KR102210989B1 - 충전 제어 시스템 - Google Patents

충전 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102210989B1
KR102210989B1 KR1020180090318A KR20180090318A KR102210989B1 KR 102210989 B1 KR102210989 B1 KR 102210989B1 KR 1020180090318 A KR1020180090318 A KR 1020180090318A KR 20180090318 A KR20180090318 A KR 20180090318A KR 102210989 B1 KR102210989 B1 KR 102210989B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
unit
start command
storage unit
power
Prior art date
Application number
KR1020180090318A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190015140A (ko
Inventor
히로아키 나리타
Original Assignee
아즈빌주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아즈빌주식회사 filed Critical 아즈빌주식회사
Publication of KR20190015140A publication Critical patent/KR20190015140A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102210989B1 publication Critical patent/KR102210989B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/046—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor with electric means, e.g. electric switches, to control the motor or to control a clutch between the valve and the motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

본 발명은 하나의 전원 계통에 복수의 전동 액츄에이터가 접속되어 있는 경우에, 전원 계통에 필요한 전류 용량과 각 전동 액츄에이터의 총계의 충전 시간을 최적화하는 것을 과제로 한다.
전동 액츄에이터(100)는, 축전부에 비축되어 있는 전기 에너지에 의해 정전시에 모터를 강제적으로 구동시켜 밸브를 미리 정해진 개방도 위치까지 리턴 동작시킨다. 전동 액츄에이터(100)는, 호스트 장치(103)로부터 충전 개시 커맨드를 수신했을 때에 축전부의 충전을 개시한다. 호스트 장치(103)는, 미리 규정된 충전의 우선도에 따라서 전동 액츄에이터(100)를 그룹 분류하고, 우선도가 높은 순으로 그룹마다 전동 액츄에이터(100)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신한다.

Description

충전 제어 시스템{CHARGING CONTROL SYSTEM}
본 발명은, 축전부에 비축되어 있는 전기 에너지에 의해 정전시에 모터를 강제적으로 구동시켜 밸브를 미리 정해진 개방도 위치까지 리턴 동작시키는 전동 액츄에이터에 관한 것이며, 특히 복수의 전동 액츄에이터의 축전부의 충전을 제어하는 충전 제어 시스템에 관한 것이다.
현재, 정전시에 있어서 밸브를 강제적으로 완전 폐쇄 방향으로 동작시키기 위해 스프링을 이용한 스프링 리턴형의 액츄에이터가 있다. 스프링 리턴형의 액츄에이터는, (I) 밸브를 구동시키는 부하 토크에 더하여 스프링을 완전히 감기 위한 토크를 필요로 하여, 큰 토크를 발생시키는 모터가 필요해져 소비 전력이 커진다, (II) 정전시의 목표 위치는 완전 폐쇄 위치뿐이며 완전 개방 혹은 임의의 위치로 설정할 수 없다, (III) 정전시의 동작을 제어하기 위한 클러치나 브레이크 등의 기구를 필요로 한다, 등의 문제점을 갖고 있다.
이러한 문제점을 해결할 수 있는 수단으로서, 전기 2중층 콘덴서 등의 축전부에 비축되어 있는 전기 에너지에 의해 정전시에 모터를 강제적으로 구동시켜 밸브를 미리 정해진 개방도 위치까지 리턴 동작시키는 전동 액츄에이터가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
이러한 전동 액츄에이터에 의하면, 모터의 회전력을 이용하여 스프링을 완전히 감을 필요가 없어진다. 그러나, 도 24에 나타낸 바와 같이, 하나의 전원 계통(301)에 복수의 전동 액츄에이터(300-1∼300-N)가 접속되어 있는 경우, 충전 시간을 단축하기 위해, 전원 투입시에 각 전동 액츄에이터(300-1∼300-N)의 축전부를 일제히 충전하고자 하면, 도 25에 나타낸 바와 같이 각 전동 액츄에이터(300-1∼300-N)에 비교적 큰 충전 전류가 흐르게 되고, 배전반(302)에 큰 전류 용량의 브레이커가 필요해진다고 하는 문제점이 있었다.
또한, 전원 투입후에 각 전동 액츄에이터(300-1∼300-N)의 축전부를 순서대로 충전하고자 하면, 충전 시간이 비교적 길기 때문에, 도 26에서 분명한 바와 같이 모든 전동 액츄에이터(300-1∼300-N)의 축전부를 충전 종료할 때까지 긴 충전 시간이 필요해진다고 하는 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제5793400호 명세서
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 하나의 전원 계통에 복수의 전동 액츄에이터가 접속되어 있는 경우에, 전원 계통에 필요한 전류 용량과 각 전동 액츄에이터의 총계의 충전 시간을 최적화하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 충전 제어 시스템은, 동일한 전원 계통에 접속된 복수의 전동 액츄에이터와, 상기 복수의 전동 액츄에이터의 충전을 제어하는 호스트 장치를 포함하고, 각 전동 액츄에이터는, 상기 전원 계통으로부터 전원이 공급되는 통전시에 개방도 목표치에 따라서 밸브의 개방도를 제어하도록 구성된 개방도 제어부와, 전기 에너지를 비축하도록 구성된 축전부와, 상기 통전시에 상기 축전부를 충전하도록 구성된 충전부와, 상기 전원이 차단된 정전시에 상기 축전부에 축적되어 있는 에너지를 이용하여 상기 밸브를 원하는 개방도 위치까지 동작시키도록 구성된 리턴 제어부와, 상기 호스트 장치로부터 충전 개시 커맨드를 수신했을 때에 상기 충전부에 의한 상기 축전부의 충전을 개시시키도록 구성된 충전 제어부를 포함하고, 상기 호스트 장치는, 미리 규정된 충전의 우선도에 따라서 상기 복수의 전동 액츄에이터를 그룹 분류하도록 구성된 분류부와, 상기 우선도가 높은 순으로 그룹마다 상기 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하도록 구성된 충전 개시 커맨드 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 충전 제어 시스템의 하나의 구성예에 있어서, 상기 호스트 장치의 충전 개시 커맨드 송신부는, 상기 충전 개시 커맨드를 송신한 시점으로부터 미리 정해진 충전 시간이 경과했을 때에, 다음으로 우선도가 높은 그룹의 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 충전 제어 시스템의 하나의 구성예에 있어서, 각 전동 액츄에이터는, 각각 상기 축전부의 충전이 완료했을 때에 상기 호스트 장치에 대하여 충전 완료 응답을 송신하도록 구성된 충전 완료 응답 송신부를 더 포함하고, 상기 호스트 장치는, 상기 전동 액츄에이터로부터의 충전 완료 응답을 수신하도록 구성된 충전 완료 응답 수신부를 더 포함하고, 상기 호스트 장치의 충전 개시 커맨드 송신부는, 상기 충전 개시 커맨드의 송신선의 모든 전동 액츄에이터로부터 상기 충전 완료 응답을 수신했을 때에, 다음으로 우선도가 높은 그룹의 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 충전 제어 시스템의 하나의 구성예에 있어서, 상기 분류부는, 상기 전원 계통으로부터 충전중인 전동 액츄에이터로 흐르는 총계의 전류가, 허용되는 최대 전류 용량치 이하이고, 또한 상기 우선도가 높은 전동 액츄에이터일수록 먼저 충전되도록, 상기 복수의 전동 액츄에이터를 그룹 분류하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 충전 제어 시스템의 하나의 구성예에 있어서, 상기 분류부는, 상기 복수의 전동 액츄에이터의 충전에 요하는 총계의 시간이, 허용되는 최대 충전 시간 이하이고, 또한 상기 우선도가 높은 전동 액츄에이터일수록 먼저 충전되도록, 상기 복수의 전동 액츄에이터를 그룹 분류하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 충전 제어 시스템은, 동일한 전원 계통에 접속된 복수의 전동 액츄에이터와, 상기 복수의 전동 액츄에이터의 충전을 제어하는 호스트 장치를 포함하고, 각 전동 액츄에이터는, 상기 전원 계통으로부터 전원이 공급되는 통전시에 개방도 목표치에 따라서 밸브의 개방도를 제어하도록 구성된 개방도 제어부와, 전기 에너지를 비축하도록 구성된 축전부와, 상기 통전시에 상기 축전부를 충전하도록 구성된 충전부와, 상기 전원이 차단된 정전시에 상기 축전부에 축적되어 있는 에너지를 이용하여 상기 밸브를 원하는 개방도 위치까지 동작시키도록 구성된 리턴 제어부와, 상기 호스트 장치로부터 충전 개시 커맨드를 수신했을 때에 상기 충전부에 의한 상기 축전부의 충전을 개시시키도록 구성된 충전 제어부와, 상기 축전부의 충전이 완료했을 때에 상기 호스트 장치에 대하여 충전 완료 응답을 송신하도록 구성된 충전 완료 응답 송신부를 포함하고, 상기 호스트 장치는, 허용되는 최대 전류 용량치 또는 허용되는 최대 충전 시간에 기초하여, 한번에 충전을 행하는 상기 전동 액츄에이터의 최대수를 산출하는 충전 대수 산출부와, 미리 규정된 충전의 우선도가 가장 높은 쪽으로부터 순서대로 상기 최대수의 상기 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하도록 구성된 충전 개시 커맨드 송신부를 포함하고, 상기 충전 개시 커맨드 송신부는, 상기 충전 완료 응답을 수신했을 때에, 충전이 완료하지 않은 상기 전동 액츄에이터 중, 상기 우선도가 높은 쪽으로부터 순서대로, 상기 충전 완료 응답의 송신원의 전동 액츄에이터와 동일한 수의 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 충전 제어 시스템의 하나의 구성예에 있어서, 상기 충전 대수 산출부는, 상기 전원 계통으로부터 충전중인 전동 액츄에이터로 흐르는 총계의 전류가, 상기 최대 전류 용량치 이하가 되도록 상기 최대수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 충전 제어 시스템의 하나의 구성예에 있어서, 상기 충전 대수 산출부는, 상기 복수의 전동 액츄에이터의 충전에 요하는 총계의 시간이, 상기 최대 충전 시간 이하가 되도록 상기 최대수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 호스트 장치가, 동일한 전원 계통에 접속되어 있는 복수의 전동 액츄에이터를 분류하여, 그룹마다 충전 개시 커맨드를 송신하고, 그룹마다 전동 액츄에이터의 축전부의 충전을 실행시키도록 했기 때문에, 전원 계통 및 배전반에 필요한 전류 용량과 각 전동 액츄에이터의 총계의 충전 시간을 최적화할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 각 전동 액츄에이터의 충전의 우선도에 따른 그룹 분류를 함으로써, 우선도순으로 전동 액츄에이터의 축전부를 충전할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 전동 액츄에이터 자신이 축전부의 충전이 완료했는지 어떤지를 판단하여, 충전이 완료했다고 판단한 시점에 충전 완료 응답을 호스트 장치에 대하여 송신한다. 호스트 장치는, 충전 개시 커맨드의 송신선의 모든 전동 액츄에이터로부터 충전 완료 응답을 수신한 시점에 다음 그룹의 전동 액츄에이터에 충전 개시 커맨드를 송신한다. 이에 따라, 본 발명에서는, 각 전동 액츄에이터의 총계의 충전 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 한번에 충전을 행하는 전동 액츄에이터의 대수가 항상 최대수 이하가 되도록 관리하면서, 각 전동 액츄에이터에 개별로 충전 개시 커맨드를 송신하기 때문에, 전원 계통 및 배전반에 필요한 전류 용량과 각 전동 액츄에이터의 총계의 충전 시간을 최적화할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 각 전동 액츄에이터의 충전의 우선도에 따라서 충전 개시 커맨드를 송신하기 때문에, 우선도순으로 전동 액츄에이터의 축전부를 충전할 수 있다. 또한, 호스트 장치는, 충전 개시 커맨드의 송신선의 전동 액츄에이터로부터 충전 완료 응답을 수신한 시점에 각 전동 액츄에이터에 충전 개시 커맨드를 송신하기 때문에, 한층 더 충전 시간을 단축할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 충전 제어 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 제어부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 호스트 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 호스트 장치의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 전원 투입시의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 7은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 전동 액츄에이터가 하나의 전원 계통에 복수 접속되어 있는 경우에 전원 계통에 충전 전류가 흐르는 모습을 설명하는 도면이다.
도 8은, 정전류 충전 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는, RC 직렬 회로에 의한 충전 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은, 그룹마다 전동 액츄에이터의 축전부의 충전을 행할 때의 최대 충전 시간을 설명하는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 제어부의 용량 연산부의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 12는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 통상시의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 13은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 정전시의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 14는, 본 발명의 제2 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 15는, 본 발명의 제3 실시예에 관한 충전 제어 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 16은, 본 발명의 제3 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 17은, 본 발명의 제3 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 제어부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 18은, 본 발명의 제3 실시예에 관한 호스트 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 19는, 본 발명의 제3 실시예에 관한 호스트 장치의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 20은, 본 발명의 제3 실시예에 관한 전동 액츄에이터의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 21은, 본 발명의 제4 실시예에 관한 충전 제어 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 22는, 본 발명의 제4 실시예에 관한 호스트 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 23은, 본 발명의 제4 실시예에 관한 호스트 장치의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 24는, 하나의 전원 계통에 복수의 전동 액츄에이터가 접속되어 있는 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 25는, 복수의 전동 액츄에이터의 축전부를 동시에 충전하는 경우에 전원 계통에 충전 전류가 일제히 흐르는 모습을 설명하는 도면이다.
도 26은, 복수의 전동 액츄에이터의 축전부를 순서대로 충전하는 경우에 전원 계통에 충전 전류가 순서대로 흐르는 모습을 설명하는 도면이다.
[제1 실시예]
이하, 본 발명의 실시예에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 충전 제어 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 충전 제어 시스템은, 하나의 전원 계통(101)에 접속된 복수의 전동 액츄에이터(100)와, 이들 전동 액츄에이터(100)의 충전을 제어하는 호스트 장치(103)로 구성된다.
도 2는 전동 액츄에이터(100)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 전동 액츄에이터(100)는, 볼 밸브나 버터플라이 밸브 등의 밸브(200)에 부착되고, 전동 조절 밸브로서 일체화된다. 또한, 전동 액츄에이터(100)는, 도시하지 않은 컨트롤러와의 사이에서 정보를 주고받는다.
전동 액츄에이터(100)는, 외부 전원(도 1의 배전반(102))으로부터 공급되는 전원 전압으로부터 메인 전원 전압을 생성하는 메인 전원부(1)와, 전기 에너지를 비축하는 전기 2중층 콘덴서로 이루어진 축전부(2)와, 외부로부터 전원이 공급되는 통전시에 축전부(2)를 충전하는 충전부(3)와, 축전부(2)의 전압을 승압하는 승압부(4)와, 외부로부터의 전원의 차단을 검출하는 정전 검출부(5)와, 메인 전원부(1)로부터의 메인 전원 전압과 승압부(4)로부터의 승압 전원 전압 중의 어느 것을 선택하여 출력하는 메인 전원 전환부(6)와, 컨트롤러로부터의 개방도 목표 신호를 처리하여 제어부(8)에 개방도 목표치를 출력하는 개방도 목표 처리부(7)와, 전동 액츄에이터 전체를 제어하는 제어부(8)와, 제어계 전원 전압을 생성하는 제어 전원부(9)와, 구동 전압에 따라서 동작하는 모터(10)와, 제어부(8)로부터의 제어 신호에 따라서 모터(10)에 구동 전압을 출력하는 모터 구동부(11)와, 모터(10)의 출력을 감속시켜 밸브(200)를 조작하는 감속기(12)와, 밸브(200)의 개방도를 측정하는 위치 센서(13)와, 호스트 장치(103)와 통신하기 위한 통신부(14)를 포함하고 있다. 모터(10)와 모터 구동부(11)와 감속기(12)는, 구동부(15)를 구성하고 있다.
도 3은 제어부(8)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 제어부(8)는, 호스트 장치(103)로부터 충전 개시 커맨드를 수신했을 때에 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전을 개시시키는 충전 제어부(80)와, 외부로부터 전원이 공급되는 통전시에 개방도 목표치에 따라서 밸브(200)의 개방도를 제어하는 개방도 제어부(81)와, 정전시에 승압부(4)에 대하여 승압 인에이블 신호를 출력하는 승압 제어부(82)와, 정전시에 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지를 이용하여 밸브(200)를 원하는 개방도 위치까지 동작시키는 리턴 제어부(83)와, 정보 기억을 위한 기억부(84)와, 축전부(2)의 용량을 연산하는 용량 연산부(85)와, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지의 값을 연산하는 충전 에너지 연산부(86)와, 전원의 투입시에 개방도 목표치가 나타내는 위치로부터 원하는 개방도 위치까지 밸브(200)를 동작시키는 데 필요한 에너지의 값을 연산하는 필요 에너지 연산부(87)로 구성된다.
도 4는 호스트 장치(103)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 호스트 장치(103)는, 미리 규정된 충전의 우선도에 따라서 복수의 전동 액츄에이터(100)를 그룹 분류하는 분류부(1030)와, 우선도가 높은 순으로 그룹마다 전동 액츄에이터(100)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신하는 충전 개시 커맨드 송신부(1031)와, 정보 기억을 위한 기억부(1032)와, 정보 설정을 위한 설정부(1033)로 구성된다.
이하, 본 실시예의 충전 제어 시스템의 동작을 설명한다. 도 5는 호스트 장치(103)의 동작을 설명하는 플로우차트, 도 6은 전원 투입시의 전동 액츄에이터(100)의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
호스트 장치(103)는, 전원이 투입되면, 후술하는 동작을 위한 프로그램을 기억부(1032)로부터 독출함과 함께, 동작에 필요한 파라미터를 독출하는 초기 설정 처리를 행한다(도 5 단계 S100).
기억부(1032)에 미리 설정되어 있는 파라미터로는, 대상이 되는 복수의 전동 액츄에이터(100)(동일한 전원 계통(101)에 접속되어 있는 복수의 전동 액츄에이터(100))의 식별 정보, 전원 계통(101)의 허용되는 최대 전류 용량치 LMI, 전류치 CI, 허용되는 전원 계통 최대 충전 시간 LMCT, 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)의 충전에 요하는 표준적인 시간을 나타내는 표준 충전 시간 CT(일반적으로는 축전부(2)의 충전에 요하는 최장 시간), 식별 정보가 등록되어 있는 각 전동 액츄에이터(100)의 충전의 우선도 정보 등이 있다. 우선도는, 예컨대 전동 액츄에이터(100)가 설치되는 시설측의 요구에 의해 결정된다. 이들 파라미터는, 설정부(1033)를 이용하여 설정할 수 있다.
한편, 전동 액츄에이터(100)의 메인 전원부(1)는, 외부 전원(도 1의 배전반(102))으로부터 전원 전압이 공급되면, 이 전원 전압으로부터 미리 정해진 메인 전원 전압을 생성한다. 또, 외부 전원으로부터 공급되는 전원 전압은 교류이어도 좋고 직류이어도 좋다. 외부 전원으로부터 공급되는 전원 전압이 교류인 경우에는, 메인 전원부(1)의 내부에서 정류ㆍ평활하고, 또한 강압하여 원하는 메인 전원 전압을 생성하면 된다. 전동 액츄에이터(100)의 정전 검출부(5)는, 메인 전원부(1)로부터 메인 전원 전압이 공급되고 있기 때문에, 정전 검출 신호는 출력하지 않는다. 전동 액츄에이터(100)의 메인 전원 전환부(6)는, 정전 검출부(5)로부터의 정전 검출 신호의 입력이 없기 때문에, 메인 전원부(1)로부터의 메인 전원 전압을 선택하여 출력한다. 이에 따라, 메인 전원 전압이 메인 전원 전환부(6)를 통해 제어 전원부(9)와 모터 구동부(11)에 공급된다. 전동 액츄에이터(100)의 제어 전원부(9)는, 메인 전원 전압으로부터 미리 정해진 제어계 전원 전압을 생성한다. 제어 전원부(9)로부터 제어계 전원 전압이 공급됨으로써, 전동 액츄에이터(100)의 제어부(8)가 기동한다.
제어부(8)는, 후술하는 동작을 위한 프로그램을 기억부(84)로부터 독출하는 초기 설정 처리를 행한다(도 6 단계 S200). 그리고, 제어부(8)는, 호스트 장치(103)로부터의 충전 개시 커맨드를 대기한다(도 6 단계 S201).
본 실시예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 하나의 전원 계통(101)에 복수의 전동 액츄에이터(100)가 접속되어 있는 경우에, 전류 용량과 충전 시간을 최적화하기 위해, 각 전동 액츄에이터(100)를 복수의 그룹으로 분류하고, 그룹마다 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)의 충전을 행한다. 예컨대 도 7의 예에서는, 대수 N의 전동 액츄에이터(100-1∼100-N)를 분류하여, 그룹 #1, #2, ㆍㆍㆍ, #n마다 충전을 행하는 예를 나타내고 있다.
호스트 장치(103)의 분류부(1030)는, 기억부(1032)에 식별 정보가 등록되어 있는 복수의 전동 액츄에이터(100)의 그룹 분류시에, 하나의 그룹에 포함되는 전동 액츄에이터(100)의 최대수 GCN을 산출한다(도 5 단계 S101). 전원 계통(101)의 전류 용량치를 중시하는 경우, 분류부(1030)는, 전원 계통(101)의 허용되는 최대 전류 용량치 LMI(A)와 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)를 충전할 때에 전원 계통(101)으로부터 전동 액츄에이터(100)로 흐르는 전류의 값 CI(A)에 기초하여, 하나의 그룹에 포함되는 전동 액츄에이터(100)의 최대수 GCN을 다음 식과 같이 계산한다.
Figure 112018076597973-pat00001
또, 정확하게는 수학식(1)의 계산 결과의 소수점 이하를 버린 정수치가, 구하는 최대수 GCN이다. 여기서, 전동 액츄에이터(100)의 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전 방법에는, 정전류 충전 방법과, 충전부(3)의 저항과 축전부(2)의 전기 2중층 콘덴서로 이루어진 RC 직렬 회로에 의해 축전부(2)를 충전하는 방법(충전 전류가 시간과 함께 변화하는 방법)이 있다.
정전류 충전 방법의 경우에는, 도 8의 (A)에 나타낸 바와 같이 동일한 그룹에 속하는 GCN개의 전동 액츄에이터(100-GC1∼100-GCN)의 각각에 전원 계통(101)으로부터 일정한 전류 CI가 흐르기 때문에, 총계로서 LMI의 전류가 흐른다(도 8의 (B)). 환언하면, 전원 계통(101)으로부터 GCN개의 전동 액츄에이터(100-GC1∼100-GCN)로 흐르는 총계의 전류가 LMI 이하가 되도록 GCN을 결정하면 된다.
RC 직렬 회로에 의한 충전 방법의 경우에는, 도 9의 (A)에 나타낸 바와 같이 동일한 그룹에 속하는 GCN개의 전동 액츄에이터(100-GC1∼100-GCN)의 각각에 최대로 CI의 전류가 흐른다. 따라서, 전원 계통(101)으로부터 GCN개의 전동 액츄에이터(100-GC1∼100-GCN)로 흐르는 총계의 전류의 최대치가 LMI 이하가 되도록 GCN을 결정하면 된다.
한편, 전원 계통 최대 충전 시간 LMCT을 중시하는 경우, 분류부(1030)는, 허용되는 전원 계통 최대 충전 시간 LMCT과 표준 충전 시간 CT에 기초하여, 하나의 그룹에 포함되는 전동 액츄에이터(100)의 최대수 GCN을 다음 식과 같이 산출한다(단계 S101).
Figure 112018076597973-pat00002
즉, 기억부(1032)에 식별 정보가 등록되어 있는 복수의 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)의 충전에 요하는 총계의 시간이 LMCT 이하가 되도록 최대수 GCN을 결정하면 된다. 또, 수학식(1)의 경우와 마찬가지로, 수학식(2)의 계산 결과의 소수점 이하를 버린 정수치가, 구하는 최대수 GCN이다.
분류부(1030)는, 수학식(1) 혹은 수학식(2)의 어느 것에 의해 최대수 GCN을 산출한다. 수학식(1), 수학식(2)의 어느 것을 이용할지의 지시 정보는, 미리 기억부(1032)에 설정되어 있다.
계속해서, 분류부(1030)는, 기억부(1032)에 식별 정보가 등록되어 있는 전동 액츄에이터(100)의 대수 N과 수학식(1) 혹은 수학식(2)에서 산출한 GCN에 기초하여 그룹수 GN을 다음 식과 같이 산출한다(도 5 단계 S102).
Figure 112018076597973-pat00003
또, 정확하게는 수학식(3)의 계산 결과의 소수점 이하를 올린 정수치가, 구하는 그룹수 GN이다. 수학식(1)을 이용하여 최대수 GCN을 산출한 경우, 대수 N의 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)의 충전에 요하는 전원 계통 최대 충전 시간 LMCT은 다음 식과 같다.
Figure 112018076597973-pat00004
수학식(4)는, 도 10에 나타낸 바와 같이 그룹 #1∼#GN마다 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)의 충전을 행할 때의 총계의 충전 시간이 LMCT인 것을 나타내고 있다.
한편, 수학식(2)를 이용하여 최대수 GCN을 산출한 경우, 전원 계통(101)의 최대 전류 용량치 LMI(A)는 다음 식과 같다.
Figure 112018076597973-pat00005
마지막으로, 분류부(1030)는, 기억부(1032)에 식별 정보가 등록되어 있는 전동 액츄에이터(100)를 복수의 그룹으로 분류한다(도 5 단계 S103).
수학식(1)을 이용하여 최대수 GCN을 산출한 경우, 분류부(1030)는, 전원 계통(101)으로부터 충전중인 전동 액츄에이터(100)로 흐르는 총계의 전류가, 허용되는 최대 전류 용량치 LMI 이하(하나의 그룹에 포함되는 전동 액츄에이터(100)의 대수가 수학식(1)로 계산된 GCN 이하)이고, 또한 우선도가 높은 전동 액츄에이터(100)일수록 먼저 충전되도록, 기억부(1032)에 식별 정보가 등록되어 있는 전동 액츄에이터(100)의 각각을 그룹 #1∼#GN의 어느 것으로 분류한다.
또한, 수학식(2)를 이용하여 최대수 GCN을 산출한 경우, 분류부(1030)는, 각 전동 액츄에이터(100)의 충전에 요하는 총계의 시간이, 허용되는 전원 계통 최대 충전 시간 LMCT 이하(하나의 그룹에 포함되는 전동 액츄에이터(100)의 대수가 수학식(2)로 계산된 GCN 이하)이고, 또한 우선도가 높은 전동 액츄에이터(100)일수록 먼저 충전되도록, 기억부(1032)에 식별 정보가 등록되어 있는 전동 액츄에이터(100)의 각각을 그룹 #1∼#GN의 어느 것으로 분류한다.
분류부(1030)에 의한 분류 종료후, 호스트 장치(103)의 충전 개시 커맨드 송신부(1031)는, 충전의 순서가 가장 빠른(우선도가 가장 높은) 그룹 #1에 속하는 전동 액츄에이터(100)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신하고(도 5 단계 S104), 표준 충전 시간 CT이 경과할 때까지 대기한다(도 5 단계 S105).
전동 액츄에이터(100)의 충전 제어부(80)는, 통신부(14)를 통해 호스트 장치(103)로부터의 충전 개시 커맨드를 수신하면(도 6 단계 S201에 있어서 "예"), 충전부(3)에 충전 인에이블 신호를 출력한다(도 6 단계 S202). 이 충전 인에이블 신호의 출력에 따라서, 충전부(3)는, 메인 전원부(1)로부터의 메인 전원 전압을 입력으로 하고, 축전부(2)에 충전 전류를 출력하여 축전부(2)의 충전을 개시한다. 또한, 제어부(8)가 기동하면, 제어부(8)의 개방도 제어부(81)는, 개방도 목표 처리부(7)로부터 밸브(200)의 개방도 목표치 θref(°)를 취득한다. 개방도 목표 처리부(7)는, 메인 전원부(1)로부터 메인 전원 전압의 공급을 받아 동작하고, 도시하지 않은 컨트롤러로부터 개방도 목표 신호를 수신하여, 이 개방도 목표 신호가 나타내는 개방도 목표치 θref(°)를 제어부(8)에 출력한다.
다음으로, 제어부(8)의 용량 연산부(85)는, 축전부(2)의 용량을 연산한다(도 6 단계 S203). 본 실시예에서는, 축전부(2)로서 전기 2중층 콘덴서를 이용하고 있기 때문에, 축전부(2)의 용량치는, 전기 2중층 콘덴서의 정전 용량치 CC(F)이다. 용량 연산부(85)의 동작을 도 11을 이용하여 설명한다.
우선, 용량 연산부(85)는, 충전 개시로부터 시간 T1(s) 경과후의 축전부(2)의 축전 전압(전기 2중층 콘덴서의 단자간 전압) CV1(V)을 측정한다(도 11 단계 S300). 계속해서, 용량 연산부(85)는, 충전 개시로부터 시간 T2(s) 경과후의 축전부(2)의 축전 전압 CV2(V)를 측정한다(도 11 단계 S301). T2>T1인 것은 물론이다.
그리고, 용량 연산부(85)는, 측정한 축전 전압 CV1, CV2(V)을 기초로 축전부(2)의 용량치(전기 2중층 콘덴서의 정전 용량치) CC(F)를 연산한다. 여기서, 용량 연산부(85)는, 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전 방법이 정전류 충전 방법인 경우(도 11 단계 S302에 있어서 "예"), 이하의 수학식(6)에 의해 용량치 CC(F)를 연산한다(도 11 단계 S303).
Figure 112018076597973-pat00006
용량 연산부(85)는, 정전류 I에 의해 축전부(2)를 충전하는 방법(정전류 충전 방법)의 경우(단계 S302에 있어서 "예"), 수학식(6)에 의해 용량치 CC(F)를 연산한다(도 11 단계 S303). 또한, 용량 연산부(85)는, 충전부(3)의 저항과 축전부(2)의 전기 2중층 콘덴서로 이루어진 RC 직렬 회로에 의해 축전부(2)를 충전하는 방법(충전 전류가 시간과 함께 변화하는 방법)의 경우(단계 S302에 있어서 "아니오"), 이하의 수학식(7)에 의해 용량치 CC(F)를 연산한다(도 11 단계 S304).
Figure 112018076597973-pat00007
수학식(7)에 있어서 R(Ω)은 충전부(3)의 저항의 저항치, E는 충전부(3)가 RC 직렬 회로에 인가하는 충전 전원 전압치이다. 수학식(7)의 f(CC)는, 0<CC<CCmax에 반드시 해(解)를 갖기 때문에, 이분법이나 뉴튼법 등의 수치 해석으로 해를 구함으로써, 용량치 CC(F)를 연산할 수 있다(CCmax(F)는 초기 정전 용량 범위의 최대치). 이상으로, 용량 연산부(85)의 처리가 종료한다.
다음으로, 제어부(8)의 충전 에너지 연산부(86)는, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)를 연산한다. 구체적으로는, 충전 에너지 연산부(86)는, 축전부(2)의 축전 전압 CV(V)을 측정한다(도 6 단계 S204). 그리고, 충전 에너지 연산부(86)는, 용량 연산부(85)에 의해 연산된 축전부(2)의 용량치 CC(F)와 측정한 축전 전압 CV(V)를 기초로 수학식(8)에 의해 에너지 CP(J)를 연산한다(도 6 단계 S205).
Figure 112018076597973-pat00008
제어부(8)의 필요 에너지 연산부(87)는, 현재의 개방도 목표 위치로부터 원하는 개방도 위치(본 실시예에서는 완전 폐쇄 위치)까지 밸브(200)를 리턴 동작시키는 데 필요한 에너지인 개방도 목표 충전 에너지 CPref(J)를 수학식(9)에 의해 연산한다(도 6 단계 S206).
Figure 112018076597973-pat00009
수학식(9)에 있어서, MT(N.m)는 밸브(200)의 기지의 밸브축의 부하 토크치, N(rpm)은 감속기(12)에 의해 구동되는 밸브(200)의 밸브축의 기지의 회전수, CTP(W)는 제어부(8)가 소비하는 기지의 전력치(정전시에 동작하는 리턴 제어부(83)와 승압 제어부(82)의 소비 전력치), θopen(°)은 밸브(200)의 완전 개방 개방도값, Topen(s)은 밸브(200)가 완전 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치까지 도달하는 데 필요한 기지의 시간인 완전 개방 동작 시간값, ηmc(%)는 감속기(12)의 기지의 기계 효율, ηmt(%)는 모터(10)의 기지의 효율, ηps(%)는 승압부(4)의 기지의 효율이다. 토크 MT(N.m)와 회전수 N(rpm)와 완전 개방 동작 시간 Topen(s)와 감속기(12)의 기계 효율 ηmc(%)과 모터(10)의 효율 ηmt(%)은, 구동부(15)의 성능을 나타내고 있다.
제어부(8)의 충전 제어부(80)는, CP<CPref, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 개방도 목표 충전 에너지 CPref(J)에 도달하지 않은 경우(도 6 단계 S207에 있어서 "아니오"), 밸브(200)의 리턴 동작에 필요한 충전이 불충분하다고 판단하여, 충전 인에이블 신호의 출력을 계속하고, 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전을 계속시킨다(도 6 단계 S208).
이렇게 하여, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 개방도 목표 충전 에너지 CPref(J)에 도달할 때까지 단계 S204∼S208의 처리가 반복 실행된다.
제어부(8)의 개방도 제어부(81)는, CP≥CPref, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 개방도 목표 충전 에너지 CPref(J) 이상이 되면(단계 S207에 있어서 "예"), 개방도 목표치 θref와 위치 센서(13)에 의해 측정된 밸브(200)의 개방도의 실측치(실개방도)를 비교하여, 개방도 목표치 θref와 실개방도가 일치하도록, 모터 구동부(11)에 모터 제어 신호를 출력한다. 모터 구동부(11)는, 모터 제어 신호에 따라서 모터(10)에 구동 전압을 출력한다. 이에 따라, 모터(10)가 구동되고, 이 모터(10)의 구동력이 감속기(12)를 통해 밸브(200)의 밸브축에 전달되고, 이 밸브축에 피봇된 밸브체를 조작함으로써 밸브(200)의 개방도가 조정된다. 이렇게 하여, 밸브(200)의 개방도를 θref(°)로 한다(도 6 단계 S209). 위치 센서(13)는, 감속기(12)를 통해 밸브(200)의 밸브축의 변위량을 검출하고, 밸브 개방도의 실측치(실개방도)를 제어부(8)로 보낸다.
다음으로, 제어부(8)의 충전 제어부(80)는, CP<CPhigh, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 미리 정해진 충전 에너지 상한치 CPhigh(J)에 도달하지 않은 경우(도 6 단계 S210에 있어서 "아니오"), 단계 S204로 되돌아간다.
이렇게 하여, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 상한치 CPhigh(J)에 도달할 때까지 단계 S204∼S210의 처리가 반복 실행된다.
충전 에너지 상한치 CPhigh(J)는, 완전 개방 위치로부터 원하는 개방도 위치(본 실시예에서는 완전 폐쇄 위치)까지 밸브(200)를 리턴 동작시키는 데 필요한 에너지인 완전 개방 리턴 충전 전력에, 축전부(2)의 자기 방전하는 에너지분을 더한 값이다. 실용상으로는 완전 개방 리턴 충전 전력의 수십% 증가의 값으로 설정하면 된다.
충전 제어부(80)는, CP≥CPhigh, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 상한치 CPhigh(J) 이상이 되면(단계 S210에 있어서 "예"), 충전 인에이블 신호의 출력을 정지하고, 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전을 정지시킨다(도 6 단계 S211).
이상으로, 전원 투입시의 제어부(8)의 동작이 종료하고, 이후는 통상 동작으로 이행한다.
도 12는 통상시의 전동 액츄에이터(100)의 동작을 설명하는 플로우차트이다. 밸브(200)의 개방도를 θref(°)로 하는 처리(도 12 단계 S400)는, 단계 S209에서 설명한 바와 같다. 또, 컨트롤러는, 필요에 따라서 개방도 목표치 θref(°)를 적절하게 변경하는 것은 물론이다.
다음으로, 제어부(8)의 충전 에너지 연산부(86)는, 축전부(2)의 축전 전압 CV(V)을 측정한다(도 12 단계 S401). 그리고, 충전 에너지 연산부(86)는, 단계 S203에 있어서 용량 연산부(85)에 의해 연산된 축전부(2)의 용량치 CC(F)와 단계 S401에서 측정한 축전 전압 CV(V)를 기초로 수학식(8)에 의해, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)를 연산한다(도 12 단계 S402).
제어부(8)의 충전 제어부(80)는, CP≤CPlow, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 미리 정해진 충전 에너지 하한치 CPlow(J) 이하인 경우(도 12 단계 S403에 있어서 "예"), 충전부(3)에 충전 인에이블 신호를 출력하고, 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전을 개시시킨다(도 12 단계 S404).
이렇게 하여, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 하한치 CPlow(J)를 상회할 때까지 단계 S400∼S404의 처리가 반복 실행된다.
충전 에너지 하한치 CPlow(J)는, 완전 개방 위치로부터 원하는 개방도 위치(본 실시예에서는 완전 폐쇄 위치)까지 밸브(200)를 리턴 동작시키는 데 필요한 에너지인 완전 개방 리턴 충전 전력이다.
충전 제어부(80)는, CP>CPlow, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 하한치 CPlow(J)를 상회하면(단계 S403에 있어서 "아니오"), 에너지 CP(J)가 미리 정해진 충전 에너지 상한치 CPhigh(J) 이상인지 아닌지를 판정한다(도 12 단계 S405).
충전 제어부(80)는, CP<CPhigh, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 상한치 CPhigh(J)에 도달하지 않은 경우(단계 S405에 있어서 "아니오"), 충전 인에이블 신호의 출력을 계속하고, 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전을 계속시킨다(도 12 단계 S406).
이렇게 하여, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 상한치 CPhigh(J)에 도달할 때까지 단계 S400∼S406의 처리가 반복 실행된다.
충전 제어부(80)는, CP≥CPhigh, 즉 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 상한치 CPhigh(J) 이상이 되면(단계 S405에 있어서 "예"), 충전 인에이블 신호의 출력을 정지하고, 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전을 정지시키고(도 12 단계 S407), 단계 S400으로 되돌아간다. 이상의 도 12의 처리가 전원이 차단될 때까지 계속된다.
한편, 호스트 장치(103)의 충전 개시 커맨드 송신부(1031)는, 충전 개시 커맨드를 송신한 시점으로부터 표준 충전 시간 CT이 경과했는지를 판정한다(도 5 단계 S105).
여기서는, 충전의 순서가 2번째인 그룹 #2의 충전을 끝내지 않았기 때문에(도 5 단계 S106에 있어서 "아니오"), 충전 개시 커맨드 송신부(1031)는, 다음 그룹 #2를 충전 개시 커맨드의 송신선으로서 선택하고(도 5 단계 S107), 단계 S104로 되돌아가, 충전의 순서가 2번째인 그룹 #2에 속하는 전동 액츄에이터(100)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신한다.
이렇게 하여, 모든 그룹 #1∼#GN에 관해 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)의 충전을 끝낼 때까지, 단계 S104∼S107의 처리를 반복 실행하여, 각 그룹 #1∼#GN에 대하여 순서대로 충전 개시 커맨드를 송신한다. 모든 그룹 #1∼#GN에 관해 충전을 끝낸 시점에 호스트 장치(103)는 처리를 종료한다.
다음으로, 정전시의 전동 액츄에이터(100)의 동작을 도 13을 참조하여 설명한다. 어떠한 이유에 의해 외부 전원(도 1의 배전반(102))으로부터 메인 전원부(1)로의 전원 전압 공급을 정지하면(도 13 단계 S500에 있어서 "예"), 메인 전원부(1)가 메인 전원 전압을 생성할 수 없게 되므로, 정전 검출부(5)는 정전 검출 신호를 출력한다(도 13 단계 S501).
제어부(8)의 승압 제어부(82)는, 정전 검출부(5)로부터 정전 검출 신호가 출력되면, 즉시 승압부(4)에 대하여 승압 인에이블 신호를 출력한다(도 13 단계 S502).
이 승압 인에이블 신호의 출력에 따라서, 승압부(4)는, 축전부(2)의 축전 전압(전기 2중층 콘덴서의 단자간 전압)을 메인 전원 전압과 동등한 값까지 승압한다(도 13 단계 S503).
메인 전원 전환부(6)는, 정전 검출부(5)로부터 정전 검출 신호가 출력되면, 승압부(4)로부터의 승압 전원 전압을 선택하여 출력한다(도 13 단계 S504). 이에 따라, 승압 전원 전압이 메인 전원 전환부(6)를 통해 제어 전원부(9)와 모터 구동부(11)에 공급된다. 제어 전원부(9)는, 승압 전원 전압을 강압하여 미리 정해진 제어계 전원 전압을 생성한다.
다음으로, 제어부(8)의 리턴 제어부(83)는, 원하는 개방도 위치(본 실시예에서는 완전 폐쇄 위치)와 위치 센서(13)에 의해 측정된 밸브(200)의 실개방도가 일치하도록, 모터 구동부(11)에 모터 제어 신호를 출력한다. 모터 구동부(11)는, 모터 제어 신호에 따라서 모터(10)에 구동 전압을 출력한다. 이에 따라, 모터(10)가 구동되고, 밸브(200)의 개방도가 조정된다. 이렇게 하여, 밸브(200)를 원하는 개방도 위치까지 리턴 동작시킬 수 있다(도 13 단계 S505).
이상과 같이 본 실시예에서는, 호스트 장치(103)가, 하나의 전원 계통(101)에 접속되어 있는 복수의 전동 액츄에이터(100)를 분류하여, 그룹마다 충전 개시 커맨드를 송신하고, 그룹마다 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)의 충전을 실행시키도록 했기 때문에, 전원 계통(101) 및 배전반(102)에 필요한 전류 용량과 각 전동 액츄에이터(100)의 총계의 충전 시간을 최적화할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 각 전동 액츄에이터(100)의 충전의 우선도에 따른 그룹 분류를 함으로써, 우선도순으로 전동 액츄에이터(100)의 축전부(2)를 충전할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 스프링 리턴형의 액츄에이터와 비교하여, (I) 스프링을 완전히 감기 위한 토크를 필요로 하지 않는다, (II) 정전시의 밸브의 목표 위치를 완전 폐쇄, 완전 개방 혹은 임의의 위치에 설정할 수 있다, (III) 정전시의 동작을 제어하기 위한 클러치나 브레이크 등의 기구를 필요로 하지 않는다, 라는 이점이 있다.
본 실시예에 의해, 전원 계통(101) 및 배전반(102)의 전류 용량을 억제할 수 있기 때문에, 스프링 리턴형의 액츄에이터를, 여러 이점을 갖는 본 실시예의 전동 액츄에이터로 치환이 가능하고, 운용시의 소비 전력 삭감 및 리턴시의 제어에 필요한 기구의 삭감 등에 의해 환경 부하 저감에 공헌할 수 있다. 또한, 스프링 리턴형의 액츄에이터를 채용하고 있는 일반 산업 기기까지 본 실시예를 확대하여 적용할 수 있다.
[제2 실시예]
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 관해 설명한다. 본 실시예는, 제1 실시예와 상이한 전동 액츄에이터의 구성을 설명하는 것이다. 본 실시예에 있어서도, 충전 제어 시스템 전체의 구성은 제1 실시예와 동일하다. 도 14는 본 실시예에 관한 전동 액츄에이터(100a)의 구성을 나타내는 블럭도이며, 도 1과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙였다.
전동 액츄에이터(100a)는, 메인 전원부(1a)와, 축전부(2)와, 충전부(3a)와, 승압부(4)와, 정전 검출부(5a)와, 메인 전원 전환부(6)와, 개방도 목표 처리부(7)와, 제어부(8)와, 제어 전원부(9)와, 모터(10)와, 모터 구동부(11)와, 감속기(12)와, 위치 센서(13)와, 통신부(14)와, 외부 전원(도 1의 배전반(102))으로부터 공급되는 전원 전압을 정류하는 정류부(16)와, 정류부(16)에 의해 정류된 직류 전압을 평활화하는 평활부(17)를 포함하고 있다.
제1 실시예는, 외부 전원으로부터 공급되는 전원 전압이 예컨대 AC85V∼AC264V라는 고전압인 경우에 대응하는 예이다. 이것에 대하여, 본 실시예는, 외부 전원으로부터 공급되는 전원 전압이 예컨대 AC24V라는 저전압에 대응하는 예이다.
정류부(16)는, 외부 전원으로부터의 교류 전원 전압을 정류한다. 평활부(17)는, 정류부(16)에 의해 정류된 맥류의 직류 전압을 평활화한다.
본 실시예의 메인 전원부(1a)는, 제1 실시예의 메인 전원부(1)와 마찬가지로 메인 전원 전압을 생성하지만, 평활부(17)로부터 출력되는 직류 전원 전압을 입력으로 하는 점이 상이하다.
충전부(3a)는, 제1 실시예의 충전부(3)와 마찬가지로 제어부(8)로부터의 충전 인에이블 신호에 따라서 축전부(2)의 충전을 행하지만, 평활부(17)로부터 출력되는 직류 전원 전압을 입력으로 하는 점이 상이하다.
정전 검출부(5a)는, 제1 실시예의 정전 검출부(5)와 마찬가지로 전원의 차단을 검출하지만, 평활부(17)로부터 출력되는 직류 전원 전압을 입력으로 하는 점이 상이하다.
그 밖의 구성은 제1 실시예에서 설명한 대로이다.
이렇게 하여, 저전압의 외부 전원에 접속되는 전동 액츄에이터에 있어서도 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 상기 예에서는, 외부 전원으로부터 공급되는 전원 전압이 교류인 경우로 설명했지만, 외부 전원으로부터 공급되는 전원 전압이 직류이어도 되는 것은 물론이다.
[제3 실시예]
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 관해 설명한다. 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 관한 충전 제어 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시예의 충전 제어 시스템은, 하나의 전원 계통(101)에 접속된 복수의 전동 액츄에이터(100b)와, 이들 전동 액츄에이터(100b)의 충전을 제어하는 호스트 장치(103b)로 구성된다.
도 16은 본 실시예의 전동 액츄에이터(100b)의 구성을 나타내는 블럭도이며, 도 2와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙였다. 전동 액츄에이터(100b)는, 메인 전원부(1)와, 축전부(2)와, 충전부(3)와, 승압부(4)와, 정전 검출부(5)와, 메인 전원 전환부(6)와, 개방도 목표 처리부(7)와, 제어부(8b)와, 제어 전원부(9)와, 모터(10)와, 모터 구동부(11)와, 감속기(12)와, 위치 센서(13)와, 통신부(14)를 포함하고 있다.
도 17은 본 실시예의 전동 액츄에이터(100b)의 제어부(8b)의 구성을 나타내는 블럭도이며, 도 3과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙였다. 제어부(8b)는, 충전 제어부(80b)와, 개방도 제어부(81)와, 승압 제어부(82)와, 리턴 제어부(83)와, 기억부(84)와, 용량 연산부(85)와, 충전 에너지 연산부(86)와, 필요 에너지 연산부(87)와, 축전부(2)의 충전이 완료했을 때에 호스트 장치(103b)에 대하여 충전 완료 응답을 송신하는 충전 완료 응답 송신부(88)로 구성된다.
도 18은 본 실시예의 호스트 장치(103b)의 구성을 나타내는 블럭도이며, 도 4와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙였다. 호스트 장치(103b)는, 분류부(1030)와, 충전 개시 커맨드의 송신선의 모든 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신했을 때에, 다음으로 우선도가 높은 그룹의 전동 액츄에이터(100b)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신하는 충전 개시 커맨드 송신부(1031b)와, 기억부(1032)와, 설정부(1033)와, 전동 액츄에이터(100b)로부터의 충전 완료 응답을 수신하는 충전 완료 응답 수신부(1034)로 구성된다.
이하, 본 실시예의 충전 제어 시스템의 동작을 설명한다. 도 19는 호스트 장치(103b)의 동작을 설명하는 플로우차트, 도 20은 전동 액츄에이터(100b)의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 19의 단계 S600∼S603의 호스트 장치(103b)의 동작은, 도 5의 단계 S100∼S103에서 설명한 동작과 동일하기 때문에, 설명은 생략한다.
분류부(1030)에 의한 분류 종료후, 호스트 장치(103b)의 충전 개시 커맨드 송신부(1031b)는, 충전의 순서가 가장 빠른(우선도가 가장 높은) 그룹 #1에 속하는 전동 액츄에이터(100b)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신하고(도 19 단계 S604), 상기 그룹 #1에 속하는 모든 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신할 때까지 대기한다(도 19 단계 S605).
도 20의 단계 S700∼S711의 전동 액츄에이터(100b)의 동작은, 도 6의 단계 S200∼S211에서 설명한 동작과 동일하기 때문에, 설명은 생략한다.
제어부(8b)의 충전 완료 응답 송신부(88)는, 충전 인에이블 신호의 출력이 정지하고, 축전부(2)의 충전이 완료하면, 충전 개시 커맨드의 송신원의 호스트 장치(103b)에 대하여 충전 완료 응답을 송신한다(도 20 단계 S712).
전동 액츄에이터(100b)의 통상시 및 정전시의 동작은, 도 12, 도 13에서 설명한 동작과 동일하기 때문에, 설명은 생략한다.
상기에서 설명한 대로, 호스트 장치(103b)의 충전 개시 커맨드 송신부(1031b)는, 충전 개시 커맨드의 송신후, 이 충전 개시 커맨드의 송신선의 모든 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신할 때까지 대기하고 있다(단계 S605).
충전 개시 커맨드 송신부(1031b)는, 호스트 장치(103b)의 충전 완료 응답 수신부(1034)가, 충전 개시 커맨드의 송신선의 모든 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신하면(단계 S605에 있어서 "예"), 모든 그룹 #1∼#GN에 관해 전동 액츄에이터(100b)의 축전부(2)의 충전을 끝냈는지 어떤지를 판정한다(도 19 단계 S606).
여기서는, 충전의 순서가 2번째인 그룹 #2의 충전을 끝내지 않았기 때문에, 충전 개시 커맨드 송신부(1031b)는, 다음 그룹 #2를 충전 개시 커맨드의 송신선으로서 선택하고(도 19 단계 S607), 단계 S604로 되돌아가, 충전의 순서가 2번째인 그룹 #2에 속하는 전동 액츄에이터(100b)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신한다.
이렇게 하여, 모든 그룹 #1∼#GN에 관해 전동 액츄에이터(100b)의 축전부(2)의 충전을 끝낼 때까지, 단계 S604∼S607의 처리를 반복 실행하여, 각 그룹 #1∼#GN에 대하여 순서대로 충전 개시 커맨드를 송신한다. 모든 그룹 #1∼#GN에 관해 충전을 끝낸 시점에 호스트 장치(103b)는 처리를 종료한다.
이상과 같이 본 실시예에서는, 제1, 제2 실시예와 동일하게 호스트 장치(103b)가, 하나의 전원 계통(101)에 접속되어 있는 복수의 전동 액츄에이터(100b)를 분류하여, 그룹마다 충전 개시 커맨드를 송신한다. 제1, 제2 실시예에서는, 충전 개시 커맨드를 송신했을 때로부터 표준 충전 시간 CT이 경과한 시점에 다음 그룹의 전동 액츄에이터에 충전 개시 커맨드를 송신한다. 여유를 갖게 하기 위해 표준 충전 시간 CT은 길게 설정되어 있다. 그러나, 축전부(2)를 구성하는 전기 2중층 콘덴서는 경년 변화에 의해 용량이 저하되기 때문에, 실제의 충전 시간이 서서히 짧아지는 경향이 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 전동 액츄에이터(100b) 자신이 축전부(2)의 충전이 완료했는지 어떤지를 판단하여, 충전이 완료했다고 판단한 시점에 충전 완료 응답을 호스트 장치(103b)에 대하여 송신한다. 호스트 장치(103b)는, 충전 개시 커맨드의 송신선의 모든 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신한 시점에 다음 그룹의 전동 액츄에이터에 충전 개시 커맨드를 송신한다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 호스트 장치(103b)가 정시간의 대기를 하지 않는 것에 의해, 제1 실시예와 비교하여 각 전동 액츄에이터(100b)의 총계의 충전 시간을 단축할 수 있다.
[제4 실시예]
다음으로, 본 발명의 제4 실시예에 관해 설명한다. 도 21은 본 발명의 제4 실시예에 관한 충전 제어 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시예의 충전 제어 시스템은, 복수의 전동 액츄에이터(100b)와, 이들 전동 액츄에이터(100b)의 충전을 제어하는 호스트 장치(103c)로 구성된다. 전동 액츄에이터(100b)의 구성은 제3 실시예에서 설명한 대로이다.
도 22는 본 실시예의 호스트 장치(103c)의 구성을 나타내는 블럭도이며, 도 4, 도 18과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙였다. 호스트 장치(103c)는, 충전 개시 커맨드 송신부(1031c)와, 기억부(1032)와, 설정부(1033)와, 충전 완료 응답 수신부(1034)와, 허용되는 최대 전류 용량치 또는 허용되는 최대 충전 시간에 기초하여, 한번에 충전을 행하는 전동 액츄에이터(100b)의 최대수를 산출하는 충전 대수 산출부(1035)로 구성된다.
이하, 본 실시예의 충전 제어 시스템의 동작을 설명한다. 도 23은 호스트 장치(103c)의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 23의 단계 S800의 호스트 장치(103c)의 동작은, 도 5의 단계 S100에서 설명한 동작과 동일하기 때문에, 설명은 생략한다.
다음으로, 호스트 장치(103c)의 충전 대수 산출부(1035)는, 한번에 충전을 행하는 전동 액츄에이터(100b)의 최대수 SN을 산출한다(도 23 단계 S801). 이 최대수 SN은, 제1∼제3 실시예의 최대수 GCN과 동일한 방법으로 구할 수 있고, 수학식(1) 혹은 수학식(2)의 어느 것으로 얻어진 GCN을 최대수 SN으로 할 수 있다.
최대수 SN의 산출후, 호스트 장치(103c)의 충전 개시 커맨드 송신부(1031c)는, 충전의 순서가 가장 빠른(우선도가 가장 높은) 순으로 대수 SN의 전동 액츄에이터(100b)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신하고(도 23 단계 S802), 충전 개시 커맨드를 송신한 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신할 때까지 대기한다(도 23 단계 S803).
전동 액츄에이터(100b)의 동작은 제3 실시예에서 설명한 대로이다. 호스트 장치(103c)의 충전 개시 커맨드 송신부(1031c)는, 호스트 장치(103c)의 충전 완료 응답 수신부(1034)가, 충전 개시 커맨드의 송신선의 전동 액츄에이터(100b) 중 적어도 하나로부터 충전 완료 응답을 수신하면(단계 S803에 있어서 "예"), 모든 전동 액츄에이터(100b)의 축전부(2)의 충전을 끝냈는지 어떤지를 판정한다(도 23 단계 S804).
충전 개시 커맨드 송신부(1031c)는, 축전부(2)의 충전이 완료하지 않은(충전 개시 커맨드를 송신하지 않은) 전동 액츄에이터(100b)가 존재한 경우, 충전하고 있는 대수가 항상 SN의 대수가 되도록, 충전의 순서가 가장 빠른(우선도가 가장 높은) 전동 액츄에이터(100b)에 대하여 충전 개시 커맨드를 송신하고(도 23 단계 S805), 충전하고 있는 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신할 때까지 대기한다(단계 S803).
이렇게 하여, 모든 전동 액츄에이터(100b)의 축전부(2)의 충전을 끝낼 때까지, 단계 S803∼S805의 처리를 반복 실행하고, 모든 전동 액츄에이터(100b)에 관해 충전을 끝낸 시점에 호스트 장치(103c)는 처리를 종료한다.
이상과 같이 본 실시예에서는, 한번에 충전을 행하는 전동 액츄에이터(100b)의 대수가 항상 최대수 SN 이하가 되도록 관리하면서, 각 전동 액츄에이터(100b)에 개별로 충전 개시 커맨드를 송신하기 때문에, 전원 계통(101) 및 배전반(102)에 필요한 전류 용량과 각 전동 액츄에이터(100b)의 총계의 충전 시간을 최적화할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 각 전동 액츄에이터(100b)의 충전의 우선도에 따라서 충전 개시 커맨드를 송신하기 때문에, 우선도순으로 전동 액츄에이터(100b)의 축전부(2)를 충전할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 적어도 하나의 전동 액츄에이터(100b)로부터 충전 완료 응답을 수신한 시점에 다음 전동 액츄에이터(100b)에 충전 개시 커맨드를 송신하기 때문에, 제3 실시예보다 더욱 각 전동 액츄에이터(100b)의 총계의 충전 시간을 단축할 수 있다.
또, 제3, 제4 실시예에서는, 전동 액츄에이터(100b)의 구성으로서 제1 실시예에 준한 구성을 이용했지만, 제2 실시예에 준한 구성을 이용해도 좋다. 이 경우에는, 도 14의 제어부(8) 대신에 제어부(8b)를 이용하도록 하면 된다.
제1∼제4 실시예에서는, 각 전동 액츄에이터(100, 100a, 100b)에 있어서 제어부(8, 8b)에 용량 연산부(85)와 충전 에너지 연산부(86)를 설치하고, 축전부(2)에 축적되어 있는 에너지 CP(J)가 충전 에너지 상한치 CPhigh(J) 이상으로 되었다고 판단한 시점에, 충전 제어부(80)가 충전을 정지시키도록 하고 있지만, 충전 개시로부터 표준 충전 시간 CT이 경과한 시점에 충전을 정지시키도록 해도 좋으며, 제1∼제4 실시예에 한정하는 것은 아니다.
또한, 제1∼제4 실시예에서는, 축전부(2)에서의 축전 소자로서 전기 2중층 콘덴서를 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 리튬 이온 커패시터 등의 축전할 수 있는 소자라면 적용 가능하다.
또한, 제1∼제4 실시예에서는, 충전부(3)에 의한 축전부(2)의 충전 방법으로서, 정전류 충전 방법과 RC 직렬 회로에 의한 충전 방법을 설명했지만, CI와 CT를 산출할 수 있는 방법이라면, 이들 이외의 충전 방법이어도 좋다.
또한, 제1∼제4 실시예에서는, 개방도 목표치를 개방도 목표 처리부(7)에서 처리하고 있지만, 호스트 장치(103, 103b, 103c)로부터 송신된 개방도 목표 커맨드를 통신부(14)에서 처리하여 개방도 목표치를 얻도록 해도 좋다.
제1∼제4 실시예의 호스트 장치(103, 103b, 103c)와 제어부(8, 8b)의 각각은, CPU(Central Processing Unit), 기억 장치 및 외부와의 인터페이스를 포함한 컴퓨터와, 이들 하드웨어 자원을 제어하는 프로그램에 의해 실현할 수 있다. 각 장치의 CPU는, 기억 장치에 저장된 프로그램에 따라서 제1∼제4 실시예에서 설명한 처리를 실행한다.
본 발명은, 전동 액츄에이터의 축전부를 충전하는 기술에 적용할 수 있다.
1, 1a : 메인 전원부, 2 : 축전부, 3, 3a : 충전부, 4 : 승압부, 5, 5a : 정전 검출부, 6 : 메인 전원 전환부, 7 : 개방도 목표 처리부, 8, 8b : 제어부, 9 : 제어 전원부, 10 : 모터, 11 : 모터 구동부, 12 : 감속기, 13 : 위치 센서, 14 : 통신부, 15 : 구동부, 16 : 정류부, 17 : 평활부, 80, 80b : 충전 제어부, 81 : 개방도 제어부, 82 : 승압 제어부, 83 : 리턴 제어부, 84 : 기억부, 85 : 용량 연산부, 86 : 충전 에너지 연산부, 87 : 필요 에너지 연산부, 88 : 충전 완료 응답 송신부, 100, 100a, 100b : 전동 액츄에이터, 200 : 밸브, 101 : 전원 계통, 102 : 배전반, 103, 103b, 103c : 호스트 장치, 1030 : 분류부, 1031, 1031b, 1031c : 충전 개시 커맨드 송신부, 1032 : 기억부, 1033 : 설정부, 1034 : 충전 완료 응답 수신부, 1035 : 충전 대수 산출부.

Claims (8)

  1. 동일한 전원 계통에 접속된 복수의 전동 액츄에이터와,
    상기 복수의 전동 액츄에이터의 충전을 제어하는 호스트 장치를 포함하고,
    각 전동 액츄에이터는,
    상기 전원 계통으로부터 전원이 공급되는 통전시에 개방도 목표치에 따라서 밸브의 개방도를 제어하도록 구성된 개방도 제어부와,
    전기 에너지를 비축하도록 구성된 축전부와,
    상기 통전시에 상기 축전부를 충전하도록 구성된 충전부와,
    상기 전원이 차단된 정전시에 상기 축전부에 축적되어 있는 에너지를 이용하여 상기 밸브를 원하는 개방도 위치까지 동작시키도록 구성된 리턴 제어부와,
    상기 호스트 장치로부터 충전 개시 커맨드를 수신했을 때에 상기 충전부에 의한 상기 축전부의 충전을 개시시키도록 구성된 충전 제어부를 포함하고,
    상기 호스트 장치는,
    상기 전원 계통으로부터 하나의 그룹에 포함되는 충전중인 전동 액츄에이터로 흐르는 총계의 전류가 허용되는 최대 전류 용량치 이하가 되도록 미리 규정된 충전의 우선도에 따라서 상기 복수의 전동 액츄에이터 각각을 그룹 분류하도록 구성된 분류부와,
    상기 우선도가 높은 순으로 그룹마다 상기 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하도록 구성된 충전 개시 커맨드 송신부를 포함하고,
    상기 분류부는, 각각의 그룹별 충전 시간의 총계가 상기 전원 계통이 상기 축전부를 충전하도록 허용되는 최대 충전 시간 이하가 되도록, 또한 상기 우선도가 높은 전동 액츄에이터일수록 먼저 충전되도록, 상기 복수의 전동 액츄에이터 각각을 그룹 분류하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 호스트 장치의 충전 개시 커맨드 송신부는, 상기 충전 개시 커맨드를 송신한 시점으로부터 미리 정해진 충전 시간이 경과했을 때에, 다음으로 우선도가 높은 그룹의 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 각 전동 액츄에이터는, 각각 상기 축전부의 충전이 완료했을 때에 상기 호스트 장치에 대하여 충전 완료 응답을 송신하도록 구성된 충전 완료 응답 송신부를 더 포함하고,
    상기 호스트 장치는, 상기 전동 액츄에이터로부터의 충전 완료 응답을 수신하도록 구성된 충전 완료 응답 수신부를 더 포함하고,
    상기 호스트 장치의 충전 개시 커맨드 송신부는, 상기 충전 개시 커맨드의 송신선의 모든 전동 액츄에이터로부터 상기 충전 완료 응답을 수신했을 때에, 다음으로 우선도가 높은 그룹의 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 동일한 전원 계통에 접속된 복수의 전동 액츄에이터와,
    상기 복수의 전동 액츄에이터의 충전을 제어하는 호스트 장치를 포함하고,
    각 전동 액츄에이터는,
    상기 전원 계통으로부터 전원이 공급되는 통전시에 개방도 목표치에 따라서 밸브의 개방도를 제어하도록 구성된 개방도 제어부와,
    전기 에너지를 비축하도록 구성된 축전부와,
    상기 통전시에 상기 축전부를 충전하도록 구성된 충전부와,
    상기 전원이 차단된 정전시에 상기 축전부에 축적되어 있는 에너지를 이용하여 상기 밸브를 원하는 개방도 위치까지 동작시키도록 구성된 리턴 제어부와,
    상기 호스트 장치로부터 충전 개시 커맨드를 수신했을 때에 상기 충전부에 의한 상기 축전부의 충전을 개시시키도록 구성된 충전 제어부와,
    상기 축전부의 충전이 완료했을 때에 상기 호스트 장치에 대하여 충전 완료 응답을 송신하도록 구성된 충전 완료 응답 송신부를 포함하고,
    상기 호스트 장치는,
    상기 전원 계통에 있어서의 허용되는 최대 전류 용량치 또는 상기 전원 계통이 상기 축전부를 충전하도록 허용되는 최대 충전 시간에 기초하여, 한번에 충전을 행하는 상기 전동 액츄에이터의 최대수를 산출하는 충전 대수 산출부와,
    미리 규정된 충전의 우선도가 가장 높은 쪽으로부터 순서대로 상기 최대수의 상기 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하도록 구성된 충전 개시 커맨드 송신부를 포함하고,
    상기 충전 개시 커맨드 송신부는, 상기 충전 완료 응답을 수신했을 때에, 충전이 완료하지 않은 상기 전동 액츄에이터 중, 상기 우선도가 높은 쪽으로부터 순서대로, 상기 충전 완료 응답의 송신원의 전동 액츄에이터와 동일한 수의 전동 액츄에이터에 대하여 상기 충전 개시 커맨드를 송신하고,
    상기 충전 대수 산출부는, 상기 전원 계통으로부터 한번에 충전을 행하는 전동 액츄에이터로 흐르는 총계의 전류가 상기 최대 전류 용량치 이하가 되도록, 또한, 상기 복수의 전동 액츄에이터의 충전에 요하는 총계의 시간이, 상기 최대 충전 시간 이하가 되도록 상기 최대수를 산출하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020180090318A 2017-08-04 2018-08-02 충전 제어 시스템 KR102210989B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-151409 2017-08-04
JP2017151409A JP6959063B2 (ja) 2017-08-04 2017-08-04 充電制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190015140A KR20190015140A (ko) 2019-02-13
KR102210989B1 true KR102210989B1 (ko) 2021-02-02

Family

ID=65230033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180090318A KR102210989B1 (ko) 2017-08-04 2018-08-02 충전 제어 시스템

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11128150B2 (ko)
JP (1) JP6959063B2 (ko)
KR (1) KR102210989B1 (ko)
CN (1) CN109390999B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110601383B (zh) * 2019-09-11 2021-04-09 万翼科技有限公司 激光充电方法及相关设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012235581A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Npc Inc 充電制御装置
JP2013096551A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Azbil Corp 電動アクチュエータ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE525780T1 (de) * 2006-05-24 2011-10-15 Belimo Holding Ag Sicherheitsantrieb für eine klappe oder ein ventil
FR2924481B1 (fr) * 2007-11-29 2013-04-26 Johnson Controls Neige Distributeur securise d'eau et/ou d'air pour systeme d'enneigement, equipe d'une vanne pilotee par un actionneur electrique
JP4333798B2 (ja) * 2007-11-30 2009-09-16 トヨタ自動車株式会社 充電制御装置および充電制御方法
US8793023B2 (en) * 2008-09-11 2014-07-29 Parker Hannifin Corporation Method of controlling an electro-hydraulic actuator system having multiple actuators
US9762069B2 (en) 2009-05-19 2017-09-12 Duracell U.S. Operations, Inc. Multi-use fast rate charging stand
JP5426433B2 (ja) * 2010-03-05 2014-02-26 アズビル株式会社 停電時電源モジュール
US9248752B2 (en) * 2011-03-04 2016-02-02 Nec Corporation Charging control system, charging control method, and recording medium
JP6083553B2 (ja) * 2011-08-25 2017-02-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気車両用充電装置
US8384359B2 (en) * 2011-10-21 2013-02-26 General Electric Company System, charging device, and method of charging a power storage device
JP5993610B2 (ja) * 2012-05-08 2016-09-14 アズビル株式会社 電動アクチュエータ
JP2014176232A (ja) * 2013-03-11 2014-09-22 Denso Corp 電動車両用充電システム
CN105393429B (zh) * 2013-07-19 2018-06-19 松下知识产权经营株式会社 对与电力系统连接的基站装置进行控制的系统、基站装置、基站装置控制装置及其充电控制方法
JP6226193B2 (ja) * 2014-03-05 2017-11-08 清水建設株式会社 充放電管理装置、充放電管理方法及びプログラム
KR20160023019A (ko) 2014-08-20 2016-03-03 엘에스전선 주식회사 전기 이동 수단용 멀티 충전 장치 및 멀티 충전 방법
EP3551943B1 (en) * 2016-12-08 2021-04-14 Belimo Holding AG Hvac actuator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012235581A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Npc Inc 充電制御装置
JP2013096551A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Azbil Corp 電動アクチュエータ

Also Published As

Publication number Publication date
CN109390999A (zh) 2019-02-26
US11128150B2 (en) 2021-09-21
JP2019033552A (ja) 2019-02-28
CN109390999B (zh) 2021-11-23
KR20190015140A (ko) 2019-02-13
US20190044346A1 (en) 2019-02-07
JP6959063B2 (ja) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102132769B1 (ko) 전동 액츄에이터
EP3163704A1 (en) Power transmission apparatus and contactless power transmission device
WO2017109226A1 (en) Method, system and device for balancing individual electric energy storage cells
JP5154588B2 (ja) スイッチング電源装置
CN103457363A (zh) 带设备识别的感应电源
KR101511698B1 (ko) 설치형 충전 시스템
CN104184336A (zh) 电力转换装置及电力转换方法
KR101344931B1 (ko) 설치형 충전 시스템
JP5416961B2 (ja) 誘導式電源回路
KR102210989B1 (ko) 충전 제어 시스템
CN104334486A (zh) 用于升降机系统的自适应电力控制
CN104184326A (zh) 电力转换设备和电力转换方法
JP2019078296A (ja) 電動アクチュエータ
JP2019078295A (ja) 電動アクチュエータ
US10547254B2 (en) Apparatus for controlling multiple inverters and inverter system including the same
JP6933523B2 (ja) 電動アクチュエータ
CN115133625A (zh) 充电控制方法、装置、设备及存储介质
KR101630833B1 (ko) 수명 특성이 향상된 양방향 비절연 멀티페이즈형 dc-dc 컨버터 및 그 구동 방법
US10236696B2 (en) System and method for controlling a modular energy management system that controls an amount of power transferred from each of the energy modules to at least one load
JP2019078298A (ja) 監視システム
KR101688271B1 (ko) 비예측 기반 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법
JP2012066781A (ja) 車両用電源装置
KR102060479B1 (ko) 차단기
JP2024507462A (ja) バッテリー交換ステーション及びこれを用いたバッテリー充電方法
CN117748678A (zh) 厂区变压控制系统、控制方法及控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant