TW202325569A - 適用於容納電源的貨櫃及電性連接之貨櫃 - Google Patents

Abstract

一種適用於容納一電源的貨櫃係進行說明。貨櫃包括數個框件，定義貨櫃的數個角落及側邊。此些框件定義一內部及一外部，內部適用於容置電源，外部於貨櫃所放置的一環境中處理。至少一電源位於內部中，以及數個電性連接件設置於外部上。此些電性連接件提供與電源的連接。互相連接之數個貨櫃亦進行說明。

Description

具有整合式可充電電池的貨櫃系統

本申請主張目前審查中之2021年7月6日提交的美國臨時申請案第63/218,703號的優先權進行非臨時案之申請，其內容透過引用整體併入本文。

本揭露是有關於一種用以利用裝載至船舶、貨船上的數個貨櫃(或聯運貨櫃(intermodal cargo containers))以跨水體運輸的系統。本揭露特別是有關於一種利用具有機載電池(onboard batteries)的貨櫃的系統，機載電池提供電力至電動貨船。

運載大型貨櫃的大型貨船係為遠洋運輸大量貨物的主要方法。此些船隻的各者可運載數千個貨櫃，此些貨櫃的長度一般為20或40英呎。數千艘的船隻係運行，且隨著運送之貨物量持續增加，船隻的數量也持續增加。此些大型貨櫃船一般透過柴油引擎提供動力，而像大多數的內燃機一般排放傷害環境的汙染物。因此，貨櫃業開始轉換成以電動馬達驅動的排放最小之船隻。

電動貨櫃船仰賴內建之機載電池，以提供其可靠的電力來源。在電動貨櫃船沿著其航道航行時，此些電池中剩餘的電力會消耗。電動貨櫃船必須在抵達其目的地港口後接著對此些電池進行充電。此情況係限制港口為船隻可對其電池進行充電的港口，因為港口必須裝配有與特定船隻上所使用之電性系統相容的充電站。此充電程序亦相當耗時，因為船隻必須維持停靠直到程序完成為止。此情況係減少船隻可供運輸的時間，及增加船運經營者的成本。仰賴其內建之機載電池的電動貨櫃船額外因電池劣化或損壞而難以在必要時進行電池替換。由於電池技術持續有所進展，取得高效的電池係更為容易。升級電動貨櫃船上的內建之機載電池可能相當困難，且在某些情況中是不可行的。

提供可搬運電力至電動貨櫃船的方法會有所需求，而讓電動貨櫃船無須持續停靠在包含可供應其電力之充電站的港口。提供電力至電動貨櫃船的此替代方法應減少需讓船隻持續停靠來進行充電其電池的時間。由於藉由貨櫃船運輸的貨櫃以及使用來裝載、卸載及陸運船舶的設備全都高度標準化，此方法必須保有貨櫃的尺寸，以讓其與目前使用中的所有標準化的設備一起使用。此方法亦須提供對電動船更有彈性及低成本的調整，及對電力系統升級，以繼續利用持續有所進展的電池技術。

因此，在此領域中對提供可搬運電力至電動貨櫃船之方法係仍有需求，而減少需補充船隻之電力供應的滯港時間(turnaround time)，及增加調整用以供應可搬運電力到船隻的系統的彈性。

本發明藉由提供一種具有機載電池的可充電電池貨櫃來解決上述問題。機載電池可使用以供電給電動貨櫃船。藉由利用具有機載電池的貨櫃，電動貨櫃船需用於充電的時間可減少或消除，及替換、升級、或增加供電給電動貨櫃船之電池的困難性可減少。可充電貨櫃保有標準聯運貨櫃之尺寸，以讓其與所有標準化設備一起使用來裝載及卸載貨櫃。標準化設備例如是高架起重機、火車、飛機、及聯結車。

可充電貨櫃亦包含電性連接接觸點，可電性連接於系統，用以提供電力至運輸船或其他運輸工具，以及接收儲存於包含在可充電貨櫃中之可充電電池中的電力。可充電貨櫃可亦使用，以供應電力至固定的結構，例如是房屋或建築物或其他陸上設備。其他陸上設備例如是建築設備。電性接觸點亦允許可充電貨櫃連接於其他的貨櫃，以增加提供至運輸工具之電力系統的容量、電流消耗(current draw)、及/或電壓。

根據本發明之一實施例，可充電貨櫃包括標準聯運貨櫃，包括主隔間，用以放置運輸之貨物；以及次隔間，包含供應電力至電動貨櫃船的電池。

根據本發明之另一實施例，可充電貨櫃包括標準聯運貨櫃，具有單一隔間，完全由提供電力至電動貨櫃船的電池組所組成。

根據本發明的另一實施例，可充電貨櫃包括標準聯運貨櫃，具有單一隔間，完全由供應電力至電動貨櫃船的電力產生系統所組成，電力產生系統例如是可折疊風力渦輪機(collapsible wind turbine)或氫動力燃料電池(hydrogen-powered fuel cell)。

根據本發明之另一實施例，可充電貨櫃包括標準聯運貨櫃，具有主隔間，包含提供電力到電動貨櫃船的電池；以及次隔間，包含供應電力至電動貨櫃船的電力產生系統，電力產生系統例如是可折疊風力渦輪機或氫動力燃料電池。

根據本發明的另一實施例，可充電貨櫃包括標準聯運貨櫃，具有主隔間，用以放置運輸之貨物；以及次隔間，包含提供電力給電動貨櫃船的電池，以及裝設於貨櫃的外側、端部或頂部上的太陽能板。

根據本發明之另一實施例，可充電貨櫃包括一標準聯運貨櫃，包含可供應電力至數個電動運輸工具的可充電電池。電動運輸工具包括貨櫃船、貨櫃車、貨車、或飛機。

根據本發明之另一實施例，可充電貨櫃包括一標準聯運貨櫃，可提供電力至固定結構的可充電電池。固定結構例如是建築物、房屋、或臨時避難所。

本發明的多種元件可單獨使用或結合使用。本文提出本發明的數個方面。

本發明的其他方面、特徵、及優點將透過下方所附圖式及較佳實施例的詳細說明更為清楚。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

可充電聯運貨櫃係於圖式中繪示成多種配置。本發明係依照其於貨船上之使用來說明，但本發明可使用以提供電力至任何數量的運輸工具，包括其他船隻或其他輸送用的運輸工具。其他船隻例如是遊輪、油輪、海軍艦艇。其他輸送用的運輸工具例如是電動火車、電動卡車、或電動飛機。在貨船的背景中的本發明的說明不應詮釋成將本發明限縮為在貨船上使用。

可充電貨櫃經由裝設於貨櫃上的電池提供電力至運送貨櫃的電動船或運輸工具。機載電池將佔據標準貨櫃的內部空間的一部分，而內部空間的剩餘部分將指定來用於貨物。各可充電貨櫃包含電性接觸，提供貨櫃連接於電力驅動系統或電源充電系統。此外，經由電性接觸點，貨櫃可彼此並聯或串聯，而提供二或多個可充電貨櫃同時地充電或提供超過單一個可充電貨櫃的電流、電壓或電量之位準。

由於電池裝設於貨櫃中，可充電貨櫃允許電動貨櫃船利用僅些微調整的標準程序來進行裝載及卸載。從船隻上卸載的貨櫃包含耗盡電量的電池，此些電池係連接於充電站來進行充電。裝載到船隻上的貨櫃包含已經充電的電池，以提供電力至船隻。在此方式中，貨船的電力供應可經由標準的貨櫃裝載及卸載來同時地補充。

在本發明的一些實施例中，貨櫃可包含電力產生系統。電力產生系統轉換太陽能、風力、氫燃料電池能量成電能。此電能可傳送到電動船的電力驅動系統及提供電力至船隻。在使用太陽能或風力之電力產生系統的實施例中，此些貨櫃可在條件允許下於電動貨船航行時使用。此外，包含太陽能及風力之電力產生系統的貨櫃會需要在貨船上的貨櫃堆疊中設置成特定配置，以確保充分暴露於風與太陽下。在本發明的一實施例中，可充電貨櫃可包含電力產生系統及機載電池。在此實施例中，電力產生系統可根據需求補充機載電池的電力，而電池係持續在電動貨櫃船航行時提供電力至電動貨櫃船。

在本發明的另一實施例中，可充電貨櫃可包含電池，電池佔據整個貨櫃的內部空間。雖然此一配置不允許在相同的貨櫃中運送貨物，但本發明的此實施例可簡化電動貨櫃運輸工具的裝載及卸載操作。藉由限制電動貨櫃船的電源到少數的貨櫃，而不是同時也運載貨物的大量的可充電貨櫃，特定行程的電動貨櫃船的電力需求可更簡易地管理。監控電動貨櫃船的電源可亦更簡易地管理，因為僅有少數的貨櫃需要進行監控。提供電力之更少數的貨櫃也減少貨櫃之間的電性連接件的數量，而減少電性連接件之其中一者的失效率。

可充電貨櫃係設計以符合國際標準組織(International Standards Organization，ISO)對於標準聯運貨櫃所建立的標準，如第1圖中所示。舉例來說，此些貨櫃最常見的尺寸為20’x8’x8’6”(一個標準貨櫃(TEU))、40’x8’x8’6”(兩個TEU)、及40’x8’x9’6”(高櫃(highcube))尺寸。國際海事組織(International Maritime Organization)已經設定用於貨櫃之ISO標準，例如是ISO 668。此些標準在世界各地的港口提供更一致的貨物之裝載、運輸、及卸載，以節省時間及資源。此些標準定義許多特徵，包括貨櫃的外部尺寸，以長度、寬度、及高度標註。然而，此技術領域中具有通常知識者將理解，本發明的貨櫃並不限於此些標準，及未包括於標準中的其他尺寸亦可行。

用於貨櫃的結構支撐係藉由貨櫃框架提供。貨櫃框架之細節係繪示在第1圖中。貨櫃的側邊可以下述方式編號：貨櫃貨物通道端110、貨櫃前端104、貨櫃邊側109、貨櫃路側102、貨櫃上部100、及貨櫃下部105。根據ISO標準，貨櫃框架係為矩形。貨櫃框架包括8個角落配件111、112、113、114，其中8個角落配件定義貨櫃的整個尺寸。雖然圖式繪示出角落配件111、112、113、114突出於角落柱107、115，但此僅為示意之目的且它們可設立或整合到角落柱107、115中，而形成角落柱107、115的端部。再者，雖然角落配件111、112、113、114位在框件的交叉處時，於一些實施例中，額外的角落配件(未繪示)係沿著框架的長度嵌入。

角落柱107、115係設置於各下部之角落配件112、114及其對應之上部的角落配件111、113之間，而定義貨櫃框架的各垂直段。於一實施例中，上部的角落配件111、113具有不同於下部之角落配件112、114的孔洞配置，將如下所說明。下部貨物通道端框架軌道106跨越各貨物通道端的底部的角落配件112之間，定義出做為門檻的下部貨物通道端框架軌道106。上部貨物通道端框架軌道108係組設而跨越各貨物通道端的上部的角落配件111之間，定義出做為門楣的上部貨物通道端框架軌道108。成對的貨物通道端之角落柱107、下部貨物通道端框架軌道106、上部貨物通道端框架軌道108、成對的貨物通道端的底部的角落配件112、成對的貨物通道端之上部的角落配件111係共同地定義出貨櫃框架的貨物通道端框架部110。

下部前端框架軌道(在第1圖中隱藏)係組設而跨越各前端底部的角落配件114之間，而提供用於底板之前端支撐。上部前端框架軌道101係組設而跨越各前端上部之角落配件113之間，而提供頂部板組件之前端支撐。成對的前端之角落柱115、下部前端框架軌道、上部前端框架軌道101、成對之前端底部的角落配件114、及成對的前端上部之角落配件113係共同地定義貨櫃框架的前端框架部104。

下部邊側軌道116組設於邊側貨物通道端底部的角落配件112(第1圖中之右端底部的角落配件112)及對應之邊側前端底部的角落配件114(第1圖中之右前端底部之角落配件114)之間，而提供用於下部底板的縱向支撐。類似的，上部邊側軌道103組設於邊側貨物通道端上部的角落配件111(第1圖中之右邊貨物通道端上部的角落配件111)及對應之邊側前端上部的角落配件113(第1圖中之右前端上部之角落配件113)之間，而提供用於頂部板組件的縱向支撐。邊側貨物通道端之角落柱107、下部邊側軌道116、邊側前端之角落柱115、上部邊側軌道103、及此四個邊側的角落配件111、112、113、114共同地定義貨櫃框架的邊側框架部109。

類似地，下部路側軌道(於第1圖中隱藏)組設於路側貨物通道端底部的角落配件112(於第1圖中之左邊貨物通道端底部之角落配件112)及對應之前端底部的角落配件(於第1圖中隱藏)之間，而提供用於下部底板的縱向支撐。上部路側軌道117組設於路側貨物通道端上部之角落配件111(第1圖中之左邊貨物通道端上部的角落配件111)及對應之路側前端上部之角落配件113(第1圖中之左前端的角落配件113)之間，提供用於頂部板組件的縱向支撐。路側貨物通道端的角落柱107(第1圖中之左邊貨物通道端之角落柱107)、下部路側軌道(於第1圖中隱藏)、上部路側軌道117、及路側前端的角落柱(於第1圖中隱藏)、及此四個路側的角落配件111、112、113、114共同地定義貨櫃框架的路側框架部102。

下部貨物通道端框架軌道106、下部前端框架軌道(於第1圖中隱藏)、下部邊側軌道116、及下部路側軌道(於第1圖中隱藏)共同地定義貨櫃框架的下部底板框架部105。上部貨物通道端框架軌道108、上部前端框架軌道101、上部邊側軌道103、及上部路側軌道117共同地定義貨櫃框架的貨櫃上部100或頂部框架部100。

貨櫃係藉由組設板至對應的框架部而封閉起來。側板係組設於貨櫃框架的邊側框架部及路側框架部，以封閉貨櫃的各側邊。前端板係組設到前端框架來封閉貨櫃的前端。側板及前端板可藉由納入任何適合的設計來支撐，包括浪板形成(corrugated panel formation)、數個空間配置之側板補強柱的整合、及類似者。下部底板係組設於貨櫃框架的底板框架部來封閉貨櫃的下部。如前所述，於貨櫃製造中的技術領域中具有通常知識者將輕易理解，本發明的建造適合的貨櫃框架的數種方法並不限於前述方式，除了前述段落中所說明的傳統的貨櫃之外，亦包括可折疊的貨櫃及其他數種形式的貨櫃。

可充電貨櫃的下部底板框架部105、頂部框架部100、四個角落柱107、115之任一者可包含電源導管(power conduit)於柱或軌道的結構中。電源導管將包含電性佈線302、303，將提供電性接觸點配置在可充電貨櫃之外部框架上的任何位置，以電性耦接於另一貨櫃、驅動系統、或充電站。

於一些實施例中，可充電貨櫃包括ISO標準貨櫃，具有主隔間200及次隔間201、202、203，如第2圖中所示。主隔間200係指定來用於貨物，而次隔間201、202、203、210、212容納可充電電池。當貨櫃包含機載電源時，貨櫃可使用做為需要電力的任何儲存空間，例如是在裝設製冷系統(refrigeration system)及於主隔間200中隔離的移動式蓄冷冷凍貨櫃(mobile cold storage reefer container)。

在此一實施例中，可充電貨櫃包括ISO標準貨櫃，具有主隔間200及一或多個次隔間201、202、203。主隔間200指定來用於貨物，而一或多個次隔間係容納可充電電池。主隔間200藉由次底板218、次路側板220、次邊側板224、次前端板216、貨物通道門208、及次頂部組件214定義。頂部板組件213包括角落配件207。類似於上述之說明，角落配件207係繪示成突出於頂部板組件213，但此僅針對示意之目的，角落配件207可設立或整合於次隔間201、202、203中。貨物通道門208係由具有側邊件的框架圍繞。側邊件由次路側板220以及次邊側板224及上部件211所定義。貨櫃亦包括貨櫃上部221及貨物門邊界222及225，貨物門邊界222及225適用於由框架容置。

於一些實施例中，內部的次隔間203定義貨櫃的下部底板217、路側板219、邊側板223、前端板215、貨物通道門208、及次底板218。於一些實施例中，次底板218藉由次內部空間框架支撐，次內部空間框架由中間邊側軌道、中間路側軌道、中間前端軌道、及中間貨物通道軌道組成。中間貨物通道軌道從貨物通道端的任一側上的角落柱延伸，及不固定於貨物通道門208。在此方式中，次內部空間框架係支撐次底板218。中間邊側軌道、中間路側軌道、中間前端軌道、及中間貨物通道軌道係位在次隔間203中及於圖式中無法看見。貨物通道板209組設於中間貨物通道軌道、下部貨物通道軌道、及貨物通道端之任一側上的角落柱。當貨物通道門208開啟時，此板遮蔽次隔間，因此次隔間201、203、210、212的側面在貨物通道門208開啟時係無法進出。

根據主隔間及次隔間之間的空間分配，次框架係放置於貨櫃的下部底板框架及頂部框架之間的一些點。次底板218的表面係平行於下部底板217以及頂部板組件213。次隔間203可藉由在次隔間中間隔配置的數個空間配置的補強柱加強，以支撐放置在次底板之上部上的貨物。此些柱從下部底板的上側延伸到次底板的下側。

次路側隔間可藉由貨櫃的下部底板226、路側板219、次路側板220、前端板215、貨物通道門208、及頂部板組件213定義。次路側板220藉由次路側框架支撐，次路側框架由次上部路側軌道、次下部路側軌道、第一貨物通道柱、及第一前端柱所組成，未繪示於圖式中。

次隔間212可藉由貨櫃的下部底板226、邊側板223、次邊側板224、前端板215、貨物通道門208、及頂部組件定義。次邊側板藉由次邊側框架支撐，次邊側框架由次上部邊側軌道、次下部邊側軌道、第二貨物通道柱、及第二前端柱所組成，未繪示於圖式中。

次隔間202可由貨櫃之下部底板217、前端板215、次前端板216、路側板219、邊側板223、及頂部板組件213定義。次前端板藉由次前端框架支撐，次前端框架係藉由次上部前端軌道、次下部前端軌道、以及第二對前端柱所組成。

次隔間201可由貨櫃之頂部板組件213、次頂部組件214、前端板215、貨物通道門208、路側板219、及邊側板223定義。次頂部組件214藉由次頂部框架支撐，次頂部框架係藉由中間邊側軌道、中間路側軌道、中間前端軌道、及中間貨物通道軌道所組成。於一實施例中，次頂部框架固定於貨櫃的頂部板組件213及次頂部組件214。

固定於連接板206上的電性連接件204、205係沿著可充電貨櫃之框架設置或設置於可充電貨櫃的框架中，而允許可充電貨櫃的內部隔間及外部連接件之間的電力傳送。於本發明的另一實施例中，貨櫃的角落配件係調整，以包括電源插座。電源插座可亦配置成在貨櫃配置或堆疊在一起時，讓貨櫃自動地彼此電性連接。此些調整沒有調整可充電貨櫃的外部尺寸，而維持貨櫃符合ISO標準。

於一些配置中，可充電貨櫃之框架中可能需要分開的電源導管。如第2圖中所示的配置可能不需要分開的電源導管，因為容納可充電電池的次隔間可提供佈線路徑，用以讓可充電電池彼此電性耦接，以及讓可充電電池電性耦接於貨櫃的外部表面上的電源插座。對於分開之電源導管的需求將決定於次隔間的特定配置及電源插座的位置。

容納可充電電池的次隔間可以包括上述之一或多個次隔間的數種方式裝配。舉例來說，其他實施利可包括可充電貨櫃，僅具有單一個次隔間。於此一實施例中，主隔間係由貨櫃的次底板、路側板、邊側板、前端板、貨物通道門、及頂部板組件所定義。次隔間由貨櫃的下部底板、路側板、邊側板、前端板、貨物通道門、及第二底板定義。

於第3圖中所示的實施例中，位在包括柱或框架的貨櫃的框架中的電源導管包含電性佈線301、302、303、304、305、306，以耦接可充電電池於電源插座300。此些插座將使用，以連接可充電貨櫃於另一貨櫃、電力驅動系統、或充電站。在存有受保護的路徑來電性地連接插座於機載電池的前提下，此些插座可裝設於貨櫃上的數種位置中。多個電源插座可以各插座電性耦接於每一個其他的插座的方式裝設於一個可充電貨櫃上。

舉例來說，第3圖繪示本發明的一個實施例，具有電源插座300位於上部邊側及貨物通道軌道上。插座可額外地沿著上部路側及前端軌道配置。在確保電源插座仍可使用來連接的情況下，此配置中的插座會允許更多的彈性來設置及定向可充電貨櫃。電源插座亦可沿著貨櫃的側邊上的上部及下部軌道兩者配置。此一配置會允許垂直堆疊的貨櫃使用更短的纜線或甚至不使用纜線，因為較高的貨櫃的下部軌道插座將靠近較低之貨櫃的上部軌道插座。針對不需要纜線的實施例(未繪示)來說，當貨櫃係彼此上下堆疊或彼此相鄰設置時，各貨櫃的電源插座係裝配以接觸相鄰的貨櫃的電源插座。電源插座可裝設於上述配置的任何組合中，或針對可充電貨櫃之特定應用的需求裝設於其他配置中。舉例來說，如上所述，插座可整合至角落配件中，而可在它們垂直地或水平地推疊在一起時允許自動化電性連接至其他貨櫃，或自動化電性連接至充電站或其他裝置(舉例為貨櫃所設置於其上的船隻或機架(chassis)的電源插座)。

在本發明的另一實施例中，可充電貨櫃包括ISO標準貨櫃，僅具有包含可充電電池400的單一隔間。可充電電池400將提供電力至船隻，或運載貨櫃的任何其他形式的運輸工具(舉例為火車)，如第4圖中所示。在此配置中，貨櫃不具有分開的隔間來裝載貨物及僅做為電動貨船的電源。容納電池之隔間可與可充電貨櫃外的區域分隔。儘管如此，包含電池的貨櫃可仍提供有通風機制(舉例為通往外側的開口)，以便可提供電池冷卻。此通風機制可設計，以避免電池直接暴露於可能傷害電池之成分。電性連接件從電池組設置至柱或軌道中的電源導管401，以電性耦接可充電電池400於可充電貨櫃的電源插座402、403。貨櫃的內側上的指定區域404係適用於可移除地容置用於可充電電池400的可移除感測器組。指定區域404可亦裝設有貨櫃的處理器，使得中央電腦介面可個別地識別及管理它們。於一實施例中，指定區域404係從貨櫃的外部上的板進出。於一實施例中，指定區域係從貨櫃的側板進出，而避免必須開啟貨物門來取得指定區域404中之耗材的需求。

可充電貨櫃的另一優點為它以電位方式提供及儲存電力，而讓充電機載電池提供較大的功能性。雖然最常用的充電電池的方法將為電動貨船靠岸時連接貨櫃於充電站，然而船隻靠岸及船隻航行時亦可利用其他方法。航行之貨櫃船可取得的自然、可再生資源的能量可用於補充電池的可用電力，而延長電池的電量及亦降低能量成本。

於本發明的一實施例中，可充電貨櫃提供太陽能板，固定於貨櫃的頂部組件的外側。太陽能板以光伏電池(photo-voltaic cells)502製成，光伏電池502轉換太陽光成電能。此能量可使用，以在貨櫃裝載於船隻上或貨櫃已經從貨船卸載時充電裝載於貨櫃上的電池。在此實施例中，太陽能板平置而平行於頂部組件，及從貨櫃的外側垂直地延伸至低於貨櫃的角落配件的最高垂直點的一點。此配置將在其他貨櫃垂直地堆疊於利用太陽可充電貨櫃之上部上時保護太陽能板。

如此處所使用，太陽能板不僅意指為固定於基板上的光伏電池，但亦意指所有的輔助設備。舉例來說，在大多數的實施例中，太陽能板包括控制電路、逆變器(inverter)、及其他必要的元件，以從光伏電池傳送電力到電池組。甚至在太陽能板耦接於DC負載及不需要轉換成AC的例子中，控制電路係準備就緒(in place)，以避免從面板中消耗過多的電流。在一些實施例中，太陽能板亦包括太陽能集光器(solar concentrator)。在多數的實施例中，太陽能板包括至少一光伏電池陣列，適用於互連以有助於最大的功率汲取(power draw)。太陽能板亦包括互連件，例如是工業標準MC4連接器。

於一些實施例中，太陽能板包括內建系統，以偵測及解決髒污的情況。舉例來說，於一些實施例中，面板係重新定向，以從面板的表面移除任何灰塵或其他遮光材料。

可充電貨櫃的外側上的太陽能板係經由貨櫃的上側上的孔洞電性連接於貨櫃的次隔間的電池。孔洞讓絕緣導管通過，絕緣導管包含傳輸從太陽能板到電池之電力的電性佈線。孔洞及電源導管之間的接觸點將利用例如是O形環的墊片來密封，以阻隔導管而避免例如是水或其他汙染物的外部成分。

在本發明的另一實施例中，太陽能板500、501平行於頂部組件的外側、貨櫃的路側及邊側固定。可使用固定在貨櫃的板之周邊中的矩形太陽能板。為了增加太陽能板暴露於陽光下，太陽能板可如第5圖中所示升起。各太陽能板固定於沿著面板之長度的一側上的轉軸506的一側上。支柱503、504可為氣體支柱及固定於太陽能板的下側及貨櫃的外側。支柱係跨越面板之寬度理想地放置在與轉軸506對齊的位置，及位在面板的寬度的中心及板505、508之非轉軸邊緣之間的點。

當貨櫃從貨船卸載時，太陽能板可升起，所以太陽能板繞著太陽能板的轉軸側上的縱軸507旋轉，以更直接地暴露於陽光下，如第5圖中所示。當裝載於貨船上時，太陽能板可在貨櫃堆疊中有足夠的間隙時升起。舉例來說，貨櫃堆疊的上部上的貨櫃會升起裝設於頂部上的太陽能板。如果放置在貨櫃堆疊的周圍之貨櫃有足夠的間隙，可升起貨櫃之側邊的太陽能板。

在氣體支柱的情況中，支柱的柱體中的加壓氣體承受太陽能板之大部分的重量，而讓面板更容易地升起。轉軸可裝設於固定在貨櫃之頂部組件之太陽能板的任一側上。貨櫃可以頂部組件之太陽能板的轉軸側係面對船隻的側邊的方式配置。頂部組件之太陽能板的轉軸側面對船隻的側邊將沿著船隻的航行路線接收到更多的太陽能。固定於貨櫃之路側或邊側的太陽能板的轉軸可設置於沿著貨櫃的長度最靠近頂部組件之太陽能板的縱軸507上。

路側或邊側的太陽能板可接著從太陽能板之縱向邊緣最靠近貨櫃的下部的位置升起。藉由提供朝向貨櫃之向上力到各面板的非轉軸側，各太陽能板可回到面板的下側面平行於頂部組件的外部板、貨櫃的邊側、或路側的一位置。

在本發明的另一實施例中，太陽能板設置於可充電貨櫃的邊側、路側、或前端。在此實施例中，可充電貨櫃的邊側、路側、及前端板由浪板組成。太陽能板接著設置於浪板的凹入區域中。如果可充電貨櫃撞擊另一貨櫃或另一其他物體時，特別是在裝載及卸載期間，此一配置保護面板而避免受到直接的撞擊。

在本發明的另一實施例中，可充電貨櫃提供替代之可充電電源，例如是氫燃料電池系統，以設置於貨櫃中。替代的可充電電源可使用，以在貨櫃在電動貨船上運輸時對次隔間中的電池進行充電，或直接地提供電力到貨船的電力系統。

可充電貨櫃將與可充電貨櫃外的區域分隔。此分隔係確保容納電池的隔間的環境保持在電池所需的環境規格中，以持續有效地運作。此包括隔絕例如是濕氣、水、或其他汙染物，以及屏蔽可能藉由容納於主隔間中的貨物或貨櫃外的任何干擾源所導致的任何電子干擾。然而，如上所述，只要排氣機制係設計而避免電池在直接暴露時受到可能損害電池的環境成分影響，包含電池的貨櫃可仍提供排氣機制(舉例為用以冷卻)。

包含於可充電貨櫃中的電池可藉由通過任何電源導管電性耦接於貨櫃之外部框架上的電性接觸點。電源導管配置於貨櫃的下部底板框架部、具有電源導管401之頂部框架部、或四個角落柱中。在具有一或多個次隔間的實施例中，無論次隔間的位置，次隔間亦與主隔間200分隔。

根據操作條件及需求，可充電貨櫃可包含機載冷卻系統及電池管理系統。電池管理系統可包括熱管理系統、監控系統、及負載平衡系統。熱管理系統嘗試保持電池的溫度在最佳操作範圍中，最佳操作範圍將根據電池的形式及配置以及由電池驅動的電力負載改變。熱管理系統可包括被動及主動元件。被動熱管理仰賴導熱材料，導熱材料從電池導引熱至可充電貨櫃的外部區域。主動熱管理元件可包括回應於監控系統所偵測到的溫度提升來應用的標準冷卻方法，包括液體或氣體冷卻。

監控系統監控電池的性能指標，及亦提供遠端追蹤及操作包括電池之各監控的貨櫃的手段。性能指標包括電壓、電流、溫度、操作時間。此資訊經由可充電貨櫃之電源導管中的資料纜線傳送，以監控電動貨船上的系統。由於多個可充電貨櫃可彼此電性耦接，例如是控制器區域網路匯流排(Controller Area Network bus(例如是CAN 2.0B))的通訊匯流排標準係管理從多個貨櫃傳送的資訊以監控系統。

電池中個別之單電池(cells)的效能可能根據數種因子改變，例如是個別之單電池容量、充電及放電效能、及劣化。如此一來，部分電池的單電池可能以比其他單電池更快的速度消耗殆盡。儘管電池中仍有電量，此可能導致電池的電壓低於最小操作需求。藉由監控個別之單電池的電壓，負載平衡系統可改變從各個單電池抽取的電流，以最佳化電池的整體表現。

本發明改善電動貨櫃船之補充電源供應的效率及便利性之一方面係為各可充電貨櫃電性耦接於一或多個其他可充電貨櫃的能力。藉由如第7圖中所示的並聯貨櫃，電動貨櫃船的電源之電流及電量可增加，而不影響船隻的操作電壓。電性接觸點可沿著可充電貨櫃的框架設置，及經由位在下部底板框架部、頂部框架部、或四個角落柱之電源導管電性耦接於可充電貨櫃的次隔間中的可充電電池。

可充電貨櫃可亦串聯於其他可充電貨櫃，如第8圖中所示。雖然任何配置之可充電貨櫃皆可串聯，串聯仍最適用於本發明實施例之僅包含用於容納電池之主隔間200的可充電貨櫃。由於串聯貨櫃將增加電壓量，達到電動貨櫃船所需的必要電壓將需要特定數量的貨櫃。可充電貨櫃之此配置提供比具有主隔間及次隔間的混合配置更多的電流容量。如此一來，符合船隻的電力需求將明顯僅需更少的可充電貨櫃，使得必須提供必要電壓的貨櫃管理亦更為容易。

可充電貨櫃可亦以部分貨櫃串聯及部分貨櫃並聯的混合配置連接。藉由串聯特定數量的貨櫃以形成一組可充電貨櫃，可達到電動貨船所需的必要電壓。額外的可充電貨櫃組可串聯，以提供相同的電壓位準。此些組可接著並聯，以增加可充電貨櫃的總電量。

在數種不同之實體配置可使用於電源插座的情況下，使用水密冷凍插座(water-tight reefer plugs)以電性耦接一個可充電貨櫃至另一可充電貨櫃可提供一些優點。例如是由加州之ESL Power Systems of Corona製造的冷凍插座通常使用於貨物運輸業中，以提供電力至貨櫃，例如是冷凍貨櫃。水密冷凍插座提供高電壓的電性連接件，及提供足夠的防護來保護該些連接件避免受到外部成分的影響。

成對的冷凍插座可沿著外部框架裝設，以於貨櫃的任一側上提供電性正極端子602及電性負極端子603，如第6A圖中所示。兩種端子之可用性將讓貨櫃以多種配置方式連接於其他貨櫃，如此處所述。冷凍插座係以插座的近端背對貨櫃600、601之方式設置。冷凍插座係裝設，使得插座的近端與可充電貨櫃的外側齊平，如第6B圖中所示。因此，貨櫃的外部尺寸將保持符合ISO標準。

冷凍插座的遠端經由裝設點之孔洞插入可充電貨櫃中。此將讓冷凍插座電性耦接於位在可充電貨櫃之框架中的電源導管。孔洞將利用例如是O形環之墊片在遠端的周邊進行密封，以保護電性連接件而避免外部成分的影響。雖然冷凍插座可配置在沿著框架的任何位置，設置冷凍插座在沿著可充電貨櫃的長度及寬度的中點將有利於數個貨櫃上的冷藏插座之對齊。

一旦可充電貨櫃裝載於電動貨船上，冷凍插座的纜線700、801、802可使用以將可充電貨櫃電性耦接在一起，及電性耦接於馬達704、800。馬達704、800轉而可機械地耦接於船隻的移動源，例如是推進器。無論是否彼此(舉例為貨櫃702、703)水平地設置或彼此垂直地堆疊於另一者(舉例為貨櫃803)的上部上，使用可撓性纜線以電性連接可充電貨櫃在一起係允許貨櫃的連接。然而，連接可在不使用纜線的情況下成立，舉例為耦接整合於貨櫃之角落配件中的插座，如上所述及於下方進一步說明。

在另一實施例中，各可充電貨櫃的電性接觸點將整合於標準ISO貨櫃之角落配件中。貨櫃之8個角落配件的各者包括一組孔洞。於一實施例中，上部的角落配件具有三個孔洞，而下部的角落配件各具有兩個孔洞。貨櫃可藉由使用例如是旋鎖(twist locks)、錐體鎖(cones)、或拉繫桿(lashing bars)、或其他機構的互鎖件(interlocks)實體耦接(physically coupled)於另一者。各角落配件互鎖件係平行地定向，其中一個角落配件互鎖件平行於長度，及第二個角落配件互鎖件平行於寬度。角落配件互鎖件係使用，以利用固定栓或類似的緊固件固定於貨櫃於相鄰配置的第二個貨櫃。

電性接觸件的表面會以高導電金屬或金屬合金製成，例如是鎳、銅、銀、鋁、金、鋼、鎘、或黃銅。接觸件可電鍍有其他材料，例如是金、銀、銅、或銀，以根據應用之電力需求改善導電性。可充電貨櫃的角落配件包含電性接觸點，位在各角落配件的各孔洞中。來自一個可充電貨櫃的一角落配件可藉由利用互鎖件耦接於另一個可充電貨櫃的一角落配件。互鎖件包含電性接觸點，與貨櫃的角落配件之電性接觸點形成電性連接。

目前有其他所知連接二或多個電源的多種方法。滿足特定應用之電性需求、保護連接件來避免外部成分、及不違反用於貨櫃之ISO標準的任何機構可使用，以電性耦接一可充電貨櫃於另一者。舉例來說，如果無線電力傳輸可符合電壓及電流需求，可充電貨櫃可配備相互連接的無線電力傳輸節點。

雖然貨櫃最常使用於貨櫃船上，它們時常在它們的旅程期間利用數種不同的運輸工具運輸。舉例來說，貨櫃車或火車時常運輸貨櫃到裝卸碼頭及接著裝載到貨船上。一旦貨船到達它的目的地港口，此些貨櫃時常從船隻卸載到火車或貨櫃車上，以到達它們的最終目的地。本發明的其中一個優點為電源整合到貨櫃中表示電量與貨櫃本身一起無縫轉移。就像可充電貨櫃可以提供電力至電動貨櫃船，它可提供電源至電動貨櫃車。類似的，一或多個可充電貨櫃可裝載於電動火車上及經由各鐵路車輛(railcar)的耦接機構中的電性導管並聯。可充電貨櫃可亦提供電力至用以運輸貨櫃的電動飛機。

本發明之另一優點係可充電貨櫃的可搬運性提供低成本及簡單運輸補充電力至固定結構，例如是建築物、房屋、或臨時避難所。本發明的此一應用可特別對鄉村地區、災難區域、或臨時需要大量電力的任何其他地點有用處。雖然可充電貨櫃的任何形式的配置可使用於此種應用中，僅具有容納可充電電池的主隔間的貨櫃之配置可最適用於此種應用，如第4圖中所示。

可充電貨櫃會較佳地設計以符合貨櫃的ISO標準。然而，可充電及供應電力到多種電動運輸工具或位置且同時運輸貨物的新型可充電貨櫃可利用貨櫃不符合ISO標準的非標準的配置。

第7及8圖繪示利用例如是纜線701、801之直接連接來串聯或並聯連接之電池。翻到第9圖，此處繪示客製化的纜線1002，纜線1002連接包括例如是電池模組1005之電池的貨櫃1004於中央的電纜總線1006。由於個別之連接件1008繪示形成單一個線，所以貨櫃1004可串聯或並聯。中央的電纜總線1006包括端1010，可連接於其他電源，例如是連接於另一組的貨櫃1004。

雖然貨櫃1004繪示成位在單一水平線上，纜線1002可與水平地或垂直地連接之貨櫃1004互連。在一實施例中，分接點1012可沿著電纜總線1006的長度隨意地選擇。舉例來說，於一實施例中，電纜總線1006包括柔韌絕緣體，且分接點1012可穿越絕緣體插入至電纜總線1006中的導體，類似於穿孔水龍頭(piercing tap)。於其他實施例中，電纜總線1006包括互連的模組，及分接點1012可做為一模組添加。

各貨櫃1004包括狀態板1014，顯示有關使用於電池模組1005中的電池技術的形式以及其性能特徵，例如是消耗的電量、電池模組1005的溫度及其他相關的資訊。於一實施例中，狀態板1014包括電化學顯示器，舉例為利用溫度感應條(temperature-responsive strip)顯示溫度。

上述的實施例的優點係為電池可在運輸工具移動時進行更換。舉例來說，當使用於靠近港口的船隻時，已充電的電池可經由當地的接駁船提供給船隻，甚至在船隻進入到擁擠的港口之前提供給船隻。在無須船隻進入到能夠處理船隻上所有的貨櫃之港口中的情況下，電池可進行更換。取而代之的是，電池更換係在更小的港口或甚至在例如是人工島嶼的航點處進行。人工島嶼係從不能建設性地使用於另一目的之電源取得的電力。

於一些實施例中，電池更換可在船隻移動時進行或其他停留在公海而非港口中時進行。在此些例子中，當電動船仍在海中時，電動船係遇上有已充電貨櫃電池的船隻。於一實施例中，此兩者接著更換貨櫃，或電動船接收額外的電池。

如第10圖中所示，可使用於地熱發電的許多地溫梯度(geothermal gradient)係發生在海上及遠離人口中心的地方。航行於海洋的船隻可使用此電源、停靠在離岸平台以替換電池組。

使用電池更換技術的另一個優點係它為能源產生及電力儲存兩者以及能源出口創造了地方經濟。接近赤道之許多較小的島鏈可受益於改善的電力基礎設施，此改善的電力基礎設施能夠支援貨櫃電池的充電站。

各個別的貨櫃應用不同的電池技術，例如是第9圖中所示之貨櫃1004。舉例來說，在一實施例中，包括於貨櫃中的電池的形式可為用於燃料電池之小模組化反應器(modular reactor)、再生氨電池(regenerative ammonia battery)、甲醇燃料電池(methanol fuel cell)、液態金屬電池(liquid-metal battery)、液態電解質液流電池(liquid electrolyte flow battery)、固態電池(solid-state battery)、及全釩氧化還原液流電池(vanadium redox battery)。使用貨櫃1004的優點為大槽體可使用以最大化能量儲存。如果儲存槽體可較大，許多形式的電池係改善性能，例如是液流電池。

第11圖繪示第9圖中所示之貨櫃1004的其中一者的牆1020的剖面圖。牆1020包括外部層1022，絕緣層1024貼附於外部層1022。在所示的實施例中，處理層1026附加至絕緣層1024。在適當的位置處，凹口1028係定義於處理層1026中，提供用以佈線之通道或提供用以固定硬體來穩固電池模組之附加的位置。第11圖中所繪示的剖面圖係基於清楚說明的目的而表示出層的厚度，並非意欲做為限制。舉例來說，於一些實施例中，處理層1026包括油漆層，所以它非常地薄。在其他實施例中，處理層1026包括阻燃材料，且因而更加的厚。於一實施例中，外部層1022包括貨櫃的鋼件。在至少一些實施例中，外部層1022亦由防水塗層(未繪示)覆蓋。

於一些實施例中，絕緣材料特別地配置於電池及貨物之間(舉例為分隔絕緣牆，或次框架本身可以絕緣材料製成)，可避免貨物受到電池產生的熱影響。

在一實施例中，凹口1028使用於熱管理系統。舉例來說，一組對流導引通道將利用凹口1028移動電池模組周圍的空間。在另一實施例中，冷卻液管線裝設於凹口1028中或處理層1026上，及冷卻液管線連接於電池模組，以有利於熱交換。

第12圖中繪示出一實施例的使用。在此實施例中，具有內部電池(未繪示)的貨櫃1030係使用做為可搬運電源，用於電動運輸工具或混合電動運輸工具，例如是車輛1032(包括電動汽車或混合動力車(hybrid car))或速克達(scooter)1034。其他潛在的接收裝置可為可攜式燈具、電動自行車、水泵或過濾系統，及許多其他應用。貨櫃1030藉由卡車1036或藉由例如是火車(未繪示)之另一適當的運送模式運送到充電地點。在許多位置中，廢棄的火車軌道可使用，以運送充電之貨櫃1030。貨櫃1030包括接線板(access panel)1038，包括適當的控制電路(未繪示)，以讓標準的插座1040設置於接線板上。插座1040的尺寸係不按照比例且繪示得較大。運輸工具利用充電纜線1042連接於插座1040。

在本實施例之另一使用(未直接繪示)中，具有內部電池的貨櫃係使用做為可搬運電源，用於貨櫃船上的機載海水淡化廠。在此實施例中，船隻的淡水需求可藉由船隻上的機載海水淡化廠滿足。在另一實施例中，海水淡化廠係為較大的規模，且不僅可提供淡水給船隻上消耗之用，亦提供給第三方使用者，例如是在港口區域中無法取得淡水的居民。在另一實施例中，船隻使用從太陽能板產生的額外電力來產生淡水。於再另一實施例中，鹽水(salt-water brine)使用做為貨櫃所使用之電池的媒介。此系統的一優點為淡水可在沒有可靠電力的地方(例如是從災難恢復的一區域中)產生，而無需在當地生態系統中傾倒大量的鹽水。

第13A及B圖繪示具有一或多個風力渦輪機1052之貨櫃1050的實施例，風力渦輪機1052設置於貨櫃1050中的凹槽1054中。如第13A圖中所示，凹槽可垂直於貨櫃1050的上部1056及下部1058，或者如第13B圖中所示，凹槽可平行於上部1056及下部1058，或者凹槽可任意地定向。然而，垂直或水平定向因它最大化貨櫃中之剩餘的可使用儲存空間而較佳。於一實施例中，貨櫃1050中的剩餘的儲存空間係使用於電池。於另一實施例中，剩餘的儲存空間係使用於貨物。雖然第13A及13B圖中所示的貨櫃係繪示成具有單一個渦輪機，然而貨櫃中可包括多個渦輪機。第13C圖繪示出組設於船隻上的一組貨櫃1060、1062、1064。根據堆疊貨櫃中之貨櫃的位置，風力渦輪機的最有效率方向可能不同。舉例來說，可接近甲板層的最低的貨櫃1060可受益於風力渦輪機。最低的貨櫃1060係定向在不同於位在貨櫃堆疊中之較高位置的貨櫃，因為貨櫃的位置不同，暴露於風中的程度不同(如箭頭w所示)。因此，中間的貨櫃1062可包括多個風力渦輪機1068，及最上面的貨櫃1064可包括風力渦輪機。部分的貨櫃包括風力渦輪機1068及包括太陽能板的貨櫃1069的組合。然而，無論配置為何，貨櫃將透過包括至少一渦輪機來舉例為提供電池組額外的冷卻而有利。

第13D圖繪示僅包括例如是風力渦輪機1065的電源之貨櫃1063的示意圖。在第13D圖中所示的實施例中，電源為一或多個風力渦輪機1065。於一些實施例中，多個風力渦輪機1065配置在貨櫃1063中。於其他實施例中，單一個渦輪機1067裝設在貨櫃1063中。僅包括電源之貨櫃1063係使用，以在船隻運輸途中產生電力。貨櫃1063分配電力至船隻或其他包括機載電池的貨櫃。貨櫃1063的優點係它將比包括電池或貨物以及發電機之其他貨櫃更輕。

於一些實施例中，除了太陽能板、風力渦輪機、地熱等之外，發電機可為另一種產生電力到電池(進而為電動機提供動力)的形式。舉例來說，在貨櫃電池已經從完全充電集體下降到預定閥值之後，汽油或柴油內燃機(或此些引擎組)可供電給發電機(或發電機組)，以擴展由貨櫃電池供電之船隻或任何運輸工具的範圍。此一發電機可亦由天然氣(舉例為來自LPG或LNG儲槽)、乙醇、或可輕易地儲存在像是慣例(traditional)或傳統(conventional)的運輸工具上之任何其他傳統的燃料做為燃料。當貨櫃電池耗盡或在耗盡的過程中，此些發電機可使用做為備用電源。根據電池組之充電狀態及馬達的電力需求，來自發電機的電力可主要送至電動馬達，且多餘的電力送至電池。

當電池到達其最低電量時，內燃機係觸發。內燃機經由充電電子設備驅動次馬達做為發電機，以保持電池的最低電量。因此，貨櫃電池可允許運輸工具以單純的電池之電動車操作，直到電池容量已經消耗到定義的位準。接著，如所說明，它可以開始以汽油引擎驅動發電機之串聯式混合設計(series hybrid design)的方式操作，而保持電池在最低電量或超過最低電量，以及提供電力到電動馬達。

第13E圖繪示具有適用於太陽能面板電池及至少一風力渦輪機1073之上部1071的區域結合適用於貨物或電池(未繪示)之區域的貨櫃1069之兩個範例實施例。在第一形式1069a中，風力渦輪機1073相對於貨櫃之上部1071實質上垂直定向。如第一形式之上視圖所示，風力渦輪機1073包括一列垂直配置的渦輪機，且貨櫃1069的剩餘區域係使用於電池存儲。在第二形式1069b中，風力渦輪機1073相對於貨櫃1069之上部1071平行定向。如第二形式的上視圖中所示，風力渦輪機1073在貨櫃1069的上部中形成一列，且貨櫃1069的剩餘內部區域係使用於電池存儲或貨物儲存。太陽能板覆蓋貨櫃1069的上部1071。

風力渦輪機及電池包含於例如是貨櫃1069之相同結構的結合的優點係渦輪機產生的空氣流動將冷卻具有電池的貨櫃1069。於一實施例中，貨櫃1069之電池隔間的牆包括散熱鰭片，以有助於電池隔間及渦輪機之間的熱交換。

第14A及14B圖繪示使用於貨櫃1070之一實施例中的伸縮輪的細節。如第14A圖之下視圖中所示，輪子1074一般係縮回貨櫃1070中而位在貨櫃的下部1072所形成的表面外。如第14B圖中所示，在貨櫃接近行駛表面1076時，輪子1074係展開。貨櫃1070接著利用它在表面1076上的輪子1074運送，以到達它的目的地，例如是充電站1078。為了導引貨櫃1070的充電埠1080與充電站1078對齊，訊號產生器1082係設置於充電站1078上且適合的接收器1084係設置於貨櫃1070上。於一實施例中，訊號產生器1082包括紅外線產生器。於一實施例中，貨櫃1070亦包括衛星地理定位訊號接收器及提供充電站1078的地理定位，及因而能夠描繪路徑(以箭頭p表示)給充電站1078。於至少部分的實施例中，貨櫃1070以自主自充電模式操作，如第14C圖中所示。貨櫃1070包括具有所需的感測器的電腦或控制器。感測器包括視聽感測器1086及其他的感測器1088，感測器1088例如是懸崖感測器(cliff sensors)、碰撞感測器(bump sensors)、壁式感測器(wall sensors)、及針對其輪子1074的編碼器。感測器1088確保充電埠1080與充電站(未繪示)對齊。電腦可接著控制輪子的運動以及貨櫃1070的加速及煞車。於一實施例中，貨櫃1070之邏輯控制藉由電腦與貨櫃1070之輪子1074通訊來處理，及不藉由貨櫃1070的機載電腦。於另一實施例中，貨櫃1070上的電腦係程式化，以在貨櫃1070為靜止時管理電池的充電及放電，及在貨櫃於入港時控制貨櫃1070的移動。

在一實施例中，輪子1074及自主運動邏輯係設置於底座1089上，底座1089運送貨櫃1070至它們的目的地。如此一來，貨櫃沒有不同於傳統的貨櫃。

第15A-15C圖繪示可固定於貨櫃1082的模組化的太陽能板1080的示意圖。模組化的太陽能板1080藉由卡合鎖固臂1086於角落配件1084來固定於標準的角落配件1084。角落配件1084從貨櫃1082的主框架延伸。鎖固臂1086具有開放及關閉配置，於一實施例中，它可卡合於角落配件1084上。在另一實施例中，太陽能板1080利用螺絲、旋鎖、或類似的緊固件(未繪示)鎖合於貨櫃1082上。太陽能板1080固定於固定之框架1090，包括支撐臂1091及鎖固臂1086。鎖固臂組件1086係繪示於第15C圖中做為可移動地固定太陽能板1080於框架1090之適當的手段。

第16A圖繪示太陽能板模組1092的上視圖。太陽能板模組1092包括具有下表面1100的底基板1094及至少一太陽能板1096，連接於位在太陽能板1096上的至少一電性的連接點1098。由於連接點1098位於太陽能板1096上，太陽能板1096可做為可替換的模組，可替換的模組可依照需求進行更替。第16A圖中所示的實施例繪示出四個連接點1098，在實質上矩形的底基板1094的各邊上有一個。再者，連接點1098可位於底基板1094(未繪示)上，取代如第16A圖中所示的從底基板1094突出。底基板1094包括模組角落配件1099，設計以連接標準貨櫃(未繪示)的角落配件。模組角落配件1099係設計，以可移除地固定於貨櫃，如下所說明。

太陽能板模組1092的側視圖係繪示於第16B圖中。從側視圖可看見底基板1094的厚度。底基板1094的厚度係於一實施例中為40 mm。於一實施例中，除了模組角落配件1099的高為118 mm之外，太陽能板模組1092的厚度亦為40 mm。

第16C圖繪示模組角落配件1099的詳細示意圖。如第16A圖中可見，太陽能板模組1092具有四個模組角落配件1099。不像大部分的標準之角落配件，各模組角落配件具有額外的下部孔洞1102。模組角落配件1099的上部孔洞1104適用於在升起太陽能板的期間使用。模組角落配件的下部孔洞1102適用於固定太陽能板模組於位在下方的具有鎖固工具(locking tools)之標準貨櫃，鎖固工具例如是旋鎖。於一實施例中，上部孔洞1104及下部孔洞1102為具有圓角的矩形形狀。此致使第16D圖中所示之具有工字梁形(I-Beam shape)的旋鎖1108在旋轉定位時卡合於模組角落配件1099的側邊1110。

於一實施例中，不同的孔洞配置係根據角落配件為上部的角落配件(例如是第1圖中之角落配件113)或下部的角落配件(例如是第1圖中之角落配件114)來決定。針對上部的角落配件而言，上部孔洞1104實質上為矩形及適用於做為堆疊孔洞。上部的角落配件之側邊孔洞係設計成防護孔洞(shield aperture)及體育場孔洞(stadium aperture)。防護孔洞對齊於貨櫃之短側邊，而體育場孔洞對齊於貨櫃的長側邊。對於下部的角落配件來說，堆疊孔洞係為下部孔洞1102，而取代上部孔洞1104，上部孔洞1104面對柱。於一些實施例中，上部的角落配件不包括下部孔洞1102，及下部的角落配件不包括上部孔洞1104。

第17圖繪示具有前門1122之貨櫃1120的另一實施例的上視圖。貨櫃包括電池模組1124，環繞內部牆1126。在此方式中，貨櫃1120包括內部儲存空間1128，提供大量的電池模組1124。

貨櫃的另一實施例之船用貨櫃1130係繪示於第18圖中。第18圖中繪示出兩種形式的船用貨櫃1130。各船用貨櫃1130至少包括空氣流動裝置，例如是風扇1132，耦接於馬達1134。如第18圖中所示，第一種形式包括一個風扇1132，而第二種形式包括兩個風扇1132。馬達1134耦接於電池1136。於一實施例中，電池1136轉而由太陽能板1138充電。

裝設於船隻1140上的船用貨櫃1130的側視圖係繪示於第19圖。船隻1140係於方向d1中移動。船用貨櫃1130設置於靠近船隻1140的端部1142之位置，使得風扇1132在方向d2中吹出空氣，而對船隻1140在方向d1中的移動有正面的貢獻。如從第19圖可知，船用貨櫃1130可包括儲存空間、電池、或其之組合。

第20圖繪示本發明的另一實施例。在此實施例中，補充電池1150可耦接於標準貨櫃1152。補充電池1150具有相同於標準貨櫃1152的寬度及長度。補充電池1150的高度更低，舉例為約30到31 cm。於一實施例中，補充電池1150的高度匹配於乾貨櫃(dry container)的高度及高櫃的高度之間的高度差。於一實施例中，補充電池1150可擴充，舉例為藉由耦接額外的補充電池模組(未繪示)。補充電池1150具有相同於此處所討論之貨櫃的角落配件1154。

第21圖繪示補充電池1150之一些應用，包括位在電動卡車、電動火車、及冷凍貨櫃上。在此些實施例中，有效載荷(payload)及補充電池1150之組合不超過卡車的高度限制。

於一實施例中，不同形式的補充電池1150係根據應用使用，各形式具有不同的重量。舉例來說，相較於使用在卡車的後部上，較重的補充電池1150可使用於火車上。當能量儲存媒介密度改變時，補充電池1150的重量亦改變。

揭露於此的本發明之詳細實施例僅為本發明之範例。本發明之範例可以數種方式及替代形式實施。圖式並不一定按照比例繪示，及某些特徵可能誇大或縮小，以呈現出特定實施例的細節、特徵、或元件。此處所揭露之特定的結構及功能性細節、尺寸、或形狀並非為限制的，但做為申請專利範圍之基礎，及用於教示此技術領域中具有相關知識者有關本發明實施例之所說明及所主張的特徵。許多變化、結合、調整、或等效者可在不脫離本發明的範疇下代替其元件。

上方詳細的說明本質上僅為範例，及不意欲限制成所說明的實施例或所說明的實施例之應用及使用。此處說明成「範例性(exemplary)」或「說明性(illustrative)」或「代表性(representative)」的任何應用或實施例不一定詮釋為比其他應用更好或更具優點。所有上述的應用係為提供以使此技術領域中具有通常知識者能夠製造或使用本揭露的實施例的範例性應用，及不意欲為限制本揭露之範圍。本揭露之範圍係由申請專利範圍所定義。

再者，不欲意受限於前述之技術領域、先前技術、發明內容、或實施方式所提出之任何明示或暗示的理論。亦理解的是，繪示在所附圖式中以及說明於實施方式中的特定裝置及製程係僅為定義於所附的申請專利範圍中之本發明概念的範例實施例。因此，除非申請專利範圍明確地陳述出例外，有關於此處所揭露的實施例的特定的尺寸及其他物理性質係不視為限制。綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:貨櫃上部、頂部框架部 101:上部前端框架軌道 102:貨櫃路側、路側框架部 103:上部邊側軌道 104:貨櫃前端、前端框架部 105:貨櫃下部、下部底板框架部 106:下部貨物通道端框架軌道 107,115:角落柱 108:上部貨物通道端框架軌道 109:貨櫃邊側、邊側框架部 110:貨櫃貨物通道端、貨物通道端框架部 111,112,113,114,207,1154:角落配件 116:下部邊側軌道 117:上部路側軌道 200:主隔間 201,202,203,210,212:次隔間 204,205:電性連接件 206:連接板 208:貨物通道門 209:貨物通道板 211:上部件 213:頂部板組件 214:次頂部組件 215:前端板 216:次前端板 217,226:下部底板 218:次底板 219:路側板 220:次路側板 221:貨櫃上部 222,225:貨物門邊界 223:邊側板 224:次邊側板 300:電源插座 301302,303,304,305,306:電性佈線 400:可充電電池 401:電源導管 402,403:電源插座 404:指定區域 500,501:太陽能板 502:光伏電池 503,504:支柱 505,508:板 506:轉軸 507:縱軸 600,601:貨櫃 602:電性正極端子 603:電性負極端子 700,701,801,802,1002:纜線 702,703,803,1004,1030,1050,1060,1062,1063,1064,1069,1070,1120:貨櫃 704,800:馬達 1005:電池模組 1006:電纜總線 1008:連接件 1010:端 1012:分接點 1014:狀態板 1020:牆 1022:外部層 1024:絕緣層 1026:處理層 1028:凹口 1032:車輛 1034:速克達 1036:卡車 1038:接線板 1040:插座 1042:充電纜線 1052,1065,1068,1073:風力渦輪機 1054:凹槽 1056:上部 1058:下部 1067:渦輪機 1069a:第一形式 1069b:第二形式 1071:上部 1072:下部 1074:輪子 1076:表面 1078:充電站 1080:充電埠 1081:太陽能板 1082:充電埠 1084:接收器 1085:角落配件 1086:視聽感測 1087:鎖固臂 1088:感測器 1089:底座 1090:框架 1091:支撐臂 1092:太陽能板模組 1094:底基板 1096:太陽能板 1099:模組角落配件 1100:下表面 1102:下部孔洞 1104:上部孔洞 1108:旋鎖 1110:側邊 1122:前門 1124:電池模組 1126:內部牆 1128:內部儲存空間 1130:船用貨櫃 1132:風扇 1134:馬達 1136:電池 1138:太陽能板 1140:船隻 1142:端部 1150:補充電池 1152:標準貨櫃 d1,d2:方向 p,w:箭頭

第1圖表示標準聯運貨櫃的代表性等角視圖。 第2圖表示繪示出用於貨物之主隔間及用於電池之次隔間的可充電貨櫃的代表性側視圖及前視圖。 第3圖表示繪示出電源插座之配置的可充電貨櫃的代表性等角視圖。 第4圖表示繪示出貨櫃之框架及用於電池的內部隔間之可充電貨櫃的代表性等角剖視圖(isometric cutaway view)。 第5圖表示具有在上升位置中之固定於頂部及側邊的太陽能板的可充電貨櫃的代表性等角視圖。 第6A-B圖表示在可充電貨櫃中之框架中的電源插座的配置的代表圖。 第7圖表示並聯於船隻之電力驅動系統之數個可充電貨櫃的代表圖。 第8圖表示串聯於船隻之電力驅動系統之數個可充電貨櫃的代表圖。

400:可充電電池

401:電源導管

402,403:電源插座

404:指定區域

Claims (20)

1. 一種適用於容納一電源之貨櫃，該貨櫃包括： 複數個框件，定義該貨櫃的複數個角落及側邊，其中該些框件定義一內部及一外部，該內部適用於容置該電源，該外部於該貨櫃所放置的一環境中處理； 至少一電源，位於該內部中；以及 複數個電性連接件，設置於該外部上； 其中該些電性連接件提供與該電源的連接。
2. 如請求項1所述之貨櫃，其中該些框件包括複數個側板及一貨櫃貨物通道端。
3. 如請求項1所述之貨櫃，其中複數個角落柱包括該貨櫃的各該角落的八個角落柱。
4. 如請求項1所述之貨櫃，其中一標準尺寸係為一ISO標準貨櫃尺寸。
5. 如請求項1所述之貨櫃，其中該些電性連接件係設置於一控制板上，該控制板固定於該貨櫃的該外部上。
6. 如請求項1所述之貨櫃，其中該至少一電源包括一可充電之電力儲存裝置。
7. 如請求項6所述之貨櫃，其中該電力儲存裝置包括用於複數個燃料電池的一模組化反應器(modular reactor)、一再生氨電池(regenerative ammonia battery)、一甲醇燃料電池(methanol fuel cell)、一液態金屬電池(liquid-metal battery)、一全釩氧化還原液流電池(vanadium redox battery)或其之一組合。
8. 如請求項1所述之貨櫃，更包括複數個纜線，具有複數個插座，其中該些纜線提供該貨櫃及一船隻之間的一連接。
9. 如請求項7所述之貨櫃，其中該貨櫃及該船隻之間的該連接係延伸至該船隻的推進系統。
10. 如請求項1所述之貨櫃，更包括至少一電源，電性連接於固定在該貨櫃的該內部的該至少一電源。
11. 如請求項10所述之貨櫃，其中該電源包括至少一太陽能板，固定於該貨櫃的該外部。
12. 如請求項10所述之貨櫃，其中該電源包括至少一風力渦輪機(wind turbine)，及其中該貨櫃的複數個相反側邊係對來自該貨櫃的該外部的氣流開放，以在該至少一風力渦輪機中產生運動。
13. 如請求項1所述之貨櫃，更包括一熱管理系統。
14. 如請求項13所述之貨櫃，其中該熱管理系統包括一組對流導引通道，以圍繞該至少一電源移動冷卻液。
15. 如請求項1所述之貨櫃，其中該些電性連接件適用於從固定於該貨櫃的內側的該至少一電源提供電力到複數個接收裝置。
16. 如請求項15所述之貨櫃，其中該些接收裝置包括一電動車、一速克達(scooter)、及一電動自行車。
17. 複數個電性連接之貨櫃，其中各該貨櫃包括： 複數個框件，定義該些貨櫃的複數個角落及側邊，該些框件定義一內部及一外部，該內部適用於容置一電源，該外部於該貨櫃所放置的一環境中處理； 一組角落柱，設置於該些角落的至少一者上； 至少一電源，固定於該貨櫃的該內部；以及 複數個電性連接件，沿著該貨櫃之該外部設置； 其中該貨櫃的該外部不超過一標準尺寸及其中該些電性連接件提供與該電源的連接。
18. 如請求項17所述之該些貨櫃，其中該個別之貨櫃係串聯。
19. 如請求項18所述之該些貨櫃，其中該個別之貨櫃係並聯。
20. 如請求項17所述之該些貨櫃，其中該些貨櫃提供電力至運載該貨櫃的一船隻。