KR20230061279A - 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선 및 여객선 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 자동차 운반선의 전력 관리 시스템과 연계하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선은 전력을 발전하는 발전기로부터 자동차 운반선의 구성에 전달되는 전력 공급을 관리하는 전력 관리부, 상기 전력 관리부에 요청하여 상기 발전기로부터의 전력 중 적어도 일부의 전력을 공급받아 자동차 운반선의 데크에 배치되어 운송되는 전기차의 충전을 관리하는 충전 관리부, 상기 충전 관리부의 관리에 따라, 공급받은 전력으로 상기 전기차를 충전시키는 충전 스테이션을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선 및 여객선에 관한 것이다.
최근 들어, 화석 연료의 사용으로 인한 환경 오염을 저감하기 위하여 전기 자동차의 수요가 증가하고 있는 추세에 있다. 일반적으로 전기 자동차는 자체에 배터리와 전기 모터를 구비하고, 배터리에 전기를 충전하여서 해당 충전된 전기에 의해 전기 모터를 구동하여 주행하는 구조로 되어있다. 이에, 전기 자동차는 일정한 충전 상태를 유지해야 주행이 가능하다.
일반적으로, 자동차 운반선(Car Carrier)은 자동차 전용 운반선(PCC; Pure Car Carrier)과 승용차와 화물트럭을 함께 운반하는 겸용 운반선(PCTC; Pure Car Truck Carrier)이 있다. 이러한 자동차 운반선은 자동차가 자체의 동력으로 배 안으로 들어가서 선적되며, 자체 동력으로 배에서 내리게 되므로, 드라이브 온/오프(Drive on/off)선이라고도 한다.
자동차 전용 운반선(PCC)은, 항해 또는 하역작업 중 운송하는 자동차가 손상되지 않으면서 싼 운임으로 안전하게 운송하는 것을 목적으로 건조한 자동차 운반선이다.
최근에는 승용차와 트럭을 적재할 수 있는 겸용 운반선(PCTC)가 증가하고 있고, 겸용으로 차량을 대량으로 적재할 수 있는 규모로 대형화되고 있다.
그런데 자동차 운반선의 카데크(cardeck)에 적재되어 운반되는 전기 자동차는 안전성 및 경제성 측면에서 출항지에서 주행용 배터리를 일정 비율 까지만 충전하게 된다. 또한 자동차 운반선에 적재된 전기 자동차는 가혹한 환경에서 출항지로부터 입항지까지 오랜기간 동안 항해하기 때문에, 주행용 배터리가 방전되는 경우가 빈번하게 발생되고 있으며, 입항지에서 전기 자동차를 육상으로 내리는 하차작업 시 방전상태가 확인되면 방전된 주행용 배터리를 사람이 일일이 수작업으로 충전함으로 인하여 하차 작업이 지연되어, 전기 자동차를 선적하여 운송하는 중에 자동차 운반선에서 전기 자동차를 충전하여 이를 방지할 필요가 있다. 자동차 운반선의 경우 항로에 따라 짧게는 7주일, 길게는 한달 정도의 시간 동안 연속적으로 항해를 수행하는 반면, 전기 자동차의 경우 충전을 위해서는 수시간이 소요되므로 이러한 특성을 고려한 관리시스템을 통해 선박 전력계통의 추가적인 설비용량 증대 혹은 고속 충전 설비의 설치없이 경제적이고 효율적인 운용이 가능하다.
더하여, 여객선(Ferry)은 사람, 차량 등을 운반하는 선박을 의미하며, 여객선의 경우 1시간 이내로 짧게 운항하는 선박도 있지만, 길게는 1일 내외로 운항하는 선박들도 존재한다. 전기 자동차의 경우 충전을 위해서는 수시간이 소요되므로, 여객선에서 전기 자동차를 선적하여 운송하는 중에 전기 자동차를 충전할 수 있는 충전 서비스를 제공할 경우 효율적인 운용이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동차 운반선의 전력 관리 시스템과 연계하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선 또는 여객선의 직류 전력 시스템과 연계하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선이 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선은 전력을 발전하는 발전기로부터 자동차 운반선의 구성에 전달되는 전력 공급을 관리하는 전력 관리부, 상기 전력 관리부에 요청하여 상기 발전기로부터의 전력 중 적어도 일부의 전력을 공급받아 자동차 운반선의 데크에 배치되어 운송되는 전기차의 충전을 관리하는 충전 관리부, 상기 충전 관리부의 관리에 따라, 공급받은 전력으로 상기 전기차를 충전시키는 충전 스테이션을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선은 여객선의 구성에 필요한 전력의 공급을 관리하는 전력 관리부, 상기 전력 관리부에 요청하여 전력을 공급받아 여객선의 데크에 배치되어 운송되는 전기차의 충전을 관리하는 충전 관리부, 상기 전력 관리부의 관리에 따라 직류 전력의 전력 공급을 관리하는 직류 전력 관리부, 상기 직류 전력 관리부의 관리에 따라 직류 전력을 공급하는 직류 전력 공급부, 상기 직류 전력 공급부로부터의 직류 전력을 분배하는 직류 배전반, 상기 충전 관리부의 관리에 따라, 상기 직류 배전반을 통해 공급받은 직류 전력으로 상기 전기차를 충전시키는 충전 스테이션을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기 자동차 해상 운송 시 배터리 충전 상태(State of Charge; SoC)를 일정 수준으로 유지하여, 전기 자동차 배터리의 화재 위험을 감소시키고, 자동차 운반선의 데크 내 가혹한 외부환경에 의한 전기 자동차의 배터리의 완전 방전을 방지하여, 전기차 배터리 수명 저하를 방지할 수 있으며, 전기 자동차 하역 시, 육상에서 전기 자동차 충전을 위한 지연 시간의 발생을 방지할 수 있고, 자동차 운반선 내 전력 관리 시스템과 연계하여 과부하 및 블랙아웃(blackout) 발생을 방지하여 안정적인 전력계통 운영을 수행할 수 있으며, 충전 시스템의 운용 상에 안전성을 확보하여 전기 자동차 해상 운송 시 안전성 개선 및 화재 발생 가능성을 방지할 수 있고, 충전 스테이션이 테크의 천장에 배치되어 자동차 운반선 데크 내 전 구간에서 전기차의 충전 수행이 가능하여 전기차 배치 구획을 고려할 필요 없어 신속한 차량 적재가 가능하고 카고로스(cargoloss)를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 여객선을 이용하여 승객 및 전기 자동차를 운송에 있어서, 전기 자동차 충전 서비스를 제공하여 육상에서 전기 자동차 충전을 위한 지연 시간의 발생을 방지할 수 있고, 여객선 내 직류 기반의 전력계통 구성을 통해 계통 운영 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 충전 동작을 개략적으로 나타내는 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템의 다른 일 실시예들을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 보호부를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 충전 스테이션의 배치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선의 개략적인 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선의 전기 자동차 충전 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 여객선의 전기 자동차 충전 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선 또는 여객선의 일부가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 충전 동작을 개략적으로 나타내는 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템의 다른 일 실시예들을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 보호부를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 충전 스테이션의 배치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선의 개략적인 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선의 전기 자동차 충전 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 여객선의 전기 자동차 충전 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선 또는 여객선의 일부가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선(100)은 전력 관리부(110), 충전 관리부(120) 및 충전 스테이션(130)을 포함할 수 있다.
전력 관리부(110)는 자동차 운반선(100)의 전력 관리 시스템(Power Management System;PMS)일 수 있으며, 자동차 운반선(100)은 도시되지 않았지만 선박을 추진시키는 추진 시스템, 전력을 발전시키는 발전 시스템, 항해에 필요한 항법 시스템, 객실 등의 수용 시스템 등 다양한 구성이 적용되며, 전력 관리부(110)는 발전기에 의해 발전된 전력이 필요한 구성에 적절히 공급되도록 공급되는 전력을 관리할 수 있다.
충전 관리부(120)는 전력 관리부(110)과 연계하여, 전력 관리부(110)에 전기 자동차의 충전에 필요한 전력을 요청하여 공급받을 수 있으며, 전력 관리부(110)의 관리에 따라 충전 스테이션(130)의 충전을 관리할 수 있으며, 충전 스테이션(130)은 자동차 운반선(100)의 데크에 설치되어, 상기 데크에 배치되어 운송되는 전기 자동차에 전력을 충전시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 충전 동작을 개략적으로 나타내는 동작 흐름도이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 충전 관리부(120)는 전기 자동차의 배터리 충전 상태(SoC)에 따라 충전량을 설정하여 전기 자동차의 충전을 개시하고(도 2의 S1, S2), 충전에 필요한 전력을 전력 관리부(110)에 요청할 수 있다(도 2의 S3).
충전 관리부(120)는 충전 스테이션(130)에서 충전하는 전기 자동차의 전체 충전량과 전기 자동차 각각에 대한 누적 충전량에 따라 충전에 필요한 전력을 전력 관리부(110)에 요청할 수 있다.
예를 들어, 충전 관리부(120)는 전기 자동차 충전이 필요시 전력 관리부(110)에게 충전 개시 신호를 받아 모든 수요의 전기 자동차에 대해 사전에 설정된 기준 전력이하로 충전을 수행할 수 있다. 상기 기준 전력은 예를 들어 5kW일 수 있다. 각 전기 자동차에 대한 총 충전량은 개별 충전 스테이션(130)에서 받은 값에 기초할 수 있다. 각 전기 자동차에 대한 실시간 수요 전력은 전력 관리부(110)로부터 받은 가용전력의 일정값 이상을 초과하지 않도록 예를 들어 단계적으로 충전 속도를 줄이거나, 충전 대수를 단계적으로 제한할 수 있다. 예를 들어, 5kW에서 1kW로 단계적으로 줄이거나 충전 대수를 100%-50%-0%로 단계적으로 제한할 수 있다. 상기 일정값은 예를 들어 90%일 수 있다.
충전 관리부(120)의 내부에서는 전기 자동차의 충전 수요에 따라 요구 전력 프로파일(profile)이 형성될 수 있으며, 이는 가용 전력을 바탕으로 상술한 충전 제한 방법을 통해 수요 전력 프로파일을 형성하고 수행할 수 있다.
전력 관리부(110)는 자동차 운반선(100)의 발전기로부터의 전력 중 자동차 운반선(100) 운용에 필요한 필수 전력을 제외한 나머지 전력량과 충전 관리부(120)로부터 요청받은 전력량을 비교하여, 충전 가용 전력이 부족한 경우 충전 제한 신호를 충전 관리부(120)에 전달할 수 있다(도 2의 S4,S5). 충전 스테이션(130)은 충전 관리부(120)를 통해 전력을 공급받아 해당 전기 자동차의 충전을 수행할 수 있고(도 2의 S6), 초기에 설정된 충전량의 공급이 완료되면 전기 자동차의 충전을 종료할 수 있다(도 2의 S7, S8).
보다 상세하게는 전력 관리부(110)는 선박의 전력계통 내 가용전력을 파악하여 전기 자동차 충전의 개시 여부 전달할 수 있다. 이때, 운항모드 전환이나 헤비 컨슈머(heavy consumer) 기동 등의 전력계통 부하 변동 요소가 발생한 상황에서 가용전력을 갱신할 수 있다.
즉, 충전 관리부(120)는 전기 자동차가 충전 중임을 알리는 신호를 전력 관리부(110)에 지속적으로 전달할 수 있고, 전력 관리부(110)는 충전 관리부(120)로부터의 실시간 수요 전력이 가용 전력의 일정값을 초과하거나 또는 충전 관리부(120)에서 비정상 상태(abnormal event) 발생을 알리는 신호 전달 시 전기 자동차 충전 정지 명령을 전달할 수 있다.
운항모드 전환에 따른 선박 전력계통 변화를 살펴보면, 선박 내 운전 중인 발전기 수(발전용량) 및 부하량 변화에 따른 충전 가용전력(=발전용량-부하량)이 변화할 수 있으며,
운항모드 전환에 따른 ‘충전 가용전력이 증가’하는 경우(예를 들어 노멀 시 고잉 모드(Normal seagoing mode)에서 포트 인/아웃 모드(Port in/out mode)로)
①-1. 전력 관리부(110)에서 추가 발전기 온(ON) 요청
①-2. 추가 전력계통 부하 온(ON)
①-3. 충전 관리부(120)에서 자체 알고리즘에 따른 전기 자동차 충전상태 유지/제한 수행
의 순서로 동작할 수 있고,
운항모드 전환에 따른 ‘충전 가용전력이 감소’하는 경우 (예를 들어, 카고 팬 온 모드(Cargo fan ON mode)에서 오프 코드(OFF mode)로)
②-1. 전력 관리부(110)에서 전력계통 부하 오프(OFF) 및 전기 자동차 충전 중단
②-2. 발전기 오프(OFF)
②-3. 충전 관리부(120)에서 자체 알고리즘에 따른 EV 충전상태 재수행
의 순서로 동작할 수 있다.
동일 운항모드에서 헤비 컨슈머 기동에 따른 충전 가용전력이 감소하는 경우
전력 관리부(110)에서 헤비 컨슈머 기동 시 발전량 부족에 따른 블랙 아웃(blackout) 방지를 위한 사전 확인이 가능하고, 상술한 기능 토대로 헤비 컨슈머 기동 이전에 전력계통 부하, 전기 자동차 충전전력, 헤비 컨슈머에 대한 대응을 수행할 수 있다.
예를 들어, 전력계통 부하 + 전기 자동차 충전전력 + 헤비 컨슈머 > 발전량 90% 미만인 경우 헤비 컨슈머를 기동, 전기 자동차 충전을 지속할 수 있으며,
전력계통 부하 + 전기 자동차 충전전력 + 헤비 컨슈머 > 발전량 90% 초과인 경우,
②-1. 전력계통 부하 - 전기 자동차 충전전력 + 헤비 컨슈머 > 발전량 90% 초과이면, 발전기 1대를 추가 기동시키고 헤비 컨슈머를 기동하고
②-2. 전력계통 부하 - 헤비 컨슈머 > 발전량 90% 미만이면 전기 자동차 충전을 중단하고 헤비 컨슈머를 기동할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1 및 도 2와 함께, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템은 충전 관리부(120), 복수의 충전 스테이션(130), 분전함(140), 계통 라인(160)을 포함할 수 있고, 로컬 충전 제어부(150)를 더 포함할 수 있다. 충전 관리부(120)의 제어에 따라 계통 라인(160)으로부터의 전력은 분전함(140)을 거쳐 복수의 충전 스테이션(130) 각각에 공급될 수 있다. 계통 라인(160)은 선박의 발전기로부터의 발전된 교류 전력이 변압되어 공급되는 220V 교류 전력을 공급할 수 있으며, 분전함(140)은 공급받은 교류 전력을 복수의 충전 스테이션(130) 각각에 분배할 수 있다. 충전 관리부(120)는 복수의 충전 스테이션(130) 각각의 충전을 제어할 수 있으며, 로컬 충전 제어부(150)가 추가되어 충전 관리부(120)의 제어에 따라 복수의 충전 스테이션(130) 각각의 충전을 제어할 수도 있다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템의 다른 일 실시예들을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1과 함께 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 충전 시스템의 다른 실시예는 에너지 저장부(Energy Saving System;ESS)(161) 및 제1 전력 변환부(Power Converter System;PCS)(162)를 더 포함할 수 있다.
자동차 운반선(100)은 씨-고잉 모드(sea-going mode)와 포트 인/아웃 모드(port in/out mode)로 운행할 수 있는데, 씨-고잉 모드에서는 전기차 충전 시스템 운영의 안정성을 확보하고, 전기차 충전이 이루어지지 않는 포트 인/아웃 모드에서는 보우-쓰러스터(bow-thruster)(BT)의 로드-업/다운 동작(load-up/down performance)를 개선할 수 있다.
보다 상세하게는 씨-고잉 모드에서는 전기차 충전을 위한 가용전력은 운항 시에도 발전량 및 부하량 (intermittent load capacity, cargo hold fan 동작 유무 등) 변화에 따라 상시 가변하므로, 전기차 충전 시스템(EV Charging System, EVCS)에 일정한 충전전력을 공급하기가 어려울 수 있다. 따라서 가용전력에 따른 에너지 저장부(ESS)(161)가 충방전 동작 수행하여 전기차 충전 시스템에 일정한 충전전력을 공급할 수 있도록 할 수 있다. 다만 가용전력이 일정 범위(예를 들어, 10%) 이상 변화할 경우 전력 관리부(110)을 통해 충전 제한을 수행할 수 있다. 더하여, 포트 인/아웃 모드에서는 보우-쓰러스터(BT)를 이용한 동적 위치(dynamic positioning)수행 시에 신속한 로드-업/다운 동작이 필요한데, 전력의 급격한 변화시 디젤 발전기(G)의 경우 출력 변화를 위한 수십초 이상의 시간이 요구되나, 에너지 저장부(ESS)(161)의 경우 제1 전력 변환부(PCS)(162)기반의 빠른 속응성을 바탕으로 즉각적인 출력 제어가 가능할 수 있다.
도 1과 함께 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 전기 자동차 충전 시스템의 또 다른 실시예는 에너지 저장부(ESS)(161) 및 제1 전력 변환부(PCS)(162)와 함께 신재생 에너지 발생부(164) 및 제2 전력 변환부(Power Converter System;PCS)(165)를 더 포함할 수 있다.
최근 환경 규제가 대두되면서 태양광 발전 혹은 풍력을 활용하는 로터 세일(rotor sail)과 같은 신재생 에너지 발생부(164)를 자동차 운반선(100)에 설치할 수 있으며, 자동차 운반선(100)에는 상위 데크(deck)에 태양광 발전원과 같은 신재생 에너지 발생부(164)를 설치할 수도 있다. 신재생 에너지 발생부(164)는 간헐적인 출력의 특성을 가지므로 설치용량이 커질 경우 자동차 운반선(100)의 전력계통 내에 불안정을 야기할 수 있다.
이를 위해, 신재생 에너지 발생부(164)의 출력 전력은 제2 전력 변환부(165)를 거쳐 전기차 충전을 위해 우선 사용되며, 잉여전력이 발생할 경우 에너지 저장부(ESS)(161)에 저장되고, 전기차 충전 용량이 부족할 경우, 에너지 저장부(ESS)(161)에 저장된 전력을 활용하여 충전을 수행할 수 있다. 즉, 전기차 충전을 위한 전력 요구량 및 시기는 매우 불규칙하므로 신재생 에너지 발생부(164) 및 에너지 저장부(ESS)(161)를 통한 안정적인 시스템 운영이 가능하며, 신재생 발전원에 의한 계통 불안정성을 개선할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선(200)은 전력 관리부(210), 충전 관리부(220), 충전 스테이션(230) 및 보호부(270)를 포함할 수 있다.
전력 관리부(210), 충전 관리부(220), 충전 스테이션(230)의 기능 및 동작은 도 1에서의 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
보호부(270)는 이상 상태 발생시 전력 관리부(210)의 관리에 따라 발전기로부터 충전 스테이션(230)에 전달되는 전력의 공급을 차단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 보호부를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
선박에 설치되는 전기차 충전 시스템은 보우 쓰러스터(Bow thruster) 혹은 공조 시스템(Heating, Ventilation, and Air Conditioning;HVAC)와 같은 가변하는 대용량 부하로 간주되며 전기차 충전 시스템은 카고(cargo)에 직접 전력을 공급하므로 운영 상에 안전성 확보가 매우 중요하다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 전기차 충전 시스템을 보호하는 보호부를 구성할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 보호부(270)는 배선용 차단기(271) 및 누전 차단기(272)를 포함할 수 있고, 보조 차단기(273)을 더 포함할 수 있다.
배선용 차단기(271)는 발전기로부터 전력이 공급되는 계통 라인(260)과 충전 스테이션(230) 간에 전력 전달을 차단하여 충전 시스템에 사고 발생 시 본 계통에 사고가 확대되는 것을 방지할 수 있고, 누전 차단기(272)는 배선용 차단기(271)로부터 충전 스테이션(230) 간에 전력을 공급하는 분기선에 각각 설치되어 전력 전달을 차단할 수 있다.
즉, 충전 스테이션(230)에는 충전 스테이션 본체 혹은 충전 케이블 등에 문제가 생길 경우를 대비해 내장된 보호회로(e.g. 과전류, 과/저전압)를 통해 해당 충전 스테이션의 동작을 정지시켜 사고 확대를 방지할 수 있다. 피더에는 배선용 차단기(MCCB, Molded Case Circuit Breaker)(171)를 설치하여 충전 시스템에 사고 발생 시 본 계통에 사고가 확대되는 것을 방지할 수 있다. 충전 스테이션에 전력을 공급하는 분기선에는 누전 차단기(ELB, Electric Leakage Breaker)(272)를 설치하여 충전 케이블 및 커넥터를 통한 전기차 충전 시 감전사고를 방지할 수 있다.
더하여, 보조 차단기(273)는 계통 라인(160)과 배선용 차단기(271) 간에 배치되어 계통 라인(260)의 전압 및 전류가 사전에 설정된 기준 범위 이상이면 전력 전달을 차단할 수 있다. 보조 차단기(273)는 거리 계전방식을 통해 배선용 차단기(171)의 후비 보호 동작을 수행하는데, 거리 계전 방식은 계통의 정상상태의 전압 및 전류와 일정 이상 차이가 발생할 경우 차단기를 트립시키는 방식으로, 고장점의 위치에서 멀수록 트립시간이 늦어지는 특징을 갖는다.
충전 스테이션(230) 각각은 전력 관리부(210)에 실시간으로 충전 스테이션 운전 상태, 전력(전류)량, 온도 등과 같은 상태 정보를 전달할 수 있다. 따라서, 전력 관리부(210)는 전기차 충전 시스템의 고장 시 상술한 정보를 기반으로 고장 위치를 특정할 수 있으며, 이를 통해 해당 충전 스테이션 혹은 케이블에 대한 A/S를 통해 전기 자동차 충전 시스템의 운영 재개가 가능할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 개략적인 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선(300)은 전력 관리부(310), 충전 관리부(320) 및 충전 스테이션(330)을 포함할 수 있다.
전력 관리부(110) 및 충전 관리부(320)의 동작 및 기능은 도 1에서의 설명과 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다. 충전 스테이션(130)은 자동차 운반선(100)의 데크에 설치되어, 상기 데크에 배치되어 운송되는 전기 자동차에 전력을 충전시킬 수 있으며, 적어도 일부가 적어도 일부가 자동차 운반선(300)의 상기 데크의 천장에 배치되어, 충전 관리부(320)의 관리에 따라, 공급받은 전력으로 상기 전기차를 충전시킬 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차 운반선의 충전 스테이션의 배치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 8과 함께, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 충전 스테이션(330)은 자동차 운반선(300)에서 전기 자동차가 배치되는 데크의 천장에 배치될 수 있다. 충전 스테이션(330)은 데크의 천장에 배치될 수 있으며, 충전 스테이션(330)으로부터의 충전 케이블이 데크의 전기 자동차에 연결되어 충전 전력을 공급할 수 있다. 전력 관리부(310)로부터의 전력은 전력 케이블을 통해 충전 스테이션(330)에 공급되고, 충전 관리부(320)로부터의 관리 신호는 통신 케이블을 통해 충전 스테이션(330)에 전달되며, 상기 전력 케이블과 상기 통신 케이블은 케이블 트레이(370)를 통해 거치될 수 있다. 충전 스테이션(330)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수의 충전 스테이션(330)은 테크의 천장에 일정한 간격을 두고 배치될 수 있고, 데크간 이동을 가능하게 하는 경사로(ramp)의 위치를 고려하여 배치될 수 있다. 더하여, 도 9c를 참조하면, 충전 스테이션(330)의 일부는 데크의 벽부에 배치되고, 일부는 데크의 천장에 배치될 수 있다. 해당 케이블 트레이는 조명을 위한 구성과 공용으로 사용될 수 있으며, 충전 스테이션(330)을 데크 천정에 설치하여 카고로스(cargoloss)없이, 전기 자동차의 주차 위치에 무관하게 데크 전 구역에서 전기 자동차의 충전 및 제어가 가능할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선의 개략적인 구성도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선(400)은 전력 관리부(410), 충전 관리부(420), 직류 전력 관리부(430), 직류 전력 공급부(440) 및 충전 스테이션(450)을 포함할 수 있다.
전력 관리부(410)는 여객선(400)의 전력 관리 시스템(Power Management System;PMS)일 수 있으며, 여객선(400)은 도시되지 않았지만 선박을 추진시키는 추진 시스템, 전력을 발전시키는 발전 시스템, 항해에 필요한 항법 시스템, 객실 등의 수용 시스템 등 다양한 구성이 적용되며, 전력 관리부(410)는 발전기에 의해 발전된 전력이 필요한 구성에 적절히 공급되도록 공급되는 전력을 관리할 수 있다.
충전 관리부(420)는 전력 관리부(110)과 연계하여, 전력 관리부(410)에 전기 자동차의 충전에 필요한 전력을 요청하여 공급받을 수 있으며, 전력 관리부(410)의 관리에 따라 충전 스테이션(450)의 충전을 관리할 수 있으며, 충전 스테이션(450)은 여객선(400)의 데크에 설치되어, 상기 데크에 배치되어 운송되는 전기 자동차에 전력을 충전시킬 수 있다.
직류 전력 관리부(430)는 여객선(400)의 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)일 수 있고, 전력 관리부(110)의 관리에 따른 충전 관리부(420)의 전력 공급 요청에 따라 충전 스테이션(150)에 전달되는 직류 전력의 전력 공급을 관리할 수 있다.
직류 전력 공급부(440)는 직류 전력 관리부(430)의 관리에 따라 충전 스테이션(450)에 직류 전력을 공급할 수 있다.
충전 스테이션(450)은 직류 전력 공급부(440)로부터 직류 전력을 공급받아 충전 관리부(120)의 관리에 따라 전기 자동차에 전력을 충전시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선의 전기 자동차 충전 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 10과 함께 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 여객선(400)의 전기 자동차 충전 시스템의 충전 스테이션(150)은 직류 전력 공급부(440)로부터 직류 전력을 공급받아 전기 자동차를 고속으로 충전시키는 고속 충전 스테이션(451)을 포함할 수 있다. 고속 충전 스테이션(451)은 필요에 따라 복수개 구비될 수 있다. 고속 충전 스테이션(451)은 보호기기, 통신장치, 계측장치 등의 기본회로 및 충전속도 제어를 위한 컨버터가 포함된 외함과, 전기차 충전용 케이블, 그리고 전기 자동차와 연결을 위한 충전기로 구성되어 전기 자동차의 배터리 충전을 수행할 수 있으며, 결제 및 인증 기능이 포함될 수 있다.
직류 전력 공급부(440)는 여객선의 잉여 전력을 저장하는 에너지 저장 장치(Energy Saving System;ESS)(441)를 포함할 수 있으며, 에너지 저장 장치(441)로부터 방전된 전력을 사전에 설정된 직류 전력으로 변환하는 제1 전력 변환부(442)(Power Conversion System; PCS)가 채용될 수 있다. 직류 배전반(471)(DC Switchboard;DC SWBD)은 제1 전력 변환부(442)로부터의 직류 전력을 고속 충전 스테이션(451)에 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이 직류 전력 입출력 기반의 발전원 및 부하를 직류 배전반(171)에 연결함으로써 변환단계 감소를 통한 효율 개선이 가능하다.
전기 자동차의 충전 동작에 관하여 살펴보면, 전기 자동차 사용자의 필요에 따라 전기 자동차에 충전 스테이션(450)의 충전기 연결 후 인증 과정을 거치면, 전기차 충전이 개시되고 전기 자동차 배터리의 SoC(State of Charge)는 충전 케이블을 통해 실시간 확인될 수 있다. 전기 자동차 충전 시에 충전 시스템의 충전 관리부(420)에 의해 실시간 전체 전력공급량 및 개별 전기 자동차의 배터리 SoC 혹은 누적 충전량을 지속적으로 감시되며, 이와 동시에 전력 관리부(410) 및 직류 전력 관리부(430)로 실시간 충전량 정보가 실시간으로 전달될 수 있다. 정해진 배터리 SoC 및 충전 설정량을 달성하면, 충전 전력에 따라 전기 자동차에 대한 전력 공급이 중단될 수 있다.
한편, 직류 전력 공급부(440)는 연료 전지(Fuel Cell)(443) 및 제2 전력 변환부(444)(DC/DC)를 더 포함할 수 있다.
연료 전지(443)은 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 직류 전력을 발생시킬 수 있으며, 제2 전력 변환부(444)는 연료 전지(443)로부터의 직류 전력을 사전에 설정된 직류 전력으로 변환하여 직류 배전반(471)을 통해 고속 충전 스테이션(451)에 전달할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 여객선의 전기 자동차 충전 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 10과 함께, 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 여객선(400)의 전기 자동차 충전 시스템의 충전 스테이션(450)은 여객선의 발전기(490)로부터의 교류 전력을 전달받아 전기 자동차를 충전시키는 완속 충전 스테이션(452)를 더 포함할 수 있다. 완속 충전 스테이션(452)은 필요에 따라 복수개 구비될 수 있다.
이에 따라, 발전기(490)로부터의 교류 전력을 완속 충전 스테이션(452)에 전달하는 교류 배전반(472)(AC switcjboard;AC SWBD)이 더 채용될 수 있으며, 고속 충전 스테이션(451)의 직류 전력이 더 필요한 경우, 발전기(490)로부터의 교류 전력을 교류 배전반(472)로부터 전달받아 사전에 설정된 직류 전력으로 변환하여 직류 배전반(471)을 통해 고속 충전 스테이션(451)으로 공급하는 인버터(473)가 더 채용될 수 있다. 더하여, 완속 충전 스테이션(452)의 교류 전력이 더 필요한 경우, 인버터(473)는 반대로 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 완속 충전 스테이션(452)에 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이 직류 전력 입출력 기반의 발전원 및 부하를 직류 배전반(171)에 연결함으로써 변환단계 감소를 통한 효율 개선이 가능하며, 추가로 여객선의 기존 부하들 중 보우 쓰러스터(bow thruster) 혹은 공조 시스템 (heating, ventilation, & air conditioning; HVAC)과 같이 가변 주파수 드라이브(Variable Frequency Drive; VFD)를 통해 교류 배전반(472)에 연결되는 부하들의 경우에도 직류 배전반(471)에 연결되어 효율 개선이 가능할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 운반선 또는 여객선의 일부가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 네트워크(1200)을 통하여 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "전력 관리부", "충전 관리부", "로컬 충전 제어부", "직류 전력 관리부" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티(entity)를 지칭하는 것이다. 예를 들어, "전력 관리부", "충전 관리부", "로컬 충전 제어부", "직류 전력 관리부" 등의 구성 요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전기 자동차 해상 운송 시 배터리 충전 상태(State of Charge; SoC)를 일정 수준으로 유지하여, 전기 자동차 배터리의 화재 위험을 감소시키고, 자동차 운반선의 데크 내 가혹한 외부환경에 의한 전기 자동차의 배터리의 완전 방전을 방지하여, 전기차 배터리 수명 저하를 방지할 수 있으며, 전기 자동차 하역 시, 육상에서 전기 자동차 충전을 위한 지연 시간의 발생을 방지할 수 있고, 자동차 운반선 내 전력 관리 시스템과 연계하여 과부하 및 블랙아웃(blackout) 발생을 방지하여 안정적인 전력계통 운영을 수행할 수 있는 효과가 있고, 충전 시스템의 운용 상에 안전성을 확보하여 전기 자동차 해상 운송 시 안전성 개선 및 화재 발생 가능성을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 충전 스테이션이 테크의 천장에 배치되어 자동차 운반선 데크 내 전 구간에서 전기차의 충전 수행이 가능하여 전기차 배치 구획을 고려할 필요 없어 신속한 차량 적재가 가능하고 카고로스(cargoloss)를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 여객선을 이용하여 승객 및 전기 자동차를 운송에 있어서, 전기 자동차 충전 서비스를 제공하여 육상에서 전기 자동차 충전을 위한 지연 시간의 발생을 방지할 수 있고, 여객선 내 직류 기반의 전력계통 구성을 통해 계통 운영 효율을 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100, 200, 300: 전기 자동차 충전 기능을 갖는 자동차 운반선
110, 210, 300: 전력 관리부
120, 220, 320: 충전 관리부
130, 230, 330: 충전 스테이션
140: 분전반
150: 로컬 충전 제어부
160, 260: 계통 라인
161: 에너지 저장부
162: 제1 전력 변환부
163: 디젤 발전기
164: 신재생 에너지 발생부
165: 제2 전력 변환부
270: 보호부
271: 배선용 차단기
272: 누전 차단기
273: 보조 차단기
370: 케이블 트레이
400: 전기 자동차 충전 기능을 갖는 여객선
410: 전력 관리부
420: 충전 관리부
430: 직류 전력 관리부
440: 직류 전력 공급부
441: 에너지 저장 장치
442: 제1 전력 변환부
443: 연료 전지
444: 제2 전력 변환부
450: 충전 스테이션
451: 고속 충전 스테이션
452: 완속 충전 스테이션
471: 직류 배전반
472: 교류 배전반
473: 인버터
490: 발전기
110, 210, 300: 전력 관리부
120, 220, 320: 충전 관리부
130, 230, 330: 충전 스테이션
140: 분전반
150: 로컬 충전 제어부
160, 260: 계통 라인
161: 에너지 저장부
162: 제1 전력 변환부
163: 디젤 발전기
164: 신재생 에너지 발생부
165: 제2 전력 변환부
270: 보호부
271: 배선용 차단기
272: 누전 차단기
273: 보조 차단기
370: 케이블 트레이
400: 전기 자동차 충전 기능을 갖는 여객선
410: 전력 관리부
420: 충전 관리부
430: 직류 전력 관리부
440: 직류 전력 공급부
441: 에너지 저장 장치
442: 제1 전력 변환부
443: 연료 전지
444: 제2 전력 변환부
450: 충전 스테이션
451: 고속 충전 스테이션
452: 완속 충전 스테이션
471: 직류 배전반
472: 교류 배전반
473: 인버터
490: 발전기
Claims (19)
- 전력을 발전하는 발전기로부터 자동차 운반선의 구성에 전달되는 전력 공급을 관리하는 전력 관리부;
상기 전력 관리부에 요청하여 상기 발전기로부터의 전력 중 적어도 일부의 전력을 공급받아 자동차 운반선의 데크에 배치되어 운송되는 전기차의 충전을 관리하는 충전 관리부; 및
상기 충전 관리부의 관리에 따라, 공급받은 전력으로 상기 전기차를 충전시키는 충전 스테이션
을 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제1항에 있어서,
상기 전력 관리부는 상기 충전 관리부로부터 충전에 필요한 전력을 요청받고, 상기 발전기로부터의 전력 중 자동차 운반선 운용에 필요한 필수 전력을 제외한 나머지 전력량과 상기 충전 관리부로부터 요청받은 전력량을 비교하여, 충전 가용 전력이 부족한 경우 충전 제한 신호를 상기 충전 관리부에 전달하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제1항에 있어서,
상기 충전 관리부는 상기 충전 스테이션에서 충전하는 전기 자동차의 전체 충전량과 전기 자동차 각각에 대한 누적 충전량에 따라 상기 전력 관리부에 충전에 필요한 전력을 요청하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제1항에 있어서,
상기 발전기로부터의 전력 중 잉여 전력을 충전하고, 상기 전력 관리부의 제어에 따라 상기 충전 관리부를 통해 상기 충전 스테이션에 충전 전력을 방전하는 에너지 저장부를 더 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제4항에 있어서,
태양광 또는 풍력을 이용하여 전력을 발생시켜, 상기 충전 관리부를 통해 상기 충전 스테이션에 충전 전력을 제공하고, 상기 에너지 저장부에 잉여 전력을 충전시키는 신재생 에너지 발생부를 더 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제1항에 있어서,
이상 상태 발생시 상기 전력 관리부의 관리에 따라 상기 발전기로부터 상기 충전 스테이션에 전달되는 전력의 공급을 차단하는 보호부를 더 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제6항에 있어서,
상기 보호부는
상기 발전기로부터 전력이 공급되는 계통 라인과 상기 충전 스테이션 간에 전력 전달을 차단하는 배선용 차단기; 및
상기 배선용 차단기와 상기 충전 스테이션 간에 전력을 공급하는 분기선에 각각 설치되어 전력 전달을 차단하는 누전 차단기
를 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제7항에 있어서,
상기 보호부는 상기 계통 라인과 상기 배선용 차단기 간에 배치되어 상기 계통 라인의 전압 및 전류가 사전에 설정된 기준 범위 이상이면 전력 전달을 차단하는 보조 차단기를 더 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선.
- 제1항에 있어서,
상기 충전 스테이션은 적어도 일부가 자동차 운반선의 상기 데크의 천장에 배치되어, 상기 충전 관리부의 관리에 따라, 공급받은 전력으로 상기 전기차를 충전시키는 전기 자동차 충전 기능을 갖는 자동차 운반선.
- 제9항에 있어서,
상기 충전 관리부로부터 상기 충전 스테이션에 관리 신호를 전달하는 통신 케이블 및 상기 전력 관리부로부터 상기 충전 스테이션에 전력을 공급하는 전력 케이블을 거치하는 케이블 트레이를 더 포함하는 전기 자동차 충전 기능을 갖는 자동차 운반선.
- 제9항에 있어서,
상기 충전 스테이션의 일부는 상기 데크의 벽부에 배치되는 전기 자동차 충전 기능을 갖는 자동차 운반선.
- 여객선의 구성에 필요한 전력의 공급을 관리하는 전력 관리부;
상기 전력 관리부에 요청하여 전력을 공급받아 여객선의 데크에 배치되어 운송되는 전기차의 충전을 관리하는 충전 관리부;
상기 전력 관리부의 관리에 따라 직류 전력의 전력 공급을 관리하는 직류 전력 관리부;
상기 직류 전력 관리부의 관리에 따라 직류 전력을 공급하는 직류 전력 공급부;
상기 직류 전력 공급부로부터의 직류 전력을 분배하는 직류 배전반;
상기 충전 관리부의 관리에 따라, 상기 직류 배전반을 통해 공급받은 직류 전력으로 상기 전기차를 충전시키는 충전 스테이션
을 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
- 제12항에 있어서,
상기 전력 관리부는 상기 충전 관리부로부터 충전에 필요한 전력을 요청받고, 상기 여객선 운용에 필요한 필수 전력을 제외한 나머지 전력량과 상기 충전 관리부로부터 요청받은 전력량을 비교하여, 충전 가용 전력이 부족한 경우 충전 제한 신호를 상기 충전 관리부에 전달하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
- 제12항에 있어서,
상기 충전 관리부는 상기 충전 스테이션에서 충전하는 전기 자동차의 전체 충전량과 전기 자동차 각각에 대한 누적 충전량에 따라 상기 전력 관리부에 충전에 필요한 전력을 요청하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
- 제12항에 있어서,
상기 직류 전력 공급부는 에너지 저장 장치를 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
- 제12항에 있어서,
전력을 발전시키는 발전기로부터의 교류 전력을 분배하는 교류 배전반으로부터의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하거나, 상기 직류 배전반으로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 상기 교류 배전반에 전달하는 인버터를 더 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
- 제12항에 있어서,
상기 충전 스테이션은 상기 직류 배전반으로부터 직류 전력을 분배받아 상기 전기 자동차를 급속 충전하는 적어도 하나의 급속 충전 스테이션을 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
- 제16항에 있어서,
상기 충전 스테이션은 상기 직류 배전반으로부터 직류 전력을 분배받아 상기 전기 자동차를 급속 충전하는 적어도 하나의 급속 충전 스테이션과 상기 교류 배전반으로부터의 교류 전력을 분배받아 상기 전기 자동차를 완속 충전하는 적어도 하나의 완속 충전 스테이션을 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
- 제13항에 있어서,
상기 직류 전력 공급부는 연료 전지를 더 포함하는 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 여객선.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2022/016612 WO2023075467A1 (ko) | 2021-10-27 | 2022-10-27 | 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선 및 여객선 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210144529 | 2021-10-27 | ||
| KR20210144529 | 2021-10-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230061279A true KR20230061279A (ko) | 2023-05-08 |
Family
ID=86381498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220140378A KR20230061279A (ko) | 2021-10-27 | 2022-10-27 | 전기 자동차 충전 시스템을 갖는 자동차 운반선 및 여객선 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230061279A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180001143A (ko) | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 현대중공업 주식회사 | 자동차 운반선 |
-
2022
- 2022-10-27 KR KR1020220140378A patent/KR20230061279A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180001143A (ko) | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 현대중공업 주식회사 | 자동차 운반선 |
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |