KR20120072788A - Charger charging method for electric forklift truck - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A charging method of a charger for an electric forklift truck is provided to prevent damage to a battery by controlling a DC/DC converter in a quick charge condition of the battery. CONSTITUTION: A battery charging apparatus(110), comprising a transformer converting high-voltage three-phase AC power into low-voltage three-phase AC power and a three-phase rectifier diode converting AC power into DC power, is connected to an external three-phase AC input unit through a connector. A charger(120) comprises a battery and an ultra-capacitor which are charged with voltage and current provided by switching the power of the battery charging apparatus. A controller(130), comprising a DC/DC converter for converting voltage to be supplied as power for electronic loads of a forklift truck controls the voltage and current charged from the battery charging apparatus into the charger.

Description

전동식 지게차용 충전기 충전방법{CHARGER CHARGING METHOD FOR ELECTRIC FORKLIFT TRUCK} Charging method for electric forklift charger {CHARGER CHARGING METHOD FOR ELECTRIC FORKLIFT TRUCK}
본 발명은 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 관한 것으로, 상세하게는 배터리의 급속 충전시 DC/DC컨버터를 제어하여 배터리의 과전압을 방지하고 완전 충전을 가능하게 할 수 있는 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for charging a charger for an electric forklift, and more particularly, to a method for charging an electric forklift charger capable of controlling a DC / DC converter during rapid charging of a battery, thereby preventing overvoltage of the battery and enabling full charging. will be.
일반적으로, 각종 작업장에는 화물을 들어올리고 내리거나 그 화물을 필요한 위치로 운반하는데 지게차가 사용되고 있다. 상기와 같은 지게차는, 동력원에 따라 엔진식 지게차와 전동식 지게차로 구분되며, 이중, 실내에서는 공해 등의 이유로 인해 대부분 전동식 지게차가 사용되고 있으며, 그 지게차에는 주행모터 및 유압펌프모터 등과 같은 동력장치에 전원을 공급하는 배터리가 탑재되어 있으며 이 배터리를 충전하기 위한 충전기도 필수적으로 필요하다. In general, forklifts are used in various workshops to lift and unload cargo or to transport the cargo to the required position. Such forklifts are classified into engine forklifts and electric forklifts according to the power source. Among them, electric forklifts are mostly used indoors for reasons such as pollution. It is equipped with a battery to supply the battery, and a charger for charging the battery is also necessary.
상기와 같은 전동식 지게차용 충전기는, 일반적으로 일반 충전과 급속 충전 방식을 동시에 가지고 있다. 여기서, 상기 일반 충전 방식은, 배터리의 충전되는 전압이 임의의 전압에 도달할 때까지 일정한 전류를 충전하는 일정전류 충전모드, 배터리의 충전되는 전류가 임의의 전류로 작아질 때까지 일정한 전압을 충전하는 일정전압 충전모드 및 소 전류로 일정시간 충전하는 균등 충전모드를 포함한다. 또한, 상기 급속 충전 방식은, 임의로 설정된 충전 시간 이내에서 일정한 전류(대전류)가 배터리에 충전되는 대전류 충전모드를 포함한다. The above-mentioned electric forklift charger generally has both a normal charging and a quick charging system simultaneously. Here, in the general charging method, a constant current charging mode in which a constant current is charged until a voltage to be charged of the battery reaches a predetermined voltage, and a constant voltage is charged until the current of the battery is reduced to a predetermined current. It includes a constant voltage charging mode and an even charging mode to charge a constant time with a small current. In addition, the rapid charging method includes a large current charging mode in which a constant current (large current) is charged to the battery within an arbitrarily set charging time.
그러나 상기와 같은 급속 충전의 경우 여러 가지 문제점이 발생될 수 있는데, 첫째로, 연속하여 급속 충전이 이루어지는 경우 배터리의 성능이 저하되고 수명이 단축되고, 둘째로, 배터리가 완전 충전된 상태에서 급속 충전이 이루어지는 경우 배터리에 과전압이 발생되어 배터리가 파손되며, 셋째로, 완전 방전된 상태에서 급속 충전이 이루어지는 경우 완전 충전이 안될 가능성이 높고, 넷째로, 급속 충전 완료 후 바로 급속 충전이 이루어지는 경우 배터리가 과열되어 파손될 가능성이 높다.However, in the case of the rapid charging as described above, various problems may occur. First, when the rapid charging is performed continuously, the performance of the battery is reduced and the life is shortened. Second, the rapid charging is performed when the battery is fully charged. In this case, the battery is damaged due to an overvoltage occurring in the battery. Third, if the rapid charging is performed in a completely discharged state, the battery is unlikely to be fully charged. It is likely to overheat and break.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리의 급속 충전시 DC/DC컨버터를 제어하여 배터리의 과전압을 방지하고 완전 충전을 가능하게 할 수 있는 전동식 지게차용 충전기 충전방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to control the DC / DC converter during the rapid charging of the battery for the electric forklift charger that can prevent the overvoltage of the battery and enable full charging It is to provide a charging method.
이를 위하여, 본 발명에 따르면, 외부의 3상교류입력수단에 컨넥터를 통해 연결되어 고-전압의 3상 교류 전원을 저-전압의 3상 교류 전원으로 1차 변환하는 트랜스포머와 교류전원을 직류전원으로 변환하는 3상 정류 다이오드를 포함하는 배터리충전장치; 상기 배터리충전장치의 전원을 스위칭하여 배터리충전장치로부터 충전 전압과 전류를 공급받아 충전되는 배터리와 울트라커패시터를 포함하는 충전기; 및 상기 배터리충전장치로부터 충전기에 충전되는 전압과 전류를 제어하고 상기 충전기에 충전된 전압과 전류를 지게차의 각종 전장부하의 전원으로 공급하기 위하여 전압을 변환시키는 DC/DC컨버터를 포함하는 제어장치를 포함하며, 급속 충전 방식 동작시 카운터를 통하여 연속된 급속 충전 횟수를 제한하는 제1단계; 배터리의 급속 충전 중 배터리의 충전 전압이 기준전압을 초과하면 일반 충전 방식으로 전환되는 제2단계; 및 배터리의 급속 충전 완료 후 완전 충전이 안된 경우 일반 충전 방식으로 전환되는 제3단계를 포함하는 전동식 지게차용 충전기 충전방법이 제공된다.To this end, according to the present invention, a transformer and an AC power supply are connected to an external three-phase AC input means to convert a high-voltage three-phase AC power into a low-voltage three-phase AC power. Battery charging device comprising a three-phase rectifier diode to convert to; A charger including a battery and an ultracapacitor that are charged by switching a power supply of the battery charger and receiving a charging voltage and a current from the battery charger; And a DC / DC converter for controlling the voltage and current charged from the battery charger to the charger and converting the voltage to supply the voltage and current charged to the charger to power of various electric loads of the forklift. And a first step of limiting the number of consecutive rapid charges through the counter during the rapid charge method operation; A second step of switching to a normal charging method when the charging voltage of the battery exceeds the reference voltage during the rapid charging of the battery; And a third step of switching to a general charging method when the battery is not fully charged after the rapid charging of the battery.
여기서, 상기 급속 충전 방식은, 임의로 설정된 충전 시간 이내에서 일정한 전류(대전류)가 배터리에 충전되는 대전류 충전모드를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the rapid charging method preferably includes a large current charging mode in which a constant current (large current) is charged to the battery within an arbitrarily set charging time.
또한, 상기 일반 충전 방식은, 배터리의 충전되는 전압이 임의의 전압에 도달할 때까지 일정한 전류를 충전하는 일정전류 충전모드; 배터리의 충전되는 전류가 임의의 전류로 작아질 때까지 일정한 전압을 충전하는 일정전압 충전모드; 및 소 전류로 일정시간 충전하는 균등 충전모드를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the general charging method, the constant current charging mode for charging a constant current until the voltage to be charged of the battery reaches a certain voltage; A constant voltage charging mode for charging a constant voltage until the current being charged by the battery is reduced to an arbitrary current; And an equal charging mode for charging for a predetermined time with a small current.
또한, 상기 제1단계는, 상기 카운트 값이 미리 설정된 임의의 기준횟수 보다 작은 경우에는 대전류 충전모드가 진행되도록 하고, 상기 카운트 값이 미리 설정된 임의의 기준횟수 보다 큰 경우에는 일반 충전 방식이 진행되도록 하는 것이 바람직하다. Further, in the first step, when the count value is smaller than a predetermined reference number of times, a large current charging mode is performed. When the count value is larger than a predetermined reference number of times, a general charging method is performed. It is desirable to.
또한, 상기 전동식 지게차용 충전기 충전방법은 배터리의 급속 충전 완료 후 급속충전종료 시간을 기억하고 상기 급속충전종료시간이 작업자에 의해 입력된 연속 충전 방지를 위한 연속충전방지시간 이내에 해당되는 경우 급속 충전이 이루어지지 않도록 하는 제4단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the charger charging method for the electric forklift truck stores the rapid charging end time after the completion of the rapid charging of the battery, and the rapid charging when the rapid charging end time is within the continuous charge prevention time for preventing continuous charging input by the operator. It is preferable to further include a fourth step that does not occur.
상기와 같이, 본 발명은 배터리의 급속 충전시 DC/DC컨버터를 제어하여 배터리의 과전압을 방지하고 완전 충전을 가능하게 하여, 배터리의 손상을 억제하고 전동식 지게차의 작업 효율을 극대화하며 작업자의 편의를 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention controls the DC / DC converter during the rapid charging of the battery to prevent overvoltage of the battery and to enable a full charge, to suppress the damage of the battery and to maximize the work efficiency of the electric forklift truck and the operator's convenience Can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 지게차용 충전기 충전방법이 적용되는 충전시스템을 나타낸 회로도.
도 2는 도 1의 전동식 지게차용 충전기 충전방법을 나타낸 제어흐름도.
도 3은 도 2의 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 있어서 일반충전모드의 전압과 전류를 충전시간에 따라 나타낸 그래프.
도 4는 도 2의 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 있어서 급속충전모드의 전류를 충전시간에 따라 나타낸 그래프이다.
1 is a circuit diagram showing a charging system to which the charging method for an electric forklift charger according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 2 is a control flow diagram showing a charging method for the electric forklift charger of FIG.
Figure 3 is a graph showing the voltage and current of the normal charging mode according to the charging time in the charger charging method for the electric forklift of Figure 2;
4 is a graph showing the current of the fast charging mode according to the charging time in the charger for electric forklift charger of FIG.
이하, 첨부된 도면을 첨부하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 공지된 구성요소에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configuration of the present invention and the operation and effect thereof will be clearly understood through the following detailed description. Prior to the detailed description of the present invention, it is noted that the detailed description thereof will be omitted when it is determined that the well-known elements may obscure the gist of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 지게차용 충전기 충전방법이 적용되는 충전시스템을 나타낸 회로도이고, 도 2는 도 1의 전동식 지게차용 충전기 충전방법을 나타낸 제어흐름도이며, 도 3은 도 2의 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 있어서 일반충전모드의 전압과 전류를 충전시간에 따라 나타낸 그래프이고, 도 4는 도 2의 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 있어서 급속충전모드의 전류를 충전시간에 따라 나타낸 그래프이다.1 is a circuit diagram illustrating a charging system to which a method for charging an electric forklift charger according to an exemplary embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a control flowchart illustrating a method for charging the electric forklift charger of FIG. 1, and FIG. In the charging method of the electric forklift charger, a graph showing the voltage and current of the normal charging mode according to the charging time, Figure 4 is a graph showing the current of the fast charging mode according to the charging time in the charging method of the electric forklift charger of Figure 2 to be.
도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 지게차용 충전기 충전방법이 적용되는 충전시스템은, 외부의 3상교류입력수단(AC)에 컨넥터를 통해 연결되어 고-전압의 3상 교류 전원을 저-전압의 3상 교류 전원으로 1차 변환하는 트랜스포머와 교류전원을 직류전원으로 변환하는 3상 정류 다이오드(D)를 포함하는 배터리충전장치(110)와, 상기 배터리충전장치(110)의 전원을 스위칭하여 배터리충전장치(110)로부터 충전 전압과 전류를 공급받아 충전되는 배터리(B)와 울트라커패시터(UC)를 포함하는 충전기(120)와, 상기 배터리충전장치(110)로부터 충전기(120)에 충전되는 전압과 전류를 제어하고 상기 충전기(120)에 충전된 전압과 전류를 지게차의 각종 전장부하의 전원으로 공급하기 위하여 전압을 변환시키는 DC/DC컨버터(C)를 포함하는 제어장치(130)와, 상기 DC/DC컨버터(C)에 의해 변환된 전압을 스위칭하여 3상 교류 전원으로 변환하여 모터(M)의 구동 전원으로 공급하는 인버터(I)와 상기 구동 전원에 의해 구동되는 모터(M)를 포함하는 차량제어장치(140)를 포함한다.As shown in Figure 1 to 4, the charging system to which the electric forklift charger charging method according to an embodiment of the present invention is applied, is connected to the external three-phase AC input means (AC) through a connector high-voltage A battery charging device 110 including a transformer for primarily converting a three-phase alternating current power supply to a low-voltage three-phase alternating current power supply and a three-phase rectifying diode (D) for converting the alternating current power supply to a direct current power supply; Charger 120 including a battery (B) and an ultracapacitor (UC) that is charged by receiving a charging voltage and current from the battery charger 110 by switching the power of the device 110, the battery charger 110 DC / DC converter C for controlling the voltage and current charged in the charger 120 and converting the voltage to supply the voltage and current charged in the charger 120 to the power of various electric loads of the forklift. Containing control Device 130 and the inverter I for switching the voltage converted by the DC / DC converter C, converting the voltage into a three-phase AC power source, and supplying it to the drive power source of the motor M and the drive power source. Vehicle control device 140 including a motor (M) to be included.
상기 배터리충전장치(110)는, 외부의 3상교류입력수단(AC)의 3상 교류 전원을 트랜스포머(T)를 통하여 일정한 크기의 전압을 가지도록 강압 한 후 3상 정류 다이오드(D)를 통하여 직류 전원으로 정류시킨다.The battery charging device 110, after stepping down the three-phase AC power of the external three-phase AC input means (AC) to have a voltage of a predetermined size through the transformer (T) through the three-phase rectifier diode (D) Rectify with DC power.
상기 충전기(120)는, 상기 3상 정류 다이오드(D)에 의해 정류된 전원을 후술된 DC/DC컨버터(C)를 통하여 배터리(B)와 울트라커패시터(UC)에 저장하는 전기에너지저장장치이다. The charger 120 is an electrical energy storage device for storing the power rectified by the three-phase rectifier diode (D) in the battery (B) and the ultracapacitor (UC) through the DC / DC converter (C) described later. .
여기서, 상기 배터리(131)의 전단에 울트라커패시터(UC)가 병렬로 연결되도록 하는 것은, 배터리(B)와 울트라커패시터(UC)가 교번 충방전되도록 하여 배터리(B)의 출력 특성을 개선하고 울트라커패시터(UC)의 이용률을 증가시켜 충전기(120)의 부하 효율을 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다. Here, the parallel connection of the ultracapacitor UC to the front end of the battery 131 allows the battery B and the ultracapacitor UC to be alternately charged and discharged, thereby improving the output characteristics of the battery B and ultra This is to increase the utilization rate of the capacitor UC to improve the load efficiency of the charger 120.
즉, 배터리(B)와 울트라커패시터(UC)가 교번적으로 충방전되도록 하는 상태에서, 빈번하게 이루어지거나 큰 동력은 울트라커패시터(UC)가 담당하고 장기적으로 작은 동력은 배터리(B)가 담당하도록 하여 배터리(B)의 출력 특성을 개선하고 울트라커패시터(UC)의 이용률을 증가시켜 충전기(120)의 부하 효율을 향상시킬 수 있다.That is, in a state in which the battery B and the ultracapacitor UC are alternately charged and discharged, the ultracapacitor UC is frequently in charge or a large power is in charge and the battery B is in charge in the long term. In order to improve the output characteristics of the battery B and increase the utilization rate of the ultracapacitor UC, the load efficiency of the charger 120 may be improved.
상기 제어장치(130)는, 충전기(120)의 배터리(B)에 과전압이 발생되는 것을 방지하고 완전 충전이 되도록 하는 것으로, 상기 배터리충전장치(110)로부터 충전기(120)에 충전되는 전압과 전류를 DC/DC컨버터(C)를 통해 제어하여 배터리(B)의 일반 충전 방식과 급속 충전 방식이 원활히 이루어지도록 하고, 상기 충전기(120)에 충전된 전압과 전류를 변환시켜 지게차의 각종 전장부하의 전원으로 공급한다.The controller 130 is to prevent the overvoltage generated in the battery (B) of the charger 120 and to be fully charged, the voltage and current charged from the battery charger 110 to the charger 120 By controlling the DC / DC converter (C) to facilitate the normal charging method and rapid charging method of the battery (B), and converts the voltage and current charged in the charger 120 to the various electric load of the forklift Supply by power.
즉, 상기 제어장치(130)는 상기 충전기(120)에 충전된 전압과 전류를 변환시켜 후술된 차량제어장치(140)에 전원을 공급하는 DC/DC컨버터(C)가 양방향으로 구동되도록 제어하여 배터리(B)의 일반 충전과 급속 충전을 가능하게 한다. 여기서, 상기 일반 충전 방식은, 배터리(B)의 충전되는 전압이 임의의 전압에 도달할 때까지 일정한 전류를 충전하는 일정전류 충전모드, 배터리(B)의 충전되는 전류가 임의의 전류로 작아질 때까지 일정한 전압을 충전하는 일정전압 충전모드 및 소 전류로 일정시간 충전하는 균등 충전모드를 포함한다. 또한, 상기 급속 충전 방식은, 임의로 설정된 충전 시간 이내에서 일정한 전류(대전류)가 배터리(B)에 충전되는 대전류 충전모드를 포함한다.That is, the controller 130 controls the DC / DC converter C for supplying power to the vehicle controller 140 to be described later by converting the voltage and current charged in the charger 120 to be driven in both directions. Normal charging and rapid charging of the battery B are enabled. Here, in the general charging method, a constant current charging mode in which a constant current is charged until the voltage of the battery B reaches a predetermined voltage, and the current in which the battery B is charged becomes a random current. It includes a constant voltage charging mode to charge a constant voltage until and a uniform charging mode to charge a constant time with a small current. In addition, the rapid charging method includes a large current charging mode in which a constant current (large current) is charged to the battery B within an arbitrarily set charging time.
또한, 상기 제어장치(130)는, 상기 급속 충전시 발생되는 문제점 즉, 연속하여 급속 충전시 배터리(B)의 성능이 저하되거나 수명이 단축되는 문제점을 카운터를 사용하여 연속 이용횟수를 제한하여 극복할 수 있고, 배터리(B)가 급속 충전시 배터리(B)의 과전압으로 인하여 파손되는 문제점을 기준전압 도달 시 자동으로 일반 충전 방식으로 전환되도록 하여 극복할 수 있으며, 완전 방전 상태에서 급속 충전만 이루어지는 경우 완전 충전이 안 되는 문제점을 급속 충전 완료 시 불완전 충전인 경우 일반 충전 방식으로 전환되도록 하여 극복할 수 있고, 급속 충전 후 바로 다시 급속 충전이 이루어져 배터리(B)가 과열로 파손되는 문제점을 충전 종료 시간을 타이머를 통해 기억하여 일정시간 내에 급속 충전이 이루어지지 않도록 하여 극복할 수 있다.In addition, the controller 130 overcomes the problem that occurs during the rapid charging, that is, the problem that the performance of the battery B decreases or the life of the battery B is shortened during continuous rapid charging by limiting the number of continuous use using a counter. When the battery B is rapidly charged, the problem of damage caused by the overvoltage of the battery B may be overcome by automatically switching to the normal charging method when the reference voltage is reached. In this case, the problem of not being fully charged can be overcome by switching to the normal charging method in the case of incomplete charging when the rapid charging is completed. It can be overcome by storing the time through a timer so that rapid charging does not occur within a certain time.
여기서, 상기 제어장치(130)는, 외부로부터 급속 충전의 제한 설정을 가능하게 하는 카운터와 충전 시간과 종료 시간을 기억하는 타이머 이외에도, 상기 3상교류입력수단(AC)의 결상 여부를 체크하고, 배터리(B)의 과전압을 체크하며, 배터리(B)의 컨넥터 등의 분리 여부를 파악하기 위한 전압센서와 전류센서 및 제어알고리즘을 포함하는 것이 바람직하다. Here, the control device 130 checks whether or not the phase of the three-phase AC input means (AC), in addition to the counter to enable the fast charging limit setting from the outside, and the timer for storing the charge time and the end time, It is preferable to include a voltage sensor, a current sensor, and a control algorithm for checking the overvoltage of the battery B and determining whether the connector of the battery B is disconnected.
또한, 상기 제어장치(130)는 상기 타이머를 통하여 일반 충전 방식 시, 일정시간이 지나도 기준전압에 도달하지 않거나 또는 일정시간이 지나도 기준전류에 도달하지 않을 경우 충전 동작을 정지시켜 배터리를 보호하고 에러 발생을 작업자에게 경고음이나 표시장치 등을 통하여 알려주는 것이 바람직하다.In addition, in the normal charging method, the control device 130 stops the charging operation when the reference voltage does not reach the reference voltage even after a predetermined time or after the predetermined time passes to protect the battery and stops the error. It is desirable to inform the worker of the occurrence through a warning sound or a display device.
상기 차량제어장치(140)는, 상기 DC/DC컨버터(C)에 의해 변환된 전압을 스위칭하여 인버터(I)를 통해 3상 교류 전원으로 변환하여 모터(M)의 구동 전원으로 공급하여, 지게차가 주행되도록 하거나 물건을 들어올리거나 내리는 작업이 제어되도록 한다.The vehicle control device 140, by switching the voltage converted by the DC / DC converter (C) to convert the three-phase AC power through the inverter (I) to supply to the drive power of the motor (M), forklift Allow the vehicle to run or to control the lifting and unloading of objects.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 전동식 지게차용 충전기 충전방법과 그 효과에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, a charging method for an electric forklift charger and an effect thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 지게차용 충전기 충전방법은, 크게, 일반 충전 방식과 급속 충전 방식을 포함한다.As shown in Figures 1 to 4, the charger charging method for an electric forklift truck according to an embodiment of the present invention, largely includes a general charging method and a rapid charging method.
먼저, 본 발명의 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 있어서 일반 충전 방식을 설명하면 다음과 같다.First, the general charging method in the charging method for the electric forklift charger of the present invention is as follows.
제어장치(130)는, 작업자에 의해 충전을 시작하기 위한 신호인 Key on 신호가 입력된 후, 급속 충전을 위한 버튼이 입력되었는지를 판단한다(S105).The controller 130 determines whether a button for rapid charging is input after a key on signal, which is a signal for starting charging, is input by the operator (S105).
이후, 제어장치(130)는, 상기 판단 결과, 작업자로부터 급속 충전을 위한 버튼이 입력되지 않으면, 즉, 일반 충전 방식에 대응하는 충전 모드이면, 카운터의 값을 '0' 또는 'reset'으로 설정하고(S110), 충전기(120)의 배터리(B)와 배터리충전장치(110) 사이에 DC/DC컨버터(C)가 연결되도록 스위칭하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리(B)의 충전 전압이 임의의 전압에 도달할 때까지 일정한 전류가 충전되도록 하는 일정전류 충전구간에 대응되는 일정전류 충전모드를 수행한다(S115). Subsequently, the controller 130 sets the value of the counter to '0' or 'reset' if the button for rapid charging is not input from the operator, that is, if the charging mode corresponds to the normal charging method. In operation S110, the DC / DC converter C is switched between the battery B of the charger 120 and the battery charger 110 so that the battery B is charged as shown in FIG. 3. A constant current charging mode corresponding to a constant current charging section for charging a constant current until the voltage reaches a predetermined voltage is performed (S115).
만약, 상기 판단 결과, 제어장치(130)는, 작업자로부터 급속 충전을 위한 버튼이 입력되면, 즉, 급속 충전 방식에 대응하는 충전 모드이면, 후술될 S140 단계로 진행한다.If, as a result of the determination, when the button for quick charging is input from the operator, that is, the charging mode corresponding to the quick charging method, the controller 130 proceeds to step S140 to be described later.
여기서, 상기 카운터의 값은, 연속하여 급속 충전이 이루어져 배터리(B)의 성능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 작업자에 의해 급속 충전의 횟수를 제한하기 위한 것이다.Here, the value of the counter is for limiting the number of times of rapid charging by the operator in order to prevent the rapid charging is performed continuously and the performance of the battery B is lowered.
이후, 제어장치(130)는, 상기 일정전류 충전모드에 의해 충전중인 배터리(B)의 충전 전압이 기준전압, 즉, 배터리(B)의 일정전류 충전구간의 상한 전압 이상인지를 판단한다(S120).Thereafter, the controller 130 determines whether the charging voltage of the battery B being charged in the constant current charging mode is equal to or higher than a reference voltage, that is, the upper limit voltage of the constant current charging section of the battery B (S120). ).
이후, 제어장치(130)는, 상기 판단 결과, 배터리(B)의 충전 전압이 기준전압 이상이면, 충전기(120)의 배터리(B)와 배터리충전장치(110) 사이에 DC/DC컨버터(C)가 연결되도록 지속적으로 스위칭하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리(B)의 충전 전류가 임의의 전류로 작아질 때까지 일정한 전압이 충전되도록 하는 일정전압 충전구간에 대응되는 일정전압 충전모드를 수행한다(S125). Thereafter, the controller 130 determines that the DC / DC converter C is connected between the battery B of the charger 120 and the battery charger 110 when the charging voltage of the battery B is greater than or equal to the reference voltage. ) Is continuously switched to be connected, as shown in Figure 3, the constant voltage charging mode corresponding to a constant voltage charging section to charge a constant voltage until the charging current of the battery (B) is reduced to a certain current To perform (S125).
만약, 상기 판단 결과, 제어장치(130)는, 배터리(B)의 충전 전압이 기준전압 이하이면, 상기 S115단계로 이동한다.If, as a result of the determination, if the charging voltage of the battery B is less than or equal to the reference voltage, the control device 130 moves to step S115.
이후, 제어장치(130)는, 상기 일정전압 충전모드에 의해 충전중인 배터리(B)의 충전 전류가 기준전류, 즉, 배터리(B)의 일정전압 충전구간의 하한 전류 이하인지를 판단한다(S130).Thereafter, the controller 130 determines whether the charging current of the battery B being charged in the constant voltage charging mode is equal to or less than a reference current, that is, the lower limit current of the constant voltage charging section of the battery B (S130). ).
이후, 제어장치(130)는, 상기 판단 결과, 배터리(B)의 충전 전류가 기준전류 이하이면, 충전기(120)의 배터리(B)와 배터리충전장치(110) 사이에 DC/DC컨버터(C)가 연결되도록 지속적으로 스위칭하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리(B)에 보충 충전 전류로 일정시간 동안 충전이 이루어지는 보충 충전구간에 대응되는 균등 충전모드를 수행한다(S135). Subsequently, the controller 130 determines that the charging current of the battery B is less than or equal to the reference current, the DC / DC converter C between the battery B of the charger 120 and the battery charger 110. ) Is continuously switched to be connected, and as shown in FIG. 3, the battery B performs an equal charging mode corresponding to the supplementary charging section in which charging is performed for a predetermined time with the supplementary charging current (S135).
만약, 상기 판단 결과, 제어장치(130)는, 배터리(B)의 충전 전류가 기준전류 이하가 아니면, 상기 S125단계로 이동한다.If, as a result of the determination, if the charging current of the battery B is not equal to or less than the reference current, the controller 130 moves to step S125.
한편, 본 발명의 전동식 지게차용 충전기 충전방법에 있어서 급속 충전 방식을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, in the charging method of the electric forklift charger charger of the present invention will be described as follows.
제어장치(130)는, 상기 S105 단계에서의 판단 결과, 작업자로부터 급속 충전을 위한 버튼이 입력되면, 즉, 급속 충전 방식에 대응하는 충전 모드이면, 카운터의 값을 '1'을 증가시키고(S140), 상기 증가된 카운터의 값이 임의의 기준횟수, 즉, 작업자에 의해 입력된 연속 급속 충전을 제한하기 위한 횟수보다 큰 값인지를 판단한다(S145).As a result of the determination in step S105, when the button for quick charging is input from the operator, that is, in the charging mode corresponding to the quick charging method, the controller 130 increases the value of the counter by '1' (S140). In step S145, it is determined whether the value of the increased counter is greater than a predetermined reference number, that is, a number for limiting the continuous rapid charging input by the operator (S145).
여기서, 상기 카운터의 값은, 연속하여 급속 충전이 이루어져 배터리(B)의 성능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 작업자에 의해 급속 충전의 횟수를 제한하기 위한 것이다.Here, the value of the counter is for limiting the number of times of rapid charging by the operator in order to prevent the rapid charging is performed continuously and the performance of the battery B is lowered.
이후, 제어장치(130)는, 상기 판단 결과, 상기 증가된 카운터의 값이 임의의 기준횟수 보다 작은 값을 가지게 되면, 충전기(120)의 배터리(B)와 배터리충전장치(110) 사이에 DC/DC컨버터(C)가 연결되도록 스위칭하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 타이머에 작업자에 의해 임의로 설정된 충전 시간 이내에서 일정한 전류(대전류)가 배터리(B)에 충전되는 대전류 충전모드를 수행한다(S150).Subsequently, the controller 130 determines that the value of the incremented counter has a value smaller than a predetermined reference number, the DC between the battery B of the charger 120 and the battery charger 110. Switching so that the / DC converter C is connected, as shown in FIG. 4, a high current charging mode in which a constant current (large current) is charged to the battery B within a charging time arbitrarily set by an operator in the timer is performed. (S150).
만약, 상기 판단 결과, 제어장치(130)는, 상기 증가된 카운터의 값이 임의의 기준횟수 보다 큰 값을 가지게 되면, 상기 S115 단계로 진행하여 일반 충전 방식에 따른 충전이 이루어지도록 하며, 이를 통하여, 연속된 급속 충전시 배터리(B)의 성능이 저하되거나 수명이 단축되는 문제점을 카운터를 이용한 연속 이용횟수 제한을 통하여 극복할 수 있다.If, as a result of the determination, the control device 130, if the value of the incremented counter has a value greater than a certain reference number of times, the control proceeds to step S115 to perform the charging according to the general charging method, through which In addition, the problem that the performance of the battery B decreases or the life of the battery B may be overcome during continuous rapid charging may be overcome by limiting the number of consecutive uses using the counter.
이후, 제어장치(130)는, 배터리(B)의 충전 전압이 기준전압, 즉, 배터리(B)의 일정전류 충전구간의 상한 전압 이상인지를 판단한다(S155).Thereafter, the controller 130 determines whether the charging voltage of the battery B is equal to or higher than the reference voltage, that is, the upper limit voltage of the constant current charging section of the battery B (S155).
이후, 제어장치(130)는, 상기 판단 결과, 배터리(B)의 충전 전압이 기준전압 이상이면, 상기 S125 단계로 진행하여 일반 충전 방식에 따른 충전이 이루어지도록 하며, 이를 통하여, 배터리(B)가 급속 충전시 배터리(B)의 과전압으로 인하여 파손되는 문제점을 기준전압 도달시 자동으로 일반 충전 방식으로 전환되도록 하여 극복할 수 있다.Subsequently, if the charging voltage of the battery B is greater than or equal to the reference voltage, the controller 130 proceeds to step S125 to perform charging according to a general charging method, and thereby, the battery B The problem that is damaged by the overvoltage of the battery (B) during rapid charging can be overcome by automatically switching to the normal charging method when the reference voltage is reached.
만약, 상기 판단 결과, 제어장치(130)는, 배터리(B)의 충전 전압이 기준전압 이하이면, 상기 충전중인 배터리(B)의 충전시간을 나타내는 타이머의 시간이 급속충전시간 즉, 작업자에 의해 입력된 급속 충전 시간을 제한하기 위한 시간보다 큰 값인지를 판단한다(S160).If, as a result of the determination, the control device 130, if the charging voltage of the battery (B) is less than the reference voltage, the time of the timer indicating the charging time of the battery (B) being charged is fast charging time, that is, by the operator It is determined whether the value is greater than the time for limiting the input rapid charging time (S160).
이후, 제어장치(130)는, 상기 판단 결과, 배터리(B)의 충전 시간이 급속충전시간 이상이면, 상기 S115 단계로 진행하여 일반 충전 방식에 따른 충전이 이루어지도록 하며, 이를 통하여 완전 방전 상태에서 급속 충전만 이루어지는 경우 완전 충전이 안 되는 문제점을 급속 충전 완료 시 불완전 충전인 경우 일반 충전 방식으로 전환되도록 하여 극복할 수 있다.Subsequently, if the charging time of the battery B is greater than or equal to the rapid charging time, the control device 130 proceeds to step S115 to perform charging according to a general charging method, and thereby, in a fully discharged state. When only the fast charging is made, the problem of not being fully charged can be overcome by switching to the normal charging method in the case of incomplete charging when the fast charging is completed.
만약, 상기 판단 결과, 제어장치(130)는, 배터리(B)의 충전 시간이 급속충전시간 이하이면, 상기 S150 단계로 진행한다.If, as a result of the determination, the control device 130, if the charging time of the battery (B) is less than the rapid charging time, the control proceeds to step S150.
한편, 제어장치(130)는, 상기 S105 단계에서의 판단 결과, 작업자로부터 급속 충전을 위한 버튼이 입력되면, 즉, 급속 충전 방식에 대응하는 충전 모드이면, 타이머를 이용하여 급속충전종료 시간을 기억하고 상기 급속충전종료시간이 작업자에 의해 입력된 연속 충전 방지를 위한 연속충전방지시간 이내에 해당되는 경우 급속 충전이 이루어지지 않도록 하여 급속 충전후 바로 다시 급속 충전이 이루어져 배터리(B)가 과열로 파손되는 문제점을 극복할 수 있다.On the other hand, the control device 130, if the button for fast charging is input from the operator as a result of the determination in step S105, that is, if the charging mode corresponding to the fast charging method, and stores the fast charging end time using a timer. When the rapid charging end time falls within the continuous charge prevention time for preventing continuous charge input by the operator, the rapid charging is not performed by performing rapid charging immediately after rapid charging, thereby causing the battery (B) to be damaged due to overheating. You can overcome the problem.
따라서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 배터리의 급속 충전시 DC/DC컨버터를 제어하여 배터리의 과전압을 방지하고 완전 충전을 가능하게 하여, 배터리의 손상을 억제하고 전동식 지게차의 작업 효율을 극대화하며 작업자의 편의를 향상시킬 수 있다. Therefore, as described above, according to an embodiment of the present invention, by controlling the DC / DC converter during the rapid charging of the battery to prevent overvoltage of the battery and to enable full charging, to suppress the damage of the battery and the work efficiency of the electric forklift Can maximize the convenience of workers.
또한, 상기 DC/DC컨버터를 이용하여 배터리의 급속 충전이 가능하게 하여 충전기의 크기를 커지지 않게 하면서도 콤팩트한 충전기를 구현할 수 있다. In addition, by using the DC / DC converter, it is possible to rapidly charge the battery to implement a compact charger while not increasing the size of the charger.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains have various permutations, modifications, and changes without departing from the spirit or essential features of the present invention. It is to be understood that modifications may be made and other embodiments may be embodied. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
110 : 배터리충전장치 120 : 충전기
130 : 제어장치 140 : 차량제어장치
110: battery charger 120: charger
130: control device 140: vehicle control device

Claims (5)

  1. 외부의 3상교류입력수단(AC)에 컨넥터를 통해 연결되어 고-전압의 3상 교류 전원을 저-전압의 3상 교류 전원으로 1차 변환하는 트랜스포머와 교류전원을 직류전원으로 변환하는 3상 정류 다이오드(D)를 포함하는 배터리충전장치(110);
    상기 배터리충전장치(110)의 전원을 스위칭하여 배터리충전장치(110)로부터 충전 전압과 전류를 공급받아 충전되는 배터리(B)와 울트라커패시터(UC)를 포함하는 충전기(120); 및
    상기 배터리충전장치(110)로부터 충전기(120)에 충전되는 전압과 전류를 제어하고 상기 충전기(120)에 충전된 전압과 전류를 지게차의 각종 전장부하의 전원으로 공급하기 위하여 전압을 변환시키는 DC/DC컨버터(C)를 포함하는 제어장치(130)를 포함하며,
    급속 충전 방식 동작시 카운터를 통하여 연속된 급속 충전 횟수를 제한하는 제1단계;
    배터리(B)의 급속 충전 중 배터리(B)의 충전 전압이 기준전압을 초과하면 일반 충전 방식으로 전환되는 제2단계; 및
    배터리(B)의 급속 충전 완료 후 완전 충전이 안된 경우 일반 충전 방식으로 전환되는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 지게차용 충전기 충전방법.
    A three-phase transformer for converting high-voltage three-phase AC power into a low-voltage three-phase AC power and a three-phase for converting AC power to DC power by connecting to an external three-phase AC input means (connector). Battery charging device 110 including a rectification diode (D);
    A charger 120 including a battery B and an ultracapacitor UC that are charged by switching a power supply of the battery charger 110 and receiving a charging voltage and a current from the battery charger 110; And
    DC / converts the voltage to control the voltage and current charged from the battery charger 110 to the charger 120 and supplies the voltage and current charged to the charger 120 to the power of various electric loads of the forklift. It includes a control device 130 including a DC converter (C),
    A first step of limiting the number of consecutive rapid charges through a counter during the rapid charge method operation;
    A second step of switching to a normal charging method when the charging voltage of the battery B exceeds the reference voltage during the rapid charging of the battery B; And
    And a third step of switching to a normal charging method when the battery B is not fully charged after the rapid charging is completed.
  2. 제1항에 있어서, 상기 급속 충전 방식은,
    임의로 설정된 충전 시간 이내에서 일정한 전류(대전류)가 배터리(B)에 충전되는 대전류 충전모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 지게차용 충전기 충전방법.
    The method of claim 1, wherein the quick charge method,
    And a high current charging mode in which a constant current (large current) is charged in the battery (B) within an arbitrarily set charging time.
  3. 제1항에 있어서, 상기 일반 충전 방식은,
    배터리(B)의 충전되는 전압이 임의의 전압에 도달할 때까지 일정한 전류를 충전하는 일정전류 충전모드;
    배터리(B)의 충전되는 전류가 임의의 전류로 작아질 때까지 일정한 전압을 충전하는 일정전압 충전모드; 및
    소 전류로 일정시간 충전하는 균등 충전모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 지게차용 충전기 충전방법.
    The method of claim 1, wherein the general charging method,
    A constant current charging mode for charging a constant current until the voltage to be charged of the battery B reaches an arbitrary voltage;
    A constant voltage charging mode for charging a constant voltage until the current to be charged in the battery B is reduced to an arbitrary current; And
    Charging method for an electric forklift truck, characterized in that it comprises an even charging mode for charging a predetermined time with a small current.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1단계는,
    상기 카운트 값이 미리 설정된 임의의 기준횟수 보다 작은 경우에는 대전류 충전모드가 진행되도록 하고,
    상기 카운트 값이 미리 설정된 임의의 기준횟수 보다 큰 경우에는 일반 충전 방식이 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 전동식 지게차용 충전기 충전방법.
    The method of claim 2, wherein the first step,
    When the count value is smaller than a predetermined reference number of times, a large current charging mode is performed.
    If the count value is greater than a predetermined reference number of times, the charging method for the electric forklift charger characterized in that the normal charging method proceeds.
  5. 제1항에 있어서,
    배터리(B)의 급속 충전 완료 후 급속충전종료 시간을 기억하고 상기 급속충전종료시간이 작업자에 의해 입력된 연속 충전 방지를 위한 연속충전방지시간 이내에 해당되는 경우 급속 충전이 이루어지지 않도록 하는 제4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 지게차용 충전기 충전방법.
    The method of claim 1,
    A fourth step of memorizing the rapid charging end time after the rapid charging of the battery B and preventing the rapid charging if the rapid charging end time falls within the continuous charge preventing time for preventing the continuous charging input by the operator; Charger for charging the electric forklift, characterized in that it further comprises a.
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