KR20170073793A - Hybrid Propulsion System for Ship - Google Patents

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KR20170073793A
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한주석
주호진
강상립
김선호
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 선박의 제1운항속도에 대응되는 제1추진동력을 발생시키는 제1엔진, 상기 제1엔진과 이격되게 설치되고 상기 제1운항속도보다 느린 제2운항속도에 대응되는 제2추진동력을 발생시키는 제2엔진, 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진 중 적어도 하나로부터 추진동력을 제공받아 추진력을 발생시키는 추진부, 및 선박의 운항속도에 따라 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진 중 적어도 하나를 상기 추진부에 연결시키는 제어부를 포함하는 선박용 하이브리드 추진시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission system for a ship, comprising a first engine for generating a first propulsion power corresponding to a first operational speed of a ship, a second propulsion power generator for generating a second propulsion power corresponding to a second operational speed, A propulsion unit that receives propulsion power from at least one of the first engine and the second engine to generate propulsion force; and a propulsion unit that generates at least one of the first engine and the second engine, And a controller for connecting one of the plurality of propulsion units to the propulsion unit.

Description

선박용 하이브리드 추진시스템{Hybrid Propulsion System for Ship}[0001] Hybrid Propulsion System for Ship [0002]

본 발명은 선박을 추진시키기 위한 선박용 하이브리드 추진시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a marine hybrid propulsion system for propelling a marine vessel.

일반적으로 선박은 동력수단을 이용하여 액체에서 이동할 수 있는 수단으로, 승객, 화물 등을 목적지까지 운송하기 위한 운송선, 어패류를 포획하기 위한 어선, 군사 목적으로 만들어진 군함 등 다양한 분야에서 이용된다. In general, ships are used in various fields such as transportation means for transporting passengers and cargo to destinations, fishing vessels for catching fish and shellfish, and military vessels for military purposes.

한편, 선박은 추진력을 발생시키기 위한 엔진을 포함한다. 예컨대, 대형선박은 주로 과급기가 장착된 대형 2-스트로크(stroke) 디젤엔진을 추진동력으로 사용한다. 과급기를 장착한 디젤엔진의 특성상 60 % 엔진부하 운전영역에서 연료소비율(Specific Fuel Oil Consumption)이 최적화되어 있다. 연료소비율은 단위 일당 연료 소모량. 즉, 일정한 힘을 내는데 드는 연료량을 의미한다. 연료소비율은 작을수록 일정한 힘을 내는데 드는 연료량이 적어지므로, 연료소비율이 작을수록 연비가 좋다.On the other hand, the ship includes an engine for generating thrust. For example, large ships use large two-stroke diesel engines equipped with superchargers as propulsion power. Due to the nature of the diesel engine equipped with the turbocharger, the specific fuel oil consumption is optimized in the 60% engine load operating range. Fuel consumption is fuel consumption per unit of day. That is, it means the amount of fuel required to produce a certain force. The smaller the fuel consumption rate, the smaller the amount of fuel required to produce a constant power. Thus, the smaller the fuel consumption rate, the better the fuel economy.

여기서, 종래 기술에 따른 선박용 추진시스템은 다음과 같은 문제가 있다.Here, the marine propulsion system according to the prior art has the following problems.

첫째, 종래 기술에 따른 선박용 추진시스템은 최대 출력의 60 % 이상에서 연료소비율이 최적화되어 있으므로, 60 % 이하인 저속에서는 추진동력에 비해 소비하는 연료의 양이 많다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 선박용 추진시스템은 저속에서 연료소비율이 높아 연비가 낮은 문제가 있다.First, the marine propulsion system according to the prior art optimizes the fuel consumption rate at 60% or more of the maximum output, so that the amount of fuel consumed is higher than the propulsion power at low speeds of 60% or less. Accordingly, the marine propulsion system according to the related art has a problem that the fuel consumption rate is low at low speed and low in fuel efficiency.

둘째, 종래 기술에 따른 선박용 추진시스템은 최대 출력의 60 % 이상에서 연료소비율이 최적화된 엔진으로 고속 및 저속을 운항해야 하므로, 최적화된 연료소비율에 대응되는 운전을 수행하기 어려운 문제가 있다.Second, since the marine propulsion system according to the prior art has to operate at a high speed and a low speed with an engine whose fuel consumption rate is optimized at 60% or more of the maximum output, it is difficult to perform the operation corresponding to the optimized fuel consumption rate.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 저속에서도 연료소비율이 낮은 선박용 하이브리드 추진시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a marine hybrid propulsion system which is low in fuel consumption even at low speeds.

본 발명은 고속 및 저속 모두에서 최적화된 운전을 수행할 수 있는 선박용 하이브리드 추진시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a marine hybrid propulsion system capable of performing optimized operation in both high speed and low speed.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.

본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템은 선박의 제1운항속도에 대응되는 제1추진동력을 발생시키는 제1엔진; 상기 제1엔진과 이격되게 설치되고 상기 제1운항속도보다 느린 제2운항속도에 대응되는 제2추진동력을 발생시키는 제2엔진; 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진 중 적어도 하나로부터 추진동력을 제공받아 추진력을 발생시키는 추진부; 및 선박의 운항속도에 따라 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진 중 적어도 하나를 상기 추진부에 연결시키는 제어부를 포함할 수 있다.A marine hybrid propulsion system according to the present invention includes: a first engine for generating a first propulsion power corresponding to a first operating speed of a ship; A second engine that is installed apart from the first engine and generates a second propelling power corresponding to a second operating speed that is slower than the first operating speed; A propulsion unit that receives propulsion power from at least one of the first engine and the second engine and generates propulsion force; And a control unit for connecting at least one of the first engine and the second engine to the propulsion unit according to the speed of the ship.

본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에 있어서, 상기 제어부는 선박의 운항속도가 기설정된 기준운항속도 미만이면 상기 제2추진동력으로 선박이 운항되도록 상기 제2엔진을 상기 추진부에 연결시킬 수 있다.In the marine hybrid propulsion system according to the present invention, the control unit may connect the second engine to the propulsion unit so that the ship is operated by the second propulsion power when the ship's operation speed is less than a predetermined reference operation speed.

본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에 있어서, 상기 제어부는 선박의 운항속도가 기설정된 기준운항속도 이상이면 상기 제1추진동력 이상으로 선박이 운항되도록 상기 제1엔진을 상기 추진부에 연결시키거나 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진을 상기 추진부에 연결시킬 수 있다.In the hybrid propulsion system for marine vessels according to the present invention, the control unit may connect the first engine to the propulsion unit so that the ship is operated by the first propulsion power or more if the navigation speed of the ship is equal to or higher than a predetermined reference operation speed, The first engine and the second engine may be connected to the propelling unit.

본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에 있어서, 상기 제1엔진은 디젤엔진, 가스엔진, 및 혼소엔진 중 하나일 수 있다.In the marine hybrid propulsion system according to the present invention, the first engine may be one of a diesel engine, a gas engine, and a duplex engine.

본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에 있어서, 상기 제2엔진은 전기로 제2추진동력을 발생시키는 전기모터일 수 있다.In the marine hybrid propulsion system according to the present invention, the second engine may be an electric motor that generates electric propulsion power.

본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템은 상기 제2엔진에 전기를 공급하기 위해 전기를 저장하는 전력저장부, 및 상기 전력저장부에 연결되게 설치되고 전기를 생산하는 전력생산부를 포함할 수 있다. 상기 전력생산부는 연료전지, 태양전지, 풍력에너지 중 적어도 하나를 이용하여 전기를 생산할 수 있다.The marine hybrid propulsion system according to the present invention may include a power storage unit that stores electricity to supply electricity to the second engine, and a power generation unit that is connected to the power storage unit and generates electricity. The power generation unit may generate electricity using at least one of a fuel cell, a solar cell, and wind energy.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be achieved.

본 발명은 저속에서도 선박을 추진시키는데 필요한 연비가 높도록 구현됨으로써, 선박 운항에 소모되는 연료를 절감하여 선박을 운항하는데 드는 운영비용을 절감할 수 있다.The present invention realizes a high fuel consumption required to propel a ship even under low speed, thereby saving fuel consumed in ship operation and reducing operating costs for operating the ship.

본 발명은 고속 및 저속 모두에서 최적화된 운전을 수행할 수 있도록 구현됨으로서, 선박의 추진 효율을 극대화시킬 수 있다.The present invention is implemented to perform optimized operation in both high speed and low speed, thereby maximizing the propulsion efficiency of the ship.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에서 제1엔진 및 제2엔진을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 3은 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에서 전력저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 4는 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에서 전력생산부를 설명하기 위한 개략적인 블록도1 is a schematic block diagram of a marine hybrid propulsion system according to the present invention;
2 is a schematic block diagram for explaining a first engine and a second engine in a marine hybrid propulsion system according to the present invention;
3 is a schematic block diagram for explaining a power storage unit in a marine hybrid propulsion system according to the present invention.
4 is a schematic block diagram for explaining a power generation unit in a marine hybrid propulsion system according to the present invention.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

이하에서는 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a marine hybrid propulsion system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템의 개략적인 블록도, 도 2는 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에서 제1엔진 및 제2엔진을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에서 전력저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 4는 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템에서 전력생산부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 1 is a schematic block diagram of a marine hybrid propulsion system according to the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram for explaining a first engine and a second engine in a marine hybrid propulsion system according to the present invention, FIG. FIG. 4 is a schematic block diagram for explaining a power generation unit in a marine hybrid propulsion system according to the present invention. FIG. 4 is a schematic block diagram for explaining a power storage unit in a marine hybrid propulsion system according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 선박의 운항속도에 따라 추진동력이 다른 엔진을 사용함으로써, 선박의 추진 효율을 향상시키기 위한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 연료소비율(Specific Fuel Oil Consumption)이 최저가 되는 구간에서 추진동력이 작은 엔진을 사용함으로써, 선박의 추진 효율을 극대화시킬 수 있다.1 and 2, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention is intended to improve the propulsion efficiency of a ship by using an engine having different propulsion power according to the speed of the ship. In particular, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention can maximize the propulsion efficiency of a ship by using an engine having a small propulsion power in a period where Specific Fuel Oil Consumption is the lowest.

이를 위해, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 선박의 제1운항속도에 대응되는 제1추진동력을 발생시키는 제1엔진(2), 상기 제1운항속도보다 느린 제2운항속도에 대응되는 제2추진동력을 발생시키는 제2엔진(3), 상기 제1엔진(2) 및 상기 제2엔진(3) 중 적어도 하나로부터 추진동력을 제공받아 추진력을 발생시키는 추진부(4), 및 선박의 운항속도에 따라 상기 제1엔진(2) 및 상기 제2엔진(3) 중 적어도 하나를 상기 추진부(4)에 연결시키는 제어부(5)를 포함한다.To this end, the marine hybrid propulsion system (1) according to the present invention comprises a first engine (2) for generating a first propulsion power corresponding to a first operating speed of the ship, a second engine A propulsion unit (4) for generating propulsion power by receiving propulsion power from at least one of the first engine (2) and the second engine (3), a second propulsion unit And a control unit 5 for connecting at least one of the first engine 2 and the second engine 3 to the propelling unit 4 according to the speed of the ship.

상기 제2엔진(3)이 발생시키는 제2추진동력은 상기 제1엔진(2)이 발생시키는 제1추진동력에 비해 추진동력의 크기가 작다. 이에 따라, 선박이 고속으로 운항할 경우에는 추진동력의 크기가 큰 제1추진동력이 사용되고, 선박이 저속으로 운항할 경우에는 추진동력의 크기가 작은 제2추진동력이 사용될 수 있다. 따라서, 상기 제1엔진(2)은 선박이 고속으로 운항할 경우에 사용될 수 있으며, 상기 제2엔진(3)은 선박이 저속으로 운항할 경우에 사용될 수 있다. 상기 제2엔진(3)은 선박이 고속으로 운항할 경우에 사용될 수도 있다. 예컨대, 상기 선박이 저속으로 운항할 경우는 선박이 배기가스 배출제한구역(Emission Control Area)을 운항할 경우일 수 있다.The second propulsion power generated by the second engine 3 is smaller than the first propulsion power generated by the first engine 2. Accordingly, when the ship is operating at a high speed, the first propelling power having a large propelling power is used, and when the ship is operating at a low speed, a second propelling power having a small propelling power can be used. Therefore, the first engine 2 can be used when the ship is operating at a high speed, and the second engine 3 can be used when the ship is operating at a low speed. The second engine 3 may be used when the ship is operating at a high speed. For example, when the ship is operating at a low speed, the ship may be operating in an emission control area.

이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.Accordingly, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 선박의 운항속도가 저속일 경우에 추진동력의 크기가 작은 엔진을 사용하도록 구현됨으로써, 연비를 높일 수 있으므로 선박을 운항하는데 드는 운영비용을 절감할 수 있다.First, the marine hybrid propulsion system (1) according to the present invention is implemented to use an engine having a small propulsion power when the ship is operating at a low speed, thereby increasing the fuel consumption, thereby reducing operating costs can do.

둘째, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 선박의 운항속도에 따라 추진동력의 크기가 다른 엔진을 각각 사용하거나 병합하여 사용하도록 구현됨으로써, 선박의 추진 효율을 극대화시킬 수 있다.Second, the marine hybrid propulsion system (1) according to the present invention is configured to use or combine engines of different propulsive power sizes according to the speed of the ship, thereby maximizing the propulsion efficiency of the ship.

이하에서는 상기 제1엔진(2), 상기 제2엔진(3), 상기 추진부(4), 및 상기 제어부(5)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the first engine 2, the second engine 3, the propelling unit 4, and the control unit 5 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 제1엔진(2)은 선박의 제1운항속도에 대응되는 제1추진동력을 발생시킨다. 상기 제1엔진(2)은 선박에 설치되어 상기 추진부(4)에 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 추진부(4)는 프로펠러와 같은 추진장치일 수 있다. 상기 제1엔진(2)은 가스, 오일 등과 같은 연료를 압축, 폭발시켜 발생되는 힘을 상기 추진부(4)에 제공함으로써 상기 선박을 추진시킬 수 있다. 여기서, 상기 연료를 압축, 폭발시킴에 따라 발생되는 힘이 상기 제1추진동력이 될 수 있다. 상기 제1추진동력은 상기 제1엔진(2)이 발생시키는 최대 추진동력일 수 있다. 상기 제1엔진(2)이 제1추진동력을 발생시킴에 따라 상기 추진부(4)가 회전됨으로써, 선박은 제1운항속도로 추진할 수 있다. 예컨대, 상기 제1운항속도는 속도무제한구역에서 선박이 추진하는 속도일 수 있다. 즉, 상기 제1운항속도는 고속일 수 있다.1 and 2, the first engine 2 generates a first propelling power corresponding to a first operating speed of the ship. The first engine 2 may be installed on the ship and connected to the propelling unit 4. For example, the propelling unit 4 may be a propelling device such as a propeller. The first engine 2 can propel the ship by providing the propulsion unit 4 with a force generated by compressing and exploding a fuel such as gas, oil, and the like. Here, the force generated by compression and explosion of the fuel may be the first propelling power. The first propulsive power may be the maximum propulsive power generated by the first engine (2). The propulsion unit 4 is rotated as the first engine 2 generates the first propulsion power so that the ship can propel the ship at the first flight speed. For example, the first operating speed may be the speed propelled by the ship in the speed unrestricted area. That is, the first operating speed may be high.

상기 제1엔진(2)은 디젤엔진(Diesel Engine)(21), 가스엔진(Gas Engine)(22), 및 혼소엔진(Dual Feul Engine)(23) 중 어느 하나일 수 있다. 상기 제1엔진(2)이 선박에 복수개 설치될 경우, 상기 제1엔진(2)은 상기 디젤엔진(Diesel Engine)(21), 상기 가스엔진(Gas Engine)(22), 및 상기 혼소엔진(Dual Feul Engine)(23) 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 제1엔진(2)은 전기모터도 포함할 수 있다. 상기 디젤엔진(21)은 경유 또는 중유를 연료로 사용할 수 있다. 상기 가스엔진(22)은 액화석유가스(LPG), 석탄가스, 목탄가스, 천연가스 등의 가스를 연료로 사용할 수 있다. 상기 혼소엔진(23)은 경유와 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용할 수 있다.The first engine 2 may be any one of a diesel engine 21, a gas engine 22 and a dual fuel engine 23. When a plurality of the first engines 2 are installed on a ship, the first engine 2 is connected to the diesel engine 21, the gas engine 22, Dual Feul Engine) 23, as shown in FIG. The first engine 2 may also include an electric motor. The diesel engine 21 may use diesel or heavy oil as fuel. The gas engine 22 can use gas such as liquefied petroleum gas (LPG), coal gas, charcoal gas, and natural gas as fuel. The collision engine 23 may use light oil and liquefied natural gas (LNG) as fuel.

도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 제2엔진(3)은 상기 제1엔진(2)과 이격되게 상기 선박에 설치되고, 상기 제1운항속도보다 느린 제2운항속도에 대응되는 제2추진동력을 발생시킨다. 상기 제2추진동력은 상기 제2엔진(3)이 발생시키는 최대 추진동력일 수 있다. 상기 제2엔진(3)은 상기 제1엔진(2)에 비해 추진동력이 작게 구현될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2엔진(3)은 상기 제1엔진(2)이 발생시키는 제1추진동력보다 작은 제2추진동력을 발생시킬 수 있다. 상기 제2엔진(3)이 제2추진동력을 발생시킴에 따라 상기 추진부(4)가 회전됨으로써, 선박은 제2운항속도로 운항할 수 있다. 상기 제2운항속도는 배기가스 배출제한구역에서 선박이 추진하는 속도일 수 있다. 예컨대, 상기 제2운항속도는 저속일 수 있다. 따라서, 선박은 상기 제1엔진(2)이 발생시킨 제1추진동력으로 추진되는 경우에 비해 상기 제2엔진(3)이 발생시킨 제2추진동력으로 추진되는 경우에 운항속도가 더 느릴 수 있다. 상기 제2엔진(3)이 선박에 복수개 설치될 경우, 상기 제2엔진(3)은 선박의 운항속도에 따라 한 개 이상이 추진하는데 사용될 수 있다.1 and 2, the second engine 3 is installed on the ship so as to be spaced apart from the first engine 2, and is provided with a second propulsion corresponding to a second operating speed which is slower than the first operating speed Thereby generating power. The second propelling power may be the maximum propelling power generated by the second engine 3. [ The second engine (3) may have a smaller propulsion power than the first engine (2). Accordingly, the second engine 3 can generate a second propelling power that is smaller than the first propelling power generated by the first engine 2. As the second engine 3 generates the second propelling power, the propulsion unit 4 is rotated so that the ship can be operated at the second operating speed. The second operating speed may be the speed propelled by the ship in the exhaust emission restriction area. For example, the second operating speed may be low. Accordingly, the speed of the ship may be slower when the ship is propelled by the second propelling power generated by the second engine 3 as compared with the case where the ship is propelled by the first propelling power generated by the first engine 2 . When a plurality of the second engines 3 are installed on the ship, the second engine 3 can be used to propel one or more engines according to the speed of the ship.

상기 제2엔진(3)은 전기를 이용하여 제2추진동력을 발생시키는 전기모터(31)일 수 있다. 상기 전기모터(31)는 큰 추진동력이 필요하지 않을 경우에 사용될 수 있다. 상기 전기모터(31)는 질소산화물(NOx)과 같은 오염물질을 배출하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 상기 배기가스 배출제한구역에서 상기 제2엔진(3)을 사용하여 선박을 저속으로 추진시킴으로써 선박을 추진하는데 소모되는 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 질소산화물과 같은 오염물질을 배출시키지 않으므로 친환경적으로 선박을 추진시킬 수 있다.The second engine (3) may be an electric motor (31) that generates electric power by using electricity. The electric motor 31 can be used when a large propulsion power is not needed. The electric motor 31 does not discharge contaminants such as nitrogen oxides (NOx). Accordingly, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention can reduce the fuel consumed in propelling the ship by propelling the ship at low speed using the second engine 3 in the exhaust emission restriction area It does not discharge pollutants such as nitrogen oxides, so it can propel the ship environmentally friendly.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 추진부(4)는 상기 제1엔진(2) 및 상기 제2엔진(3) 중 적어도 하나로부터 추진동력을 제공받아 선박을 추진시키기 위한 추진력을 발생시킨다. 상기 추진부(4)는 상기 제어부(5)에 의해 상기 제1엔진(2) 및 상기 제2엔진(3) 중 적어도 하나의 엔진에 결합될 수 있다. 상기 추진부(4)는 상기 제1엔진(2)에 연결되면, 상기 제1엔진(2)으로부터 제1추진동력을 제공받음으로써 선박을 제1운항속도로 추진시킬 수 있다. 이 경우는 상기 선박이 속도무제한구역을 고속으로 운항하는 경우일 수 있다. 상기 추진부(4)는 상기 제2엔진(3)에 연결되면, 상기 제2엔진(3)으로부터 제2추진동력을 제공받음으로써 선박을 제2운항속도로 추진시킬 수 있다. 이 경우는 상기 선박이 배기가스 배출제한구역. 즉, 속도제한구역을 저속으로 운항하는 경우일 수 있다. 상기 추진부(4)는 프로펠러와 같은 추진장치로써, 선박에 복수개 설치될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the propulsion unit 4 receives propulsion power from at least one of the first engine 2 and the second engine 3, and generates propulsion force for propelling the propulsion vessel. The propulsion unit 4 may be coupled to the engine of at least one of the first engine 2 and the second engine 3 by the control unit 5. When the propulsion unit 4 is connected to the first engine 2, the propulsion unit 4 can receive the first propulsion power from the first engine 2 to propel the ship at the first flight speed. This case may be the case where the ship is operating at high speed at an unlimited speed zone. When the propulsion unit 4 is connected to the second engine 3, the propulsion unit 4 can receive the second propulsion power from the second engine 3, thereby propelling the ship at the second flight speed. In this case, the ship is in the exhaust emission restriction area. That is, the speed limiting zone may be operated at a low speed. The propulsion unit 4 may be a propelling device such as a propeller, and a plurality of propulsion units may be installed on the ship.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 제어부(5)는 선박의 운항속도에 따라 상기 제1엔진(2) 및 상기 제2엔진(3) 중 적어도 하나를 상기 추진부(4)에 연결시킨다.2 and 3, the control unit 5 connects at least one of the first engine 2 and the second engine 3 to the propelling unit 4 according to the speed of the ship.

예컨대, 상기 제어부(5)는 선박의 운항속도가 기설정된 기준운항속도 미만이면 상기 제2추진동력으로 선박이 운항되도록 상기 제2엔진(3)을 상기 추진부(4)에 연결시킬 수 있다. 이 경우, 상기 선박은 저속으로 운항할 수 있다. 이러한 경우는 선박의 속도가 제한되는 배기가스 배출제한구역과 같은 속도제한구역일 수 있다. 상기 기준운항속도는 선박의 운항속도가 제한되는 속도제한구역에서 운항하는 선박의 속도, 또는 속도의 제한이 없는 속도무제한구역에서 운항하는 선박의 속도를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 작업자는 배기가스 배출제한구역에서는 속도무제한구역에 비해 선박의 속도를 느리게 설정할 수 있다.For example, the control unit 5 may connect the second engine 3 to the propelling unit 4 so that the ship is operated with the second propelling power if the speed of the ship is less than a predetermined reference speed. In this case, the ship can be operated at a low speed. This may be a speed-limiting zone, such as a restricted-emission zone where the speed of the ship is limited. The reference operating speed means the speed of the ship operating in the speed limit zone in which the operating speed of the ship is restricted or the speed of the ship operating in the speed unlimited zone without any restriction on the speed, and can be set in advance by the operator. For example, the operator can set the speed of the ship to be slower than the unlimited speed zone in the exhaust emission restriction area.

예컨대, 상기 제어부(5)는 선박의 운항속도가 기설정된 기준운항속도 이상이면 상기 제1추진동력으로 선박이 운항되도록 상기 제1엔진(2)을 상기 추진부(4)에 연결시킬 수 있다. 이 경우, 상기 선박은 상기 추진부(4)가 상기 제2엔진(3)에 연결되었을 경우에 비해 더 높은 속도 운항할 수 있다. 예컨대, 상기 선박은 고속인 제1운항속도로 운항할 수 있다. 상기 제어부(5)는 선박의 운항속도가 기설정된 기준운항속도 이상이면 상기 제1추진동력 이상으로 선박이 운항되도록 상기 제1엔진(2) 및 상기 제2엔진(3)을 상기 추진부(4)에 연결시킬 수 있다. 이 경우, 상기 선박은 상기 추진부(4)가 상기 제1엔진(2)에만 연결되었을 경우에 비해 더 높은 속도로 운항할 수 있다. 예컨대, 상기 선박은 제1운항속도를 초과하여 운항할 수 있다.For example, the control unit 5 may connect the first engine 2 to the propelling unit 4 so that the ship is operated with the first propelling power if the speed of the ship is higher than a predetermined reference speed. In this case, the ship can operate at a higher speed than when the propulsion unit 4 is connected to the second engine 3. For example, the ship can be operated at a first operating speed that is high. The control unit 5 controls the first engine 2 and the second engine 3 to operate the propulsion unit 4 and the second propulsion unit 4 so that the ship is operated more than the first propulsion power, ). In this case, the ship can be operated at a higher speed than when the propulsion unit 4 is connected to the first engine 2 alone. For example, the ship may be operated at a speed exceeding the first operating speed.

이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.Accordingly, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 배기가스 배출제한구역과 같은 저속 구간에서 상기 제2엔진(3)을 사용하여 선박을 추진시킴으로써, 선박을 추진하는데 필요한 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 오염물질 배출을 최소화하여 환경보호에 기여할 수 있다.First, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention can reduce the fuel required to propel the ship by propelling the ship using the second engine 3 in a low-speed section such as an exhaust emission restriction zone In addition, it can contribute to environmental protection by minimizing pollutant emissions.

둘째, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 속도무제한구역과 같은 고속 구간에서 상기 제1엔진(2) 또는 상기 제1엔진(2)에 상기 제2엔진(3)을 병합 사용하여 선박을 추진시킴으로써, 선박의 운항 시간을 단축시켜 신속하게 승객 또는 화물을 이동시킬 수 있다.Secondly, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention is a marine hybrid propulsion system according to the present invention in which the first engine 2 or the first engine 2 is used in combination with the second engine 3 at a high speed section such as an unlimited speed zone, Thereby shortening the operating time of the ship and promptly moving the passenger or cargo.

도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 전력저장부(6) 및 전력생산부(7)를 포함할 수 있다.3 and 4, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention may include a power storage unit 6 and a power generation unit 7. [

상기 전력저장부(6)는 상기 제2엔진(3)에 전기를 공급하기 위해 전기를 저장할 수 있다. 상기 전력저장부(6)는 일측이 상기 제2엔진(3)에 연결되고, 타측이 상기 전력생산부(7)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 전력저장부(6)는 상기 전력생산부(7)로부터 전기를 공급받아 전기를 저장할 수 있다. 상기 전력저장부(6)는 배터리, 에너지저장시스템(Energy Storage System) 등과 같은 전력저장장치일 수 있다. 상기 전력저장부(6)는 상기 선박에 복수개 설치됨으로써, 대용량의 전기를 저장할 수 있다.The power storage unit 6 may store electricity to supply electricity to the second engine 3. One side of the power storage unit 6 may be connected to the second engine 3 and the other side thereof may be connected to the power generation unit 7. Accordingly, the power storage unit 6 may receive electricity from the power generation unit 7 and store electricity. The power storage unit 6 may be a power storage device such as a battery, an energy storage system, or the like. The plurality of electric power storage units 6 are installed on the ship, so that a large amount of electricity can be stored.

상기 전력생산부(7)는 상기 전력저장부(6)에 연결되게 설치되고, 전기를 생산할 수 있다. 예컨대, 상기 전력생산부(7)는 연료전지, 태양전지, 풍력에너지 등과 같은 신재생에너지를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 연료전지는 수소, 메탄 및 메탄올 등의 연료를 산화시켜서 생기는 화학에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 생산할 수 있다. 상기 태양전지는 태양광을 전기에너지로 변환시켜 전기를 생산할 수 있다. 상기 풍력에너지는 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생하는 유도전기를 생산할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 전력생산부(7)는 바이오에너지, 해양에너지 등을 이용하여 전기를 생산할 수도 있다. 상기 전력생산부(7)는 케이블과 같은 연결장치를 통해 생산한 전기를 상기 전력저장부(6)에 제공할 수 있다.The power generation unit 7 is connected to the power storage unit 6 and can generate electricity. For example, the power generation unit 7 can generate electricity using renewable energy such as fuel cells, solar cells, and wind energy. The fuel cell can produce electricity by converting chemical energy generated by oxidizing fuel such as hydrogen, methane and methanol into electrical energy. The solar cell can convert solar light into electric energy to produce electricity. The wind energy can produce the induction electricity generated by converting the wind force into rotational force. Although not shown, the power generation unit 7 may generate electricity using bio-energy, marine energy, and the like. The power generating unit 7 may provide electricity to the power storage unit 6 through a connection unit such as a cable.

이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 저속 구간에서 전기로 추진동력을 발생시키는 제2엔진(3)을 사용하여 선박을 추진시킴으로써, 친환경적으로 선박을 추진시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경 오염 방지에 기여할 수도 있다.Accordingly, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention can propel the ship environmentally friendly by propelling the ship using the second engine 3 that generates electric propulsion power in the low speed section, It may contribute to pollution prevention.

도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 상기 제1엔진(2)에 전기를 생산하는 발전장치(미도시)를 연결시킴으로써, 상기 전력저장부(6)가 상기 발전장치로부터 전기를 공급받아 저장하도록 할 수 있다.Although not shown, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention may be configured such that the power storage unit 6 is connected to the first engine 2 by a generator (not shown) Electricity can be supplied and stored.

도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 상기 제2엔진(3)을 복수개 포함함으로써, 선박의 운항속도에 따라 복수개의 제2엔진(3) 중 일부 또는 전부를 사용하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 출력대가 상이한 복수개의 제1엔진(2) 및 제2엔진(3)을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 하이브리드 추진시스템(1)은 선박의 요구 동력에 맞게 상이한 출력대의 엔진의 운전수를 조절하여 고속 및 저속에서 최적화된 운전을 수행하도록 구현됨으로써, 선박의 추진 효율을 극대화시킬 수 있다.Although not shown, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention includes a plurality of the second engines 3 so as to use some or all of the plurality of second engines 3 according to the speed of the ship . In addition, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention may include a plurality of first engines 2 and a plurality of second engines 3 having different output bands. Accordingly, the marine hybrid propulsion system 1 according to the present invention is configured to perform the optimized operation at high speed and low speed by adjusting the number of the engine of the output engine in accordance with the demand power of the ship, thereby maximizing the propulsion efficiency of the ship .

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

1 : 선박용 하이브리드 추진시스템
2 : 제1엔진 21 : 디젤엔진
22 : 가스엔진 23 : 혼소엔진
3 : 제2엔진 4 : 추진부
5 : 제어부 6 : 전력저장부
7 : 전력생산부1: Marine hybrid propulsion system
2: first engine 21: diesel engine
22: Gas engine 23: Combined engine
3: second engine 4: propulsion unit
5: control unit 6: power storage unit
7:

Claims (6)

선박의 제1운항속도에 대응되는 제1추진동력을 발생시키는 제1엔진;
상기 제1엔진과 이격되게 설치되고 상기 제1운항속도보다 느린 제2운항속도에 대응되는 제2추진동력을 발생시키는 제2엔진;
상기 제1엔진 및 상기 제2엔진 중 적어도 하나로부터 추진동력을 제공받아 추진력을 발생시키는 추진부; 및
선박의 운항속도에 따라 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진 중 적어도 하나를 상기 추진부에 연결시키는 제어부를 포함하는 선박용 하이브리드 추진시스템.A first engine for generating a first propelling power corresponding to a first operating speed of the ship;
A second engine that is installed apart from the first engine and generates a second propelling power corresponding to a second operating speed that is slower than the first operating speed;
A propulsion unit that receives propulsion power from at least one of the first engine and the second engine and generates propulsion force; And
And a controller for connecting at least one of the first engine and the second engine to the propulsion unit according to the speed of the ship. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 선박의 운항속도가 기설정된 기준운항속도 미만이면 상기 제2추진동력으로 선박이 운항되도록 상기 제2엔진을 상기 추진부에 연결시키는 것을 특징으로 하는 선박용 하이브리드 추진시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control unit connects the second engine to the propulsion unit so that the ship is operated by the second propulsion power when the ship's operation speed is less than a predetermined reference operation speed. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 선박의 운항속도가 기설정된 기준운항속도 이상이면 상기 제1추진동력 이상으로 선박이 운항되도록 상기 제1엔진을 상기 추진부에 연결시키거나 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진을 상기 추진부에 연결시키는 것을 특징으로 하는 선박용 하이브리드 추진시스템.The method according to claim 1,
The control unit may connect the first engine to the propulsion unit so that the ship is operated at a speed equal to or higher than a predetermined reference speed, or the first engine and the second engine Wherein the hybrid propulsion system comprises: 제1항에 있어서,
상기 제1엔진은 디젤엔진, 가스엔진, 및 혼소엔진 중 하나인 것을 특징으로 하는 선박용 하이브리드 추진시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first engine is one of a diesel engine, a gas engine, and a hybrid engine. 제1항에 있어서,
상기 제2엔진은 전기로 제2추진동력을 발생시키는 전기모터인 것을 특징으로 하는 선박용 하이브리드 추진시스템.The method according to claim 1,
Wherein the second engine is an electric motor that generates electric propulsion power. 제5항에 있어서,
상기 제2엔진에 전기를 공급하기 위해 전기를 저장하는 전력저장부; 및
상기 전력저장부에 연결되게 설치되고 전기를 생산하는 전력생산부를 포함하고,
상기 전력생산부는 연료전지, 태양전지, 풍력에너지 중 적어도 하나를 이용하여 전기를 생산하는 것을 특징으로 하는 선박용 하이브리드 추진시스템.6. The method of claim 5,
A power storage for storing electricity to supply electricity to the second engine; And
And a power generation unit connected to the power storage unit and generating electricity,
Wherein the power generation unit generates electricity using at least one of a fuel cell, a solar cell, and wind energy.
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