專利名稱：具有用于移除能量供應(yīng)系統(tǒng)的開口的船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船，尤其是貨船，其具有能量供應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種用于尤其是貨船的船的能量供應(yīng)系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種用于控制船的能量供應(yīng)系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前所述類型的船涉及通常來自船載能量供應(yīng)系統(tǒng)的電能。在已知的船中，能量供應(yīng)系統(tǒng)具有一個或多個柴電系統(tǒng)，所述柴電系統(tǒng)將機(jī)械地產(chǎn)生的做功功率變換成電能。柴電系統(tǒng)理解為構(gòu)建用于產(chǎn)生電能并且具有用于提供機(jī)械做功功率的(柴油)內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機(jī)與用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)耦聯(lián)。借助于能量供應(yīng)系統(tǒng)在所述類型的船上對船載電源、通信裝置、輔助驅(qū)動裝置或主驅(qū)動裝置供電。本申請人的參考文獻(xiàn)DE 10 2005 028 447公開了一種具有用電動馬達(dá)驅(qū)動的螺旋槳本體和電驅(qū)動的橫向推進(jìn)舵的船。附加地，在所述參考文獻(xiàn)中提出在船上的多個馬格努斯(Magnus-Rotor)轉(zhuǎn)子，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子提供附加的驅(qū)動力并且同樣借助于電動馬達(dá)來驅(qū)動。馬格努斯轉(zhuǎn)子也稱作弗萊特納轉(zhuǎn)子(Flettner-Rotor)或帆轉(zhuǎn)子(Segel-Rotor)。作為普通的其他現(xiàn)有技術(shù)參照下述文獻(xiàn):DE 34 26 333 C2、JP04100799 A、US 3，602，730、WO 00/06450 Al、GB 2 311 502 A、DE 102005 028 447 Al 和 EP 2 243699 Al 以及 Prof.Dr.-1ng.H.Keil 所著的造船手冊 “Wartungskonzept fiir moderneDieselmotoren (現(xiàn)代柴油馬達(dá)的維護(hù)設(shè)計)”,1998年,第279-280頁。提供可靠作用的能量供應(yīng)對于開始所述類型的船的工作而言是極其重要的。由于持續(xù)地使用，柴電系統(tǒng)受到不可避免的磨損并且必須在達(dá)到確定的運(yùn)行時間之后定期進(jìn)行維護(hù)。在執(zhí)行維護(hù)工作期間，船的運(yùn)行強(qiáng)烈地受到影響或者(通常)是不可能的，因為船必須位于船廠中或者無論如何位于港口中，以便進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)需要執(zhí)行小的維護(hù)工作時，所述維護(hù)工作就甚至能夠在船上進(jìn)行并且在一些情況下也在船航行期間來進(jìn)行。在這種情況下，維護(hù)人員當(dāng)然必須在船上隨行，這同樣引起顯著的成本。在已知的船中要進(jìn)行的維護(hù)耗費在現(xiàn)有技術(shù)中被認(rèn)為是缺點。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的基于下述目的，提供一種船、一種能量供應(yīng)系統(tǒng)和一種用于控制所述能量供應(yīng)系統(tǒng)的方法，它們改進(jìn)可維護(hù)性。在開始所述類型的船中，本發(fā)明通過構(gòu)成根據(jù)權(quán)利要求1所述的船來實現(xiàn)本發(fā)明所基于的目的。根據(jù)本發(fā)明的船具有多個用于提供電能的柴電系統(tǒng)，其中多個柴電系統(tǒng)分別與用于移除柴電系統(tǒng)的共同的開口相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明基于下述知識，通過最大可能地縮短在港口的停泊時間和需要用于更換維護(hù)所需要的部件的安裝時間而能夠最節(jié)約時間和成本地進(jìn)行維護(hù)。這在當(dāng)在港口中并且在船航行期間不必須執(zhí)行維護(hù)工作而是能夠在達(dá)到港口時盡可能快速地用新的或者已經(jīng)維護(hù)好的部件更換維護(hù)所需要的部件時實現(xiàn)。本發(fā)明通過其分別將多個柴電系統(tǒng)與一個或多個共同的開口相關(guān)聯(lián)來實現(xiàn)上述內(nèi)容，其中柴電系統(tǒng)穿過所述開口能夠在時間上經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行更換。在船上僅可以以受限制的方式進(jìn)行安裝和拆卸措施，所述船在內(nèi)部空間中為了盡可能地利用裝載容積而僅為安置功能元件提供極其受限的空間。然而，通過有利地優(yōu)選在柴電系統(tǒng)之上的天花板部段中安裝開口而能夠有效地穿過所述開口更換柴電系統(tǒng)中的需要維護(hù)的那個。優(yōu)選地，一個或多個共同的開口能夠借助于蓋板封閉并且穿過在柴電系統(tǒng)之上的天花板延伸。此外優(yōu)選地，分別將多個柴電系統(tǒng)設(shè)置在共同的艙室中，例如機(jī)艙中，所述艙室分別有共同的開口。共同的艙室優(yōu)選設(shè)置在貨艙之下，其中貨艙的地板相應(yīng)于柴電系統(tǒng)的艙室的天花板。為了實現(xiàn)更加均勻的重量分布，優(yōu)選將多組柴電系統(tǒng)分配到穿上的艙室中。優(yōu)選地，艙室設(shè)置在艏樓中，以便實現(xiàn)對于設(shè)置在船尾的船螺旋槳的驅(qū)動裝置的配重。本發(fā)明的尤其有利的優(yōu)點也能夠在能量供應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)用多個柴電系統(tǒng)時可見。當(dāng)出于在船上需要一定量的能量時，在已知的船中至今為止基于，最經(jīng)濟(jì)的是將具有大尺寸的馬達(dá)的盡可能少的并且盡可能大功率的柴電系統(tǒng)針對預(yù)期的需求情況來設(shè)計并且安裝到船中。然而，根據(jù)本發(fā)明的船的可維護(hù)性通過設(shè)有多個小的柴電系統(tǒng)來替代盡可能少量的大型設(shè)備來尤其有利地受到影響，小的柴電系統(tǒng)分別能夠穿過與其相關(guān)聯(lián)的開口以對于外部的維護(hù)工作而言更小的耗費地被移除。這在具有僅一個或必要時少量的大型系統(tǒng)的船中是不可能的。通過柴電系統(tǒng)在船之內(nèi)能夠在共同的開口之下的安裝/拆卸位置和工作位置之間的運(yùn)動來改進(jìn)本發(fā)明。通過柴電系統(tǒng)在工作位置和安裝/拆卸位置之間的可運(yùn)動性一方面改進(jìn)在艙室之內(nèi)的空間利用以在航行期間或者在一個或多個柴電系統(tǒng)的更換過程之外更加簡單地穿過所述艙室，其中在所述艙室中分別設(shè)置有柴電系統(tǒng)。另一方面，通過已經(jīng)在原本的更換過程開始之前穿過共同的開口從工作位置移到安裝/拆卸位置中，還能夠進(jìn)一步縮短需要用于替換一個或多個柴電系統(tǒng)的時間。在此尤其有利的是，多個柴電系統(tǒng)設(shè)置在船上。柴電系統(tǒng)的數(shù)量優(yōu)選選擇為，使得全部柴電系統(tǒng)不總是處于工作中，使得柴電系統(tǒng)的停機(jī)以及從工作位置帶到安裝/拆卸位置中能夠通過剩余的柴電系統(tǒng)來補(bǔ)償。因此，通過柴電系統(tǒng)從工作位置運(yùn)動到安裝/拆卸位置中而能夠已經(jīng)在達(dá)到港口之前準(zhǔn)備穿過共同的開口進(jìn)行快速的更換，在所述港口中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更換。優(yōu)選地，設(shè)有三個或更多的柴電系統(tǒng)，尤其優(yōu)選地設(shè)有六個或更多的柴電系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施形式中，能夠借助于優(yōu)選為軌道的移動機(jī)構(gòu)移動柴電系統(tǒng)。通過設(shè)置移動機(jī)構(gòu)能夠確保，柴電系統(tǒng)不會以在工作位置和安裝/拆卸位置之間的自由運(yùn)動而運(yùn)動，而是沿著限定的并且優(yōu)選被引導(dǎo)的導(dǎo)軌進(jìn)行所述運(yùn)動。這一方面簡化柴電系統(tǒng)在工作或安裝/拆卸位置中的定位并且還降低對于周圍的部件或者可能的操作員在柴電系統(tǒng)運(yùn)動期間損壞和/或受傷的危險。替選于軌道配置，也能夠設(shè)有滾輪或者其他滑動部段作為移動機(jī)構(gòu)。移動機(jī)構(gòu)優(yōu)選也能夠包括用于機(jī)械地輔助從一個位置到另一個位置的運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，例如液壓或氣動驅(qū)動裝置、或滑車。根據(jù)另一優(yōu)選的實施形式，船設(shè)有可移除的底板，所述底板設(shè)置在移動機(jī)構(gòu)之上。底板構(gòu)成為用于將其中設(shè)置有發(fā)電機(jī)的艙室構(gòu)造是可踏入的。同時，借助于底板避免操作員會在移動機(jī)構(gòu)上絆倒或者損壞所述移動機(jī)構(gòu)。底板能夠構(gòu)造成，使得當(dāng)移除底板時，才可借助于移動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)柴電系統(tǒng)的運(yùn)動或移動，由此進(jìn)一步提高被動安全性。柴電系統(tǒng)優(yōu)選能夠鎖定在工作位置中。鎖定優(yōu)選借助于旋緊或鎖緊來實現(xiàn)。尤其優(yōu)選地除了用于鎖定柴電系統(tǒng)的底板之外設(shè)有這樣的鎖定機(jī)構(gòu)，也以便限制或避免由于柴電系統(tǒng)相對于底板的無意的運(yùn)動而導(dǎo)致的底板的可能的損壞。在一個優(yōu)選的實施形式中，根據(jù)本發(fā)明的船還具有船用起重機(jī)，所述船用起重機(jī)構(gòu)建用于將至少一個柴電系統(tǒng)穿過共同的開口從船的內(nèi)部中移除和/或引入到船的內(nèi)部中。船用起重機(jī)優(yōu)選設(shè)置為，使得其通過降下起重機(jī)吊鉤穿過貨艙并且穿過共同的開口伸入到其中設(shè)有柴電系統(tǒng)的艙室中。因此，通過船用起重機(jī)實現(xiàn)，在每個港口中或在每個碼頭上進(jìn)行柴電系統(tǒng)的更換，而與是否在海岸側(cè)存在起重機(jī)無關(guān)。船用起重機(jī)優(yōu)選也能夠提升或放下共同的開口的可選地存在的覆蓋件。尤其優(yōu)選地，在具有船用起重機(jī)和共同的開口的船中，柴電系統(tǒng)的安裝/拆卸位置直接地位于共同的開口之下，使得船用起重機(jī)在沒有側(cè)向地擺動起重機(jī)吊鉤的情況下從垂直的位置起能夠與柴電系統(tǒng)接合或優(yōu)選與柴電系統(tǒng)的止擋件接合。這有助于在更換期間柴電系統(tǒng)僅豎直地運(yùn)動。根據(jù)另一優(yōu)選的實施形式，根據(jù)本發(fā)明的船具有與能量供應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制單元，所述控制單元構(gòu)建為用于根據(jù)預(yù)設(shè)的能量需求接通和斷開各個或多個柴電系統(tǒng)。在船上的能量需求在不同的時間點根據(jù)相應(yīng)的能量需求時常強(qiáng)烈地改變。如果不能夠與情況相匹配地變化能量需求，那么必須持續(xù)地提供相對大的能量儲備，這導(dǎo)致燃料消耗提高。在該背景的前提下，尤其有利的是，設(shè)有控制單元，其監(jiān)控能量需求并且根據(jù)情況接通其他的柴電系統(tǒng)或者斷開多余的柴電系統(tǒng)，以便隨時(通過柴電系統(tǒng))確保最佳的能量需求和能量消耗?？刂茊卧獌?yōu)選構(gòu)成為用于采集每個柴電系統(tǒng)的工作小時數(shù)。柴電系統(tǒng)的工作小時數(shù)是用于確定維護(hù)間隔或者用于確定柴電系統(tǒng)是否需要維護(hù)的重要的特征參數(shù)。控制單元優(yōu)選構(gòu)成為，當(dāng)柴電系統(tǒng)的工作小時數(shù)達(dá)到顯示出需要維護(hù)的臨界數(shù)值時，不接通該柴電系統(tǒng)。控制單元優(yōu)選構(gòu)建為，在其余的柴電系統(tǒng)中選擇應(yīng)當(dāng)被接通的柴電系統(tǒng)來代替這樣的柴電系統(tǒng)。此外優(yōu)選地，控制單元構(gòu)建為，列出關(guān)于根據(jù)分別采集的工作小時數(shù)來接通和斷各個柴電系統(tǒng)的選擇，使得在柴電系統(tǒng)之間在工作小時數(shù)方面保持差異，優(yōu)選總是均勻的差異。證實為是尤其有利的是，不盡可能均勻地利用柴電系統(tǒng)，而是保持柴電系統(tǒng)的使用的期望的“不均勻分布”，其出于下述理由:當(dāng)全部柴電系統(tǒng)在船中均勻地被加負(fù)荷時，所述柴電系統(tǒng)全部在確定的、相同的時間之后達(dá)到臨界的工作小時數(shù)并且同時全體需要維護(hù)。因此，必須在相同的時間對全部柴電系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。因此，在維護(hù)間隔期間不供電，并且不能夠使用船。但是相反地，當(dāng)一個柴電系統(tǒng)達(dá)到其維護(hù)時間點時，其他的還仍沒有達(dá)到，僅這個柴電系統(tǒng)必須被更換。沒有這個柴電系統(tǒng)的船僅可以借助其他的柴電系統(tǒng)工作，并且在其他方面該柴電系統(tǒng)的更換也可以以最小的時間耗費進(jìn)行，而沒有危害船的工作。通過將在不同的柴電系統(tǒng)的工作小時數(shù)中的區(qū)別劃分等級能夠以小的耗費預(yù)設(shè)和預(yù)測柴電系統(tǒng)的要執(zhí)行的更換過程和維護(hù)間隔的間距。此外，在此，通過例如將n+x個柴電系統(tǒng)的數(shù)量與船或能量供應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，而能夠執(zhí)行柴電系統(tǒng)的輪換，其中η為在船上在工作位置中使用的柴電系統(tǒng)的數(shù)量。X多個附加的柴電系統(tǒng)分別在外部進(jìn)行維護(hù)并且準(zhǔn)備用于更換，而η多個剩余的柴電系統(tǒng)在船上應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的尤其優(yōu)選的實施形式的船具有至少一個馬格努斯轉(zhuǎn)子，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子能夠借助于由能量供應(yīng)系統(tǒng)所提供的電能旋轉(zhuǎn)。馬格努斯轉(zhuǎn)子優(yōu)選具有圓柱形的旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體構(gòu)成為用于充分利用馬格努斯效應(yīng)。馬格努斯效應(yīng)引起構(gòu)成橫向于繞流轉(zhuǎn)子的流體的方向定向的驅(qū)動力。此外優(yōu)選的是，能量供應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成為用于對一個或多個用于驅(qū)動船螺旋槳的電動馬達(dá)供電和/或?qū)σ粋€或多個橫向推進(jìn)舵供電。上述驅(qū)動系統(tǒng)的能量需求與船載電源的剩余的電需求相比是高的，使得在如此構(gòu)成的船中尤其實現(xiàn)可靠性和良好的可維護(hù)性。在開始所述類型的能量供應(yīng)系統(tǒng)中，本發(fā)明通過其具有多個用于提供電能的柴電系統(tǒng)而實現(xiàn)所基于的目的，其中所述柴電系統(tǒng)能夠穿過船的共同的開口被移除。用于移除柴電系統(tǒng)的共同的開口優(yōu)選能夠借助于蓋板封閉并且穿過在柴電系統(tǒng)之上的天花板延伸。在能量供應(yīng)系統(tǒng)中，實現(xiàn)在之前已經(jīng)參考根據(jù)本發(fā)明的船所述的優(yōu)點和特征。能量供應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)選設(shè)有控制單元，所述控制單元具有用于采集船的柴電系統(tǒng)的工作小時數(shù)的單元和用于當(dāng)柴電系統(tǒng)達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量的工作小時時決定維護(hù)的情況的單元。上述單元能夠具有模擬的或數(shù)字的工具，并且相應(yīng)地包括模擬的或數(shù)字的顯示機(jī)構(gòu)。控制單元優(yōu)選地具有用于預(yù)設(shè)能量需求的單元，和/或用于確定柴電系統(tǒng)的對于預(yù)設(shè)的能量需求所必需的數(shù)量的單元，和/或開關(guān)單元，所述開關(guān)單元用于根據(jù)柴電系統(tǒng)的對于預(yù)設(shè)的能量需求所必需的確定的數(shù)量和/或根據(jù)分別采集的工作小時數(shù)而使得在柴電系統(tǒng)之間在工作小時數(shù)方面保持差異，優(yōu)選總是均勻的差異或根據(jù)手動列出的選擇來接通或斷開一個或多個柴電系統(tǒng)。用于預(yù)設(shè)能量需求的單元優(yōu)選構(gòu)建為，持續(xù)地詢問船載電源的實際能量需求并且提供代表能量需求的信號值作為輸出信號。用于確定柴電系統(tǒng)數(shù)量的單元優(yōu)選構(gòu)建為，基于預(yù)設(shè)的能量需求確定柴電系統(tǒng)的所需要的數(shù)量。尤其優(yōu)選地，柴電系統(tǒng)選擇為，使得提供總是在最佳的工作范圍內(nèi)提供功率并且既不過負(fù)荷也不欠負(fù)荷。開關(guān)單元構(gòu)建為，根據(jù)上述單元接通或斷開相應(yīng)的柴電系統(tǒng)。已經(jīng)達(dá)到或超過運(yùn)行小時數(shù)的顯示需要維護(hù)的數(shù)值的柴電系統(tǒng)優(yōu)選沒有被開關(guān)單元接通，而是優(yōu)選被斷開。開關(guān)單元優(yōu)選構(gòu)成為，當(dāng)應(yīng)(再次)建立在不同的柴電系統(tǒng)的工作小時數(shù)方面所預(yù)先調(diào)整的差異時，斷開柴電系統(tǒng)并且接通其他的柴電系統(tǒng)。這優(yōu)選也與例如預(yù)設(shè)的能量需求的變化的能量參數(shù)無關(guān)地進(jìn)行。本發(fā)明通過一種方法實現(xiàn)所基于的目的，所述方法包括下述步驟:采集船的柴電系統(tǒng)的工作小時，和當(dāng)柴電系統(tǒng)達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量的工作小時時決定維護(hù)的情況。根據(jù)本發(fā)明的方法通過一個或多個下述步驟來改進(jìn):求得和/或預(yù)設(shè)能量需求，確定柴電系統(tǒng)的對于預(yù)設(shè)的能量需求所必需的數(shù)量，和根據(jù)柴電系統(tǒng)的對于預(yù)設(shè)的能量需求所必需的數(shù)量和/或根據(jù)分別采集的工作小時數(shù)而使得在柴電系統(tǒng)之間在工作小時數(shù)方面保持差異，優(yōu)選總是均勻的差異或根據(jù)手動列出的選擇來接通或斷開一個或多個柴電系統(tǒng)。


在下文中參照附圖詳細(xì)地闡明本發(fā)明的實施例和優(yōu)點:圖1示出根據(jù)本發(fā)明的船的立體圖，
圖2示出根據(jù)圖1的船的示意的俯視圖，圖3示出根據(jù)圖1的船的內(nèi)部中的示意的橫截面圖，圖4示出根據(jù)圖1的船的能量供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖，和圖5示出根據(jù)本發(fā)明的能量供應(yīng)系統(tǒng)的控制單元的示意圖。
具體實施例方式圖1示出根據(jù)第一實施例的船(I)的示意圖。在此，船具有由水下區(qū)域16和水上區(qū)域15組成的船體。此外，船具有例如四個馬格努斯轉(zhuǎn)子或弗萊特納轉(zhuǎn)子10，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子或弗萊特納轉(zhuǎn)子能夠設(shè)置在船體的四個角上。船I具有設(shè)置在艏樓中的橋樓30。船I在水下具有螺旋槳50。為了改進(jìn)的機(jī)動性，船I同樣能夠具有橫向推進(jìn)舵，其中優(yōu)選地在船尾處設(shè)有一個橫向推進(jìn)舵并且在船首處設(shè)有一至兩個橫向推進(jìn)舵。優(yōu)選地，所述橫向推進(jìn)舵是電驅(qū)動的。橋樓30以及在露天甲板14之上的全部上部構(gòu)造都具有空氣動力學(xué)的造型，以便減小空氣阻力。這尤其能夠通過基本上避免尖的棱和尖棱的部件來實現(xiàn)。為了使空氣阻力最小化，設(shè)有盡可能少的上部構(gòu)造。根據(jù)第一實施例的船I尤其是一種貨船，所述貨船尤其設(shè)計用于運(yùn)輸風(fēng)能設(shè)備和其部件。風(fēng)能設(shè)備以及其相應(yīng)的部件的運(yùn)輸僅能夠受限制地用商用的集裝箱船來實現(xiàn)，因為風(fēng)能設(shè)備的部件需要相應(yīng)的空間需求，所述空間需求不符合商用的集裝箱尺寸，而各個部件的重量與其空間需求相比是小的。例如在此提及到的是風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片或吊艙外殼，其主要構(gòu)成為具有幾頓重量的體積大的GFK (玻璃纖維增強(qiáng)塑料)結(jié)構(gòu)。在此，例如四個馬格努斯轉(zhuǎn)子10為用于根據(jù)本發(fā)明的船I的風(fēng)力驅(qū)動裝置。在此提出，船I原則上借助馬格努斯轉(zhuǎn)子驅(qū)動并且推進(jìn)器或者主驅(qū)動裝置僅用于在風(fēng)條件不足時進(jìn)行補(bǔ)充。船I的船身的造型設(shè)計成，使得船尾盡可能遠(yuǎn)地從水中突出。因此，一方面是指船尾在水平面之上的高度，但是另一方面也指的是同樣浮在水面之上的船尾部段的長度。該設(shè)計用于，將水及早地從船身分開，以便避免在船I之后飄來的波浪，因為所述波浪導(dǎo)致船身的高的阻力，因為所述由船I引起的波浪也通過機(jī)器功率產(chǎn)生，但是所述機(jī)器功率隨后不再提供用于推進(jìn)。船I的船首在相對長的路段上是尖銳切割的?？紤]到流體動力學(xué)方面，船的水下部分以優(yōu)化阻力的方式構(gòu)成在設(shè)計吃水線13之上直到大約為3m的高度。因此船I的船身不針對最大的承載能力來設(shè)計,而是針對最小的阻力(在空氣動力學(xué)上和流體動力學(xué)上)來設(shè)計。船I的上部構(gòu)造構(gòu)成為流線型。這尤其通過將全部面構(gòu)成為是平滑的面來實現(xiàn)。通過橋樓30和船上部構(gòu)造的設(shè)計能夠首先避免引起尾渦，使得能夠盡可能無干擾地進(jìn)行馬格努斯轉(zhuǎn)子的控制，橋樓30優(yōu)選設(shè)置在船I的船首處。上部構(gòu)造設(shè)置在船I的中部中是同樣可能的，但是將不必要地阻礙貨物的裝載或者卸載，因為上部構(gòu)造因此正好設(shè)置在貨艙的中部上方。替選于此，橋樓30能夠設(shè)置在船I的船尾處，然而將被證實為不利的是，馬格努斯轉(zhuǎn)子將影響向前方的清晰的視線。船I的驅(qū)動或推進(jìn)對于風(fēng)驅(qū)動而言是優(yōu)化的，使得本發(fā)明的船I為帆船。
馬格努斯轉(zhuǎn)子例如能夠設(shè)置在貨艙的拐角點的區(qū)域中，使得其能夠限定出矩形的區(qū)域。然而需要指出的是，其他布置同樣是可能的。馬格努斯轉(zhuǎn)子的布置基于下述思想:需要特定的轉(zhuǎn)子區(qū)域，以便通過馬格努斯轉(zhuǎn)子實現(xiàn)期望的驅(qū)動功率。通過將所需要的表面分配到總共四個馬格努斯轉(zhuǎn)子上減小了各個馬格努斯轉(zhuǎn)子的尺寸。通過馬格努斯轉(zhuǎn)子的該布置而空出盡可能大的連續(xù)的區(qū)域，所述連續(xù)的區(qū)域尤其用于對船I進(jìn)行裝載和卸載以及實現(xiàn)容納以多個集裝箱裝載形式進(jìn)行的甲板裝載。馬格努斯轉(zhuǎn)子和主驅(qū)動裝置因此設(shè)計為，使得主驅(qū)動裝置在風(fēng)不足夠的情況下僅必須產(chǎn)生功率的差值，所述功率的差值不能夠由馬格努斯轉(zhuǎn)子來提供。因此，進(jìn)行驅(qū)動的控制，使得馬格努斯轉(zhuǎn)子10產(chǎn)生最大的功率或者接近最大的功率。因此，馬格努斯轉(zhuǎn)子的功率的提高直接地引起燃料節(jié)省，因為不必須為通過主驅(qū)動裝置的電驅(qū)動產(chǎn)生附加的能量。因此，獲得在燃料上節(jié)省，而不需要在通過內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的推進(jìn)器或者主驅(qū)動裝置以及馬格努斯轉(zhuǎn)子的控制之間的調(diào)整。圖1中示出的船I在貨艙7之下的艏樓3的區(qū)域中具有多個機(jī)艙5，在圖1中部分地示出所述機(jī)艙中的一個。在機(jī)艙中分別設(shè)置有多個柴電系統(tǒng)，所述柴電系統(tǒng)共同分配給一個能量供應(yīng)系統(tǒng)6。圖2示出關(guān)于船I中的能量供應(yīng)系統(tǒng)6的布置的詳細(xì)情況。在此，圖2從上方示出船I的示意的橫截面圖，其中可看到貨艙7。在貨艙7中，在艏樓的區(qū)域3中設(shè)有三個開口 9。在開口 9之下存在多個柴電系統(tǒng)11，所述柴電系統(tǒng)在圖2中表明。每三個柴電系統(tǒng)11分別與一個開口 9相關(guān)聯(lián)并且設(shè)置在各一個自身的艙室中。全部所述柴電系統(tǒng)I是能量供應(yīng)系統(tǒng)6的組成部分。圖3示出在貨艙7之下的構(gòu)成為機(jī)艙的艙室5的示意的側(cè)視圖或橫截面圖。貨艙7和位于其下的艙室5與天花板8分離。在天花板8中引入開口 9，所述開口完全穿過天花板8延伸并且所述開口借助于覆蓋件22封閉。在艙室5之內(nèi)設(shè)置有多個柴電系統(tǒng)11，其中在圖3中僅示出一個柴電系統(tǒng)。柴電系統(tǒng)借助于(未示出的)固定元件鎖定在工作位置12中。在柴電系統(tǒng)11之下設(shè)置有多個導(dǎo)軌23,所述導(dǎo)軌用作移動機(jī)構(gòu)。在柴電系統(tǒng)11和導(dǎo)軌23之間設(shè)置有底板21,所述底板在對導(dǎo)軌23不產(chǎn)生干擾影響的情況下允許踏進(jìn)艙室5。柴電系統(tǒng)11在其上側(cè)具有多個止擋件27以用于引入力傳遞機(jī)構(gòu)，例如繩索、鏈條、鉤子等。在此，船構(gòu)成為具有四個馬格努斯轉(zhuǎn)子，而替選地也優(yōu)選設(shè)有不同于此的數(shù)量和布置的馬格努斯轉(zhuǎn)子以及驅(qū)動裝置的其他分布。在下面根據(jù)圖3描述柴電系統(tǒng)的更換。當(dāng)確定了柴電系統(tǒng)11達(dá)到顯示需要維護(hù)的數(shù)量的工作小時時，為了準(zhǔn)備更換，將該柴電系統(tǒng)11從其工作位置12運(yùn)動到安裝/拆卸位置17中。為此，首先移除干擾發(fā)電機(jī)11的運(yùn)動的底板21或者將其向側(cè)向運(yùn)動。然后，柴電系統(tǒng)11在移動部段25的區(qū)域中與導(dǎo)軌23接觸。這能夠通過提升或降下柴電系統(tǒng)11來進(jìn)行，例如借助于滑車(未示出)。一旦柴電系統(tǒng)11從可能的固定機(jī)構(gòu)中釋放并且與導(dǎo)軌23接觸，該柴電系統(tǒng)11就沿箭頭19的方向從工作位置12運(yùn)動到安裝/拆卸位置17中。所有這些優(yōu)選能夠在船達(dá)到港口之前進(jìn)行準(zhǔn)備并且執(zhí)行。在達(dá)到港口之后，僅還需借助于起重機(jī)31將覆蓋件22從開口 9中移除。為了該目的，起重機(jī)31具有起重機(jī)吊鉤39,在所述起重機(jī)吊鉤上設(shè)置固定機(jī)構(gòu)29。固定機(jī)構(gòu)29能夠是張緊繩索、承載繩索、鏈條等。起重機(jī)31借助于繩索絞車33沿箭頭35的方向向下運(yùn)動穿過開口 9。然后，位于安裝/拆卸位置17中的柴電系統(tǒng)11在止擋件27處與力傳遞機(jī)構(gòu)29連接，并且同樣沿箭頭35的方向借助于起重機(jī)31提升?？蛇x地，可以借助于起重機(jī)將柴電系統(tǒng)11帶入到貨艙7的內(nèi)部中，從那里起借助傳統(tǒng)的車輛繼續(xù)移動所述柴電系統(tǒng)，或者直接借助于起重機(jī)31將柴電系統(tǒng)11整體地從船中提升。然后，在需要的情況下，借助于起重機(jī)以同樣但反向的方式將新的或者維護(hù)過的柴電系統(tǒng)引入到船的內(nèi)部中，并且從安裝/拆卸位置置入工作位置12中。更換的整個過程需要少于一個小時的時間耗費。對于更換多個柴電系統(tǒng)11的情況而言，相應(yīng)地重復(fù)上述過程。在圖4中系統(tǒng)地示出如何將根據(jù)本發(fā)明的能量供應(yīng)系統(tǒng)6集成到船中。能量供應(yīng)系統(tǒng)6具有柴電系統(tǒng)的柴電系統(tǒng)的裝置6’。柴電系統(tǒng)的裝置6’總共包括九個發(fā)電機(jī)11，所述九個發(fā)電機(jī)每三個為一組。柴電系統(tǒng)的裝置6’借助于一個或多個數(shù)據(jù)連接線路41與控制單元43連接?？刂茊卧?3與柴電系統(tǒng)的裝置6’相連并且在需要的情況下與在柴電系統(tǒng)的裝置6’之內(nèi)的每個單獨的發(fā)電機(jī)11相連。此外，控制單元43與船載電源45相連。船載電源45包括船的總電源，其之下的船驅(qū)動裝置47、多個馬格努斯轉(zhuǎn)子49的驅(qū)動裝置以及普通電子裝置51的能量需求裝置。圖5示出控制單元6的示意的部分視圖?？刂茊卧?包括柴電系統(tǒng)的裝置6’、工作小時采集單元53 (BEE)、維護(hù)決定單元55 (WFE)、能量預(yù)設(shè)單元57 (EVE)、系統(tǒng)確定單元59 (SBE)和開關(guān)單元61 (SE)。在船或者能量供應(yīng)系統(tǒng)6工作時，BEE53持續(xù)地或者以規(guī)則的間隔監(jiān)控柴電系統(tǒng)的裝置6’的柴電系統(tǒng)的工作小時狀態(tài)。當(dāng)柴電系統(tǒng)的裝置6’的柴電系統(tǒng)中的一個在工作小時數(shù)方面達(dá)到臨界值時，BEE53將相應(yīng)的信息傳輸給WFE55。WFE55構(gòu)建為用于產(chǎn)生代表相應(yīng)的柴電系統(tǒng)的需要維護(hù)性的警告信號?？蛇x地，WFE55構(gòu)建為用于輸出光學(xué)的、聲學(xué)的、模擬的或數(shù)字的數(shù)據(jù)傳輸形式的信號。替選地，BEE53將工作小時狀態(tài)傳輸給WFE55。最后，在達(dá)到柴電系統(tǒng)中的一個(或多個柴電系統(tǒng))的臨界工作小時狀態(tài)時，確定相應(yīng)的一個或多個柴電系統(tǒng)的需要維護(hù)性并且然后產(chǎn)生警告信號。EVE57以規(guī)則的間隔、優(yōu)選持續(xù)地監(jiān)控船載電源45的能量需求。EVE57直接地或者在轉(zhuǎn)換成代表所述需求的信號后將船載電源45的能量需求數(shù)額以通信方式發(fā)給SBE59。SBE59從柴電系統(tǒng)的裝置6’或替選地從BEE53接收關(guān)于已經(jīng)處于工作中的柴電系統(tǒng)的狀態(tài)。SBE59同樣從BEE53中接收是否并且在確認(rèn)的情況下柴電系統(tǒng)中的哪個已經(jīng)達(dá)到臨界的工作小時值的信息。SBE59將與處于工作中的柴電系統(tǒng)的數(shù)量相符的、可供使用的功率與船載電源45的由EVE57以通信方式所要求的能量進(jìn)行比較，并且以此為基礎(chǔ)做出決定，是否提供給或者已經(jīng)提供給船載電源45更多能量、更少能量或者當(dāng)前充足的能量。如果由能量供應(yīng)系統(tǒng)6提供給船載電源45過多的能量，那么SBE59做出下述選擇，斷開柴電系統(tǒng)的裝置6’中的多少柴電系統(tǒng)和斷開柴電系統(tǒng)的裝置6’中的哪些柴電系統(tǒng)。在此，SBE59也考慮，柴電系統(tǒng)的哪個由于其工作小時狀態(tài)而優(yōu)選斷開。對于由能量供應(yīng)系統(tǒng)6提供給船載電源45過少能量的情況下，SBE59選擇，必須接通多少和哪些柴電系統(tǒng)，以便提供附加的功率。在此SBE59也考慮，哪個柴電系統(tǒng)由于其到達(dá)工作小時狀態(tài)而優(yōu)選被接通和/或優(yōu)選保持?jǐn)嚅_。所述選擇的結(jié)果由SBE59以通信方式發(fā)給SE61。SE61基于所做出的選擇而接通或者斷開相應(yīng)的柴電系統(tǒng)。可選地，也能夠控制SE61手動地接通或斷開特定的柴電系統(tǒng)。這通過箭頭63來表示。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的船的維護(hù)根據(jù)下述步驟執(zhí)行:打開共同的開口 ；并且穿過所述共同的開口移除一個或多個柴電系統(tǒng)。此外，根據(jù)下述步驟執(zhí)行維護(hù):松開一個或多個柴電系統(tǒng)的固定，將一個或多個柴電系統(tǒng)從工作位置移動到安裝/拆卸位置中，將起重機(jī)吊鉤穿過共同的開口引入，將一個或多個柴電系統(tǒng)固定在起重機(jī)吊鉤上，將一個或多個柴電系統(tǒng)從船的內(nèi)部中移除，將一個或多個柴電系統(tǒng)引入到船的內(nèi)部中并引入到安裝/拆卸位置處，從船的內(nèi)部中松開并且移除起重機(jī)吊鉤，將一個或多個柴電系統(tǒng)移到其工作位置中，固定一個或多個柴電系統(tǒng)，和封閉共同的開口。松開和移動柴電系統(tǒng)正如將柴電系統(tǒng)從安裝位置中移動到工作位置并且固定一樣能夠已經(jīng)在船航行期間執(zhí)行，使得最小化停泊時間和維護(hù)時間。
權(quán)利要求
1.船(1)，尤其是貨船，具有能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)，其特征在于，設(shè)有多個用于提供電能的柴電系統(tǒng)(11)，所述柴電系統(tǒng)設(shè)置在所述船(I)之內(nèi)，其中多個柴電系統(tǒng)(11)分別與用于移除所述柴電系統(tǒng)(11)的共同的開口(9)相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船(1)，其特征在于，所述柴電系統(tǒng)(11)在所述船(I)之內(nèi)能夠在所述共同的開口(9)之下的安裝/拆卸位置(17)和工作位置之間運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船(1)，其特征在于，所述柴電系統(tǒng)(11)能夠借助于移動機(jī)構(gòu)、優(yōu)選軌道(23)移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船(1)，其特征在于，設(shè)有可移除的底板(21)，所述底板設(shè)置在所述移動機(jī)構(gòu)之上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的船(1)，其特征在于，所述柴電系統(tǒng)(11)優(yōu)選借助于旋緊或鎖緊而能夠鎖定在工作位置(12)中。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的船(1)，其特征在于，設(shè)有船用起重機(jī)(31)，所述船用起重機(jī)構(gòu)建為，將所述柴電系統(tǒng)(11)中的至少一個穿過所述共同的開口(9)從所述船(I)的內(nèi)部中移除和/或引入到所述船(I)的內(nèi)部中。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的船(1)，其特征在于，設(shè)有與所述能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)相關(guān)聯(lián)的控制單元(43)，所述控制單元構(gòu)建為用于根據(jù)預(yù)設(shè)的能量需求接通和斷開各個或多個所述柴電系統(tǒng)(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的船(1)，其特征在于，所述控制單元(43)構(gòu)成為用于采集每個柴電系統(tǒng)(11)的工作小時數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的船(1)，其特征在于，所述控制單元(43)構(gòu)建為，根據(jù)分別采集的所述工作小時數(shù)作出關(guān)于接通和斷開各個柴電系統(tǒng)(11)的選擇，使得在所述柴電系統(tǒng)(11)之間在所述工作小時數(shù)方面保持差異，優(yōu)選總是均勻的差異。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的船(I)，其特征在于，所述船I具有至少一個馬格努斯轉(zhuǎn)子(10)，所述馬格努斯轉(zhuǎn)子能夠借助于由所述能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)所提供的電能旋轉(zhuǎn)，和/或 所述能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)構(gòu)成為用于對一個或多個用于驅(qū)動船尾螺旋槳(50)的電動馬達(dá)供電和/或?qū)σ粋€或多個橫向推進(jìn)舵供電。
11.用于船I的、尤其是用于貨船的能量供應(yīng)裝置(6)，具有多個用于提供電能的柴電系統(tǒng)(11)，所述柴電系統(tǒng)能夠穿過所述船(I)的共同的開口(9)被移除。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)，其特征在于，設(shè)有控制單元(43)，所述控制單元具有 -用于采集所述船(I)的所述柴電系統(tǒng)(11)的工作小時數(shù)的單元(53)，和 -用于當(dāng)柴電系統(tǒng)(11)達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量的工作小時時決定維護(hù)的情況的單元(55)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)，其特征在于，所述控制單元(43)具有 -用于預(yù)設(shè)能量需求的單元(57)，和/或 -用于確定柴電系統(tǒng)(11)的對于所述預(yù)設(shè)的能量需求所必需的數(shù)量的單元(59)，和/或 -開關(guān)單元(61)，所述開關(guān)單元用于根據(jù)柴電系統(tǒng)(11)的對于所述預(yù)設(shè)的能量需求所必需的數(shù)量和/或根據(jù)分別采集的所述工作小時數(shù)而使得在所述柴電系統(tǒng)(11)之間在所述工作小時數(shù)方面保持差異，優(yōu)選總是均勻的差異或根據(jù)手動列出的選擇來接通或斷開一個或多個柴電系統(tǒng)(11)。
14.用于控制船(1)的能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)的方法，所述方法包括下述步驟: -采集所述船(1)的柴電系統(tǒng)(11)的工作小時，和 -當(dāng)柴電系統(tǒng)(11)達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量的工作小時時決定維護(hù)的情況。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，所述方法包括一個或多個下述步驟: -求得和/或預(yù)設(shè)能量需求， -確定柴電系統(tǒng)(11)的對于所述預(yù)設(shè)的能量需求所必需的數(shù)量，和-根據(jù)柴電系統(tǒng)(11)的對于所述預(yù)設(shè)的能量需求所必需的數(shù)量和/或根據(jù)分別采集的所述工作小時數(shù)而使得在所述柴電系統(tǒng)(11)之間在所述工作小時數(shù)方面保持差異，優(yōu)選總是均勻的差異 或根據(jù)手動列出的選擇來接通或斷開一個或多個柴電系統(tǒng)(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船(1)，尤其是一種貨船，其具有能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)。本發(fā)明尤其涉及一種具有用于提供電能的多個柴電系統(tǒng)(11)的船，所述多個柴電系統(tǒng)設(shè)置在船(1)之內(nèi)，其中多個柴電系統(tǒng)(11)分別與用于移除柴電系統(tǒng)(11)的共同的開口(9)相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明還涉及一種用于船(1)的能量供應(yīng)系統(tǒng)(6)和一種用于控制船的能量供應(yīng)系統(tǒng)的方法。
文檔編號B63J3/02GK103108801SQ201180044897
公開日2013年5月15日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者羅爾夫·羅登 申請人:烏本產(chǎn)權(quán)有限公司