KR20100072408A - 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템 - Google Patents

작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20100072408A
KR20100072408A KR1020080130813A KR20080130813A KR20100072408A KR 20100072408 A KR20100072408 A KR 20100072408A KR 1020080130813 A KR1020080130813 A KR 1020080130813A KR 20080130813 A KR20080130813 A KR 20080130813A KR 20100072408 A KR20100072408 A KR 20100072408A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inverter
engine
storage device
motor
energy storage
Prior art date
Application number
KR1020080130813A
Other languages
English (en)
Inventor
김창현
Original Assignee
두산인프라코어 주식회사
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 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020080130813A priority Critical patent/KR20100072408A/ko
Publication of KR20100072408A publication Critical patent/KR20100072408A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/10—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of fluid gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E02F9/2075—Control of propulsion units of the hybrid type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

본 발명은 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 굴삭기와 같은 작업 기계에 있어서 에너지 저장 장치의 고장이나 전압 부족에 기민하게 대응할 수 있는 하이브리드 동력 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 엔진과, 엔진 보조 전동기와, 유압 펌프와, 제1 인버터와, 에너지 저장 장치와, 컨버터와, 제2 인버터와, 선회 모터와, 전류 검출기 및/또는 전압 검출기와, 하이브리드 제어부를 포함하며, 상기 하이브리드 제어부는 상기 전압 검출기 및/또는 상기 전류 검출기의 신호에 기초하여 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템을 제공한다.
Figure P1020080130813
작업 기계, 굴삭기, 하이브리드, 동력 제어

Description

작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템{HYBRID POWER CONTROL SYSTEM OF WORKING MACHINE}
본 발명은 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 굴삭기와 같은 작업 기계에 있어서 에너지 저장 장치의 고장이나 전압 부족에 기민하게 대응할 수 있는 하이브리드 동력 제어 시스템에 관한 것이다.
종래의 작업 기계, 예컨대 굴삭기의 동력 제어 시스템으로는 유압 시스템이 일반적으로 사용되었다. 이 유압 시스템은 엔진의 출력축에 직접 연결된 유압 펌프로부터 제어 밸브를 거쳐, 붐 실린더, 암 실린더, 버킷 실린더 등의 작업 부하나, 선회 모터, 및 주행 모터에 압유를 공급하도록 설계된다. 따라서 굴삭기의 상부 선회체에 대한 선회 지령이 발생하면, 제어 밸브에 의해 선회 모터로의 공급 유량이 결정되고, 그에 따라 선회 속도가 제어된다.
그러나 이러한 유압 시스템은 조작성이 우수한 대신 동력 손실이 크다는 단점을 가진다. 특히 굴삭기의 작업 특성상 붐/암/버킷 실린더나, 선회 모터, 및 주행 모터에는 일시적으로 매우 큰 부하가 걸리게 되는데, 이로 인해 엔진의 동력 손실이 더욱 커지게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 엔진과 함께 배터리와 같은 에너지 저장 장치를 겸용하는 하이브리드 동력 시스템이 제안되었다. 하이브리드 동력 시스템은, 엔진의 출력축과 유압 펌프의 사이에, 엔진의 여유 동력으로부터 발전할 수 있는 엔진 보조 전동기 및 이에 연결된 에너지 저장 장치를 설치하도록 설계된다. 따라서 엔진 출력에 여유가 있으면 에너지 저장 장치에 전기 에너지 형태로 에너지를 저장하였다가, 엔진 출력이 부족하면 에너지 저장 장치로부터 방전된 에너지를 엔진의 출력에 더하여 작업에 이용한다.
그런데, 종래의 하이브리드 동력 시스템에서는 에너지 저장 장치에 이상이 발생할 경우 이에 기민하게 대응하는 것이 곤란하였다. 즉, 에너지 저장 장치가 고장나거나 저장된 전압이 부족하게 되면, 상부 선회체가 운전할 수 없게 되는 경우가 발생하고, 이로 인해 굴삭 작업이 중단되거나 급작스러운 안전 사고가 발생할 수 있는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 굴삭기와 같은 작업 기계에 있어서 에너지 저장 장치의 고장이나 전압 부족에 기민하게 대응할 수 있는 하이브리드 동력 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템에 있어서, 엔진과, 상기 엔진의 출력축에 동력 연결되어, 상기 엔진의 여유 동력으로부터 발전할 수 있는 엔진 보조 전동기와, 상기 엔진 보조 전동기에 동력 연결되어, 작업 부하 및 주행 모터 중 하나 이상에 압유를 공급하는 유압 펌프와, 상기 엔진 보조 전동기에 전기 연통되어, 상기 엔진 보조 전동기의 운전을 제어하는 제1 인버터와, 상기 제1 인버터에 전기 연통되어, 상기 엔진 보조 전동기가 발전한 전기 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치와, 상기 제1 인버터와 상기 에너지 저장 장치 사이에 배치되어, 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 컨버터와, 상기 제1 인버터와 상기 컨버터 사이에 병렬 접속된 제2 인버터와, 상기 제2 인버터에 전기 연통되어 상기 제2 인버터에 의해 제어되며, 작업 기계의 선회체에 구동력을 전달하는 선회 모터와, 상기 컨버터와 상기 에너지 저장 장치 사이에 배치되어, 상기 에너지 저장 장치의 이상을 검출하는 검출수단과, 상기 검출 수단, 상기 제1 인버터, 및 상기 제2 인버터와 연결된 하이브리드 제어부를 포함하며, 상기 하이브리드 제어부는 상기 검출 수단의 신호에 기초하여 상기 제1 인버터 및 상기 제 2 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 검출 수단은 상기 에너지 저장 장치의 전압을 검출하는 전압 검출기일 수 있다. 또한, 상기 검출 수단은 상기 에너지 저장 장치의 전류를 검출하는 전류 검출기일 수 있다. 또한, 상기 검출 수단은 상기 에너지 저장 장치의 전압을 검출하는 전압 검출기와 전류를 검출하는 전류 검출기 모두일 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 하이브리드 제어부는, 상기 전압 검출기에서 검출한 전압이 미리 설정된 값보다 작거나, 상기 전류 검출기에서 검출한 전류가 0인 경우에, 비상 선회 운전을 실시하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 비상 선회 운전이 실시되면, 상기 엔진을 최대 출력으로 운전하여 상기 엔진 보조 전동기가 최대 발전량을 생산하도록 하고, 상기 선회 모터의 출력을 상기 엔진 보조 전동기의 최대 발전량으로 제한한 다음, 상기 선회 모터에 상기 엔진 보조 전동기로부터의 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템을 사용함으로써 에너지 저장 장치의 고장이나 전압 부족에 기민하게 대응할 수 있다. 즉, 하이브리드 동력 제어 시스템에 있어서 에너지 저장 장치의 고장이나 전압 부족을 상시 검사하여, 에너지 저장 장치로부터의 동력 출력을 기대할 수 없는 상황이 되면, 엔진 보조 전동기에 연결된 엔진의 출력을 최대화하여 선회 모터에 전달되도록 함으 로써, 비상 선회 운전을 통해 선회 모터를 구동할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템의 구성도이다. 하이브리드 동력 제어 시스템(1)은, 엔진(10), 엔진 보조 전동기(11), 및 유압 펌프(12)로 이루어진 동력 계통과, 유압 펌프(12), 제어 밸브(13), 붐/암/버킷 실린더(14), 및 주행 모터(15)로 이루어진 유압 계통과, 엔진 보조 전동기(11), 제1 인버터(16), 커패시터(17), 컨버터(18), 에너지 저장 장치(19), 제2 인버터(20), 선회 모터(21), 전압 검출기(22), 전류 검출기(23), 및 하이브리드 제어부(24)로 이루어진 전기 계통을 구비한다. 이들 각 계통에서 행해지는 에너지 전달 과정을 구별하기 위해, 동력 계통에서의 동력 전달은 굵은 실선으로 나타내었고, 유압 계통에서의 압유 전달은 중간 굵기의 실선으로 나타내었으며, 전기 계통에서의 전기 신호 및 전력 전달은 얇은 실선으로 각각 나타내었다.
엔진(10)은 내연기관으로서, 예컨대 경유를 사용하여 동력을 발생시키는 디젤 엔진 등을 사용할 수 있다.
엔진 보조 전동기(11)는 엔진(10)의 출력축에 직접 동력 연결되어, 엔진(10)의 여유 동력으로부터 전기 에너지를 생산하는 것으로, 예컨대 3상 영구자석형 전동기일 수 있다.
유압 펌프(12)는 엔진 보조 전동기(11)에 동력 연결되어 있으며, 제어 밸 브(13)를 경유하여 작업 부하 및 주행 모터(15) 중 하나 이상에 압유를 공급한다. 굴삭기의 경우 작업 부하의 예로는 붐 실린더, 암 실린더, 및 버킷 실린더를 들 수 있다. 이들 붐/암/버킷 실린더(14)는 굴삭기의 상부 선회체에 구비되어 굴삭 작업시 각 구동부의 작동에 이용된다.
제1 인버터(16)는 엔진 보조 전동기(11)에 전기 연통되어 있으며, 엔진 보조 전동기(11)가 발전한 전기 에너지(전력)를 후술하는 에너지 저장 장치(19) 측으로 전달하는 기능과 함께, 엔진 보조 전동기(11)의 운전을 제어하는 기능을 행한다.
제1 인버터(16)와 에너지 저장 장치(19)는 도시된 바와 같이 폐회로를 이루는데, 그 사이에는 에너지 저장 장치(19)를 제어하는 컨버터(18)가 설치되고, 컨버터(18)와 제1 인버터 사이에는 커패시터(17)가 병렬로 설치된다.
커패시터(17)는 순간적인 에너지 불평형이 발생할 경우 이 커패시터(17) 내에 충전되어 있는 에너지를 사용하게 함으로써 회로 내의 직류 전압을 안정화시킨다. 즉, 커패시터(17)는 일반적인 정류 회로의 평활용 커패시터와 유사한 작용을 한다.
컨버터(18)는 도면에서 컨버터(18)의 좌측에 위치한 에너지 저장 장치(19)와 우측에 위치한 제1 인버터(16) 사이에 배치되며, 에너지 저장 장치(19)로의 에너지 전달을 제어하게 된다. 컨버터(18)는 직류(DC)/직류(DC) 컨버터로서, 에너지는 좌측에서 우측, 또는 우측에서 좌측 양방향으로 모두 전달 가능하다.
에너지 저장 장치(19)는 에너지 보조 전동기(11)에서 회생한 전력을 저장하는 장치이다. 에너지 저장 장치(19)로는 전기 이중층 콘덴서와 같은 초고용량 커 패시터(ultracapacitor)나, 납축전지, 니켈수소 전지와 같은 배터리가 이용될 수 있다. 굴삭기와 같은 작업 기계에서는 일시적으로 큰 에너지를 요하므로 초고용량 커패시터를 사용하거나, 초고용량 커패시터와 배터리를 병용하는 것이 바람직하다. 에너지 저장 장치(19)로서 초고용량 커패시터를 사용하는 경우, 에너지 저장 장치(19)에 저장되는 에너지(E)는 다음 식으로 표현된다.
Figure 112008087666577-PAT00001
여기서 C는 정전 용량, V는 커패시터의 단자 전압이다.
제1 인버터(16)와 컨버터(18) 사이에는 제2 인버터(20)가 병렬 접속되어 있다. 제2 인버터(20)에는 선회 모터(21)가 연결되는데, 제1 인버터(16)와 유사하게, 제2 인버터(20)는 선회 모터(21)의 운전을 제어하는 기능과 함께, 선회 모터(21)의 감속 운전시 그 관성 에너지를 전력에너지로 회생하는 기능을 가질 수 있다.
선회 모터(21)는 제2 인버터(20)에 전기 연통되어, 제2 인버터(20)에 의해 제어되며, 작업 기계의 선회체에 구동력을 전달한다. 선회 모터(21)는 예컨대 3상 영구자석형 전동기일 수 있다. 또한, 선회 감속 운전시에는 선회 모터(21)를 통해 선회체의 관성에너지로부터 전력을 회생할 수 있다. 종래의 유압식 동력 제어 시스템에서 사용되던 선회 모터는 유압 펌프에서 압유를 공급받는 유압식 선회 모터이기 때문에, 이러한 에너지의 회생이 곤란하였다.
컨버터(18)와 에너지 저장 장치(19) 사이에는, 에너지 저장 장치(19)의 전압 을 검출하는 전압 검출기(22)와 에너지 저장 장치(19)의 전류를 검출하는 전류 검출기(23)가 각각 설치된다. 이들 전압 검출기(22)와 전류 검출기(23)는 에너지 저장 장치(19)의 이상을 검출하는 검출 수단이며, 이 검출 수단은 전압 검출기(22)와 전류 검출기(23) 중 어느 하나 또는 양자 모두일 수 있다. 도시된 바와 같이, 전압 검출기(22)는 회로에 병렬 접속하고, 전류 검출기(23)는 회로에 직렬 접속한다. 이들 전압 및 전류 검출기(22, 23)에 의해 에너지 저장 장치(19)의 전압 및 전류를 상시 검사할 수 있다.
하이브리드 제어부(24)는 전압 검출기(22), 전류 검출기(23), 제1 인버터(16), 및 제2 인버터(20)에 전기 연통되어 있다. 하이브리드 제어부(24)는 전압 검출기(22) 및 전류 검출기(23)에서 검출한 전압 및 전류값을 기초로 제1 인버터(16) 및 제2 인버터(20)를 제어하는데, 이에 의해 엔진 보조 전동기(11)와 선회 모터(21)의 동작이 제어된다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 동력 제어 시스템의 작동을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동력 제어를 나타내는 흐름도이다. 먼저, 하이브리드 제어부(24)는 전압 검출기(22)를 이용하여 에너지 저장 장치(19)의 단자 전압을 측정한다(S101 단계).
이 측정된 전압이 미리 설정된 값보다 큰지 여부를 확인하여(S102 단계), 측정된 전압이 설정치보다 크면 S103 단계로, 그렇지 않으면 S108 단계로 진행하게 된다. 즉, 에너지 저장 장치(19)의 전압이 부족하여 측정 전압이 설정치보다 작은 것으로 판단된 경우에는 S108 및 S109 단계로 진행하여 곧바로 비상 선회 운전을 할 수 있도록 하고, 그렇지 않으면 S103 내지 S107 단계로 진행하여 정상 모드 운전이 실시될 수 있도록 한다.
S103 단계에서는 선회체를 구동하라는 선회 지령이 접수되었는지를 확인한다. 선회 지령이 없으면 선회 지령이 발생할 때까지 무한 대기 상태에 있고, 선회 지령이 있으면 그에 따라 선회 모터(21)의 속도 제어를 수행한다(S104 단계).
속도 제어를 수행한 후, 에너지 저장 장치(19)의 전류를 측정한다(S105 단계). 전류가 흐르면, 즉 측정된 전류가 0 이상이면 S107 단계로 진행하여 정상 모드 운전을 수행하게 된다. 그러나, 전류가 흐르지 않으면, 즉 측정된 전류가 0이면, 에너지 저장 장치(19)의 고장으로 판단하여 S109 단계로 진행하여 비상 선회 운전을 수행하게 된다.
한편, S102 단계에서 S108 단계로 진행하면, S103 단계와 유사하게 선회 지령의 발생을 기다리게 되고, 선회 지령이 있으면 비상 선회 운전을 수행하게 된다(S109 단계).
즉, 하이브리드 제어부(24)는 전압 검출기(22)에서 검출한 전압이 미리 설정된 값보다 작거나, 전류 검출기(23)에서 검출한 전류가 0인 경우에, 비상 선회 운전을 실시하게 된다.
이하에서는 도 3을 참조하여 비상 선회 운전을 상세히 살펴본다.
먼저, 비상 선회 운전 모드가 되었는지 여부를 파악하여(S201 단계), 비상 선회 운전 모드이면 S202 내지 S205 단계의 비상 선회 운전을 수행하고, 그렇지 않 으면 S206 내지 S208 단계의 정상 모드 운전을 수행한다.
에너지 저장 장치(19)의 고장이나 전압 부족으로 비상 선회 운전 모드가 되면, 우선 엔진(10)을 최대 출력으로 운전한다(S202 단계). 이에 따라 엔진 보조 전동기(11) 역시 최대 출력으로 발전하게 된다(S203 단계).
한편, 엔진 보조 전동기(11)의 용량은 선회 모터(21)보다 작게 설계되는데, 일반적으로 하이브리드 동력 시스템을 채용한 굴삭기의 경우 엔진 보조 전동기(11)의 용량은 선회 모터(21)의 50% 이하가 된다. 즉, 엔진 보조 전동기(11)를 최대 출력으로 운전해도 선회 모터(21)의 요구량을 감당할 수 없게 되므로, S204 단계에서는 선회 모터(21)의 출력을 엔전 보조 전동기(11)의 출력량 이하로 제한한다.
이 상태에서 선회 모터(21)에 전력을 공급한다(S205 단계). 즉, 본 발명에서는 에너지 저장 장치(19)로부터의 에너지 공급을 기대할 수 없는 상황이 되어도, 즉시 엔진(10)의 출력을 최대한으로 운전하여 선회 모터(21)에 공급하기 때문에, 굴삭 작업 등이 중단되거나 안전 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 정상 모드 운전의 경우, 먼저 선회 요구 동력을 계산한 다음(S206 단계), 에너지 저장 장치(19)에서 선회 요구 동력을 출력하여(S207 단계), 선회 모터(21)에 전력을 공급하게 된다(S208).
이상으로 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 통해 실시예로서 설명하였으나, 이러한 실시예는 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 이 실시예를 기초로 균등한 범위 내에서 구성의 변경, 부가, 개조 등이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동력 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상 선회 운전을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 하이브리드 동력 제어 시스템 10: 엔진
11: 엔진 보조 전동기 12: 유압 펌프
13: 제어 밸브 14: 붐/암/버킷 실린더
15: 주행 모터 16: 제1 인버터
17: 커패시터 18: 컨버터
19: 에너지 저장 장치 20: 제2 인버터
21: 선회 모터 22: 전압 검출기
23: 전류 검출기 24: 하이브리드 제어부

Claims (6)

  1. 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템에 있어서,
    엔진(10)과,
    상기 엔진(10)의 출력축에 동력 연결되어, 상기 엔진(10)의 여유 동력으로부터 발전할 수 있는 엔진 보조 전동기(11)와,
    상기 엔진 보조 전동기(11)에 동력 연결되어, 작업 부하 및 주행 모터 중 하나 이상에 압유를 공급하는 유압 펌프(12)와,
    상기 엔진 보조 전동기(11)에 전기 연통되어, 상기 엔진 보조 전동기(11)의 운전을 제어하는 제1 인버터(16)와,
    상기 제1 인버터(16)에 전기 연통되어, 상기 엔진 보조 전동기(11)가 발전한 전기 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치(19)와,
    상기 제1 인버터(16)와 상기 에너지 저장 장치(19) 사이에 배치되어, 상기 에너지 저장 장치(19)를 제어하는 컨버터(18)와,
    상기 제1 인버터(16)와 상기 컨버터(18) 사이에 병렬 접속된 제2 인버터(20)와,
    상기 제2 인버터(20)에 전기 연통되어 상기 제2 인버터(20)에 의해 제어되며, 작업 기계의 선회체에 구동력을 전달하는 선회 모터(21)와,
    상기 컨버터(18)와 상기 에너지 저장 장치(19) 사이에 배치되어, 상기 에너지 저장 장치(19)의 이상을 검출하는 검출 수단과,
    상기 검출 수단, 상기 제1 인버터(16) 및 상기 제2 인버터(20)와 연결된 하이브리드 제어부(24)를 포함하며,
    상기 하이브리드 제어부(24)는 상기 검출 수단의 신호에 기초하여 상기 제1 인버터(16) 및 상기 제2 인버터(20)를 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 수단은 상기 에너지 저장 장치(19)의 전압을 검출하는 전압 검출기(22)인 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출 수단은 상기 에너지 저장 장치(19)의 전류를 검출하는 전류 검출기(23)인 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검출 수단은 상기 에너지 저장 장치(19)의 전압을 검출하는 전압 검출기(22)와 전류를 검출하는 전류 검출기(23)인 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어부(24)는, 상기 전압 검출기(22)에서 검출한 전압이 미리 설정된 값보다 작거나, 상기 전류 검출기(23)에서 검출한 전류가 0인 경우에, 비상 선회 운전을 실시하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비상 선회 운전이 실시되면, 상기 엔진(10)을 최대 출력으로 운전하여 상기 엔진 보조 전동기(11)가 최대 발전량을 생산하도록 하고, 상기 선회 모터(21)의 출력을 상기 엔진 보조 전동기(11)의 최대 발전량으로 제한한 다음, 상기 선회 모터(21)에 상기 엔진 보조 전동기(11)로부터의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템.
KR1020080130813A 2008-12-22 2008-12-22 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템 KR20100072408A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080130813A KR20100072408A (ko) 2008-12-22 2008-12-22 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080130813A KR20100072408A (ko) 2008-12-22 2008-12-22 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100072408A true KR20100072408A (ko) 2010-07-01

Family

ID=42635596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080130813A KR20100072408A (ko) 2008-12-22 2008-12-22 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100072408A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103562035A (zh) * 2011-06-14 2014-02-05 住友建机株式会社 混合式工作机械及其控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103562035A (zh) * 2011-06-14 2014-02-05 住友建机株式会社 混合式工作机械及其控制方法
CN103562035B (zh) * 2011-06-14 2016-10-12 住友建机株式会社 混合式工作机械及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9008875B2 (en) Hybrid working machine and servo control system
US9290908B2 (en) Hybrid construction machine
KR101256483B1 (ko) 하이브리드형 작업기계
KR102205871B1 (ko) 축전 장치 컨트롤러 및 전동 시스템, 및 건설 기계
JP5747533B2 (ja) 旋回式作業機械
EP2479058B1 (en) Hybrid-type construction machine
EP2228492A1 (en) Hybrid construction machine
KR101925226B1 (ko) 건설 기계
JP5448472B2 (ja) ハイブリッド型作業機械
KR20120022707A (ko) 전원 시스템을 구비한 건설 기계 및 산업 차량
KR20110110255A (ko) 하이브리드형 작업기계 및 축전제어장치
JP4949288B2 (ja) ハイブリッド型建設機械
JP6013857B2 (ja) 建設機械用二次電池充放電制御装置
JP6247236B2 (ja) 建設機械
KR20150076245A (ko) 하이브리드 작업 기계
EP2770120B1 (en) Shovel and method of controlling shovel
US10167613B2 (en) Hydraulic drive system of construction machine
US9007003B2 (en) Method for controlling an inverter for driving a swing motor
KR102046178B1 (ko) 전동기를 구비한 건설기계의 직류단 전압 제어 장치 및 그 방법
KR20100072408A (ko) 작업 기계의 하이브리드 동력 제어 시스템
JP5107207B2 (ja) ハイブリッド型作業機械
KR20220035489A (ko) 건설기계
KR20130087166A (ko) 하이브리드 굴삭기의 붐 구동시스템 및 그 제어방법
JP6900112B2 (ja) 作業機械
JP5639942B2 (ja) 蓄電装置及びハイブリッド建設機械

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application