KR102293470B1 - The device which supports a single driving mode of a shaft generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축 발전기 단독구동모드 지원장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 메인 엔진 측에서, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있도록 지원할 수 있다. The present invention relates to a shaft generator single drive mode support device, in which the present invention can receive a shaft generator single drive mode entry message while communicating with the engine controller under the communication system of the engine controller that controls the main engine of the ship. If it is confirmed that the computer module>, <axis generator single drive mode entry message has been received, it generates a power production enhancement drive request message and transmits the generated power production enhancement drive request message to the engine controller side, from the main engine side to the shaft It systematically arranges and provides a computer module that can induce the generator to generate more power than the required load while it is fixedly operated at the minimum revolution per minute (RPM) required by the generator. , on the main engine side, when the shaft generator enters the independent driving mode, it is fixedly operated at the minimum revolution per minute (RPM) required by the shaft generator, and while increasing and producing more power than the required load of the ship, As if by inducing them to be naturally placed in an environment where an electrical load is being additionally applied, in the end, depending on the separation of the clutch, the situation where the propeller is separated, the situation where the generator unit stops operation, etc., unstable hunting phenomenon, severe vibration It can support the normal supply of power required for the single drive mode of the shaft generator without causing any phenomenon.
Description
본 발명은 선박에 구비된 축 발전기(Shaft generator)의 단독구동을 지원해줄 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 메인 엔진 측에서, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있도록 지원할 수 있는 축 발전기 단독구동모드 지원장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device that can support the independent driving of a shaft generator provided in a ship, and more particularly, under the communication system of the engine controller that controls the main engine of the ship, <while communicating with the engine controller , Computing module capable of receiving the shaft generator single drive mode entry message>, <If it is confirmed that the shaft generator single drive mode entry message has been received, it generates a power production enhancement operation request message, and the generated power production enhancement operation request message is transmitted to the engine controller, and from the main engine side, the shaft generator is fixedly operated at the minimum revolution per minute (RPM) required, and it is possible to induce the production of more power than the required load of the ship. Computing module>, etc. are systematically arranged, and through this, when the main engine enters the independent driving mode of the shaft generator, it is fixedly operated at the minimum revolutions per minute (RPM: Revolution Per Minute) required by the shaft generator. By increasing and producing more power than the required load of the ship, by inducing it to be naturally placed in an environment as if an electrical load is being applied additionally, eventually, according to the separation of the clutch, the situation separated from the propeller, the situation of the generator unit It relates to a shaft generator single drive mode support device that can support the normal supply of power required for a single drive mode of a shaft generator without causing unstable hunting, severe vibration, etc.
최근, 친환경 이슈, 에너지 절감 이슈 등이 폭 넓게 대두되면서, 축 발전기(Shaft Generator)를 채용한 선박 또한 빠른 증가추세를 나타내고 있다.Recently, as eco-friendly issues and energy saving issues have emerged widely, ships employing shaft generators are also showing a rapid increase.
예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2012-7814호(명칭: 축 발전기의 상시 전력 생산 시스템)(2012.01.25.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2013-133892호(명칭: 선박용 추진 시스템 및 그것을 구비한 선박)(2013.12.09.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2015-110105호(명칭: 선박용 전력 공급 장치 및 그의 제어 방법)(2015.10.02.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2017-33255호(명칭: 선박의 축 발전기 어레인지먼트)(2017.03.24.자 공개) 등에는 종래의 기술에 따른 선박용 축 발전기의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.For example, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2012-7814 (name: regular power production system of shaft generator) (published on Jan. 12, 2012), Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-133892 (name: propulsion system for ships) and a ship equipped therewith) (published on December 9, 2013), Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-110105 (title: power supply device for a ship and a control method thereof) (published on October 2, 2015), Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-33255 (Name: Ship's shaft generator arrangement) (published on March 24, 2017), etc., discloses an example of a ship shaft generator according to the prior art in more detail.
한편, 이러한 종래의 체제 하에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 선박 측에는 동력을 발생하는 메인 엔진(2)이 구비되며, 이 메인 엔진(2)은 엔진 컨트롤러(20)에 의해 자신의 구동상황을 컨트롤 받게 된다.On the other hand, under this conventional system, as shown in FIG. 1 , a
이때, 프로펠러(13)는 샤프트(9)를 통해서 메인 엔진(2)과 연결된다. 축 발전기(1)는 사프트(9)에 연결되어, 전기를 생산하게 된다. 클러치(12)는 샤프트(9)에 설치되어, 메인 엔진(2)의 동력을 선택적으로 프로펠러(13)에 전달하게 된다. 이 상황 하에서, 컨버터(3) 측에서는 축 발전기(1)에 의해 생산된 전기를 교류에서 직류로, 또 다시 교류로 변환하는 역할을 수행하게 된다.At this time, the
여기서, 상기 샤트프(9)는 메인 엔진(2)에 연결되는 제 1 샤프트(8) 및 프로펠러(13)에 연결되는 제 2 샤프트(7)가 조합된 구성을 취하게 되며, 상기 클러치(12)는 제 1 샤프트(8)에 연결된 제 1 원판(11) 및 제 2 샤프트(7)에 연결되는 제 2 원판(10)이 조합된 구성을 취하게 된다.Here, the
이때, 선박의 전기 수요처에 전기를 공급하기 위하여, 컨버터(3)에는 스위치 보드(4)(예컨대, 배전반)가 연결되며, 이 스위치 보드(4)에는 발전기 유닛(5,6)이 연결된다.At this time, in order to supply electricity to the electricity demanders of the ship, a switch board 4 (eg, a switchboard) is connected to the
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 선박의 정박 상황, 화물의 적/하역 상황 등이 도래하게 되면, 제 1 샤프트(8) 및 제 2 샤프트(7) 측에서는 상호 분리되는 동작을 이룸으로써, 클러치(12)를 이루고 있던 제 1 원판(11) 및 제 2 원판(10) 역시, 상호 분리되는 상황에 놓이도록 유도하게 되며, 이에 따라(즉, 제 1 원판(11) 및 제 2 원판(10)이 분리됨에 따라), 메인 엔진(2) 측 동력은 프로펠러(13) 측으로 전달되지 않는 상황에 놓이게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 2 , when the berthing situation of the ship, the loading/unloading situation of the cargo, etc. arrive, the
이러한 국면에서(즉, 메인 엔진(2) 측 동력이 프로펠러(13) 측으로 전달되지 않는 상황 하에서), 메인 엔진(2) 측 동력은 축 발전기(1) 측으로만 집중 공급될 수 있게 되며, 이러한 단독구동모드 하에서, 축 발전기(1) 측에서는 메인 엔진(2) 측 동력을 사용하여, 전기를 생산한 후. 생산된 전기를 컨버터(3)를 통해, 스위치 보드(4)(예컨대, 배전반) 측으로 공급하는 역할을 수행하게 된다.In this situation (that is, under a situation in which the
물론, 이러한 축 발전기(1)의 단독구동모드 하에서, 선박 운영주체 측에서는 축 발전기(1)에서 생산된 전기를 각 수요처(예컨대, 보조 드라이브, 냉방장비, 조명장치, 항해장비 등)로 다양하게 공급하면서, 발전기 유닛(5)의 발전량을 축 발전기(1)로 융통성 있게 대체할 수 있게 되며, 결국, 전체적인 에너지 절감을 손쉽게 달성할 수 있게 된다.Of course, under the single driving mode of the
상술한 바와 같이, 축 발전기(1)의 단독구동모드 하에서(즉, 클러치(12)의 분리에 따라, 메인 엔진(2) 측 동력이 프로펠러(13)로는 전달되지 않고, 축 발전기(1)로만 집중 공급되는 상황 하에서), 선박 운영주체 측에서는 발전기 유닛(5)의 발전량을 축 발전기(1)로 융통성 있게 대체할 수 있게 됨으로써, 전체적인 에너지 절감을 손쉽게 달성할 수 있게 된다.As described above, under the single driving mode of the shaft generator 1 (that is, according to the separation of the
문제는, 종래의 축 발전기(1) 단독구동모드 상황 하에서, 메인 엔진(2) 측 동력이 프로펠러(13)로는 전달되지 않고, 축 발전기(1)로만 집중 공급되게 되면, 메인 엔진(2)이 불안정하게 헌팅 되어, 해당 메인 엔진(2) 측에서, 심한 진동현상을 일으키게 된다는 점이다.The problem is, under the
통상, 축 발전기(1)가 유의미한 전력(예컨대, 600kW 정도의 전력)을 생산하려면, 메인 엔진(2) 측에게는 그에 부합되는 최소한의 동력 공급이 요구되게 된다.In general, in order for the
이때, 메인 엔진(2) 측에서는 토크로 작용하는 기계적 부하, 토크로 작용하는 전기적 부하 등을 상승시키면서, 자신의 회전수(rpm)도 함께 상승시켜, 축 발전기(1) 측으로 동력을 공급하게 되는데, 여기서, 상기 축 발전기(1) 단독구동모드 상황에서는 클러치(12)의 분리에 따라, 메인 엔진(2)이 프로펠러(13)와 분리될 수밖에 없게 되고(즉, 거대 부하로 작용하던 프로펠러(13)를 상실할 수밖에 없게 되고), 나아가, 발전기 유닛(5)의 동작 중지 상황 하에서, 그 전기적 부하도 매우 적어질 수밖에 없게 되기 때문에, 해당 메인 엔진(2) 측에서는 불가피한 토크(부하) 부족상황에 놓일 수밖에 없게 되며, 결국, 일련의 저속 구간 내에서, 축 발전기(1)가 요구하는 동력을 충족시켜주지 못하고, 불안정하게 헌팅되어, 심한 진동현상을 일으킬 수밖에 없게 된다.At this time, the
다시 말해, 축 발전기(1) 단독구동모드 상황 하에서, 메인 엔진(2) 측에서는 부하(토크)의 부족으로 인하여, 축 발전기(1)가 요구하는 동력을 충족시키지 못하고, 불안정하게 헌팅되어, 심한 진동현상을 일으킬 수밖에 없게 되는 것이다.In other words, under the condition of the single drive mode of the
물론, 이처럼, 메인 엔진(2)이 심한 진동현상을 일으키는 상황 하에서, 선박 운영주체 측에서는 축 발전기(1)의 단독구동모드를 정상적으로 운용할 수 없게 되며(즉, 발전기 유닛(5)의 발전량을 축 발전기(1)로 융통성 있게 대체할 수 없게 되며), 결국, 고가의 축 발전기(1)가 추가 배치되어 있음에도 불구하고, 이를 활용하지 못한 체, 정상적인 에너지 절감효과를 전혀 향유할 수 없게 된다.Of course, in this way, under the situation that the
따라서, 본 발명의 목적은 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 메인 엔진 측에서, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있도록 지원하는데 있다.Therefore, it is an object of the present invention, under the communication system of the engine controller that controls the main engine of the ship, <Computing module capable of receiving a shaft generator independent operation mode entry message while communicating with the engine controller>, <A shaft generator independent operation mode When it is confirmed that the entry message has been received, a power production augmented drive request message is generated, and the generated power production enhanced drive request message is transmitted to the engine controller side, and at the main engine side, the minimum number of revolutions per minute required by the shaft generator ( While operating fixedly at RPM: Revolution Per Minute), it systematically arranges and provides a computer module that can induce the production of more power than the required load of the ship. When entering the drive mode, it is fixedly operated at the minimum revolution per minute (RPM) required by the shaft generator, and while increasing and producing more power than the required load of the ship, it is as if an electrical load is being added. By inducing them to be naturally in the same environment, in the end, depending on the separation of the clutch, the situation where the propeller is separated, the situation where the generator unit is stopped, etc., without causing unstable hunting phenomenon and severe vibration phenomenon, The purpose is to support the normal supply of power required for the single drive mode.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 프로펠러 및 축 발전기, 그리고 발전기 유닛을 구비한 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러와 통신하면서, 상기 메인 엔진 측 동력이 상기 프로펠러 측으로 전달되지 않는 상황 및 상기 발전기 유닛의 동작 중지 상황이 반영된 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수하는 축 발전기 단독구동모드 접수모듈과; 상기 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 상기 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 상기 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 자신이 감당해야 하는 전기적 하중을 증가시키도록 하는 전력생산 증강구동 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 축 발전기 단독구동모드 지원장치를 개시한다.In order to achieve the above object, in the present invention, while communicating with an engine controller for controlling a main engine of a ship having a propeller and a shaft generator, and a generator unit, the situation in which the main engine side power is not transmitted to the propeller side and the a shaft generator single drive mode reception module for receiving a shaft generator single drive mode entry message in which the operation stop status of the generator unit is reflected; When it is confirmed that the shaft generator single drive mode entry message has been received, a power production augmented drive request message is generated, and the generated power production enhanced drive request message is transmitted to the engine controller side, and at the main engine side, the shaft generator Power production augmented drive processing module that is fixedly operated at the required minimum revolutions per minute (RPM), and increases the electrical load it has to bear while generating more power than the required load of the ship Disclosed is a shaft generator single drive mode support device comprising a.
본 발명에서는 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하기 때문에, 본 발명의 구현체제 하에서, 메인 엔진 측에서는, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있게 되며, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있게 된다.In the present invention, under the communication system of the engine controller that controls the main engine of the ship, <Computing module capable of receiving the shaft generator single drive mode entry message while communicating with the engine controller>, <The shaft generator single drive mode entry message is received If it is confirmed that the power production augmented drive request message is generated, the generated power production enhanced drive request message is transmitted to the engine controller side, and at the main engine side, the minimum revolutions per minute (RPM: Revolution Per) required by the shaft generator Minute), and systematically arranges and provides a computer module that can induce more power than the required load of the ship to be augmented and produced. When entering the drive mode, it is fixedly operated at the minimum revolution per minute (RPM) required by the shaft generator, and while increasing and producing more power than the required load of the ship, it is as if an electrical load is being added. In the end, depending on the separation of the clutch, even under the situation in which the propeller is separated or the generator unit is stopped, it does not cause unstable hunting phenomenon or severe vibration phenomenon, and the shaft generator is independent The power required for the drive mode can be normally supplied.
도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 축 발전기 및 메인 엔진의 배치 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 채용에 따른 축 발전기 및 메인 엔진의 배치 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.1 and 2 are exemplary views conceptually illustrating the arrangement of the shaft generator and the main engine according to the prior art.
3 and 4 are exemplary views conceptually illustrating the arrangement of the shaft generator and the main engine according to the adoption of the present invention.
5 is an exemplary diagram conceptually illustrating the detailed configuration of the shaft generator single drive mode support device according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the shaft generator independent driving mode support apparatus according to the present invention will be described in more detail as follows.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 체제 하에서, 선박 측에는 동력을 발생하는 메인 엔진(32)이 구비되며, 이 메인 엔진(32)은 엔진 컨트롤러(50)에 의해 자신의 구동상황을 컨트롤 받게 된다.As shown in FIG. 3 , under the system of the present invention, a
이때, 프로펠러(43)는 샤프트(39)를 통해서 메인 엔진(32)과 연결되는 구조를 취하게 된다. 축 발전기(31)는 사프트(39)에 연결되어, 전기를 생산하게 된다. 클러치(42)는 샤프트(39)에 설치되어, 메인 엔진(32)의 동력을 선택적으로 프로펠러(43)에 전달하게 된다. 이 상황 하에서, 컨버터(33) 측에서는 축 발전기(31)에 의해 생산된 전기를 교류에서 직류로, 또 다시 교류로 변환하는 역할을 수행하게 된다.At this time, the
여기서, 상기 샤트프(39)는 메인 엔진(32)에 연결되는 제 1 샤프트(38) 및 프로펠러(43)에 연결되는 제 2 샤프트(37)가 조합된 구성을 취하게 되며, 상기 클러치(42)는 제 1 샤프트(38)에 연결된 제 1 원판(41) 및 제 2 샤프트(37)에 연결되는 제 2 원판(40)이 조합된 구성을 취하게 된다.Here, the
이때, 선박의 전기 수요처에 전기를 공급하기 위하여, 컨버터(33)에는 스위치 보드(34)(예컨대, 배전반)가 연결되며, 이 스위치 보드(34)에는 발전기 유닛(35,36)이 연결된다.At this time, in order to supply electricity to the electricity demander of the ship, a switch board 34 (eg, a switchboard) is connected to the
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 선박의 정박 상황, 화물의 적/하역 상황 등이 도래하게 되면, 제 1 샤프트(38) 및 제 2 샤프트(37) 측에서는 상호 분리되는 동작을 이룸으로써, 클러치(42)를 이루고 있던 제 1 원판(41) 및 제 2 원판(40) 역시, 상호 분리되는 상황에 놓이도록 유도하게 되며, 이에 따라(즉, 제 1 원판(41) 및 제 2 원판(40)이 분리됨에 따라), 메인 엔진(32) 측 동력은 프로펠러(43) 측으로 전달되지 않는 상황에 놓이게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 4 , when the berthing situation of the ship, the loading/unloading situation of the cargo, etc. arrive, the
이러한 국면에서(즉, 메인 엔진(32) 측 동력이 프로펠러(43) 측으로 전달되지 않는 상황 하에서), 메인 엔진(42) 측 동력은 축 발전기(31) 측으로만 집중 공급될 수 있게 되며, 이러한 단독구동모드 하에서, 축 발전기(31) 측에서는 메인 엔진(32) 측 동력을 사용하여, 전기를 생산한 후. 생산된 전기를 컨버터(33)를 통해, 스위치 보드(34)(예컨대, 배전반) 측으로 공급하는 역할을 수행하게 된다.In this situation (that is, under a situation in which the
물론, 이러한 축 발전기(31) 단독구동모드 상황 하에서도, 축 발전기(31)가 유의미한 전력(예컨대, 600kW 정도의 전력)을 생산하려면, 메인 엔진(32) 측에게는 그에 부합되는 최소한의 동력 공급이 요구되게 된다.Of course, even under such a
이때에도, 메인 엔진(32) 측에서는 토크로 작용하는 기계적 부하, 토크로 작용하는 전기적 부하 등을 상승시키면서, 자신의 회전수(rpm)도 함께 상승시켜, 축 발전기(31) 측으로 동력을 공급하게 되는데, 여기서도, 상기 축 발전기(31) 단독구동모드 상황에서는 클러치(42)의 분리에 따라, 메인 엔진(32)이 프로펠러(43)와 분리될 수밖에 없게 되고(즉, 거대 부하로 작용하던 프로펠러(43)를 상실할 수밖에 없게 되고), 나아가, 발전기 유닛(35,36)의 동작 중지 상황 하에서, 그 전기적 부하도 매우 적어질 수밖에 없게 되기 때문에, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 해당 메인 엔진(32) 측에서는 불가피한 토크(부하) 부족상황에 놓일 수밖에 없게 되며, 결국, 일련의 저속 구간 내에서, 축 발전기(31)가 요구하는 동력을 충족시켜주지 못하고, 불안정하게 헌팅되어, 심한 진동현상을 일으킬 수밖에 없게 된다.Even at this time, the
이러한 민감한 상황 하에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 엔진 컨트롤러(50)의 통신 체제 하에, 본 발명 고유의 축 발전기 단독구동모드 지원장치(60)를 추가 설치하는 조치를 강구하게 된다. 이 경우, 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치(60)는 상황에 따라, 엔진 컨트롤러(50)의 프로그램 블록 내에 종속 설치되는 구조를 취하여도 무방하다.Under this sensitive situation, as shown in FIGS. 3 and 4 , in the present invention, under the communication system of the
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치(60)는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 메인 엔진(32), 엔진 컨트롤러(50) 등과 통신을 취하는 운영정보 저장모듈(64), 축 발전기 단독구동모드 접수모듈(62), 전력생산 증강구동 처리모듈(63), 잉여전력 처리모듈(67), 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65), 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.At this time, as shown in FIG. 5 , the shaft generator single drive
이 경우, 운영정보 저장모듈(64) 측에서는 자가 정보저장영역 내에, 메인 엔진(32)의 등록정보, 엔진 컨트롤러(50)의 등록정보, 각 전산모듈들의 프로세스 진행을 위한 프로그램 소스정보, 전력생산 증강구동 설정정보(예를 들어, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수, 메인 엔진증강 생산해야 하는 전력량 등의 설정정보) 등을 저장/관리함으로써, 본 발명에 따른 일련의 축 발전기 단독구동모드 지원절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.In this case, in the operation
이러한 기반 인프라 하에서, 축 발전기 단독구동모드 접수모듈(62) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 선박의 메인 엔진(32)을 제어하는 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하면서, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 전송되었는가의 여부를 점검하게 된다.Under this infrastructure, the shaft generator single drive
이때, 선박의 정박 상황, 화물의 적/하역 상황 등이 도래하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 전송된 것으로 확인되면, 축 발전기 단독구동모드 접수모듈(62) 측에서는 일련의 정보수신루틴을 진행시켜, 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하고, 이를 통해, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수하는 절차를 진행하게 된다.At this time, when it is confirmed that a series of shaft generator independent driving mode entry messages are transmitted from the
이렇게 하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수 완료되면, 전력생산 증강구동 처리모듈(63) 측에서는 일련의 정보판독루틴을 진행시켜, 운영정보 저장모듈(64)과 통신을 취하고, 이를 통해, 전력생산 증강구동 설정정보(예를 들어, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수, 메인 엔진증강 생산해야 하는 전력량 등의 설정정보)를 판독하는 절차를 진행하게 된다.In this way, when a series of shaft generator independent driving mode entry messages transmitted from the
상술한 절차를 통해, 운영정보 저장모듈(64)에 기 저장되어 있던 전력생산 증강구동 설정정보(예를 들어, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수, 메인 엔진증강 생산해야 하는 전력량 등의 설정정보)의 판독이 완료되면, 전력생산 증강구동 처리모듈(63) 측에서는 판독 완료된 전력생산 증강구동 설정정보를 토대로 일련의 정보생성루틴을 진행시키고, 이를 통해, 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 생성하는 절차를 진행하게 된다.Through the above-described procedure, the power production enhancement driving setting information previously stored in the operation information storage module 64 (eg, the minimum number of revolutions per minute required by the
이렇게 하여, 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 생성 완료되면, 전력생산 증강구동 처리모듈(63) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로, 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등과 통신을 취하면서, 이 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등으로 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 전송하는 절차를 진행하게 된다.In this way, when the power production augmentation drive request message (for example, a request message containing the details to increase and produce XX power while operating at XX revolutions per minute required by the shaft generator) is completed, power On the side of the production enhancement
물론, 상술한 절차를 통해, 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 전송되는 상황 하에서, 메인 엔진(32) 측에서는, 축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력(즉, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력)을 증강 생산하게 된다. Of course, through the above-described procedure, a power production augmentation drive request message (eg, a request message containing the statement 'Increase and produce XX power while operating at XX revolutions per minute required by the shaft generator') Under the transmission situation, on the
이처럼, 메인 엔진(32) 측에서, 축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력(즉, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력)을 증강 생산하게 되는 경우, 메인 엔진(32) 측에서는 발전기 유닛(35,36)이 가동 중지 중인 상황 하에서도, 자신이 감당해야 하는 전기적 하중이 크게 증가하는 상황에 자연스럽게 놓이게 되며, 결국, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있게 된다.As such, on the
당연하게도, 메인 엔진(32)이 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처한 상황 하에서, 해당 메인 엔진(32) 측에서는 클러치(42)의 분리에 따라, 프로펠러(43)와 분리된 상황, 발전기 유닛(35,36)의 동작 중지 상황 등 하에서도, 토크(부하) 부족상황을 전혀 겪지 않게 되며, 그 결과, 일련의 저속 구간 내에서, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등의 발생 없이, 축 발전기(31)가 요구하는 동력을 안정적으로 충족시켜줄 수 있게 된다. Naturally, under a situation in which the
물론, 이처럼, 메인 엔진(32)이 심한 진동현상을 일으키지 않는 상황 하에서, 선박 운영주체 측에서는 별다른 어려움 없이, 축 발전기(31)의 단독구동모드를 정상적으로 운용할 수 있게 되며(즉, 발전기 유닛(35,36)의 발전량을 축 발전기(31)로 융통성 있게 대체할 수 없게 되며), 결국, 축 발전기(31)의 추가 배치에 따른 에너지 절감효과를 정상적으로 향유할 수 있게 된다. Of course, in this way, under a situation in which the
이와 같이, 본 발명에서는 선박의 메인 엔진(32)을 제어하는 엔진 컨트롤러(50)의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러(50)와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러(50) 측으로 전송하여, 메인 엔진(32) 측에서, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하기 때문에, 본 발명의 구현체제 하에서, 메인 엔진(32) 측에서는, 축 발전기(31)의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있게 되며, 결국, 클러치(42)의 분리에 따라, 프로펠러(43)와 분리된 상황, 발전기 유닛(35,36)의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기(31)의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, under the communication system of the
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치 내에는 상술한 각 전산모듈들 이외에도, 잉여전력 처리모듈(67), 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66), 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65) 등이 추가로 배치된다.On the other hand, as shown in FIG. 5, in the device of the present invention, in addition to each of the above-described computer modules, the surplus
이때, 잉여전력 처리모듈(67) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 전력생산 증강구동 처리모듈(63), 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등과 통신을 취하면서, 메인 엔진(32)에 의한 전력의 증강생산이 개시되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력이 생산되고 있는가의 여부를 점검하게 된다. At this time, the surplus
여기서, 메인 엔진(32)에 의한 전력의 증강생산이 개시되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 잉여전력 처리모듈(67) 측에서는 그 즉시, 일련의 정보생성루틴을 진행시켜, 잉여전력 저장 요청메시지를 생성하고, 인터페이스 모듈(61)을 매개로 에너지 저장시스템(70)과 통신을 취하여, 생성 완료된 잉여전력 저장 요청메시지를 에너지 저장시스템(70) 측으로 전송하는 절차를 진행하게 된다.Here, when the augmented production of power by the
물론, 이러한 절차 하에서, 잉여전력 저장 요청메시지가 접수 완료되면, 에너지 저장시스템(70) 측에서는 메인 엔진(32)과 통신을 취하면서, 이에 의해 증가 생산된 잉여전력을 자가 에너지 저장 처에 추가 저장하는 절차를 진행하게 되며, 결국, 선박 운영주체 측에서는 메인 엔진(32)에 의해 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력이 생산되는 경우에도, 불필요한 전기의 낭비를 미리 차단시킬 수 있게 된다.Of course, under this procedure, when the surplus power storage request message is received and completed, the
한편, 앞의 각 전산모듈들과 연계 동작하는 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 선박의 메인 엔진(32)을 제어하는 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하면서, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 전송되었는가의 여부를 점검하게 된다.On the other hand, the
이때, 선박의 정상 운항상황 등이 도래하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 전송된 것으로 확인되면, 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66) 측에서는 일련의 정보수신루틴을 진행시켜, 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하고, 이를 통해, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지를 접수하는 절차를 진행하게 된다.At this time, when it is confirmed that a series of shaft generator independent driving mode release messages have been transmitted from the
이렇게 하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 접수 완료되면, 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65) 측에서는 일련의 정보생성루틴을 진행시키고, 이를 통해, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 생성하는 절차를 진행하게 된다.In this way, when a series of shaft generator independent drive mode release messages transmitted from the
이렇게 하여, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 생성 완료되면, 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로, 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등과 통신을 취하면서, 이 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등으로 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 전송하는 절차를 진행하게 된다.In this way, when the generation of the power generation augmented drive release request message (eg, a request message containing the details of 'stop the augmented production operation of power') is generated, the power generation augmented drive
물론, 상술한 절차를 통해, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 전송되는 상황 하에서, 메인 엔진(32) 측에서는, 전력의 증강생산 동작을 중지하게 되며, 결국, 선박 측에서는 별다른 문제점 없이, 정상적인 운항을 이룰 수 있게 된다. Of course, under a situation in which a power generation augmented drive cancellation request message (eg, a request message containing a description of 'stop the augmented production operation of power') is transmitted through the above-described procedure, the
이러한 본 발명은 선박용 발전기의 효율적인 활용이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.The present invention exhibits a useful overall effect in various fields requiring efficient use of a marine generator.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. And, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be practiced with various modifications by those skilled in the art.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and such modified embodiments should fall within the scope of the appended claims of the present invention.
1,31: 축 발전기
2,32: 메인 엔진
3,33: 컨버터
4,34: 스위치 보드
5,6,35,36: 발전기 유닛
9,39: 샤프트
12,42: 클러치
13,43: 프로펠러
20,50: 엔진 컨트롤러
60: 축 발전기 단독구동모드 지원장치
61: 인터페이스 모듈
62: 축 발전기 단독구동모드 접수모듈
63: 전력생산 증강구동 처리모듈
64: 운영정보 저장모듈
65: 전력생산 증강구동 해제 처리모듈
66: 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈
70: 에너지 저장시스템1,31: shaft generator
2,32: main engine
3,33: converter
4,34: switch board
5,6,35,36: generator unit
9,39: shaft
12,42: clutch
13,43: propeller
20,50: engine controller
60: shaft generator single drive mode support device
61: interface module
62: axis generator independent driving mode reception module
63: power production augmentation driving processing module
64: operation information storage module
65: power production augmented driving release processing module
66: axis generator independent drive mode release acceptance module
70: energy storage system
Claims (3)
상기 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 상기 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 상기 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 자신이 감당해야 하는 전기적 하중을 증가시키도록 하는 전력생산 증강구동 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 축 발전기 단독구동모드 지원장치.While communicating with the engine controller for controlling the main engine of the ship having the propeller and the shaft generator and the generator unit, the shaft generator alone reflects the situation in which the power of the main engine is not transmitted to the propeller and the stop condition of the generator unit is reflected A shaft generator independent drive mode acceptance module for receiving a drive mode entry message;
When it is confirmed that the shaft generator single drive mode entry message has been received, a power production enhancement drive request message is generated, and the generated power production enhancement drive request message is transmitted to the engine controller side, and the main engine side, the shaft generator Power production augmented drive processing module that is fixedly operated at the required minimum revolutions per minute (RPM), and increases the electrical load it has to bear while generating more power than the required load of the ship A shaft generator independent driving mode support device comprising a.
상기 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 해제 요청메시지를 상기 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 상기 메인 엔진 측에서, 전력의 증강생산 동작을 중지할 수 있도록 하는 전력생산 증강구동 해제 처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축 발전기 단독구동모드 지원장치.The method of claim 1, further comprising: a shaft generator independent driving mode cancellation acceptance module for receiving a shaft generator independent driving mode cancellation message while communicating with the engine controller;
When it is confirmed that the shaft generator independent drive mode release message is received, a power production augmented drive release request message is generated, and the generated power production enhanced drive release request message is transmitted to the engine controller side, and the main engine side, Shaft generator independent driving mode support device, characterized in that it further comprises a power production augmented drive release processing module to stop the augmented production operation of the.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |