CN101837827A - 结合风力及太阳能发电的电力推进绿色船舶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以风能和太阳能为主要动力源的绿色船舶，具体是一种主要利用风能或太阳能光伏发电的电能直接或经蓄电池供电给船用螺旋桨电动机及船上所有用电设备和设施、以备用石油能源发电机为蓄电池充电及船上所有用电设备和设施供电为辅的航行在江河湖泊、水库、海洋的交通船或交通艇、渡船或渡轮、游轮或游艇、运输船或运输艇、客轮或客船，包括船本体、风能发电机或风能发电机组、太阳能光伏系统、推进驱动机构、柴油发电机或柴油发电机组、充电器或充电系统六部分组成；本发明的设计充分地利用取之不尽用之不绝的自然界再生资源“风和光(太阳能)”作为船的动力来源，对环境具有积极的保护、对能源具有有效的节约、对人类健康具非常重要非常关键的有益作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，具体是涉及一种主要利用风能或太阳能光伏发电的电能直接或经蓄电池供电给船用螺旋桨电动机及船上所有用电设备和设施、以备用石油能源发电机为蓄电池充电及船上主要用电设备和设施供电为辅的航行在江河湖泊、水库、海洋的交通船或交通艇、渡船或渡轮、游轮或游艇、运输船或运输艇、客轮或客船。
背景技术
目前已有公知的太阳能船技术，如中国专利号为200610157596.1、03236616.7、200620079705.8等三种太阳能船，其中200610157596.1专利主要保护技术是利用太阳能电池的电能通过气体压缩机缩机压缩空气的方式，以高压气体的方式存储起来，用于船的动力；其中03236616.7专利主要保护技术有：1.在有太阳能的情况下由太阳能的电能直接为电机供电使船直接获得动力、2.有人工传动系统在任何情况下为船体提供动力；其中200620079705.8专利主要保护技术有：1.船体分为底舱、中舱、驾驶舱、2.驾驶舱屋顶架设带有罗盘底座装置的太阳能热水器、3.驾驶台电脑数控自动跟踪装置保证每一组热水器随时自动调整与太阳的最佳辐射角度，热水器通过蒸汽压力容器供给蒸汽机驱动活塞带动机械传动设备和涡轮推进器或喷气推进装置构成船舶行使的动力系统、4.热水器蒸汽热能经发电装置转化为电能再经配电系统装置保证船舶用电；5.动力系统与一套蓄电设备相连接并将多余的太阳能转化为电能储存。
而本发明设计的技术保护范围主要有：1.有至少一层船舱、2.顶层船舱顶部或各层船舱的左或右侧部或左或右舷处安装至少一块或一大块太阳能电池板或电池板总成、3.顶层船舱顶部或甲板上或各层船舱甲板上或驾驶舱顶部或船首尾或各层船舱的左右侧部或船的左右舷处安装至少一个风能发电机、4.船底为平底，或是有鱼雷形平衡舱的船底、5.有至少一个船用螺旋桨和有至少一个船用舵叶或板和至少一个螺旋桨电动机、6.风能发电机或太阳能光伏发电系统直接供电给船用螺旋桨电动机或经蓄电池转供、7.风能发电机或太阳能光伏发电系统直接供电给船上所有各种用电设备和设施或经蓄电池转供、8.光伏控制器、9.蓄电池或蓄电池组、10.船上另备至少一台柴油发电机经充电器或具有充电功能的逆变器为蓄电池或蓄电池组充电或直接给船用螺旋桨电动机应急供电或为船上主要用电设备和设施应急供电。
综上所述，所以本发明与前述中国专利公告或授权的专利技术的保护范围是不同的。本发明的设计充分地利用取之不尽用之不绝的自然界再生资源“风和光(太阳能)”为船的动力来源，对环境具有积极的保护、对能源具有有效的节约、对人类健康具非常重要非常关键的有益作用。
发明内容
本发明提供一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，具体是一种主要利用风能或太阳能光伏发电的电能直接或经蓄电池供电给船用螺旋桨电动机及船上所有用电设备和设施、以备用石油能源发电机为蓄电池充电及船上所有用电设备和设施供电为辅的航行在江河湖泊、水库、海洋的交通船或交通艇、渡船或渡轮、游轮或游艇、运输船或运输艇、客轮或客船，包括船本体、风能发电机或风能发电机组、太阳能光伏系统、推进驱动机构、柴油发电机或柴油发电机组、充电器或充电系统六部分组成；本发明太阳能光伏发电系统及风能发电机或风能发电机组及柴油发电机或柴油发电机组(备用)与光伏控制器及充电器及逆变器及蓄电池或蓄电池组之间、与船用螺旋桨交/直流发动机及船用交/直流设备或设施之间的连接详见本发明说明书附图4，附图4中太阳能光伏发电系统模块的0脚与风能发电机或风能发电机组模块的5脚风光互补进入光伏控制器模块，光伏控制器模块1脚输出后为蓄电池或蓄电池组模块充电；太阳能光伏发电系统模块的2脚、风能发电机或风能发电机组模块的5脚、柴油直流发电机(备用)的17脚通过充电器后由充电器2a角输出为蓄电池或蓄电池组模块充电；太阳能光伏发电系统模块的3脚、风能发电机或风能发电机组模块的7脚、蓄电池或蓄电池组模块10脚将直流电输入逆变器或可充电式逆变器模块；太阳能光伏发电系统模块的4脚、风能发电机或风能发电机组模块的8脚、柴油直流发电机(备用)的16脚直接为船用螺旋桨直流电动机提供直流电；太阳能光伏发电系统模块的4a脚、风能发电机或风能发电机组模块的9脚、柴油直流发电机(备用)的18脚直接为船用直流设备/设施提供直流电；逆变器或可充电式逆变器模块的11脚为船用螺旋桨交流电动机提供交流电、逆变器或可充电式逆变器模块的12脚为船用交流设备/设施提供交流电；逆变器或可充电式逆变器模块的10a脚为蓄电池或蓄电池组模块充电；柴油交流发电机(备用)的13脚通过充电器后由充电器2的13a脚输出为蓄电池或蓄电池组模块充电；柴油交流发电机(备用)的14脚直接为船用螺旋桨交流电动机提供交流电；柴油交流发电机(备用)的15脚直接为船用交流设备/设施提供交流电。
1.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的船本体参见附图1中的包括采用钢板或金属板或塑料板或玻璃钢板或玻璃纤维板或木制造、有美观外形的船体1，在1内各适当位置分布有轮机仓、水仓、油仓、货仓、底层客仓(图中无显示)；采用钢板或合金板或混塑板或木板铺设的第一层、第二层、第三层、第四层甲板2、2a、2b、2c以及船首甲板4和货仓仓盖6；至少一个以上的玻璃窗7；2与4之间的楼梯5；采用钢板或合金板或塑料板或混塑板或木板或玻璃纤维板制做的第一层、第二层、第三层客仓或船舱16、17、18以及驾驶仓3；分布于船首和船尾的锚链孔11；分布于第一层和第二层甲板的走廊和通道14和15；采用钢板或金属板或塑料板或玻璃钢板或玻璃纤维板或木制造的平底船底A或图3中所示的B，B为鱼雷形平衡舱。
2.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的风能发电机或风能发电机组参见附图1中的10-1，为公知技术在此不作原理和结构的描述，10-1至少有一个或一组以上，分别安装在附图1中的太阳能电池基板10a顶部或各层船舱甲板上或驾驶舱顶部或船首尾或各层船舱的左右侧部或船的左右舷处(后述各部图中未有安装显示)。
3.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的太阳能光伏系统采用现有成熟公知技术，参见附图1中的包括太阳能电池板或电池板总成10、以及SUNGROW型光伏控制器或其它现有公知技术中已有的中或大功率光伏控制器、以及SUN-75w或SUN-20kw或SUN-1500A或SUN-stackable或SUN-1000A或HBL1200H或DXP1000H或DXP800H等型号的逆变器或其它现有公知技术中已有的中或大功率逆变器或具有充电功能的逆变器、以及蓄电池或蓄电池组，或采用现有公知技术成熟的6KWp独立太阳能发电系统或7KWp并网太阳能发电系统；或采用现有公知技术成熟的风光互补的风能或太阳能光伏发电系统(上述除太阳能电池总成10之外，其余的在说明书附图中没有显示)。
4.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的推进驱动机构参见附图1/附图2，包括船用螺旋桨12、螺旋桨电动机20，20是可正反向转动的船用交流或直流电动机或异步电动机或同步电动机或永久励磁同步电动机或是三相交流异步电动机。
5.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的柴油发电机或柴油发电机组为现有技术成熟的公知技术，包括交流或直流发电机或发电机组。
6.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的充电器或充电系统采用现有公知技术成熟的产品。
7.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的螺旋桨交流或直流电动机20的电动机马力为0.5匹-500匹-2000匹或2000匹以上。
8.根据上述所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的蓄电池或蓄电池组为12V或24V或36V或48V或72V或2×48V或110V或以上，蓄电池在船舶靠岸或靠港后可经充电器或具有充电功能的逆变器接陆地交流电源为其充电、。
9.所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的船本体的航行时速为6海里/小时-16海里/小时或以上，续驶里程10海里-800海里或以上；所述的船本体设定的客位有8----22----50----100----300座或以上。
10.所述的一种以风能和太阳能为主要动力源的交通运输船，其特征在于：所述的船本体上有至少一套雷达导航设备或至少一套卫星导航系统、有至少一个客舱或至少一个货舱或至少一个客房或至少一个船员房、有至少一艘救生艇和至少一件救生衣或救生圈、每一层甲板与船舱至少有一条通道、每一层甲板或船舱之间至少有一道楼梯供人上下。
附图说明
图1为本发明实施例1的立体示意图；
图2为本发明实施例通用的电动机与螺旋桨结构平面示意图；
图3为本发明实施例2的立体示意图；
图4为本发明实施例通用的发电部分与蓄电池部分与电动机部分之间的模块连接示意图。
具体实施方式
实施例1，结合图1，图中1为船体、2/2a/2b/2c为甲板、3为驾驶仓、4为船首甲板、5为2与4之间的楼梯、6为货仓盖、7为窗口、8为雷达导航设施或卫星导航设施、9为救生艇、10为太阳能电池板或电池板总成、10-a为太阳能电池基板、10-1为风能发电机、11为锚链孔、12为螺旋桨、13为舵叶或舵板、14为甲板走廊或通道、15为船舱通道、16为第一层船舱、17为第二层船舱、18为第三层船舱、19为舱门、A为平底船底。
结合图2，图中12为螺旋桨、20为船用螺旋桨电动机、21为电动机转子、22为电动机转轴、23为电动机底座。
实施例2，结合图3，图中B为鱼雷形平衡舱，图3除了为带有鱼雷形平衡舱3的船底之外，其余的与图1完全相同。
结合图4，图中太阳能光伏发电系统模块的0脚与风能发电机或风能发电机组模块的5脚风光互补进入光伏控制器模块，光伏控制器模块1脚输出后为蓄电池或蓄电池组模块充电；太阳能光伏发电系统模块的2脚、风能发电机或风能发电机组模块的5脚、柴油直流发电机(备用)的17脚通过充电器后由充电器2a角输出为蓄电池或蓄电池组模块充电；太阳能光伏发电系统模块的3脚、风能发电机或风能发电机组模块的7脚、蓄电池或蓄电池组模块10脚将直流电输入逆变器或可充电式逆变器模块；太阳能光伏发电系统模块的4脚、风能发电机或风能发电机组模块的8脚、柴油直流发电机(备用)的16脚直接为船用螺旋桨直流电动机提供直流电；太阳能光伏发电系统模块的4a脚、风能发电机或风能发电机组模块的9脚、柴油直流发电机(备用)的18脚直接为船用直流设备/设施提供直流电；逆变器或可充电式逆变器模块的11脚为船用螺旋桨交流电动机提供交流电、逆变器或可充电式逆变器模块的12脚为船用交流设备/设施提供交流电；逆变器或可充电式逆变器模块的10a脚为蓄电池或蓄电池组模块充电；柴油交流发电机(备用)的13脚通过充电器后由充电器2的13a脚输出为蓄电池或蓄电池组模块充电；柴油交流发电机(备用)的14脚直接为船用螺旋桨交流电动机提供交流电；柴油交流发电机(备用)的15脚直接为船用交流设备/设施提供交流电。
Claims (5)
1.一种使用多种能源的电动船，其特征在于在船舶上设置包括风力发电机、太阳能电池、蓄电池组、陆基市电、柴油发电机、沼气发生器和船用电机推进器，风力发电机、太阳能电池、柴油发电机产生电能为蓄电池组充电，柴油发电机和蓄电池组为船用电机推进器提供电能，沼气发生器产生沼气通过管道与柴油发电机的空气进口连接提供可燃气体，柴油发电机的循环水和废气排放口通过管道与设置在沼气发生器内的换热器连接为沼气池提供热源。
2.根据权利要求1所述的一种使用多种能源的电动船，其特征在于船用推进器是由螺旋桨驱动电机、螺旋桨、空心轴、轴套组成，空心轴通过轴套设置在船体的尾舵部，空心轴的下端与螺旋桨驱动电机壳体连接，空心轴的上端与转向机连接，螺旋桨驱动电机的电源线穿过空心轴与柴油发电机和蓄电池组连接。
3.根据权利要求2所述的一种使用多种能源的电动船，其特征在于转向机是由舵机驱动器和舵机驱动电机组成，舵机驱动器采用蜗轮蜗杆减速机构、齿轮舵机减速机构或伞齿轮减速机构，舵机驱动器的动力输出轴与空心轴连接，舵机驱动器的动力输入轴通过连轴器与舵机驱动电机连接，舵机驱动电机的电源线与驾驶舱中的舵机连接。
4.根据权利要求1、3所述的一种使用多种能源的电动船，其特征在于舵机驱动电机和螺旋桨驱动电机采用直流电机，通过驾驶舱内的转换开关转换电源极性改电机转动方向。
5.根据权利要求1所述的一种使用多种能源的电动船，其特征在于在船舶上设置整流器，在船舶靠岸时接入陆基市电经整流器整流后为蓄电池充电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Xi Fenghua Document name: Notification of Publication of the Application for Invention |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Xi Fenghua Document name: Notification that Application Deemed to be Withdrawn |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100922 |