KR20220135758A - Apparatus for storing energy of ship - Google Patents

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battery
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박어진
박근배
하대승
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

Provided is an energy storage apparatus for a ship that is composed of battery products of various specifications according to the operation profile of each ship type and specification. The energy storage apparatus for a ship comprises: a housing installed in a battery room of the ship; and a plurality of battery modules installed inside the housing. The battery modules may have a mixed configuration including first type modules and second type modules used for different purposes.

Description

선박용 에너지 저장 장치 {Apparatus for storing energy of ship}Energy storage device for ships {Apparatus for storing energy of ship}

본 발명은 에너지를 저장하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 선박에 구축되어 에너지를 저장하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for storing energy. More particularly, it relates to a device built on a ship to store energy.

선박은 해양에 위치하고 있어 육상으로부터 전원을 공급받는 데에 어려움이 있다. 그래서 선체 내에 발전, 송전, 배전 등 독립적인 전력 체계를 갖추고, 필요한 전력을 생산하거나, 생산된 전력을 효율적으로 관리하고 있다.Since the ship is located in the sea, it is difficult to receive power from the land. Therefore, an independent power system such as power generation, transmission, and distribution is installed in the hull, and the necessary power is produced or the generated power is efficiently managed.

선박은 생산된 전력을 효율적으로 저장 및 관리하기 위해, 배터리 룸(Battery Room) 내에 배터리 시스템을 구축하고 있다. 또한, 선박은 배터리 시스템의 충전 및 방전을 제어하기 위해, 에너지 관리 시스템(EMS; Energy Management System), 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System) 등도 구축하고 있다.In order to efficiently store and manage the generated power, the ship is building a battery system in the battery room. In addition, in order to control the charging and discharging of the battery system, the vessel is also building an energy management system (EMS), a battery management system (BMS), and the like.

한국공개특허 제10-2015-0115800호 (공개일: 2015.10.14.)Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2015-0115800 (published on October 14, 2015)

선박에 배터리 시스템을 구축하는 경우, 종래에는 배터리의 용도에 따라 동일 사양의 배터리 제품군으로 단일 시스템을 구성하였다.In the case of building a battery system on a ship, conventionally, a single system is configured with a battery family of the same specification according to the use of the battery.

예를 들어, 배터리 시스템을 에너지(Energy) 용도로 구축하는 경우, 낮은 C-Rate를 가지는 고용량의 배터리 시스템을 선박에 구축하였으며, 배터리 시스템을 피크(Peak) 용도로 구축하는 경우, 한정된 시간동안 사용 가능하게 높은 C-Rate를 가지는 저용량의 배터리 시스템을 선박에 구축하였다.For example, when building a battery system for energy use, a high-capacity battery system with a low C-Rate is built on a ship, and when building a battery system for peak use, it is used for a limited time. A low-capacity battery system with as high a C-Rate as possible was built on a ship.

그러나, 배터리 시스템을 이와 같이 구축하는 경우, 공간에 대비하여 효율성이 떨어질 수 있다.However, when the battery system is constructed in this way, efficiency may be reduced in relation to space.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 선종 및 사양별 운용 프로파일(Operation Profile)에 따라 다양한 사양의 배터리 제품군을 혼합 구성하는 선박용 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide an energy storage device for a ship that mixes and configures a battery family of various specifications according to an operation profile for each ship type and specification.

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 위한 본 발명의 선박용 에너지 저장 장치의 일 면(Aspect)은, 선박의 배터리 룸 내에 설치되는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 설치되는 복수 개의 배터리 모듈을 포함하며, 상기 배터리 모듈은 서로 다른 용도로 사용되는 제1 유형 모듈 및 제2 유형 모듈을 포함하여 혼합 구성될 수 있다.One aspect of the energy storage device for a ship of the present invention for achieving the above object (Aspect) is a housing that is installed in the battery room of the ship; and a plurality of battery modules installed inside the housing, wherein the battery modules may be mixed including a first type module and a second type module used for different purposes.

상기 배터리 모듈은 선박의 종류 또는 가변 부하의 특성에 따라 상기 제1 유형 모듈 및 상기 제2 유형 모듈 중 어느 하나의 모듈을 다른 하나의 모듈보다 더 많이 포함할 수 있다.The battery module may include more one of the first type module and the second type module than the other module according to the type of the ship or the characteristics of the variable load.

상기 배터리 모듈은 부하 변동이 기준 횟수 이상인 경우, 상기 제2 유형 모듈을 상기 제1 유형 모듈보다 더 많이 포함하며, 상기 부하 변동이 상기 기준 횟수 미만인 경우, 상기 제1 유형 모듈을 상기 제2 유형 모듈보다 더 많이 포함할 수 있다.The battery module includes more of the second type module than the first type module when the load fluctuation is greater than or equal to the reference number of times, and includes the first type module as the second type module when the load fluctuation is less than the reference number of times. may contain more.

상기 배터리 모듈은 상기 선박이 유조선인 경우, 상기 제1 유형 모듈을 상기 제2 유형 모듈보다 더 많이 포함하며, 상기 선박이 LNGC인 경우, 상기 제2 유형 모듈을 상기 제1 유형 모듈보다 더 많이 포함할 수 있다.The battery module includes more of the first type module than the second type module when the vessel is an oil tanker, and includes more of the second type module than the first type module when the vessel is an LNGC can do.

상기 제1 유형 모듈 및 상기 제2 유형 모듈은 단일 스위치 보드를 통해 어느 하나의 발전기와 연결되거나, 서로 다른 스위치 보드를 통해 서로 다른 발전기와 연결될 수 있다.The first type module and the second type module may be connected to any one generator through a single switch board, or may be connected to different generators through different switch boards.

상기 제1 유형 모듈은 발전기에 의해 생산되는 전력을 대체하는 경우 작동하며, 상기 제2 유형 모듈은 발전기를 보조하기 위한 전력을 공급하는 경우 작동할 수 있다.The first type module may operate when replacing power produced by the generator, and the second type module may operate when supplying power to assist the generator.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치를 구성하는 배터리 모듈의 혼합 구성 사례를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 선종별 전력 부하 특성에 따른 배터리 모듈의 혼합 구성 사례를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 4는 선종별 전력 부하 특성에 따른 배터리 모듈의 혼합 구성 사례를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of an energy storage device for a ship according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view for explaining a mixed configuration example of the battery module constituting the energy storage device for a ship according to an embodiment of the present invention.
3 is a first exemplary diagram for explaining a mixed configuration example of a battery module according to the power load characteristics for each ship type.
4 is a second exemplary diagram for explaining a mixed configuration example of a battery module according to the power load characteristics for each ship type.
5 is a first exemplary view for explaining various embodiments of an energy storage device for a ship according to an embodiment of the present invention.
6 is a second exemplary view for explaining various embodiments of the energy storage device for a ship 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 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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 구성요소를 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 of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments published below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the publication of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명은 선박에 구축되는 에너지 저장 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 선박용 에너지 저장 장치는 선종 및 사양별 운용 프로파일(Operation Profile)에 따라 다양한 사양의 배터리 제품군(예를 들어, 에너지용 배터리, 파워용 배터리 등)을 혼합 구성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 선박 내에서 공간 대비 효율성을 향상시키는 것이 가능해진다.The present invention relates to an energy storage device built on a ship. The energy storage device for a ship according to the present invention is characterized in that it mixes and configures a battery family (eg, an energy battery, a power battery, etc.) of various specifications according to an operation profile for each ship type and specification. According to the present invention, it becomes possible to improve the space-to-space efficiency in a ship.

이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명에 대해 자세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to drawings and the like.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of an energy storage device for a ship according to an embodiment of the present invention.

도 1에 따르면, 선박용 에너지 저장 장치(100)는 배터리 모듈(Battery Module; 110), 하우징(120), 패널 커버(Panel Cover; 130), 필터(Filter; 140), 루버(Louver; 150), 외부 공기 유입부(160) 및 배기 가스 배출부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.1, the energy storage device 100 for a ship is a battery module (Battery Module; 110), a housing (120), a panel cover (Panel Cover; 130), a filter (Filter; 140), a louver (Louver; 150), It may be configured to include an external air inlet 160 and an exhaust gas outlet 170 .

배터리 모듈(110)은 선박 내에 설치되어 있는 발전기(Generator)를 이용하여 생산되는 전력을 저장하는 것이다. 이러한 배터리 모듈(110)은 선박용 에너지 저장 장치(100) 내에 복수 개(110a, 110b, …, 110n) 구비될 수 있다.The battery module 110 is to store power produced by using a generator installed in a ship. A plurality of such battery modules 110 may be provided in the marine energy storage device 100 (110a, 110b, ..., 110n).

배터리 모듈(110)은 선박이 항해 중일 때 발전기를 이용하여 수시로 충전될 수 있다. 배터리 모듈(110)은 미리 정해진 기준에 따라 충전 및 방전을 반복할 수 있으며, 선박이 출항하기 전에 완전 충전된 상태로 하우징(120) 내에 탑재될 수도 있다.The battery module 110 may be charged at any time using a generator while the ship is sailing. The battery module 110 may repeat charging and discharging according to a predetermined standard, and may be mounted in the housing 120 in a fully charged state before the ship departs.

하우징(120)은 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)이 적층될 수 있도록 공간을 제공하는 것이다. 이러한 하우징(120)은 외부 공기 유입부(160) 및 배기 가스 배출부(170)가 구비되어 있는 랙(Rack) 형태로 제공될 수 있다.The housing 120 provides a space so that a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n can be stacked. The housing 120 may be provided in the form of a rack in which the external air inlet 160 and the exhaust gas outlet 170 are provided.

상기에서, 외부 공기 유입부(160)는 하우징(120) 내 공기의 순환을 위해 외부 공기를 하우징(120)의 내부로 유입시키는 것이다. 이러한 외부 공기 유입부(160)는 예를 들어, 쿨링 팬(Cooling Fan)으로 구현될 수 있다.In the above, the external air inlet 160 introduces external air into the housing 120 for circulation of air in the housing 120 . The external air inlet 160 may be implemented as, for example, a cooling fan.

배기 가스 배출부(170)는 하우징(120) 내 공기를 외부로 배출시키는 것이다. 배기 가스 배출부(170)는 외부 공기 유입부(160)와 동일한 목적으로 작동하며, 예를 들어, 배기 가스 덕트(Exhaust Gas Duct)로 구현될 수 있다.The exhaust gas discharge unit 170 discharges the air in the housing 120 to the outside. The exhaust gas discharge unit 170 operates for the same purpose as the external air inlet unit 160 , and may be implemented as, for example, an exhaust gas duct.

하우징(120)은 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)이 탑재된 상태로 배터리 룸(Battery Room) 내에 설치될 수 있다. 이때, 배터리 룸 내에는 복수 개의 하우징(120)이 설치될 수 있으나, 본 실시예에서는 단수 개의 하우징(120)이 배터리 룸 내에 설치되는 것도 가능하다.The housing 120 may be installed in a battery room with a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n mounted thereon. In this case, a plurality of housings 120 may be installed in the battery room, but in this embodiment, a single housing 120 may be installed in the battery room.

패널 커버(130)는 하우징(120)의 개구부에 설치되어 상기 개구부를 개폐시키는 것이다. 하우징(120)의 개구부는 예를 들어, 하우징(120)의 전면에 형성될 수 있으며, 이 경우 패널 커버(130)는 프런트 도어(Front Door)로 형성될 수 있다.The panel cover 130 is installed in the opening of the housing 120 to open and close the opening. The opening of the housing 120 may be formed on the front surface of the housing 120 , and in this case, the panel cover 130 may be formed as a front door.

필터(140)는 하우징(120)의 내/외를 왕래하는 공기를 여과시키는 것이다. 필터(140)는 예를 들어, 하우징(120) 내로 먼지가 유입되는 것을 차단하는 기능을 할 수 있다.The filter 140 filters the air passing in and out of the housing 120 . The filter 140 may function to block dust from being introduced into the housing 120 , for example.

필터(140)는 외부에서 하우징(120)의 내부로 공기가 유입될 때 이 공기를 여과시키는 역할을 할 수 있다. 이 경우, 필터(140)는 패널 커버(130)의 후면부에 부착되어 하우징(120)의 내측에 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 필터(140)는 패널 커버(130)의 전면부에 부착되어 하우징(120)의 외측에 배치되는 것도 가능하다.The filter 140 may serve to filter the air when the air is introduced into the housing 120 from the outside. In this case, the filter 140 may be attached to the rear surface of the panel cover 130 and disposed inside the housing 120 . However, the present embodiment is not limited thereto. The filter 140 may be attached to the front portion of the panel cover 130 and disposed outside the housing 120 .

한편, 필터(140)는 하우징(120) 내에서 외부로 공기가 배출될 때 이 공기를 여과시키는 역할을 하는 것도 가능하다.On the other hand, the filter 140 may serve to filter the air when the air is discharged to the outside within the housing 120 .

루버(150)는 하우징(120)의 통풍이나 환기를 목적으로 패널 커버(130) 상에 설치되는 것이다. 본 실시예에서는 필터(140)가 패널 커버(130)의 후면부에 부착되어 하우징(120)의 내측에 배치되는 경우, 루버(150)는 패널 커버(130)의 전면부에 부착되어 하우징(120)의 외측에 배치될 수 있다.The louver 150 is installed on the panel cover 130 for the purpose of ventilation or ventilation of the housing 120 . In this embodiment, when the filter 140 is attached to the rear portion of the panel cover 130 and disposed inside the housing 120 , the louver 150 is attached to the front portion of the panel cover 130 and the housing 120 . may be disposed on the outside of

루버(150)는 패널 커버(130)의 길이 방향(즉, 제3 방향(30))으로 복수 개(150a, 150b, …, 150n) 설치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 루버(150)는 패널 커버(130)의 폭 방향(즉, 제2 방향(20))으로 복수 개(150a, 150b, …, 150n) 설치되는 것도 가능하다.A plurality of louvers 150 may be installed in the longitudinal direction (ie, the third direction 30) of the panel cover 130 (150a, 150b, ..., 150n). However, the present embodiment is not limited thereto. A plurality of louvers 150 (150a, 150b, ..., 150n) may be installed in the width direction (ie, the second direction 20) of the panel cover 130 .

루버(150)는 패널 커버(130)에 고정되도록 설치될 수 있다. 즉, 루버(150)는 고정형 루버(Fixed Louver)로 패널 커버(130) 상에 설치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 루버(150)는 상하 방향(즉, 제3 방향(30))으로 회전 가능하게 패널 커버(130)에 설치되는 것도 가능하다.The louver 150 may be installed to be fixed to the panel cover 130 . That is, the louver 150 may be installed on the panel cover 130 as a fixed louver. However, the present embodiment is not limited thereto. The louver 150 may be installed on the panel cover 130 to be rotatable in the vertical direction (ie, the third direction 30 ).

선박용 에너지 저장 장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이, 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 선종별/사양별 운용 프로파일에 따라 다양한 사양의 배터리 모듈로 혼합 구성할 수 있다. 선박용 에너지 저장 장치(100)는 예를 들어, 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 선종별/사양별 운용 프로파일에 따라 에너지 용도(Energy用)의 배터리 모듈과 파워 용도(Power用)의 배터리 모듈로 혼합 구성할 수 있다.As described above, the energy storage device 100 for a ship may be configured by mixing a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n into battery modules of various specifications according to an operation profile for each ship type/specification. The marine energy storage device 100, for example, a plurality of battery modules (110a, 110b, ..., 110n) according to the operation profile for each ship type / specification, the battery module for energy use (Energy) and the power use (Power use) ) can be mixed with battery modules.

상기에서, 에너지 용도의 배터리 모듈은 발전기 역할을 하는 배터리 모듈을 말한다. 즉, 발전기를 작동시키지 않고, 에너지 용도의 배터리 모듈을 이용하여 선박의 각종 부하 장비에 전력을 공급할 수 있는 것이다. 에너지 용도의 배터리 모듈은 이와 같이 발전기를 대체할 수 있는 것으로서, 파워 용도의 배터리 모듈보다 고용량을 가지도록 구비될 수 있다.In the above, the battery module for energy use refers to a battery module serving as a generator. That is, it is possible to supply power to various load equipment of a ship by using a battery module for energy use without operating the generator. As such, the battery module for energy use can replace the generator, and may be provided to have a higher capacity than the battery module for power use.

파워 용도의 배터리 모듈은 발전기를 보조하는 역할을 하는 배터리 모듈을 말한다. 즉, 짧은 시간동안 발전기를 추가로 작동시켜야 하는 경우, 발전기를 추가로 작동시키지 않고, 파워 용도의 배터리 모듈을 이용하여 선박의 특정 부하 장비에 전력을 공급할 수 있는 것이다. 파워 용도의 배터리 모듈은 에너지 용도의 배터리 모듈보다 저용량을 가지도록 구비될 수 있다.The battery module for power use refers to a battery module that serves to assist the generator. That is, when it is necessary to additionally operate the generator for a short period of time, it is possible to supply power to the specific load equipment of the ship by using the battery module for power use without additionally operating the generator. The battery module for power use may be provided to have a lower capacity than the battery module for energy use.

이하에서는 에너지 용도의 배터리 모듈을 제1 유형 배터리 모듈로 정의하고, 파워 용도의 배터리 모듈을 제2 유형 배터리 모듈로 정의하기로 한다.Hereinafter, a battery module for energy use is defined as a first type battery module, and a battery module for power use is defined as a second type battery module.

선박용 에너지 저장 장치(100)는 제1 유형 배터리 모듈(210) 및 제2 유형 배터리 모듈(220)이 동일 비율을 가지도록 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 혼합 구성할 수 있다. 선박용 에너지 저장 장치(100)는 예를 들어, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 5개의 제1 유형 배터리 모듈(210)과 5개의 제2 유형 배터리 모듈(220)을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치를 구성하는 배터리 모듈의 혼합 구성 사례를 설명하기 위한 예시도이다.The marine energy storage device 100 may mix and configure a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n so that the first type battery module 210 and the second type battery module 220 have the same ratio. . The marine energy storage device 100 may be configured to include, for example, five first-type battery modules 210 and five second-type battery modules 220 as shown in FIG. 2A . have. 2 is an exemplary view for explaining a mixed configuration example of the battery module constituting the energy storage device for a ship according to an embodiment of the present invention.

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 선박용 에너지 저장 장치(100)는 제1 유형 배터리 모듈(210)이 제2 유형 배터리 모듈(220)보다 더 높은 비율을 가지도록 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 혼합 구성할 수 있다. 선박용 에너지 저장 장치(100)는 예를 들어, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 7개의 제1 유형 배터리 모듈(210)과 3개의 제2 유형 배터리 모듈(220)을 포함하도록 구성될 수 있다.However, the present embodiment is not limited thereto. The marine energy storage device 100 may mix and configure a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n so that the first type battery module 210 has a higher ratio than the second type battery module 220. have. The marine energy storage device 100 may be configured to include, for example, seven first-type battery modules 210 and three second-type battery modules 220 as shown in FIG. 2B . have.

한편, 선박용 에너지 저장 장치(100)는 제2 유형 배터리 모듈(220)이 제1 유형 배터리 모듈(210)보다 더 높은 비율을 가지도록 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 혼합 구성할 수 있다. 선박용 에너지 저장 장치(100)는 예를 들어, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 3개의 제1 유형 배터리 모듈(210)과 7개의 제2 유형 배터리 모듈(220)을 포함하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the marine energy storage device 100 is a mixed configuration of a plurality of battery modules (110a, 110b, ..., 110n) so that the second type battery module 220 has a higher ratio than the first type battery module 210 can do. The marine energy storage device 100 may be configured to include, for example, three first-type battery modules 210 and seven second-type battery modules 220 as shown in FIG. 2C . have.

이상 설명한 바를 정리하여 보면, 선박용 에너지 저장 장치(100)는 50%의 제1 유형 배터리 모듈(210)과 50%의 제2 유형 배터리 모듈(220)을 포함하도록 구성될 수 있다. 표준형 선박의 경우, 이와 같은 선박용 에너지 저장 장치(100)를 구비할 수 있다.Summarizing the above description, the marine energy storage device 100 may be configured to include 50% of the first type battery module 210 and 50% of the second type battery module 220 . In the case of a standard ship, such a ship energy storage device 100 may be provided.

선박용 에너지 저장 장치(100)는 50% 초과의 제1 유형 배터리 모듈(210)과 50% 미만의 제2 유형 배터리 모듈(220)을 포함하도록 구성되는 것도 가능하다. 에너지 중심 선박의 경우, 이와 같은 선박용 에너지 저장 장치(100)를 구비할 수 있다.It is also possible that the marine energy storage device 100 is configured to include more than 50% of the first type battery module 210 and less than 50% of the second type battery module 220 . In the case of an energy-oriented ship, the energy storage device 100 for such a ship may be provided.

선박용 에너지 저장 장치(100)는 50% 미만의 제1 유형 배터리 모듈(210)과 50% 초과의 제2 유형 배터리 모듈(220)을 포함하도록 구성될 수도 있다. 파워 중심 선박의 경우, 이와 같은 선박용 에너지 저장 장치(100)를 구비할 수 있다.The marine energy storage device 100 may be configured to include less than 50% of the first type battery module 210 and more than 50% of the second type battery module 220 . In the case of a power-oriented ship, such a ship energy storage device 100 may be provided.

본 실시예에서는 이와 같이 가변 부하(Variable Load) 특성에 맞추어 제1 유형 배터리 모듈(210)과 제2 유형 배터리 모듈(220) 즉, 에너지 용도의 배터리 모듈과 파워 용도의 배터리 모듈을 혼합 구성할 수 있다. 본 실시예에서는 운용 프로파일에 따라 배터리 용량 비율을 달리 구성함으로써, 선박 내 공간 대비 효율성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.In this embodiment, the first type battery module 210 and the second type battery module 220, that is, a battery module for energy use and a battery module for power use, can be mixed in accordance with the variable load characteristics as described above. have. In this embodiment, by configuring the battery capacity ratio differently according to the operating profile, it is possible to obtain the effect of improving the efficiency compared to the space in the vessel.

선박용 에너지 저장 장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이, 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 선종별 운용 프로파일에 따라 다양한 사양의 배터리 모듈로 혼합 구성할 수 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.As described above, the energy storage device for a ship 100 may be configured by mixing a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n into battery modules of various specifications according to an operating profile for each ship type. Hereinafter, this will be described.

선종별 부하 특성에 대해 살펴보면, 선종별 장비 보유 및 운영에 따라 전력 부하 변동 특성이 다르게 나타난다. 따라서, 장비가 없거나 일정한 운영 조건을 유지하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 운항 중 전력 부하의 변동이 작게 나타나므로, 에너지 용도의 배터리 비율을 높게 구성할 수 있다. 예를 들어, 유조선 등과 같은 선박은 제1 유형 배터리 모듈(210)을 제2 유형 배터리 모듈(220)보다 더 높은 비율을 가지도록 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 혼합 구성할 수 있다. 도 3은 선종별 전력 부하 특성에 따른 배터리 모듈의 혼합 구성 사례를 설명하기 위한 제1 예시도이다.Looking at the load characteristics by ship type, the power load variation characteristics appear differently depending on the equipment possession and operation for each ship type. Accordingly, when there is no equipment or a constant operating condition is maintained, as shown in FIG. 3 , a change in the power load during operation is small, so that the battery ratio for energy use can be configured to be high. For example, a ship such as an oil tanker may mix and configure a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n so that the first type battery module 210 has a higher ratio than the second type battery module 220. can 3 is a first exemplary diagram for explaining a mixed configuration example of a battery module according to the power load characteristics for each ship type.

반면, 장비가 많고 외부 조건 또는 운영 상황에 따라 전력 소비 변동이 큰 경우(예를 들어, 컴프레서(Compressor)를 가동시켜야 하는 등 가변 부하(Variable Load)가 많은 경우), 도 4에 도시된 바와 같이 운항 중 전력 부하의 변동이 크게 나타나므로, 파워 용도의 배터리 비율을 높게 구성할 수 있다. 예를 들어, LNGC(LNG Carrier) 등과 같은 선박은 제2 유형 배터리 모듈(220)을 제1 유형 배터리 모듈(210)보다 더 높은 비율을 가지도록 복수 개의 배터리 모듈(110a, 110b, …, 110n)을 혼합 구성할 수 있다. 도 4는 선종별 전력 부하 특성에 따른 배터리 모듈의 혼합 구성 사례를 설명하기 위한 제2 예시도이다.On the other hand, when there are a lot of equipment and the power consumption fluctuates depending on external conditions or operating conditions (for example, when there is a lot of variable load such as a compressor to be operated), as shown in FIG. Since the power load varies greatly during operation, a high battery ratio for power use can be configured. For example, a ship such as LNGC (LNG Carrier) has a plurality of battery modules 110a, 110b, ..., 110n such that the second type battery module 220 has a higher ratio than the first type battery module 210. can be mixed. 4 is a second exemplary diagram for explaining a mixed configuration example of a battery module according to the power load characteristics for each ship type.

한편, 선박용 에너지 저장 장치(100)는 기본적으로 제1 유형 배터리 모듈(210)과 제2 유형 배터리 모듈(220)을 포함하도록 구성될 수 있다. 즉, 선박용 에너지 저장 장치(100)는 기본적으로 듀얼(Dual) 형태를 가지도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the marine energy storage device 100 may be configured to basically include a first type battery module 210 and a second type battery module 220 . That is, the energy storage device 100 for a ship may be configured to have a dual shape basically.

이때, 하나의 스위치 보드 상에 제1 유형 배터리 모듈(210)과 제2 유형 배터리 모듈(220)이 모두 설치될 수 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In this case, both the first type battery module 210 and the second type battery module 220 may be installed on one switch board. Specifically, it is as follows.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 5를 참조한다.5 is a first exemplary view for explaining various embodiments of an energy storage device for a ship according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 5 .

제1 발전기(320)는 제1 스위치 보드(310)를 통해 제1 부하(330), 제1 모터(340), 제1 유형 배터리 모듈(210) 및 제2 유형 배터리 모듈(220)과 연결될 수 있다. 상기에서, 제1 부하(330)는 부하 변동이 높은 장비의 부하(Load Pwr)를 나타낸다.The first generator 320 may be connected to the first load 330 , the first motor 340 , the first type battery module 210 , and the second type battery module 220 through the first switch board 310 . have. In the above, the first load 330 represents a load (Load Pwr) of equipment having a high load variation.

마찬가지로, 제2 발전기(420)는 제2 스위치 보드(410)를 통해 제2 부하(430), 제2 모터(440), 제1 유형 배터리 모듈(210) 및 제2 유형 배터리 모듈(220)과 연결될 수 있다. 상기에서, 제2 부하(430)는 부하 변동이 낮은 장비의 부하(Load Egy)를 나타낸다.Similarly, the second generator 420 is the second load 430, the second motor 440, the first type battery module 210 and the second type battery module 220 through the second switch board 410 and can be connected In the above, the second load 430 represents a load (Load Egy) of equipment having a low load variation.

한편, 제1 스위치 보드(310) 및 제2 스위치 보드(410)는 제1 스위치(510)를 통해 연결될 수 있다.Meanwhile, the first switch board 310 and the second switch board 410 may be connected through the first switch 510 .

선박용 에너지 저장 장치(100)는 이상 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 각각의 스위치 보드(310, 410) 상에 제1 유형 배터리 모듈(210) 및 제2 유형 배터리 모듈(220)이 모두 연결되도록 구성할 수 있다.The marine energy storage device 100 is configured such that both the first type battery module 210 and the second type battery module 220 are connected on each switch board 310 and 410 as described above with reference to FIG. 5 . can do.

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 스위치 보드 상에 제1 유형 배터리 모듈(210)과 제2 유형 배터리 모듈(220) 중 어느 한 유형의 배터리 모듈만 설치되는 것도 가능하다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.However, the present embodiment is not limited thereto. It is also possible that only one type of battery module among the first type battery module 210 and the second type battery module 220 is installed on one switch board. Specifically, it is as follows.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 저장 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.6 is a second exemplary view for explaining various embodiments of the energy storage device for a ship according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 6 .

제1 발전기(320)는 제1 스위치 보드(310)를 통해 제1 부하(330), 제1 모터(340) 및 제2 유형 배터리 모듈(220)과 연결될 수 있다. 상기에서, 제1 부하(330)는 부하 변동이 높은 장비의 부하를 나타내며, 제1 모터(340)는 제1 부하(330)를 커버하기 위해 작동하는 모터(M Pwr)일 수 있다.The first generator 320 may be connected to the first load 330 , the first motor 340 , and the second type battery module 220 through the first switch board 310 . In the above, the first load 330 represents a load of equipment having a high load variation, and the first motor 340 may be a motor M Pwr that operates to cover the first load 330 .

마찬가지로, 제2 발전기(420)는 제2 스위치 보드(410)를 통해 제2 부하(430), 제2 모터(440) 및 제1 유형 배터리 모듈(210)과 연결될 수 있다. 상기에서, 제2 부하(430)는 부하 변동이 낮은 장비의 부하(Load Egy)를 나타내며, 제2 모터(440)는 제2 부하(430)를 커버하기 위해 작동하는 모터(M Egy)일 수 있다.Similarly, the second generator 420 may be connected to the second load 430 , the second motor 440 , and the first type battery module 210 through the second switch board 410 . In the above, the second load 430 may represent a load (Load Egy) of equipment with low load variation, and the second motor 440 may be a motor (M Egy) that operates to cover the second load 430 . have.

한편, 제1 스위치 보드(310) 및 제2 스위치 보드(410)는 제1 스위치(510)를 통해 연결될 수 있다.Meanwhile, the first switch board 310 and the second switch board 410 may be connected through the first switch 510 .

선박용 에너지 저장 장치(100)는 이상 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 어느 하나의 스위치 보드 상에 제1 유형 배터리 모듈(210)이 연결되고, 다른 하나의 스위치 보드 상에 제2 유형 배터리 모듈(220)이 연결되도록 구성할 수 있다. 선박용 에너지 저장 장치(100)는 이와 같은 구성을 통해 부하 변동이 높은 장비끼리 파워 용도의 배터리 모듈과 묶어서 연결 및 배치할 수 있으며, 부하 변동이 낮은 장비끼리 에너지 용도의 배터리 모듈과 묶어서 연결 및 배치할 수 있다.As described above with reference to FIG. 6 , the marine energy storage device 100 has a first type battery module 210 connected on one switch board and a second type battery module 220 on the other switch board. ) can be configured to be connected. The marine energy storage device 100 can connect and arrange equipment with high load fluctuations with a battery module for power use through such a configuration, and connect and arrange equipment with low load fluctuations with a battery module for energy use. can

다음으로, 제1 유형 배터리 모듈(210) 및 제2 유형 배터리 모듈(220)에 대해 비교 설명한다.Next, the first type battery module 210 and the second type battery module 220 will be described in comparison.

제1 유형 배터리 모듈(210)은 Energy用 배터리로서, 순간적인 출력 사양이 낮고, 에너지 밀도가 높은 것을 특징으로 한다. 제1 유형 배터리 모듈(210)은 지속 출력에 중점을 두고 설계될 수 있다.The first type battery module 210 is a battery for energy, characterized in that the instantaneous output specification is low and the energy density is high. The first type battery module 210 may be designed with an emphasis on continuous output.

반면, 제2 유형 배터리 모듈(220)은 Power用 배터리로서, 순간적인 출력 사양이 높지만, 단위 부피당 용량이 낮은 것을 특징으로 한다.On the other hand, the second type battery module 220 is a battery for power, and although the instantaneous output specification is high, it is characterized in that the capacity per unit volume is low.

동일한 크기(Dimension, H×W×D) 및 무게(Weight)를 가지도록 제1 유형 배터리 모듈(210) 및 제2 유형 배터리 모듈(220)을 구성하는 경우, Peak C-Rate(단위: C) 및 Continuous C-Rate(단위: C) 측면에서, 제2 유형 배터리 모듈(220)은 제1 유형 배터리 모듈(210)보다 더 큰 값을 가질 수 있다.When the first type battery module 210 and the second type battery module 220 are configured to have the same size (Dimension, H×W×D) and weight, Peak C-Rate (unit: C) and Continuous C-Rate (unit: C), the second type battery module 220 may have a larger value than the first type battery module 210 .

반면, Nominal Capacity(단위: kWh), Energy Density Per Volume(단위: kWh/cbm) 및 Energy Density(단위: Wh/kg) 측면에서, 제1 유형 배터리 모듈(210)은 제2 유형 배터리 모듈(220)보다 더 큰 값을 가질 수 있다.On the other hand, in terms of Nominal Capacity (unit: kWh), Energy Density Per Volume (unit: kWh/cbm) and Energy Density (unit: Wh/kg), the first type battery module 210 is the second type battery module 220 ) can be greater than

이상 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 선박용 에너지 저장 장치(100)에 대하여 설명하였다. 선박용 에너지 저장 장치(100)는 선종별 전력 부하 변동 특성에 따라 Power用 배터리 및 Energy用 배터리를 혼합 구성 시, 동일 부피(=배터리 룸) 조건에서 배터리 용량을 키우거나, 부하 특성에 적합한 배터리 설치가 가능할 수 있다.The energy storage device 100 for a ship according to an embodiment of the present invention has been described above with reference to FIGS. 1 to 6 . When the energy storage device 100 for a ship mixes a battery for power and a battery for energy according to the power load variation characteristics of each ship type, increasing the battery capacity in the same volume (= battery room) condition, or installing a battery suitable for load characteristics It may be possible.

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 practice 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.

100: 선박용 에너지 저장 장치 120: 하우징
110, 110a, 110b, …, 110n: 배터리 모듈 130: 패널 커버
140: 필터 150: 루버
160: 외부 공기 유입부 170: 배기 가스 배출부
210: 제1 유형 배터리 모듈 220: 제2 유형 배터리 모듈
310: 제1 스위치 보드 320: 제1 발전기
330: 제1 부하 340: 제1 모터
410: 제2 스위치 보드 420: 제2 발전기
430: 제2 부하 440: 제2 모터
510: 제1 스위치100: marine energy storage device 120: housing
110, 110a, 110b, ... , 110n: battery module 130: panel cover
140: filter 150: louver
160: outside air inlet 170: exhaust gas outlet
210: first type battery module 220: second type battery module
310: first switch board 320: first generator
330: first load 340: first motor
410: second switch board 420: second generator
430: second load 440: second motor
510: first switch

Claims (6)

선박의 배터리 룸 내에 설치되는 하우징; 및
상기 하우징의 내부에 설치되는 복수 개의 배터리 모듈을 포함하며,
상기 배터리 모듈은 서로 다른 용도로 사용되는 제1 유형 모듈 및 제2 유형 모듈을 포함하여 혼합 구성되는 선박용 에너지 저장 장치.a housing installed in the battery room of the vessel; and
It includes a plurality of battery modules installed inside the housing,
The battery module is a marine energy storage device including a first type module and a second type module used for different purposes. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 모듈은 선박의 종류 또는 가변 부하의 특성에 따라 상기 제1 유형 모듈 및 상기 제2 유형 모듈 중 어느 하나의 모듈을 다른 하나의 모듈보다 더 많이 포함하는 선박용 에너지 저장 장치.The method of claim 1,
The battery module includes more one module of the first type module and the second type module than the other module according to the type of the vessel or the characteristics of the variable load. 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 모듈은 부하 변동이 기준 횟수 이상인 경우, 상기 제2 유형 모듈을 상기 제1 유형 모듈보다 더 많이 포함하며,
상기 부하 변동이 상기 기준 횟수 미만인 경우, 상기 제1 유형 모듈을 상기 제2 유형 모듈보다 더 많이 포함하는 선박용 에너지 저장 장치.3. The method of claim 2,
The battery module includes more of the second type module than the first type module when the load variation is greater than or equal to the reference number of times,
When the load variation is less than the reference number of times, the energy storage device for a ship comprising more of the first type module than the second type module. 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 모듈은 상기 선박이 유조선인 경우, 상기 제1 유형 모듈을 상기 제2 유형 모듈보다 더 많이 포함하며,
상기 선박이 LNGC인 경우, 상기 제2 유형 모듈을 상기 제1 유형 모듈보다 더 많이 포함하는 선박용 에너지 저장 장치.3. The method of claim 2,
The battery module includes more of the first type module than the second type module when the vessel is an oil tanker,
When the ship is an LNGC, an energy storage device for a ship comprising more of the second type module than the first type module. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 유형 모듈 및 상기 제2 유형 모듈은 단일 스위치 보드를 통해 어느 하나의 발전기와 연결되거나, 서로 다른 스위치 보드를 통해 서로 다른 발전기와 연결되는 선박용 에너지 저장 장치.The method of claim 1,
The first type module and the second type module are connected to any one of the generators through a single switch board, or a marine energy storage device that is connected to different generators through different switch boards. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 유형 모듈은 발전기에 의해 생산되는 전력을 대체하는 경우 작동하며,
상기 제2 유형 모듈은 발전기를 보조하기 위한 전력을 공급하는 경우 작동하는 선박용 에너지 저장 장치.The method of claim 1,
the first type module operates when displacing the power produced by the generator;
The second type module is a marine energy storage device that operates when supplying power to assist the generator.
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