CN107947379B - 无线连接的船舶岸电系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种无线连接的船舶岸电系统，用于从岸上电力系统接收岸上电网电压，对所述岸上电网电压进行变压和/或变频，并将变压和/或变频后的转换电压供给至船舶。所述无线连接的船舶岸电系统包括：原变部，其配置于所述岸上电力系统；以及付变部，其配置于所述船舶。其中，在所述原变部和所述付变部紧贴的情况下，从所述岸上电力系统向所述船舶供电。根据本公开实施例的无线连接的船舶岸电系统不需要电缆，而只需通过使得原变部和付变部紧贴就能够利用岸上电力系统向船舶供电、通过使得原变部和付变部分开就能够停止从岸上电力系统向船舶供电，因此能够减少船舶供电系统与岸上电力系统的连接和分开时间，降低了连接的工作量及成本。

Description

无线连接的船舶岸电系统

技术领域

本公开涉及岸电向船舶供电的领域，尤其涉及一种无线连接的船舶岸电系统。

背景技术

以往，在港口停靠码头的船舶必须一天24小时采用船舶辅机发电，以满足船舶用电的需求。然而，辅机在工作中燃烧大量的油料，排出大量的废气，并且24小时不间断地产生噪声污染。

为了解决这一问题，可采用将船舶接入港口电网的方式，利用岸上电力系统向停靠码头的船舶供电。在这种供电方式中，目前通常通过配电箱来实现岸上电力系统与船舶供电系统之间的连接。其中，在配电箱与岸上电力系统之间利用电缆进行连接，在配电箱与船舶供电系统之间也利用电缆进行连接。

这样，在船舶停靠码头时，需要将配电箱吊装到船舶上，并加以固定。而在船舶要离开码头时，需要将连接用的电缆拆除，并将配电箱吊回到岸上。因此，现有的这种连接船舶供电系统与岸上电力系统的方式既费时又费力还费钱。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种不需要电缆就能够使得船舶供电系统与岸上电力系统连接或分开的船舶岸电系统，从而能够减少船舶供电系统与岸上电力系统的连接和分开时间，降低了连接的工作量及成本。

根据本公开的一方面，提供了一种无线连接的船舶岸电系统，用于从岸上电力系统接收岸上电网电压，对所述岸上电网电压进行变压和/或变频，并将变压和/或变频后的转换电压供给至船舶，包括：原变部，其配置于所述岸上电力系统；以及付变部，其配置于所述船舶，其中，在所述原变部和所述付变部紧贴的情况下，从所述岸上电力系统向所述船舶供电。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，还包括：可控强磁装置，其固定于所述原变部，并被控制为具有强磁性或者不具有磁性，其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，将所述可控强磁装置控制为具有强磁性，以向所述原变部和所述付变部施加使得所述原变部和所述付变部紧贴的压力，从而使得所述原变部和所述付变部紧贴，在不再需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，将所述可控强磁装置控制为不具有磁性，以解除向所述原变部和所述付变部施加的所述压力，从而使得所述原变部和所述付变部不再紧贴。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，所述可控强磁装置固定于所述原变部的上端部和下端部，在所述原变部和所述付变部紧贴的情况下，所述可控强磁装置与所述付变部的上端部和下端部紧贴。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，还包括：控制单元，与所述可控强磁装置电连接，用于对所述可控强磁装置进行控制，以使得所述可控强磁装置具有强磁性或者不具有磁性。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，还包括：检测部，与所述控制单元电连接，用于向所述控制单元发送表示所述原变部和所述付变部之间的紧贴状态的检测信号，其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，如果所述检测信号表示所述原变部和所述付变部之间的紧贴状态为分开状态，则所述控制单元发出表示所述原变部和所述付变部之间的紧贴状态异常的警报信号。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，所述检测部为压力传感器，其设置于所述可控强磁装置，用于检测所述可控强磁装置向所述原变部和所述付变部施加的所述压力，并将检测结果发送至所述控制单元，其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，如果所述压力传感器所检测到的所述压力的大小低于预定压力阈值，则所述控制单元发出所述警报信号。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，所述检测部为位置传感器，其设置于所述可控强磁装置，用于检测所述原变部和所述付变部之间的相对位置偏移量，并将检测结果发送至所述控制单元，其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，如果所述位置传感器所检测到的所述相对位置偏移量高于预定偏移阈值，则所述控制单元发出所述警报信号。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，所述控制单元还与所述原变部电连接，用于对所述原变部的位置进行控制，以使得所述原变部在上下方向、左右方向、前后方向移动自如。

对于上述的船舶岸电系统，在一种可能的实现方式中，还包括：供电车，其中，所述原变部固定于所述供电车，并经由该供电车与所述岸上电力系统电连接，所述供电车包括：导轨，用于使所述原变部在所述前后方向移动自如；可升降机构，用于使所述原变部在所述上下方向移动自如；可伸缩机构，用于使所述原变部在所述左右方向移动自如。

通过将原变部配置于所述岸上电力系统、将付变部配置于所述船舶，因此可以根据停靠码头的船舶的供电需求，来将原变部和付变部配置为紧贴以能够从岸上电力系统向船舶供电，或者将原变部和付变部配置为不再紧贴以使得岸上电力系统不再向船舶供电。从而根据本公开的各方面的无线连接的船舶岸电系统不需要电缆就能够使得船舶供电系统与岸上电力系统连接或分开，因此能够减少船舶供电系统与岸上电力系统的连接和分开时间，降低了连接的工作量及成本。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的无线连接的船舶岸电系统100的结构示意图；

图2示出根据本公开一实施例的原变部110的结构示意图；

图3示出根据本公开一实施例的付变部120的结构示意图；

图4示出根据本公开另一实施例的无线连接的船舶岸电系统400的结构示意图；

图5示出根据本公开又一实施例的无线连接的船舶岸电系统500的结构示意图；

图6示出根据本公开一实施例的控制单元140的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

实施例1

本公开所述的无线连接的船舶岸电系统100用于从岸上电力系统200接收岸上电网电压，对所述岸上电网电压进行变压和/或变频，并将变压和/或变频后的转换电压供给至船舶300。举例而言，船舶岸电系统100可以从岸上电力系统200接收10kV的电压，对该10kV的电压进行变压而转换成6kV的转换电压，并将该6kV的转换电压供给至船舶300。另外，船舶岸电系统100可以根据船舶300的用电频率(例如50Hz或者非50Hz)，来对所接收的岸上电网电压进行变频，并将变频后的转换电压供给至船舶300。由此，满足了船舶300的用电需求。

图1示出根据本公开一实施例的无线连接的船舶岸电系统100的结构示意图。如图1所示，该无线连接的船舶岸电系统100可以包括：原变部110和付变部120。其中，在一种可能的实现方式中，如图2所示，原变部110可以配置于岸上电力系统200。也可以说，原变部110与岸上电力系统200连接。如图3所示，付变部120可以配置于船舶300。也可以说，付变部120与船舶供电系统连接。

当船舶300停靠码头后，如果需要从岸上电力系统200获取电力，则将其付变部120与原变部110紧贴。在原变部110和付变部120紧贴的情况下，原变部110和付变部120构成用于对岸上电网电压进行变压的变压装置，从而能够从岸上电力系统200向船舶300供电。

另一方面，如果船舶300不再需要从岸上电力系统200获取电力，则使得原变部110和付变部120不再紧贴。在原变部110和付变部120不再紧贴的情况下，原变部110和付变部120不再作为变压装置而发挥作用，从而岸上电力系统200不再向船舶300供电。

这样，通过根据停靠码头的船舶300的供电需求，来将原变部110和付变部120配置为紧贴以能够从岸上电力系统200向船舶300供电，或者将原变部110和付变部120配置为不再紧贴以使得岸上电力系统200不再向船舶300供电，根据本公开上述实施例的无线连接的船舶岸电系统不需要电缆就能够使得船舶供电系统与岸上电力系统连接或分开，因此能够减少船舶供电系统与岸上电力系统的连接和分开时间，降低了连接的工作量及成本。

实施例2

图4示出根据本公开另一实施例的无线连接的船舶岸电系统400的结构示意图。如图4所示，在实施例1的基础上，该无线连接的船舶岸电系统400还可以包括：可控强磁装置130。如图2所示，该可控强磁装置130可以固定于原变部110，并可以被控制为具有强磁性或者不具有磁性。

在一种可能的实现方式中，在停靠码头的船舶300需要从岸上电力系统200获取电力的情况下，可以将可控强磁装置130控制为具有强磁性，以向原变部110和付变部120施加使得该原变部110和该付变部120紧贴的压力。由此能够使得原变部110和付变部120紧贴，从而可以从岸上电力系统200向船舶300供电。

另一方面，在由于例如船舶300要离开码头等原因使得该船舶300不再需要从岸上电力系统200获取电力的情况下，可以将可控强磁装置130控制为不具有磁性，从而解除了向原变部110和付变部120施加的所述压力。由此，原变部110和付变部120不再紧贴，从而岸上电力系统200不再向船舶300供电。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，可控强磁装置130可以固定于原变部110的上端部和下端部。这样，如图4所示，在原变部110和付变部120紧贴的情况下，可控强磁装置130与付变部120的上端部和下端部紧贴。

当然，本公开应不限于此。可控强磁装置130也可以固定于原变部110的两个侧端部即左端部和右端部，或者也可以固定于左端部和上端部，或者也可以固定于右端部和上端部等。用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定可控强磁装置130固定于原变部110的位置，只要使得该可控强磁装置130在具有强磁性的情况下能够向原变部110和付变部120施加使得该原变部110和该付变部120紧贴的压力、而在不具有磁性的情况下能够解除向原变部110和付变部120施加的所述压力即可。

这样，通过如上述那样设置可控强磁装置130，能够防止船舶300由于海上风浪的作用而发生移动时，使原变部110与付变部120分开。因此，根据本公开上述实施例的无线连接的船舶岸电系统除了能够实现实施例1所述的技术效果之外，还能够更加可靠地利用岸上电力系统200向船舶300供电。

实施例3

图5示出根据本公开又一实施例的无线连接的船舶岸电系统500的结构示意图。如图5所示，在实施例2的基础上，该无线连接的船舶岸电系统500还可以包括：控制单元140。其中，该控制单元140可以与可控强磁装置130电连接，并可以通过向可控强磁装置130发送控制信号，来使得可控强磁装置130具有强磁性或者不具有磁性。对于控制单元140的具体控制方式，优选使用蓝牙、无线、红外等遥控方式。

需要说明的是，在图5中以固定于原变部110的下端部的可控强磁装置130为例，示出了控制单元140对可控强磁装置130的控制方式。本领域技术人员应能理解，对于固定于原变部110的上端部甚至其它部位的可控强磁装置130，可以使用同样的控制方式来具有强磁性或者不具有磁性，这里不再赘述。

在一种可能的实现方式中，根据本公开实施例的无线连接的船舶岸电系统500还可以包括：检测部。该检测部可以与控制单元140电连接，用于检测原变部110和付变部120之间的紧贴状态、即两者紧贴还是分开，并向控制单元140发送表示原变部110和付变部120之间的紧贴状态的检测信号。其中，在需要从岸上电力系统200向船舶300供电的情况下，如果所述检测信号表示原变部110和付变部120之间的紧贴状态为分开状态，则控制单元140发出表示原变部110和付变部120之间的紧贴状态异常的警报信号。

举例而言，如图5所示，根据本公开实施例的无线连接的船舶岸电系统500所包括的检测部可以是压力传感器150。该压力传感器150可以设置于可控强磁装置130，并优选设置在可控强磁装置130的靠近船舶300的端部。压力传感器150可以用于检测可控强磁装置130向原变部110和付变部120施加的所述压力，并将检测结果发送至控制单元140。

在需要从岸上电力系统200向船舶300供电的情况下，例如在使得原变部110和付变部120紧贴的过程中，如果一段时间之后压力传感器150所检测到的所述压力的大小仍低于预定压力阈值，则说明原变部110和付变部120在紧贴过程中可能存在障碍、即原变部110和付变部120之间的紧贴状态为分开状态。这时，控制单元140发出表示原变部110和付变部120之间的紧贴状态异常的警报信号。

另外，在需要从岸上电力系统200向船舶300供电的情况下，例如在正在利用岸上电力系统200向船舶300供电的过程中，如果压力传感器150所检测到的所述压力的大小低于预定压力阈值，则说明原变部110和付变部120可能由于异常情况而分开、即原变部110和付变部120之间的紧贴状态为分开状态。其中，所述的异常情况例如可以是海上风浪过大而使得船舶发生移动等。这时，控制单元140也会发出表示原变部110和付变部120之间的紧贴状态异常的警报信号。

在船舶300不需要从岸上电力系统200获取电力的情况下，控制单元140向可控强磁装置130发送控制信号以使得其不具有磁性，从而使得原变部110和付变部120不再紧贴，这时压力传感器150所检测到的压力的大小同样会低于预定压力阈值。但是，这并不表示原变部110和付变部120由于异常情况而分开。因此，在这种情况下，控制单元140不发出警报信号。

对于上述的预定压力阈值、一段时间，本公开不做限制。本领域技术人员可以根据实际应用场景而灵活设置。

在另外一种可能的具体实现方式中，根据本公开实施例的无线连接的船舶岸电系统500所包括的检测部还可以是位置传感器。该位置传感器可以设置于可控强磁装置130，并可以用于检测原变部110和付变部120之间的相对位置偏移量，并将检测结果发送至控制单元140。

该位置传感器与压力传感器150所能够实现的功能类似。具体来说，在需要从岸上电力系统200向船舶300供电的情况下，例如在使得原变部110和付变部120紧贴的过程中，如果一段时间之后所述位置传感器所检测到的所述相对位置偏移量仍高于预定位置阈值，则说明原变部110和付变部120在紧贴过程中可能存在障碍、即原变部110和付变部120之间的紧贴状态为分开状态。例如在正在利用岸上电力系统200向船舶300供电的过程中，如果所述位置传感器所检测到的所述相对位置偏移量高于预定位置阈值，则说明原变部110和付变部120可能由于异常情况而分开、即原变部110和付变部120之间的紧贴状态为分开状态。在这两种情况下，控制单元140发出表示原变部110和付变部120之间的紧贴状态异常的警报信号。

另一方面，在船舶300不需要从岸上电力系统200获取电力的情况下，即便所述位置传感器所检测到的所述相对位置偏移量高于预定位置阈值，控制单元140也不发出警报信号。

与预定压力阈值同样地，对于预定位置阈值，本公开也不做限制。本领域技术人员可以根据实际应用场景而灵活设置。

以上以位置传感器设置于可控强磁装置130、并用于检测原变部110和付变部120之间的相对位置偏移量为例对位置传感器进行了说明，但是本公开并不限于此。还可以将位置传感器分别设置于原变部110和付变部120，并用于分别检测原变部110和付变部120各自所在的实际位置。这样，可以根据所检测到的位置信号来确定原变部110和付变部120当前的状态是紧贴还是分开。

需要说明的是，在本公开实施例的无线连接的船舶岸电系统500中，对于检测部，可以仅设置压力传感器150，也可以仅设置位置传感器。当然，也可以设置压力传感器150和位置传感器这两者。但是，本公开的检测部并不限于此，任何可以确定原变部110和付变部120当前的状态是紧贴还是分开的传感器等检测部件都可以作为本公开所述的检测部。

在一种可能的实现方式中，如图6所示，在本公开实施例的无线连接的船舶岸电系统500中，控制单元140还可以与原变部110电连接，并可以对原变部110的位置进行控制，以使得原变部110在上下方向(Z方向)、左右方向(X方向)、前后方向(Y方向)移动自如。

在一种可能的具体实现方式中，如图4和图5所示，可以在岸上配置有与岸上供电系统连接的供电车。其中，可以将原变部110固定在该供电车上，由此原变部110可以经由该供电车与岸上电力系统200电连接。

在这种实现方式中，所述供电车可以包括：导轨、可升降机构和可伸缩机构。其中，供电车可以沿着导轨在前后方向(纸面方向)移动自如，从而使得原变部110可以与供电车一起在前后方向移动。另外，可以经由设置在供电车上的可升降机构使得原变部110能够在上下方向移动自如，可以经由设置在供电车上的可伸缩部件使得原变部110在左右方向移动自如。

这样，在需要从岸上电力系统200向船舶300供电的情况下，控制单元140可以将原变部110的位置控制在与付变部120相对应的位置，从而能够方便快速地使得原变部110和付变部120紧贴。

另外，在从岸上电力系统200向船舶300供电的过程中，控制单元140可以不对原变部110的位置进行控制。这样，即使船舶随着波浪移动而移动，由于原变部110在导轨、可升降机构、可伸缩机构的作用下，能够在上下方向、左右方向、前后方向移动自如，因此可以作为随船舶侧的付变部120移动而移动的随动系统。因此，能够防止船舶300由于波浪的作用而发生移动时，使原变部110与付变部120分开。

需要说明的是，尽管以导轨、可升降机构、可伸缩机构为例说明了原变部110可移动自如的机理。但是本公开不限于此，任何能够使得原变部110移动自如的部件都属于本公开的保护范围。

另外，在一种可能实现的方式中，如图6所示，本公开的控制单元140可以具有信号灯、显示屏和控制器按钮。其中，在显示屏上可以实时显示检测部的检测结果例如压力传感器150所测到的压力、位置传感器所测到的相对位置偏移量等，还可以显示可控强磁装置130当前是否具有磁性，也可以显示原变部110和付变部120的实时画面、或者原变部110和付变部120之间的当前紧贴状态等，由此有利于管理员清楚、方便、迅速地确定岸上的变压器原变与船上变压器付变当前是紧贴状态还是分开状态。在控制单元140发出异常警报时，可以通过信号灯来传递该异常警报。另外，可以通过控制器按钮来控制可控强磁装置130有无磁性。

这样，通过如上述那样设置检测部，能够准确地检测原变部110和付变部120之间的紧贴状态、即两者紧贴还是分开，并在原变部110和付变部120之间的紧贴状态异常的情况下，还能够及时发出警报信号。并且，通过如上述那样设置供电车，以使得原变部110能够在上下、左右、前后等各个方向移动自如，能够在从岸上电力系统200向船舶300供电的过程中，进一步防止船舶300由于波浪的作用而发生移动时，使原变部110与付变部120分开。

因此，根据本公开上述实施例的无线连接的船舶岸电系统除了能够实现实施例2所述的技术效果之外，还能够进一步更加可靠地利用岸上电力系统200向船舶300供电，并且在出现例如由于原变部110与付变部120之间的紧贴状态异常等而导致的供电异常时能够更准确迅速地通知管理员。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (7)

1.一种无线连接的船舶岸电系统，用于从岸上电力系统接收岸上电网电压，对所述岸上电网电压进行变压和/或变频，并将变压和/或变频后的转换电压供给至船舶，其特征在于，包括：

原变部，其配置于所述岸上电力系统；以及

付变部，其配置于所述船舶，

其中，在所述原变部和所述付变部紧贴的情况下，从所述岸上电力系统向所述船舶供电；

可控强磁装置，其固定于所述原变部，并被控制为具有强磁性或者不具有磁性，

其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，将所述可控强磁装置控制为具有强磁性，以向所述原变部和所述付变部施加使得所述原变部和所述付变部紧贴的压力，从而使得所述原变部和所述付变部紧贴，

在不再需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，将所述可控强磁装置控制为不具有磁性，以解除向所述原变部和所述付变部施加的所述压力，从而使得所述原变部和所述付变部不再紧贴；

控制单元，与所述可控强磁装置电连接，用于对所述可控强磁装置进行控制，以使得所述可控强磁装置具有强磁性或者不具有磁性；所述控制单元具有信号灯、显示屏和控制器按钮。

2.根据权利要求1所述的船舶岸电系统，其特征在于，所述可控强磁装置固定于所述原变部的上端部和下端部，在所述原变部和所述付变部紧贴的情况下，所述可控强磁装置与所述付变部的上端部和下端部紧贴。

3.根据权利要求1所述的船舶岸电系统，其特征在于，还包括：检测部，与所述控制单元电连接，用于向所述控制单元发送表示所述原变部和所述付变部之间的紧贴状态的检测信号，

其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，如果所述检测信号表示所述原变部和所述付变部之间的紧贴状态为分开状态，则所述控制单元发出表示所述原变部和所述付变部之间的紧贴状态异常的警报信号。

4.根据权利要求3所述的船舶岸电系统，其特征在于，所述检测部为压力传感器，其设置于所述可控强磁装置，用于检测所述可控强磁装置向所述原变部和所述付变部施加的所述压力，并将检测结果发送至所述控制单元，

其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，如果所述压力传感器所检测到的所述压力的大小低于预定压力阈值，则所述控制单元发出所述警报信号。

5.根据权利要求3所述的船舶岸电系统，其特征在于，所述检测部为位置传感器，其设置于所述可控强磁装置，用于检测所述原变部和所述付变部之间的相对位置偏移量，并将检测结果发送至所述控制单元，

其中，在需要从所述岸上电力系统向所述船舶供电的情况下，如果所述位置传感器所检测到的所述相对位置偏移量高于预定偏移阈值，则所述控制单元发出所述警报信号。

6.根据权利要求1所述的船舶岸电系统，其特征在于，所述控制单元还与所述原变部电连接，用于对所述原变部的位置进行控制，以使得所述原变部在上下方向、左右方向、前后方向移动自如。

7.根据权利要求6所述的船舶岸电系统，其特征在于，还包括：供电车，

其中，所述原变部固定于所述供电车，并经由该供电车与所述岸上电力系统电连接，

所述供电车包括：导轨，用于使所述原变部在所述前后方向移动自如；

可升降机构，用于使所述原变部在所述上下方向移动自如；

可伸缩机构，用于使所述原变部在所述左右方向移动自如。