KR101704829B1 - 전기 굴삭기 시스템 - Google Patents

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KR101704829B1 KR1020110032694A KR20110032694A KR101704829B1 KR 101704829 B1 KR101704829 B1 KR 101704829B1 KR 1020110032694 A KR1020110032694 A KR 1020110032694A KR 20110032694 A KR20110032694 A KR 20110032694A KR 101704829 B1 KR101704829 B1 KR 101704829B1
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강경오
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현대중공업 주식회사
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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    • 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

Abstract

본 발명은 전기 굴삭기 시스템에 관한 것으로, 상기 전기 굴삭기 시스템은, 외부전원을 입력받아 충전전압으로 전환하고 다수의 제어용 버튼을 포함한 전원박스, 송전용 케이블을 감거나 풀도록 구비된 케이블드럼, 케이블드럼의 회전구동을 제어하는 드럼구동부, 전원박스에 연결되고 케이블드럼에 권취된 충전용 케이블이 엉키거나 꼬이지 않도록 선회되게 안내하는 케이블가이드와 케이블드럼의 전선의 인출길이를 감지하는 길이검출부와 길이검출부에서 검출된 전선이 길이가 최대 또는 최소 인출 길이인 경우 이를 전력수신부 측으로 전송하는 송신부로 구성된 전력공급부와; 상기 전원공급부의 케이블이 접속/분리될 수 있는 케이블커넥터와 전동발전기 및 컨트롤러를 포함하고, 공급된 전력 및 전동발전기의 회생제동을 통해 얻은 전기를 충전하는 축전지, 상기 축전지에 연결되고 컨트롤러의 제어하에 과충전을 방지하는 과충전방지부, 상기 축전지에 연결되고 축전지의 전위차를 검출하여 컨트롤러로 출력하는 충전량검출부, 축전지에 연결되고 컨트롤러의 제어하에 축전지의 직류 전원을 교류 전원으로 바꾸어 전동발전기로 공급하는 인버터, 컨트롤러에 연결되어 축전지의 검출전위가 기준전위보다 낮을 때 알람을 송출하는 알람부, 전력공급부의 송신부가 전송한 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 수신한 후 알람의 출력 또는 구동 정지를 위한 컨트롤러로 출력하는 수신부로 구성된 전력수신부를 구비한 전기 굴삭기;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 전력공급부와 전력수신부를 분리 결합 가능하게 함으로써 작업 공간의 제약을 없애고, 작업효율을 향상시키며, 친환경적이고, 연료비를 절감하며, 전선의 최대 또는 최소 인출 범위 내에서 작업을 수행하는 것을 보장하는 것에 의해 작업 안전성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

전기 굴삭기 시스템{ELECTRIC EXCAVATOR SYSTEM}
본 발명은 전기 굴삭기 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력공급부와 전력수신부가 분리된 상태로 작업이 가능하여 공간적 제약 없이 원거리 작업이 가능하도록 하며, 전선이 연결된 경우에는 최대 이동거리와 최소 이동 거리의 범위 내에서의 작업을 안전하게 수행할 수 있도록 개선된 전선 제한 길이 경고 기능을 가지는 전기 굴삭기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기는 건축 및 토목 공사시 땅을 파거나 메우는 굴삭작업, 경토ㆍ암반 파쇄 등의 브레이커 작업, 흙다짐과 같은 컴팩터 작업, 절단 등의 크라샤 작업과 같은 다양한 작업 기능을 가진 건설기계를 말한다.
이러한 굴삭기는 보통 주행 동력을 얻기 위해 디젤 엔진 등의 엔진을 탑재하고 있고, 이 엔진의 힘을 이용하여 유압 펌프를 구동하며, 유압 펌프에서 토출되는 작동유를 유압 모터나 유압 실린더 등의 유압 액추에이터로 공급함으로써 주행용 크롤러 또는 타이어의 회전이나 붐, 아암, 버켓 등의 각 작업 부위를 동작시키고 있다.
이와 같이 주지된 굴삭기는 디젤 엔진과 같은 엔진을 탑재하고 있기 때문에 작업장소에 제한을 받지 않고 자유롭게 작업할 수 있는 장점을 가진다.
하지만, 화석연료인 경유는 갈수록 고갈되어 가고 있어 대체 에너지의 필요성이 심각하게 대두되고 있을 뿐만 아니라, 연료값이 비싸고, 중장비라는 특수성 때문에 특히 연료 소모량이 많아 운전비용이 증대되는 단점이 있어 왔다.
이를 해소하기 위한 일환으로, 전기에너지를 이용한 전기 굴삭기가 개시된 바 있다.
개시된 전기 굴삭기는 예컨대, 도 1의 예시와 같이, 굴삭기의 주행을 위한 엔진을 전동기로 대체하고, 전동기 구동용 전원을 케이블(10)을 통해 외부전원으로부터 공급함으로써 연료비를 70% 이상 줄일 수 있도록 한 것을 들 수 있는데, 이를 위해 외부에서 전원을 공급할 수 있도록 외부전원박스(20)와, 케이블(10)을 감을 수 있는 케이블드럼(22)과, 케이블(10)을 선회 분배시키는 케이블가이드(24)와, 케이블가이드(24)를 통해 인출 안내된 케이블(10)을 안전하게 굴삭기로 선회 유도하도록 굴삭기에 설치된 유도가이드(30)를 구비하고 있다.
그리하여, 굴삭기의 주행 및 작업 기능을 위한 유압 펌프 구동은 굴삭기에 탑재된 엔진 대용 전동기를 이용하여 유압 펌프의 구동을 전동기로 제어함으로써 기존 엔진형 굴삭기의 기능을 그대로 수행하였다.
그런데, 이러한 전기 굴삭기는 케이블(10)을 이용하여 전원을 공급받는 구조이기 때문에 굴삭기가 가동될 수 있는 범위가 제한되는 한계를 가진다.
즉, 케이블(10)이 미치는 범위 내에서만 작업을 할 수 있기 때문에 작업반경이 매우 제한적이고, 원거리 작업이 불가하여 작업상 많은 불편함이 있었다.
또한, 작업 반경을 벗어는 경우 전선의 절단 또는 외부전원박스(20) 등과 충돌에 의한 안전사고의 발생 위험을 가진다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전기 굴삭기가 전선의 최대 및 최소 이동 거리 범위 내에서 안전하게 작업을 수행할 수 있도록 하는 전선 제한 길이 경고 기능을 가지는 전기 굴삭기 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 굴삭기 시스템은, 전동발전기를 주행 동력 및 선회 동력으로 함과 아울러 컨트롤러의 제어하에 전동발전기를 통해 유압펌프가 구동되고, 유압펌프에 의해 작동유의 흐름이 제어되면서 붐의 구동, 아암의 구동, 버켓의 구동이 이루어져 굴삭기 작업이 가능한 전기 굴삭기 시스템에 있어서;
외부전원을 입력받아 충전전압으로 전환하고 다수의 제어용 버튼을 포함한 전원박스, 송전용 케이블을 감거나 풀도록 구비된 케이블드럼, 케이블드럼의 회전구동을 제어하는 드럼구동부, 전원박스에 연결되고 케이블드럼에 권취된 충전용 케이블이 엉키거나 꼬이지 않도록 선회되게 안내하는 케이블가이드와 케이블드럼의 전선의 인출길이를 감지하는 길이검출부와 길이검출부에서 검출된 전선의 길이가 최대 또는 최소 인출 길이인 경우 이를 전력수신부 측으로 전송하는 송신부로 구성된 전력공급부와;
상기 전력공급부의 케이블이 접속/분리될 수 있는 케이블커넥터와 전동발전기 및 컨트롤러를 포함하고, 공급된 전력 및 전동발전기의 회생제동을 통해 얻은 전기를 충전하는 축전지, 상기 축전지에 연결되고 컨트롤러의 제어하에 과충전을 방지하는 과충전방지부, 상기 축전지에 연결되고 축전지의 전위차를 검출하여 컨트롤러로 출력하는 충전량검출부, 축전지에 연결되고 컨트롤러의 제어하에 축전지의 직류 전원을 교류 전원으로 바꾸어 전동발전기로 공급하는 인버터, 컨트롤러에 연결되어 축전지의 검출전위가 기준전위보다 낮을 때 알람을 송출하는 알람부, 전력공급부의 송신부가 전송한 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 수신한 후 알람의 출력 또는 구동 정지를 위한 컨트롤러로 출력하는 수신부로 구성된 전력수신부를 구비한 전기굴삭기;로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 굴삭기 시스템을 제공한다.
이때, 상기 길이검출부는 케이블드럼의 1회전 주기를 카운트하는 엔코더, 전선의 최대 인출길이와 최소 인출 길이를 표시하기 위해 전선에 부착되는 마그네틱센서, 적외선 센서, 광센서 등의 길이센서 등으로 구성될 수 있다.
상기 전력공급부와 전력수신부는, 케이블의 길이 내에서 굴삭기 작업이 이루어질 경우 접속상태를 유지하면서 지속적인 전력 공급하에 작업되고; 케이블의 길이를 벗어날 때에는 접속을 분리하여 축전지에 축전된 전력을 구동원으로 하여 작업되는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 전력공급부는 작업반경 내에 복수개 설치되는 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 알람부는 스피커와 경광등을 동시에 동작시켜 시청각적으로 경고하는 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 전력공급부와 전력수신부를 분리 결합 가능하게 함으로써 작업 공간의 제약을 없애고, 작업효율을 향상시키며, 친환경적이고, 연료비를 절감하는 효과는 물론, 전선의 인출 제한 범위 내에서 작업을 수행할 수 있도록 하는 것에 의해 작업 안전성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 케이블식 전기 굴삭기 시스템의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 굴삭기 시스템의 기능 구성을 나타내는 기능 블럭도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 전기 굴삭기 시스템은 앞서 설명한 종래 케이블식 전기 굴삭기의 개념을 그대로 가지면서 충전 개념을 포함하여 필요시 전력을 공급받아 충전하고, 작업시에는 충전된 전력을 사용하며, 작업에 필요한 전압을 확보하고 있는지를 검출하여 필요시 충전할 수 있도록 구성된다.
이와 관련하여, 본 발명에 따른 전기 굴삭기 시스템의 구성 블럭도를 보여 주는 도 2를 참조한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 굴삭기 시스템은 전력공급부(100)와 전력수신부(200)를 구비한 전기 굴삭기로 분리 구성된다.
이때, 전력공급부(100)는 기존처럼 외부에서 전원을 공급하는 장소에 설치되고, 전력수신부(200)는 굴삭기 본체에 설치된다.
그리고, 상기 전력수신부(200)에는 상기 전력공급부(100)와 접속할 수 있도록 케이블커넥터(플러그와 소켓을 의미함)가 구비된다.
보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 전력공급부(100)는 전원박스(110)와, 케이블드럼(120), 케이블드럼(120)을 회전제어하는 드럼구동부(122), 케이블가이드(130), 길이검출부(140) 및 송신부(150)를 포함한다.
이때, 상기 전원박스(110)는 다수의 컨트롤스위치를 구비하고 있으며, 외부전원이 연결되어 상기 전력수신부(200)와 접속시 외부전원으로부터 공급된 필요한 전력을 상기 전력수신부(200)로 공급할 수 있도록 설계되어 있다.
또한, 상기 전력공급부(100)는 필요에 따라 복수로 설치될 수 있는데, 작업반경이 큰 경우 적정간격을 두고 다수 설치됨으로써 상기 전력수신부(200)를 통한 접속의 용이성을 제공하여 작업성을 더욱 높일 수 있다.
그리고, 상기 케이블드럼(120)은 전원박스(110)를 통해 컨트롤된 전력을 송전하는 케이블(Cable)을 감거나 풀어 주면서 근거리는 물론 원거리까지 케이블 관리를 원활하게 하여 준다.
이 경우, 상기 케이블드럼(120)은 동력원에 의해 구동될 수 있는데, 동력원으로는 구동모터를 들 수 있고, 또한 드럼구동부(122)에 의해 제어될 수 있다.
아울러, 상기 케이블가이드(130)는 전력이 공급되는 케이블이 엉키거나 꼬이지 않도록 안내하도록 된 구조물로 도 1에 예시된 기존 케이블가이드 형태를 그대로 가질 수 있다.
이 경우, 상기 케이블가이드(130)는 케이블이 권취된 케이블드럼(120)으로부터 인출된 케이블을 일정길이 범위까지 원활하게 인출될 수 있도록 안내한다.
상기 길이검출부(140)는 케이블드럼의 1회전 주기를 카운트하여 전선의 인출 길이를 검출하는 엔코더 또는 전선의 최대 또는 최소 인출 거리를 확인할 수 있도록 전선에 부착된 자석을 감지하는 마그네틱 센서, 바코드 등의 광인식표시를 검출하는 광센서 등의 길이 감지 센서로 구성된다. 이 경우 최대 인출 거리와 최소 인출 거리를 표시하기 위한 위치에는 서로 다른 수의 자석 또는 광인식표시를 형성되는 것에 의해 전선의 최대 또는 최소 인출 거리를 산출한다.
전선의 최대 또는 최소 인출 거리를 감지한 경우 길이검출부(140)는 감지한 전선의 최대 또는 최소 인출에 대한 신호를 드럼구동보(122)와 송신부(150)로 출력한다. 드럼구동부(122)는 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 수신하는 경우 케이블드럼(120)의 과도한 권취 또는 인출을 차단하여 전선(케이블)의 파손을 방지한다.
상기 길이검출부는 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 송신한 후 전선이 최대 또는 최소 인출 범위 내의 길이를 가지는 경우 전선길이제한 해제 신호를 송신부(150)를 경유하여 수신부(201)로 전송하도록 구성된다.
상기 송신부(150)는 길이검출부(140)에서 입력되는 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 전력수신부(200)의 측의 수신부(201)로 송신하게 된다. 이 경우 송신부(150)와 수신부(201)는 무선통신을 수행하도록 구성되거나 전선과 함께 구비되는 데이터 케이블을 통해 유선으로 연결 구성될 수도 있다.
상술한 구성의 전력공급부(100)는 대한민국 공개특허 10-2006-124455호에 개시된 바와 같이 지주의 상부에서 회전 가능하게 설치되는 작동간 등의 구성을 포함하는 형태로 구성될 수도 있다.
한편, 전력수신부(200)는 주행 구동원인 엔진으로 전동발전기(230)를 포함하며, 상기 전동발전기(230)는 인버터(220)를 통해 직류 전원을 교류 전원으로 전환된 상태에서 교류 전원 형태로 전력을 공급받게 된다.
이때, 상기 인버터(220)는 컨트롤러(240)에 의해 제어된다.
또한, 상기 전동발전기(230)에는 컨트롤러(240)를 통해 제어될 수 있도록 유압펌프(260)가 연결된다.
아울러, 붐(Boom)을 탑재한 굴삭기 바디를 본체에 대해 360°회전시킬 수 있는 선회 전동발전기(232)도 더 포함한다.
그리고, 이들은 회생제동을 통해 전기에너지를 얻을 수 있도록 전동기 겸 발전기 형태를 취하고 있는데, 회생제동을 통해 얻어진 회생전기는 축전지(210)로 회수되어 축전된다.
이와 같이, 회생제동을 통해 회생된 전기를 축전지(210)에 축전하여 사용할 수 있으므로 구동에 따른 열 발생을 줄이고, 에너지의 재활용이 가능한 장점을 가진다.
물론, 상기 선회 전동발전기(232)도 상기 컨트롤러(240)에 의해 제어된다.
또한, 송신부(150)에서 전송된 전선의 최대 또는 최소 인출 거리에 대한 신호를 수신한 후 이를 컨트롤러(240)로 출력하는 수신부(201)를 더 포함하여 구성된다.
컨트롤러(240)는 수신부(201)로부터 전선의 최대 또는 최소 인출 거리에 대한 신호를 수신하게 되면 알람부(250)로 경고 신호를 출력하여 작업자에게 경고를 수행하게 된다. 작업자는 전선의 최대 인출 경고를 확인하는 경우에는 원거리 이동을 중지하고 전력공급부(100) 측으로 이동하거나, 전선을 분리하게 된다. 이와 달리 전선의 최소 인출 경고를 확인하는 경우에는 전력공급부(100) 측으로의 이동을 중지하고 원거리로 이동하는 조작을 수행하게 된다. 이때 작업자가 경고를 확인하지 못하고 일정 시간이 경과하면 컨트롤러(240)는 굴삭기의 구동을 정지시키도록 구성될 수도 있다.
또한 컨트롤러(240)는 수신부(201)로부터 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 수신하여 알람 신호를 출력한 후 일정 시간이 경과한 후에 전선제한길이 해제 신호가 없는 상태에서 굴삭기의 작업이 계속되는 경우 굴삭기의 구동을 정지시키도록 구성된다.
나아가, 상기 컨트롤러(240)는 소정의 메모리를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 유압펌프(260)에는 유압제어밸브(270)가 접속되며, 유압펌프(260)에 의해 토출된 작동유는 상기 유압제어밸브(270)의 제어순서에 따라 붐 실린더(274), 아암 실린더(276), 버켓 실린더(278)를 구동하게 된다.
즉, 유압펌프(260)의 구동까지만 전기적 결합으로 이루어져 있기 때문에 전동발전기(230)의 구동력을 선택적으로 전달받도록 컨트롤러(240)에 의해 제어되지만, 이후 유압펌프(260)의 구동으로 발생된 작동유의 공급과 관련된 유압회로는 유압제어밸브(270)의 개폐제어를 통해 기존처럼 이루어지는 것이다.
그리고, 상기 전동발전기(230)에 전력을 공급하는 축전지(210)가 구비되는데, 상기 축전지(210)는 직류형이기 때문에 앞서 설명하였듯이, 인버터(220)를 통해 주행 전동발전기(230)로 직류 전원을 교류 전원으로 바꾸어 공급하게 된다.
뿐만 아니라, 상기 축전지(210)는 케이블가이드(130)를 통해 인출된 케이블과 케이블커넥터를 통해 접속되어 충전가능하게 구성된다.
다시 말해, 적정량의 전원이 충전되어 있는 상태에서는 전력공급부(100)로부터 분리되어 주행 전동발전기(230)를 구동할 수 있으므로 굴삭기의 작업범위를 자유롭게 할 수 있고 확장할 수 있다.
다만, 충전된 전력이 일정 이하로 떨어지게 되면 굴삭기의 작업을 수행하기 어려우므로 미리 확인한 후 굴삭기를 전력공급부(100) 지근거리로 주행한 후 재접속하여 충전함으로써 이를 해결할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 상기 축전지(210)에 축전량검출부(214)를 더 설치하고, 동시에 과충전에 의한 축전지(210) 손상을 방지할 수 있도록 과충전방지부(212)도 더 포함하여 설치된다.
이때, 상기 과충전방지부(212) 및 축전량검출부(214)는 모두 컨트롤러(240)와 연결되어 컨트롤러(240)에 의해 제어되도록 구성되는데, 이들 과충전방지부(212)와 축전량검출부는 과충전방지회로, 축전량검출회로 등과 같이 일종의 회로 형태를 갖는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 축전량검출부(214)는 축전지(210)의 잔존용량(SOC:State Of Charge) 및 온도에 따라 변화되는 내부저항을 검출하여 전위를 추정하는 방법 등 여러가지 방식으로 축전지(210)에 축전된 전기량, 즉 전위를 검출할 수 있는데 가장 간단한 방식인 축전지(210)의 양단 전압을 검출하고, 이를 컨트롤러(240)에 송신하며, 컨트롤러(240)는 수신된 검출전위를 구동에 필요한 기준전위와 비교하여 충전 여부를 확인하고 제어하도록 구성함이 바람직하다.
또한, 상기 컨트롤러(240)에는 알람부(250)가 연결된다.
상기 알람부(250)는 굴삭기 운전자가 시청각적으로 확인할 수 있도록 경보음을 발하면서 경광등을 점멸시킬 수 있도록 구성된다.
이러한 알람부(250)는 앞서 설명한 축전량검출부(214)의 축전지(210) 검출 전위가 기준전위에 미치지 못할 경우 컨트롤러(240)의 제어하에 동작되는 것으로, 이를 통해 운전자가 굴삭기를 전력공급부(100) 쪽으로 주행시켜 전력공급부(100)에 마련된 케이블을 전력수신부(200)에 접속함으로써 충전작업을 수행하도록 하기 위한 것이다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.
먼저, 작업반경이 전력공급부(100)로부터 멀지 않아 케이블의 길이 내에 있을 경우에는 굳이 전력공급부(100)와 전력수신부(200)를 분리할 필요없이 케이블커넥터를 통해 전력공급부(100)와 전력수신부(200)를 접속한 상태를 유지하면서 전기 굴삭기를 통해 할 수 있는 작업, 예컨대 굴삭작업, 브레이커작업, 크라샤작업 등 원하는 작업을 수행하게 된다.
이 경우에는 전력공급부(100)를 통해 전력이 지속적으로 공급되고 있는 상태이므로 주행동력 및 작업동력(유압펌프 구동용)이 충분한 상태에서 큰 무리 없이 작업이 가능하게 된다.
반면, 작업반경이 케이블 길이를 벗어나는 경우라면 전력공급부(100)로부터 충분한 전력을 공급받아 전력수신부(200)에 구비된 축전지(210)에 필요한 전력을 충분히 충전시킨다.
그리하여, 충전이 완료되면 케이블커넥터의 접속을 해제하여 전력공급부(100)와 전력수신부(200)가 분리되도록 한다.
이후, 굴삭기는 축전지(210)에 축전된 전력을 이용하여 주행 구동되며, 작업 장소로 이동 후 컨트롤러(240)의 제어하에 유압펌프(260)를 구동시켜 필요로 하는 작업을 하게 된다.
아울러, 작업중 알람부(250)를 통해 알람이 발생되면 운전자는 다시 굴삭기를 전력공급부(100) 쪽으로 주행하여 케이블커넥터를 접속함으로써 전력공급부(100)로부터 전력을 공급받아 축전지(210)에 충전하고, 충분한 축전이 이루어지면 다시 케이블을 분리한 다음 작업장소로 이동하여 작업하게 된다.
이때, 상기 전력공급부(100)를 작업반경에 맞춰 복수로 설치해 두면 충전을 위해 굴삭기가 이동하는 시간이 줄어들고, 그에 따라 충전시간도 줄어들게 되어 작업효율이 향상되는 장점을 갖게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전기 굴삭기는 축전지(210)를 활용하여 엔진을 대체한 전동발전기(230)를 구동시킴으로써 주행은 물론 유압펌프(260)를 구동시켜 굴삭기가 수행할 수 있는 여러 가지 작업을 할 수 있으므로 작업효율이 향상되고, 에너지를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.
물론, 급속충전의 문제가 있으나, 이는 본 발명에서 다룰 범위에 속하지 않으며, 충전방법이나 축전지 구조 등에서 취급할 문제이므로 이에 대한 언급은 생략하였다.
100 : 전력공급부 110 : 전원박스
120 : 케이블가이드 140: 길이검출부
150: 송신부
200 : 전력수신부 201: 수신부
210 : 축전지 220 : 인버터
230 : 전동발전기 232 : 선회 전동발전기
240 : 컨트롤러 250 : 알람부
260 : 유압펌프 270 : 유압제어밸브

Claims (4)

  1. 전력공급부와 전력수신부를 포함한 전기 굴삭기 시스템에 있어서,
    외부전원을 입력받아 충전전압으로 전환하고 다수의 제어용 버튼을 포함한 전원박스, 송전용 케이블을 감거나 풀도록 구비된 케이블드럼, 상기 케이블드럼의 회전구동을 제어하는 드럼구동부, 상기 전원박스에 연결되고 상기 케이블드럼에 권취된 충전용 케이블이 엉키거나 꼬이지 않도록 선회되게 안내하는 케이블가이드, 상기 케이블드럼의 전선의 인출 길이를 감지하는 길이검출부, 상기 길이검출부에서 검출된 전선이 길이가 최대 또는 최소 인출 길이인 경우 이를 전력수신부 측으로 전송하는 송신부로 구성된 전력공급부와;
    상기 전력공급부의 케이블이 접속/분리될 수 있는 케이블커넥터와 컨트롤러를 포함하고, 공급된 전력 및 전동발전기의 회생제동을 통해 얻은 전기를 충전하는 축전지, 상기 축전지에 연결되고 상기 컨트롤러의 제어하에 과충전을 방지하는 과충전방지부, 상기 축전지에 연결되고 상기 축전지의 전위차를 검출하여 상기 컨트롤러로 출력하는 충전량검출부, 상기 축전지에 연결되고 상기 컨트롤러의 제어하에 상기 축전지의 직류 전원을 교류 전원으로 바꾸어 상기 전동발전기로 공급하는 인버터, 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 축전지의 검출전위가 기준전위보다 낮을 때 알람을 송출하는 알람부, 상기 전력공급부의 상기 송신부가 전송한 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 수신한 후 알람의 출력 또는 구동 정지를 위한 상기 컨트롤러로 출력하는 수신부로 구성된 전력수신부를 포함하며,
    상기 길이검출부는 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 송신한 후 전선이 최대 또는 최소 인출 범위 내의 길이를 가지는 경우 전선길이제한 해제 신호를 상기 수신부 측으로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 굴삭기 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 길이검출부는,
    상기 전선의 권취 또는 인출을 위해 회전되는 상기 케이블드럼의 회전수를 카운트하여 전선의 최대 또는 최소 인출 거리를 감지하는 엔코더 또는 전선에 부착된 식별표시를 인식하는 길이센서 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 굴삭기 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 수신부로부터 전선의 최대 또는 최소 인출 신호를 수신하여 알람 신호를 출력한 후 일정 시간이 경과한 후에 상기 전선길이제한 해제 신호가 없는 상태에서 굴삭기의 작업이 계속되는 경우 상기 굴삭기의 구동을 정지시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 굴삭기 시스템.
  4. 삭제
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