KR20160133145A

KR20160133145A - Power-charging system and power-charging method for working machine

Info

Publication number: KR20160133145A
Application number: KR1020150065820A
Authority: KR
Inventors: 강경오
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2016-11-22

Abstract

본 발명은 작업기계의 충전 시스템 및 충전 방법 에 관한 것으로서, 본 발명의 작업기계의 충전 시스템은, 작업장치, 주행체, 선회체의 주동력원으로 사용되는 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하이고 상기 작업장치의 작업부하가 임계 값 이하일 때 작동되어 상기 배터리 팩을 충전하는 발전엔진을 포함하는 것을 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 작업기계의 충전 시스템 및 충전 방법은, 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치의 작업부하가 임계 값 이하일 때, 배터리 팩에 전기에너지를 충전하기 위해 발전엔진이 구동되도록 구성함으로써, 배터리 팩의 충전 용량 및 사이즈를 증대시키지 않으면서 장시간 동안 작업을 연속적으로 할 수 있어, 작업기계의 제조 단가 상승에 부담이 없으면서 작업 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 작업기계의 충전 시스템 및 충전 방법은, 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치의 작업부하가 임계 값 이상일 때, 운전자가 발전엔진의 구동 여부 또는 작업 강도를 조절할 수 있도록 구성함으로써, 발전엔진의 구동 시 발생하는 진동을 운전자가 미리 인지할 수 있어, 진동으로 인한 작업 효율 저하를 방지할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging system and a charging method for a working machine, and a charging system for a working machine of the present invention includes a battery pack used as a main power source of a working device, And a power generation engine that operates when the charged amount of the battery pack is less than a set value and the working load of the working device is less than a threshold value to charge the battery pack.
The charging system and the charging method of the working machine according to the present invention are configured such that when the charging amount of the battery pack is less than a set value and the work load of the working device is less than a threshold value, Thus, the work can be continuously performed for a long time without increasing the charging capacity and the size of the battery pack, so that the work efficiency can be further improved without burdening the manufacturing cost of the work machine.
The charging system and the charging method of the working machine according to the present invention are characterized in that when the charging amount of the battery pack is equal to or less than the set value and the work load of the working device is equal to or greater than the threshold value, It is possible for the driver to recognize in advance the vibration generated at the time of driving the power generation engine and to prevent the working efficiency from being lowered due to the vibration.

Description

FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a charging system and a charging method for a working machine,

본 발명은 작업기계의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charging system and a charging method of a working machine.

건설 현장이나 토목 현장 등의 작업 현장에서는 다양한 작업기계가 사용된다. 작업기계는 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 작업기계는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로는 굴삭기, 휠로더, 지게차, 불도저, 트럭, 롤러 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.A variety of working machines are used at work sites such as construction sites or civil engineering sites. Work machines will have appropriate mechanical structure and performance for each type of work such as roads, rivers, harbors, railways, and plants. That is, due to the diversity of work performed in the industrial field, the working machine can be classified into excavation equipment, loading equipment, conveying equipment, loading equipment, compaction equipment, foundation equipment and the like. Specifically, excavator, wheel loader, forklift, Trucks, rollers, and so on.

산업 현장에서 가장 기본적으로 수행되는 작업은 굴삭이다. 산업 공사 시에는 지면을 일정 깊이로 굴착하여 각종 구조물을 설치하거나, 또는 지면에 파이프 등을 매설하는 작업이 주로 수행되는데, 이때 작업기계로 굴삭기가 가장 많이 활용된다. The most basic work performed in the industrial field is digging. In the case of industrial construction, excavation is mostly used as a working machine, in which excavation of a certain depth of the ground is carried out to install various structures or to lay pipes on the ground.

굴삭기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 작업기계로서, 장비의 이동 역할을 하는 주행체와 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체 및 작업장치로 구성되어 있다.An excavator is a work machine that carries out work such as excavation work for digging the ground in civil engineering, construction, construction site, loading work for carrying earthworks, crushing work for dismantling the building, suspension work for arranging the ground, And an upper revolving body mounted on the traveling body and rotated by 360 degrees and a working device.

굴삭기는 주행체의 주행방식에 따라 무한궤도식 크롤라 굴삭기와 타이어식 휠 굴삭기로 구분되며, 가동방식에 따라 외부의 급속 충전이 가능한 배터리의 전원으로 가동되는 전기식과 디젤과 같은 화석연료를 사용하여 가동되는 엔진식으로 구분될 수 있다.The crawler excavator is divided into crawler crawler excavator and tire type excavator according to the traveling system of the traveling body. The crawler excavator can be operated by electric power and diesel engine The engine type can be distinguished.

전기굴삭기는 엔진 대용으로 유압펌프를 구동하는 메인 전동기, 선회 구동 및 회생 제동을 위한 선회 전동기/발전기, 작업장치의 위치에너지를 유압 및 전기에너지로 변환, 회수할 에너지 회생용 발전기(붐 회생 발전기)를 구비하고 있으며, 전동기를 컨트롤 하는 인버터, 장비 내 24V 전기장치 구동을 위해 전압 변환기인 컨버터 등의 주요 부품으로 구성되어 있다.The electric excavator is composed of a main motor for driving a hydraulic pump for an engine, a revolving motor / generator for revolving and regenerating braking, an energy recovery generator (boom regenerative generator) for converting the position energy of the working device into hydraulic and electric energy, And consists of major components such as an inverter to control the motor and a converter that is a voltage converter for driving 24V electrical devices in the equipment.

상기의 전기부품들은 배터리에 충전된 전기로 구동되나, 현재의 배터리 팩 충전 용량으로는 1일 작업가동에 필요한 용량이 부족하여 하루 작업시간에 충전 횟수 및 시간이 많이 소요되어 연속적인 작업이 어렵다.Although the electric parts are driven by the electric power charged in the battery, the current battery pack charging capacity is insufficient for continuous operation because the capacity required for the daily operation is insufficient and the number of charging times and time are large in the daytime working time.

즉, 기존 전기굴삭기는 외부의 전력공급원으로부터 배터리 팩에 전기를 충전하여 작업을 하고, 작업이 이루어지는 동안 선회 전동기/발전기 또는 붐 회생 발전기에서 생성되는 전기가 충전되도록 구성되어 있으나, 배터리 팩의 충전 용량이 한정되어 있어 2~3시간 정도 작업 한 후 외부 전력공급원으로부터 다시 충전을 해야 하기 때문에 오전, 오후 각각 4시간씩 작업이 이루어지는 동안 작업 도중에 충전을 할 수 밖에 없고, 이로 인하여 충전에 소요되는 시간이 많아지고 작업 중단으로 인한 작업 효율을 저하시키는 문제가 있다.That is, the existing electric excavator is configured to charge the battery pack with electricity from an external power supply source and to charge the electricity generated by the swing motor / generator or the boom regenerative generator during the operation, It is necessary to recharge from external power source after working for 2 ~ 3 hours. Therefore, during the operation for 4 hours each in the morning and afternoon, the user is forced to charge the battery during the operation, There is a problem that the working efficiency due to the interruption of work is lowered.

상기한 문제를 해결하기 위하여 배터리 팩의 충전 용량을 늘리는 방안이 있으나, 현재의 기술로는 배터리 셀이 용량 대비 고가의 부품이고, 이러한 고가의 배터리 셀로 용량 및 사이즈를 증대하는데 한계가 있어, 배터리 팩의 충전 용량을 늘리지 않으면서 연속적인 작업이 이루어지도록 하는 다양한 연구 개발이 필요하다.In order to solve the above problem, there is a method of increasing the charging capacity of the battery pack. However, in the current technology, the battery cell is a component having a higher capacity than the capacity, It is necessary to carry out various research and development so that the continuous operation can be performed without increasing the charging capacity of the battery.

국내 공개특허공보 제 10-2012-0114879 호 (공개일: 2012년10월17일)Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0114879 (published on October 17, 2012)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 배터리 팩의 충전 용량 및 사이즈를 증대시키지 않으면서 장시간 동안 작업을 연속적으로 할 수 있도록 하는 작업기계의 충전 시스템 및 충전 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a charging system for a work machine which can continuously perform operations for a long time without increasing the charging capacity and size of the battery pack, And a charging method.

본 발명의 일 측면에 따른 작업기계의 충전 시스템은, 작업장치, 주행체, 선회체의 주동력원으로 사용되는 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하이고 상기 작업장치의 작업부하가 임계 값 이하일 때 작동되어 상기 배터리 팩을 충전하는 발전엔진을 포함하는 것을 것을 특징으로 한다.A charging system for a working machine according to an aspect of the present invention includes a working device, a traveling body, a battery pack used as a main power source of the traveling body, And a power generation engine that operates when the charged amount of the battery pack is less than a set value and the working load of the working device is less than a threshold value to charge the battery pack.

구체적으로, 상기 배터리 팩은, 작업기계가 작업하고 있는 동안에 선회 전동기/발전기, 붐 회생 발전기로부터 생산되는 전기에너지가 충전될 수 있다.Specifically, the battery pack can be charged with electric energy generated from the swing motor / generator and the boom regenerative generator while the working machine is working.

구체적으로, 상기 발전엔진의 구동 여부를 제어하는 제어부; 및 상기 배터리 팩과 상기 제어부 사이에 마련되며, 상기 배터리 팩의 충전량을 검출하여 상기 제어부에 송신하는 충전량 검출부가 더 포함되고, 상기 제어부는, 상기 충전량 검출부로부터 수신된 상기 배터리 팩의 충전량을 토대로 상기 배터리 팩의 충전량이 상기 설정 값 이하인지를 판단하여 상기 발전엔진의 구동 여부를 제어할 수 있다.Specifically, the control unit controls whether the power generation engine is driven or not. And a charge amount detecting unit that is provided between the battery pack and the control unit and detects a charge amount of the battery pack and transmits the charge amount to the control unit. The control unit detects the charge amount of the battery pack based on the charge amount of the battery pack received from the charge amount detecting unit. It is possible to control whether the power generation engine is driven by determining whether the charged amount of the battery pack is equal to or less than the set value.

구체적으로, 상기 작업장치와 상기 제어부 사이에 마련되며, 작업장치의 작업부하를 검출하여 상기 제어부에 송신하는 작업부하 검출부가 더 포함되고, 상기 제어부는, 상기 작업부하 검출부로부터 수신된 작업부하 정보를 토대로 작업부하가 상기 임계 값 이하인지를 판단하여 상기 발전엔진의 구동 여부를 제어할 수 있다.Specifically, the information processing apparatus further includes a work load detecting unit, provided between the working apparatus and the control unit, for detecting a work load of the working apparatus and transmitting the detected load to the control unit, wherein the control unit It is possible to control whether or not the power generation engine is driven by determining whether the work load is equal to or less than the threshold value.

구체적으로, 상기 제어부는, 상기 배터리 팩의 충전량이 상기 설정 값 이하이고 상기 작업장치의 작업부하가 상기 임계 값 이상인 것을 판단되면, 이러한 정보를 알람부에 제공하여 운전자가 상기 발전엔진의 구동 여부를 선택하게 할 수 있다.
Specifically, when it is determined that the charged amount of the battery pack is equal to or less than the set value and the work load of the working apparatus is equal to or greater than the threshold value, the control unit provides the information to the alarm unit, Can be selected.

본 발명의 다른 측면에 따른 작업기계의 충전 방법은, 제어부가, 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하인지를 판단하는 단계; 상기 제어부가, 작업장치의 작업부하가 임계 값 이하인지를 판단하는 단계; 및 상기 제어부가, 상기 설정 값 이하이고 상기 임계 값 이하인 것으로 판단한 경우, 발전엔진이 구동되도록 제어하여 상기 발전엔진에서 생산된 전기에너지를 상기 배터리 팩에 충전되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of charging a working machine, the method comprising: determining whether a charged amount of the battery pack is less than a set value; Determining whether a workload of the work device is equal to or less than a threshold value; And charging the battery pack with electric energy produced by the power generation engine by controlling the power generation engine to be driven when the control unit determines that the power generation engine is below the set value and below the threshold value.

구체적으로, 상기 제어부가, 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하인지를 판단하는 단계에서, 상기 설정 값 이상인 것으로 판단한 경우에, 상기 제어부가, 상기 발전엔진이 구동되지 않도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Specifically, the control unit may further include a step of controlling the power generation engine so that the power generation engine is not driven when it is determined that the charged amount of the battery pack is less than the set value, have.

구체적으로, 상기 제어부가, 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하인지를 판단하는 단계에서, 상기 설정 값 이하인 것으로 판단하고, 상기 제어부가, 작업장치의 작업부하가 임계 값 이하인지를 판단하는 단계에서, 상기 임계 값이 이상인 것으로 판단한 경우에, 상기 제어부가, 설정 값 이하이고 임계 값 이상인 정보를 알람부에 제공하여, 운전자가 상기 발전엔진의 구동 여부를 선택하게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.Specifically, in the step of determining whether the charged amount of the battery pack is equal to or less than the set value, the control unit determines that the charged amount is equal to or less than the set value, and the control unit determines, The control unit may further include a step of providing information to the alarm unit that is equal to or less than the set value and equal to or greater than the threshold value so as to allow the driver to select whether the power generation engine is driven or not.

본 발명에 따른 작업기계의 충전 시스템 및 충전 방법은, 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치의 작업부하가 임계 값 이하일 때, 배터리 팩에 전기에너지를 충전하기 위해 발전엔진이 구동되도록 구성함으로써, 배터리 팩의 충전 용량 및 사이즈를 증대시키지 않으면서 장시간 동안 작업을 연속적으로 할 수 있어, 작업기계의 제조 단가 상승에 부담이 없으면서 작업 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.The charging system and the charging method of the working machine according to the present invention are configured such that when the charging amount of the battery pack is less than a set value and the work load of the working device is less than a threshold value, Thus, the work can be continuously performed for a long time without increasing the charging capacity and the size of the battery pack, so that the work efficiency can be further improved without burdening the manufacturing cost of the work machine.

또한, 본 발명에 따른 작업기계의 충전 시스템 및 충전 방법은, 배터리 팩의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치의 작업부하가 임계 값 이상일 때, 운전자가 발전엔진의 구동 여부 또는 작업 강도를 조절할 수 있도록 구성함으로써, 발전엔진의 구동 시 발생하는 진동을 운전자가 미리 인지할 수 있어, 진동으로 인한 작업 효율 저하를 방지할 수 있다.The charging system and the charging method of the working machine according to the present invention are characterized in that when the charging amount of the battery pack is equal to or less than the set value and the work load of the working device is equal to or greater than the threshold value, It is possible for the driver to recognize in advance the vibration generated at the time of driving the power generation engine and to prevent the working efficiency from being lowered due to the vibration.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템에 의해 관리되는 작업기계의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제1 부분 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제2 부분 순서도이다.1 is a block diagram of a charging system for a working machine according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a working machine managed by a charging system of a working machine according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of charging a working machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a first partial flow diagram of a braking method for a work machine in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a second partial flow diagram of a braking method for a work machine in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템에 의해 관리되는 작업기계의 사시도이다.
FIG. 1 is a block diagram of a charging system for a working machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a working machine managed by a charging system of a working machine according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템(100)을 설명하기 이전에, 도 2를 먼저 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템(100)이 적용되는 작업기계(200)를 설명하도록 한다.
Before describing the charging system 100 of a working machine according to an embodiment of the present invention, reference will first be made to Fig. 2, which shows a working machine 100 to which a charging system 100 of a working machine according to an embodiment of the present invention is applied 200 will be described.

도 2를 참조하면, 작업기계(200)는, 전기굴삭기 등일 수 있다. 물론 작업기계(200)는 굴삭기가 아닌 휠로더, 지게차, 불도저, 트럭, 롤러 등과 같은 다양한 장비일 수 있지만, 이하에서는 작업기계(200)가 전기굴삭기인 것으로 한정하여 설명하도록 한다. 다만 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 하나의 예시에 불과한 것임을 밝힌다.2, the work machine 200 may be an electric excavator or the like. Of course, the work machine 200 may be a variety of equipment such as a wheel loader, a forklift, a bulldozer, a truck, a roller, and the like, but the work machine 200 will be described as an electric excavator. It should be understood, however, that the present invention is not limited to the embodiment but is merely an example.

작업기계(200)는 작업장치(210), 주행체(220), 선회체(230)를 포함한다.The working machine 200 includes a working device 210, a traveling body 220, and a turning body 230.

작업장치(210)는 작업을 구현한다. 이때 작업은 자재를 들어올리거나 지반을 다지는 등의 다양한 작업을 의미할 수 있다. 작업장치(210)는 붐(211)과 암(212), 버켓(213)을 포함하여 구성될 수 있다.The work device 210 implements the task. At this time, the work may mean various tasks such as lifting the material or climbing the ground. The working device 210 may include a boom 211, an arm 212, and a bucket 213.

붐(211)은 선회체(230)에 마련되며 "ㄱ"자로 휘어진 형태를 가질 수 있다. 붐(211)의 움직임은 유압으로 작동하는 붐 실린더(2111)에 의하여 이루어질 수 있으며, 붐 실린더(2111)는 선회체(230)와 붐(211)의 양측을 각각 연결하도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.The boom 211 is provided on the swivel body 230 and may have a shape bent in a "? &Quot; The boom cylinder 2111 may be constructed as a pair so as to connect both sides of the boom 211 with the swing body 230, have.

암(212)은 붐(211)에 연결되며, 붐(211)의 움직임에 의해 상하로 회전하면서, 붐(211)에 마련된 축을 기준으로 회전할 수 있다. 암(212)의 회전은 암(212)에 연결되는 버켓(213)의 전진과 후진으로 이어질 수 있다.The arm 212 is connected to the boom 211 and can rotate based on an axis provided on the boom 211 while being rotated up and down by the movement of the boom 211. [ The rotation of the arm 212 may lead to advancement and backward movement of the bucket 213 connected to the arm 212.

암(212)의 회전은 유압으로 작동하는 암 실린더(2121)에 의하여 이루어질 수 있으며, 암 실린더(2121)는 한 쌍의 붐 실린더(2111) 사이에서 붐(211)과 암(212)을 연결하도록 마련되고, 하나로 구성될 수 있다.The arm 212 may be rotated by a hydraulic cylinder 2121 and the arm cylinder 2121 may be connected to the boom 211 and the arm 212 between the pair of boom cylinders 2111 And may be configured as one.

버켓(213)은 자재를 들어올린다. 버켓(213)은 바구니 형태를 가질 수 있으며, 내부에 자재를 담을 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 버켓(213)은 암(212)에 회전 가능하게 연결되며, 버켓(213)의 회전은 자재를 담아 안정적으로 들어올리거나, 또는 자재를 바닥 등으로 쏟아내기 위하여 이루어질 수 있다.The bucket 213 lifts the material. The bucket 213 may have a basket shape and may form a space for accommodating a material therein. The bucket 213 is rotatably connected to the arm 212 and the rotation of the bucket 213 can be made to lift the material in a stable manner or to pour the material into the floor or the like.

버켓(213)과 암(212)은 유압으로 작동하는 버켓 실린더(2131)에 의해 연결될 수 있으며, 버켓(213)실린더는 연장됨에 따라 자재가 안정적으로 버켓(213)에 담겨있도록 하고, 축소됨에 따라 자재가 버켓(213)으로부터 쏟아지도록 할 수 있다.The bucket 213 and the arm 212 can be connected by a hydraulic bucket cylinder 2131. The bucket 213 cylinder is extended so that the material is stably contained in the bucket 213, So that the material can be poured from the bucket 213.

물론 작업장치(210)에서의 버켓(213)은, 브레이커(breaker) 등으로 교체될 수 있으며, 암(212) 역시 구멍을 뚫기 위한 장비 등으로 교체될 수 있다. 즉 작업장치(210)는 상기로 한정되지 않고 작업의 종류에 따라 변경될 수 있다.
Of course, the bucket 213 in the working device 210 may be replaced by a breaker or the like, and the arm 212 may be replaced with an apparatus for piercing the hole. That is, the work device 210 is not limited to the above, and may be changed depending on the type of work.

주행체(220)는 작업기계(200)의 이동을 구현한다. 주행체(220)는 바퀴로 마련될 수 있고, 또는 무한궤도(221)로 마련될 수 있다. 도면에서는 주행체(220)가 무한궤도(221)로 마련된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The traveling body 220 implements the movement of the working machine 200. The traveling body 220 may be provided by a wheel, or may be provided with an endless track 221. In the drawing, the traveling body 220 is shown as being provided on the endless track 221, but the present invention is not limited thereto.

주행체(220)가 무한궤도(221)일 경우, 무한궤도(221)는 좌측과 우측에 각각 마련될 수 있다. 이때 운전자는, 운전실(240)에 마련된 레버를 이용하여 좌측의 무한궤도(221)와 우측의 무한궤도(221)를 개별적으로 제어할 수 있으며, 이를 통해 전진, 후진, 회전 등의 주행이 가능할 수 있다.
When the traveling body 220 is the infinite orbit 221, the infinite orbit 221 may be provided on the left and right sides, respectively. At this time, the driver can individually control the left endless track 221 and the right endless track 221 by using the levers provided in the cab 240, so that the driver can travel forward, backward, and rotate have.

선회체(230)는 운전실(240)과 전력수신부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.The swivel body 230 may include a cab 240 and a power receiver 250.

운전실(240)은 작업기계(200)의 운전자가 탑승하여 앉을 수 있는 운전석(도시하지 않음)이 마련될 수 있고, 운전석의 전방에는 작업기계(200)의 작업이나 주행을 조작할 수 있도록 하는 핸들(도시하지 않음)이나 레버(도시하지 않음), 페달(도시하지 않음)을 비롯하여 클러스터 등이 다양하게 마련될 수 있다.The cabin 240 may be provided with a driver's seat (not shown) on which a driver of the working machine 200 can sit and sit, and a handle (Not shown), a lever (not shown), a pedal (not shown), a cluster, and the like.

전력수신부(250)는 작업장치(210) 및 주행체(220)에 구동력을 전달할 수 있도록, 후술할 충전 시스템(100)을 포함할 수 있다.
The power receiving unit 250 may include a charging system 100 to be described later so as to transmit the driving force to the working device 210 and the traveling body 220.

이하에서는 일정한 작업 현장에서 상기와 같이 설명한 작업기계(200)가 작업을 수행할 때 필요한 구동원으로 전기를 충전할 수 있는 충전 시스템(100)에 대해 설명하도록 한다.
Hereinafter, a charging system 100 capable of charging electricity as a driving source required when the working machine 200 described above operates in a certain work site will be described.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템(100)은, 전력수신부(250)에 마련될 수 있으며, 전력공급원(110), 선회 전동기/발전기(120), 붐 회생 발전기(130), 배터리 팩(140), 충전량 검출부(150), 작업부하 검출부(160), 발전엔진(170), 제어부(180), 알람부(190)를 포함할 수 있다.1, a charging system 100 of a working machine according to an embodiment of the present invention may be provided in a power receiving unit 250 and includes a power source 110, a swing motor / generator 120, A regenerative power generator 130, a battery pack 140, a charged amount detector 150, a workload detector 160, a power generator 170, a controller 180, and an alarm unit 190.

전력공급원(110)은 기존처럼 외부에서 전원을 공급하는 장소에 설치될 수 있으며, 후술할 배터리 팩(140)에 전기에너지를 충전할 수 있도록, 전원 박스(도시하지 않음), 케이블 드럼(도시하지 않음), 케이블 드럼을 회전 제어하는 드럼 구동부(도시하지 않음), 케이블 가이드(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다.The power supply source 110 may be installed in a place where a power source is supplied from the outside as in the prior art and may include a power box (not shown), a cable drum (not shown) A drum driving unit (not shown) for controlling the rotation of the cable drum, a cable guide (not shown), and the like.

전력공급원(110)은 후술할 배터리 팩(140)에 전기에너지를 공급하는 전력공급 장치라 정의될 수 있으며, 본 발명의 실시예의 경우 일반적으로 사용되고 있는 전력공급 장치의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 발명에 적용되는 전력공급원(110)에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
The power supply source 110 may be defined as a power supply device that supplies electric energy to a battery pack 140 to be described later and may include a configuration of a power supply device generally used in the embodiment of the present invention. A detailed description of the power supply source 110 applied to the invention will be omitted.

선회 전동기/발전기(120)는 작업기계(200)의 선회체(230)에 선회 구동력을 제공하는 경우 후술할 배터리 팩(140)으로부터 전기에너지를 공급받아 전동기로 작동할 수 있으며, 후술할 배터리 팩(140)과의 사이에 선회용 인버터(도시하지 않음)가 구비되어 작동이 제어될 수 있다.The swing motor / generator 120 may be operated as an electric motor by receiving electric energy from a battery pack 140, which will be described later, when supplying swing drive force to the swing body 230 of the working machine 200, (Not shown) is provided between the inverter 140 and the inverter 140 so that the operation can be controlled.

또한, 선회 전동기/발전기(120)는 작업기계(200)의 선회운동을 이용하여 전기에너지를 생산하는 경우 발전기로 작동할 수 있으며, 이때 생산된 전기에너지는 후술할 배터리 팩(140)으로 회수되어 충전될 수 있다.
The rotating electric motor / generator 120 may operate as a generator when electric energy is generated by using the turning motion of the working machine 200. The electric energy thus generated is recovered by a battery pack 140 to be described later Can be charged.

붐 회생 발전기(130)는 작업장치(210)의 위치에너지를 유압 및 전기에너지로 변환, 회수할 에너지 회생용 발전기로서, 회생제동을 통해 전기에너지를 생산할 수 있으며, 생산된 전기에너지는 후술할 배터리 팩(140)으로 회수되어 충전될 수 있다.
The boom regenerative power generator 130 is an energy regenerative power generator for converting and recovering the position energy of the working device 210 into hydraulic pressure and electric energy and is capable of producing electric energy through regenerative braking. Pack 140 to be charged.

배터리 팩(140)은 작업기계(200)의 전력수신부(250)에 마련될 수 있으며, 다수의 배터리가 직렬로 연결되고 각 배터리가 배터리 스위치로 직렬로 연결 구성되어 외부에 설치되는 전력공급원(110)으로부터 전기에너지를 공급받아 충전할 수 있다.The battery pack 140 may be provided in the power receiving unit 250 of the working machine 200 and may include a plurality of batteries connected in series and each battery connected in series to the battery switch, The electric energy can be supplied from the electric power source.

배터리 팩(140)은 충전된 전기에너지로 작업기계(200)의 작업장치(210), 주행체(220), 선회체(230)를 구동할 수 있는 주동력원 역할을 하는데, 엔진 대용으로 유압펌프를 구동하는 메인 전동기(도시하지 않음), 선회체(선회 전동기/발전기(120) 등을 구동시킬 수 있도록 구성될 수 있다.The battery pack 140 serves as a main power source for driving the working device 210, the traveling body 220 and the turning body 230 of the working machine 200 with the charged electric energy. (Not shown), a revolving body (revolving motor / generator 120, etc.) for driving the electric motor.

또한, 배터리 팩(140)은 작업기계(200)가 작업하고 있는 동안에 선회 전동기/발전기(120), 붐 회생 발전기(130) 등 작업기계(200) 자체로부터 생산되는 전기에너지를 충전할 수 있도록 구성될 수 있다.
The battery pack 140 is configured to charge the electric energy produced by the working machine 200 itself such as the swing motor / generator 120 and the boom regenerative generator 130 while the working machine 200 is working .

충전량 검출부(150)는 배터리 팩(140)과 후술할 제어부(180) 사이에 마련될 수 있으며, 배터리 팩(140)의 잔존 용량(State of Charge; SOC)을 검출하여 후술할 제어부(180)에 송신할 수 있다.The charged amount detecting unit 150 may be provided between the battery pack 140 and a control unit 180 to detect a state of charge (SOC) of the battery pack 140, Can be transmitted.

상기한 충전량 검출부(150)에서 검출된 충전량은 후술할 발전엔진(170)의 구동 여부를 결정하는 하나의 요인으로 작용할 수 있다.The charge amount detected by the charge amount detector 150 may serve as a factor for determining whether to drive the power generation engine 170, which will be described later.

또한, 배터리 팩(140)은 과충전 상태가 되면 손상될 수 있으므로, 충전량 검출부(150)는 배터리 팩(140)의 과충전을 방지할 수 있도록 그 정보를 후술할 제어부(180)에 송신할 수 있다.
In addition, since the battery pack 140 may be damaged when the battery pack 140 is in an overcharged state, the charged amount detecting unit 150 may transmit the information to the controller 180 to prevent overcharging of the battery pack 140.

작업부하 검출부(160)는 작업장치(210)와 후술할 제어부(180) 사이에 마련될 수 있으며, 작업장치(210)의 작업부하를 검출하여 후술할 제어부(180)에 송신할 수 있다. 작업장치(210)의 작업부하는 작업장치(210)를 구성하는 붐(211)과 암(212), 버켓(213)의 작동에 의해 발생될 수 있다. The workload detection unit 160 may be provided between the work unit 210 and a control unit 180 to be described later and may detect the workload of the work unit 210 and transmit it to the control unit 180 to be described later. The workload of the work device 210 can be generated by the operation of the boom 211, the arm 212, and the bucket 213 constituting the work device 210. [

상기한 작업부하 검출부(160)에서 검출된 작업부하 정보는 후술할 발전엔진(170)의 구동 여부를 결정하는 하나의 요인으로 작용할 수 있다.The work load information detected by the work load detecting unit 160 may serve as a factor for determining whether or not the power generation engine 170 to be described later is driven.

본 실시예에서는 작업기계(200)에서 발생되는 부하가 작업장치(210)에서 가장 많이 발생되어 작업부하 검출부(160)가 작업장치(210)의 작업부하를 검출하는 것을 예로서 설명하였지만, 주행체(220), 선회체(230) 등에서 발생되는 부하 역시 검출하여 후술할 발전엔진(170)의 구동 여부를 결정하는 요인으로 사용할 수 있음은 물론이다.
Although the load generated in the work machine 200 is generated most in the work machine 210 and the work load detector 160 detects the work load of the work machine 210 in the present embodiment, It is also possible to detect a load generated in the power generating unit 220, the swing body 230, and the like to determine whether to drive the power generation engine 170, which will be described later.

발전엔진(170)은 작업기계(200)의 전력수신부(250), 구체적으로 배터리 팩(140) 근처에 마련될 수 있으며, 전기에너지를 생산하여 배터리 팩(140)에 전기에너지를 충전할 수 있도록 한다. 발전엔진(170)은 후술할 제어부(180)에 의해 제어될 수 있다.The power generation engine 170 may be provided near the power receiving unit 250 of the working machine 200, specifically, the battery pack 140, and may generate electrical energy to charge the battery pack 140 with electrical energy. do. The power generation engine 170 may be controlled by a control unit 180 to be described later.

구체적으로, 발전엔진(170)은 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하일 때, 배터리 팩(140)에 전기에너지를 충전할 수 있도록 자동 구동될 수 있다.Specifically, the power generation engine 170 can automatically charge the battery pack 140 to charge the battery pack 140 when the charged amount of the battery pack 140 is less than the set value and the work load of the working device 210 is less than the threshold value Can be driven.

또한, 발전엔진(170)은, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이상일 때, 배터리 팩(140)에 전기에너지를 충전할 수 있도록 운전자의 선택에 따라 수동 구동될 수 있다.
The power generation engine 170 is connected to the power generating engine 170 so that electric energy can be charged into the battery pack 140 when the charged amount of the battery pack 140 is equal to or lower than the set value and the work load of the working device 210 is equal to or greater than the threshold value May be manually driven.

제어부(180)는 발전엔진(170)의 구동 여부를 제어할 수 있다.The control unit 180 can control whether the power generation engine 170 is driven or not.

구체적으로, 제어부(180)는 충전량 검출부(150)로부터 수신된 배터리 팩(140)의 충전량을 토대로 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하인지를 판단하여 발전엔진(170)의 구동 여부를 제어할 수 있다.Specifically, the controller 180 determines whether the charge amount of the battery pack 140 is less than a set value based on the charge amount of the battery pack 140 received from the charge amount detector 150, and determines whether the power generator engine 170 is driven can do.

설정 값 이상일 경우, 제어부(180)는 작업기계(200)가 작업 중단 없이 연속적으로 작업할 수 있을 정도로 배터리 팩(140)에 전기에너지가 충분히 충전되어 있는 것으로 판단하여 발전엔진(170)이 구동되지 않도록 제어할 수 있다.The control unit 180 determines that the electric energy is sufficiently charged in the battery pack 140 to the extent that the work machine 200 can continuously work without interruption and the power generation engine 170 is not driven .

설정 값 이하일 경우, 제어부(180)는 작업기계(200)의 작업 중단을 미연에 방지할 수 있도록 발전엔진(170)이 구동되도록 제어할 수 있다.The control unit 180 may control the power generation engine 170 to be driven so as to prevent the operation of the work machine 200 from being interrupted.

상기에서, 설정 값은 실험을 통해 얻어지는 데이터에 의해 결정될 수 있으며, 예를 들어 배터리 팩(140)에 충전된 충전량이 전체 충전 용량의 80%라 설정될 수 있으며, 충전량이 80% 이하가 될 때 제어부(180)에 의해 발전엔진(170)이 구동될 수 있다. 이때, 발전엔진(170)은 배터리 팩(140)에 과충전 상태가 되기 전까지, 즉, 충전량 검출부(150)에서 제어부(180)로 과충전 상태 정보를 송신하기 전까지 구동될 수 있다.For example, the charged amount of the battery pack 140 may be set to 80% of the total charging capacity. When the charged amount of the battery pack 140 is 80% or less The power generation engine 170 can be driven by the control unit 180. At this time, the power generation engine 170 can be driven until the battery pack 140 becomes overcharged, that is, before the charging amount detector 150 transmits the overcharging status information to the controller 180. [

제어부(180)는 충전량 검출부(150)로부터 과충전 상태 정보를 수신하면 발전엔진(170)의 구동이 정지되도록 제어할 수 있고, 이때, 정지된 발전엔진(170)은 충전량이 80% 이하가 될 때까지 그 상태를 유지할 수 있다. 이는 발전엔진(170)이 과충전 상태 이전부터 충전량이 80%될 때까지의 시간 동안 정지 상태를 유지할 수 있게 함으로써, 발전엔진(170)의 손상 또는 스트레스를 줄일 수 있게 하고, 발전엔진(170) 구동시에 발생되는 잦은 진동으로 인한 작업 효율 저하를 방지할 수 있게 한다.The control unit 180 can control the power generation engine 170 to stop driving when the overcharge state information is received from the charge amount detection unit 150. At this time, The state can be maintained. This makes it possible to reduce the damage or stress of the power generation engine 170 by making it possible for the power generation engine 170 to maintain the stop state for a period of time from when the power generation engine 170 is overcharged to when the amount of charge reaches 80% It is possible to prevent a decrease in working efficiency due to frequent vibration generated at the same time.

또한, 제어부(180)는 작업부하 검출부(160)로부터 수신된 작업장치(210)의 작업부하 정보를 토대로 작업부하가 임계 값 이하인지를 판단하여 발전엔진(170)의 구동 여부를 제어할 수 있다. 작업부하의 임계 값은 작업기계(200)의 종류, 성능 등에 따라 달라질 수 있다.The control unit 180 may determine whether the work load is below the threshold based on the work load information of the work unit 210 received from the work load detector 160 and control whether the power generator 170 is driven . The threshold value of the workload may vary depending on the type, performance, etc. of the working machine 200.

임계 값 이상일 경우, 제어부(180)는 작업장치(210)의 붐(211), 암(212), 버켓(213)을 이용한 작업이 이루어지고 있는 상태라 판단하여, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하일지라도 발전엔진(170)이 구동되도록 제어하지 않고 후술할 알람부(190)를 통해 작업부하가 임계 값 이상이라는 정보를 운전자에게 제공하여 운전자가 발전엔진(170)의 구동 여부를 선택할 수 있게 한다.The control unit 180 determines that the operation using the boom 211, the arm 212 and the bucket 213 of the work unit 210 is being performed and determines that the charge amount of the battery pack 140 is It is possible to provide the driver with information that the work load is equal to or greater than the threshold value through the alarm unit 190 to be described later without controlling the power generation engine 170 to be driven even if the power generation engine 170 is below the set value, Let's do it.

이는 운전자가 인지하지 못한 상태에서 발전엔진(170)이 제어부(180)에 의해 자동으로 구동될 경우, 발전엔진(170)에서 발생되는 갑작스런 진동으로 인해 작업이 비효율적으로 이루어지는 것을 방지하기 위함이다.This is to prevent the operation from being inefficient due to sudden vibrations generated in the power generation engine 170 when the power generation engine 170 is automatically driven by the control unit 180 in a state where the driver is not aware of it.

임계 값 이하일 경우, 제어부(180)는 작업장치(210)의 붐(211), 암(212), 버켓(213)을 이용한 작업이 이루어지고 있지 않거나, 작업이 이루어지고 있더라도 임계 값 이하의 작업부하로 작업이 이루어지고 있는 상태라 판단하여, 운전자가 인지하지 못한 상태에서 발전엔진(170)의 구동으로 진동이 발생하더라도 작업에 영향을 미치지 않으므로, 작업기계(200)의 작업 중단을 미연에 방지할 수 있도록 발전엔진(170)이 구동되도록 제어할 수 있다.The control unit 180 determines that the work using the boom 211, the arm 212 and the bucket 213 of the work unit 210 is not performed or the work load equal to or smaller than the threshold value It is determined that the operation is being performed by the power generation engine 170. Even if vibration occurs due to driving of the power generation engine 170 in a state where the driver is not aware of the operation, the operation is not affected, So that the power generation engine 170 can be driven.

상술한 바와 같이, 제어부(180)는 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하일 때, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하이면 발전엔진(170)이 구동되도록 제어할 수 있고, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이상이면 후술할 알람부(190)를 통해 운전자가 직접 발전엔진(170)의 구동 여부를 선택하도록 할 수 있다.As described above, the control unit 180 can control the power generation engine 170 to be driven when the working load of the working device 210 is below the threshold value when the charged amount of the battery pack 140 is less than the set value, If the work load of the device 210 is equal to or greater than the threshold value, the driver can directly select whether to drive the power generation engine 170 through the alarm unit 190 described later.

또한, 제어부(180)는 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이상일 때, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하이던 이상이던 상관없이 발전엔진(170)이 구동되지 않도록 제어할 수 있다.
The control unit 180 can control the power generation engine 170 not to be driven regardless of whether the working load of the working device 210 is equal to or less than the threshold value when the charged amount of the battery pack 140 is equal to or greater than the set value .

알람부(190)는, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하이고 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이상이라는 정보를 제어부(180)로부터 제공받아 운전자에게 알릴 수 있다.The alarm unit 190 can receive from the control unit 180 information indicating that the charged amount of the battery pack 140 is equal to or lower than a set value and that the work load of the working device 210 is equal to or greater than a threshold value,

운전자는 제공된 정보에 따라 다양한 선택을 할 수 있다.The driver can make various choices according to the information provided.

먼저, 운전자는 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하일지라도 현재 수행하고 있는 작업을 충분히 마무리할 수 있다고 판단되면 발전엔진(170)을 구동시키는 것을 선택하지 않을 수 있다.First, the driver may not select to drive the power generation engine 170 when it is determined that the current operation can be sufficiently completed even if the charge amount of the battery pack 140 is less than the set value.

또한, 운전자는 현재 수행하고 있는 작업을 작업부하가 적은 작업으로 전환하여 작업부하가 임계 값 이하가 되도록 하여 제어부(180)에 의해 발전엔진(170)이 구동되도록 할 수 있다.In addition, the driver can switch the currently performed work to a work with a small work load, so that the work load becomes less than a threshold value, and the control unit 180 drives the power generation engine 170.

또한, 운전자는 배터리 팩(140)의 충전량으로 현재 수행하고 있는 작업을 충분히 마무리할 수 없다고 판단되면 발전엔진(170)을 강제 구동시키는 것을 선택할 수 있다. 이때 발전엔진(170)의 구동되면서 진동이 발생되지만, 운전자가 이미 이를 인지하고 작업을 수행할 수 있어, 진동으로 인한 작업 효율 저하를 최소화할 수 있다.Also, the driver can select to force the power generation engine 170 to be driven if it is determined that the operation currently being performed can not be completed sufficiently with the charged amount of the battery pack 140. [ At this time, vibration is generated while the power generation engine 170 is driven. However, since the driver can recognize the vibration and perform the work, degradation of work efficiency due to vibration can be minimized.

알람부(190)는 운전실(240)에 마련되는 클러스터에 구비될 수 있으며, 알림창으로 표시하거나, 경보등 또는 경보음으로 운전자가 인식하도록 할 수 있다. 알람부(190)는 클러스터에 구비되지 않고 운전자가 용이하게 볼 수 있는 위치에 구비될 수 있음은 물론이다.
The alarm unit 190 may be provided in a cluster provided in the cab 240, and may be displayed in a notification window, or may be recognized by a driver through an alarm lamp or an alarm sound. It goes without saying that the alarm unit 190 may be provided at a position that is not provided in the cluster and can be easily viewed by the driver.

이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템(100)을 이용한 작업기계의 충전 방법을 도 3 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a charging method of a working machine using the charging system 100 of the working machine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 방법의 제1 부분 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 방법의 제2 부분 순서도이다.
FIG. 3 is a flow chart for explaining a charging method of a working machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a first partial flowchart of a charging method of a working machine according to an embodiment of the present invention, 2 is a second partial flow diagram of a method of charging a working machine according to an embodiment of the invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 충전 시스템(100)을 이용한 작업기계의 충전 방법은, 제어부(180)가, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하인지를 판단하는 단계(S310), 제어부(180)가, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하인지를 판단하는 단계(S320), 제어부(180)가, 설정 값 이하이고 임계 값 이하인 것으로 판단한 경우, 발전엔진(170)이 구동되도록 제어하여 발전엔진(170)에서 생산된 전기에너지를 배터리 팩(140)에 충전되도록 하는 단계(S330)를 포함할 수 있다.
3, in the charging method of the working machine using the charging system 100 of the working machine according to the embodiment of the present invention, when the charging amount of the battery pack 140 is equal to or lower than the set value The control unit 180 determines whether or not the work load of the work device 210 is equal to or less than the threshold value (S320). If the control unit 180 determines that the work load of the work device 210 is equal to or lower than the threshold value (S330) of controlling the power generation engine 170 to charge the battery pack 140 with the electric energy produced by the power generation engine 170, if determined.

단계 S310에서는, 제어부(180)가, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하인지를 판단한다.In step S310, the controller 180 determines whether or not the charged amount of the battery pack 140 is equal to or lower than the set value.

단계 S310에서, 제어부(180)가 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하인 것으로 판단할 경우 배터리 팩(140)의 충전 용량이 저하되어 충전이 필요하므로, 후술할 단계 S330에서 발전엔진(170)이 구동되도록 제어할 것이다.If it is determined in step S310 that the charge amount of the battery pack 140 is less than the set value in step S310, the charge capacity of the battery pack 140 lowers and charging is required. To be driven.

또한, 단계 S310에서, 제어부(180)가 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이상인 것으로 판단할 경우 작업기계(200)가 작업 중단 없이 연속적으로 작업할 수 있을 정도로 배터리 팩(140)에 전기에너지가 충분히 충전되어 있는 것으로 판단하여, 후술할 단계 S330에서 발전엔진(170)이 구동되도록 제어할 필요가 없다.If the control unit 180 determines in step S310 that the charge amount of the battery pack 140 is equal to or greater than the set value, the control unit 180 controls the battery pack 140 such that the work machine 200 can continuously operate without interruption, It is not necessary to control the power generation engine 170 to be driven in step S330 to be described later.

이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(180)가, 설정 값 이상인 것으로 판단한 경우, 발전엔진(170)이 구동되지 않도록 제어하는 단계(S312)를 더 포함할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 4, the control unit 180 may further include a step S312 of controlling the power generation engine 170 so as not to be driven when the control unit 180 determines that the power generation engine 170 is not less than the set value.

상기에서, 제어부(180)는 단계 S312를 수행한 후 다시 단계 S310을 수행하고, 이러한 과정은 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하인 것으로 판단될 때까지 반복될 수 있다.
The controller 180 repeats step S312 and then repeats step S310 until it is determined that the charged amount of the battery pack 140 is less than the set value.

단계 S320에서는, 제어부(180)가, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하인지를 판단한다.In step S320, the control unit 180 determines whether the work load of the work device 210 is equal to or less than the threshold value.

단계 S320에서, 제어부(180)가 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하인 것으로 판단할 경우 작업장치(210)의 붐(211), 암(212), 버켓(213)을 이용한 작업이 이루어지고 있지 않거나, 작업이 이루어지고 있더라도 임계 값 이하의 작업부하로 작업이 이루어지고 있는 상태라고 판단, 즉, 운전자가 인지하지 못한 상태에서 발전엔진(170)의 구동으로 진동이 발생하더라도 작업에 영향을 미치지 않으므로, 후술할 단계 S330에서 발전엔진(170)의 구동 여건이 마련되는 것이라 할 수 있다. If the control unit 180 determines in step S320 that the work load of the work unit 210 is equal to or less than the threshold value, the work using the boom 211, the arm 212, and the bucket 213 of the work unit 210 is performed Even if vibration is generated due to the driving of the power generation engine 170 in a state in which the driver is not aware of the operation, It can be said that the driving condition of the power generation engine 170 is provided in step S330 which will be described later.

또한, 단계 S320에서, 제어부(180)가 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이상인 것으로 판단할 경우 작업장치(210)의 붐(211), 암(212), 버켓(213)을 이용한 작업이 이루어지고 있는 상태라 판단하여, 단계 S310에서 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하인 것으로 판단되었을지라도 후술할 단계 S330으로 진행하여 발전엔진(170)이 구동되도록 제어하지 않는다. 이는 작업 도중에 운전자가 인지하지 못한 상태에서 발전엔진(170)에서 발생되는 갑작스런 진동으로 인해 작업이 비효율적으로 이루어지는 것을 방지하기 위함이다.If the control unit 180 determines in step S320 that the work load of the work unit 210 is equal to or greater than the threshold value, the operation of the work unit 210 using the boom 211, the arm 212, and the bucket 213 It is determined that the battery pack 140 has been charged. If it is determined in step S310 that the charged amount of the battery pack 140 is less than the set value, the process proceeds to step S330, which will be described later, and the power generation engine 170 is not controlled to be driven. This is to prevent the operation from being inefficient due to the sudden vibration generated in the power generation engine 170 in a state where the driver does not recognize during the operation.

이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(180)가, 설정 값 이하이고 임계 값 이상인 것으로 판단한 경우, 이러한 정보를 알람부(190)에 제공하여, 운전자가 발전엔진(170)의 구동 여부를 선택하게 하는 단계(S322)를 더 포함할 수 있다.5, when the controller 180 determines that the value is equal to or smaller than the set value and is equal to or greater than the threshold value, it provides this information to the alarm unit 190 to determine whether the driver is driving the power generation engine 170 (Step S322).

단계 S322에서, 운전자는 제공된 정보에 따라 다양한 선택을 할 수 있는데, 첫째, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하일지라도 현재 수행하고 있는 작업을 충분히 마무리할 수 있다고 판단되면 발전엔진(170)을 구동시키는 것을 선택하지 않고, 둘째, 현재 수행하고 있는 작업을 작업부하가 적은 작업으로 전환하여 작업부하가 임계 값 이하가 되도록 하여 제어부(180)에 의해 발전엔진(170)이 구동되도록 하고, 셋째, 배터리 팩(140)의 충전량으로 현재 수행하고 있는 작업을 충분히 마무리할 수 없다고 판단되면 발전엔진(170)을 강제 구동시킬 수 있다.
In step S322, the driver can make various selections according to the provided information. First, if it is determined that the current operation can be sufficiently completed even if the charge amount of the battery pack 140 is less than the set value, the power generation engine 170 The control unit 180 controls the power generation engine 170 to be driven so that the work load is reduced to a threshold value or lower by switching the work currently being performed to a work with a smaller work load, The power generation engine 170 can be forcibly driven if it is determined that the operation currently being performed can not be completed with the charged amount of the battery pack 140. [

단계 S330에서는, 제어부(180)가, 설정 값 이하이고 임계 값 이하인 것으로 판단한 경우, 발전엔진(170)이 구동되도록 제어하여 발전엔진(170)에서 생산된 전기에너지를 배터리 팩(140)에 충전되도록 한다.In step S330, when the controller 180 determines that the value is equal to or less than the set value and is equal to or less than the threshold value, it controls the generator engine 170 to be driven so that the electric energy produced by the generator engine 170 is charged in the battery pack 140 do.

단계 S330에서, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하이므로 배터리 팩(140)의 충전이 필요하다는 첫째 조건과, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하이므로 운전자가 인지하지 못한 상태에서 발전엔진(170)의 구동으로 인해 진동이 발생되더라도 작업에 영향을 주지 않는다는 둘째 조건이 충족되어 제어부(180)가 발전엔진(170)이 자동 구동되도록 제어할 수 있는 것이다.
The first condition that the battery pack 140 needs to be charged because the charged amount of the battery pack 140 is less than the set value and the first condition that the battery pack 140 is charged is equal to or less than the threshold value, The second condition that the operation is not affected even if vibration is generated due to the driving of the power generation engine 170 is satisfied and the control unit 180 can control the power generation engine 170 to be automatically driven.

이와 같이 본 실시예는, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이하일 때, 배터리 팩(140)에 전기에너지를 충전하기 위해 발전엔진(170)이 구동되도록 구성함으로써, 배터리 팩(140)의 충전 용량 및 사이즈를 증대시키지 않으면서 장시간 동안 작업을 연속적으로 할 수 있어, 작업기계(200)의 제조 단가 상승에 부담이 없으면서 작업 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.As described above, in this embodiment, when the charged amount of the battery pack 140 is equal to or lower than the set value and the working load of the working device 210 is equal to or less than the threshold value, the power generation engine 170 It is possible to continuously operate the battery pack 140 for a long time without increasing the charging capacity and size of the battery pack 140 so that the manufacturing efficiency of the working machine 200 is not burdened, .

또한, 본 실시예는, 배터리 팩(140)의 충전량이 설정 값 이하이고, 작업장치(210)의 작업부하가 임계 값 이상일 때, 운전자가 발전엔진(170)의 구동 여부 또는 작업 강도를 조절할 수 있도록 구성함으로써, 발전엔진(170)의 구동 시 발생하는 진동을 운전자가 미리 인지할 수 있어, 진동으로 인한 작업 효율 저하를 방지할 수 있다.
In this embodiment, when the charged amount of the battery pack 140 is equal to or lower than the set value and the work load of the working device 210 is equal to or higher than the threshold value, the driver can control the power generation engine 170 It is possible for the driver to recognize the vibration generated at the time of driving the power generation engine 170 in advance, thereby preventing the work efficiency from being lowered due to the vibration.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 충전 시스템 110: 전력공급원
120: 선회 전동기/발전기 130: 붐 회생 발전기
140: 배터리 팩 150: 충전량 검출부
160: 작업부하 검출부 170: 발전엔진
180: 제어부 190: 알람부
200: 작업기계 210: 작업장치
211: 붐 2111: 붐 실린더
212: 암 2121: 암 실린더
213: 버켓 2131: 버켓 실린더
220: 주행체 221: 무한궤도
230: 선회체 240: 운전실
250: 전력수신부100: charging system 110: power source
120: Swing motor / generator 130: Boom regenerative generator
140: Battery pack 150:
160: workload detection unit 170: power generation engine
180: control unit 190:
200: work machine 210: work machine
211: Boom 2111: Boom cylinder
212: arm 2121: arm cylinder
213: bucket 2131: bucket cylinder
220: traveling body 221: endless track
230: turning body 240: cab
250: power receiver

Claims

A battery pack used as a main power source of a working device, a traveling body, and a turning body; And
And a power generation engine that operates when the charged amount of the battery pack is less than a set value and the working load of the working device is less than or equal to a threshold value to charge the battery pack.

The battery pack according to claim 1,
And electric energy produced from the rotating electric motor / generator and the boom regenerative electric generator is charged while the working machine is working.

The method according to claim 1,
A control unit for controlling whether the power generation engine is driven or not; And
Further comprising a charge amount detecting unit provided between the battery pack and the control unit for detecting a charge amount of the battery pack and transmitting the charge amount to the control unit,
Wherein,
Wherein the control unit determines whether the power generation engine is driven by determining whether a charged amount of the battery pack is less than the set value based on the charged amount of the battery pack received from the charged amount detection unit.

The method of claim 3,
Further comprising a workload detection unit provided between the work unit and the control unit, for detecting a workload of the work unit and transmitting the detected workload to the control unit,
Wherein,
Wherein the control unit determines whether or not the power generation engine is driven by determining whether the workload is below the threshold value based on the workload information received from the workload detection unit.

5. The apparatus of claim 4,
When the charging amount of the battery pack is less than the set value and it is determined that the working load of the working apparatus is equal to or higher than the threshold value, the information is provided to the alarm unit so that the driver can select whether to drive the power generation engine Charging system of working machine.

Determining whether a charged amount of the battery pack is less than or equal to a set value;
Determining whether a workload of the work device is equal to or less than a threshold value; And
And controlling the power generation engine to be driven so that the electric energy produced by the power generation engine is charged in the battery pack when the control unit determines that the power generation engine is below the set value but below the threshold value. Lt; / RTI >

The method according to claim 6,
Wherein when the controller determines that the charged amount of the battery pack is less than or equal to the set value,
Wherein the control unit controls the power generation engine so that the power generation engine is not driven.

The method according to claim 6,
Wherein the control unit determines that the charged amount of the battery pack is less than or equal to the set value,
When the control unit judges that the work load of the working apparatus is equal to or less than the threshold value,
Further comprising the step of causing the control unit to provide information to the alarm unit that is equal to or less than the set value and equal to or greater than the threshold value so as to allow the driver to select whether to drive the power generation engine.