 23 og kontrollerer og justerer overføringsinnretningens 31 bevegelser inntil den er i en posisjon hvor en batteripakke kan beveges mellom overføringsinnretningen 31 og en batteribås 22 eller omvendt, eller mellom overføringsinnretningen 31 og en ladebås 23 eller omvendt.

Fartøyet 14 vil bevege seg i sjøen i større eller mindre grad og vil derfor bevege seg relativt til kaia 12 og dermed også relativt til ladestasjonen 23 og overføringsinnretningen 31 som er anordnet på kaia 12. Disse bevegelsene må det tas hensyn til når en batteripakke 19 skal overføres mellom overføringsinnretningen 31 og en batteribås 22 eller omvendt. Overføringsinnretningen 31 er derfor utstyrt med en eller flere sensorer, som også er signalmessig koplet til styreenheten, og som registrerer fartøyets bevegelser i forhold til overføringsinnretningen 31. Overføringsinnretningen, eller eventuelt ladestasjonen hvis overføringsinnretningen 31 er montert til ladestasjonen 23, er videre anordnet med et kompenseringssystem som reguleres av styreenheten basert på input fra sensorene som registrerer fartøyets 14 bevegelser i sjøen. Lignende kompenseringsinnretninger som kompenserer for relativ bevegelse mellom innretninger som oppstår på grunn av bevegelser i sjøen, omfatter typisk en eller flere hydrauliske sylinder/stempelinnretninger og er blant annet kjent fra utstyr som brukes i forbindelse med leting etter og produksjon av olje og gass offshore og vil ikke bli beskrevet nærmere her.

For å være sikker på at batteripakkene 19 holdes på plass i sine respektive batteribåser 22 når fartøyet er ute på sjøen, også under høy sjø og vanskelige forhold, er det i batterirommet 18 fortrinnsvis anordnet en eller flere festeanordninger og/eller holdeinnretninger. Festeinnretningene kan for eksempel være bolter som er anordnet i batterirommet 18 og som føres inn i korresponderende hull i batteripakkene 19, mens holdeinnretningene kan være elementer i form av bjelker, plate eller lignende, som presses mot én eller flere overflater, fortrinnsvis mot toppen og/eller motstående sideflater på batteripakkene 19. Det kan også tenkes at andre feste eller holdeinnretninger som kan sikre batteripakkene i deres respektive batteribåser 22, kan anvendes.

Batteripakkene 19 overføres mellom ladestasjonen 23 og batterirommet 18 ved hjelp av hjul eller rullebaner. Enten kan batteripakkene 19 anordnes med hjul i eller på undersiden av batteripakkene 19 slik at en batteripakke 19 kan trilles over fra en ladebås 24 over til overføringsinnretningen 31 og fra overføringsinnretningen 31 over til en batteribås 22 i batterirommet og tilbake i motsatt retning. For å få en mer kontrollert bevegelse av en batteripakke 19 fra en ladebås 24 over på overføringsinnretningen 31 og videre inn i en batteribås 22 og omvendt, kan ladebåsen 24, overføringsinnretningen 31 og batteribåsen 22 eller rullebanen anordnes med skinner som batteripakkene kan rulle på. Eventuelt kan ladestasjonen 23 og/eller overføringsinnretningen 31 anordnes med en innretning som kan skyve og dra en batteripakke 19 slik at den sklir på skinnene i det tilfellet hvor hverken batteripakkene 19 eller den minst ene ladebåsen 24 eller den minst ene batteribåsen 22 er anordnet med hjul.

Alternativt kan det anordnes hjul i den minst ene ladebåsen 24, overføringsinnretningen 31 og den minst ene batteribåsen 22 som en batteripakke 19 kan trille på når den beveges fra en ladebås 24 over på overføringsinnretningen 31 og inn i en batteribås 22 og tilbake i motsatt retning. For å få en kontrollert bevegelse av en batteripakke 19 fra en ladebås 24 over på overføringsinnretningen 31 og videre inn i en batteribås 22 og omvendt, kan ladebåsen 24, overføringsinnretningen 31 og batteribåsen 22 anordnes med førings- eller ledeelementer som tvinger en batteripakke 19 til å bevege seg i riktig retning.

På figurene 1-5 er det vist en første utførelsesform av transportsystemet 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Figur 1 viser et fartøy 14 som har lagt til ved en kaianlegg eller en kai 12 som står på påler 13. Fartøyet kan være fortøyd til kaia 12 på vanlig måte eller være forankret til kaia 12 med en eller flere fortøyningsinnretninger med sugekopper. På kaia 12 er ladestasjonen 23 og overføringsinnretningen 31 anordnet slik at fartøyet 14 kan bytte ut en eller flere batteripakker 19, som er mer eller mindre utladet, med nyoppladete batteripakker 19. Som nevnt over, trenger ikke overføringsinnretningen 31 og ladestasjonen 23 nødvendigvis å anordnes på en kai, men kan også anordnes på en molo, en pir, en eller annen form for flytende innretning, så som for eksempel en plattform eller et skip for produksjon eller leting etter hydrokarboner, eller på andre typer installasjoner som en ladestasjon 23 og en overføringsinnretning kan anordnes på og som et fartøy 14 kan legge seg inntil og fortøyes til slik at batteripakker 19 kan overføres fram og tilbake mellom ladestasjonen 23 og fartøyets batterirom 18 ved hjelp av overføringsinnretningen 31.

Figur 1 viser videre ladestasjonen 23 som er anordnet med hjul (ikke vist på figurene), er bevegbart opplagret på skinner 50 slik at ladestasjonen kan beveges frem og tilbake på kaia 12 i en retning som er hovedsakelig parallell med fartøyets skrogside 16, for å kunne tilpasse ladestasjonens 23 posisjon i forhold til overføringsinnretningens posisjon og/eller posisjonen til fartøyets batterirom 18 når fartøyet 14 er fortøyd til kaia.

Mellom ladestasjonen 23 og fartøyet 14 er det vist en gardininnretning 29 som fortrinnsvis er montert på ladestasjonen 23 og kan trekkes ut mot fartøyets skrogside 16 på lignende måte som avslutningen av gangforbindelsen mellom en flyterminal og døra på et fly. Gardininnretningen 29 er, som antydet på figurene, fortrinnsvis laget i et bøyelig materiale som er vann- og vindtett, for eksempel et materiale som brukes til presenninger, og trekkspillformet slik at gardininnretningen 29 kan strekkes ut mot fartøyets skrogside 16 og klemmes sammen mot ladestasjonen 29 etter bruk.

Når gardininnretningen 29 er trukket ut mot og ligger an mot fartøyets skrogside 16, vil den beskytte overføringsinnretningen 31 og batteripakkene 19 som overføres mellom ladestasjonen 23 og batterirommet 18, eller omvendt, mot nedbør og vind.

Overføringsinnretningen 31 er befinner seg under gardininnretningen 29 på figur 1 og er derfor ikke synlig, men er bevegbart opplagret på skinner 51 slik at overføringsinnretningen 31 kan beveges frem og tilbake på kaia 12 i en retning som er hovedsakelig parallell med fartøyets skrogside 16, for å kunne tilpasse overføringsinnretningens posisjon i forhold til ladestasjonens posisjon og/eller posisjonen til fartøyets batterirom 18 når fartøyet 14 er fortøyd til kaia.

På figur 2 er transportsystemet 10 på figur 1 vist bakfra og figur 3 viser utsnittet som er antydet på figur 2 av ladestasjonen 23, overføringsinnretningen 31 og batterirommet 18 i fartøyet 14, i forstørret versjon.

Batterirommet 18 er anordnet med åpning 17 i fartøyets hovedsakelig vertikale skrogside 16 som gir direkte adgang til batterirommet 18 fra utsiden av fartøyet 14 slik at en nyoppladet batteripakke 19 enkelt kan settes inn i batterirommet og en mer eller mindre utladet batteripakke 19 enkelt kan tas ut av batterirommet 18. Åpningen 17 er fortrinnsvis anordnet med luke (ikke vist på figurene) som kan stenges når fartøyet 14 er i bruk og åpnes når en eller flere utladete batteripakker 19 skal byttes ut med nyoppladete batteripakker 19.

Overføringsinnretningen 31 omfatter et understell 32 og en støtteplate 33 som er montert på understellet 32. Understellet 32 omfatter en bevegelsesmekanisme 36 som er montert på en støttedel 34. Støttedelen 34 er anordnet med hjul som fortrinnsvis går på skinner 51 som antydet på figurene, men overføringsinnretningen 31 kan også være frittgående innrettet, dvs. at den ikke er begrenset til å bevege seg langs skinnene 51.

Bevegelsesmekanismen 36 er innrettet for å bevege støtteplaten 33 frem og tilbake mellom en posisjon rett overfor en ladebås 24 i ladestasjonen 23 slik at en batteripakke 19 kan beveges fra støtteplaten 33 og inn i ladebåsen 24 eller fra ladebåsen 24 og over på støtteplaten 33, og en posisjon rett overfor en batteribås 22 i batterirommet 18 slik at en batteripakke 19 kan beveges fra støtteplaten 33 og inn i batteribåsen 22 eller fra batteribåsen 22 og over på støtteplaten 33. Bevegelsesmekanismen 36 må derfor normalt være utformet slik at den i det minste kan bevege støtteplaten 33 i en vertikalretning og i en første retning i horisontalplanet som strekker seg perpendikulært ut fra batterirommet 18. For å justere overføringsinnretningens 31 posisjon i en andre retning i horisontalplanet som står hovedsakelig vinkelrett på nevnte første retningen i horisontalplanet, kan overføringsinnretningens 31 beveges langs skinnene 51 inntil ønsket posisjon rett overfor en ladebås 24 i ladestasjonen 23 eller en batteribås 22 i batterirommet 18 er funnet.

For å kunne bevege støtteplaten 33 i både en vertikalretning og en retning normalt på batterirommet 18, kan bevegelsesmekanismen være utformet med et antall roterbare stag som på kjent måte beveges ved hjelp av hydrauliske sylinder/stempelinnretninger. For eksempel kan bevegelsesmekanismen 36 omfatte, som vist tydelig på figur 3, et først stag 37 som i den ene enden er roterbart festet til støtteplaten 33 og i den andre enden er roterbart festet til et andre stag 38.1 motsatt ende er det andre staget 38 roterbart festet til støttedelen 34. En første sylinder/stempelinnretning 39 er i den ene enden roterbart festet til det andre staget 38 nær nedre ende av det andre staget, og i den andre enden roterbart festet til det første staget 37 nær koblingspunktet mellom det første staget 37 og det andre staget 38. En andre sylinder/stempelinnretning 40 er i den ene enden roterbart festet til støttedelen 34 og i den andre ende til det andre staget 38 nær koblingspunktet mellom det første staget 37 og det andre staget 38. Til slutt omfatter bevegelsesmekanismen 36 en tredje sylinder/stempelinnretning 41 som i den ene enden er roterbart festet til støtteplaten 33 og i den andre enden til det første staget 37 nær koblingspunktet mellom det første staget 37 og det andre staget 38. For å øke stabiliteten, kan overføringsinnretningen eventuelt anordnes med to eller flere slike bevegelsesmekanismer 36.

På figur 4 er det antydet at batterirommet 18 kan være utformet med to batteribåser 22 og at ladestasjonen 23 kan være utformet med to ladebåser 24. Dermed kan én batteripakke 19 være plassert i fartøyet 14 og én batteripakke kan være anordnet i ladestasjonen for gjenopplading. Ved bytte av batteripakker vil det da være enkelt å overføre den oppladete batteripakken 19 fra sin plass i en ladebås i ladestasjonen 23 og over i en ledig batteribås i batterirommet 18 i fartøyet 14, og tilsvarende enkelt å overføre den mer eller mindre utladete batteripakken 19 i batterirommet 18 fra sin batteribås i batterirommet 18 til en ledig ladebås i ladestasjonen 23.

På figurene 3 og 4 er det også antydet at overføringsinnretningens støtteplate 33, ladebåsene 24 og batteribåsene 22 er anordnet med føringsinnretninger eller føringselementer 28 som leder eller guider batteripakkenes bevegelser inni og ut av ladebåsen og batteribåsen og på støtteplaten 33. Føringselementene 28 kan være skinner som batteripakkene 19 ruller på eller sklir på når de overføres mellom en batteribås 22 og en ladebås 24, via overføringsinnretningen 31, og omvendt. Føringselementene kan også være guide- eller ledeelementer som styrer batteripakkene 19, for eksempel hvis de er anordnet med hjul slik de ruller fra en ladebås 24 over på støtteplaten 33 og videre inn i en batteribås 24 eller omvendt for å føre eller lede en batteripakke 19 til rett posisjon i den minst ene batteribåsen 22 og den minst ene ladebåsen 24.

På figurene 6-8 er det vist en utførelsesform av transportsystemet 10 hvor batteripakkene 19 overføres på en alternativ måte i forhold til utførelsesformen som er vist på figurene 1-5.

I denne utførelsesformen er batterirommets 18 åpning 17 anordnet slik at batteripakkene 19 må senkes ned i og heves ut av en batteribås 22 i batterirommet vertikalt, og likeledes er ladestasjonen utformet slik at batteripakkene 19 senkes ned i og heves ut av batteribåsene 24 i ladestasjonen vertikalt.

For å få dette til omfatter overføringsinnretningen 31 en tårnstøttedel 43 med et flertall bein 47, for eksempel fire bein som vist på figurene. Tårnstøttedelens 43 bein 47 er anordnet med hjul 35 i underkant, og er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, anordnet på skinner 51 slik at tårnstøttedelen 43 kan beveges frem og tilbake i retning som er hovedsakelig parallell med kaikanten og dermed fartøyets 14 skrogside 16 når fartøyet er fortøyd til kaia 12.

Ladestasjonen 23 er anordnet mellom skinnene 51 og beina 47 er så høye at tårnstøttedelen 43 kan kjøres over ladestasjonen 23.

Tårnstøttedelen 43 omfatter videre en løftearm 44 som er bevegbart opplagret i tårnstøttedelen slik at den kan beveges fram og tilbake i en retning som står hovedsakelig perpendikulært på kaikantens og skinnenes 51 lengderetning.

Tårnstøttedelen 43 omfatter også minst én, men fortrinnsvis to eller flere vinsj innretninger (ikke synlig på figurene) med tilhørende vaiere 45 som kan kobles til festeører 46 på batteripakkenes 19 overside. Løftearmen 44 kan kjøres fram og tilbake mellom en ytre posisjon, hvor den strekker seg over batterirommet 18 og vaierne 45 strekker seg hovedsakelig vertikalt ned til festeørene 46 på en batteripakke 19 som er plassert i en batteribås 22 i batterirommet 18 slik at vaierne enkelt kan festes til festeørene, for eksempel med krokinnretninger festet til enden av vaierne 45, og en indre posisjon hvor en batteripakke 19, som er heist opp av vinsj innretningene, vil henge i luften fra vaierne 45 mellom skinnene 51 og over ladestasjonen 23. Ved hjelp av vinsj innretningene kan en batteripakke 19 dermed heves opp av og senkes ned i en batteribås 22 i batterirommet 18 og en ladebås 24 i ladestasjonen 23. Avstanden mellom beina 47 må derfor være så stor at en batteripakke 19 kan føres inn mellom beina idet løftearmen 44 beveges fra sin ytre posisjon til sin indre posisjon eller omvendt.

På figurene 10-11 er det vist en utførelsesform av transportsystemet 10 hvor overføringsinnretningen 31 er montert i ladestasjonen 23 og utgjør på mange måter en integrert del av ladestasjonen. Ettersom denne utførelsesformen ikke omfatter en separat overføringsinnretning 31, er ladestasjonen 23 anordnet i en relativt kort avstand fra kanten av kaia 12 og dermed også skrogsiden 16 på fartøyet 14 når det er fortøyd til kaia.

Ladestasjonen 23 omfatter en ladestasjonsstøtteplate 25 som er montert på minst én, men fortrinnsvis to eller flere sylinder/stempelinnretninger 27 slik at ladestasjonsstøtteplaten 25 kan beveges opp og ned i en hovedsakelig vertikal retning.

Overføringsinnretningen 31 omfatter en batterioverføringsplate 26 som i underkant er festet til ladestasjonsstøtteplaten 25 med teleskopiske festeelementer (ikke synlig på figurene) slik at batterioverføringsplaten 26 kan beveges fram mot en batteribås 22 i batterirommet 18 og tilbake inn i ladestasjonen 23. Batterioverføringsplaten 26 og den minst ene batteribåsen 22 i batterirommet 18 kan være anordnet med føringselementer 28 som beskrevet i forbindelse med den første utførelsesformen over, hvor føringselementene 28 kan være skinner som en batteripakke 19 kan rulle på eller skli på når den beveges fra batterioverføringsplaten 26 og over i en batteribås 22 i batterirommet 18 eller i omvendt retning. Alternativt kan batteripakkene 19 være anordnet med hjul og føringsinnretningene 28 kan være lede- eller guideelementer som sikrer at en batteripakke 19 beveger seg i en ønsket retning på batterioverføringsplaten 26 og i den minst ene batteribåsen 22.

Til slutt er det på figurene 12-14 antydet en fjerde utførelsesform av transportsystemet 10 hvor ladestasjonen 23 er plassert slik at batteripakkene 19 kan føres over på et dekk 20 på fartøyet 14. Videre omfatter overføringsinnretningen 31 en batteripakkelandgang 49 som strekker seg fra den minst ene ladebåsen i ladestasjonen og fram mot batterirommet 18.

Batterirommet 18 kan i dette tilfellet være plassert i en sjakt (ikke vist på figurene) som strekker seg ned i fartøyet 14 fra dekket 20. En batteribås 22 kan da omfatte en batteripakkestøtteplate som er bevegbart anordnet i batterirommet i en hovedsakelig vertikal retning, for eksempel med en eller flere sylinder/stempelinnretninger på lignende måte som ladestasjonen som forklart i forbindelse med utførelsesformen som er vist på figurene 10-11. En batteripakke 19 kan dermed beveges rett fra batteripakkelandgangen 49 og over på batteripakkestøtteplaten og senkes ned i batteribåsen i batterirommet og omvendt.

Alternativt kan batterirommet 18 være anordnet i en sidevegg på skroget som vender innover mot dekket 20.1 dette tilfellet kan den minst ene batteribåsen 22 i batterirommet anordnes med en batteripakkestøtteplate som er teleskopisk festet til batteribåsen 22 på en lignende måte som batterioverføringsplaten 26 er festet til ladestasjonen i utførelsesformen som er vist på figurene 10-11, slik at batteripakke-støtteplaten kan beveges ut av en batteribås og fortrinnsvis blir liggende som en forlengelse av batteripakkelandgangen 49. En batteripakke 19 kan dermed beveges direkte fra batteripakkelandgangen 49 og over på batteripakkestøtteplaten eller omvendt.

Den minst ene ladebåsen 24 i ladestasjonen 23, batteripakkelandgangen 49 og batteristøtteplaten er fortrinnsvis anordnet med føringselementer 28 som beskrevet i forbindelse med flere utførelsesformer over, hvor føringselementene 28 kan være skinner som en batteripakke 19 kan rulle på eller skli på når den beveges fra den minst ene ladebåsen 24 i ladestasjonen 23, over batteripakkelandgangen 49 og over på batteripakkestøtteplaten eller i omvendt retning. Alternativt kan batteripakkene 19 være anordnet med hjul og føringsinnretningene 28 kan være lede- eller guideelementer som sikrer at en batteripakke 19 beveger seg i en ønsket retning og bane i den minst ene ladebåsen 24, på batteripakkelandgangen 49 og på batteripakkestøtteplaten.

Batteripakkelandgangen 49 kan være en separat innretning som kan være teleskopisk utformet og festet til ladestasjonen 23 slik at den kan teleskoperes ut og inn på dekket 20 på fartøyet 14 når en eller flere, mer eller mindre utladete batteripakker 19 skal byttes ut med et tilsvarende antall oppladete batteripakker. Alternativt kan det i noen tilfeller være aktuelt å anvende en eksisterende lem på fartøyet 14 også som en batteripakkelandgang 49 for batteripakkene 19. For eksempel vil mange ferger ha en lem som slås ned og blir liggende på kaia 12 slik at personer og/eller kjøretøy kan gå/kjøre i land eller fra land og over på fartøyet 14, også kunne anvendes som en batteripakkelandgang 49.

Det skal nevnes at i de forskjellige utførelsesformene av transportsystemet 10 som er vist på figurene, er fartøyet en ferge. Det skal imidlertid forstås at transportsystemet 10 selvsagt også kan anvendes på andre typer fartøy, så som cruiseskip, fraktefartøy som går i en fast rute, supply-skip for offshoreinstallasjoner osv. Etter hvert som utviklingen av batterier går fremover, forventes batterikapasiteten å øke betraktelig og dermed vil det foreliggende transportsystemet også bli interessant for fartøy som seiler over lengre avstander uten mulighet for bytte batterier underveis.

Det skal også nevnes at kaianlegget 12 som er vist på figurene er et fast kaianlegg, men man kan også tenke seg at det foreliggende transportsystemet 10 også kan anordnes på en flytende installasjon eller en fast installasjon med et vindkraftverk eller lignende. Det mest opplagte eksemplene vil være på en olje/gassplattform eller et produksjonsskip for olje/gass eller på en flytende eller fast installasjon med et vindkraftverk, et bølgekraftverk eller et tidevannskraftverk eller en installasjon med et solcelleanlegg. Det kan også mulig å tenke seg andre offshoreinstallasjoner med muligheter for produksjon av energi for opplading av en eller flere batteripakker.

Med det foreliggende transportsystemet 10, som beskrevet over og vist på de vedlagte figurene, har det en rekke fordeler blitt oppnådd. I og med at batteripakkene 19 er utbyttbare, kan batteripakkene oppgraderes eller byttes ut etter hvert som utviklingen av nye og bedre batterier går framover. Ettersom batteripakkene 19 er utbyttbare og kan lades opp i en ladestasjonen 23, kan batteripakkene gjøres mindre, noe som medfører en mindre investeringskostnad og at man sparer plass og vekt på fartøyet 14. Det betyr også at batteripakkene 19 kan lades opp over lengre tid, noe som gjør at ladestrømmen kan være betydelig mindre. Det betyr mindre belastning på det lokale strømnettet og på mindre steder, som kan ha dårlig kapasitet på nettet, og som kanskje også ligger et godt stykke fra et nett med stor kapasitet, kan det medføre at store kostnader spares ved at det lokale nettet ikke trenger å oppgraderes for å være i stand til å levere den nødvendig ladestrømmen. Lavere ladestrøm gir også lengre levetid på batteripakkene 19.

Oppfinnelsen over har nå blitt beskrevet med henvisning til noen ikke-begrensende eksempler. En fagmann på området vil imidlertid forstå at oppfinnelsen, slik den er forklart over og vist på figurene, kan modifiseres og at endringer kan gjøres innenfor omfanget til oppfinnelsen slik den er definert i patentkravene.

Claims (25)

1. Et transportsystem (10) omfattende: et sjøgående fartøy (14) som omfatter et batterirom (18) for minst én utbyttbar batteripakke (19) for tilveiebringelse av energi til i det minste framdrift av fartøyet (14), - minst to batteripakker (19) hvorav minst én batteripakke er anordnet på fartøyet (14) når fartøyet er i drift, - en ladestasjon (23) for opplading av batteripakkene (19), hvilken ladestasjon (23) er plassert utenfor fartøyet (14), men slik at fartøyet (14) kan posisjoneres ved ladestasjonen (23) for overføring av en eller flere batteripakker (19) mellom fartøyet og ladestasjonen (23), og - en overføringsinnretning (31) for overføring av batteripakkene (19) fram og tilbake mellom fartøyet (14) og ladestasjonen (23) når fartøyet er posisjonert ved ladestasjonen.

2. Transportsystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat ladestasjonen (23) omfatter minst én ladebås (24) for sikker holding av en batteripakke (19) i ladebåsen (24), hvilken minst ene ladebås (24) er anordnet med et elektrisk kontaktelement som er elektrisk forbundet med en strømforsyning for lading av en batteripakke (19) som er plassert i ladebåsen (24).

3. Transportsystem i henhold til krav 2, karakterisert vedat den minst ene ladebåsen (24) og batteripakkene (19) er utformet med samvirkende elektriske kontaktelementer slik at en batteripakke (19) kobles elektrisk til strømforsyningen idet batteripakken plasseres i den minst ene ladebåsen (24).

4. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-3, karakterisert vedat transportsystemet (10) omfatter et flertall ladestasjoner (23) som er plassert på et tilsvarende antall anløp for fartøyet (14), og at transportsystemet (10) videre omfatter i det minste et antall batteripakker (19) slik at det befinner seg minst én batteripakke (19) i hver ladestasjon (23) og minst én batteripakke (19) på fartøyet.

5. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-4, karakterisert vedat fartøyets batterirom (18) omfatter minst én batteribås (22) for sikker holding av en batteripakke (19) i batterirommet (18), hvilken minst ene batteribås (22) er anordnet med et elektrisk kontaktelement som er elektrisk forbundet til i det minste fartøyets (14) elektriske motor eller motorer.

6. Transportsystem i henhold til krav 5, karakterisert vedat den minst ene batteribåsen (22) i batterirommet (18) og batteripakkene (19) er anordnet med samvirkende elektriske kontaktelementer slik at en batteripakke (19) kobles elektrisk til i det minste fartøyets (14) elektriske motor eller motorer idet batteripakken (19) plasseres i den minst ene batteribåsen (22).

7. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert vedat fartøyet (14) omfatter en batteriromsluke for åpning og lukking av batterirommet (18), hvor batteriromsluken i en åpen posisjon gir tilgang til batterirommet (18) for bytting av en batteripakke (19).

8. Transportsystem i henhold til et av kravenel-7, karakterisert vedat ladestasjonen (23) og/eller overføringsenheten (31) er bevegbart opplagret i minst en retning i et horisontalplan.

9. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert vedat overføringsinnretningen (31) omfatter et understell (32) og en støtteplate (33) som er montert på understellet, hvilket understell (32) omfatter en bevegelsesmekanisme (36) som er innrettet for å bevege støtteplaten (33) i det minste opp og ned og sideveis i begge retninger mellom ladestasjonen (23) og fartøyets batterirom (18).

10. Transportsystem i henhold til krav 9, karakterisert vedat overføringsinnretningens støtteplate (33) er bevegelseskompensert ved hjelp av bevegelsesmekanismen (36) for å kompensere for fartøyets (14) bevegelser i sjøen og for varierende vannstand.

11. Transportsystem i henhold til krav 9 eller 10, karakterisert vedat overføringsinnretningens understell (32) er anordnet med hjul (35) slik at overføringsinnretningen (31) kan beveges i forhold til ladestasjonen (23) og fartøyet (14).

12. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert vedat overføringsinnretningen (31) omfatter en batterioverføringsplate (26) for understøttelse av den minst ene batteripakken (19), hvilken batterioverføringsplate (26) er montert til ladestasjonen (23) og er bevegelig ut og inn av ladestasjonen mot fartøyets batterirom (18) når fartøyet (14) ligger ved ladestasjonen (23) slik at den minst ene batteripakken (19) kan overføres fram og tilbake mellom ladestasjonen (23) og fartøyets batterirom (18).

13. Transportsystem i henhold til krav 12, karakterisert vedat overføringsinnretningens batterioverføringsplate (26) og fartøyets batterirom (18) omfatter hjul som den minst ene batteripakken (19) kan rulle på.

14. Transportsystem i henhold til krav 12 eller 13, karakterisert vedat overføringsinnretningens batterioverføringsplate (26) er bevegelseskompensert for å kompensere for fartøyets (14) bevegelser i sjøen og for varierende vannstand.

15. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert vedat overføringsinnretningen (31) omfatter en batterilandgang (49) som strekker seg fra ladestasjonen (23) og inn på et dekk (20) på fartøyet (14).

16. Transportsystem i henhold til krav 15, karakterisert vedat batterilandgangen (49) strekker seg fram til fartøyets batterirom (18) eller til en batteriromsstøtteplate som er ført ut av batterirommet (18) slik at en batteripakke (19) kan trilles rett på batteriromsstøtteplaten.

17. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert vedat ladestasjonen (23) og batterirommet (18) er innrettet slik at den minst ene batteripakken (19) senkes ned i og heves ut av ladestasjonens minst ene ladebås (24) og batterirommets minst ene batteribås (22), og at overføringsinnretningen (31) omfatter en heveinnretning for å senke og heve en batteripakke (19) ned i og ut av den minst ene ladebåsen (24) og den minst ene batteribåsen (22).

18. Transportsystem i henhold til krav 17, karakterisert vedat overføringsinnretningen (31) omfatter et antall bein (47) som er anordnet med hjul (35), hvor beina (47) er innrettet slik at overføringsinnretningen (31) kan beveges over ladestasjonen (23) og en batteripakke (19) kan senkes ned i og heves opp av ladestasjonens minst ene ladebås (24).

19. Transportsystem i henhold til krav 17 eller 18, karakterisert vedat overføringsinnretningen (31) omfatter en bevegbar løftearm (44) og en vinsj innretning for å heve og senke en batteripakke (19), hvilken løftearm (44) er bevegbart opplagret til overføringsinnretningen (31) slik at en batteripakke (19) kan føres fra en posisjon over ladestasjonens minst ene ladebås (24) til en posisjon over batterirommets minst ene batteribås (22) og omvendt.

20. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-19, karakterisert vedat overføringsinnretningen (31), ladestasjonen (23) og fartøyets batterirom (18) er anordnet med hjul eller rullebaner som den minst ene batteripakken (19) kan rulle på.

21. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-20, karakterisert vedat batteripakkene (19) omfatter et flertall hjul som er anordnet i undersiden av batteripakkene (19) slik at batteripakkene kan rulles fra ladestasjonens minst ene ladebås (22) over på overføringsinnretningen (31) og fra overføringsinnretningen (31) og inn i batterirommets minst ene batteribås (22), og den andre veien fra den minst ene batteribåsen (22) til overføringsinnretningen (31) og videre til den minst ene ladebåsen (24).

22. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-21, karakterisert vedat den minst ene ladebåsen (24), den minst ene batteribåsen (22) og overføringsinnretningen (31) er anordnet med minst én føringsinnretning (28) for å lede den minst ene batteripakkens bevegelse i den minst ene ladebåsen (24), i den minst ene batteribåsen (22) og på overføringsinnretningen (31).

23. Transportsystem i henhold til et av kravene 1-22, karakterisert vedat transportsystemet (10) videre omfatter et kontrollsystem med en kontrollenhet som kommuniserer med et GPS-system, ladestasjonen (23), overføringsenheten (31) og batterirommet (18) slik at ladestasjonen (23) og/eller overføringsenheten (31) og/eller batterirommet (18) kan forberedes for bytte av fartøyets (14) minst ene batteripakke (19) idet fartøyet (14) nærmer seg ladestasjonen (23).

24. En fremgangsmåte for tilnærmet kontinuerlig drift av et elektrisk drevet fartøy (14), hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: å tilveiebringe et sjøgående fartøy (14) omfattende et batterirom (18) med plass til minst én utbyttbar batteripakke (19), å posisjonere fartøyet inntil en ladestasjon for opplading av batteripakker (19), hvilken ladestasjon har plass til minst én batteripakke (19), - å posisjonere en overføringsinnretning (31) mellom fartøyets (14) batterirom (18) og ladestasjonen (23), å overføre en utladet eller delvis utladet batteripakke (19) fra fartøyets batterirom (18) til ladestasjonen (23) for opplading, og/eller å overføre en oppladet batteripakke (19) fra ladestasjonen (23) til batterirommet (18) for drift av fartøyet (14).

25. Anvendelse av et transportsystem i henhold til et av kravene 1-23 eller en fremgangsmåte i henhold til krav 24, hvor fartøyet (14) er en ferge.