WO2011061963A1 - 電動船 - Google Patents

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修一 羽田野
徹夫 原山
清重 伊藤
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アイティオー株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels

Definitions

  • the present invention relates to an electric ship. Specifically, the present invention relates to an electric ship obtained by electrifying a ship equipped with a gasoline engine or the like.
  • a so-called inboard / outboard motor or outboard motor equipped with a single engine and a propeller operated by the single engine is installed at a predetermined position at the rear of the ship in order to improve the maneuverability.
  • the inboard / outboard motor has an engine installed in the stern of the inboard and a drive unit that integrates a reduction gear, forward / reverse clutch, propeller, etc. is installed outside the stern plate. Further, the drive unit moves left and right, serves as a rudder, and is lifted up when moored or lifted.
  • the outboard motor is integrated with the engine, gear, shaft, screw, etc., and the direction can be changed around the axis, and the outboard motor itself becomes the rudder.
  • the engine for outboard motors is changing from a high-power 2-stroke gasoline engine to a 4-stroke gasoline engine with cleaner exhaust gas.
  • an extension case is provided as a member constituting the frame of the outboard motor, and the natural frequency of the extension case is set so that the engine has a maximum rotational speed.
  • the extension case is prevented from resonating during operation of the outboard motor, and noise transmitted to the outside, that is, noise generated by the outboard motor is reduced. It is written to do so.
  • inboard and outboard motors and outboard motors are equipped with an internal combustion engine using gasoline or the like, that is, a gasoline engine or the like.
  • gasoline prices fluctuate drastically and may rise suddenly, and fuel costs for driving ships will rise.
  • carbon dioxide is emitted from an inboard / outboard motor or a gasoline engine mounted on the outboard motor and the amount of emissions is large, an environmental problem is caused.
  • a conventional ship 101 equipped with a gasoline engine includes a gasoline engine outboard motor 102 attached to the stern and a fuel tank 103 containing gasoline.
  • the present invention has been developed in view of the above points, and an object thereof is to provide an electric ship with a good weight balance of components.
  • an electric ship is disposed on a substantially central axis connecting the bow and the stern while being electrically connected to the electric motor attached to the stern and the electric motor.
  • a battery box arranged in the same number on one side and the other side with a substantially central axis connecting the bow and stern as a boundary, and a control box electrically connected to the electric motor and the battery box.
  • the battery boxes are arranged on a substantially central axis connecting the bow and the stern, or the same number of battery boxes are arranged on one side and the other side of the general central axis connecting the bow and the stern. Balance.
  • the hull is composed of a main hull and left and right small hulls mounted on the left and right side surfaces of the main hull substantially parallel to the main hull, and the battery box includes the left and right small hulls. It can be arranged in.
  • substantially parallel to the main hull means “a substantially central axis connecting the bow and stern of the main hull and a substantially central axis connecting the bow and stern of the small hull”.
  • left and right mean “one side and the other side with a substantially central axis connecting the bow and stern of the main hull”.
  • the battery box and the control box are preferably waterproofed.
  • the battery box is disposed at a position closer to the electric motor than an axis crossing substantially the center of the substantially central axis connecting the bow and the stern, and the control box is an approximately central axis connecting the bow and the stern. It can be arranged on a line.
  • the electric motor is an electric outboard motor
  • one battery box is disposed on each of the one side and the other side with a substantially central axis connecting the bow and the stern as a boundary, and the hull.
  • one control box is arranged at a position closer to the bow than the battery box arranged at the approximate center of the hull.
  • the electric ship according to the present invention has a good weight balance of parts.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of the electric ship of the present invention.
  • an electric ship 1 of the present invention is a ship in which a gasoline engine outboard motor is removed and an electric outboard motor (an example of an electric motor) 2 is attached to the stern.
  • the electric ship 1 of the present invention includes a plurality of battery boxes 3 that are electrically connected to the electric outboard motor 2 and arranged in a line on a substantially central axis that connects the bow and stern of the hull 5.
  • the plurality of battery boxes 3 are electrically connected to each other by a cable 6.
  • at least one of the battery boxes 3 is used as an auxiliary machine.
  • the electric ship 1 of the present invention includes a control box 4 that is electrically connected to the electric outboard motor 2 and the battery box 3 via a cable 6.
  • the control box 4 is disposed between the electric outboard motor 2 and the battery box 3.
  • the plurality of battery boxes 3, the control box 4 and the cable 6 are waterproofed.
  • control box is electrically connected to the electric motor and the battery box
  • number of control boxes is not necessarily one, and may be two or more.
  • the plurality of battery boxes do not necessarily have to be arranged in a line on a substantially central axis that connects the bow and stern of the hull.
  • a single battery box may be provided on the boundary of the substantially central axis that connects the bow and stern of the hull.
  • the same number may be arranged in a row on one side and the other side of the hull, or may be arranged in a zigzag shape (in other words, in a staggered manner) with a substantially central axis connecting the bow and stern of the hull as a boundary.
  • the same number may be arranged on one side and the other side of one hull.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a second embodiment of the electric ship of the present invention.
  • the hull of the electric ship 1 of the present invention is composed of a main hull 5A and left and right small hulls 7 mounted on the left and right side surfaces of the main hull 5A substantially parallel to the main hull 5A.
  • the same number of battery boxes 3 are arranged in a row in the left and right hulls 7 respectively. That is, the same number of battery boxes 3 are arranged in a line on the small hull 7 on one side (left side) and the small hull 7 on the other side (right side) with a substantially central axis connecting the bow and stern of the main hull 5A as a boundary. Be placed. In the small hull 7, the plurality of battery boxes 3 are arranged on a substantially central axis connecting the bow and stern of the small hull 7.
  • the electric outboard motor 2 is attached to the stern of the main hull 5A, and the control box 4 is disposed in the vicinity of the electric outboard motor 2 of the main hull 5A.
  • the control box 4 is disposed between the electric outboard motor 2 and the battery box 3.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a third embodiment of the electric ship of the present invention.
  • the hull of the electric ship 1 of the present invention is composed of a main hull 5A and left and right small hulls 7 attached to the left and right side surfaces of the main hull 5A substantially in parallel with the main hull 5A.
  • the plurality of battery boxes 3 are arranged in the same number in the left and right hulls 7 in a row, and are arranged in a row on a substantially central axis connecting the bow and stern of the main hull 5A. In the small hull 7, the plurality of battery boxes 3 are arranged on a substantially central axis connecting the bow and stern of the small hull 7.
  • the electric outboard motor 2 is attached to the stern of the main hull 5A, and the control box 4 is disposed in the vicinity of the electric outboard motor 2 of the main hull 5A.
  • the control box 4 is disposed between the electric outboard motor 2 and the battery box 3.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a fourth embodiment of the electric ship of the present invention
  • FIG. 4 (a) is a schematic plan view of the electric ship of the present invention
  • FIG. It is a schematic sectional drawing in alignment with the AA of a).
  • the electric ship 1 of the present invention is a ship in which the gasoline engine outboard motor is removed and the electric outboard motor 2 is attached to the stern.
  • the electric ship 1 of the present invention is connected to the electric outboard motor 2 via a cable (not shown), and is more electrically connected to the outboard than the axis crossing substantially the center of the substantially central axis connecting the bow and the stern.
  • a first battery box 3 ⁇ / b> A and a second battery box 3 ⁇ / b> B disposed at a position close to the machine 2 are provided.
  • first battery box 3A and the second battery box 3B are respectively disposed on one side and the other side with a substantially central axis connecting the bow and the stern as a boundary.
  • the electric ship 1 of the present invention includes a third battery box 3 ⁇ / b> C disposed substantially in the center of the hull 5.
  • the third battery box 3C is used as an auxiliary machine.
  • the electric ship 1 of the present invention is electrically connected to the electric outboard motor 2 and the first to third battery boxes (3A, 3B, 3C), and is disposed on a substantially central axis connecting the bow and the stern.
  • the control box 4 is provided.
  • One control box 4 is disposed at a position closer to the bow than the third battery box 3 ⁇ / b> C disposed in the approximate center of the hull 5.
  • the first to third battery boxes (3A, 3B, 3C) and the control box 4 are waterproofed.
  • the battery box is disposed on the substantially central axis connecting the bow and the stern, or on the one side and the other side of the substantially central axis connecting the bow and the stern. Since the same number is arranged in each, a basic balance can be achieved.

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Abstract

　部品の重量バランスが良い電動船を提供する。船尾に取付けられた電動モータと、電動モータに電気的に接続されると共に、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置されるか、もしくは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ同数配置された電池ボックスと、電動モータおよび電池ボックスに電気的に接続された制御ボックスとを備える電動船。船体が、主船体と、主船体の左右の側面にそれぞれ主船体と略平行に取付けられた左右の小船体とで構成され、電池ボックスは、左右の小船体に配置される。

Description

電動船
　本発明は電動船に関する。詳しくは、ガソリンエンジン等を搭載した船舶を電動化して得られた電動船に係るものである。
　ボートなどの小型船舶を推進させる場合、操船性の向上などのため、単エンジンと単エンジンによって稼働するプロペラとを備える、いわゆる船内外機や船外機を、船舶後部の所定位置に設置する。
　船内外機は、エンジンを船内船尾部に設置し、減速歯車、前後進クラッチ、プロペラ等を一体化したドライブユニットを船尾板より外部に設置した方式となっている。また、ドライブユニットは、左右に動き、舵としての役目も果たすと共に、係留時、上架時には、上にはね上げられるようになっている。
　また、船外機は、エンジン、ギア、シャフト、スクリュー等が一体となっており、軸を中心にして方向を変えられ、船外機自体が舵となる。また、船外機のエンジンは、高出力な２ストロークガソリンエンジンから、排出ガスのよりきれいな４ストロークガソリンエンジンに転換しつつある。
　また、船外機が発する騒音の低減を目指して、例えば特許文献１には、船外機のフレームを構成する部材としてエクステンションケースを備えると共に、エクステンションケースの固有振動数を、エンジンが最高回転数で運転されるときに生じる振動数よりも高い値に設定することで、船外機の運転時にエクステンションケースが共振することを防止し、外部に伝播される騒音すなわち船外機が発する騒音を低減する旨が記載されている。
特開２００６－７９４３号公報
　しかしながら、船内外機や船外機は、ガソリン等を使用した内燃機関、すなわちガソリンエンジン等を搭載している。また、ガソリンは、その価格の変動が激しく、急に高騰する場合もあり、船舶を駆動する燃料費が高騰してしまう。また、船内外機や船外機に搭載したガソリンエンジン等から二酸化炭素が排出され、排出量が多いと、環境問題を引き起こす。
　そこで、動力源として電動モータを備えた、船内外機または船外機を船舶に設置することが考えられる。
　しかし、電動モータを備えた船内外機または船外機を船舶に設置する場合、ガソリンエンジン等を備えた船内外機または船外機よりも、船内外機または船外機以外の部品例えば電池の重量が大きいので、部品の配置が悪いと、船舶の重量バランスを崩し、安定して航行できない。
　なお、図５に示すように、従来のガソリンエンジン搭載の船舶１０１は、船尾に取付けられたガソリンエンジン船外機１０２と、ガソリンを収容した燃料タンク１０３とを備える。
　本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、部品の重量バランスが良い電動船を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明の電動船は、船尾に取付けられた電動モータと、該電動モータに電気的に接続されると共に、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置されるか、もしくは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ同数配置された電池ボックスと、前記電動モータおよび前記電池ボックスに電気的に接続された制御ボックスとを備える。
　ここで、電池ボックスが、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置されるか、もしくは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ同数配置されるので、基本的なバランスをとることができる。
　また、本発明の電動船において、船体が、主船体と、主船体の左右の側面にそれぞれ主船体と略平行に取付けられた左右の小船体とで構成され、電池ボックスは、左右の小船体に配置されることとすることができる。
　ここで「主船体と略平行」とは、「主船体の船首と船尾を結ぶ略中央軸線と、小船体の船首と船尾を結ぶ略中央軸線とが略平行である」という意味である。
　また、ここで「左右」とは、「主船体の船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にした、一方の側と他方の側」を意味する。
　また、本発明の電動船において、電池ボックスおよび制御ボックスが防水加工されている事が好ましい。
　また、本発明の電動船において、電池ボックスは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線の略中央を横切る軸線よりも電動モータに近い位置に配置され、制御ボックスは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置されることとすることができる。
　また、本発明の電動船において、電動モータは電動船外機であり、電池ボックスは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ１つ配置されると共に、船体の略中央に１つ配置され、制御ボックスは、船体の略中央に配置された電池ボックスよりも船首に近い位置に１つ配置されることが好ましい。
　本発明に係る電動船は、部品の重量バランスが良い。
本発明の電動船の第１の実施態様を示す概略図である。 本発明の電動船の第２の実施態様を示す概略図である。 本発明の電動船の第３の実施態様を示す概略図である。 本発明の電動船の第４の実施態様を示す概略図である。 従来のガソリンエンジン搭載の船舶を示す概略図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
　図１は、本発明の電動船の第１の実施態様を示す概略図である。
　図１において、本発明の電動船１は、ガソリンエンジン船外機を取外して電動船外機（電動モータの一例である。）２が船尾に取付けられた船舶である。
　また、本発明の電動船１は、電動船外機２に電気的に接続されると共に、船体５の船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に一列に配置された複数の電池ボックス３を備える。
　また、複数の電池ボックス３は互いにケーブル６で電気的に接続されている。
　また、複数の電池ボックス３のうち、少なくとも１つが補機として用いられる。
　また、本発明の電動船１は、電動船外機２および電池ボックス３にケーブル６を介して電気的に接続された制御ボックス４を備える。
　また、制御ボックス４は、電動船外機２と電池ボックス３の間に配置されている。
　また、複数の電池ボックス３、制御ボックス４およびケーブル６は、防水加工されている。
　ここで、制御ボックスが、電動モータおよび電池ボックスに電気的に接続されていれば、制御ボックスは必ずしも１つでなくてもよく、２つ以上であってもよい。
　また、複数の電池ボックスは、必ずしも船体の船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に一列に配置されていなくてもよく、例えば、船体の船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして、一つの船体内の一方側と他方側にそれぞれ一列に同数配置されてもよいし、また、船体の船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして、ジグザグ状に（換言すれば、互い違いに）、一つの船体内の一方側と他方側にそれぞれ同数配置されてもよい。
　図２は、本発明の電動船の第２の実施態様を示す概略図である。
　図２において、本発明の電動船１の船体は、主船体５Ａと、主船体５Ａの左右の側面にそれぞれ主船体５Ａと略平行に取付けられた左右の小船体７とで構成される。
　また、複数の電池ボックス３は、左右の小船体７にそれぞれ一列に同数配置される。すなわち、複数の電池ボックス３は、主船体５Ａの船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして、一方側（左側）の小船体７と他方側（右側）の小船体７にそれぞれ一列に同数配置される。
　また、小船体７において、複数の電池ボックス３は、小船体７の船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置される。
　また、主船体５Ａの船尾に電動船外機２が取付けられ、制御ボックス４が主船体５Ａの電動船外機２付近に配置されている。
　また、制御ボックス４は、電動船外機２と電池ボックス３の間に配置されている。
　図３は、本発明の電動船の第３の実施態様を示す概略図である。
　図３において、本発明の電動船１の船体は、主船体５Ａと、主船体５Ａの左右の側面にそれぞれ主船体５Ａと略平行に取付けられた左右の小船体７とで構成される。
　また、複数の電池ボックス３は、左右の小船体７にそれぞれ一列に同数配置されると共に、主船体５Ａの船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に一列に配置される。
　また、小船体７において、複数の電池ボックス３は、小船体７の船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置される。
　また、主船体５Ａの船尾に電動船外機２が取付けられ、制御ボックス４が主船体５Ａの電動船外機２付近に配置されている。
　また、制御ボックス４は、電動船外機２と電池ボックス３の間に配置されている。
　図４は、本発明の電動船の第４の実施態様を示す概略図であり、図４（ａ）は本発明の電動船の概略平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ－Ａ線に沿った概略断面図である。
　図４において、本発明の電動船１は、ガソリンエンジン船外機を取外して電動船外機２が船尾に取付けられた船舶である。
　また、本発明の電動船１は、電動船外機２とケーブル（図示せず。）を介して接続されると共に、船首と船尾を結ぶ略中央軸線の略中央を横切る軸線よりも電動船外機２に近い位置に配置された、第１の電池ボックス３Ａおよび第２の電池ボックス３Ｂを備える。
　また、第１の電池ボックス３Ａおよび第２の電池ボックス３Ｂは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ１つ配置されている。
　また、本発明の電動船１は、船体５の略中央に配置された第３の電池ボックス３Ｃを備える。なお、この場合、第３の電池ボックス３Ｃが補機として用いられる。
　また、本発明の電動船１は、電動船外機２および第１～３の電池ボックス（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）と電気的に接続されると共に、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置された制御ボックス４を備える。制御ボックス４は、船体５の略中央に配置された第３の電池ボックス３Ｃよりも船首に近い位置に１つ配置されている。
　また、第１～３の電池ボックス（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）、および、制御ボックス４は防水加工されている。
　以上のように、本発明の電動船は、電池ボックスが、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置されるか、もしくは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ同数配置されるので、基本的なバランスをとることができる。
　よって、電動化されても部品の重量バランスが良い。従って、電動化されても効率的な航行が可能となる。
　また、電動船外機、電池ボックスおよび制御ボックスは、パッケージングされているので、重量バランスを考慮して部品の配置を行なうことができる。
　　　１　　電動船
　　　２　　電動船外機
　　　３　　電池ボックス
　　　３Ａ　第１の電池ボックス
　　　３Ｂ　第２の電池ボックス
　　　３Ｃ　第３の電池ボックス
　　　４　　制御ボックス
　　　５　　船体
　　　５Ａ　主船体
　　　６　　ケーブル
　　　７　　小船体

Claims (5)

  1. 　船尾に取付けられた電動モータと、
    　該電動モータに電気的に接続されると共に、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置されるか、もしくは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ同数配置された電池ボックスと、
    　前記電動モータおよび前記電池ボックスに電気的に接続された制御ボックスとを備える
    　電動船。
  2. 　船体が、主船体と、該主船体の左右の側面にそれぞれ該主船体と略平行に取付けられた左右の小船体とで構成され、
    　前記電池ボックスは、該左右の小船体に配置された
    　請求項１に記載の電動船。
  3. 　前記電池ボックスおよび前記制御ボックスが防水加工された
    　請求項１に記載の電動船。
  4. 　前記電池ボックスは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線の略中央を横切る軸線よりも前記電動モータに近い位置に配置され、
    　前記制御ボックスは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線上に配置された
    　請求項１に記載の電動船。
  5. 　前記電動モータは電動船外機であり、
    　電池ボックスは、船首と船尾を結ぶ略中央軸線を境にして一方側と他方側にそれぞれ１つ配置されると共に、船体の略中央に１つ配置され、
    　前記制御ボックスは、船体の略中央に配置された電池ボックスよりも船首に近い位置に１つ配置された
    　請求項１に記載の電動船。
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