• 제목/요약/키워드: Electric ship propulsion system

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하이브리드 전기 추진 시스템의 전력 제어에 관한 연구 (A Study on Power contorl for Hybrid electric propulsion system)

  • 오진석;조관준;함연재;배수영;정성영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.765-770
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    • 2008
  • 본 논문은 하이브리드 전기 추진 시스템의 전력 제어에 관한 연구를 수행하였다. 하이브리드 전기 추진 시스템은 기본적으로 발전기와 축전지 전원을 이용하여 선박을 추진하는 시스템이다. 하이브리드 추진 시스템은 공급되는 전력을 최소화하기 위한 제어 알고리즘으로 동작한다. 본 논문에서는 하이브리드 전기 추진 시스템의 효율을 증가시키기 위한 축전지 충전 알고리즘을 제안한다. 실험을 통하여 제어 알고리즘이 하이브리드 전기 추진 시스템에서 정상적으로 동작하는 것을 알 수 있었다.

전기추진시스템용 OPMS 기법 연구 (Optimization Power Management System for electric propulsion system)

  • 이종학;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.923-929
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    • 2019
  • 자율운항선박의 기반은 추진시스템의 안정성이 중요하며, 추진체계의 안정성을 위하여 다중 발전 체계 및 추진체계를 갖추어야한다. 기존 선박에서는 안정성을 위하여 높은 발전 용량을 산정하며, 그 결과 저부하 운전으로 인한 경제성 하락을 야기한다. 이를 해결하기 위해서는 전력체계의 최적화를 통하여 발전 체계의 경량화와 효율의 증가가 필요하다. 본 논문에서는 전기추진선박용 OPMS(Optimization Power Management System)를 구축한다. OPMS는 하이브리드형 발전시스템, 에너지저장시스템, 부하제어시스템으로 구성된다. 발전시스템은 이중연료엔진, 에너지저장시스템은 배터리, 부하제어시스템은 추진 부하, 상용 부하, 불규칙 부하, 화물 기기 관련 부하, 갑판 부하로 구성된다. 각 시스템별 기기들의 특성에 대하여 모델링하여 전력체계를 구축하였다. 실험을 위하여 선박 운용에 따른 시나리오를 작성하고 안정성 및 경제성을 기존의 전기추진선박과 비교하였다. 실험의 결과 발전기의 비교적 적은 시간 투입으로 같은 전력량을 공급함으로써 선박의 LNG 1.3%, Main Fuel 0.3%, Pilot Fuel 35.1%의 연료소모량 감소를 통하여 경제성 및 안정성을 확인하였다.

군수지원함의 CODAD, CODLOD 및 CODLAD 추진체계에 따른 연료 소비량 비교 및 분석 (Comparison and Analysis of Fuel Consumption by CODAD, CODLOD and CODLAD System for Combat Support Ship)

  • 김민욱;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.1049-1059
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    • 2017
  • 천안함 피격사건 이후 대한민국 해군은 함정에 복합 추진체계를 탑재하여 운항 시 발생하는 진동 및 소음 문제를 줄이기 위한 노력을 기울이고 있다. 복합 추진체계는 함정의 저속 운항 구간에서 추진용 전동기를 이용하여 추진할 수 있는 장점을 가진다. 이는 기존의 내연기관만으로 이루어져 있는 기계 추진체계보다 우수한 정숙성을 가질 수 있고, 내연기관의 연료 효율이 불량한 저속 구간에서 전동기를 이용하기 때문에 보다 경제적이다. 이에 본 논문에서는 대한민국 해군에서 운용하고 있는 군수지원함을 바탕으로 가상함정을 설정하였으며 기존의 추진체계와 복합 추진체계의 연료 소비량을 시뮬레이션 하여 경제성 측면에서 비교 및 분석하였다. 그 결과 전동기를 겸하여 운용할 수 있는 복합 추진체계의 연료 효율이 상대적으로 개선된 것을 확인하였다.

선박 추진용 전동기 기술개발 동향 (A Trend on the Technical Development of Electric Motors for Ship Propulsions)

  • 박정태;김근웅;김기찬;이갑재
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.632-634
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    • 2001
  • Recently, almost cruise are manufactured with electric propulsion system. The characteristics and types of the electric propulsion motors, which is one of the most important component in electric propulsion system for ships, are examined and compared. And a trend on the recent technical development of electric propulsion motors for ships is introduced.

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소형 선박 추진용 축전지 전원 기반 유도모터와 BLDC모터의 부하별 운전 특성 및 효율 비교 분석 (Comparison Analysis on Efficiency and Operating Characteristic between Induction and BLDC Motor according to the Load Variation Based on Battery Power Source for Electric Propulsion System of Small Ships)

  • 정태영;정석권
    • 동력기계공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.78-83
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    • 2011
  • This paper aims at investigation some operating characteristics and energy usage efficiency of a induction motor and a BLDC motor considering electric propulsion system in a small ship based on battery source. At first, performance curves of discharge voltage from the battery and current from each motor according to the load variations were analyzed. Next, variations of motor torque and rotational speed versus load change at each motor were analyzed. Finally, efficiency of energy usage of the battery and available navigation distance were compared each other. Through some comparisons and analyses, it was cleared that the BLDC motor is more suitable for the motor of the electric propulsion system in small ships based on battery source. It is expected that the results can be used as useful data for design of the electric propulsion system with batteries.

함정용 추진전동기 코깅 토크 저감에 관한 연구 (The Study on Reducing Cogging Torque of Propulsion Motor for Electric Ship)

  • 빈재구
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.18-23
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    • 2005
  • Ships have been propelled and maneuvered by electrical drives since trle late seventies. Recently, rare earth PMs allow the design of brushless motors with very high efficiency over a wide speed range. This is the most important factor in ship propulsion technology. Several types PM motors have been developing for ship propulsion system. However these have disadvantage such as cogging torque. It causes an undesired effect that contributes to output ripple, vibration, and noise of machine. Therefore several techniques may be adopted in designing PM motor in order to reduce the cogging torque. This paper describes cogging torque receding methods such as adjusting arigap length, magnet arc, and magnet thickness. That are analysed by using the finite element method(FEM) and the maxwell stress tensor method.

보조 전원을 이용한 12 펄스 다이오드 정류기를 사용하는 추진시스템의 고조파 및 토크 리플 저감 (Harmonic and Torque Ripple Reduction of Electric Propulsion System using 12-Pulse Diode Rectifier by Auxiliary Supply)

  • 김종수;서동환;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.66-70
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    • 2013
  • 전기추진선박의 추진시스템에 주로 사용되는 3상 정류기의 입력전류는 다양한 저차 고조파를 포함하고 있다. 이러한 고조파 저감을 위해서 대전력이 필요한 대형 선박에 사용되는 전력변환장치는 12펄스 출력의 정류기가 현재 사용되고 있지만 여전히 $12{\pm}1$차의 고조파가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 속도 및 토크 제어기법으로 널리 사용되고 있는 직접토크제어기법의 경우에는 토크 리플이 심하고 전동기의 입력전류는 인버터의 스위칭에 의해 고조파를 크게 포함하고 있다. 본 연구에서는 직접토크제어기법을 이용하는 전기추진시스템의 12펄스 정류기에 보조 전원을 공급하여 고조파를 저감하고 토크 제어성능을 향상시켰으며 실선시스템 환경에서 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 입증하였다.

전기 동력 추진식 수상오토바이 인증기준 개발 연구 (A Study on the Certification Criteria fot Personal Watercraft Using Electric Power Propulsion)

  • 강대곤;김신효
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.67-72
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    • 2017
  • 본 연구는 융복합기술을 사용하여 국내 자동차 산업의 배터리 및 전기시스템과 수상레저기구 중 접근이 용이한 수상오토바이를 결합하여 전기 동력 추진식 수상오토바이 개발과 전기 동력 추진식 수상오토바이 실용화를 위한 등록 및 제작을 위해 전기 동력 추진식 수상오토바이의 안전검사 기준(안)과 형식승인 기준(안)을 개발하였다. 전기 동력 추진식 수상 오토바이 인증기준은 기존 내연기관 동력 수상오토바이의 인증기준과 선박 전기 시스템과 관련된 인증기준을 기본으로 구조 및 시스템 설치 안과 전기시스템 안의 두 분류로 구분을 하였고, 최종적으로 안전검사 기준(안)과 형식승인 기준(안)으로 개발하였다. 안전검사 기준(안)의 내용은 총 7개의 범주로 구분되어 수상오토바이의 안전한 운행을 위한 설비의 확인을 목적으로 작성되었고, 형식승인 기준(안)은 총 7개의 범주로 구분되어 수상오토바이의 안전한 제작을 위한 목적으로 작성되었다. 본 연구를 통해 국내 친환경 수상오토바이 제작의 환경 조성과 전기동력 추진 선박의 인증기준에 대한 정책 수립 기초 자료로 활용이 가능하다.

전기 추진선 체계통합기술 소개 (Introduction of System Integration Technologies about Electric Propulsion ship)

  • 강호근;강재성;류승남;강희진;이진태
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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    • pp.317-320
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    • 2011
  • 정보통신 기술의 발달과 환경오염 문제의 심각성에 대한 인식 때문에 근래에 선박에 새로운 개념이 도입되고 있다. 전전기 스마트선은 전기 추진체계를 포함한 선박 내 모든 전력계통 구성품의 관련 요소들을 선박의 목적과 특성에 맞게 운영 되어지는 신개념의 선박이다. 이 연구에서는 전전기선 체계통합 시스템에 대하여 설명할 것인데, 이는 선박의 추진 및 전력, 기관제어계통 등 전체 시스템에 대한 획득 및 수명주기 비용 절감을 위한 통합 관리 체계를 목적으로 한다. 전기추진체계를 이해하기 위해서는 선박 내에 모든 전력 구성품의 통합 적인 이해가 필요 하며, 이를 위해서 전력제어, 전력배전, 통합 최적화를 위한 개념에 대해서 정확히 이해하여야 한다. 이 연구에서는 체계통합기술의 전반적인 이해를 돕는 데에 있다.

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