(57)【要約】  可搬型電力調整プラットフォームのためのシステムおよび方法を開示する。本発明の一実施形態によれば、可搬型電力調整プラットフォーム（１０８）は、電力グリッド（１０４）に近接して位置づけられ、外部電力結合部（１０６）を介して電力グリッドに結合され、乗物電力結合部（１１８）を介して乗物の搭載型電気システム（１１２）に結合され、電力グリッドと搭載型電気システムとの間で電力を伝達する。乗物の１つまたは複数の搭載型発電機（１１４）は、電力の伝達に応じて、少なくとも部分的に動作を修正することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数の特性の第１のセットを有する電力を受け入れ、１つまたは複数の特性の第２のセットを有する電力を出力するよう構成される電力調整ユニット（２０２）と、
前記電力調整ユニット（２０２）を電力グリッド（１０４）に結合するよう構成される外部電力結合部（１０６）と、
前記電力調整ユニット（２０２）を乗物（１１０）の搭載型電気システム（１１２）に結合するよう構成される搭載型電力結合部（１１８）と、
前記電力調整ユニット（２０２）に結合され、電力を蓄積および割り当てるよう構成される電力ストレージユニット（２０４）と、
前記電力ストレージユニット（２０４）、前記電力調整ユニット（２０２）、またはその両方に結合され、第１の位置から第２の位置に前記システムを移設するよう構成される推進ユニット（２０８）と
を備える、システム。
【請求項２】
前記電力調整ユニット（２０２）が、前記外部電力結合部（１０６）から電力を受け入れ、前記搭載型電力結合部（１１８）に電力を出力するようさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電力調整ユニット（２０２）が、前記搭載型電力結合部（１１８）から電力を受け入れ、前記外部電力結合部（１０６）に電力を出力するようさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記電力調整ユニット（２０２）が、前記電力ストレージユニット（２０４）から少なくとも部分的に電力を受け入れるようさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記電力調整ユニット（２０２）が、所定の条件のセットに少なくとも部分的に応じて、前記外部電力結合部（１０６）、前記搭載型電力結合部（１１８）、またはその両方の少なくとも一部を切断するようさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
所定の条件の前記セットが、地絡、短絡、過負荷、または交流周波数の変化を備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つまたは複数の特性が、周波数、電圧、電流量、位相、波形、交流電流、または直流電流を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記推進ユニット（２０８）は、１つまたは複数のホイールまたはコンベアに結合される１つまたは複数の電気モータと、前記第１の位置から前記第２の位置に前記システムの前記移設を指示するよう構成されるオペレータ制御とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記推進ユニット（２０８）は、水性媒体における動作のために構成されるプロペラに結合される１つまたは複数の電気モータと、前記第１の位置から前記第２の位置に前記システムの前記移設を指示するよう構成されるオペレータ制御とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
可搬型電力調整プラットフォーム（１０８）を電力グリッド（１０４）に結合するステップと、
前記可搬型電力調整プラットフォーム（１０８）を搭載型電気システム（１１２）に結合するステップと、
前記電力グリッド（１０４）と前記搭載型電気システム（１１２）との間で電力を伝達するステップと
を備える、方法。
【請求項１１】
第１の位置から、前記電力グリッド（１０４）に近接する第２の位置に、前記可搬型電力プラットフォーム（１０８）を位置づけるステップをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記位置づけるステップは、前記可搬型電力調整プラットフォーム（１０８）に搭載される電力ストレージユニット（２０４）からの電力を引き込み、１つまたは複数の電気モータを駆動するステップをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電力を伝達するステップに応じて少なくとも部分的に１つまたは複数の搭載型発電機の動作を修正するステップをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記伝達するステップが、１つまたは複数の特性の第１のセットを有する入力電力を受け入れるステップと、１つまたは複数の特性の第２のセットを有する電力を出力するステップとを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の特性が、周波数、電圧、電流量、位相、波形、交流電流、または直流電流を備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
シャーシと、
前記シャーシに結合され、１つまたは複数の特性の第１のセットを有する電力を受け入れて、１つまたは複数の特性の第２のセットを有する電力を出力するよう構成される電力調整ユニット（２０２）と、
前記シャーシに結合され、前記電力調整ユニット（２０２）を電力グリッド（１０４）に結合するよう構成される外部電力結合部（１０６）と、
前記シャーシに結合され、前記電力調整ユニット（２０２）を搭載型電気システム（１１２）に結合するよう構成される搭載型電力結合部（１１８）と、
前記シャーシを原動機に結合するよう構成される結合部と
を備える、システム。
【請求項１７】
前記原動機が、１つまたは複数のホイールまたはコンベアに結合される１つまたは複数の電気モータを備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記シャーシに結合され、前記電力調整ユニット（２０２）に結合され、電力を蓄積して前記電力調整ユニット（２０２）に割り当てるよう構成される電力ストレージユニット（２０４）をさらに備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記電力ストレージユニット（２０４）が、１つまたは複数のバッテリ、フライホイール、コンデンサ、またはそれらの組み合わせを備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記電力調整ユニット（２０２）が、前記外部電力結合部（１０６）から電力を受け入れ、前記搭載型電力結合部（１１８）に電力を出力するようさらに構成される、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、電力調節に関し、より詳しくは、可搬型電力調整システムおよび可搬型電力調整システムを使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドックに入れられる、係留される、および停車されるなどの間、搭載型乗物電力生成システムの動作は、乗物燃料の消費、燃焼副産物の放出、および騒音などを発生させる可能性がある。過剰な燃料消費により、追加費用が生じる可能性があり、一方、過剰放出および騒音は、厄介で、そうでなければ、面倒なものである可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０５７８４６号パンフレット
【発明の概要】
【０００４】
上記のニーズおよび／または問題の一部またはすべては、本発明のある実施形態によって対処することができる。ある実施形態には、可搬型電力調整プラットフォームのためのシステムおよび可搬型電力調整プラットフォームを使用するための方法を含むことができる。
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、あるシステムが開示される。本システムは、１つまたは複数の特性の第１のセットを有する電力を受け入れ、および１つまたは複数の特性の第２のセットを有する電力を出力するよう構成される、電力調整ユニットを備えることができる。本システムはまた、電力調整ユニットを電力グリッドに結合するよう構成される、外部電力結合部を含むことができる。さらに、本システムは、電力調整ユニットを乗物の搭載型電気システムに結合するよう構成される、搭載型電力結合部を含むことができる。本システムはまた、電力調整ユニットに結合され、電力を蓄積および分散するよう構成される、電力ストレージユニットを備えることができる。さらに、本システムは、電力ストレージユニット、電力調整ユニット、またはその両方に結合され、第１の位置から第２の位置に本システムを移設するよう構成される、推進ユニットを備えることができる。
【０００６】
本明細書ではさらに、可搬型電力調整プラットフォームを動作させる方法を開示する。一実施態様において、本方法は、可搬型電力調整プラットフォームを電力グリッドに結合するステップ、可搬型電力調整プラットフォームを搭載型電気システムに結合するステップ、および電力グリッドと搭載型電気システムとの間で電力を伝達するステップを備えることができる。
【０００７】
本明細書にはさらに、あるシステムが開示される。本システムは、シャーシを備えることができる。本システムはまた、シャーシに結合され、さらに１つまたは複数の特性の第１のセットを有する電力を受け入れ、および１つまたは複数の特性の第２のセットを有する電力を出力するよう構成される、電力調整ユニットを備えることができる。さらに、本システムは、シャーシに結合され、電力調整ユニットを電力グリッドに結合するよう構成される、外部電力結合部を含むことができる。本システムはまた、シャーシに結合され、電力調整ユニットを搭載型電気システムに結合するよう構成される、搭載型電力結合部を含むことができる。さらに、本システムは、シャーシを原動機に結合する結合部を備えることができる。
【０００８】
本発明の他の実施形態、システム、方法、装置態様、および特徴は、以下の説明、添付図面、および添付の特許請求の範囲から、当業者に明らかになるだろう。
【０００９】
添付図面を参照して詳細な説明を行うが、添付図面は、必ずしも縮尺通りに描かれてはいない。異なる図面で同じ参照番号を使用する場合、同様または同一の項目を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による可搬型電力調整プラットフォームを備えるアーキテクチャの図である。
【図２】本発明の一実施形態による可搬型電力調整プラットフォームのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による可搬型電力調整プラットフォームを使用して電力をもたらす処理についてのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の例示的実施形態について、添付図面を参照して、以下でより完全に説明するが、本発明の実施形態のすべてではなく一部を示す。本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載する実施形態に限定して解釈されるべきではなく、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすよう提供される。上記のように、同一番号は、全体を通じて、同一要素を意味する。
【００１２】
本発明の例示的な実施形態は、とりわけ、可搬型電力調整プラットフォーム（ＭＰＣＰ）を対象とする。概要として、船舶、バージ船、航空機、および列車などの乗物は、発電機を含む搭載型供給源、およびバッテリなどの電力ストレージユニットなどを含む、搭載型電気システムを有する。乗物の動作中、ライトやポンプなどの乗物システムは、電力を用いて、さまざまな機能を行う。ドックに入れられる、係留される、および停車されるなどの間、ＭＰＣＰを使用して、乗物を電力グリッドに結合することができ、電力を、搭載型供給源からではなく、電力会社などの外部供給源から乗物にもたらす。したがって、ＭＰＣＰは、ドックに入れられる、係留される、および停車されるなどの間、乗物機能のために必要となる電力の少なくとも一部をもたらすことができる。
【００１３】
ＭＰＣＰは、可搬型として構成され、すなわち、第１の位置から第２の位置に再配置される。この再配置は、電力ストレージユニットによって、または牽引トラックなどの外部原動機によって動力供給される電気モータなどの搭載型原動機を使用することで促進してもよい。ＭＰＣＰの移動性により、ある船舶から他の船舶へのシステムの迅速な配置が可能となる。これにより、電力送達のためにＭＰＣＰにアクセスしたまま、異なる場所で乗物をドックに入れ、係留し、および停車するなどを可能にすることにより、資源利用の自由度が改善される。
【００１４】
搭載型電気システムによる消費のために適切な電力をもたらすことによって、車載型発電システムの使用は、縮減され、または中断される可能性がある。例えば、化石燃料を消費する搭載型発電機は、電力が電力会社によってもたらされる場合、機能停止してもよい。そのような機能停止により、乗物の周りへの燃焼排出物および騒音などを減らすことができる。さらに、そのような機能停止により、乗物による燃料消費を減らすことができる。本発明のある実施形態の技術的効果には、これらに限定されないが、炭素排出の削減、燃料消費の減少、騒音の削減、および環境品質の向上を挙げることができる。
【００１５】
図１は、可搬型電力調整プラットフォームを備えるアーキテクチャ１００の図である。電力会社１０２は、電力を電力グリッド１０４にもたらす。電力会社１０２は、光起電力、風力、潮力、化学反応、および原子力などを用いて、電力を生成することができる。電力グリッド１０４は、電力会社１０２と、船舶などの電気消費者との間で、電力を伝達するよう構成される。この電力は、周波数、電圧、電流量、位相、波形、交流電流、または直流電流などの、１つまたは複数の特定の性質を有することができる。
【００１６】
外部電力結合部１０６は、電力グリッド１０４を、可搬型電力調整プラットフォーム（ＭＰＣＰ）１０８に結合するよう構成される。外部電力結合部１０６は、１つまたは複数の電気接点、インダクタ、およびコンデンサなどを備えることができる。例えば、一実装態様において、外部電力結合部１０６は、ＭＰＣＰ１０８にレセプタクルを備え、１つまたは複数のケーブルを電力グリッド１０４に接続することを可能する。ケーブルを使用するなどの、直接物理的接続の場合、ＭＰＣＰ１０８は、電力グリッド１０４のアクセスポイントまたは結合部の付近に配置することができる。
【００１７】
ＭＰＣＰ１０８はまた、船舶、列車、および航空機などの、乗物１１０に近接配置することができる。乗物１１０は、搭載型電気システム１１２を有する。この搭載型電気システム１１２は、周波数、電圧、電流量、位相、波形、交流電流、または直流電流などの、１つまたは複数の特定の性質を有する電力を使用する。電力グリッド１０４および搭載型電気システム１１２の電力特性は、異なる可能性がある。例えば、電力グリッド１０４は、２２０ボルトおよび５０Ｈｚ周波数で交流をもたらす可能性があり、一方、搭載型電気システムは、６０Ｈｚで４４０ボルトを用いる。
【００１８】
搭載型電気システム１１２は、電力を搭載型電力負荷１１６にもたらすよう構成される、搭載型発電機１１４を備えることができる。搭載型電力負荷１１６は、ライト、非常用装置、冷却手段、およびハンドリング装置などを備えることができる。
【００１９】
搭載型電力結合部１１８は、乗物１１０をＭＰＣＰ１０８に結合する。搭載型電力結合部１１８は、１つまたは複数の電気接点、インダクタ、およびコンデンサなどを備えることができる。例えば、一実装態様において、搭載型電力結合部１１８は、ＭＰＣＰ１０８にレセプタクルを備え、１つまたは複数のケーブルを乗物１１０に接続することを可能にする。ケーブルを使用するなどの、直接物理的接続の場合、ＭＰＣＰ１０８は、乗物１１０のアクセスポイントまたは結合部の付近に配置することができる。
【００２０】
ＭＰＣＰ１０８は、電力調整を提供し、電力グリッド１０４と乗物１１０との間で伝達するよう構成される。電力調整は、電気特性の第１のセットから、電気特性の第２のセットに、電力を調整することを備える。上記例を続けると、ＭＰＣＰ１０８は、外部電力結合部１０６で電力グリッド１０４の４４０ボルトおよび６０Ｈｚ電力を、搭載型電力結合部１１８で搭載型電気システム１１２に対して５０Ｈｚで２２０ボルトとして表す電力調整を提供することができる。
【００２１】
電力調整はまた、電圧降下もしくは電圧スパイクへの対処、および瞬間的な停止の軽減などのために、電力をもたらすことを含んでもよい。例えば、ＭＰＣＰ１０８は、電力ストレージから瞬間的な電力をもたらし、大型電気モータを起動させる場合などに、乗物１１０から要求されるサージに対処することができる。
【００２２】
ＭＰＣＰ１０８は、電力グリッド１０４から乗物１１０に電力伝達をもたらすとして説明してきたが、この伝達は、逆方向でもよい。この実装態様において、乗物１１０は、搭載型発電機１１４などで電力を生成し、外部電力結合部１０６に結合された負荷に電力をもたらすことができる。例えば、乗物１１０は、ＭＰＣＰ１０８を介して、沿岸設備に電力をもたらすことができる。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態による可搬型電力調整プラットフォーム（ＭＰＣＰ）１０８のブロック図２００である。ＭＰＣＰ１０８は、１つまたは複数の形状因子で提供することができる。一実装態様において、ＭＰＣＰ１０８は、以下の装置を取り付けることができるシャーシを備えることができる。他の実装態様において、ＭＰＣＰ１０８は、トレーラ、カーゴコンテナ、またはカーゴコンテナサイズのアセンブリの形態のシャーシを備えることができる。これらの形状因子は、状況によって、オーバーヘッドクレーンおよび牽引トラックなどの、利用可能なハンドリング装置を使用するよう選択してもよい。
【００２４】
電力調整ユニット２０２は、ＭＰＣＰ１０８内に存在する。電力調整ユニット２０２は、１つまたは複数の変圧器、インバータ、可変周波数型変圧器、および整流器などを含んでもよい。電力調整ユニット２０２は、１つまたは複数の特性の第１のセットを有する電力を受け入れ、および１つまたは複数の特性の第２のセットを有する電力を出力するよう構成される。これらの特性は、これらだけに限定されないが、周波数、電圧、電流量、位相、波形、および交流電流もしくは直流電流を含む。
【００２５】
電力調整ユニット２０２は、入力と出力との間でガルバニック絶縁を有するか、または有さない、電力フローリンクを提供するよう構成してもよい。
【００２６】
外部電力結合部１０６は、電力調整ユニット２０２に結合され、グリッド１０４に電力を、送る、受け取る、または送受するよう構成される。搭載型電力結合部１１８はまた、電力調整ユニット２０２に結合され、乗物１１０に電力を、送る、受け取る、または送受するよう構成される。
【００２７】
いくつかの実装態様では、電力調整ユニット２０２は、データを、電力グリッド１０４、乗物１１０、またはその両方に、データリンク１２０を介して、送る、受け取る、または送受するよう構成することができる。このデータを使用して、ＭＰＣＰ１０８の動作を管理してもよい。例えば、搭載型電力結合部１１８は、データリンク１２０（１）を備えることができ、データリンク１２０（１）を介して、乗物１１０は、電力調整ユニット２０２に、冷却ユニット内の大型モータの起動に応答するなどにより、電力需要が高まっていることを通知する。通知されると、電力調整ユニット２０２は、予想される負荷に対処するために求められるような、さらなる電力調整回路を作動すること、冷却システムの動作を増やすことなどを行うことができる。データリンク１２０（２）はまた、ＭＰＣＰ１０８と電力会社１０２との間で保持することができる。
【００２８】
データリンク１２０は、無線で、専用ケーブルを使用して、信号を電力結合部に送ることによって、またはそれらの組み合わせを介して、データを交換することができる。一実装態様において、データリンク１２０（１）に対してセキュリティをもたらすための暗号化を伴うＷｉＦｉ無線規格を介するなどの無線接続を使用してもよい。ＭＰＣＰ１０８は、有線接続を用いて、データリンク１２０（２）を確立してもよい。例えば、いくつかの実装態様では、外部電力結合部１０６は、イーサネット（登録商標）を用いてデータ信号を伝達するのに適切な、１つまたは複数の導体を含むことができる。
【００２９】
電力調整ユニット２０２は、所定の条件のセットに少なくとも部分的に応じて、外部電力結合部１０６、搭載型電力結合部１１８、またはその両方の少なくとも一部を切断するよう構成することができる。これらの所定の条件は、アーク故障、地絡、短絡、過負荷、交流周波数の変化、設備故障、またはそれらの組み合わせを備えることができる。例えば、電力調整ユニット２０２は、搭載型電気システム１１２が、ＭＰＣＰ１０８に対して事前に決められた安全動作限界を超える電力を受けていると判断する可能性がある。それに応じて、ＭＰＣＰ１０８は提供される電流量を制限し、周波数を変え、または乗物１１０をＭＰＣＰ１０８から切断することができる。この切断は、ソレノイド動作スイッチおよびシリコン制御整流器などを介して実現してもよい。
【００３０】
電力調整ユニット２０２は、結合および切断動作を調整することができる。この調整には、特定の順序で、ブレーカを開閉することを備えることができる。これらは、外部電力結合部１０６、搭載型電力結合部１１８、または両方に結合されるブレーカとしてもよい。例えば、過負荷により少なくとも部分的に発生した切断の間、電力調整ユニット２０２は、まず、搭載型冷却装置を切り離し、後に、搭載型非常システムを切断することができる。したがって、電力調整ユニットは、高度な負荷追加および負荷制限をもたらすよう構成することができる。
【００３１】
前述のように、電力調整ユニット２０２は、電力グリッド１０４と、電力グリッド１０４に電力を供給する電力会社１０２とを伴う、データリンク１２０（２）を有することができる。データリンク１２０（２）を使用して、電力会社１０２に対する潜在的なサービスの中断問題を引き起こすことなく、船舶と沿岸との間で電力をスムーズに伝達することに備えることができる。例えば、電力を乗物１１０に電力グリッド１０４から伝達する前に、ＭＰＣＰ１０８は、乗物１１０による予想される負荷を判断し、電力会社１０２と調整して、予想される負荷に適合することを可能にするオンラインサービスをもたらすことができる。例えば、約１５ＭＷを要求するクルーズ船を電力グリッド１０４に急遽接続することにより、電圧低下、停電、または他の動作上の諸問題を、電力会社１０２にもたらす可能性がある。この実施例において、ＭＰＣＰ１０８は、電力会社１０２と通信し、予想される負荷を示し、予期される要求に適合するのに十分な動作予備を要求することができる。電力会社１０２が、オンラインでそれらの予備をもたらした場合、ＭＰＣＰ１０８は、電力を利用可能であるという信号を受け取り、乗物１１０への電力伝達を開始することができる。同様に、１つまたは複数の搭載型発電機１１４は、負荷状態から非負荷状態への切り替えの際に、搭載型装置にかかるストレスを削減または削除するよう調製してもよい。
【００３２】
いくつかの実装態様において、電力調整ユニット２０２は、１つまたは複数のモジュールを備えることができる。これらのモジュールは、追加または除去され、さまざまな乗物１１０の負荷に備えることができる。追加または除去される可能性があるモジュールには、これらに限定されないが、追加インバータモジュール、冷却モジュール、および変圧器モジュールなどがある。例えば、ＭＰＣＰ１０８は、トロール漁船の比較的小さい搭載型電力負荷１１６に対して適切な、定格約６６００ＶＡとする第１の変圧器モジュールを使用することができる。トロール船が離れると、ＭＰＣＰ１０８は、大型豪華クルーズ船に電力をもたらすよう移動する。より大型の搭載型電力負荷１１６をサポートするために、さらなる変圧器モジュールを追加して、約１３２００ＶＡまでの容量をもたらす。
【００３３】
いくつかの実装態様において、電力調整ユニット２０２は、最小の１ＭＷ超を搭載型電力結合部１１８に伝達するよう構成することができる。
【００３４】
電力調整ユニット２０２の一部は、いくつかの実装態様において、ＭＰＣＰ１０８のシャーシと乗物１１０との間に分散してもよい。一実装態様において、ＭＰＣＰ１０８の電力調整ユニット２０２は、直流電流を、搭載型電力結合部１１８にもたらすよう構成することができる。乗物１１０に搭載され、および搭載型電気システム１１２に結合される相補型装置は、もたらされた直流電流を受け取り、乗物１１０が使用するのに適切な特性を有する電力をもたらすよう構成することができる。ＭＰＣＰ１０８−乗物１１０間インターフェースで直流電流をもたらすことによって、交流電流と関連する周波数マッチング問題が避けられる。さらに、乗物１１０に搭載されるこの相補型装置は、少なくとも部分的に、乗物１１０の原動機機構に組み込むことができる。したがって、相補型装置は、動作中および静止中の両方で利用可能であり、乗物１１０の総合効率を最大にする。
【００３５】
ＭＰＣＰの電力ストレージユニット２０４は、電力を蓄えるよう構成される。このユニットは、電力を受け取り、放出するよう構成される、１つまたは複数のバッテリ、フライホイール、コンデンサ、燃料電池、またはそれらの組み合わせを備えることができる。例えば、バッテリは、深い放充電プロファイルを可能にするよう構成される、一群の鉛畜電池を備えることができる。フライホイールは、電気エネルギーを、回転型フライホイールの形式の運動エネルギーとして蓄えることができる。モータ、発電機、またはモータ／発電機の組み合わせは、フライホイールを回転する、したがって、エネルギーを格納するよう構成され、または電気エネルギーの形式で回転型フライホイールから運動エネルギーを抽出するよう構成される。
【００３６】
いくつかの実装態様において、電力ストレージユニット２０４は、１つまたは複数のモジュールを備えることができる。これらのモジュールは、追加または除去され、ＭＰＣＰ１０８による容量に備えることができる。例えば、ＭＰＣＰ１０８が、大型冷凍圧縮機などの、装置のスタートアップの間に高過渡電力を必要とするカーゴを有する船舶に接続された場合、電力ストレージユニット２０４は、ＭＰＣＰ１０８コンポーネントの移動および動作のためのバッテリを備えてもよく、一方、フライホイールモジュールは、負荷平準のための高過度電力をもたらす。
【００３７】
他の実装態様において、電力ストレージユニット２０４は、追加容量を有して構成してもよく、電力調整ユニット２０２によって使用され、無停電電源装置をもたらすことができる。この実装態様では、電力ストレージユニット２０４は、いくつかのバッテリモジュールを備えることができる。
【００３８】
電力モジュールは、燃料電池を含むことができる。これらの燃料電池は、閉ループサイクルまたは開ループサイクルで動作することができる。例えば、水素−酸素を使用する閉ループサイクル燃料電池から電力が要求された場合、電気エネルギーが抽出され、水を生成する。電力が、電力グリッド１０４などから利用可能である場合、水は、電気分解され、後に使用するために、水素と酸素を生成することができる。開ループサイクルで動作する場合、燃料電池の排出物は、再利用されない。本例を続けると、水が排出される。
【００３９】
電力計測ユニット２０６は、電力の伝達に関連した属性を監視および測定するよう構成される。これは、外部電力結合部１０６での、搭載型電力結合部１１８での、ＭＰＣＰ１０８内での、またはそれらの組み合わせの電力を含むことができる。これらの属性は、ワット、アンペア、ボルト、および周波数などで伝達される電力を含む。例えば、電力計測ユニット２０６は、３日間で１５メガワット時の電力が、乗物１１０に伝達されたことを判断することができる。
【００４０】
これらの属性はまた、所定の境界と比較され、好ましい値からの逸脱度を判断することができる。本例を続けると、電力計測ユニット２０６は、３日間、搭載型電力結合部１１８で乗物１１０にもたらされた電力が、要求された約５０Ｈｚから約０．５Ｈｚを超えて変化しなかったか、および約２２０ボルトに対して約±４ボルトの最大電圧変位が生じたか、ということを判断することができる。したがって、この逸脱度は、さまざまな目的に対して使用することができ、サービス品質保証制度の遵守を含む。
【００４１】
電力計測ユニット２０６は、電力調整ユニット２０２に結合することができる。この結合には、データの伝達を含むことができる。例えば、電力計測ユニット２０６は、電力仕様統計値を、電力調整ユニット２０２にもたらすことができ、電力調整ユニット２０２は、この情報を使用して、動作を修正することができる。電力計測ユニット２０６はまた、データリンク１２０を介して、他のリソースに結合してもよい。一実装態様において、電力計測ユニット２０６は、データリンク１２０を介して、使用および性能に関するデータを、サードパーティに伝達するよう構成することができる。例えば、ＭＰＣＰ１０８は、使用情報を、港の管理事務所に送信することができる。次いで、この使用情報を使用して、提供したサービスおよび使用した電力について、船舶に請求することができる。
【００４２】
推進ユニット２０８は、第１の物理的位置から第２の物理的位置へのＭＰＣＰ１０８の移設をもたらすよう構成される。例えば、推進ユニット２０８は、埠頭のある停泊地から他の停泊地へＭＰＣＰ１０８を動かすよう構成することができる。ＭＰＣＰ１０８が陸上で使用される場合、推進ユニットは、１つまたは複数のホイールまたはコンベアに結合された１つまたは複数の電気モータを備えることができる。いくつかの実装態様において、ＭＰＣＰ１０８は、レール上を移動するよう構成することができる。
【００４３】
推進ユニット２０８はまた、第１の位置から第２の位置へのシステムの移設を指示するよう構成されるオペレータ制御を備えてもよい。例えば、ステアリングホイールおよびスロットルは、人間のオペレータが使用するのに適している。いくつかの実装態様において、ＭＰＣＰ１０８は、自動化システムを使用して、人が介入することなく移動することができる。
【００４４】
ある設計では、推進ユニットは、バッテリなどの、搭載型エネルギーストレージシステムから電力供給され、エネルギーは、ＭＰＣＰが、入力および出力間で伝達および調整される大量の電力から少量の電力を抜き取ることによって、ある物理的位置で静止する時に補充される。
【００４５】
ＭＰＣＰ１０８はまた、水上での携帯使用のために構成することができる。例えば、ＭＰＣＰ１０８は、バージ船または小型ボートに構成してもよい。そのような構成では、推進ユニット２０８は、水性媒体で動作するよう構成されるプロペラに結合された１つまたは複数の電気モータを備えることができる。上記のように、推進ユニット２０８はまた、第１の位置から第２の位置へのシステムの移設を指示するよう構成されるオペレータ制御を備えてもよい。
【００４６】
他の実装態様において、推進ユニット２０８は、ＭＰＣＰ１０８とは別々のシャーシ上にあってもよい。この実装態様において、ＭＰＣＰ１０８シャーシは、結合部を含むことができる。この結合部は、ＭＰＣＰ１０８を、原動機に取り付けるよう構成される。例えば、結合部は、クレーンのための１つまたは複数のリフトポイントおよびトラクタ乗物に結合するための牽引ヒッチなどを備えることができる。この実装態様において、結合部は、移設中に電力ストレージユニット２０４から原動機に少なくとも一部の電力を伝達するのに適切な電気結合部を備えることができる。
【００４７】
図３は、本発明の一実施形態によるＭＰＣＰ１０８を使用して電力をもたらす処理についてのフロー図３００である。各ブロックは、本処理を行うために実行することができる１つまたは複数の動作を表す。
【００４８】
ブロック３０２では、ＭＰＣＰ１０８を、電力グリッド１０４および乗物１１０に近接するよう位置づける。例えば、ＭＰＣＰ１０８は、自身の電力の下、内部原動機を使用して、貨物船の停泊地に隣接する埠頭に、および電力グリッド１０４への接続ポイント付近に駆動することができる。この位置づけには、ＭＰＣＰ１０８に搭載された電力ストレージユニット２０４から電力を引き込み、ＭＰＣＰ１０８を動かすよう構成されるホイールまたはコンベアに結合される１つまたは複数の電気モータを駆動することを含んでもよい。ＭＰＣＰ１０８が水上にある場合の実装態様では、１つまたは複数の電気モータは、１つまたは複数のプロペラおよび加速ジェットなどに結合することができる。
【００４９】
ブロック３０４では、外部電力結合部１０６を介して、ＭＰＣＰ１０８を電力グリッド１０４に結合する。一実装態様において、オペレータは、電力グリッド１０４のレセプタクルと、外部電力結合部１０６との間を、電線で結合することができる。他の実装態様において、結合は、自動的に、または半自動的に生じる可能性がある。
【００５０】
ブロック３０６では、搭載型電力結合部１１８を介して、搭載型電気システム１１２をＭＰＣＰ１０８に結合する。一実装態様において、オペレータは、乗物１１０のレセプタクルと、搭載型電力結合部１１８との間を、電線で結合することができる。他の実装態様において、結合は、係留などと共に、自動的に、または半自動的に生じる可能性がある。
【００５１】
ブロック３０８では、電力調整ユニット２０２を介して、外部電力結合部１０６と、搭載型電力結合部１１８との間で、電力を伝達する。例えば、電力は、電力グリッド１０４から供給され、搭載型電気システム１１２によって使用されるために、調整、供給される。上記のように、伝達には、１つまたは複数の特性の第１のセットを有する入力電力を受け入れること、および１つまたは複数の特性の第２のセットを有する電力を出力することを備えることができる。これらの特性は、これらだけに限定されないが、周波数、電圧、電流量、位相、波形、および交流電流もしくは直流電流の大きさおよび／または許容差範囲を含む。
【００５２】
ブロック３１０では、電力の伝達に応じて少なくとも部分的に１つまたは複数の搭載型発電機１１４の動作を修正する。例えば、電力グリッド１０４からの電力が、ＭＰＣＰ１０８を介して、搭載型電気システム１１２にもたらされた場合、搭載型ディーゼル発電機は、アイドル状態になるか、または機能停止する可能性がある。発電機の動作の変更の少なくとも一部では、乗物１１０の付近でのディーゼル排気は、少なくなるか、または無くなる。上記のように、この修正は、データリンク１２０およびＭＰＣＰ１０８の電力調整ユニット２０２を介して電力会社１０２と協調して行うことができる。
【００５３】
可搬型電力調整の例示的システムおよび方法について上記した。これらのシステムおよび方法の一部またはすべては、必ずしもそうである必要はないが、図１から図３に示すシステムおよび方法などのアーキテクチャによって、少なくとも部分的に実現することができる。本方法におけるある動作は、説明した順序で実行される必要はなく、再配置もしくは修正してもよく、および／または状況によっては、完全に省略してもよいことを理解すべきである。また、任意の方法に関して上記した動作のいずれも、１つまたは複数のコンピュータ読取り可能ストレージメディアに格納された命令に基づいて、任意の数のプロセッサまたは他のコンピューティングデバイスによって実現することができる。
【００５４】
本明細書は最良の形態を含む本発明を開示するため、および、あらゆるデバイスまたはシステムを製作し、ならびに使用し、およびあらゆる組込方法を実行することを含む任意の当業者が本発明を実施することを可能にするための例を用いる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００５５】
１００  アーキテクチャ
１０２  電力会社
１０４  電力グリッド
１０６  外部電力結合部
１０８  可搬型電力調整プラットフォーム（ＭＰＣＰ）
１１０  乗物
１１２  搭載型電気システム
１１４  搭載型発電機
１１６  搭載型電力負荷
１１８  搭載型電力結合部
１２０  データリンク
２００  ブロック図
２０２  電力調整ユニット
２０４  電力ストレージユニット
２０６  電力計測ユニット
２０８  推進ユニット
３００  フロー図
３０２、３０４、３０６、３０８、３１０  ブロック
【図１】
2015525055.tif 000003
【図２】
2015525055.tif 000004
【図３】
2015525055.tif 000005
【国際調査報告】
2015525055.tif 000006
2015525055.tif 000007