KR20230029179A - Ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리를 구비한 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a vessel equipped with a battery.
발전기에 의하여 생산된 전력 중 소비되지 않은 잉여 전력을 저장하고, 부하에 의한 부족 전력을 보충하는 장치를 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)이라 한다. 잉여 전력 저장 및 부족 전력 보충을 위하여 에너지 저장 시스템은 에너지 송수신 수단 및 에너지 저장 수단을 구비할 수 있다.An energy storage system (ESS) refers to a device for storing surplus unconsumed power generated by a generator and supplementing insufficient power due to a load. In order to store surplus power and supplement insufficient power, the energy storage system may include an energy transmission/reception unit and an energy storage unit.
부하의 이용 현황에 따라 에너지 저장 시스템은 전력을 저장하거나 방출할 수 있다.Depending on the usage of the load, the energy storage system can store or release power.
대한민국 등록특허공보 제10-1349874호 (2014.01.10)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1349874 (2014.01.10)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배터리를 구비한 선박을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a ship equipped with a battery.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 선박의 일 면(aspect)은 선체와, 상기 선체에 구비된 전력망과, 상기 전력망으로부터 공급된 전력을 소비하는 복수의 선내 부하와, 상기 전력망에 연결되고, 전력을 생산하여 상기 전력망으로 공급하는 발전기와, 상기 전력망에 연결되어 전력을 저장하거나 상기 전력망으로 전력을 공급하는 복수의 에너지 저장부, 및 상기 복수의 선내 부하 중 선택된 선내 부하로 상기 복수의 에너지 저장부 중 선택된 에너지 저장부의 전력이 집중되도록 하는 에너지 관리부를 포함한다.In order to achieve the above object, one aspect of the ship of the present invention is connected to a hull, a power grid provided in the hull, a plurality of onboard loads consuming power supplied from the power grid, and the power grid, A generator that generates power and supplies it to the power grid, a plurality of energy storage units that are connected to the power grid to store power or supply power to the power grid, and store the plurality of energies with a load selected from among the plurality of onboard loads. and an energy management unit for concentrating the power of the selected energy storage unit among the units.
상기 선박은 상기 전력망의 특정 지점에 배치되어 해당 지점에서의 전력 전달을 허용하거나 차단하는 망 스위치와, 상기 에너지 저장부와 상기 전력망 간의 전력 전달 경로를 제공하는 메인 전력선과, 상기 메인 전력선에 구비되어 상기 에너지 저장부와 상기 전력망 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하는 메인 스위치와, 상기 메인 전력선에서 분기되어 2개의 에너지 저장부 간의 전력 전달 경로를 제공하는 분기 전력선, 및 상기 분기 전력선에 구비되어 상기 2개의 에너지 저장부 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하는 분기 스위치를 더 포함하되, 상기 에너지 관리부는 상기 망 스위치, 상기 메인 스위치 및 상기 분기 스위치 중 적어도 하나를 제어하여 상기 선택된 선내 부하로 상기 선택된 에너지 저장부의 전력이 집중되도록 한다.The ship is provided with a network switch disposed at a specific point of the power grid and allowing or blocking power transmission at the corresponding point, a main power line providing a power transmission path between the energy storage unit and the power grid, and the main power line A main switch allowing or blocking power transfer between the energy storage unit and the power grid, a branch power line branched from the main power line and providing a power transfer path between the two energy storage units, and provided on the branch power line to provide a power transfer path between the two energy storage units. Further comprising a branch switch allowing or blocking power transfer between energy storage units, wherein the energy management unit controls at least one of the network switch, the main switch, and the branch switch to transmit power of the selected energy storage unit to the selected inboard load. let this be concentrated.
상기 복수의 선내 부하는 상기 전력망으로부터 공급된 전력으로 추진력을 발생시켜 상기 선체의 동적 위치 제어를 수행하는 스러스터를 포함한다.The plurality of inboard loads include thrusters that perform dynamic position control of the hull by generating propulsive force with power supplied from the power grid.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 에너지 저장부가 충전되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 스러스터로 전력이 공급되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 복수의 에너지 저장부의 전력이 하나의 스러스터로 집중되는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a ship according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views for explaining how the energy storage unit is charged.
4 and 5 are views for explaining that power is supplied to the thruster.
6 and 7 are views for explaining that power of a plurality of energy storage units is concentrated into one thruster.
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 clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a ship according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 선박(10)은 선체(20) 및 에너지 관리 시스템(30)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
에너지 관리 시스템(30)은 전력망(100), 발전기(210, 220, 230), 선내 부하(310, 320, 330), 에너지 저장부(410, 420, 430), 전력 관리부(500) 및 에너지 관리부(600)를 포함하여 구성된다. 에너지 관리 시스템(30)은 선박(10) 또는 해양구조물에 설치되어 전력 저장 및 관리를 수행할 수 있다.The
전력망(100)은 선체(20)에 구비되고, 선내에 구비된 각종 전력 설비에 연결되어 전력 설비간 전력 교환을 수행할 수 있다.The
도 1에 도시된 바와 같이 전력망(100)은 교류 전력망일 수 있다. 이에, 발전기(210, 220, 230)에서 생산된 전력은 직접적으로 전력망(100)으로 공급되고, 전력망(100)의 교류 전력은 AC/DC 컨버터 및 DC/AC 인버터와 같은 전력 변환기(710, 720, 730)에 의해 변환되어 전력 설비로 분배될 수 있다. 그러나, 본 발명의 전력망(100)은 교류 전력망에 한정되지 않고 직류 전력망일 수도 있다. 이러한 경우 전력 변환기(700)가 적절히 배치될 수 있다. 이하, 전력망(100)이 교류 전력망인 것을 위주로 설명하기로 한다.As shown in FIG. 1 , the
전력망(100)에는 망 스위치(110, 120)가 구비될 수 있다. 망 스위치(110, 120)는 전력망(100)의 특정 지점에 배치되어 해당 지점에서의 전력 전달을 허용하거나 차단할 수 있다. 선체(20)에는 복수의 에너지 저장부(410, 420, 430)가 구비될 수 있다. 망 스위치(110, 120)는 복수의 에너지 저장부(410, 420, 430) 중 선택된 일부 또는 전체가 전력망(100)을 통해 서로 연결되도록 하거나 차단할 수 있다.
발전기(210, 220, 230)는 전력을 생산할 수 있다. 예를 들어, 발전기(210, 220, 230)는 2000kW 이상의 대용량 전력을 생산하는 디젤 발전기일 수 있다. 복수의 발전기(210, 220, 230)가 전력망(100)에 병렬로 연결되어 생산된 전력을 전력망(100)에 공급할 수 있다. 도시된 바와 같이, 선체(20)에 3개의 발전기(210, 220, 230)가 구비된 것을 위주로 설명하기로 한다.The
선내 부하(310, 320, 330)는 전력망(100)으로부터 공급된 전력을 이용하여 동작할 수 있다. 선내 부하(310, 320, 330)는 복수 개가 구비될 수 있다. 본 발명에서 선내 부하(310, 320, 330)는 전력망(100)으로부터 공급된 전력으로 추진력을 발생시켜 선체(20)의 동적 위치 제어를 수행하는 스러스터(310, 320, 330)를 포함할 수 있다. 스러스터(310, 320, 330)의 동작에 의해 선체(20)는 계류 라인 또는 파일 등의 계류 장비에 의하지 않고도 해상의 특정 지점에 계류하는 것이 가능하게 된다.The
또한, 선내 부하는 크레인, 화물 탱크의 온도를 조절하는 온도 조절기, 증발 가스를 압축시키는 압축기 또는 압축된 증발 가스를 액화시키는 재액화기일 수 있고, 연료공급용 펌프, 블로워, 비상용 제어 장비, 비상용 전등, 배수설비용 펌프, GPS 수신기, 레이더 장치, 무선설비, 선박 위치발신장치 등이 선내 부하에 포함될 수 있으며, 후술하는 전력 관리부(500) 및 에너지 관리부(600)가 선내 부하에 포함될 수도 있다. 이하, 선내 부하로서 3개의 스터스터가 구비된 것을 위주로 설명하기로 한다.In addition, the inboard load may be a crane, a temperature controller for controlling the temperature of a cargo tank, a compressor for compressing boil-off gas, or a re-liquefier for liquefying compressed boil-off gas, a pump for fuel supply, a blower, emergency control equipment, and emergency lights , a pump for drainage facilities, a GPS receiver, a radar device, a wireless facility, a ship positioning device, etc. may be included in the inboard load, and a
에너지 저장부(410, 420, 430)는 전력망(100)에 연결되어 전력을 저장하거나 전력망(100)으로 전력을 공급할 수 있다. 구체적으로, 에너지 저장부(410, 420, 430)는 발전기(210, 220, 230)에 의하여 생산된 전력을 저장하거나, 전력망(100)을 통해 저장된 전력을 선내 부하(310, 320, 330)에 공급할 수 있다.The
에너지 저장부(410, 420, 430)는 배터리(411, 421, 431) 및 컨버터(412, 422, 432)를 포함할 수 있다. 배터리(411, 421, 431)는 전력을 충전하거나 방전하고, 컨버터(412, 422, 432)는 배터리(411, 421, 431)의 전력을 변환할 수 있다.The
배터리(411, 421, 431)는 직류 전력을 충전하거나 방전할 수 있다. 컨버터(412, 422, 432)는 전력망(100)으로부터 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리(411, 421, 431)로 전달하거나, 배터리(411, 421, 431)로부터 수신된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력망(100)으로 공급할 수 있다.The
본 발명의 에너지 저장부(410, 420, 430)는 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
선체(20)에는 복수의 에너지 저장부(410, 420, 430)가 구비될 수 있다. 도시된 바와 같이, 선체(20)에 3개의 에너지 저장부(410, 420, 430)가 구비된 것을 위주로 설명하기로 한다.A plurality of
에너지 저장부(410, 420, 430)와 전력망(100)의 사이에는 메인 전력선(810, 820, 830)이 구비될 수 있다. 메인 전력선(810, 820, 830)은 에너지 저장부(410, 420, 430)와 전력망(100) 간의 전력 전달 경로를 제공할 수 있다. 에너지 저장부(410, 420, 430)의 전력이 메인 전력선(810, 820, 830)을 통해 전력망(100)으로 공급되거나, 전력망(100)의 전력이 메인 전력선(810, 820, 830)을 통해 에너지 저장부(410, 420, 430)로 공급될 수 있다. 제1 메인 전력선(810)은 제1 에너지 저장부(410)와 전력망(100) 간의 전력 전달 경로를 제공하고, 제2 메인 전력선(820)은 제2 에너지 저장부(420)와 전력망(100) 간의 전력 전달 경로를 제공하며, 제3 메인 전력선(830)은 제3 에너지 저장부(430)와 전력망(100) 간의 전력 전달 경로를 제공할 수 있다.
메인 전력선(810, 820, 830)에는 변압기(415, 425, 435)가 구비될 수 있다. 변압기(415, 425, 435)는 에너지 저장부와 전력망(100) 간에 송수신되는 전력을 변압할 수 있다. 제1 변압기(415)는 제1 메인 전력선(810)에 구비되어 제1 에너지 저장부(410)와 전력망(100) 간에 송수신되는 전력을 변압하고, 제2 변압기(425)는 제2 메인 전력선(820)에 구비되어 제2 에너지 저장부(420)와 전력망(100) 간에 송수신되는 전력을 변압하며, 제3 변압기(435)는 제3 메인 전력선(830)에 구비되어 제3 에너지 저장부(430)와 전력망(100) 간에 송수신되는 전력을 변압할 수 있다.
메인 전력선(810, 820, 830)에는 메인 스위치(811, 821, 831)가 구비될 수 있다. 메인 스위치(811, 821, 831)는 에너지 저장부(410, 420, 430)와 전력망(100) 간의 전력 전달을 허용하거나 차단할 수 있다. 제1 메인 스위치(811)는 제1 메인 전력선(810)에 구비되어 제1 에너지 저장부(410)와 전력망(100) 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하고, 제2 메인 스위치(821)는 제2 메인 전력선(820)에 구비되어 제2 에너지 저장부(420)와 전력망(100) 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하며, 제3 메인 스위치(831)는 제3 메인 전력선(830)에 구비되어 제3 에너지 저장부(430)와 전력망(100) 간의 전력 전달을 허용하거나 차단할 수 있다.Main switches 811 , 821 , and 831 may be provided in the
분기 전력선(910, 920, 930)은 메인 전력선(810, 820, 830)에서 분기되어 2개의 에너지 저장부 간의 전력 전달 경로를 제공할 수 있다. 제1 분기 전력선(910)은 제1 에너지 저장부(410)와 제2 에너지 저장부(420) 간의 전력 전달 경로를 제공하고, 제2 분기 전력선(920)은 제1 에너지 저장부(410)와 제3 에너지 저장부(430) 간의 전력 전달 경로를 제공하며, 제3 분기 전력선(930)은 제2 에너지 저장부(420)와 제3 에너지 저장부(430) 간의 전력 전달 경로를 제공할 수 있다. 각 분기 전력선(910, 920, 930)에는 분기 스위치(911, 921, 931)가 구비될 수 있다.The
분기 스위치(911, 921, 931)는 분기 전력선(910, 920, 930)에 구비되어 2개의 에너지 저장부 간의 전력 전달을 허용하거나 차단할 수 있다. 제1 분기 스위치(911)는 제1 분기 전력선(910)에 구비되어 제1 에너지 저장부(410)와 제2 에너지 저장부(420) 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하고, 제2 분기 스위치(921)는 제2 분기 전력선(920)에 구비되어 제1 에너지 저장부(410)와 제3 에너지 저장부(430) 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하며, 제3 분기 스위치(931)는 제3 분기 전력선(930)에 구비되어 제2 에너지 저장부(420)와 제3 에너지 저장부(430) 간의 전력 전달을 허용하거나 차단할 수 있다.The branch switches 911 , 921 , and 931 are provided in the
전력 관리부(500)는 전력망(100)에 연결된 선내 부하(310, 320, 330) 및 발전기(210, 220, 230)의 동작 상태를 모니터링하고, 발전기(210, 220, 230)의 동작을 제어하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 전력 관리부(500)는 선내 부하(310, 320, 330)의 전력 소비 상태를 확인하고, 그 결과에 따라 발전기(210, 220, 230)로 하여금 전력을 생산하도록 하거나 전력 생산을 중단하도록 할 수 있다. 또한, 전력 관리부(500)는 에너지 관리부(600)의 제어에 따라 발전기(210, 220, 230)의 동작을 제어할 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 에너지 관리부(600)는 발전기(210, 220, 230)의 임계 부하 범위를 조절하기 위한 제어 명령을 송신할 수 있는데, 전력 관리부(500)는 에너지 관리부(600)의 제어 명령에 따라 발전기(210, 220, 230)의 임계 부하 범위를 조절할 수 있다.The
전력망(100)에는 복수의 발전기(210, 220, 230)가 연결될 수 있다. 전력 관리부(500)는 일부 발전기만이 동작하도록 하고 나머지 발전기는 동작하지 않도록 할 수 있다. 또한, 전력 관리부(500)는 발전기(210, 220, 230)별로 부하율을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 전력 관리부(500)는 특정 발전기로 하여금 20%의 부하율로 발전하도록 하고, 다른 발전기로 하여금 80%의 부하율로 발전하도록 할 수 있다. 여기서, 부하율은 발전기(210, 220, 230)의 최대 발전량 중 현재 생산되고 있는 발전량의 비율을 나타낸다.A plurality of
전력 관리부(500)는 각 발전기(210, 220, 230)의 발전량을 제어함에 있어서 다른 발전기의 발전량을 참조할 수도 있다.The
에너지 관리부(600)는 전력 관리부(500) 및 에너지 저장부(410, 420, 430)를 제어하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 에너지 관리부(600)는 전력망(100)의 전력 공급 상태를 감지하고, 그 결과에 따라 에너지 저장부(410, 420, 430)를 제어할 수 있다.The
특허, 에너지 관리부(600)는 복수의 선내 부하(310, 320, 330) 중 선택된 선내 부하로 전력이 집중되도록 분기 스위치(911, 921, 931)를 제어할 수 있다. 이를 위하여, 에너지 관리부(600)는 망 스위치(110, 120), 메인 스위치(811, 821, 831) 및 분기 스위치(911, 921, 931) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.Patent, the
이하, 도 2 내지 도 7을 통하여 본 발명의 선박(10)의 동작에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the
도 2 및 도 3은 에너지 저장부가 충전되는 것을 설명하기 위한 도면이다.2 and 3 are views for explaining how the energy storage unit is charged.
도 2를 참조하면, 에너지 저장부(410, 420, 430)에 구비된 배터리(411, 421, 431)는 발전기(210, 220, 230)의 전력(GP1, GP2, GP3)으로 충전될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
발전기(210, 220, 230)에서 생산된 전력(GP1, GP2, GP3)은 전력망(100)으로 공급되고, 에너지 저장부(410, 420, 430)는 전력망(100)으로부터 공급된 전력(GP1, GP2, GP3)을 이용하여 충전할 수 있다. 에너지 저장부(410, 420, 430)의 충전을 위하여 에너지 관리부(600)는 메인 스위치(811, 821, 831)가 폐쇄되도록 할 수 있다. 이에, 발전기(210, 220, 230)의 전력(GP1, GP2, GP3)은 전력망(100) 및 메인 전력선(810, 820, 830)을 통해 에너지 저장부(410, 420, 430)로 전달될 수 있게 된다.Power (GP1, GP2, GP3) generated by the generators (210, 220, 230) is supplied to the
본 발명에서 발전기(210, 220, 230) 및 에너지 저장부(410, 420, 430)는 각각 3개가 구비될 수 있다. 이러한 경우 하나의 발전기 및 하나의 에너지 저장부가 하나의 그룹을 형성할 수 있다. 즉, 제1 그룹에는 제1 발전기(210) 및 제1 에너지 저장부(410)가 포함되고, 제2 그룹에는 제2 발전기(220) 및 제2 에너지 저장부(420)가 포함되며, 제3 그룹에는 제3 발전기(230) 및 제3 에너지 저장부(430)가 포함될 수 있다.In the present invention, three
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 에너지 저장부(410)는 제1 발전기(210)에 의해 생산된 전력(GP1)을 이용하여 충전하고, 제2 에너지 저장부(420)는 제2 발전기(220)에 의해 생산된 전력(GP2)을 이용하여 충전하며, 제3 에너지 저장부(430)는 제3 발전기(230)에 의해 생산된 전력(GP3)을 이용하여 충전할 수 있다. 제1 에너지 저장부(410)의 충전을 위하여 에너지 관리부(600)는 제1 메인 스위치(811)를 폐쇄하고, 제2 에너지 저장부(420)의 충전을 위하여 에너지 관리부(600)는 제2 메인 스위치(821)를 폐쇄하며, 제3 에너지 저장부(430)의 충전을 위하여 에너지 관리부(600)는 제3 메인 스위치(831)를 폐쇄할 수 있다. 또한, 각 그룹의 발전기(210, 220, 230)의 전력(GP1, GP2, GP3)이 다른 그룹으로 전달되지 않도록 하기 위하여 에너지 관리부(600)는 망 스위치(110, 120)를 개방할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the first
한편, 에너지 관리부(600)는 복수의 발전기(210, 220, 230)에 의해 생산된 전력을 이용하여 하나의 에너지 저장부가 충전하도록 할 수 있다. 도 3을 참조하여 설명하면, 에너지 관리부(600)는 제1 망 스위치(110) 및 제1 메인 스위치(811)를 폐쇄할 수 있다. 이러한 경우 제1 발전기(210)에 의해 생산된 전력(GP1)뿐만 아니라 제2 발전기(220)에 의해 생산된 전력(GP2)도 제1 에너지 저장부(410)로 공급될 수 있게 된다. 이에, 제1 에너지 저장부(410)는 제1 발전기(210) 및 제2 발전기(220)에 의해 생산된 전력(GP1, 혜2)을 이용하여 충전할 수 있게 된다.Meanwhile, the
도 4 및 도 5는 스러스터로 전력이 공급되는 것을 설명하기 위한 도면이다.4 and 5 are views for explaining that power is supplied to the thruster.
도 4를 참조하면, 각 그룹에 포함된 발전기(210, 220, 230) 및 에너지 저장부(410, 420, 430)는 해당 그룹에 대응하는 스러스터(310, 320, 330)로 전력을 공급할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
발전기(210, 220, 230)에 의하여 생산되는 전력량은 대체로 일정하게 유지되며 스러스터(310, 320, 330)의 전력 소비량에 대응되어 그 양을 변경하는 것이 용이하지 않다. 이에, 스러스터(310, 320, 330)에 의해 소비되는 전력량 중 발전기(210, 220, 230)가 충족하지 못하는 부족 전력은 에너지 저장부(410, 420, 430)에 의해 보충될 수 있다. 도 5를 참조하여 설명하면, 스러스터(310, 320, 330)는 대체로 동작 중단 상태로 유지되다가 일정 시간 구간 동안에 동작할 수 있다. 이 때, 발전기에 의해 생산되는 전력량(GP)은 스러스터(310, 320, 330)에 의해 소비되는 전력량에 비하여 낮게 형성될 수 있다. 이러한 부족 전력(UP)은 에너지 저장부(410, 420, 430)에 의해 보충될 수 있다. 스러스터(310, 320, 330)는 발전기(210, 220, 230)에 의해 생산된 전력뿐만 아니라 에너지 저장부(410, 420, 430)에 저장된 전력을 이용하여 정상적인 동작을 수행할 수 있다.The amount of power produced by the
다시 도 4를 설명하면, 제1 발전기(210) 및 제1 에너지 저장부(410)의 전력(GP1, EP1)은 전력망(100)에서 합성되고, 합성 전력(CP1)은 제1 스러스터(310)로 공급될 수 있다. 제2 발전기(220) 및 제2 에너지 저장부(420)의 전력(GP2, EP2)은 전력망(100)에서 합성되고, 합성 전력(CP2)은 제2 스러스터(320)로 공급될 수 있다. 제3 발전기(230) 및 제3 에너지 저장부(430)의 전력(GP3, EP3)은 전력망(100)에서 합성되고, 합성 전력(CP3)은 제3 스러스터(330)로 공급될 수 있다. 그룹별 스러스터(310, 320, 330)로의 전력 공급을 위하여 제1 망 스위치(110) 및 제2 망 스위치(120)가 개방되고, 제1 메인 스위치(811), 제2 메인 스위치(821) 및 제3 메인 스위치(831)가 폐쇄될 수 있다.Referring to FIG. 4 again, the powers GP1 and EP1 of the
도 6 및 도 7은 복수의 에너지 저장부의 전력이 하나의 스러스터로 집중되는 것을 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are views for explaining that power of a plurality of energy storage units is concentrated into one thruster.
도 6을 참조하면, 복수의 에너지 저장부(410, 420, 430)의 전력이 하나의 스러스터로 집중될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the power of the plurality of
발전기(210, 220, 230)에 의해 생산된 전력만으로 스러스터(310, 320, 330)의 정상적인 동작이 용이하지 않을 경우 에너지 저장부(410, 420, 430)의 전력이 이용될 수 있다. 한편, 선체(20)에 구비된 발전기(210, 220, 230)가 모두 동작하고 있는 경우 그룹별 스러스터의 동작이 가능하지만 선체(20)에 구비된 발전기(210, 220, 230) 중 적어도 일부가 동작 중단된 경우 그룹별 스러스터의 동작은 가능하지 않을 수 있다. 특히, 스러스터(310, 320, 330)에 의해 소비되는 전력량이 하나의 발전기 및 하나의 에너지 저장부로부터 공급되는 전력량을 초과하는 경우 스러스터(310, 320, 330)는 정상적인 동작을 수행할 수 없다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리부(600)는 복수의 스러스터(310, 320, 330) 중 선택된 스러스터로 선택된 복수의 에너지 저장부의 전력이 공급되도록 할 수 있다. 도 6을 참조하여 설명하면, 제1 에너지 저장부(410) 및 제2 에너지 저장부(420)는 제1 스러스터(310)로 전력을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 에너지 관리부(600)는 제1 메인 스위치(811) 및 제1 분기 스위치(911)를 폐쇄할 수 있다. 제2 에너지 저장부(420)의 전력(EP2)은 제1 분기 전력선(910)을 통해 제1 메인 전력선(810)에서 제1 에너지 저장부(410)의 전력(EP1)과 합성되고, 합성 전력(EP12)은 전력망(100)에서 제1 발전기(210)의 전력(GP1)과 합성될 수 있다. 그리하여, 합성 전력(CP12)는 제1 스러스터(310)로 공급될 수 있다.When the normal operation of the
제1 스러스터(310)는 하나의 발전기 및 복수의 에너지 저장부에 의한 합성 전력을 공급받음에 따라 안정적인 동작을 수행할 수 있게 된다. 도 6은 2개의 에너지 저장부가 전력을 공급하는 것을 도시하고 있으나, 3개의 에너지 저장부가 하나의 스러스터로 전력을 공급할 수도 있다. 도 7을 참조하여 설명하면, 제1 에너지 저장부(410), 제2 에너지 저장부(420) 및 제3 에너지 저장부(430)는 제2 스러스터(320)로 전력을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 에너지 관리부(600)는 제2 메인 스위치(821), 제1 분기 스위치(911) 및 제3 분기 스위치(931)를 폐쇄할 수 있다. 제1 에너지 저장부(410) 및 제3 에너지 저장부(430)의 전력(EP1, EP3)은 각각 제1 분기 전력선(910) 및 제3 분기 전력선(930)을 통해 제2 메인 전력선(820)에서 제2 에너지 저장부(420)의 전력(EP2)과 합성될 수 있다. 합성 전력(EP123)은 전력망(100)에서 제2 발전기(220)의 전력(GP2)과 합성될 수 있다. 그리하여, 합성 전력(CP123)은 제2 스러스터(320)로 공급될 수 있다.The
제2 스러스터(320)는 하나의 발전기 및 복수의 에너지 저장부에 의한 합성 전력을 공급받음에 따라 안정적인 동작을 수행할 수 있게 된다.The
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 accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
10: 선박
20: 선체
30: 에너지 관리 시스템
100: 전력망
110, 120: 망 스위치
210, 220, 230: 발전기
310, 320, 330: 선내 부하
410, 420, 430: 에너지 저장부
500: 전력 관리부
600: 에너지 관리부
710, 720, 730: 전력 변환기
810, 820, 830: 메인 전력선
811, 821, 831: 메인 스위치
910, 920, 930: 분기 전력선
911, 921, 931: 분기 스위치10: ship 20: hull
30: energy management system 100: power grid
110, 120:
310, 320, 330:
500: power management unit 600: energy management unit
710, 720, 730:
811, 821, 831:
911, 921, 931: branch switch
Claims (3)
상기 선체에 구비된 전력망;
상기 전력망으로부터 공급된 전력을 소비하는 복수의 선내 부하;
상기 전력망에 연결되고, 전력을 생산하여 상기 전력망으로 공급하는 발전기;
상기 전력망에 연결되어 전력을 저장하거나 상기 전력망으로 전력을 공급하는 복수의 에너지 저장부; 및
상기 복수의 선내 부하 중 선택된 선내 부하로 상기 복수의 에너지 저장부 중 선택된 에너지 저장부의 전력이 집중되도록 하는 에너지 관리부를 포함하는 선박.hull;
Power grid provided in the hull;
a plurality of onboard loads consuming the power supplied from the power grid;
a generator connected to the power grid, generating power and supplying it to the power grid;
a plurality of energy storage units connected to the power grid to store power or to supply power to the power grid; and
A ship comprising an energy management unit for concentrating power of a selected energy storage unit among the plurality of energy storage units to a selected inboard load among the plurality of inboard loads.
상기 전력망의 특정 지점에 배치되어 해당 지점에서의 전력 전달을 허용하거나 차단하는 망 스위치;
상기 에너지 저장부와 상기 전력망 간의 전력 전달 경로를 제공하는 메인 전력선;
상기 메인 전력선에 구비되어 상기 에너지 저장부와 상기 전력망 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하는 메인 스위치;
상기 메인 전력선에서 분기되어 2개의 에너지 저장부 간의 전력 전달 경로를 제공하는 분기 전력선; 및
상기 분기 전력선에 구비되어 상기 2개의 에너지 저장부 간의 전력 전달을 허용하거나 차단하는 분기 스위치를 더 포함하되,
상기 에너지 관리부는 상기 망 스위치, 상기 메인 스위치 및 상기 분기 스위치 중 적어도 하나를 제어하여 상기 선택된 선내 부하로 상기 선택된 에너지 저장부의 전력이 집중되도록 하는 선박.According to claim 1,
a network switch disposed at a specific point of the power grid to allow or block power transmission at the corresponding point;
a main power line providing a power transmission path between the energy storage unit and the power grid;
a main switch provided on the main power line to allow or block transmission of power between the energy storage unit and the power grid;
a branch power line branched from the main power line to provide a power transmission path between two energy storage units; and
Further comprising a branch switch provided on the branch power line to allow or block power transfer between the two energy storage units,
The energy management unit controls at least one of the network switch, the main switch, and the branch switch to concentrate power of the selected energy storage unit to the selected inboard load.
상기 복수의 선내 부하는 상기 전력망으로부터 공급된 전력으로 추진력을 발생시켜 상기 선체의 동적 위치 제어를 수행하는 스러스터를 포함하는 선박.According to claim 1,
The plurality of inboard loads include a thruster that generates a propulsive force with power supplied from the power grid to perform dynamic position control of the hull.
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