KR102419439B1 - 공통 dc 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박 - Google Patents

공통 dc 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박 Download PDF

Info

Publication number
KR102419439B1
KR102419439B1 KR1020210066846A KR20210066846A KR102419439B1 KR 102419439 B1 KR102419439 B1 KR 102419439B1 KR 1020210066846 A KR1020210066846 A KR 1020210066846A KR 20210066846 A KR20210066846 A KR 20210066846A KR 102419439 B1 KR102419439 B1 KR 102419439B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cargo hold
common
drive
fan
power
Prior art date
Application number
KR1020210066846A
Other languages
English (en)
Inventor
전경원
이상민
김용갑
배양섭
하용수
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020210066846A priority Critical patent/KR102419439B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102419439B1 publication Critical patent/KR102419439B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/02—Ventilation; Air-conditioning
    • B63J2/08—Ventilation; Air-conditioning of holds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/10—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/066—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems characterised by the use of dynamo-electric machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J2003/001—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
    • B63J2003/002—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using electric power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

본 발명은, AC전력을 생성하여 선박부하로 인가하는 주발전부(111) 및 카고홀드(C)별로 설치되어 주발전부(111)의 AC전력을 VFD방식으로 전환하여 전달하는 하나 이상의 멀티드라이브(112)로 구성되어, 멀티드라이브(112) 별로 통합하여 전력을 각각 공급하도록 하는, 공통 DC 멀티드라이브 장치(110), 멀티드라이브(112)에 공통 DC 그리드(115)로 연결되고, 카고홀드(C)별로 하나 이상 그룹핑되어 설치되어 외기를 카고홀드(C) 내부로 유입하여 순환시키는 복수의 카고홀드 팬(120), 카고홀드(C)별 내부공간의 온도, 습도 및/또는 압력의 환경조건을 각각 감지하는 센서(미도시)를 구비하여 모니터링하는 모니터링부(130), 및 모니터링부(130)에 의해 감지된 환경조건이 화물운송에 적합한 카고홀드(C)별 내부공간의 기준조건에 부합하도록 멀티드라이브(112)별로 카고홀드 팬 구동모터(M)를 제어하는 제어부(140)를 포함하여, 카고 홀드(C)별로 그룹핑된 복수의 카고홀드 팬(120)을 구동하여 소비전력의 효율성을 극대화하는, 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템을 개시한다.

Description

공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박{SYSTEM FOR CONTROLLING OPTIMAL OPERATION OF CARGO HOLD FAN BY USING COMMON DC MULTI-DRIVE AND VESSEL INCLUDING THE SAME}
본 발명은 통합가능한 카고홀드별 복수의 카고홀드 팬을 공통 DC 그리드로 그룹핑 연결하여 카고홀드 팬의 VFD 연계형 모터를 통합제어하도록 하는, 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.
통상, 선박 또는 해상 플랜트 내 전력부하는 운항 및 운영과 연관된 주 냉각 해수펌프 또는 엔진룸 팬 등의 필수부하와, 필수적으로 연관되지 않는 조명 등의 서비스부하를 포함할 수 있다.
한편, 각 주 냉각 해수펌프 또는 각 엔진룸 팬은 VFD(Variable Frequency Drive; 가변주파수구동)방식으로 VFD 연계형 모터속도를 구동하는데, 각 필수부하별 VFD를 각각 설치하여 비용이 증가하고 설치공간에 제약이 발생하곤 한다.
이와 관련한 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제10-2155420호가 개시되어 있는데, 도 1을 참고하면, 종래기술의 저압 배전이 적용된 선박은, 발전기를 포함한 제1 발전부(110'), 제1 발전부(110')의 전력을 필수부하에 전달하는 주배전반을 포함한 제1 배전반(130'), 선박의 운항에 요구되는 필수부하를 포함한 제1 부하부(150')를 포함하는 제1 전력 계통(100'), 발전기를 포함한 제2 발전부(210'), 제2 발전부(210')의 전력을 서비스부하에 전달하는 주배전반을 포함한 제2 배전반(230'), 및 필수부하와 상이한 서비스부하를 포함한 제2 부하부(250')를 포함하는 제2 전력 계통(200')을 포함하여 전력 계통을 부하 특성에 따라 필수부하 전력 계통과 서비스부하 전력 계통으로 분리 구성하여서, 단일 전력 계통 대비 저압 배전으로 부하에 전력을 공급하도록 하는데 한정되어 있다.
또한, 이와 같이 복수의 필수부하를 가변제어하는 VFD(Variable Frequency Drive)방식에 있어, 각 필수부하 별로 정류기와 DC 버스와 인버터로 구성되는 VFD를 개별적으로 적용하는 방식으로 인한 소비전력 증가를 해소하면서, 다수의 필수부하들, 특히 카고홀드별로 통합가능한 복수의 카고홀드 팬을 그룹핑하여 통합제어할 수 있는 보다 구체적인 VFD 구동 방식을 구현하여, 통합가능한 필수 선박부하를 공통 DC 그리드로 그룹핑하여 연결하여 필수 선박부하의 VFD 연계형 모터를 통합제어하도록 하여 소비전력을 절감할 수 있는 필요성이 제기된다.
한국등록특허공보 제10-2155420호 (저압 배전이 적용된 선박, 2020.09.14. 공고) 한국공개특허공보 제10-2020-0039963호 (선박의 카고 홀드 팬 구동 시스템, 2020.04.17) 한국공개특허공보 제10-2017-0055694호 (카고홀드의 팬구동 에너지 절감장치, 2017.05.22.)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 통합가능한 카고홀드별 복수의 카고홀드 팬을 공통 DC 그리드로 그룹핑 연결하여 카고홀드 팬의 VFD 연계형 모터를 통합제어하도록 하는, 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 일 실시예는, AC전력을 생성하여 선박부하로 인가하는 주발전부 및 카고홀드별로 설치되어 상기 주발전부의 AC전력을 VFD방식으로 전환하여 전달하는 하나 이상의 멀티드라이브로 구성되어, 상기 멀티드라이브 별로 통합하여 전력을 각각 공급하도록 하는, 공통 DC 멀티드라이브 장치; 상기 멀티드라이브에 공통 DC 그리드로 연결되고, 상기 카고홀드별로 하나 이상 그룹핑되어 설치되어 외기를 상기 카고홀드 내부로 유입하여 순환시키는 복수의 카고홀드 팬; 상기 카고홀드별 내부공간의 온도, 습도 및 압력 중 어느 하나 이상의 환경조건을 각각 감지하는 센서를 구비하여 모니터링하는 모니터링부; 및 상기 모니터링부에 의해 감지된 상기 환경조건이 화물운송에 적합한 상기 카고홀드별 내부공간의 기준조건에 부합하도록 상기 멀티드라이브별로 상기 카고홀드 팬 구동모터를 제어하는 제어부;를 포함하는, 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 모니터링부에 의해 설정 온도 이상이 감지된 경우 상기 카고홀드 팬의 구동모터를 구동시켜 상기 설정 온도에 도달하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 모니터링부에 의해 상기 습도 또는 상기 압력의 환경조건이 상기 기준조건에 부합하도록 상기 카고홀드 팬의 구동모터를 구동시켜 상기 기준조건에 도달하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 카고홀드의 화물 적재 여부를 감지하거나 식별하여 상기 카고홀드 팬을 작동시킬 수 있다.
또한, 상기 모니터링부는 상기 카고홀드에 수용된 리퍼컨테이너의 동작 여부를 식별하여 상기 카고홀드 팬을 작동시킬 수 있다.
또한, 상기 주발전부는, 상기 각 멀티드라이브로의 전기적 연결을 각각 차단하는 회로차단기와 연결될 수 있다.
또한, 상기 멀티드라이브는, AC전력이 병렬로 분기되는 제1 LCL 필터와 제2 LCL 필터, 상기 제1 LCL 필터 및 상기 제2 LCL 필터와 각각 직렬로 연결되는 주 정류기와 여분 정류기, 및 상기 주 정류기와 상기 여분 정류기의 후단에 연결된 상기 공통 DC 그리드로부터 상기 카고홀드 팬에 각각 연결되어 개별적으로 상기 카고홀드 팬 구동모터의 VFD 연계형 모터속도를 각각 제어하는 개별 인버터로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 LCL 필터 및 상기 제2 LCL 필터와 상기 회로차단기 사이, 상기 주 정류기 및 상기 여분 정류기와 상기 공통 DC 그리드 사이, 및 상기 공통 DC 그리드와 상기 카고홀드 팬 사이에는, 퓨즈가 각각 연결될 수 있다.
또한, 상기 공통 DC 멀티드라이브 장치는, 상기 주발전부와 인터락킹된 비상발전부와, 상기 비상발전부와 연결된 회로차단기와, 상기 비상발전부의 AC전력을 VFD방식으로 전환하여 전달하는 멀티드라이브와, 상기 멀티드라이브에 상기 공통 DC 그리드로 연결된 하나 이상으로 그룹핑된 상기 카고홀드 팬을 제어하는 비상제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 저전압 주 스위치 보드를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 앞서 기재된 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템을 구비한, 선박을 제공한다.
본 발명에 의하면, 통합가능한 카고홀드별 복수의 카고홀드 팬을 공통 DC 그리드로 그룹핑 연결하여 카고홀드 팬의 VFD 연계형 모터를 통합제어하도록 하여서, 소비전력을 절감하도록 하고, 회로차단기와 전력변환장치인 정류기 및 인버터 사이의 결선 케이블의 길이 및 수량을 줄여 생산단가를 낮추고, 설치공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 저압 배전이 적용된 선박을 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템의 구체적인 회로도를 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템의 개략적인 구현도를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템은, AC전력을 생성하여 선박부하로 인가하는 주발전부(111) 및 카고홀드(C)별로 설치되어 주발전부(111)의 AC전력을 VFD방식으로 전환하여 전달하는 하나 이상의 멀티드라이브(112)로 구성되어, 멀티드라이브(112) 별로 통합하여 전력을 각각 공급하도록 하는, 공통 DC 멀티드라이브 장치(110), 멀티드라이브(112)에 공통 DC 그리드(115)로 연결되고, 카고홀드(C)별로 하나 이상 그룹핑되어 설치되어 외기를 카고홀드(C) 내부로 유입하여 순환시키는 복수의 카고홀드 팬(120), 카고홀드(C)별 내부공간의 온도, 습도 및/또는 압력의 환경조건을 각각 감지하는 센서(미도시)를 구비하여 모니터링하는 모니터링부(130), 및 모니터링부(130)에 의해 감지된 환경조건이 화물운송에 적합한 카고홀드(C)별 내부공간의 기준조건에 부합하도록 멀티드라이브(112)별로 카고홀드 팬 구동모터(M)를 제어하는 제어부(140)를 포함하여, 카고 홀드(C)별로 그룹핑된 복수의 카고홀드 팬(120)을 구동하여 소비전력의 효율성을 극대화하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 전술한 구성의 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템을 구체적으로 후술하면 다음과 같다.
우선, 공통 DC 멀티드라이브 장치(110)는 AC전력을 생성하여 선박부하로 인가하는 주발전부(111), 카고홀드(C)별로 설치되어 주발전부(111)의 AC전력을 VFD(Variable Frequency Drive;가변주파수구동)방식으로 전환하여 전달하는 하나 이상의 멀티드라이브(112)로 구성되어, 멀티드라이브(112) 별로 통합하여 전력을 각각 공급하도록 한다.
즉, 카고홀드 팬(120)은 카고홀드(C)별로 복수로 설치되고, 카고홀드 팬(120)을 구동하는 카고홀드 팬 구동모터(M)를 카고홀드(C) 당 그룹핑하여 VFD가 적용된 멀티드라이브(112)로 구동하도록 한다.
구체적으로, 주발전부(111)는, 선박 또는 해상 플랜트 내에 설치되어 운항과 운영에 필수적인 AC전력 또는 운항과 직접적으로 연관되지 않은 비필수적인 AC전력을 가스모드 또는 디젤모드로 생성하여, 카고홀드 팬(120) 등의 필수 선박부하 또는 서비스 선박부하로 2상 또는 3상의 440V 또는 220V의 AC전력을 주배전반인 MSBD(Main SwitchBoarD) 또는 비상배전반인 ESBD(Emergency SwitchBoarD)를 각 전력소모처로 공급할 수 있다.
또한, 멀티드라이브(112)는 카고홀드(C)별로 개별적으로 설치되고, 각 멀티드라이브(112)로의 전기적 연결을 각각 차단하는 회로차단기(MCCB;molded case circuit breaker)(113)와 연결될 수 있다.
또한, 멀티드라이브(112)는 전력변환장치로서, 각 멀티드라이브별로 카고홀드 팬(120)으로 전력을 공급하는 주 회로부와 보조역할을 하는 여분 회로부로 분리구성될 수 있는데, 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, AC전력이 병렬로 분기되는 제1 LCL 필터(112a)와 제2 LCL 필터(112b), 제1 LCL 필터(112a) 및 제2 LCL 필터(112b)와 각각 직렬로 연결되는 주 정류기(114a)와 여분 정류기(114b), 및 주 정류기(114a)와 여분 정류기(114b)의 후단에 통합 연결된 공통 DC 그리드(115)로부터 카고홀드 팬(120)에 각각 연결되어 개별적으로 카고홀드 팬 구동모터(M)의 VFD 연계형 모터속도를 각각 제어하는 개별 인버터(116)로 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 LCL 필터(112a)와 제2 LCL 필터(112b)는 AC전력의 전압을 버퍼링하며, 액티브 댐핑하고(active damping), 고조파성분을 제거하여, 접속변환잡음(commutation notch)을 줄이고, 선간잡음전압(differential mode noise)을 줄이고, 주 정류기(114a)와 여분 정류기(114b)는 AC전력을 DC전력으로 변환하고, 공통 DC 그리드(115)는 커패시터 성분을 포함하는 DC 버스로서 변환된 DC전력의 리플(ripple)을 필터링하고, 개별 인버터(116)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 전자 스위치를 포함하여 출력되는 AC전력의 방향(direction)과 주파수(frequency)를 제어하여 기동 전류를 억제하고 카고홀드 팬(120)의 VFD 연계형 모터속도를 가변 제어한다.
한편, 주 정류기(114a)와 여분 정류기(114b)는 440VAC/60Hz 규격의 ADC/DAC를 기점으로 앞과 뒤를 분리하는 AFE(Analog Front End) 타입 또는 DFE(Digital Front End) 타입일 수 있다.
주 정류기(114a)와 여분 정류기(114b) 및 공통 DC 그리드(115)는 통합 연결 구성되는 카고홀드 팬(120)의 부하 용량을 고려하여 통합 정류기로 설계될 수 있고, 개별 인버터(116)는 각 카고홀드 팬(120)의 개별 회전속도를 제어하기 위해 개별적으로 설계될 수 있다.
또한, 제1 LCL 필터(112a) 및 제2 LCL 필터(112b)와 회로차단기(113) 사이, 주 정류기(114a) 및 여분 정류기(114b)와 공통 DC 그리드(115) 사이, 및 공통 DC 그리드(115)와 카고홀드 팬(120) 사이에는, 퓨즈(117)가 각각 연결되어서 과전류를 차단하여 연관된 회로를 보호하도록 할 수도 있다.
한편, 주발전부(111)로부터의 AC전력이 예기치 않게 차단되는 경우에(main power source failure), 카고홀드 팬(120)으로 지속적으로 가변제어된 AC전력을 공급하기 위해 비상전력계통을 구비할 수 있는데, 비상전력계통의 공통 DC 멀티드라이브 장치는, 주발전부(111)와 인터락 스위치(SW)를 통해 인터락킹된 비상발전부(118)와, 비상발전부(118)와 연결된 회로차단기(113)와, 비상발전부(118)의 AC전력을 VFD방식으로 전환하여 전달하는 멀티드라이브(112)와, 멀티드라이브(112)에 공통 DC 그리드로 연결된 하나 이상으로 그룹핑된 카고홀드 팬(120)을 제어하는 비상제어부(119)를 더 포함할 수도 있다.
예컨대, 주발전부(111)로부터의 AC전력이 차단되는 경우에 인터락 스위치(SW)는 개방되고(open), 비상발전부(118)에 연결된 회로차단기(113)는 닫혀(close) 비상발전부(118)로부터 카고홀드 팬(120)으로 가변제어된 AC전력이 공급될 수 있다.
다음, 카고홀드 팬(120)은 멀티드라이브(112)에 공통 DC 그리드(115)로 연결되고, 카고홀드(C) 별로 하나 이상 그룹핑되어 설치되어 외기를 카고홀드(C) 내부로 유입하여 순환시켜서, 카고홀드 내부공간의 온도, 습도 또는 압력을 일정 수준으로 유지하도록 한다.
여기서, 카고홀드 팬(120)은 멀티드라이브(112)의 구동용량 또는 카고홀드(C)의 형상 또는 용량에 따라 10 내지 16대 배치될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.
또한, 카고홀드 팬(120)은 외기가 흡기되는 흡기구 또는 흡기구와 배기구 사이에 복수로 배치되고, 카고홀드(C)의 형태 또는 화물의 통상적인 선적 형태를 고려하여 온도를 효율적으로 낮출 수 있는 개수와 배열로 구성될 수 있다.
다음, 모니터링부(130)는 카고홀드(C)별 내부공간의 온도, 습도 또는 압력의 환경조건을 각각 감지하는 센서(미도시)를 구비하여 카고홀드(C)별로 온도, 습도 및 압력 중 어느 하나 이상의 변화를 모니터링한다.
다음, 제어부(140)는 저전압 주 스위치 보드(LVMSBD;Low Voltage Main SwitchBoarD)를 포함하여, 모니터링부(130)에 의해 감지된 카고홀드(C) 내부공간의 환경조건이 화물운송에 적합한 카고홀드(C)별 내부공간의 기준조건에 부합하도록 멀티드라이브(112)별로 카고홀드 팬 구동모터(M)를 제어하여서, 공통 DC 멀티드라이브(112)를 이용하여 카고홀드 팬(120)의 운영을 소비전력이 최소화되는 방식으로 제어한다.
예컨대, 제어부(140)는, 모니터링부(130)에 의해 설정 온도 이상이 감지된 경우 카고홀드 팬(120)의 구동모터(M)를 구동시켜 외기를 카고홀드(C) 내부공간으로 강제로 유입시켜 설정 온도에 도달하도록 할 수 있다. 여기서, 카고홀드(C)로 유입되는 외기는 흡기구를 통해 내부로 공급되고, 내부공간을 순환한 후 배기구를 통해 외부로 배기되어서, 카고홀드(C)에 선적된 화물 또는 컨테이너 주변 온도를 낮출 수 있다.
또한, 제어부(140)는 카고홀드(C)별 내부공간의 습도 또는 압력의 환경조건이 기준조건을 충족하도록 카고홀드 팬(120)을 구동하여 제습하여서, 해상운송에 따른 수분으로 인한 화물의 손상 또는 카고홀드의 결로현상으로 인한 부식을 방지하고, 카고홀드 관련 전기장치를 보호하고, 곰팡이 또는 박테리아의 번식을 억제할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 모니터링부(130)를 통해 카고홀드(C)의 화물 적재 여부를 감지하거나 식별하여서, 화물이 적재된 카고홀드(C)의 카고홀드 팬(120)을 선택적으로 작동시켜서 소비전력을 최소화할 수도 있다.
또한, 모니터링부(130)는 리퍼컨테이너 모니터링 시스템(reefer container monitoring system)일 수 있으며, 화물뿐만 아니라, 카고홀드(C)에 수용된 리퍼컨테이너(R)의 동작 여부를 식별하여서 카고홀드 팬(120)을 작동시켜서, 리퍼컨테이너 모니터링 시스템과 제어부(140)를 연계하여 리퍼컨테이너(R)의 온도가 기준조건을 충족하도록 할 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 앞서 상술한 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템을 구비한, 선박을 제공할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템에 의해서, 통합가능한 카고홀드별 복수의 카고홀드 팬을 공통 DC 그리드로 그룹핑 연결하여 카고홀드 팬의 VFD 연계형 모터를 통합제어하도록 하여서, 소비전력을 절감하도록 하고, 회로차단기와 전력변환장치인 정류기 및 인버터 사이의 결선 케이블의 길이 및 수량을 줄여 생산단가를 낮추고, 설치공간을 최소화할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 공통 DC 멀티드라이브 장치 111 : 주발전부
112 : 멀티드라이브 112a : 제1 LCL 필터
112b : 제2 LCL 필터 113 : 회로차단기
114a : 주 정류기 114b : 여분 정류기
115 : 공통 DC 그리드 116 : 개별 인버터
117 : 퓨즈 118 : 비상발전부
119 : 비상제어부 120 : 카고홀드 팬
130 : 모니터링부 140 : 제어부
C : 카고홀드 M : 구동모터
R : 리퍼컨테이너 SW : 인터락 스위치

Claims (11)

  1. AC전력을 생성하여 선박부하로 인가하는 주발전부 및 카고홀드별로 설치되어 상기 주발전부의 AC전력을 VFD방식으로 전환하여 전달하는 하나 이상의 멀티드라이브로 구성되어, 상기 멀티드라이브 별로 통합하여 전력을 각각 공급하도록 하는, 공통 DC 멀티드라이브 장치;
    상기 멀티드라이브에 공통 DC 그리드로 연결되고, 상기 카고홀드별로 하나 이상 그룹핑되어 설치되어 외기를 상기 카고홀드 내부로 유입하여 순환시키는 복수의 카고홀드 팬;
    상기 카고홀드별 내부공간의 온도, 습도 및 압력 중 어느 하나 이상의 환경조건을 각각 감지하는 센서를 구비하여 모니터링하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부에 의해 감지된 상기 환경조건이 화물운송에 적합한 상기 카고홀드별 내부공간의 기준조건에 부합하도록 상기 멀티드라이브별로 상기 카고홀드 팬 구동모터를 제어하는 제어부;를 포함하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모니터링부에 의해 설정 온도 이상이 감지된 경우 상기 카고홀드 팬의 구동모터를 구동시켜 상기 설정 온도에 도달하도록 하는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모니터링부에 의해 상기 습도 또는 상기 압력의 환경조건이 상기 기준조건에 부합하도록 상기 카고홀드 팬의 구동모터를 구동시켜 상기 기준조건에 도달하도록 하는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 카고홀드의 화물 적재 여부를 감지하거나 식별하여 상기 카고홀드 팬을 작동시키는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 카고홀드에 수용된 리퍼컨테이너의 동작 여부를 식별하여 상기 카고홀드 팬을 작동시키는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주발전부는,
    상기 각 멀티드라이브로의 전기적 연결을 각각 차단하는 회로차단기와 연결되는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 멀티드라이브는,
    AC전력이 병렬로 분기되는 제1 LCL 필터와 제2 LCL 필터, 상기 제1 LCL 필터 및 상기 제2 LCL 필터와 각각 직렬로 연결되는 주 정류기와 여분 정류기, 및 상기 주 정류기와 상기 여분 정류기의 후단에 연결된 상기 공통 DC 그리드로부터 상기 카고홀드 팬에 각각 연결되어 개별적으로 상기 카고홀드 팬 구동모터의 VFD 연계형 모터속도를 각각 제어하는 개별 인버터로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 LCL 필터 및 상기 제2 LCL 필터와 상기 회로차단기 사이, 상기 주 정류기 및 상기 여분 정류기와 상기 공통 DC 그리드 사이, 및 상기 공통 DC 그리드와 상기 카고홀드 팬 사이에는, 퓨즈가 각각 연결되는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 DC 멀티드라이브 장치는,
    상기 주발전부와 인터락킹된 비상발전부와, 상기 비상발전부와 연결된 회로차단기와, 상기 비상발전부의 AC전력을 VFD방식으로 전환하여 전달하는 멀티드라이브와, 상기 멀티드라이브에 상기 공통 DC 그리드로 연결된 하나 이상으로 그룹핑된 상기 카고홀드 팬을 제어하는 비상제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 저전압 주 스위치 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 공통 DC 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템을 구비한, 선박.
KR1020210066846A 2021-05-25 2021-05-25 공통 dc 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박 KR102419439B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210066846A KR102419439B1 (ko) 2021-05-25 2021-05-25 공통 dc 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210066846A KR102419439B1 (ko) 2021-05-25 2021-05-25 공통 dc 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102419439B1 true KR102419439B1 (ko) 2022-07-11

Family

ID=82396361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210066846A KR102419439B1 (ko) 2021-05-25 2021-05-25 공통 dc 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102419439B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170055694A (ko) 2015-11-12 2017-05-22 대우조선해양 주식회사 카고홀드의 팬구동 에너지 절감장치
KR20190142700A (ko) * 2018-06-18 2019-12-27 현대중공업 주식회사 저압 배전이 적용된 선박
KR20200039963A (ko) 2018-10-08 2020-04-17 대우조선해양 주식회사 선박의 카고 홀드 팬 구동 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170055694A (ko) 2015-11-12 2017-05-22 대우조선해양 주식회사 카고홀드의 팬구동 에너지 절감장치
KR20190142700A (ko) * 2018-06-18 2019-12-27 현대중공업 주식회사 저압 배전이 적용된 선박
KR102155420B1 (ko) 2018-06-18 2020-09-14 한국조선해양 주식회사 저압 배전이 적용된 선박
KR20200039963A (ko) 2018-10-08 2020-04-17 대우조선해양 주식회사 선박의 카고 홀드 팬 구동 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2550142T3 (es) Sistema de propulsión híbrido para un vehículo acuático
EP2636115B1 (en) Methods of operating dual fed systems
US6150731A (en) Integrated high frequency marine power distribution arrangement with transformerless high voltage variable speed drive
US9941772B2 (en) Marine propulsion systems
KR102155423B1 (ko) 저압 배전이 적용된 선박
JP2008283852A (ja) パワーコンバータ
CN103687787A (zh) 用于船的电力系统
US11787522B2 (en) Power supply system for a water-bound device
KR102419439B1 (ko) 공통 dc 멀티드라이브를 이용한 카고홀드 팬 최적 운영 제어 시스템 및 이를 구비한 선박
Giannoutsos et al. Energy management and D/G fuel consumption optimization in the power system of marine vessels through VFD-based process flow control
US9088240B2 (en) Energy storage device for a separately excited electrical machine
US20100237808A1 (en) Efficient generator grid connection scheme powering a local variable frequency motor drive
CN113169551B (zh) 具有发电机系统的用于对不同的直流电压母线馈电的第一和第二绕组系统的用于涉水设施的能量供应系统
US20170353037A1 (en) Flexible Variable Speed Genset System
KR20070090665A (ko) 대형 컨테이너선의 바우 쓰러스터 단독발전기 연결배전시스템
JP6238600B2 (ja) 船内供給電源変換装置
KR20170021006A (ko) 컨테이너 선박의 전원장치
JP5532211B2 (ja) 船舶の電力供給システム
JP2525103Y2 (ja) 軸駆動発電装置
US20230283071A1 (en) Electrical power supply system
CN113196607B (zh) 用于具有多个区域的涉水设施的能量供应系统
KR102442582B1 (ko) 선박 부하의 에너지 절감을 위한 공통 dc 멀티드라이브 시스템 및 동 시스템을 구비한 선박
EP4269787A1 (en) Supplying power to auxiliary wind turbine equipment
KR20140039469A (ko) 전력장치
KR20240045630A (ko) 카고 홀드 팬 저비용 에너지 저감 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant