WO2014119908A1 - 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템 - Google Patents

크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템 Download PDF

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WO2014119908A1
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current collector
power
tractor
crane
current
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고영석
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강미연
(주)광진포텍
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Definitions

  • the present invention relates to a yard tractor that is a container transport equipment used in the container terminal, specifically, to promote the conversion of the tractor using the conventional diesel fuel to an electric tractor due to environmental pollution, etc., but in the case of electric use all the batteries
  • the tractor working at the container terminal waits for a long time next to the crane to lift and unload the container. Relates to a system for charging batteries.
  • Container terminal which is provided on the land of the port for unloading containers, is a base where sea transportation by ships and land transportation by trucks, trains, etc. are connected to ship (container ship) berthing facilities, container unloading and transportation facilities, and containers.
  • Container logistics are smoothly established by organically building yards and warehouse facilities, and organically linked to land transportation including roads and railways.
  • gantry cranes installed in container terminals, etc. are port or bridge type port cranes, referred to collectively as yard tractors or yard trailers (hereinafter referred to as tractors). It is used to load a container loaded from) or to load a loaded container into a yard tractor.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the appearance of a container terminal.
  • the container terminal as shown in FIG. 1, when a cargo ship 1000 carrying container cargo arrives at a port, the container is first unloaded by a container crane 2000 installed at the port, and a yard tractor ( The gantry crane 3000 loads a container that is loaded on a yard tractor and moved to a yard area.
  • Yard tractors tow the yard chassis within the container terminal to transport containers between the docks and container yards.
  • the yard trailer travels at a low speed of about 40 km / hr or less and reaches a constant speed in a short time due to the nature of the unloading operation.
  • the yard tractor only moves the zones of the container loading areas A, B, C, D shown in FIG. 1 due to the special use used in the container yard.
  • the inventor focuses on the yard tractor moving only a predetermined loading area or moving in a predetermined path, so that if the energy required for driving the vehicle can be obtained within each working space, the present inventors can use the fossil fuel mainly used in the yard tractor.
  • Korean Patent Application No. 2010-0117280 name of the invention "contactless” in that it can improve the fuel cost problem of a yard tractor of a battery-charging method that operates by charging a single battery or a large-capacity battery using a mixture of electric fuels.
  • Yard tractors and their control methods are provided for the non-contact power supply in the loading area of the container or the movement path of the tractor, and the yard tractors and the control power supplied from the feeders I have suggested a method.
  • the present invention provides a charging system including a crane having a non-contact power supply device and a tractor having a current collector device for supplying power in a non-contact manner. It is an object of the present invention to provide a charging system that does not need to install and also saves time by stopping at a designated place for a predetermined time for charging.
  • the crane comprises a feeder
  • the tractor includes a collector for receiving power from the feeder
  • the whole includes a current collector pickup means comprising a current collector core and a current collector coil portion, and current collector drive means for converting the current generated in the current collector pickup means into usable power, and the current collector of the tractor.
  • the pickup means generates an induced current in response to the magnetic change from the power supply portion of the crane
  • the current collector driving means converts the induced current generated from the pickup means into a usable power supply to supply to the load It is done.
  • the current collector driving means of the current collector further includes a regulator connected to the pickup means, wherein the regulator functions to convert the induced current generated from the current collector pickup means into a direct current.
  • the current collector driving means of the current collector may further include a power converter configured to adjust a DC power supply from the regulator to an operating voltage of a motor operating as a load, and wherein the power conversion is performed when the motor is a three-phase AC motor using AC. It is preferable that a part is an inverter which converts DC power into AC power.
  • the apparatus may further include a rechargeable battery between the power converter and the regulator, wherein the rechargeable battery is configured to be charged by power supplied from the regulator, while the regulator is configured to receive an external AC power.
  • the input terminal portion may be further formed, and the charging battery of the current collector portion may be configured to be charged by either AC power input from the AC input terminal or induced current input by the pickup means.
  • a charging system comprising a crane with a non-contact power supply and a tractor with a current collector for receiving power in a non-contact manner, thereby eliminating the need for installing a power supply in all areas of the work area and for charging. It is possible to provide a charging system that can save time by stopping at a designated place for a certain time.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the structure of a container terminal system formed in a port.
  • Figure 2a schematically shows the appearance of the gantry crane for harbor according to the present invention.
  • 2B is a view showing an example of installation of a power feeding unit according to the present invention.
  • FIG. 2c schematically shows the configuration of the feeder according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view schematically showing the appearance of a yard tractor for ports according to the present invention.
  • Figure 4a is a block diagram schematically showing a current collecting drive unit of the current collector of the yard tractor according to the present invention.
  • Figure 4b schematically shows a pickup means of the current collector portion according to the present invention.
  • Figure 4c schematically shows the positional movement between the current collector and the feeder in accordance with the present invention.
  • FIG. 5 is a front view schematically showing the configuration of the power supply unit and the current collector according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view schematically showing the configuration of the power supply unit of FIG.
  • support frame 150a first wheel portion
  • 161a, 161b first laser scanner
  • 162a, 162b second laser scanner
  • Regulator 211b Rechargeable Battery
  • 211c battery management system 211d: DC-DC converter
  • wire cable 226 hydraulic cylinder
  • Figure 2a is a perspective view of a tire-type gantry crane in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the tire-type gantry crane according to the embodiment of the present invention includes a crane 100.
  • the present invention is not limited to the crane structure shown in FIG. 2A and may include all gantry cranes having various structures.
  • the crane 100 includes a trolley 110, a spreader 130, a body 140, and wheels 150a and 150b.
  • the wheel part 150a installed on the left side of the crane 100 will be referred to as a first wheel part
  • the wheel part 150b installed on the right side will be referred to as a second wheel part.
  • the trolley 110 is installed to move in the longitudinal direction (horizontal direction) of the upper frame 141 along the guide rail 120 installed in the upper frame 141 of the crane 100.
  • Spreader 130 is connected to the trolley 110 through the rope 101 in the ground direction, that is, the vertical direction.
  • the spreader 130 is connected to the trolley 110 through the rope 101 and moves in the longitudinal direction of the upper frame 141 in cooperation with the trolley 110. In addition, the spreader 130 is moved in the vertical direction through the vertical movement of the rope 101 connected to the trolley 110.
  • the body part 140 forms a skeleton of the crane 100 and includes an upper frame 141 and a support frame 142.
  • the guide rail 120 is installed at the upper frame 141.
  • the upper frame 141 may be integrally installed with the support frame 142 installed in the vertical direction or may be integrated by being fastened through a fastening member.
  • the first and second wheel parts 150a and 150b are provided on both sides of the crane 100, that is, the left and right sides, respectively, and are traveling devices for moving the crane 100 in the driving direction, and include a plurality of tire wheels 151a and 151b. And forks 152a and 152b for holding the tire wheels 151a and 151b and connecting frames 153a and 153b.
  • the connection frames 153a and 153b connect the forks 152a and 152b to the support frame 142 of the body 140 and may have a flat plate shape.
  • the tire-type gantry crane includes a power supply unit 190 for supplying power in a non-contact manner to a vehicle such as a tractor which stops at a tire-type gantry crane and performs a loading or unloading operation.
  • the power supply unit 190 is described as being installed on the upper side of the side frame 169 of the leg portion of the crane as shown in Figure 2a, but the present invention is not limited thereto and is installed at a predetermined height extending from the top of the crane
  • a feeder may be installed on the side frame 169 itself of the gantry crane, or may be installed in other parts.
  • the feeder 190 according to the present invention may be installed in a quayside crane or trolley crane 500 for unloading or unloading cargo primarily from a vessel in an inner wall region of a port.
  • the power supply unit 190 may be installed extending downward from the top of the side frame or crane of the quay-wall crane 500.
  • the feeder 190 according to the present invention may be further installed in the gantry crane 100, which is a yard crane for loading or unloading a cargo container to a tractor in the yard area.
  • the feed section 190 is shown as being installed in the side frame of the gantry crane 100 in this figure, the present invention is not limited to this and may be installed in a suitable location of the crane.
  • the power supply unit 190 ′ may be provided in the upper frame 141, the trolley 110, or the support frame 142 of the gantry crane 100. It may also be provided in a rising or falling manner.
  • the rail 222 is provided at the lower portion of the upper frame 141, and the wheel 221 is the rail 222. It can be moved left and right in the longitudinal direction of the upper frame 141 through.
  • the wire cable 225 wound on the cable reel 224 may be raised or lowered through the power supply drive control unit 223 and the cable reel 224 connected to the lower part of the wheel 221, and the wire cable 225 may be
  • the feeder 190 ′ may be formed at an end thereof.
  • the power supply drive control unit 223 may control the movement of the wheel 221 and the lifting and lowering of the wire cable 225.
  • the feed line is positioned at the optimum position for each work. Installation can be minimized, and in the case of the current collector, the tractor is stopped and in a standby state, thereby moving the current collector when stopped, thereby maximizing power transmission efficiency by bringing it as close as possible to the power feeding device.
  • the power supply unit 190 ′ as described above may be formed under the trolley 110, and is fixed to an inner side surface (or both sides) of the support frame 142 without a separate wheel or rail. Of course it can be formed as.
  • the current collector 210 ′ of the tractor 200 may also be configured differently.
  • the current collector 210 ′ provided on one side (or both sides) of the tractor 200 includes an access distance adjusting means such as a hydraulic cylinder 226, and the pickup means when the power is supplied.
  • the configuration 213 ′ may be closer to the feeder 190 ′.
  • the pickup means 213 ' can be returned to its original position through the hydraulic cylinder 226 when the power is not supplied.
  • the current collector 210 ′ may increase the efficiency of receiving power from the power supply unit 190 ′ through appropriate adjustment of the approach distance adjusting means.
  • the non-contact power supply means supplying power by using electromagnetic induction between the current collector and the feeder disposed to face the current collector.
  • the power supply unit 190 is a structure that is typically used for the electromagnetic induction charging method, and typically comprises a feed line (power line).
  • FIG. 2C is a diagram illustrating an example of the power feeding unit 190. As shown in Figure 2c,
  • the feeder 190 includes a feed coil track 191 having a thin feed core 191a, an insulator 191b, and a feeder line (feeder line or power line) 34 stacked to include an inner housing 191d.
  • the outer housing 192 is disposed outside the feeding coil track 191 and serves as a protective member for protecting the feeding coil track 191.
  • the feed core 191a is laminated with an amorphous or silicon steel sheet, and the feed line 191c is laminated with a copper plate.
  • the insulator 191b electrically insulates the feed core 191a and the feed line 191c, and the inner housing 191d may be formed through a mold or extrusion molding.
  • the outer housing preferably uses a reinforced plastic or bakelite material.
  • the plurality of feed coil tracks 191 are formed in parallel at regular intervals.
  • the power supply unit 190 may include an external power input unit for supplying power from the outside to conduct current to the feeder line 191 of the power supply unit 190, and if the crane itself supplies power from the outside. In the case of being supplied, a part of the power supply may flow into the feeder.
  • the power supply unit 190 is formed on the side of the crane in this embodiment so as not to interfere with the movement of the tractor moving between the crane.
  • FIG. 3 shows a typical yard tractor.
  • a tractor according to an embodiment of the present invention has a shape of a conventional tractor.
  • a yard chassis or yard trailer 290 is coupled to a yard tractor 200 and a yard chassis or a yard trailer ( The container 291 is loaded on the 290 or the container 291 is unloaded from the yard chassis or the yard trailer 290.
  • the yard tractor according to the present invention as shown by reference numeral 200 in FIG. 3 has a high maintenance cost, which is a problem of a conventional hybrid engine, an installation cost problem of excessive battery capacity, which is a problem of an electric battery type motor, and a certain position during recharging.
  • a contactless power supply is used to solve the problem of waiting for the charging time.
  • the non-contact power supply method is a non-contact power supply to the non-contact power supply between the current collector and the feeder disposed to face the current collector by using electromagnetic induction, the present invention provides a crane feeder ( The collector 210 is installed on the tractor so that the power is supplied from the power supply unit 190 of the crane.
  • the yard tractor 200 includes a current collector 210 in a side frame of the tractor, and the current collector 210 includes a pickup means 213 and a current collector drive means ( 211).
  • the configuration of the current collector 210 will be described below with reference to FIG. 4A.
  • FIG. 4A is a circuit block diagram schematically illustrating a configuration of a current collector 210 installed in a yard tractor 200 according to the present invention.
  • the current collector 210 operates as a load a pickup means (or a feeder panel) 213 that responds to the magnetic change from the power feeder 190 and the induced power acquired from the pickup means. It includes a current collector drive means 211 for stably supplying to the motor (212).
  • the pickup means includes a current collector coil 213a installed in the core portion 213b.
  • the current collector coil 213a is configured such that an induced current flows by induction of magnetic field when electric power is supplied from the power supply unit 190.
  • the yard tractor 200 is configured to charge its own battery by receiving power by a magnetic induction method from the power supply unit 190 installed in the crane when stopping at the crane 100 for the operation of loading and unloading .
  • the pickup means 213 of the current collector 210 is formed in the side frame of the yard tractor.
  • 4C is a diagram schematically showing the positional movement relationship between the power feeding unit 190 and the pickup means 213 of the present invention.
  • the pick-up means 213 is picked up so as to be placed in close proximity to the feed part 190 formed on the side of the crane. It may also be configured to further include moving means 213c and 213d to move the means 213 in close proximity to the feeder 190.
  • the moving means 213c and 213d are formed of a plurality of insertion pipe structures. When the tractor moves, the first arm structure 213d is inserted into the second arm structure 213c to be received and the tractor supplies power from the feeder 190. In order to receive the first arm structure 213d accommodated in the second arm structure 213c is made to protrude.
  • the piston insertion / protrusion movement in the second arm structure 213c of the first arm structure 213d may form the first arm structure 213d by using a hydraulic cylinder method, or the first arm structure 213d may be used. It is possible to connect the hydraulic control means such as a hydraulic pump, a hydraulic motor or a hydraulic valve to the inner end (end inserted into the second arm structure) and through the pressure control of the hydraulic control means.
  • the hydraulic control means such as a hydraulic pump, a hydraulic motor or a hydraulic valve to the inner end (end inserted into the second arm structure) and through the pressure control of the hydraulic control means.
  • the pickup means 213 may further include a proximity sensor 213e to prevent the pickup means 213 from colliding with the power supply unit 190.
  • the proximity sensor 213e may be a non-contact sensor that detects the proximity of an object.
  • a photoelectric proximity sensor using a light source may be used, or a proximity sensor using an optical fiber may be used.
  • a current detector capable of measuring the amount of induction current generated on the pick-up means 213 side by using the amount of induction current generated as the pick-up means 213 approaches the power supply unit 190 gradually increases. If a galvanometer (not shown) is installed and the amount of current generated as the pickup means 213 approaches the feeder 190 is greater than or equal to the reference value, the proximity movement of the first arm structure 213d is limited or not to the user. Consider configuring notifications.
  • the induced power obtained from the pickup means 213 cannot be provided for a normal power device (motor drive power supply), in the present invention, the induced power obtained from the pickup means 213 is stabilized.
  • the current collector driving means 211 or the stabilization means 211 is included.
  • Induced power obtained from the pickup means 211 is first converted into a DC power source via the regulator 211a, and then through a power converter 211e for matching the DC-converted power source to the operating voltage of the motor 212 operating as a load. Supplied to the load.
  • the power converter 211e may use an inverter for converting DC power back to AC power. Means such as a chopper can be used. That is, the power converter 211e may be changed according to the load condition used.
  • the motor 212 employs a three-phase AC motor and uses an inverter as the power converter 211e.
  • the stabilization means portion 211 of the current collector portion 190 provided in the yard tractor 200 according to the present invention as shown in Figure 5, between the power converter 211e and the regulator 211a. It further includes a battery 211b.
  • the battery 211b is configured to be chargeable, and supplies the necessary power to the motor 212 together with the regulator 211a.
  • the yard tractor 200 moving a certain work area of the container station may employ a relatively small capacity battery. This is because the yard tractor 200 is configured to receive the battery from the power supply unit 190 during work such as loading and unloading.
  • the yard tractor 200 includes a battery management system (BMS, 211c) circuit to keep the battery 211b does not fall below a certain voltage, and to prevent overcharging above a certain voltage, the battery ( 211b) can be kept stable.
  • BMS battery management system
  • the stabilization means 211 of the current collector 210, the motor 212 further comprises a DC-DC converter between the battery 211b and the power conversion unit 211e. It is configured to be able to stably supply power to an electronic device 211f necessary for the tractor 200, for example, a control panel required for controlling the tractor.
  • the stabilization means portion 211 of the current collector 210 of the yard tractor 200 may be further provided with an AC input terminal portion in the regulator (211a) to be supplied directly from the AC power source 213, not a non-contact method. It may be.
  • the AC input terminal unit may be further installed to allow the yard tractor 200 to receive power from an AC power installation near the vehicle during emergency driving such as battery discharge while moving.
  • the yard tractor 200 adopts a non-contact electric power transmission method using electromagnetic induction, which can reduce the maintenance cost compared to the conventional hybrid yard tractor, and also provides a large capacity rechargeable battery.
  • a relatively small capacity battery compared to the electric rechargeable yard tractor used it is possible to provide a yard tractor with a low initial installation cost, and there is no need to install a power supply unit in the entire work area, and also to use it at a designated place for a certain time for charging. By stopping, the effect of saving the time required can be obtained.
  • the feed unit is installed in a tire-type gantry crane, but the present invention is not limited thereto, and may be installed in a trolley crane used in a loading dock or a loading dock of a harbor, or the like. It may be installed in a rail crane to be installed.
  • the feed unit is illustrated as being installed on both sides of the tire-type gantry crane, but the present invention is not limited thereto, and may be installed only on one side of the tire-type gantry crane.
  • the current collector is installed in the yard tractor.
  • the present invention is not limited thereto, and it is understood that the current collector may be installed in all the transportation means or the transportation means available for the loading / unloading operation.

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Abstract

본 발명은 항만의 컨테이너 베이스 또는 컨테이너 터미널에서 사용되는 크레인 및 트랙터에 관한 것으로, 구체적으로는 크레인에 비접촉식으로 전원을 공급할 수 있는 급전 장치를 설치해두고, 트랙터에는 상기 급전 장치로부터 전원을 공급받을 수 있는 집전 장치를 설치해둠으로써, 트랙터가 크레인의 하부에서 승역/하역 작업시에 크레인에 설치된 급전부로부터 전원을 공급받아 트랙터의 이동에 필요한 전원을 충전할 수 있는 충전 시스템을 제공한다.

Description

크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템
본 발명은 컨테이너 터미널에서 사용되는 컨테이너 이송장비인 야드 트랙터에 관한 것으로, 구체적으로는 기존 디젤연료를 사용하는 트랙터를 환경오염 등의 문제로 전기식 트랙터로 개조를 추진하고 있으나, 전기식의 경우 배터리를 다 사용하고 나면 재충전하는 동안 작업을 하지 못하고 정지해 있어야 하는 문제점을 개선하고자 하는 방식으로, 컨테이너 터미널에서 작업을 하는 트랙터의 경우는 컨테이너를 승,하역하기 위해서 크레인 옆에 장시간 대기하는데 대기중에 비접촉식 동력전달 방식으로 배터리를 충전하는 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2013년 1월 29일에 출원된 한국특허출원 제10-2013-0009763호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
컨테이너의 하역을 위해 항만의 육상에 마련되는 컨테이너 터미널은, 선박에 의한 해상운송과 트럭, 열차 등에 의한 육상운송이 연결되는 거점으로서, 선박(컨테이너선) 접안시설, 컨테이너의 하역 및 운반 시설, 컨테이너 야적 및 창고 시설 등을 유기적으로 구축함으로써 컨테이너 물류가 원활하게 이루어지도록 하고 있으며, 도로와 철도를 포함한 육상 운송과도 유기적으로 연계되어 있다.
항만에서 컨테이너 물류를 적체 없이 원활히 수행하기 위해서는, 컨테이너 터미널 전체를 효율적으로 관리하기 위한 시스템이 마련되어야 하는 것은 물론, 선박 접안시설, 컨테이너의 하역 및 운반 시설, 컨테이너 야적 및 창고 시설 등 관련 시설을 충분하게 확보는 것이 중요하다.
컨테이너의 하역(landing)/승역(lifting)과 관련해서, 컨테이너 터미널 등에 설치되는 갠트리 크레인은 문(門) 형태 또는 다리 형태의 항만용 크레인으로서, 야드 트랙터 또는 야드 트레일러(이하 트랙터라고 총칭하여 언급함)에서 실려오는 컨테이너를 야적하거나, 혹은 야적된 컨테이너를 야드 트랙터로 승적하는데 사용된다.
도 1은 컨테이너 터미널의 외관을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같은 컨테이너 터미널은 컨테이너 화물을 실은 화물선(1000)이 항만에 도착하면, 일차적으로 항만에 설치된 컨테이너 크레인(2000)에 의해 컨테이너가 일차적으로 하역되고, 하역된 컨테이너를 야드트랙터(yard tractor)에 적재되어 야적지역으로 이동되고 이동된 컨테이너를 갠트리 크레인(3000)이 야적하게 된다.
반대로 야드 트랙터에 의해 운반되어온 컨테이너를 화물선(1000)에 선적하는 것도 작업 과정이 반대인 것을 제외하면 위와 동일하다.
야드 트랙터는 컨테이너 터미널 내에서 야드 샤시를 견인하여 부두와 컨테이너 야드간에 컨테이너를 운송하는데, 통상적으로 야드 트레일러의 운행속도는 약 40km/hr 이하의 저속으로 이동하며, 하역작업 특성상 단시간에 일정속도에 도달하여야 하기 때문에 가속도가 높은 고출력의 엔진을 사용한다.
도 1에서 설명한 바와 같이, 야드 트랙터는 컨테이너 야드에서 사용되는 특수한 용도로 인해 도 1에 도시된 컨테이너 적재 영역 A, B, C, D의 구역을 이동하게만 된다. 본 발명자는 야드 트랙터가 미리 정해진 적재 영역만을 이동하고 또는 미리 정해진 경로로 이동하는 것에 착안하여, 각각의 작업 공간 내에서 차량의 운행에 필요한 에너지를 얻을 수 있다면 현재 야드 트랙터에 주로 사용되는 화석 연료와 전기 연료를 혼합해서 사용하는 하이브리드 방식 또는 대용량 배터리로 한번 충전하여 운행하는 배터리 충전 방식의 야드 트랙터의 연료 비용 문제를 향상시킬 수 있다는 점에서, 한국특허출원 제2010-0117280호(발명의 명칭 "비접촉식으로 전원을 공급받기 위한 야드 트랙터 및 그 제어 방법")에서 컨테이너의 적재 영역 또는 트랙터의 이동 경로에 비접촉식으로 전원을 공급할 수 있는 급전부를 설치하고 이 급전부로부터 전원을 공급받는 야드 트랙터 및 그 제어 방법을 제안한 바 있다.
그러나 항만에서 작업하는 야드 트랙터의 경우 작업의 특성상 선박에서 컨테이너를 승역/하역하는 안벽 크레인과 컨테이너를 야적하는 야적 크레인 사이를 주기적으로 왕복하기 때문에 승역/하역하는 위치가 일정하게 정해진 것이 아니므로 작업 영역 전 지역에 급전 장치를 설치하는 것은 대단히 비용이 많이 들고, 또한 별도의 급전 장소를 지정하여 충전하도록 하는 경우에도 충전을 위해 일정 시간 지정된 장소에서 정차를 해야하기 때문에 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 발명으로, 비접촉식으로 급전 장치를 구비한 크레인과 비접촉식으로 전원을 공급받기 위한 집전 장치를 구비한 트랙터를 포함하는 충전 시스템을 제공함으로서 작업 영역 전 지역에 급전 장치를 설치할 필요가 없고 또한 충전을 위해 일정 시간 동안 지정된 장소에서 정차를 함으로써 소요되는 시간을 절약할 수 있는 충전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템에 있어서, 상기 크레인은 급전부를 포함하고, 상기 트랙터는 상기 급전부로부터 전원을 공급받기 위한 집전부를 포함하며, 상기 집전부는, 집전용 코어 및 집전용 코일부를 포함하는 집전용 픽업 수단과, 상기 집전용 픽업 수단에서 발생된 전류를 사용가능한 전원으로 변환하기 위한 집전용 구동 수단을 포함하고, 상기 트랙터의 집전용 픽업 수단은 상기 크레인의 급전부로부터의 자기 변화에 감응하여 유도 전류를 생성하고, 상기 집전용 구동 수단은 상기 픽업 수단으로부터 생성된 유도 전류를 사용가능한 전원으로 변환하여 부하에 공급하는 것을 구성적 특징으로 한다.
상기 집전부의 집전용 구동 수단은 상기 픽업 수단에 연결된 레귤레이터를 더 포함하고, 상기 레귤레이터는 상기 집전용 픽업 수단으로부터 발생된 유도 전류를 직류 전류로 변환하도록 기능한다.
또한, 상기 집전부의 집전용 구동 수단은 상기 레귤레이터로부터의 직류 전원을 부하로서 동작하는 모터의 동작 전압에 맞추기 위한 전력변환부를 더 포함하고, 상기 모터가 교류를 이용한 삼상 교류 모터인 경우 상기 전력변환부는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력변환부와 상기 레귤레이터 사이에 충전용 배터리를 더 포함하고, 상기 충전용 배터리는 상기 레귤레이터로부터 공급되는 전원에 의해 충전되도록 구성되는 한편, 상기 레귤레이터에는 외부의 교류 전원을 입력받기 위한 교류 입력 단자부가 더 형성되고, 집전부의 충전용 배터리는 상기 교류 입력 단자로부터 입력되는 교류 전원 또는 상기 픽업 수단에 의해 입력되는 유도 전류 중 어느 하나에 의해 충전되도록 구성하여도 좋다.
본 발명에 따르면 비접촉식으로 급전 장치를 구비한 크레인과 비접촉식으로 전원을 공급받기 위한 집전 장치를 구비한 트랙터를 포함하는 충전 시스템을 제공함으로써 작업 영역 전 지역에 급전 장치를 설치할 필요가 없고 또한 충전을 위해 일정 시간 동안 지정된 장소에서 정차를 함으로써 소요되는 시간을 절약할 수 있는 충전 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 항만에 형성되는 컨테이너 터미널 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2a는 본 발명에 따른 항만용의 갠트리 크레인의 외관을 개략적으로 도시한 도면.
도 2b는 본 발명에 따른 급전부의 설치의 예를 도시한 도면.
도 2c는 본 발명에 따른 급전부의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 항만용의 야드 트랙터의 외관을 개략적으로 도시한 도면.
도 4a는 본 발명에 따른 야드 트랙터의 집전부의 집전 구동부를 개략적으로 도시한 블록도.
도 4b는 본 발명에 따른 집전부의 픽업 수단을 개략적으로 도시한 도면.
도 4c는 본 발명에 따른 집전부와 급전부 사이의 위치 이동을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 급전부와 집전부의 구성을 개략적으로 도시한 정면도.
도 6은 도 5의 급전부의 구성을 개략적으로 도시한 측면도.
[부호의 설명]
100 : 크레인 110 : 트롤리
120 : 가이드 레일 130 : 스프레더
140 : 몸체부 141 : 상부 프레임
142 : 지지 프레임 150a : 제1 바퀴부
150b : 제2 바퀴부 151a, 151b : 타이어 바퀴
152a, 152b : 포크 153a, 153b : 연결 프레임
161a, 161b : 제1 레이저 스캐너
162a, 162b : 제2 레이저 스캐너
190, 190': 급전부 200: 야드 트랙터
210, 210': 집전부 211: 집전용 구동 수단
211a: 레귤레이터 211b: 충전 배터리
211c: 배터리 관리 시스템 211d: DC-DC 컨버터
211e: 전력변환부 211f: 전자 장치
212: 모터 213, 213': 픽업 수단
213a: 집전용 코일 213b: 집전용 코어
221 : 휠 222 : 레일
223 : 급전구동제어부 224 : 케이블릴
225 : 와이어 케이블 226 : 유압실린더
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 설명에 있어서 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 타이어형 갠트리 크레인을 도시한 사시도이다. 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 타이어형 갠트리 크레인은 크레인(100)을 포함한다. 그러나 본 발명은 도 2a에 도시된 크레인 구조에 제한되는 것은 아니며 다양한 구조를 갖는 갠트리 크레인은 모두 포함할 수 있다.
크레인(100)은 트롤리(110), 스프레더(130), 몸체부(140) 및 바퀴부(150a, 150b)를 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해 크레인(100)의 좌측에 설치된 바퀴부(150a)를 제1 바퀴부라 하고, 우측에 설치된 바퀴부(150b)를 제2 바퀴부로 명명하기로 한다.
트롤리(110)는 크레인(100)의 상부 프레임(141)에 설치되어 있는 가이드 레일(120)을 따라 상부 프레임(141)의 길이방향(수평방향)으로 이동하도록 설치되어 있다. 트롤리(110)에는 지면방향, 즉 수직방향으로 로프(101)를 통해 스프레더(130)가 연결되어 있다.
스프레더(130)는 전술한 바와 같이 로프(101)를 통해 트롤리(110)와 연결되고, 트롤리(110)와 연동하여 상부 프레임(141)의 길이방향으로 이동한다. 또한 스프레더(130)는 트롤리(110)와 연결된 로프(101)의 상하운동을 통해 수직방향으로 이동한다.
몸체부(140)는 크레인(100)의 골격을 형성하며, 상부 프레임(141)과 지지 프레임(142)을 포함한다. 상부 프레임(141)에는 가이드 레일(120)이 설치되어 있다. 이러한 상부 프레임(141)은 수직 방향으로 설치되어 있는 지지 프레임(142)과 일체형으로 설치되거나 혹은 체결부재를 통해 체결되어 일체화될 수 있다.
제1 및 제2 바퀴부(150a, 150b)는 크레인(100)의 양측, 즉 좌우측에 각각 설치되어 크레인(100)을 주행방향으로 이동시키기 위한 주행장치로서, 복수개의 타이어 바퀴(151a, 151b), 타이어 바퀴(151a, 151b)를 잡아주는 포크(152a, 152b) 및 연결 프레임(153a, 153b)을 포함한다. 연결 프레임(153a, 153b)은 포크(152a, 152b)와 몸체부(140)의 지지 프레임(142)을 연결하며, 상면이 평탄한 판형 구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 타이어형 갠트리 크레인은 타이어형 갠트리 크레인에 정차하여 승역 또는 하역 작업을 실행하는 트랙터 등과 같은 운송 수단에 비접촉 방식으로 전원을 공급하기 위한 급전부(190)를 포함한다. 본 실시예에서 급전부(190)는 도 2a에 도시한 바와 같이 크레인의 다리부의 측면 프레임(169) 상부에 설치된 것으로 설명하고 있지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 크레인의 상부로부터 연장되어 일정 높이에 설치될 수도 있고 또한 도 2a에서 참조번호 169로 도시한 바와 같이 갠트리 크레인의 측면 프레임(169) 자체에 급전선을 설치할 수도 있으며, 이외의 다른 부분에도 설치될 수도 있다.
도 2b는 항만의 육상에 마련되는 컨테이너 터미널을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2b에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 급전부(190)는 항만의 안벽 영역에서 선박으로부터 일차적으로 화물을 하적하거나 승적하기 위한 안벽 크레인 또는 트롤리 크레인(500)에 설치될 수도 있다. 이 경우 급전부(190)의 설치는 안벽 크레인(500)의 측면 프레임이나 크레인의 상부로부터 하방으로 연장하여 설치될 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 급전부(190)는 야드 영역에서 화물 컨테이너를 트랙터에 승적하거나 하적하기 위한 야드 크레인인 갠트리 크레인(100)에 더 설치될 수도 있다. 이 도면에서 급전부(190)는 갠트리 크레인(100)의 측면 프레임에 설치된 것으로 도시하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 크레인의 적당한 개소에 설치될 수 있다.
예를 들어, 도 2a 및 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 급전부(190')는 갠트리 크레인(100)의 상부 프레임(141), 트롤리(110) 또는 지지 프레임(142) 등에서 상승 또는 하강하는 방식으로도 구비될 수 있다.
도 6을 참조하면, 급전부(190')가 상부 프레임(141)의 하단에 설치되는 경우, 상부 프레임(141)의 하부에는 레일(222)이 구비되며, 휠(221)이 레일(222)을 통해 상부 프레임(141)의 길이방향으로 좌우이동할 수 있다.
휠(221)의 하부에 연결되는 급전구동제어부(223)와 케이블릴(224)을 통해 케이블릴(224)에 감겨져 있는 와이어 케이블(225)이 승강 또는 하강할 수 있으며, 와이어 케이블(225)의 말단에는 급전부(190')가 형성될 수 있다.
급전구동제어부(223)는 휠(221)의 이동이나, 와이어 케이블(225)의 승하강을 제어할 수 있다.
상기와 같은 급전부(190')의 구성은, 작업유형별로 20피트나 40피트 컨테이너의 작업시 정지위치가 정확하게 결정되어지므로, 각 작업시의 최적의 위치에 급전라인을 위치시키므로 인해서 급전라인의 설치를 최소화할 수 있고, 집전장치의 경우도 트랙터가 정지하여 대기상태이므로 정지시 집전장치를 이동시켜서 급전장치에 최대한 근접시켜 동력전달효율을 최대화할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 급전부(190')는 트롤리(110)의 하부에 형성될 수도 있으며, 별도의 휠이나 레일 등을 구비하지 않으면서 지지 프레임(142)의 내부 일측면(또는 양측면)에 고정되는 방식으로 형성될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 급전부(190')의 구성에 대응하여 트랙터(200)의 집전부(210') 또한 달리 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 트랙터(200)의 일측면(또는 양측면에) 구비되는 집전부(210')는 유압실린더(226) 등의 접근거리 조절수단을 구비하여 전원을 공급받을 때 픽업 수단(213')이 급전부(190')로 더 가까이 다가갈 수 있도록 하는 구성을 취할 수 있다. 픽업 수단(213')은 전원을 공급받지 않을 때에는 유압실린더(226)를 통해 다시 원위치 시킬 수 있음은 당연하다.
따라서, 집전부(210')는 접근거리 조절수단의 적절한 조절을 통해 급전부(190')로부터 전원을 공급받는 효율을 높일 수 있다.
또한, 비접촉 방식의 전원 공급이란 집전부와 이후 상기 집전부와 대향하여 배치된 급전부 사이에서 전자기 유도를 이용하여 전원을 공급하는 것을 의미한다. 급전부(190)는 통상적으로 전자기 유도 방식의 충전에 사용되는 구조가 채용되며, 통상적으로 급전선(파워 라인)을 포함하여 이루어진다.
도 2c는 급전부(190)의 일례를 도시한 도면이다. 도 2c에 도시한 바와 같이,
급전부(190)는 박형의 급전 코어(191a), 절연체(191b), 급전선(급전라인 또는 전력선)(34)이 적층되어 내부하우징(191d)을 포함하는 급전코일트랙(track)(191)과, 급전 코일트랙(191)의 외부에 배치되어 급전코일트랙(191)을 보호하기 위한 보호부재로서 기능하는 외부하우징(192)를 구비한다. 급전 코어(191a)는 아모포스 또는 규소강판으로 적층되고, 급전선(191c)은 구리판으로 적층된다. 절연체(191b)는 급전 코어(191a)와 급전선(191c)을 전기적으로 절연시키며, 내부 하우징(191d)은 몰드 또는 압출 성형을 통해 형성될 수 있다. 또한, 외부 하우징은 강화 플라스틱 또는 베이크라이트 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 복수개의 급전코일트랙(191)은 일정한 간격을 두고 평행하게 형성된다.
또한, 도시하지는 않았지만 급전부(190)에는 외부로부터 전원을 공급받아 급전부(190)의 급전선(191)에 전류를 도통하기 위한 외부전원 입력부를 포함할 수도 있고, 만일 크레인 자체가 외부로부터 전원을 공급받고 있는 경우에는 그 전원 공급 일부를 급전부로 유입할 수도 있다.
또한, 급전부(190)는 크레인 사이로 이동하는 트랙터의 움직임에 방해가 되지 않도록 본 실시예에서는 크레인의 측면에 형성하였다.
도 3은 전형적인 야드 트랙터를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 트랙터는 통상의 트랙터의 형상을 가지는데, 도 3에서 야드 트랙터(200)에는 야드 샤시 또는 야드 트레일러(290)가 결합되고 야드 샤시 또는 야드 트레일러(290)에 컨테이너(291)가 적재되거나, 야드 샤시 또는 야드 트레일러(290)로부터 컨테이너(291)가 하역된다.
도 3에서 참조 번호 200으로 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 야드 트랙터는 기존의 하이브리드식 엔진의 문제점이었던 높은 유지 비용과, 전기 배터리식 모터의 문제점이였던 과도한 배터리 용량의 설치비 문제 및 재충전시 일정위치에서 충전시간동안 대기해야 하는 문제를 해결하기 위해 비접촉 전원 공급 방식을 이용한다.
비접촉 전원 전원 방식이란 집전부와 상기 집전부와 대향하여 배치된 급전부 사이에서 전자기 유도를 이용하여 비접촉식으로 전원을 충당하는 것으로서, 본 발명은 비접촉 전원 공급 방식을 사용하기 위해, 크레인에 급전부(190)가 설치되고 상기 크레인의 급전부(190)로부터 전원을 공급받도록 트랙터에는 집전부(210)가 설치된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 야드 트랙터(200)는 트랙터의 측면 프레임에 집전부(210)를 포함하며, 집전부(210)는 픽업 수단(213)과 집전용 구동 수단부(211)을 포함한다. 이하, 집전부(210)의 구성에 대해 도 4a를 참고하여 이하에 설명한다.
도 4a는 본 발명에 따른 야드 트랙터(200)에 설치되는 집전부(210)의 구성을 개략적으로 도시한 회로 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 집전부(210)는 상기 급전부(190)로부터의 자기 변화와 감응하는 픽업 수단(또는 급전반)(213)과 픽업 수단으로부터 취득된 유도 전력을 부하로 동작하는 모터(212)로 안정적으로 공급하기 위한 집전용 구동 수단부(211)를 포함한다.
도 4b는 상기 집전부(210)의 픽업 수단(213)의 구성을 도시한 도면으로 픽업수단은 코어부(213b)에 설치된 집전용 코일(213a)을 포함한다. 집전용 코일(213a)은 상기 급전부(190)로부터 전력이 공급되면 자기장 유도에 의한 유도 전류가 흐르도록 구성된다.
본 발명에서 야드 트랙터(200)는 승역/하역의 작업을 위해 크레인(100)에 정차를 할 때 크레인에 설치된 급전부(190)로부터 자기 유도 방식에 의해 전원을 공급받아 자체 배터리를 충전하도록 구성된다. 이를 위해 본 발명에 따른 실시예에서 집전부(210)의 픽업 수단(213)은 야드 트랙터의 측면 프레임에 형성된다.
도 4c는 본 발명의 급전부(190)와 픽업 수단(213)의 위치 이동 관계를 개략적으로 도시한 도면이다. 통상적으로 집전부(210)의 픽업 수단(213)을 통해 자기 유도방식으로 전원을 공급할 때, 픽업 수단(213)과 급전부(190) 사이의 거리는 가까우면 가까울수록 전원 공급 효율은 크게 증가된다.
이러한 픽업 수단(213)과 급전부(190) 사이의 거리를 조절하기 위해, 본 발명에 따른 실시예에서, 픽업 수단(213)은 크레인의 측면에 형성된 급전부(190)와 근접하여 배치되도록 픽업 수단(213)을 급전부(190) 쪽으로 근접하여 이동시킬 수 있는 이동 수단(213c,213d)을 더 포함하도록 구성될 수도 있다. 이동 수단(213c,213d)은 복수의 삽입 관구조로 형성되는데 트랙터의 이동시 제1 아암 구조물(213d)은 제2 아암 구조물(213c)에 삽입되어 수납되고 트랙터가 급전부(190)로부터 전원을 공급받기 위해서는 제2 아암 구조물(213c)에 수납된 제1 아암 구조물(213d)이 돌출하도록 이루어진다.
이런 제1 아암 구조물(213d)의 제2 아암 구조물(213c)내에서의 피스톤 삽입/돌출 운동은 제1 아암 구조물(213d)을 유압 실린더 방식을 사용하여 형성하거나, 제1 아암 구조물(213d)의 내측단부(제2 아암 구조물에 삽입된 단부)에 유압 펌프, 유압 모터 또는 유압 밸브 등의 유압 조절 수단을 연결하고 유압 조절 수단의 압력 조절을 통해 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 픽업 수단(213)은 픽업 수단(213)이 급전부(190)와 충돌하는 것을 방지하기 위해 근접 센서(213e)를 더 포함할 수도 있다. 근접 센서(213e)는 물체가 가까워지는 것을 비접촉으로 감지하는 센서로 광원을 이용한 광전식 근접 센서가 사용될 수 있고, 광섬유 등을 이용하는 근접 센서가 사용될 수도 있다.
또한 대안적으로 픽업 수단(213)이 급전부(190)에 근접할수록 발생되는 유도 전류의 량이 점점 증가하는 것을 이용하여, 픽업 수단(213) 측에 유도 전류의 발생량을 측정할 수 있는 전류 검출기 또는 검류기(미도시)를 설치하여 두고 픽업 수단(213)이 급전부(190)에 접근함에 따라 발생되는 전류의 량이 기준값 이상인 경우 제1 아암 구조물(213d)의 근접 이동을 제한하하거나 이를 사용자에게 통보하도록 구성하는 방안도 고려해 볼 수 있다.
다음으로, 다시 도 4a를 참조하면, 픽업 수단(213)으로부터 얻어진 유도 전력은 통상의 전력 기기(모터 구동 전원)용으로 제공할 수 없으므로, 본 발명에서는 픽업 수단(213)으로부터 얻어진 유도 전력을 안정화하기 위한 집전용 구동 수단부(211) 또는 안정화 수단부(211)를 포함하고 있다.
픽업 수단(211)으로부터 얻어진 유도 전력은 먼저 레귤레이터(211a)를 거쳐 직류 전원으로 변환되고, 직류 변환된 전원을 부하로서 동작하는 모터(212)의 동작 전압에 맞추기 위한 전력변환부(211e)를 거쳐 부하에 공급된다.
이때, 부하로서 사용되는 모터가 교류를 이용한 삼상 교류 모터인 경우 상기 전력변환부(211e)는 직류 전원을 다시 교류 전원으로 변환하는 인버터가 사용될 수 있으며, 모터가 직류 모터인 경우 직류 전원을 제어하기 위한 쵸퍼 등의 수단이 사용될 수 있다. 즉, 상기 전력 변환부(211e)는 사용되는 부하 조건에 따라 변경될 수 있다. 본 실시예에서는 모터(212)는 삼상 교류 모터를 채용하였으며 전력변환부(211e)로서 인버터를 사용하였다.
또한, 본 발명에 따른 야드 트랙터(200)에 설치되는 집전부(190)의 안정화 수단부(211)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 전력변환부(211e)와 레귤레이터(211a) 사이에 배터리(211b)를 더 포함한다. 배터리(211b)는 충전가능하도록 구성되며, 레귤레이터(211a)와 함께 모터(212)에 필요한 전력을 공급한다.
이상과 같이, 배터리의 충전 용량의 선택은 경제성 및 효율성 등을 고려해서 선택되어야 하는데, 본 발명에서는 컨테이너 스테이션의 일정 작업 구역을 이동하는 야드 트랙터(200)는 비교적 소용량의 배터리가 채용될 수 있는데, 이는 야드 트랙터(200)에 승적/하적 등의 작업시 배터리를 급전부(190)로부터 공급받도록 구성되어 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 따른 야드 트랙터(200)는 배터리(211b)가 일정 전압 이하로 떨어지지 않도록 유지하며, 일정 전압 이상으로 과충전되는 것을 방지하기 위한 배터리관리시스템(BMS,211c) 회로를 포함함으로써 배터리(211b)를 안정적으로 유지할 있다.
또한, 본 발명에 따른 야드 트랙터(200)는 집전부(210)의 안정화 수단부(211)는 배터리(211b)와 전력변환부(211e) 사이에 DC-DC 컨버터를 더 포함하여 모터(212) 이외의 트랙터(200)에 필요한 전자 장치(211f), 예를 들면 트랙터를 제어하는데 필요한 제어판 등에 전원이 안정적으로 공급될 수 있게 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 야드 트랙터(200)의 집전부(210)의 안정화 수단부(211)는 비접촉 방식이 아닌 교류 전원(213)으로부터 직접 공급받도록 레귤레이터(211a)에 교류 입력 단자부가 더 설치될 수도 있다. 이와 같은 교류 입력 단자부를 더 설치해두는 것은 야드 트랙터가(200)가 이동중 배터리 방전과 같은 비상 주행시 가까운 교류 전원 설치소로부터 전원을 공급받아 충전하도록 하기 위함이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 야드 트랙터(200)는 전자기 유도를 이용한 비접촉 전력 전달 방식을 채용함으로써 종래의 하이브리드식의 야드 트랙터에 비해 유지 비용을 절감할 수 있고, 또한 고가인 대용량의 충전 배터리를 사용하는 전기 충전식 야드 트랙터에 비해 비교적 소용량의 배터리를 사용함으로써 초기 설치 비용이 저렴한 야드 트랙터를 제공할 수 있으며, 작업 영역 전 지역에 급전 장치를 설치할 필요가 없고 또한 충전을 위해 일정 시간 동안 지정된 장소에서 정차를 함으로써 소요되는 시간을 절약할 수 있는 효과가 얻어질 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
일례로 이상의 설명에서는 타이어형 갠트리 크레인에 급전부를 설치한 것으로 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 항만의 하역장 또는 승역장 등에서 사용되는 트롤리 크레인 등에 설치될 수도 있고, 항만의 작업 영역의 레일상에 설치되는 레일식의 크레인에 설치될 수도 있다.
또한 상기 설명에서 급전부는 타이어형 갠트리 크레인의 양측에 설치된 것으로 도시하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며 타이어형 갠트리 크레인의 어느 한측에만 설치하는 것도 가능하다.
또한 운송 수단으로서 본 발명의 설명에서는 야드 트랙터에 집전부를 설치한 것으로 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 승역/하역 작업에 이용가능한 모든 운송 수단 또는 이동 수단에 집전부가 설치될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 의해 제한되기 보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 크레인(100)과 트랙터(200) 사이의 충전 시스템에 있어서,
    상기 크레인(100)은 급전부(190)를 포함하고,
    상기 트랙터(200)는 상기 급전부(190)로부터 전원을 공급받기 위한 집전부(210)를 포함하며,
    상기 집전부(210)는,
    집전용 코어(213b) 및 집전용 코일부(213a)를 포함하는 집전용 픽업 수단(213)과, 상기 집전용 픽업 수단(213)에서 발생된 전류를 사용가능한 전원으로 변환하기 위한 집전용 구동 수단(211)을 포함하고,
    상기 트랙터(200)의 상기 집전용 픽업 수단(213)은 상기 크레인(100)의 상기 급전부(190)로부터의 자기 변화에 감응하여 유도 전류를 생성하고, 상기 집전용 구동 수단(211)은 상기 집전용 픽업 수단(213)으로부터 생성된 유도 전류를 사용가능한 전원으로 변환하여 부하에 공급하는 것을 특징으로 하는 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집전부(210)의 집전용 구동 수단(211)은,
    상기 집전용 픽업 수단(213)에 연결된 레귤레이터(211a)를 더 포함하고,
    상기 레귤레이터(211a)는 상기 집전용 픽업 수단(213)으로부터 발생된 유도 전류를 직류 전류로 변환하는 것을 특징으로 하는 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 집전부(210)의 집전용 구동 수단(211)은,
    상기 레귤레이터(211a)로부터의 직류 전원을 부하로서 동작하는 모터(212)의 동작 전압에 맞추기 위한 전력변환부(211e)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모터(212)가 교류를 이용한 삼상 교류 모터인 경우 상기 전력변환부(211e)는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터인 것을 특징으로 하는 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전력변환부(211e)와 상기 레귤레이터(211a) 사이에 충전용 배터리(211b)를 더 포함하고,
    상기 충전용 배터리(211b)는 상기 레귤레이터(211a)로부터 공급되는 전원에 의해 충전되는 것을 특징으로 하는 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레귤레이터(211a)에는 외부의 교류 전원을 입력받기 위한 교류 입력 단자부가 더 형성되고, 상기 집전부(210)의 상기 충전용 배터리(211b)는 상기 교류 입력 단자로부터 입력되는 교류 전원 또는 상기 집전용 픽업 수단(213)에 의해 입력되는 유도 전류 중 어느 하나에 의해 충전되는 것을 특징으로 하는 크레인과 트랙터 사이의 충전 시스템.
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