KR20220002332U - 해양특화 전지를 활용한 소형 선박용 보조 전력장치 - Google Patents

해양특화 전지를 활용한 소형 선박용 보조 전력장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 소형선박에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 차세대 저장장치를 제안하고, 나아가 소형 선박의 공간 효율성을 극대화할 수 있는 저장장치를 제안하고, 친환경 에너지원의 적용과 효율적 관리체계를 제안하기 위한 것으로서, 태양광 발전을 위하여 선체에 장착되는 태양광 패널, 상기 태양광 패널의 전력 현황을 모니터링하는 태양광 발전 모니터링 장비, 상기 태양광 패널에서 발전된 전력을 저장하는 해양특화 보조 배터리, 선체에 장착되는 선외기, 상기 선외기로부터 발전된 전력을 저장하는 납축전지, 상기 선외기의 구동에 의하여 전력을 발전하는 알터네이터, 상기 알터네이터에서 발전된 전력을 승압하여 상기 해양특화 보조 배터리에 저장하는 승압기, 상기 해양특화 보조 배터리의 전력을 이용하는 전력 부하체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

해양특화 전지를 활용한 소형 선박용 보조 전력장치{Auxiliary Power Supply System for Small Ship}
본 고안은 소형 선박에 특화된 해양특화 전지를 활용한 소형 선박용 보조 전력장치에 관한 것이다.
국제해사기구(IMO)의 자료에 따르면 내연기관으로 인한 이산화탄소의 배출 비중은 2007년 기준 3.3%에서 2050년 최대 18%까지 증가할 수 있다고 예상하고 있으며, 선박에서 배출되는 온실가스를 감축하기 위한 규제를 단계적으로 강화하고 있다.
이와 같은 해양환경 규제 강화추세에 따라 친환경동력으로 각광받고 있는 전기추진선박은 건조 수요가 해마다 증가세에 있으며 전력량을 효율적으로 관리할 수 있는 전력관리 시스템의 필요성이 대두되고 있다.
선박에서는 다양한 용도로 전기가 필요하게 된다.
2ton 미만의 소형 선박의 경우 내부 공간이 매우 협소하여 선박 내 전력 사용을 위한 별도의 발전기 등을 구비하기가 어렵다.
양식장 관리용 어선의 경우 야간 작업 시 주 엔진이 정지한 상태에서 장기간 조업활동을 위하여 트롤링모터를 활용하고 있다.
또한 장기간 체류 및 주 엔진 고장 시 비상 전력원으로서 활용하기 위한 보조전력원이 필요하다.
이와 같은 문제로 인하여 소형선박에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 차세대 저장장치의 수요가 증대되고 있으며, 소형 선박의 공간 효율성을 극대화할 수 있는 저장장치를 개발 필요성이 대두되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1253997호 "선박전력공급시스템" (2013.4.8. 등록)
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소형선박에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 차세대 저장장치를 제안하고, 나아가 소형 선박의 공간 효율성을 극대화할 수 있는 저장장치를 제안하고, 친환경 에너지원의 적용과 효율적 관리체계를 제안하기 위한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 고안은, 태양광 발전을 위하여 선체에 장착되는 태양광 패널, 상기 태양광 패널의 전력 현황을 모니터링하는 태양광 발전 모니터링 장비, 상기 태양광 패널에서 발전된 전력을 저장하는 해양특화 보조 배터리, 선체에 장착되는 선외기, 상기 선외기로부터 발전된 전력을 저장하는 납축전지, 상기 선외기의 구동에 의하여 전력을 발전하는 알터네이터, 상기 알터네이터에서 발전된 전력을 승압하여 상기 해양특화 보조 배터리에 저장하는 승압기, 상기 해양특화 보조 배터리의 전력을 이용하는 전력 부하체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 고안은 소형선박에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 차세대 저장장치를 제공하며, 특히 소형 선박의 공간 효율성을 극대화할 수 있는 저장장치를 제안하며, 또한 소형선박에 적용 가능한 친환경 에너지원의 효율적 관리체계를 제공한다.
도 1은 본 고안에 의한 해양특화 전지를 활용한 소형 선박용 보조 전력장치의 계통 개념도,
도 2는 소형선박에 장착된 해양특화 보조 배터리를 위한 배터리 케이스와, 더미 케이스의 사시도,
도 3은 도 2에서 소형선박에 장착된 해양특화 보조 배터리를 위한 배터리 케이스를 분리하여 도시한 사시도,
도 4는 도 2를 보다 자세히 분리하여 도시한 사시도,
도 5는 소형선박에 장착된 태양광 패널의 사시도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 고안에 의한 해양특화 전지를 활용한 소형 선박용 보조 전력장치의 계통 개념도이며, 도 2는 소형선박에 장착된 해양특화 보조 배터리를 위한 배터리 케이스와, 더미 케이스의 사시도이며, 도 3은 도 2에서 소형선박에 장착된 해양특화 보조 배터리를 위한 배터리 케이스를 분리하여 도시한 사시도이며, 도 4는 도 2를 보다 자세히 분리하여 도시한 사시도이며, 도 5는 소형선박에 장착된 태양광 패널의 사시도이다.
도 5와 같이 태양광 발전을 위하여 선체의 상부에 태양광 패널(110)이 장착된다.
태양광 패널(110)의 전력 현황을 모니터링하는 태양광 발전 모니터링 장비(120)가 마련된다.
태양광 발전 모니터링 장비(120)는 선박 조정실에 마련되는 것이 바람직하다.
태양광 패널에서 발전된 전력을 저장하는 해양특화 보조 배터리(170)가 마련된다.
해양특화 보조 배터리(170)는 배터리 케이스(171)에 수납되어 도 2와 같이 선체의 후미 좌측에 마련된다.
아울러 선박의 밸런스를 위하여 선체의 후미 우측에는 더미 케이스(수납함, 180)가 마련된다.
선체에 선외기(130)가 장착되며, 선외기로부터 발전된 전력을 저장하는 납축전지(140)가 마련된다.
선외기(130)의 구동에 의하여 전력을 발전하는 알터네이터(150)가 마련되며, 알터네이터(150)에서 발전된 전력을 승압하여 해양특화 보조 배터리(170)에 저장하는 승압기(160)가 마련된다.
이와 같이 해양특화 보조 배터리(170)에 저장된 전력을 이용하는 전력 부하체로서 보조 전열기구, 트롤링 모터 등이 마련된다.
이와 같이 본 고안은 태양광을 활용하여 해양특화 보조 배터리에 충전하는 기술이다.
또한 본 고안은 소형 선박용 태양광 전력 시스템 모니터링을 위한 기술이다.
또한 해양특화 보조 배터리(170)는, 외부 충전(외부 전원을 통한 충전) 및 자가 충전(태양광 발전을 이용한 자가 충전)이 가능하며, 전력 부하체(전등, 모터 등)에 전력 공급이 가능하며, 이를 위한 회로 시스템과 모니터링 장치를 구비한다.
도 2와 같이 선미(선체 후방부)에 장착되며 해양특화 보조 배터리(170)가 수납된 배터리 케이스(171)는 수류 저항을 최소화하며, 해수의 유입이 원활하여 해양특화 보조 배터리(710)의 성능 발휘가 용이하다.
또한 선체 밸런스를 위해 한쪽에는 해양특화 보조 배터리(170) 및 그 배터리 케이스(171)를, 다른 한쪽에는 수납함(180)을 설치한다.
해양특화 보조 배터리의 배터리 케이스(171)는 헐(Hull)의 선형에 맞추어 제작되어 직진성 향상 및 부상 운항 전 선수가 들리는 현상을 장착 전에 비해 줄여줄 수 있도록 한다.
또한 해양특화 보조 배터리의 배터리 케이스(171)의 입수부(171a)는, 운항 흘수선 아래쪽에 입수부를 구성하고 수동으로 조절 가능한 레버를 장착한다.
이와 같이 본 고안은 기존 동력 계통의 전환 없이 효과적으로 보조전력을 저장하고 활용할 수 있다.
또한 본 고안은 태양광 패널 뿐만 아니라 일반충전(선외기 및 모터)을 위한 회로 시스템을 구축하고 있다.
전술한 본 고안의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 고안은 소형 선박의 보조 전력장치로서 활용될 수 있다.
110 : 태양광 패널
120 : 모니터링 장비
130 : 선외기
140 : 납축전지
150 : 알터네이터
160 : 승압기
170 : 해양특화 보조 배터리
171 : 배터리 케이스
171a : 입수부
180 : 수납함

Claims (1)

  1. 태양광 발전을 위하여 선체에 장착되는 태양광 패널, 상기 태양광 패널의 전력 현황을 모니터링하는 태양광 발전 모니터링 장비, 상기 태양광 패널에서 발전된 전력을 저장하는 해양특화 보조 배터리, 선체에 장착되는 선외기, 상기 선외기로부터 발전된 전력을 저장하는 납축전지, 상기 선외기의 구동에 의하여 전력을 발전하는 알터네이터, 상기 알터네이터에서 발전된 전력을 승압하여 상기 해양특화 보조 배터리에 저장하는 승압기, 상기 해양특화 보조 배터리의 전력을 이용하는 전력 부하체를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양특화 전지를 활용한 소형 선박용 보조 전력장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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