KR101680317B1 - 선박 - Google Patents

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KR101680317B1
KR101680317B1 KR1020150043178A KR20150043178A KR101680317B1 KR 101680317 B1 KR101680317 B1 KR 101680317B1 KR 1020150043178 A KR1020150043178 A KR 1020150043178A KR 20150043178 A KR20150043178 A KR 20150043178A KR 101680317 B1 KR101680317 B1 KR 101680317B1
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문성웅
배재혁
김한균
박근배
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

선박이 제공된다. 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 선박은, 전력을 생산하는 메인 발전기; 상기 메인 발전기로부터 생산된 전력 중 일부를 저장하는 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System); 상기 메인 발전기에 연결되어, 비상 부하를 포함하는 부하로 전력을 공급하는 메인 배전반; 상기 메인 배전반과 상기 에너지 저장 장치에 연결되어, 상기 비상 부하로 전력을 공급하는 비상 배전반; 및 상기 메인 배전반 또는 상기 비상 배전반에 흐르는 전류 또는 전압 값에 따라, 상기 비상 배전반을 제어하여 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 상기 비상 부하로 공급하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

선박{Ship}
본 발명은 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력을 충전 또는 방전할 수 있는 선박에 관한 것이다.
에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)은 발전기에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장 장치를 말한다.
일반적으로, ESS는 발전 시스템에 연결되어 과잉 생산된 전력을 충전하고, 상기 충전된 전력을 방전하여 전력 계통(예를 들어, 부하)에 전력을 공급하는 배터리를 포함한다.
한국공개특허 KR 10-2015-0011301 (2015. 01. 30)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전력 효율을 향상시킬 수 있는 에너지 저장 장치를 구비하는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 선박은 전력을 생산하는 메인 발전기; 상기 메인 발전기로부터 생산된 전력 중 일부를 저장하는 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System); 상기 메인 발전기에 연결되어, 비상 부하를 포함하는 부하로 전력을 공급하는 메인 배전반; 상기 메인 배전반과 상기 에너지 저장 장치에 연결되어, 상기 비상 부하로 전력을 공급하는 비상 배전반; 및 상기 메인 배전반 또는 상기 비상 배전반에 흐르는 전류 또는 전압 값에 따라, 상기 비상 배전반을 제어하여 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 상기 비상 부하로 공급하는 컨트롤러를 포함한다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 상기 비상 부하로 공급하는 경우, 상기 비상 배전반과 상기 메인 배전반 사이의 전기적 연결을 차단하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 에너지 저장 장치의 충전량을 측정하는 측정기를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 측정된 충전량에 따라 상기 비상 부하로 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
또한, 상기 비상 배전반에 연결되고, 전력을 생산하는 비상 발전기를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 측정된 충전량이 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 비상 발전기의 구동을 제어할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 그리드의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 ESS를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 생산 전력과 공급 전력을 도시하는 그래프이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 디스플레이의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너선을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG선을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 블록도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 그리드의 개략도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 ESS를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 메인 배전반(110), 비상 배전반(120), 메인 발전기(130), 메인 부하(140), 비상 부하(150), 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System, 이하, 'ESS'라 한다)(160), 제1 측정기(170) 및 컨트롤러(180)를 포함하나, 이외 추가적인 구성을 배제하지 않는다.
메인 배전반(110)과 비상 배전반(120)은 서로 연결되며, 후술하는 구성요소들을 전기적으로 연결한다. 여기에서 배전반(110, 120)이란 발전, 송전, 배전, 변전 및 동력전환 계통을 운전하는데 필요한 장치들을 통칭하는 것으로서, 옥내 배선, 부속 부품과 지지 구조물뿐만 아니라 이들을 조작, 측정, 보호 및 감시하는 제어 기구 등을 포함하는 개념을 의미한다.
메인 발전기(130)는 메인 배전반에 연결되고, 전력을 생산하여 후술하는 부하에 전력을 공급한다. 이 때, 메인 발전기(130)는 중유(HFO) 등의 석유 화학 물질을 연료로 하여 200kW 이상의 대용량 전력을 생산할 수 있는 디젤 발전기(130)를 포함한다. 예를 들어, 도 2 및 도 3을 참조하면, 복수의 디젤 발전기(130)가 병렬로 연결되어 선내 전력 설비를 구동하기 위한 전력을 생산할 수 있으나, 메인 발전기(130)에 포함되는 발전기의 종류 및 개수 등은 이에 제한되지 않고 다양하게 변경 가능하다. 여기에서, 전력 설비는 선박의 추진 또는 방향 전환을 위한 프로펠러, 스러스터뿐만 아니라 선내에서 사용되는 모든 선내 부하(140, 150)를 포함할 수 있다.
부하(140, 150)는 메인 부하(140)와 비상 부하(150)를 포함한다. 이 때, 메인 부하(140)는 메인 배전반(110)에 연결될 수 있고, 비상 부하(150)는 비상 배전반(120)에 연결될 수 있다. 메인 배전반(110)과 비상 배전반(120)이 서로 연결되므로, 메인 부하(140)와 비상 부하(150) 각각은 메인 발전기(130)로부터 생산되는 생산 전력을 공급 받을 수 있다.
이 때, 비상 부하(150)는 항만 등 외부와 정보를 송/수신 할 수 있는 선외 통신 장치, 선내 통신 장치, 조명 장치 및 항해 장치 등을 포함할 수 있다. 따라서, 메인 발전기(130)가 고장나는 비상 모드에서도 선원들의 안전을 보장하고 외부에 도움을 요청할 수 있다.
또한, 메인 부하는(140)는 비상 부하(150)를 제외한 선내 모든 부하를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
ESS(160)는 메인 발전기(130)로부터 생산된 전력 중 일부를 저장한다. 다시 말해, ESS(160)는 메인 발전기(130)에서 생산되는 생산 전력으로 충전되고, 상기 충전된 충전 전력을 방전하여 부하(140, 150)에 공급한다. 이에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, ESS(160)는 배터리(162)와 배터리(162)와 메인 발전기(130)에서 생산된 전력을 변환하는 컨버터(164, 166, 168)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 선박에서 일반적으로 사용하는 AC 그리드 상에서, 컨버터(164)는 메인 발전기(130)에서 생산되는 생산 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리(162)에 제공하고, 배터리(162)에 충전된 충전 전력을 교류 전력으로 변환하여 부하(140, 150)에 제공한다.
구체적으로, 메인 발전기(130)에서 생산된 AC 전력은 AC/DC 컨버터(164)에서 DC 전력으로 변환되어 배터리(162)에 저장되며, 배터리(162)에 저장된 DC 전력은 DC/AC 컨버터(164)에서 AC 전력으로 변환되어 AC 전력으로 구동하는 부하(140, 150)에 제공될 수 있다.
이와 달리, DC 그리드 상에서, ESS(160)는 배터리(162)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 메인 발전기(130)에서 생산된 AC 전력은 메인 발전기(130)에 연결된 AC/DC 컨버터에서 DC 전력으로 변환되어 DC 그리드(예를 들어, 메인 배전반과 비상 배전반)에 제공되며, 상기 변환된 DC 전력은 DC 그리드 상에 연결된 배터리(162)에 저장될 수 있다. 또한, 배터리(162)에 저장된 DC 전력은 바로 상기 DC 그리드 상으로 제공되어 DC 전력으로 구동되는 선내 부하나 DC/AC 컨버터를 통해 AC 전력으로 구동되는 선내 부하에 제공될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, ESS(160)는 AC/DC 컨버터(166), 배터리(162), DC/AC 컨버터(168)를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 메인 발전기(130)에서 생산된 AC 전력은 AC/DC 컨버터(166)에서 DC 전력으로 변환되어 배터리(162)에 저장되며, 배터리(162)에 저장된 DC 전력은 DC/AC 컨버터(168)에서 AC 전력으로 변환되어 AC 전력으로 구동되는 부하(140, 150)에 제공될 수 있다.
전술한 ESS(160)의 세부 구성은 본 발명의 일 예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자가 적용 가능한 세부 구성으로 변형 가능하다.
메인 배전반(110)은 메인 발전기(130)에 연결되어, 비상 부하(150)를 포함하는 부하(150, 160)에 전력을 공급할 수 있고, 비상 배전반(120)는 메인 배전반(110)과 ESS(160)에 연결되어 비상 부하(150)로 전력을 공급할 수 있다.
제1 측정기(170)는 전류 측정기(174)와 전압 측정기(172)를 포함하여, 메인 배전반(110) 및/또는 비상 배전반(120)에 흐르는 전류 또는 전압을 측정한다.
도 2를 참조하면, 메인 배전반(110) 및/또는 비상 배전반(120)에 병렬로 연결된 전압 측정기(172)는 전압 측정기(172) 내부에 구비된 내부 저항을 통해 메인 배전반(110) 및/또는 비상 배전반(120)의 전압을 측정할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 메인 배전반(110) 및/또는 비상 배전반(120)에 직렬로 연결된 전류 측정기(174)는 전류 측정기(174) 내부에 구비된 내부 저항을 통해 메인 배전반(110) 및/또는 비상 배전반(120)에 흐르는 전류를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 내부 저항을 통한 제1 측정기(170)의 측정 방법을 설명하고 있지만, 이는 일 예에 불과할 뿐, 메인 발전기(130)를 포함하는 전력 계통의 이상 여부를 감지할 수 있다면, 제1 측정기(170)의 측정 방법 및 구성은 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자가 적용 가능한 모든 측정 방법 및 구성을 포함할 수 있다.
컨트롤러(180)는 메인 배전반(110) 및/또는 비상 배전반(120)에 흐르는 전류 또는 전압 값에 따라, 비상 배전반(120)을 제어하여 ESS(160)에 저장된 전력을 비상 부하(150)로 공급할 수 있다. 다시 말해, 제1 측정기(170)에서 측정된 전류 또는 전압을 기초로 ESS(160)에 충전 신호 또는 방전 신호를 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러(180)는 ESS(160)에 저장된 전력을 비상 부하(150)로 공급하는 경우, 비상 배전반(120)과 메인 배전반(110) 사이의 전기적 연결을 차단하도록 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 생산 전력과 공급 전력을 도시하는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 컨트롤러(180)는 메인 발전기(130)에서 생산되는 생산 전력(VP)량이 부하(140, 150)에 공급되는 공급 전력량(VL)보다 많은 경우(a1, a2) ESS(160)에 충전 신호를 제공하고, 생산 전력(VP)량이 공급 전력량(VL)보다 적은 경우(b1) ESS(160)에 방전 신호를 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러(180)는 메인 발전기(130)에서 생산되는 생산 전력(VP)량이 메인 발전기(130)의 최적 운전연비보다 높을 경우 ESS(160)에 상기 충전 신호를 제공하고, 생산 전력(VP)량이 메인 발전기(130)의 최적 운전연비보다 낮을 경우 ESS(160)에 상기 방전 신호를 제공할 수도 있다. 따라서, 메인 발전기(130)는 선박의 운항에 필요한 평균 전력만 생산하면 되므로 발전기(130)의 발전 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(180)는 ESS(160)에 충전 신호를 제공시 메인 발전기(130)에 가동율을 높이는 제1 신호를 제공하고, ESS(160)에 방전 신호를 제공시 메인 발전기(130)에 가동율을 낮추는 제2 신호를 제공할 수 있다. 따라서, ESS(160)의 충전과 방전을 효율적으로 제어할 수 있다.
또한 컨트롤러(180)는 제1 측정기(170)에서 측정된 전압 또는 전류가 임계치 이하인 비상 모드인 경우 ESS(160)에 방전 신호를 제공할 수 있다. 즉, 제1 측정기(170)에서 상기 임계치 이하인 전압 또는 전류가 측정되는 초기 시점에, ESS(160)의 충전 전력을 방전시켜 메인 배전반(110)과 비상 배전반(120)에 연결된 모든 구성을 포함하는 전력 계통의 블랙-아웃(black-out)을 방지한다. 따라서, 상기 전력 계통의 구성의 고장을 방지하여 안정성을 확보할 수 있다.
더불어, 상기 비상 모드가 아닌 정상 모드인 경우 ESS(160)가 적어도 제1 충전량을 유지하도록, 컨트롤러(180)는 ESS(160)에 충전 신호 또는 방전 신호를 제공할 수 있다. 따라서, 상기 비상 모드가 발생되는 경우 방전하기 위해 필요한 충전 전력을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 메인 배전반(110)과 비상 배전반(120)의 연결을 차단하는 스위치(190)를 더 포함할 수 있다. 상기 비상 모드가 유지되는 경우, 컨트롤러(180)는 스위치(190)에 차단 신호를 제공하여 메인 배전반(110)과 비상 배전반(120)의 연결을 차단하여, ESS(160)가 비상 부하(150)에만 전력을 공급하도록 할 수 있다. 따라서, 비상 시에 불필요한 전력 낭비를 줄여 비상 부하(150)를 오랜 시간동안 가동시킬 수 있다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여 컨트롤러(180)의 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 6을 참조하면, 메인 발전기(130)가 정상적으로 작동하는 정상 모드에서, 메인 발전기(130)의 생산 전력은 메인 배전반(110)을 통해 메인 부하(140)와 비상 배전반(120)에 공급된다. 비상 배전반(120)에 공급된 전력은 ESS(160)를 충전시킬 수 있고, 비상 부하(150)에 공급될 수 있다. 부하(140, 150)의 소모 전력이 메인 발전기(130)의 생산 전력보다 큰 경우, ESS(160)의 충전 전력은 방전되어 부하(140, 150)에 공급될 수 있다.
도 7을 참조하면, 메인 발전기(130)의 이상이 생긴 비상 모드에서, 컨트롤러(180)는 ESS(160)에 방전 신호를 제공한다. 이 때, ESS(160)의 충전 전력은 방전되어 비상 배전반(120)을 통해 비상 부하(150)와 메인 배전반(110)에 공급되고, 메인 배전반(110)에 공급된 전력은 메인 부하(140)에 공급된다. 즉, ESS(160)의 충전 전력을 통해 전력 계통이 일시적인 블랙 아웃으로 인한 손상이 발생할 수 있는 경우를 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 비상 모드가 유지되는 경우, 컨트롤러(180)는 스위치(190)에 차단 신호를 제공하고, 스위치(190)는 메인 배전반(110)과 비상 배전반(120)의 연결을 차단한다. 이 때, 컨트롤러(180)는 ESS(160)에 지속적으로 방전 신호를 제공하고, ESS(160)는 비상 배전반(120)을 통해 비상 부하(150)에 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 비상 모드시에 불필요한 전력 낭비를 줄여 비상 부하(150)를 장시간동안 가동시킬 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 ESS(160)의 충전량을 측정하는 제2 측정기(175)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(180)는 제2 측정기(175)에서 측정된 ESS(160)의 충전량에 따라 비상 부하(150)로 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 구체적으로, ESS(160)의 충전량이 제2 충전량인 경우, 컨트롤러(180)는 비상 부하(150) 중 일부(L6 -)를 차단하는 신호를 제공하여, ESS(160)가 상기 비상 부하 중 일부(L6)에 전력을 공급하지 못하게 할 수 있다. 여기에서 상기 제2 충전량은, ESS(160)의 충전량이 완전히 충전된 상태의 30%정도일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
더불어, 컨트롤러(180)는 비상 부하(150) 중 중요도가 낮은 부하를 선별하여 비상 부하(150)중 일부(L6 -)를 차단하는 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(180)가 비상 부하(150)중 중요도가 큰 부하를 제1 비상 부하(L4), 중요도가 중간인 부하를 제2 비상 부하(L5), 중요도가 낮은 부하를 제3 비상 부하(L6)라고 판단한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 제3 비상 스위치(196)에 제3 비상 부하(L6)의 연결을 차단하는 신호를 제공하여 비상 배전반(120)과 제3 비상 부하(L6)간의 연결을 차단할 수 있다.
물론, ESS(160)의 충전량이 낮아지는 경우, 컨트롤러(180)가 중요도가 낮은 비상 부하부터 순차적으로 연결을 차단하는 신호를 제1 내지 제3 비상 스위치(192, 194, 196)제공하여, 제3 비상 부하(L6), 제2 비상 부하(L5), 제3 비상 부하(L4) 순으로 비상 배전반(120)과의 연결을 차단시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 비상 배전반(120)에 연결되어 전력을 생산하는 비상 발전기(132)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제2 측정기(175)에서 측정된 충전량이 기 설정된 값에 해당되는 경우, 예를 들어, 제3 충전량인 경우, 컨트롤러(180)는 비상 발전기(132)에 구동 신호를 제공할 수 있다. 비상 발전기(132)의 경우 가동하는데 가동 시간이 필요하므로, ESS의 충전량이 0이 아닌 일정한 충전량이 남아있는 경우에 가동을 시작함이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 디스플레이의 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 ESS(160)의 현재 충전량을 표시하는 제1 액정(210), 잔여 시간을 표시하는 제2 액정(220) 및 비상 부하(150)의 전력 사용량을 표시하는 제3 액정(230)을 구비하는 디스플레이(200)를 더 포함할 수 있다. 물론, 제1 내지 제3 액정(210, 220, 230)은 하나의 액정으로 구현될 수 있으며, 사용자가 ESS(160), 비상 배전반(120) 및 비상 부하(150)의 정보를 취득할 수 있으면, 디스플레이(200)가 표시하는 정보는 ESS(160)의 현재 충전량, 잔여 시간 및 비상 부하(150)의 전력 사용량에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 컨트롤러(180)는 제1 측정기(170)에서 측정되는 전류 및/또는 전압을 지속적으로 감지한다. 이 때, 메인 발전기(130)의 이상 상태가 회복되어 메인 발전기(130)가 정상 작동하는 경우, 스위치(190)의 차단을 해제하여 메인 배전반(110)과 비상 배전반(120)을 연결하고 ESS(160)에 충전 신호를 제공할 수 있다. 이 때, ESS(160)가 상기 제1 충전량의 전력을 충전하는 경우, 컨트롤러(180)는 ESS(160)에 충전 신호 또는 방전 신호를 제공하여 정상 모드와 동일하게 동작할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 따르면, ESS의 충방전 효율을 최적으로 제어하여 전력 효율을 향상시키고 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 메인 발전기(130)에 이상이 생기는 비상 모드의 경우, 블랙 아웃 현상을 방지하여 전력 계통의 모든 구성의 손상을 방지할 수 있다. 더불어, 비상 모드에서도 제1 내지 제3 비상 스위치(192, 194, 196)와 비상 발전기(132)를 통해 ESS(160)의 충전 전력을 오랜 시간 전력을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제3 충전량보다 상기 제2 충전량이 높고, 상기 제2 충전량보다 상기 제1 충전량이 높은 것이 바람직하나, 상기 임계치와 상기 제1 내지 제3 충전량 등은 미리 설정한 수치에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너선을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 컨테이너선(1000)일 수 있다. 구체적으로, 선수에 위치한 스러스터(1006)와, 선체의 중앙 부근에 위치한 ESS(1004)와, 선미에 위치한 발전기(1002) 및 프로펠러(1008)에 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 구성들이 적용될 수 있다. 이와 달리, 갑판에 위치한 컨테이너 상에 ESS(1002) 등의 구성이 배치될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG선을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 LNG선(2000)일 수 있다. 구체적으로, 선수에 위치한 스러스터(2006)와, 선체의 중앙 부근에 위치한 ESS(2004)와, 선미에 위치한 발전기(2002) 및 프로펠러(2008)에 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 구성들이 적용될 수 있다. 또한, 발전기(2002)에서 생산된 전력과 ESS(2004)에서 방전된 전력들은 LNG 탱크의 온도를 조절하는 온도 조절기나, 상기 LNG 탱크에서 기화된 BOG를 재액화시키는 압축기 등의 부하에 공급될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 구성들은 전술한 컨테이너선(1000)과 LNG선(2000) 등 전력을 생산하고 상기 생산된 전력을 부하에 공급하는 다양한 선박에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 구성들은, 자항능력을 가지며 사람이나 화물을 이송시키는 선박뿐만 아니라, 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO; Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading) 또는 부유식 원유 저장 설비(FSU; Floating Storage Unit) 등 화물을 저장 및 하역하는 부유식 해상 구조물에 적용될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 메인 배전반
120: 비상 배전반
130: 메인 발전기
140: 메인 부하
150: 비상 부하
160: 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)
170: 제1 측정기
180: 컨트롤러

Claims (4)

  1. 전력을 생산하는 메인 발전기;
    상기 메인 발전기로부터 생산된 전력 중 일부를 저장하는 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System);
    상기 메인 발전기에 연결되어, 비상 부하를 포함하는 부하로 전력을 공급하는 메인 배전반;
    상기 메인 배전반과 상기 에너지 저장 장치에 연결되어, 상기 비상 부하로 전력을 공급하는 비상 배전반; 및
    상기 메인 배전반 또는 상기 비상 배전반에 흐르는 전류 또는 전압 값을 임계치와 비교하고 그 결과에 따라, 상기 비상 배전반을 통하여 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 상기 비상 부하로 공급하는 컨트롤러를 포함하는 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 상기 비상 부하로 공급하는 경우, 상기 비상 배전반과 상기 메인 배전반 사이의 전기적 연결을 차단하도록 제어하는 선박.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치의 충전량을 측정하는 측정기를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 측정된 충전량에 따라 상기 비상 부하로 공급되는 전력을 조절하는 선박.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 비상 배전반에 연결되고, 전력을 생산하는 비상 발전기를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 측정된 충전량이 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 비상 발전기의 구동을 제어하는 선박.
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