KR20160069114A - Marine propulsion network and method for controling marine propulsion network - Google Patents

Marine propulsion network and method for controling marine propulsion network Download PDF

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KR20160069114A KR1020140174601A KR20140174601A KR20160069114A KR 20160069114 A KR20160069114 A KR 20160069114A KR 1020140174601 A KR1020140174601 A KR 1020140174601A KR 20140174601 A KR20140174601 A KR 20140174601A KR 20160069114 A KR20160069114 A KR 20160069114A
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Abstract

Provided are a marine propulsion network having a string converter capable of controlling large battery fault current and performing parallel control in low load and a method for controlling a marine propulsion network using the same. The marine propulsion network having a string converter comprises: a plurality of battery strings connected with a plurality of batteries in series and parallel, controlling to block current at a fault current generation point, and connected with a vessel control system and a main panel board to forcibly block a current at an accident generation point when a supply of the fault current is less than the set supply level.

Description

대용량 축전지 사고전류제어 및 저부하 시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크 및 이를 사용한 함정용 추진 네트워크 제어 방법{MARINE PROPULSION NETWORK AND METHOD FOR CONTROLING MARINE PROPULSION NETWORK}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a ship propulsion network having a string converter capable of controlling a fault current of a large-capacity battery, and capable of parallel control at a low load, and a propulsion network control method using such a ship propulsion network.

본 발명은 함정용 추진 네트워크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크 및 이를 사용한 함정용 추진 네트워크 제어 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a propulsion propulsion network, and more particularly, to a propulsion propulsion network having a string converter capable of mass current battery accident current control and low load parallel control, and a propulsion propulsion network control method using the same.

일반적으로, 연축전지가 아닌 신규전지(예시 : 리튬전지, 나트륨황(NaS)전지 등)를 탑재한 잠수함의 경우 연축전지에 비해 충방전효율이 뛰어나고 방전특성이 우수하여 함정 성능의 대폭적 향상이 예견된다.In general, a submarine equipped with a new battery (for example, a lithium battery, a sodium sulfur (NaS) battery, etc.) other than a lead storage battery has a better charging / discharging efficiency and a better discharging characteristic than a lead storage battery, do.

상기 언급한 신규전지중 리튬전지의 경우 보통 연축전지에 비해 내부저항이 약 1/10로 매우작은 특성을 가진다. 이로 인해 사고전류가 약 10배 커짐(약 6MWh용량의 경우 약 400kA)으로 인해 시장에서 가용한 직류차단기(계통전압 DC900V, 85kA)용량을 크게 상회한다.Among the above-mentioned new batteries, the lithium battery has a characteristic that the internal resistance is extremely small, about 1/10 of that of the lead-acid battery. This greatly exceeds the capacity of the DC breaker (grid voltage DC900V, 85kA) available in the market due to a 10 times larger fault current (about 400kA for about 6MWh capacity).

이 분야의 선진 독일 업체의 경우 그림1-1과 같은 단락전류제한기나 고온초전도(HTS)한류기를 사용하여 사고전류를 제한하려 하고 있다. 고온초전도(HTS)한류기의 경우 기술적 성숙도가 부족하여 아직 상용화 수준에 도달하지 못하였으며, 단락전류제한기의 경우 전 운전영역에서 반도체 스위치 소자에서 발생하는 손실의 지능적 제어를 통한 고효율제어가 불가능하다는 단점이 있다.Advanced German companies in this field are attempting to limit the fault current using a short-circuit current limiter or a high-temperature superconducting (HTS) short-circuited as shown in Figure 1-1. In the case of a short-circuit current limiter, it is impossible to perform high-efficiency control by intelligent control of losses occurring in a semiconductor switching device in the entire operation region. There are disadvantages.

또한, 과도한 사고전류로 인해, 단락시 추진네트워크의 보호가 어렵고, 도 1에 도시되는 단락전류제한기를 사용할 경우 일반적 함정부하시(약 4kts, 약 100kW) 과도한 반도체 스위치 소자의 손실이 발생하며 이를 회피하기가 구조적으로 어려운 문제점이 있다. In addition, it is difficult to protect the propulsion network in the event of a short circuit due to an excessive fault current, and when the short-circuit current limiter shown in Fig. 1 is used, excessive loss of the semiconductor switch element occurs at the time of a general load (about 4 kts, about 100 kW) There is a problem that the following is structurally difficult.

직렬연결 배터리 스트링을 위한 2단 전하 균일 방법 및 장치(특허출원 제10-2008-0037252호)A two-stage charge uniform method and apparatus for a series-connected battery string (Patent Application No. 10-2008-0037252)

본 발명의 목적은, 리튬전지와 같은 대용량 신규 배터리를 탑재하는 경우에 발생가능한 과도한 단락전류를 능동적으로 제어하여 계통의 안전성을 확보할 수 있는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크 및 이를 사용한 함정용 추진 네트워크 제어 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a large-capacity battery which can secure the safety of the system by actively controlling an excessive short-circuit current that may occur when a large-capacity new battery such as a lithium battery is mounted, And a propulsion network control method using the propulsion propulsion network using the propulsion propulsion network.

본 발명의 다른 목적은, 지능적 제어를 통해 부하상황과 유사한 용량을 갖도록 수개의 스트링 컨버터만 활성화시켜 개별 컨버터의 부하율 최적화를 통해 전체효율을 최적화할 수 있는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크 및 이를 사용한 함정용 추진 네트워크 제어 방법을 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a large-capacity battery fault current control and parallel load control at low load that can optimize the overall efficiency by optimizing the load ratio of the individual converters by activating only a few string converters with a capacity similar to the load situation through intelligent control And to provide a propulsion network control method using the propulsion propulsion network using the propulsion network.

바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 다수의 배터리들이 직병렬로 연결되며, 사고 전류 발생시 반도체 스위치 소자의 작동 시간을 제어하는 다수의 배터리 스트링; 및 상기 다수의 배터리 스트링을 병렬 운전하고, 사고 전류 발생시 사고 전류 발생 지점의 전류를 차단하도록 제어하고, 상기 사고 전류의 공급이 설정된 공급 수준 이하를 이루는 경우, 주 배전반 및 함정 제어체계와 연계하여 상기 사고 발생 지점의 전류를 강제 차단하는 다수의 스트링 컨버터;를 포함하는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크를 제공한다.In a preferred aspect of the present invention, the present invention provides a battery pack comprising: a plurality of battery strings connected in series and in parallel to each other to control an operation time of a semiconductor switch element when an accident current is generated; And controlling the plurality of battery strings in parallel to shut off a current at a fault current generating point when an accident current is generated, And a plurality of string converters for forcibly interrupting the current at the point of occurrence of an accident, and a string converter capable of parallel fault control under low load.

상기 다수의 배터리 스트링 각각은, 다수의 배터리들이 직병렬로 연결되는 배터리 모듈과, 상기 배터리 모듈에 연결되며, 사고 전류 발생시 전류를 차단하되, 전류 변화율을 제어하여 상기 반도체 스위치 소자의 스위칭 작동 시간을 연장시키는 인덕터를 갖는 전류 제한기를 구비하는 것이 바람직하다.Each of the plurality of battery strings includes a battery module having a plurality of batteries connected in series and in parallel, and a switch module connected to the battery module for interrupting a current when a fault current is generated, It is preferable to have a current limiter having an inductor that extends.

상기 다수의 스트링 컨버터 각각은, 사고 전류 발생시, 상기 반도체 스위치 소자의 작동을 제어하여 상기 사고 전류를 설정된 수준으로 제한하여 계통에서 차단하고, 해단 전류 제한기를 트립시키는 것이 바람직하다.Preferably, each of the plurality of string converters limits the fault current to a predetermined level by controlling operation of the semiconductor switch element when the fault current is generated, thereby shutting off the fault current and tripping the break current limiter.

상기 다수의 배터리 스트링은 설정된 구획 별로 외부의 에너지 발생원과 다이오드를 통해 선택적으로 연결되어, 사고 전류가 제한되어 최대차단전류가 감소되는 것이 바람직하다.Preferably, the plurality of battery strings are selectively connected to an external energy source and a diode through a set partition, so that a fault current is limited and a maximum cut-off current is reduced.

상기 다수의 스트링 컨버터는, 기설정된 함정의 속도 및 부하를 이루는 경우, 상기 배터링 스트링 별 잔여 용량에 따라, 하나 이상으로 선택적 활성화되는 것이 바람직하다.
The plurality of string converters are preferably selectively activated in accordance with the remaining capacity of each of the battery strings when the speed and load of the predetermined traps are set.

다른 양태에 있어서, 본 발명은 다수의 배터리들이 직병렬로 연결되는 다수의 배터리 스트링을 사용하여, 사고 전류 발생시 반도체 스위치 소자의 작동 시간을 제어하는 제 1단계; 및 다수의 스트링 컨버터를 사용하여, 상기 다수의 배터리 스트링을 병렬 운전하고, 사고 전류 발생시 사고 전류 발생 지점의 전류를 차단하도록 제어하고, 상기 사고 전류의 공급이 설정된 공급 수준 이하를 이루는 경우, 주 배전반 및 함정 제어체계와 연계하여 상기 사고 발생 지점의 전류를 강제 차단하는 제 2단계를 포함하는 함정용 추진 네트워크 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a semiconductor switch device, comprising: a first step of controlling an operation time of a semiconductor switch device when a fault current is generated by using a plurality of battery strings in which a plurality of batteries are connected in series and in parallel; And a plurality of string converters are used to control the plurality of battery strings to operate in parallel and to interrupt the current at the fault current generation point when an accident current is generated and if the supply of the fault current is below the set supply level, And a second step of forcibly interrupting the current at the accident occurrence point in association with the trap control system.

상기 다수의 배터리 스트링 각각을, 다수의 배터리들이 직병렬로 연결되는 배터리 모듈과, 상기 배터리 모듈에 연결되며, 사고 전류 발생시 전류를 차단하되, 전류 변화율을 제어하여 상기 반도체 스위치 소자의 스위칭 작동 시간을 연장시키는 인덕터를 갖는 전류 제한기로 구성하는 것이 바람직하다.A battery module connected to the plurality of battery strings, the plurality of batteries being connected in series and in parallel; and a control unit connected to the battery module, for interrupting current when an accident current is generated, And a current limiter having an inductor for extending the current limiter.

상기 다수의 스트링 컨버터 각각은, 사고 전류 발생시, 상기 반도체 스위치 소자의 작동을 제어하여 상기 사고 전류를 설정된 수준으로 제한하여 계통에서 차단하고, 해단 전류 제한기를 트립시키는 것이 바람직하다.Preferably, each of the plurality of string converters limits the fault current to a predetermined level by controlling operation of the semiconductor switch element when the fault current is generated, thereby shutting off the fault current and tripping the break current limiter.

상기 다수의 배터리 스트링은 설정된 구획 별로 외부의 에너지 발생원과 다이오드를 통해 선택적으로 연결되고, 사고 전류가 제한하여 최대차단전류를 감소시키는 것이 바람직하다.Preferably, the plurality of battery strings are selectively connected to an external energy source and a diode through a set partition, and the fault current is limited to reduce the maximum breaking current.

또한, 기설정된 함정의 속도 및 부하를 이루는 경우, 상기 배터링 스트링 별 잔여 용량에 따라, 상기 다수의 스트링 컨버터 중, 하나 이상으로 선택적 활성화시키는 것이 바람직하다.
In addition, when the speed and the load of the predetermined traps are set, it is preferable to selectively activate the at least one of the plurality of string converters according to the remaining capacity of the battery string.

본 발명은, 리튬전지와 같은 대용량 신규 배터리를 탑재하는 경우에 발생가능한 과도한 단락전류를 능동적으로 제어하여 계통의 안전성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has the effect of securing the safety of the system by actively controlling an excessive short-circuit current that may occur when a large-capacity new battery such as a lithium battery is mounted.

또한, 본 발명은, 지능적 제어를 통해 부하상황과 유사한 용량을 갖도록 수개의 스트링 컨버터만 활성화시켜 개별 컨버터의 부하율 최적화를 통해 전체효율을 최적화할 수 있는 효과를 갖는다.
In addition, the present invention has the effect of optimizing the overall efficiency by optimizing the load ratio of the individual converters by activating only a few string converters so as to have a capacity similar to the load situation through intelligent control.

도 1은 종래의 전류 제한기를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 전류 제한기를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크의 다른 예를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a conventional current limiter.
2 is a diagram showing a current limiter according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a ship propulsion network having a string converter capable of controlling fault current of a large capacity battery according to the present invention and parallel control at low load; FIG.
4 is a diagram showing another example of a propulsion propulsion network having a string converter capable of controlling fault current of a large capacity battery of the present invention and parallel control at low load.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크 및 함정용 추진 네트워크 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, a trap propulsion network and a propulsion propulsion network control method having a string converter capable of controlling fault current in a large-capacity storage battery and performing parallel control at a low load according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따르는 전류 제한기를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크를 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a current limiter according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a ship propulsion network having a string converter capable of controlling fault current of a large capacity battery of the present invention and parallel control at low load.

도 3을 참조 하면, 본 발명의 함정용 추진 네트워크는 다수의 배터리 스트링(100)과, 다수의 스트링 컨버터(200)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the ship propulsion network of the present invention comprises a plurality of battery strings 100 and a plurality of string converters 200.

그리고, 상기 함정용 추진 네트워크는 일정 이하의 적은 용량의 리튬전지인 배터리 모듈(110)을 직병렬 제어하여 계통전압 및 용량을 구성하며 최종 주배전반 부스에 연결할 때, 여러 개의 스트링으로 구성하는 추진 네트워크에 해당된다.The propulsion propulsion network constitutes a grid voltage and a capacity by controlling the serial and parallel control of the battery module 110, which is a lithium battery having a small capacity less than a certain level. When connecting to the final main switchboard booth, .

상기 다수의 배터리 스트링(100)은 다수의 배터리 모듈(110)이 직병렬로 연결되며, 사고 전류 발생시 반도체 스위치 소자의 작동 시간을 제어한다.The plurality of battery strings 100 are connected in series and parallel to each other, and the operation time of the semiconductor switch device is controlled when a fault current is generated.

본 발명에서, 반도체 스위치 소자는 IGBT, IGCT, MOSFET, SCR 등이 채택될 수 있다.In the present invention, IGBT, IGCT, MOSFET, SCR and the like can be adopted as the semiconductor switch element.

상기 다수의 스트링 컨버터(200) 각각은, 사고 전류 발생시, 상기 반도체 스위치 소자의 작동을 제어한다.Each of the plurality of string converters 200 controls the operation of the semiconductor switch element when an accident current is generated.

상기 사고 전류를 설정된 수준으로 제한하여 계통에서 차단하고, 해단 전류 제한기를 트립시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the fault current is limited to a predetermined level so as to be disconnected from the system, and the break current limiter is tripped.

상세하게는, 도 2에 도시되는 전류 제한기(120)를 사용하여 단락전류를 제한할 수 있다.In detail, the current limiter 120 shown in Fig. 2 can be used to limit the short-circuit current.

정상 운전시 대부분의 전류는 상대적으로 큰 R값으로 인해 반도체 스위치+L쪽 분로로 흐르게 된다.During normal operation, most of the current flows to the semiconductor switch + L side shunt due to the relatively large R value.

사고 발생시 반도체 스위치 소자의 작동시간을 확보하기 위해, L을 설치해 전류의 변화율을 제어할 수 있다.In order to secure the operating time of the semiconductor switch element in the event of an accident, L can be provided to control the rate of change of current.

이때, 상기 반도체 스위치 소자와 직렬 연결되는 L은 필요시 추진배전네트워크 기타 장치와 선택도를 갖게 하는 용도로도 사용 가능할 수 있다.(제 1단계)At this time, the L connected in series with the semiconductor switch element can be used as a purpose of having selectivity with other devices such as a propulsion distribution network. (Step 1)

그리고, 다수의 스트링 컨버터(200)는 다수의 배터리 스트링(100)을 병렬 운전하고, 사고 전류 발생시 사고 전류 발생 지점의 전류를 차단하도록 제어하고, 상기 사고 전류의 공급이 설정된 공급 수준 이하를 이루는 경우, 주 배전반 및 함정 제어체계와 연계하여 상기 사고 발생 지점의 전류를 강제 차단할 수 있다.(제 2단계)The plurality of string converters 200 control the plurality of battery strings 100 to operate in parallel and to interrupt the current at the fault current generation point when the fault current is generated and when the supply of the fault current is below the set supply level , The main switchboard and the traps control system to forcibly block the current at the point of occurrence of the accident (Step 2)

즉, 도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 배터리 스트링(100)에 이웃하는 배터리 스트링(100)의 장치와 병렬운전 가능한 지능적 컨버터인 스트링 컨버터(200)를 설치한다.3 and 4, a string converter 200, which is an intelligent converter that can operate in parallel with the device of the battery string 100 adjacent to the battery string 100, is installed.

따라서, 추진 네트워크에 사고가 발생되는 경우, 스트링 컨버터들(200) 각각은 반도체 소자의 작동을 제어하여 사고전류를 계통에서 차단할 수 있는 수준으로 제한시켜 해당 전류 제한기(120)를 트립 시킬 수 있다.Therefore, when an accident occurs in the propulsion network, each of the string converters 200 can control the operation of the semiconductor device to limit the fault current to a level that can be blocked in the system, thereby tripping the corresponding current limiter 120 .

또한, 충분한 사고전류를 공급할 수 없는 경우, 주 배전반 및 함 제어체계와 연계하여 강제로 사고 발생 지점을 차단할 수 있다.
Also, in case of failure to supply enough fault current, it is possible to cut off the point of accident by forcibly in conjunction with the main switchboard and control system.

한편, 도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 다수의 배터리 스트링(100)은 설정된 구획 별로 외부의 에너지 발생원과 다이오드(D)를 통해 선택적으로 연결되어, 사고 전류가 제한되어 최대차단전류가 감소될 수 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of battery strings 100 according to the present invention are selectively connected to an external energy source via a diode D, .

즉, 에너지 발생원을 별도 다이오드(D)로 구분하여 해당 구획의 사고전류를 제한해 보호장치에 요구되는 최대차단전류를 낮출수 있다.That is, the energy source may be divided into separate diodes (D) to limit the fault current of the corresponding compartment, thereby lowering the maximum breaking current required for the protection device.

만일, 사고시 전력변환장치 특성으로 인해 주배전반 기중차단기를 트립시키기 위해 필요한 최소한의 전류 공급이 불가능할 경우, 함 자동화 체계와 연동하여 별도 신호를 보내 차단기에 개방명령을 줄 수도 있다.If it is not possible to supply the minimum current required to trip the breaker in the main switchboard due to the characteristics of the power converter in case of an accident, a separate signal may be sent in conjunction with the automation system to give an open command to the breaker.

그리고, 지능적 제어 측면에서, 본 발명에 따르는 스트링 컨버터(200)는 기설정된 함정의 속도 및 부하를 이루는 경우, 상기 배터링 스트링(100) 별 잔여 용량에 따라, 하나 이상으로 선택적 활성화될 수 있다.And, in terms of intelligent control, the string converter 200 according to the present invention can be selectively activated more than one, depending on the remaining capacity of the batting string 100 when the speed and the load of the predetermined trap are made.

즉, 함정 최대속도 및 최대부하의 경우 모든 스트링 컨버터(200)가 전력변환을 실시하나, 함정 운전속도(약 4kts)의 경우 축전지별 잔여용량을 고려하여 지능적으로 수개의 스트링 컨버터(200)만 활성화 시킬 수 있다.That is, in case of the maximum speed and maximum load of the ship, all the string converters 200 perform the power conversion. However, in case of the trap operation speed (about 4 kts), only the several string converters 200 are activated .

상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 리튬전지와 같은 대용량 신규 배터리를 탑재하는 경우에 발생가능한 과도한 단락전류를 능동적으로 제어하여 계통의 안전성을 확보할 수 있다.Through the above-described structure and operation, the embodiment according to the present invention can secure the safety of the system by actively controlling an excessive short-circuit current that may occur when a large capacity new battery such as a lithium battery is mounted.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는, 지능적 제어를 통해 부하상황과 유사한 용량을 갖도록 수개의 스트링 컨버터만 활성화시켜 개별 컨버터의 부하율 최적화를 통해 전체효율을 최적화할 수 있다.Further, the embodiment according to the present invention can optimize the overall efficiency by optimizing the load ratio of the individual converters by activating only a few string converters so as to have a capacity similar to the load situation through intelligent control.

이상, 본 발명의 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크 및 이를 사용한 함정용 추진 네트워크 제어 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.While the present invention has been described in connection with the specific embodiments thereof with respect to the ship propulsion network having the string converter capable of controlling the fault current of the accumulator battery of the present invention and the parallel control at the time of low load and the ship propulsion network control method using the same, It is evident that various modifications are possible within the limits.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100 : 배터리 스트링
110 : 배터리 모듈
120 : 전류 제한기
200 : 스트링 컨버터100: Battery string
110: Battery module
120: Current limiter
200: String converter

Claims (10)

다수의 배터리들이 직병렬로 연결되며, 사고 전류 발생시 반도체 스위치 소자의 작동 시간을 제어하는 다수의 배터리 스트링; 및
상기 다수의 배터리 스트링을 병렬 운전하고, 사고 전류 발생시 사고 전류 발생 지점의 전류를 차단하도록 제어하고, 상기 사고 전류의 공급이 설정된 공급 수준 이하를 이루는 경우, 주 배전반 및 함정 제어체계와 연계하여 상기 사고 발생 지점의 전류를 강제 차단하는 다수의 스트링 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크.
A plurality of battery strings connected in series and in parallel to each other and controlling an operation time of the semiconductor switch element when an accident current is generated; And
And controlling the plurality of battery strings in parallel to cut off the current at the fault current generating point when the fault current occurs and if the supply of the fault current is below the set supply level, And a plurality of string converters for forcibly interrupting the current at the point of occurrence of the fault currents. The propulsion propulsion network having a string converter capable of mass current battery fault current control and parallel control at low load.
제 1항에 있어서,
상기 다수의 배터리 스트링 각각은,
다수의 배터리들이 직병렬로 연결되는 배터리 모듈,
상기 배터리 모듈에 연결되며, 사고 전류 발생시 전류를 차단하되, 전류 변화율을 제어하여 상기 반도체 스위치 소자의 스위칭 작동 시간을 연장시키는 인덕터를 갖는 전류 제한기를 구비하는 것을 특징으로 하는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링 컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of battery strings includes:
A battery module in which a plurality of batteries are connected in series and in parallel,
And a current limiter connected to the battery module and having an inductor that cuts off current when a fault current is generated and extends a switching operation time of the semiconductor switch device by controlling a rate of current change. Ship propulsion network with string converter capable of parallel control at load.
제 2항에 있어서,
상기 다수의 스트링 컨버터 각각은,
사고 전류 발생시, 상기 반도체 스위치 소자의 작동을 제어하여 상기 사고 전류를 설정된 수준으로 제한하여 계통에서 차단하고, 해단 전류 제한기를 트립시키는 것을 특징으로 하는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크.
3. The method of claim 2,
Wherein each of the plurality of string converters includes:
Wherein when the fault current is generated, the operation of the semiconductor switch element is controlled to limit the fault current to a predetermined level to shut off the fault current limiter, and to trip the fault current limiter. Ship propulsion network with string converter.
제 3항에 있어서,
상기 다수의 배터리 스트링은 설정된 구획 별로 외부의 에너지 발생원과 다이오드를 통해 선택적으로 연결되어, 사고 전류가 제한되어 최대차단전류가 감소되는 것을 특징으로 하는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크.
The method of claim 3,
Wherein the plurality of battery strings are selectively connected to an external energy source and a diode through a set partition to limit a fault current so that a maximum cut-off current is reduced, and a large-capacity battery fault current control and a low- Ship propulsion network with string converter.
제 3항에 있어서,
상기 다수의 스트링 컨버터는,
기설정된 함정의 속도 및 부하를 이루는 경우, 상기 배터링 스트링 별 잔여 용량에 따라, 하나 이상으로 선택적 활성화되는 것을 특징으로 하는 대용량 축전지 사고전류제어 및 저 부하시 병렬제어가 가능한 스트링컨버터를 갖는 함정용 추진 네트워크.
The method of claim 3,
The plurality of string converters include:
Wherein the at least one battery is selectively activated in accordance with the remaining capacity of the battery string when the speed and load of the predetermined trap are formed. network.
다수의 배터리들이 직병렬로 연결되는 다수의 배터리 스트링을 사용하여, 사고 전류 발생시 반도체 스위치 소자의 작동 시간을 제어하는 제 1단계; 및
다수의 스트링 컨버터를 사용하여, 상기 다수의 배터리 스트링을 병렬 운전하고, 사고 전류 발생시 사고 전류 발생 지점의 전류를 차단하도록 제어하고, 상기 사고 전류의 공급이 설정된 공급 수준 이하를 이루는 경우, 주 배전반 및 함정 제어체계와 연계하여 상기 사고 발생 지점의 전류를 강제 차단하는 제 2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 함정용 추진 네트워크 제어 방법.
A first step of controlling an operation time of a semiconductor switch element when a fault current is generated by using a plurality of battery strings in which a plurality of batteries are connected in series and in parallel; And
And controlling the plurality of battery strings in parallel by using a plurality of string converters to cut off the current at the fault current generating point when the fault current occurs and if the supply of the fault current is below the set supply level, And a second step of forcibly shutting off the current at the accident occurrence point in association with the trap control system.
제 6항에 있어서,
상기 다수의 배터리 스트링 각각을,
다수의 배터리들이 직병렬로 연결되는 배터리 모듈과,
상기 배터리 모듈에 연결되며, 사고 전류 발생시 전류를 차단하되, 전류 변화율을 제어하여 상기 반도체 스위치 소자의 스위칭 작동 시간을 연장시키는 인덕터를 갖는 전류 제한기로 구성하는 것을 특징으로 하는 함정용 추진 네트워크 제어 방법.
The method according to claim 6,
Each of the plurality of battery strings,
A battery module in which a plurality of batteries are connected in series and in parallel,
And a current limiter connected to the battery module and having an inductor that cuts off current when a fault current is generated and extends a switching operation time of the semiconductor switch device by controlling a current change rate.
제 7항에 있어서,
상기 다수의 스트링 컨버터 각각은,
사고 전류 발생시, 상기 반도체 스위치 소자의 작동을 제어하여 상기 사고 전류를 설정된 수준으로 제한하여 계통에서 차단하고, 해단 전류 제한기를 트립시키는 것을 특징으로 하는 함정용 추진 네트워크 제어 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein each of the plurality of string converters includes:
And controlling the operation of the semiconductor switch element when the fault current is generated to limit the fault current to a predetermined level to shut off the system and to trip the fault current limiter.
제 8항에 있어서,
상기 다수의 배터리 스트링은 설정된 구획 별로 외부의 에너지 발생원과 다이오드를 통해 선택적으로 연결되고, 사고 전류가 제한하여 최대차단전류를 감소시키는 것을 특징으로 하는 함정용 추진 네트워크 제어 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of battery strings are selectively connected through an external energy source and a diode to each of the predetermined compartments, and the fault current is limited to reduce the maximum cut-off current.
제 8항에 있어서,
기설정된 함정의 속도 및 부하를 이루는 경우, 상기 배터링 스트링 별 잔여 용량에 따라, 상기 다수의 스트링 컨버터 중, 하나 이상으로 선택적 활성화시키는 것을 특징으로 하는 함정용 추진 네트워크 제어 방법.9. The method of claim 8,
And selectively activating at least one of the plurality of string converters in accordance with the remaining capacity of each of the plurality of stringing strings when the speed and load of the predetermined trapping string are satisfied.
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