KR20230053164A - A power equipment management apparatus for hybrid ship and power management system including the same - Google Patents

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Abstract

Provided in the present invention is a power management system for a hybrid ship, which comprises: a navigation management server which provides navigation route information with respect to a navigation route to the destination to a ship; a big data management server which updates information by communicating with a plurality of vessels to accumulate and store electricity consumption data according to the navigation route for each type of the ship; a power equipment management device which is provided at a ship, and manages a power equipment mapping table which may monitor the function state of power equipment within a ship, including a power generator, a fuel cell and a battery; and a power control device which is provided at a ship, estimates the electricity consumption according to the navigation route of a ship by using the navigation route information and the accumulated electricity consumption data of the navigation route, generates electric energy required for navigation by using the estimated information, and changes the operation ratio according to the function state of the power generator, the fuel cell and the battery based on the power equipment mapping table. Therefore, failures of power equipment may be inspected.

Description

하이브리드 선박용 전원장비 관리장치 및 이를 포함하는 전원관리시스템{A POWER EQUIPMENT MANAGEMENT APPARATUS FOR HYBRID SHIP AND POWER MANAGEMENT SYSTEM INCLUDING THE SAME}Hybrid ship power equipment management device and power management system including the same

본 발명은 하이브리드 선박용 전원장비 관리장치 및 이를 포함하는 전원관리시스템에 관한 것으로서, 전기추진 선박의 운항 시, 운항경로의 구간별로 추진기와 부하장비에서 소비되는 전력을 예측하고, 전원장비의 동작을 효율적으로 제어할 수 있는 하이브리드 선박용 전원장비 관리장치 및 이를 포함하는 전원관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power equipment management device for a hybrid vessel and a power management system including the same, which predicts the power consumed by the propeller and load equipment for each section of the operation route during operation of an electric propulsion ship, and efficiently operates the power equipment. It relates to a hybrid ship power equipment management device that can be controlled by and a power management system including the same.

최근 온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 강화됨에 따라, 조선 및 해운 업계에는 중유 또는 디젤유를 연료로 이용하는 선박을 대체하여, 복수의 전원장비를 통해 생산되는 전기에너지로 추진하는 하이브리드 선박이 널리 사용되고 있는 추세이다.As the regulations of the International Maritime Organization (IMO) on the emission of greenhouse gases and various air pollutants have recently been strengthened, the shipbuilding and shipping industries are replacing ships that use heavy oil or diesel oil as fuel and produce through multiple power equipment. Hybrid ships propelled by electric energy are widely used.

하이브리드 선박은 발전기, 연료전지 및 배터리 등의 복수의 전원장비를 이용하여 선체 후미의 추진기를 동작시킴으로써 추진 동력을 발생시킬 수 있다.A hybrid ship can generate propulsion power by operating a propeller at the rear of the hull using a plurality of power equipment such as a generator, a fuel cell, and a battery.

이러한 하이브리드 선박은 복수의 전원장비를 통해 생산되는 전기에너지를 추진기 및 선박 내 부하장비로 공급하여 이를 소비함으로써 운용되고 있는데, 전기에너지의 생산과 공급 제어를 위해 전원관리시스템을 구비할 수 있다.Such a hybrid ship is operated by supplying electric energy produced through a plurality of power equipment to a propeller and load equipment within the ship and consuming it, and may include a power management system to control the production and supply of electric energy.

그런데, 종래의 선박에 구비된 전원관리시스템은 전원장비에서 생산되는 전기에너지를 선박 내 추진기와 부하장비에 공급하거나 차단하는 제어 동작만 수행함으로써, 전기 계통이 정전되지 않도록 보호하는 단순 기능만을 수행할 뿐, 선박의 이동 환경에 따른 선박 추진기와 부하장비의 소비전력 변화나 전원장치의 성능 상태에 대응하여 전기에너지를 생산하고 공급하는 관리 기능이 없어, 선박 내 전원 관리의 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.However, the power management system provided in the conventional ship can perform only a simple function of protecting the electrical system from blackout by performing only a control operation of supplying or blocking the electric energy produced by the power equipment to the ship's propeller and load equipment. In addition, there is no management function for producing and supplying electric energy in response to changes in power consumption of the ship's propeller and load equipment according to the moving environment of the ship or the performance state of the power supply device, so the efficiency of power management in the ship is low.

등록특허 제10-2015543호(등록일: 2019.08.22) "배터리 관리 시스템을 포함하는 선박 전원 공급 장치"Registered Patent No. 10-2015543 (registration date: 2019.08.22) "Ship power supply including battery management system"

본 발명에서는 하이브리드 선박용 전원장비 관리장치 및 이를 포함하는 전원관리시스템, 구체적으로는 선박의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측하고, 예측된 정보를 이용하여 운항경로의 구간별로 필요한 전기에너지를 사전에 생산할 수 있도록 구성되어, 선박 내 구비된 발전기 또는 연료전지를 효율적으로 가동할 수 있으며, 선박 내 발전기, 연료전지 및 배터리 등의 전원장비의 가동 시, 성능 상태를 모니터링하고 성능 상태에 기반하여 전기에너지를 생산하고, 전원장비의 고장 여부를 점검할 수 있는 하이브리드 선박용 전원장비 관리장치 및 이를 포함하는 전원관리시스템을 제공하고자 한다.In the present invention, a power equipment management device for a hybrid vessel and a power management system including the same, specifically, predict power consumption by section according to the ship's navigation route, and use the predicted information to predict the electric energy required for each section of the navigation route in advance. It is configured so that it can be produced on the ship, so that the generator or fuel cell provided in the ship can be operated efficiently. It is intended to provide a power equipment management device for a hybrid vessel capable of generating energy and checking for failure of power equipment and a power management system including the same.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 선박으로 목적지까지의 운항경로에 대한 운항경로 정보를 제공하는 운항 관리서버, 복수의 선박과 통신을 통해 정보를 업데이트하여, 선종별로 운항경로에 따른 소비전력 데이터를 누적시켜 저장하는 빅데이터 관리서버, 선박에 구비되고, 선박 내 발전기, 연료전지 및 배터리를 포함하는 전원장비의 성능 상태를 모니터링할 수 있는 전원장비 매핑 테이블을 관리하는 전원장비 관리장치 및 선박에 구비되고, 운항경로 정보와 누적된 운항경로의 소비전력 데이터를 이용하여, 선박의 운항경로에 따른 소비전력을 예측하고, 예측된 정보를 이용하여 운항에 필요한 전기에너지를 생산하되, 전원장비 매핑 테이블에 기초하여, 발전기, 연료전지 및 배터리의 성능 상태에 따라 동작 비율을 가변시키는 전원 제어장치를 포함하는 하이브리드 선박용 전원관리시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention updates the information through communication with a flight management server and a plurality of ships that provide navigation route information on the navigation route to the destination by ship, A big data management server that accumulates and stores power consumption data, and a power equipment management device that is installed on a ship and manages a power equipment mapping table that can monitor the performance status of power equipment including a generator, fuel cell, and battery in the ship And provided in the ship, predicting the power consumption according to the ship's navigation route using the navigation route information and the accumulated power consumption data of the navigation route, and using the predicted information to produce electric energy required for navigation, Based on the equipment mapping table, a power management system for a hybrid vessel including a power control device that varies an operating ratio according to performance states of a generator, a fuel cell, and a battery is provided.

또한, 선박 내에 구비되어, 전원장비의 실시간 성능 상태를 검출하는 센서부를 더 포함하고, 전원장비 관리장치는, 전원장비의 성능 기준값, 센서부에 의해 검출된 전원장비의 실시간 성능 상태, 유지보수 정보 및 담당자 정보를 포함하여 전원장비 매핑 테이블을 생성하고, 전원장비의 성능 기준값과, 전원장비의 실시간 성능 상태를 비교하여, 전원장비의 성능에 이상 여부를 판단하는 하이브리드 선박용 전원관리시스템을 제공한다.In addition, it is provided in the ship and further includes a sensor unit for detecting a real-time performance state of the power equipment, and the power equipment management device includes a performance reference value of the power equipment, a real-time performance state of the power equipment detected by the sensor unit, and maintenance information. And a power management system for a hybrid vessel that creates a power equipment mapping table including information in charge, compares the performance reference value of the power equipment with the real-time performance state of the power equipment, and determines whether there is an abnormality in the performance of the power equipment.

또한, 센서부는, 전원장비에 대해 온도, 압력 및 전압 등을 포함하는 장비 상태를 실시간으로 검출하고, 전원장비 관리장치는, 전원장비의 장비 상태 기준값 및 센서부에 의해 검출된 전원장비의 실시간 장비 상태를 더 포함하여 전원장비 매핑 테이블을 생성하고, 전원장비의 장비 상태 기준값과, 전원장비의 실시간 장비 상태를 비교하여, 전원장비의 고장 여부를 판단하는 하이브리드 선박용 전원관리시스템을 제공한다.In addition, the sensor unit detects the equipment state including temperature, pressure, voltage, etc. for the power equipment in real time, and the power equipment management device includes the equipment state reference value of the power equipment and the real-time equipment of the power equipment detected by the sensor unit. Provides a power management system for a hybrid vessel that generates a power equipment mapping table including the state and compares a reference value of the equipment state of the power equipment with a real-time equipment state of the power equipment to determine whether the power equipment has failed.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박용 전원장비 관리장치 및 이를 포함하는 전원관리시스템은, 운항 관리서버와 빅데이터 관리서버를 통해 제공되는 정보를 이용하여, 선박의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측하고, 예측된 정보를 이용하여 운항경로의 구간별로 필요한 전기에너지를 사전에 생산할 수 있도록 선박 내 구비된 발전기 또는 연료전지를 효율적으로 가동할 수 있다.An apparatus for managing power equipment for a hybrid vessel and a power management system including the same according to an embodiment of the present invention uses information provided through an operation management server and a big data management server to determine power consumption by section according to a ship's navigation route. It is possible to efficiently operate the generator or fuel cell provided in the ship so that electric energy required for each section of the navigation route can be produced in advance by using the predicted information.

또한, 벤더서버로부터 제공되는 전원장비 정보와, 선박 내 센서부를 통해 전원장비의 상태를 검출한 실시간 상태 정보를 이용하여, 선박 내 발전기, 연료전지 및 배터리 등의 전원장비에 대한 성능 상태와 장비 상태를 모니터링할 수 있는 전원장비 매핑 테이블을 생성할 수 있다.In addition, by using the power equipment information provided from the vendor server and the real-time status information detected through the sensor unit in the ship, the performance status and equipment status of power equipment such as generators, fuel cells and batteries in the ship It is possible to create a power equipment mapping table that can monitor

또한, 생성된 전원장비 매핑 테이블을 이용하여 선박 내 전원장비의 성능 상태와 장비 상태를 점검하고, 이에 맞추어 발전기, 연료전지 및 배터리의 동작을 효율적으로 제어할 수 있다.In addition, by using the generated power equipment mapping table, the performance state and equipment state of the power equipment in the ship can be checked, and the operation of the generator, fuel cell, and battery can be efficiently controlled accordingly.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 선박을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 선박용 전원관리시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장비 매핑 테이블을 도시한 것이다.1 schematically illustrates a hybrid vessel according to an embodiment of the present invention.
2 shows the configuration of a power management system for a hybrid vessel according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a power equipment mapping table according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.The detailed description set forth below in conjunction with the accompanying drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description may be omitted, and the same reference numerals may be used for the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.In embodiments of the present invention, expressions such as “or” and “at least one” may represent one of the words listed together, or a combination of two or more.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 선박을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 선박용 전원관리시스템(100)의 구성을 도시한 것이다.1 schematically illustrates a hybrid vessel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a configuration of a power management system 100 for a hybrid vessel according to an embodiment of the present invention.

설명에 앞서, 본 실시예에서는 하이브리드 선박의 일 예로써, 복수의 전원장비(10,20,30)에서 공급되는 전원을 선택적으로 이용하여 선체 후미의 추진기(40)를 동작시킴으로써 추진되는 하이브리드 전기추진 선박(1)에 대해 설명하며, 전원장비(10,20,30)로는 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30) 등을 이용할 수 있다.Prior to description, in this embodiment, as an example of a hybrid ship, hybrid electric propulsion is propelled by operating the propeller 40 at the rear of the hull by selectively using power supplied from a plurality of power equipments 10, 20, and 30. The vessel 1 will be described, and as the power equipment 10, 20, 30, a generator 10, a fuel cell 20, and a battery 30 may be used.

또한, 본 실시예에 따른 하이브리드 선박용 전원관리시스템(100)은, 선박(1)의 운항 시, 운항 관리서버(110) 및 빅데이터 관리서버(120)로부터 제공되는 정보를 이용하여, 전원 제어장치(150)에서 운항경로의 구간별로 추진기(40)와 부하장비(50)에서 소비되는 전력을 예측하고, 전원장비(10,20,30)의 동작을 효율적으로 제어할 수 있다.In addition, the hybrid ship power management system 100 according to this embodiment, when the ship 1 is in operation, using information provided from the operation management server 110 and the big data management server 120, the power control device In 150, it is possible to predict power consumed by the propeller 40 and the load equipment 50 for each section of the navigation route, and efficiently control the operation of the power equipment 10, 20, and 30.

특히, 벤더서버(200)로부터 제공되는 전원장비 정보와, 선박 내 센서부(130)를 통해 전원장비(10,20,30)의 상태를 검출한 실시간 상태 정보를 이용하여, 전원장비 관리장치(140)에서 선박 내 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30) 등의 전원장비(10,20,30)에 대한 성능 상태를 모니터링할 수 있는 전원장비 매핑 테이블을 생성하고 관리함으로써, 전원 제어장치(150)에서 전원장비 매핑 테이블을 이용하여 전원장비(10,20,30)의 성능 상태에 따라 동작 비율을 가변시킬 수 있다.In particular, using the power equipment information provided from the vendor server 200 and the real-time status information detected through the sensor unit 130 in the ship, the power equipment management device ( 140) by creating and managing a power equipment mapping table capable of monitoring the performance status of the power equipment 10, 20, 30 such as the generator 10, fuel cell 20, and battery 30 in the ship, In the power controller 150, the operating ratio may be varied according to the performance state of the power devices 10, 20, and 30 using the power device mapping table.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 하이브리드 전기추진 선박(1)은, 전원장비(10,20,30)로서, 엔진(미도시)의 동력을 이용하여 전기에너지를 생산하는 발전기(10)와, 연료탱크(미도시)로부터 연료를 공급받아 전기에너지를 생산하는 연료전지(20)와, 발전기(10) 및 연료전지(20)로부터 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 배터리(30)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the hybrid electric propulsion ship 1 of this embodiment, as power equipment (10, 20, 30), a generator 10 for producing electrical energy using the power of an engine (not shown), It may include a fuel cell 20 that receives fuel from a fuel tank (not shown) and generates electrical energy, and a battery 30 for storing electrical energy generated from the generator 10 and the fuel cell 20. there is.

또한, 선체의 후미에는 전기에너지를 통해 구동하여 선박을 추진시키는 추진기(40)가 구비되고, 선체 내에는 전기에너지를 소비하는 각종 부하장비(50)가 구비될 수 있다.In addition, a propeller 40 driving the ship by electric energy is provided at the rear of the hull, and various load equipment 50 consuming electric energy may be provided inside the hull.

또한, 선체에는 외부와 통신하기 위한 통신부(60)가 구비되고, 통신부(60)를 통해 후술되는 운항 관리서버(110), 빅데이터 관리서버(120) 및 벤더서버(200)와 통신할 수 있다.In addition, the hull is provided with a communication unit 60 for communicating with the outside, and through the communication unit 60, it can communicate with the flight management server 110, the big data management server 120, and the vendor server 200 to be described later. .

더불어, 선체 내에는 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30) 등의 전원장비(10,20,30)의 성능 상태를 모니터링하여 관리하는 전원장비 관리장치(140)와, 전원장비(10,20,30)의 효율적인 전원 관리를 위한 전원 제어장치(150)가 구비될 수 있다.In addition, the power equipment management device 140 for monitoring and managing the performance status of the power equipment 10, 20, 30 such as the generator 10, the fuel cell 20 and the battery 30 within the hull, and the power equipment A power control device 150 for efficient power management of (10, 20, 30) may be provided.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 선박용 전원관리시스템(100)은, 운항 관리서버(110), 빅데이터 관리서버(120), 센서부(130), 전원장비 관리장치(140) 및 전원 제어장치(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the hybrid vessel power management system 100 according to an embodiment of the present invention includes an operation management server 110, a big data management server 120, a sensor unit 130, and a power equipment management device ( 140) and a power control device 150.

운항 관리서버(110)는 전기추진 선박(1)을 관리하는 서버로서, 전기추진 선박(1)으로 목적지까지의 운항경로 정보, 기상 정보 및 전기추진 선박(1)의 선종 정보 등을 제공할 수 있다.The operation management server 110 is a server that manages the electric ship 1, and can provide information on the navigation route to the destination of the electric ship 1, weather information, and ship type information of the electric ship 1. there is.

구체적으로, 운항 관리서버(110)는 목적지까지의 경로, 속도, 도착 예정 시간 또는 연비 등을 고려한 최적의 운항경로에 대한 운항경로 정보를 제공할 수 있다.Specifically, the flight management server 110 may provide flight route information on an optimal flight route considering a route to a destination, speed, estimated time of arrival, or fuel efficiency.

이때, 운항 관리서버(110)에서 전기추진 선박(1)으로 운항경로 정보를 제공함에 있어서는, 출발지에서 목적지까지의 경로를 복수의 구간으로 나누어 설정하되, 구간별로 속도 및 연비 등을 고려한 최적의 경로를 설정함으로써, 목적지까지 복수의 구간으로 이루어진 최적의 운항경로를 설정할 수 있으며, 이러한 운항경로 정보를 전기추진 선박(1)으로 제공할 수 있다.At this time, in providing navigation route information from the navigation management server 110 to the electric propulsion ship 1, the route from the departure point to the destination is set by dividing it into a plurality of sections, but the optimal route considering speed and fuel efficiency for each section By setting, it is possible to set an optimal navigation route consisting of a plurality of sections to the destination, and it is possible to provide such navigation route information to the electric propulsion vessel (1).

또한, 운항 관리서버(110)는 실시간 기상 정보와, 해당 전기추진 선박(1)에 대한 선종 정보를 제공할 수 있다.In addition, the operation management server 110 may provide real-time weather information and ship type information for the electric propulsion ship (1).

빅데이터 관리서버(120)는 선종별로 선박의 운항경로에 따른 구간별 소비전력 데이터를 누적시켜 저장하고, 운항 중인 전기추진 선박(1)과 통신하여 소비전력 데이터를 업데이트할 수 있다.The big data management server 120 may accumulate and store power consumption data for each section according to the ship's navigation route for each ship type, and update the power consumption data by communicating with the electric propulsion ship 1 in operation.

또한, 선종별로 발전기(10) 또는 연료전지(20)의 출력에 따른 전력생산량과 발전 효율에 대한 발전 데이터를 누적시켜 저장하고, 운항 중인 전기추진 선박(1)과 통신하여 발전 데이터를 업데이트할 수 있다.In addition, it is possible to accumulate and store generation data on the amount of power produced and generation efficiency according to the output of the generator 10 or fuel cell 20 for each ship type, and update the generation data by communicating with the electric propulsion ship 1 in operation. there is.

구체적으로, 빅데이터 관리서버(120)는 복수의 선박으로부터 운항경로에 따른 구간별 소비전력 데이터를 전달받아 선종별로 구분하여 저장하는 제1 데이터베이스(121)와, 복수의 선박으로부터 발전기(10) 또는 연료전지(20)의 출력에 따른 전력생산량과 발전 효율에 대한 발전 데이터를 전달받아 선종별로 구분하여 저장하는 제2 데이터베이스(122)를 포함할 수 있다.Specifically, the big data management server 120 receives power consumption data for each section according to the navigation route from a plurality of ships, and stores the first database 121 classified and stored by ship type, and the generator 10 or A second database 122 may be included to receive power generation data on power generation amount and power generation efficiency according to the output of the fuel cell 20 and classify and store the data for each ship type.

일 예로써, 전기추진 선박(1)이 운항경로 정보를 이용하여, 출발지로부터 목적지까지 제1 내지 제3 구간으로 설정된 운항경로를 따라 운항하는 경우, 전기추진 선박(1)은 제1 구간 운항 시 소비전력 데이터, 제2 구간 운항 시 소비전력 데이터 및 제3 구간 운항 시 소비전력 데이터를 빅데이터 관리서버(120)로 전송할 수 있고, 빅데이터 관리서버(120)는 해당 데이터를 구분하여 제1 데이터베이스(121)에 저장할 수 있다.As an example, when the electric propulsion vessel 1 operates along a navigation route set as the first to third sections from the departure point to the destination using the navigation route information, the electric propulsion ship 1 operates during the first section operation. The power consumption data, the power consumption data during operation of the second section, and the power consumption data during operation of the third section may be transmitted to the big data management server 120, and the big data management server 120 may classify the corresponding data and create a first database. (121).

또한, 일 예로써, 전기추진 선박(1)에서 발전기(10)와 연료전지(20)를 가동하는 경우, 발전기(10)와 연료전지(20)의 동작 비율에 따른 전력생산량 및 발전 효율에 대한 발전 데이터를 빅데이터 관리서버(120)로 전송할 수 있고, 빅데이터 관리서버(120)는 해당 데이터를 구분하여 제2 데이터베이스(122)에 저장할 수 있다.In addition, as an example, when the generator 10 and the fuel cell 20 are operated in the electric propulsion ship 1, the power generation amount and power generation efficiency according to the operating ratio of the generator 10 and the fuel cell 20 Generation data may be transmitted to the big data management server 120, and the big data management server 120 may classify the corresponding data and store it in the second database 122.

센서부(130)는 전기추진 선박(1)에서 소비되는 소비전력과, 전원장비(10,20,30)를 통해 생산되는 전력량을 실시간으로 검출하고, 검출된 센싱 정보를 통신부(60)를 통해 실시간으로 빅데이터 관리서버(120)로 전송할 수 있다.The sensor unit 130 detects in real time the amount of power consumed by the electric propulsion vessel 1 and the amount of power produced through the power supply equipment 10, 20, and 30, and transmits the detected sensing information through the communication unit 60. It can be transmitted to the big data management server 120 in real time.

또한, 센서부(130)는 전원장비(10,20,30)의 가동 시 실시간 상태를 검출하고, 검출된 정보를 후술되는 전원장비 관리장치(140)로 전송할 수 있다.In addition, the sensor unit 130 may detect a real-time state of the power equipment 10 , 20 , and 30 when operating, and transmit the detected information to the power equipment management device 140 to be described later.

구체적으로, 센서부(130)는 선박 내 추진기(40)와 각종 부하장비(50)에 각각 구비되어 소비전력을 측정하는 복수의 제1 센서(131)와, 선박 내 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)에 각각 구비되어 생산전력, 발전 효율 및 실시간 상태 등을 측정하는 제2 센서(132)를 포함할 수 있다.Specifically, the sensor unit 130 includes a plurality of first sensors 131 provided in the ship propeller 40 and various load equipment 50 to measure power consumption, the ship generator 10, and a fuel cell. (20) and a second sensor (132) provided in the battery (30) to measure production power, power generation efficiency, real-time status, and the like.

이에 따라, 전기추진 선박(1)이 운항경로를 따라 운항 시, 운항경로의 구간별로 추진기(40)와 부하장비(50)에서 소비되는 전력을 각각 제1 센서(131)를 통해 측정하여, 측정된 구간별 소비전력 데이터를 빅데이터 관리서버(120)로 전송할 수 있다.Accordingly, when the electric propulsion ship 1 is operated along the navigation route, the power consumed by the propeller 40 and the load equipment 50 for each section of the navigation route is measured through the first sensor 131, respectively, and the measurement is performed. Power consumption data for each section may be transmitted to the big data management server 120 .

또한, 해당 전기추진 선박(1)에서는 발전기(10)와 연료전지(20)에서 각각 생산되는 전력과 발전 효율을 제2 센서(132)를 통해 측정하여, 측정된 발전 데이터를 빅데이터 관리서버(120)로 전송할 수 있다.In addition, in the electric propulsion ship 1, the power and power generation efficiency produced by the generator 10 and the fuel cell 20 are measured through the second sensor 132, and the measured power generation data is stored in the big data management server ( 120) can be transmitted.

더불어, 제2 센서를 통해 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 가동 시 실시간 상태를 검출하고, 검출된 센싱 정보를 전원장비 관리장치(140)로 전송할 수 있는데, 일 예로써, 제2 센서를 통해 전원장비(10,20,30)의 종류에 따라 측정 가능한 상태 즉, 온도, 압력, 전압, 레벨 및 속도 등을 선택적으로 검출할 수 있고, 더불어 발전기(10)의 출력 대비 전력생산량, 연료전지(20)의 출력 대비 전력생산량 및 배터리(30)의 저장용량 등의 성능 상태를 검출할 수 있다.In addition, it is possible to detect the real-time state of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 during operation through the second sensor, and transmit the detected sensing information to the power equipment management device 140. As a result, it is possible to selectively detect the measurable state, that is, temperature, pressure, voltage, level and speed, etc. according to the type of power equipment 10, 20, 30 through the second sensor, and the output of the generator 10 It is possible to detect performance states such as the amount of power produced relative to the output of the fuel cell 20 , the amount of power produced against the output of the fuel cell 20 , and the storage capacity of the battery 30 .

한편, 전원장비 관리장치(140)는 전기추진 선박(1)에 구비되고, 전원장비(10,20,30)의 공급업체인 벤더서버(200)로부터 제공되는 전원장비 정보와, 선박 내 센서부(130)를 통해 전원장비(10,20,30)의 상태를 검출한 실시간 상태 정보를 이용하여, 선박 내 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30) 등의 전원장비(10,20,30)를 관리할 수 있는 전원장비 매핑 테이블을 생성할 수 있다.On the other hand, the power equipment management device 140 is provided in the electric propulsion ship 1, and provides power equipment information from the vendor server 200, which is a supplier of the power equipment 10, 20, 30, and the sensor unit in the ship. Power equipment (10, 20, 30) can be created.

여기서, 벤더서버(200)로부터 제공되는 전원장비 정보로는 일 예로써, 전원장비의 성능 기준값, 장비 상태 기준값, 세부 부품 정보, 유지보수 정보 및 공급업체 정보 등을 포함할 수 있다.Here, the power equipment information provided from the vendor server 200 may include, for example, performance reference values of the power equipment, equipment condition reference values, detailed parts information, maintenance information, supplier information, and the like.

더불어, 전원장비 관리장치(140)에 의해 생성되는 전원장비 매핑 테이블에는 선박 내 전원장비(10,20,30)를 담당하는 담당자 정보가 더 포함될 수 있다.In addition, the power equipment mapping table generated by the power equipment management device 140 may further include information on a person in charge of the power equipment 10 , 20 , and 30 in the ship.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장비 매핑 테이블을 도시한 것이다.3 illustrates a power equipment mapping table according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 일 예로써, 전원장비 매핑 테이블에는 벤더서버(200)로부터 제공되는 전원장비의 성능 기준값, 장비 상태 기준값, 세부 부품 정보, 유지보수 정보 및 공급업체 정보 등의 전원장비 정보와, 센서부(130)에 의해 검출되는 전원장비의 실시간 성능 상태 및 장비 상태와, 선박 내 전원장비의 담당자 정보 등이 업데이트될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, as an example, in the power equipment mapping table, power such as performance reference values, equipment state reference values, detailed parts information, maintenance information, and supplier information of the power equipment provided from the vendor server 200 Equipment information, real-time performance status and equipment status of the power equipment detected by the sensor unit 130, information on the person in charge of the power equipment in the ship, and the like may be updated.

여기서, 전원장비 매핑 테이블에 업데이트되는 전원장비의 성능 기준값은 전원장비 공급업체에서 제공하는 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)에 대한 정상 범위의 성능을 나타낸 기준값이고, 장비 상태 기준값은 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)에 대한 정상 범위의 온도, 압력 및 전압 등의 장비 상태를 나타낸 기준값이며, 이러한 성능 기준값과 장비 상태 기준값은 운항 선박 또는 전원장비의 환경에 맞추어 변동될 수 있다.Here, the performance reference value of the power equipment updated in the power equipment mapping table is a reference value representing the performance of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 in the normal range provided by the power equipment supplier, and the equipment state Reference values are reference values representing equipment conditions such as temperature, pressure, and voltage in the normal range for the generator 10, fuel cell 20, and battery 30, and these performance reference values and equipment condition reference values are of the operating vessel or power equipment. It can change according to the environment.

더불어, 전원장비 매핑 테이블에 업데이트되는 전원장비의 실시간 성능 상태는 센서부(130)에 검출되는 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 실시간 성능 상태이고, 장비 상태는 센서부(130)에 검출되는 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 온도, 압력 및 전압 등의 실시간 장비 상태를 말한다.In addition, the real-time performance state of the power equipment updated in the power equipment mapping table is the real-time performance state of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 detected by the sensor unit 130, and the equipment state is the sensor unit It refers to real-time equipment conditions such as temperature, pressure, and voltage of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 detected by 130.

전원장비 관리장치(140)는 전원장비 매핑 테이블을 이용하여, 전원장비의 성능 기준값과, 센서부(130)에 의해 검출된 선박 내 전원장비의 실시간 성능 상태를 비교하여, 선박의 운항 환경에 적합하도록 전원장비의 성능 기준값을 업데이트할 수 있고, 더불어 전원장비(10,20,30)의 성능에 이상이 있는지 판단할 수 있다.The power equipment management device 140 compares the performance reference value of the power equipment with the real-time performance state of the power equipment in the ship detected by the sensor unit 130 using the power equipment mapping table, and is suitable for the ship's operating environment. It is possible to update the performance reference value of the power equipment so as to do so, and in addition, it is possible to determine whether there is an abnormality in the performance of the power equipment (10, 20, 30).

일 예로써, 전원장비(10,20,30) 중 발전기(10)의 성능 상태(예: 출력 대비 전력생산량)가 벤더서버(200)에서 제공하는 발전기의 성능 기준값에 비해 좋게 나타나는 경우, 해당 발전기의 성능 상태에 맞추어 성능 기준값을 변경하고, 변경된 성능 기준값을 전원장비 매핑 테이블에 업데이트할 수 있다.As an example, when the performance state of the generator 10 among the power equipment 10, 20, and 30 (eg, power output versus output) appears good compared to the performance reference value of the generator provided by the vendor server 200, the generator It is possible to change the performance reference value according to the performance state of the power equipment and update the changed performance reference value to the power equipment mapping table.

또한, 다른 예로써, 해당 발전기(10)의 성능이 소폭 저하되었을 뿐 정상적으로 동작하는 경우에도, 해당 발전기의 성능 상태에 맞추어 성능 기준값을 변경하고, 변경된 성능 기준값을 전원장비 매핑 테이블에 업데이트할 수 있다.In addition, as another example, even when the performance of the generator 10 is slightly deteriorated and operates normally, the performance reference value is changed according to the performance state of the generator, and the changed performance reference value is updated in the power equipment mapping table. .

이때에는, 선박 내 전원장비(10,20,30) 중 연료전지(20)의 동작 비율을 높여 발전기(10)의 성능을 보완할 수 있다At this time, the performance of the generator 10 can be supplemented by increasing the operating ratio of the fuel cell 20 among the power equipment 10, 20, and 30 in the ship.

이에 따라, 선박 운항 환경에 적합하게 활용될 수 있는 전원장비 매핑 테이블을 제공할 수 있고, 후술되는 전원 제어장치(150)에서 전원장비 매핑 테이블을 이용하여 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 성능 상태에 따라 동작 비율을 가변시킬 수 있다. Accordingly, it is possible to provide a power equipment mapping table that can be used appropriately for the ship operating environment, and the generator 10, fuel cell 20 and The operating ratio may be varied according to the performance state of the battery 30 .

또한, 선박 내 전원장비의 실시간 성능 상태가 전원장비의 성능 기준값을 훨씬 벗어나는 경우, 전원장비의 성능에 이상이 있는지 판단할 수 있는데, 일 예로써, 전원장비(10,20,30) 중 발전기(10)의 성능에 이상이 있다고 판단되는 경우, 해당 발전기(10)를 담당하는 담당자를 호출하여 현장 점검을 요청할 수 있다.In addition, when the real-time performance state of the power equipment in the ship is far beyond the performance reference value of the power equipment, it is possible to determine whether there is an abnormality in the performance of the power equipment. As an example, a generator ( If it is determined that there is an abnormality in the performance of 10), a person in charge of the generator 10 may be called to request an on-site inspection.

이때, 전원장비 관리장치(140)는 장비정보 매핑 테이블에 반영된 전원장비의 유지보수 정보와, 각각의 전원장비(10,20,30)를 담당하는 담당자 정보을 이용하여, 전원장비의 이상 발생 시 담당자를 호출할 수 있고, 전원장비의 유지보수 정보를 제공할 수 있다. At this time, the power equipment management device 140 uses the maintenance information of the power equipment reflected in the equipment information mapping table and the information of the person in charge of each power equipment (10, 20, 30), and the person in charge when an error occurs in the power equipment can be called and maintenance information of power equipment can be provided.

또한, 전원장비 관리장치(140)는 전원장비 매핑 테이블을 이용하여, 전원장비의 장비 상태 기준값과, 센서부(130)에 의해 검출된 선박 내 전원장비의 실시간 장비 상태를 비교하여, 전원장비(10,20,30)의 고장 여부를 판단할 수 있다.In addition, the power equipment management device 140 compares the equipment state reference value of the power equipment with the real-time equipment state of the power equipment in the ship detected by the sensor unit 130 using the power equipment mapping table, and the power equipment ( 10, 20, 30) can be judged for failure.

즉, 전원장비 관리장치(140)는 선박 내 전원장비의 실시간 장비 상태 즉, 각각의 전원장비(10,20,30)의 실시간 온도, 압력 및 전압 등의 상태를 분석하고, 장비 상태 기준값을 기준으로하여 각 전원장비(10,20,30)의 상태가 정상인지 또는 고장인지를 판단할 수 있다.That is, the power equipment management device 140 analyzes the real-time equipment state of the power equipment in the ship, that is, the state of the real-time temperature, pressure and voltage of each power equipment 10, 20, and 30, and based on the equipment state reference value. As a result, it is possible to determine whether the state of each power equipment 10, 20, 30 is normal or out of order.

일 예로써 발전기(10)의 경우, 전원장비 매핑 테이블에서 해당 발전기의 장비 상태 기준값에 나타난 적정 온도, 압력, 전압 및 속도 등의 상태 기준값과, 선박 내 발전기(10)의 실시간 온도, 압력, 전압 및 속도 등의 현재 상태를 비교하여, 발전기(10)의 고장 여부를 판단할 수 있다.As an example, in the case of the generator 10, the state reference values such as appropriate temperature, pressure, voltage and speed shown in the equipment state reference value of the generator in the power equipment mapping table, and the real-time temperature, pressure, and voltage of the generator 10 in the ship And by comparing current conditions such as speed, it is possible to determine whether the generator 10 is out of order.

이 과정에서, 해당 발전기(10)에 고장이 의심되는 것으로 판단되면, 전원장비 관리장치(140)는 전원장비 매핑 테이블에서 해당 발전기(10)와 대응하는 담당자 정보와 유지보수 정보를 추출하여, 해당 발전기(10)를 관리 담당하는 담당자에게 점검을 요청하는 동시에, 해당 발전기(10)에 대한 유지보수 정보를 제공할 수 있다.In this process, if it is determined that the generator 10 is suspected of failure, the power equipment management device 140 extracts the manager information and maintenance information corresponding to the generator 10 from the power equipment mapping table, At the same time as requesting inspection to the person in charge of managing the generator 10, it is possible to provide maintenance information on the generator 10.

이때, 해당 발전기(10)에 대한 담당자의 현장 점검 결과, 발전기(10)의 상태가 고장으로 판단되었음에도 불구하고, 현장에서는 해당 발전기(10)가 정상적으로 동작하고 있는 경우, 전원장비 관리장치(140)는 해당 발전기(10)의 장비 상태 기준값을 완화하고, 완화된 장비 상태 기준값을 전원장비 매핑 테이블에 업데이트할 수 있다.At this time, as a result of the on-site inspection of the generator 10 by the person in charge, despite the fact that the generator 10 is determined to be in failure, if the generator 10 is operating normally in the field, the power equipment management device 140 may relax the equipment state reference value of the generator 10 and update the relaxed equipment state reference value to the power equipment mapping table.

또한, 해당 발전기(10)에 대한 담당자의 현장 점검 결과, 해당 발전기(10)가 비정상적으로 동작하거나 고장이 발생한 경우, 유지보수 정보를 이용하여 해당 발전기(10)의 유지보수를 수행할 수 있다.In addition, as a result of the on-site inspection of the generator 10, when the generator 10 operates abnormally or fails, maintenance of the generator 10 can be performed using the maintenance information.

한편, 도 2를 참조하면, 전원 제어장치(150)는 전기추진 선박(1)에 구비되고, 운항 관리서버(110) 및 빅데이터 관리서버(120)로부터 제공되는 정보를 이용하여, 전기추진 선박(1)이 운항경로를 따라 운항 시, 사전에 필요한 구간별 소비전력을 예측하고 전원장비(10,20,30)의 동작을 효율적으로 제어할 수 있다.On the other hand, referring to Figure 2, the power control device 150 is provided in the electric propulsion ship (1), using the information provided from the operation management server 110 and the big data management server 120, the electric propulsion ship (1) When operating along this flight route, it is possible to predict the required power consumption for each section in advance and efficiently control the operation of the power equipment (10, 20, 30).

이와 같은 전원 제어장치(150)는, 선박의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측하고, 예측된 정보를 이용하여 발전기(10) 또는 연료전지(20)를 선제적으로 가동시켜 초기 전력을 미리 생산하여 확보할 수 있으며, 선박의 운항 중에도, 다음 구간에서 소비되는 소비전력을 이전 구간에서 미리 생산하여 저장할 수 있어, 전원 관리를 효율적으로 수행할 수 있다.Such a power control device 150 predicts the power consumption for each section according to the ship's navigation route, and preemptively operates the generator 10 or the fuel cell 20 using the predicted information to set the initial power in advance. It can be produced and secured, and the power consumption consumed in the next section can be produced and stored in advance in the previous section even during the ship's operation, so power management can be efficiently performed.

이때, 전원 제어장치(150)는 전원장비 매핑 테이블을 이용하여 전원장비(10,20,30)의 성능 상태를 파악할 수 있고, 전원장비(10,20,30)의 성능 상태에 맞추어 동작을 제어할 수 있다.At this time, the power control device 150 may determine the performance state of the power equipment 10, 20, and 30 using the power equipment mapping table, and control the operation according to the performance state of the power equipment 10, 20, and 30. can do.

구체적으로, 전원 제어장치(150)는 소비전력 예측부(151), 전원장비 제어부(152) 및 공급 제어부(153)를 포함할 수 있다.Specifically, the power control device 150 may include a power consumption estimation unit 151, a power equipment control unit 152, and a supply control unit 153.

여기서, 소비전력 예측부(151)는 운항 관리서버(110) 및 빅데이터 관리서버(120)로부터 제공되는 정보를 이용하여 선박의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측할 수 있다.Here, the power consumption prediction unit 151 may predict power consumption for each section according to the ship's navigation route using information provided from the operation management server 110 and the big data management server 120 .

일 예로써, 소비전력 예측부(151)는 운항 관리서버(110)로부터 제공되는 해당 전기추진 선박(1)의 운항경로 정보와 선종 정보 등을 이용하여, 빅데이터 관리서버(120)에서 해당 전기추진 선박(1)과 대응하는 선종인 동시에, 대응하는 운항경로를 운항한 선박들의 누적된 구간별 소비전력 데이터를 선별하여 추출하고, 추출된 구간별 소비전력 데이터를 이용하여, 해당 전기추진 선박(1)의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측할 수 있다.As an example, the power consumption prediction unit 151 uses the navigation route information and ship type information of the electric propulsion ship 1 provided from the operation management server 110, and the corresponding electricity in the big data management server 120. The electric propulsion ship ( It is possible to predict power consumption by section according to the route of 1).

더불어, 소비전력 예측부(151)는 해당 전기추진 선박(1)의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측하는데 있어, 기상 정보 또는 전원장비의 성능 정보 등을 적용하여, 보다 정확하게 해당 전기추진 선박(1)의 소비전력을 예측할 수 있다.In addition, the power consumption prediction unit 151 predicts the power consumption for each section according to the route of the electric propulsion ship 1 by applying weather information or performance information of power equipment to more accurately the electric propulsion ship. The power consumption of (1) can be predicted.

또한, 전원장비 제어부(152)는 예측된 전기추진 선박(1)의 소비전력 정보에 대응하여 전력을 생산할 수 있도록 발전기(10) 및 연료전지(20)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the power equipment control unit 152 may control the operation of the generator 10 and the fuel cell 20 to generate power in response to the predicted power consumption information of the electric propulsion ship 1.

이때에는, 빅데이터 관리서버(120)에서 해당 전기추진 선박(1)과 대응하는 선종의 발전 데이터를 선별하여 추출하고, 추출된 발전 데이터를 참고하여, 해당 전기추진 선박(1)에 구비된 발전기(10) 및 연료전지(20)를 효율적으로 동작시킬 수 있다.At this time, the big data management server 120 selects and extracts the power generation data of the ship type corresponding to the electric propulsion ship 1, and with reference to the extracted power generation data, the generator provided in the electric propulsion ship 1 (10) and the fuel cell (20) can be efficiently operated.

즉, 전원장비 제어부(152)는 빅데이터 관리서버(120)로부터 추출된 발전 데이터에 포함된 발전기(10)와 연료전지(20)의 동작 비율에 따른 전력생산량과 발전 효율에 기초하여, 해당 전기추진 선박(1)에 구비된 발전기(10) 및 연료전지(20)의 동작 비율을 상황에 따라 가변하여 효율적으로 동작시킬 수 있다.That is, the power equipment control unit 152 based on the power generation amount and power generation efficiency according to the operating ratio of the generator 10 and the fuel cell 20 included in the power generation data extracted from the big data management server 120, The operating ratio of the generator 10 and the fuel cell 20 provided in the propulsion vessel 1 can be varied according to circumstances to efficiently operate them.

또한, 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)를 동작시키는 과정에서 있어, 전원장비 제어부(152)는 전원장비 관리장치(140)로부터 제공되는 전원장비 매핑 테이블을 이용하여, 선박 내 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 성능 상태에 따라 동작 비율을 가변시킬 수 있다.In addition, in the process of operating the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30, the power equipment control unit 152 uses the power equipment mapping table provided from the power equipment management device 140, The operating ratio may be varied according to the performance conditions of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30.

이때에는, 소비전력 예측부(151)에 의해 예측된 소비전력 정보에 대응하여 운항에 필요한 전기에너지를 생산하되, 선박 내 전원장비(10,20,30)의 성능 상태에 맞추어 업데이트되는 전원장비 매핑 테이블에 기초하여, 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 동작 비율을 가변시킬 수 있다.At this time, the electric energy required for navigation is produced in response to the power consumption information predicted by the power consumption prediction unit 151, but the power equipment mapping updated according to the performance status of the power equipment 10, 20, 30 in the ship Based on the table, operating ratios of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 can be varied.

또한, 공급 제어부(153)는 차단기를 통해 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30) 중 적어도 하나로부터 공급되는 전력을 선택적으로 추진기(40) 또는 부하장비(50)로 공급하도록 제어할 수 있다. In addition, the supply control unit 153 controls to selectively supply power supplied from at least one of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 to the thruster 40 or the load equipment 50 through a circuit breaker. can do.

한편, 이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 하이브리드 선박용 전원관리시스템(100)을 이용하여 운항 구간별로 전원장비(10,20,30)를 동작시키는 과정을 예로 설명한다.Meanwhile, hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3, a process of operating the power equipment 10, 20, and 30 for each operation section using the hybrid ship power management system 100 according to the present embodiment will be described as an example.

일 예로써, 전기추진 선박(1)이 운항경로 정보를 이용하여, 출발지로부터 목적지까지 제1 내지 제3 구간으로 설정된 운항경로를 따라 운항하는 경우, 전기추진 선박(1) 내 전원 제어장치(150)에서는 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측하고, 예측된 정보를 이용하여 발전기(10) 또는 연료전지(20)를 선제적으로 가동시켜 초기 전력을 미리 생산하여 배터리(30)에 저장할 수 있다.As an example, when the electric propulsion vessel (1) operates along the navigation route set as the first to third sections from the departure point to the destination using the navigation route information, the power control device 150 in the electric propulsion vessel (1) ) predicts the power consumption for each section according to the navigation route, and preemptively operates the generator 10 or the fuel cell 20 using the predicted information to produce initial power in advance and store it in the battery 30. .

이때, 전원 제어장치(150)는 운항 관리서버(110)와 빅데이터 관리서버(120)로부터 제공되는 정보를 이용하여 선박의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측할 수 있고, 예측된 정보에 대응하여 발전기(10) 및 연료전지(20)를 상황에 따라 가변하여 효율적으로 동작시킬 수 있다.At this time, the power control device 150 can predict the power consumption by section according to the ship's navigation route using the information provided from the flight management server 110 and the big data management server 120, and respond to the predicted information. Thus, the generator 10 and the fuel cell 20 can be efficiently operated by varying them according to circumstances.

일 예로써, 전원 제어장치(150)에서는 전기추진 선박(1)의 운항 시 운항경로의 제1 구간에서 추진기(40) 및 부하장비(50)를 통해 소비되는 예측 소비전력에 대한 정보를 이용하여, 운항 전에 발전기(10)와 연료전지(20)를 사전 가동하여 초기 전력을 생산하고 생산된 전력을 배터리(30)에 저장할 수 있다.As an example, the power control device 150 uses information on predicted power consumption consumed through the propeller 40 and the load equipment 50 in the first section of the navigation route during the operation of the electric ship 1 , The generator 10 and the fuel cell 20 may be operated in advance before operation to generate initial power, and the generated power may be stored in the battery 30.

이 경우, 선박의 출항 시에 발전기(10) 및 연료전지(20)를 구동하는 것에 비해 발전 효율을 더욱 높일 수 있다.In this case, power generation efficiency can be further increased compared to driving the generator 10 and the fuel cell 20 when the ship departs.

또한, 전기추진 선박(1)이 운항경로를 따라 제1 구간 내지 제3 구간을 운항 중에는, 구간별 소비전력을 예측한 정보와 발전 데이터를 이용하여, 발전기(10)와 연료전지(20)를 동작시킬 수 있는데, 일 예로써, 제1 구간을 운항 중에, 다음 제2 구간에서 추진기(40)의 고출력이 요구되는 경우, 사전에 발전기(10)와 연료전지(20)를 이용한 전력생산량을 늘려, 제2 구간에서 사용할 수 있는 전기에너지를 배터리(30)에 저장할 수 있다.In addition, while the electrically-propelled vessel 1 is operating in the first to third sections along the route, the generator 10 and the fuel cell 20 are operated by using the predicted power consumption information and power generation data for each section. It can be operated. As an example, when high power of the thruster 40 is required in the next second section during operation in the first section, the amount of power produced using the generator 10 and the fuel cell 20 is increased in advance. , Electrical energy usable in the second section can be stored in the battery 30.

또한, 상술한 바와 같이 전기추진 선박(1) 내 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 가동 중에는, 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 성능 상태와 장비 상태가 전원장비 관리장치(140)의 전원장비 매핑 테이블에 실시간으로 업데이트될 수 있다.In addition, as described above, during the operation of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 in the electric propulsion vessel 1, the performance state of the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 and the equipment state may be updated in real time in the power equipment mapping table of the power equipment management device 140 .

이에, 전원장비 관리장치(140)에서는 전원장비 매핑 테이블을 이용하여, 선박 내 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30) 등의 전원장비(10,20,30)에 대한 성능 상태와 장비 상태를 실시간으로 모니터링하고 관리할 수 있다.Accordingly, the power equipment management device 140 uses the power equipment mapping table to perform performance states of the power equipment 10, 20, and 30 such as the generator 10, the fuel cell 20, and the battery 30 in the ship. and equipment status can be monitored and managed in real time.

구체적으로, 전원장비 관리장치(140)는 전원장비 매핑 테이블을 이용하여, 전원장비의 성능 기준값과, 센서부(130)에 의해 검출된 선박 내 전원장비(10,20,30)의 실시간 성능 상태를 비교하고, 선박 내 전원장비(10,20,30)의 성능 상태에 맞추어 성능 기준값을 업데이트할 수 있다.Specifically, the power equipment management device 140 uses the power equipment mapping table, the performance reference value of the power equipment, and the real-time performance state of the power equipment 10, 20, 30 in the ship detected by the sensor unit 130. It is possible to compare and update the performance reference value according to the performance state of the power equipment (10, 20, 30) in the ship.

일 예로써, 전원장비(10,20,30) 중 배터리(30)의 성능 상태(예: 저장효율 등)가 벤더서버(200)에서 제공하는 배터리의 성능 기준값에 비해 좋게 나타나는 경우, 해당 배터리의 성능 상태에 맞추어 성능 기준값을 변경하고, 변경된 성능 기준값을 전원장비 매핑 테이블에 업데이트할 수 있다.As an example, when the performance state (eg, storage efficiency, etc.) of the battery 30 of the power equipment 10, 20, and 30 is good compared to the performance reference value of the battery provided by the vendor server 200, the battery The performance reference value can be changed according to the performance state, and the changed performance reference value can be updated in the power equipment mapping table.

또한, 다른 예로써, 전원장비(10,20,30) 중 발전기(10)의 성능이 소폭 저하된 경우에도, 해당 발전기의 성능 상태에 맞추어 성능 기준값을 변경하고, 변경된 성능 기준값을 전원장비 매핑 테이블에 업데이트할 수 있으며, 소비전력 예측부(151)에 의해 예측된 소비전력 정보에 대응하는 전력을 문제 없이 생산할 수 있도록 발전기(10)에 비해 연료전지(20)의 동작 비율을 높여, 발전기(10)의 성능을 보완할 수 있다.In addition, as another example, even if the performance of the generator 10 of the power equipment 10, 20, and 30 is slightly deteriorated, the performance reference value is changed according to the performance state of the generator, and the changed performance reference value is used in the power equipment mapping table. can be updated, and the operating ratio of the fuel cell 20 is increased compared to the generator 10 so that the power corresponding to the power consumption information predicted by the power consumption prediction unit 151 can be produced without problems. ) can complement the performance of

또한, 전원장비 관리장치(140)는 전원장비 매핑 테이블에 업데이트된 전원장비의 성능 기준값과, 선박 내 전원장비(10,20,30)의 실시간 성능 상태를 비교하여, 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 성능 이상 여부를 판단할 수 있고, 더불어, 전원장비의 장비 상태 기준값과, 선박 내 전원장비(10,20,30)의 실시간 장비 상태를 비교하여, 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 고장 여부를 판단할 수 있다.In addition, the power equipment management device 140 compares the performance reference value of the power equipment updated in the power equipment mapping table with the real-time performance status of the power equipment 10, 20, and 30 in the ship, so that the generator 10, the fuel cell It is possible to determine whether or not the performance of (20) and the battery (30) is abnormal, and in addition, by comparing the reference value of the equipment state of the power equipment and the real-time equipment state of the power equipment (10, 20, 30) in the ship, the generator (10) ), it is possible to determine whether the fuel cell 20 and the battery 30 are out of order.

이때, 전원장비 관리장치(140)는 전원장비(10,20,30)에 성능 이상이나 고장이 발생하였다고 판단되는 경우, 전원장비 매핑 테이블을 이용하여 담당자를 호출하고 현장 점검을 요청할 수 있다.At this time, the power equipment management device 140 may call a person in charge using the power equipment mapping table and request an on-site inspection when it is determined that the power equipment 10 , 20 , or 30 has an abnormal performance or failure.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 선박용 전원관리시스템(100)은, 운항 관리서버(110)와 빅데이터 관리서버(120)를 통해 제공되는 정보를 이용하여, 선박의 운항경로에 따른 구간별 소비전력을 예측하고, 예측된 정보를 이용하여 운항경로의 구간별로 필요한 전기에너지를 사전에 생산할 수 있도록 선박 내 구비된 발전기(10) 또는 연료전지(20)를 효율적으로 가동할 수 있다.As described above, the hybrid vessel power management system 100 according to an embodiment of the present invention uses the information provided through the operation management server 110 and the big data management server 120 to determine the vessel's operation route. It is possible to efficiently operate the generator 10 or fuel cell 20 provided in the ship to predict the power consumption by section according to the predicted information and to produce electric energy required for each section of the navigation route in advance using the predicted information. there is.

또한, 벤더서버(200)로부터 제공되는 전원장비 정보와, 선박 내 센서부(130)를 통해 전원장비(10,20,30)의 상태를 검출한 실시간 상태 정보를 이용하여, 선박 내 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30) 등의 전원장비(10,20,30)에 대한 성능 상태와 장비 상태를 모니터링할 수 있는 전원장비 매핑 테이블을 생성할 수 있다.In addition, by using the power equipment information provided from the vendor server 200 and the real-time status information of the power equipment 10, 20, 30 detected through the sensor unit 130 in the ship, the generator 10 ), a power equipment mapping table capable of monitoring performance states and equipment states of power equipment 10, 20, 30 such as the fuel cell 20 and the battery 30 may be created.

또한, 생성된 전원장비 매핑 테이블을 이용하여 선박 내 전원장비(10,20,30)의 성능 상태와 장비 상태를 점검하고, 이에 맞추어 발전기(10), 연료전지(20) 및 배터리(30)의 동작을 효율적으로 제어할 수 있다.In addition, by using the generated power equipment mapping table, the performance status and equipment status of the power equipment (10, 20, 30) in the ship are checked, and accordingly, the You can control the operation effectively.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.Embodiments of the present invention disclosed in this specification and drawings are only presented as specific examples to easily explain the technical content of the present invention and help understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived based on the technical idea of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein.

1 : 전기추진 선박 10 : 발전기
20 : 연료전지 30 : 배터리
40 : 추진기 50 : 부하장비
60 : 통신부 100 : 전원관리시스템
110 : 운항 관리서버 120 : 빅데이터 관리서버
130 : 센서부 140 : 전원장비 관리장치
150 : 전원 제어장치 200 : 벤더서버1: electric propulsion ship 10: generator
20: fuel cell 30: battery
40: thruster 50: load equipment
60: communication unit 100: power management system
110: flight management server 120: big data management server
130: sensor unit 140: power equipment management device
150: power control device 200: vendor server

Claims (3)

선박으로 목적지까지의 운항경로에 대한 운항경로 정보를 제공하는 운항 관리서버;
복수의 선박과 통신을 통해 정보를 업데이트하여, 선종별로 운항경로에 따른 소비전력 데이터를 누적시켜 저장하는 빅데이터 관리서버;
선박에 구비되고, 상기 선박 내 발전기, 연료전지 및 배터리를 포함하는 전원장비의 성능 상태를 모니터링할 수 있는 전원장비 매핑 테이블을 관리하는 전원장비 관리장치; 및
선박에 구비되고, 상기 운항경로 정보와 상기 누적된 운항경로의 소비전력 데이터를 이용하여, 상기 선박의 운항경로에 따른 소비전력을 예측하고, 예측된 정보를 이용하여 운항에 필요한 전기에너지를 생산하되, 상기 전원장비 매핑 테이블에 기초하여, 상기 발전기, 연료전지 및 배터리의 성능 상태에 따라 동작 비율을 가변시키는 전원 제어장치를 포함하는 하이브리드 선박용 전원관리시스템.
A flight management server that provides navigation route information about a flight route to a destination by ship;
A big data management server that updates information through communication with a plurality of ships, accumulates and stores power consumption data according to navigation routes for each ship type;
A power equipment management device provided on a ship and managing a power equipment mapping table capable of monitoring performance states of power equipment including a generator, fuel cell, and battery in the ship; and
It is provided in the ship, predicts the power consumption according to the sailing route of the ship using the navigation route information and the power consumption data of the accumulated navigation route, and produces electric energy required for navigation using the predicted information , A power management system for a hybrid vessel comprising a power control device that varies an operating ratio according to performance states of the generator, fuel cell, and battery based on the power equipment mapping table.
 제 1항에 있어서,
선박 내에 구비되어, 상기 전원장비의 실시간 성능 상태를 검출하는 센서부를 더 포함하고,
상기 전원장비 관리장치는,
전원장비의 성능 기준값, 상기 센서부에 의해 검출된 전원장비의 실시간 성능 상태, 유지보수 정보 및 담당자 정보를 포함하여 상기 전원장비 매핑 테이블을 생성하고, 상기 전원장비의 성능 기준값과, 상기 전원장비의 실시간 성능 상태를 비교하여, 전원장비의 성능에 이상 여부를 판단하는 하이브리드 선박용 전원관리시스템.
According to claim 1,
It is provided in the ship and further includes a sensor unit for detecting the real-time performance state of the power equipment,
The power equipment management device,
The power equipment mapping table is created including the performance reference value of the power equipment, the real-time performance state of the power equipment detected by the sensor unit, maintenance information, and the person in charge information, and the performance reference value of the power equipment and the power equipment A hybrid vessel power management system that compares real-time performance status and determines whether there is an abnormality in the performance of power equipment.
 제 2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 전원장비에 대해 온도, 압력 및 전압 등을 포함하는 장비 상태를 실시간으로 검출하고,
상기 전원장비 관리장치는,
전원장비의 장비 상태 기준값 및 상기 센서부에 의해 검출된 전원장비의 실시간 장비 상태를 더 포함하여 상기 전원장비 매핑 테이블을 생성하고, 상기 전원장비의 장비 상태 기준값과, 상기 전원장비의 실시간 장비 상태를 비교하여, 전원장비의 고장 여부를 판단하는 하이브리드 선박용 전원관리시스템.According to claim 2,
The sensor unit,
Detecting the equipment status including temperature, pressure and voltage for the power equipment in real time,
The power equipment management device,
The power equipment mapping table is generated by further including the equipment state reference value of the power equipment and the real-time equipment state of the power equipment detected by the sensor unit, and the equipment state reference value of the power equipment and the real-time equipment state of the power equipment A power management system for hybrid vessels that compares and determines whether power equipment is out of order.
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