KR20210046163A - 축 발전기 단독구동모드 지원장치 - Google Patents

축 발전기 단독구동모드 지원장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210046163A
KR20210046163A KR1020190129596A KR20190129596A KR20210046163A KR 20210046163 A KR20210046163 A KR 20210046163A KR 1020190129596 A KR1020190129596 A KR 1020190129596A KR 20190129596 A KR20190129596 A KR 20190129596A KR 20210046163 A KR20210046163 A KR 20210046163A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft generator
power
main engine
drive mode
ship
Prior art date
Application number
KR1020190129596A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102293470B1 (ko
Inventor
김현재
노철호
Original Assignee
한국조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국조선해양 주식회사 filed Critical 한국조선해양 주식회사
Priority to KR1020190129596A priority Critical patent/KR102293470B1/ko
Publication of KR20210046163A publication Critical patent/KR20210046163A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102293470B1 publication Critical patent/KR102293470B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/02—Driving of auxiliaries from propulsion power plant
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • B63H2021/216—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels using electric control means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 축 발전기 단독구동모드 지원장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 메인 엔진 측에서, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있도록 지원할 수 있다.

Description

축 발전기 단독구동모드 지원장치{The device which supports a single driving mode of a shaft generator}
본 발명은 선박에 구비된 축 발전기(Shaft generator)의 단독구동을 지원해줄 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 메인 엔진 측에서, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있도록 지원할 수 있는 축 발전기 단독구동모드 지원장치에 관한 것이다.
최근, 친환경 이슈, 에너지 절감 이슈 등이 폭 넓게 대두되면서, 축 발전기(Shaft Generator)를 채용한 선박 또한 빠른 증가추세를 나타내고 있다.
예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2012-7814호(명칭: 축 발전기의 상시 전력 생산 시스템)(2012.01.25.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2013-133892호(명칭: 선박용 추진 시스템 및 그것을 구비한 선박)(2013.12.09.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2015-110105호(명칭: 선박용 전력 공급 장치 및 그의 제어 방법)(2015.10.02.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2017-33255호(명칭: 선박의 축 발전기 어레인지먼트)(2017.03.24.자 공개) 등에는 종래의 기술에 따른 선박용 축 발전기의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.
한편, 이러한 종래의 체제 하에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 선박 측에는 동력을 발생하는 메인 엔진(2)이 구비되며, 이 메인 엔진(2)은 엔진 컨트롤러(20)에 의해 자신의 구동상황을 컨트롤 받게 된다.
이때, 프로펠러(13)는 샤프트(9)를 통해서 메인 엔진(2)과 연결된다. 축 발전기(1)는 사프트(9)에 연결되어, 전기를 생산하게 된다. 클러치(12)는 샤프트(9)에 설치되어, 메인 엔진(2)의 동력을 선택적으로 프로펠러(13)에 전달하게 된다. 이 상황 하에서, 컨버터(3) 측에서는 축 발전기(1)에 의해 생산된 전기를 교류에서 직류로, 또 다시 교류로 변환하는 역할을 수행하게 된다.
여기서, 상기 샤트프(9)는 메인 엔진(2)에 연결되는 제 1 샤프트(8) 및 프로펠러(13)에 연결되는 제 2 샤프트(7)가 조합된 구성을 취하게 되며, 상기 클러치(12)는 제 1 샤프트(8)에 연결된 제 1 원판(11) 및 제 2 샤프트(7)에 연결되는 제 2 원판(10)이 조합된 구성을 취하게 된다.
이때, 선박의 전기 수요처에 전기를 공급하기 위하여, 컨버터(3)에는 스위치 보드(4)(예컨대, 배전반)가 연결되며, 이 스위치 보드(4)에는 발전기 유닛(5,6)이 연결된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 선박의 정박 상황, 화물의 적/하역 상황 등이 도래하게 되면, 제 1 샤프트(8) 및 제 2 샤프트(7) 측에서는 상호 분리되는 동작을 이룸으로써, 클러치(12)를 이루고 있던 제 1 원판(11) 및 제 2 원판(10) 역시, 상호 분리되는 상황에 놓이도록 유도하게 되며, 이에 따라(즉, 제 1 원판(11) 및 제 2 원판(10)이 분리됨에 따라), 메인 엔진(2) 측 동력은 프로펠러(13) 측으로 전달되지 않는 상황에 놓이게 된다.
이러한 국면에서(즉, 메인 엔진(2) 측 동력이 프로펠러(13) 측으로 전달되지 않는 상황 하에서), 메인 엔진(2) 측 동력은 축 발전기(1) 측으로만 집중 공급될 수 있게 되며, 이러한 단독구동모드 하에서, 축 발전기(1) 측에서는 메인 엔진(2) 측 동력을 사용하여, 전기를 생산한 후. 생산된 전기를 컨버터(3)를 통해, 스위치 보드(4)(예컨대, 배전반) 측으로 공급하는 역할을 수행하게 된다.
물론, 이러한 축 발전기(1)의 단독구동모드 하에서, 선박 운영주체 측에서는 축 발전기(1)에서 생산된 전기를 각 수요처(예컨대, 보조 드라이브, 냉방장비, 조명장치, 항해장비 등)로 다양하게 공급하면서, 발전기 유닛(5)의 발전량을 축 발전기(1)로 융통성 있게 대체할 수 있게 되며, 결국, 전체적인 에너지 절감을 손쉽게 달성할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 축 발전기(1)의 단독구동모드 하에서(즉, 클러치(12)의 분리에 따라, 메인 엔진(2) 측 동력이 프로펠러(13)로는 전달되지 않고, 축 발전기(1)로만 집중 공급되는 상황 하에서), 선박 운영주체 측에서는 발전기 유닛(5)의 발전량을 축 발전기(1)로 융통성 있게 대체할 수 있게 됨으로써, 전체적인 에너지 절감을 손쉽게 달성할 수 있게 된다.
문제는, 종래의 축 발전기(1) 단독구동모드 상황 하에서, 메인 엔진(2) 측 동력이 프로펠러(13)로는 전달되지 않고, 축 발전기(1)로만 집중 공급되게 되면, 메인 엔진(2)이 불안정하게 헌팅 되어, 해당 메인 엔진(2) 측에서, 심한 진동현상을 일으키게 된다는 점이다.
통상, 축 발전기(1)가 유의미한 전력(예컨대, 600kW 정도의 전력)을 생산하려면, 메인 엔진(2) 측에게는 그에 부합되는 최소한의 동력 공급이 요구되게 된다.
이때, 메인 엔진(2) 측에서는 토크로 작용하는 기계적 부하, 토크로 작용하는 전기적 부하 등을 상승시키면서, 자신의 회전수(rpm)도 함께 상승시켜, 축 발전기(1) 측으로 동력을 공급하게 되는데, 여기서, 상기 축 발전기(1) 단독구동모드 상황에서는 클러치(12)의 분리에 따라, 메인 엔진(2)이 프로펠러(13)와 분리될 수밖에 없게 되고(즉, 거대 부하로 작용하던 프로펠러(13)를 상실할 수밖에 없게 되고), 나아가, 발전기 유닛(5)의 동작 중지 상황 하에서, 그 전기적 부하도 매우 적어질 수밖에 없게 되기 때문에, 해당 메인 엔진(2) 측에서는 불가피한 토크(부하) 부족상황에 놓일 수밖에 없게 되며, 결국, 일련의 저속 구간 내에서, 축 발전기(1)가 요구하는 동력을 충족시켜주지 못하고, 불안정하게 헌팅되어, 심한 진동현상을 일으킬 수밖에 없게 된다.
다시 말해, 축 발전기(1) 단독구동모드 상황 하에서, 메인 엔진(2) 측에서는 부하(토크)의 부족으로 인하여, 축 발전기(1)가 요구하는 동력을 충족시키지 못하고, 불안정하게 헌팅되어, 심한 진동현상을 일으킬 수밖에 없게 되는 것이다.
물론, 이처럼, 메인 엔진(2)이 심한 진동현상을 일으키는 상황 하에서, 선박 운영주체 측에서는 축 발전기(1)의 단독구동모드를 정상적으로 운용할 수 없게 되며(즉, 발전기 유닛(5)의 발전량을 축 발전기(1)로 융통성 있게 대체할 수 없게 되며), 결국, 고가의 축 발전기(1)가 추가 배치되어 있음에도 불구하고, 이를 활용하지 못한 체, 정상적인 에너지 절감효과를 전혀 향유할 수 없게 된다.
대한민국공개특허 제10-2012-7814호(명칭: 축 발전기의 상시 전력 생산 시스템)(2012.01.25.자 공개) 대한민국공개특허 제10-2013-133892호(명칭: 선박용 추진 시스템 및 그것을 구비한 선박)(2013.12.09.자 공개) 대한민국공개특허 제10-2015-110105호(명칭: 선박용 전력 공급 장치 및 그의 제어 방법)(2015.10.02.자 공개) 대한민국공개특허 제10-2017-33255호(명칭: 선박의 축 발전기 어레인지먼트)(2017.03.24.자 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 메인 엔진 측에서, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있도록 지원하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수하는 축 발전기 단독구동모드 접수모듈과; 상기 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 상기 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 상기 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 하는 전력생산 증강구동 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 축 발전기 단독구동모드 지원장치를 개시한다.
본 발명에서는 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하기 때문에, 본 발명의 구현체제 하에서, 메인 엔진 측에서는, 축 발전기의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있게 되며, 결국, 클러치의 분리에 따라, 프로펠러와 분리된 상황, 발전기 유닛의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있게 된다.
도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 축 발전기 및 메인 엔진의 배치 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 채용에 따른 축 발전기 및 메인 엔진의 배치 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 체제 하에서, 선박 측에는 동력을 발생하는 메인 엔진(32)이 구비되며, 이 메인 엔진(32)은 엔진 컨트롤러(50)에 의해 자신의 구동상황을 컨트롤 받게 된다.
이때, 프로펠러(43)는 샤프트(39)를 통해서 메인 엔진(32)과 연결되는 구조를 취하게 된다. 축 발전기(31)는 사프트(39)에 연결되어, 전기를 생산하게 된다. 클러치(42)는 샤프트(39)에 설치되어, 메인 엔진(32)의 동력을 선택적으로 프로펠러(43)에 전달하게 된다. 이 상황 하에서, 컨버터(33) 측에서는 축 발전기(31)에 의해 생산된 전기를 교류에서 직류로, 또 다시 교류로 변환하는 역할을 수행하게 된다.
여기서, 상기 샤트프(39)는 메인 엔진(32)에 연결되는 제 1 샤프트(38) 및 프로펠러(43)에 연결되는 제 2 샤프트(37)가 조합된 구성을 취하게 되며, 상기 클러치(42)는 제 1 샤프트(38)에 연결된 제 1 원판(41) 및 제 2 샤프트(37)에 연결되는 제 2 원판(40)이 조합된 구성을 취하게 된다.
이때, 선박의 전기 수요처에 전기를 공급하기 위하여, 컨버터(33)에는 스위치 보드(34)(예컨대, 배전반)가 연결되며, 이 스위치 보드(34)에는 발전기 유닛(35,36)이 연결된다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 선박의 정박 상황, 화물의 적/하역 상황 등이 도래하게 되면, 제 1 샤프트(38) 및 제 2 샤프트(37) 측에서는 상호 분리되는 동작을 이룸으로써, 클러치(42)를 이루고 있던 제 1 원판(41) 및 제 2 원판(40) 역시, 상호 분리되는 상황에 놓이도록 유도하게 되며, 이에 따라(즉, 제 1 원판(41) 및 제 2 원판(40)이 분리됨에 따라), 메인 엔진(32) 측 동력은 프로펠러(43) 측으로 전달되지 않는 상황에 놓이게 된다.
이러한 국면에서(즉, 메인 엔진(32) 측 동력이 프로펠러(43) 측으로 전달되지 않는 상황 하에서), 메인 엔진(42) 측 동력은 축 발전기(31) 측으로만 집중 공급될 수 있게 되며, 이러한 단독구동모드 하에서, 축 발전기(31) 측에서는 메인 엔진(32) 측 동력을 사용하여, 전기를 생산한 후. 생산된 전기를 컨버터(33)를 통해, 스위치 보드(34)(예컨대, 배전반) 측으로 공급하는 역할을 수행하게 된다.
물론, 이러한 축 발전기(31) 단독구동모드 상황 하에서도, 축 발전기(31)가 유의미한 전력(예컨대, 600kW 정도의 전력)을 생산하려면, 메인 엔진(32) 측에게는 그에 부합되는 최소한의 동력 공급이 요구되게 된다.
이때에도, 메인 엔진(32) 측에서는 토크로 작용하는 기계적 부하, 토크로 작용하는 전기적 부하 등을 상승시키면서, 자신의 회전수(rpm)도 함께 상승시켜, 축 발전기(31) 측으로 동력을 공급하게 되는데, 여기서도, 상기 축 발전기(31) 단독구동모드 상황에서는 클러치(42)의 분리에 따라, 메인 엔진(32)이 프로펠러(43)와 분리될 수밖에 없게 되고(즉, 거대 부하로 작용하던 프로펠러(43)를 상실할 수밖에 없게 되고), 나아가, 발전기 유닛(35,36)의 동작 중지 상황 하에서, 그 전기적 부하도 매우 적어질 수밖에 없게 되기 때문에, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 해당 메인 엔진(32) 측에서는 불가피한 토크(부하) 부족상황에 놓일 수밖에 없게 되며, 결국, 일련의 저속 구간 내에서, 축 발전기(31)가 요구하는 동력을 충족시켜주지 못하고, 불안정하게 헌팅되어, 심한 진동현상을 일으킬 수밖에 없게 된다.
이러한 민감한 상황 하에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 엔진 컨트롤러(50)의 통신 체제 하에, 본 발명 고유의 축 발전기 단독구동모드 지원장치(60)를 추가 설치하는 조치를 강구하게 된다. 이 경우, 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치(60)는 상황에 따라, 엔진 컨트롤러(50)의 프로그램 블록 내에 종속 설치되는 구조를 취하여도 무방하다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축 발전기 단독구동모드 지원장치(60)는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 메인 엔진(32), 엔진 컨트롤러(50) 등과 통신을 취하는 운영정보 저장모듈(64), 축 발전기 단독구동모드 접수모듈(62), 전력생산 증강구동 처리모듈(63), 잉여전력 처리모듈(67), 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65), 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 운영정보 저장모듈(64) 측에서는 자가 정보저장영역 내에, 메인 엔진(32)의 등록정보, 엔진 컨트롤러(50)의 등록정보, 각 전산모듈들의 프로세스 진행을 위한 프로그램 소스정보, 전력생산 증강구동 설정정보(예를 들어, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수, 메인 엔진증강 생산해야 하는 전력량 등의 설정정보) 등을 저장/관리함으로써, 본 발명에 따른 일련의 축 발전기 단독구동모드 지원절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.
이러한 기반 인프라 하에서, 축 발전기 단독구동모드 접수모듈(62) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 선박의 메인 엔진(32)을 제어하는 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하면서, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 전송되었는가의 여부를 점검하게 된다.
이때, 선박의 정박 상황, 화물의 적/하역 상황 등이 도래하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 전송된 것으로 확인되면, 축 발전기 단독구동모드 접수모듈(62) 측에서는 일련의 정보수신루틴을 진행시켜, 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하고, 이를 통해, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수하는 절차를 진행하게 된다.
이렇게 하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수 완료되면, 전력생산 증강구동 처리모듈(63) 측에서는 일련의 정보판독루틴을 진행시켜, 운영정보 저장모듈(64)과 통신을 취하고, 이를 통해, 전력생산 증강구동 설정정보(예를 들어, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수, 메인 엔진증강 생산해야 하는 전력량 등의 설정정보)를 판독하는 절차를 진행하게 된다.
상술한 절차를 통해, 운영정보 저장모듈(64)에 기 저장되어 있던 전력생산 증강구동 설정정보(예를 들어, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수, 메인 엔진증강 생산해야 하는 전력량 등의 설정정보)의 판독이 완료되면, 전력생산 증강구동 처리모듈(63) 측에서는 판독 완료된 전력생산 증강구동 설정정보를 토대로 일련의 정보생성루틴을 진행시키고, 이를 통해, 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 생성하는 절차를 진행하게 된다.
이렇게 하여, 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 생성 완료되면, 전력생산 증강구동 처리모듈(63) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로, 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등과 통신을 취하면서, 이 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등으로 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 전송하는 절차를 진행하게 된다.
물론, 상술한 절차를 통해, 전력생산 증강구동 요청메시지(예컨대, '축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력을 증강 생산하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 전송되는 상황 하에서, 메인 엔진(32) 측에서는, 축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력(즉, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력)을 증강 생산하게 된다.
이처럼, 메인 엔진(32) 측에서, 축 발전기가 요구하는 XX의 분당 회전수로 가동되면서, XX만큼의 전력(즉, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력)을 증강 생산하게 되는 경우, 메인 엔진(32) 측에서는 발전기 유닛(35,36)이 가동 중지 중인 상황 하에서도, 자신이 감당해야 하는 전기적 하중이 크게 증가하는 상황에 자연스럽게 놓이게 되며, 결국, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있게 된다.
당연하게도, 메인 엔진(32)이 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처한 상황 하에서, 해당 메인 엔진(32) 측에서는 클러치(42)의 분리에 따라, 프로펠러(43)와 분리된 상황, 발전기 유닛(35,36)의 동작 중지 상황 등 하에서도, 토크(부하) 부족상황을 전혀 겪지 않게 되며, 그 결과, 일련의 저속 구간 내에서, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등의 발생 없이, 축 발전기(31)가 요구하는 동력을 안정적으로 충족시켜줄 수 있게 된다.
물론, 이처럼, 메인 엔진(32)이 심한 진동현상을 일으키지 않는 상황 하에서, 선박 운영주체 측에서는 별다른 어려움 없이, 축 발전기(31)의 단독구동모드를 정상적으로 운용할 수 있게 되며(즉, 발전기 유닛(35,36)의 발전량을 축 발전기(31)로 융통성 있게 대체할 수 없게 되며), 결국, 축 발전기(31)의 추가 배치에 따른 에너지 절감효과를 정상적으로 향유할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 선박의 메인 엔진(32)을 제어하는 엔진 컨트롤러(50)의 통신 체제 하에, <엔진 컨트롤러(50)와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수할 수 있는 전산모듈>, <축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 엔진 컨트롤러(50) 측으로 전송하여, 메인 엔진(32) 측에서, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하기 때문에, 본 발명의 구현체제 하에서, 메인 엔진(32) 측에서는, 축 발전기(31)의 단독구동모드 진입 시, 축 발전기(31)가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하면서, 마치, 전기적 부하가 추가 작용되고 있는 것과 같은 환경에 자연스럽게 처할 수 있게 되며, 결국, 클러치(42)의 분리에 따라, 프로펠러(43)와 분리된 상황, 발전기 유닛(35,36)의 동작중지 상황 등 하에서도, 불안정한 헌팅현상, 심한 진동현상 등을 일으키지 않으면서, 축 발전기(31)의 단독구동모드에 필요한 동력을 정상적으로 공급할 수 있게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치 내에는 상술한 각 전산모듈들 이외에도, 잉여전력 처리모듈(67), 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66), 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65) 등이 추가로 배치된다.
이때, 잉여전력 처리모듈(67) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 전력생산 증강구동 처리모듈(63), 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등과 통신을 취하면서, 메인 엔진(32)에 의한 전력의 증강생산이 개시되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력이 생산되고 있는가의 여부를 점검하게 된다.
여기서, 메인 엔진(32)에 의한 전력의 증강생산이 개시되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 잉여전력 처리모듈(67) 측에서는 그 즉시, 일련의 정보생성루틴을 진행시켜, 잉여전력 저장 요청메시지를 생성하고, 인터페이스 모듈(61)을 매개로 에너지 저장시스템(70)과 통신을 취하여, 생성 완료된 잉여전력 저장 요청메시지를 에너지 저장시스템(70) 측으로 전송하는 절차를 진행하게 된다.
물론, 이러한 절차 하에서, 잉여전력 저장 요청메시지가 접수 완료되면, 에너지 저장시스템(70) 측에서는 메인 엔진(32)과 통신을 취하면서, 이에 의해 증가 생산된 잉여전력을 자가 에너지 저장 처에 추가 저장하는 절차를 진행하게 되며, 결국, 선박 운영주체 측에서는 메인 엔진(32)에 의해 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력이 생산되는 경우에도, 불필요한 전기의 낭비를 미리 차단시킬 수 있게 된다.
한편, 앞의 각 전산모듈들과 연계 동작하는 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로 하여, 선박의 메인 엔진(32)을 제어하는 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하면서, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 전송되었는가의 여부를 점검하게 된다.
이때, 선박의 정상 운항상황 등이 도래하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 전송된 것으로 확인되면, 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈(66) 측에서는 일련의 정보수신루틴을 진행시켜, 엔진 컨트롤러(50)와 통신을 취하고, 이를 통해, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지를 접수하는 절차를 진행하게 된다.
이렇게 하여, 엔진 컨트롤러(50) 측으로부터 전송되는 일련의 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 접수 완료되면, 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65) 측에서는 일련의 정보생성루틴을 진행시키고, 이를 통해, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 생성하는 절차를 진행하게 된다.
이렇게 하여, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 생성 완료되면, 전력생산 증강구동 해제 처리모듈(65) 측에서는 인터페이스 모듈(61)을 매개로, 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등과 통신을 취하면서, 이 엔진 컨트롤러(50), 메인 엔진(32) 등으로 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)를 전송하는 절차를 진행하게 된다.
물론, 상술한 절차를 통해, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지(예컨대, '전력의 증강생산 동작을 중지하라'라고 하는 내역을 담은 요청메시지)가 전송되는 상황 하에서, 메인 엔진(32) 측에서는, 전력의 증강생산 동작을 중지하게 되며, 결국, 선박 측에서는 별다른 문제점 없이, 정상적인 운항을 이룰 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 선박용 발전기의 효율적인 활용이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
1,31: 축 발전기
2,32: 메인 엔진
3,33: 컨버터
4,34: 스위치 보드
5,6,35,36: 발전기 유닛
9,39: 샤프트
12,42: 클러치
13,43: 프로펠러
20,50: 엔진 컨트롤러
60: 축 발전기 단독구동모드 지원장치
61: 인터페이스 모듈
62: 축 발전기 단독구동모드 접수모듈
63: 전력생산 증강구동 처리모듈
64: 운영정보 저장모듈
65: 전력생산 증강구동 해제 처리모듈
66: 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈
70: 에너지 저장시스템

Claims (3)

  1. 선박의 메인 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독구동모드 진입메시지를 접수하는 축 발전기 단독구동모드 접수모듈과;
    상기 축 발전기 단독구동모드 진입메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 요청메시지를 상기 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 상기 메인 엔진 측에서, 축 발전기가 요구하는 최소의 분당 회전수(RPM: Revolution Per Minute)로 고정 가동되면서, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력을 증강 생산하도록 하는 전력생산 증강구동 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 축 발전기 단독구동모드 지원장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진 컨트롤러와 통신하면서, 축 발전기 단독 구동모드 해제메시지를 접수하는 축 발전기 단독구동모드 해제 접수모듈과;
    상기 축 발전기 단독구동모드 해제메시지가 접수된 것으로 확인되면, 전력생산 증강구동 해제 요청메시지를 생성하고, 생성된 전력생산 증강구동 해제 요청메시지를 상기 엔진 컨트롤러 측으로 전송하여, 상기 메인 엔진 측에서, 전력의 증강생산 동작을 중지할 수 있도록 하는 전력생산 증강구동 해제 처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축 발전기 단독구동모드 지원장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전력생산 증강구동 처리모듈, 상기 엔진 컨트롤러, 또는 상기 메인 엔진과 통신하며, 상기 메인 엔진에 의해 전력의 증강생산이 개시되어, 선박의 필요 부하 보다 더 많은 전력이 생산되는 경우, 에너지 저장시스템과 통신하여, 생산된 잉여전력이 상기 에너지 저장시스템 측에 저장될 수 있도록 유도하는 잉여전력 처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축 발전기 단독구동모드 지원장치.
KR1020190129596A 2019-10-18 2019-10-18 축 발전기 단독구동모드 지원장치 KR102293470B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190129596A KR102293470B1 (ko) 2019-10-18 2019-10-18 축 발전기 단독구동모드 지원장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190129596A KR102293470B1 (ko) 2019-10-18 2019-10-18 축 발전기 단독구동모드 지원장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210046163A true KR20210046163A (ko) 2021-04-28
KR102293470B1 KR102293470B1 (ko) 2021-08-24

Family

ID=75720889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190129596A KR102293470B1 (ko) 2019-10-18 2019-10-18 축 발전기 단독구동모드 지원장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102293470B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120007814A (ko) 2010-07-15 2012-01-25 대우조선해양 주식회사 축 발전기의 상시 전력 생산 시스템
KR20130133892A (ko) 2011-10-11 2013-12-09 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 선박용 추진 시스템 및 그것을 구비한 선박
KR20150110105A (ko) 2014-03-24 2015-10-02 대우조선해양 주식회사 선박용 전력 공급 장치 및 그의 제어 방법
KR20170033255A (ko) 2015-09-16 2017-03-24 우이 테크 솔루션스 오와이 선박의 축 발전기 어레인지먼트
JP2018020674A (ja) * 2016-08-03 2018-02-08 ヤマハ発動機株式会社 船舶推進機
KR20180023426A (ko) * 2016-08-26 2018-03-07 대우조선해양 주식회사 시추선의 발전 시스템 및 그의 발전 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120007814A (ko) 2010-07-15 2012-01-25 대우조선해양 주식회사 축 발전기의 상시 전력 생산 시스템
KR20130133892A (ko) 2011-10-11 2013-12-09 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 선박용 추진 시스템 및 그것을 구비한 선박
KR20150110105A (ko) 2014-03-24 2015-10-02 대우조선해양 주식회사 선박용 전력 공급 장치 및 그의 제어 방법
KR20170033255A (ko) 2015-09-16 2017-03-24 우이 테크 솔루션스 오와이 선박의 축 발전기 어레인지먼트
JP2018020674A (ja) * 2016-08-03 2018-02-08 ヤマハ発動機株式会社 船舶推進機
KR20180023426A (ko) * 2016-08-26 2018-03-07 대우조선해양 주식회사 시추선의 발전 시스템 및 그의 발전 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102293470B1 (ko) 2021-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2225118B1 (en) Hybrid propulsion systems
US6592412B1 (en) Propelling and driving system for boats
JP6757570B2 (ja) 船舶の電力システム
JP4626878B2 (ja) 船内電力システム
JP5004117B2 (ja) 舶用電気推進装置
KR20210112212A (ko) 선박 추진 시스템
AU2009235557B2 (en) Drive device comprising two drive motors for a ship
KR20080081200A (ko) 선박의 에너지 시스템을 작동하기 위한 방법 및 이에적합한 에너지 시스템
CN103687787A (zh) 用于船的电力系统
CN113148094B (zh) 船舶混合动力系统的多模式切换控制方法、装置及存储介质
KR20140137677A (ko) 메인엔진 샤프트를 이용한 엔진 발전시스템
KR20210046163A (ko) 축 발전기 단독구동모드 지원장치
KR102293469B1 (ko) 축 발전기 단독구동모드 지원장치
US20210245854A1 (en) Fully integrated hybrid power generation system for a vessel
JP2005354861A (ja) 原動機駆動電源装置による給電装置
JP5767059B2 (ja) 電気推進船
KR101567880B1 (ko) 선박용 전력 공급 장치
KR102160874B1 (ko) 선박용 전력 공급 시스템
KR101971854B1 (ko) 트윈-스케그형 컨테이너선의 샤프트 제너레이터 운영 시스템 및 그 방법
JP6238600B2 (ja) 船内供給電源変換装置
JP3835601B2 (ja) 原動機駆動発電装置による給電装置
JP2006240450A (ja) 船舶用電気推進装置
KR102401148B1 (ko) 선박의 발전 시스템
AU2008334928B2 (en) Hybrid propulsion systems
KR20240141555A (ko) 선박의 구동을 제어하는 방법 및 디바이스

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant