KR102330256B1 - 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템 - Google Patents

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Abstract

소형 다용도 건설 장비의 유압 펌프 구동용 모터에 전기동력을 공급하기 위한 이중 전원식 전기동력 공급 시스템으로, 상기 소형 다용도 건설 장비에 설치되는 배터리; 외부 상용 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환하여 모터 구동용 전원 또는 배터리 충전용 전원으로 출력하는 탑재형 충전기(OBC); 상기 탑재형 충전기(OBC) 및 상기 모터와 각각 연결되어, 상기 배터리의 충방전 상태를 관리하는 배터리 관리부(BMS); 외부 상용 전원을 사용하여 모터를 구동하되, 외부 상용 전원으로부터의 공급 전기동력(PW)과 부하량에 따른 요구 전기동력(PWr)에 따라서 별도의 동력제어를 하지 않고 상기 공급 전기동력(PW)에 잉여분이 발생하는 경우에는 그 잉여분으로 상기 배터리를 동시에 충전하고, 상기 공급 전기동력(PW)에 부족분이 발생하는 경우에는 상기 배터리로부터의 공급 전기동력으로 충당하도록 전기동력 공급이 가능한 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템이 개시된다.

Description

가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템{Dual electric power supply system for variable load}
본 발명은 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 외부 상용 전원과 미리 충전된 배터리 전원을 선택적으로 또는 동시에 사용하여 소형 다용도 건설 장비에 적용된 유압 펌프용 모터 구동에 필요한 전기동력을 제공할 수 있는 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서, 상기 소형 다용도 건설 장비는 작업 장치의 종류에 따라 기존의 트랙 및 휠 굴삭기, 지게차, 고소 작업용 리프트, 그리고 각종 도구들의 동력 공급 장치들을 하나의 건설 장비로 통합 가능하면서도 좌우 폭이 800mm 이내로서 실내 공간처럼 좁은 폭의 경로나 문도 쉽게 통과할 수 있고 정지 작업시의 안정성이 향상된 소형 다용도 건설 장비는 물론, 다양한 동력 공구를 간단히 교환 부착하여 사용할 수 있는 툴 캐리어, 및 전방향(omni-directional) 이동 및 제자리 회전이 가능한 트랙 주행 장치를 포함하는 주행체 등의 각종 이동형 장치 등을 모두 포함하는 것을 의미한다.
기존 굴삭기 제품은 디젤 엔진을 사용하여 유압 동력을 발생하여 작업을 하고 이동하기 때문에 매연 및 소음을 유발하여 친환경이 요구되는 작업장에서 사용하는데 제한이 있다.
환경 문제뿐만 아니라 운전 비용을 절약하기 위해서 고정 장소에서만 사용하는 경우에는 전기 케이블을 통하여 플러그 인(plug-in) 전원을 공급하여 전기 모터를 정속으로 회전하여 유압 펌프를 가동시킬 수 있다. 그러나, 이 경우에는 케이블 길이 범위 내에서만 이동할 수 있으므로 이동 범위가 극히 제한되는 문제가 있고, 부하 변동이 심하거나 부하가 급격히 증가하는 경우 등에는 플러그 인 전원만으로는 대응할 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 특허문헌 1에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 전원 공급부로부터 전기동력이 공급 충전되는 축전지와, 이 축전지에 충전된 전원으로 유압펌프용 구동 모터를 구동하도록 하는 전기 굴삭기 시스템이 개시되어 있다.
그러나, 이 경우에는 모든 구동 전원이 축전지에 충전된 전원으로 이루어지기 때문에 굴삭기에 탑재되는 축전지의 용량이 매우 커야 하는 문제가 있고, 그에 따라 굴삭기 중량의 증가, 이동성의 저하 등의 문제가 발생하므로, 소형 다용도 건설 장비 등에 적용할 수 없는 문제가 있다.
등록특허 제10-1704829호 공보
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 외부 상용 전원과 미리 충전된 배터리 전원을 선택적으로 또는 동시에 사용하여 소형 다용도 건설 장비에 적용된 메인 유압 펌프용 모터 구동에 필요한 전기동력은 물론 작업 공구나 조향용 전기모터 구동에 필요한 전기동력을 제공할 수 있는 이중 전원식 전기동력 공급 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템은, 부하가 급격하게 변동하는 소형 다용도 건설 장비의 유압 펌프 구동용 모터에 전기동력을 공급하기 위한 이중 전원식 전기동력 공급 시스템으로, 상기 소형 다용도 건설 장비에 설치되고 부하의 정상 동력에 맞추어 배터리 파워를 설정하되, 최대 방전율이 가변 부하의 최대치에 맞게 설정되고, 방전율이 3C 이상인 배터리; 외부 상용 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환하여 모터 구동용 전원 또는 배터리 충전용 전원으로 출력하는 탑재형 충전기(OBC); 상기 탑재형 충전기(OBC) 및 상기 모터와 각각 연결되어, 상기 배터리의 충방전 상태를 관리하는 배터리 관리부(BMS); 및 전기동력 공급부 (OBC 및 BMS)와 상기 모터의 인버터 사이에 설치된 대전력 스위치(MC);를 포함하고, 상기 탑재형 충전기(OBC)를 통하여 모터 구동용 전원으로 출력되는 외부 상용 전원을 사용하여 모터를 구동하되, 별도의 제어 수단을 사용하지 않고 외부 상용 전원으로부터의 공급 전기동력(PWp)으로 부하량에 따른 요구 전기동력(PWr)을 공급하되 상기 공급 전기동력(PWp)에 잉여분이 발생하는 경우에는 그 잉여분으로 상기 배터리를 동시에 충전하고, 상기 공급 전기동력(PWp)에 부족분이 발생하는 경우에는 상기 배터리로부터의 공급 전기동력(PWb)으로 충당하도록 전기동력 회로를 구성한다. 그리고, 장비가 이동할 때는 배터리 공급 전기동력(PWb)만으로 메인 모터를 구동한다.
상기 실시예에서, 상기 외부 상용 전원은 단상 220V AC 전원인 것이 바람직하다. 기존의 주택, 건물 등의 보수 공사에 사용하기 편하기 때문이다.
또한, 상기 실시예에서, 상기 배터리는 방전율이 3C 이상인 리튬인산철계(LiFePO4) 배터리인 것이 바람직하다. 1C로 정상 부하를 충당하되 순간적인 피크 부하에 적절하게 대응할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 설계기준은 3C 이상인 배터리 출력(PWb) 더하기 외부 상용 전력(PWp)이 작업 중 발생 가능한 최대 동력에 안전율을 곱한 값보다는 커야 한다는 것이다.
또한, 상기 실시예에서, 상기 배터리로부터 미리 정해놓은 허용 피크 전류 (Ip) 이상으로 방전하는 경우 운전자에게 부하를 낮추라는 경고를 보내도록 설계된다. 작업 중 자주 배터리로부터 피크 전류(Ip) 이상 방전되는 경우 배터리의 수명 관리에 문제가 될 수 있기 때문이다.
또한, 상기 실시예에서, 상기 유압 펌프에 릴리프 압력이 걸리는 경우 즉시 압력을 떨어트리기 위해 유압 제어 밸브를 중립 위치로 제어하여 모터 회전수를 미리 설정한 값으로 제어하도록 설계된다. 주어진 한정된 배터리 에너지를 효율적으로 사용하기 위함이다.
위와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템을 사용하면, 외부 상용 전원과 미리 충전된 배터리 전원을 선택적으로 또는 동시에 사용하여 소형 다용도 건설 장비에 적용된 유압 펌프용 모터 구동에 필요한 전기동력을 공급함으로써, 디젤 엔진 등의 구동에 따른 소음이나 매연 걱정 없이 실내 작업장 등에서 사용할 수 있다.
또한, 미니 굴삭기 등과 같은 소형 다용도 건설 장비에서와 같이, 부하의 변동이 심하고, 특히 순간적으로 부하가 급상승하는 등 피크 부하가 걸리는 경우, 이러한 피크 부하값에 대응할 수 있도록 전기동력 공급 시스템의 배터리 용량을 설계하는 것은 바람직하지 않으므로 외부 상용 전원을 주된 전기동력 공급원으로 사용하되 고부하 요구시에는 배터리 전원을 보조적인 전기동력 공급원으로 사용하는 이중 전원식 전기동력 공급 시스템을 설계함으로써 비용 효율적인 전기동력 공급 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전기 굴삭기 시스템의 개략적 구성도,
도 2는 미니 굴삭기와 같은 소형 다용도 건설 장비에 적용된 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템의 구성 상태를 간략히 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템에 적용 가능한 예시적인 BMS/Battery 회로도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실제 장비에 적용한 메인 파워스위치와 ECU를 포함한 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템의 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템이 적용될 수 있는 소형 다용도 건설 장비의 일 실시예를 나타내는 설명도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참고로, 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 한편, 본 발명의 실시예의 설명에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 2는 미니 굴삭기와 같은 소형 다용도 건설 장비에 적용된 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템의 구성 상태를 간략히 도시한 블록도이다.
상기 소형 다용도 건설 장비는 작업 장치의 종류에 따라 기존의 트랙 및 휠 굴삭기, 지게차, 고소 작업용 리프트, 그리고 각종 도구들의 동력 공급 장치들을 하나의 건설 장비로 통합 가능하면서도 좌우 폭이 800mm 이내로서 실내 공간처럼 좁은 폭의 경로나 문도 쉽게 통과할 수 있고 정지 작업시의 안정성이 향상된 소형 다용도 건설 장비는 물론, 다양한 동력 공구를 간단히 교환 부착하여 사용할 수 있는 툴 캐리어, 및 전방향(omni-directional) 이동 및 제자리 회전이 가능한 트랙 주행 장치를 포함하는 주행체 등의 각종 이동형 장치 등을 모두 포함할 수 있으며, 도 5에는 본 발명에 따른 이중 전원식 전기동력 공급 시스템이 적용될 수 있는 소형 다용도 건설 장비의 바람직한 실시예가 예시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 전원 공급부(101), 탑재형 충전기(103), 배터리 관리부(105), 고전압 배터리(107), 및 제어 유닛(133) 등을 포함한다.
상기 외부 전원 공급부(101)는 내장된 전원 케이블 등으로 외부 상용 전원에 연결되어 외부 상용 전원을 탑재형 충전기(103)에 공급하기 위한 구성이다. 예를 들어 상기 외부 전원 공급부(101)는 1P 220V AC 전원 또는 3P 380V AC 전원 등을 선택적으로 공급받을 수 있지만, 기존의 주택이나 건물 보수 작업에 사용하기 위해서 단상 220V AC 전원을 공급받는 것이 바람직하다.
상기 탑재형 충전기(103; OBC: On-board Charger)는, 상기 외부 전원 공급부(101)로부터 외부 상용 전원을 입력받아 배터리 충전 및/또는 모터 구동에 사용할 수 있도록 DC 전원(예를 들어 48V 또는 72V, 20A)으로 변환하여 출력하기 위한 구성으로, 모터의 부하 변동이 있더라도 상기 탑재형 충전기(103)로부터 최대 충전 전류(주거지용 1.5kW, 20A, 경부하용 3.3KW, 40A, 중부하용 6.6kW, 80A)보다 큰 값으로 충전(출력)되는 것을 차단하는 최대 충전 전류/전압 유지(CC/CV) 기능이 부여되어 있는 것이 바람직하다.
상기 배터리 관리부(105; BMS: Battery Management System)는 배터리의 충방전 상태를 부하에 따라 맞춰서 관리하는 시스템을 의미하며, 순간적으로 과부하가 걸리는 경우라도 배터리 (보통 24~72V, 100Ah)의 최대 피크 방전 전류(3C=300A)를 초과하지 않도록 과전류 방전을 차단하는 배터리 과방전 방지기능 및 배터리가 최소 전압(72V인 경우에는 74.4V) 이하로 방전이 되기 전에 방전을 차단하는 배터리 최소 전압 유지 기능을 보유하는 것이 바람직하다.
상기 고전압 배터리(107; 72V, 100Ah)는 상기 탑재형 충전기(103)를 통하여 외부 상용 전원이 충전되고 필요에 따라 모터 구동을 위한 주 전원 또는 보조 전원으로 사용된다. 상기 고전압 배터리(107)는 표준 사용 부하 기준으로 년간 600시간, 총 5년간 사용할 수 있도록 적어도 총 3000시간의 사용이 보장되는 것이 바람직하다.
미니 굴삭기와 같은 소형 다용도 건설 장비의 특성 상, 충방전이 연속적으로 반복해서 일어날 수 있고, 부하 변동이 심하고 순간적으로 부하가 급격히 늘어나는 경우 등에 적절히 대응하기 위해서, 상기 고전압 배터리(107)는 정상 방전 전류(100A)의 3배 정도인 방전율 3C(300A)가 제공될 수 있으면서도 위와 같은 사용 기간이 담보될 수 있도록 내구성이 우수한 리튬인산철계(LiFePO4) 배터리를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 배터리 관리부(105)는 도 3과 같이 충전과 방전이 같이 연결되어 있고, 상기 고전압 배터리(107)는 별도로 연결되어 있어 충전 중에 작업이 가능하여야 하며, 과충전, 과방전시에는 보호 회로가 단락되어 배터리를 보호할 수 있는 구조로 설계되며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 전원식 전기동력 공급 시스템에 적용 가능한 예시적인 BMS/Battery 회로도를 나타낸다.
상기 제어 유닛(133; ECU)은 CAN 통신 등의 통신 수단을 통하여 위 각각의 구성요소들과 연결되어 이중 전원식 전기동력 공급 시스템의 전반적인 전기동력 공급 시스템의 메인 스위치와 모터 회전수 제어 등을 관리한다. 상기 제어유닛(133)은 조이스틱을 포함하는 다양한 형태의 무선 제어기(135)와 연결되어 작동될 수 있다.
외부 상용 전원 및/또는 배터리 전원으로부터 선택적 및/또는 동시에 공급되는 전기동력을 동력원으로 하여 상기 모터(111)가 모터 제어부(109)에 의해 구동 제어되고, 상기 모터(111)의 구동에 따라 유압 펌프(113)가 가동되어 이로부터 공급되는 유압이 유압 제어 밸브(115)를 통하여 각종 주행, 조향, 작업용 구동장치 등에 선택적으로 공급될 수 있게 된다.
한편, 상기 탑재형 충전기(103)로부터 공급되는 고전압 72V DC 전원 중의 일부는 저전압 직류 변환장치(117; DC/DC Converter)를 통하여 저전압 12V DC 전원으로 변환된 후 배터리 관리부(119)/저전압 배터리(121; 12V, 20Ah)로 충/방전되어 필요에 따라 저전압 전기동력이 필요한 냉각 팬(123) 등의 각종 보조 장비(123, 125, 127, 129 131) 및 제어 유닛(133)의 구동을 위한 구동원으로 제공된다.
또한, 상기 고전압 배터리(107)에서 상기 모터(111)로 제공되는 전압 레벨, 전류 레벨, 사용 전력량 (누적, 순간)을 상기 제어 유닛(133) 등에 제공하여, 특히 부하가 과다하여 과대 전류가 흐르는 경우 아래 예와 같이 순차적으로 경고등으로 표시하고, 최대 동력을 초과하면 아래와 같이 경고신호와 경고음을 들려주어 운전자가 부하를 줄이도록 동력 공급 시스템의 모니터링 및 제어를 수행할 수 있도록 설계한다. 작업 중에 자주 피크 전류(Ip)이상으로 방전하게 되면 배터리의 수명 관리에 문제가 될 수 있기 때문이다.
1. 100A~125A: Yellow light
2. 126A~150A: Red light
3. 150A 이상: Flashing red light, 경고음
또한, 운전자가 실린더 끝단에서 리모콘 레버와 같은 상기 무선제어기(135)를 계속 조작하면 유압 펌프 계통의 출구 압력이 릴리프 압력 (210bar)에 근접하게 된다. 이때 압력을 센싱하여 설정값(200bar)을 초과한 후 100msec 이내에 리모콘 신호를 차단하여 해당 실린더 밸브를 중립 위치로 보내준다. 이에 따라 펌프 압력은 감소하며 모터 회전수는 미리 설정된 최대 회전수로 복귀하게 되고, 이에 의해 과부하시 모터 회전수 제어를 행한다. 이에 의해 주어진 배터리 에너지를 효율적으로 사용할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 전원식 전기동력 공급 시스템에서의 전기동력 공급 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템에서 가장 중요한 BMS(Battery management system)/배터리 구조를 나타내며, 배터리의 셀간 밸런싱 및 과부하가 걸리면 방전을 차단하고 최소 레벨보다 에너지가 낮아지면 방전을 중단하는 제어 등을 해야 한다. 본 시스템에서는 도 3과 같이 BMS + 단자와 - 단자를 충전기와 모터의 인버터와 공유하는 회로를 구성해야 한다. 실제 장비에 적용하는 회로도는 도 4와 같다.
직류 72V/100A급의 전기를 연결하려면 일반 스위치로는 스파크로 인해 접점이 녹아 붙거나 단락이 될 수 있어 위험하므로, 이를 대전력 스위치(예를 들어, MC : Magnetic Contactor, 72V, 200A이상)를 사용하여 제어한다. 메인 스위치(SW)를 켜면 저전력 릴레이(12V, 40A이상)를 구동하고 이 릴레이는 배터리 대전력 릴레이(Batt. MC)를 구동하여 인버터에 키전원(72V)을 인가하게 되고, 인버터에서 인버터 대전력 릴레이(인버터 MC)를 구동하게 되므로 최종적으로 인버터에 전원이 인가된다. 또한 메인 스위치(SW)에 연결된 다른 저전력 릴레이는 DC/DC 컨버터를 가동하여 12V 전원을 발생하고 동시에 저전압 배터리(12V Batt.)를 충전하는 역할을 하게 된다. 이 저전력 릴레이는 메인 전원을 끌 경우 저전압 배터리(12V Batt.)에서 DC/DC 컨버터로 역전류를 흐르지 않게 하여 에너지 소모를 막는 역할을 한다.
도 4와 같이 회로도를 구성하면 조이스틱 등과 같은 무선제어기를 통한 운전자의 작동 입력 정보로부터 변환된 RPM 정보 및 유압 펌프로부터의 압력 정보가 모터 제어부에 전달되면 요구 전기동력(PWr: Req. power)이 정해진다.
외부 상용 전원으로부터 탑재형 충전기(OBC)를 통하여 공급되는 전압이 배터리 전압보다 높기 때문에 모터 구동에 필요한 전력은 외부 상용 전원으로부터 우선적으로 공급된다.
만일 요구 전기동력(PWr)이 충전기를 통해 공급하는 최대 공급 전기동력(PWp)보다 크지 않다면, 최대 공급 전기동력(PWp)의 잉여분이 발생되어 상기 잉여분으로 배터리를 동시에 충전하거나 또는 배터리의 충전량이 최대 레벨에 도달한 경우에는 탑재형 충전기(OBC)에서는 CC에서 CV모드로 바꾸어 충전된다. 이러한 과정을 통해 부하량이 크지 않은 경우에는 외부 상용 전원으로 모터를 구동함과 동시에 배터리를 충전할 수 있게 된다.
만일 요구 전기동력(PWr)이 충전기로부터 최대 공급 전기동력(PWp)보다 크다면, 최대 공급 전기동력(PWp)에 부족분이 발생하게 되어 이 부족분은 배터리의 충전 전원에서 전기동력 (PWb)을 보충하여 외부 상용 전원과 배터리의 충전 전원이 동시에, 즉 PWp+PWb가 모터 구동용으로 공급이 된다. 이와 같이 외부 상용 전원만으로는 감당할 수 없는, 부하량이 큰 경우이거나 순간적으로 피크 부하가 걸리는 경우에도 적절한 대처가 가능하게 된다.
만일 고부하 작업을 계속하는 경우에는 BMS는 배터리의 충전량이 기설정된 최소 레벨과 비교하고, 배터리를 보호하기 위하여 방전을 중단하고 장비 메인 전원을 차단해야한다.
특히, 요구 전기동력(PWr)이 배터리와 상용 전력을 합친 최대 공급 전기동력 (PWp+PWb)을 지속적으로 초과하는 경우에는 초과되는 전력, 즉 전류 레벨에 따라 운전자에게 경고하는 수단 (경고등 또는 경고음)을 제공하여 운전자가 스스로 작업 부하를 줄일 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템에서는, 외부 상용 전원을 사용하여 모터를 구동하되, 외부 상용 전원으로부터의 공급 전기동력(PWp)과 부하량에 따른 요구 전기동력(PWr)을 비교하여 잉여분이 발생하는 경우에는 그 잉여분으로 배터리를 동시에 충전하고, 상기 공급 전기동력(PWp)에 부족분이 발생하는 경우에는 상기 배터리로부터의 공급 전기동력(PWb)으로 충당하도록 전기 회로를 구성한 것이다. 그리고, 고정된 영역내에서 작업을 하지 않고, 장비가 이동할 때는 배터리로부터의 공급 전기동력(PWb)만으로 메인 모터를 구동한다.
미니 굴삭기 등과 같은 소형 다용도 건설 장비에서와 같이, 부하의 변동이 심하고, 특히 순간적으로 부하가 급상승하는 등 피크 부하가 걸리는 경우, 이러한 피크 부하값에 대응할 수 있도록 전기동력 공급 시스템의 배터리 용량을 설계하는 것은 바람직하지 않으므로 외부 상용 전원을 주된 전기동력 공급원으로 사용하되 고부하 요구시에는 배터리 전원을 보조적인 전기동력 공급원으로 사용하는 이중 전원식 전기동력 공급 시스템을 설계함으로써 비용 효율적인 전기동력 공급 시스템을 제공할 수 있게 된다.
101 : 외부 전원 공급부
103 : 탑재형 충전기
105 : 배터리 관리부
107 : 고전압 배터리
109 : 모터 제어부
111 : 모터
133 : 제어 유닛
135 : 무선제어기

Claims (5)

  1. 부하가 급격하게 변동하는 소형 다용도 건설 장비의 유압 펌프 구동용 모터에 전기동력을 공급하기 위한 이중 전원식 전기동력 공급 시스템으로,
    상기 소형 다용도 건설 장비에 설치되고 부하의 정상 동력에 맞추어 배터리 파워를 설정하되, 최대 방전율이 가변 부하의 최대치에 맞게 설정되고, 방전율이 3C 이상인 배터리;
    외부 상용 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환하여 모터 구동용 전원 또는 배터리 충전용 전원으로 출력하는 탑재형 충전기(OBC);
    상기 탑재형 충전기(OBC) 및 상기 모터와 각각 연결되어, 상기 배터리의 충방전 상태를 관리하는 배터리 관리부(BMS); 및
    전기동력 공급부 (OBC 및 BMS)와 상기 모터의 인버터 사이에 설치된 대전력 스위치(MC);를 포함하고,
    상기 탑재형 충전기(OBC)를 통하여 모터 구동용 전원으로 출력되는 외부 상용 전원을 사용하여 모터를 구동하되, 별도의 제어 수단을 사용하지 않고 외부 상용 전원으로부터의 공급 전기동력(PWp)으로 부하량에 따른 요구 전기동력(PWr)을 공급하되 상기 공급 전기동력(PWp)에 잉여분이 발생하는 경우에는 그 잉여분으로 상기 배터리를 동시에 충전하고, 상기 공급 전기동력(PWp)에 부족분이 발생하는 경우에는 상기 배터리로부터의 공급 전기동력(PWb)으로 충당하도록 전기동력 회로를 구성한, 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부 상용 전원은 단상 220V AC 전원인, 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리는 방전율이 3C 이상인 리튬인산철계(LiFePO4) 배터리인, 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리로부터 설정된 피크 전류를 방전하는 경우 운전자에게 부하를 낮추라는 경고를 보내는, 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유압 펌프에 릴리프 압력이 걸리는 경우 즉시 압력을 떨어트리기 위해 유압 제어밸브를 중립 위치로 가도록 제어하고, 모터 회전수도 기설정된 회전수로 복귀하도록 제어하는, 가변 부하용 이중 전원식 전기동력 공급 시스템.
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