KR20230052661A - DC distribution electric propulsion vessel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직류배전 전기추진선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가변속 기술이 적용된 LPG엔진발전기를 이용한 직류배전 전기추진선을 그 목적으로 한다.The present invention relates to a direct current distribution electric propulsion line, and more particularly, to a direct current distribution electric propulsion line using an LPG engine generator to which a variable speed technology is applied.
현재 대부분의 선박 전력개통시스템은 AC기반으로 구성되어 있으며, 발전기에서 교류를 생성하여 변전 및 배전설비를 거쳐 교류 부하에 전력을 공급하는 구조로 형성된다.Currently, most ship power switching systems are configured based on AC, and are formed in a structure in which alternating current is generated from a generator and supplied to alternating current loads through substation and distribution facilities.
이러한 기존의 AC기반 계통에서는 발전기가 주파수 고정운전을 하므로, 저부하 운전(Low load) 시 연료소모량이 많아지는 문제점을 극복할 수 없는 문제점이 있다.In such an existing AC-based system, since the generator operates at a fixed frequency, there is a problem in that it cannot overcome the problem of increased fuel consumption during low load operation.
또한, 셔틀탱커, 드릴십, 해양작업선, LNG선 및 LPG선에 주로 적용되는 전기추진시스템에서는 추진모터 제어를 위하여 AC/DC(Converter) 및 DC/AC(Inverter)의 2단계 변환과정이 필요한 문제점이 있다.In addition, in the electric propulsion system, which is mainly applied to shuttle tankers, drillships, offshore work vessels, LNG carriers and LPG carriers, a two-step conversion process of AC/DC (Converter) and DC/AC (Inverter) is required to control the propulsion motor. there is
이와 반대로, DC기반 전력계통시스템은 교류발전기 후단에 AC/DC 변환기를 사용하여 직류로 배전하는 구조이며, AC기반 전력계통 대비 가변주파수로 연료소모량이 감소하고, 전압크기만 동기화 필요하고, DC/AC(Inverter)의 1단계 변환과정이고, 계통연계가 용이하다는 점과 같은 다양한 이점이 있어, 최근 다양하게 개발되고 있다.In contrast, the DC-based power system system uses an AC/DC converter at the rear end of the alternator to distribute direct current. It is a one-step conversion process of AC (Inverter) and has various advantages such as easy grid connection, and has been recently developed in various ways.
예를들면, 대한민국등록특허 제10-1974128호에 개시된 바와 같이 종래의 선박용 전력계통 시스템은 전력계통을 통해 상호전력 공급이 가능하며, 직류 전력 계통과 교류 전력 계통의 각 장점을 활용 가능하고, 안정적인 전력 분배를 제공하는 선박용 전력계통 시스템을 제공하는 것이다.For example, as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1974128, the conventional ship power system can supply mutual power through the power system, can utilize the advantages of the DC power system and the AC power system, and is stable. It is to provide a power system for ships that provides power distribution.
상기와 같은 선박용 전력계통 시스템은 전력계통의 고장 시에, 대체 가능한 전력계통을 통해 상호전력 공급이 가능하다는 점에서 이점이 있지만, 발전기가 고정주파수로 운전되므로, 연료가 불필요하게 많이 소모되는 문제점이 있다.The marine power system system as described above has an advantage in that it is possible to supply mutual power through an alternative power system in case of a power system failure, but since the generator operates at a fixed frequency, there is a problem in that a lot of fuel is consumed unnecessarily. there is.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선체에 추진력을 부여하는 추진부, 상기 추진부가 작동되기 위해 필요한 전력을 발생시키는 기관부 및 상기 기관부의 시동을 위해 전원을 공급하는 배터리부를 포함하고, 상기 추진부, 기관부 및 배터리부는, 직류기반의 전력계통으로 형성되고, 액화석유가스를 사용연료로 하는 엔진을 작동시켜 전력으로 변환할 수 있도록 구비되는 LPG엔진발전기는 상기 추진부에서 필요한 전력량에 따라 회전속도를 제어하여, 연료소모량을 감소시킬 수 있는 직류배전 전기추진선을 그 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, for a propulsion unit for imparting propulsion to the hull, an engine unit for generating power necessary for the propulsion unit to operate, and for starting the engine unit. An LPG engine including a battery unit for supplying power, wherein the propulsion unit, the engine unit, and the battery unit are formed in a direct current-based power system and are provided to operate an engine using liquefied petroleum gas as a fuel and convert it into electric power. The purpose of the generator is a DC distribution electric propulsion line capable of reducing fuel consumption by controlling the rotational speed according to the amount of power required by the propulsion unit.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems to be solved by the present invention that are not mentioned here are to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be clearly understood.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선은 해상에 부유한 상태로 이동할 수 있는 선체, 상기 선체의 전방 상부에 구비되는 선실 및 상기 선체의 후방 상부에 구비되고, 내부에 연료가 수용되는 용기부를 포함하고, 상기 선체는, 상기 선체에 추진력을 부여하는 추진부, 상기 추진부가 작동되기 위해 필요한 전력을 발생시키는 기관부 및 상기 기관부의 시동을 위해 전원을 공급하는 배터리부를 포함하고, 상기 추진부, 기관부 및 배터리부는, 직류기반의 전력계통으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention is provided on a hull that can move while floating on the sea, a cabin provided at the front upper part of the hull, and a rear upper part of the hull, inside It includes a storage unit in which fuel is accommodated, and the hull includes a propulsion unit for providing propulsion to the hull, an engine unit for generating power necessary for the propulsion unit to operate, and a battery unit for supplying power to start the engine unit. And, the propulsion unit, the engine unit and the battery unit are characterized in that formed by a DC-based power system.
또한, 본 발명의 상기 기관부는, 액화석유가스를 사용연료로 하는 엔진을 작동시켜 전력으로 변환할 수 있도록 복수 개로 구비되는 LPG엔진발전기 및 상기 LPG엔진발전기에 인접하게 구비되어, 상기 LPG엔진발전기를 제어하는 거버너를 포함하고, 상기 거버너는, 상기 추진부에서 필요한 전력량에 따라 상기 LPG엔진발전기의 회전속도를 제어하여, 연료소모량을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the engine unit of the present invention is provided adjacent to a plurality of LPG engine generators and the LPG engine generator so that the engine using liquefied petroleum gas as fuel can be operated and converted into electric power, so that the LPG engine generator And a governor for controlling, characterized in that the governor can reduce fuel consumption by controlling the rotational speed of the LPG engine generator according to the amount of power required by the propulsion unit.
또한, 본 발명의 상기 기관부는, 상기 선체의 일측에 구비되어, 직류 전기회로의 접속점을 형성하는 직류배전반을 더 포함하고, 상기 직류배전반은, In addition, the engine unit of the present invention further includes a DC switchboard provided on one side of the hull and forming a connection point of a DC electric circuit, the DC switchboard,
상기 LPG엔진발전기에서 생성된 전력을 제어하는 전력관리제어반, 상기 선체 내의 부하 전력을 공급하는 호텔부하 인버터 및 상기 추진부에 전력을 공급하는 추진전동기 인버터를 포함하고, 상기 전력관리제어반은, 상기 LPG엔진발전기, 배터리부, 호텔부하 인버터 및 추진전동기 인버터와 연결되어, 상기 LPG엔진발전기, 배터리부, 호텔부하 인버터 및 추진전동기 인버터의 상태를 모니터링 및 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.A power management control panel controlling power generated by the LPG engine generator, a hotel load inverter supplying load power within the hull, and a propulsion motor inverter supplying power to the propulsion unit, wherein the power management control panel includes the LPG Connected to the engine generator, battery unit, hotel load inverter and propulsion motor inverter, it is characterized in that the state of the LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter and propulsion motor inverter can be monitored and controlled.
또한, 본 발명의 상기 선실은, 상기 LPG엔진발전기에서 생성된 전력을 감시 및 제어하는 에너지관리제어반을 포함하고, 상기 에너지관리제어반은, 상기 전력관리제어반과 연결되어, 상기 전력관리제어반, LPG엔진발전기, 배터리부, 호텔부하 인버터, 추진전동기 인버터의 상태를 모니터링 및 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the cabin of the present invention includes an energy management control panel that monitors and controls the power generated by the LPG engine generator, and the energy management control panel is connected to the power management control panel to include the power management control panel and the LPG engine. It is characterized in that it can monitor and control the conditions of the generator, battery unit, hotel load inverter, and propulsion motor inverter.
또한, 본 발명의 상기 LPG엔진발전기는, 공기의 침입을 방지하기 위해 구비되는 팽창탱크, 상기 액화석유가스가 주입되거나 배출될 수 있는 연료주입구, 해수가 배출되는 해수배출구, 엔진오일의 불순물을 정화하는 오일필터, 상기 해수가 유입되는 해수유입구, 상기 액화석유가스의 연소를 위해 공기가 공급되는 연소공기주입구, 상기 엔진오일이 배출되는 엔진오일배출구, 배기가스가 배출되는 배기가스배출구 및 상기 LPG엔진발전기의 부하에 따라 상기 해수배출구 및 해수유입구의 동작을 제어하는 제어박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the LPG engine generator of the present invention includes an expansion tank provided to prevent air intrusion, a fuel injection port through which the liquefied petroleum gas can be injected or discharged, a seawater outlet through which seawater is discharged, and purification of impurities in engine oil. an oil filter, a seawater inlet through which the seawater flows, a combustion air inlet through which air is supplied for combustion of the liquefied petroleum gas, an engine oil outlet through which the engine oil is discharged, an exhaust gas outlet through which exhaust gas is discharged, and the LPG engine. It is characterized in that it includes a control box for controlling the operation of the seawater outlet and seawater inlet according to the load of the generator.
이상과 같이 본 발명에 의하면 직류배전 전기추진선은 가변속 기술이 적용된 LPG엔진발전기로 인하여, 정격속도 유지가 불필요하여 연료량 소모저감 및 엔진의 내구수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the direct current distribution electric propulsion line has an effect of reducing fuel consumption and improving the durability of the engine because it is unnecessary to maintain the rated speed due to the LPG engine generator to which the variable speed technology is applied.
또한, 본 발명은 LPG엔진발전기에 가변속 제어시스템을 적용하여 LPG엔진의 부하가 감소되고, 연료소비량을 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of reducing the load of the LPG engine and reducing fuel consumption by applying a variable speed control system to the LPG engine generator.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 상세한 설명 및 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the detailed description and claims.
도 1은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선을 측면에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선을 정면에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선을 후면에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 선체 상단부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 선체 내부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기 평면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기 저면도이다.
도 9는 본 발명 도 6의 부분 확대 단면도이다. (도 6 A-A시도)
도 10은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기를 정면에서 바라본 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 전력계통도이다.
도 12는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 제어흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선 LPG엔진발전기의 제어구성도이다.1 is a side view of a DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
2 is a front view of a DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
3 is a view of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention viewed from the rear.
4 is a view showing the state of the upper end of the hull of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
5 is a view showing the inside of the hull of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention.
6 is a side view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
7 is a plan view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
8 is a bottom view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
9 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 6 of the present invention. (Fig. 6 AA attempt)
10 is a side view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion line as viewed from the front according to the present invention.
11 is a power system diagram of a DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
12 is a control flow chart of a DC distribution electric propulsion line according to the present invention.
13 is a control configuration diagram of a DC distribution electric propulsion ship LPG engine generator according to the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention of a person skilled in the art or precedent, the emergence of new technologies, and the like. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, not simply the name of the term.
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 있음을 의미한다.In the entire specification, when a certain part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.The specific details, including the problem to be solved, the means for solving the problem, and the effect of the invention with respect to the present invention are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선을 측면에서 바라본 도면, 도 2는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선을 정면에서 바라본 도면, 도 3은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선을 후면에서 바라본 도면, 도 4는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 선체 상단부의 모습을 나타낸 도면, 도 5는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 선체 내부의 모습을 나타낸 도면, 도 6은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기 측면도, 도 7은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기 평면도, 도 8은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기 저면도, 도 9는 본 발명 도 6의 부분 확대 단면도, 도 10은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 LPG엔진발전기를 정면에서 바라본 측면도, 도 11은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 전력계통도, 도 12는 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선의 제어흐름도, 도 13은 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선 LPG엔진발전기의 제어구성도이다.1 is a side view of a DC distribution electric propulsion line according to the present invention, Figure 2 is a front view of a DC distribution electric propulsion line according to the present invention, Figure 3 is a rear view of a DC distribution electric propulsion line according to the present invention 4 is a view showing the top of the hull of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention, FIG. 5 is a view showing the inside of the hull of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention, FIG. Figure 7 is a plan view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention, Figure 8 is a bottom view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention, Figure 9 is this Invention Partially enlarged cross-sectional view of FIG. 6, FIG. 10 is a side view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention viewed from the front, FIG. 11 is a power system diagram of the DC distribution electric propulsion line according to the present invention, FIG. 13 is a control block diagram of a DC distribution electric propulsion line LPG engine generator according to the present invention.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선(10)를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the DC distribution
본 발명에 따른 직류배전 전기추진선(10)은 직류기반의 전력계통으로 형성되고, 액화석유가스를 사용연료로 하는 엔진을 작동시켜 전력으로 변환할 수 있도록 구비되는 LPG엔진발전기(121)는 추진부(110)에서 필요한 전력량에 따라 회전속도를 제어하여, 연료소모량을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The DC distribution
도 1 내지 도 4를 참조하면 상기 직류배전 전기추진선(10)은 해상에 부유한 상태로 이동할 수 있는 선체(100) 및 상기 선체(100)의 전방 상부에 구비되는 선실(200) 및 상기 선체(200)의 후방 상부에 구비되고, 내부에 연료가 수용되는 용기부(300)를 포함한다.1 to 4, the DC distribution
먼저, 해상에 부유한 상태로 이동할 수 있는 선체(100)가 마련된다. 상기 선체(100)는 상기 직류배전 전기추진선(10)의 주요부분 및 구조물에 해당되며 본체를 구성한다. 상기 선체(100)는 해상에서 부유한 상태로 이동될 수 있도록 상기 선체(100)의 후방에서 전방으로 갈수록 폭이 얇아지는 형태로 형성된다. 또한, 상기 선체(100)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 선체(100)는 해수에 의해 부식이 발생되는 것을 방지할 수 있다.First, a
또한, 상기 선체(100)는 상기 직류배전 전기추진선(10)을 제어할 수 있는 구성이 위치하도록 상기 선체(100)의 내부에는 빈 공간이 형성된다. In addition, in the
또한, 상기 선체(100)의 내부 가장자리에는 상기 선체(100)에 가해지는 횡적인 힘을 보강할 수 있도록 복수 개의 프레임이 설치될 수 있다. 물론, 상기 선체(100)는 내부로 침수되지 않도록 수밀한 구조로 형성된다.In addition, a plurality of frames may be installed at the inner edge of the
또한, 상기 선체(100)는 상기 선체(100)의 가장자리에 설치되는 완충재(101)를 포함한다. 상기 완충재(101)는 상기 직류배전 전기추진선(10)으로 선박이 계류하는 경우에 상기 선박과 상기 선체(100)가 서로 부딪혀 파손되는 것을 방지할 수 있다. 상기 완충재(101)는 내해수성, 내충격성, 내유성, 및 내마모성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 완충재(101)는 예를들면 고무와 같은 재질로 형성될 수 있다. 상기 완충재(101)는 상기 선체(100)의 후방을 제외한 상기 선체(100)의 가장자리를 둘러서 설치되며, 상기 선체(100)의 가장자리에서 돌출되어 있는 형태이다. In addition, the
또한, 상기 선체(100)는 상기 선체(100)의 후방 가장자리에 설치되는 보호대(102)를 포함한다. 상기 보호대(102)는 상기 완충재(101)와 마찬가지로 상기 선체(100)의 가장자리에서 돌출되어 있는 형태이다. 상기 보호대(102)의 상부는 상기 선체(100)의 상부와 동일한 높이로 설치되고, 상기 보호대(102)의 하부는 상기 완충재(101)의 위치보다 더욱 아래로 연장되도록 설치된다. 그리고, 상기 보호대(102)는 상기 완충재(101)의 하부에서 상향 곡선으로 형성된다. In addition, the
이에 따라, 상기 보호대(102)는 상기 선체(100)의 처마와 같은 역할을 하며, 후술할 추진부(110)에서 추진력을 발생 시, 해수가 상기 선체(100)로 올라오지 않도록 할 수 있다. 물론, 상기 완충재(101) 및 보호대(102)는 동일한 효과를 유지할 수 있는 범위 내에서 상기 직류배전 전기추진선(10)로 계류하는 선박의 종류에 따라 상기 완충재(101) 및 보호대(102)의 형태와 크기를 달리 구성할 수 있도록 한다.Accordingly, the
또한, 상기 선체(100)는 상기 선체(100)의 가장자리에 설치되는 가드레일(103)를 포함한다. 상기 가드레일(103)은 상기 선체(100)에 있는 사용자의 안전을 위해 구비된다. 상기 가드레일(103)은 상기 선체(100)의 가장자리에 복수 개로 설치될 수 있으며, 상기 사용자가 상기 선체(100)에서 이탈되지 않도록 하는 높이로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 선체(100)는 상기 선체(100)의 내측 최후방에 구비되어, 상기 선체(100)에 추진력을 부여하는 추진부(110)를 포함한다. In addition, the
보다 구체적으로, 도 5를 참조하면 상기 추진부(110)는 상기 선체(100)에 추진력을 발생시키는 추진장치(111) 및 상기 추진부(110)는 상기 추진장치(111)가 상기 선체(100)에 추진력을 발생시키도록, 상기 추진장치(111)와 연결되어 회전동력을 전달하는 추진모터(112)를 포함하는 구성으로, 상기 선체(100)가 이동될 수 있는 추진력을 발생시킬 수 있도록 하는 구역이다.More specifically, referring to FIG. 5, the
상기 추진장치(111)는 상기 선체(100)에 복수 개로 설치되고, 상기 추진장치(111)의 내부로 해수를 빨아들이고 내뿜게 되는 워터제트 방식으로 상기 선체에 추진력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기 추진장치(111)는 하우징, 임펠러, 샤프트 및 프로펠러를 포함할 수 있다. The
상기 추진모터(112)는 상기 추진장치(111)에 회전동력을 전달할 수 있도록 상기 추진장치(111)와 직결로 연결된다. 상기 추진모터(112)는 전기를 공급받아 작동되는 것이며, 상기 추진장치(111)의 개수와 동일하게 구비되는 것은 물론이다. 상기 추진모터(112)는 냉각 시 통전위험과 부식을 방지할 수 있도록 청수를 이용하여 냉각될 수 있다. 그리고, 상기 추진장치(111) 및 추진모터(112)는 바람직하게 상기 선실(200)에 의해 제어된다.The
또한, 상기 선체(100)는 상기 추진부(110)의 전방에 마련되어, 상기 추진부(110)가 작동되기 위해 필요한 전력을 발생시키는 기관부(120)를 포함한다.In addition, the
보다 구체적으로, 도 5를 참조하면 상기 기관부(120)는 액화석유가스를 사용연료로 하는 엔진을 작동시켜 전력으로 변환할 수 있는 LPG엔진발전기(121), 상기 선체(100)의 일측에 구비되어, 직류 전기회로의 접속점을 형성하는 직류배전반(122), 전류의 노이즈를 제거하기 위해 구비되는 전력변환필터(123), 질소를 이용하여 액화석유가스를 외부로 배출할 수 있도록 마련되는 질소배출장치(124), 전력을 변환시킬 수 있도록 마련되는 전력변환장치(125) 및 상기 LPG엔진발전기(121)에 인접하게 구비되어, 상기 LPG엔진발전기(121)를 제어하는 거버너(126)를 포함하는 구성으로, 상기 직류배전 전기추진선(10)을 작동 및 제어할 수 있도록 기계적인 장치가 위치하는 구역이다.More specifically, referring to FIG. 5, the engine unit 120 is provided on one side of the
상기 LPG엔진발전기(121)는 상기 기관부(120)의 일측에 설치되며, 상기 직류배전 전기추진선(10)에 필요한 전력을 공급 및 후술할 배터리부(130)를 충전할 수 있도록 구비된다. 상기 LPG엔진발전기(121)는 LPG연료엔진으로 구동되며, 전기시동 방식이 사용된다. 상기 LPG엔진발전기(121)는 후술할 탱크연결부(320)에서부터 이중관 형태로 액화석유가스를 공급받도록 형성된다. 즉, 상기 LPG엔진발전기(121)는 LPG기관 직결구동 방식인 것이다. 또한, 상기 LPG엔진발전기(121)는 상기 선체(100)에 복수 개로 설치되고, 지속적으로 걸리는 부하에 의해 과열되지 않도록 해수를 이용한 수냉식 냉각방식으로 냉각된다. 또한, 상기 LPG엔진발전기(121)는 IP23 규격을 만족하도록 설치된다.The
또한, 도 6 내지 도 10을 참조하면, 상기 LPG엔진발전기(121)는 공기의 침입을 방지하기 위해 구비되는 팽창탱크(121-1), 상기 액화석유가스가 주입되거나 배출될 수 있는 연료주입구(121-2), 해수가 배출되는 해수배출구(121-3), 엔진오일의 불순물을 정화하는 오일필터(121-4), 상기 해수가 유입되는 해수유입구(121-5), 상기 액화석유가스의 연소를 위해 공기가 공급되는 연소공기주입구(121-6), 상기 엔진오일이 배출되는 엔진오일배출구(121-7), 배기가스가 배출되는 배기가스배출구(121-8) 및 상기 LPG엔진발전기(121)의 부하에 따라 상기 해수배출구 및 해수유입구의 동작을 제어하는 제어박스(121-9)를 포함한다.In addition, referring to FIGS. 6 to 10, the
보다 구체적으로, 도 6을 참조하면 상기 팽창탱크(121-1)는 상기 LPG엔진발전기(121)의 일측에 설치되고, 팽창으로 인해 탱크로부터 연료가 방출되는 것을 방지할 수 있는 장치로 구성된다. 상기 연료주입구(121-2)는 상기 액화석유가스가 주입되거나 배출될 수 있도록 상기 LPG엔진발전기(121)의 일측에 2개로 구비되며, 2개 중에 어느 하나는 배출구, 다른 하나는 유입구의 역할을 수행할 수 있다. 상기 해수배출구(121-3)는 해수가 상기 LPG엔진발전기(121)에서 배출되어 이동될 수 있도록 배관과 관통홀을 포함하는 구성이다. 상기 오일필터(121-4)는 상기 LPG엔진발전기(121)의 일측에 복수 개로 설치되고, 엔진오일의 불순물을 정화시키는 역할을 수행한다. 상기 해수유입구(121-5)는 해수가 상기 LPG엔진발전기(121)의 내부로 유입될 수 있도록 배관과 관통홀을 포함하는 구성이다.More specifically, referring to FIG. 6, the expansion tank 121-1 is installed on one side of the
또한 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 연소공기주입구(121-6)는 연료의 연소를 위해 공급하는 공기가 상기 LPG엔진발전기(121)의 내부로 유입될 수 있도록 하는 구성이며, 상기 엔진오일배출구(121-7)는 엔진오일이 배출될 수 있도록 상기 LPG엔진발전기(121)의 일측에 원형의 홀이 복수 개로 형성된다. 상기 배기가스배출구(121-8)는 배기가스가 배출될 수 있도록 원형의 홀이 형성되고, 단부에는 배관과 연결시킬 수 있도록 사각형의 연결판이 형성된다. 상기 제어박스(121-9)는 상기 LPG엔진발전기(121)의 부하에 따라 상기 해수배출구 및 해수유입구의 동작을 제어하는 구성으로, 상기 LPG엔진발전기(121)에 걸리는 부하에 의해 과열되지 않도록 해수의 유입정도를 조절하여 수냉식 냉각이 될 수 있도록 한다.7 to 9, the combustion air inlet 121-6 is configured to allow air supplied for combustion of fuel to flow into the
상기 직류배전반(122)은 상기 기관부(120)의 일측에 구비되어, 직류 전기회로 접속점을 형성한다. 물론, 상기 배전판(122)은 관련 규정에 준한 제반장치를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제반 장치는 예를들면 배터리시스템, 상기 LPG엔진발전기(121)의 시동시스템, 자동동기, 자동병렬운전 및 자동부하분담을 위한 시스템을 포함할 수 있다. 또한, 상기 직류배전반(122)은 핸드레일 및 절연매트가 설치될 수 있고, 방적형으로 IP22 규격을 만족하도록 설치된다.The
또한, 상기 직류배전반(122)은 상기 LPG엔진발전기(121)에서 생성된 전력을 제어하는 전력관리제어반(122-1), 상기 선체(100) 내의 부하 전력을 공급하는 호텔부하 인버터(122-2) 및 상기 추진부(110)에 전력을 공급하는 추진전동기 인버터(122-3)를 포함한다.In addition, the
상기 전력관리제어반(122-1)은 Power Management System(PMS) 으로 구성되며, 전력의 소비를 감시하고 규제하여 전력 사용을 예상하고 필요한 조정을 할 수 있는 시스템이다. 물론, 상기 전력관리제어반(122-1)은 전용 프로그램에 의해 제어될 수도 있다.The power management control panel 122-1 is composed of a Power Management System (PMS), and is a system capable of monitoring and regulating power consumption to predict power use and make necessary adjustments. Of course, the power management control panel 122-1 may be controlled by a dedicated program.
상기 호텔부하 인버터(122-2)는 선박을 운영하는 데 필요한 기본 전기량, 선박의 승무원을 위한 거주에 필요한 전기 및 운행에 필요한 각종 운전 보조 장비에 사용되는 기본적인 전력을 공급할 수 있도록 구성된다.The hotel load inverter 122-2 is configured to supply basic electricity required for operating the ship, electricity required for accommodation for the ship's crew, and basic power used for various driving auxiliary equipment required for operation.
상기 추진전동기 인버터(122-3)는 직류와 교류를 변환시켜, 상기 추진부(110)에 전력을 공급하는 장치로 구성된다.The propulsion motor inverter 122-3 is configured as a device that converts DC and AC to supply power to the
상기 전력관리제어반(122-1)은, 상기 LPG엔진발전기(121), 배터리부(130), 호텔부하 인버터(122-2) 및 추진전동기 인버터(122-3)와 연결되어, 상기 LPG엔진발전기(121), 배터리부(130), 호텔부하 인버터(122-2) 및 추진전동기 인버터(122-3)의 상태를 모니터링 및 제어할 수 있다.The power management control panel 122-1 is connected to the
상기 전력변환필터(123)는 상기 기관부(120)의 일측에 설치되며, 후술할 전력변환장치(125)로 직류 및 교류 전류를 만들었을 때 노이즈가 생성되는데, 상기 노이즈를 제거하기 위한 필터로 구성된다.The
상기 질소배출장치(124)는 상기 기관부(120)의 일측에 설치되며, 상기 액화석유가스를 외부로 배출할 수 있도록 마련된다. 상기 질소배출장치(124)는 상기 LPG엔진발전기(121)에 이상이 발생하게 되면 벨브를 이용하여 연료공급을 차단할 수 있다. 이때, 후술할 탱크연결부(320)에는 액화석유가스가 남아있게 된다. 상기 질소배출장치(124)는 상기 액화석유가스를 질소를 이용하여 외부로 배출되도록 하는 시스템으로 구성된다.The
상기 전력변환장치(125)는 상기 LPG엔진발전기(121)에 사용되는 전력변환장치, 후술할 배터리부(130)에서 사용되는 전력변환장치 및 AC 220V 급전용 전력변환장치를 포함하는 구성이다. 상기 전력변환장치(125)는 상기 LPG엔진발전기(121)로부터 발생한 교류전력을 직류전력으로 변환하여 추진동력 및 상기 직류배전 전기추진선(10)에 전력을 공급한다. 상기 전력변환장치(125)는 후술할 배터리부(110)에 의한 Boosting용 추진동력 공급 및 비상 시 회항용 추진동력 공급을 할 수 있다. 상기 전력변환장치(125)는 DC BUS로부터 직류전력을 교류전력으로 변환하여 상기 직류배전 전기추진선(10)에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 상기 전력변환장치(125)는 후술할 배터리부(130)에 전력을 저장하는 기능을 가진다. 상기 전력변환장치(125)는 모두 복수 개로 구비되며 고조파 제한에 대한 규정을 만족하고, 바람직하게 선급의 승인을 득한 장치로 설치된다.The
상기 거버너(126)는 상기 LPG엔진발전기(121)에서 하중의 증감에 따라 회전속도를 일정하게 조절할 수 있는 기계 장치로 구성된다. 따라서, 상기 거버너(126)는 상기 추진부(110)에서 필요한 전력량에 따라 상기 LPG엔진발전기(121)의 회전속도를 제어하여, 연료소모량을 감소시킬 수 있다.The
보다 구체적으로, 상기 거버너(126)는 상기 추진부(110)의 전력량을 감지하여, 전력량이 기준범위 이내인지를 판단한다. 다음으로, 상기 거버너(126)는 측정된 전력량이 기준값 이상인지를 판단한다. 이때, 상기 상기 거버너(126)는 측정된 전력량이 기준값 이상이라고 한다면, 상기 LPG엔진발전기(121)의 회전속도를 증가시켜 전력량을 기준범위에 속하도록 낮추게 하고, 반대로 측정된 전력량이 기준값 이하라고 한다면, 상기 LPG엔진발전기(121)의 회전속도를 감소시켜 전력량을 기준범위에 속하도록 높이게 할 수 있다.More specifically, the
결과적으로, 상기 거버너(126)는 상기 추진부(110)에 필요한 전력량에 따라 상기 LPG엔진발전기(121)의 회전수를 제어함으로써, 필요한 전력량만큼 상기 LPG엔진발전기(121)에서 전기를 발상하여 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있게 되는 것이다.As a result, the
또한, 상기 선체(100)는 상기 선체(100)의 내측 최전방에 마련되어, 상기 기관부(120)의 시동을 위해 전원을 공급하는 배터리부(130)를 포함한다.In addition, the
보다 구체적으로, 도 5를 참조하면 상기 배터리부(130)는 상기 LPG엔진발전기의 시동을 위해 전원을 공급하는 리튬이온배터리(131) 및 상기 리튬이온배터리(131)에서 발생되는 화재를 진압하는 배터리화재진압장치(132)를 포함하는 구성으로, 전원을 공급하는 장치가 위치하는 구역이다.More specifically, referring to FIG. 5 , the
상기 리튬이온배터리(131)는 상기 LPG엔진발전기(121)와 함께 추진동력 및 상기 직류배전 전기추진선(10)의 소요전력을 동시 공급하도록 마련된다. 상기 리튬이온배터리(131)는 육상의 전기에 의해 충전이 가능하도록 구성된다. 상기 리튬이온배터리(131)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 리튬이온배터리(131)의 냉각 시 공랭식으로 냉각될 수 있다. 이때, 상기 공랭식은 예를들면 상기 선체(100)의 내부에 설치되는 에어컨에 의한 공기의 흐름일 수 있다. The
또한, 상기 리튬이온배터리(131)는 상기 리튬이온배터리(131)의 중앙부에 공조기(도면 미도시)를 설치하여, 상기 리튬이온배터리(131)의 온도를 일정범위 이하로 유지할 수 있다. In addition, the
또한, 상기 리튬이온배터리(131)는 배터리 관리 시스템을 포함할 수 있으며, 상기 리튬이온배터리(131)의 전류, 전압, 온도 등의 값을 측정하여 상기 리튬이온배터리(131)를 효율적으로 관리할 수 있도록 충·방전 상태를 감시할 수 있다. In addition, the
상기 배터리화재진압장치(132)는 상기 리튬이온배터리(131)에 인접하게 설치되어, 상기 리튬이온배터리(131)에서 발생되는 화재를 진압하는 장치로 구성된다. 보다 구체적으로, 상기 배터리화재진압장치(132)는 상기 리튬이온배터리(131)에서 화재가 발생되었을 경우, 상기 리튬이온배터리(131)로 직접 분사하여 화재를 진압할 수 있다. 또한, 상기 배터리화재진압장치(132)는 상기 리튬이온배터리(131)의 화재 발생 시 발생되는 가스를 상기 배출팬을 이용하여 상기 선체(100)의 전방으로 배출시킬 수 있다.The battery
다음으로, 도 1 내지 도 4를 참조하면 상기 선체(100)의 전방 상부에 구비되는 선실(200)이 마련된다. 상기 선실(200)은 상기 직류배전 전기추진선(10)을 조종할 수 있는 조타장치 및 승무원이 사용하는 객실이 있는 구조물에 해당된다. 상기 선실(200)은 상기 선체(100)의 전방 중앙부에 위치하며, 상기 선실(200)의 내부로 해수가 유입되지 않도록 수밀창 및 수밀문이 설치되어 있다.Next, referring to FIGS. 1 to 4 , a
또한, 상기 선실(200)은 상기 LPG엔진발전기(121)에서 생성된 전력을 감시 및 제어하는 에너지관리제어반(201)을 포함한다. In addition, the
상기 에너지관리제어반(201)은 Energy Management System(EMS) 으로 구성되며, 에너지 효율 향상 목표를 설정하고, 에너지 사용을 최적화할 수 있는 시스템이다. 물론, 상기 에너지관리제어반(201)은 에너지 사용을 관리할 수 있도록 전용 프로그램으로 관리될 수도 있다.The energy
상기 에너지관리제어반(201)은, 상기 전력관리제어반(122-1)과 연결되어, 상기 전력관리제어반(122-1), LPG엔진발전기(121), 배터리부(130), 호텔부하 인버터(122-2) 및 추진전동기 인버터(122-3)의 상태를 모니터링 및 제어할 수 있다.The energy
또한, 상기 선실(200)은 상기 선실(200)의 상부에서 수직으로 설치되는 마스트(210)를 포함한다. 상기 마스트(210)는 상기 선실(200)의 중심선 상에서 수직으로 세워진 기둥으로 형성되며, 돛을 달거나 신호기를 게양할 수 있도록 구비된다. 또한 상기 마스트(210)는 수평방향으로 지지대가 추가로 설치될 수 있으며, 이곳에는 다양한 통신장비가 설치될 수 있다. In addition, the
또한, 상기 선실(200)은 상기 마스트(210)와 인접하게 설치되어, 전파를 송수신할 수 있는 안테나(220)를 포함한다. 상기 안테나(220)는 위성을 이용한 무선통신을 할 수 있도록 구비된다. 상기 안테나(220)는 접시와 같은 모양으로 형성되며, 상기 마스트(210)와 동일하게 수직으로 설치된다. 물론, 상기 안테나(220)는 더욱 안정적인 통신이 될 수 있도록 상기 선실(200)의 상부에서 복수 개로 설치될 수 있다. In addition, the
또한, 상기 선실(200)은 상기 선실(200)의 상단에 설치되어, 전방 시야를 밝혀주는 조명부(230)를 포함한다. 상기 조명부(230)는 야간에 상기 선실(200)의 내부에서 조종하는 승조원의 전방시야를 밝혀줄 수 있는 역할을 하며, 상기 선실(200)의 상단에서 회전될 수 있도록 설치된다. 물론, 상기 조명부(230)는 더욱 밝은 시야를 제공할 수 있도록 복수 개로 설치될 수 있다. 또한, 상기 조명부(230)는 해수에 노출된 상태에서도 사용될 수 있도록 방수형으로 구비되는 것은 물론이다. 이때, 상기 방수형은 구체적으로 IP56 등급을 만족하는 것이 바람직하다.In addition, the
다음으로, 도 1 내지 도 4를 참조하면 상기 선체(200)의 후방 상부에 구비되고, 내부에 연료가 수용되는 수용부(300)가 마련된다. 상기 수용부(300)는 상기 기관부(120)로 액화석유가스를 공급할 수 있도록 구성된다.Next, referring to FIGS. 1 to 4 , an
보다 구체적으로, 상기 수용부(300)는 내부에 상기 액화석유가스가 수용되는 LPG연료탱크(310), 상기 액화석유가스가 상기 기관부(120)로 이송될 수 있도록 상기 LPG연료탱크(310)와 상기 기관부(120)를 연결하는 탱크연결부(320) 및 상기 탱크연결부(320)와 일측으로 연결되어, 상기 액화석유가스를 상기 LPG연료탱크(310)에서 상기 탱크연결부(320)를 따라 상기 기관부(120)로 공급시키는 연료공급장치(330)를 포함하는 구성으로, 액화석유가스를 공급할 수 있는 장치가 위치하는 구역이다.More specifically, the
상기 LPG연료탱크(310)는 상기 수용부(300)의 일측에 설치되고, 내부에 상기 액화석유가스가 수용될 수 있도록 내부가 비어있는 중공형으로 형성된다. 상기 LPG연료탱크(310)는 Stainless steel(스테인레스 스틸) 재질로 형성되고, 상기 LPG연료탱크(310)의 내부에는 마찬가지로 Stainless steel(스테인레스 스틸)로 형성되는 배관이 설치된다.The
상기 탱크연결부(320)는 상기 수용부(300)의 일측에 설치되고, 상기 LPG연료탱크(310)의 내부에 수용된 상기 액화석유가스가 상기 기관부(120)로 이송될 수 있도록 상기 LPG연료탱크(310)와 상기 기관부(120)를 연결한다. 상기 탱크연결부(320)는 상기 선체(100)의 내부로 복수 개의 배관이 설치된 형태이다. The
상기 연료공급장치(330)는 상기 액화석유가스를 상기 기관부(120)로 공급시킬 수 있도록 상기 탱크연결부(320)와 일측으로 연결된다. 상기 연료공급장치(330)는 상기 액화석유가스 연료를 액체 상태로 공급될 수 있도록 한다. 또한, 상기 연료공급장치(330)에는 상기 액화석유가스가 상기 기관부로 이송하는 연료펌프를 물론 포함하고 있으며, 마찬가지로 복수 개로 구비될 수 있다.The
또한, 상기 수용부(300)는 LPG감지기(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 LPG감지기는 상기 선체(100)의 일측에 설치되며, 상기 수용부(300)에서 상기 액화석유가스가 누설됐을 경우, 상기 액화석유가스를 감지하고, 배출팬(도면 미도시)이 동작하도록 하여 상기 선체(100)의 후방으로 상기 액화석유가스가 배출되도록 한다. In addition, the
따라서, 종합해보면 상기 기관부(120)는 상기 수용부(300)를 통하여 공급된 상기 액화석유가스를 사용연료로 전력을 발생시키고, 상기 추진부(110)는 상기 기관부(120)에서 발생된 전력으로 작동됨으로써, 상기 액화석유가스와 전력을 이용한 하이브리드 방식으로 상기 선체(100)를 추진할 수 있는 것이다.Therefore, in summary, the engine unit 120 generates power using the liquefied petroleum gas supplied through the
다시 말하면, 상기 LPG엔진발전기(121)는 상기 탱크연결부(320)를 통하여 공급된 상기 액화석유가스를 사용연료로 엔진을 가동시켜 전력을 발생시키고, 상기 추진장치(111)와 연결된 상기 추진모터(112)는 상기 LPG엔진발전기(121)에서 발생된 전력으로 작동됨으로써, 상기 액화석유가스와 전력을 결합한 하이브리드 방식으로 상기 선체(100)를 추진할 수 있는 것이다.In other words, the
이때, 상기 추진부(110), 기관부(120) 및 배터리부(130)는, 직류기반의 전력계통으로 형성된다. 따라서, 상기 직류배전 전기추진선(10)은 가변 주파수로 운전되어, 에너지 효율이 향상되고 연료소모량이 감소될 수 있다.At this time, the
또한, 본 발명은 상기 LPG엔진발전기(121)와 상기 배터리부(130)를 단독 및 병렬 중에 어느 하나로 운전하여 상기 직류배전 전기추진선(10)의 주 전력원을 공급하는 시스템을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized by a system for supplying the main power source of the DC distribution
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, it will be understood that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art to which the present invention belongs.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 직류배전 전기추진선
100 : 선체
101 : 완충재
102 : 보호대
103 : 가드레일
110 : 추진부
111 : 추진장치
112 : 추진모터
120 : 기관부
121 : LPG엔진발전기
121-1 : 팽창탱크
121-2 : 연료주입구
121-3 : 해수배출구
121-4 : 오일필터
121-5 : 해수유입구
121-6 : 연소공기주입구
121-7 : 엔진오일배출구
121-8 : 배기가스배출구
121-9 : 제어박스
122 : 직류배전반
122-1 : 전력관리제어반
122-2 : 호텔부하 인버터
122-3 : 추진전동기 인버터
123 : 전력변환필터
124 : 질소배출장치
125 : 전력변환장치
126 : 거버너
127 : DC초크
130 : 배터리부
131 : 리튬이온배터리
132 : 배터리화재진압장치
200 : 선실
201 : 에너지관리제어반
210 : 마스트
220 : 안테나
230 : 조명부
300 : 용기부
310 : LPG연료탱크
320 : 탱크연결부
330 : 연료공급장치10: DC distribution electric propulsion line
100: hull
101: buffer material
102: protector
103: guardrail
110: propulsion unit
111: propulsion device
112: propulsion motor
120: engine department
121: LPG engine generator
121-1: expansion tank
121-2: fuel inlet
121-3: Sea water outlet
121-4: oil filter
121-5: Sea water inlet
121-6: Combustion air inlet
121-7: engine oil outlet
121-8: Exhaust gas outlet
121-9: control box
122: DC switchboard
122-1: power management control panel
122-2: Hotel load inverter
122-3: propulsion motor inverter
123: power conversion filter
124: nitrogen exhaust device
125: power converter
126: governor
127: DC choke
130: battery unit
131: lithium ion battery
132: battery fire suppression device
200: cabin
201: energy management control panel
210: mast
220: antenna
230: lighting unit
300: container part
310: LPG fuel tank
320: tank connection
330: fuel supply device
Claims (5)
상기 선체의 전방 상부에 구비되는 선실; 및
상기 선체의 후방 상부에 구비되고, 내부에 연료가 수용되는 용기부;를 포함하고,
상기 선체는,
상기 선체에 추진력을 부여하는 추진부;
상기 추진부가 작동되기 위해 필요한 전력을 발생시키는 기관부; 및
상기 기관부의 시동을 위해 전원을 공급하는 배터리부;를 포함하고,
상기 추진부, 기관부 및 배터리부는, 직류기반의 전력계통으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류배전 전기추진선.
A hull that can be moved while afloat;
a cabin provided in the front upper portion of the hull; and
A storage unit provided at the rear upper portion of the hull and containing fuel therein;
the hull,
a propulsion unit for imparting a driving force to the hull;
an engine unit generating electric power required to operate the propulsion unit; and
A battery unit supplying power to start the engine unit; includes,
The propulsion unit, the engine unit and the battery unit are DC distribution electric propulsion lines, characterized in that formed in a DC-based power system.
상기 기관부는,
액화석유가스를 사용연료로 하는 엔진을 작동시켜 전력으로 변환할 수 있도록 복수 개로 구비되는 LPG엔진발전기; 및
상기 LPG엔진발전기에 인접하게 구비되어, 상기 LPG엔진발전기를 제어하는 거버너;를 포함하고,
상기 거버너는, 상기 추진부에서 필요한 전력량에 따라 상기 LPG엔진발전기의 회전속도를 제어하여, 연료소모량을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 직류배전 전기추진선.
According to claim 1,
The organ department,
LPG engine generators provided in plurality to convert liquefied petroleum gas into electric power by operating an engine using liquefied petroleum gas as fuel; and
A governor provided adjacent to the LPG engine generator and controlling the LPG engine generator; including,
The governor controls the rotational speed of the LPG engine generator according to the amount of power required by the propulsion unit, so that fuel consumption can be reduced.
상기 기관부는,
상기 선체의 일측에 구비되어, 직류 전기회로의 접속점을 형성하는 직류배전반;을 더 포함하고,
상기 직류배전반은,
상기 LPG엔진발전기에서 생성된 전력을 제어하는 전력관리제어반;
상기 선체 내의 부하 전력을 공급하는 호텔부하 인버터; 및
상기 추진부에 전력을 공급하는 추진전동기 인버터;를 포함하고,
상기 전력관리제어반은,
상기 LPG엔진발전기, 배터리부, 호텔부하 인버터 및 추진전동기 인버터와 연결되어, 상기 LPG엔진발전기, 배터리부, 호텔부하 인버터 및 추진전동기 인버터의 상태를 모니터링 및 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 직류배전 전기추진선.
According to claim 2,
The organ department,
It further includes; a DC switchboard provided on one side of the hull and forming a connection point of a DC electric circuit,
The DC switchboard,
a power management control panel controlling the power generated by the LPG engine generator;
a hotel load inverter supplying load power within the hull; and
Including; propulsion motor inverter for supplying power to the propulsion unit,
The power management control panel,
DC distribution electricity characterized in that it is connected to the LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter and propulsion motor inverter to monitor and control the status of the LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter and propulsion motor inverter. propulsion line.
상기 선실은,
상기 LPG엔진발전기에서 생성된 전력을 감시 및 제어하는 에너지관리제어반;을 포함하고,
상기 에너지관리제어반은,
상기 전력관리제어반과 연결되어, 상기 전력관리제어반, LPG엔진발전기, 배터리부, 호텔부하 인버터, 추진전동기 인버터의 상태를 모니터링 및 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 직류배전 전기추진선.
According to claim 3,
The cabin,
Including; energy management control panel for monitoring and controlling the power generated by the LPG engine generator,
The energy management control panel,
DC distribution electric propulsion line, characterized in that connected to the power management control panel, capable of monitoring and controlling the states of the power management control panel, LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter, and propulsion motor inverter.
상기 LPG엔진발전기는,
공기의 침입을 방지하기 위해 구비되는 팽창탱크;
상기 액화석유가스가 주입되거나 배출될 수 있는 연료주입구;
해수가 배출되는 해수배출구;
엔진오일의 불순물을 정화하는 오일필터;
상기 해수가 유입되는 해수유입구;
상기 액화석유가스의 연소를 위해 공기가 공급되는 연소공기주입구;
상기 엔진오일이 배출되는 엔진오일배출구;
배기가스가 배출되는 배기가스배출구; 및
상기 LPG엔진발전기의 부하에 따라 상기 해수배출구 및 해수유입구의 동작을 제어하는 제어박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류배전 전기추진선.According to claim 2,
The LPG engine generator,
An expansion tank provided to prevent air intrusion;
A fuel inlet through which the liquefied petroleum gas can be injected or discharged;
Sea water outlet through which sea water is discharged;
An oil filter to purify impurities in engine oil;
a seawater inlet through which the seawater flows;
a combustion air inlet through which air is supplied for combustion of the liquefied petroleum gas;
An engine oil outlet through which the engine oil is discharged;
Exhaust gas outlet through which exhaust gas is discharged; and
A DC distribution electric propulsion line comprising a; control box for controlling the operation of the seawater outlet and seawater inlet according to the load of the LPG engine generator.
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