KR102660570B1 - DC distribution electric propulsion vessel - Google Patents

DC distribution electric propulsion vessel Download PDF

Info

Publication number
KR102660570B1
KR102660570B1 KR1020210135960A KR20210135960A KR102660570B1 KR 102660570 B1 KR102660570 B1 KR 102660570B1 KR 1020210135960 A KR1020210135960 A KR 1020210135960A KR 20210135960 A KR20210135960 A KR 20210135960A KR 102660570 B1 KR102660570 B1 KR 102660570B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
propulsion
unit
power
lpg
hull
Prior art date
Application number
KR1020210135960A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230052661A (en
Inventor
오형석
Original Assignee
주식회사 해민중공업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 해민중공업 filed Critical 주식회사 해민중공업
Priority to KR1020210135960A priority Critical patent/KR102660570B1/en
Publication of KR20230052661A publication Critical patent/KR20230052661A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102660570B1 publication Critical patent/KR102660570B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00Driving of auxiliaries
    • B63J3/04Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24Circuit arrangements for boards or switchyards
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/10The dispersed energy generation being of fossil origin, e.g. diesel generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/42The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ships or vessels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • Y02T70/5236Renewable or hybrid-electric solutions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

본 발명은 직류배전 전기추진선에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 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 전기추진선에 관한 것이다.The present invention relates to a direct current distribution electric propulsion ship, and more specifically, a propulsion unit that provides propulsion to the hull, an engine unit that generates the power necessary to operate the propulsion unit, and a battery that supplies power to start the engine unit. The LPG engine generator, which includes a unit, the propulsion unit, the engine unit, and the battery unit, is formed as a direct current-based power system, and is equipped to convert it into electric power by operating an engine using liquefied petroleum gas as fuel, is the propulsion unit. This relates to a direct current distribution electric propulsion line that can reduce fuel consumption by controlling the rotation speed according to the amount of power required.

Description

직류배전 전기추진선 {DC distribution electric propulsion vessel}{DC distribution electric propulsion vessel}

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 ship, and more specifically, the object is a direct current distribution electric propulsion ship using an LPG engine generator to which 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 activation systems are AC-based, with a generator generating alternating current and supplying power to AC 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 this existing AC-based system, the generator operates at a fixed frequency, so there is a problem that cannot be overcome due to 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, the electric propulsion system mainly applied to shuttle tankers, drill ships, offshore work ships, LNG ships, and LPG ships requires a two-stage conversion process of AC/DC (Converter) and DC/AC (Inverter) 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 is structured to distribute direct current using an AC/DC converter at the rear of the alternator. Compared to the AC-based power system, fuel consumption is reduced due to variable frequency, only the voltage level is synchronized, and DC/ It is a first-stage conversion process for AC (Inverter), and has various advantages such as ease of grid connection, so it has been developed in various ways recently.

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 Republic of Korea Patent No. 10-1974128, the conventional marine power system system is capable of supplying power to each other through the power system, utilizes the advantages of the DC power system and AC power system, and is stable. The purpose is to provide a ship power system 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 as described above has the advantage of being able to supply mutual power through a replacement power system in the event of a power system failure. However, since the generator operates at a fixed frequency, it has the problem of unnecessarily consuming a lot of fuel. there is.

대한민국공개특허 제10-2020-0022869호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0022869

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 was made to solve the problems of the prior art as described above, and includes a propulsion unit that provides propulsion to the hull, an engine unit that generates the power necessary to operate the propulsion unit, and a device for starting the engine unit. An LPG engine that includes a battery unit that supplies power, wherein the propulsion unit, engine unit, and battery unit are formed of a direct current-based power system and are equipped to convert it into electric power by operating an engine using liquefied petroleum gas as fuel. The purpose of the generator is a direct current distribution electric propulsion line that can reduce fuel consumption by controlling the rotation 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 herein can be explained to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand it clearly.

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 direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention has a hull that can move while floating on the sea, a cabin provided in the front upper part of the hull, and a rear upper part of the hull, and an internal It includes a container portion in which fuel is accommodated, and the hull includes a propulsion portion that provides propulsion to the hull, an engine portion that generates power necessary to operate the propulsion portion, and a battery portion that supplies power to start the engine portion. And the propulsion unit, engine unit, and battery unit are characterized in that they are formed as a direct current-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 with a plurality of LPG engine generators and adjacent to the LPG engine generator to operate an engine using liquefied petroleum gas as fuel and convert it into electric power. It includes a governor for controlling, and the governor is capable of reducing 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 direct current switchboard provided on one side of the hull and forming a connection point of the direct current electric circuit, the direct current switchboard comprising:

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.It includes a power management control panel that controls the power generated by the LPG engine generator, a hotel load inverter that supplies power to the load within the hull, and a propulsion motor inverter that supplies power to the propulsion unit, and the power management control panel includes the LPG It is connected to the engine generator, battery unit, hotel load inverter, and propulsion motor inverter, and is capable of monitoring and controlling the status of the LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter, and propulsion motor inverter.

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 power generated by the LPG engine generator, and the energy management control panel is connected to the power management control panel, and the power management control panel and the LPG engine It is characterized by being able to monitor and control the status 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 inlet 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 by comprising a control box that controls 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 ship is an LPG engine generator with variable speed technology, so there is no need to maintain the rated speed, which has the effect of reducing fuel consumption and improving the service life of the engine.

또한, 본 발명은 LPG엔진발전기에 가변속 제어시스템을 적용하여 LPG엔진의 부하가 감소되고, 연료소비량을 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the load on 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 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.
Figure 1 is a side view of a direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 2 is a view of the direct current distribution electric propulsion line according to the present invention viewed from the front.
Figure 3 is a view of the direct current distribution electric propulsion line according to the present invention as seen from the rear.
Figure 4 is a view showing the upper part of the hull of a direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the interior of the hull of a direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 6 is a side view of the LPG engine generator of the direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 7 is a plan view of the LPG engine generator of the direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 8 is a bottom view of the LPG engine generator of the direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 9 is a partially enlarged cross-sectional view of Figure 6 of the present invention. (Figure 6 AA attempt)
Figure 10 is a side view viewed from the front of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 11 is a power system diagram of a direct current distribution electric propulsion line according to the present invention.
Figure 12 is a control flow diagram of a direct current distribution electric propulsion ship according to the present invention.
Figure 13 is a control configuration diagram of the DC power 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 explained, 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 are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a person working in the art, the emergence of new technology, etc. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than 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.When it is said that a part “includes” a certain element throughout the specification, this means that it does not exclude other elements, but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary.

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.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented 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.Specific details, including the problem to be solved by the present invention, the means for solving the problem, and the effect of the invention, are included in the examples and drawings described below. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along 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.Figure 1 is a side view of the direct current distribution electric propulsion line according to the present invention, Figure 2 is a view of the direct current distribution electric propulsion line according to the present invention from the front, and Figure 3 is a rear view of the direct current distribution electric propulsion line according to the present invention. Figure 4 is a view showing the upper part of the hull of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention, Figure 5 is a view showing the inside of the hull of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention, and Figure 6 is a view showing the hull of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention. A side view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention, Figure 7 is a plan view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention, Figure 8 is a bottom view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention, and Figure 9 is a plan view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention. Figure 6 is a partial enlarged cross-sectional view of Figure 6, Figure 10 is a side view of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention from the front, Figure 11 is a power system diagram of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention, and Figure 12 is a diagram of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention. Figure 13 is a control flow diagram of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention, and Figure 13 is a control configuration diagram of the LPG engine generator of the DC distribution electric propulsion ship according to the present invention.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 직류배전 전기추진선(10)를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the direct current distribution electric propulsion line 10 according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

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 electric propulsion line 10 according to the present invention is formed as a DC-based power system, and the LPG engine generator 121, which is equipped to convert liquefied petroleum gas into electric power by operating an engine using liquefied petroleum gas as fuel, is used for propulsion. It is characterized in that fuel consumption can be reduced by controlling the rotation speed according to the amount of power required by the unit 110.

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.Referring to FIGS. 1 to 4, the DC distribution electric propulsion ship 10 includes a hull 100 that can move while floating on the sea, a cabin 200 provided on the front upper part of the hull 100, and the hull. It is provided at the rear upper part of 200 and includes a container portion 300 in which fuel is accommodated.

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 hull 100 that can move while floating on the sea is prepared. The hull 100 corresponds to the main part and structure of the DC distribution electric propulsion ship 10 and constitutes the main body. The hull 100 is formed in a form that becomes thinner in width from the rear to the front of the hull 100 so that it can be moved in a floating state at sea. Additionally, the hull 100 may be made of aluminum. Accordingly, the hull 100 can prevent corrosion caused by seawater.

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, an empty space is formed inside the hull 100 so that a configuration capable of controlling the DC distribution electric propulsion ship 10 is located.

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.Additionally, a plurality of frames may be installed on the inner edge of the hull 100 to reinforce the lateral force applied to the hull 100. Of course, the hull 100 is formed in a watertight structure to prevent internal flooding.

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. Additionally, the hull 100 includes a cushioning material 101 installed at the edge of the hull 100. The cushioning material 101 can prevent the ship and the hull 100 from colliding with each other and being damaged when the ship is moored with the DC distribution electric propulsion ship 10. The cushioning material 101 is preferably made of a material with excellent seawater resistance, impact resistance, oil resistance, and wear resistance. The cushioning material 101 may be made of a material such as rubber, for example. The cushioning material 101 is installed around the edge of the hull 100 excluding the rear of the hull 100, and has a form that protrudes from the edge of the hull 100.

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. Additionally, the hull 100 includes a protector 102 installed at the rear edge of the hull 100. The protector 102, like the cushioning material 101, has a shape that protrudes from the edge of the hull 100. The upper part of the guard 102 is installed at the same height as the upper part of the hull 100, and the lower part of the guard 102 is installed to extend further downward than the position of the shock absorber 101. And, the protector 102 is formed in an upward curve at the lower part of the cushioning material 101.

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 protector 102 plays the same role as the eaves of the hull 100 and can prevent seawater from rising to the hull 100 when a propulsion force is generated by the propulsion unit 110, which will be described later. Of course, the cushioning material 101 and the guard 102 are used according to the type of ship moored to the DC distribution electric propulsion ship 10 within the range that can maintain the same effect. It allows for different shapes and sizes.

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.Additionally, the hull 100 includes a guardrail 103 installed at the edge of the hull 100. The guardrail 103 is provided for the safety of users in the hull 100. The guardrail 103 may be installed in plural numbers at the edge of the hull 100, and is preferably formed at a height that prevents the user from leaving the hull 100.

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 hull 100 includes a propulsion unit 110 that is provided at the innermost rear of the hull 100 and provides propulsion to the hull 100.

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 propulsion unit 110 is a propulsion device 111 that generates a propulsion force in the hull 100, and the propulsion unit 110 is a propulsion device 111 that generates a propulsion force in the hull 100. ) A configuration that includes a propulsion motor 112 that is connected to the propulsion device 111 and transmits rotational power to generate a propulsion force to enable the hull 100 to move. It's an area.

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 propulsion device 111 is installed in plural numbers on the hull 100, and can generate propulsion force on the hull by using a water jet method that sucks and expels seawater into the interior of the propulsion device 111. Accordingly, the propulsion device 111 may include a housing, an impeller, a shaft, and a propeller.

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 propulsion motor 112 is directly connected to the propulsion device 111 so as to transmit rotational power to the propulsion device 111. The propulsion motor 112 is operated by receiving electricity, and of course is provided in the same number as the propulsion device 111. The propulsion motor 112 can be cooled using fresh water to prevent the risk of energization and corrosion during cooling. And, the propulsion device 111 and the propulsion motor 112 are preferably controlled by the cabin 200.

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 hull 100 is provided in front of the propulsion unit 110 and includes an engine unit 120 that generates power necessary for the propulsion unit 110 to operate.

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 hull 100 with an LPG engine generator 121 capable of converting it into electric power by operating an engine using liquefied petroleum gas as fuel. A DC switchboard 122 that forms the connection point of the DC electric circuit, a power conversion filter 123 provided to remove noise of the current, and a nitrogen discharge provided to discharge liquefied petroleum gas to the outside using nitrogen. A device 124, a power conversion device 125 provided to convert power, and a governor 126 provided adjacent to the LPG engine generator 121 to control the LPG engine generator 121. As a configuration, it is an area where a mechanical device is located to operate and control the DC distribution electric propulsion line (10).

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 LPG engine generator 121 is installed on one side of the engine unit 120, and is provided to supply the necessary power to the DC distribution electric propulsion line 10 and to charge the battery unit 130, which will be described later. The LPG engine generator 121 is driven by an LPG fuel engine and uses an electric start method. The LPG engine generator 121 is formed to receive liquefied petroleum gas in the form of a double pipe from the tank connection part 320, which will be described later. In other words, the LPG engine generator 121 is directly connected to the LPG engine. In addition, the LPG engine generator 121 is installed in plural numbers on the hull 100, and is cooled by a water cooling method using seawater to prevent overheating due to a continuously applied load. In addition, the LPG engine generator 121 is installed to meet the IP23 standard.

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 LPG engine generator 121 includes an expansion tank 121-1 provided to prevent air intrusion, a fuel inlet through which the liquefied petroleum gas can be injected or discharged ( 121-2), a seawater outlet (121-3) through which seawater is discharged, an oil filter (121-4) that purifies impurities in engine oil, a seawater inlet (121-5) into which the seawater flows, and the liquefied petroleum gas. A combustion air inlet (121-6) through which air is supplied for combustion, an engine oil outlet (121-7) through which the engine oil is discharged, an exhaust gas outlet (121-8) through which exhaust gas is discharged, and the LPG engine generator ( It includes a control box (121-9) that controls the operation of the seawater outlet and seawater inlet according to the load of 121).

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 LPG engine generator 121 and is comprised of a device that can prevent fuel from being released from the tank due to expansion. The fuel inlet 121-2 is provided on one side of the LPG engine generator 121 so that the liquefied petroleum gas can be injected or discharged, and one of the two serves as an outlet and the other serves as an inlet. It can be done. The seawater outlet (121-3) is configured to include a pipe and a through hole so that seawater can be discharged and moved from the LPG engine generator (121). The oil filter 121-4 is installed in plural numbers on one side of the LPG engine generator 121, and serves to purify impurities in engine oil. The seawater inlet (121-5) is configured to include a pipe and a through hole so that seawater can flow into the interior of the LPG engine generator (121).

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.Also, referring to FIGS. 7 to 9, the combustion air inlet 121-6 is configured to allow air supplied for combustion of fuel to flow into the LPG engine generator 121, and the engine oil The outlet 121-7 is formed with a plurality of circular holes on one side of the LPG engine generator 121 so that engine oil can be discharged. The exhaust gas outlet (121-8) has a circular hole formed to allow exhaust gas to be discharged, and a square connection plate is formed at the end so that it can be connected to a pipe. The control box (121-9) is configured to control the operation of the seawater outlet and seawater inlet according to the load of the LPG engine generator 121, and prevents the seawater from overheating due to the load on the LPG engine generator 121. Adjust the inflow degree to achieve water-cooled cooling.

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 DC switchboard 122 is provided on one side of the engine unit 120 to form a DC electric circuit connection point. Of course, the distribution board 122 may include various devices that comply with relevant regulations. At this time, the various devices may include, for example, a battery system, a starting system for the LPG engine generator 121, and a system for automatic synchronization, automatic parallel operation, and automatic load sharing. In addition, the DC switchboard 122 can be equipped with a handrail and an insulating mat, and is installed in a drip-proof manner to meet the IP22 standard.

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 DC switchboard 122 includes a power management control panel 122-1 that controls the power generated by the LPG engine generator 121, and a hotel load inverter 122-2 that supplies power to the load within the hull 100. ) and a propulsion motor inverter 122-3 that supplies power to the propulsion unit 110.

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), which is a system that monitors and regulates 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 the basic amount of electricity needed to operate the ship, the electricity needed for residence for the ship's crew, and the 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 direct current and alternating current and supplies power to the propulsion unit 110.

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 LPG engine generator 121, the battery unit 130, the hotel load inverter (122-2) and the propulsion motor inverter (122-3), and the LPG engine generator The status of (121), battery unit 130, hotel load inverter (122-2), and propulsion motor inverter (122-3) can be monitored and controlled.

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 power conversion filter 123 is installed on one side of the engine unit 120, and noise is generated when direct current and alternating current are generated with the power conversion device 125, which will be described later, and is a filter to remove the noise. It is composed.

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 nitrogen discharge device 124 is installed on one side of the engine unit 120 and is provided to discharge the liquefied petroleum gas to the outside. The nitrogen discharge device 124 can block fuel supply using a valve when an abnormality occurs in the LPG engine generator 121. At this time, liquefied petroleum gas remains in the tank connection part 320, which will be described later. The nitrogen discharge device 124 is configured as a system that discharges the liquefied petroleum gas to the outside using nitrogen.

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 power conversion device 125 includes a power conversion device used in the LPG engine generator 121, a power conversion device used in the battery unit 130 to be described later, and a power conversion device for AC 220V power supply. The power conversion device 125 converts alternating current power generated from the LPG engine generator 121 into direct current power and supplies power to propulsion power and the direct current distribution electric propulsion line 10. The power conversion device 125 can supply propulsion power for boosting by the battery unit 110, which will be described later, and propulsion power for return in an emergency. The power conversion device 125 can convert direct current power from the DC BUS into alternating current power and supply power to the direct current distribution electric propulsion line 10. In addition, the power conversion device 125 has a function of storing power in the battery unit 130, which will be described later. The power conversion device 125 is provided in plural pieces, satisfies the regulations for limiting harmonics, and is preferably installed as a device approved by the classification society.

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 governor 126 is composed of a mechanical device that can constantly adjust the rotation speed according to the increase or decrease of the load in the LPG engine generator 121. Therefore, the governor 126 can control the rotation speed of the LPG engine generator 121 according to the amount of power required by the propulsion unit 110, thereby reducing fuel consumption.

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 governor 126 detects the amount of power of the propulsion unit 110 and determines whether the amount of power is within the standard range. Next, the governor 126 determines whether the measured power amount is greater than or equal to the reference value. At this time, if the measured power amount is above the standard value, the governor 126 increases the rotation speed of the LPG engine generator 121 to lower the power amount to fall within the standard range. Conversely, if the measured power amount is below the standard value, the governor 126 increases the rotation speed of the LPG engine generator 121 to lower the power amount to fall within the standard range. , the rotation speed of the LPG engine generator 121 can be reduced to increase the amount of power to fall within the standard range.

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 governor 126 controls the rotation speed of the LPG engine generator 121 according to the amount of power required for the propulsion unit 110, thereby generating electricity from the LPG engine generator 121 as much as the required amount of power, thereby generating unnecessary electricity. This will reduce power consumption.

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 hull 100 includes a battery unit 130 that is provided at the front inside of the hull 100 and supplies power to start the engine unit 120.

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 battery unit 130 includes a lithium-ion battery 131 that supplies power to start the LPG engine generator and a battery that extinguishes a fire occurring in the lithium-ion battery 131. It consists of a fire suppression device 132 and is an area where a device that supplies power is located.

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 lithium ion battery 131 is provided to simultaneously supply propulsion power and the required power of the DC distribution electric propulsion line 10 together with the LPG engine generator 121. The lithium ion battery 131 is configured to be rechargeable using electricity from land. The lithium ion battery 131 may be provided in plural pieces, and the lithium ion battery 131 may be cooled by air cooling. At this time, the air cooling may be, for example, an air flow caused by an air conditioner installed inside the hull 100.

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 lithium ion battery 131 can maintain the temperature of the lithium ion battery 131 below a certain range by installing an air conditioner (not shown) in the center of the lithium ion battery 131.

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 lithium-ion battery 131 may include a battery management system, which measures values such as current, voltage, and temperature of the lithium-ion battery 131 to efficiently manage the lithium-ion battery 131. The charging and discharging status can be monitored.

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 fire suppression device 132 is installed adjacent to the lithium ion battery 131 and is configured to suppress a fire occurring in the lithium ion battery 131. More specifically, when a fire occurs in the lithium-ion battery 131, the battery fire suppression device 132 can extinguish the fire by spraying directly into the lithium-ion battery 131. In addition, the battery fire suppression device 132 can discharge gas generated when a fire occurs in the lithium-ion battery 131 to the front of the hull 100 using the exhaust fan.

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 cabin 200 is provided in the front upper part of the hull 100. The cabin 200 corresponds to a structure containing a steering device capable of controlling the DC distribution electric propulsion ship 10 and a cabin used by the crew. The cabin 200 is located in the front center of the hull 100, and a watertight window and a watertight door are installed to prevent seawater from flowing into the cabin 200.

또한, 상기 선실(200)은 상기 LPG엔진발전기(121)에서 생성된 전력을 감시 및 제어하는 에너지관리제어반(201)을 포함한다. In addition, the cabin 200 includes an energy management control panel 201 that monitors and controls the power generated by the LPG engine generator 121.

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 management control panel 201 is composed of an Energy Management System (EMS), and is a system that sets energy efficiency improvement goals and optimizes energy use. Of course, the energy management control panel 201 may be managed with a dedicated program to manage energy use.

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 management control panel 201 is connected to the power management control panel 122-1, and includes the power management control panel 122-1, the LPG engine generator 121, the battery unit 130, and the hotel load inverter 122. -2) and the status of the propulsion motor inverter (122-3) can be monitored and controlled.

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. Additionally, the cabin 200 includes a mast 210 installed vertically at the top of the cabin 200. The mast 210 is formed as a pole standing vertically on the center line of the cabin 200 and is equipped to attach a sail or hoist a signal. Additionally, the mast 210 may be provided with additional supports installed in the horizontal direction, and various communication equipment may be installed there.

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. Additionally, the cabin 200 is installed adjacent to the mast 210 and includes an antenna 220 capable of transmitting and receiving radio waves. The antenna 220 is provided to enable wireless communication using satellite. The antenna 220 is formed in a dish-like shape and is installed vertically like the mast 210. Of course, a plurality of antennas 220 may be installed at the top of the cabin 200 to enable more stable communication.

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.Additionally, the cabin 200 includes a lighting unit 230 that is installed at the top of the cabin 200 and illuminates the front view. The lighting unit 230 serves to illuminate the front view of a crew member operating inside the cabin 200 at night, and is installed so that it can be rotated at the top of the cabin 200. Of course, the lighting units 230 may be installed in plural numbers to provide a brighter field of view. In addition, of course, the lighting unit 230 is provided as a waterproof type so that it can be used even when exposed to seawater. At this time, it is preferable that the waterproof type specifically satisfies the IP56 rating.

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, a receiving portion 300 is provided at the rear upper portion of the hull 200 and accommodates fuel therein. The receiving part 300 is configured to supply liquefied petroleum gas to the engine part 120.

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 receiving part 300 is an LPG fuel tank 310 in which the liquefied petroleum gas is accommodated, and the LPG fuel tank 310 so that the liquefied petroleum gas can be transferred to the engine part 120. and a tank connection part 320 connecting the engine unit 120 and the tank connection part 320 on one side, so that the liquefied petroleum gas flows from the LPG fuel tank 310 along the tank connection part 320. It is comprised of a fuel supply device 330 that supplies fuel to the engine unit 120, and is an area where a device capable of supplying liquefied petroleum gas is located.

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 LPG fuel tank 310 is installed on one side of the receiving portion 300 and is formed as a hollow interior so that the liquefied petroleum gas can be accommodated therein. The LPG fuel tank 310 is made of stainless steel, and a pipe also made of stainless steel is installed inside the LPG fuel tank 310.

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 tank connection part 320 is installed on one side of the receiving part 300, and the LPG fuel tank so that the liquefied petroleum gas contained inside the LPG fuel tank 310 can be transferred to the engine part 120. Connect (310) and the engine unit (120). The tank connection part 320 has a plurality of pipes installed inside the hull 100.

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 fuel supply device 330 is connected to one side with the tank connection portion 320 to supply the liquefied petroleum gas to the engine portion 120. The fuel supply device 330 allows the liquefied petroleum gas fuel to be supplied in a liquid state. In addition, the fuel supply device 330 includes a fuel pump that transfers the liquefied petroleum gas to the engine unit, and may be provided in plural numbers.

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. Additionally, the receiving portion 300 may further include an LPG detector (not shown). The LPG detector is installed on one side of the hull 100, and when the liquefied petroleum gas leaks from the receiving part 300, it detects the liquefied petroleum gas and causes the discharge fan (not shown) to operate. The liquefied petroleum gas is discharged to the rear of the hull 100.

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 receiving unit 300 as fuel, and the propulsion unit 110 generates power from the engine unit 120. By operating with electric power, the hull 100 can be propelled in a hybrid manner using the liquefied petroleum gas and electric power.

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 LPG engine generator 121 generates power by operating an engine using the liquefied petroleum gas supplied through the tank connection 320 as fuel, and the propulsion motor connected to the propulsion device 111 ( 112) is operated by the power generated from the LPG engine generator 121, so that it can propel the hull 100 in a hybrid method combining the liquefied petroleum gas and power.

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 propulsion unit 110, engine unit 120, and battery unit 130 are formed as a direct current-based power system. Accordingly, the DC distribution electric propulsion line 10 can be operated at a variable frequency, thereby improving energy efficiency and reducing fuel consumption.

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 that supplies the main power source of the DC distribution electric propulsion line 10 by operating the LPG engine generator 121 and the battery unit 130 either independently or in parallel.

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, a person skilled in the art will understand that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention.

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 in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description above, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as falling within 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 : 연료공급장치
10: DC distribution electric propulsion line
100: hull
101: cushioning 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: Seawater outlet
121-4: Oil filter
121-5: Seawater 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 discharge device
125: Power conversion device
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)

해상에 부유한 상태로 이동할 수 있는 선체;
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 형성되고,
상기 기관부는,
액화석유가스를 사용연료로 하는 엔진을 작동시켜 전력으로 변환할 수 있도록 복수 개로 구비되는 LPG엔진발전기; 및
질소를 이용하여 상기 액화석유가스를 외부로 배출할 수 있도록 마련되는 질소배출장치를 포함하고,
상기 배터리부는,
상기 LPG엔진발전기의 시동을 위해 전원을 공급하는 리튬이온배터리; 및
상기 리튬이온배터리에서 발생되는 화재를 진압하는 배터리화재진압장치를 포함하고,
상기 용기부는,
내부에 상기 액화석유가스가 수용되는 LPG연료탱크;
상기 액화석유가스가 상기 기관부로 이송될 수 있도록 상기 LPG연료탱크와 상기 기관부를 연결하는 탱크연결부; 및
상기 탱크연결부와 일측으로 연결되어, 상기 액화석유가스를 상기 LPG연료탱크에서 상기 탱크연결부를 따라 상기 기관부로 공급시키는 연료공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류배전 전기추진선.
A hull capable of moving while floating at sea;
A cabin provided in the front upper part of the hull; and
It includes a container portion provided at the rear upper part of the hull and containing fuel therein,
The hull is,
a propulsion unit that provides propulsion to the hull;
An engine unit that generates power necessary to operate the propulsion unit; and
It includes a battery unit that supplies power to start the engine unit,
The propulsion unit, engine unit, and battery unit are formed of a direct current-based power system,
The organ department said,
A plurality of LPG engine generators are provided to operate an engine using liquefied petroleum gas and convert it into electric power; and
It includes a nitrogen discharge device provided to discharge the liquefied petroleum gas to the outside using nitrogen,
The battery unit,
A lithium-ion battery that supplies power to start the LPG engine generator; and
It includes a battery fire suppression device that extinguishes a fire occurring in the lithium-ion battery,
The container part,
An LPG fuel tank containing the liquefied petroleum gas therein;
A tank connection unit connecting the LPG fuel tank and the engine unit so that the liquefied petroleum gas can be transferred to the engine unit; and
A direct current distribution electric propulsion ship comprising a fuel supply device connected to one side of the tank connection portion and supplying the liquefied petroleum gas from the LPG fuel tank to the engine unit along the tank connection portion.
제 1항에 있어서,
상기 기관부는,
상기 LPG엔진발전기에 인접하게 구비되어, 상기 LPG엔진발전기를 제어하는 거버너;를 더 포함하고,
상기 거버너는, 상기 추진부에서 필요한 전력량에 따라 상기 LPG엔진발전기의 회전속도를 제어하여, 연료소모량을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 직류배전 전기추진선.
According to clause 1,
The organ department said,
It further includes a governor provided adjacent to the LPG engine generator and controlling the LPG engine generator,
The governor is a direct current distribution electric propulsion line, characterized in that it can reduce fuel consumption by controlling the rotation speed of the LPG engine generator according to the amount of power required by the propulsion unit.
제 1항에 있어서,
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 clause 1,
The organ department said,
It further includes a DC switchboard provided on one side of the hull, forming a connection point of the DC electric circuit,
The DC switchboard is,
A power management control panel that controls power generated by the LPG engine generator;
A hotel load inverter that supplies power to loads within the hull; and
Including a propulsion motor inverter that supplies power to the propulsion unit,
The power management control panel is,
A DC distribution electric system connected to the LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter, and propulsion motor inverter, capable of monitoring and controlling the status of the LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter, and propulsion motor inverter. Propulsion line.
제 3항에 있어서,
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 clause 3,
The cabin is,
It includes an energy management control panel that monitors and controls the power generated by the LPG engine generator,
The energy management control panel is,
A direct current distribution electric propulsion line that is connected to the power management control panel and is capable of monitoring and controlling the status of the power management control panel, LPG engine generator, battery unit, hotel load inverter, and propulsion motor inverter.
제 2항에 있어서,
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 clause 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;
A seawater outlet through which seawater is discharged;
Oil filter that purifies impurities in engine oil;
A seawater inlet into 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
A control box that controls the operation of the seawater outlet and the seawater inlet according to the load of the LPG engine generator.
KR1020210135960A 2021-10-13 2021-10-13 DC distribution electric propulsion vessel KR102660570B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210135960A KR102660570B1 (en) 2021-10-13 2021-10-13 DC distribution electric propulsion vessel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210135960A KR102660570B1 (en) 2021-10-13 2021-10-13 DC distribution electric propulsion vessel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230052661A KR20230052661A (en) 2023-04-20
KR102660570B1 true KR102660570B1 (en) 2024-04-29

Family

ID=86143524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210135960A KR102660570B1 (en) 2021-10-13 2021-10-13 DC distribution electric propulsion vessel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102660570B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013148046A (en) * 2012-01-20 2013-08-01 Yanmar Co Ltd Ship engine
JP2018117515A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 トルキード ゲーエムベーハー Device for providing electrical energy for power consumption part of boat and/or charging battery

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120015402A (en) * 2010-08-05 2012-02-21 대우조선해양 주식회사 System and method for cooling engines
KR20130044459A (en) * 2011-10-24 2013-05-03 지메트 (주) Electric propulsion ship using solar cell charging
KR20190079190A (en) * 2017-12-27 2019-07-05 한국조선해양 주식회사 Ship
KR102538933B1 (en) 2018-08-24 2023-06-01 대우조선해양 주식회사 Fuel Supplying System And Method For Ship Using Liquefied Gas
KR102605386B1 (en) * 2019-08-14 2023-11-22 삼성중공업 주식회사 Ship
KR102137917B1 (en) * 2019-12-24 2020-07-24 현대중공업 주식회사 Gas Fuelled Container Carrier

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013148046A (en) * 2012-01-20 2013-08-01 Yanmar Co Ltd Ship engine
JP2018117515A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 トルキード ゲーエムベーハー Device for providing electrical energy for power consumption part of boat and/or charging battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230052661A (en) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2593471T3 (en) Hybrid propulsion systems
ES2792077T3 (en) Electrical power management system of a ship
KR101680317B1 (en) Ship
CN106809363A (en) Ship polymorphic type energy management system and energy management method
CN109878674B (en) Yacht powered by water-hydrogen power generation
KR101562115B1 (en) Floating or submerging device with an electrolyser
KR102426969B1 (en) Hybrid ship
CN110001906B (en) Ship full-electric propulsion multi-power-supply composite utilization system and power supply method
JP2008126776A (en) Control device
KR20120002216A (en) Electric equipment arrangement in floating marine structure
CN112874700A (en) 124TEU river-sea direct type new energy container ship
KR102660570B1 (en) DC distribution electric propulsion vessel
EP2722272A1 (en) Hydrogen device for sailing boats
KR20120007737A (en) Floating marine structure with power generation system
CN216508978U (en) Unmanned ship direct current network deployment electric propulsion system
KR102357667B1 (en) LPG Hybrid Electric Propulsion Vessel
EP2642120B1 (en) Power backup system for a wind turbine
JP2002315195A (en) Power feed facility utilizing solar light generation for ship
KR101680321B1 (en) ESS control apparatus
CN112783075A (en) Arrangement method of inland river LNG single-fuel power tugboat and power supply system
CN205231765U (en) Utilize boats and ships that photovoltaic power supply directly was incorporated into power networks
CN207292316U (en) Pure lithium electricity ferry glass reinforced plastic boat
CN219627428U (en) Marine clean energy system
CN219668464U (en) Pure electric power pushing full-rotation tug
CN220374738U (en) Energy management system, propulsion system and water area movable equipment

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant