KR20200041461A - Hybrid ship - Google Patents

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KR20200041461A
KR20200041461A KR1020180121518A KR20180121518A KR20200041461A KR 20200041461 A KR20200041461 A KR 20200041461A KR 1020180121518 A KR1020180121518 A KR 1020180121518A KR 20180121518 A KR20180121518 A KR 20180121518A KR 20200041461 A KR20200041461 A KR 20200041461A
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

A hybrid ship is provided. The hybrid ship includes: a solar power generator; a power unit having a fuel cell to supply power to load equipment provided on the ship; and a washing unit for washing the solar power generator using water generated from the fuel cell.

Description

하이브리드 선박{Hybrid ship}Hybrid ship {Hybrid ship}

본 발명은 배터리 및 연료 전지를 구비한 하이브리드 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid ship with a battery and a fuel cell.

전통적으로 선박은 내연기관 같은 엔진을 기본 동력원으로 하는 이동수단이다. 하지만, 이러한 엔진은 대기 오염 물질을 다량 배출하고, 효율이 낮다는 단점으로 인해 친환경 하이브리드 시스템으로 점점 대체되고 있다. 여기서 하이브리드라 함은 배터리를 포함하는 복합 동력원을 말하는 것으로 엔진과 연계될 수도 있고, 더 나아가서는 연료전지와 연계될 수도 있다. 이러한 하이브리드 시스템은 기존의 엔진 동력원에 비해서 높은 효율 및 적은 대기 오염 물질의 배출을 제공한다.Traditionally, a ship is a vehicle that uses an engine such as an internal combustion engine as a basic power source. However, these engines are increasingly being replaced by eco-friendly hybrid systems due to the disadvantages of emitting large amounts of air pollutants and low efficiency. Here, hybrid refers to a complex power source including a battery, and may be connected to an engine or, further, to a fuel cell. This hybrid system provides higher efficiency and less emissions of air pollutants compared to conventional engine power sources.

연료전지는 연료의 화학에너지를 전기화학적 반응을 통해 직접 전기에너지로 변환하는 일종의 발전장치로 엔진에 비해서 효율이 더 높고, 대기 오염 물질을 거의 배출하지 않는다. 이러한 연료전지와 배터리가 연계된 하이브리드 시스템은 매우 높은 효율과 친환경적 특성으로 인해 친환경 선박의 동력원으로 고려되고 있다.A fuel cell is a type of power generation device that converts the chemical energy of a fuel into electrical energy directly through an electrochemical reaction, which is more efficient than an engine and emits little air pollutants. The hybrid system in which such a fuel cell and a battery are connected is considered as a power source for an eco-friendly ship due to its very high efficiency and eco-friendly characteristics.

대한민국 등록특허공보 제10-1349874호 (2014.01.10)Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-1349874 (2014.01.10)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 선내에서 발생하는 부산물을 활용하여 선내 유지를 수행하는 하이브리드 선박을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a hybrid ship that performs maintenance on board by utilizing by-products generated on board.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 하이브리드 선박의 일 면(aspect)은 태양광 발전기 및 연료 전지를 구비하여 선내에 구비된 부하 장비로 전력을 공급하는 전력부, 및 상기 연료 전지에서 발생된 물을 이용하여 상기 태양광 발전기를 세척하는 세척부를 포함한다.In order to achieve the above object, one aspect (aspect) of the hybrid ship of the present invention is provided with a photovoltaic generator and a fuel cell power unit for supplying power to the load equipment provided on board, and water generated from the fuel cell It includes a washing unit for washing the solar generator.

상기 하이브리드 선박은 상기 연료 전지에서 발생된 물에 포함된 불순물을 필터링하는 필터를 더 포함한다.The hybrid vessel further includes a filter that filters impurities contained in water generated in the fuel cell.

상기 하이브리드 선박은 상기 전력부의 전력을 상기 부하 장비로 전달하는 배전부를 더 포함하되, 상기 부하 장비는 상기 부하 장비는 상기 전력부를 제어하는 제어 장비를 포함하고, 전력 전달 방해 요인에 의하여 상기 제어 장비로의 전력 공급이 중단되는 경우 상기 배전부는 상기 전력부를 제어하는 이중화 장비로 전력을 공급한다.The hybrid ship further includes a power distribution unit that transmits the power of the power unit to the load equipment, wherein the load equipment includes control equipment for controlling the power unit, and the control equipment according to a power transmission disturbance factor. When power supply to the furnace is interrupted, the power distribution unit supplies power to the redundant equipment that controls the power unit.

상기 전력부는 배터리를 포함하고, 상기 제어 장비로의 전력 공급이 중단되는 경우 상기 배터리의 전력이 상기 이중화 장비로 공급된다.The power unit includes a battery, and when the power supply to the control equipment is stopped, the power of the battery is supplied to the redundant equipment.

상기 하이브리드 선박은 상기 세척부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 태양광 패널의 오염 정도, 상기 태양광 패널의 동작 여부 및 상기 연료 전지로부터 배출되는 물의 양 중 적어도 하나를 참조하여 상기 세척부를 제어한다.The hybrid ship further includes a control unit that controls the operation of the washing unit, wherein the control unit refers to at least one of the degree of contamination of the solar panel, whether the solar panel is operated, and the amount of water discharged from the fuel cell. The washing unit is controlled.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력부와 주변 구성간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 및 세척부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 각 구성의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배전부가 정상 동작하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 장비로 비상 시에 전력이 공급되는 것을 나타낸 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 및 세척부의 동작을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a hybrid ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a relationship between the power unit and the peripheral configuration shown in FIG.
3 to 5 are views showing the operation of the fuel cell and the washing unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a hybrid ship according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a detailed configuration of each configuration shown in FIG.
8 and 9 are views showing that the power distribution unit according to an embodiment of the present invention operates normally.
10 and 11 are diagrams showing that power is supplied in an emergency with redundant equipment according to an embodiment of the present invention.
12 to 14 are views showing the operation of the fuel cell and the washing unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the publication of the present invention to be complete, and general knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 전력부와 주변 구성간의 관계를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a hybrid ship according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the relationship between the power unit and the peripheral configuration shown in FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박(1)은 선체(10), 연료 탱크(21), 물 탱크(22), 전력부(30), 배전부(40), 추진부(50), 부하 장비(60), 제어부(70) 및 세척부(80)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the hybrid ship 1 according to the embodiment of the present invention includes a hull 10, a fuel tank 21, a water tank 22, a power unit 30, a power distribution unit 40, and a propulsion unit 50, load equipment 60, a control unit 70 and a washing unit 80.

연료 탱크(21)는 선체(10)의 내부에 구비되어 액체 연료를 수용하는 역할을 수행한다. 본 발명에서 액체 연료는 액화 천연 가스(LNG)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The fuel tank 21 is provided inside the hull 10 and serves to receive liquid fuel. In the present invention, the liquid fuel may be liquefied natural gas (LNG), but is not limited thereto.

물 탱크(22)는 전력부(30)에 구비된 연료 전지(32)에서 발생된 물을 수용하는 역할을 수행한다.The water tank 22 serves to receive water generated from the fuel cell 32 provided in the power unit 30.

전력부(30)는 추진부(50) 및 선내에 구비된 부하 장비(60)로 전력을 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 전력부(30)는 전력을 생산하거나 저장할 수 있으며, 생산 또는 저장된 전력을 추진부(50) 및 부하 장비(60)로 공급할 수 있다.The power unit 30 serves to supply power to the propulsion unit 50 and load equipment 60 provided on board. To this end, the power unit 30 may produce or store power, and may supply the produced or stored power to the propulsion unit 50 and the load equipment 60.

전력부(30)는 태양광 발전기(31) 및 연료 전지(32)를 포함할 수 있다. 태양광 발전기(31)는 태양광을 이용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 추진부(50) 및 부하 장비(60)로 공급할 수 있다. 이를 위하여, 태양광 발전기(31)는 태양광을 수집하기 위한 태양광 패널(미도시)을 구비할 수 있다.The power unit 30 may include a solar generator 31 and a fuel cell 32. The photovoltaic generator 31 may generate power using sunlight, and supply the generated power to the propulsion unit 50 and the load equipment 60. To this end, the solar generator 31 may include a solar panel (not shown) for collecting sunlight.

연료 전지(32)는 연료 탱크(21)에서 발생된 기화 가스(BOG; Boil Off Gas)를 이용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 추진부(50) 및 부하 장비(60)로 공급할 수 있다. 기화 가스를 이용하여 전력을 생산하는 경우 부산물로서 물이 발생될 수 있다. 연료 전지(32)에서 발생된 물은 물 탱크(22)에 저장될 수 있다.The fuel cell 32 may generate electric power using the boil off gas (BOG) generated in the fuel tank 21 and supply the generated electric power to the propulsion unit 50 and the load equipment 60. . When generating power using vaporized gas, water may be generated as a by-product. Water generated in the fuel cell 32 may be stored in the water tank 22.

배전부(40)는 전력부(30)의 전력을 추진부(50) 및 부하 장비(60)로 전달하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 배전부(40)는 배선, 스위치 및 컨버터 등을 포함할 수 있다. 스위치의 동작에 의하여 전력의 전달 경로가 결정되고, 컨버터에 의하여 전력부(30)의 직류 전력이 교류 전력으로 변환될 수 있다. 각 부하 장비(60)는 사용 전력에 맞게 전압을 변환하여 이용할 수 있다.The power distribution unit 40 serves to transfer power of the power unit 30 to the propulsion unit 50 and the load equipment 60. To this end, the power distribution unit 40 may include wiring, switches, and converters. The power transmission path is determined by the operation of the switch, and the DC power of the power unit 30 may be converted into AC power by the converter. Each load device 60 may convert and use a voltage according to the power used.

추진부(50)는 전력부(30)의 전력으로 추진력을 발생시키는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 추진부(50)는 추진 모터(미도시)를 구비할 수 있다. 또는, 본 발명의 추진부(50)는 연료를 이용하여 추진력을 발생시킬 수도 있다. 이를 위하여, 추진부(50)는 엔진(미도시)을 구비할 수 있다. 추진부(50)의 추진력으로 선체(10)는 해상에서 항해할 수 있게 된다. 이하, 전력으로 추진력을 발생시키는 추진부(50)를 위주로 설명하기로 한다.The propulsion unit 50 serves to generate propulsive force with the electric power of the electric power unit 30. To this end, the propulsion unit 50 may be provided with a propulsion motor (not shown). Alternatively, the propulsion unit 50 of the present invention may generate propulsion using fuel. To this end, the propulsion unit 50 may be provided with an engine (not shown). The hull 10 is able to sail at sea by the propulsion of the propulsion unit 50. Hereinafter, the propulsion unit 50 for generating propulsive force with electric power will be mainly described.

본 발명에서 부하 장비(60)는 선내 유지를 위한 장비를 나타낸 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박(1)은 전력부(30)의 전력을 이용하여 항해 및 선내 유지를 수행할 수 있다.In the present invention, the load equipment 60 represents equipment for onboard maintenance, and the hybrid ship 1 according to the embodiment of the present invention can perform sailing and onboard maintenance using the power of the power unit 30. .

부하 장비(60)는 선박 운항에 필요한 장비로서, 배수설비용 펌프, 연료공급용 펌프, 블로워, 공조장치, 전등, GPS 수신기, 레이더 장치, 선박 자동식별장치, 자기 나침반, 무선설비, 선박 위치발신장치 등을 포함할 수 있다.Load equipment (60) is necessary equipment for ship operation, drainage pump, fuel supply pump, blower, air conditioner, light, GPS receiver, radar device, ship automatic identification device, magnetic compass, radio equipment, ship location dispatch Devices and the like.

세척부(80)는 물 탱크(22)에 수용된 물을 이용하여 태양광 발전기(31)의 태양광 패널을 세척하는 역할을 수행한다. 세척부(80)는 태양광 패널로 물을 분사하여 태양광 패널의 표면을 세척할 수 있다.The washing unit 80 serves to wash the solar panel of the photovoltaic generator 31 using water contained in the water tank 22. The washing unit 80 may wash the surface of the solar panel by spraying water with the solar panel.

세척부(80)의 동작은 제어부(70)에 의하여 자동으로 제어되거나 사용자에 의하여 수동으로 제어될 수 있다. 자동 제어의 경우 제어부(70)는 태양광 패널의 오염 정도, 태양광 패널의 동작 여부 및 연료 전지(32)로부터 배출되는 물의 양 중 적어도 하나를 참조하여 세척부(80)를 제어할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 제어부(70)는 태양광 패널에 안착된 오물을 감지하여 그 양이 임계치를 초과하는 경우 세척부(80)로 하여금 태양광 패널을 세척하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(70)는 태양광 패널이 동작 중이지 않는 경우에 태양광 패널을 세척하도록 세척부(80)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(70)는 태양광 발전기(31)가 전력을 생산하지 않는 야간이나 태양광 발전기(31)에 의한 전력 생산을 필요로 하지 않는 경우에 태양광 패널을 세척하도록 세척부(80)를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(70)는 연료 전지(32)로부터 배출되는 물의 양을 참조하여 충분한 양의 물이 배출된 경우에 태양광 패널을 세척하도록 세척부(80)를 제어할 수 있다.The operation of the washing unit 80 may be automatically controlled by the control unit 70 or manually controlled by the user. In the case of automatic control, the control unit 70 may control the washing unit 80 with reference to at least one of the degree of contamination of the solar panel, whether the solar panel is operated, and the amount of water discharged from the fuel cell 32. In detail, the controller 70 may detect dirt deposited on the solar panel and control the washing unit 80 to clean the solar panel when the amount exceeds a threshold. Alternatively, the control unit 70 may control the washing unit 80 to wash the solar panel when the solar panel is not operating. For example, the control unit 70 may be a washing unit 80 to wash the solar panel at night when the solar generator 31 does not produce power or when the solar generator 31 does not require power generation. ) Can be controlled. Alternatively, the control unit 70 may control the washing unit 80 to wash the solar panel when a sufficient amount of water is discharged by referring to the amount of water discharged from the fuel cell 32.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 및 세척부의 동작을 나타낸 도면이다.3 to 5 are views showing the operation of the fuel cell and the washing unit according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 전력부(30)는 연료 전지(32)를 포함하고, 연료 전지(32)에는 물 탱크(22)가 연결될 수 있다.3 to 5, the power unit 30 includes a fuel cell 32, and a water tank 22 may be connected to the fuel cell 32.

연료 전지(32)는 연료 탱크(21)에서 배출된 기화 가스를 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 생산된 전력은 배전부(40)를 거쳐 추진부(50) 및 부하 장비(60)로 전달될 수 있다.The fuel cell 32 may generate electric power using vaporized gas discharged from the fuel tank 21. The generated power may be transmitted to the propulsion unit 50 and the load equipment 60 through the distribution unit 40.

기화 가스를 이용하여 전력을 생산하는 경우 부산물로서 물이 발생될 수 있다. 연료 전지(32)에서 발생된 물은 물 탱크(22)로 운반되어 저장될 수 있다.When generating power using vaporized gas, water may be generated as a by-product. Water generated in the fuel cell 32 may be transported and stored in the water tank 22.

도 4를 참조하면, 세척부(80)는 물 탱크(22)에 수용된 물을 이용하여 태양광 발전기(31)의 태양광 패널을 세척할 수 있다. 세척부(80)는 태양광 패널에 물을 분사하여 세척을 수행할 수 있는데, 이를 위하여 세척부(80)는 물을 분사하는 분사 노즐(미도시)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 4, the washing unit 80 may wash the solar panel of the photovoltaic generator 31 using the water contained in the water tank 22. The washing unit 80 may perform washing by spraying water on the solar panel. To this end, the washing unit 80 may include a spray nozzle (not shown) for spraying water.

도 5를 참조하면, 물 탱크(22)에서 배출된 물은 필터(90)를 통과한 이후에 세척부(80)로 전달될 수 있다.Referring to FIG. 5, water discharged from the water tank 22 may be transferred to the washing unit 80 after passing through the filter 90.

필터(90)는 연료 전지(32)에서 발생된 물에 포함된 불순물을 필터링하는 역할을 수행한다. 필터링된 물이 이용되어 태양광 패널의 세척이 수행되기 때문에 보다 안전한 세척 작업이 수행될 수 있다. 필터(90)에 의하여 필터링된 물은 선내의 다른 용도로 이용될 수도 있다.The filter 90 serves to filter impurities contained in water generated in the fuel cell 32. The filtered water is used to clean the solar panel, so a safer cleaning operation can be performed. Water filtered by the filter 90 may be used for other purposes on board.

도 5는 필터(90)가 물 탱크(22)에서 배출되는 물을 필터링하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 필터(90)는 물 탱크(22)로 유입되는 물을 필터링할 수도 있다. 이러한 경우 필터(90)는 연료 전지(32) 및 물 탱크(22)의 사이에 구비될 수 있으며, 연료 전지(32)에서 발생된 물은 필터(90)에 의하여 필터링된 이후에 물 탱크(22)에 수용될 수 있다. 전력부(30)가 복수의 연료 전지(32)를 구비한 경우 각 연료 전지(32)별로 필터(90)가 구비될 수 있으며, 복수의 연료 전지(32)에서 발생된 물이 하나의 필터(90)에서 필터링된 이후에 물 탱크(22)에 수용될 수도 있다.5 shows that the filter 90 filters the water discharged from the water tank 22, but according to some embodiments of the present invention, the filter 90 filters the water flowing into the water tank 22. It might be. In this case, the filter 90 may be provided between the fuel cell 32 and the water tank 22, and the water generated in the fuel cell 32 is filtered by the filter 90 and then the water tank 22 ). When the power unit 30 is provided with a plurality of fuel cells 32, a filter 90 may be provided for each fuel cell 32, and water generated by the plurality of fuel cells 32 may be used as one filter ( After filtering in 90) it may be accommodated in the water tank (22).

전력부(30)에서 공급된 전력은 배전부(40)를 통하여 부하 장비(60)로 전달될 수 있다. 부하 장비(60)는 전력부(30)를 제어하는 제어 장비를 포함할 수 있다. 배전부(40)가 정상 동작하지 않는 경우 부하 장비(60)로의 전력 공급이 중단되고, 전력부(30) 또한 정상 동작하지 못할 수 있다. 이를 위하여, 부하 장비(60)의 역할을 대체할 이중화 장비가 구비될 수 있다. 이하, 도 6 내지 도 14를 통하여 이중화 장비를 구비한 선박에 대하여 설명하기로 한다.The power supplied from the power unit 30 may be transmitted to the load equipment 60 through the power distribution unit 40. The load equipment 60 may include control equipment that controls the power unit 30. If the power distribution unit 40 does not operate normally, power supply to the load equipment 60 is stopped, and the power unit 30 may also not operate normally. To this end, redundant equipment may be provided to replace the role of the load equipment 60. Hereinafter, a ship equipped with redundant equipment will be described with reference to FIGS. 6 to 14.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a hybrid ship according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박(2)은 선체(100), 연료 탱크(210), 물 탱크(220), 전력부(300), 배전부(400), 추진부(500), 부하 장비(600), 이중화 장비(700), 제어부(800) 및 세척부(900)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6, the hybrid ship 2 according to the embodiment of the present invention includes a hull 100, a fuel tank 210, a water tank 220, a power unit 300, a power distribution unit 400, and a propulsion unit It comprises 500, load equipment 600, redundant equipment 700, a control unit 800 and a washing unit 900.

연료 탱크(210)는 선체(100)의 내부에 구비되어 액체 연료를 수용하는 역할을 수행한다. 본 발명에서 액체 연료는 액화 천연 가스(LNG)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The fuel tank 210 is provided inside the hull 100 and serves to receive liquid fuel. In the present invention, the liquid fuel may be liquefied natural gas (LNG), but is not limited thereto.

물 탱크(220)는 전력부(300)에 구비된 연료 전지에서 발생된 물을 수용하는 역할을 수행한다.The water tank 220 serves to receive water generated from the fuel cell provided in the power unit 300.

전력부(300)는 추진부(500) 및 선내에 구비된 부하 장비(600)로 전력을 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 전력부(300)는 전력을 생산하거나 저장할 수 있으며, 생산 또는 저장된 전력을 추진부(500) 및 부하 장비(600)로 공급할 수 있다.The power unit 300 serves to supply power to the propulsion unit 500 and the load equipment 600 provided on board. To this end, the power unit 300 may produce or store power, and may supply the produced or stored power to the propulsion unit 500 and the load equipment 600.

전력부(300)는 태양광 발전기 및 연료 전지를 포함할 수 있다. 태양광 발전기는 태양광을 이용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 추진부(500) 및 부하 장비(600)로 공급할 수 있다. 이를 위하여, 태양광 발전기는 태양광을 수집하기 위한 태양광 패널을 구비할 수 있다.The power unit 300 may include a photovoltaic generator and a fuel cell. The photovoltaic generator can generate power using the photovoltaic power and supply the generated power to the propulsion unit 500 and the load equipment 600. To this end, the photovoltaic generator may include a photovoltaic panel for collecting sunlight.

연료 전지는 연료 탱크(210)에서 발생된 기화 가스(BOG; Boil Off Gas)를 이용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 배터리, 추진부(500) 및 부하 장비(600)로 공급할 수 있다. 기화 가스를 이용하여 전력을 생산하는 경우 부산물로서 물이 발생될 수 있다. 연료 전지에서 발생된 물은 물 탱크(220)에 저장될 수 있다.The fuel cell may generate electric power using boil off gas (BOG) generated in the fuel tank 210 and supply the generated electric power to a battery, a propulsion unit 500, and load equipment 600. When generating power using vaporized gas, water may be generated as a by-product. Water generated in the fuel cell may be stored in the water tank 220.

배전부(400)는 전력부(300)의 전력을 추진부(500) 및 부하 장비(600)로 전달하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 배전부(400)는 배선, 스위치 및 컨버터 등을 포함할 수 있다. 스위치의 동작에 의하여 전력의 전달 경로가 결정되고, 컨버터에 의하여 전력부(300)의 직류 전력이 교류 전력으로 변환될 수 있다. 각 부하 장비(600)는 사용 전력에 맞게 전압을 변환하여 이용할 수 있다.The power distribution unit 400 serves to transfer the power of the power unit 300 to the propulsion unit 500 and the load equipment 600. To this end, the power distribution unit 400 may include wiring, switches, and converters. The transmission path of power is determined by the operation of the switch, and the DC power of the power unit 300 may be converted into AC power by the converter. Each load device 600 may convert and use a voltage according to the power used.

추진부(500)는 전력부(300)의 전력으로 추진력을 발생시키는 역할을 수행한다. 추진부(500)의 추진력으로 선체(100)는 해상에서 항해할 수 있게 된다.The propulsion unit 500 plays a role of generating propulsive force with the electric power of the electric power unit 300. With the propulsion of the propulsion unit 500, the hull 100 can sail at sea.

본 발명에서 부하 장비(600)는 선내 유지를 위한 장비를 나타낸 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박(2)은 전력부(300)의 전력을 이용하여 항해 및 선내 유지를 수행할 수 있다.In the present invention, the load equipment 600 represents equipment for onboard maintenance, and the hybrid ship 2 according to the embodiment of the present invention can perform sailing and onboard maintenance using the power of the power unit 300. .

부하 장비(600)는 선박 운항에 필요한 장비로서, 배수설비용 펌프, 연료공급용 펌프, 블로워, 공조장치, 전등, GPS 수신기, 레이더 장치, 선박 자동식별장치, 자기 나침반, 무선설비, 선박 위치발신장치 등을 포함할 수 있다.Load equipment 600 is necessary for ship operation, drainage pump, fuel supply pump, blower, air conditioning, light, GPS receiver, radar device, ship automatic identification device, magnetic compass, radio equipment, ship location dispatch Devices and the like.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 부하 장비(600)는 전력부(300)를 제어하는 제어 장비(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장비는 배터리 관리 시스템(Battery Management System), 에너지 관리 시스템(Energy Management System) 및 전력 관리 시스템(Power Management System) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the load equipment 600 according to an embodiment of the present invention may include control equipment (not shown) that controls the power unit 300. For example, the control equipment may include at least one of a battery management system, an energy management system, and a power management system.

한편, 배전부(400) 내부의 단락 또는 지락 등의 전력 전달 방해 요인에 의하여 배전부(400)가 정상적으로 동작하지 않는 경우 전력부(300)의 전력이 추진부(500) 및 부하 장비(600)로 올바르게 전달되지 못할 수 있다. 제어 장비로 전력이 공급되지 못하여 제어 장비가 올바르게 동작하지 못하는 경우 전력부(300)의 동작까지 중단되고 선내 유지가 수행되지 못할 수 있다.On the other hand, when the power distribution unit 400 does not operate normally due to a power transmission disturbance factor such as a short circuit or a ground fault inside the power distribution unit 400, the power of the power unit 300 is the propulsion unit 500 and the load equipment 600 May not be delivered correctly. If power is not supplied to the control equipment and the control equipment does not operate properly, the operation of the power unit 300 may be stopped and maintenance on board may not be performed.

본 발명에서 이중화 장비(700)는 비상 시에 선내 유지를 위해 동작하는 필수 장비인 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 이중화 장비(700)는 연료공급용 펌프, 블로워, 비상용 제어 장비, 비상용 전등, 배수설비용 펌프, GPS 수신기, 레이더 장치, 무선설비, 선박 위치발신장치 등을 포함할 수 있다.In the present invention, the redundancy equipment 700 may be understood as an essential equipment operating for maintenance on board in an emergency. For example, the redundancy equipment 700 may include a fuel supply pump, a blower, an emergency control equipment, an emergency light, a pump for a drainage system, a GPS receiver, a radar device, a radio equipment, and a ship location transmitter.

이중화 장비(700)는 전력 전달 방해 요인에 의하여 제어 장비로의 전력 공급이 중단되는 경우 전력부(300)를 제어하고, 선내 유지를 위한 동작을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 이중화 장비(700)는 제어 장비와 동일한 기능을 수행하는 이중화 제어 장비(미도시) 및 전력부(300)에 구비된 컨버터로 전력을 공급하는 컨버터 전력 공급 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 이중화 장비(700)에 의하여 전력부(300)가 제어됨에 따라 정상 상태에서의 배전부(400)의 배선상에 문제가 발생하더라도 전력부(300)의 제어가 지속되고 선내 유지가 수행될 수 있게 된다.The redundancy equipment 700 may control the power unit 300 when the power supply to the control equipment is interrupted due to a power transmission disturbance factor, and perform an operation for maintaining the ship. To this end, the redundancy equipment 700 includes a redundancy control equipment (not shown) that performs the same function as the control equipment and a converter power supply device (not shown) that supplies power to a converter provided in the power unit 300. You can. As the power unit 300 is controlled by the redundancy equipment 700, even if a problem occurs on the wiring of the power distribution unit 400 in the normal state, the control of the power unit 300 can be continued and maintenance on board can be performed. do.

이중화 장비(700)의 동작을 위하여 전력 전달 방해 요인 발생 시 배전부(400)는 이중화 장비(700)로 전력부(300)의 전력이 공급되도록 할 수 있다. 즉, 배전부(400)는 전력부(300)의 전력이 이중화 장비(700)로 전달되도록 전력 전달 경로를 형성할 수 있는 것이다.For the operation of the redundancy equipment 700, when a power transmission disturbance occurs, the power distribution unit 400 may supply power to the redundancy equipment 700 to the redundancy equipment 700. That is, the power distribution unit 400 may form a power transmission path so that the power of the power unit 300 is transmitted to the redundant equipment 700.

제어부(800)는 전력 전달 방해 요인을 감지하고, 전력부(300) 및 배전부(400)에 구비된 스위치를 제어하는 역할을 수행한다. 전력 전달 방해 요인이 감지된 경우 제어부(800)는 전력부(300) 및 배전부(400)에 구비된 스위치를 제어하여 배터리의 전력이 이중화 장비(700)로 전달될 수 있도록 할 수 있다. 제어부(800)는 부하 장비(600) 또는 이중화 장비(700)에 포함된 것일 수 있고, 별도로 구비된 것일 수 있다. 별도로 구비된 경우 제어부(800)는 전력부(300)를 통하여 전력을 공급받거나 별도의 전력을 공급받을 수도 있다.The control unit 800 detects a power transmission disturbance factor, and serves to control a switch provided in the power unit 300 and the power distribution unit 400. When a power transmission disturbance factor is detected, the control unit 800 may control the switches provided in the power unit 300 and the power distribution unit 400 so that the power of the battery can be transmitted to the redundancy equipment 700. The control unit 800 may be included in the load equipment 600 or the redundant equipment 700, or may be separately provided. When provided separately, the control unit 800 may receive power through the power unit 300 or may receive separate power.

세척부(900)는 물 탱크(220)에 수용된 물을 이용하여 태양광 발전기의 태양광 패널을 세척하는 역할을 수행한다. 세척부(900)는 태양광 패널로 물을 분사하여 태양광 패널의 표면을 세척할 수 있다.The washing unit 900 serves to wash the solar panel of the photovoltaic generator using the water contained in the water tank 220. The washing unit 900 may wash the surface of the solar panel by spraying water with the solar panel.

세척부(900)의 동작은 제어부(800)에 의하여 자동으로 제어되거나 사용자에 의하여 수동으로 제어될 수 있다. 자동 제어의 경우 제어부(800)는 태양광 패널의 오염 정도, 태양광 패널의 동작 여부 및 연료 전지로부터 배출되는 물의 양 중 적어도 하나를 참조하여 세척부(900)를 제어할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 제어부(800)는 태양광 패널에 안착된 오물을 감지하여 그 양이 임계치를 초과하는 경우 세척부(900)로 하여금 태양광 패널을 세척하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(800)는 태양광 패널이 동작 중이지 않는 경우에 태양광 패널을 세척하도록 세척부(900)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(800)는 태양광 발전기가 전력을 생산하지 않는 야간이나 태양광 발전기에 의한 전력 생산을 필요로 하지 않는 경우에 태양광 패널을 세척하도록 세척부(900)를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(800)는 연료 전지로부터 배출되는 물의 양을 참조하여 충분한 양의 물이 배출된 경우에 태양광 패널을 세척하도록 세척부(900)를 제어할 수 있다.The operation of the washing unit 900 may be automatically controlled by the control unit 800 or manually controlled by a user. In the case of automatic control, the controller 800 may control the washing unit 900 with reference to at least one of the degree of contamination of the solar panel, whether the solar panel is operated, and the amount of water discharged from the fuel cell. In detail, the control unit 800 may detect dirt deposited on the solar panel and control the washing unit 900 to wash the solar panel when the amount exceeds a threshold. Alternatively, the control unit 800 may control the washing unit 900 to wash the solar panel when the solar panel is not operating. For example, the control unit 800 may control the washing unit 900 to clean the solar panel at night when the solar generator does not produce power or when the solar generator does not require power generation. . Alternatively, the control unit 800 may control the washing unit 900 to wash the solar panel when a sufficient amount of water is discharged by referring to the amount of water discharged from the fuel cell.

이하, 도 7을 통하여 전력부(300), 배전부(400), 추진부(500), 부하 장비(600) 및 이중화 장비(700)의 세부 구성을 설명하기로 한다Hereinafter, detailed configurations of the power unit 300, the power distribution unit 400, the propulsion unit 500, the load equipment 600, and the redundancy equipment 700 will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 도 6에 도시된 각 구성의 세부 구성을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a detailed configuration of each configuration shown in FIG.

도 7을 참조하면, 전력부(300)는 태양광 발전기(310), 배터리(320), 제1 연료 전지(331), 제2 연료 전지(332), 제1 DC/DC 컨버터(341), 제2 DC/DC 컨버터(342), 제3 DC/DC 컨버터(343) 및 제4 DC/DC 컨버터(344)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 7, the power unit 300 includes a solar power generator 310, a battery 320, a first fuel cell 331, a second fuel cell 332, a first DC / DC converter 341, It is configured to include a second DC / DC converter 342, a third DC / DC converter 343 and a fourth DC / DC converter 344.

태양광 발전기(310)는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 역할을 수행한다. 생산된 전력은 제1 DC/DC 컨버터(341)에 의하여 전압 변환 후에 배전부(400)로 전달될 수 있다. 또는 태양광 발전기(310)에 의하여 생산된 전력은 배터리(320)의 충전에 이용될 수도 있다.The photovoltaic generator 310 plays a role of generating electric power using the photovoltaic. The produced power may be transferred to the power distribution unit 400 after voltage conversion by the first DC / DC converter 341. Alternatively, the electric power produced by the solar generator 310 may be used to charge the battery 320.

배터리(320)는 전력을 저장하고, 저장된 전력을 배전부(400)로 전달하는 역할을 수행한다. 배터리(320)의 전력은 제3 DC/DC 컨버터(343)에 의하여 전압 변환 후에 배전부(400)로 전달될 수 있다.The battery 320 serves to store power and transfer the stored power to the power distribution unit 400. The power of the battery 320 may be transferred to the power distribution unit 400 after voltage conversion by the third DC / DC converter 343.

배터리(320)는 태양광 발전기(310) 및 연료 전지로부터 공급된 전력을 이용하여 충전하거나 별도의 경로를 통하여 공급된 전력을 이용하여 충전할 수 있다.The battery 320 may be charged using the power supplied from the solar generator 310 and the fuel cell, or may be charged using the power supplied through a separate path.

제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)는 연료 탱크(210)에서 발생된 기화 가스로 전력을 생산하고, 생산된 전력을 배전부(400)로 전달하는 역할을 수행한다. 제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)의 전력은 제2 DC/DC 컨버터(342) 및 제4 DC/DC 컨버터(344)에 의하여 전압 변환 후에 배전부(400)로 전달될 수 있다.The first fuel cell 331 and the second fuel cell 332 produce power with the vaporized gas generated in the fuel tank 210 and transfer the generated power to the power distribution unit 400. The power of the first fuel cell 331 and the second fuel cell 332 may be transferred to the power distribution unit 400 after voltage conversion by the second DC / DC converter 342 and the fourth DC / DC converter 344. You can.

배전부(400)는 배전반(410), 제1 DC/AC 컨버터(421) 및 제2 DC/AC 컨버터(422)를 포함할 수 있다. 배전반(410)을 통하여 전력부(300)의 전력이 배전부(400)로 유입될 수 있다.The power distribution unit 400 may include a switchboard 410, a first DC / AC converter 421 and a second DC / AC converter 422. Power of the power unit 300 may be introduced into the power distribution unit 400 through the switchboard 410.

제1 DC/AC 컨버터(421) 및 제2 DC/AC 컨버터(422)는 전력부(300)로부터 공급된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 역할을 수행한다. 부하 장비(600) 및 이중화 장비(700)는 제1 DC/AC 컨버터(421) 및 제2 DC/AC 컨버터(422)로부터 공급된 교류 전력을 자신에 맞게 변환하여 이용할 수 있다.The first DC / AC converter 421 and the second DC / AC converter 422 convert DC power supplied from the power unit 300 into AC power. The load equipment 600 and the redundant equipment 700 may convert and use AC power supplied from the first DC / AC converter 421 and the second DC / AC converter 422 according to their own needs.

추진부(500)는 추진 모터(510, 520) 및 DC/AC 컨버터(511, 521)를 포함할 수 있다. DC/AC 컨버터(511, 521)는 배전부(400)로부터 공급된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 역할을 수행하고, 추진 모터(510, 520)는 DC/AC 컨버터(511, 521)로부터 공급된 교류 전력을 이용하여 추진력을 발생시키는 역할을 수행한다.The propulsion unit 500 may include propulsion motors 510 and 520 and DC / AC converters 511 and 521. The DC / AC converters 511 and 521 serve to convert DC power supplied from the power distribution unit 400 into AC power, and the propulsion motors 510 and 520 are supplied from the DC / AC converters 511 and 521 It plays a role of generating propulsive power using the alternating current electric power.

부하 장비(600) 및 이중화 장비(700)는 선내 유지를 위한 동작을 수행할 수 있다. 선내에는 서로 다른 전력을 이용하는 다양한 장비가 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 부하 장비(610), 제2 부하 장비(620) 및 제3 부하 장비(630)는 각각 직류 12V, 직류 24V 및 교류 220V를 이용하는 장비일 수 있고, 이와 마찬가지로 제1 이중화 장비(710), 제2 이중화 장비(720) 및 제3 이중화 장비(730)는 각각 직류 12V, 직류 24V 및 교류 220V를 이용하는 장비일 수 있다. 배전부(400)로부터 공급된 전력을 변환하기 위하여 제1 부하 장비(610), 제2 부하 장비(620), 제1 이중화 장비(710) 및 제2 이중화 장비(720)에는 AC/DC 컨버터(611, 621, 711, 721)가 연결될 수 있다.The load equipment 600 and the redundancy equipment 700 may perform operations for maintenance on board. Various equipments using different electric powers may be provided in the ship. For example, the first load equipment 610, the second load equipment 620, and the third load equipment 630 may be equipment using DC 12V, DC 24V, and AC 220V, respectively, and similarly, the first redundant equipment 710, the second redundancy equipment 720 and the third redundancy equipment 730 may be equipment using DC 12V, DC 24V and AC 220V, respectively. In order to convert the power supplied from the power distribution unit 400, an AC / DC converter is provided to the first load equipment 610, the second load equipment 620, the first redundancy equipment 710, and the second redundancy equipment 720. 611, 621, 711, 721) may be connected.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배전부가 정상 동작하는 것을 나타낸 도면이다.8 and 9 are views showing that the power distribution unit according to an embodiment of the present invention operates normally.

도 8 및 도 9를 참조하면, 전력부(300)의 전력은 배전부(400)를 통하여 추진부(500) 및 부하 장비(600)로 공급될 수 있다.8 and 9, power of the power unit 300 may be supplied to the propulsion unit 500 and the load equipment 600 through the power distribution unit 400.

배전부(400)에는 배전반(410)의 배전 스위치(411)를 중심으로 제4 스위치(SW4) 및 제5 스위치(SW5)가 구비될 수 있는데, 도 8에 도시된 바와 같이 제4 스위치(SW4)를 통하여 부하 장비(600)로 전력이 공급되거나 도 9에 도시된 바와 같이 제5 스위치(SW5)를 통하여 부하 장비(600)로 전력이 공급될 수 있다.The switch 400 may be provided with a fourth switch SW4 and a fifth switch SW5 centered on the power distribution switch 411 of the power distribution panel 410, as shown in FIG. 8, the fourth switch SW4 ) May be powered to the load equipment 600 or power may be supplied to the load equipment 600 through the fifth switch SW5 as shown in FIG. 9.

효율적인 운전 및 유지 보수를 위하여 배전 스위치(411), 제4 스위치(SW4) 및 제5 스위치(SW5)의 동작에 따라 태양광 발전기(310) 및 제1 연료 전지(331)의 전력만이 부하 장비(600)로 공급되거나, 배터리(320) 및 제2 연료 전지(332)의 전력만이 부하 장비(600)로 공급되거나, 태양광 발전기(310), 배터리(320), 제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)의 전력이 부하 장비(600)로 공급될 수 있다.For efficient operation and maintenance, only the power of the solar generator 310 and the first fuel cell 331 is loaded according to the operation of the power distribution switch 411, the fourth switch SW4, and the fifth switch SW5. It is supplied to (600), only the power of the battery 320 and the second fuel cell 332 is supplied to the load equipment 600, the solar generator 310, the battery 320, the first fuel cell 331 ) And the power of the second fuel cell 332 may be supplied to the load equipment 600.

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 장비로 비상 시에 전력이 공급되는 것을 나타낸 도면이다.10 and 11 are diagrams showing that power is supplied in an emergency with redundant equipment according to an embodiment of the present invention.

도 10 및 도 11을 참조하면, 전력부(300)의 전력은 배전부(400)를 통하여 이중화 장비(700)로 공급될 수 있다.10 and 11, the power of the power unit 300 may be supplied to the redundancy equipment 700 through the power distribution unit 400.

전력부(300)에 구비된 태양광 발전기(310) 또는 배터리(320)의 전력이 이중화 장비(700)로 공급될 수 있다. 연료 전지는 전력을 생산하기 위한 복잡한 과정을 수반하며, 생산과 공급간의 시간 간격이 존재할 수 있다. 태양광 발전기(310) 및 배터리(320)는 생산되거나 저장된 전력을 곧바로 공급할 수 있기 때문에 비상 상황이 발생한 경우 신속한 비상 전력 공급이 가능하다.The power of the solar generator 310 or the battery 320 provided in the power unit 300 may be supplied to the redundant equipment 700. Fuel cells involve a complex process for generating power, and there may be a time gap between production and supply. Since the photovoltaic generator 310 and the battery 320 can directly supply the produced or stored power, it is possible to rapidly supply emergency power when an emergency occurs.

전력부(300)는 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 열림 및 닫힘이 교차하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(SW1)가 열린 경우 제2 스위치(SW2)는 닫히고, 제1 스위치(SW1)가 닫힌 경우 제2 스위치(SW2)는 열릴 수 있다. 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 제어부(800)에 의하여 제어될 수 있다.The power unit 300 may include a first switch SW1 and a second switch SW2. The first switch SW1 and the second switch SW2 may be opened and closed alternately. For example, when the first switch SW1 is opened, the second switch SW2 is closed, and when the first switch SW1 is closed, the second switch SW2 can be opened. The first switch SW1 and the second switch SW2 may be controlled by the control unit 800.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(SW1)가 열리고, 제2 스위치(SW2)가 닫힌 경우 배터리(320)의 전력이 이중화 장비(700)로 공급될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(SW1)가 닫히고, 제2 스위치(SW2)가 열린 경우 태양광 발전기(310)의 전력이 이중화 장비(700)로 공급될 수 있다.As illustrated in FIG. 10, when the first switch SW1 is opened and the second switch SW2 is closed, power of the battery 320 may be supplied to the redundancy equipment 700. As illustrated in FIG. 11, when the first switch SW1 is closed and the second switch SW2 is opened, power of the solar generator 310 may be supplied to the redundancy equipment 700.

태양광 발전기(310) 또는 배터리(320)의 전력 전달을 위하여 단락 또는 지락 등의 비상 상황이 발생한 경우 이중화 장비(700)에 연결된 제3 스위치(SW3)가 닫힐 수 있다.The third switch SW3 connected to the redundancy equipment 700 may be closed when an emergency situation such as a short circuit or a ground fault occurs to transmit power to the solar generator 310 or the battery 320.

이중화 장비(700)에 포함된 이중화 제어 장비가 태양광 발전기(310) 및 배터리(320)를 정상적으로 제어함에 따라 비상 상황이 발생한 경우에도 선내 유지가 정상적으로 수행될 수 있게 된다.As the redundant control equipment included in the redundant equipment 700 normally controls the solar generator 310 and the battery 320, maintenance on board can be normally performed even in the event of an emergency.

예를 들어, 전력부(300)에 구비된 컨버터(331, 332, 333, 334)는 전력이 공급됨에 따라 동작할 수 있다. 한편, 배전부(400)가 정상적으로 동작하지 않는 경우 컨버터(331, 332, 333, 334)로의 전력 공급이 중단되고, 이로 인해 전력부(300)의 전력이 배전부(400)로 전달되지 못할 수 있다.For example, the converters 331, 332, 333, and 334 provided in the power unit 300 may operate as power is supplied. On the other hand, if the power distribution unit 400 does not operate normally, the power supply to the converters 331, 332, 333, and 334 is stopped, and thus the power of the power unit 300 may not be delivered to the power distribution unit 400. have.

전술한 바와 같이, 이중화 장비(700)는 컨버터 전력 공급 장치(미도시)를 구비할 수 있다. 컨버터 전력 공급 장치는 전력부(300)에 구비된 컨버터(331, 332, 333, 334)로 전력을 공급하는 역할을 수행한다. 컨버터 전력 공급 장치는 배터리(311, 312)의 전력을 컨버터(331, 332, 333, 334)로 공급할 수 있다. 컨버터(331, 332, 333, 334)로 전력이 공급됨에 따라 전력부(300)의 전력이 배전부(400)로 전달되고, 선내 유지가 수행될 수 있다.As described above, the redundancy equipment 700 may include a converter power supply (not shown). The converter power supply device serves to supply power to the converters 331, 332, 333, and 334 provided in the power unit 300. The converter power supply device may supply power of the batteries 311 and 312 to the converters 331, 332, 333, and 334. As power is supplied to the converters 331, 332, 333, and 334, power of the power unit 300 is transmitted to the distribution unit 400, and maintenance on board can be performed.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 및 세척부의 동작을 나타낸 도면이다.12 to 14 are views showing the operation of the fuel cell and the washing unit according to an embodiment of the present invention.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 전력부(300)는 연료 전지를 포함하고, 연료 전지에는 물 탱크(220)가 연결될 수 있다.12 to 14, the power unit 300 includes a fuel cell, and a water tank 220 may be connected to the fuel cell.

제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)는 연료 탱크(210)에서 배출된 기화 가스를 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 생산된 전력은 배전부(400)를 거쳐 추진부(500) 및 부하 장비(600)로 전달될 수 있다.The first fuel cell 331 and the second fuel cell 332 may generate electric power using vaporized gas discharged from the fuel tank 210. The produced power may be transmitted to the propulsion unit 500 and the load equipment 600 through the distribution unit 400.

제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)에서 생산된 전력 중 배전부(400)로 공급하고 남은 전력은 배터리(320)를 충전하는데 이용될 수도 있다.Of the power produced by the first fuel cell 331 and the second fuel cell 332, the remaining power supplied to the power distribution unit 400 may be used to charge the battery 320.

기화 가스를 이용하여 전력을 생산하는 경우 부산물로서 물이 발생될 수 있다. 제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)에서 발생된 물은 물 탱크(220)로 운반되어 저장될 수 있다.When generating power using vaporized gas, water may be generated as a by-product. The water generated in the first fuel cell 331 and the second fuel cell 332 may be transported and stored in the water tank 220.

도 13을 참조하면, 세척부(900)는 물 탱크(220)에 수용된 물을 이용하여 태양광 발전기(310)의 태양광 패널을 세척할 수 있다. 세척부(900)는 태양광 패널에 물을 분사하여 세척을 수행할 수 있는데, 이를 위하여 세척부(900)는 물을 분사하는 분사 노즐을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 13, the washing unit 900 may wash the solar panel of the photovoltaic generator 310 using the water contained in the water tank 220. The washing unit 900 may perform washing by spraying water on the solar panel. To this end, the washing unit 900 may include a spray nozzle for spraying water.

도 14를 참조하면, 물 탱크(220)에서 배출된 물은 필터(910)를 통과한 이후에 세척부(900)로 전달될 수 있다.Referring to FIG. 14, water discharged from the water tank 220 may be delivered to the washing unit 900 after passing through the filter 910.

필터(910)는 연료 전지에서 발생된 물에 포함된 불순물을 필터링하는 역할을 수행한다. 필터링된 물이 이용되어 태양광 패널의 세척이 수행되기 때문에 보다 안전한 세척 작업이 수행될 수 있다. 필터(910)에 의하여 필터링된 물은 선내의 다른 용도로 이용될 수도 있다.The filter 910 serves to filter impurities contained in water generated in the fuel cell. The filtered water is used to clean the solar panel, so a safer cleaning operation can be performed. The water filtered by the filter 910 may be used for other purposes on board.

도 14는 필터(910)가 물 탱크(220)에서 배출되는 물을 필터링하는 것을 도시하고 있으나, 필터(910)는 물 탱크(220)로 유입되는 물을 필터링할 수도 있다. 이러한 경우 필터(910)는 연료 전지(331, 332) 및 물 탱크(220)의 사이에 구비될 수 있으며, 연료 전지(331, 332)에서 발생된 물은 필터(910)에 의하여 필터링된 이후에 물 탱크(220)에 수용될 수 있다. 제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)별로 필터(910)가 구비될 수 있으며, 제1 연료 전지(331) 및 제2 연료 전지(332)에서 발생된 물이 하나의 필터(910)에서 필터링된 이후에 물 탱크(220)에 수용될 수도 있다.14 shows that the filter 910 filters the water discharged from the water tank 220, the filter 910 may also filter the water flowing into the water tank 220. In this case, the filter 910 may be provided between the fuel cells 331 and 332 and the water tank 220, after the water generated in the fuel cells 331 and 332 is filtered by the filter 910. It may be accommodated in the water tank 220. Filters 910 may be provided for each of the first fuel cell 331 and the second fuel cell 332, and water generated by the first fuel cell 331 and the second fuel cell 332 may be filtered. After being filtered in 910, it may be accommodated in the water tank 220.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

1, 2: 하이브리드 선박 10, 100: 선체
21, 210: 연료 탱크 22, 220: 물 탱크
30, 300: 전력부 311, 312: 배터리
32, 321, 322: 연료 전지 40, 400: 배전부
410: 배전반 50, 500: 추진부
510: 추진 모터 60, 600: 부하 장비
700: 이중화 장비 70, 800: 제어부
80, 900: 세척부 90, 910: 필터1, 2: Hybrid vessels 10, 100: hull
21, 210: fuel tank 22, 220: water tank
30, 300: power unit 311, 312: battery
32, 321, 322: fuel cell 40, 400: power distribution unit
410: switchboard 50, 500: propulsion
510: propulsion motor 60, 600: load equipment
700: redundant equipment 70, 800: control unit
80, 900: cleaning unit 90, 910: filter

Claims (5)

태양광 발전기 및 연료 전지를 구비하여 선내에 구비된 부하 장비로 전력을 공급하는 전력부; 및
상기 연료 전지에서 발생된 물을 이용하여 상기 태양광 발전기를 세척하는 세척부를 포함하는 하이브리드 선박.A power unit having a photovoltaic generator and a fuel cell to supply power to load equipment provided on board the ship; And
A hybrid ship including a washing unit for washing the solar generator using water generated from the fuel cell. 제1 항에 있어서,
상기 연료 전지에서 발생된 물에 포함된 불순물을 필터링하는 필터를 더 포함하는 하이브리드 선박.According to claim 1,
And a filter for filtering impurities contained in water generated in the fuel cell. 제1 항에 있어서,
상기 전력부의 전력을 상기 부하 장비로 전달하는 배전부를 더 포함하되,
상기 부하 장비는 상기 부하 장비는 상기 전력부를 제어하는 제어 장비를 포함하고,
전력 전달 방해 요인에 의하여 상기 제어 장비로의 전력 공급이 중단되는 경우 상기 배전부는 상기 전력부를 제어하는 이중화 장비로 전력을 공급하는 하이브리드 선박.According to claim 1,
Further comprising a distribution unit for transmitting the power of the power unit to the load equipment,
The load equipment, the load equipment includes control equipment for controlling the power unit,
When the power supply to the control equipment is interrupted due to a power transmission disturbance factor, the power distribution unit supplies a power to the redundant equipment controlling the power unit. 제3 항에 있어서,
상기 전력부는 배터리를 포함하고,
상기 제어 장비로의 전력 공급이 중단되는 경우 상기 배터리의 전력이 상기 이중화 장비로 공급되는 하이브리드 선박.According to claim 3,
The power unit includes a battery,
A hybrid ship in which power of the battery is supplied to the redundant equipment when power supply to the control equipment is interrupted. 제1 항에 있어서,
상기 세척부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 태양광 패널의 오염 정도, 상기 태양광 패널의 동작 여부 및 상기 연료 전지로부터 배출되는 물의 양 중 적어도 하나를 참조하여 상기 세척부를 제어하는 하이브리드 선박.According to claim 1,
Further comprising a control unit for controlling the operation of the washing unit,
The control unit controls the washing unit with reference to at least one of the degree of contamination of the solar panel, whether the solar panel is operated, and the amount of water discharged from the fuel cell.
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