KR102192114B1 - Ship power system based on secondary high voltage battery storage using primary low voltage battery storage - Google Patents

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KR102192114B1 KR1020200059107A KR20200059107A KR102192114B1 KR 102192114 B1 KR102192114 B1 KR 102192114B1 KR 1020200059107 A KR1020200059107 A KR 1020200059107A KR 20200059107 A KR20200059107 A KR 20200059107A KR 102192114 B1 KR102192114 B1 KR 102192114B1
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Abstract

The present invention relates to a ship power system based on secondary high voltage battery storage using primary low voltage battery storage. According to one embodiment of the present invention, the ship power system includes: an AC processing part supplied with alternating current (AC) power from a land power grid and boosting a voltage of the supplied AC power; and a DC processing part converting the AC power having the boosted voltage into direct current (DC) power and supplying the DC power having the boosted voltage to a load. Therefore, the ship power system can efficiently supply the power of the land power grid to the load without separate large-sized facilities.

Description

1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템{Ship power system based on secondary high voltage battery storage using primary low voltage battery storage}Ship power system based on secondary high voltage battery storage using primary low voltage battery storage}

본 발명은 선박 전력 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ship power system, and more particularly, to a ship power system based on a secondary high voltage battery storage using a primary low voltage battery storage.

선박이 정박지(berth)에 있을 때, 선박 상에서 사용되는 필요 전기를 생산하기 위해 선박은 자신의 보조 발전기 또는 발전기들을 사용하거나, 또는 육지의 전력 그리드 (power grid) 에 연결된다.When the ship is at the berth, the ship uses its own auxiliary generators or generators to produce the necessary electricity used on the ship, or is connected to a power grid on land.

선상의 (on-board) AC 전력 그리드가 육상(on shore)의 AC 전력 그리드가 사용하는 것과는 상이한 주파수 및 전압 레벨/레벨들을 사용하기 때문에, 전력 그리드의 사용은 불가능할 수도 있다. Since the on-board AC power grid uses different frequencies and voltage levels/levels than the on-shore AC power grid uses, the use of the power grid may not be possible.

예를 들면, 유럽에서는 50Hz가 사용되고, 북아메리카에서는 60Hz가 사용된다. 육상의 전력 그리드와 선상의 전력 그리드 사이의 연결은 선박의 영구적인 정박지에서만, 즉 그 선박이 통상적으로 정박하는 곳과 동일한 부두 (quay) 에서의 동일한 위치에서만 일반적으로 대응한다.For example, 50Hz is used in Europe and 60Hz is used in North America. The connection between the onshore power grid and the onboard power grid generally corresponds only to the permanent berth of the ship, ie only at the same location on the same quay as where the ship is normally moored.

또한, 육상의 전력 그리드로부터 공급된 전력의 전압과 선상에 설치된 부하에 적용 가능한 전압이 달라 효율적인 전력 전달이 불가능하다는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that efficient power delivery is impossible because the voltage of the power supplied from the power grid on the land and the voltage applicable to the load installed on the ship are different.

[특허문헌 1] 한국등록특허 제10-1919250호[Patent Document 1] Korean Patent Registration No. 10-1919250

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was created in order to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a ship power system based on a secondary high voltage battery storage using a primary low voltage battery storage.

또한, 본 발명은 제2 배터리를 통해 육상 전력망으로부터 공급된 교류 전력의 낮은 전압을 부하에 사용할 수 있는 높은 전압으로 변경된 직류 전력을 저장한 후, 이를 부하에게 공급하기 위한 선박 전력 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. In addition, the present invention is to provide a ship power system for storing DC power converted to a high voltage that can be used for a load from a low voltage of AC power supplied from the land power grid through a second battery, and then supplying it to a load. For that purpose.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood from the following description.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 전력 시스템은 육상 전력망으로부터 교류(alternating current, AC) 전력을 공급받고, 상기 공급된 교류 전력의 전압을 승압하는 AC 처리부; 및 상기 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력(direct current, DC)으로 변환하고, 상기 승압된 전압을 갖는 직류 전력을 부하에 공급하는 DC 처리부;를 포함할 수 있다. In order to achieve the above objects, a ship power system according to an embodiment of the present invention includes an AC processing unit receiving alternating current (AC) power from an onshore power grid and boosting the voltage of the supplied AC power; And a DC processing unit converting the AC power having the boosted voltage into direct current (DC) and supplying the DC power having the boosted voltage to a load.

실시예에서, 상기 AC 처리부는, 상기 육상 전력망으로부터 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 AC-DC 충전기;를 포함할 수 있다. In an embodiment, the AC processing unit may include a first AC-DC charger that converts AC power supplied from the land power grid into DC power.

실시예에서, 상기 AC 처리부는, 상기 제1 AC-DC 충전기에 의해 변환된 직류 전력을 저장하는 제1 배터리;를 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the AC processor may further include a first battery for storing DC power converted by the first AC-DC charger.

실시예에서, 상기 AC 처리부는, 상기 제1 배터리에 저장된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전력의 전압을 승압하는 DC-AC 인버터;를 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the AC processor may further include a DC-AC inverter that converts DC power stored in the first battery into AC power and boosts a voltage of the converted AC power.

실시예에서, 상기 DC 처리부는, 상기 AC 처리부에 의해 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제2 AC-DC 충전기;를 포함할 수 있다. In an embodiment, the DC processing unit may include a second AC-DC charger that converts AC power having a voltage boosted by the AC processing unit into DC power.

실시예에서, 상기 DC 처리부는, 상기 제2 AC-DC 충전기에 의해 변환된 직류 전력을 저장하고, 상기 저장된 직류 전력을 상기 부하에 공급하는 제2 배터리;를 더 포함하고, 상기 직류 전력은 상기 승압된 전압을 가질 수 있다. In an embodiment, the DC processor further comprises a second battery that stores the DC power converted by the second AC-DC charger and supplies the stored DC power to the load, wherein the DC power is the It can have a boosted voltage.

상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific matters for achieving the above objects will become apparent with reference to embodiments to be described later in detail together with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be configured in various different forms, so that the disclosure of the present invention is complete and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains ( Hereinafter, it is provided in order to completely inform the scope of the invention to the "common engineer").

본 발명의 일 실시예에 의하면, 제2 배터리를 통해 육상 전력망으로부터 공급된 교류 전력의 낮은 전압을 부하에 사용할 수 있는 높은 전압으로 변경된 직류 전력을 저장한 후, 이를 부하에게 공급함으로써, 별도의 대형 설비 없이 육지 전력망의 전력을 부하에 효율적으로 공급할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by storing the DC power converted to a high voltage that can be used for the load from the low voltage of the AC power supplied from the land power grid through the second battery, and supplying it to the load, a separate large Power from the land grid can be efficiently supplied to the load without equipment.

본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the potential effects expected by the technical features of the present invention will be clearly understood from the following description.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a ship power system based on a secondary high-pressure battery storage using a primary low-pressure battery storage according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a ship power system based on a secondary high-pressure battery storage using a primary low-pressure battery storage according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.The various features of the invention disclosed in the claims may be better understood in view of the drawings and detailed description. The apparatus, method, preparation method, and various embodiments disclosed in the specification are provided for illustration purposes. The disclosed structural and functional features are intended to enable a person skilled in the art to specifically implement various embodiments, and are not intended to limit the scope of the invention. The disclosed terms and sentences are intended to describe various features of the disclosed invention in an easy to understand manner, and are not intended to limit the scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템을 설명한다.Hereinafter, a ship power system based on a secondary high-pressure battery storage using a primary low-voltage battery storage according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템(100)을 도시한 도면이다.1 is a view showing a ship power system 100 based on a secondary high-pressure battery storage using a primary low-pressure battery storage according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 선박 전력 시스템(100)은 AC 처리부(120)와 DC 처리부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the ship power system 100 may include an AC processing unit 120 and a DC processing unit 130.

AC 처리부(120)는 육상 전력망(110)으로부터 교류(alternating current, AC) 전력을 공급받고, 공급된 교류 전력의 전압을 승압할 수 있다. The AC processing unit 120 may receive an alternating current (AC) power from the land power grid 110 and may boost a voltage of the supplied AC power.

일 실시예에서, AC 처리부(120)는 제1 AC-DC 충전기(122), 제1 배터리(124) 및 DC-AC 인버터(126)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the AC processing unit 120 may include a first AC-DC charger 122, a first battery 124 and a DC-AC inverter 126.

제1 AC-DC 충전기(122)는 육상 전력망(110)으로부터 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. The first AC-DC charger 122 may convert AC power supplied from the land power grid 110 into DC power.

제1 배터리(124)는 제1 AC-DC 충전기(122)에 의해 변환된 직류 전력을 저장할 수 있다. 즉, 제1 배터리(124)는 저압(low voltage)을 갖는 직류 전력을 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리(124)에 저장된 직류 전력의 저압은 48V일 수 있다. The first battery 124 may store DC power converted by the first AC-DC charger 122. That is, the first battery 124 may store DC power having a low voltage. For example, the low voltage of DC power stored in the first battery 124 may be 48V.

즉, 본 발명에 따른 제1 배터리(124)는 1차적으로 육지 전력망(110)으로부터 공급된 낮은 전압을 갖는 전력을 저장할 수 있다. That is, the first battery 124 according to the present invention may primarily store power having a low voltage supplied from the land power grid 110.

일 실시예에서, 제1 배터리(124)에 저장된 낮은 전압을 갖는 전력은 부하(140) 중 낮은 전압이 사용되는 저압 부하에 사용될 수 있다. 또한, 1차적으로 육지 전력망(110)으로부터 공급된 전력을 1차적으로 제1 배터리(124)에 저장함으로써 전력 저장 완충 효과를 달성할 수 있다. In an embodiment, power having a low voltage stored in the first battery 124 may be used for a low voltage load in which a lower voltage is used among the loads 140. In addition, it is possible to achieve a power storage and buffering effect by primarily storing the power supplied from the land power grid 110 in the first battery 124.

DC-AC 인버터(126)는 제1 배터리(124)에 저장된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력의 전압을 승압할 수 있다.The DC-AC inverter 126 may convert DC power stored in the first battery 124 into AC power, and boost a voltage of the converted AC power.

예를 들어, DC-AC 인버터(126)에 의해 승압된 교류 전력의 전압은 380V일 수 있다. For example, the voltage of the AC power boosted by the DC-AC inverter 126 may be 380V.

일 실시예에서, DC-AC 인버터(126)는 부하(140)에 적용되는 전압에 기반하여 교류 전력의 전압을 승압시킬 수 있다. In one embodiment, the DC-AC inverter 126 may boost the voltage of AC power based on the voltage applied to the load 140.

DC 처리부(130)는 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력(direct current, DC)으로 변환하고, 상기 승압된 전압을 갖는 직류 전력을 부하(140)에 공급할 수 있다. The DC processing unit 130 may convert AC power having a boosted voltage into direct current (DC) and supply DC power having the boosted voltage to the load 140.

일 실시예에서, DC 처리부(130)는 제2 AC-DC 충전기(132) 및 제2 배터리(134)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the DC processing unit 130 may include a second AC-DC charger 132 and a second battery 134.

제2 AC-DC 충전기(132)는 AC 처리부(120)(예: DC-AC 인버터(126))에 의해 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제2 AC-DC 충전기(132)에 의해 변환된 직류 전력의 전압은 380V일 수 있다. The second AC-DC charger 132 may convert AC power having a voltage boosted by the AC processing unit 120 (eg, DC-AC inverter 126) into DC power. For example, the voltage of DC power converted by the second AC-DC charger 132 may be 380V.

제2 배터리(134)는 제2 AC-DC 충전기(132)에 의해 변환된 직류 전력을 저장할 수 있다. 또한, 제2 배터리(134)는 저장된 직류 전력을 부하(140)에 공급할 수 있다. The second battery 134 may store DC power converted by the second AC-DC charger 132. In addition, the second battery 134 may supply the stored DC power to the load 140.

이 경우, 제2 배터리(134)가 부하(140)에 공급하는 직류 전력은 상기 승압된 전압을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 배터리(134)에 저장된 직류 전력의 전압은 380V일 수 있다.In this case, the DC power supplied by the second battery 134 to the load 140 may have the boosted voltage. For example, the voltage of DC power stored in the second battery 134 may be 380V.

즉, 본 발명에 따른 제2 배터리(134)는 육상 전력망(110)으로부터 공급된 교류 전력의 낮은 전압을 부하(140)에 사용할 수 있는 높은 전압으로 변경된 직류 전력을 저장한 후, 이를 부하(140)에게 공급함으로써, 별도의 대형 설비 없이 육지 전력망(110)의 전력을 부하(140)에 효율적으로 공급할 수 있다. That is, the second battery 134 according to the present invention stores the DC power converted from the low voltage of the AC power supplied from the land power grid 110 to a high voltage that can be used for the load 140, and then stores the DC power. ), it is possible to efficiently supply the power of the land power grid 110 to the load 140 without a separate large facility.

예를 들어, 부하(140)는 선박 엔진, 추진 시스템(propulsion system), 모니터링 컨트롤러 또는 다양한 장치들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. For example, the load 140 may include a ship engine, a propulsion system, a monitoring controller, or various devices, but is not limited thereto.

일 실시예에서, 선박 엔진의 동작으로 인해, 선박 엔진과 결합된 하이브리드 유닛(150)이 회전하면서 발생된 운동 에너지로부터 전기 에너지가 생성될 수 있으며, 생성된 전기 에너지를 제2 배터리(134)에 저장하는 회생제동이 수행될 수 있다. In one embodiment, due to the operation of the ship engine, electric energy may be generated from kinetic energy generated while the hybrid unit 150 coupled with the ship engine rotates, and the generated electric energy is transferred to the second battery 134. Saving regenerative braking can be performed.

즉, 선박 엔진의 동작을 통해 하이브리드 유닛(150)에 포함된 선박 모터가 회전하며 발전기처럼 동작하여 발생된 전력은 제2 배터리(134)에 저장될 수 있다.That is, the ship motor included in the hybrid unit 150 rotates through the operation of the ship engine, and power generated by operating like a generator may be stored in the second battery 134.

이후, 선박 엔진이 가동되지 않는 경우, 하이브리드 유닛(150)에 포함된 선박 모터가 제2 배터리(134)로부터 저장된 전력을 공급받아 선박 전력 시스템(100)의 추진기를 가동시킬 수 있다. Thereafter, when the ship engine is not operated, the ship motor included in the hybrid unit 150 may receive the stored power from the second battery 134 to operate the propeller of the ship power system 100.

일 실시예에서, AC 처리부(120)와 DC 처리부(130) 중 적어도 하나는 육지로부터 전달된 이동 운반체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동 운반체는 운송 수단(vehicle)(예: 트럭), 컨테이너, 또는 이와 동등한 기술적 의미를 갖는 구성들을 포함할 수 있다. In one embodiment, at least one of the AC processing unit 120 and the DC processing unit 130 may be configured as a moving vehicle delivered from land. For example, the mobile vehicle may include a vehicle (eg, a truck), a container, or components having an equivalent technical meaning.

이 경우, AC 처리부(120)와 DC 처리부(130)에 포함된 제1 배터리(124) 및 제2 배터리(134)의 전력은 육지에서 미리 충전될 수 있으며, 육지에서 미리 충전된 전력을 AC 처리부(120)와 DC 처리부(130)를 포함하는 이동 운반체를 통해 모듈화 하여 충전 시간을 최소화하여 선박 전력 시스템(100)에 공급할 수 있다. In this case, the power of the first battery 124 and the second battery 134 included in the AC processing unit 120 and the DC processing unit 130 may be pre-charged on land, and the power previously charged on the land is converted to the AC processing unit. It is possible to supply to the ship power system 100 by minimizing charging time by modularizing through a moving vehicle including 120 and a DC processing unit 130.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 1차 저압 배터리 저장소를 이용하는 2차 고압 배터리 저장소 기반 선박 전력 시스템(100)을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a ship power system 100 based on a secondary high-pressure battery storage using a primary low-pressure battery storage according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 선박 전력 시스템(100)은 AC 처리부(120)와 DC 처리부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the ship power system 100 may include an AC processing unit 120 and a DC processing unit 130.

AC 처리부(120)는 육상 전력망(110)으로부터 교류 전력을 공급받고, 공급된 교류 전력의 전압을 승압할 수 있다. The AC processing unit 120 may receive AC power from the land power grid 110 and may boost a voltage of the supplied AC power.

일 실시예에서, AC 처리부(120)는 및 제1 배터리(124)와 AC-AC 컨버터(128)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the AC processing unit 120 may include a first battery 124 and an AC-AC converter 128.

AC-AC 컨버터(128)는 육지 전력망(110)으로부터 공급된 교류 전력의 전압을 승압시킬 수 있다. 예를 들어, AC-AC 컨버터(128)는 220VAC를 380VAC로 승압할 수 있다. The AC-AC converter 128 may boost the voltage of AC power supplied from the land power grid 110. For example, the AC-AC converter 128 may boost 220VAC to 380VAC.

일 실시예에서, AC-AC 컨버터(128)는 부하(140)에 적용되는 전압에 기반하여 교류 전력의 전압을 승압시킬 수 있다. In one embodiment, the AC-AC converter 128 may boost the voltage of AC power based on the voltage applied to the load 140.

AC-AC 컨버터(128)는 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 DC 처리부(130)로 전달할 수 있다. The AC-AC converter 128 may transfer AC power having a boosted voltage to the DC processing unit 130.

제1 배터리(124)는 육지 전력망(110)으로부터 공급된 교류 전력을 저압을 갖는 직류 전력으로 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리(124)는 24V의 전압을 갖는 직류 전력을 저장할 수 있다. The first battery 124 may store AC power supplied from the land power grid 110 as DC power having a low voltage. For example, the first battery 124 may store DC power having a voltage of 24V.

즉, 본 발명에 따른 제1 배터리(124)는 1차적으로 육지 전력망(110)으로부터 공급된 낮은 전압을 갖는 전력을 저장할 수 있다. That is, the first battery 124 according to the present invention may primarily store power having a low voltage supplied from the land power grid 110.

일 실시예에서, 제1 배터리(124)에 저장된 낮은 전압을 갖는 전력은 부하(140) 중 낮은 전압이 사용되는 저압 부하에 사용될 수 있다. 또한, 1차적으로 육지 전력망(110)으로부터 공급된 전력을 1차적으로 제1 배터리(124)에 저장함으로써 전력 저장 완충 효과를 달성할 수 있다. In one embodiment, power having a low voltage stored in the first battery 124 may be used for a low voltage load in which a lower voltage is used among the loads 140. In addition, by primarily storing the power supplied from the land power grid 110 in the first battery 124, it is possible to achieve a power storage and buffering effect.

DC 처리부(130)는 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 상기 승압된 전압을 갖는 직류 전력을 부하(140)에 공급할 수 있다. The DC processing unit 130 may convert AC power having a boosted voltage into DC power and supply DC power having the boosted voltage to the load 140.

일 실시예에서, DC 처리부(130)는 제2 AC-DC 충전기(132) 및 제2 배터리(134)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the DC processing unit 130 may include a second AC-DC charger 132 and a second battery 134.

제2 AC-DC 충전기(132)는 AC 처리부(120)(예: DC-AC 인버터(126))에 의해 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제2 AC-DC 충전기(132)에 의해 변환된 직류 전력의 전압은 380V일 수 있다. The second AC-DC charger 132 may convert AC power having a voltage boosted by the AC processing unit 120 (eg, DC-AC inverter 126) into DC power. For example, the voltage of DC power converted by the second AC-DC charger 132 may be 380V.

제2 배터리(134)는 제2 AC-DC 충전기(132)에 의해 변환된 직류 전력을 저장할 수 있다. 또한, 제2 배터리(134)는 저장된 직류 전력을 부하(140)에 공급할 수 있다. The second battery 134 may store DC power converted by the second AC-DC charger 132. In addition, the second battery 134 may supply the stored DC power to the load 140.

이 경우, 제2 배터리(134)가 부하(140)에 공급하는 직류 전력은 상기 승압된 전압을 가질 수 있다. In this case, the DC power supplied by the second battery 134 to the load 140 may have the boosted voltage.

예를 들어, 제2 배터리(134)에 저장된 직류 전력의 전압은 380V일 수 있다.For example, the voltage of DC power stored in the second battery 134 may be 380V.

즉, 본 발명에 따른 제2 배터리(134)는 육상 전력망(110)으로부터 공급된 교류 전력의 낮은 전압을 부하(140)에 사용할 수 있는 높은 전압으로 변경된 직류 전력을 저장한 후, 이를 부하(140)에게 공급함으로써, 별도의 대형 설비 없이 육지 전력망(110)의 전력을 부하(140)에 효율적으로 공급할 수 있다. That is, the second battery 134 according to the present invention stores the DC power converted from the low voltage of the AC power supplied from the land power grid 110 to a high voltage that can be used for the load 140, and then stores the DC power. ), it is possible to efficiently supply the power of the land power grid 110 to the load 140 without a separate large facility.

예를 들어, 부하(140)는 선박 엔진, 추진 시스템(propulsion system), 모니터링 컨트롤러 또는 다양한 장치들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. For example, the load 140 may include a ship engine, a propulsion system, a monitoring controller, or various devices, but is not limited thereto.

일 실시예에서, 선박 엔진의 동작으로 인해, 선박 엔진과 결합된 하이브리드 유닛(150)이 회전하면서 발생된 운동 에너지로부터 전기 에너지가 생성될 수 있으며, 생성된 전기 에너지를 제2 배터리(134)에 저장하는 회생제동이 수행될 수 있다. In one embodiment, due to the operation of the ship engine, electric energy may be generated from kinetic energy generated while the hybrid unit 150 coupled with the ship engine rotates, and the generated electric energy is transferred to the second battery 134. Saving regenerative braking can be performed.

즉, 선박 엔진의 동작을 통해 하이브리드 유닛(150)에 포함된 선박 모터가 회전하며 발전기처럼 동작하여 발생된 전력은 제2 배터리(134)에 저장될 수 있다.That is, the ship motor included in the hybrid unit 150 rotates through the operation of the ship engine, and power generated by operating like a generator may be stored in the second battery 134.

이후, 선박 엔진이 가동되지 않는 경우, 하이브리드 유닛(150)에 포함된 선박 모터가 제2 배터리(134)로부터 저장된 전력을 공급받아 선박 전력 시스템(100)의 추진기를 가동시킬 수 있다. Thereafter, when the ship engine is not operated, the ship motor included in the hybrid unit 150 may receive the stored power from the second battery 134 to operate the propeller of the ship power system 100.

일 실시예에서, AC 처리부(120)와 DC 처리부(130) 중 적어도 하나는 육지로부터 전달된 이동 운반체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동 운반체는 운송 수단(vehicle)(예: 트럭), 컨테이너, 또는 이와 동등한 기술적 의미를 갖는 구성들을 포함할 수 있다. In one embodiment, at least one of the AC processing unit 120 and the DC processing unit 130 may be configured as a moving vehicle delivered from land. For example, the mobile vehicle may include a vehicle (eg, a truck), a container, or components having an equivalent technical meaning.

이 경우, AC 처리부(120)와 DC 처리부(130)에 포함된 제1 배터리(124) 및 제2 배터리(134)의 전력은 육지에서 미리 충전될 수 있으며, 육지에서 미리 충전된 전력을 AC 처리부(120)와 DC 처리부(130)를 포함하는 이동 운반체를 통해 모듈화 하여 충전 시간을 최소화하여 선박 전력 시스템(100)에 공급할 수 있다. In this case, the power of the first battery 124 and the second battery 134 included in the AC processing unit 120 and the DC processing unit 130 may be pre-charged on land, and the power previously charged on the land is converted to the AC processing unit. It is possible to supply to the ship power system 100 by minimizing charging time by modularizing through a moving vehicle including 120 and a DC processing unit 130.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are intended to be described, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be understood as being included in the scope of the present invention.

100: 선박 전력 시스템
110: 육상 전력망
120: AC 처리부
122: 제1 AC-DC 충전기
124: 제1 배터리
126: DC-AC 인버터
128: AC-AC 컨버터
130: DC 처리부
132: 제2 AC-DC 충전기
134: 제2 배터리
140: 부하100: ship power system
110: onshore power grid
120: AC processing unit
122: first AC-DC charger
124: first battery
126: DC-AC inverter
128: AC-AC converter
130: DC processing unit
132: second AC-DC charger
134: second battery
140: load

Claims (6)

육상 전력망으로부터 교류(alternating current, AC) 전력을 공급받고,
상기 공급된 교류 전력의 전압을 승압하는 AC 처리부; 및
상기 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력(direct current, DC)으로 변환하고,
상기 승압된 전압을 갖는 직류 전력을 제2 부하에 공급하는 DC 처리부;
를 포함하고,
상기 AC 처리부는,
상기 육상 전력망으로부터 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 AC-DC 충전기; 상기 제1 AC-DC 충전기에 의해 변환된 직류 전력을 저장하는 전력 저장 완충을 위한 제1 배터리; 및 상기 제1 배터리에 저장된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전력의 전압을 승압하는 DC-AC 인버터;를 포함하고,
상기 DC 처리부는,
상기 DC-AC 인버터에 의해 승압된 전압을 갖는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제2 AC-DC 충전기; 및 상기 제2 AC-DC 충전기에 의해 변환된 직류 전력을 저장하고, 상기 저장된 직류 전력을 상기 제2 부하에 공급하는 제2 배터리;
를 포함하고,
상기 제1 배터리는, 승압되기 전의 직류 전력을 임계값보다 낮은 전압을 사용하는 제1 부하에 공급하고,
상기 제2 배터리는, 승압된 후의 직류 전력을 상기 임계값보다 높은 전압을 사용하는 제2 부하에 공급하는,
선박 전력 시스템.
Receives alternating current (AC) power from the land power grid,
An AC processing unit that boosts the voltage of the supplied AC power; And
Converting the AC power having the boosted voltage into direct current (DC),
A DC processing unit that supplies DC power having the boosted voltage to a second load;
Including,
The AC processing unit,
A first AC-DC charger for converting AC power supplied from the land power grid into DC power; A first battery for power storage buffering for storing DC power converted by the first AC-DC charger; And a DC-AC inverter that converts the DC power stored in the first battery into AC power and boosts the voltage of the converted AC power.
The DC processing unit,
A second AC-DC charger for converting AC power having a voltage boosted by the DC-AC inverter into DC power; And a second battery that stores the DC power converted by the second AC-DC charger and supplies the stored DC power to the second load.
Including,
The first battery supplies DC power before being boosted to a first load using a voltage lower than a threshold value,
The second battery supplies the boosted DC power to a second load using a voltage higher than the threshold value,
Ship power system.
 제1항에 있어서,
선박 모터를 포함하는 하이브리드 유닛;
을 더 포함하고,
상기 제2 부하는, 선박 엔진 및 추진기를 포함하고,
상기 선박 엔진이 가동되는 경우, 상기 선박 엔진과 결합된 하이브리드 유닛은 회전 운동을 통해 전기 에너지를 생성하고,
상기 제2 배터리는, 생성된 전기 에너지를 저장하는,
선박 전력 시스템.
The method of claim 1,
A hybrid unit including a ship motor;
Including more,
The second load includes a ship engine and a thruster,
When the marine engine is operated, the hybrid unit coupled with the marine engine generates electric energy through rotational motion,
The second battery stores the generated electrical energy,
Ship power system.
 제2항에 있어서,
상기 선박 엔진이 가동되지 않는 경우, 상기 하이브리드 유닛에 포함된 선박 모터는 상기 제2 배터리에 저장된 전기 에너지를 공급받아 상기 추진기를 가동하는,
선박 전력 시스템.

The method of claim 2,
When the ship engine is not operated, the ship motor included in the hybrid unit operates the thruster by receiving electric energy stored in the second battery,
Ship power system.

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