KR20180131696A - 하이브리드 선박제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 동력에만 의존하는 것이 아니라 선박의 진행 속도에 따라 모터와 엔진을 선택적으로 사용함으로써, 엔진 의존도를 낮추어 환경과 어장의 오염, 소음피해를 방지할 수 있는 하이브리드 선박제어장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

하이브리드 선박제어장치 및 그 제어방법{Hybrid controlling device of vessel and its controlling method}

본 발명은 하이브리드 선박제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 동력에만 의존하는 것이 아니라 선박의 진행 속도에 따라 모터와 엔진을 선택적으로 사용함으로써, 엔진 의존도를 낮추어 환경과 어장의 오염, 소음피해를 방지할 수 있는 하이브리드 선박제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

기존 소형선박(어선, 레져)의 구동장치로 엔진으로 동력을 발생하기 위해 연료(디젤유)를 사용한다. 그러나 디젤유의 고갈 및 가격 상승, CO2발생요인, 근해 어장의 기름오염이 심각하게 발생된다.

또한 디젤엔진의 장시간 사용으로 잦은 고장발생, 유지비용(예인비용 포함) 발생될 뿐만 아니라 엔진소음으로 양식장 피해도 크다. 따라서 새로운 형태의 선박제어장치가 요구되고 있다.

본 발명은 엔진 동력에만 의존하는 것이 아니라 선박의 진행 속도에 따라 모터와 엔진을 선택적으로 사용함으로써, 엔진 의존도를 낮추어 환경과 어장의 오염, 소음피해를 방지할 수 있는 하이브리드 선박제어장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 선박의 스타트 및 6노트 이하에서는 모터로 구동하고, 속도가 6노트 이상이면 엔진으로 스위칭하는 제어알고리즘을 사용할 수 있다.

GPS의 좌표(동경, 북위)를 통해 시간으로 나누어 속도로 환산할 수 있다.

구동장치 변경할 때 반드시 동력을 끊기 위해 클러치를 OFF 한다.

엔진구동시는 엔진 시동을 걸고, 스로틀로 속도 조절을 한다.

본 발명에 따르면, 엔진 동력에만 의존하는 것이 아니라 선박의 진행 속도에 따라 모터와 엔진을 선택적으로 사용함으로써, 엔진 의존도를 낮추어 환경과 어장의 오염, 소음피해를 방지할 수 있는 하이브리드 선박제어장치 및 그 제어방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기추진선박용 선박제어장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 제어방법을 흐름도로 도시한 도면이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기추진선박용 선박제어장치의 개략적인 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 제어방법을 흐름도로 도시한 도면이다.

본 발명은 자동차와 같이 엔진과 모터를 하이브리드하여 소형선박에 적용함으로써 상기한 문제점을 해결하도록 한 것이다.

여기서 모터는 저속에서 토크가 크고, 고속에서는 토크가 떨어진다는 점을 고려하여, 선박의 스타트 및 6노트 이하에서는 모터로 구동하고, 속도가 6노트 이상이면 엔진으로 스위칭하는 제어알고리즘을 사용하게 된다.

이때, 속도는 GPS를 이용하여 좌표의 이동을 시간으로 나누어 속도로 환산한다.

변속기는 엔진RPM과 토크, 모터 RPM과 토크량의 차이로 2단으로 기어설계를 하며, 유성기어방식으로 충격을 줄일 수 있다. 기존소형에 디젤엔진을 제거하거나 하이브리드 구동장치와 제어장치로 구조변경 가능하게 설계될 수 있다.

도 2의 흐름도를 참조하면, 선박이 시작일 경우 및 저속시 drive 모드는 ‘0’이다(drive=0이면 모터구동, drive=1이면 엔진구동). GPS의 좌표(동경, 북위)를 통해 시간으로 나누어 속도로 환산하게 된다. 선박의 이동 속도가 6노트이상이면 모터구동에서 엔진구동으로 전환된다. 반대로 속도가 6노트 이하로 낮아지면 엔진구동에서 모터구동으로 한다. 이때 6±0.5 노트의 완충을 주어 선박이 조류와 실제속도의 차이를 제거한다. 구동장치 변경할 때 반드시 동력을 끊기 위해 클러치를 OFF 한다. 엔진구동시는 엔진 시동을 걸고, 스로틀로 속도 조절을 한다. 모터구동시는 모터 콘트롤러를 제어 ON 상태로 하고, 속도제어기로 운전을 한다. 속도 변화를 다시 측정하는데 1초의 지연으로 제어변화를 줄이고, 안정화하기 위해서 지연한다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (2)

1. 선박의 스타트 및 6노트 이하에서는 모터로 구동하고, 속도가 6노트 이상이면 엔진으로 스위칭하는 하이브리드 선박제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 속도는 GPS를 이용하여 좌표의 이동을 시간으로 나누어 계산하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 선박제어장치.
   
   
   

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