船舶的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種不但在靠岸時(shí)而且在航行時(shí)也抑制基于船舶整體所需要的化石燃料等的能量總量、實(shí)現(xiàn)節(jié)能化的船舶。船舶(1)具有將供電線網(wǎng)(3)及信號(hào)線網(wǎng)(4)分成組而構(gòu)建的多個(gè)子系統(tǒng)(10)，子系統(tǒng)(10)由與駕駛臺(tái)的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的駕駛臺(tái)系子系統(tǒng)(10a)、與機(jī)械室的推進(jìn)機(jī)器相對(duì)應(yīng)的推進(jìn)系子系統(tǒng)(10b)、與設(shè)置于甲板的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的甲板系子系統(tǒng)(10c)、與進(jìn)行壓載的機(jī)器及設(shè)置于船艙的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的壓載貨物系子系統(tǒng)(10d)以及與通信機(jī)器相對(duì)應(yīng)的信息處理系子系統(tǒng)(10e)中的至少2個(gè)構(gòu)成，子系統(tǒng)(10)分別具有蓄電池(5)及智能儀表(6)，而且，分別連結(jié)至微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)(2)，微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)(2)檢測(cè)多個(gè)子系統(tǒng)(10)的消耗電力量，并在子系統(tǒng)之間控制電力的交接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】船舶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能化并抑制燃料消耗量的船舶。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，散裝貨船或油輪等船舶，具有用于得到推進(jìn)力的大型柴油機(jī)(主機(jī))和作為進(jìn)行船內(nèi)電源等的發(fā)電的發(fā)電機(jī)的中型柴油機(jī)(輔機(jī))。近年來(lái)，這些船舶，由于化石燃料的高漲和廢氣限制等問(wèn)題，要求節(jié)能化及燃料消耗量的抑制。例如，公開(kāi)了這樣的方法:在船舶靠岸于碼頭而進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)，將在港灣進(jìn)行裝卸作業(yè)的起重機(jī)等的再生能量作為船舶的船內(nèi)電力而供給(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。通過(guò)該構(gòu)成，船舶能夠抑制靠岸時(shí)的發(fā)電機(jī)等的燃料消耗量。
[0003]另外，還公開(kāi)了這樣的方法:船舶從陸地電輸送供給設(shè)備經(jīng)由設(shè)置于船舶上的陸地電接受供給設(shè)備而將電調(diào)入作為船內(nèi)電力(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。在這種情況下，船舶能夠由該設(shè)備供應(yīng)靠岸時(shí)的全部的電力。
[0004]然而，上述的船舶具有在航行時(shí)需要與現(xiàn)有技術(shù)同樣的能量(化石燃料等)這一問(wèn)題。即，船舶的海上的廢氣的排出量和化石燃料的消耗量等未被改善。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-115009號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009-67302號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題而做出的，其目的在于，提供一種不但在靠岸時(shí)而且在航行時(shí)也抑制基于船舶整體所需要的化石燃料的能量總量、實(shí)現(xiàn)節(jié)能化的船舶。
[0007]用于解決課題的方案
用于達(dá)成上述的目的的本發(fā)明所涉及的船舶的特征在于，在船舶中，所述船舶具有將供電線網(wǎng)及用于信息傳遞的信號(hào)線網(wǎng)分成多個(gè)組而構(gòu)建的多個(gè)子系統(tǒng)，所述多個(gè)子系統(tǒng)由與駕駛臺(tái)的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的駕駛臺(tái)系子系統(tǒng)、與機(jī)械室的推進(jìn)機(jī)器相對(duì)應(yīng)的推進(jìn)系子系統(tǒng)、與設(shè)置于甲板的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的甲板系子系統(tǒng)、與進(jìn)行壓載的機(jī)器及設(shè)置于船艙的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的壓載貨物系子系統(tǒng)以及與通信機(jī)器相對(duì)應(yīng)的信息處理系子系統(tǒng)中的至少2個(gè)構(gòu)成，所述多個(gè)子系統(tǒng)分別具有蓄電池及智能儀表，而且，分別連結(jié)至微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)，所述微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)具有檢測(cè)多個(gè)所述子系統(tǒng)的消耗電力量且在所述子系統(tǒng)之間控制電力的交接的構(gòu)成。
[0008]通過(guò)該構(gòu)成，從而能夠填補(bǔ)各子系統(tǒng)之間的電力的供求差距而使消耗電力量平均化。因此，能夠作為船舶整體而抑制消耗電力量并實(shí)現(xiàn)節(jié)能化。
[0009]在上述的船舶中，其特征在于，在所述微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)，連接有發(fā)電裝置。通過(guò)該構(gòu)成，從而能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電裝置的多樣化及分散型電源。因此，能夠分散例如事故等引起的電源喪失的風(fēng)險(xiǎn)。
[0010]在上述的船舶中，其特征在于，所述發(fā)電裝置是太陽(yáng)光發(fā)電裝置、風(fēng)力發(fā)電裝置、燃料電池、柴油發(fā)電機(jī)、動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)、渦輪式發(fā)電機(jī)或軸發(fā)電機(jī)中的至少I(mǎi)個(gè)。通過(guò)該構(gòu)成，從而能夠進(jìn)一步抑制電源喪失的風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)?，能夠?qū)⒂砂l(fā)電裝置發(fā)電的電蓄電于設(shè)置在各子系統(tǒng)的蓄電池中。
[0011]在上述的船舶中，其特征在于，具有這樣的構(gòu)成:在所述船舶靠岸于碼頭的情況下，所述微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)從設(shè)置于所述碼頭的陸地電輸送供給設(shè)備經(jīng)由設(shè)置于船舶上的陸地電接受供給設(shè)備而接受電力的供給，送電至所述蓄電池。通過(guò)該構(gòu)成，從而在船舶靠岸于碼頭時(shí)，能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)的蓄電池進(jìn)行充電，能夠抑制船舶的化石燃料等的使用量。
[0012]在上述的船舶中，其特征在于，所述推進(jìn)系子系統(tǒng)或所述甲板系子系統(tǒng)具有使機(jī)器動(dòng)作的電動(dòng)液壓致動(dòng)器和將電力供給至所述電動(dòng)液壓致動(dòng)器的電線。通過(guò)該構(gòu)成，從而不需要現(xiàn)有的液壓機(jī)器、液壓配管及液壓配管工程。另外，電動(dòng)液壓致動(dòng)器不必像液壓泵那樣始終可動(dòng)。而且，該電動(dòng)液壓致動(dòng)器，在可動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在不可動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止，因而與現(xiàn)有的液壓機(jī)器相比，能夠抑制消耗能量。
[0013]在上述的船舶中，其特征在于，所述船舶是具有由所述發(fā)電裝置、所述蓄電池及電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的主機(jī)的電推進(jìn)船。通過(guò)該構(gòu)成，從而能夠進(jìn)行不使用化石燃料的船舶的航行。這是因?yàn)?，能夠自由地組合并采用各種發(fā)電裝置。
[0014]發(fā)明效果
依據(jù)本發(fā)明所涉及的船舶，能夠提供一種不但在靠岸時(shí)而且在航行時(shí)也抑制基于船舶整體所消耗的化石燃料等的能量總量而實(shí)現(xiàn)節(jié)能化的船舶。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是示出本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式的船舶的概念的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下，參照附圖，同時(shí)，對(duì)本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式的船舶進(jìn)行說(shuō)明。在圖1中，示出本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式的船舶I的概念。船舶I具有微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)(以下，稱(chēng)為控制系統(tǒng))2、與駕駛臺(tái)的機(jī)器8相對(duì)應(yīng)的駕駛臺(tái)系子系統(tǒng)10a、與用于機(jī)械室的推進(jìn)等的機(jī)器8相對(duì)應(yīng)的推進(jìn)系子系統(tǒng)10b、與設(shè)置于甲板的機(jī)器8相對(duì)應(yīng)的甲板系子系統(tǒng)10c、與進(jìn)行壓載的機(jī)器8及設(shè)置于船艙的機(jī)器8相對(duì)應(yīng)的壓載貨物系子系統(tǒng)IOd以及與用于通信的機(jī)器8相對(duì)應(yīng)的信息處理系子系統(tǒng)IOe (以下，總稱(chēng)為子系統(tǒng)10)的這5個(gè)子系統(tǒng)10。
[0017]該子系統(tǒng)10分別具有供電線網(wǎng)3及信號(hào)線網(wǎng)4。在該供電線網(wǎng)3及信號(hào)線網(wǎng)4，分別連接有蓄電池5、智能儀表6及各種機(jī)器8。該蓄電池5連接至各子系統(tǒng)10，構(gòu)成為將電力供給至對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)10內(nèi)的機(jī)器8。另外，智能儀表6由具有數(shù)據(jù)通信功能的電力量計(jì)構(gòu)成。因此，智能儀表6能夠?qū)崟r(shí)地計(jì)測(cè)由各個(gè)子系統(tǒng)10使用的電力量并發(fā)送至控制系統(tǒng)2。
[0018]在此，也可以將多個(gè)蓄電池5連接至控制系統(tǒng)2。另外，也可以構(gòu)成為，在船舶I靠岸時(shí)，控制系統(tǒng)2從設(shè)置于碼頭的陸地電輸送供給設(shè)備11經(jīng)由設(shè)置于船舶上的陸地電接受供給設(shè)備12而接受電供給。此外，13表示連接電源電纜的連接器。[0019]接著，對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。首先，駕駛臺(tái)系子系統(tǒng)10a，在供電線網(wǎng)3及信號(hào)線網(wǎng)4，除了蓄電池5及智能儀表6以外，作為機(jī)器8，連接有例如駕駛艙控制臺(tái)、壓載貨物控制臺(tái)、甲板機(jī)器控制臺(tái)及各種傳感器等。即，一直以來(lái)，以配置于船橋的裝置為中心而構(gòu)建船橋系子系統(tǒng)10a。
[0020]推進(jìn)系子系統(tǒng)10b，在供電線網(wǎng)3及信號(hào)線網(wǎng)4，作為機(jī)器8而連接有電推進(jìn)系統(tǒng)、輔助推進(jìn)系統(tǒng)及駕駛系統(tǒng)等。即，一直以來(lái)，以配置于機(jī)械室的裝置為中心而構(gòu)建推進(jìn)系子系統(tǒng)10b。此外，代替電推進(jìn)系統(tǒng)，在搭載與現(xiàn)有技術(shù)同樣的柴油機(jī)的主機(jī)的船舶的情況下，將柴油機(jī)的控制裝置等作為機(jī)器8而連接。
[0021]同樣地，甲板系子系統(tǒng)10c，在供電線網(wǎng)3及信號(hào)線網(wǎng)4，作為機(jī)器8而連接有甲板起重機(jī)、絞盤(pán)及絞車(chē)等。另外，壓載貨物系子系統(tǒng)10d，在供電線網(wǎng)3及信號(hào)線網(wǎng)4，作為機(jī)器8而連接有艙口蓋的開(kāi)閉裝置、壓載泵及壓載水處理系統(tǒng)等。而且，信息處理系子系統(tǒng)10e，在供電線網(wǎng)3及信號(hào)線網(wǎng)4，作為機(jī)器8而連接有通信用天線裝置、空調(diào)、電燈、個(gè)人電腦及居住區(qū)的電源等。
[0022]此外，船舶I具有連接至控制系統(tǒng)2的發(fā)電裝置7。該發(fā)電裝置7，期望與子系統(tǒng)10同樣地連接有蓄電池5及智能儀表6。在此，發(fā)電裝置7能夠由例如太陽(yáng)光發(fā)電用的太陽(yáng)能電池面板(太陽(yáng)光發(fā)電裝置)、風(fēng)力發(fā)電用的風(fēng)車(chē)(風(fēng)力發(fā)電裝置)、燃料電池、柴油發(fā)電機(jī)、廢氣排熱回收型發(fā)電機(jī)(動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)、渦輪式發(fā)電機(jī)等)或軸發(fā)電機(jī)等的至少I(mǎi)個(gè)構(gòu)成。
[0023]接著，對(duì)船舶I中的電力供給的控制進(jìn)行說(shuō)明。首先，微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)2以這樣的方式控制:從各子系統(tǒng)10的智能儀表6收集并蓄積連接至各子系統(tǒng)10的蓄電池5的余量及機(jī)器8的電使用量的信息，基于該信息而在多個(gè)子系統(tǒng)10之間通用電力。該控制系統(tǒng)2的控制能夠構(gòu)建為，通過(guò)例如程序而對(duì)多個(gè)子系統(tǒng)10分別進(jìn)行加權(quán)，決定優(yōu)先地供給電力的子系統(tǒng)10。在此，還能夠?qū)⒊绦驑?gòu)建為，在例如船舶I的航行中或停泊中等，根據(jù)船舶I的狀況而變更應(yīng)該優(yōu)先電力供給的子系統(tǒng)10。另外，還能夠構(gòu)成為，利用物理的電路，由反相器等檢測(cè)各子系統(tǒng)10之間的電壓差并平均化。
[0024]另一方面，控制系統(tǒng)2還能夠進(jìn)行這樣的控制:從發(fā)電裝置7的智能儀表6實(shí)時(shí)地收集并蓄積蓄電池5的余量及發(fā)電量的信息，基于該信息而將電力從發(fā)電裝置7或該蓄電池5供給至各子系統(tǒng)10。另外，控制系統(tǒng)2還能夠進(jìn)行這樣的控制:在船舶I靠岸時(shí)，基于上述的信息而從設(shè)置于碼頭的陸地電輸送供給設(shè)備11經(jīng)由設(shè)置于船舶上的陸地電接受供給設(shè)備12而將電力供給至各子系統(tǒng)10。
[0025]能夠通過(guò)上述的構(gòu)成而得到以下的作用效果。第1，能夠通過(guò)設(shè)置微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)2的構(gòu)成而填補(bǔ)各子系統(tǒng)10之間的電力的供求差距而使消耗電力量平均化。因此，能夠作為船舶I整體而抑制消耗電力量。
[0026]第2，能夠通過(guò)將船舶I所使用的機(jī)器8區(qū)分為多個(gè)子系統(tǒng)10的構(gòu)成而將在市區(qū)開(kāi)始適用的智能電網(wǎng)的控制方法及控制程序容易地適用于船舶I。因此，能夠有效率地進(jìn)行控制系統(tǒng)2的改善。此外，將通過(guò)船舶I而得到的電力供給的控制方法等的見(jiàn)解適用于市區(qū)的智能電網(wǎng)也變得容易。
[0027]第3，能夠通過(guò)該船舶I的構(gòu)成而實(shí)現(xiàn)發(fā)電裝置7的多樣化及分散型電源。即，船舶I通過(guò)控制系統(tǒng)2的設(shè)置，從而能夠容易地追加連接與船舶I的供電線網(wǎng)3不同的種類(lèi)的發(fā)電裝置7，能夠從各個(gè)發(fā)電裝置7有效率地接受電力的供給。因此，能夠分散例如事故等引起的電源喪失的風(fēng)險(xiǎn)。
[0028]本發(fā)明的船舶1，除了上述之外，還能夠附加以下的構(gòu)成。第1，推進(jìn)系子系統(tǒng)IOb及甲板系子系統(tǒng)10c，能夠構(gòu)成為，不具有液壓機(jī)器而具有用于使機(jī)器8動(dòng)作的電動(dòng)液壓致動(dòng)器。能夠通過(guò)不使用該液壓機(jī)器的構(gòu)成而抑制船舶I的消耗電力量。這是因?yàn)?，未使用始終運(yùn)轉(zhuǎn)而持續(xù)消耗電力的液壓泵等。另外，通過(guò)不使用液壓機(jī)器的構(gòu)成，從而不需要液壓配管及液壓配管工程。
[0029]此外，該電動(dòng)液壓致動(dòng)器，能夠代替在現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)中必須的控制閥(方向控制閥、流量控制閥、壓力控制閥、伺服閥)而將具備控制功能的液壓泵和伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)置于致動(dòng)器并直接驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。能夠通過(guò)該伺服電動(dòng)機(jī)的正反旋轉(zhuǎn)的控制而控制電動(dòng)液壓致動(dòng)器的汽缸的前進(jìn)及后退，與現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)相比而能夠以高精度進(jìn)行節(jié)能控制。
[0030]第2，能夠作為將用于得到船舶I的推進(jìn)力的主機(jī)從大型柴油機(jī)變更為電動(dòng)機(jī)的電推進(jìn)船。通過(guò)該構(gòu)成，從而能夠進(jìn)行進(jìn)一步抑制化石燃料的使用的船舶I的航行。這是因?yàn)?，能夠自由地組合并采用各種發(fā)電裝置。
[0031]第3，能夠在船舶I設(shè)置用于接受風(fēng)而得到推進(jìn)力的帆，而且，在該帆的表面，作為發(fā)電裝置7而設(shè)置多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊。能夠通過(guò)該構(gòu)成而實(shí)現(xiàn)船舶I的節(jié)能化。在此，太陽(yáng)能電池模塊，能夠作為發(fā)電裝置7而連接有蓄電池5及智能儀表6，而且，連接至微電網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)2。
[0032]同樣地，也可以在上甲板及居住區(qū)的外壁等設(shè)置太陽(yáng)能電池模塊。該構(gòu)成使得船舶I中的發(fā)電量提高，因而能夠使搭載于船舶I的燃料罐小容量化。即，能夠增加能夠搭載的裝貨的量。
[0033]第4，船舶I能夠構(gòu)成為，在靠岸時(shí)從集裝箱碼頭等的供電設(shè)備供電至多個(gè)蓄電池
5。能夠通過(guò)該構(gòu)成而抑制船舶I的化石燃料的消耗量。
[0034]符號(hào)說(shuō)明
1船舶
2微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)(控制系統(tǒng))
3供電線網(wǎng)
4信號(hào)線網(wǎng)
5蓄電池
6智能儀表
7發(fā)電裝置
8機(jī)器
10子系統(tǒng)
IOa駕駛臺(tái)系子系統(tǒng) IOb推進(jìn)系子系統(tǒng) IOc甲板系子系統(tǒng) IOd壓載貨物系子系統(tǒng) IOe信息處理系子系統(tǒng)
11陸地電輸送供給設(shè)備12陸地電接受供給設(shè)備
13連接器
【權(quán)利要求】
1.一種船舶，其特征在于， 在船舶中，所述船舶具有將供電線網(wǎng)及用于信息傳遞的信號(hào)線網(wǎng)分成多個(gè)組而構(gòu)建的多個(gè)子系統(tǒng)， 所述多個(gè)子系統(tǒng)由與駕駛臺(tái)的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的駕駛臺(tái)系子系統(tǒng)、與機(jī)械室的推進(jìn)機(jī)器相對(duì)應(yīng)的推進(jìn)系子系統(tǒng)、與設(shè)置于甲板的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的甲板系子系統(tǒng)、與進(jìn)行壓載的機(jī)器和設(shè)置于船艙的機(jī)器相對(duì)應(yīng)的壓載貨物系子系統(tǒng)以及與通信機(jī)器相對(duì)應(yīng)的信息處理系子系統(tǒng)中的至少2個(gè)構(gòu)成， 所述多個(gè)子系統(tǒng)分別具有蓄電池及智能儀表，而且分別連結(jié)至微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)，所述微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)具有檢測(cè)多個(gè)所述子系統(tǒng)的消耗電力量且在所述子系統(tǒng)之間控制電力的交接的構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶，其特征在于，在所述微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)，連接有發(fā)電 裝直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶，其特征在于，所述發(fā)電裝置是太陽(yáng)光發(fā)電裝置、風(fēng)力發(fā)電裝置、燃料電池、柴油發(fā)電機(jī)、動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)、渦輪式發(fā)電機(jī)或軸發(fā)電機(jī)中的至少I(mǎi)個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的船舶，其特征在于，具有這樣的構(gòu)成:在所述船舶靠岸于碼頭的情況下，所述微電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)從設(shè)置于所述碼頭的陸地電輸送供給設(shè)備經(jīng)由設(shè)置于船舶上的陸地電接受供給設(shè)備而接受電力的供給，送電至所述蓄電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的船舶，其特征在于，所述推進(jìn)系子系統(tǒng)或所述甲板系子系統(tǒng)具有使機(jī)器動(dòng)作的電動(dòng)液壓致動(dòng)器和將電力供給至所述電動(dòng)液壓致動(dòng)器的電線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的船舶，其特征在于，所述船舶是具有由所述發(fā)電裝置、所述蓄電池及電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的主機(jī)的電推進(jìn)船。
【文檔編號(hào)】B63J99/00GK103562063SQ201180071422
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】植木修次, 梶田哲郎 申請(qǐng)人:三井造船株式會(huì)社