KR101419939B1

KR101419939B1 - 중장비의 하이브리드 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된시스템

Info

Publication number: KR101419939B1
Application number: KR1020070137478A
Authority: KR
Inventors: 허성재
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2014-07-17
Also published as: KR20090069719A

Abstract

본 발명은 중장비의 하이브리드 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템에 관한 것이다. 중장비의 하이브리드 부하 제어방법은, (a) 중장비의 출력과 관련하여 전체 소요되는 전체 부하량을 계산하는 단계; (b) 커패시터(22)의 축전량을 측정하는 단계; (c) 상기 커패시터(22) 축전량에 기초하여 출력 부하를 위한 소정의 제어 맵(map)을 선택하는 단계; 및 (d) 선택된 맵에서 계산된 상기 전체 부하량을 적용하여, 출력되어야 할 엔진(14) 출력량과 상기 커패시터(22) 출력량을 결정하는 단계를 포함한다. 이에 의하여, 엔진(14) 출력이 최적의 효율로 운전되도록 하면서도 모터(16)/발전기(18)와 선회 모터(20)에 동력 분배가 최적으로 이루어질 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있다.

중장비, 하이브리드, 굴삭기, 부하, 제어, 부하제어, 방법, 시스템

Description

중장비의 하이브리드 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템{Hybrid load control method and system for heavy equipment}

본 발명은, 중장비의 하이브리드 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 엔진 출력이 최적의 효율로 운전되도록 하면서도 모터/발전기와 선회 모터에 동력 분배가 최적으로 이루어질 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있는 중장비의 하이브리드 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템에 관한 것이다.

건설 및 토목 현장에는 다양한 종류의 기계 장비나 중장비(이하, 이들을 건설기계라 함)가 사용된다.

건설기계 중의 하나인 굴삭기는 버킷(bucket)을 이용하여 땅을 파거나 이송하며, 필요에 따라 버킷을 탈거하고 대신에 특수 목적의 어태치먼트를 장착하여 다양한 작업을 수행한다.

이하에서는 대표적인 중장비로서 굴삭기를 상정하여 설명하기로 한다.

한편, 중장비에는 동력원으로서 주로 내연기관이 이용된다.

다양한 중장비들 중에서도 특히 유압 굴삭기는 일정한 속도로 내연기관을 구동하여 펌프를 계속적으로 구동시키면서 동작하지만, 작업시 부하 변동이 커서 내연기관의 출력 변동을 심하게 유발시킨다.

다시 말해, 유압 굴삭기의 내연기관의 경우, 그 출력의 효율이 좋은 영역에서 일정 출력을 할 경우 연료 소비를 줄 일 수 있기는 하지만, 유압 굴삭기의 작업 부하 변동이 심하여 실질적으로 불가능하다.

이는 결국, 전체 시스템에서 엔진 출력이 최적의 효율로 운전되지 못하기 때문인 것으로 예상되므로 이에 대한 대책이 요구된다.

본 발명의 목적은, 엔진 출력이 최적의 효율로 운전되도록 하면서도 모터/발전기와 선회 모터에 동력 분배가 최적으로 이루어질 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있는 중장비의 하이브리드 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비의 하이브리드 부하 제어방법은, 중장비의 출력과 관련하여 전체 소요되는 전체 부하량을 계산하는 단계(a); 커패시터(22)의 축전량을 측정하는 단계(b); 상기 커패시터(22) 축전량에 기초하여 출력 부하를 위한 소정의 제어 맵(map)을 선택하는 단계(c); 및 선택된 맵에서 계산된 상기 전체 부하량을 적용하여, 출력되어야 할 엔진(14) 출력량과 상기 커패시터(22) 출력량을 결정하는 단계(d)를 포함한다.

여기서, 상기 (a) 단계에서 계산되는 상기 전체 부하량은, 펌프(12) 부하와 선회 모터(20) 부하를 합산한 부하량과, 모터(16)/발전기(18)의 발전 구동 시 소요되는 전력 및 컨버터 효율 등을 여유 부하로 결정한 부하량의 합에 의해 계산될 수 있다.

상기 제어 맵은, 커패시터(22)에 축전량이 90% 이상인 상태, 축전량이 90~40% 사이인 상태, 축전량이 40% 이하인 상태의 3가지 맵일 수 있다.

상기 3개의 맵에서 상기 커패시터(22)의 축전량은 상기 커패시터(22)의 순간 최대 축전 가능량을 기준으로 선정되고, 상기 커패시터(22)에 의해 출력되는 방전량은 상기 커패시터(22)의 순간 최대 방전 가능량을 기준으로 선정될 수 있다.

한편, 상기 목적은, 액추에이터(10)의 구동을 위한 펌프(12)에 연결되어 있는 엔진(14); 상기 엔진(14)과 병렬 연결되어 상기 펌프(12)를 구동하는 모터(16)/발전기(18); 상기 모터(16)/발전기(18)에 연결되고 상기 모터(16)/발전기(18) 중에 서 선택된 어느 하나의 동작에 기초하여 에너지를 충전하거나 방전 출력하는 커패시터(22); 상기 엔진(14)과는 독립적으로 마련되고 상기 커패시터(22)와 연결되는 선회 모터(20); 및 중장비의 출력과 관련하여 전체 소요되는 전체 부하량을 계산하고, 상기 커패시터(22)의 축전량을 측정한 후, 상기 커패시터(22) 축전량에 기초하여 출력 부하를 위한 소정의 제어 맵(map)을 선택한 다음 선택된 맵에서 계산된 상기 전체 부하량을 적용하여, 출력되어야 할 상기 엔진(14) 출력량과 상기 커패시터(22) 출력량을 결정하도록 제어하는 제어부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비의 하이브리드 부하 제어시스템에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 모터(16)/발전기(18)와 상기 커패시터(22)는 제1 컨버터(24)를 통해 연결되고, 상기 선회 모터(20)와 상기 커패시터(22)는 제2 컨버터(26)를 통해 연결될 수 있다.

상기 제어부는, 상기 모터(16)/발전기(18)가 발전기(18)로 동작 시 상기 제1 컨버터(24)를 통해 상기 커패시터(22)에 에너지를 충전하고, 상기 모터(16)/발전기(18)가 상기 모터(16)로 동작 시 상기 제1 컨버터(24)를 통해 상기 커패시터(22)로부터의 에너지를 전달 받도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 선회 모터(20)의 회생 시 상기 제2 컨버터(26)를 통해 상기 커패시터(22)에 에너지를 충전하고, 상기 선회 모터(20)의 동작 시 상기 커패시터(22) 또는 상기 모터(16)/발전기(18)로부터의 에너지를 전달 받도록 제어할 수 있다.

상기 전체 부하량은, 상기 펌프(12) 부하와 상기 선회 모터(20) 부하를 합산 한 부하량과, 상기 모터(16)/발전기(18)의 발전 구동 시 소요되는 전력 및 상기 제1 및 제2 컨버터(24,26) 효율 등을 여유 부하로 결정한 부하량의 합에 의해 계산될 수 있다.

상기 제어 맵은, 상기 커패시터(22)에 축전량이 90% 이상인 상태, 축전량이 90~40% 사이인 상태, 축전량이 40% 이하인 상태의 3가지 맵일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 엔진 출력이 최적의 효율로 운전되도록 하면서도 모터/발전기와 선회 모터에 동력 분배가 최적으로 이루어질 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비의 하이브리드 부하 제어시스템의 구성도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비의 하이브리드 부하 제어방법에 대한 플로차트, 도 3은 엔진의 속도 및 토크(torque)에 대한 맵(map), 도 4는 커패시터 축전량에 따른 부하 제어 맵(map)으로서 커패시터의 축전량이 90% 이상일 경우에 대한 도면, 도 5는 커패시터 축전량에 따른 부하 제어 맵(map)으로서 커패시터의 축전량이 90~40% 사이일 경우에 대한 도면, 도 6은 커패시터 축전량에 따른 부하 제어 맵(map)으로서 커패시터의 축전량이 40% 이하일 경우에 대한 도면이다.

도면 대비 설명에 앞서, 본 실시예의 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템에 대해 간략하게 부연하면, 본 실시예는 선회 모터(20)로부터 순간적으로 회생되는 대량의 에너지를 회수하여 에너지를 효율적으로 사용하고, 엔진(14)을 고효율 영역에서 일정 출력을 내는 동시에 남거나 부족한 동력은 모터(16)/발전기(18)를 통하여 커패시터(22)로부터 에너지를 보충하거나 저장하게 하는 것이다.

즉, 엔진(14)의 구동을 효율이 좋은 영역에서 일정 출력 제어를 하고, 출력이 적거나 많은 부분에 대해서 모터(16)/발전기(18)를 사용하여 연료 소비를 줄이는 것이다.

또한 선회 모터(20)로부터 회생되는 에너지를 회수하여 에너지 사용 효율을 높이는 것이다.

이러한 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템을 통해, 전체 시스템에서 에너지 저장 상태에 따라 엔진(14), 모터(16)/발전기(18) 및 선회 모터(20)의 출력을 정하여 동력 시스템에 에너지를 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

다시 말해, 엔진(14) 출력이 최적의 효율로 운전되도록 하면서도 모터(16)/ 발전기(18)와 선회 모터(20)에 동력 분배가 최적으로 이루어질 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

참고로, 본 실시예의 하이브리드 부하 제어시스템은 도 1과 같은 구성이 장착된 모든 중장비에 사용될 수 있다.

하지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 굴삭기를 그 예로 하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하이브리드 부하 제어시스템은, 액추에이터(10)의 구동을 위한 펌프(12)에 연결되어 있는 엔진(14)과, 엔진(14)과 병렬 연결되어 펌프(12)를 구동하는 모터(16)/발전기(18)와, 모터(16)/발전기(18)에 연결되고 모터(16)/발전기(18) 중에서 선택된 어느 하나의 동작에 기초하여 에너지를 충전하거나 방전 출력하는 커패시터(22)와, 엔진(14)과는 독립적으로 마련되고 커패시터(22)와 연결되는 선회 모터(20)와, 이들을 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다.

액추에이터(10)에는 중장비의 작업을 위해 동작되는 부분이다.

예컨대, 중장비가 굴삭기일 경우 액추에이터(10)는 굴삭용 버킷이나 붐을 구동시키는 부분이 된다.

펌프(12)는 예컨대 유압 등의 작동유체를 액추에이터(10)로 펌핑하는 역할을 한다.

엔진(14)은 실질적으로 펌프(12)를 구동시키는 부분으로서 주된 출력을 담당하는 부분이다.

그리고 선회 모터(20) 역시 엔진(14)과는 별도로 독립적으로 구동되는 구성 요소이다.

커패시터(22)는 소위, 축전지라 불리는 구성으로서, 에너지가 충전되거나 방전되면서 출력될 수 있는 배터리(battery) 역할을 담당한다.

참고로, 본 실시예와 같은 콤파운드(compound) 타입 하이브리드 굴삭기에서 배터리가 아닌 커패시터(22)를 쓰는 이유는, 커패시터(22)가 충방전에 걸리는 시간이 배터리와 비교할 때 상당히 짧기 때문이고, 더하여 커패시터(22)는 충방전의 횟수가 잦아도 커패시터(22)의 수명이 길기 때문이다.

리튬이온 배터리의 경우 잦은 급 충전 또는 급 방전에 의해 수명이 단축되는 현상을 갖는다.

콤파운드 타입에 굴삭기는 작업 시 작업 부하 변동이 크기 때문에 순간적으로 많은 양의 에너지를 충전하거나 방전하는 경우가 많다.

따라서 콤파운드 타입 하이브리드 굴삭기에 리튬이온 배터리를 적용할 경우에는 오래 사용할 수 없다.

때문에 본 실시예와 같은 콤파운드 타입 하이브리드 굴삭기에는 회생 에너지를 회수하여 에너지 효율을 높이기 위해서 보조 축전지로서 커패시터(22)를 사용하고 있는 것이다.

모터(16)/발전기(18)와 상기 커패시터(22)에는 제1 컨버터(24)가 연결되어 있고, 선회 모터(20)와 상기 커패시터(22)에는 제2 컨버터(26)가 연결되어 있다.

그리고 제1 컨버터(24) 영역에는 방전저항(28)이 개재되어 있다.

방전저항(28)은, 커패시터(22)에 회생이 불가능할 때 에너지를 방출하는 역할을 한다.

한편, 제어부는 모터(16)/발전기(18)가 발전기(18)로 동작 시 제1 컨버터(24)를 통해 커패시터(22)에 에너지를 충전하고, 모터(16)/발전기(18)가 모터(16)로 동작 시 제1 컨버터(24)를 통에 커패시터(22)로부터의 에너지를 전달 받도록 제어한다.

뿐만 아니라 제어부는 선회 모터(20)의 회생 시 제2 컨버터(26)를 통해 커패시터(22)에 에너지를 충전하고, 선회 모터(20)의 동작 시 커패시터(22) 또는 모터(16)/발전기(18)로부터의 에너지를 전달 받도록 제어한다.

특히, 동력이 부족할 때는 모터(16)/발전기(18)를 발전기(18)로 구동하여 선회 모터(20)에 에너지를 공급해 주는 역할을 겸한다.

특히, 본 실시예의 제어부는, 굴삭기의 출력과 관련하여 전체 소요되는 전체 부하량을 계산하고, 커패시터(22)의 축전량을 측정한 후, 커패시터(22) 축전량에 기초하여 출력 부하를 위한 소정의 제어 맵(map)을 선택한 다음 선택된 맵에서 계산된 전체 부하량을 적용하여, 출력되어야 할 엔진(14) 출력량과 커패시터(22) 출력량을 결정하도록 제어하게 된다.

이 때, 계산되는 전체 부하량은, 펌프(12) 부하와 선회 모터(20) 부하를 합산한 부하량과, 모터(16)/발전기(18)의 발전 구동 시 소요되는 전력 및 제1 및 제2 컨버터(24,26) 효율 등을 여유 부하로 결정한 부하량의 합에 의해 계산된다.

그리고 제어 맵은, 커패시터(22)에 축전량이 90% 이상인 상태(도 4 참조), 축전량이 90~40% 사이인 상태(도 5 참조), 축전량이 40% 이하인 상태(도 6 참조)의 3가지 맵이다.

이러한 3개의 맵에서 커패시터(22)의 축전량은 커패시터(22)의 순간 최대 축전 가능량을 기준으로 선정되고, 커패시터(22)에 의해 출력되는 방전량은 커패시터(22)의 순간 최대 방전 가능량을 기준으로 선정된다.

이러한 구성을 갖는 콤파운드 타입 하이브리드 굴삭기에 대한 동력 구동방법에 대해 간략히 살펴보면 다음과 같다.

우선 도 3에서와 같이 엔진(14)에 효율이 높은 영역(엔진(14)의 최고 효율 영역)을 선정하여 엔진(14) 출력을 효율이 높은 영역에서 일정하게 출력하도록 하여 펌프(12)를 구동한다.

이 때, 만약 엔진(14)의 동력이 부족할 경우에는 모터(16)/발전기(18)를 모터(16)로 구동하여 에너지를 어시스트해 주고 동력이 남을 경우에는 모터(16)/발전기(18)를 발전기(18)로 구동하여 에너지를 커패시터(22)에 축전한다.

이 때 커패시터(22)에 축적된 에너지 량에 따라 엔진(14) 출력과 모터(16)/발전기(18)의 구동 방식을 선정한다.

그리고 선회 모터(20)의 경우에는 회생 에너지가 크기 때문에, 선회 모터(20)의 회생 시 제2 컨버터(26)를 통해 커패시터(22)에 에너지를 충전하고, 선회 모터(20)의 동작 시 커패시터(22) 또는 모터(16)/발전기(18)로부터의 에너지를 사용한다.

한편, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비의 하이브리드 부 하 제어방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 굴삭기의 출력과 관련하여 전체 소요되는 전체 부하량을 계산한다(S11).

이 때, 전체 부하량은, 펌프(12) 부하와 선회 모터(20) 부하를 합산한 부하량과, 모터(16)/발전기(18)의 발전 구동 시 소요되는 전력 및 제1 및 제2 컨버터(24,26) 효율 등을 여유 부하로 결정한 부하량의 합에 의해 계산될 수 있다.

다음, 커패시터(22)의 축전량을 측정한다(S13).

그리고는 커패시터(22) 축전량에 기초하여 출력 부하를 위한 소정의 제어 맵(map)을 선택한다(S15).

앞서도 기술한 바와 같이, 제어 맵은, 커패시터(22)에 축전량이 90% 이상인 상태(도 4 참조), 축전량이 90~40% 사이인 상태(도 5 참조), 축전량이 40% 이하인 상태(도 6 참조)의 3가지 맵이다.

다시 말해, 도 4는 커패시터(22)가 실질적으로 거의 다 축전되어 있을 때 사용될 맵이고, 도 5는 커패시터(22)에 축전량이 적당하게 충전 되었을 때 사용될 맵이며, 도 6은 커패시터(22)의 축전량이 거의 다 사용 되었을 때 사용될 맵인 것이다.

다음, 도 4 내지 도 6 중에서 선택된 맵에서 계산된 전체 부하량을 적용하 여, 출력되어야 할 엔진(14) 출력량과 커패시터(22) 출력량을 결정하고(S17), 결정된 것을 적용한다.

적용 후, 만약 엔진(14)의 동작이 정지될 경우에는(S19), 다시 처음으로 피드백된다.

참고로, 상기의 설명에서는 전체 부하량을 계산한 다음에 커패시터(22)의 축전량을 측정하고 있지만, 이들은 상호 병렬로 진행될 수도 있는 것이다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 엔진(14) 출력이 최적의 효율로 운전되도록 하면서도 모터(16)/발전기(18)와 선회 모터(20)에 동력 분배가 최적으로 이루어질 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중장비의 하이브리드 부하 제어방법 및 그 방법이 적용된 시스템은, 굴삭기를 비롯한 다양한 중장비에 적용이 가능하다. 특히, 엔진 출력이 최적의 효율로 운전되도록 하면서도 모터/발전기와 선회 모터에 동력 분배가 최적으로 이루어질 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비의 하이브리드 부하 제어시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비의 하이브리드 부하 제어방법에 대한 플로차트이다.

도 3은 엔진의 속도 및 토크에 대한 맵(map)이다.

도 4는 커패시터 축전량에 따른 부하 제어 맵(map)으로서 커패시터의 축전량이 90% 이상일 경우에 대한 도면이다.

도 5는 커패시터 축전량에 따른 부하 제어 맵(map)으로서 커패시터의 축전량이 90~40% 사이일 경우에 대한 도면이다.

도 6은 커패시터 축전량에 따른 부하 제어 맵(map)으로서 커패시터의 축전량이 40% 이하일 경우에 대한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 액추에이터 12 : 펌프

14 : 엔진 16,18 : 모터/발전기

20 : 선회 모터 22 : 커패시터

24,26 : 제1 및 제2 컨버터 28 : 방전저항

Claims

중장비의 출력과 관련하여 전체 소요되는 전체 부하량을 계산하는 단계(a);

커패시터(22)의 축전량을 측정하는 단계(b);

상기 커패시터(22) 축전량에 기초하여 출력 부하를 위한 소정의 제어 맵(map)을 선택하는 단계(c); 및

선택된 맵에서 계산된 상기 전체 부하량을 적용하여, 출력되어야 할 엔진(14) 출력량과 상기 커패시터(22) 출력량을 결정하는 단계(d)를 포함하고,

상기 제어 맵은, 상기 커패시터(22)에 축전량이 90% 이상인 상태, 축전량이 90~40% 사이인 상태, 축전량이 40% 이하인 상태의 3가지 맵이며,

상기 3개의 맵에서 상기 커패시터(22)의 축전량은 상기 커패시터(22)의 순간 최대 축전 가능량을 기준으로 선정되고, 상기 커패시터(22)에 의해 출력되는 방전량은 상기 커패시터(22)의 순간 최대 방전 가능량을 기준으로 선정되는 것을 특징으로 하는 중장비의 하이브리드 부하 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 (a) 단계에서 계산되는 상기 전체 부하량은, 펌프(12) 부하와 선회 모터(20) 부하를 합산한 부하량과, 모터(16)/발전기(18)의 발전 구동 시 소요되는 전력 및 컨버터 효율 등을 여유 부하로 결정한 부하량의 합에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 중장비의 하이브리드 부하 제어방법.
삭제
액추에이터(10)의 구동을 위한 펌프(12)에 연결되어 있는 엔진(14);

상기 엔진(14)과 병렬 연결되어 상기 펌프(12)를 구동하는 모터(16)/발전기(18);

상기 모터(16)/발전기(18)에 연결되고 상기 모터(16)/발전기(18) 중에서 선택된 어느 하나의 동작에 기초하여 에너지를 충전하거나 방전 출력하는 커패시터(22);

상기 엔진(14)과는 독립적으로 마련되고 상기 커패시터(22)와 연결되는 선회 모터(20); 및

중장비의 출력과 관련하여 전체 소요되는 전체 부하량을 계산하고, 상기 커패시터(22)의 축전량을 측정한 후, 상기 커패시터(22) 축전량에 기초하여 출력 부하를 위한 소정의 제어 맵(map)을 선택한 다음 선택된 맵에서 계산된 상기 전체 부하량을 적용하여, 출력되어야 할 상기 엔진(14) 출력량과 상기 커패시터(22) 출력량을 결정하도록 제어하는 제어부(미도시)를 포함하고,

상기 전체 부하량은, 상기 펌프(12) 부하와 상기 선회 모터(20) 부하를 합산한 부하량과, 상기 모터(16)/발전기(18)의 발전 구동 시 소요되는 전력 및 제1 및 제2 컨버터(24,26) 효율 등을 여유 부하로 결정한 부하량의 합에 의해 계산되고,

상기 제어 맵은, 상기 커패시터(22)에 축전량이 90% 이상인 상태, 축전량이 90~40% 사이인 상태, 축전량이 40% 이하인 상태의 3가지 맵이며,

상기 3개의 맵에서 상기 커패시터(22)의 축전량은 상기 커패시터(22)의 순간 최대 축전 가능량을 기준으로 선정되고, 상기 커패시터(22)에 의해 출력되는 방전량은 상기 커패시터(22)의 순간 최대 방전 가능량을 기준으로 선정되는 것을 특징으로 하는 중장비의 하이브리드 부하 제어시스템.
제4항에 있어서,

상기 모터(16)/발전기(18)와 상기 커패시터(22)에는 상기 제1 컨버터(24)가 연결되어 있으며,

상기 선회 모터(20)와 상기 커패시터(22)에는 상기 제2 컨버터(26)가 연결되어 있으며,

상기 제어부는,

상기 모터(16)/발전기(18)가 발전기(18)로 동작 시 상기 제1 컨버터(24)를 통해 상기 커패시터(22)에 에너지를 충전하고,

상기 모터(16)/발전기(18)가 상기 모터(16)로 동작 시 상기 제1 컨버터(24)를 통에 상기 커패시터(22)로부터의 에너지를 전달 받도록 제어하는 한편,

상기 선회 모터(20)의 회생 시 상기 제2 컨버터(26)를 통해 상기 커패시터(22)에 에너지를 충전하고,

상기 선회 모터(20)의 동작 시 상기 커패시터(22) 또는 상기 모터(16)/발전기(18)로부터의 에너지를 전달 받도록 제어하는 것을 특징으로 하는 중장비의 하이브리드 부하 제어시스템.
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