KR20150062790A - 하이브리드 시스템이 구비된 선박 및 하이브리드 시스템의 운용방법 - Google Patents

하이브리드 시스템이 구비된 선박 및 하이브리드 시스템의 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 시스템을 구비한 선박 에 관한 것으로, 메인 프로펠러가 모터 또는 엔진을 통해 회전되도록 구현하고, 모터로 공급되는 전원을 생성시키기 위해 전기 생성용 프로펠러를 별도로 구비시켜 선박이 전진 이동할 때 발생하는 유속 압력에 의해 전기 생성용 프로펠러를 회전시키고, 이 회전력을 이용하여 전기를 생성하는 발전기를 포함하며, 모터 또는 엔진 중 어느 하나의 구성요소에 의해 메인 프로펠러를 회전시키는 제어부를 포함한다. 따라서, 해수의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러 및 프로펠러에 연결되는 발전기를 선박에 별도로 구비시켜 프로펠러의 회전에 따라 발전기를 통해 발생되는 전기로 배터리를 충전시킨 후 선박 이동시 메인 프로펠러를 작동시킬 수 있도록 한다.

Description

하이브리드 시스템이 구비된 선박 및 하이브리드 시스템의 운용방법{HYBRID SYSTEM WITH SHIP AND OPERATING METHOD OF HYBRID SYSTEM}
본 발명은 하이브리드 시스템이 구비된 선박 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선박 운항 중 메인 프로펠러를 엔진 또는 모터를 통해 회전시켜 선박이 전진 이동이 가능하도록 하는 하이브리드 시스템이 구비된 선박 및 하이브리드 시스템의 운용방법에 관한 것이다.
선박의 운항 시에 배출되는 배기가스에 대한 국제적인 규제가 강화되고 있는 추세이다. 규제 형태는 주요 항만이 있는 연안 지역을 환경 규제 지역으로 지정하고 그 지역에서 운항하는 항만의 배출가스에 대한 기준을 강화하는 것이다. 최근 Boston 연안과 California 연안, 그리고 Baltic Sea, North Sea 지역이 주요 규제 강화 지역으로 선정되었다. 이들 지역은 유럽과 북미의 주요 항만이 있는 지역으로 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물의 배출 규제가 단계적으로 강화되고 있다.
예를 들면 Baltic Sea 또는 North Sea 연안에서는 기존의 선박유인 Heavy Fuel Oil이나 Marine Diesel Oil를 연료로 추진하는 선박은 운항이 금지되어 있다. 　따라서 이 지역을 통과하는 대양 운항 선박의 경우 해당 환경 규제 지역에 만족할 수 있는 LNG 추진 선박을 사용하거나 항로는 변경해야 한다. 그러나 LNG 추진 선박의 경우는 그 저장탱크의 부피가 큰 단점이 있다.
한국공개특허 제10-2012-0133660호는 하이브리드 시스템 및 이를 구비한 선박에 관한 것으로, 연료전지스택과 연료전지스택에 개질가스를 공급하는 연료처리부를 포함하는 연료전지 시스템의 개질 가스를 연료전지 시스템 또는 엔진 시스템 또는 연료전지스택 중 어느 하나 이상에 공급되도록 하는 특징을 가진다.
한국공개특허 제10-2012-0133660호
본 발명의 일 실시예는 해수의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러 및 프로펠러에 연결되는 발전기를 선박에 별도로 구비시켜 프로펠러의 회전에 따라 발전기를 통해 발생되는 전기로 배터리를 충전시킨 후 선박 이동시 메인 프로펠러를 작동시킬 수 있도록 하는 하이브리드 시스템이 구비된 선박 및 하이브리드 시스템의 운용방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 메인 프로펠러를 작동시킬 때 모터 및 엔진 시스템 중 하나의 시스템을 이용할 수 있도록 하여, 배터리의 충전전원이 부족할 경우 엔진시스템에 의해 메인 프로펠러를 작동시키는 하이브리드 시스템이 구비된 선박 및 하이브리드 시스템의 운용방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 전기 생성용 프로펠러에 의해 생성된 전기를 다수개의 배터리를 이용하여 저장하고, 다수개의 배터리 중 전원공급 가능한 배터리를 선택하여 모터로 구동전원을 공급시키는 하이브리드 시스템이 구비된 선박 및 하이브리드 시스템의 운용방법을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 메인 프로펠러, 유속 압력에 의해 회전되는 전기 생성용 프로펠러, 상기 전기 생성용 프로펠러의 회전에 따라 전기를 발생시키는 발전기, 상기 발전기를 통해 발생된 전기로 충전되는 적어도 하나 이상의 배터리로 이루어진 배터리부, 상기 배터리부의 충전상태를 감지하는 충전상태 감지부, 상기 충전상태 감지부를 통해 배터리부의 각 배터리의 충전상태를 인지하고, 만충전된 배터리가 존재하는 경우 모터 구동제어신호를 출력하고, 만충전된 배터리가 존재하지 않는 경우 엔진 구동제어신호를 출력하는 제어부, 상기 모터 구동제어신호에 응하여 모터를 구동시켜 상기 메인 프로펠러를 회전시키는 모터 구동부 및 상기 엔진 구동제어신호에 응하여 엔진을 구동시켜 상기 메인 프로펠러를 회전시키는 엔진 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 충전상태 감지부를 통해 배터리의 충전상태를 인지하는 중 만충전상태를 지나 과충전되고 있는 배터리가 존재하는 경우 과충전 방지신호를 출력하며, 상기 과충전 방지신호에 응하여 상기 발전기로부터 해당 배터리로 공급되는 전원이 차단되도록 하는 과충전 방지부를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리부는 적어도 하나 이상의 배터리로 이루어지며, 상기 제어부는 상기 충전상태 감지부를 통해 각 배터리의 충전상태를 인지하고, 상기 적어도 하나 이상의 배터리와 상기 모터구동부의 연결상태를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 메인 프로펠러가 상기 모터에 의해 회전하게 되는 경우 모터구동표시 제어신호를 출력하며, 상기 모터구동표시 제어신호에 응하여 점등되는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 표시부는 발광다이오드일 수 있다.
실시예들 중에서, (1) 각 배터리의 충전상태를 입력받는 단계, (2) 전력공급이 가능한 배터리가 존재하는지 판단하는 단계, (3) 전력공급이 가능한 배터리가 존재하는 경우 모터구동부를 제어하여 배터리의 충전전원을 구동전원으로 하여 모터를 회전시키고 메인 프로펠러가 회전되도록 하는 단계, (4) 상기 배터리의 충전량을 체크하여 급전 가능한 충전량인지의 여부를 판단하는 단계 및 (5) 급전 가능한 충전량인 경우 모터의 구동전원으로 계속 공급되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, (6) 상기 급전 가능한 충전량이 아닌 경우 전력공급이 가능한 또다른 배터리가 존재하는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전력공급이 배터리가 존재하지 않는 경우 엔진구동부를 제어하여 엔진에 의해 메인 프로펠러가 회전되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 시스템이 구비된 선박은 해수의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러 및 프로펠러에 연결되는 발전기를 선박에 별도로 구비시켜 프로펠러의 회전에 따라 발전기를 통해 발생되는 전기로 배터리를 충전시킨 후 선박 이동시 메인 프로펠러를 작동시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 시스템이 구비된 선박은 메인 프로펠러를 작동시킬 때 모터 및 엔진 시스템 중 하나의 시스템을 이용할 수 있도록 하여, 배터리의 충전전원이 부족할 경우 엔진시스템에 의해 메인 프로펠러를 작동시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 시스템이 구비된 선박은 전기 생성용 프로펠러에 의해 생성된 전기를 다수개의 배터리를 이용하여 저장하고, 다수개의 배터리 중 전원공급 가능한 배터리를 선택하여 모터로 구동전원을 공급시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 구비되는 하이브리드 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 구비된 하이브리드 시스템의 운용방법을 설명하기 위한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 구비되는 하이브리드 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1를 참조하면, 선박에 적용되는 하이브리드 시스템(100)은 메인 프로펠러(145), 전기 생성용 프로펠러(110), 발전기(115), 배터리부(120), 충전상태 감지부(125), 제어부(130), 모터 구동부(135), 모터(140), 엔진구동부(150), 엔진(155), 과충전 방지부(160), 표시부(165)를 포함한다.
전기 생성용 프로펠러(110)는 선박의 선단이나 유속 압력을 많이 받을 수 있는 선박의 위치에 설치되며, 유속 압력에 의해 회전효율이 최대가 되는 형상을 가지며, 유속 압력에 의해 회전된다. 발전기(115)는 전기 생성용 프로펠러(110)에 연결되어 있으며, 전기 생성용 프로펠러(110)의 회전에 따라 전기를 발생시킨다.
배터리부(120)는 적어도 하나 이상의 배터리로 이루어져 있으며, 발전기(115)를 통해 발생된 전기를 공급받아 충전되고, 충전상태 감지부(125)는 배터리부(120)에 포함된 다수의 배터리에 대해서 충전상태를 감지한다.
전기 생성을 위한 장치는 하나의 발전기(115)에 여러 개의 배터리가 연결되도록 구현하거나, 발전기 하나에 하나의 배터리가 연결되도록 구현하는 등 다양하게 구현시킬 수 있다.
제어부(130)는 충전상태 감지부(125)를 통해 배터리부(120)의 각 배터리 충전상태를 인지하고, 만충전된 배터리가 존재하는 경우 모터 구동제어신호를 출력하고, 만충전된 배터리가 존재하지 않는 경우 엔진 구동제어신호를 출력하며, 충전상태 감지부를 통해 배터리의 충전상태를 인지하는 중 만충전상태를 지나 과충전되고 있는 배터리가 존재하는 경우 과충전 방지신호를 출력한다.
모터 구동부(135)는 제어부(130)의 모터 구동제어신호에 응하여 모터(140)를 구동시켜 메인 프로펠러(145)를 회전시키고, 엔진 구동부(150)는 제어부(130)의 엔진 구동제어신호에 응하여 엔진(155)을 구동시켜 메인 프로펠러(145)를 회전시킨다.
과충전 감지부(160)는 제어부(130)의 과충전 방지신호에 응하여 발전기(115)로부터 해당 배터리로 공급되는 전원이 차단되도록 한다. 제어부(130)는 충전상태 감지부(125)를 통해 각 배터리의 충전상태를 인지하고, 적어도 하나 이상의 배터리와 모터구동부(135)의 연결상태를 제어할 수 있다.
제어부(130)는 메인 프로펠러(145)가 모터(140)에 의해 회전하게 되는 경우 모터구동표시 제어신호를 출력하고, 표시부(160)는 점등되는 경우 시각적 인식이 뚜렷한 발광다이오드 등을 포함하며, 제어부(130)의 모터구동표시 제어신호에 응하여 점등된다.
상기와 같이 구성된 선박에 구비된 하이브리드 시스템의 운용방법에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 구비된 하이브리드 시스템의 운용방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면 제어부(130)는 충전상태 감지부9125)를 통해 배터리부(120)에 포함된 각 배터리의 충전상태를 입력(S210)받는다. 제어부(130)는 배터리부(120)에 포함된 배터리 중 전력공급이 가능한 배터리가 존재하는지 판단(S220)한다.
S220 단계의 판단 결과 전력공급이 가능한 배터리가 존재하는 경우 제어부(130)는 모터구동부(135)를 제어하여 배터리의 충전전원을 모터(140)의 구동전원으로 공급함으로써 모터(140)는 회전되고, 모터(140)의 회전에 따라 메인 프로펠러(145)가 회전한다(S230).
제어부(130)는 충전상태 감지부(125)를 통해 현재 모터(140)로 구동전원을 공급하는 배터리의 충전량을 체크하고 배터리의 충전량이 급전 가능한 충전량인지의 여부를 판단(S240)한다.
S240 단계의 판단 결과 급전 가능한 충전량인 경우 제어부(130)는 모터의 구동전원으로 계속 공급되도록 하고, 급전 가능한 충전량이 아닌 경우 제어부(130)는 충전상태 감지부(125)를 통해 배터리부(120)의 각 배터치 충전상태를 체크하여, 전력공급이 가능한 또다른 배터리가 존재하는지 판단(S250)한다.
S250 단계의 판단 결과 전력공급이 가능한 배터리가 존재하는 경우 모터 구동부(135)로 연결되는 배터리 전원 공급라인을 변경하여, 모터 구동부(135)로 모터 구동전원이 지속적으로 공급되도록 한다. 이렇게 모터(140)에 의해 메인 프로펠러(145)가 회전하는 경우 제어부(130)는 표시부(165)로 모터 구동 표시제어신호를 출력하여 표시부(165)가 작동되도록 한다. 예를 들면 표시부(165)를 녹색 발광다이오드로 구비하고 모터(140)를 이용하여 메인 프로펠러를 회전시키는 경우 녹색광이 표출되도록 점등시키고, 엔진(155)을 이용하여 메인 프로펠러를 회전시키는 경우 녹색 발광다이오드를 멸등시켜 선박에 있는 사람들이 시각적으로 메인 프로펠러(145)가 어떤 작동장치에 의해 회전하고 있는지의 여부를 알 수 있도록 한다. 이 실시 예는 발광다이오드를 다른 색상으로 구비하던지, 패널을 이용하여 문자나 기호 등으로 표시하던지 다양하게 구현할 수 있다.
S250 단계의 판단 결과 전력공급이 배터리가 존재하지 않는 경우 제어부(130)는 엔진구동부(150)를 제어하여 엔진(155)에 의해 메인 프로펠러가 회전되도록 한다(S260).
메인 프로펠러(145)를 작동시키기 위한 프로세스(S210~S260)는 선박이 더 이상 전진 이동을 하지 않을 때까지 무한 루프 형태로 실행된다. 또한 메인 프로펠러(145)를 작동시키는 모드는 현재 자동모드로 구현되는 것으로 기술되었으나, 메인 프로펠러(145) 작동모드는 수동으로 이루어질 수 있다. 예를 들면 메인 프로펠러(145)를 수동모드 또는 자동모드 중 하나의 모드를 선택할 수 있는 키버튼(하드웨어) 또는 모드선택메뉴항목(소프트웨어)을 제공하고, 사용자가 수동모드 또는 자동모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 메인 프로펠러(145)를 작동시킬 수 있다.
수동모드가 선택되는 경우 사용자는 메인 프로펠러(145)가 모터(140) 또는 엔진(155) 중 어느 하나를 선택할 수 있고, 모터(140)가 선택된 경우 배터리부(120)의 배터리들이 메인 프로펠러(145) 구동전원을 공급할 수 있는 동안은 모터(140)에 의해 메인 프로펠러(145)가 작동된다.
또한 제어부(130)는 배터리부(120)의 각 배터리가 과충전 되지 않도록 배터리의 충전상태에 따라 과충전 방지부(160)를 제어하여 발전기(115)와 배터리부(120) 사이의 전원공급라인을 끊어 발전기(115)에서 배터리부(120)의 각 배터리로 공급되는 전원을 차단시키도록 구현할 수 있다. 배터리가 과충전될 경우 배터리의 수명이 급격히 감소할 수 있기 때문에 이를 미연에 방지하는 차원에서 구현시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 하이브리드 시스템
110 : 전기 생성용 프로펠러
115 : 발전기
120 : 배터리부
125 : 충전상태 감지부
130 : 제어부
135 : 모터 구동부
140 : 모터
145 : 메인 프로펠러
150 : 엔진구동부
155 : 엔진
160 : 과충전 방지부
165 : 표시부

Claims (8)

  1. 메인 프로펠러;
    유속 압력에 의해 회전되는 전기 생성용 프로펠러;
    상기 전기 생성용 프로펠러의 회전에 따라 전기를 발생시키는 발전기;
    상기 발전기를 통해 발생된 전기로 충전되는 적어도 하나 이상의 배터리로 이루어진 배터리부;
    상기 배터리부의 충전상태를 감지하는 충전상태 감지부;
    상기 충전상태 감지부를 통해 배터리부의 각 배터리의 충전상태를 인지하고, 만충전된 배터리가 존재하는 경우 모터 구동제어신호를 출력하고, 만충전된 배터리가 존재하지 않는 경우 엔진 구동제어신호를 출력하는 제어부;
    상기 모터 구동제어신호에 응하여 모터를 구동시켜 상기 메인 프로펠러를 회전시키는 모터 구동부; 및
    상기 엔진 구동제어신호에 응하여 엔진을 구동시켜 상기 메인 프로펠러를 회전시키는 엔진 구동부;
    를 포함하는 하이브리드 시스템을 구비한 선박.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 충전상태 감지부를 통해 배터리의 충전상태를 인지하는 중 만충전상태를 지나 과충전되고 있는 배터리가 존재하는 경우 과충전 방지신호를 출력하며,
    상기 과충전 방지신호에 응하여 상기 발전기로부터 해당 배터리로 공급되는 전원이 차단되도록 하는 과충전 방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 구비한 선박.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리부는
    적어도 하나 이상의 배터리로 이루어지며,
    상기 제어부는
    상기 충전상태 감지부를 통해 각 배터리의 충전상태를 인지하고, 상기 적어도 하나 이상의 배터리와 상기 모터구동부의 연결상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 구비한 선박.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 메인 프로펠러가 상기 모터에 의해 회전하게 되는 경우 모터구동표시 제어신호를 출력하며,
    상기 모터구동표시 제어신호에 응하여 점등되는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 구비한 선박.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 표시부는
    발광다이오드인 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 구비한 선박.
  6. (1) 각 배터리의 충전상태를 입력받는 단계;
    (2) 전력공급이 가능한 배터리가 존재하는지 판단하는 단계;
    (3) 전력공급이 가능한 배터리가 존재하는 경우 모터구동부를 제어하여 배터리의 충전전원을 구동전원으로 하여 모터를 회전시키고 메인 프로펠러가 회전되도록 하는 단계;
    (4) 상기 배터리의 충전량을 체크하여 급전 가능한 충전량인지의 여부를 판단하는 단계; 및
    (5) 급전 가능한 충전량인 경우 모터의 구동전원으로 계속 공급되도록 하는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 시스템의 운용방법.
  7. 제6항에 있어서,
    (6) 상기 급전 가능한 충전량이 아닌 경우 전력공급이 가능한 또다른 배터리가 존재하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 운용방법.
  8. 제7항에 있어서,
    전력공급이 배터리가 존재하지 않는 경우 엔진구동부를 제어하여 엔진에 의해 메인 프로펠러가 회전되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 운용방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05236698A (ja) * 1991-02-15 1993-09-10 Hitomi Shimada 水面航行発電装置
JP2001270495A (ja) * 2000-03-28 2001-10-02 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 船舶の推進装置および駆動制御方法
JP2002078225A (ja) * 2000-08-30 2002-03-15 Sanshin Ind Co Ltd バッテリの充電制御装置、および船外機
KR20120047650A (ko) * 2010-11-04 2012-05-14 목포대학교산학협력단 풍력을 이용한 전기 엔진 선박의 모터제어시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05236698A (ja) * 1991-02-15 1993-09-10 Hitomi Shimada 水面航行発電装置
JP2001270495A (ja) * 2000-03-28 2001-10-02 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 船舶の推進装置および駆動制御方法
JP2002078225A (ja) * 2000-08-30 2002-03-15 Sanshin Ind Co Ltd バッテリの充電制御装置、および船外機
KR20120047650A (ko) * 2010-11-04 2012-05-14 목포대학교산학협력단 풍력을 이용한 전기 엔진 선박의 모터제어시스템

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