KR20130114871A - 굴삭기 전기 동력시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 배터리; 엔진; 엔진발전기; 상기 엔진발전기의 회전속도 및 토크를 제어하는 엔진발전기용 인버터; 상기 배터리 및 엔진발전기로부터 동력을 전달받아 구동력이 발생하는 메인전동기; 유압펌프; 상기 메인전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 메인전동기용 인버터; 상기 유압펌프로부터 구동력을 제공받는 유압액추에이터; 전기 굴삭기에 선회 구동력을 제공하는 경우 전동기로 작동하고, 전기 굴삭기의 선회운동을 이용하여 전력을 생산하는 경우 발전기로 작동하는 선회용 발전전동기; 상기 선회용 발전전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 선회용 인버터; 상기 선회용 전동발전기에 의해 구동되는 상부선회체; 상기 메인전동기용 인버터, 상기 엔진발전기용 인버터 및 상기 선회용 인버터에, 회전속도 및 토크 제어를 지령하는 메인컨트롤러; 를 포함하는 굴삭기 전기 동력시스템에 있어서, 굴삭기의 주행, 선회 및 상기 유압시스템을 조작하는 조작스틱이 더 포함되고, 상기 메인컨트롤러는 상기 조이스틱 량과 상기 유압펌프의 토출압력을 입력받아 이에 상응하는 상기 메인전동기의 회전속도 연산하고, 연산된 회전속도를 상기 메인전동기용 인버터에 지령하고, 상기 메인전동기용 인버터는 그 지령된 회전속도로 상기 메인전동기가 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템에 관한 것이다.

Description

굴삭기 전기 동력시스템{Electric power system for an Excavator}

본 발명은 굴삭기 동력 시스템 및 제어방법 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에너지 소비 효율 및 작업 성능을 개선한 굴삭기 전기 동력시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

최근 지속적인 유가 상승에 따라 자동차 분야에서는 이미 하이브리드 또는 전기 자동차 등 에너지 효율 향상을 위해 전기 동력 시스템을 적용한 차량 판매가 증가하고 있는 추세이다.

건설장비 분야에 있어서도 이와 같은 전기 동력 시스템 적용 사례가 증가하고 있는 추세로, 하이브리드 굴삭기, 휠로더 등에 전기 동력시스템을 적용한 건설장비 개발이 활발히 진행되고 있다.

한편, 굴삭기와 같은 건설장비는 건설 또는 산업 현장에서 작업하는 장비로, 자동차에 비해 1일 연료 소비량이 매우 높기 때문에, 장비 유지 비용 중 유류비 비중이 월등히 높아 연비에 대한 지속적인 시장 요구가 있으며, 배기가스 규제와 같은 환경문제에 직면하고 있다.

이러한 연비 개선 요구와 환경 문제 대응을 위해 건설장비 제조업체에서는 다양한 엔진, 펌프 동력제어기술을 개발, 적용하고 있으나, 기본적으로 엔진 동력식 건설장비의 저효율 동력시스템 구조로 인해 에너지 소비 효율 개선에 한계가 있다.

따라서, 획기적인 에너지 효율 개선과 작업성능을 향상시키기 위해 상대적으로 효율이 높고, 친환경적인 전기 동력시스템(대용량 배터리, 전동기, 인버터 등으로 구성된 시스템)을 적용하기 위한 다양한 연구 개발이 필요하다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에너지 효율 및 작업성능이 향상된 굴삭기 전기동력원 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 주동력원으로 사용되고, BMS(battery management system)가 구비되는 배터리; 상기 배터리를 보조하는 동력원으로 사용되는 엔진; 상기 엔진의 출력축에 연결되어 동력을 생산하는 엔진발전기; 상기 엔진발전기의 회전속도 및 토크를 제어하는 엔진발전기용 인버터; 상기 배터리 및 엔진발전기로부터 동력을 전달받아 구동력이 발생하는 메인전동기; 상기 메인전동기와 연결되어 그로부터 구동력을 제공받는 유압펌프; 상기 메인전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 메인전동기용 인버터; 상기 유압펌프로부터 구동력을 제공받는 유압액추에이터; 전기 굴삭기에 선회 구동력을 제공하는 경우 전동기로 작동하고, 전기 굴삭기의 선회운동을 이용하여 전력을 생산하는 경우 발전기로 작동하는 선회용 발전전동기; 상기 선회용 발전전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 선회용 인버터; 상기 선회용 전동발전기에 의해 구동되는 상부선회체; 상기 메인전동기용 인버터, 상기 엔진발전기용 인버터 및 상기 선회용 인버터에 회전속도 및 토크 제어를 지령하는 메인컨트롤러; 를 포함하는 굴삭기 전기 동력시스템에 있어서, 굴삭기의 주행, 선회 및 상기 유압시스템을 조작하는 조작스틱이 더 포함되고, 상기 메인컨트롤러는 상기 조이스틱 조작량과 상기 유압펌프의 토출압력을 입력받아 이에 상응하는 상기 메인전동기의 회전속도 연산하고, 연산된 회전속도를 상기 메인전동기용 인버터에 지령하고, 상기 메인전동기용 인버터는 그 지령된 회전속도로 상기 메인전동기가 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템을 제공한다.

또한, 상기 유압펌프에는 그 토크를 제어하는 펌프제어기가 설치되고 상기 펌프제어기는 상기 메인컨트롤러와 연결되며, 상기 메인컨트롤러는 상기 조이스틱 조작량과 상기 유압펌프의 토출압력을 입력받아 상기 유압펌프에 요구되는 토크와 상응하는 압유의 용적을 연산하고, 연산된 용적을 상기 펌프제어기에 지령하고, 상기 펌프제어기는 그 지령된 용적을 상기 유압펌프가 토출하게 함으로써 상기 유압펌프의 토크를 제어하는 것일 수도 있다.

또한, 상기 메인컨트롤러는, 상기 메인전동기 및 유압펌프가 최적의 효율점에서 운전되도록 상기 메인전동기의 회전속도 지령값과 상기 유압펌프의 용적 지령값이 보정되도록 제어하는 것일 수도 있다.

또한, 상기 메인컨트롤러는, 상기 BMS로부터 상기 배터리의 충전상태량(state of charge, SOC)을 입력받고 그 충전상태량이 미리 설정된 기준값 이하이면, 상기 엔진에 구동명령 및 회전속도 신호를 보내고, 상기 엔진발전기용 인버터에 발전량을 지령하며, 상기 엔진발전기용 인버터는, 상기 메인컨트롤러로부터 지령받은 발전량에 따라 상기 엔진발전기로 하여금 전력을 생산하도록 하고, 생산된 전력은 상기 배터리에 충전되는 것일 수도 있다.

또한, 상기 굴삭기 전기 동력시스템에 있어서, 상기 배터리가 정상 작동하지 않는 경우, 상기 배터리로부터 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기로의 전력유입을 차단하고, 상기 엔진과 엔진발전기를 작동시켜 전력을 생산하며, 생산된 전력은 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기를 구동시키고, 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기에 대하여 정격출력보다 낮은 출력에서 구동되도록 하는 출력저감제어가 실시될 수도 있다.

또한, 상기 배터리가 정상 작동하지 않는 경우, 상기 BMS는, 상기 메인컨트롤러에 오동작 신호를 보내고, 상기 메인컨트롤러는, 상기 BMS로부터 신호를 입력받으면 상기 배터리로부터 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기로의 전력유입을 차단하는 것일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 굴삭기의 대용량 배터리, 다수의 전동기, 발전기, 인버터, 엔진의 제어시스템 및 그 제어방법을 개선함으로써, 굴삭기의 에너지 효율 및 작업성능을 높일 수 있다.

또한, 지속적인 유가 상승에 따른 건설장비에 대한 연비의 개선요구에 부응하고, 배기가스 규제강화 등의 환경변화에 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 전기 동력시스템을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 전기 동력시스템의 작동을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 전기 동력시스템의 메인전동기 제어곡선을 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 전기 동력시스템의 배터리의 충전상태량과 엔진동작 관계를 나타낸 그래프,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 전기 동력시스템의 작동을 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 전기 동력시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 전기에너지 저장부, 보조엔진 발전부, 메인 전동기부, 유압시스템, 선회부 및 메인컨트롤러(90)를 포함한다.

전기에너지 저장부는, 주동력으로 사용되고, 외부 충전장치(C)에 의해 충전되는 배터리(10)이다. 상기 배터리(10)에는 통상적으로 배터리(10)의 충전상태 등을 확인할 수 있는 BMS(baterry management system, 100)가 구비된다.

보조엔진 발전부는, 상기 배터리(10)를 보조하는 동력원으로 사용되는 엔진(20), 상기 엔진(20)에 의해 전력을 생산하는 엔진발전기(30), 상기 엔진발전기(30)의 작동을 제어하는 엔진발전기용 인버터(31)로 구성된다.

메인 전동기부는, 상기 배터리(10) 및 엔진발전기(30)에 의해 구동하는 메인전동기(40), 상기 메인전동기(40)의 작동을 제어하는 메인전동기용 인버터(41), 상기 메인전동기(40)로부터 구동력을 제공받는 유압펌프(50)로 구성된다.

유압시스템은 상기 유압펌프(50)에 의해 작동하고 주행을 위한 유압모터(600)와, 붐, 암, 버킷 등을 작동시키는 유압실린더(610)를 포함한다.

선회부는, 전동기로 작동하여 선회구동장치(80)를 구동하거나 그로부터 회생제동 시 발전기 역할을 하는 선회용 발전전동기(70), 상기 선회용 발전전동기(70)의 작동을 제어하는 선회용 인버터(71), 상기 선회용 발전전동기(70)에 의해 구동되는 상부선회체(80)를 포함한다.

메인컨트롤러(90)는 상기 메인전동기용 인버터(41), 상기 엔진발전기용 인버터(31) 및 상기 선회용 인버터(71)를 제어하는 상위 제어장치이다.

한편, 굴삭기에서 운전자의 조작스틱 조작량 및 작업부하에 따라 상기 메인전동기와 상기 유압펌프의 출력을 제어함으로써, 굴삭기의 작업효율, 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.

즉, 상기 조작스틱 조작량이 클수록 빠른 작업속도가 요구되어 상기 메인전동기의 회전속도가 증가해야 하고, 작업부하가 클수록 상기 메인전동기에 요구되는 토크가 증가하기 때문에, 작업환경에 따라 메인전동기 작업속도 및 토크를 적절하게 제어할 필요가 있다.

이를 위해 상기 메인전동기의 속도 및 상기 유압펌프의 토크를 제어하고, 이로부터 상기 메인전동기의 회전수 및 토크를 제어할 수 있다. 이에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

상기 메인전동기의 속도제어 및 상기 유압펌프의 토크제어 방식은 도 2에 도시된 바와 같다.

먼저, 상기 조작스틱의 량이 상기 메인컨트롤러에 입력되면, 상기 메인컨트롤러는 량을 통해 굴삭기의 운전자 조작량을 판단하고, 상기 유압펌프의 토출압력이 상기 메인컨트롤러에 입력되면, 상기 메인컨트롤러는 토출압력을 통해 굴삭기의 작업부하를 판단한다.

다음으로, 상기 메인컨트롤러는 판단된 운전자 조작량과 작업부하에 미리 설정한 가중치를 적용하여 상기 메인전동기의 회전속도 연산하고, 연산된 회전속도를 상기 메인전동기용 인버터에 지령하고, 상기 메인전동기용 인버터는 그 지령된 회전속도로 상기 메인전동기가 회전하도록 제어한다.

한편, 상기 메인컨트롤러는 판단된 운전자 조작량과 작업부하에 미리 설정한 가중치를 적용하여 상기 유압펌프에 요구되는 토크와 상응하는 압유의 용적을 연산하고, 연산된 용적을 상기 펌프제어기에 지령하고, 상기 펌프제어기는 그 지령된 용적을 상기 유압펌프가 토출하게 함으로써 상기 유압펌프의 토크를 제어한다.

도 3에서는 전동기의 제어곡선에 대한 그래프가 도시되었다.

도 3에서 좌상에서 우하로 그려진 다수개의 곡선은 상기 메인전동기 효율이 일정한 것을 의미한다. 이 곡선은 우상향으로 갈수록 상기 메인전동기의 효율이 증가한다. 따라서 상기 메인전동기의 토크 및 회전수가 증가할수록 상기 메인전동기의 효율은 증가한다.

그러나, 상기 메인전동기에 요구되는 토크 및 회전수는 작업환경에 따라 다르므로, 각 작업환경에 필요한 토크 및 회전수를 상기 메인컨트롤러가 연산하고, 이에 따라 상기 메인전동기를 제어할 필요가 있다.

이는 상기 메인컨트롤러가 작업환경에 따라, 상기 메인전동기 및 상기 유압펌프가 최적의 효율점에서 운전되도록 상기 메인전동기의 회전속도 지령값과 상기 유압펌프의 용적 지령값의 보정값을 연산하고, 그 보정값에 상응하도록 상기 메인전동기의 토크 및 회전수를 제어하는 방식이 된다.

이때, 상기 메인콘트롤러가 보정값을 연산하기 위하여 기준이 되는 설정값이 필요하다. 이러한 설정값은 상기 메인전동기 및 상기 유압펌프가 최적의 효율점에서 운전되도록 하는 기준을 말하고, 도 3에서 전동기제어곡선으로 나타난다.

결국, 상기 메인컨트롤러는 전동기제어곡선에 따라 상기 메인전동기가 토크 및 회전수를 가지도록 제어하는 것이다.

이때, 전동기제어곡선의 형상은 상기 메인전동기와 유압펌프의 효율을 조합하여 결정되고, 작업환경, 굴삭기의 특성 등에 따라 달라질 수 있다.

도 4는 본 발명의 엔진 및 엔진발전기의 작동을 설명한 그래프이다.

상기 메인컨트롤러는, 상기 BMS로부터 상기 배터리의 충전상태량(state of charge, SOC)을 입력받고, 그 충전상태량이 미리 설정된 기준값 이하이면 상기 엔진에 구동명령 및 회전속도 신호를 보내고, 상기 엔진발전기용 인버터에 상기 엔진발전기의 회전속도 및 토크를 지령한다.

이때, 상기 엔진은 상기 메인컨트롤러의 지령에 따라 구동하고, 그에 연결된 상기 엔진발전기는 전력을 생산한다.

상기 엔진발전기용 인버터는, 상기 메인컨트롤러로부터 지령받은 발전량에 따라 상기 엔진발전기로 하여금 전력을 생산하도록 하고, 생산된 전력은 상기 배터리에 충전된다.

도 5 및 도 6은 배터리(10)가 정상 작동하지 않는 경우, 즉, 배터리(10)가 고장이 나거나 기타의 이유로 상기 메인전동기(40) 및 상기 선회용 발전전동기(70)에 전력을 공급하지 못하거나 불안정한 전력을 공급하는 경우 등에 있어서, 굴삭기의 전력공급방식의 변화를 나타낸다.

먼저, 배터리(10)가 정상 작동하지 않는 경우, 상기 BMS(100)가 배터리(10)의 이상신호를 감지하여 상기 메인컨트롤러(90)로 보낸다.

상기 메인컨트롤러(90)는 상기 BMS(100)로부터 이상신호를 받으면 배터리(10)로부터 상기 메인전동기(40) 및 선회용 발전전동기(70)로의 전력유입을 차단한다. 이때 차단기(S)는 통상적으로 스위치 장치, 릴레이 장치 등이 사용된다.

전력유입을 차단하는 이유는 상기 배터리(10)의 고장으로 인해 불안정한 전력이 상기 메인전동기(40) 및 선회용 전동기에 공급되는 경우 각 전동기의 고장을 유발할 수 있기 때문이다.

다음으로, 상기 메인컨트롤러(90)는 상기 엔진(20)과 엔진발전기(30)를 구동시킨다. 이때, 상기 메인컨트롤러(90)와 연결되어 그 지령에 따라 상기 엔진(20)을 구동하거나 정지시키는 ECU(engine control unit)가 상기 엔진(20)에 부가되어 사용될 수도 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 메인컨트롤러(90)에 의해 배터리(10)의 전력공급이 차단되면 상기 엔진(20) 및 엔진발전기(30)가 작동하여 전력이 생산된다.

생산된 전력은 상기 엔전발전기용 인버터를 통해 상기 메인전동기용 인버터(41) 및 선회용 인버터(71)로 공급되고, 그에 연결된 메인전동기(40) 및 선회용 발전전동기(70)를 구동시킨다.

또한 상기 메인전동기(40)는 유압펌프(50)를 구동시키고, 상기 유압펌프(50)는 상기 유압액추에이터(60)를 구동시킨다.

한편, 보조 동력원으로 사용되는 엔진(20)은 통상적으로 배터리(10)가 공급하는 출력의 절반 정도의 출력을 가진다. 따라서, 이 경우에는 출력저감제어가 필요하다.

출력저감제어는 상기 메인컨트롤러(90)와 그 하부 제어기인 메인전동기용 인버터(41) 및 선회용 인버터(71)를 통해 상기 메인전동기(40) 및 상기 선회용 발전전동기(70)의 회전속도, 토크를 제한하는 방식으로 이루어진다.

출력저감제어를 통해 상기 메인전동기(40) 및 선회용 발전전동기(70)는 정격출력보다 낮은 출력에서 구동되어 굴삭기의 작업에 제한이 가해지지만 비상시에도 계속 작업이 가능한 장점이 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 엔진발전기용 인버터(31), 메인전동기용 인버터(41) 및 선회용 인버터(71)는 차단기(S)에 의해 상기 배터리(10)로부터의 전력공급이 차단되면, 상기 엔진발전기(30)에서 생산된 전력이 상기 엔진발전기용 인버터(31)를 통해 상기 메인전동기용 인버터(41) 및 선회용 인버터(71)에 공급된다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 배터리 20: 엔진
30: 엔진발전기 31: 엔진발전기용 인버터
40: 메인전동기 41: 메인전동기용 인버터
50: 유압펌프 60: 유압액추에이터
70: 선회용 발전전동기 71: 선회용 인버터
80: 상부선회체 90: 메인컨트롤러
100: BMS 600: 유압모터
610: 유압실린더

Claims (6)

1. 주동력원으로 사용되고, BMS(battery management system)가 구비되는 배터리;
   상기 배터리를 보조하는 동력원으로 사용되는 엔진;
   상기 엔진의 출력축에 연결되어 동력을 생산하는 엔진발전기;
   상기 엔진발전기의 회전속도 및 토크를 제어하는 엔진발전기용 인버터;
   상기 배터리 및 엔진발전기로부터 동력을 전달받아 구동력이 발생하는 메인전동기;
   상기 메인전동기와 연결되어 그로부터 구동력을 제공받는 유압펌프;
   상기 메인전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 메인전동기용 인버터;
   상기 유압펌프로부터 구동력을 제공받는 유압액추에이터;
   전기 굴삭기에 선회 구동력을 제공하는 경우 전동기로 작동하고, 전기 굴삭기의 선회운동을 이용하여 전력을 생산하는 경우 발전기로 작동하는 선회용 발전전동기;
   상기 선회용 발전전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 선회용 인버터;
   상기 선회용 전동발전기에 의해 구동되는 상부선회체;
   상기 메인전동기용 인버터, 상기 엔진발전기용 인버터 및 상기 선회용 인버터에, 회전속도 및 토크 제어를 지령하는 메인컨트롤러; 를 포함하는 굴삭기 전기 동력시스템에 있어서,
   굴삭기의 주행, 선회 및 상기 유압시스템을 조작하는 조작스틱이 더 포함되고,
   상기 메인컨트롤러는 상기 조작스틱의 량과 상기 유압펌프의 토출압력을 입력받아 이에 상응하는 상기 메인전동기의 회전속도 연산하고, 연산된 회전속도를 상기 메인전동기용 인버터에 지령하고, 상기 메인전동기용 인버터는 그 지령된 회전속도로 상기 메인전동기가 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유압펌프에는 그 토크를 제어하는 펌프제어기가 설치되고 상기 펌프제어기는 상기 메인컨트롤러와 연결되며,
   상기 메인컨트롤러는 상기 조작스틱의 량과 상기 유압펌프의 토출압력을 입력받아 상기 유압펌프에 요구되는 토크와 상응하는 압유의 용적을 연산하고, 연산된 용적을 상기 펌프제어기에 지령하고, 상기 펌프제어기는 그 지령된 용적을 상기 유압펌프가 토출하게 함으로써 상기 유압펌프의 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 메인컨트롤러는, 상기 메인전동기의 회전속도 지령값과 상기 유압펌프의 용적 지령값이 미리 설정된 설정값과 다를 경우 그 설정값으로 보정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 메인컨트롤러는, 상기 BMS로부터 상기 배터리의 충전상태량(state of charge, SOC)을 입력받고 그 충전상태량이 미리 설정된 기준값 이하이면, 상기 엔진에 구동명령 및 회전속도 신호를 보내고, 상기 엔진발전기용 인버터에 발전량을 지령하며,
   상기 엔진발전기용 인버터는, 상기 메인컨트롤러로부터 지령받은 발전량에 따라 상기 엔진발전기로 하여금 전력을 생산하도록 하고,
   생산된 전력은 상기 배터리에 충전되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템.
5. 주동력원으로 사용되고, BMS(battery management system)가 구비되는 배터리;
   상기 배터리를 보조하는 동력원으로 사용되는 엔진;
   상기 엔진의 출력축에 연결되어 동력을 생산하는 엔진발전기;
   상기 엔진발전기의 회전속도 및 토크를 제어하는 엔진발전기용 인버터;
   상기 배터리 및 엔진발전기로부터 동력을 전달받아 구동력이 발생하는 메인전동기;
   상기 메인전동기와 연결되어 그로부터 구동력을 제공받는 유압펌프;
   상기 메인전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 메인전동기용 인버터;
   상기 유압펌프로부터 구동력을 제공받는 유압액추에이터;
   전기 굴삭기에 선회 구동력을 제공하는 경우 전동기로 작동하고, 전기 굴삭기의 선회운동을 이용하여 전력을 생산하는 경우 발전기로 작동하는 선회용 발전전동기;
   상기 선회용 발전전동기의 회전속도 및 토크를 제어하는 선회용 인버터;
   상기 선회용 전동발전기에 의해 구동되는 상부선회체;
   상기 메인전동기용 인버터, 상기 엔진발전기용 인버터 및 상기 선회용 인버터에, 회전속도 및 토크 제어를 지령하는 메인컨트롤러; 를 포함하는 굴삭기 전기 동력시스템에 있어서,
   상기 배터리가 정상 작동하지 않는 경우,
   상기 배터리로부터 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기로의 전력유입을 차단하고, 상기 엔진과 엔진발전기를 작동시켜 전력을 생산하며, 생산된 전력은 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기를 구동시키고, 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기에 대하여 정격출력보다 낮은 출력에서 구동되도록 하는 출력저감제어가 실시되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 BMS는, 상기 메인컨트롤러에 오동작 신호를 보내고, 상기 메인컨트롤러는, 상기 BMS로부터 신호를 입력받으면 상기 배터리로부터 상기 메인전동기 및 선회용 발전전동기로의 전력유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 전기 동력시스템.

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