KR102315722B1 - Ship propulsion system - Google Patents

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KR102315722B1
KR102315722B1 KR1020200060706A KR20200060706A KR102315722B1 KR 102315722 B1 KR102315722 B1 KR 102315722B1 KR 1020200060706 A KR1020200060706 A KR 1020200060706A KR 20200060706 A KR20200060706 A KR 20200060706A KR 102315722 B1 KR102315722 B1 KR 102315722B1
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frequency drive
switch
storage device
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KR1020200060706A
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박효섭
이동진
한범우
남궁일
박형철
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현대중공업 주식회사
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Abstract

Provided in the present invention is a ship propulsion system which can provide a stable operating environment of the power take home (PTH) mode based on an energy storage device. To this end, the ship propulsion system according to one embodiment of the present invention may comprise: an axis generator which generates electricity in accordance with the operation of a main engine, and, in case of being in the predetermined PTH mode, receives electricity to propel the ship; a variable frequency drive which varies electricity generated by the axis generator, and controls the operation of the axis generator in accordance with control; an alternating current switch board which delivers at least one of the electricity varied by the variable frequency drive and the electricity generated by an auxiliary generator to a load; an energy storage device which stores the electricity varied by the variable frequency drive, and discharges the stored electricity in accordance with control; a first switch which is arranged at the electricity transfer route from the axis generator to the variable frequency drive; and a control unit which opens the first switch when the main engine stops operation in case of being in the predetermined PTH mode.

Description

선박 추진 시스템{SHIP PROPULSION SYSTEM}Ship propulsion system {SHIP PROPULSION SYSTEM}

본 발명은 선박 추진 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ship propulsion system.

최근 들어, 선박 추진 시스템에서 축 발전기(Shaft Generator; SG)는 메인 엔진의 출력을 활용하여 발전기와 같이 전력 계통에 전력을 공급하는 PTO(Power Take Out)모드 외에도, 디젤 발전기 또는 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS) 등으로부터 전력을 공급받아 전동기로 동작하여 선박 추진에 기여하는 PTI(Power Take In) 및 PTH(Power Take Home) 모드로의 운전이 점차적으로 고려되고 있다.Recently, in a ship propulsion system, a shaft generator (SG) utilizes the output of a main engine to supply power to a power system such as a generator in a PTO (Power Take Out) mode, as well as a diesel generator or an energy storage device (Energy). The operation in PTI (Power Take In) and PTH (Power Take Home) modes, which is supplied with power from a Storage System (ESS) and operates as an electric motor, contributes to ship propulsion, is gradually being considered.

상술한 PTH 모드는 메인 엔진을 구동하기 않고 축 발전기 단독으로 선박 추진을 수행하는 방식으로, 메인 엔진의 고장 및 유지 보수 또는 무공해(Zero Emission) 구간에서 적용 가능한 축 발전기 운전 방식이다.The above-described PTH mode is a method of propulsion of a ship by a shaft generator alone without driving the main engine, and is a shaft generator operation method applicable to failure and maintenance of the main engine or a zero emission section.

특히, 무공해를 위한 PTH 모드 운전시에는 에너지 저장 장치나 연료 전지 등과 같은 친환경 에너지원을 활용하는 하이브리드 추진 시스템 구성이 요구된다.In particular, a hybrid propulsion system configuration using an eco-friendly energy source such as an energy storage device or a fuel cell is required during PTH mode operation for pollution-free operation.

이에 따라, 에너지 저장 장치 등의 추가적인 에너지원을 도입하고 이를 바탕으로 PTH 모드로 변환 및 운전시, 가변 주파수 드라이브 내 직류 링크 캐패시터가 완전 방전된 상태에서 에너지 저장 장치의 방전이 개시되는 문제점이 발생할 수 있다. Accordingly, when an additional energy source such as an energy storage device is introduced and converted to the PTH mode and operated based on this, a problem may occur that the energy storage device starts to be discharged while the DC link capacitor in the variable frequency drive is completely discharged. have.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0116920호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0116920

본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장 장치 기반으로 PTH 모드의 안정적인 기동 환경을 제공할 수 있는 선박 추진 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a ship propulsion system capable of providing a stable starting environment of the PTH mode based on an energy storage device is provided.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진 시스템은 메인 엔진의 동작에 따라 전력을 생성하고, 사전에 설정된 PTH(Power Take Home) 모드시 전력을 공급받아 선박을 추진시키는 축 발전기, 상기 축 발전기에 의해 생성된 전력을 가변하고 제어에 따라 상기 축 발전기의 동작을 제어하는 가변 주파수 드라이브, 상기 가변 주파수 드라이브로부터의 가변된 전력 또는 보조 발전기에 의해 생성된 전력 중 적어도 하나를 부하에 전달하는 교류 스위치 보드, 상기 가변 주파수 드라이브로부터의 가변된 전력을 저장하고, 제어에 따라 저장된 전력을 방전하는 에너지 저장 장치, 상기 축 발전기로부터 상기 가변 주파수 드라이브로의 전력 전달 경로 사이에 배치되는 제1 스위치, 사전에 설정된 PTH(Power Take Home) 모드시 상기 메인 엔진이 구동 정지하면 상기 제1 스위치를 개방시키는 제어부 를 포함할 수 있다. In order to solve the problems of the present invention described above, a ship propulsion system according to an embodiment of the present invention generates power according to the operation of a main engine, and receives power in a preset PTH (Power Take Home) mode to receive power to the ship A shaft generator that propels the shaft generator, a variable frequency drive that varies the power generated by the shaft generator and controls the operation of the shaft generator according to control, variable power from the variable frequency drive or power generated by an auxiliary generator An alternating current switch board for transferring at least one to a load, an energy storage device for storing the variable power from the variable frequency drive and discharging the stored power according to control, between the power transmission path from the shaft generator to the variable frequency drive A first switch disposed in the , a control unit that opens the first switch when the main engine stops driving in a preset PTH (Power Take Home) mode.

본 발명의 일 실시예에 따르면, PTH 모드시 에너지 저장 장치로부터의 전력을 안정적으로 투입할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect of stably inputting power from the energy storage device in the PTH mode.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진 시스템의 개략적인 동작을 나타내는 플로우챠트이다.1 is a schematic configuration diagram of a ship propulsion system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a schematic operation of a ship propulsion system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a ship propulsion system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진 시스템(100)은 축 발전기(110), 가변 주파수 드라이브(Variable Frequency Drive; VFD)(120), 에너지 저장 장치(Energy Saving System; ESS)(130), 교류 스위치 보드(AC Switch board; AC SWBD)(140) 및 제어부(150) 및 제1 스위치(170)를 포함할 수 있으며, 선 충전 회로(Pre Charging Circuit)(160) 및 제2 스위치(180)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a ship propulsion system 100 according to an embodiment of the present invention includes a shaft generator 110 , a variable frequency drive (VFD) 120 , and an energy saving system (ESS). ) 130, an AC switch board (AC SWBD) 140 and a control unit 150 and a first switch 170 may include, a pre-charging circuit (Pre Charging Circuit) 160 and the first 2 may further include a switch 180 .

축 발전기(110)는 선박의 메인 엔진의 동작에 따라 전력을 생성할 수 있으며, PTI(Power Take In) 또는 PTO(Power Take Home) 모드시 외부에서 전력을 공급받아 전동기로 동작하여 선박을 추진시킬 수도 있다. 상기 선박의 메인 엔진은 축에 연결된 프로펠러를 회전시켜 선박을 추진시킬 수 있다.The shaft generator 110 may generate power according to the operation of the ship's main engine, and in PTI (Power Take In) or PTO (Power Take Home) mode, it receives power from the outside and operates as an electric motor to propel the ship. may be The main engine of the ship may propel the ship by rotating a propeller connected to the shaft.

축 발전기(110)는 메인 엔진과 프로펠러 사이의 중간축에 설치하는 방식의 인-라인 타입 축 발전기(in-line type shaft generator (S/G))일 수 있다.The shaft generator 110 may be an in-line type shaft generator (S/G) of a method installed on an intermediate shaft between the main engine and the propeller.

가변 주파수 드라이브(120)는 축 발전기(110)의 출력을 제어(전압 조정)할 수 있다. 가변 주파수 드라이브(120)는 축 발전기(110)로부터의 전력을 전압 조정 및 주파수 제어하여 출력을 제어할 수 있다. The variable frequency drive 120 may control the output of the shaft generator 110 (voltage adjustment). The variable frequency drive 120 may control the output by voltage regulation and frequency control of the power from the shaft generator 110 .

가변 주파수 드라이브(120)는 교류-직류 컨버터(121), 직류 링크(DC Link) 캐패시터(122) 및 직류-교류 캐패시터(123)를 포함할 수 있다.The variable frequency drive 120 may include an AC-DC converter 121 , a DC link capacitor 122 , and a DC-AC capacitor 123 .

교류-직류 컨버터(121)는 축 발전기(110)로부터의 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다.The AC-DC converter 121 may convert AC power from the shaft generator 110 into DC power.

직류 링크 캐패시터(122)는 에너지 저장 장치(130)에 연결되어 에너지 저장 장치(130)의 직류 전력을 공급받을 수 있다.The DC link capacitor 122 may be connected to the energy storage device 130 to receive DC power from the energy storage device 130 .

직류-교류 컨버터(123)는 교류-직류 컨버터(121) 또는 직류 링크 캐패시터(122)의 직류 전력을 사전에 설정된 교류 전력으로 변환하여 교류 스위치 보드(140)에 전달할 수 있다.The DC-AC converter 123 may convert the DC power of the AC-DC converter 121 or the DC link capacitor 122 into preset AC power and transmit it to the AC switch board 140 .

에너지 저장 장치(130)은 가변 주파수 드라이브(120)로부터의 가변된 전력을 저장하고, 제어부(150)의 제어에 따라 저장된 전력을 방전시킬 수 있다.The energy storage device 130 may store the variable power from the variable frequency drive 120 and discharge the stored power under the control of the controller 150 .

교류 스위치 보드(140)는 가변 주파수 드라이브(120)로부터의 교류 전력을 부하에 전달하거나, 보조 발전기(DG)에 의해 생성된 전력을 부하에 전달할 수 있다.The AC switch board 140 may transmit AC power from the variable frequency drive 120 to the load, or may transmit power generated by the auxiliary generator DG to the load.

제어부(150)은 상기 메인 엔진 및 보조 발전기(DG)의 동작을 제어할 수 있으며, 축 발전기(110), 가변 주파수 드라이브(120), 에너지 저장 장치(130), 교류 메인 스위치보드(140), 선 충전 회로(160), 제1 및 제2 스위치(170, 180)의 동작을 제어할 수 있다.The control unit 150 may control the operation of the main engine and the auxiliary generator (DG), the shaft generator 110, the variable frequency drive 120, the energy storage device 130, the AC main switchboard 140, Operations of the pre-charging circuit 160 and the first and second switches 170 and 180 may be controlled.

선 충전 회로(160)는 에너지 저장 장치(130)와 직류 링크 캐패시터(122)의 전력 전달 경로에 배치될 수 있으며, 직류 링크 캐패시터(122)에 전력을 선 충전(pre charging)하여 에너지 저장 장치(130)의 초기 방전시 직류 링크 캐패시터(122)에 전달되는 돌입 전류를 억제할 수 있다.The pre-charging circuit 160 may be disposed in the power transmission path between the energy storage device 130 and the DC link capacitor 122, and pre-charging the DC link capacitor 122 with power to the energy storage device ( 130), it is possible to suppress the inrush current transmitted to the DC link capacitor 122 during the initial discharge.

제1 스위치(170)는 축 발전기(110)와 가변 주파수 드라이브(120) 간의 전력 전달 경로에 배치될 수 있고, 제어부(150)의 제어에 따라 개방(open) 또는 폐로(close)되어 축 발전기(110)와 가변 주파수 드라이브(120) 간의 전력 전달 경로를 개폐(open/close)할 수 있다.The first switch 170 may be disposed in the power transmission path between the shaft generator 110 and the variable frequency drive 120 , and is opened or closed according to the control of the control unit 150 to open or close the shaft generator ( The power transmission path between the 110 ) and the variable frequency drive 120 may be opened/closed.

제2 스위치(180)는 가변 주파수 드라이브(120)와 교류 스위치 보드(140) 간의 전력 전달 경로에 배치될 수 있고, 제어부(150)의 제어에 따라 개방 또는 폐로되어 축 발전기(110)와 가변 주파수 드라이브(120) 간의 전력 전달 경로를 개폐할 수 있다. 이에 따라, 전기적 사고 발생 또는 축 발전기의 활용 여부에 따라 메인 엔진 측과 선박 전력 계통 간의 격리를 수행할 수 있다.The second switch 180 may be disposed in a power transmission path between the variable frequency drive 120 and the AC switch board 140 , and is opened or closed according to the control of the control unit 150 , so that the shaft generator 110 and the variable frequency switch 180 . The power transmission path between the drives 120 may be opened and closed. Accordingly, it is possible to perform isolation between the main engine side and the ship power system depending on whether an electrical accident occurs or a shaft generator is used.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진 시스템의 개략적인 동작을 나타내는 플로우챠트이다.2 is a flowchart showing a schematic operation of a ship propulsion system according to an embodiment of the present invention.

도 1과 함께 도 2를 참조하면, 상기 메인 엔진이 중지되면 제어부(150)의 제어에 따라 제1 스위치(170)는 개방될 수 있다(S10). 상기 메인 엔진이 중지되면 분당회전속도(RPM)은 '0'일 수 있다.Referring to FIG. 2 together with FIG. 1 , when the main engine is stopped, the first switch 170 may be opened under the control of the controller 150 ( S10 ). When the main engine is stopped, the revolutions per minute (RPM) may be '0'.

이후, 제어부(150)의 제어에 따라 에너지 저장 장치(130)의 직류 전력이 무부하 상태로 투입된다 (S20). 이때, 선 충전 회로(160)를 통해 가변 주파수 드라이브(120)의 직류 링크 캐패시터(122)를 선 충전시킬 수 있다.Thereafter, the DC power of the energy storage device 130 is input in a no-load state under the control of the controller 150 ( S20 ). In this case, the DC link capacitor 122 of the variable frequency drive 120 may be precharged through the precharge circuit 160 .

다음으로, 제어부(150)는 제1 스위치(170)을 폐로시킨 후 가변 주파수 드라이브(120)를 슬로우 스타트시킬 수 있다 (S30).Next, the control unit 150 may close the first switch 170 and then slowly start the variable frequency drive 120 ( S30 ).

마지막으로, 제어부(150)는 PTH 모드로 축 발전기(110)를 기동시킬 수 있다.Finally, the control unit 150 may start the shaft generator 110 in the PTH mode.

상술한 바와 같이, PTH 모드 운전은 그 운전 특성(메인 엔진 수리 및 보수 등에 따른 운전 불가, 무공해 목적의 메인 엔진 비운전)에 따라, 메인 엔진이 '0' rpm으로 중지된 상태에서 축 발전기(110)를 기동하여야 한다. 축 발전기(110)는 메인 엔진이 슬로우 다운(slow down)을 시작하여 일정 rpm 이하로 회전 속도가 낮아질 경우 전기적 출력을 방생하지 않기 때문에, 메인 엔진이 '0' rpm이 된 상황에서는 가변 주파수 드라이브(120)는 완전 방전 상태에 있게 된다.As described above, in the PTH mode operation, the shaft generator 110 in a state in which the main engine is stopped at '0' rpm according to its operating characteristics (operation impossible due to main engine repair and maintenance, non-operation of the main engine for pollution-free purposes) ) should be activated. Since the shaft generator 110 does not generate an electrical output when the rotation speed is lowered below a certain rpm by starting the main engine slow down, the variable frequency drive ( 120) is in a fully discharged state.

따라서, PTH 모드 운영을 위해 에너지 저장 장치(130)에서 전력 방전 시에는 돌입 전류 등과 같은 전기적 문제를 방지하기 위해, 에너지 저장 장치(130)는 선 충전 회로(160)를 통한 무부하 상태로 전력을 충전하고, 가변 주파수 드라이브(120)는 슬로우 스타트(slow start)할 수 있다.Therefore, in order to prevent electrical problems such as inrush current when power is discharged in the energy storage device 130 for PTH mode operation, the energy storage device 130 charges power in a no-load state through the pre-charging circuit 160 . And, the variable frequency drive 120 may be a slow start (slow start).

이에 따라, 제1 스위치(170)는 축 발전기(110)와 가변 주파수 드라이브(120) 간의 전력 전달 경로를 개방시켜 에너지 저장 장치(130)로부터의 전력이 안정적으로 투입될 수 있게 한다. Accordingly, the first switch 170 opens a power transmission path between the shaft generator 110 and the variable frequency drive 120 so that power from the energy storage device 130 can be stably input.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is limited by the claims described below, and the configuration of the present invention may vary within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily recognize that the present invention can be changed and modified.

100: 선박 추진 시스템
110: 축 발전기
120: 가변 주파수 드라이브
130: 에너지 저장 장치
140: 교류 스위치 보드
150: 제어부
160: 선 충전 회로
170: 제1 스위치
180: 제2 스위치100: ship propulsion system
110: shaft generator
120: variable frequency drive
130: energy storage device
140: AC switch board
150: control unit
160: pre-charge circuit
170: first switch
180: second switch

Claims (6)

메인 엔진의 동작에 따라 전력을 생성하고, 사전에 설정된 PTH(Power Take Home) 모드시 전력을 공급받아 선박을 추진시키는 축 발전기;
상기 축 발전기에 의해 생성된 전력을 가변하고, 제어에 따라 상기 축 발전기의 동작을 제어하며, 상기 축 발전기에 의해 발전된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 교류-직류 컨버터, 상기 교류-직류 컨버터로부터의 직류 전력을 사전에 설정된 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 컨버터 및 직류 링크 캐패시터를 구비하는 가변 주파수 드라이브;
상기 가변 주파수 드라이브의 상기 직류-교류 컨버터로부터의 가변된 전력 또는 보조 발전기에 의해 생성된 전력 중 적어도 하나를 부하에 전달하는 교류 스위치 보드;
상기 가변 주파수 드라이브로부터의 가변된 전력을 저장하고, 제어에 따라 저장된 전력을 방전하고 상기 직류 링크 캐패시터에 연결된 에너지 저장 장치;
상기 축 발전기로부터 상기 가변 주파수 드라이브로의 전력 전달 경로 사이에 배치되는 제1 스위치;
상기 PTH 모드시 상기 메인 엔진이 구동 정지하면 상기 제1 스위치를 개방시키는 제어부; 및
상기 에너지 저장 장치와 상기 직류 링크 캐패시터의 전력 전달 경로에 배치되어 상기 직류 링크 캐패시터에 전력을 선 충전(pre charging)하여 상기 에너지 저장 장치의 초기 방전시 상기 직류 링크 캐패시터에 전달되는 돌입 전류를 억제하는 선 충전 회로
를 포함하는 선박 추진 시스템.
A shaft generator that generates power according to the operation of the main engine and receives power in a preset PTH (Power Take Home) mode to propel the vessel;
An AC-DC converter that varies the electric power generated by the shaft generator, controls the operation of the shaft generator according to the control, and converts the AC power generated by the shaft generator into DC power, the AC-DC converter from the a variable frequency drive having a DC-AC converter and a DC link capacitor for converting DC power into a preset AC power;
an AC switch board for transferring at least one of the variable power from the DC-AC converter of the variable frequency drive or the power generated by the auxiliary generator to a load;
an energy storage device that stores the variable power from the variable frequency drive, discharges the stored power according to control, and is connected to the DC link capacitor;
a first switch disposed between a power transfer path from the shaft generator to the variable frequency drive;
a control unit that opens the first switch when the main engine is stopped in the PTH mode; and
It is disposed in the power transmission path of the energy storage device and the DC link capacitor to pre-charge the DC link capacitor with power to suppress the inrush current delivered to the DC link capacitor during the initial discharge of the energy storage device. line charging circuit
A ship propulsion system comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 에너지 저장 장치의 전력이 상기 가변 주파수 드라이브로 방전되면 상기 제1 스위치를 폐로시켜 상기 가변 주파수 드라이브와 상기 축발전기간의 전력 전달 경로를 연결하는 선박 추진 시스템.
According to claim 1,
the control unit
When the power of the energy storage device is discharged to the variable frequency drive, the first switch is closed to connect the power transmission path between the variable frequency drive and the shaft generator.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가변 주파수 드라이브의 상기 교류 스위치 보드 간의 전력 전달 경로에 배치되는 제2 스위치를 더 포함하는 선박 추진 시스템.
According to claim 1,
and a second switch disposed in a power transfer path between the alternating current switch boards of the variable frequency drive.
 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 스위치를 폐로시키고 상기 가변 주파수 드라이브를 슬로우 스타트 시킨 후, 상기 PTH 모드 운전을 실행하는 선박 추진 시스템.
3. The method of claim 2,
The control unit closes the first switch and slow-starts the variable frequency drive, and then executes the PTH mode operation.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115056956A (en) * 2022-06-13 2022-09-16 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） Magnetizing circuit and method for rectifier transformer of ship electric propulsion system
KR20230061701A (en) * 2021-10-29 2023-05-09 에이치디한국조선해양 주식회사 Power supply apparatus for ship
WO2023153668A1 (en) * 2022-02-13 2023-08-17 신재용 Rotational speed control system using clutch and power converter
KR20230146338A (en) 2022-04-12 2023-10-19 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same
KR20230146336A (en) 2022-04-12 2023-10-19 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same
KR20230146339A (en) 2022-04-12 2023-10-19 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03197296A (en) * 1989-12-26 1991-08-28 Isuzu Motors Ltd Auxiliary propulsive equipment for planing boat
JP2011506180A (en) * 2007-12-12 2011-03-03 フォス マリタイム カンパニー Hybrid propulsion system
KR20130012750A (en) * 2011-07-26 2013-02-05 대우조선해양 주식회사 Power generation system for ships
JP2016222149A (en) * 2015-06-01 2016-12-28 川崎重工業株式会社 Ship and power supply method for in-ship power supply system
KR20180116920A (en) 2017-04-18 2018-10-26 대우조선해양 주식회사 Power generating system and method for ship

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03197296A (en) * 1989-12-26 1991-08-28 Isuzu Motors Ltd Auxiliary propulsive equipment for planing boat
JP2011506180A (en) * 2007-12-12 2011-03-03 フォス マリタイム カンパニー Hybrid propulsion system
KR20130012750A (en) * 2011-07-26 2013-02-05 대우조선해양 주식회사 Power generation system for ships
JP2016222149A (en) * 2015-06-01 2016-12-28 川崎重工業株式会社 Ship and power supply method for in-ship power supply system
KR20180116920A (en) 2017-04-18 2018-10-26 대우조선해양 주식회사 Power generating system and method for ship

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230061701A (en) * 2021-10-29 2023-05-09 에이치디한국조선해양 주식회사 Power supply apparatus for ship
KR102589582B1 (en) * 2021-10-29 2023-10-16 에이치디한국조선해양 주식회사 Power supply apparatus for ship
WO2023153668A1 (en) * 2022-02-13 2023-08-17 신재용 Rotational speed control system using clutch and power converter
KR20230146338A (en) 2022-04-12 2023-10-19 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same
KR20230146336A (en) 2022-04-12 2023-10-19 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same
KR20230146339A (en) 2022-04-12 2023-10-19 한화오션 주식회사 Apparatus for supporting rotor for shaft generator and shaft generator including the same
CN115056956A (en) * 2022-06-13 2022-09-16 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） Magnetizing circuit and method for rectifier transformer of ship electric propulsion system
CN115056956B (en) * 2022-06-13 2024-01-23 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） Rectifier transformer magnetizing circuit and method for ship electric propulsion system

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