KR101214295B1

KR101214295B1 - 전력 공급 장치 및 이를 구비한 고무 타이어 갠트리 크레인

Info

Publication number: KR101214295B1
Application number: KR1020100076176A
Authority: KR
Inventors: 노부오 요시오까
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-12-20
Also published as: SG173954A1; JP2011162287A; EP2354075A1; CN102148513B; CN102148513A; KR20110092195A

Abstract

전력 공급 장치는 2개의 축전지(45, 46)를 포함하고 2개의 축전지(45, 46) 중 하나[축전지(45)][또는 축전지(46)]로부터 RTG(18)의 부하(25A 내지 25D, 28, 29, 76)에 전력을 공급한다. 다른 축전지(46)[또는 축전지(45)]는 축전지 전력 공급 수단(26, 41 내지 44, 91, 92 : 예를 들면 비접촉식 전력 공급 시스템)에 접속되어 축전지 전력 공급 수단(26, 41 내지 44, 91, 92)으로부터 공급되는 전력으로 충전되는 충전 가능 상태에 놓이게 된다. 전력 공급 장치는 방전 상태에서 축전지(45)[또는 축전지(46)]의 방전 및 충전 가능 상태에서 축전지(46)[또는 축전지(45)]의 충전을 동시에 허용한다. 또한, 전력 공급 장치는 축전지 절환을 반복적으로 수행하기 위한 축전지 절환 수단[축전지 절환 스위치(47, 48) 및 제어 장치(77)]을 포함하여, 방전 상태인 축전지(45)[또는 축전지(46)]를 충전 가능 상태로 절환시키고 동시에 충전 가능 상태인 축전지(46)[또는 축전지(45)]를 방전 상태로 절환시킨다.

Description

전력 공급 장치 및 이를 구비한 고무 타이어 갠트리 크레인 {POWER FEEDING DEVICE AND RUBBER TIRED GANTRY CRANE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전력 공급 장치 및 전력 공급 장치를 포함하는 고무 타이어 갠트리 크레인(rubber tired gantry crane)에 관한 것이다.

항구 컨테이너 터미널의 컨테이너 야드(도 1 참조 ; 세부 추후 설명)에서는, 고무 타이어 갠트리 크레인(이하, RTG로도 칭함)을 사용하여 컨테이너 취급 조작이 수행된다. RTG는 그 자체 부하(load)로서, 타이어를 구동하기 위한 구동 전기 모터, 컨테이너를 하역(들어 올림 및 들어 내림)하기 위한 호이스트(hoist) 전기 모터 및 트롤리를 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향 이동 전기 모터 등을 포함하고 있다.

이러한 RTG들 중 하나로서, 하이브리드 RTG는 최근 들어 그 상용화가 활발하게 추진되고 있다.

이러한 하이브리드 RTG에는 구동 전기 모터 및 호이스트 전기 모터와 같은 부하에 전력을 공급하기 위해 축전지(2차 전지) 및 전력 발생 장치(디젤 엔진 및 발전기)가 구비되어 있다. 축전지는 컨테이너가 내려질 때 발생되는 재생 에너지의 수집 및 발전기용 피크-컷(peak-cut)을 주목적으로 채용된다. 이는 발전기 상에서의 부하 변동의 감소를 가능하게 하여, 발전기 치수 감소라는 결과를 낳는다. 따라서, 연료 효율 향상 효과가 달성된다.

한편, 대기 상태 중에는 발전기가 정지되고 대기 동작을 위해 필요한 에너지가 축전지에 의해서만 커버되는, 연료 효율을 더 향상시키기 위한 방법이 발명되어 왔다.

이러한 하이브리드 RTG 기술에 있어서, 축전지(3)는 다음과 같이 거동되는 것이 예상된다. 구체적으로, 축전지(3)는 도 10에 도시된 바와 같이 부하로부터 재생 에너지가 발생되거나 호이스트 전기 모터(2)와 같은 부하에 의해 소모되는 에너지가 적은 경우 및 전력 발생 장치(1)가 작동 중인 경우에 충전되어야만 한다. 축전지(3)는 도 11에 도시된 바와 같이 전력 발생 장치(1)가 비작동 중이거나 부하에 의해 소모되는 에너지가 많은 경우 방전되어야만 한다.

즉, 이들 종래 기술은 충전 및 방전이 동시에 수행될 필요가 없으므로 단일 축전지가 축전지(3)를 구성한다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 도면 부호 4는 DC/AC 변환을 수행하는 인버터(6)와 AC/DC 변환을 수행하는 컨버터(5)의 조합으로 형성된 인버터 유닛을 나타낸다.

다음은 RTG의 종래 전력 공급 장치에 대하여 기술한 종래 기술 문헌의 예이다. 특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2009-242088호 특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 제2009-23816호

종래 기술에 기초하여 전술된 바와 같이 구성된 하이브리드 RTG에 있어서, 전력 발생 장치(1)는 부하를 작동시키기 위한 주 에너지원으로서 기능하는 반면, 축전지(3)는 전력 발생 장치(1)를 보조하는 정도이다. 따라서, 전력 발생 장치(1)의 치수 감소는 최종 레벨까지는 도달될 수 없었다. 그 결과, 논리적인 연료 효율 향상율은 약 60%에 머문다(실질적으로는 40%).

이러한 점들을 고려하면, 본 출원의 발명자들은 전력 발생 장치(1)가 배제된 청정 전기 RTG로서 완전 배터리 구동(fully battery-powered) RTG의 개발을 시도해왔다. 완전 배터리 구동 RTG는 축전지가 부하가 필요로 하는 모든 작동 에너지를 커버함으로써 축전지에 의해서만 작동될 수 있는 RTG를 칭한다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 축전지들은 각각 매우 긴 지속 성능과 함께 고출력을 가질 필요가 있다. 또한, 축전지 용량에 있어서의 큰 증가에 따라 축전지를 충전하는데 필요한 시간이 어쩔 수 없이 길어지기 때문에, 축전지를 효율적으로 충전시키는 방법이 문제로 남아있다.

본 발명은 이러한 상황을 고려하여 이루어졌고, 따라서 완전 배터리 구동 RTG나 유사한 것이 달성될 수 있는 전력 공급 장치 및 아울러 전력 공급 장치를 포함하는 고무 타이어 갠트리 크레인을 제공하는 것이 목적이다.

본 발명의 제1 양태는 컨베이어 머신에 설치되고, 복수의 축전지를 포함하고, 복수의 축전지 중 적어도 하나의 축전지로부터 컨베이어 머신의 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 장치로서, 다른 축전지가 축전지 전력 공급 수단에 접속되어 축전지 전력 공급 수단으로부터 공급되는 전력으로 충전되는 충전 가능 상태에 놓이고, 방전 상태에서 축전지의 방전 및 충전 가능 상태에서 다른 축전지의 충전을 동시에 허용하고, 축전지의 절환을 반복적으로 수행하기 위한 축전지 절환 수단을 포함하여 방전 상태인 축전지를 충전 가능 상태로 절환하고 동시에 충전 가능 상태인 축전지를 방전 상태로 절환하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치를 제공한다.

본 발명의 제2 양태는 본 발명의 제1 양태에 따르고, 축전지 절환 수단이 정규 시간 간격 또는 방전 상태인 축전지의 잔여 용량이 임계값에 도달하거나 아래로 떨어지는 시점 중 하나로 축전지의 절환을 수행하도록 구성되고, 잔여 용량은 잔여 용량 검출기에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치를 제공한다.

본 발명의 제3 양태는 본 발명의 제2 양태에 따르고, 축전지의 잔여 용량의 임계값이 컨베이어 머신이 하나의 작업 단위를 완료하기에 충분히 많은 전력이 공급 가능한 잔여 용량에 대응하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치를 제공한다.

본 발명의 제4 양태는 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 한 양태에 따르고, 축전지 전력 공급 수단이 비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 및 컨베이어 머신에 설치되는 전력 발생 설비 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치를 제공한다.

본 발명의 제5 양태는 그 자체 부하로서, 타이어를 구동하기 위한 구동 전기 모터, 반송 대상을 하역하기 위한 호이스트 전기 모터 및 트롤리를 횡방향으로 이동하기 위한 횡방향 이동 전기 모터를 포함하고, 제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 한 양태에 따른 전력 공급 장치를 포함하고, 방전 상태에서 축전지로부터 부하에 전력을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고무 타이어 갠트리 크레인을 제공한다.

제1 양태에 따른 전력 공급 장치는 컨베이어 머신 상에 설치되고 복수의 축전지를 포함하고, 복수의 축전지 중 적어도 하나로부터 컨베이어 머신의 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 장치를 제공한다. 전력 공급 장치는 다른 축전지가 축전지 전력 공급 수단에 접속되어 다른 축전지가 축전지 전력 공급 수단으로부터 공급되는 전력으로 충전되는 충전 가능 상태에 놓이고, 전력 공급 장치는 방전 상태에서 축전지의 방전 및 충전 가능 상태에서 다른 축전지의 충전을 동시에 허용하고, 전력 공급 장치는 축전지의 절환을 반복적으로 수행하기 위한 축전지 절환 수단을 포함하여 방전 상태인 축전지를 충전 가능 상태로 절환하고 동시에 충전 가능 상태인 축전지를 방전 상태로 절환하는 것을 특징으로 한다. 충전 및 방전이 동시에 수행될 수 있기 때문에, 축전지가 컨베이어 머신의 부하가 필요로 하는 모든 작동 에너지(전력)를 커버하여 축전지에 의해서만 작동될 수 있는 컨베이어 머신(예를 들어, 완전 배터리 구동 RTG)을 달성하는 것이 가능하다.

또한, 축전지 전력 공급 수단의 치수에 있어서 많은 축소가 가능하다. 이는 축전지 전력 공급 수단에 있어서, 충전 가능 상태인 축전지는 단지 축전지 에너지의 손실이 고려(추가)된, 컨베이어 머신의 부하에 의해 요구되는 작동 에너지(전력)의 평균값인 에너지의 공급을 필요로 하기 때문이다.

제2 양태에 따른 전력 공급 장치는, 제1 양태에 따른 전력 공급 장치에 있어서, 축전지 절환 수단이 정규 시간 간격 또는 방전 상태인 축전지의 잔여 용량이 임계값에 도달하거나 아래로 떨어지는 시점 중 하나로 축전지의 절환을 수행하도록 구성되고, 잔여 용량은 잔여 용량 검출기에 의해 검출되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 축전지 절환이 간단한 방식으로 적절한 타이밍에 수행될 수 있다.

제3 양태에 따른 전력 공급 장치는, 제2 양태에 따른 전력 공급 장치에 있어서, 축전지의 잔여 용량의 임계값이 컨베이어 머신이 하나의 작업 단위를 완료하기에 충분히 많은 전력이 공급 가능한 잔여 용량에 대응하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 축전지 절환은 방전 상태인 축전지의 잔여 용량이 컨베이어 머신이 하나의 작업 단위를 완료하기에 충분히 많은 전력이 공급 가능한 잔여 용량에 도달하거나 아래로 떨어질 때마다 수행될 수 있다.

제4 양태에 따른 전력 공급 장치는, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 한 양태에 따른 전력 공급 장치에 있어서, 축전지 전력 공급 수단이 비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 및 컨베이어 머신에 설치되는 전력 발생 설비 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. 따라서, 비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 또는 전력 발생 설비의 치수에 있어서 많은 축소가 가능하다. 이로써, 축전지에 의해서만 작동될 수 있는 컨베이어 머신(예를 들면, 완전 배터리 구동 RTG)을 달성하는 것이 가능하다. 특히, 미래에 높은 잠재력을 가지는 것으로 여겨지는 비접촉형 접지 공급식 완전 배터리 구동 RTG가 대용량을 달성하기 어려운 비접촉식 전력 공급 시스템을 사용하여 이루어질 수 있다.

제5 양태에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인은, 그 자체 부하로서, 타이어를 구동하기 위한 구동 전기 모터, 반송 대상을 하역하기 위한 호이스트 전기 모터 및 트롤리를 횡방향으로 이동하기 위한 횡방향 이동 전기 모터를 포함한다. 고무 타이어 갠트리 크레인은 제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 한 양태에 따른 전력 공급 장치를 포함하고, 전력 공급 장치에 있어서 방전 상태인 축전지로부터 부하에 전력을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 축전지 전력 공급 수단(비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 또는 전력 발생 설비 등)의 치수에 있어서 많은 축소가 가능하다. 이로써, 축전지에 의해서만 작동될 수 있는 완전 배터리 구동 RTG를 달성하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인이 적용된 일반적인 컨테이너 야드의 구성 예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인의 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 구성을 도시한 다이어그램.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 구성을 도시한 다이어그램.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 다른 구성을 도시한 다이어그램.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 다른 구성을 도시한 다이어그램.
도 7은 참조 예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 구성을 도시한 다이어그램.
도 8은 참조 예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 구성을 도시한 다이어그램.
도 9는 실시예의 고무 타이어 갠트리 크레인에 의해 컨테이너 취급 동안 에너지가 어떻게 소모 및 발생되는지를 도시한 그래프.
도 10은 종래 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 구성을 도시한 다이어그램.
도 11은 종래의 고무 타이어 갠트리 크레인의 전력 공급 장치에 있어서 충전 및 방전 상태의 구성을 도시한 다이어그램.

본 발명의 실시예가 도면을 기초로 상세히 설명된다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 고무 타이어 갠트리 크레인이 적용된 일반적인 컨테이너 야드의 구성이 도 1을 기초로 설명된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 컨테이너 선박(12)이 항구 컨테이너 터미널(11) 부두에 정박되어 있다. 컨테이너 선박(12) 상에 선적된 컨테이너(13)는 부두에 제공된 갠트리 크레인(이하, GC로도 칭함, 14)에 의해 내려지고, 이어서 컨테이너 야드(15) 내에서 자동으로 주행하고 있는 자동 가이드 차량(이하, AGV로도 칭함)에 실린다. AGV(16) 상에 실린 컨테이너(13)는 AGV(16)에 의해 컨테이너 야드(15) 내에서 대응하는 컨테이너 저장 섹션(17)으로 전달된다.

이러한 실시예의 고무 타이어 갠트리 크레인(RTG, 18)은 컨테이너 야드(15) 내에서 각각의 컨테이너 저장 섹션(17)에 위치한다. RTG(18)의 화물 취급 작동에 의해, AGV(16)에 의해 전달된 컨테이너(13)는 컨테이너 저장 섹션(17) 내에서 원하는 위치에 놓이게 된다.

반면, 컨테이너 선박(12) 상에 컨테이너(13)를 선적하는 경우에 있어서, 컨테이너 저장 섹션(17)에 위치한 컨테이너(13)는 RTG(18)의 화물 취급 작동에 의해 AGV(16) 상에 실린다. AGV(16) 상에 실린 컨테이너(13)는 AGV(16)에 의해 GC(14)로 전달되고, GC(14)의 화물 취급 작동에 의해 컨테이너 선박(12) 상에 선적된다.

RTG(18)의 외형이 도 2를 기초로 설명된다.

도 2에 도시된 바와 같이, RTG(18)는 수평 연장의 2개의 빔(21A)을 빔(21A)의 양측에 제공된 4개의 다리(21B)에 일체로 연결함으로써 형성된 게이트형 갠트리(21)를 포함한다. 트롤리(22)가 빔(21A)에 걸쳐 제공되고, 돌리(dolly, 23A, 23B, 23C, 23D)가 다리(21B)의 하단부에 개별적으로 부착된다. 돌리(23A, 23B, 23C, 23D)에는 한 쌍의 타이어(24A, 24B, 24C, 24D) 및 구동 전기 모터(25A, 25B, 25C, 25D)가 개별적으로 설치된다.

따라서, RTG(18)는 구동 전기 모터(25A 내지 25D)로부터 타이어(24A 내지 24D)로의 회전 구동 적용시에 컨테이너 야드(15) 내에서 컨테이너 저장 섹션(17) 상에 놓여진 전력 공급 케이블(26)을 따라[즉, 화살표(A)에 의해 표시된 바와 같이 컨테이너 저장 섹션(17)의 종방향을 따라] 이동할 수 있다. 도시되지 않았지만, RTG(18)는 돌리(23A 내지 23D)[타이어(24A 내지 24D]를 90도만큼 수평으로 회전시킬 수 있다. 이러한 90도 회전에 의해, RTG(18)는 화살표(B)에 의해 표시된 바와 같이 전력 공급 케이블(26)에 수직인 방향으로 이동되어, 다른 컨테이너 저장 섹션(17)으로 옮겨질 수 있다.

한편, 트롤리(22)에는 호이스트(27), 호이스트 전기 모터(28) 및 횡방향 이동 전기 모터(29)가 설치된다. 다중 와이어 로프(30)는 호이스트(27)에 부착된다. 컨테이너(13)를 상승시키기 위한 확장기(31, spreader)가 와이어 로프(30)의 하단부에 부착된다. 따라서, 호이스트 전기 모터(28)로의 회전 구동의 적용을 통한 호이스트(27)의 정회전 또는 역회전은 호이스트(27)가 와이어 로프(30)를 감거나 풀게 함으로써, 확장기(31)와 함께 컨테이너(13)를 하역시킨다.

또한, 횡방향 이동 저기 모터(29)로부터 트롤리(22)의 구동 휠(도시 생략)로의 회전 구동의 적용시, 트롤리(22)는 횡방향, 즉 화살표(C)에 표시된 바와 같이 빔(21A)의 종방향에 있어서 빔(21A)의 레일(도시 생략)을 따라서 이동한다.

전력 공급 장치(32)는 갠트리(21)의 지지부(21C) 상에 설치된다. 전력은 전력 공급 장치(32)로부터 RTG(18)의 전기 모터(25A 내지 25D, 28, 29)와 같은 부하에 공급된다.

전력 공급 장치(32)의 구성 등이 도 3 및 도 4를 기초로 이후 설명된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 코일로서 전력 공급 케이블(26)은 충전 보드(41), 접지 변압기(42) 및 접지 고전압 보드(43)를 통해 전력 시스템(도시 생략)으로 접속된다. 한편, 제2 코일을 포함하는 비접촉식 전력 수용 유닛(44)이 RTG(18)에 제공된다. 이러한 전력 수용 유닛(44)은 RTG(18)가 화살표(A)에 의해 표시된 바와 같이 전력 공급 케이블(26)을 따라 이동할 때 전력 공급 케이블(26) 근처에 있게 되는 방식으로 배치된다.

즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 접지 전력 공급 설비의 비접촉식 전력 공급 시스템이 축전지 전력 공급 수단으로서 채용된다.

이러한 비접촉식 전력 공급 시스템에 있어서, 접지 고전압 보드(43)를 통해 전력 시스템으로부터 공급된 전력은 접지 변압기(42)에 의해 6600V의 고접압으로부터 440V의 저전압으로 변압이 이루어진다. 이어서, 전력은 충전 보드(41)에 의해 고주파 웨이브로 바뀌고 이후 전력 공급 케이블(26)로 공급된다. 따라서, 전력 공급 케이블(26, 1차 코일)과 전력 수용 유닛(44, 2차 코일) 사이의 전자기 유도 효과에 기인하여 교류 전력이 전력 공급 케이블(26) 근처 전력 수용 유닛(44)에서 획득된다. 전력 수용 유닛(44)의 정류 회로에 의해 정류됨으로써, 이러한 교류 전력은 직류 전력으로 변환되어 출력된다.

이어서 전력 수용 유닛(44)으로부터 이와 같이 출력된 직류 전력(정전류 및 정전압 제어가 적용된 전력)은 전력 공급 장치(32)의 두 개의 축전지(45, 46) 중 하나에 공급 및 충전된다.

축전지(45)의 음극 단자(45a)는 접지된다. 축전지(45)의 양극 단자(45b)는 축전지 절환 스위치(47)의 제1 접촉점(47a)을 통해 전력 수용 유닛(44)에 접속되고 축전지 절환 스위치(48)의 제1 접촉점(48a)을 통해 인버터 유닛(49, 50, 51, 52, 53, 54)에도 접속된다. 인버터 유닛(49, 50, 51, 52, 53, 54)은 AC/DC 변환을 수행하는 컨버터(55, 56, 57, 58, 59, 60)를 인버터(61, 62, 63, 64, 65, 66)와 개별적으로 조합하여 형성된다. 축전지(45)의 양극 단자(45b)는 각각의 인버터(61, 62, 63, 64, 65, 66)의 직류(DC) 측에 접속된다.

축전지(46)의 음극 단자(46a)는 접지된다. 축전지(46)의 양극 단자(46b)는 축전지 절환 스위치(47)의 제2 접촉점(47b)을 통해 전력 수용 유닛(44)에 접속되고 축전지 절환 스위치(48)의 제2 접촉점(48b)을 통해 인버터 유닛(49, 50, 51, 52, 53, 54)의 각각의 인버터(61, 62, 63, 64, 65, 66)의 직류(DC) 측에도 접속된다.

인버터(61)의 교류(AC) 측은 전자기 스위치(67)를 통해 그 용량이 예를 들어 22kW인 교류 횡방향 이동 전기 모터(29)에 접속된다. 인버터(62, 63, 64, 65)의 교류(AC) 측은 전자기 스위치(68, 69, 70, 71)를 통해 그 용량이 예를 들어 30kW인 교류 구동 전기 모터(25A, 25B, 25C, 25D)에 개별적으로 접속된다. 인버터(64, 65)의 교류(AC) 측은 전자기 스위치(72, 73)를 통해 그 용량이 예를 들어 150kW인 교류 호이스트 전기 모터(28)에도 개별적으로 접속된다.

또한, 인버터(66)의 교류(AC) 측은 리액터(74) 및 변압기(75)를 통해, RTG(18)에 설치된 조명 및 공조 시스템과 같은 다양한 보조 장치(76)에 접속된다.

즉, 두 개의 축전지(45, 46)는 축전지 절환 스위치[46, 접촉점(46a, 46b)]를 통해 비접촉식 전력 공급 시스템[전력 수용 유닛(44)]에 병렬로 접속되고, 또한 축전지 절환 스위치[47, 접촉점(47a, 47b)]를 통해 RTG(18)의 부하[전기 모터(25A 내지 25D, 28, 29) 및 보조 장치(76)]에 병렬로 접속된다.

한편, 잔여 용량 검출기(78)가 축전지(45)에 제공된다. 잔여 용량 검출기(78)는 예를 들어 축전지(45)의 단자 전압 모니터링과 같은 검출 원리에 기초하여 축전지(45)의 잔여 용량을 검출하여, 잔여 용량에 대한 검출 신호를 제어 장치(77)로 출력한다. 잔여 용량 검출기(79)는 축전지(46)에 제공된다. 잔여 용량 검출기(79)는 예를 들어 축전지(46)의 단자 전압 모니터링과 같은 검출 원리에 기초하여 축전지(46)의 잔여 용량을 검출하여, 잔여 용량에 대한 검출 신호를 제어 장치(77)로 출력한다. 제어 장치(77)는 축전지 전용이 되거나 RTG(18)의 전체 제어 전용이 될 수도 있음에 주목하여야 한다.

제어 장치(77)는 잔여 용량 검출기(78, 79)에 검출된 축전지(45, 46)의 잔여 용량에 기초하여 축전지 절환 스위치(47, 48)에 축전지 절환 명령 신호를 출력한다.

축전지 절환 스위치(47)는 제어 장치(77)로부터의 축전지 절환 명령 신호에 기초하여 제1 접촉점(47a) 및 제2 접촉점(47b)의 개폐 작동을 통해, 비접촉식 전력 공급 시스템[전력 수용 유닛(44)]에 접속되어야 하는 축전지의 절환을 축전지(45)로부터 축전지(46)로 또는 축전지(46)로부터 축전지(45)로 수행한다.

동시에, 축전지 절환 스위치(48)는 제어 장치(77)로부터의 축전지 절환 명령 신호에 기초하여 제1 접촉점(48a) 및 제2 접촉점(48b)의 개폐 작동을 통해, RTG(18)의 부하[전기 모터(25A 내지 25D, 28, 29) 및 보조 장치(76)]에 접속되어야 하는 축전지의 절환을 축전지(45)로부터 축전지(46)로 또는 축전지(46)로부터 축전지(45)로 수행한다.

제어 장치(77)에 의한 축전지 절환 제어가 도 3 및 도 4를 기초로 상세히 설명된다.

도 3은 축전지 절환 스위치(47)의 제1 접촉점(47a)이 개방되고 그 제2 접촉점(47b)이 폐쇄되어 축전지(46)가 비접촉식 전력 공급 시스템[전력 수용 유닛(44)]에 접속된 반면, 축전지 절환 스위치(48)의 제1 접촉점(48a)은 폐쇄되고 그 제2 접촉점(48b)은 개방되어 축전지(45)가 RTG(18)의 부하[전기 모터(25A 내지 25D, 28, 29) 및 보조 장치(76)]에 접속된 상태를 도시한다.

이러한 상태 동안, 축전지(45)는 도 3에서 화살표(D)에 의해 표시된 바와 같이 방전 상태에 있게 되어, RTG(18)의 부하에 전력을 공급하거나 호이스트 전기 모터(28)와 같은 부하로부터 전력이 재생될 때 재생된 전력으로 충전된다. 반대로, 상기 상태 동안, 축전지(46)는 도 3에서 화살표(E)에 의해 표시된 바와 같이 충전 가능 상태에 있게 되어, 비접촉식 전력 공급 시스템으로부터 공급되는 전력으로 충전된다.

이러한 상태에 있어서, 축전지(46)의 잔여 용량은 증가하는 반면, 축전지(45)의 잔여 용량은 점차 감소한다. 이어서, 제어 장치(77)는 잔여 용량 검출기(78)에 의해 검출된 축전지(45)의 잔여 용량을 임계값과 비교하고 잔여 용량이 임계값에 도달하는지 아래로 떨어지는지를 판단한 후에 축전지 절환 명령 신호를 축전지 절환 스위치(47, 48)로 출력한다.

그 결과로서, 축전지 절환 스위치(47)의 제1 접촉점(47a)이 폐쇄되고 그 제2 접촉점(47b)이 개방됨으로써, 비접촉식 전력 공급 시스템에 접속되어야 하는 축전지는 축전지(46)로부터 축전지(45)로 절환된다. 동시에, 축전지 절환 스위치(48)의 제1 접촉점(48a)이 개방되고 그 제2 접촉점(48b)이 폐쇄됨으로써, RTG(18)의 부하에 접속되어야 하는 축전지는 축전지(45)로부터 축전지(46)로 절환된다.

이러한 절환 상태가 도 4에 도시된다. 이러한 상태 동안, 축전지(46)는 도 4에서 화살표(F)에 의해 표시된 바와 같이 방전 상태에 있게 되어, RTG(18)의 부하에 전력을 공급하고 호이스트 전기 모터(28)와 같은 부하로부터 전력이 재생될 때 재생된 전력으로 충전된다. 반대로, 이러한 상태 동안, 축전지(45)는 도 4에서 화살표(G)에 의해 표시된 바와 같이 충전 가능한 상태에 있게 되어, 비접촉식 전력 공급 시스템으로부터 공급되는 전력으로 충전된다.

이러한 상태에 있어서, 축전지(45)의 잔여 용량은 증가하는 반면, 축전지(46)의 잔여 용량은 점차 감소한다. 이어서, 제어 장치(77)는 잔여 용량 검출기(79)에 의해 검출된 축전지(46)의 잔여 용량을 임계값과 비교하고 잔여 용량이 임계값에 도달하는지 아래로 떨어지는지를 판단한 후에 축전지 절환 명령 신호를 축전지 절환 스위치(47, 48)로 출력한다.

그 결과로서, 축전지 절환 스위치(47)의 제1 접촉점(47a)이 개방되고 그 제2 접촉점(47b)이 폐쇄됨으로써, 비접촉식 전력 공급 시스템에 접속되어야 하는 축전지는 축전지(45)로부터 축전지(46)로 절환된다. 동시에, 축전지 절환 스위치(48)의 제1 접촉점(48a)이 폐쇄되고 그 제2 접촉점(48b)이 개방됨으로써, RTG(18)의 부하에 접속되어야 하는 축전지는 축전지(46)로부터 축전지(45)로 절환된다. 즉, 도 3에서의 이전 상태가 얻어진다. 여기서, 각각의 잔여 용량 배터리(45, 46)의 잔여 용량 임계값은 예를 들어 RTG(18)가 하나의 작업 단위를 완료(화물 취급 1 사이클; 이하 상세 후술)하기에 충분히 많은 전력이 공급 가능한 잔여 용량에 대응한다.

이후, 전술된 바와 같은 축전지 절환이 반복되어서, 충전 및 방전이 항상 동시에 수행된다.

구체적으로, 축전지 절환 스위치(47, 48) 및 제어 장치(77)는 축전지 절환 수단을 구성하고, 이러한 축전지 절환 수단은 축전지 절환을 반복적으로 수행하여 방전 상태인 축전지(45)[또는 축전지(46)]를 충전 가능한 상태로 절환시키고 동시에 충전 가능한 상태인 축전지(46)[또는 축전지(45)]를 방전 상태로 절환시킨다.

부수적으로, 이러한 축전지 절환은 전력으로 충전(축적)되는 축전지(45)[또는 축전지(46)]를 방전에 기인하여 잔여 용량이 감소되는 축전지(46)[또는 축전지(45)]로 절환시키기 때문에 뱅크 절환(bank switching)이라고도 칭한다.

앞선 설명은 축전지 절환이 잔여 용량에 대한 검출 신호에 기초하여 수행되는 경우에 근거하여 이루어졌다. 그러나, 본 발명은 이러한 경우로 반드시 한정될 필요가 없다. 예를 들어, 축전지 절환 명령 신호는 정규 시간 간격으로 제어 장치(77)로부터 축전지 절환 스위치(47, 48)로 출력될 수도 있다. 게다가, 축전지 절환 스위치(47)의 제1 접촉점(47a) 및 제2 접촉점(47b)의 개/폐 상태뿐만 아니라 축전지 절환 스위치(48)의 제1 접촉점(48a) 및 제2 접촉점(48b)의 개/폐 상태가 축전지 절환 명령 신호에 기초하여 절환될 수도 있다. 이러한 방식으로, 비접촉식 전력 공급 시스템에 접속되어야 하는 축전지(즉, 충전 가능 상태인 축전지)는 정규 시간 간격으로 축전지(45)[또는 축전지(46)]로부터 축전지(46)[또는 축전지(45)]로 절환될 수도 있고, RTG(18)의 부하에 접속되어야 하는 축전지(즉, 방전 상태인 축전지)는 정규 시간 간격으로 축전지(46)[또는 축전지(45)]로부터 축전지(45)[또는 축전지(46)]로 절환 될 수도 있다.

또한, 비접촉식 전력 공급 시스템은 에어 갭을 통해 전자기 유도 효과를 만들어내는 것에 한정되는 것은 아니다. 철심 삽입을 통해 변압기 커플링이 이루어지는 전력 공급 시스템 및 마이크로웨이브 전력 변압식 전력 공급 시스템 등이 적절하게 사용될 수도 있다.

또한, 축전지 전력 공급 수단은 비접촉식 전력 공급 시스템에 반드시 한정되는 것은 아니다. 도시되진 않았지만, 접촉식 접지 전력 공급 설비[예를 들어, 팬터그래프(pantograph) 방식]이 축전지 전력 공급 수단으로서 사용될 수도 있다. 이러한 경우에 있어서도, 축전지(45, 46) 간의 뱅크 절환 구성은 비접촉식 전력 공급 시스템을 사용하는 경우와 동일하게 유지된다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전력 발생 설비(91)는 RTG(18) 상에 설치되어(즉, 하이브리드 RTG가 제공될 수도 있음) 축전지 전력 공급 수단으로서 사용될 수도 있다. 전력 발생 설비(91)는 엔진으로의 회전 구동의 적용을 통해 전력을 발생시키는 발전기 및 디젤 엔진과 같은 엔진을 포함한다. 전력 발생 설비(91)에 의해 생성된 전력은 컨버터(92)에 의해 AC/DC 변환이 이루어진다. 이어서, 컨버터(92)로부터 출력된 직류 전력(정전류 및 정전압 제어가 적용된 전력)은 전력 공급 장치(32)의 두 개의 축전지(45, 46) 중 임의의 하나에 공급 및 충전된다. 이러한 경우에 있어서도, 축전지(45, 46) 사이의 뱅크 절환 구성은 비접촉식 전력 공급 시스템을 사용하는 경우와 동일하게 유지된다.

도 5는 축전지 절환 스위치(47)의 제1 접촉점(47a)이 개방되고 그 제2 접촉점(47b)이 폐쇄되어 축전지(46)가 전력 발생 설비(91)에 접속된 반면, 축전지 절환 스위치(48)의 제1 접촉점(48a)이 폐쇄되고 그 제2 접촉점(48b)이 개방되어 축전지(45)가 RTG(18)의 부하에 접속된 상태를 도시한다. 이러한 상태 동안, 축전지(45)는 도 5에서 화살표(L)에 의해 표시된 바와 같이 방전 상태에 있게 되어, RTG(18)의 부하에 전력을 공급하거나 호이스트 전기 모터(28)와 같은 부하로부터 전력이 재생될 때 재생된 전력으로 충전된다. 반대로, 상기 상태 동안, 축전지(46)는 도 5에서 화살표(M)에 의해 표시된 바와 같이 충전 가능 상태에 있게 되어, 전력 발생 설비(91)로부터 공급되는 전력으로 충전된다.

도 6은 축전지 절환 스위치(47)의 제1 접촉점(47a)이 폐쇄되고 그 제2 접촉점(47b)이 개방되어 축전지(45)가 전력 발생 설비(91)에 접속된 반면, 축전지 절환 스위치(48)의 제1 접촉점(48a)이 개방되고 그 제2 접촉점(48b)이 폐쇄되어 축전지(46)가 RTG(18)의 부하에 접속된 상태를 도시한다. 이러한 상태 동안, 축전지(46)는 도 6에서 화살표(N)에 의해 표시된 바와 같이 방전 상태에 있게 되어, RTG(18)의 부하에 전력을 공급하거나 호이스트 전기 모터(28)와 같은 부하로부터 전력이 재생될 때 재생된 전력으로 충전된다. 반대로, 상기 상태 동안, 축전지(45)는 도 6에서 화살표(O)에 의해 표시된 바와 같이 충전 가능 상태에 있게 되어, 전력 발생 설비(91)로부터 공급되는 전력으로 충전된다.

전술된 바와 같이, 이러한 실시예의 전력 공급 장치(32)는 다음과 같은 특징을 가진다. 구체적으로는, 전력 공급 장치(32)는 두 개의 축전지(45, 46)를 포함하는 전력 공급 장치이고 두 개의 축전지(45, 46) 중 어느 하나[축전지(45)][또는 축전지(46)]로부터 RTG(18)의 부하에 전력을 공급한다. 다른 축전지(46)[또는 축전지(45)]는 축전지 전력 공급 수단[비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 또는 전력 발생 설비(91)]에 접속되어 축전지(46)가 축전지 전력 공급 수단으로부터 전력이 충전되는 충전 가능 상태에 놓이게 된다. 전력 공급 장치는 방전 상태에 있어서 축전지(45)[또는 축전지(46)]의 방전 및 충전 가능 상태에 있어서 축전지(46)[또는 축전지(45)]의 충전을 동시에 허용한다. 또한, 전력 공급 장치는 축전지 절환을 반복적으로 수행하기 위한 축전지 절환 수단[축전지 절환 스위치(47, 48) 및 제어 장치(77)]을 포함하여, 방전 상태인 축전지(45)[또는 축전지(46)]를 충전 가능 상태로 절환시키고 동시에 충전 가능 상태인 축전지(46)[또는 축전지(45)]를 방전 상태로 절환시킨다. 충전 및 방전이 동시에 수행될 수 있기 때문에, 축전지가 RTG(18)의 부하가 필요로 하는 모든 작동 에너지(전력)를 커버하여 축전지에 의해서만 작동될 수 있는 완전 배터리 구동 RTG를 달성하는 것이 가능하다.

또한, 축전지 전력 공급 수단[비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 또는 전력 발생 설비(91)]의 치수에 있어서 많은 축소가 가능하다. 이는 축전지 전력 공급 수단[비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 또는 전력 발생 설비(91)]에 있어서, 충전 가능 상태인 축전지는 단지 축전지 에너지의 손실이 고려(추가)된, RTG(18)의 부하에 의해 요구되는 작동 에너지(전력)의 평균값인 에너지의 공급을 필요로 하기 때문이다. 특히, 미래에 높은 잠재력을 가지는 것으로 여겨지는 비접촉 접지 전력 공급식 완전 배터리 구동 RTG(18)가 대용량을 달성하기 어려운 비접촉식 전력 공급 시스템을 사용하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 실시예의 전력 공급 장치(32)는 축전지 절환 수단이 잔여 용량 검출기(78)[또는 잔여 용량 검출기(79)]에 검출되는, 방전 상태인 축전지(45)[또는 축전지(46)]의 잔여 용량이 임계값에 도달하든지 아래로 떨어질 때 또는 정규 시간 간격 중 하나로 축전지 절환을 수행하도록 구성되는 특징을 가진다. 따라서, 축전지 절환이 간단한 방식으로 적절한 타이밍에 수행될 수 있다.

추가로, 본 실시예의 전력 공급 장치(32)는 각각의 축전지(45, 46)의 잔여 용량의 임계값이 RTG(18)가 하나의 작업 단위를 완료하기에 충분히 많은 전력이 공급 가능한 잔여 용량에 대응하는 특징을 가진다. 따라서, 축전지 절환은 방전 상태인 축전지(45)[또는 축전지(46)]의 잔여 용량이 RTG(18)가 하나의 작업 단위를 완료하기에 충분히 많은 전력이 공급 가능한 잔여 용량에 도달하거나 아래로 떨어질 때마다 수행될 수 있다.

이제, 본 발명의 유리한 효과가 도 7 내지 도 9를 기초로 더 상세히 설명된다.

종래 기술인 채로 하이브리드 RTG의 회로 구성이 그대로 적용되는 경우, 회로는 도 7 및 도 8에서 참조예에 도시된 바와 같이 단일의 축전지(81)를 포함한다. 이러한 이유로, 축전지(81)의 충전 및 방전이 동시에 수행될 수 없다.

구체적으로는, 도 7의 화살표(H, I)에 의해 도시된 바와 같이, 접지 전력 공급 설비(비접촉식 전력 공급 시스템)는 축전지(81)를 충전하면서 부하의 작동 에너지를 커버할 필요가 있다. 또한, 도 8의 화살표(J, K)에 의해 도시된 바와 같이, 축전지(81)의 방전 동안, 접지 전력 공급 설비(비접촉식 전력 공급 시스템)로부터의 에너지는 어디에도 공급되지 않거나 부하의 작동 에너지로서 할당된다. 따라서 접지 전력 공급 설비(비접촉식 전력 공급 시스템)로부터의 에너지 공급은 부하의 상태 및 축전지(81)의 상태에 따라 변동한다.

이러한 이유로, 피크 전력을 보장하기 위한 대용량의 접지 전력 공급 설비(비접촉식 전력 공급 시스템)가 요구되고, 이러한 것이 그 실질적인 적용을 매우 어렵게 만든다.

반대로, 전술된 바와 같이, 본 실시예의 전력 공급 장치(32)는 두 개의 배터리(45, 46)를 포함하고 두 개의 배터리(45, 46) 중 어느 하나[축전지(45)][또는 축전지(46)]로부터 RTG(18)의 부하에 전력을 공급한다. 다른 축전지(46)[또는 축전지(45)]는 축전지 전력 공급 수단[비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비 또는 전력 발생 설비(91)]에 접속되어 축전지(46)[또는 축전지(45)]가 축전지 전력 공급 수단으로부터 전력이 충전되는 충전 가능 상태에 놓이게 된다. 전력 공급 장치(32)는 방전 상태에 있어서 축전지(45)[또는 축전지(46)]의 방전 및 충전 가능 상태에 있어서 축전지(46)[또는 축전지(45)]의 충전을 동시에 허용하도록 구성된다. 또한, 전력 공급 장치(32)는 축전지 절환을 반복적으로 수행하도록 구성되어, 방전 상태인 축전지(45)[또는 축전지(46)]를 충전 가능 상태로 절환시키고 동시에 충전 가능 상태인 축전지(46)[또는 축전지(45)]를 방전 상태로 절환시킨다. 따라서, 비접촉식 전력 공급 시스템의 치수에 있어서 많은 축소가 가능함으로써, 비접촉식 전력 공급 시스템을 사용하는 접지 전력 공급이 이루어질 수 있다.

도 9는 RTG(18)에 의한 컨테이너 취급 동작 동안 에너지가 어떻게 소모되고(도 9에서 + 측 전력에 의해 표시됨) 발생되는지(도 9에서 - 측 전력에 의해 표시됨)를 도시한다. 도 9에 있어서, 부분(a)은 확장기(31)가 하강하기 직전 정상 상태에 있어서 확장기(31)가 호이스트 전기 모터(28)에 의해 들어 올려질 때 에너지 소모를 도시한다. 부분(b)은 확장기(31)가 호이스트 전기 모터(28)에 의해 내려질 때 에너지 발생(재생 전력)을 나타낸다. 부분(c)은 컨테이너(13)가 호이스트 전기 모터(28)에 의해 들어 올려질 때 에너지 소모를 나타낸다. 부분(d)은 트롤리(22)가 횡방향 전기 모터(29)에 의해 횡방향으로 이동될 때 에너지 소모를 나타낸다. 부분(e)은 컨테이너(13)가 호이스트 전기 모터(28)에 의해 내려질 때 에너지 소모(재생 전력)를 나타낸다. 부분(f)은 확장기(31)가 호이스트 전기 모터(28)에 의해 들어 올려질 때 에너지 소모를 나타낸다. 부분(g)은 RTG(18)가 구동 전기 모터(25A 내지 25D)에 의해 이동될 때 에너지 소모를 나타낸다. 부분(a)으로부터 부분(g)까지의 섹션이 컨테이너 취급의 1 사이클(1 작업 단위)에 대응한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 부하에 의해 요구되는 에너지 소모는 최대 300kW에 이르거나 이를 초과한다. 그러나, 컨테이너 취급의 1 사이클 관점에서 평균을 내보면 에너지 소모는 단지 30kW 정도인 것을 알 수 있다. 정상 사이클에서 발생하는 RTG(18)의 이동 및 트롤리(22)의 횡방향 이동뿐만 아니라 컨테이너의 하역을 위해 필요한 에너지(30kW)에 있어서, 각각의 축전지(45, 46)의 에너지 손실이 고려되는 경우에도, 대략 45kW의 정상 에너지 공급이면 아마도 에너지의 수요와 공급의 균형을 이룰 것이다. 따라서, 축전지(45, 46)는 단지 일시적으로 300kW가 넘는 피크 전력을 방전할 필요가 있고 평균으로는 대략 30kW의 전력을 방전할 필요가 있을 뿐이다.

요컨대, 본 실시예의 전력 공급 장치(32)는 부하에 의해 소모되는 에너지의 평균(대략 30kW)에 축전지(45, 46)의 에너지 손실을 고려한 전력(대략 45kW)을 정상적으로 공급할 수 있는 축전지 전력 공급 수단[비접촉식 전력 공급 시스템, 접촉식 접지 전력 공급 설비, 또는 전력 발생 설비(91)][즉, 축전지(45, 46)를 안정적인 낮은 전력으로 충전할 수 있는 축전지 전력 공급 수단]이기만 하면, 작동 에너지를 충분히 커버할 수 있다.

그 결과, 이는 공급 용량 및 설비 비용의 관점에서 현재 실제 적용에 있어 어렵다고 여겨지는 비접촉식 전력 공급 시스템의 경우에도 완전 배터리 구동 RTG(18)를 완성하는 것을 가능하게 한다. 이러한 비접촉 접지 전력 공급식 완전 배터리 구동 RTG(18)는 구현성 관점에서 높은 미래 잠재력을 가지는 것으로 여겨진다. 그러나, 그 구현이 이러한 과정에 한정되는 것은 아니다. 소형 전력 발생 설비(91)가 설치된 궁극의 하이브리드 RTG(18) 또는 저용량인 접지 전력 공급식 전기 RTG(18)도 구현될 수 있다.

앞선 설명은 두 개의 축전지(45, 46)를 사용하는 경우에 기초하여 이루어졌지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 3개 이상의 축전지가 사용될 수도 있음에 주목하여야 한다. 3개 이상의 축전지가 사용되는 경우에도, 전력 공급 장치는 RTG의 부하에 전력을 공급하도록 다중(3개 이상) 축전지 중 적어도 하나를 사용한다. 나머지 축전지는 축전지 전력 공급 수단에 접속되어서, 축전지 전력 공급 수단으로부터 공급되는 전력으로 축전지가 충전되는 충전 가능 상태에 놓이게 된다. 전력 공급 장치는 방전 상태인 축전지의 방전 및 충전 가능 상태인 축전지의 충전을 동시에 허용한다. 또한, 전력 공급 장치는 축전지의 절환을 반복적으로 수행하는 축전지 절환 수단을 포함하여, 방전 상태인 축전지를 충전 가능 상태로 절환시키고 동시에 충전 가능 상태인 축전지를 방전 상태로 절환시킨다.

또한, 앞선 설명에 있어서는, 접지 전력 공급 설비(비접촉식 전력 공급 시스템)가 전력을 공급하여야 하는 경우, 전력 공급 케이블이 RTG(18)가 이동하는 전체 컨테이너 저장 섹션(17)을 따라 놓인다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 접지 전력 공급 설비(비접촉식 전력 공급 시스템)를 충전하기 위한 특정 개수의 포인트가 컨테이너 저장 섹션(17)에 제공될 수도 있으며, 특정 개수는 화물 취급 포인트의 개수에 대응한다(예를 들면, 100개의 화물 취급 포인트에 대해 10개의 충전 포인트).

또한, 본 발명의 전력 공급 장치는 RTG에 적용되는 경우에 유용하다. 그러나, 본 발명의 전력 공급 장치는 RTG를 제외한 컨베이어 머신(예를 들면, 소정 영역에서 이동하는 AGV)에도 적용 가능하다.

본 발명은 전력 공급 장치 및 전력 공급 장치를 포함하는 고무 타이어 갠트리 크레인에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 비접촉식 전력 공급 시스템을 사용하는 비접촉 접지 전력 공급식 완전 배터리 구동 RTG가 달성되어야 하는 경우 및 기타 경우에 적용될 때 유용하다.

11 : 컨테이너 터미널
12 : 컨테이너 선박
13 : 컨테이너
14 : 갠트리 크레인(GC)
15 : 컨테이너 야드
16 : 자동 가이드 차량(AGV)
17 : 컨테이너 저장 섹션
18 : 고무 타이어 갠트리 크레인(RTG)
21 : 갠트리
21A : 빔
21B : 다리
21C : 지지부
22 : 트롤리
23A, 23B, 23C, 23D : 돌리
24A, 24B, 24C, 24D : 타이어
25A, 25B, 25C, 25D : 구동 전기 모터
26 : 전력 공급 케이블
27 : 호이스트
28 : 호이스트 전기 모터
29 : 횡방향 이동 전기 모터
30 : 와이어 로프
31 : 확장기
32 : 전력 공급 장치
41 : 충전 보드
42 : 전지 변압기
43 : 접지 고전압 보드
44 : 전력 수용 유닛
45, 46 : 축전지
47 : 축전지 절환 스위치
47a : 제1 접촉점
47b : 제2 접촉점
48 : 축전지 절환 스위치
48a : 제1 접촉점
48b : 제2 접촉점
49, 50, 51, 52, 53, 54 : 인버터 유닛
55, 56, 57, 58, 59, 60 : 컨버터
61, 62, 63, 64, 65, 66 : 인버터
67, 68, 69, 70, 71, 72, 73 : 전자기 스위치
74 : 리액터
75 : 변압기
76 : 보조 장치
77 : 제어 장치
81 : 축전지
91 : 전력 발생 설비
92 : 컨버터

Claims

컨베이어 머신에 설치되고, 복수의 축전지를 포함하고, 상기 복수의 축전지 중 적어도 하나에 의해 컨베이어 머신의 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 장치이며,
다른 축전지는 축전지 전력 공급 수단에 접속하여 상기 축전지 전력 공급 수단으로부터의 공급 전력으로 충전되는 충전 가능 상태에 놓이고, 방전 상태의 축전지의 방전과 상기 충전 가능 상태의 축전지의 충전을 동시에 행하는 것이 가능하고,
또한, 상기 방전 상태의 축전지를 상기 컨베이어 머신의 부하로부터 분리하여 상기 축전지 전력 공급 수단에 접속하는 것에 의해 충전 가능 상태로 절환하는 것과 동시에, 상기 충전 가능 상태의 축전지를 상기 축전지 전력 공급 수단으로부터 분리하여 상기 컨베이어 머신의 부하에 접속하는 것에 의해 방전 상태로 절환하는 축전지 절환을, 반복하여 행하는 축전지 절환 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 축전지 절환 수단은, 잔여 용량 검출 수단에 의해 검출된 상기 방전 상태의 축전지의 잔여 용량이 임계값 이하로 된 때에 상기 축전지 절환을 행하고, 또는, 일정 시간마다 상기 축전지 절환을 행하는 구성인 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
제2항에 있어서,
상기 축전지의 잔여 용량 임계값은, 상기 컨베이어 머신의 하나의 작업 단위를 완료시킬 만큼의 전력 공급이 가능한 잔여 용량인 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축전지 전력 공급 수단은, 비접촉식 전력 공급 시스템, 또는 접촉식 지상 전력 공급 설비, 또는 상기 컨베이어 머신에 탑재된 발전 설비인 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
타이어를 구동하는 구동 전기 모터와, 반송 대상을 하역하기 위한 호이스트 전기 모터와, 트롤리를 횡방향으로 이동시키는 횡방향 이동 전기 모터를, 부하로서 갖는 고무 타이어 갠트리 크레인에 있어서,
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 전력 공급 장치를 구비하고, 이 전력 공급 장치에 있어서 방전 상태의 축전지로부터 상기 부하에 전력을 공급하는 구성인 것을 특징으로 하는 고무 타이어 갠트리 크레인.
타이어를 구동하는 구동 전기 모터와, 반송 대상을 하역하기 위한 호이스트 전기 모터와, 트롤리를 횡방향으로 이동시키는 횡방향 이동 전기 모터를, 부하로서 갖는 고무 타이어 갠트리 크레인에 있어서,
제4항에 기재된 전력 공급 장치를 구비하고, 이 전력 공급 장치에 있어서 방전 상태의 축전지로부터 상기 부하에 전력을 공급하는 구성인 것을 특징으로 하는 고무 타이어 갠트리 크레인.