船舶的受電結(jié)構(gòu)、供電裝置及供電方法
【專利摘要】受電結(jié)構(gòu)（10)具備：設(shè)在船舶（1)并能夠從陸地側(cè)的供電線圈（5)以非接觸方式受電的受電線圈（7);以及形成所述船舶的舷側(cè)外表面的外壁面形成部（9)，所述受電線圈設(shè)在比所述外壁面形成部更靠所述船舶的內(nèi)側(cè)，在所述外壁面形成部中與所述受電線圈對(duì)置的部分，設(shè)有由電磁場(chǎng)穿透的材料構(gòu)成的電磁場(chǎng)穿透部（9a)。依據(jù)本發(fā)明，受電線圈不會(huì)從船舶的舷側(cè)外表面突出，而能夠從陸地側(cè)的供電線圈經(jīng)由電磁場(chǎng)穿透部以非接觸方式受電。因而，受電線圈不會(huì)妨礙到船舶的航行，且，在結(jié)束對(duì)船舶的供電之后，不需要向船舶內(nèi)引入受電線圈。
【專利說明】船舶的受電結(jié)構(gòu)、供電裝置及供電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及船舶的受電結(jié)構(gòu)、供電裝置及供電方法。
[0002] 本申請(qǐng)基于在2012年4月13日向日本申請(qǐng)的特愿2012 - 92176號(hào)主張優(yōu)先權(quán)， 并將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0003] 船舶中進(jìn)行著將所需要的電力以非接觸方式供給船舶的操作。這種供電方法的一 個(gè)例子記載于下述的專利文獻(xiàn)1中。
[0004] 在專利文獻(xiàn)1中，如下進(jìn)行供電。為了向停泊中的船舶以非接觸方式供電，在陸地 一側(cè)設(shè)置供電線圈，在船舶一側(cè)設(shè)置受電線圈。使高頻率(例如，10kHz?30kHz)的交流電 流流過供電線圈，從而在受電線圈產(chǎn)生電力。將產(chǎn)生于受電線圈的電力供給設(shè)于船舶內(nèi)的 電力系統(tǒng)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010 - 11696號(hào)公報(bào)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 在專利文獻(xiàn)1中，以從船舶的外壁突出的方式設(shè)置受電線圈。因此，受電線圈有可 能妨礙航行。
[0007] 另一方面，還可以考慮在受電線圈進(jìn)行的受電結(jié)束之后，向船舶內(nèi)引入受電線圈 的情況。在該情況下，要花費(fèi)引入受電線圈的工夫。
[0008] 本發(fā)明鑒于上述情況而構(gòu)思，目的在于提供在通過設(shè)在船舶一側(cè)的受電線圈從船 舶的外部向船舶供電的情況下，受電線圈不會(huì)妨礙航行，且，在結(jié)束對(duì)船舶的供電之后，能 夠不用向船舶內(nèi)引入受電線圈的船舶的受電結(jié)構(gòu)、供電裝置及供電方法。
[0009] 為了解決上述課題，本發(fā)明第1形態(tài)所涉及的受電結(jié)構(gòu)是設(shè)于船舶的受電結(jié)構(gòu)， 其中包括：以非接觸方式能夠從陸地側(cè)的供電線圈受電的受電線圈；以及形成所述船舶的 舷側(cè)外表面的外壁面形成部，所述受電線圈設(shè)置在比所述外壁面形成部更靠所述船舶的內(nèi) 偵牝在所述外壁面形成部中與所述受電線圈對(duì)置的部分，設(shè)有由電磁場(chǎng)穿透的材料構(gòu)成的 電磁場(chǎng)穿透部。
[0010] 此外，本發(fā)明第2形態(tài)所涉及的受電結(jié)構(gòu)，在所述第1形態(tài)所涉及的受電結(jié)構(gòu)中， 電磁場(chǎng)穿透部的所述材料為塑料。此外，本發(fā)明第3形態(tài)所涉及的受電結(jié)構(gòu)，在所述第2形 態(tài)所涉及的受電結(jié)構(gòu)中，該塑料為纖維強(qiáng)化塑料。
[0011] 本發(fā)明第1形態(tài)所涉及的供電裝置是向具備上述的受電結(jié)構(gòu)的船舶供電的裝置， 其中包括：供電線圈，設(shè)于陸地一側(cè)，經(jīng)由所述電磁場(chǎng)穿透部向所述受電線圈供電；供給電 力計(jì)測(cè)部，對(duì)向所述供電線圈供給的供給電力進(jìn)行計(jì)測(cè)；接收部，從船舶側(cè)接受從所述供電 線圈接受所述受電線圈的受電電力的計(jì)測(cè)值；效率算出部，基于通過所述供給電力計(jì)測(cè)部 計(jì)測(cè)的所述供給電力和通過所述接收部接受的所述受電電力的所述計(jì)測(cè)值，算出從所述供 電線圈到所述受電線圈的電力傳輸?shù)男?；移?dòng)裝置，設(shè)于陸地一側(cè)，使所述供電線圈移 動(dòng)；以及控制裝置，基于通過所述效率算出部算出的所述效率，控制所述移動(dòng)裝置使所述供 電線圈移動(dòng)，從而調(diào)整相對(duì)于所述受電線圈的所述供電線圈的位置。
[0012] 此外，本發(fā)明第1形態(tài)所涉及的供電方法是利用上述的供電裝置的供電方法，其 中包括：當(dāng)所述船舶停泊時(shí)，對(duì)所述受電線圈配置所述供電線圈的第1步驟；從所述供電線 圈經(jīng)由所述電磁場(chǎng)穿透部向所述受電線圈暫時(shí)供給電力的第2步驟；以及通過所述效率算 出部算出所述第2步驟中的、從所述供電線圈到所述受電線圈的所述電力傳輸?shù)男实牡?3步驟，一邊改變相對(duì)于所述受電線圈的所述供電線圈的位置，一邊重復(fù)既定次數(shù)的所述第 1?第3步驟，通過所述控制裝置，在得到所述第3步驟中算出的所述效率之中最高的效率 的所述供電線圈的位置，配置所述供電線圈，在該狀態(tài)下，從所述供電線圈向所述受電線圈 繼續(xù)供電。
[0013] 此外，本發(fā)明第2形態(tài)所涉及的供電方法是利用上述的供電裝置的供電方法，其 中包括算出步驟，在所述船舶停泊的期間，一邊從所述供電線圈向所述受電線圈繼續(xù)供電， 一邊通過所述效率算出部算出從所述供電線圈到所述受電線圈的所述電力傳輸?shù)男剩?邊通過所述移動(dòng)裝置改變所述供電線圈的位置，一邊重復(fù)既定次數(shù)的所述算出步驟，通過 所述控制裝置，在得到所述算出步驟中算出的所述效率之中最高的效率的所述供電線圈的 位置，配置供電線圈。
[0014] 而且，本發(fā)明第2形態(tài)所涉及的供電裝置是向具備上述的受電結(jié)構(gòu)的船舶供電的 裝置，其中包括：設(shè)于陸地一側(cè)并經(jīng)由所述電磁場(chǎng)穿透部向所述受電線圈供電的供電線圈； 支撐所述供電線圈的支撐體；以及安裝在所述支撐體的吸附裝置，在使所述供電線圈隔著 所述電磁場(chǎng)穿透部而與所述受電線圈對(duì)置的狀態(tài)下，所述吸附裝置吸附在船舶的舷側(cè)外表 面。
[0015] 依據(jù)本發(fā)明，受電線圈設(shè)在比船舶的外壁面形成部更靠內(nèi)側(cè)，在外壁面形成部中， 與受電線圈對(duì)置的部分設(shè)有由電磁場(chǎng)穿透的材料構(gòu)成的電磁場(chǎng)穿透部。通過該構(gòu)成，受電 線圈不會(huì)從船舶的舷側(cè)外表面突出，而能夠從陸地側(cè)的供電線圈經(jīng)由電磁場(chǎng)穿透部以非接 觸方式受電。
[0016] 因而，受電線圈不會(huì)妨礙船舶的航行，且，也不需要在結(jié)束對(duì)船舶的供電之后，向 船舶內(nèi)引入受電線圈。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是示出具備本發(fā)明實(shí)施方式的受電結(jié)構(gòu)的船舶、和本發(fā)明第1實(shí)施方式的供 電裝置的圖； 圖2是示出陸地側(cè)和船舶側(cè)的電路構(gòu)成的圖； 圖3是示出船舶停泊時(shí)的對(duì)船舶的第1供電方法的流程圖； 圖4是示出船舶停泊期間的對(duì)船舶的第2供電方法的流程圖； 圖5是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的供電裝置的圖； 圖6是示出開始向停泊在岸的船舶供電前的步驟的流程圖； 圖7是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的變形例的供電裝置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 基于附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。此外，對(duì)于各圖中共同的部分標(biāo)注相同的 符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。
[0019] 圖1示出具備本發(fā)明實(shí)施方式的受電結(jié)構(gòu)10的船舶1、和本發(fā)明第1實(shí)施方式的 供電裝置3。圖1是從船舶1的前后方向觀看的圖。
[0020] 通過受電結(jié)構(gòu)10,船舶1能夠從設(shè)于陸地的供電裝置3的供電線圈5不用端子而 以非接觸方式受電。
[0021] 受電結(jié)構(gòu)10具備：當(dāng)船舶1停泊于岸時(shí)能夠從陸地側(cè)的供電線圈5以非接觸方式 受電的受電線圈7 ;以及形成船舶1的舷側(cè)外表面（S卩，舷側(cè)外板的外表面)的外壁面形成部 9。在外壁面形成部9中與受電線圈7對(duì)置的部分，設(shè)有由電磁場(chǎng)（電場(chǎng)和磁場(chǎng))穿透的材料 構(gòu)成的電磁場(chǎng)穿透部9a。在作為外壁面形成部9的舷側(cè)外板中，向打通受電線圈7所對(duì)置 的部分而形成的貫通孔中埋入電磁場(chǎng)穿透部9a。受電線圈7設(shè)在比外壁面形成部9更靠船 舶1的內(nèi)側(cè)。
[0022] 依據(jù)本實(shí)施方式，至少在外壁面形成部9中與受電線圈7對(duì)置的部分為由電磁場(chǎng) (電場(chǎng)和磁場(chǎng)）穿透的材料構(gòu)成的電磁場(chǎng)穿透部9a。由此，受電線圈7能夠從陸地側(cè)的供電 線圈5經(jīng)由電磁場(chǎng)穿透部9a以非接觸方式受電。
[0023] 電磁場(chǎng)穿透部9a的材料優(yōu)選為纖維強(qiáng)化塑料（FRP :fiber reinforced plastics)。但是，電磁場(chǎng)穿透部9a的材料并不限定于此，例如，可為塑料。強(qiáng)化塑料的纖 維為碳纖維、玻璃纖維、聚乙烯纖維、芳族聚酰胺纖維等，在使之具有纖維的方向性的狀態(tài)， 或者使塑料僅滲入纖維間，或者以使纖維方向不同的方式重疊多個(gè)，或者將切斷為較細(xì)的 纖維混合到塑料中。雖然電磁場(chǎng)通過，但是能夠使受電線圈7不與支撐體41直接接觸，能 夠防止線圈7、電布線等由金屬做成的構(gòu)件被海水腐蝕。電磁場(chǎng)穿透部9a與外壁面形成部 9之間最好通過具有彈性的橡膠等來密封。
[0024] 再者，在外壁面形成部9中，受電線圈7只將與其軸向?qū)χ玫牟糠?例如圖1中由 虛線A包圍的部分）作為電磁場(chǎng)穿透部9a也可。作為替代，將船舶1的整個(gè)外壁面形成部 9作為電磁場(chǎng)穿透部9a也可。
[0025] 依據(jù)本實(shí)施方式的受電結(jié)構(gòu)10,受電線圈7不會(huì)從船舶1的舷側(cè)外表面突出，而能 夠從陸地側(cè)的供電線圈5經(jīng)由電磁場(chǎng)穿透部9a以非接觸方式受電。
[0026] 因而，受電線圈7不會(huì)妨礙到船舶1的航行。此外，在結(jié)束對(duì)船舶1的供電之后， 也不需要向船舶1內(nèi)引入受電線圈7,因此縮短受電的開始和結(jié)束所需要的時(shí)間。
[0027] 圖2示出包含供電裝置3和受電線圈7的電路構(gòu)成。
[0028] 本發(fā)明第1實(shí)施方式的供電裝置3,如圖1以及圖2所示，具備供電線圈5、供給電 力計(jì)測(cè)部11、接收部13、效率算出部15、移動(dòng)裝置17、以及控制裝置19。
[0029] 供電線圈5設(shè)于陸地一側(cè)。以使供電線圈5靠近受電線圈7的狀態(tài)，由供電線圈 5和受電線圈7形成電磁耦合電路。在該狀態(tài)下，通過向供電線圈5供給交流電力，供電線 圈5通過電磁場(chǎng)穿透部9a向受電線圈7以非接觸方式傳輸電力。再者，上述的電磁耦合電 路基于電磁感應(yīng)方式或電磁場(chǎng)共振方式。圖2中，供電線圈5上串聯(lián)連接有2個(gè)電容器6， 受電線圈7上并聯(lián)連接有電容器8。
[0030] 供給電力計(jì)測(cè)部11計(jì)測(cè)向供電線圈5供給的電力。供給電力計(jì)測(cè)部11輸出將向 供電線圈5供給的電壓的計(jì)測(cè)值％ (t)與向供電線圈5供給的電流的計(jì)測(cè)值L (t)相乘 而獲得的電力的計(jì)測(cè)值Pi (t)。如圖2所示，在供電裝置3設(shè)有整流電路21、逆變器23、和 外部電源25。整流電路21將來自外部電源25的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力。逆變器23將 來自整流電路21的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力后向供電線圈5供給。電壓的計(jì)測(cè)值Vi (t) 和電流的計(jì)測(cè)值Ii (t)分別是將來自整流電路21的直流電壓和直流電流在整流電路21與 逆變器23之間計(jì)測(cè)的值。電壓的計(jì)測(cè)值％ (t)和電流的計(jì)測(cè)值L (t)可以用圖2所示的 電壓計(jì)測(cè)器27和電流計(jì)測(cè)器29分別計(jì)測(cè)。
[0031] 接收部13從船舶1 一側(cè)接受由受電線圈7進(jìn)行的受電量的計(jì)測(cè)值。該受電量的 計(jì)測(cè)值（電力的計(jì)測(cè)值)P2 (t)是通過相乘從供電線圈5向受電線圈7供給的電壓的計(jì)測(cè)值 V2 (t)和從供電線圈5向受電線圈7供給的電流的計(jì)測(cè)值I2 (t)而獲得的。
[0032] 如圖2所示，在船舶1設(shè)有整流電路31、受電量計(jì)測(cè)部33、以及發(fā)送部35。整流電 路31將來自受電線圈7的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力后向船舶1內(nèi)的負(fù)載32供給。再者， 取代負(fù)載32而設(shè)置蓄電裝置也可。受電量計(jì)測(cè)部33將相乘來自整流電路31的直流電壓 的計(jì)測(cè)值％ (t)和來自整流電路31的直流電流的計(jì)測(cè)值I2 (t)后的值作為受電量的計(jì)測(cè) 值己（t)算出。電壓的計(jì)測(cè)值^ (t)和電流的計(jì)測(cè)值I2 (t)是分別通過圖2所示的電壓 計(jì)測(cè)器37和電流計(jì)測(cè)器39來計(jì)測(cè)的。發(fā)送部35向接收部13無線送信受電量計(jì)測(cè)部33 算出的電力的計(jì)測(cè)值P 2 (t)。
[0033] 效率算出部15基于供給電力計(jì)測(cè)部11計(jì)測(cè)的電力的計(jì)測(cè)值Pi (t)與從船舶1側(cè) 的發(fā)送部35接受的電力的計(jì)測(cè)值P2 (t)，計(jì)測(cè)從供電線圈5到受電線圈7的電力傳輸?shù)男?率。該效率ε由下式算出。
[0034][數(shù) 1 ] ε =P2 (t) / P1 (t) 移動(dòng)裝置17設(shè)于陸地一側(cè)，相對(duì)于陸地移動(dòng)供電線圈5而改變供電線圈5的位置。移 動(dòng)裝置17構(gòu)成為使供電線圈5沿著船舶1的舷側(cè)外表面的水平方向以及鉛垂方向移動(dòng)，能 夠調(diào)整供電線圈5的位置。即，移動(dòng)裝置17包括：安裝了供電線圈5的可移動(dòng)體17a ;使可 移動(dòng)體17a向水平方向和鉛垂方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)17b ;以及向移動(dòng)機(jī)構(gòu)17b提供用于移 動(dòng)可移動(dòng)體17a的動(dòng)力的動(dòng)力源(未圖示)。再者，移動(dòng)裝置17也可以構(gòu)成為不僅使供電線 圈5向沿著船舶1的舷側(cè)外表面的水平方向和鉛垂方向移動(dòng)，也使供電線圈5向船舶1的 與舷側(cè)外表面正交的方向移動(dòng)。
[0035] 通過電纜18從相對(duì)于陸地靜止的外部電源25向安裝于相對(duì)于陸地移動(dòng)的可移動(dòng) 體17a的供電線圈5供給電力。電纜18既可以變形自如地?fù)锨?，以能跟隨移動(dòng)裝置17的 可移動(dòng)體17a的位置變化，也可以自如地從卷筒放卷。整流電路21和逆變器23既可以設(shè) 在可移動(dòng)體17a，也可以相對(duì)陸地靜止地設(shè)在外部電源25 -側(cè)。
[0036] 控制裝置19控制移動(dòng)裝置17而使供電線圈5移動(dòng)。特別是，控制裝置19基于用 效率算出部15算出的效率ε，控制移動(dòng)裝置17而使供電線圈5移動(dòng)，從而調(diào)整供電線圈5 相對(duì)于受電線圈7的位置。即，控制裝置19進(jìn)行后述的步驟S6的控制。
[0037] 接著，描述用上述的本發(fā)明第1實(shí)施方式的供電裝置3的供電方法。
[0038] 圖3是示出船舶1停泊時(shí)的對(duì)船舶1的第1供電方法的流程圖。
[0039] 步驟S1中，船舶1結(jié)束航行而停泊在預(yù)定的岸上。如圖1所示，此時(shí)，船舶1碰到 設(shè)于岸壁的緩沖材料2,從而使船舶1不會(huì)直接碰到岸壁上。
[0040] 步驟S2中，相對(duì)于停泊的船舶1的受電線圈7配置供電線圈5。即，以使供電裝置 3中的安裝于移動(dòng)裝置17的可移動(dòng)體17a的供電線圈5位于與步驟S1中停泊的船舶1的 受電線圈7對(duì)置的位置的方式配置移動(dòng)機(jī)構(gòu)17b或使移動(dòng)機(jī)構(gòu)17b動(dòng)作。
[0041] 再者，步驟S1中以使船舶1的受電線圈7與設(shè)于陸地一側(cè)的供電線圈5對(duì)置的方 式將船舶1停泊，從而由步驟S1結(jié)束步驟S2中的配置也可。
[0042] 步驟S3中，從供電線圈5暫時(shí)向受電線圈7供給電力。此時(shí)，通過供給電力計(jì)測(cè) 部11計(jì)測(cè)對(duì)于供電線圈5的供給電力（S卩，電力的計(jì)測(cè)值Pi (t))，并通過受電量計(jì)測(cè)部33 計(jì)測(cè)向受電線圈7供給的電力（S卩，電力的計(jì)測(cè)值P2 (t))。
[0043] 再者，步驟S3中，考慮因水面或海面的波而船舶1搖晃的情況，在不同的時(shí)間點(diǎn)多 次計(jì)測(cè)對(duì)供電線圈5的供給電力，將由此得到的多個(gè)計(jì)測(cè)值的平均值作為下個(gè)步驟S4中使 用的電力的計(jì)測(cè)值Pi (t)也可。同樣地，在步驟S3中，在不同的時(shí)間點(diǎn)多次計(jì)測(cè)向受電線 圈7供給的電力，將由此得到的多個(gè)計(jì)測(cè)值的平均值作為下個(gè)步驟S4中使用的電力的計(jì)測(cè) 值己（t)也可。
[0044] 步驟S4中，關(guān)于步驟S3中進(jìn)行的從供電線圈5到受電線圈7的供電，用效率算出 部15算出電力傳輸?shù)男师拧＜?，基于步驟S3中計(jì)測(cè)的電力的計(jì)測(cè)值？ 1 (t)與電力的計(jì) 測(cè)值P2 (t)，用效率算出部15算出電力傳輸?shù)男师拧?br>
[0045] 步驟S5中，判斷是否進(jìn)行了設(shè)定的多個(gè)次數(shù)(優(yōu)選為3次以上的次數(shù))的步驟S2、 S3、S4。這些多次處理的期間，通過步驟S2配置的供電線圈5相對(duì)于受電線圈7的位置(例 如10cm或20cm左右）不同。這些位置既可以在水平方向上不同，也可以在鉛垂方向上不 同，或者在水平方向和鉛垂方向上隔開間隔而以棋盤格狀散布也可。在步驟S5的判斷為肯 定的情況下（即，步驟S2、S3、S4進(jìn)行了設(shè)定的多個(gè)次數(shù)的情況下)，進(jìn)入步驟S6,在步驟S5 的判斷為否定的情況下（即，進(jìn)行步驟S2、S3、S4的次數(shù)未達(dá)到設(shè)定的多個(gè)次數(shù)的情況下)， 返回步驟S2。在此，在船舶1浮在海面的情況下，如果數(shù)分鐘左右或該數(shù)分鐘以下的時(shí)間 內(nèi)，不會(huì)因滿潮的牽引而船舶1相對(duì)于陸地的位置顯著變動(dòng)。因而，取代供電線圈5相對(duì)于 受電線圈7的位置而采用供電線圈5相對(duì)于陸地的位置也可。
[0046] 步驟S6中，利用控制裝置19,控制移動(dòng)裝置17,在能得到多次的步驟S4中算出的 多個(gè)效率ε之中最高的效率ε的位置，配置供電線圈5。在該狀態(tài)下，從供電線圈5繼續(xù) 向受電線圈7供電。
[0047] 通過這樣的供電方法，能夠繼續(xù)有效率地進(jìn)行從供電線圈5到受電線圈7的電力 傳輸。此外，為了對(duì)受電線圈7定位供電線圈5,在船舶1的舷側(cè)外表面不設(shè)置表示受電線 圈7的位置的精密的記號(hào)也可。
[0048] 該供電方法中，上述的電磁耦合電路優(yōu)選基于電磁場(chǎng)共振方式。在該情況下，即便 相對(duì)于受電線圈7的供電線圈5的位置偏移，從供電線圈5到受電線圈7的電力傳輸?shù)男?也難以下降。由此，即便相對(duì)于受電線圈7的供電線圈5的位置因海面的波浪引起的船舶 1的搖晃而變動(dòng)，也能抑制電力傳輸效率的下降，并能降低波浪的搖晃造成的效率變動(dòng)量。
[0049] 圖4是示出船舶1停泊期間的對(duì)船舶1的第2供電方法的流程圖。該供電方法中， 在船舶1停泊的期間，一邊從供電線圈5繼續(xù)向受電線圈7供電，一邊以一時(shí)間間隔重復(fù)以 下步驟Sll、S12、S13、S14。該供電方法例如在上述的步驟S6之后進(jìn)行。
[0050] 步驟S11中，通過控制裝置19改變供電線圈5的位置。即，移動(dòng)裝置17使供電線 圈5從供電線圈5的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的位置向另一位置稍微(例如10cm左右）移動(dòng)。
[0051] 步驟S12中，在步驟S11中改變供電線圈5的位置的狀態(tài)下，用效率算出部15算 出從供電線圈5到受電線圈7的電力傳輸?shù)男师拧Ｔ撍愠鍪怯门c上述的步驟S4相同的 方法來進(jìn)行的。
[0052] 步驟S13中，判斷進(jìn)行步驟S11、S12的次數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的多個(gè)次數(shù)(優(yōu)選為 3次以上的次數(shù))。在該判斷為肯定的情況下（S卩，按設(shè)定為多個(gè)次數(shù)進(jìn)行了步驟S11、S12的 情況下)，進(jìn)入步驟S14,在該判斷為否定的情況下（S卩，進(jìn)行步驟Sll、S12的次數(shù)未達(dá)到設(shè) 定的多個(gè)次數(shù)的情況下)，返回步驟S11。再者，作為一個(gè)例子，將設(shè)定次數(shù)設(shè)為4次，在步驟 S11中將供電線圈5的位置從當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的位置向上、下、左、右分別改變1次即可。
[0053] 然后，步驟S14中，通過控制裝置19,在得到多次的步驟S12中算出的多個(gè)效率ε 之中最高的效率ε的供電線圈5的位置，配置供電線圈5。
[0054] 將這樣的步驟S11、S12、S13、S14按一時(shí)間間隔(例如1分鐘以上5分鐘以內(nèi)的間 隔)進(jìn)行。因而，即便相對(duì)于受電線圈7的供電線圈5的位置因潮的張落或吃水的變化而變 到使電力傳輸效率下降的位置，供電線圈5的位置也能修正到提高電力傳輸效率的位置。
[0055] 圖5示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的供電裝置103的構(gòu)成。該供電裝置3向具備上述 的受電結(jié)構(gòu)10的船舶1供電。圖5是從船舶1的前后方向觀看的圖。第2實(shí)施方式的供 電裝置103不具備供給電力計(jì)測(cè)部11、接收部13、效率算出部15、移動(dòng)裝置17、以及控制裝 置19,取而代之的是，具備支撐供電線圈5的支撐體41、以及安裝在支撐體41的吸附裝置 43,在這一點(diǎn)上與第1實(shí)施方式的供電裝置3不同。
[0056] 圖5中，供電裝置103具備：支撐供電線圈5的支撐體41 ;以及安裝在支撐體41 的吸附裝置43。在供電線圈5隔著電磁場(chǎng)穿透部9a而與受電線圈7對(duì)置的狀態(tài)下，吸附裝 置43能夠吸附到船舶1的舷側(cè)外表面。
[0057] 吸附裝置43優(yōu)選為安裝在支撐體41的真空吸杯。通過自由變形的管道45被吸 引源(未圖示)吸引其內(nèi)部的空氣，從而真空吸杯能夠吸附到舷側(cè)外表面。再者，吸引源例如 為真空泵。
[0058] 吸附裝置43的設(shè)置范圍被預(yù)定為在吸附裝置43吸附到舷側(cè)外表面的狀態(tài)下，供 電線圈5和受電線圈7隔著電磁場(chǎng)穿透部9a互相對(duì)置的既定范圍。例如，在舷側(cè)外表面中， 使吸附裝置43 (真空吸杯）易于吸附地將吸附裝置43的設(shè)置范圍設(shè)為光滑的表面，將設(shè)置 范圍外設(shè)為吸附吸附裝置43難以吸附的粗糙表面。
[0059] 在這樣的設(shè)置范圍中，如下方式在圖6的步驟中進(jìn)行吸附裝置43的吸附。
[0060] 圖6示出向停泊在岸上的船舶1開始供電前的步驟的流程圖。
[0061] 步驟S21中，船舶1的受電線圈7的位置是事先粗略知道的，因此如果船舶1停泊 在岸，就使供電線圈5靠近受電線圈7的位置。
[0062] 步驟S22中，接著使吸附裝置43吸附到舷側(cè)外表面。
[0063] 步驟S23中，在該狀態(tài)下，將支撐體41 (S卩，吸附裝置43)牽引到與舷側(cè)外表面相 反一側(cè)。
[0064] 由此，在吸附裝置43從舷側(cè)外表面脫離的情況下，使支撐體41的位置偏移，再在 步驟S22中，使吸附裝置43在另一位置上吸附到舷側(cè)外表面，步驟S23中，在該狀態(tài)下，將 支撐體41牽引到與舷側(cè)外表面相反一側(cè)。
[0065] 即便將支撐體41向與舷側(cè)外表面相反一側(cè)牽引，在吸附裝置43不從舷側(cè)外表面 脫離之前，重復(fù)這樣的步驟S22和步驟S23的動(dòng)作。
[0066] 步驟S23中，即便將支撐體41向與舷側(cè)外表面相反一側(cè)牽引，吸附裝置43也不從 舷側(cè)外表面脫離的情況下，判斷為吸附裝置43在上述的設(shè)置范圍內(nèi)吸附在舷側(cè)外表面，因 此進(jìn)入步驟S24。
[0067] 步驟S24中，在吸附裝置43吸附在舷側(cè)外表面的狀態(tài)下，開始從供電線圈5到受 電線圈7的供電。然后，因潮的張落、吃水的變化而吸附裝置43相對(duì)于岸的位置變化。管 道45能夠跟隨該位置變化的方式自由變形地?fù)锨?br>
[0068] 依據(jù)第2實(shí)施方式的供電裝置103,在通過步驟S23而吸附裝置43未從舷側(cè)外表 面脫離的情況下，之后，供電線圈5例如因水面或海面的波浪而與船舶1以及受電線圈7 - 體移動(dòng)。因而，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的供電。
[0069] 此外，通過步驟S23中吸附裝置43是否未從舷側(cè)外表面脫離的判斷，能夠探測(cè)到 受電線圈7的位置（即設(shè)置范圍），因此不需要表示受電線圈7的位置的精密的記號(hào)。
[0070] 再者，第2實(shí)施方式的供電裝置103中，由供電線圈5和受電線圈7形成的上述的 電磁耦合電路基于電磁場(chǎng)共振方式的情況下，即便供電線圈5相對(duì)于受電線圈7的位置偏 移，供電線圈5到受電線圈7的電力傳輸?shù)男室搽y以降低。由此，即便供電線圈5對(duì)受電 線圈7的定位粗略，也能夠抑制電力傳輸效率的降低。
[0071] 在第2實(shí)施方式的供電裝置103,未設(shè)有上述的供給電力計(jì)測(cè)部11、接收部13、效 率算出部15、移動(dòng)裝置17、以及控制裝置19。第2實(shí)施方式的供電裝置103的其他構(gòu)成與 第1實(shí)施方式的供電裝置3的構(gòu)成相同。
[0072] 此外，在第2實(shí)施方式的供電裝置103中，整流電路21和逆變器23也可以設(shè)在支 撐體41，但優(yōu)選的是，當(dāng)從供電線圈5向受電線圈7供電時(shí)，以相對(duì)于陸地靜止的方式設(shè)在 外部電源25-側(cè)。
[0073] 此外，在第2實(shí)施方式的供電裝置103中，如圖7所示，也可以在管道45的中途設(shè) 有排氣閥47,并且在支撐體41與岸壁之間設(shè)有繩索開關(guān)48。
[0074] 排氣閥47通過來自繩索開關(guān)48的電指令，切換排氣的通斷（on/off)。再者，通常 狀態(tài)下，排氣閥47被設(shè)定為不排氣。
[0075] 繩索開關(guān)48具備開關(guān)48a以及繩索48b。根據(jù)繩索48b處于緊張狀態(tài)還是處于松 弛狀態(tài)而切換開關(guān)48a的通斷。由此，能夠電氣方式檢測(cè)出繩索48b處于緊張狀態(tài)還是處 于松弛狀態(tài)。繩索48b的長度被設(shè)定為在進(jìn)行通常的供電的狀態(tài)下繩索48b松弛，即便繩 索48b處于緊張狀態(tài)時(shí)電纜18以及管道45也不會(huì)緊張（S卩，有松弛)。
[0076] 有時(shí)因?yàn)榇?的意外移動(dòng)或惡劣氣候等而在吸附支撐體41的狀態(tài)下船舶1從 岸壁離開。在該情況下，繩索開關(guān)48的繩索48b被牽拉而開關(guān)48a的通斷會(huì)被切換，從而 從繩索開關(guān)48提供電指令，以使得排氣閥47排氣。若從排氣閥47進(jìn)行排氣，則管道45的 真空狀態(tài)被解除。由此，安裝于支撐體41的吸附裝置43對(duì)于船舶1的舷側(cè)外表面的吸附 被解除，支撐體41從船舶1離開，因此能夠防止電纜18、管道45的破損。再者，更優(yōu)選的是 在從排氣閥47排氣的同時(shí)，也停止吸引源(真空泵）的作動(dòng)。
[0077] 上述實(shí)施方式中示出的各構(gòu)成構(gòu)件的諸多形狀、組合等為一個(gè)例子，在不脫離本 發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行構(gòu)成的附加、省略、置換以及其他的變更。本發(fā)明并不受限 于上述的說明，而僅由附加的權(quán)利要求的范圍來限定。
[0078] 例如，在第1實(shí)施方式的供電裝置3或第2實(shí)施方式的供電裝置103中，設(shè)置收費(fèi) 裝置(未圖示）也可。在該情況下，如果向收費(fèi)裝置放入錢，僅按與該錢對(duì)應(yīng)的時(shí)間，從供電 線圈5向受電線圈7供電。如果經(jīng)過了當(dāng)時(shí)間，例如，停止從外部電源25到供電線圈5的 電力供給，或者，在第1實(shí)施方式的情況下以使供電線圈5遠(yuǎn)離受電線圈7的方式移動(dòng)可移 動(dòng)體17a，在第2實(shí)施方式的情況下吸附裝置43停止對(duì)舷側(cè)外表面的吸附而從舷側(cè)外表面 脫離。再者，在管道45的中途設(shè)有排氣閥47的情況下，提供電指令以使得排氣閥47排氣， 從而使吸附裝置43從舷側(cè)外表面脫離也可。
[0079] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性 依據(jù)本發(fā)明，受電線圈設(shè)在比船舶的外壁面形成部更靠內(nèi)側(cè)，在外壁面形成部中，在與 受電線圈對(duì)置的部分設(shè)有由電磁場(chǎng)穿透的材料構(gòu)成的電磁場(chǎng)穿透部。通過該構(gòu)成，受電線 圈不會(huì)從船舶的舷側(cè)外表面突出，而能夠從陸地側(cè)的供電線圈經(jīng)由電磁場(chǎng)穿透部以非接觸 方式受電。
[0080] 因而，受電線圈不會(huì)妨礙到船舶的航行，且，在結(jié)束對(duì)船舶的供電之后，也不需要 將受電線圈引入到船舶內(nèi)。
[0081] 標(biāo)號(hào)說明 1船舶；2緩沖材料；3、103供電裝置；5供電線圈；6電容器；7受電線圈；8 電容器；9外壁面形成部；9a電磁場(chǎng)穿透部；10受電結(jié)構(gòu)；11供給電力計(jì)測(cè)部；13 接收部；15效率算出部；17移動(dòng)裝置；17a可移動(dòng)體；17b移動(dòng)機(jī)構(gòu)；18電纜； 19控制裝置；21整流電路；23逆變器；25外部電源；27電壓計(jì)測(cè)器；29電流計(jì) 測(cè)器；31整流電路；32負(fù)載；33受電量計(jì)測(cè)部；35發(fā)送部；37電壓計(jì)測(cè)器；39 電流計(jì)測(cè)器；41支撐體；43吸附裝置；45管道；47排氣閥；48繩索開關(guān)。
【權(quán)利要求】
1. 一種設(shè)在船舶的受電結(jié)構(gòu)，其中包括： 受電線圈，能夠從陸地側(cè)的供電線圈以非接觸方式受電；以及 外壁面形成部，形成所述船舶的舷側(cè)外表面， 所述受電線圈設(shè)在比所述外壁面形成部更靠所述船舶的內(nèi)側(cè)， 在所述外壁面形成部中與所述受電線圈對(duì)置的部分，設(shè)有由電磁場(chǎng)穿透的材料構(gòu)成的 電磁場(chǎng)穿透部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的受電結(jié)構(gòu)，其中所述電磁場(chǎng)穿透部的所述材料為塑料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的受電結(jié)構(gòu)，其中所述塑料為纖維強(qiáng)化塑料。
4. 一種供電裝置，向具備權(quán)利要求1所述的受電結(jié)構(gòu)的船舶供電，其中包括： 供電線圈，設(shè)于陸地一側(cè)，經(jīng)由所述電磁場(chǎng)穿透部向所述受電線圈供電； 供給電力計(jì)測(cè)部，對(duì)供給到所述供電線圈的供給電力進(jìn)行計(jì)測(cè)； 接收部，從船舶一側(cè)接受所述受電線圈從所述供電線圈接受的受電電力的計(jì)測(cè)值； 效率算出部，基于用所述供給電力計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)的所述供給電力和用所述接收部接受的 所述受電電力的所述計(jì)測(cè)值，算出從所述供電線圈到所述受電線圈的電力傳輸?shù)男剩?移動(dòng)裝置，設(shè)于陸地一側(cè)，使所述供電線圈移動(dòng)；以及 控制裝置，基于通過所述效率算出部算出的所述效率，控制所述移動(dòng)裝置使所述供電 線圈移動(dòng)，從而調(diào)整所述供電線圈相對(duì)于所述受電線圈的位置。
5. -種供電裝置，向具備權(quán)利要求1所述的受電結(jié)構(gòu)的船舶供電，其中包括： 供電線圈，設(shè)于陸地一側(cè)，經(jīng)由所述電磁場(chǎng)穿透部向所述受電線圈供電； 支撐體，支撐所述供電線圈；以及 吸附裝置，安裝在所述支撐體， 在所述供電線圈隔著所述電磁場(chǎng)穿透部而與所述受電線圈對(duì)置的狀態(tài)下，所述吸附裝 置吸附在船舶的舷側(cè)外表面。
6. -種供電方法，采用了權(quán)利要求4所述的供電裝置，其中包括： 第1步驟，當(dāng)所述船舶停泊時(shí)，相對(duì)于所述受電線圈配置所述供電線圈； 第2步驟，從所述供電線圈經(jīng)由所述電磁場(chǎng)穿透部暫時(shí)向所述受電線圈供給電力；以 及 第3步驟，利用所述效率算出部算出所述第2步驟中的、從所述供電線圈到所述受電線 圈的所述電力傳輸?shù)男剩? 一邊改變所述供電線圈相對(duì)于所述受電線圈的位置，一邊以既定次數(shù)重復(fù)所述第1? 第3步驟， 通過所述控制裝置，在得到所述第3步驟中算出的所述效率之中最高的效率的所述 供電線圈的位置，配置所述供電線圈，在該狀態(tài)下，從所述供電線圈繼續(xù)向所述受電線圈供 電。
7. -種供電方法，采用了權(quán)利要求4所述的供電裝置，其中包括： 算出步驟，在所述船舶停泊的期間，一邊從所述供電線圈繼續(xù)向所述受電線圈供電，一 邊通過所述效率算出部算出從所述供電線圈到所述受電線圈的所述電力傳輸?shù)男剩? 一邊通過所述移動(dòng)裝置改變所述供電線圈的位置，一邊以既定次數(shù)重復(fù)所述算出步 驟， 通過所述控制裝置，在得到所述算出步驟中算出的所述效率之中最高的效率的所述供 電線圈的位置，配置供電線圈。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104221252SQ201380018821
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】新妻素直 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ihi