WO2023067088A1 - Wasserfahrzeug mit ladevorrichtung für ein begleitfahrzeug mit elektroantrieb - Google Patents

Wasserfahrzeug mit ladevorrichtung für ein begleitfahrzeug mit elektroantrieb Download PDF

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WO2023067088A1
WO2023067088A1 PCT/EP2022/079261 EP2022079261W WO2023067088A1 WO 2023067088 A1 WO2023067088 A1 WO 2023067088A1 EP 2022079261 W EP2022079261 W EP 2022079261W WO 2023067088 A1 WO2023067088 A1 WO 2023067088A1
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WO
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watercraft
ship
battery
charging
garage
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PCT/EP2022/079261
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French (fr)
Inventor
Michael KÖHLER
Original Assignee
Silent Yachts Trading GmbH
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B63B25/002—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for goods other than bulk goods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B63H2021/171—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor making use of photovoltaic energy conversion, e.g. using solar panels

Definitions

  • the invention relates to a watercraft with a charging device for electrically charging a battery of an escort vehicle, in particular a watercraft with an electric drive and a charging device, in particular a solar-powered catamaran with a charging device.
  • the energy, ie typically the fuel, for operating such an escort vehicle is conventionally taken on board during a shore leave of the sea voyage and carried as cargo.
  • large cruise ships have sufficient cargo space to use part of the cargo space for fuel for escort vehicles.
  • the range and availability of the support vehicle are limited by the amount of fuel and energy that is being carried. This becomes even more of a problem on smaller watercraft such as pleasure boats or yachts, where the availability of cargo space and therefore fuel and power can be severely limited.
  • an object of the invention is to provide a watercraft that can supply a support vehicle and/or sports and leisure equipment with high-availability energy.
  • the problem is solved according to the invention by a watercraft with a charging device for an escort vehicle with an electric drive according to claim i.
  • the dependent claims 2 to n describe preferred embodiments of the watercraft.
  • the problem is also solved by a method for loading an escort vehicle according to claim 12. Claims 13 to 15 describe embodiments of the method.
  • the description relates to a watercraft with a charging device for an electric-powered escort vehicle.
  • the watercraft has the following: a ship's battery device with a capacity of at least 50 kWh, which is set up to provide electrical power for a ship's device and/or a drive of the watercraft; and a photovoltaic system with a peak output of at least 2.5 kW, which is functionally coupled to the ship's battery device and is set up to recharge it.
  • the charging device is set up for charging a battery of the escort vehicle with energy from the ship's battery device of at least 1 kWh.
  • the watercraft with the charging device not only allows an escort vehicle to be carried along, but also a sustainable energy supply for the escort vehicle, independently of gas stations for fossil fuels.
  • the photovoltaic system and the ship's battery device are also used multifunctionally for the energy supply of a drive and/or a ship's device of the watercraft.
  • the capacity of the ship's battery facility allows for the charging of a support vehicle carrying one or more people, such as a passenger car, a dinghy or an electric-powered jet ski.
  • the photovoltaic system with a peak output of at least 2.5 kW enables sustainable recharging of the ship's battery system.
  • a corresponding The combination of ship battery equipment and photovoltaic system also enables fast charging of the escort vehicle, so that trips with a dinghy or a jet ski can be made at short intervals, for example.
  • the watercraft can have a drive that is set up to drive the watercraft during ferry operation, in particular during ferry operation on the high seas.
  • the watercraft can be set up to carry the escort vehicle along when the watercraft is operating as a ferry, in particular to carry the escort vehicle on or in the watercraft.
  • the support vehicle can include a dinghy, a passenger car, a jet ski, a number of e-bikes or at least one piece of sports equipment, in particular with a total battery capacity of at least i kWh.
  • the potential of the watercraft for charging can be fully utilized in an advantageous manner by means of an escort vehicle or sports equipment with a corresponding overall battery capacity.
  • the escort vehicle can be set up to enable at least one person to move, in particular at least one person to move outside the watercraft, and/or at least be set up to carry at least one person.
  • the charging device may include a wired connector configured to be coupled to the escort vehicle during charging.
  • a corresponding charging device can advantageously be coupled to a large number of vehicles with electric drive, which are equipped with previously known and/or common systems for charging.
  • the corresponding loading device thus enables a high degree of flexibility when choosing the escort vehicle.
  • the charging device may include a magnetic induction device for charging the escort vehicle's battery.
  • the charging device may comprise a capacitive charging device for charging the escort vehicle's battery.
  • the magnetic induction device and/or the capacitive charging device can enable wireless charging of the escort vehicle's battery. This means that there is no need to establish a wired connection between the watercraft and the escort vehicle before or during loading. This makes the handling of the charging device easier and safer, particularly in embodiments in which the escort vehicle is in a narrow garage or on a body of water during charging.
  • the drive of the watercraft includes at least one electric motor, wherein the at least one electric motor is set up to provide a large part of the mechanical power for ferry operation of the watercraft.
  • the ship's battery device can be set up to provide the electrical power for at least part of an electrical power consumption of the at least one electric motor during the ferry operation of the watercraft.
  • a watercraft with an electric motor can advantageously use the photovoltaic system and the ship's battery device twice, on the one hand to charge the battery of the escort vehicle and on the other hand to drive the watercraft.
  • the electrical power provided by the ship's battery device can include a large part of the electrical power consumption of the at least one electric motor during the ferry operation of the watercraft.
  • the photovoltaic system can be set up to provide generated electrical power during normal operation, which includes a large part of the electrical power consumption of the at least one electric motor during the ferry operation of the watercraft.
  • the use of further devices for providing power or energy for the electric motor for example a generator for burning fossil fuels, can thus be minimized. This improves comfort on board the watercraft, as disruptive noise, vibrations and emissions from combustion products on the watercraft are minimized.
  • the electrical power generated during normal operation can include or be electrical power generated under standard photovoltaic test conditions or power at normal operating temperature.
  • the majority can correspond to a proportion of at least 0.5, in particular at least 0.7, at least 0.9 or at least 0.95.
  • Each electric motor of the at least one electric motor can be set up to provide mechanical power of at least 20 kW, in particular at least 30 kW, at least 40 kW, at least 50 kW or at least 100 kW.
  • the at least one electric motor is set up to provide a total mechanical output of at least 40 kW, in particular at least 60 kW, at least 80 kW, at least 100 kW or at least 200 kW.
  • An electric motor or a large number of electric motors that provide a corresponding power allow the watercraft to be operated at a sufficient speed for longer journeys or also for journeys in unfavorable weather conditions. For example, an ocean crossing is possible with a corresponding electric motor.
  • the drive can be set up to enable the watercraft to travel at a speed of at least 5 knots.
  • the drive is set up to enable the watercraft to reach a maximum speed of at least 10 knots, in particular at least 12 knots or at least 14 knots.
  • the ship's equipment can include a navigation system, a communication system, lighting, a device for preparing drinking water, air conditioning or an electrical device for preparing food.
  • the ship battery device is set up to supply the electrical power for a large part of an electrical power consumption of an entirety to provide all ship facilities, in particular to fully provide the electrical power for the electrical power consumption of all ship facilities.
  • the photovoltaic system is set up to provide generated electrical power during normal operation, which comprises a large part of the electrical power consumption of all ship facilities, in particular the electrical power consumption of all ship facilities completely.
  • the watercraft may further include a garage, the garage being configured to accommodate the escort vehicle during loading.
  • Any at least partially closed storage space that is set up to accommodate the support vehicle can serve as a garage within the meaning of the present disclosure.
  • the garage can include a space that is closed at the top, in particular a space that is closed on several sides, in particular a space that is closed on all sides.
  • the garage can include a dry room, in particular a dry room arranged above a water level of a body of water surrounding the watercraft.
  • a corresponding garage offers comprehensive protection for the escort vehicle from external influences, such as sea water or weather influences. This can be advantageous in particular when charging, when a significant voltage can be applied to the escort vehicle or a significant current can flow into the escort vehicle, as a result of which the requirements for protection from external influences can be increased.
  • the watercraft may be a multihull and the garage may be located in a hull of the multihull.
  • the hull can completely enclose the garage.
  • the garage may include an aft and/or sideways opening for loading and/or unloading the garage, e.g. with a dinghy.
  • the opening can be closed with a flap, in particular with a tailgate.
  • the garage may comprise an inclined plane, in particular with an angle of inclination of at least 10° or at least 15 ° down to the opening of the garage.
  • the watercraft may be a multihull and the garage may be located between two hulls and/or under a main deck of the multihull.
  • the garage can be located entirely under the main deck and between the two hulls of the multihull ship.
  • the garage can be fully or partially integrated into a bridge deck of the multihull ship, in particular fully or partially integrated into a bridge deck base.
  • the garage may have access from a main deck or from an interior of the watercraft.
  • the access from the main deck or from the interior of the watercraft can be set up to allow passage of a person.
  • the watercraft can have a lifting platform that is set up for loading and/or unloading the garage, in particular for loading and/or unloading the garage between the two hulls and/or under the main deck of the
  • multihull ship Corresponding arrangements use the space available on the watercraft in an advantageous manner, so that other areas of the watercraft, such as a deck, in particular a main deck or upper deck, are available for other uses, for example as a cabin or living area.
  • a deck in particular a main deck or upper deck
  • the garage can have a floor area of at least 3 m 2 , in particular at least 5 m 2 , at least 8 m 2 or at least 10 m 2 .
  • a floor space of this size allows, for example, the stowage of several jet skis, a dinghy or a small passenger car.
  • the garage can have a length of at least 3 m, in particular at least 4 m or at least 5 m.
  • the garage can have a maximum length of 30 m, in particular a maximum of 25 m, a maximum of 20 m, a maximum of 15 m, a maximum of 10 m or a maximum of 8 m.
  • the garage can have a height of at least 20 cm, in particular at least 40 cm, at least 50 cm or at least 60 cm.
  • An area of the garage can have a height that is at least 1.2 m, in particular at least 1.6 m or at least 2 m.
  • the area of the garage can have a floor area of at least 3 m 2 , in particular at least 5 m 2 , at least 8 m 2 or at least 10 m 2 .
  • a corresponding height in particular in connection with a sufficient base area of the corresponding area, makes it possible, for example, to stow diving equipment, bicycles, jet skis or a small passenger vehicle.
  • the garage can have a width of at least 2 m, in particular at least 4 m, at least 5 m, at least 6 m or at least 7 m.
  • the loading device can be set up for loading the escort vehicle, in which case the escort vehicle is arranged on or at a loading device for a garage of the watercraft.
  • At least part of the charging device is arranged in the garage.
  • the charging device can be set up to automatically generate an electrical or electromagnetic coupling between the charging device and the battery of the escort vehicle when the garage is being loaded with the escort vehicle.
  • the automatic generation of the coupling between the charging device and the battery of the escort vehicle means that there is no need for manual coupling, for example by attaching a plug connector. This makes the loading device easier to handle and safer, especially when the escort vehicle is in a tight storage space or on a body of water.
  • the coupling can be created by means of a magnetic induction device or a capacitive charging device. Alternatively or additionally, the coupling can be generated by means of metal contacts of the escort vehicle and by means of metal mating contacts that are provided in the garage or on a loading device.
  • the length of the watercraft is no greater than 40 m, in particular no greater than 35 m, no greater than 30 m or no greater than 25 m.
  • Small and medium-sized watercraft are particularly attractive for individual leisure shipping, for example because a small crew is sufficient in relation to the available ship space to operate the multihull ship, which can, for example, reduce operating costs and improve flexibility when using the multihull ship.
  • a maximum displacement of the watercraft is no greater than 1801, in particular no greater than 1201, in particular no greater than 1001 or no greater than 801.
  • the maximum displacement may refer to the displacement at full load.
  • an unloaded displacement of the watercraft is no greater than 1601, in particular no greater than 1001 or no greater than 701.
  • the draft of the watercraft is no greater than 2.6 m, in particular no greater than 1.9 m, in particular no greater than 1.6 m or 1.2 m.
  • the peak power of the photovoltaic system in relation to the capacity of the ship's battery device is at least 1 kW per 20 kWh, in particular at least 1 kW per 10 kWh or at least 1 kW per 5 kWh.
  • a corresponding photovoltaic system makes it possible to recharge the ship's battery device efficiently and within a relatively short time completely from solar energy. This enables a self-sufficient and sustainable supply of energy to the watercraft. In particular, the use of other forms of energy, in particular from fossil fuels, can be minimized or even avoided.
  • the capacity of the ship's battery device is at least 70 kWh, in particular at least 100 kWh, at least 120 kWh, in particular at least 140 kWh or at least 150 kWh or at least 200 kWh.
  • the ship's battery device can comprise at least one ship's battery and/or a plurality of ship's batteries.
  • the battery of the escort vehicle can comprise at least one escort vehicle accumulator and/or a plurality of escort vehicle accumulators.
  • the peak power of the photovoltaic system (kW peak power, kWp) can be at least 3 kW, in particular at least 5 kW, at least 7 kW, at least 8 kW, at least 10 kW, at least 12 kW or at least 15 kW.
  • the ship's battery device can be charged more quickly, and the use of other (in particular fossil) forms of energy can be further minimized or even avoided.
  • the energy from the ship's battery device when charging the battery of the escort vehicle can be at least 2 kWh, in particular at least 3 kWh, at least 5 kWh, at least 7 kWh or at least 10 kWh.
  • the charging device can be set up to enable the battery of the escort vehicle to be charged with a charging capacity of at least 3.7 kW, in particular at least 11 kW, at least 22 kW or at least 43 kW.
  • Appropriate charging power enables the charging or rapid charging of common battery systems in escort vehicles.
  • the charging device can be set up to provide a DC voltage for charging the battery of the escort vehicle, in particular a DC voltage in the range from 500 V to 1000 V, in particular in a range from 500 V to 450 V, and/or a DC voltage of at most 50 V. in particular about 12 V and/or an integer multiple of about 12 V.
  • DC voltages in the range from too V to 1000 V enable the rapid charging of common battery systems, even of larger escort vehicles such as passenger cars, dinghies or Electric powered jet ski.
  • DC voltages of around 12 V or multiples thereof also make it possible to charge common battery systems in bicycles with electric drives.
  • a hull of the watercraft consists at least partially of glass fiber reinforced plastic, in particular to a large extent of glass fiber reinforced plastic.
  • the large part can relate to a proportion of at least 0.5, in particular at least 0.7 or 0.9 of a volume of a wall of the fuselage.
  • glass fiber reinforced plastic enables the construction of a lightweight watercraft.
  • an energy requirement of the drive in particular of the electric motor of the drive, can be reduced, so that a larger proportion of the energy generated by the photovoltaic system is available for charging the escort vehicle.
  • the use of other forms of energy, in particular from fossil fuels can be minimized or even avoided. This improves the self-sufficiency and sustainability of the watercraft's energy supply when the escort vehicle is being charged.
  • the watercraft is set up for use as a yacht or pleasure boat.
  • the watercraft may have facilities for accommodating passengers.
  • the facilities for accommodating passengers include at least one cabin, in particular at least two cabins, at least three cabins or at least four cabins, each of the cabins being set up to accommodate at least one overnight passenger.
  • the watercraft can have facilities for accommodating at least 3 passengers, in particular at least 5 passengers or at least 8 passengers.
  • the facilities for accommodating passengers can have at least one leisure area, with a total area of the at least one leisure area being available in relation to a total on a bridge deck of the watercraft standing area makes up a proportion of at least 0.4, in particular at least 0.5, at least 0.6 or at least 0.8.
  • the combination of the photovoltaic system and the ship's battery device makes it possible to remain largely self-sufficient at sea, in particular also during ferry operation of the watercraft. This enables temporary or permanent living on the watercraft, as well as a long-distance sea voyage, in particular an ocean crossing.
  • Leisure areas, especially spacious leisure areas, improve the comfort and well-being of passengers at sea.
  • the photovoltaic system comprises solar panels which, in a top view of the watercraft, cover at least a portion of the surface of at least 30%, in particular at least 40%, at least 50% or at least 60%.
  • At least a portion of the solar panels are disposed over at least one passenger accommodation facility.
  • a majority of all solar panels included in the photovoltaic system are arranged above at least one cabin or at least one recreation area.
  • the surface of the watercraft is thus used twice, on the one hand for at least one device for accommodating passengers and on the other hand for solar panels arranged above this device.
  • the watercraft is a multihull ship, in particular a catamaran or trimaran.
  • the design as a catamaran or trimaran can enable a particularly large surface area for the watercraft, for example with a given displacement, a given draft or a given budget.
  • the particularly large surface efficiently provides space for both the photovoltaic system and passenger accommodation facilities.
  • the photovoltaic system can comprise a solar panel, and the solar panel can be oriented at an angle of at most 15 ° to a horizontal direction, in particular a horizontal direction of a main deck.
  • a majority of all solar panels included in the photovoltaic system are oriented at the angle of at most 15 ° to the horizontal direction.
  • all solar panels included in the photovoltaic system can be oriented at the angle of at most 15 ° to the horizontal direction.
  • the photovoltaic system comprises at least one solar panel that has an adjustable inclination with respect to the horizontal direction, in particular wherein the photovoltaic system comprises at least one actuator that is mechanically coupled to the at least one solar panel and is set up to adjust the adjustable inclination to the amount and/or the Direction to align at a position of the sun.
  • An arrangement of the photovoltaic system on the watercraft can be set up to allow direct solar irradiation of a surface area of at least 70% of all solar panels that are included in the photovoltaic system when the sun is 5 0 above a horizon, regardless of the direction of travel of the watercraft.
  • the appropriate arrangement of the photovoltaic system in which shading by other components of the ship such as superstructure, sails or masts is minimized, maximizes the electrical energy generated by the photovoltaic system. This improves the self-sufficient and sustainable supply of energy to the watercraft, in particular for charging the escort vehicle. In particular, the use of other forms of energy, in particular from fossil fuels, can be minimized or even avoided.
  • At least a portion of the photovoltaic system is an integral part of a deck or superstructure of the watercraft.
  • the structural integration of at least part of the photovoltaic system in the deck or the structure of the watercraft can ensure that the photovoltaic system is in operation receives sufficient sunlight.
  • the integration can eliminate the risk of the photovoltaic system being mounted or modified in such a way that undesirable shading occurs during operation.
  • the integration in combination with an integration of further facilities of the watercraft allows a surface that is available on board the watercraft to be used in the best possible way, for example when planning the watercraft.
  • the integration improves the appearance of the watercraft.
  • the part of the photovoltaic system can include a holder for at least one solar panel of the photovoltaic system.
  • the part of the photovoltaic system can include holders for solar panels of the photovoltaic system, in particular holders for a large part of all solar panels of the photovoltaic system, in particular holders for all solar panels of the photovoltaic system.
  • the integral part can be an integral part of a structure of a main deck or upper deck, in particular a roof area of the main deck or upper deck.
  • the integral part may be an integral part of a flybridge.
  • the watercraft may be a catamaran or trimaran that has a bridge deck, and the deck or superstructure may be included in the bridge deck.
  • the part of the photovoltaic system can include at least one solar panel of the photovoltaic system, in particular a large part of all solar panels of the photovoltaic system, in particular all solar panels of the photovoltaic system.
  • the charging device is set up to enable the battery of the escort vehicle to be charged while the escort vehicle is on or in a body of water surrounding the watercraft.
  • the watercraft can also include a holding device which is fixed to the watercraft on one side and is set up to limit the distance between the escort vehicle and the watercraft during loading, in particular to a distance of at most 100 m, at most 50 m, at most 30 m , a maximum of 20 m, a maximum of 10 m or a maximum of 5 m.
  • the holding device can comprise a cable, a chain or a linkage.
  • the holding device can be coupled to a loading device that is set up for transferring the escort vehicle into a garage of the watercraft, in particular to a loading device that is set up to be positioned on or in the body of water surrounding the watercraft.
  • the watercraft includes the support vehicle.
  • the description relates to a method for electrically charging an escort vehicle of a watercraft.
  • the support vehicle has an electric drive and a battery.
  • the watercraft has a ship's battery device with a capacity of at least 50 kWh, a charging device that is electrically coupled to the ship's battery device, and a photovoltaic system with a peak output of at least 2.5 kW.
  • the method includes providing generated electrical power from the photovoltaic system, recharging the ship's battery device with the generated electrical power, and charging the battery of the escort vehicle using the charging device with energy from the ship's battery device of at least 1 kWh.
  • the method also includes providing electrical power for a ship's facility and/or driving the watercraft by the ship's battery facility while the battery of the escort vehicle is being charged.
  • the escort vehicle battery may be located in or on the escort vehicle during charging of the escort vehicle battery.
  • the escort vehicle's battery may be remote and/or physically separated from the escort vehicle during charging of the escort vehicle's battery, and the method may further include coupling the battery to the escort vehicle after charging.
  • the escort vehicle is arranged on or in the watercraft during charging of the battery of the escort vehicle.
  • the method can also include driving the watercraft while the battery of the escort vehicle is being charged, with the watercraft being driven by at least one electric motor, with a large part of the electrical power consumption of the at least one electric motor being provided by the ship's battery device, in particular with that generated from the photovoltaic system electrical power includes a large part of the electrical power consumption of the at least one electric motor.
  • Driving the watercraft may include cruising on the high seas.
  • the method further includes carrying the escort vehicle on or in the watercraft before and/or after charging the battery of the escort vehicle.
  • the method can also include transferring the escort vehicle between the watercraft and a body of water surrounding the watercraft or a pier on land, in particular transferring before or after charging the battery of the escort vehicle.
  • the escort vehicle is therefore available to a passenger of the watercraft, for example as a dinghy on the water or as a passenger car.
  • the transfer can include transfer using a loading device of the watercraft.
  • the loading device can make the transfer of the escort vehicle, for example setting it down on the water or hauling it in from the water, easy and therefore safe.
  • the method may include some or all of the features previously described in connection with the loading device watercraft.
  • Figure la shows a watercraft with a photovoltaic system using the example of a solar-powered catamaran in a perspective view
  • FIG. 1b shows the solar-powered catamaran of FIG. 1a in a further perspective view
  • Figure 2 shows the aft section of a solar powered catamaran with multiple garages for escort vehicles in hulls and bridge deck according to one embodiment
  • Figure 3a shows a starboard hull of a solar powered catamaran according to an embodiment with a starboard hull garage, a loading device and an escort vehicle in the form of an electric powered passenger car;
  • Figure 3b shows a starboard hull of a solar powered catamaran according to another embodiment with a starboard hull garage, a loading device and a support vehicle in the form of a jet ski and several bicycles, each having an electric drive;
  • Figure 4a shows a port hull of a solar powered catamaran according to an embodiment with a port hull garage, a loading device and an escort vehicle in the form of an electric propelled tender;
  • Figure 4b shows a port hull of a solar powered catamaran according to another embodiment with a port hull garage, a loading device and an escort vehicle in the form of an electric propelled tender;
  • Figure 5 shows an aft portion of a solar powered catamaran with a starboard garage in a bridge deck base according to one embodiment
  • Figure 6 is a perspective view of a main deck of a solar powered catamaran with multiple entrances to escort vehicle garages;
  • Figure 7 is a perspective view of a port hull of a solar powered catamaran according to an embodiment having a port garage, an escort vehicle in the form of an electric powered tender, and multiple entrances from a main deck.
  • Figure la shows a watercraft 100 using the example of a solar-powered catamaran 100 with electric drive in a perspective view from behind.
  • the techniques of the present disclosure may be applied in a similar manner to other types of watercraft, for example, watercraft with an internal combustion engine or with sails and/or watercraft that are constructed as monohulls or trimarans.
  • the solar powered catamaran 100 shown has a length of about 24 m (80 feet), a beam of about 11 m (36 feet), a draft of about 1.2 m (3.9 feet) and an unloaded displacement of about 651.
  • the solar powered catamaran 100 includes a port hull 102a, a starboard hull 102b, and structures and superstructures interconnecting the port hull 102a and starboard hull 102b, which may collectively be referred to as the bridge deck 104.
  • the bridge deck 104 thus includes, in particular, structures 112 between the hulls 102a, 102b, which serve to create a fixed connection between the hulls 102a, 102b and can be referred to as the bridge deck base 112.
  • the bridge deck base 112 can, for example, comprise steel girders or transverse frames for connecting the two hulls 102a, 102b and supports the overlying parts of the bridge deck 104.
  • the bridge deck 104 comprises in particular a main deck 110 directly vertically above the bridge deck base 112 and superstructures lying vertically above the main deck 110 .
  • there is an open living area and interior areas 120 on the main deck 110 which can also be set up, at least in part, as living areas. Further living areas are located in the hulls 102a, 102b and are accessible from the main deck 110.
  • the superstructure of the illustrated embodiment includes a flybridge 114 arranged partially above the interior areas, which is also accessible from the main deck 110 and offers additional space for passengers and an outside steering position.
  • FIG. ib shows the solar-powered catamaran 100 in a perspective view from above.
  • solar cells 124 are arranged with a total peak power of 26 kW, which generate electrical energy for the electrical drive, ship facilities and for storage in batteries.
  • the solar cells 124 are silicon solar cells, for example, whose frames and mounts are integrated into the flybridge 114 and into the roof areas of the interior 120 and flybridge 114 .
  • the solar cells 124 are fixed in the frame and bracket with a constant inclination, for example relative to a surface of the main deck 110 .
  • Embodiments with a variable inclination which can be adapted to the position of the sun, for example with the aid of an electric motor, are also possible.
  • silicon solar cells thin-film solar cells and/or organic solar cells can be used, in particular flexible solar cells, which can be glued to the roof areas for integration, for example.
  • the hull of the solar-powered catamaran has 100 rechargeable lithium batteries, which are connected using suitable control electronics to form a battery bank 316 with a total capacity of 207 kWh, 286 kWh or 429 kWh, depending on the embodiment.
  • the battery bank 316 with the lithium batteries and the control electronics represents a possible embodiment of a ship's battery device.
  • rechargeable batteries (accumulators) of other types such as lead-acid batteries, nickel-metal hydride accumulators, sodium-ion batteries or magnesium Sulfur batteries are used.
  • the electric propulsion contributes significantly to the comfort on the solar-powered catamaran 100, as it minimizes disturbing noise, vibrations and emissions from combustion products.
  • the electrical energy generation by solar cells also gives the solar-powered catamaran 100 a long range independent of petrol stations for fossil fuels and enables sustainable operation.
  • a port deck 106a and a starboard deck 106b In the aft portions 118 of the hulls 102a, 102b is a port deck 106a and a starboard deck 106b.
  • the platforms 106a, 106b can, for example, be connected to the main deck 110 by external stairs 108a, 108b and can be multifunctional, for example as loading platforms during a shore leave or as bathing platforms be used.
  • the platforms 106a, 106b are close to the water table 116 and provide access to the surrounding body of water.
  • a lifting platform 122 In addition, in the aft area 118 between the hulls 102a, 102b there is a lifting platform 122 which, as shown in FIG.
  • FIG. 2 shows an aft area 118 of a solar-powered catamaran 100, which may be similar to that of the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1a and 1b.
  • Tailgates 202a, 202b, 202c, 202d of the solar powered catamaran 100 are open and reveal several garages 200a, 200b, 200c, 2ood for escort vehicles 210a, 210b, 210c, 2iod.
  • the garages 200a, 200b, 200c, 2ood include a port hull garage 200a in the port hull 102a, a starboard hull garage 200b in the starboard hull 102b, and a port garage 200c of the bridge deck base 112 and a starboard garage 2ood of the bridge deck base 112 between the hulls 102a, 102b and/or below the main deck 110.
  • Other embodiments of the watercraft have only one or some of the garages 200a, 200b, 200c, 2ood shown.
  • the port 200c and starboard 200d garage of the bridge deck base 112 provide access to the main deck 100, the platforms 106a, 106b and the water table 116 of the surrounding body of water via the hoist 122.
  • the lifting platform can move to corresponding positions whose heights can correspond to those of the main deck 110, garages 200c, 2ood, platforms 106a, 106b, water level 116 and/or a position below the water level 116.
  • Port hull and starboard hull garages 200a, 200b provide access to the water level 116 of the surrounding body of water via decks 206a, 106b, or to a jetty during shore leave.
  • the cargo area may be formed by platform 106b, as in the illustrated example of starboard hull garage 200b, or by an underlying surface 206a, as in the illustrated example of port hull garage 200a.
  • the port hull garage 200a is equipped with an inclined plane 208a.
  • the escort vehicle 210a can be launched directly onto the incline 208a or by means of a sled 204a carrying the escort vehicle 210a, or picked up from the water surface.
  • carriage 204a and incline 208a represents an example of a loading device that can facilitate loading and/or unloading of garages 200a, 200b, 200c, 2ood.
  • a trough or a container can be used, or also a movable plate which is movably mounted on at least one inner side wall of the garage 200a, 200b, 200c, 2ood like a drawer.
  • the loading device can be equipped with a winch and a rope or a chain, which, fixed on the one hand to the catamaran 100 and on the other hand to the loading device 204a or the escort vehicle 210a, can enable the escort vehicle 210a, 210b, 210c, 2iod to be retrieved with little effort.
  • transport rollers can be embedded in a floor area of at least one of the garages 200a, 200b, 200c, 2ood.
  • a loading device is shown as an example in connection with the port fuselage garage 200a. Instead or in addition, however, a loading device can also be configured in conjunction with the starboard fuselage garage 200b, a port garage 200c and/or a starboard garage 2ood of the bridge deck base 112.
  • FIG. 3a shows a cross-sectional view of a starboard hull 102b of a watercraft according to an embodiment which may be similar to the solar powered catamaran 100 described in connection with FIGS.
  • the starboard hull garage 200b is located aft of a machine room 314 and above a starboard engine area 308b.
  • Parts of the ship's battery installation 316 are housed in or below the technical room, for example some of the lithium batteries used, which are distributed along lower sections of the hulls 102a, 102b.
  • the starboard engine area 308b houses parts of the ship's propulsion system of the solar-powered catamaran 100, for example an electric motor 310 and an inboard part 312a of a shaft drive which is coupled through the hull to an outboard part 312b of the shaft drive. Because of the compact dimensions of the ship's propulsion system with the electric motor 310, compared to a conventional diesel propulsion system, for example, the machine area 308b can be designed with a low height. As a result, the one above it that is available as a garage 200b Portion of fuselage 102b may provide sufficient storage space to accommodate an electric powered support vehicle 210b for transporting one or more persons, such as the illustrated electric powered passenger car 210b.
  • the escort vehicle 210b with an electric drive is not only accommodated in the garage 200b protected from the effects of the weather and sea water, but it can also be charged there using the charging device 300 . Since garage 200b and/or charging device 300 are arranged in the vicinity of engine area 308b and electric motor 310, respectively, they can be supplied with part of the electrical power provided by the ship's battery for engine area 308b with little additional cabling becomes.
  • the peak power provided for the electric motor 310 in the starboard hull 102b can be 50 kW, 150 kW, 200 kW or 340 kW, for example, and the electrical infrastructure, which is designed to withstand current and voltage, also allows the supply of the electric motor 310 also a reliable and safe supply of the charging device 300 with electricity.
  • sufficient electrical power can be provided in order, for example, to enable quick charging of an escort vehicle with an electric drive, such as the passenger car 210b shown, for example with an output of 11 kW, 22 kW or 43 kW.
  • the electric motor 310 If the electric motor 310 is inactive, almost all of the peak power provided can be used to charge the battery of the escort vehicle 210b. In particular, however, during a ferry operation, d. H. when the electric motor 310 is active, the power provided is divided between the electric motor 310 and the charging device 300 , and the battery of the escort vehicle 210b is thus charged during a ferry operation of the solar-powered catamaran 100 .
  • FIG. 3a shows an exemplary embodiment in which a wall box 302 is provided in the starboard fuselage garage 200b for charging the battery of the escort vehicle 210b.
  • This can be coupled to the escort vehicle 210b for charging using a wired connection line 304 and a suitable plug connector 306 .
  • Connecting line 304 and plug connector 306 can correspond to a known technology, for example it can be a mode 3 charging cable with a type 2 plug, or elements of a combined rapid charging system such as the Combined Charging System or the CHAdeMO system.
  • the wall box 302 can, for example, provide and/or generate a suitable DC voltage for charging the escort vehicle, for example a DC voltage in the range of 100-1000 V.
  • the wallbox 302 can also contain an electrical safety device and/or a monitoring device that provides information regarding a level of the battery of the support vehicle 210b or a progress of the charging process at the wallbox 302 using wired or wireless signal transmission in other areas of the catamaran 100.
  • an electrical safety device and/or a monitoring device that provides information regarding a level of the battery of the support vehicle 210b or a progress of the charging process at the wallbox 302 using wired or wireless signal transmission in other areas of the catamaran 100.
  • its functionality can be integrated into at least one electronic device in the machine area 308b or the technical room 314, and the wired connection line 304 couples the connector 306 in the garage 200b to the corresponding electronic device in the machine area 308b or the technical room 314.
  • an additional charging device 300' for wireless charging is arranged in the starboard hull 102b of the embodiment of FIG. 3a.
  • the additional charging device 300' is arranged in the machine area 308b in order to keep cable lengths to an electric drive train short.
  • the additional charging device 300' can also be accommodated in the floor, the ceiling or a side wall of the garage 200b or in the technical room 314.
  • Wireless charging can be done using magnetic induction, for example. Alternatively or additionally, capacitive wireless charging is possible.
  • FIG. 3b shows an exemplary embodiment of a starboard hull which is similar to that of FIG. 3a.
  • the space requirement of the loading device and thus, for example, of the machine area 308b can be reduced.
  • the space available for storage space in the garage 200b is thus increased, in particular with regard to its height.
  • the escort vehicle 210b in FIG. 3b is, for example, a jet ski and a number of bicycles with an electric drive, such as pedelecs or e-bikes.
  • the charging device 300 for charging the jet ski can be similar to the charging device 300 described in connection with Figure 3a for the passenger car 210a with an electric drive, in particular also to the embodiment of the charging device 300 described in connection with quick charging Provide connectors that each provide a lower DC voltage in the range up to 50 V, for example 12 V, 24 V, 36 V and / or 48 V.
  • the multiple outputs can be designed for charging bicycles with electric drives and known technology, such as EnergyBus, can be used for the corresponding connection lines and plug connections.
  • Features of the exemplary embodiment described in connection with FIG. 3b can also be configured, at least in part, in connection with other exemplary embodiments, for example in connection with the exemplary embodiment in FIG. 2 or that in FIG. 3a or in connection with a garage in another part of the watercraft, for example in the port hull, under a foredeck, in the hull of a monohull or on deck, particularly in a main or upper deck superstructure.
  • Figure 4a shows a cross-sectional view of a port hull 102a with a port hull garage 200a according to one embodiment. Similar to the exemplary embodiments of FIG. 3a and FIG. 3b, the garage 200a is arranged aft of a technical room 314 and above a port engine area 308a in the hull 102a. Compared to the starboard engine area 308b of the exemplary embodiments of Figure 3a and Figure 3b, the port engine area 308a is designed with a greater height, so that in addition to the electric motor 310 and the ship's interior part 312a of the shaft drive, a generator 402 can be accommodated therein , for example a generator with a diesel engine or a fuel cell.
  • the ship's battery and/or the electric motor 310 can be supplied with sufficient electrical power by the generator 402 if the photovoltaic system does not supply sufficient electrical power, for example for ferry operation of the watercraft 100 , for example due to unfavorable weather conditions.
  • the consequently lower height of the port hull garage 200a compared to the height of the starboard hull garage 200b is advantageously used in the exemplary embodiment of FIG. 4a in order to accommodate a dinghy 210a with an electric drive as an escort vehicle therein.
  • the battery of the dinghy 210a can be charged wirelessly with the auxiliary charging device 300', which may be similar to the auxiliary charging device 300' described in connection with FIG. 3a, while the dinghy 210a is stored in the port hull garage 200a.
  • FIG. 4b shows schematically the port hull 102a of the embodiment of FIG. 4a during a loading process with the dinghy 210a.
  • Extend s garage 200a and facilitates loading of tender 210a.
  • Other loading devices such as those described in connection with the exemplary embodiment in FIG Loading devices, in particular a winch inside the garage 200a for hauling in the dinghy 210a using a rope and/or a sled or trolley on which the dinghy 210a is arranged during loading, can be present.
  • metallic contacts 400 are arranged in one or more areas of the port hull garage 200a, which when loading the garage 200a with the dinghy 210a, when the dinghy is largely or completely brought into the garage 200a, a conductive connection to metallic mating contacts of the dinghy 210a generate.
  • the metal contacts 400 can create a conductive connection to metal counter-contacts of a carriage or transport vehicle on which the dinghy is arranged during loading.
  • the battery of the dinghy 210a is connected to the mating contacts of the sled or transport carriage when the dinghy is arranged on the sledge or transport carriage, for example by electrodes in a support surface or a suitable plug connection.
  • the metallic contacts 400 form parts of a charging device and can be connected to charging electronics by means of a wired connecting line, the functionality of which is similar to that of the wall box 302 described in connection with the exemplary embodiment in FIG. 3a.
  • the dinghy 210a can be loaded in the port hull garage 200a using the metal contacts 400 .
  • the corresponding charging electronics can be accommodated in the machine area 308a or in the technical room 314, for example.
  • the metallic contacts 400 thus make it possible to automatically generate a conductive connection between the dinghy 210a and the loading device when the garage 200a is being loaded with the dinghy 210a. Manually connecting a connector to the tender 210a, which might otherwise be tedious in the low-height port hull garage 200a, can thus be avoided.
  • Metallic contacts corresponding to the metallic contacts 400 can alternatively or additionally be designed to interact with other escort vehicles and/or also be present in garages in other areas of the watercraft, for example, as described below in connection with the exemplary embodiment in FIG. 5, in a port garage 200c and/or a starboard garage 2ood of the bridge deck base 112.
  • a port fuselage garage 200a can be equipped with a charging device similar to the charging device 300 of the exemplary embodiment described in connection with Figure 3a or the exemplary embodiment described in connection with Figure 3b, in particular with a corresponding wired connection line 304 and a corresponding connector 306.
  • the wired connection line 304 can with be provided with sufficient cable length to allow loading of the tender 210a not only when the tender 210a is stored in the port hull garage 200a, but also when it is on the surrounding body of water.
  • a tether such as a rope, chain, or linkage may be used in such an embodiment to connect the dinghy 210a to the watercraft 100 and prevent the dinghy 210a from moving so far away from the watercraft 100 that, for example, a undesired tensile stress is generated on the wired connection line 304.
  • the loading device 300 can be accommodated in other areas of the watercraft 100, for example in other areas of the port hull, in the starboard hull, in the hull of a monohull ship, on/on the main deck or in or on a structure.
  • the dinghy 210a can also be charged on the surrounding body of water using a charging device for wireless charging, such as the additional charging device 300 ′ for wireless charging of the embodiment of Figure 3a is described.
  • a corresponding charging device for wireless charging can be arranged, for example, in at least one of the platforms 106a, 106b in order to couple inductively or capacitively to the dinghy in the surrounding body of water.
  • the charging device for wireless charging can be located in another, lower area of a hull 102a, 102b, for example near or within an engine area with an electric motor for propulsion of the ship or near a ship battery or battery bank.
  • Figure 5 shows schematically a perspective view of an aft area 118 of a solar powered catamaran with a port bridge deck base garage and a starboard bridge deck base garage 2ood.
  • the port garage is closed and covered by a tailgate 202c, but its design can be similar to the starboard garage 2ood described below.
  • a single garage may be formed in the bridge deck base 112, which may also be similar in design to the starboard garage 2ood described below.
  • the starboard garage 2ood of the bridge deck base 112 is accessible using the hoist 500, 500'.
  • Figure 5 shows the lifting platform as an example in a loading position 500 for loading the starboard garage 2ood and in a position 500' near or below the water level, which can be used to transfer the dinghy 2iod with electric drive between the lifting platform 5oo' and the surrounding body of water.
  • Other positions of the lifting platform 500, 500' for example at the level of the main deck 110 or the platforms 106a, 106b, are possible.
  • the dinghy 2iod is arranged on a carriage 2O4d during loading.
  • other loading devices such as the loading devices described in connection with the exemplary embodiment in FIG. 2, are possible.
  • the interior of the starboard garage 2ood has metallic contacts (not shown) which are similar to the metallic contacts 400 of the exemplary embodiment in FIG. 4b.
  • Moving the dinghy 2iod into the starboard garage 2ood during loading creates a conductive connection between the metal contacts and mating metal contacts on the dinghy 2iod and/or on the carriage 2O4d, which are connected to a battery of the dinghy 2iod.
  • the metallic contacts are parts of a charging device for charging the battery of the 2iod dinghy using the metallic contacts.
  • the metallic contacts are connected to an electronic charging system that is similar in functionality to that of the wall box 302 of the exemplary embodiment described in connection with FIG. 3a.
  • the starboard garage 2ood can be coupled with an additional charging device for wireless charging of the dinghy 2iod.
  • the additional charging device can be similar to the additional charging device 300' described in connection with the exemplary embodiment in FIG. 3a.
  • the additional loading device can be arranged within the starboard garage 2ood or above it, i.e. between the starboard garage 2ood and the main deck 110 or on the main deck 110.
  • the additional loading device can be arranged to the side of the starboard garage 2ood, for example in the port garage 200c of the bridge deck or in the starboard hull 102b, in particular in the starboard hull garage 200b or in a technical room 314 arranged in front of it.
  • FIG. 6 shows a perspective view of a section of a main deck no of a bridge deck 104 of a solar-powered catamaran 100 according to an exemplary embodiment.
  • the main deck 110 has port hull accesses 600a, 6ooa' to the port hull garage 200a and the engine area below, as well as starboard hull access 600b to the starboard hull garage 200b and/or the technical room 314 located in front of it main deck a port access 600c to the port garage 200c of the bridge deck 112 and a starboard access 6ood to the starboard garage 2ood of the bridge deck 112.
  • multiple accesses may be provided to one or more of the garages 200a, 200b, 200c, 2ood.
  • each of the entrances 600a, 600a', 600b, 600c, 6ood are closed by covers or hatches. If necessary, they can be opened to provide access to the garage 200a, 200b, 200c, 2ood below.
  • a connection between the loading device and the escort vehicle can also be checked and, if necessary, corrected during ferry operation.
  • each of the entrances 600a, 600a′, 600b, 600c, 6ood can be dimensioned sufficiently large to allow a person to pass through when the respective cover is open.
  • batteries from escort vehicles such as accumulators from bicycles with electric drives, can be inserted into or removed from the corresponding escort vehicles.
  • these batteries can be charged outside of the escort vehicle or separately from the escort vehicle, for example to keep several batteries charged for one escort vehicle.
  • access 600a, 600a', 600b, 600c, 6ood from main deck 110 allows, for example, the battery of the escort vehicle to be replaced.
  • the charging device can be checked and, if necessary, serviced, switched on/off or repaired.
  • FIG. 7 shows, by way of example, an arrangement of a port fuselage garage 200a below entrances 600a, 600a' from the main deck.
  • the port hull garage 200a may be similar to those of the Figure 4a and/or Figure 4b embodiments.
  • an opening or hatch 6ooa' provides access to an aft portion of the port hull garage 200a and the tender 210a, for example, to make, check, or disconnect a connection between the tender 210a and the loader.
  • Another opening or hatch 600a provides access to one located under port hull garage 200a Machine area with the generator 402 and allows, for example, arranged in the machine area to check or maintain parts of a charging device.
  • Support vehicle (passenger cars, jet skis and majority of e-bikes)

Landscapes

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Abstract

Ein Wasserfahrzeug (100) mit einer Ladevorrichtung (300, 300') für ein Begleitfahrzeug (210a, 210b, 210c, 210d) mit Elektroantrieb weist eine Schiffsbatterieeinrichtung mit einer Kapazität von mindestens 50 kWh auf, die dazu eingerichtet ist, eine elektrische Leistung für eine Schiffseinrichtung und/oder einen Antrieb des Wasserfahrzeuges bereitzustellen. Weiterhin weist das Wasserfahrzeug eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von mindestens 2,5 kW auf, die funktional an die Schiffsbatterieeinrichtung gekoppelt und dazu eingerichtet ist, diese nachzuladen. Die Ladevorrichtung ist für ein Laden einer Batterie des Begleitfahrzeuges mit einer Energie aus der Schiffsbatterieeinrichtung von mindestens 1 kWh eingerichtet.

Description

Wasserfahrzeug mit Ladevorrichtung für ein Begleitfahrzeug mit Elektroantrieb
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserfahrzeug mit einer Ladevorrichtung zum elektrischen Laden einer Batterie eines Begleitfahrzeuges, insbesondere auf ein Wasserfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb und einer Ladevorrichtung, insbesondere auf einen solarbetriebenen Katamaran mit einer Ladevorrichtung.
Hintergrund
Seereisende, insbesondere Freizeitreisende, hegen oftmals den Wunsch, auf ihrer Reise ein Begleitfahrzeug, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug, einige E-Bikes, ein Beiboot oder einen Jetski, oder auch Sport- und Freizeitgerät mit aktivem Antrieb zur Verfügung zu haben. Die Energie, das heißt typischerweise der Kraftstoff, zum Betrieb eines solchen Begleitfahrzeuges werden konventionell bei einem Landgang der Seereise an Bord genommen und als Fracht mitgeführt. Beispielsweise verfügen große Kreuzfahrtschiffe über hinreichend Frachtraum, um einen Teil des Frachtraums für Kraftstoff für Begleitfahrzeuge aufwenden zu können. Dennoch bleiben Reichweite und Verfügbarkeit des Begleitfahrzeugs durch die mitgeführte Kraftstoff- bzw. Energiemenge beschränkt. Dies wird umso problematischer auf kleineren Wasserfahrzeugen wie Freizeitschiffen oder Yachten, auf denen die Verfügbarkeit von Frachtraum und somit von Kraftstoff und Energie stark begrenzt sein kann. Auch ist das Nachfüllen von konventionellem flüssigem Treibstoff auf Mineralölbasis an Bord eines Freizeitschiffes oftmals umständlich und birgt die Gefahr von Verschmutzungen des Freizeitschiffes, des Begleitfahrzeugs oder des umliegenden Gewässers. Zudem sind konventionelle Antriebe mit unerwünschten Schadstoff- und Lärmemissionen verbunden, so dass gerade im Freizeitbereich elektrisch angetriebene Begleitfahrzeuge zunehmend Verbreitung finden. Verbesserungen beim Bereitstellen von elektrischer Energie für ein Begleitfahrzeug sowie für Sport- und Freizeitgerät sind daher wünschenswert. Übersicht
In Anbetracht der beschriebenen technischen Probleme liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Wasserfahrzeug bereitzustellen, das ein Begleitfahrzeug und/oder Sport- und Freizeitgerät mit Energie von hoher Verfügbarkeit versorgen kann. Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wasserfahrzeug mit einer Ladevorrichtung für ein Begleitfahrzeug mit Elektroantrieb gemäß Anspruch i. Die abhängigen Ansprüche 2 bis n beschreiben bevorzugte Ausführungsformen des Wasserfahrzeugs. Das Problem wird zudem gelöst durch ein Verfahren zum Laden eines Begleitfahrzeugs gemäß Anspruch 12. Ansprüche 13 bis 15 beschreiben Ausführungsformen des Verfahrens.
In einem ersten Aspekt bezieht sich die Beschreibung auf ein Wasserfahrzeug mit einer Ladevorrichtung für ein Begleitfahrzeug mit Elektroantrieb. Das Wasserfahrzeug weist Folgendes auf: Eine Schiffsbatterieeinrichtung mit einer Kapazität von mindestens 50 kWh, die dazu eingerichtet ist, eine elektrische Leistung für eine Schiffseinrichtung und/oder einen Antrieb des Wasserfahrzeuges bereitzustellen; und eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von mindestens 2,5 kW, die funktional an die Schiffsbatterieeinrichtung gekoppelt und dazu eingerichtet ist, diese nachzuladen. Die Ladevorrichtung ist für ein Laden einer Batterie des Begleitfahrzeuges mit einer Energie aus der Schiffsbatterieeinrichtung von mindestens 1 kWh eingerichtet.
Das Wasserfahrzeug mit der Ladevorrichtung ermöglicht in vorteilhafter Weise nicht nur das Mitführen eines Begleitfahrzeuges, sondern auch eine nachhaltige Energieversorgung für das Begleitfahrzeug, unabhängig von Tankstellen für fossilen Treibstoff. Vorteilhafterweise werden Photovoltaikanlage und Schiffsbatterieeinrichtung multifunktional auch für die Energieversorgung eines Antriebs und/oder einer Schiffseinrichtung des Wasserfahrzeugs verwendet. Die Kapazität der Schiffsbatterieeinrichtung ermöglicht das Laden eines Begleitfahrzeuges zur Beförderung einer oder mehrerer Personen wie eines Personenkraftwagens, eines Beiboots oder eines Jetski mit Elektroantrieb. Die Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von mindestens 2,5 kW ermöglicht ein nachhaltiges Nachladen der Schiffsbatterieeinrichtung. Zudem ermöglicht eine entsprechende Kombination aus Schiffsbatterieeinrichtung und Photovoltaikanlage auch ein Schnellladen des Begleitfahrzeugs, sodass beispielsweise Fahrten mit einem Beiboot oder einem Jetski in kurzen zeitlichen Abständen ermöglicht werden.
Das Wasserfahrzeug kann einen Antrieb aufweisen, der dazu eingerichtet ist, das Wasserfahrzeug während eines Fährbetriebes anzutreiben, insbesondere während eines Fährbetriebes auf hoher See.
Das Wasserfahrzeug kann dazu eingerichtet sein, das Begleitfahrzeug bei einem Fährbetrieb des Wasserfahrzeuges mitzuführen, insbesondere das Begleitfahrzeug auf oder in dem Wasserfahrzeug mitzuführen.
Somit steht das Begleitfahrzeug während einer Seereise stets zur Verfügung.
Das Begleitfahrzeug kann ein Beiboot, einen Personenkraftwagen, einen Jetski, eine Mehrzahl von E-Bikes oder mindestens ein Sportgerät umfassen, insbesondere mit einer Gesamtbatteriekapazität von mindestens i kWh.
Durch ein Begleitfahrzeug oder Sportgerät entsprechender Gesamtbatteriekapazität kann in vorteilhafter Weise das Potenzial des Wasserfahrzeuges zum Laden vollumfänglich ausgenutzt werden.
Das Begleitfahrzeug kann dazu eingerichtet sein, eine Fortbewegung mindestens einer Person zu ermöglichen, insbesondere eine Fortbewegung mindestens einer Person außerhalb des Wasserfahrzeuges, und/oder mindestens dazu eingerichtet sein, mindestens eine Person zu tragen.
Die Ladevorrichtung kann ein kabelgebundenes Verbindungselement umfassen, das dazu eingerichtet ist, beim Laden mit dem Begleitfahrzeug gekoppelt zu werden.
Eine entsprechende Ladevorrichtung kann in vorteilhafter Weise an eine Vielzahl von Fahrzeugen mit Elektroantrieb angekoppelt werden, die mit vorbekannten und/oder verbreiteten Systemen zum Laden ausgestattet sind. Die entsprechende Ladevorrichtung ermöglicht somit ein hohes Maß an Flexibilität bei der Wahl des Begleitfahrzeugs.
Die Ladevorrichtung kann eine magnetische Induktionsvorrichtung zum Laden der Batterie des Begleitfahrzeugs umfassen. Die Ladevorrichtung kann eine kapazitive Ladevorrichtung zum Laden der Batterie des Begleitfahrzeugs umfassen.
Die magnetische Induktionsvorrichtung und/oder die kapazitive Ladevorrichtung kann ein kabelloses Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges ermöglichen. Somit kann auf das Herstellen einer kabelgebundenen Verbindung zwischen Wasserfahrzeug und Begleitfahrzeug vor oder bei dem Laden verzichtet werden. Dadurch wird die Ladevorrichtung in ihrer Handhabung einfacher und sicherer, insbesondere in Ausführungsformen, bei denen sich das Begleitfahrzeug während des Ladens in einer engen Garage oder auf einem Gewässer befindet.
Entsprechend einigen Ausführungsformen umfasst der Antrieb des Wasserfahrzeuges mindestens einen Elektromotor, wobei der mindestens eine Elektromotor dazu eingerichtet ist, einen Großteil einer mechanischen Leistung für einen Fährbetrieb des Wasserfahrzeuges bereitzustellen. Bei entsprechenden Ausführungen kann die Schiffsbatterieeinrichtung dazu eingerichtet sein, die elektrische Leistung für zumindest einen Teil einer elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors während des Fährbetriebs des Wasserfahrzeuges bereitzustellen.
Ein Wasserfahrzeug mit Elektromotor kann die Photovoltaikanlage und die Schiffsbatterieeinrichtung vorteilhafterweise doppelt ausnutzen, einerseits zum Laden der Batterie des Begleitfahrzeugs, andererseits für den Antrieb des Wasserfahrzeugs.
Die von der Schiffsbatterieeinrichtung bereitgestellte elektrische Leistung kann einen Großteil der elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors während des Fährbetriebs des Wasserfahrzeuges umfassen.
Die Photovoltaikanlage kann dazu eingerichtet sein, bei einem Normalbetrieb eine erzeugte elektrische Leistung bereitzustellen, die einen Großteil der elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors während des Fährbetriebs des Wasserfahrzeuges umfasst.
Somit kann ein Einsatz weiterer Einrichtungen zum Bereitstellen von Leistung oder Energie für den Elektromotor, beispielsweise eines Generator zum Verbrennen von fossilem Treibstoff, minimiert werden. Dadurch wird der Komfort auf dem Wasserfahrzeug verbessert, da störende Geräusche, Vibrationen und Imissionen durch Verbrennungsprodukte auf dem Wasserfahrzeug minimiert werden. Die bei dem Normalbetrieb erzeugte elektrische Leistung kann eine erzeugte elektrische Leistung bei Standard-Testbedingungen der Photovoltaik oder eine Leistung bei normaler Betriebstemperatur umfassen oder sein.
Der Großteil kann einem Anteil von mindestens 0,5, insbesondere mindestens 0,7, mindestens 0,9 oder mindestens 0,95 entsprechen.
Jeder Elektromotor des mindestens einen Elektromotors kann dazu eingerichtet sein, eine mechanische Leistung von mindestens 20 kW bereitzustellen, insbesondere von mindestens 30 kW, von mindestens 40 kW, mindestens 50 kW oder mindestens 100 kW.
Entsprechend einigen Ausführungsformen ist der mindestens eine Elektromotor dazu eingerichtet, eine mechanische Gesamtleistung von mindestens 40 kW bereitzustellen, insbesondere von mindestens 60 kW, mindestens 80 kW, mindestens 100 kW oder mindestens 200 kW.
Ein Elektromotor oder eine Vielzahl von Elektromotoren, die eine entsprechende Leistung bereitstellen, ermöglichen einen Fährbetrieb des Wasserfahrzeugs mit einer hinreichenden Geschwindigkeit für längere Fahrten oder auch für Fahrten bei ungünstigen Wetterbedingungen. Beispielsweise ist mit einem entsprechenden Elektromotor eine Ozeanüberquerung möglich.
Der Antrieb kann dazu eingerichtet ist, eine Reisegeschwindigkeit des Wasserfahrzeuges von mindestens 5 Knoten zu ermöglichen.
Der Antrieb dazu eingerichtet ist, eine Höchstgeschwindigkeit des Wasserfahrzeuges von mindestens 10 Knoten zu ermöglichen, insbesondere von mindestens 12 Knoten oder mindestens 14 Knoten.
Mit einer entsprechenden Reisegeschwindigkeit bzw. Höchstgeschwindigkeit lässt sich der Zeitbedarf einer längeren Fahrt, beispielsweise einer Ozeanüberquerung, reduzieren.
Die Schiffseinrichtung kann ein Navigationssystem, ein Kommunikationssystem, eine Beleuchtung, eine Einrichtung zur Trinkwasseraufbereitung, eine Klimaanlage oder eine elektrische Einrichtung zum Zubereiten von Nahrung umfassen.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Schiffsbatterieeinrichtung dazu eingerichtet, die elektrische Leistung für einen Großteil einer elektrischen Leistungsaufnahme einer Gesamtheit aller Schiffseinrichtungen bereitzustellen, insbesondere die elektrische Leistung für die elektrische Leistungsaufnahme der Gesamtheit aller Schiffseinrichtungen vollständig bereitzustellen.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Photovoltaikanlage dazu eingerichtet, bei einem Normalbetrieb eine erzeugte elektrische Leistung bereitzustellen, die einen Großteil der elektrischen Leistungsaufnahme der Gesamtheit aller Schiffseinrichtungen umfasst, insbesondere die elektrischen Leistungsaufnahme der Gesamtheit aller Schiffs einrichtungen vollständig umfasst.
Das Wasserfahrzeug kann weiterhin eine Garage umfassen, wobei die Garage dazu eingerichtet ist, das Begleitfahrzeug während des Ladens aufzunehmen.
Als Garage im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann jeder zumindest teilweise geschlossene Stauraum dienen, der dazu eingerichtet ist, das Begleitfahrzeug aufzunehmen.
Die Garage kann einen nach oben geschlossenen Raum umfassen, insbesondere einen nach mehreren Seiten geschlossenen Raum, insbesondere einen nach allen Seiten geschlossenen Raum umfassen.
Die Garage kann einen trockenen Raum umfassen, insbesondere einen über einem Wasserspiegel eines das Wasserfahrzeug umgebenden Gewässers angeordneten, trockenen Raum.
Eine entsprechende Garage bietet umfassenden Schutz für das Begleitfahrzeug vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Seewasser oder Wettereinflüssen. Dies kann insbesondere bei dem Laden von Vorteil sein, bei dem eine nennenswerte Spannung an dem Begleitfahrzeug anliegen oder ein nennenswerter Strom in das Begleitfahrzeug fließen kann, wodurch die Anforderungen an den Schutz vor äußeren Einflüssen erhöht sein können.
Das Wasserfahrzeug kann ein Mehrrumpfschiff sein, und die Garage kann in einem Rumpf des Mehrrumpfschiffes angeordnet sein. Insbesondere kann der Rumpf die Garage vollständig umfassen.
Die Garage kann eine Öffnung nach achtern und/oder seitwärts zum Beladen und/oder Entladen der Garage umfassen, bspw. mit einem Beiboot. In einer Ausführungsform kann die Öffnung mit einer Klappe, insbesondere mit einer Heckklappe, verschließbar sein.
Die Garage kann eine schiefe Ebene umfassen, insbesondere mit einem Neigungswinkel von mindestens io° oder mindestens 150 abwärts zu der Öffnung der Garage.
Das Wasserfahrzeug kann ein Mehrrumpfschiff sein, und die Garage kann zwischen zwei Rümpfen und/oder unter einem Hauptdeck des Mehrrumpfschiffes angeordnet sein.
Insbesondere kann die Garage vollständig unter dem Hauptdeck und zwischen den zwei Rümpfen des Mehrrumpfschiffes angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Garage vollständig oder teilweise in ein Brückendeck des Mehrrumpfschiffes integriert sein, insbesondere vollständig oder teilweise in eine Brückendeckbasis integriert sein.
Die Garage kann einen Zugang von einem Hauptdeck oder von einem Innenraum des Wasserfahrzeugs aufweisen. Der Zugang von dem Hauptdeck oder von dem Innenraum des Wasserfahrzeugs kann dazu eingerichtet sein, einen Durchtritt einer Person zu ermöglichen.
Das Wasserfahrzeug kann eine Hebebühne aufweisen, die für ein Beladen und/oder Entladen der Garage eingerichtet ist, insbesondere für ein Beladen und/oder Entladen der Garage zwischen den zwei Rümpfen und/oder unter dem Hauptdeck des
Mehrrumpfschiffes. Entsprech ende Anordnungen nutzen das Platzangebot des Wasserfahrzeuges in vorteilhafter Weise aus, so dass andere Bereiche des Wasserfahrzeuges, wie beispielsweise ein Deck, insbesondere ein Hauptdeck oder Oberdeck, für anderweitige Nutzung, beispielsweise als Kabine oder Wohnbereich zur Verfügung stehen.
Die Garage kann eine Grundfläche von mindestens 3 m2 aufweisen, insbesondere von mindestens 5 m2, mindestens 8 m2 oder mindestens 10 m2.
Eine Grundfläche in dieser Größe ermöglicht beispielsweise das Verstauen mehrerer Jetski, eines Beibootes oder eines kleinen Personenkraftfahrzeugs.
Die Garage kann eine Länge von mindestens 3 m aufweisen, insbesondere mindestens 4 m oder mindestens 5 m.
Die Garage kann eine Länge von höchstens 30 m aufweisen, insbesondere höchstens 25 m, höchstens 20 m, höchstens 15 m, höchstens 10 m oder höchstens 8 m. Die Garage kann eine Höhe von mindestens 20 cm aufweisen, insbesondere mindestens 40 cm, mindestens 50 cm oder mindestens 60 cm.
Ein Bereich der Garage kann eine Höhe aufweisen, die mindestens 1,2 m beträgt, insbesondere mindestens 1,6 m oder mindestens 2 m.
Der Bereich der Garage kann eine Grundfläche von mindestens 3 m2 aufweisen, insbesondere von mindestens 5 m2, mindestens 8 m2 oder mindestens 10 m2.
Eine entsprechende Höhe, insbesondere in Verbindung mit einer hinreichenden Grundfläche des entsprechenden Bereichs, ermöglicht beispielsweise das Verstauen von Tauchgerät, Fahrrädern, Jetski oder eines kleinen Personenkraftfahrzeugs.
Die Garage kann eine Breite von mindestens 2 m aufweisen, insbesondere von mindestens 4 m, mindestens 5 m, mindestens 6 m oder mindestens 7 m.
Die Ladevorrichtung kann für ein Laden des Begleitfahrzeuges eingerichtet sein, bei dem das Begleitfahrzeug auf oder an einer Beladevorrichtung für eine Garage des Wasserfahrzeuges angeordnet ist.
Entsprechend einigen Ausführungsformen ist zumindest ein Teil der Ladevorrichtung in der Garage angeordnet.
Die Ladevorrichtung kann dazu eingerichtet sein, bei einem Beladen der Garage mit dem Begleitfahrzeug automatisch eine elektrische oder elektromagnetische Kopplung zwischen der Ladevorrichtung und der Batterie des Begleitfahrzeuges zu erzeugen.
Durch das automatische Erzeugen der Kopplung zwischen Ladevorrichtung und Batterie des Begleitfahrzeuges kann auf ein manuelles Koppeln, beispielsweise mittels Anbringen eines Steckverbinders, verzichtet werden. Dies erleichtert die Handhabung der Ladevorrichtung und macht sie sicherer, insbesondere, wenn sich das Begleitfahrzeug in einem engen Stauraum oder auf einem Gewässer befindet.
Die Kopplung kann mittels einer magnetischen Induktionsvorrichtung oder einer kapazitiven Ladevorrichtung erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Kopplung mittels metallischer Kontakte des Begleitfahrzeuges erzeugt werden und mittels metallischer Gegenkontakte, die in der Garage oder an einer Beladevorrichtung bereitgestellt werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist eine Länge des Wasserfahrzeuges nicht größer als 40 m, insbesondere nicht größer als 35 m, nicht größer als 30 m oder nicht größer als 25 m.
Wasserfahrzeuge kleinerer und mittlerer Größe sind insbesondere für die individuelle Freizeitschifffahrt attraktiv, beispielsweise, weil im Verhältnis zum zur Verfügung stehenden Schiffsraum eine kleine Crew zum Betrieb des Mehrrumpfschiffes ausreichend ist, was beispielsweise Betriebskosten senken und die Flexibilität beim Einsatz des Mehrrumpfschiffes verbessern kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist eine Maximalverdrängung des Wasserfahrzeuges nicht größer als 1801, insbesondere nicht größer als 1201, insbesondere nicht größer als 1001 oder nicht größer als 801. Die Maximalverdrängung kann sich auf die Verdrängung bei voller Beladung beziehen.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist eine Verdrängung des Wasserfahrzeuges im unbeladenen Zustand nicht größer als 1601, insbesondere nicht größer als 1001 oder nicht größer als 701.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Tiefgang des Wasserfahrzeuges nicht größer als 2,6 m, insbesondere nicht größer als 1,9 m, insbesondere nicht größer als 1,6 m oder 1,2 m.
Gemäß einigen Ausführungsformen beträgt die Spitzenleistung der Photovoltaikanlage im Verhältnis zu der Kapazität der Schiffsbatterieeinrichtung mindestens 1 kW pro 20 kWh, insbesondere mindestens 1 kW pro 10 kWh oder mindestens 1 kW pro 5 kWh.
Eine entsprechende Photovoltaikanlage ermöglicht, die Schiffsbatterieeinrichtung effizient und innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit vollständig aus Sonnenenergie nachzuladen. Dadurch ist eine autarke und nachhaltige Versorgung des Wasserfahrzeuges mit Energie möglich. Insbesondere kann eine Zuhilfenahme anderer Energieformen, insbesondere aus fossilen Kraftstoffen, minimiert oder gar vermieden werden. Gemäß einigen Ausführungsformen beträgt die Kapazität der Schiffsbatterieeinrichtung mindestens 70kWh, insbesondere mindestens 100 kWh, mindestens 120 kWh, insbesondere mindestens 140 kWh oder mindestens 150 kWh oder mindestens 200 kWh.
Die Schiffsbatterieeinrichtung kann mindestens einen Schiffsakkumulator und/oder eine Mehrzahl von Schiffsakkumulatoren umfassen.
Die Batterie des Begleitfahrzeuges kann mindestens einen Begleitfahrzeugakkumulator und/oder eine Mehrzahl von Begleitfahrzeugakkumulatoren umfassen.
Die Spitzenleistung der Photovoltaikanlage (kW-Peakleistung, kWp) kann mindestens 3 kW betragen, insbesondere mindestens 5 kW, mindestens 7 kW, mindestens 8 kW, mindestens 10 kW, mindestens 12 kW oder mindestens 15 kW.
Durch eine entsprechend leistungsfähige Photovoltaikanlage kann die Schiffsbatterieeinrichtung schneller geladen werden, und eine Zuhilfenahme anderer (insbesondere fossiler) Energieformen weiter minimiert oder gar vermieden werden.
Die Energie aus der Schiffsbatterieeinrichtung bei dem Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges kann mindestens 2 kWh betragen, insbesondere mindestens 3 kWh, mindestens 5 kWh, mindestens 7 kWh oder mindestens 10 kWh.
Die Ladevorrichtung kann dazu eingerichtet sein, das Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges mit einer Ladeleistung von mindestens 3,7 kW zu ermöglichen, insbesondere mindestens 11 kW, mindestens 22 kW oder mindestens 43 kW.
Eine entsprechende Ladeleistung ermöglicht das Laden bzw. Schnellladen gängiger Batteriesysteme von Begleitfahrzeugen.
Die Ladevorrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Gleichspannung zum Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges bereitzustellen, insbesondere eine Gleichspannung im Bereich von too V bis 1000 V, insbesondere in einem Bereich von too V bis 450 V, und/ oder eine Gleichspannung von höchstens 50 V, insbesondere von etwa 12 V und/oder einem ganzzahligen Vielfachen von etwa 12 V.
Gleichspannungen im Bereich von too V bis 1000 V ermöglichen das Schnellladen gängiger Batteriesysteme selbst größerer Begleitfahrzeuge wie Personenkraftwagen, Beibooten oder Jetski mit Elektroantrieb. Gleichspannungen um 12 V oder Vielfachen davon ermöglichen zudem das Laden gängiger Batteriesysteme von Fahrrädern mit Elektroantrieb.
Entsprechend einigen Ausführungsformen besteht ein Rumpf des Wasserfahrzeuges zumindest teilweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere zu einem großen Teil aus glasfaserverstärktem Kunststoff.
Der große Teil kann sich auf einen Anteil von mindestens 0,5, insbesondere mindestens 0,7 oder 0,9 eines Volumens einer Wandung des Rumpfes beziehen.
Der Einsatz von glasfaserverstärktem Kunststoff ermöglicht die Konstruktion eines Wasserfahrzeuges in Leichtbauweise. Dadurch kann beispielsweise ein Energiebedarf des Antriebs, insbesondere des Elektromotors des Antriebs, reduziert werden, sodass ein größerer Anteil der von der Photovoltaikanlage erzeugten Energie für das Laden des Begleitfahrzeugs zur Verfügung steht. Alternativ oder zusätzlich kann eine Zuhilfenahme anderer Energieformen, insbesondere aus fossilen Kraftstoffen, minimiert oder gar vermieden werden. Dadurch sind Autarkie und Nachhaltigkeit der Energieversorgung des Wasserfahrzeuges bei dem Laden des Begleitfahrzeuges verbessert.
Entsprechend einigen Ausführungsformen ist das Wasserfahrzeug für eine Nutzung als Yacht oder Freizeitschiff eingerichtet.
Das Wasserfahrzeug kann Einrichtungen zum Unterbringen von Passagieren aufweisen.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfassen die Einrichtungen zum Unterbringen von Passagieren mindestens eine Kabine, insbesondere mindestens zwei Kabinen, mindestens drei Kabinen oder mindestens vier Kabinen, wobei jede der Kabinen dazu eingerichtet sind, mindestens einen übernachtenden Passagier zu beherbergen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Wasserfahrzeug Einrichtungen zum Unterbringen von mindestens 3 Passagieren aufweisen, insbesondere von mindestens 5 Passagieren oder mindestens 8 Passagieren.
Die Einrichtungen zum Unterbringen von Passagieren können mindestens einen Freizeitbereich aufweisen, wobei insbesondere eine Gesamtfläche des mindestens einen Freizeitbereichs bezogen auf eine insgesamt auf einem Brückendeck des Wasserfahrzeugs zur Verfügung stehende Fläche einen Anteil von mindestens 0,4 ausmacht, insbesondere von mindestens 0,5, mindestens 0,6 oder mindestens 0,8.
Die Einrichtungen zum Unterbringen von Passagieren, insbesondere Kabinen und Freizeitbereiche, ermöglichen den Aufenthalt der Passagiere. Insbesondere ermöglicht die Kombination der Photovoltaikanlage und der Schiffsbatterieeinrichtung einen weitgehend autarken Verbleib auf See, insbesondere auch während eines Fährbetriebs des Wasserfahrzeugs. Somit wird ein zeitweises oder dauerhaftes Wohnen auf dem Wasserfahrzeug ermöglicht, sowie eine Seereise über eine lange Distanz, insbesondere auch eine Ozeanüberquerung. Freizeitbereiche, insbesondere geräumige Freizeitbereiche, verbessern dabei Komfort und Wohlbefinden der Passagiere auf See.
Entsprechend einigen Ausführungsformen umfasst die Photovoltaikanlage Solarpaneele, die in einer Draufsicht des Wasserfahrzeuges mindestens einen Anteil der Oberfläche von mindestens 30 % bedecken, insbesondere von mindestens 40 %, mindestens 50 % oder mindestens 60 %.
Entsprechend einigen Ausführungsformen ist zumindest ein Teil der Solarpaneele über zumindest einer Einrichtung zum Unterbringen von Passagieren angeordnet.
Entsprechend einigen Ausführungsformen ist ein Großteil aller in der Photovoltaikanlage umfassten Solarpaneele oberhalb von mindestens einer Kabine oder mindestens einem Freizeitbereich angeordnet.
Somit wird die Oberfläche des Wasserfahrzeuges doppelt genutzt, einerseits für zumindest eine Einrichtung zum Unterbringen von Passagieren, andererseits für über dieser Einrichtung angeordnete Solarpaneele.
Entsprechend einigen Ausführungsformen ist das Wasserfahrzeug ein Mehrrumpfschiff, insbesondere ein Katamaran oder Trimaran.
Die Bauweise als Katamaran oder Trimaran kann eine besonders große Oberfläche des Wasserfahrzeuges, beispielsweise bei einer vorgegebenen Verdrängung, einem vorgegebenen Tiefgang oder einem vorgegebenen Kostenrahmen, ermöglichen. Die besonders große Oberfläche stellt effizient Fläche bereit, sowohl für die Photovoltaikanlage als auch für Einrichtungen zum Unterbringen von Passagieren. Die Photovoltaikanlage kann ein Solarpaneel umfassen, und das Solarpaneel kann in einem Winkel von höchstens 150 zu einer horizontalen Richtung, insbesondere einer horizontalen Richtung eines Hauptdecks, ausgerichtet sein.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Großteil aller Solarpaneele, die in der Photovoltaikanlage umfasst sind, in dem Winkel von höchstens 150 zu der horizontalen Richtung ausgerichtet. Insbesondere können alle Solarpaneele, die in der Photovoltaikanlage umfasst sind, in dem Winkel von höchstens 150 zu der horizontalen Richtung ausgerichtet sein.
Durch die weitgehend horizontale Ausrichtung der Solarpaneele können diese zu allen Tageszeiten hinreichend Sonnenlicht empfangen. Insbesondere kann auf ein womöglich aufwändiges Nachstellen der Ausrichtung verzichtet werden. Zudem kann eine flache, d. h. weitgehend horizontale, Ausrichtung der Solarpaneele deren Windwiderstand minimieren.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Photovoltaikanlage mindestens ein Solarpaneel, das eine einstellbare Neigung gegenüber der horizontalen Richtung aufweist, insbesondere wobei die Photovoltaikanlage zumindest einen mechanisch an das zumindest eine Solarpaneel gekoppelten Aktuator umfasst, der dazu eingerichtet ist, die einstellbare Neigung dem Betrage und/oder der Richtung nach an einem Stand der Sonne auszurichten.
Eine Anordnung der Photovoltaikanlage an dem Wasserfahrzeug kann dazu eingerichtet sein, bei einem Sonnenstand von 50 über einem Horizont unabhängig von einer Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges eine direkte Sonnenbestrahlung eines Flächenanteils von mindestens 70 % aller Solarpaneele, die in der Photovoltaikanlage umfasst sind, zu ermöglichen.
Das entsprechende Anordnen der Photovoltaikanlage, bei dem eine Verschattung durch andere Komponenten des Schiffes wie Aufbauten, Segel oder Masten minimiert wird, maximiert die von der Photovoltaikanlage erzeugte elektrische Energie. Dadurch ist eine autarke und nachhaltige Versorgung des Wasserfahrzeuges mit Energie, insbesondere zum Laden des Begleitfahrzeuges, verbessert. Insbesondere kann eine Zuhilfenahme anderer Energieformen, insbesondere aus fossilen Kraftstoffen, minimiert oder gar vermieden werden.
Entsprechend einigen Ausführungsformen ist zumindest ein Teil der Photovoltaikanlage ein integraler Bestandteil eines Decks oder eines Aufbaus des Wasserfahrzeuges.
Die bauliche Integration zumindest eines Teils der Photovoltaikanlage in das Deck oder den Aufbau des Wasserfahrzeuges kann sicherstellen, dass die Photovoltaikanlage im Betrieb hinreichend Sonnenlicht empfängt. Insbesondere kann die Integration das Risiko eliminieren, dass die Photovoltaikanlage derart montiert oder modifiziert wird, dass im Betrieb eine unerwünschte Verschattung auftritt. Zudem ermöglicht die Integration in Kombination mit einer Integration von weiteren Einrichtungen des Wasserfahrzeuges, beispielsweise mit Einrichtungen zum Unterbringen von Passagieren, dass eine Oberfläche, die an Bord des Wasserfahrzeuges zur Verfügung steht, beispielsweise bei einer Planung des Wasserfahrzeuges, bestmöglich ausgenutzt wird. Zudem verbessert die Integration das Erscheinungsbild des Wasserfahrzeuges.
Der Teil der Photovoltaikanlage kann eine Halterung für zumindest ein Solarpaneel der Photovoltaikanlage umfassen.
Der Teil der Photovoltaikanlage kann Halterungen für Solarpaneele der Photovoltaikanlage umfassen, insbesondere Halterungen für einen Großteil aller Solarpaneele der Photovoltaikanlage, insbesondere Halterungen für alle Solarpaneele der Photovoltaikanlage.
Der integrale Bestandteil kann ein integraler Bestandteil eines Aufbaus eines Hauptdecks oder Oberdecks sein, insbesondere eines Dachbereichs des Hauptdecks oder Oberdecks.
Der integrale Bestandteil kann ein integraler Bestandteil einer Flybridge sein.
Das Wasserfahrzeug kann ein Katamaran oder Trimaran sein, der ein Brückendeck aufweist, und das Deck oder der Aufbau kann in dem Brückendeck umfasst sein.
Der Teil der Photovoltaikanlage kann zumindest ein Solarpaneel der Photovoltaikanlage umfassen, insbesondere einen Großteil aller Solarpaneele der Photovoltaikanlage, insbesondere alle Solarpaneele der Photovoltaikanlage.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Ladevorrichtung dazu eingerichtet, das Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges zu ermöglichen, während sich das Begleitfahrzeug auf oder in einem das Wasserfahrzeug umgebenden Gewässer befindet.
In entsprechenden Ausführungsbeispielen kann das Wasserfahrzeug weiterhin eine Haltevorrichtung umfassen, die einseitig an dem Wasserfahrzeug fixiert und dazu eingerichtet ist, den Abstand des Begleitfahrzeugs vom Wasserfahrzeug während des Ladens zu begrenzen, insbesondere auf einen Abstand von höchstens too m, höchstens 50 m, höchstens 30 m, höchstens 20 m, höchstens 10 m oder höchstens 5 m zu begrenzen. Die Haltevorrichtung kann ein Seil, eine Kette oder ein Gestänge umfassen.
Die Haltevorrichtung kann an eine Beladevorrichtung gekoppelt sein, die für ein Überführen des Begleitfahrzeuges in eine Garage des Wasserfahrzeuges eingerichtet ist, insbesondere an eine Beladevorrichtung gekoppelt sein, die dazu eingerichtet ist, auf oder in dem das Wasserfahrzeug umgebenden Gewässer positioniert zu werden.
Entsprechend einigen Ausführungsformen umfasst das Wasserfahrzeug das Begleitfahrzeug.
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Beschreibung auf ein Verfahren zum elektrischen Laden eines Begleitfahrzeugs eines Wasserfahrzeuges. Das Begleitfahrzeug weist einen Elektroantrieb und eine Batterie auf. Das Wasserfahrzeug weist eine Schiffsbatterieeinrichtung mit einer Kapazität von mindestens 50 kWh auf, eine Ladevorrichtung, die an die Schiffsbatterieeinrichtung elektrisch gekoppelt ist, und eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von mindestens 2,5 kW. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer erzeugten elektrischen Leistung aus der Photovoltaikanlage, ein Nachladen der Schiffsbatterieeinrichtung mit der erzeugten elektrischen Leistung, und ein Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges mittels der Ladevorrichtung mit einer Energie aus der Schiffsbatterieeinrichtung von mindestens 1 kWh. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Bereitstellen einer elektrischen Leistung für eine Schiffseinrichtung und/oder einen Antrieb des Wasserfahrzeuges durch die Schiffsbatterieeinrichtung während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges.
Die Batterie des Begleitfahrzeuges kann während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges in oder an dem Begleitfahrzeug angeordnet sein.
Alternativ kann die Batterie des Begleitfahrzeuges während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges von dem Begleitfahrzeug entfernt und/oder räumlich getrennt sein, und das Verfahren kann weiterhin ein Koppeln der Batterie an das Begleitfahrzeug nach dem Laden umfassen.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Begleitfahrzeug während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges auf oder in dem Wasserfahrzeug angeordnet.
Dadurch können das Begleitfahrzeug und die Ladevorrichtung beispielsweise vor Seewasser geschützt sein. Zudem können bei einem kabelgebundenen Laden auftretende Kabellängen oder bei einem kabellosen Laden zu überbrückende Abstände minimiert werden. Das Verfahren kann weiterhin ein Fahren des Wasserfahrzeuges während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges umfassen, wobei das Wasserfahrzeug durch mindestens einen Elektromotor angetrieben wird, wobei ein Großteil einer elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors von der Schiffsbatterieeinrichtung bereitgestellt wird, insbesondere wobei die aus der Photovoltaikanlage erzeugte elektrische Leistung einen Großteil der elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors umfasst.
Das Fahren des Wasserfahrzeuges kann ein Fahren auf hoher See umfassen.
Entsprechend einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiterhin ein Mitführen des Begleitfahrzeuges auf oder in dem Wasserfahrzeug vor und/oder nach dem Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges.
Somit steht das Begleitfahrzeug bei einer Seereise zur Verfügung.
Das Verfahren kann weiterhin ein Überführen des Begleitfahrzeuges zwischen dem Wasserfahrzeug und einem das Wasserfahrzeug umgebenden Gewässer oder einem Anleger an Land umfassen, insbesondere eine Überführen vor oder nach dem Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges.
Somit steht das Begleitfahrzeug zum Beispiel als Beiboot auf dem Gewässer oder als Personenkraftwagen einem Passagier des Wasserfahrzeugs zur Verfügung.
Das Überführen kann ein Überführen mithilfe einer Beladevorrichtung des Wasserfahrzeugs umfassen.
Die Beladevorrichtung kann das Überführen des Begleitfahrzeuges, beispielsweise ein Absetzen auf dem Gewässer oder ein Einholen von dem Gewässer, kräfteschonend und somit sicher gestalten.
Das Verfahren kann einige oder alle der zuvor im Zusammenhang mit dem Wasserfahrzeug mit Ladevorrichtung beschriebenen Merkmale aufweisen.
Kurze Beschreibung der Abbildungen Figur la zeigt ein Wasserfahrzeug mit einer Photovoltaikanlage anhand des Beispiels eines solarbetriebenen Katamarans in einer perspektivischen Ansicht;
Figur ib zeigt den solarbetriebenen Katamaran der Fig. la in einer weiteren perspektivischen Ansicht;
Figur 2 zeigt den achteren Bereich eines solarbetriebenen Katamarans mit mehreren Garagen für Begleitfahrzeuge in Rümpfen und Brückendeck gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 3a zeigt einen Steuerbordrumpf eines solarbetriebenen Katamarans gemäß einer Ausführungsform mit einer Steuerbordrumpf-Garage, einer Ladevorrichtung und einem Begleitfahrzeug in Form eines Personenkraftwagens mit Elektroantrieb;
Figur 3b zeigt einen Steuerbordrumpf eines solarbetriebenen Katamarans gemäß einer anderen Ausführungsform mit einer Steuerbordrumpf-Garage, einer Ladevorrichtung und einem Begleitfahrzeug in Form eines Jetski und mehrerer Fahrräder, die jeweils einen Elektroantrieb haben;
Figur 4a zeigt einen Backbordrumpf eines solarbetriebenen Katamarans gemäß einer Ausführungsform mit einer Backbordrumpf-Garage, einer Ladevorrichtung und einem Begleitfahrzeug in Form eines Beibootes mit Elektroantrieb;
Figur 4b zeigt einen Backbordrumpf eines solarbetriebenen Katamarans gemäß einer anderen Ausführungsform mit einer Backbordrumpf-Garage, einer Ladevorrichtung und einem Begleitfahrzeug in Form eines Beibootes mit Elektroantrieb;
Figur 5 zeigt einen achteren Bereich eines solarbetriebenen Katamarans mit einer Steuerbordgarage in einer Brückendeckbasis gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 6 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Hauptdeck eines solarbetriebenen Katamarans mit mehreren Zugängen zu Garagen für Begleitfahrzeuge; und
Figur 7 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Backbordrumpf eines solarbetriebenen Katamarans gemäß einer Ausführungsform mit einer Backbordgarage, einem Begleitfahrzeug in Form eines Beibootes mit Elektroantrieb und mehreren Zugängen von einem Hauptdeck. Detaillierte Beschreibung
Figur la zeigt ein Wasserfahrzeug 100 anhand des Beispiels eines solarbetriebenen Katamarans 100 mit elektrischem Antrieb in einer perspektivischen Ansicht von hinten. Die Techniken der vorliegenden Offenbarung können jedoch in entsprechender Weise auch auf andere Typen von Wasserfahrzeugen angewandt werden, bspw. auf Wasserfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor oder mit einer Besegelung und/oder auf Wasserfahrzeuge, die als Einrumpfschiff oder Trimaran ausgeführt sind.
Der gezeigte solarbetriebene Katamaran 100 hat eine Länge von etwa 24 m (80 Fuß), eine Breite von etwa 11 m (36 Fuß), einen Tiefgang von etwa 1,2 m (3,9 Fuß) und eine Verdrängung im unbeladenen Zustand von etwa 651. Der solarbetriebene Katamaran 100 umfasst einen Backbordrumpf 102a, einen Steuerbordrumpf 102b sowie Strukturen und Aufbauten, die den Backbordrumpf 102a und den Steuerbordrumpf 102b miteinander verbinden und in ihrer Gesamtheit als Brückendeck 104 bezeichnet werden können. Das Brückendeck 104 beinhaltet somit insbesondere Strukturen 112 zwischen den Rümpfen 102a, 102b, die zum Erzeugen einer festen Verbindung zwischen den Rümpfen 102a, 102b dienen und als Brückendeckbasis 112 bezeichnet werden können. Die Brückendeckbasis 112 kann beispielsweise Stahlträger oder Querspanten zur Verbindung der beiden Rümpfe 102a, 102b umfassen und trägt die darüberliegenden Teile des Brückendecks 104.
Das Brückendeck 104 umfasst in der gezeigten Darstellung insbesondere ein Hauptdeck 110 unmittelbar vertikal oberhalb der Brückendeckbasis 112 sowie vertikal über dem Hauptdeck 110 liegende Aufbauten. In dem in der Figur la gezeigten Beispiel findet sich auf dem Hauptdeck 110 ein offener Wohnbereich und Innenbereiche 120, die zumindest teilweise auch als Wohnbereiche eingerichtet sein können. Weitere Wohnbereiche befinden sich in den Rümpfen 102a, 102b und sind vom Hauptdeck 110 aus zugänglich. Neben den Innenbereichen 120 auf dem Hauptdeck 110 umfassen die Aufbauten des dargestellten Ausführungsbeispiels eine teilweise über den Innenbereichen angeordnete Flybridge 114, die ebenfalls vom Hauptdeck 110 aus zugänglich ist und weiteren Raum für Passagiere und einen Außensteuerstand bietet. Die großzügigen Wohnbereiche machen den solarbetriebenen Katamaran 100 besonders attraktiv für den Einsatz als Yacht, auch als Charteryacht. Figur ib zeigt den solarbetriebene Katamaran 100 in einer perspektivischen Ansicht von oben. Auf den Aufbauten des Brückendecks 104, insbesondere oberhalb der Innenbereiche 120 sowie auf der und um die Flybridge 114, sind Solarzellen 124 mit einer Peakleistung von insgesamt 26 kW angeordnet, die elektrische Energie für den elektrischen Antrieb, Schiffseinrichtungen und für die Speicherung in Batterien erzeugen. Bei den Solarzellen 124 handelt es sich beispielsweise um Silizium-Solarzellen, deren Rahmen und Halterung in die Flybridge 114 sowie in Dachbereiche von Innenbereich 120 und Flybridge 114 integriert sind. Die Solarzellen 124 sind in Rahmen und Halterung mit einer gleichbleibenden Neigung, beispielsweise relativ zu einer Oberfläche des Hauptdecks 110, fixiert. Ausführungsformen mit einer veränderlichen Neigung, die beispielsweise mithilfe eines Elektromotors an den Stand der Sonne angepasst werden kann, sind gleichfalls möglich. Alternativ zu Silizium-Solarzellen können Dünnschichtsolarzellen und/oder organische Solarzellen zum Einsatz kommen, insbesondere flexible Solarzellen, die zur Integration mit den Dachbereichen auf diesen beispielsweise verklebt werden können.
Für die Speicherung von Energie in Batterien sind im Rumpf des solarbetriebenen Katamarans 100 wiederaufladbare Lithiumbatterien untergebracht, die mithilfe einer geeigneten Steuerelektronik zu einer Batteriebank 316 mit einer Gesamtkapazität verschalten sind, die je nach Ausführungsform 207 kWh, 286 kWh oder 429 kWh beträgt. Die Batteriebank 316 mit den Lithiumbatterien und der Steuerelektronik stellt eine mögliche Ausführungsform einer Schiffsbatterieeinrichtung dar. Alternativ oder zusätzlich können in der Schiffsbatterieeinrichtung beispielsweise wiederaufladbare Batterien (Akkumulatoren) anderer Bauart, wie Bleiakkumulatoren, Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren, Natrium-Ionen-Batterien oder Magnesium-Schwefel-Batterien zum Einsatz kommen.
Der elektrische Antrieb trägt wesentlich zum Komfort auf dem solarbetriebenen Katamaran 100 bei, da er störende Geräusche, Vibrationen und Imissionen durch Verbrennungsprodukte minimiert. Die elektrische Energiegewinnung durch Solarzellen verleiht dem solarbetriebenen Katamaran 100 zudem eine hohe Reichweite unabhängig von Tankstellen für fossilen Treibstoff und ermöglicht einen nachhaltigen Betrieb.
Im achteren Bereichen 118 der Rümpfe 102a, 102b befindet sich eine Backbord-Plattform 106a und eine Steuerbord- Plattform 106b. Die Plattformen 106a, 106b können beispielsweise durch Außentreppen 108a, 108b mit dem Hauptdeck 110 verbunden sein und können multifunktional beispielsweise als Ladeplattformen während eines Landgangs oder auch als Badeplattformen eingesetzt werden. Insbesondere liegen die Plattformen 106a, 106b nahe am Wasserspiegel 116 und bieten Zugang zu dem umgebenden Gewässer. Außerdem ist im achteren Bereich 118 zwischen den Rümpfen 102a, 102b eine Hebebühne 122 angeordnet, die sich entsprechend der Figur la in einer oberen Ruheposition befindet, in der sie eine Verlängerung des Hauptdecks 110 bildet.
Figur 2 zeigt einen achteren Bereich 118 eines solarbetriebene Katamarans 100, der demjenigen des im Zusammenhang mit der Figur la und Figur ib beschriebenen Ausführungsbeispiels ähneln kann. Heckklappen 202a, 202b, 202c, 202d des solarbetriebenen Katamarans 100 sind geöffnet und geben mehrere Garagen 200a, 200b, 200c, 2ood für Begleitfahrzeuge 210a, 210b, 210c, 2iod frei. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel umfassen die Garagen 200a, 200b, 200c, 2ood eine Backbordrumpf-Garage 200a im Backbordrumpf 102a, eine Steuerbordrumpf- Garage 200b im Steuerbordrumpf 102b, sowie eine Backbordgarage 200c der Brückendeckbasis 112 und eine Steuerbordgarage 2ood der Brückendeckbasis 112, die zwischen den Rümpfen 102a, 102b und/oder unter dem Hauptdeck 110 angeordnet sind. Andere Ausführungsformen des Wasserfahrzeuges weisen nur eine oder einige der dargestellten Garagen 200a, 200b, 200c, 2ood auf. Andere oder weitere Garagen, beispielsweise auf oder zwischen den Plattformen 106a, 106b, auf dem Hauptdeck 110, unter einem Vordeck wie beispielsweise in WO 2012148525 Ai beschrieben, oder, in Ausführungsformen, bei denen das Wasserfahrzeug ein Einrumpfschiff ist, im einzigen Rumpf des Schiffes, sind alternativ oder zumindest teilweise auch zusätzlich möglich.
Die Backbordgarage 200c und Steuerbordgarage 2ood der Brückendeckbasis 112 bieten über die Hebebühne 122 einen Zugang zum Hauptdeck 100, zu den Plattformen 106a, 106b und zum Wasserspiegel 116 des umgebenden Gewässers. Dafür kann die Hebebühne entsprechende Positionen anfahren, deren Höhen denjenigen von Hauptdeck 110, Garagen 200c, 2ood, Plattformen 106a, 106b, Wasserspiegel 116 und/oder einer Position unterhalb des Wasserspiegels 116 entsprechen können. Backbordrumpf- und Steuerbordrumpf-Garage 200a, 200b bieten über Ladeflächen 206a, 106b Zugang zum Wasserspiegel 116 des umgebenden Gewässers bzw. während eines Landganges zu einem Anleger. Die Ladefläche kann, wie im dargestellten Beispiel der Steuerbordrumpf-Garage 200b, von der Plattform 106b, oder, wie im dargestellten Beispiel der Backbordrumpf-Garage 200a, von einer darunterliegenden Fläche 206a gebildet werden. Um das Überführen eines Begleitfahrzeugs 210a zwischen Backbordrumpf-Garage 200a und Wasserspiegel 116 zu erleichtern, ist die Backbordrumpf-Garage 200a mit einer schiefen Ebene 208a ausgestattet. Das Begleitfahrzeug 210a kann unmittelbar auf der schiefen Ebene 208a oder mithilfe eines Schlittens 204a, der das Begleitfahrzeug 210a trägt, zu Wasser gelassen oder von der Wasseroberfläche aufgenommen werden. Die Kombination von Schlitten 204a und schiefer Ebene 208a stellt ein Beispiel einer Beladevorrichtung dar, die das Be- und/oder Entladen der Garagen 200a, 200b, 200c, 2ood erleichtern kann. Alternativ zum Schlitten 204a kann eine Wanne oder ein Container zum Einsatz kommen, oder auch eine bewegliche Platte, die entsprechend einer Schublade beweglich an zumindest einer inneren Seitenwand der Garage 200a, 200b, 200c, 2ood gelagert ist. Zudem kann die Beladevorrichtung mit einer Winde und einem Seil oder einer Kette ausgestattet sein, die, einerseits an dem Katamaran 100, andererseits an der Beladevorrichtung 204a oder dem Begleitfahrzeug 210a fixiert, ein kräfteschonendes Einholen des Begleitfahrzeugs 210a, 210b, 210c, 2iod ermöglichen kann. Alternativ oder zusätzlich zu der schiefen Ebene 208a können Transportrollen in eine Bodenfläche mindestens einer der Garagen 200a, 200b, 200c, 2ood eingelassen sein.
In der Figur la ist eine Beladevorrichtung beispielhaft im Zusammenhang mit der Backbordrumpf-Garage 200a gezeigt. Stattdessen oder zusätzlich kann eine Beladevorrichtung aber auch im Zusammenhand mit der Steuerbordrumpf-Garage 200b, einer Backbordgarage 200c und/oder eine Steuerbordgarage 2ood der Brückendeckbasis 112 ausgebildet sein.
Figur 3a zeigt eine Querschnittsansicht eines Steuerbordrumpfes 102b eines Wasserfahrzeuges entsprechend einer Ausführungsform, die dem im Zusammenhang mit Figur la, Figur ib und/oder Figur 2 beschriebenen solarbetriebenen Katamaran 100 ähneln kann. Im Steuerbordrumpf 102b befindet sich die Steuerbordrumpf-Garage 200b hinter einem Technikraum 314 und oberhalb eines Steuerbord-Maschinenbereichs 308b. In oder unter dem Technikraum sind Teile der Schiffbatterieeinrichtung 316 untergebracht, beispielsweise einige der verwendeten Lithiumbatterien, die entlang unterer Abschnitte der Rümpfe 102a, 102b verteilt sind. In dem Steuerbord-Maschinenbereich 308b sind Teile des Schiffsantriebs des solarbetriebenen Katamarans 100 untergebracht, beispielsweise ein Elektromotor 310 und ein schiffsinnerer Teil 312a eines Wellenantriebs, der durch die Bordwand hindurch an einen schiffsäußeren Teil 312b des Wellenantriebs gekoppelt ist. Aufgrund der kompakten Abmessungen des Schiffsantriebs mit dem Elektromotor 310, verglichen beispielsweise mit einem konventionellen Dieselantrieb, kann der Maschinenbereich 308b mit einer geringen Höhe ausgebildet werden. Dadurch kann der darüber als Garage 200b zur Verfügung stehende Teil des Rumpfes 102b hinreichend Stauraum bereitstellen, um ein Begleitfahrzeug 210b mit Elektroantrieb zur Beförderung einer oder mehrerer Personen aufzunehmen, beispielsweise den dargestellten Personenkraftwagen 210b mit Elektroantrieb.
Das Begleitfahrzeug 210b mit Elektroantrieb ist in der Garage 200b nicht nur geschützt vor Wettereinflüssen und Seewasser untergebracht, sondern es kann dort auch mithilfe der Ladevorrichtung 300 geladen werden. Da Garage 200b und/oder Ladevorrichtung 300 in der Nähe von dem Maschinenbereich 308b bzw. dem Elektromotor 310 angeordnet sind, können sie mit einem geringen Aufwand an zusätzlicher Verkabelung mit einem Teil der elektrischen Leistung versorgt werden, die von der Schiffbatterie für den Maschinenbereich 308b bereitgestellt wird. Die für den Elektromotor 310 im Steuerbordrumpf 102b bereitgestellte Spitzenleistung kann abhängig von der Ausführungsform des solarbetriebenen Katamarans 100 beispielsweise 50 kW, 150 kW, 200 kW oder 340 kW betragen, und die entsprechend strom- und spannungsfest ausgebildete elektrische Infrastruktur erlaubt neben der Versorgung des Elektromotors 310 auch eine zuverlässige und sichere Versorgung der Ladevorrichtung 300 mit Strom. Dabei kann insbesondere hinreichend elektrische Leistung bereitgestellt werden, um beispielsweise auch ein Schnelladen eines Begleitfahrzeuges mit Elektroantrieb, wie des gezeigten Personenkraftwagens 210b, zu ermöglichen, beispielsweise mit einer Leistung von 11 kW, 22 kW oder 43 kW. Ist der Elektromotor 310 inaktiv, kann nahezu die gesamte bereitgestellte Spitzenleistung für das Laden der Batterie des Begleitfahrzeugs 210b verwendet werden. Insbesondere kann aber auch während eines Fährbetriebs, d. h. wenn der Elektromotor 310 aktiv ist, die bereitgestellte Leistung zwischen Elektromotor 310 und Ladevorrichtung 300 aufgeteilt werden, und die Batterie des Begleitfahrzeugs 210b somit während eines Fährbetriebs des solarbetriebenen Katamarans 100 geladen werden.
Figur 3a zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zum Laden der Batterie des Begleitfahrzeugs 210b eine Wallbox 302 in der Steuerbordrumpf-Garage 200b bereitgestellt wird. Diese kann mithilfe einer kabelgebundenen Verbindungsleitung 304 und eines geeigneten Steckverbinders 306 zum Laden an das Begleitfahrzeug 210b gekoppelt werden. Verbindungsleitung 304 und Steckverbinder 306 können einer bekannten Technologie entsprechen, beispielsweise kann es sich um Mode-3 Ladekabel mit Stecker vom Typ 2 handeln, oder um Elemente eines kombinierten Schnellladesystems wie des Combined Charging Systems oder des CHAdeMO-Systems. Die Wallbox 302 kann beispielsweise eine geeignete Gleichspannung zum Laden des Begleitfahrzeugs bereitstellen und/oder erzeugen, beispielsweise eine Gleichspannung im Bereich von 100-1000 V. Dabei kann eine niedrigere Gleichspannung beispielsweise im Bereich von 100-500 V Sicherheitsvorteile bieten. Die Wallbox 302 kann zudem eine elektrische Sicherungsvorrichtung enthalten und/oder eine Überwachungsvorrichtung, die Informationen bezüglich eines Füllstands der Batterie des Begleitfahrzeug 210b oder eines Fortgangs des Ladevorgangs an der Wallbox 302 mithilfe kabelgebundener oder kabelloser Signalübertragung in anderen Bereichen des Katamarans 100 bereitstellt. Alternativ zum Bereitstellen einer Wallbox 302 in der Garage 200b kann deren Funktionalität in mindestens einem elektronischen Gerät in dem Maschinenbereich 308b oder dem Technikraum 314 integriert sein, und die kabelgebundene Verbindungsleitung 304 koppelt den Steckverbinder 306 in der Garage 200b an das entsprechende elektronische Gerät in dem Maschinenbereich 308b oder dem Technikraum 314.
Zudem ist in dem Steuerbordrumpf 102b der Ausführungsform der Figur 3a eine zusätzliche Ladevorrichtung 300' für kabelloses Laden angeordnet. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel ist die zusätzliche Ladevorrichtung 300' in dem Maschinenbereich 308b angeordnet, um Kabellängen zu einem elektrischen Antriebsstrang kurz zu halten. Die zusätzliche Ladevorrichtung 300' kann aber auch im Boden, der Decke oder einer Seitenwand der Garage 200b oder in dem Technikraum 314 untergebracht sein. Das kabellose Laden kann beispielsweise mittels magnetischer Induktion erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist ein kapazitives kabelloses Laden möglich.
Figur 3b zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Steuerbordrumpfes, der demjenigen der Figur 3a ähnelt. Allerdings ist bei dem Steuerbordrumpf 102b der Figur 3b auf eine zusätzliche Ladevorrichtung für kabelloses Laden verzichtet. Dadurch kann der Platzbedarf der Ladevorrichtung und somit beispielsweise des Maschinenbereichs 308b reduziert werden. Somit wird das für Stauraum in der Garage 200b zur Verfügung stehende Platzangebot, insbesondere hinsichtlich seiner Höhe, vergrößert. Bei dem Begleitfahrzeug 210b der Figur 3b handelt es sich beispielhaft um einen Jetski und eine Mehrzahl von Fahrrädern mit Elektroantrieb, wie zum Beispiel Pedelecs oder E-Bikes. Die Ladevorrichtung 300 zum Laden des Jetski kann der im Zusammenhang mit Figur 3a beschriebenen Ladevorrichtung 300 für den Personenkraftwagen 210a mit Elektroantrieb ähneln, insbesondere auch der im Zusammenhang mit dem Schnellladen beschriebenen Ausführungsform der Ladevorrichtung 300. Zusätzlich kann die Ladevorrichtung einen oder mehrere Ausgänge mit Verbindungsleitungen und Steckverbindungen bereitstellen, die jeweils eine geringere Gleichspannung im Bereich bis höchstens 50 V liefern, beispielsweise 12 V, 24 V, 36 V und/oder 48 V. Die mehreren Ausgänge können für das Laden der Fahrräder mit Elektroantrieb ausgelegt sein, und für die entsprechenden Verbindungsleitungen und Steckverbindungen kann bekannte Technologie zum Einsatz kommen, wie beispielsweise EnergyBus. Merkmale des im Zusammenhang mit der Figur 3b beschriebenen Ausführungsbeispiels können zumindest teilweise auch im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen ausgebildet sein, beispielsweise im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 oder demjenigen der Figur 3a oder im Zusammenhang mit einer Garage in einem anderen Teil des Wasserfahrzeugs, beispielsweise in dem Backbordrumpf, unter einem Vordeck, im Rumpf eines Einrumpfschiffes oder an Deck, insbesondere in einem Aufbau des Haupt- oder Oberdecks.
Figur 4a zeigt eine Querschnittsansicht eines Backbordrumpfes 102a mit einer Backbordrumpf- Garage 200a entsprechend einer Ausführungsform. Ähnlich den Ausführungsbeispielen der Figur 3a und der Figur 3b ist die Garage 200a achtern von einem Technikraum 314 und oberhalb eines Backbord-Maschinenbereichs 308a in dem Rumpf 102a angeordnet. Im Vergleich zu dem Steuerbord-Maschinenbereich 308b der Ausführungsbeispiele der Figur 3a und der Figur 3b ist der Backbord-Maschinenbereich 308a jedoch mit einer größeren Höhe ausgebildet, sodass zusätzlich zu dem Elektromotor 310 und dem schiffsinneren Teil 312a des Wellenantriebs ein Generator 402 darin aufgenommen werden kann, beispielsweise ein Generator mit einem Dieselaggregat oder einer Brennstoffzelle. Durch den Generator 402 kann die Schiffsbatterie und/oder der Elektromotor 310 mit hinreichend elektrischer Leistung versorgt werden, wenn die Photovoltaikanlage beispielsweise aufgrund ungünstiger Wetterbedingungen keine hinreichende elektrische Leistung, beispielsweise für einen Fährbetrieb des Wasserfahrzeugs 100, liefert. Die folglich geringere Höhe der Backbordrumpf- Garage 200a verglichen mit der Höhe der Steuerbordrumpf-Garage 200b wird in dem Ausführungsbeispiel der Figur 4a vorteilhaft ausgenutzt, um ein Beiboot 210a mit Elektroantrieb als Begleitfahrzeug darin aufzunehmen. Die Batterie des Beibootes 210a kann mit der zusätzlichen Ladevorrichtung 300', die der in Zusammenhang mit der Figur 3a beschriebenen zusätzlichen Ladevorrichtung 300' ähneln kann, kabellos geladen werden, während das Beiboot 210a in der Backbordrumpf-Garage 200a untergebracht ist.
Figur 4b stellt schematisch den Backbordrumpf 102a des Ausführungsbeispiels der Figur 4a während eines Beladevorgangs mit dem Beiboot 210a dar. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel weist der Backbordrumpf 102a eine schiefe Ebene 208a auf, die sich von einer Ladefläche 206a in der Nähe des Wasserspiegels bis in die Backbordrumpf-Garage 200a erstreckt und das Beladen mit dem Beiboot 210a erleichtert. Weitere Beladevorrichtungen, wie beispielsweise die in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 beschriebenen Beladevorrichtungen, insbesondere eine Winde im Inneren der Garage 200a zum Einholen des Beiboots 210a mithilfe eines Seils und/oder ein Schlitten oder Transportwagen, auf dem das Beiboot 210a beim Beladen angeordnet ist, können vorhanden sein. Zudem sind metallische Kontakte 400 in einem oder mehreren Bereichen der Backbordrumpf-Garage 200a angeordnet, die beim Beladen der Garage 200a mit dem Beiboot 210a, wenn das Beiboots größtenteils oder vollständig in die Garage 200a verbracht ist, eine leitfähige Verbindung zu metallischen Gegenkontakten des Beiboots 210a erzeugen. Alternativ oder zusätzlich können die metallischen Kontakte 400 beim Beladen eine leitfähige Verbindung zu metallische Gegenkontakte eines Schlittens bzw. Transportwagens, auf dem das Beiboot angeordnet ist, erzeugen. In entsprechenden Ausführungsformen ist die Batterie des Beiboots 210a mit den Gegenkontakten des Schlittens bzw. Transportwagens verbunden, wenn das Beiboot auf dem Schlitten bzw. Transportwagen angeordnet ist, beispielsweise durch Elektroden in einer Auflagefläche oder eine geeignete Steckverbindung. Die metallischen Kontakte 400 bilden Teile einer Ladevorrichtung, und können mittels einer kabelgebundenen Verbindungsleitung mit einer Ladeelektronik verbunden sein, deren Funktionalität derjenigen der in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 3a beschriebenen Wallbox 302 ähnelt. Somit kann das Beiboot 210a in der Backbordrumpf-Garage 200a mithilfe der metallischen Kontakte 400 geladen werden. Die entsprechende Ladeelektronik kann beispielsweise im Maschinenbereich 308a oder im Technikraum 314 untergebracht sein. Die metallischen Kontakte 400 ermöglichen somit, beim Beladen der Garage 200a mit dem Beiboot 210a automatisch eine leitfähige Verbindung zwischen Beiboot 210a und Ladevorrichtung zu erzeugen. Ein ansonsten in der Backbordrumpf- Garage 200a mit geringer Höhe möglicherweise mühsames manuelles Verbinden eines Steckverbinders mit dem Beiboot 210a kann somit vermieden werden. Den metallischen Kontakte 400 entsprechende metallische Kontakte können alternativ oder zusätzlich auch zum Zusammenwirken mit anderen Begleitfahrzeugen ausgebildet sein und/oder auch in Garagen in anderen Bereichen des Wasserfahrzeuges vorhanden sein, beispielsweise, wie nachfolgend im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 beschrieben, in einer Backbordgarage 200c und/oder einer Steuerbordgarage 2ood der Brückendeckbasis 112.
Entsprechend einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann eine Backbordrumpf-Garage 200a mit einer Ladevorrichtung ähnlich der Ladevorrichtung 300 des im Zusammenhang mit der Figur 3a beschriebenen Ausführungsbeispiels oder des im Zusammenhang mit der Figur 3b beschriebenen Ausführungsbeispiels ausgestattet sein, insbesondere mit einer entsprechenden kabelgebundenen Verbindungsleitung 304 und einem entsprechenden Steckverbinder 306. Die kabelgebundenen Verbindungsleitung 304 kann mit einer hinreichenden Kabellänge ausgestattet sein, um das Laden des Beibootes 210a nicht nur dann zu ermöglichen, wenn das Beiboot 210a in der Backbordrumpf-Garage 200a untergebracht ist, sondern auch, wenn es sich auf dem umgebenden Gewässer befindet. Eine Haltevorrichtung wie beispielsweise ein Seil, eine Kette oder ein Gestänge kann in einer solchen Ausführungsformen verwendet werden, um das Beiboot 210a mit dem Wasserfahrzeug 100 zu verbinden und zu verhindern, dass sich das Beiboot 210a so weit von dem Wasserfahrzeug 100 entfernt, dass beispielsweise eine unerwünschte Zugspannung an der kabelgebundenen Verbindungsleitung 304 erzeugt wird.
Alternativ zu der Anordnung der Ladevorrichtung 300 eines entsprechenden Ausführungsbeispiels in der Backbordrumpf-Garage 200a kann die Ladevorrichtung 300 in anderen Bereichen des Wasserfahrzeuges 100 untergebracht sein, beispielsweise in anderen Bereichen des Backbordrumpfes, im Steuerbordrumpf, im Rumpf eines Einrumpfschiffes, auf/ an dem Hauptdeck oder in oder an einem Aufbau. Alternativ zu dem Laden des Beibootes 210a auf dem umgebenden Gewässer mithilfe einer Ladevorrichtung mit einer kabelgebundenen Verbindungsleitung und einem Steckverbinder kann ein Laden des Beibootes 210a auf dem umgebenden Gewässer auch mittels einer Ladevorrichtung für kabelloses Laden erfolgen, wie sie beispielsweise anhand der zusätzlichen Ladevorrichtung 300' für kabelloses Laden des Ausführungsbeispiels der Figur 3a beschrieben ist. Eine entsprechende Ladevorrichtung für kabelloses Laden kann beispielsweise in zumindest einer der Plattformen 106a, 106b angeordnet sein, um induktiv oder kapazitiv an das Beiboot in dem umgebenden Gewässer zu koppeln. Alternativ kann die Ladevorrichtung für kabelloses Laden in einem anderen, unteren Bereich eines Rumpfes 102a, 102b angeordnet sein, beispielsweise in der Nähe oder innerhalb eines Maschinenbereichs mit einem Elektromotor für den Antrieb des Schiffes oder in der Nähe einer Schiffsbatterie oder Batteriebank.
Figur 5 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines achteren Bereichs 118 eines solarbetriebenen Katamarans mit einer Backbordgarage der Brückendeckbasis und einer Steuerbordgarage 2ood der Brückendeckbasis. Die Backbordgarage ist entsprechend der Darstellung durch eine Heckklappe 202c verschlossen und verdeckt, kann jedoch in ihrer Ausgestaltung der nachfolgend beschriebenen Steuerbordgarage 2ood ähneln. Alternativ kann nur eine einzelne Garage in der Brückendeckbasis 112 ausgebildet sein, die in ihrer Ausgestaltung ebenfalls der nachfolgend beschriebenen Steuerbordgarage 2ood ähneln kann. Die Steuerbordgarage 2ood der Brückendeckbasis 112 ist mithilfe der Hebebühne 500, 500' zugängig. Figur 5 stellt die Hebebühne beispielhaft in einer Ladeposition 500 zum Beladen der Steuerbordgarage 2ood und in einer Position 500' nahe oder unterhalb des Wasserspiegels dar, die zum Überführen des Beiboots 2iod mit Elektroantrieb zwischen der Hebebühne 5oo‘ und dem umgebenden Gewässer genutzt werden kann. Weitere Positionen der Hebebühne 500, 5oo‘, beispielsweise auf Höhe des Hauptdecks 110 oder der Plattformen 106a, 106b, sind möglich. Gemäß der Darstellung der Figur 5 ist das Beiboot 2iod beim Beladen auf einem Schlitten 2O4d angeordnet. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch weitere Beladevorrichtungen, wie beispielsweise die im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 beschriebenen Beladevorrichtungen, möglich.
Die Steuerbordgarage 2ood weist in ihrem Inneren metallische Kontakte auf (nicht dargestellt), die den metallischen Kontakten 400 des Ausführungsbeispiels der Figur 4b ähneln. Das Bewegen des Beiboots 2iodin die Steuerbordgarage 2ood während des Beladens erzeugt eine leitfähige Verbindung zwischen den metallischen Kontakten und metallischen Gegenkontakten an dem Beiboot 2iod und/oder an dem Schlitten 2O4d, die mit einer Batterie des Beiboots 2iod verbunden sind. Die metallischen Kontakte sind Teile einer Ladevorrichtung zum Laden der Batterie des Beibootes 2iod mittels der metallischen Kontakte. Hierfür sind die metallischen Kontakte mit einer Ladeelektronik verbunden, die in ihrer Funktionalität derjenigen der Wallbox 302 des im Zusammenhang mit Figur 3a beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnelt. Somit wird beim Beladen der Steuerbordgarage 2ood automatisch eine Verbindung zwischen dem Beiboot 2iod und der Ladevorrichtung erzeugt, deren manuelle Erzeugung in der Steuerbordgarage 2ood mit begrenzter Höhe sonst schwierig sein könnte. Zudem oder alternativ kann die Steuerbordgarage 2ood mit einer zusätzlichen Ladevorrichtung zum kabellosen Laden des Beiboots 2iod gekoppelt sein. Die zusätzliche Ladevorrichtung kann der im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 3a beschriebenen zusätzlichen Ladevorrichtung 300' ähneln. Die zusätzliche Ladevorrichtung kann innerhalb der Steuerbordgarage 2ood angeordnet sein oder auch darüber, d. h. zwischen der Steuerbordgarage 2ood und dem Hauptdeck 110 oder auf dem Hauptdeck 110. Alternativ oder zusätzlich ist eine Anordnung der zusätzlichen Ladevorrichtung seitlich von der Steuerbordgarage 2ood möglich, beispielsweise in der Backbordgarage 200c des Brückendecks oder in dem Steuerbordrumpf 102b, insbesondere in der Steuerbordrumpf-Garage 200b oder in einem davor angeordneten Technikraum 314. Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Hauptdecks no eines Brückendecks 104 eines solarbetriebenen Katamarans 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Neben einem Wohnbereich weist das Hauptdeck 110 Backbordrumpf-Zugänge 600a, 6ooa‘ zu der Backbordrumpf-Garage 200a und dem darunterliegenden Maschinenbereich auf, sowie einen Steuerbordrumpf-Zugang 600b zu der Steuerbordrumpf-Garage 200b und/oder dem davor angeordneten Technikraum 314. Zudem bietet das Hauptdeck einen Backbord- Zugang 600c zu der Backbordgarage 200c des Brückendecks 112 und einen Steuerbord- Zugang 6ood zu der Steuerbordgarage 2ood des Brückendecks 112. Alternativ können zu einer oder mehreren der Garagen 200a, 200b, 200c, 2ood mehrere Zugänge bereitgestellt werden. In Ausführungsformen mit nur einer einzigen, zusammenhängenden Garage des Brückendecks mag zu dieser nur ein Zugang vom Hauptdeck 110 ausgebildet sein. Im normalen Betrieb sind die Zugänge 600a, 6ooa‘, 600b, 600c, 6ood durch Abdeckungen oder Luken verschlossen. Sie lassen sich bei Bedarf öffnen, um Zugang zu der jeweils darunterliegenden Garage 200a, 200b, 200c, 2ood zu gewähren. Somit kann auch während des Fährbetriebs beispielsweise eine Verbindung zwischen Ladevorrichtung und Begleitfahrzeug kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden. Hierfür kann jeder der Zugänge 600a, 6ooa‘, 600b, 600c, 6ood hinreichend groß dimensioniert sein, um den Durchtritt einer Person zu ermöglichen, wenn die jeweilige Abdeckung geöffnet ist. Insbesondere können Batterien von Begleitfahrzeugen, wie beispielsweise Akkumulatoren von Fahrrädern mit Elektroantrieb, in die entsprechenden Begleitfahrzeuge eingesetzt oder entnommen werden. Somit können diese Batterien außerhalb des Begleitfahrzeuges oder getrennt von dem Begleitfahrzeug geladen werden, um beispielsweise jeweils mehrere Batterien für ein Begleitfahrzeug geladen zu halten. In entsprechenden Ausführungsformen erlaubt der Zugang 600a, 6ooa‘, 600b, 600c, 6ood vom Hauptdeck 110 beispielsweise, die Batterie des Begleitfahrzeuges zu tauschen. Zudem kann durch den Zugang 600a, 6ooa‘, 600b, 600c, 6ood die Ladevorrichtung überprüft und gegebenenfalls gewartet, ab-/ eingeschaltet oder repariert werden.
Figur 7 zeigt beispielhaft eine Anordnung einer Backbordrumpf-Garage 200a unterhalb von Zugängen 600a, 6ooa‘ vom Hauptdeck. Die Backbordrumpf-Garage 200a kann denjenigen der Ausführungsformen der Figur 4a und/oder der Figur 4b ähneln. Gemäß der Darstellung bietet eine Öffnung oder Luke 6ooa‘ Zugang zu einem achteren Bereich der Backbordrumpf-Garage 200a und des Begleitboots 210a, um beispielsweise eine Verbindung zwischen dem Begleitboot 210a und der Ladevorrichtung herzustellen, zu überprüfen oder zu lösen. Eine weitere Öffnung oder Luke 600a bietet Zugang zu einem unter der Backbordrumpf-Garage 200a gelegenen Maschinenbereich mit dem Generator 402 und erlaubt beispielsweise, in dem Maschinenbereich angeordnete Teile einer Ladevorrichtung zu überprüfen oder zu warten.
Die Ausführungsbeispiele und Figuren dienen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung, sollen die Erfindung jedoch nicht beschränken. Der Schutzbereich ergibt sich aus den anliegenden Ansprüchen.
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100 Solarbetriebener Katamaran (Wasserfahrzeug, Mehrrumpfschiff)
102a Backbord-Rumpf
102b Steuerbord-Rumpf
104 Brückendeck
106a Backbord-Plattform
106b Steuerbord-Plattform
108a Außentreppe backbord
108b Außentreppe steuerbord
110 Hauptdeck
112 Brückendeckbasis
114 Flybridge mit Solarzellen
116 Wasserspiegel
118 achterer Bereich
120 Innenbereiche
122 Hebebühne
124 Solarzellen
200a Backbordrumpf-Garage 200b Steuerbordrumpf-Garage
2ooc Backbordgarage der Brückendeckbasis
2ood Steuerbordgarage der Brückendeckbasis
202a Heckklappe der Backbordrumpf-Garage
202b Heckklappe der Steuerbordrumpf-Garage
202c Heckklappe der Backbordgarage der Brückendeckbasis
202d Heckklappe der Steuerbordgarage der Brückendeckbasis
204a, 2O4d Beladevorrichtung
206a Ladefläche
208a Schiefe Ebene
210a Begleitfahrzeug (Beiboot)
210b Begleitfahrzeug (Personenkraftwagen, Jetski und Mehrzahl von E-Bikes)
210c Begleitfahrzeug (Beiboot)
2iod Begleitfahrzeug (Beiboot)
300 Ladevorrichtung
300' Zusätzliche Ladevorrichtung
302 Wallbox
304 Verbindungsleitung
306 Steckverbinder
308b Steuerbord-Maschinenbereich
310 Elektromotor des Schiffsantriebs 312a Schiffsinnerer Teil des Wellenantriebs
312b Schiffsäußerer Teil des Wellenantriebs
3 Technikraum
316 Schiffsbatterieeinrichtung, Batteriebank 400 Metallische Kontakte
402 Generator
500 Be- und Entladeposition der Hebebühne
500‘ Position der Hebebühne zu Überführen auf Gewässer
600a, 6ooa‘ Backbordrumpf-Zugang 600b Steuerbordrumpf-Zugang
600c Backbord-Zugang zur Garage des Brückendecks
6ood Steuerbord-Zugang zur Garage des Brückendecks

Claims

Ansprüche
1. Wasserfahrzeug (100) mit einer Ladevorrichtung (300, 300“) für ein Begleitfahrzeug (210a, 210b, 210c, 2iod) mit Elektroantrieb, wobei das Wasserfahrzeug (100) Folgendes aufweist: eine Schiffsbatterieeinrichtung mit einer Kapazität von mindestens 50 kWh, die dazu eingerichtet ist, eine elektrische Leistung für eine Schiffseinrichtung und/oder einen Antrieb des Wasserfahrzeuges (100) bereitzustellen; und eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von mindestens 2,5 kW, die funktional an die Schiffsbatterieeinrichtung gekoppelt und dazu eingerichtet ist, diese nachzuladen; wobei die Ladevorrichtung (300, 300“) für ein Laden einer Batterie des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod) mit einer Energie aus der Schiffsbatterieeinrichtung von mindestens 1 kWh eingerichtet ist.
2. Wasserfahrzeug (100) nach Anspruch 1, wobei der Antrieb des Wasserfahrzeuges (100) mindestens einen Elektromotor (310) umfasst und der mindestens eine Elektromotor (310) dazu eingerichtet ist, einen Großteil einer mechanischen Leistung für einen Fährbetrieb des Wasserfahrzeuges (100) bereitzustellen, wobei die Schiffsbatterieeinrichtung dazu eingerichtet ist, die elektrische Leistung für zumindest einen Teil einer elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors (310) während des Fährbetriebs des Wasserfahrzeuges (100) bereitzustellen, insbesondere die elektrische Leistung für die elektrische Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors (310) während des Fährbetriebs des Wasserfahrzeuges (100) vollständig bereitzustellen; wobei optional die Schiffsbatterieeinrichtung dazu eingerichtet ist, die elektrische Leistung für einen Großteil einer elektrischen Leistungsaufnahme einer Gesamtheit aller
33 Schiffseinrichtungen bereitzustellen, insbesondere die elektrische Leistung für die elektrische Leistungsaufnahme der Gesamtheit aller Schiffseinrichtungen vollständig bereitzustellen.
3. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin eine Garage (200a, 200b, 200c, 2ood) umfasst, wobei die Garage (200a, 200b, 200c, 2ood) dazu eingerichtet ist, das Begleitfahrzeug (210a, 210b, 210c, 2iod) während des Ladens aufzunehmen; wobei optional zumindest ein Teil der Ladevorrichtung (300, 300 ‘) in der Garage (200a, 200b, 200c, 2ood) angeordnet ist.
4. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Länge des Wasserfahrzeuges (100) nicht größer ist als 40 m, insbesondere nicht größer als 35 m, nicht größer als 30 m oder nicht größer als 25 m.
5. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spitzenleistung der Photovoltaikanlage im Verhältnis zu der Kapazität der Schiffsbatterieeinrichtung mindestens 1 kW pro 20 kWh beträgt.
6. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Rumpf (102a, 102b) des Wasserfahrzeuges (100) zumindest teilweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.
7. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Einrichtungen zum Unterbringen von Passagieren aufweist; und/oder wobei das Wasserfahrzeug (100) ein Mehrrumpfschiff ist, insbesondere ein Katamaran oder Trimaran.
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8. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Photovoltaikanlage Solarpaneele umfasst, die in einer Draufsicht des Wasserfahrzeuges (100) einen Anteil der Oberfläche des Wasserfahrzeuges (100) von mindestens 30 % bedecken, insbesondere von mindestens 40 %, mindestens 50 % oder mindestens 60 %.
9. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Photovoltaikanlage ein Solarpaneel umfasst, wobei das Solarpaneel in einem Winkel von höchstens 150 zu einer horizontalen Richtung ausgerichtet sind; wobei optional eine Anordnung der Photovoltaikanlage an dem Wasserfahrzeug (100) dazu eingerichtet ist, bei einem Sonnenstand von 50 über einem Horizont unabhängig von einer Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges (100) eine direkte Sonnenbestrahlung eines Flächenanteils von mindestens 70 % aller Solarpaneele, die in der Photovoltaikanlage umfasst sind, zu ermöglichen.
10. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Photovoltaikanlage ein integraler Bestandteil eines Decks oder eines Aufbaus des Wasserfahrzeuges (100) ist.
11. Wasserfahrzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ladevorrichtung (300, 300“) dazu eingerichtet ist, das Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges (210a, 210c, 2iod) zu ermöglichen, während sich das Begleitfahrzeug (210a, 210c, 2iod) auf oder in einem das Wasserfahrzeug (100) umgebenden Gewässer befindet.
12. Verfahren zum elektrischen Laden eines Begleitfahrzeugs (210a, 210b, 210c, 2iod) eines Wasserfahrzeuges (100), wobei das Begleitfahrzeug (210a, 210b, 210c, 2iod) einen Elektroantrieb und eine Batterie aufweist, wobei das Wasserfahrzeug (100) eine Schiffsbatterieeinrichtung mit einer Kapazität von mindestens 50 kWh, eine Ladevorrichtung (300, 300“), die an die Schiffsbatterieeinrichtung elektrisch gekoppelt ist, und eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von mindestens 2,5 kW aufweist; wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen einer erzeugten elektrischen Leistung aus der Photovoltaikanlage;
Nachladen der Schiffsbatterieeinrichtung mit der erzeugten elektrischen Leistung;
Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod) mittels der Ladevorrichtung (300, 300“) mit einer Energie aus der Schiffsbatterieeinrichtung von mindestens 1 kWh; und
Bereitstellen einer elektrischen Leistung für eine Schiffseinrichtung und/oder einen Antrieb des Wasserfahrzeuges (100) durch die Schiffsbatterieeinrichtung während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Begleitfahrzeug (210a, 210b, 210c, 2iod) während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod) auf oder in dem Wasserfahrzeug (100) angeordnet ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, das weiterhin ein Fahren des Wasserfahrzeuges (100) während des Ladens der Batterie des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod) umfasst, wobei das Wasserfahrzeug (100) durch mindestens einen Elektromotor (310) angetrieben wird, wobei ein Großteil einer elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors (310) von der Schiffsbatterieeinrichtung bereitgestellt wird, insbesondere wobei die aus der Photovoltaikanlage erzeugte elektrische Leistung einen Großteil der elektrischen Leistungsaufnahme des mindestens einen Elektromotors (310) umfasst.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, das weiterhin ein Mitführen des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod) auf oder in dem Wasserfahrzeug (100) vor und/oder nach dem Laden der Batterie des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod) umfasst; und/oder das weiterhin ein Überführen des Begleitfahrzeuges (210a, 210b, 210c, 2iod) zwischen dem Wasserfahrzeug (100) und einem das Wasserfahrzeug (100) umgebenden Gewässer oder einem Anleger an Land umfasst.
37
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