KR101853119B1

KR101853119B1 - 크레인용 비상배터리 충전관리방법

Info

Publication number: KR101853119B1
Application number: KR1020170024369A
Authority: KR
Inventors: 김창기
Original assignee: 레스토 주식회사
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2018-04-27

Abstract

본발명은 크레인용 비상배터리 충전관리방법에 관한 것으로 크레인의 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하는 것으로,
따라서 본 발명은 크레인 공급전원 정전시 크레인 전자석의 비상전원 배터리가 방전, 충전불량, 파손 등 이상으로 전자석에 붙여 이동중인 제품이 떨어져 물적, 인적 사고를 예방하기 위해 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하고 인적,물적 피해를 예방하는 현저한 효과가 있다.

Description

크레인용 비상배터리 충전관리방법 { emergency battery charge management method for a crane }

본발명은 크레인용 비상배터리 충전관리방법에 관한 것으로, 크레인의 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 크레인의 전자석에 공급되는 주전원이 오프되었을 시 인명사고나 전복등의 위험이 있으므로 비상용 배터리를 사용하게 되나, 이때 비상배터리가 정상적으로 충전되지 않았으며 더 위험한 사고가 발생한다. 상기 배터리 충전관리방법에 대해서는 공개실용신안공보 공개번호 실1999-005483호에는 입력전압 또는 배터리의 충전전압에 의해 구동되는 장치에 있어서,

상기 배터리의 방전상태를 정의하기 위한 기준전압을 발생하는 기준전압 발생부와; 상기 기준전압과 배터리의 충전전압을 비교하여 그에 따라 상기 배터리의 방전상태를 감지하는 비교부와; 상기 비교부에 의해 감지된 배터리의 방전상태시 상기 배터리를 충전시키는 배터리 충전부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배터리 충전감지 장치가 공개되어 있다.

또한, 공개특허공보 공개번호 10-2013-0108774호에는 배터리셀의 충전 감시시스템으로서, 배터리셀에 대한 전원 공급을 위한 전원공급부와; 상기 전원공급부에 의해 전원을 공급받는 배터리셀부와; 상기 전원공급부로부터 상기 배터리셀부로 공급되는 전원값을 디지털정보로 변환하기 위한 ADC(Analog Digital Converter)부와; 상기 ADC부로부터의 디지털정보에 기초하여 상기 배터리셀에 대한 충전상태를 감시하는 충전감시부와; 상기 충전감시부로부터의 신호에 기초하여 충전상태를 판단하는 제어부를 포함하는 배터리셀의 충전 감시시스템이 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 크레인 공급전원 정전시 크레인 전자석의 비상전원 배터리가 방전, 충전불량, 파손 등 이상으로 전자석에 붙여 이동중인 제품이 떨어져 물적, 인적 사고를 예방하기 위한 비상용 배터리전원, 충전상태를 모니터링 하지 못하여 인적,물적 피해가 발생하는 문제점이 있었다.

본발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 크레인 공급전원 정전시 크레인 전자석의 비상전원 배터리가 방전, 충전불량, 파손 등 이상으로 전자석에 붙여 이동중인 제품이 떨어져 물적, 인적 사고를 예방하기 위해 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하고 인적,물적 피해를 예방하는 크레인용 비상배터리 충전관리방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 크레인용 비상배터리 충전관리방법에 관한 것으로 크레인의 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 크레인 공급전원 정전시 크레인 전자석의 비상전원 배터리가 방전, 충전불량, 파손 등 이상으로 전자석에 붙여 이동중인 제품이 떨어져 물적, 인적 사고를 예방하기 위해 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하고 인적,물적 피해를 예방하는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 크레인에 비상배터리가 비상전원으로 사용되는 계통도
도 2는 본발명의 비상배터리 충전관리방법 도면

본 발명은 크레인의 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하는 크레인용 비상배터리 충전관리방법에 있어서,
상기 크레인용 비상배터리 충전관리방법은 일부 배터리 전압이 낮아질 때 배터리의 성능이 감소되는 것을 방지하기 위해 일정온도로 유지시키는 단계;
상기 크레인의 비상용 배터리전원을 충전하는 도중에 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 단계;
상기 측정된 전압의 합이 정상상태의 총전압의 일정 비율 이하일 경우에는 충전을 중지하고 불량배터리를 교환하는 단계;를 포함하되,
상기 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 단계;는 배터리 셀 별 전압감소 발생시, 배터리 전체효율이 감소되고, 효율이 감소되는 범위는 플러스(+)측과 마이너스(-)측을 기준으로 효율 변화 발생으로 배터리 셀별 개별 측정하여 배터리 충전상태와 효율을 같이 실시간으로 관리하는 것이며, 배터리 셀 구간별 전압감소 발생시 충전전압 조정이 가능하며, 배터리는 충전을 완료하고 전원에서 분리하면, 부하가 걸리게 되어 전압강하가 일어나는 것으로, 각각의 배터리에서 충전전원선을 분리하고 크레인에서와 같이 회로를 연결하여 일정 길이의 선로 손실을 일으켜서, 상기 선로 손실에 의해 각 배터리는 전압이 정상전압으로 판단되는 일정 전압까지 강하되는 것이며, 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 주기는 일정시간 단위로 측정하는 것이며,
불량배터리를 교환하는 단계;는 전체 밧데리에 부하가 걸릴시 각 밧데리가 정상전압이 측정되어 총합전압 = 각 밧데리의 정상전압 x 충전 밧데리 개수가 되면 실제부하가 걸릴시에 효율은 100%가 된 것으로 판단하며, 전체전압이 상기 총합전압 미만이 될 경우에는 전체 밧데리중 4/19개 이상이 불량이 될 경우로 판단되어 불량배터리를 갈아주는 것이되, 상기 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 단계에서 배터리가 설정효율 이하시 경보음을 발생하는 것을 특징으로 한다.

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본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 크레인에 비상배터리가 비상전원으로 사용되는 계통도, 도 2는 본발명의 비상배터리 충전관리방법 도면이다.

본 발명은 크레인 공급전원 정전시 크레인 전자석의 비상전원 배터리 이상(방전, 충전불량, 파손 등)으로 전자석에 붙여 이동중인 제품이 떨어져 물적, 인적 사고를 예방하기 위해 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하고 인적,물적 피해를 예방하기 위해 실시간으로 통신하여 모니터링 하도록 구성된다.

배터리의 상,하한값을 설정하고 실시간으로 통합관리자는 실시간으로 모니터링 하여 인적,물적 피해와 비용을 절감한다. 통신(와이파이, RF, 인터넷)으로 실시간 관리하는 통합관리 시스템을 구축한다.

배터리 셀	전압[V]
배터리 셀	최초	충전중
#1	12.9	16.5
#2	12.9	16.5
#3	12.9	16.5
#4	12.9	16.5
#5	12.9	16.5
#6	12.9	16.5
#7	12.9	16.5
#8	12.9	16.5
#9	12.9	16.5
#10	12.9	16.5
#11	12.9	16.5
#12	12.9	16.5
#13	12.9	16.5
#14	12.9	16.5
#15	12.9	16.5
#16	12.9	16.5
#17	12.9	16.5
#18	12.9	16.5
#19	12.9	16.5

상기 표와 같이 배터리셀별 전압감소 발생시 배터리 전체효율 감소되며 효율이 감소되는 범위는 플러스(+)측과 마이너스(-)측을 기준으로 효율 변화 발생으로 배터리 셀별 개별 측정하여 배터리 충전상태와 효율을 같이 관리 할 수 있다.

본발명은 충전전압 상태에 배터리 효율 관리가 가능하다.

배터리 셀 구간별 전압감소 발생시 충전전압 조정이 가능하다.

배터리의 설정효율 이하시 경보음을 발생한다.

전체 배터리중 일부 배터리 전압이 낮아지면 전체 전압이 낮아져 배터리의 성능이 감소되어 이를 해결하는 방법중 첫째는 20℃ 적정온도를 유지한다. 두 번째는 전체 배터리 부하시 전압의 변화를 측정한다.

#15	12.9	12.9	12.9	16.5	16.5
#16	12.9	12.9	16.5	16.5	16.5
#17	12.9	12.9	16.5	16.5	16.5
#18	12.9	16.5	16.5	16.5	16.5
#19	12.9	16.5	16.5	16.5	16.5
효율[%]	100	85	72	51	23

충전전압은 16.5v이다. 충전이 끝나면 부하가 걸릴시 전압은 12.9v 된다.

충전된 배터리는 충전을 완료하고 전원에서 분리하면, 선로손실 등이 부하로 작동되어 전압강하가 일어난다. 그러므로 각각의 배터리에서 충전전원선을 분리하고 실제 크레인에서와 같이 회로를 연결하여, 곧 5 미터 정도의 선로손실을 일으킨다. 선로 손실은 미터당 0.525(O)으로 계산한다. 그러므로 각 배터리는 16.5V에서 12.9V로 전압이 강하된다. 그 결과를 측정하는데 주로 2초단위로 실시간으로 측정한다.

19개 전체가 선로손실 등의 부하가 걸릴시 모두가 정상전압인 12.9v가 측정되어 총합전압이 12.9x19v=245.1v가 되면 실제부하가 걸릴시에도 효율은 100%된다. 4개가 불량이 되어 10.5v이하로 떨어져서 12.9x14 + 10.5x4=222.6가 되면 실제부하가 걸릴시 효율은 85%가 된다. 8개가 불량이 되어 10.5v이하로 떨어져서12.9x11 + 10.5x8 = 225.9v가 되면 효율은 72%가 된다. 12개가 불량이 되어 10.5v이하로 떨어져서 12.9x7 + 10.5x11=205.8v이 되면 효율은 51%가 된다. 16개가 불량이 되어 10.5v이하로 떨어져서 12.9x3 + 10.5x16=206.7v가 되면 효율은 23%가 된다.

그러므로 85%이상의 효율을 유지하기 위해서는 전체중 4개 이상이 불량이 될 경우에는 크레인에서 이를 갈아주어야 하며, 4개 미만일시는 계속 사용하여도 무난하다.

배터리 전체가 19개이므로 전체전압이 12.9x19는 245.1v가 가장 좋으며, 4개가 불량일 경우 12.9x14 + 10.5x4= 222.6 v미만이 되지 않게 관리한다. 222.6v미만이 될 경우 불량배터리를 갈아준다.

Claims

크레인의 비상용 배터리전원, 충전상태를 실시간으로 모니터링 하여 배터리 성능과 교체주기를 파악하는 크레인용 비상배터리 충전관리방법에 있어서,
상기 크레인용 비상배터리 충전관리방법은 일부 배터리 전압이 낮아질 때 배터리의 성능이 감소되는 것을 방지하기 위해 일정온도로 유지시키는 단계;
상기 크레인의 비상용 배터리전원을 충전하는 도중에 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 단계;
상기 측정된 전압의 합이 정상상태의 총전압의 일정 비율 이하일 경우에는 충전을 중지하고 불량배터리를 교환하는 단계;를 포함하되,
상기 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 단계;는 배터리 셀 별 전압감소 발생시, 배터리 전체효율이 감소되고, 효율이 감소되는 범위는 플러스(+)측과 마이너스(-)측을 기준으로 효율 변화 발생으로 배터리 셀별 개별 측정하여 배터리 충전상태와 효율을 같이 실시간으로 관리하는 것이며, 배터리 셀 구간별 전압감소 발생시 충전전압 조정이 가능하며, 배터리는 충전을 완료하고 전원에서 분리하면, 부하가 걸리게 되어 전압강하가 일어나는 것으로, 각각의 배터리에서 충전전원선을 분리하고 크레인에서와 같이 회로를 연결하여 일정 길이의 선로 손실을 일으켜서, 상기 선로 손실에 의해 각 배터리는 전압이 정상전압으로 판단되는 일정 전압까지 강하되는 것이며, 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 주기는 일정시간 단위로 측정하는 것이며,
불량배터리를 교환하는 단계;는 전체 밧데리에 부하가 걸릴시 각 밧데리가 정상전압이 측정되어 총합전압 = 각 밧데리의 정상전압 x 충전 밧데리 개수가 되면 실제부하가 걸릴시에 효율은 100%가 된 것으로 판단하며, 전체전압이 상기 총합전압 미만이 될 경우에는 전체 밧데리중 4/19개 이상이 불량이 될 경우로 판단되어 불량배터리를 갈아주는 것이되, 상기 각 배터리의 부하시 전압을 측정하는 단계에서 배터리가 설정효율 이하시 경보음을 발생하는 것을 특징으로 하는 크레인용 비상배터리 충전관리방법
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