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KR102604792B1 - 전력 운용 기능을 갖는 물품 반송 차량과 물류 이송 시스템 및 물품 반송 차량의 운용 방법 - Google Patents

전력 운용 기능을 갖는 물품 반송 차량과 물류 이송 시스템 및 물품 반송 차량의 운용 방법 Download PDF

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KR102604792B1
KR102604792B1 KR1020210183773A KR20210183773A KR102604792B1 KR 102604792 B1 KR102604792 B1 KR 102604792B1 KR 1020210183773 A KR1020210183773 A KR 1020210183773A KR 20210183773 A KR20210183773 A KR 20210183773A KR 102604792 B1 KR102604792 B1 KR 102604792B1
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KR
South Korea
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transport vehicle
energy storage
storage means
goods transport
operating
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KR1020210183773A
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Inventor
윤기섭
정지윤
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US18/083,614 priority patent/US20230191920A1/en
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Abstract

본 발명은 전력 운용 기능을 갖는 물품 반송 차량과 물류 이송 시스템 및 물품 반송 차량의 운용 방법으로서, 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택되어 장착된 에너지 저장 수단에 적합한 운행 조건에 따라 상황별로 물품 반송 차량의 운행 상태와 전력 운용을 조절함으로써 전체 물류 이송 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있는 기술을 개시한다.

Description

전력 운용 기능을 갖는 물품 반송 차량과 물류 이송 시스템 및 물품 반송 차량의 운용 방법{ARTICLE TRANSPORT VEHICLE WITH POWER OPERATION FUNTION, ARTICLE TRANSPORT SYSTEM AND METHOD FOR OPERATION OF ARTICLE TRANSPORT VEHICLE}
본 발명은 전력 운용 기능을 갖는 물품 반송 차량과 물류 이송 시스템 및 물품 반송 차량의 운용 방법으로서, 보다 상세하게는 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택되어 장착된 에너지 저장 수단에 적합한 운행 조건에 따라 상황별로 물품 반송 차량의 운행 상태와 전력 운용을 조절함으로써 전체 물류 이송 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 것이다.
반도체 제품의 생산 공정은 완제품에 이르기까지 수많은 공정이 수행되며, 반도체 제조 공정 수행 과정에서는 수십만건의 물류 이동이 발생된다. 이러한 물류 이송 과정에서 반도체 소재의 오염과 훼손 및 배달사고 등을 방지하기 위해 반도체 제조라인에서는 물류 이송 자동화 시스템으로서 OHT(Overhead Hoist Transfer)를 활용하고 있다. OHT는 수많은 반도체 공정 사이에 물류 이송을 자동화시키는 시스템으로서, 천장에 설치된 선로를 따라 비히클이 반송 용기에 담긴 물품을 생산 공정별 제조 설비로 운반할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 OHT 비히클의 전력 운용 구성도를 도시한다.
OHT 비히클(10)은 선로 상의 급전 라인을 통해 전원 수신부(13)가 비접촉식으로 전원을 공급받을 수 있으며, 커패시터로 구성된 축전부(12)를 포함하여 전력 제어부(11)의 제어를 통해 구동부(15)에 구동 전력을 제공하는 방식으로 운용되고 있다.
이러한 OHT 비히클(10)의 전력 운용은 축전부(12)의 정해진 커패시터 용량에 의존하므로 출력 조절이 불가능한 문제가 있다.
특히, OHT 비히클이 적용되는 물류 이송 자동화 시스템의 스팩 사양, OHT 비히클에 적재된 물류량, 선로 구간에 따라 요구되는 상이한 속도 등 다양한 요인에 따라 OHT 비히클의 출력이 조절될 필요가 있으나, OHT 비히클의 전력 운용 구성 상 다양한 상황에 맞춰서 전력 운용을 적절히 조절할 수 없는 문제가 있다.
나아가서 수많은 반도체 공정 설비 간의 포트를 선로망으로 연결하여 물류 이송 자동화 시스템이 구성될 수 있다. 이러한 선로망의 설계시 상황에 따라서는 급전 선로를 구성할 수 없는 영역이 존재할 수 있는데, 종래 OHT 비히클의 전력 운용 상 비급전 선로 상에서 운행이 불가능하기에 급전 선로를 구성할 수 없는 영역은 먼 거리로 우회하여 급전 선로를 구성하여야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 다양한 종류의 에너지 저장 수단을 선택적으로 적용하고 적용된 에너지 저장 수단에 맞춰서 OHT 비히클 등 물품 반송 차량의 전력 운용을 조절함으로써 전체 물류 이송 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
특히, OHT 비히클이 적용되는 물류 이송 시스템의 스팩 사양, OHT 비히클에 적재된 물류량, 선로 구간에 따라 요구되는 상이한 속도 등 다양한 요인에 따라 OHT 비히클의 출력을 조절할 필요가 있음에도 불구하고 OHT 비히클의 전력 운용 구성 상 다양한 상황에 맞춰서 전력 운용을 적절히 조절할 수 없는 문제를 해결하고자 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
상기 과제를 해결하고자 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법의 일실시예는, 각기 다른 종류의 에너지 저장 수단 중 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택된 에너지 저장 수단이 장착된 물품 반송 차량에 대한 운용 방법으로서, 물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단의 종류를 판단하는 에너지 저장 수단 종류 판단 단계; 에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 설정된 운행 조건 정보에서 상기 물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 운행 조건 정보 확인 단계; 및 상기 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 상태와 전력 운용을 조절하는 운행 상태 조절 단계를 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 운행 조건 정보 파악 단계는, 축전기로 구성된 상기 에너지 저장 수단에 대하여 상기 축전기의 용량을 확인하는 단계; 및 상기 축전기의 용량에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 단계를 포함하며, 상기 운행 상태 조절 단계는, 상기 축전기의 용량에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 최대 속도, 가속 및 감속을 조절할 수 있다.
다른 일례로서, 상기 운행 조건 정보 파악 단계는, 배터리로 구성된 상기 에너지 저장 수단에 대하여 상기 배터리의 에너지 잔량을 측정하는 단계; 및 측정된 상기 에너지 잔량에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 단계를 포함하며, 상기 운행 상태 조절 단계는, 상기 에너지 잔량에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 최대 속도, 가속 및 감속을 조절할 수 있다.
나아가서 상기 운행 상태 조절 단계는, 급전 구간과 비급전 구간을 갖는 운행 경로 상에서 비급전 구간의 진입 예정을 파악하는 비급전 구간 파악 단계; 및 측정된 상기 에너지 잔량을 기초로 비급전 구간 진입 여부를 판단하는 비급전 구간 진입 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
한걸음 더 나아가서 상기 운행 상태 조절 단계는, 상기 운행 경로 상의 비급전 구간에 선행하는 물품 반송 차량의 존재 여부를 기초로 비급전 구간 진입 여부를 판단하는 선행 차량 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 운행 상태 조절 단계는, 비급전 구간의 미진입으로 판단시 급전 구간 상에서 충전을 유지하는 충전 유지 단계를 더 포함할 수 있다.
또는 상기 비급전 구간 진입 판단 단계는, 비급전 구간 미진입으로 판단시 미진입 상황을 상위 관리 장치로 보고하는 단계; 및 상기 상위 관리 장치로부터 급전 구간으로 변경된 운행 경로를 전달받는 단계를 더 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 운행 상태 조절 단계는, 상기 에너지 저장 수단의 배터리에 대한 수명을 확인하는 배터리 수명 확인 단계; 배터리에 대한 수명을 기준 수명과 대비하여 배터리 교체 필요시 상위 관리 장치로 보고하고, 상기 상위 관리 장치로부터 반송 차량 보수 영역을 할당받는 보수 영역 할당 단계; 및 배터리 교체 상황에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 할당받은 상기 반송 차량 보수 영역으로 상기 물품 반송 차량을 운행하는 보수 영역 경로 운행 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 운행 상태 조절 단계는, 급전 구간과 비급전 구간을 갖는 운행 경로 상의 급전 구간 운행 중 선로를 통해 충전을 수행하는 충전 단계를 더 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 충전 단계는, 운행 속도, 가속, 감소 및 대기 중 어느 하나 이상의 운행 상태에 따른 출력을 기초로 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보에 따라 충전을 수행할 수 있다.
다른 일례로서, 상기 충전 단계는, 상기 물품 반송 차량의 반송물 중량에 따른 출력을 기초로 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보에 따라 충전을 수행할 수 있다.
또 다른 일례로서, 상기 충전 단계는, 상기 물품 반송 차량의 전원 수신 수단에 대한 온도를 측정하고, 온도 범위에 대응되어 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보를 기초로 충전을 수행할 수 있다.
또 다른 일례로서, 상기 충전 단계는, 상기 물품 반송 차량의 전원 수신 수단에 대한 측정 온도를 기준범위 또는 위험치와 대비하여 충전 전류의 제어 또는 충전 중지를 결정할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 일실시예는, 각기 다른 종류의 에너지 저장 수단 중 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택되어 장착된 에너지 저장 수단; 선로의 급전 라인으로부터 전원을 공급받는 전원 수신 수단; 상기 전원 수신 수단의 수신 전원을 상기 에너지 저장 수단으로 공급하고, 상기 에너지 저장 수단에 보유된 에너지를 구동부로 제공하는 전원 공급 수단; 및 상기 에너지 저장 수단의 종류를 판단하고, 에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 확인하여, 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절하는 제어 수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제어 수단은, 상기 에너지 저장 수단의 종류를 판단하는 에너지 저장 수단 설정부; 에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 보유하고, 판단된 에너지 저장 수단의 종류에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 운행 조건 판단부; 및 상기 에너지 저장 수단에 대한 전력 운용을 관리 조절하며, 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절하는 운용 상태 조절부를 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 에너지 저장 수단은, 축전기를 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 에너지 저장 수단의 축전기 용량에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절할 수 있다.
다른 일례로서, 상기 에너지 저장 수단은, 배터리와 상기 배터리의 에너지 잔량과 수명을 측정하고 상기 배터리의 충전과 방전을 관리하는 배터리 관리부를 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 에너지 저장 수단의 에너지 잔량에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 물류 이송 시스템은, 상기의 물품 반송 차량; 복수의 포트 간을 연결하며, 급전 구간 선로와 비급전 구간 선로를 포함하여 상기 물품 반송 차량의 운행을 지원하는 선로망; 및 상기 물품 반송 차량에 물품 반송을 명령하고, 상기 물품 반송 차량의 운행 상태를 관리하는 상위 관리 장치를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 상위 관리 장치는, 상기 물품 반송 차량의 운행 상태를 기초로 운행 경로를 설정하여 상기 물품 반송 차량으로 제공할 수 있다.
나아가서 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법의 바람직한 일실시예는, 각기 다른 종류의 에너지 저장 수단 중 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택된 에너지 저장 수단이 장착된 물품 반송 차량에 대한 운용 방법으로서, 물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단의 종류 중 축전기 또는 배터리를 판단하는 에너지 저장 수단 종류 판단 단계; 상기 에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 확인하되, 축전기의 경우 축전기의 용량을 파악하고 그에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하며, 배터리의 경우 배터리 잔량을 파악하고 그에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 운행 조건 정보 확인 단계; 및 상기 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 상태와 전력 운용을 조절하는 운행 상태 조절 단계를 포함하며, 상기 운행 상태 조절 단계는, 배터리를 포함하는 에너지 저장 수단에 대하여 에너지 잔량 또는 선행 물품 반송 차량 존재 여부에 따라 비급전 구간 진입 여부를 판단하고, 배터리에 대한 수명을 확인하고 기준 수명과 대비하여 배터리 교체 필요시 상위 관리 장치로 보고하고 반송 차량 보수 영역을 할당받아 배터리 교체 상황에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 운행 상태를 조절하며, 급전 구간에서 운행 상태에 따른 출력 또는 선로를 통한 전원 수신에 따른 온도에 대응되어 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보에 따라 충전을 수행할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 물류 이송 시스템의 요구 사항과 제반 설비의 상태 등을 고려하여 에너지 저장 수단의 종류와 용량 등이 선택되어 장착될 수 있으며, 특히 장착된 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건으로 물품 반송 차량의 운행을 조절함으로써 전체 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러 장착된 에너지 저장 수단을 고려하여 물품 반송 차량의 출력을 조절함으로써 최적의 전력 운용을 도모할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 물품 반송 차량의 운행 상태에 맞춰서 에너지 저장 수단의 배터리 충전 레벨을 조절함으로써 물품 반송 차량의 운행 효율을 높이는 동시에 배터리의 운용 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 충전시 그에 따른 온도를 고려하여 충전 전류를 조절함으로써 장치 구성의 안정적 운용을 도모할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 급전 구간과 비급전 구간이 혼재하는 선로망에서 물품 반송 차량이 운행시 해당 비급전 구간을 통과하기에 충분한 요건을 만족하는지 파악하여 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절함으로써 비급전 구간에서 에너지 부족으로 인해 물품 반송 차량의 운행이 불가능한 상황을 사전에 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 에너지 저장 장치의 배터리에 대한 수명을 파악하고 일정 수준 이하의 수명을 갖는 배터리는 보수 또는 교체함으로써 배터리를 최적의 상태로 유지시켜 전체 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 물류 이송 자동화 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 물류 이송 시스템의 일실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 물품 반송 차량에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 제어 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 에너지 저장 수단의 종류와 용량에 따라 운행 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 에너지 저장 장치에 대한 충전 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 선로 상의 급전 구간과 비급전 구간에 따라 운행 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 에너지 저장 수단의 수명에 따라 운행 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택되어 장착된 에너지 저장 수단에 적합한 운행 조건에 따라 상황별로 물품 반송 차량의 운행 상태와 전력 운용을 조절함으로써 전체 물류 이송 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있는 기술을 제시한다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 통해 본 발명을 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 물류 이송 시스템에 OHT 비히클을 적용하는 경우로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 물류 이송 시스템에 적용되는 다양한 물품 반송 차량에 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 물류 이송 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.
OHT 비히클(100)은 천장에 설치된 선로(rail)(50)를 주행하며 이송작업 명령을 지령하는 상위 관리 장치인 OCS(OHT Control System)(200)와 무선 통신 방식으로 인터페이스될 수 있다. OCS(200)는 MCS(Material Control System)(300)로부터 작업 공정에 따른 이송에 관한 명령을 전달받으며, MCS(300)의 명령에 따라 OHT 비히클(100)이 최단시간에 이송작업을 완료하기 위해 출발지에서 목적지까지의 최단 경로를 탐색하고 이송 작업을 수행하기에 적합한 최적의 위치에 있는 OHT 비히클을 선정하여 이송명령을 지령할 수 있다. OCS(200)의 이송명령에 따라 OHT 비히클(100)은 OCS(200)가 지령하는 임의의 포트(port)에서 목적지 포트(port)로 물품을 이송할 수 있다.
제조 설비의 수많은 포트(port) 간을 연결하기 위해 선로(50)는 망으로 구성될 수 있다. 본 발명에서 선로망은 OHT 비히클(100)에 전력을 공급할 수 있다. 일례로서, 급전 선로를 통해 OHT 비히클(100)은 비접촉 방식으로 급전을 받을 수 있다. 상황에 따라서는 선로망은 급전 구간과 전력 공급이 되지 않는 비급전 구간을 포함할 수 있다. 선로망에서 급전 구간과 비급전 구간은 설계 사항에 대응되어 사전에 전력 공급 여부에 대한 구간 정보가 획득되어 보유될 수 있다.
아울러 물류 이송 시스템은 OHT 비히클의 유지 보수를 위한 반송 차량 보수 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 반송 차량 보수 영역에는 유지보수용 리프트가 마련될 수 있다. 일례로서, 반송 차량 보수 영역에서 OHT 비히클의 에너지 저장 수단에 대한 보수 및 교체가 이루어질 수 있다.
OHT 비히클(100)은 웨이퍼 등의 반도체 기판을 이송할 수 있으며, 복수의 기판들을 수용할 수 있는 FOUP, FOSB 등의 반송 용기에 기판이 보관된 상태로 이들 반송 용기를 이송할 수 있다.
본 발명에서 OHT 비히클(100)은 각기 다른 종류의 에너지 저장 수단 중 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택된 에너지 저장 수단이 장착될 수 있으며, 장착된 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건 정보를 기초로 OHT 비히클(100)의 운행 상태가 조절될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
물품 반송 차량(100)은 제어 수단(110), 에너지 저장 수단(120), 전원 수신 수단(130), 전원 공급 수단(140), 구동 수단(150) 등을 포함할 수 있다. 이외에도 물품 반송 차량(100)은 선로 상에서 운행을 위한 다양한 구성 및 물품 반송을 위한 다양한 구성 등을 포함할 수 있으나, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
전원 수신 수단(130)은 선로로부터 전원을 공급받을 수 있다. 바람직하게는 전원 수신 수단(130)은 선로와 비접촉 방식으로 전원을 공급받을 수 있다.
전원 공급 수단(140)은 전원 수신 수단(130)의 수신된 전원을 사용하여 정격 전압을 출력하는 레귤레이터 등을 포함할 수 있다. 전원 공급 수단(140)은 구동 수단(150)으로 구동 전원을 공급할 수 있다. 구동 수단(150)은 구동 모터와 구동 모터를 제어하는 구동 제어기 등을 포함할 수 있으며, 전원 공급 수단(140)으로부터 제공되는 전원으로 구동 전력을 제어하여 물품 반송 차량을 운행시킬 수 있다.
또한 전원 공급 수단(140)은 에너지 저장 수단(120)으로 전원을 공급할 수 있다. 상황에 따라 전원 공급 수단(140)은 에너지 저장 수단(120)으로 정적 전류 또는 가변 전류를 선택적으로 공급할 수 있다. 아울러 전원 공급 수단(140)은 에너지 저장 수단(120)에 대한 전원 공급과 전원 미공급을 선택적으로 조절할 수 있다.
에너지 저장 수단(120)은 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 배터리(121), 축전기(125, 127) 등의 다양한 종류 중 선택된 에너지 저장 수단이 장착될 수 있다.
축전기(125, 127)는 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 소용량 축전기(capacitor)(127)와 대용량 축전기(Ultracapacitor)(125) 등 용량별로 구분되어 선택 장착될 수 있다.
축전기(125, 127)는 물품 반송 차량의 일정 수준 이상의 출력이 요구되는 경우, 저장된 에너지를 제공할 수 있다. 가령, 물품 반송 차량이 일정 수준 이상의 고속 주행 또는 가속이 필요한 경우, 축전기(125, 127)는 저장된 에너지를 제공할 수 있다.
소용량 축전기(125)는 상대적으로 낮은 최대 속도, 가속 등의 물품 반송 차량에 대한 운행 상태에 대응되어 에너지를 공급할 수 있다. 대용량 축전기(127)는 상대적으로 높은 최대 속도, 가속 등의 물품 반송 차량에 대한 운행 상태에 대응되어 에너지를 공급할 수 있다.
아울러 축전기(125, 127)는 물품 반송 차량의 감속 운행시 발생되는 회생 에너지를 전원 공급 수단(140)를 통해 공급받을 수 있다.
배터리(121)는 물품 반송 차량이 비급전 구간을 운행하거나 일정 수준 이상의 출력이 요구되는 경우, 저장된 에너지를 제공할 수 있다.
배터리(121)는 배터리 관리부(123)에 의해 관리될 수 있다. 배터리 관리부(123)는 배터리(121)의 에너지 잔량을 측정하여 충전과 방전을 조절할 수 있다. 아울러 배터리 관리부(123)는 배터리(121)의 에너지 효율이나 내부 저항 등을 측정하여 이를 기초로 배터리(121)의 수명을 판단할 수 있다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)에 대한 전력 운용 상태와 운행 상태를 관리하고 제어할 수 있다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)에 장착된 에너지 저장 수단의 종류를 판단하고 에너지 저장 수단의 종류에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 확인하여 해당 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량(100)의 전력 운용과 운행 상태를 조절할 수 있다.
제어 수단(110)와 관련하여, 도 4는 본 발명에 따른 전력 운용을 위한 제어부의 일실시예를 도시한다.
제어 수단(110)은 에너지 저장 수단 설정부(111), 운행 조건 판단부(113), 운용 상태 조절부(115) 등을 포함할 수 있다.
에너지 저장 수단 설정부(111)는 물품 반송 차량에 창착된 에너지 저장 수단의 종류와 용량을 판단할 수 있다. 일례로서, 물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단의 종류와 용량은 사전에 관리자에 의해 디폴트로 설정될 수 있으며, 에너지 저장 수단 설정부(111)는 설정된 디폴트 정보를 보유하고 이를 기초로 에너지 저장 수단의 종류와 용량을 판단할 수 있다.
운행 조건 판단부(113)는 에너지 저장 수단의 종류와 용량 각각에 대응되어 물품 반송 차량에 대한 운행 조건 정보를 보유하고, 에너지 저장 수단(111)이 판단한 에너지 저장 수단의 종류와 용량에 대응되는 운행 조건 정보를 추출하여 제공할 수 있다.
운용 상태 조절부(115)는 물품 반송 차량의 전력 운용 상태와 운행 상태를 파악하여 관리하고 조절할 수 있다.
운용 상태 조절부(115)는 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절할 수 있다. 일례로서, 운용 상태 조절부(115)는 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 최대 속도, 가속, 감속 등을 조절할 수 있다. 또한 운용 상태 조절부(115)는 물품 반송 차량의 운행 상태를 모니터링하면서 운행 상태 정보를 상위 관리 장치로 제공할 수 있다.
나아가서 운용 상태 조절부(115)는 선로망의 급전 구간과 비급전 구간을 파악하고 물품 반송 차량의 에너지 저장 장치의 종류 등을 기초로 운행 경로에 따라 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절할 수 있다.
또한 운용 상태 조절부(115)는 에너지 저장 수단의 충전과 방전에 대한 전력 운용 상태를 조절할 수 있다. 일례로서, 에너지 저장 수단이 배터리와 배터리 관리부를 포함하는 경우, 운용 상태 조절부(115)는 배터리의 에너지 잔량을 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절할 수 있고, 배터리에 대한 충전과 방전의 전력 운용 상태를 조절할 수 있다.
상기의 본 발명에 따른 물품 반송 차량은, 물류 이송 시스템의 요구 사항과 제반 설비의 상태 등을 고려하여 에너지 저장 수단의 종류와 용량 등이 선택되어 장착될 수 있으며, 특히 장착된 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건으로 물품 반송 차량의 운행을 조절함으로써 전체 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러 장착된 에너지 저장 수단을 고려하여 물품 반송 차량의 출력을 조절함으로써 최적의 전력 운용을 도모할 수 있다.
본 발명에서는 상기에서 설명한 물품 반송 차량과 이를 적용한 물류 이송 시스템에 대한 운용 효율과 안정성을 향상시킬 수 있는 물품 반송 차량의 운용 방법을 제시하는데, 이하에서는 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에 대하여 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법은 앞서 설명한 본 발명에 따른 물품 반송 차량과 이를 적용한 물류 이송 시스템에 적용되므로, 본 발명에 따른 물품 반송 차량과 이를 적용한 물류 이송 시스템에 대한 실시예를 함께 참조하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)의 에너지 저장 수단(120)을 확인하여 에너지 저장 수단의 종류와 용량 등을 판단(S110)할 수 있다.
일례로서, 에너지 저장 수단으로서 배터리 또는 축전기가 장착되었는지 판단할 수 있고, 축전기의 용량을 판단할 수 있다. 에너지 저장 수단의 종류와 용량은 해당 에너지 저장 수단을 선택하여 물품 반송 차량에 장착하면서 관리자에 의해 디폴트로 설정될 수 있다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)에 장착된 에너지 저장 수단의 종류와 용량에 대응되는 운행 조건 정보를 확인(S130)하고, 해당 운행 조건 정보를 추출하여 해당 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용을 조절(S150)할 수 있다.
물품 반송 차량(100)은 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건에 따라 제어 수단(110)을 통해 운행 상태와 전력 운용 상태가 조절되면서 상위 관리 장치(200)로부터 하달된 명령을 수행(S170)할 수 있다.
제어 수단(110)이 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용을 조절하는 과정을 세부적인 실시예를 통해 좀더 자세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 에너지 저장 수단의 종류와 용량에 따라 운행 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)에 장착된 에너지 저장 수단을 확인(S120)할 수 있다.
만약, 물품 반송 차량(100)에 장착된 에너지 저장 수단에 대한 확인이 불가능하거나 에너지 저장 수단이 장착되어 있지 않은 경우, 제어 수단(110)은 이를 상위 관리 장치(200)로 보고(S211)하여, 상위 관리 장치(200)로부터 에너지 저장 수단을 장착하기 위한 반송 차량 보수 영역을 할당받을 수 있다.
그리고 제어 수단(110)은 에너지 저장 장치가 장착되지 않은 경우에 대한 운행 조건을 확인(S213)하여, 이에 대응되는 제1 운행 조건을 기초로 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용 상태를 조절(S215)하면서 반송 차량 보수 영역으로 이동(S217)할 수 있다. 일례로서, 상기 제1 운행 조건은 선로로 공급되는 전원만으로 물품 반송 차량(100)을 구동시켜야 하므로, 물품 반송 차량(100)을 최소 속도로 운행하면서 가속과 감속을 최대한 줄이는 운행 조건일 수 있다.
에너지 저장 수단으로 축전기가 적용(S220)된 경우, 제어 수단(110)은 축전기의 용량을 확인(S221)할 수 있다.
만약 대용량의 축전기가 장착된 경우, 제어 수단(110)는 대용량 축전기에 대한 운행 조건을 확인(S223)하고, 이에 대응되는 제2 운행 조건을 기초로 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용 상태를 조절(S225)하면서 상위 관리 장치(200)로부터 하달받은 명령을 수행할 수 있다. 일례로서, 상기 제2 운행 조건은, 대용량 축전기를 통해 순간적인 출력을 최대로 높일 수 있으므로, 물품 반송 차량(100)을 최대 속도로 운행하면서 가속과 감속도 최대로 높이는 운행 조건일 수 있다.
다른 경우로서, 소용량의 축전기가 장착된 경우, 제어 수단(110)는 소용량 축전기에 대한 운행 조건을 확인(S227)하고, 이에 대응되는 제3 운행 조건을 기초로 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용 상태를 조절(S229)하면서 상위 관리 장치(200)로부터 하달받은 명령을 수행할 수 있다. 일례로서, 상기 제3 운행 조건은, 소용량 축전기를 통해 순간적인 출력을 높일 수 있으나 소용량 축전기를 통해 전원 공급 시간이 상대적으로 상당히 짧으므로 물품 반송 차량(100)을 최대 속도로 운행하면서 가속과 감속은 최대한 줄이는 운행 조건일 수 있다.
에너지 저장 수단으로 배터리가 적용된 경우, 제어 수단(110)은 배터리 관리부를 통해 배터리의 에너지 잔량을 측정(S230)하고, 에너지 잔량을 기준치와 대비(S240)하여 에너지 잔량에 맞춰서 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용 상태를 조절할 수 있다.
배터리의 에너지 잔량이 기준치를 초과하는 경우, 이에 대한 운행 조건을 확인(S241)하고, 이에 대응되는 제4 운행 조건을 기초로 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용 상태를 조절(S243)하면서 상위 관리 장치(200)로부터 하달받은 명령을 수행할 수 있다. 일례로서, 상기 제4 운행 조건은, 배터리에 보유된 에너지 잔량을 통해 출력을 일정 수준 높일 수 있으므로, 물품 반송 차량(100)을 최대 속도로 운행하면서 가속과 감속은 일정 수준으로 유지시키는 운행 조건일 수 있다.
만약 배터리의 에너지 잔량이 기준치 이하로 낮은 경우, 이에 대한 운행 조건을 확인(S245)하고, 이에 대응되는 제5 운행 조건을 기초로 물품 반송 차량(100)의 운행 상태와 전력 운용 상태를 조절(S247)하면서 상위 관리 장치(200)로부터 하달받은 명령을 수행할 수 있다. 상기 제4 운행 조건은, 배터리에 보유된 에너지 잔량을 통해 출력을 일정 수준 높일 수 있으나 에너지 잔량이 충분하지 않은 상태이므로, 물품 반송 차량(100)을 최대 속도로 운행하면서 가속과 감속은 최대한 줄이는 운행 조건일 수 있다.
이와 같이 본 발명을 통해 물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단의 종류와 용량 등을 고려하여 그에 적합한 운행 조건에 따라 물품 반송 차량을 운행시킴으로써 전체적인 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 에너지 저장 장치에 대한 충전 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
본 실시예는 물품 반송 차량(100)에 배터리를 포함하는 에너지 저장 수단(120)을 장착한 경우로서, 제어 수단(110)을 통해 에너지 저장 수단의 배터리에 대한 충전 상태를 최적으로 조절하는 일례를 나타낸다.
상기 도 7은 물품 반송 차량(100)의 운행 상태에 대응되어 제어 수단(110)이 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 충전을 제어하는 일례이다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)의 운행 상태를 지속적으로 모니터링(S310)하면서 물품 반송 차량(100)의 운행 상태에 맞춰서 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 충전을 최적으로 제어할 수 있다.
여러 요인으로 인해 물품 반송 차량(100)이 급전 구간에서 대기 상태로 정지(S320)한 경우, 제어 수단(110)은 배터리 관리부를 제어하여 배터리에 대한 충전 레벨을 상 수준으로 높여 배터리의 충전을 높이도록 유도(S321)할 수 있다. 여기서 충전 레벨은 충전 속도와 충전량을 구분하여 그 정도에 따라 레벨로 구분한 것이다. 일례로서, 충전 레벨이 상인 경우, 제어 수단(110)은 전원 공급 수단(140)으로부터 에너지 저장 수단(120)으로 공급되는 충전 전류를 정적 전류에서 가변 전류로 변경하면서 공급 전류 세기를 상대적으로 높일 수 있다.
물품 반송 차량(100)이 급전 구간을 운행 중인 경우, 제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)에 반송물이 적재된 상태인지 파악(S330)하고 그 중량에 따라 배터리 관리부를 제어하여 배터리에 대한 충전 레벨을 하 수준으로 낮춰 배터리의 충전을 일정 수준의 낮은 범위로 유도(S331)할 수 있다. 가령 물품 반송 차량(100)에 반송물이 적재되어 일정 수준 이상으로 중량이 높아진 경우, 그에 따라 출력을 높여야 하는데, 배터리 충전으로 인해 충분한 출력을 얻지 못할 수가 있으므로, 제어 수단(110)은 배터리에 대한 충전 레벨을 하 수준으로 낮춰 충전을 유도할 수 있다. 일례로서, 충전 레벨이 하인 경우, 제어 수단(110)은 전원 공급 수단(140)으로부터 에너지 저장 수단(120)으로 공급되는 충전 전류를 정적 전류에서 가변 전류로 변경하면서 공급 전류 세기를 상대적으로 낮출 수 있다.
물품 반송 차량(100)이 반송물을 적재하지 않았거나 일정 수준 이하의 중량이면서 급전 구간을 등속도로 운행(S340) 중인 경우, 제어 수단(110)은 배터리 관리부를 제어하여 배터리에 대한 충전 레벨을 중 수준으로 유지하여 배터리의 충전을 일정 수준 범위로 유도(S341)할 수 있다. 일례로서, 충전 레벨이 중인 경우, 제어 수단(110)은 전원 공급 수단(140)으로부터 에너지 저장 수단(120)으로 공급되는 충전 전류를 정적 전류에서 가변 전류로 변경하면서 공급 전류 세기를 일정 수준 범위로 유지시킬 수 있다.
만약 물품 반송 차량(100)이 가속 운행을 수행(S350)하는 경우, 제어 수단(110)은 배터리 관리부를 제어하여 배터리에 대한 충전을 중지시키고 배터리에 보관된 전원을 공급(S351)할 수 있다. 물품 반송 차량(100)의 가속시 출력을 높이기 위해 선로를 통해 공급되는 전원뿐만 아니라 배터리에 보유된 전원도 공급하여야 하므로, 제어 수단(110)은 배터리 관리부를 제어하여 배터리에 보유된 전원을 추가적으로 공급함으로써 가속을 위한 출력을 높일 수 있다.
반대로 물품 반송 차량(100)이 감속 운행을 수행(S360)하는 경우, 구동 수단(150)으로부터 발생하는 회생 에너지까지 충전 에너지로 이용할 수 있으므로, 제어 수단(110)은 배터리 관리부를 제어하여 충전 가능한 최대치로 배터리의 충전(S361)을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 물품 반송 차량의 운행 상태에 맞춰서 에너지 저장 수단의 배터리 충전 레벨을 조절함으로써 물품 반송 차량의 운행 효율을 높이는 동시에 배터리의 운용 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 도 8은 선로의 급전 구간에서 물품 반송 차량(100)의 전원 수신 수단(130)을 통한 급전으로 에너지 저장 수단(120)의 배터리를 충전하는 경우, 전원 수신 수단(130)의 온도 변화에 따라 충전을 제어하는 일례이다.
앞서 살펴본 상기 도 7의 실시예 등을 적용하여 제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)의 운행 상태에 맞춰서 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 충전을 수행(S410)할 수 있다.
충전을 수행하는 과정에서 전원 수신 수단(130)에 구비된 온도 측정기를 통해 전원 수신 수단(130)의 온도 T를 측정(S420)할 수 있으며, 제어 수단(110)은 측정 온도 T를 기초로 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 충전을 제어할 수 있다.
측정 온도 T가 기준 범위 미만으로 낮은 경우(S430), 제어 수단(110)은 전원 공급 수단(140)이 제1 충전 전류를 공급하도록 제어(S431)하여 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다. 여기서 상기 제1 충전 전류는 전원 공급 수단(140)이 가변 전류로 충전 전류를 공급시 설정된 최대 범위의 전류 세기일 수 있다.
측정 온도 T가 기준 범위 이내에 해당되는 경우(S440), 제어 수단(110)은 전원 공급 수단(140)이 제2 충전 전류를 공급하도록 제어(S441)하여 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다. 여기서 상기 제2 충전 전류는 전원 공급 수단(140)이 가변 전류로 충전 전류를 공급시 설정된 안정적인 일정 범위의 전류 세기일 수 있다.
측정 온도 T가 기준 범위를 초과하지만 위험치 미만으로 낮은 경우(S450), 제어 수단(110)은 전원 공급 수단(140)이 제3 충전 전류를 공급하도록 제어(S451)하여 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다. 여기서 상기 제3 충전 전류는 전원 공급 수단(140)이 가변 전류로 충전 전류를 공급시 설정된 최소 범위의 전류 세기일 수 있다.
만약 측정 온도 T가 설정된 위험치에 도달하거나 초과하는 경우(S460), 충전을 계속 유지시키는 것은 위험하므로 제어 수단(110)은 전원 공급 수단(140)을 제어하여 충전 전류 공급을 중지(S461)시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 충전시 그에 따른 온도를 고려하여 충전 전류를 조절함으로써 장치 구성의 안정적 운용을 도모할 수 있다.
나아가서 본 발명에서는 선로 상의 급전 구간과 비급전 구간에 따라 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절할 수 있는데, 이와 관련하여 도 9는 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 선로 상의 급전 구간과 비급전 구간에 따라 운행 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
상기 도 9의 실시예는, 에너지 저장 수단(120)으로서 배터리가 장착된 물품 반송 차량에 대한 운용 과정을 나타낸다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)의 운행 상태를 지속적으로 모니터링(S510)하면서 선로망 상의 급전 구간과 비급전 구간에 대한 정보를 기초로 물품 반송 차량(100)의 운행 상태를 제어할 수 있다.
물품 반송 차량(100)이 급전 구간에 진입(S520)하는 경우, 선로를 통해 안정적인 전원이 공급될 수 있으므로 제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)의 운행 상태를 상위 관리 장치(200)로 보고하고 물품 반송 차량(100)의 운행을 유지하여 지령받은 명령을 수행(S521)할 수 있다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)의 운행 경로를 지속적으로 확인하면서 물품 관리 차량(100)이 비급전 구간에 진입 예정(S520)인 경우, 제어 수단(110)은 에너지 저장 수단(120)의 배터리 관리부를 통해 배터리의 에너지 잔량을 측정(S540)한 측정치를 전달받고, 보유된 에너지 잔량을 기준치와 대비(S541)할 수 있다. 여기서 상기 기준치는 해당 비급전 구간에 대응되어 운행에 요구되는 에너지 잔량일 수 있다.
만약, 에너지 잔량이 기준치 미만인 경우, 물품 반송 차량(100)이 해당 비급전 구간을 완전히 통과하지 못할 수 있으므로 제어 수단(110)은 해당 비급전 구간에 대하여 미진입하면서 운행 상태를 상위 관리 장치(200)로 보고(S560)할 수 있다.
그리고 제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)이 급전 구간에서 서행하거나 대기하면서 충전을 유지(S570)하도록 제어할 수 있다.
나아가서 상위 관리 장치(200)는 해당 선로의 전체적인 운용 상태를 파악하여 필요시 물품 반송 차량(100)이 다른 경로를 우회하도록 우회 경로 정보를 제공할 수도 있으며, 제어 수단(110)은 상위 관리 장치(200)의 우회 경로 정보 하달에 따라 물품 반송 차량(100)을 우회 경로로 운행시킬 수도 있다.
해당 비급전 구간 진입에 앞서 비급전 구간을 통과하기에 충분한 에너지 잔량이 보유된 경우, 제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)에 구비된 센서를 통해 선행 물품 반송 차량이 존재하는지를 감지할 수 있고, 또는 상위 관리 장치(200)로부터 선행 물품 반송 차량에 대한 정보를 제공받을 수도 있다.
해당 비급전 구간 상에 선행 물품 반송 차량이 존재(S550)하는 경우, 제어 수단(110)은 급전 구간 상에서 서행하거나 대기하면서 해당 비급전 구간을 미진입하고 운행 상태를 상위 관리 장치(200)로 보고(S560)할 수 있다.
해당 비급전 구간을 통과하기에 충분한 에너지 잔량을 보유하고 아울러 선행 물품 반송 차량과 충분한 이격 거리가 유지되는 경우, 제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)을 해당 비급전 구간으로 진입(S580)시키고 해당 비급전 구간을 운행하면서 하달받은 명령을 수행(S590)할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 급전 구간과 비급전 구간이 혼재하는 선로망에서 물품 반송 차량이 운행시 해당 비급전 구간을 통과하기에 충분한 요건을 만족하는지 파악하여 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절함으로써 비급전 구간에서 에너지 부족으로 인해 물품 반송 차량의 운행이 불가능한 상황을 사전에 방지할 수 있게 된다.
한걸음 더 나아가서 본 발명에서는 에너지 저장 수단의 수명을 파악하고 그에 따라 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절할 수 있는데, 이와 관련하여 도 10은 본 발명에 따른 물품 반송 차량의 운용 방법에서 에너지 저장 수단의 수명에 따라 운행 상태를 조절하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
상기 도 10의 실시예는, 에너지 저장 수단(120)으로서 배터리가 장착된 물품 반송 차량에 대한 운용 과정을 나타낸다.
제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)의 운행 상태를 지속적으로 모니터링(S610)하면서, 에너지 저장 수단(120)의 배터리 관리부를 통해 배터리에 대한 수명을 측정(S620)할 수 있다. 에너지 저장 수단(120)의 배터리 관리부는 배터리의 충전과 방전에 따른 에너지 효율이나 내부 저항 등을 측정하고 이를 기초로 배터리의 수명을 판단할 수 있다.
제어 수단(110)은 배터리 관리부에서 판단한 배터리 수명을 기준 수명과 대비(S621)하고, 배터리 수명이 기준 수명 이상으로 높은 경우, 앞서 설명한 과정을 통해 물품 반송 차량(100)을 정상적으로 운행(630)시킬 수 있다.
만약, 배터리 수명이 기준 수명 미만으로 낮은 경우, 제어 수단(110)은 배터리 운용 효율이 떨어지므로 배터리에 대한 교체가 필요한 상황으로 판단할 수 있다.
이러한 경우, 제어 수단(110)은 물품 반송 차량(100)이 반송물을 적재한 상태인지 판단(S640)하고, 반송물을 적재한 상황이면 제어 수단(110)은 해당 상황을 상위 관리 장치(200)에 보고하고 상위 관리 장치(200)로부터 반송물은 언로드할 포트를 할당(S641)받을 수 있다.
제어 수단(110)은 앞서 설명한 과정을 통해 에너지 저장 수단(120)의 에너지 잔량을 기초로 운행 상태를 조절하고 급전 구간에서는 충전을 수행하면서 할당받은 포트로 이동하여 적재된 반송물을 언로드(S645)할 수 있다.
물품 반송 차량(100)에 반송물이 적재되지 않았거나 적재된 반송물을 할당된 포트에 언로드한 경우, 제어 수단(110)은 해당 상황을 상위 관리 장치(200)로 보고하고 상위 관리 장치(200)로부터 반송 차량 보수 영역을 할당(S650)받을 수 있다.
제어 수단(110)은 앞서 설명한 과정을 통해 에너지 저장 수단(120)의 에너지 잔량을 기초로 운행 상태를 조절하면서 할당된 반송 차량 보수 영역으로 물품 반송 차량(100)을 운행시킬 수 있다.
만약, 운행 경로 상에 비급전 구간이 존재(S670)하는 경우, 제어 수단(110)은 비급전 구간 존재를 상위 관리 장치(200)로 보고하고 상위 관리 장치(200)로부터 비급전 구간을 우회하는 운행 경로를 제공받아 운행 경로를 수정(S671)할 수 있다.
물품 반송 차량(100)이 할당받은 반송 차량 보수 영역에 도달(S680)하면, 제어 수단(110)은 상위 관리 장치(200)로 반송 차량 보수 영역 도달을 보고하고, 반송 차량 보수 영역 상에서 에너지 저장 수단(120)의 배터리에 대한 유지 보수 및 교체를 지원(S690)받을 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 에너지 저장 장치의 배터리에 대한 수명을 파악하고 일정 수준 이하의 수명을 갖는 배터리는 보수 또는 교체함으로써 배터리를 최적의 상태로 유지시켜 전체 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명에 의하면 물류 이송 시스템의 요구 사항과 제반 설비의 상태 등을 고려하여 에너지 저장 수단의 종류와 용량 등이 선택되어 장착될 수 있으며, 특히 장착된 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건으로 물품 반송 차량의 운행을 조절함으로써 전체 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러 장착된 에너지 저장 수단을 고려하여 물품 반송 차량의 출력을 조절함으로써 최적의 전력 운용을 도모할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 물품 반송 차량,
110 : 제어 수단,
111 : 에너지 저장 수단 설정부,
113 : 운행 조건 판단부,
115 : 운용 상태 조절부,
120 : 에너지 저장 수단,
130 : 전원 수신 수단,
140 : 전원 공급 수단,
150 : 구동 수단,
200 : OCS,
300 : MCS.

Claims (20)

  1. 각기 다른 종류의 에너지 저장 수단 중 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택된 에너지 저장 수단이 장착된 물품 반송 차량에 대한 운용 방법으로서,
    물품 반송 차량의 에너지 저장 수단 장착 유무 및 물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단을 축전기와 배터리를 구분하여 에너지 저장 수단의 종류를 판단하는 에너지 저장 수단 종류 판단 단계;
    에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 축전기의 용량 또는 배터리의 에너지 잔량에 따라 설정된 운행 조건 정보에서 상기 물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 운행 조건 정보 확인 단계; 및
    상기 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 상태와 전력 운용을 조절하는 운행 상태 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 운행 조건 정보 파악 단계는,
    축전기로 구성된 상기 에너지 저장 수단에 대하여 상기 축전기의 용량을 확인하는 단계; 및
    상기 축전기의 용량에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 단계를 포함하며,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    상기 축전기의 용량에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 최대 속도, 가속 및 감속을 조절하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 운행 조건 정보 파악 단계는,
    배터리로 구성된 상기 에너지 저장 수단에 대하여 상기 배터리의 에너지 잔량을 측정하는 단계; 및
    측정된 상기 에너지 잔량에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 단계를 포함하며,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    상기 에너지 잔량에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 최대 속도, 가속 및 감속을 조절하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    급전 구간과 비급전 구간을 갖는 운행 경로 상에서 비급전 구간의 진입 예정을 파악하는 비급전 구간 파악 단계; 및
    측정된 상기 에너지 잔량을 기초로 비급전 구간 진입 여부를 판단하는 비급전 구간 진입 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    상기 운행 경로 상의 비급전 구간에 선행하는 물품 반송 차량의 존재 여부를 기초로 비급전 구간 진입 여부를 판단하는 선행 차량 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    비급전 구간의 미진입으로 판단시 급전 구간 상에서 충전을 유지하는 충전 유지 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 비급전 구간 진입 판단 단계는,
    비급전 구간 미진입으로 판단시 미진입 상황을 상위 관리 장치로 보고하는 단계; 및
    상기 상위 관리 장치로부터 급전 구간으로 변경된 운행 경로를 전달받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    상기 에너지 저장 수단의 배터리에 대한 수명을 확인하는 배터리 수명 확인 단계;
    배터리에 대한 수명을 기준 수명과 대비하여 배터리 교체 필요시 상위 관리 장치로 보고하고, 상기 상위 관리 장치로부터 반송 차량 보수 영역을 할당받는 보수 영역 할당 단계; 및
    배터리 교체 상황에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 할당받은 상기 반송 차량 보수 영역으로 상기 물품 반송 차량을 운행하는 보수 영역 경로 운행 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    급전 구간과 비급전 구간을 갖는 운행 경로 상의 급전 구간 운행 중 선로를 통해 충전을 수행하는 충전 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전 단계는,
    운행 속도, 가속, 감소 및 대기 중 어느 하나 이상의 운행 상태에 따른 출력을 기초로 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보에 따라 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 충전 단계는,
    상기 물품 반송 차량의 반송물 중량에 따른 출력을 기초로 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보에 따라 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전 단계는,
    상기 물품 반송 차량의 전원 수신 수단에 대한 온도를 측정하고, 온도 범위에 대응되어 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보를 기초로 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 충전 단계는,
    상기 물품 반송 차량의 전원 수신 수단에 대한 측정 온도를 기준범위 또는 위험치와 대비하여 충전 전류의 제어 또는 충전 중지를 결정하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
  14. 각기 다른 종류의 에너지 저장 수단 중 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택되어 장착된 에너지 저장 수단;
    선로의 급전 라인으로부터 전원을 공급받는 전원 수신 수단;
    상기 전원 수신 수단의 수신 전원을 상기 에너지 저장 수단으로 공급하고, 상기 에너지 저장 수단에 보유된 에너지를 구동부로 제공하는 전원 공급 수단; 및
    물품 반송 차량의 에너지 저장 수단 장착 유무 및 에너지 저장 수단을 축전기와 배터리를 구분하여 에너지 저장 수단의 종류를 판단하고, 에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 축전기의 용량 또는 배터리의 에너지 잔량에 따라 설정된 운행 조건 정보를 확인하여, 에너지 저장 수단에 대응되는 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 에너지 저장 수단의 종류를 판단하는 에너지 저장 수단 설정부;
    에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 보유하고, 판단된 에너지 저장 수단의 종류에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 운행 조건 판단부; 및
    상기 에너지 저장 수단에 대한 전력 운용을 관리 조절하며, 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절하는 운용 상태 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량.
  16. 삭제
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 수단은,
    배터리와 상기 배터리의 에너지 잔량과 수명을 측정하고 상기 배터리의 충전과 방전을 관리하는 배터리 관리부를 포함하며,
    상기 제어 수단은,
    상기 에너지 저장 수단의 에너지 잔량에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 물품 반송 차량의 운행 상태를 조절하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량.
  18. 제 14 항의 물품 반송 차량;
    복수의 포트 간을 연결하며, 급전 구간 선로와 비급전 구간 선로를 포함하여 상기 물품 반송 차량의 운행을 지원하는 선로망; 및
    상기 물품 반송 차량에 물품 반송을 명령하고, 상기 물품 반송 차량의 운행 상태를 관리하는 상위 관리 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 물류 이송 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 상위 관리 장치는,
    상기 물품 반송 차량의 운행 상태를 기초로 운행 경로를 설정하여 상기 물품 반송 차량으로 제공하는 것을 특징으로 하는 물류 이송 시스템.
  20. 각기 다른 종류의 에너지 저장 수단 중 물류 이송 시스템의 요구 사항에 따라 선택된 에너지 저장 수단이 장착된 물품 반송 차량에 대한 운용 방법으로서,
    물품 반송 차량에 장착된 에너지 저장 수단의 종류 중 축전기 또는 배터리를 판단하는 에너지 저장 수단 종류 판단 단계;
    상기 에너지 저장 수단의 각 종류에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 확인하되, 축전기의 경우 축전기의 용량을 파악하고 그에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하며, 배터리의 경우 배터리 잔량을 파악하고 그에 대응되는 운행 조건 정보를 확인하는 운행 조건 정보 확인 단계; 및
    상기 운행 조건 정보를 기초로 상기 물품 반송 차량의 운행 상태와 전력 운용을 조절하는 운행 상태 조절 단계를 포함하며,
    상기 운행 상태 조절 단계는,
    배터리를 포함하는 에너지 저장 수단에 대하여 에너지 잔량 또는 선행 물품 반송 차량 존재 여부에 따라 비급전 구간 진입 여부를 판단하고, 배터리에 대한 수명을 확인하고 기준 수명과 대비하여 배터리 교체 필요시 상위 관리 장치로 보고하고 반송 차량 보수 영역을 할당받아 배터리 교체 상황에 대응되어 설정된 운행 조건 정보를 기초로 운행 상태를 조절하며, 급전 구간에서 운행 상태에 따른 출력 또는 선로를 통한 전원 수신에 따른 온도에 대응되어 각기 다르게 설정된 충전 조건 정보에 따라 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 차량의 운용 방법.
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