KR102338196B1 - 전력공급 통합관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은, 육지에 설치된 충전스테이션; 상기 충전스테이션에 의해 충전 가능한 충전배터리가 내부에 장착되며, 상기 충전배터리의 전류로 주행 가능한 배터리 트레일러; 상기 배터리 트레일러가 탑재되는 탑재공간을 구비하는 전기 추진형 선박;을 포함하여, 충전배터리가 충전된 배터리 트레일러를 전력이 필요한 도서지역으로 공급하도록 구성된다. 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템을 이용하면, 도서지역에 발전기를 설치하지 아니하더라도 도서지역에 전력을 공급할 수 있고, 미세먼지와 탄소 배출을 감소시켜 지구온난화 및 대기환경 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다.

Description

전력공급 통합관리시스템 {Integrated management system for supplying electrical power}

본 발명은 도서지역으로 전력을 공급하기 위한 전력공급 통합관리시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 충전스테이션에서 충전된 배터리 트레일러를 선박에 탑재하여 도서지역으로 이송시킴으로써 도서지역에 전력을 공급하도록 구성되는 전력공급 통합관리시스템에 관한 것이다.

도서지역은 육지와 떨어져 있는 관계로 대형 발전설비에서 안정적으로 전력을 공급받지 못하고 도서지역 자체적인 디젤발전기를 설치하여 전력을 공급하고 있다. 고장이 적고 안정적인 육지의 발전설비와는 다르게 도서지역의 디젤발전기는 고장이 빈번하며 사고 발생시 장기간 전기 공급의 중단으로 인해 도서주민들의 생활에 큰 피해를 주고 있다.

빈번하게 발생하는 사고를 미연에 방지하기 위하여 매년 정기적으로 계획예방정비를 실시하고 있으나, 공사 업체의 낮은 기술력과 영세성으로 인해 계획예방정비 후 공사의 적절성에 대한 평가가 필요한 실정이다.

또한, 도서지역에 설치된 디젤발전기는 다량의 미세먼지와 탄소를 배출하게 되므로, 지구온난화 및 대기환경 문제를 가속화시킨다는 문제점이 있다. 따라서 근래 들어서는 미세먼지나 탄소를 배출하지 아니하면서 도서지역으로 전력을 공급할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

KR 10-1077726 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도서지역에 발전기를 설치하지 아니하더라도 도서지역에 전력을 공급할 수 있고, 미세먼지와 탄소 배출을 감소시켜 지구온난화 및 대기환경 문제를 해결할 수 있는 전력공급 통합관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은, 육지에 설치된 충전스테이션; 상기 충전스테이션에 의해 충전 가능한 충전배터리가 내부에 장착되며, 상기 충전배터리의 전류로 주행 가능한 배터리 트레일러; 상기 배터리 트레일러가 탑재되는 탑재공간을 구비하는 전기 추진형 선박;을 포함하여, 충전배터리가 충전된 배터리 트레일러를 전력이 필요한 도서지역으로 공급하도록 구성된다.

도서지역에 설치된 도서지역가구 및 전기시설물에 전류를 공급하는 도서전원배터리를 더 포함하며, 상기 도서전원배터리는, 도서지역으로 공급된 배터리 트레일러에 의해 충전 가능하도록 구성된다.

상기 충전스테이션에서 충전중인 배터리 트레일러의 현황과, 상기 전기 추진형 선박에 탑재된 배터리 트레일러의 충전배터리 충전잔량과, 상기 전기 추진형 선박의 운항상태와, 상기 도서전원배터리의 충전잔량을 무선통신망을 통해 전달받는 컨트롤타워를 더 포함한다.

상기 컨트롤타워는, 상기 전기 추진형 선박의 운항거리와 잔여거리와 적재량의 고려하여 상기 충전배터리의 소비율을 연산한 후, 상기 충전배터리의 충전잔량을 측정하여 상기 전기 추진형 선박의 운항가능거리를 예측하도록 구성된다.

상기 컨트롤타워는, 상기 도서전원배터리의 충전잔량과 해당 도서지역의 평균 전력소비율을 계산하여, 상기 도서전원배터리의 잔여 사용 가능 일수를 산출하도록 구성된다.

본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템을 이용하면, 도서지역에 발전기를 설치하지 아니하더라도 도서지역에 전력을 공급할 수 있고, 미세먼지와 탄소 배출을 감소시켜 지구온난화 및 대기환경 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템의 개략도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 포함되는 추진형 선박의 사용상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템의 개략도이다.

본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은 발전시설이 없는 도서지역에 전력을 공급하기 위한 시스템으로서, 육지에서 충전된 충전배터리를 도서지역으로 공급함으로써 미세먼지나 탄소 발생 없이 전력 공급이 가능하도록 구성된다는 점에 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은, 육지에 설치된 충전스테이션(100)과, 상기 충전스테이션(100)에 의해 충전 가능한 충전배터리가 내부에 장착되며 상기 충전배터리의 전류로 주행 가능한 배터리 트레일러(200)와, 상기 배터리 트레일러(200)가 탑재되는 탑재공간(320)을 구비하는 전기 추진형 선박(300)을 포함하여, 충전배터리가 충전된 배터리 트레일러(200)를 전력이 필요한 도서지역으로 공급하도록 구성된다. 이때, 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은, 충전배터리만을 전기 추진형 선박(300)에 탑재시켜 도서지역으로 이송하는 것이 아니라 배터리 트레일러(200) 자체를 전기 추진형 선박(300)에 탑재시켜 도서지역으로 이송한다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 또한, 상기 충전배터리는 충전스테이션(100)에서 충전될 때에도 개별적으로 분리되어 충전되는 것이 아니라 배터리 트레일러(200)에 내장된 상태에서 충전되므로, 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템을 이용하는 경우 충전배터리 충전에 소요되는 시간과 공정을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은, 충전배터리만을 분리하여 충전 및 이송하는 것이 아니라 충전배터리가 내장된 배터리 트레일러(200) 전체를 충전스테이션(100)으로 이동시켜 충전하고 상기 배터리 트레일러(200) 전체를 전기 추진형 선박(300)에 탑재하여 이송하도록 구성되므로, 배터리의 충전 및 이송에 소요되는 시간과 노동력을 현저히 감소시킬 수 있고, 이에 따라 도서지역으로의 전력 공급에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은 디젤발전기 등과 같은 별도의 발전기를 이용하여 발전을 하는 것이 아니라, 충전스테이션(100)에서 충전된 배터리 트레일러(200)를 도서지역으로 이송시켜 전력을 공급하는바, 미세먼지나 탄소발생을 방지할 수 있다는 장점도 있다.

도서지역으로 이송된 배터리 트레일러(200)가 도서지역가구(510) 및 전기시설물(520)에 전력을 직접 공급하도록 구성되면, 상기 도서지역가구(510) 및 전기시설물(520)에 전력을 공급하는 동안 배터리 트레일러(200)가 도서지역에 머물러 있어야 하므로, 배터리 트레일러(200)를 육지로 회송하여 재충전하기까지 많은 기간이 소요된다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명에 의한 전력공급 통합관리시스템은, 도서지역에 설치된 도서지역가구(510) 및 전기시설물(520)에 전류를 공급하는 도서전원배터리(500)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 도서전원배터리(500)가 구비되면, 도서지역으로 공급된 배터리 트레일러(200)는 상기 도서전원배터리(500)를 충전시킨 이후 곧바로 육지로 회송될 수 있으므로 순환율이 높아지고, 이에 따라 전력 재충전 및 전력 보급에 소요되는 비용이 절감된다는 장점이 있다.

한편, 도서지역에 설치된 도서전원배터리(500)가 거의 방전되었을 때 관리자가 이를 사전에 인지하여 배터리 트레일러(200)를 해당 도서지역으로 이송시킬 수 있도록, 상기 충전스테이션(100)에서 충전중인 배터리 트레일러(200)의 현황과, 상기 도서전원배터리(500)의 충전잔량을 무선통신망(600)을 통해 전달받는 컨트롤타워(700)를 추가로 구비될 수 있다.

이와 같이 컨트롤타워(700)가 추가로 구비되면, 어느 도서지역에 전력 공급이 언제쯤 필요한지를 사전에 알 수 있어 해당 도서지역의 셧다운 현상을 방지할 수 있고, 충전스테이션(100)을 통해 완충된 배터리 트레일러(200)의 현황을 실시간으로 파악할 수 있어 전력공급에 차질이 발생하지 아니하게 된다는 장점이 있다.

또한, 배터리 트레일러(200)를 이송시키는 전기 추진형 선박(300)은 미세먼지 및 탄소발생을 방지할 수 있도록 전기에너지로 구동되는 모터(310)에 의해 운행되는데, 상기 모터(310)는 별도의 배터리 전류로 구동되는 것이 아니라 상기 탑재공간(320)에 탑재된 배터리 트레일러(200)의 전류로 구동된다. 이때 전기 추진형 선박(300)의 운항기간이 길어지면 배터리 트레일러(200)의 충전잔량이 감소하여 도서지역에 충분한 전력을 공급하지 못할 우려가 있다.

따라서 상기 컨트롤타워(700)는 배터리 트레일러(200)의 충전상태와 전기 추진형 선박(300)이 얼마나 더 운행해야 하는지 등을 실시간으로 파악할 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 상기 컨트롤타워(700)는, 상기 전기 추진형 선박(300)에 탑재된 배터리 트레일러(200)의 충전배터리 충전잔량과, 상기 전기 추진형 선박(300)의 운항상태에 대한 정보를 지속적으로 전달받도록 구성됨이 바람직하다. 이와 같이 관리자가 배터리 트레일러(200)의 충전배터리 충전잔량과 전기 추진형 선박(300)의 운항상태를 지속적으로 파악할 수 있으면, 배터리 트레일러(200)의 충전률이 낮아 도서지역의 전력 공급을 충분히 할 수 없게 되는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 전기 추진형 선박(300)이 운행하는 도중에 충전배터리가 모두 방전되면 더 이상 운항하지 못하는 불상사가 발생될 수 있다. 따라서 상기 컨트롤타워(700)가 상기 전기 추진형 선박(300)의 운항거리와 잔여거리와 적재량의 고려하여, 상기 전기 추진형 선박(300)에 탑재된 배터리 트레일러(200)의 충전배터리의 소비율을 연산한 후, 상기 충전배터리의 충전잔량을 측정하여 상기 전기 추진형 선박의 운항가능거리를 예측하도록 구성될 수 있다.

또한, 여러 개의 도서지역 중 어느 도서지역에 우선적으로 전력공급이 필요한지를 판단할 수 있도록, 상기 컨트롤타워(700)는 상기 도서전원배터리(500)의 충전잔량과 해당 도서지역의 평균 전력소비율을 계산하여, 상기 도서전원배터리(500)의 잔여 사용 가능 일수를 산출하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 상기 컨트롤타워(700)가 도서전원배터리(500)의 잔여 사용 가능 일수를 산출하도록 구성되면, 도서지역에 전력이 고갈되는 현상을 사전에 방지할 수 있다는 장점이 있다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 포함되는 추진형 선박(300)의 사용상태도이다.

본 발명에 포함되는 추진형 선박(300)은 전기에너지로 운행되는 선박으로서, 충전배터리가 직접 내부에 장착되는 것이 아니라 충전배터리를 운반하는 배터리 트레일러(200)가 탑재 가능하도록 구성되며 상기 배터리 트레일러(200)에 적재된 충전배터리의 전류를 선박 운행에 직접 사용할 수 있도록 구성된다. 이때 상기 전기 추진형 선박(300)은 상기 배터리 트레일러(200)를 갑판 아래의 내부에 탑재시킬 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 특징이 있다.

즉, 상기 전기 추진형 선박(300)은, 선박의 추진력을 발생시키는 모터(310)와, 배터리 트레일러(200)가 인입 가능한 크기를 갖도록 갑판 아래에 마련되는 탑재공간(320)과, 상기 탑재공간(320)의 상측 입구를 개폐시키는 덮개(330)와, 상기 배터리 트레일러(200)를 상기 탑재공간(320) 내부로 인입 및 인출시키는 리프트장치(340)와, 상기 탑재공간(320)에 탑재된 배터리 트레일러(200)의 전류를 상기 모터(310)로 전달하는 전원공급전선(400)을 포함하여 구성된다. 이때 상기 리프트장치(340)는, 상기 탑재공간(320) 내부에 수직으로 세워지는 복수 개의 가이드바(342)와, 상기 배터리 트레일러(200)가 상면에 안착 가능한 평판 형상으로 형성되어 상기 복수 개의 가이드바(342)에 승강 가능하도록 장착되는 승강판(344)을 포함하되, 상기 승강판(344)에는 전원공급전선(400)이 통과될 수 있도록 개구부가 구비된다.

상기 배터리 트레일러(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 적재된 충전배터리를 충전스테이션(100)에서 충전시킨 후, 도 3에 도시된 바와 같이 선박에 선적된다.

이때, 상기 탑재공간(320)이 항상 개방되어 있으면 갑판을 지나던 사람이나 차량이 탑재공간(320)으로 추락될 우려가 있으므로, 평소에는 상기 덮개(330)가 폐쇄되어 있다가 배터리 트레일러(200)가 선적되면 상기 덮개(330)가 개방된다. 상기 덮개(330)는 본 실시예에 도시된 바와 같이 슬라이드식 도어 구조로 이루어질 수도 있고, 여닫이식 도어 구조로 이루어질 수도 있다.

탑재공간(320)의 상측 입구가 개방될 때 상기 승강판(344)은 가이드바(342)를 따라 상승하고, 도 4에 도시된 바와 같이 배터리 트레일러(200)가 승강판(344)의 상면에 안착되었을 때 상기 승강판(344)은 아래로 하강하여 배터리 트레일러(200)가 탑재공간(320) 내부에 위치되도록 한다.

상기 배터리 트레일러(200)가 탑재공간(320) 내부에 위치되면, 도 5에 도시된 바와 같이 배터리 트레일러(200)에 탑재된 충전배터리와 선박의 모터(310)를 전원공급전선(400)으로 연결하여 선박의 운항이 가능해지도록 한다.

이와 같이 상기 전기 추진형 선박(300)은, 충전스테이션(100)에서 충전된 충전배터리를 선박에 탑재시키는 것이 아니라, 충전배터리가 탑재된 배터리 트레일러(200) 자체를 선적시킨 후 배터리 트레일러(200)에 내장된 충전배터리의 전류를 곧바로 사용하므로, 충전배터리 교체에 소요되는 시간을 절감할 수 있다는 장점이 있다. 또한 상기 전기 추진형 선박(300)은 배터리 트레일러(200)를 갑판 위에 두고 사용하는 것이 아니라, 갑판 아래에 마련된 탑재공간(320)에 배터리 트레일러(200)를 탑재하는바, 선박의 무게중심을 낮춤으로써 운항의 안정성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 충전스테이션 200 : 배터리 트레일러
300 : 전기 추진형 선박 310 : 모터
320 : 탑재공간 330 : 덮개
340 : 리프트장치 342 : 가이드바
344 : 승강판 400 : 전원공급전선
500 : 도서전원배터리 510 : 도서지역가구
520 : 전기시설물 600 : 무선통신망
700 : 컨트롤타워

Claims (5)

1. 육지에 설치된 충전스테이션;
   상기 충전스테이션에 의해 충전 가능한 충전배터리가 내부에 장착되며, 상기 충전배터리의 전류로 주행 가능한 배터리 트레일러;
   갑판 아래에 상기 배터리 트레일러가 탑재되는 탑재공간이 구비되고, 상기 탑재공간에 탑재된 상기 배터리 트레일러에 의해 전기 추진되며, 상기 배터리 트레일러를 전력이 필요한 도서지역으로 공급하는 전기 추진형 선박;을 포함하되,
   상기 전기 추진형 선박은
   상기 탑재공간에 탑재된 배터리 트레일러의 전력을 상기 전기추진형 선박의 모터에 전달하는 전원공급전선; 및
   상기 배터리 트레일러를 상기 탑재공간 내부로 인입 및 인출시키는 리프트장치를 포함하고,
   상기 리프트장치는
   상기 탑재공간 내부에 수직으로 세워지는 복수 개의 가이드바;
   상기 배터리 트레일러가 상면에 안착 가능한 평판 형상으로 형성되어 상기 복수 개의 가이드바에 승강 가능하도록 장착되며, 상기 전원공급전선이 통과될 수 있도록 개구부가 구비된 승강판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급 통합관리시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   도서지역에 설치된 도서지역가구 및 전기시설물에 전류를 공급하는 도서전원배터리를 더 포함하며,
   상기 도서전원배터리는, 도서지역으로 공급된 배터리 트레일러에 의해 충전 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급 통합관리시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 충전스테이션에서 충전중인 배터리 트레일러의 현황과, 상기 전기 추진형 선박에 탑재된 배터리 트레일러의 충전배터리 충전잔량과, 상기 전기 추진형 선박의 운항상태와, 상기 도서전원배터리의 충전잔량을 무선통신망을 통해 전달받는 컨트롤타워를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급 통합관리시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 컨트롤타워는,
   상기 전기 추진형 선박의 운항거리와 잔여거리와 적재량의 고려하여 상기 충전배터리의 소비율을 연산한 후, 상기 충전배터리의 충전잔량을 측정하여 상기 전기 추진형 선박의 운항가능거리를 예측하는 것을 특징으로 하는 전력공급 통합관리시스템.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 컨트롤타워는,
   상기 도서전원배터리의 충전잔량과 해당 도서지역의 평균 전력소비율을 계산하여, 상기 도서전원배터리의 잔여 사용 가능 일수를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력공급 통합관리시스템.

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