KR100515221B1 - Device for battery charging when braking of a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 제동시 배터리 충전 장치에 관한 것으로, 자동차의 구동 휠과 함께 회전하는 구동축의 외부 원주면 상에 원둘레 방향으로 접촉 형성되어 있는 영구자석과 상기 구동축 주위에 위치한 외부원통에 철심을 형성하고 상기 철심에 권선코일을 감아 차량 제동시 영구자석과 권선코일간에 자속의 변화에 따라 유도되는 유도 기전력을 발생시키는 것이다. 이와 같이 발생된 유도 기전력을 이용하여 차량의 배터리 충전에 이용하도록 하는 차량 제동시 배터리 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charging device when braking a vehicle, and forms an iron core in a permanent magnet formed in contact with a circumferential direction on an outer circumferential surface of a driving shaft rotating together with a driving wheel of a vehicle and an outer cylinder located around the driving shaft. The winding coil is wound around the iron core to generate induced electromotive force induced by the change of magnetic flux in the permanent magnet and the winding coil during braking of the vehicle. The present invention relates to a battery charging apparatus for braking a vehicle using the induced electromotive force generated for charging the vehicle battery.
Description
본 발명은 차량 제동시 배터리 충전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 구동 휠과 함께 회전하는 구동축의 외부 원주면 상에 원둘레 방향으로 접촉 형성되어 있는 영구자석과 상기 구동축 주위에 위치한 외부원통에 철심을 형성하고 상기 철심에 권선코일을 감아 차량 제동시 영구자석과 권선코일간에 자속의 변화에 따라 유도되는 유도 기전력을 발생시키는 것이다. 이와 같이 발생된 유도 기전력을 이용하여 차량의 배터리 충전에 이용하도록 하는 차량 제동시 배터리 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charging device for braking a vehicle. More particularly, the present invention relates to a permanent magnet formed in contact with a circumferential direction on an outer circumferential surface of a driving shaft rotating together with a driving wheel of a vehicle, and an outer cylinder positioned around the driving shaft. Forming an iron core and winding the winding coil on the iron core to generate induced electromotive force induced by the change of magnetic flux in the permanent magnet and the winding coil during braking of the vehicle. The present invention relates to a battery charging apparatus for braking a vehicle using the induced electromotive force generated for charging the vehicle battery.
도 1은 종래의 발전이 가능한 자동차용 브레이크의 구성을 보인 개략도이다. 도 1은 대한민국 등록특허공보 등록번호 특0130143(발전이 가능한 자동차용 브레이크)에 공개된 내용이다.1 is a schematic view showing a configuration of a brake for a vehicle in which power generation in the related art is possible. 1 is the contents disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 0130143 (brake for power generation).
차축(1)과 함께 회전하도록 축설되며, 브레이크 유압에 의하여 제동을 거는 브레이크 라이닝이 내설된 브레이크 드럼(2)에 있어서, 브레이크 드럼(2)의 내축면에 대응되는 극성이 서로 마주하도록 부착된 영구자석(3)과; 차축(1)과 영구자석(3) 사이에 고정상태로 설치되는 권선코일(5)과; 권선코일(5)의 일단은 브레이크유압에 의해 작동하는 스위치부(6)를 통해 정류기(7)에 연결되고, 권선코일(5)의 타단은 직접 정류기에 연결시킨 발전기구(4);로 구성하여서 브레이크에 제동력을 걸었을 때 상기 스위치부(6)가 작동되어 회전상태에 있는 영구자석(3)의 자계를 끊는 권선코일(5)이 발전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 발전이 가능한 자동차용 브레이크이다.In a brake drum (2) constructed to rotate together with the axle (1) and having a brake lining braking by brake hydraulic pressure, the permanently attached polarities corresponding to the inner shaft surfaces of the brake drum (2) face each other. A magnet 3; A winding coil 5 fixedly installed between the axle 1 and the permanent magnet 3; One end of the winding coil (5) is connected to the rectifier (7) through a switch unit (6) operated by the brake hydraulic pressure, the other end of the winding coil (5) is a generator (4) directly connected to the rectifier; When the braking force is applied to the brake, the switch unit 6 is operated so that the winding coil 5 which cuts the magnetic field of the permanent magnet 3 in the rotating state can be developed. It's a brake.
그러나 종래의 발전이 가능한 자동차용 브레이크 장치에서 권선코일은 차축과 영구자석 사이에 고정상태로 설치 되어야 하는데 이와 같이 권선코일을 고정시키기 위한 구체적인 수단이 제공되지 않았다. However, in the conventional brake system for automobiles that can be developed, the winding coil should be installed in a fixed state between the axle and the permanent magnet. Thus, no specific means for fixing the winding coil is provided.
또한, 권선코일을 고정시키는 데에는 상대적으로 회전하고 있는 브레이크 드럼과 영구자석에 대하여 권선코일로부터 정류기로 이어지는 전선이 얽히는 것을 방지하는 수단을 강구하여야 하는데, 이와 같은 수단을 강구함에 있어서 설계시 구조적으로 많은 제약이 있었다.In addition, fixing the winding coil has to take means to prevent the wires from the winding coil to the rectifier to entangle with respect to the relatively rotating brake drum and the permanent magnet. There was a limitation.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 자동차의 구동 휠과 함께 회전하는 구동축의 외부 원주면 상에 원둘레 방향으로 접촉 형성되어 있는 영구자석과 상기 구동축 주위에 위치한 외부원통에 철심을 형성하고 상기 철심에 권선코일을 감아 차량 제동시 영구자석과 코일간에 자속의 변화에 따라 유도되는 유도 기전력을 발생시키는 것이다. 이와 같이 발생된 유도 기전력을 이용하여 차량의 배터리 충전에 이용하도록 하는 차량 제동시 배터리 충전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and forms an iron core in the outer cylinder located around the drive shaft and the permanent magnet is formed in a circumferential direction on the outer circumferential surface of the drive shaft that rotates with the drive wheel of the vehicle and The winding coil is wound around the iron core to generate induced electromotive force induced by the change of magnetic flux between the permanent magnet and the coil during braking of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a battery charging device for braking a vehicle to be used for charging a vehicle battery using the induced electromotive force generated as described above.
권선코일 또는 일반적인 회로가 있는 곳에서 자기장이 변하면, 즉 자기력 선속(이하 '자속'이라 한다)이 변하면 그 회로에 기전력이 생기고 전류가 흐른다. 이 현상을 전자기 유도라고 하며 이 때의 기전력을 유도 기전력이라 한다. 회로 내의 자속(자기력 선속)이 변할 때, 회로 자속의 변화를 방해하는 방향으로 유도 기전력이 생기고 그 크기는 단위시간에 대한 자속의 변화율과 같다. 이것을 패러데이(Faraday)의 법칙이라고 한다.If the magnetic field changes in the presence of a winding coil or a general circuit, that is, the flux of the magnetic field (hereinafter referred to as 'magnetic flux') creates electromotive force in the circuit and current flows. This phenomenon is called electromagnetic induction and the electromotive force at this time is called induction electromotive force. When the magnetic flux in the circuit (magnetic force flux) changes, induced electromotive force is generated in the direction of disturbing the change in the magnetic flux of the circuit and its magnitude is equal to the rate of change of magnetic flux with respect to unit time. This is called Faraday's law.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량의 구동 휠을 구동하는 구동축에 원주상으로 다수개의 N 극과 S 극이 상호 교호하도록 고정 형성된 영구자석; 상기 구동축에 대향하도록 조향너클에 고정 형성되며, 상기 영구자석과 대향하도록 다수 개의 권선코일이 형성된 외부원통; 브레이크 페달의 유격을 감지하여 출력하는 작동감지센서; 상기 권선코일과 상기 영구자석의 상대적인 회전에 따라 유도되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 정류기와 상기 직류 전류를 충전하는 배터리로 이루어진 충전회로; 상기 권선코일과 상기 충전회로 사이에 형성되어 상기 권선코일과 상기 충전회로 사이의 전류흐름을 단속하는 스위치부; 및 상기 작동감지센서로부터 상기 브레이크 페달의 유격을 감지하여 차량 제동시에는 상기 스위치부를 온상태로 유지하고, 차량 제동 해제시에는 상기 스위치부를 오프 상태로 유지하도록 상기 스위치부를 제어하는 전자제어유니트로 이루어진 차량 제동시 배터리 충전장치를 포함한다. The apparatus of the present invention for achieving the above object is a permanent magnet fixed to the plurality of N poles and S poles circumferentially to the drive shaft for driving the drive wheel of the vehicle, mutually fixed; An outer cylinder fixed to the steering knuckle so as to face the drive shaft, and having a plurality of winding coils formed to face the permanent magnet; An operation detecting sensor for detecting and outputting a play of the brake pedal; A charging circuit comprising a rectifier for converting an alternating current induced by a relative rotation of the winding coil and the permanent magnet into a direct current and a battery for charging the direct current; A switch unit formed between the winding coil and the charging circuit to interrupt a current flow between the winding coil and the charging circuit; And an electronic control unit which detects the play of the brake pedal from the operation detecting sensor and controls the switch unit to maintain the switch unit in an on state when the vehicle is braked and maintain the switch unit in an off state when the vehicle is braked. It includes a battery charging device for braking the vehicle.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
자동차의 각 전기장치를 작동하게 하는 전원으로는 배터리(battery)와 발전기(alternator)의 두 계통이 있다. 엔진이 구동되고 있을 때에는 발전기가 각 전기장치에 전력을 공급하지만 엔진이 정지하고 있거나 시동할 때에는 발전기에서는 전력을 얻을 수 없으므로 필요한 전원을 배터리에 의존하게 된다. 또한 배터리는 엔진이 구동되고 있을때에는 발전기의 출력부족이나 전압 변동 등을 보상하여 전력의 공급을 안정되게 한다.There are two systems for powering each vehicle's electrical system: battery and alternator. When the engine is running, the generator supplies power to each electrical device, but when the engine is stopped or started, the generator cannot get power, so the power required is dependent on the battery. In addition, when the engine is running, the battery compensates for the lack of output or voltage fluctuations of the generator to stabilize the power supply.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동시 배터리 충전 장치를 개략적으로 나타낸 회로도이다.2 is a circuit diagram schematically illustrating a battery charging apparatus when a vehicle is braked according to an exemplary embodiment of the present invention.
차량의 구동축(70)과 함께 회전하는 디스크(30)의 상측에 디스크(30)의 일부 양측면을 감싸는 형태로 캘리퍼(20)가 일정거리만큼 떨어져서 장착되고, 이 캘리퍼(20)의 내부에는 한쪽에 피스톤(미도시)이 유압을 받아서 이동되게 설치되며, 상기 피스톤과 인접해서 패드(25)를 부착한 백 플레이트(미도시)가 전후로 이동가능하게 설치되어 있다.The caliper 20 is mounted to the upper side of the disk 30 that rotates together with the drive shaft 70 of the vehicle so as to surround some side surfaces of the disk 30 by a predetermined distance, and on one side of the caliper 20. A piston (not shown) is installed to move under hydraulic pressure, and a back plate (not shown) attached with a pad 25 adjacent to the piston is provided to be movable back and forth.
디스크(30)의 고정 수단으로서 볼트(40)와 너트(10)를 구성하고 있다. 그러나 다른 일실시예에서는 다른 연결부재에 의한 고정 수단으로 구성 할 수도 있다.The bolt 40 and the nut 10 are constituted as fixing means of the disk 30. However, in another embodiment, it may be configured as a fixing means by another connecting member.
조향너클(knuckle)(50)은 너클암(knukle-arm)(미도시)과 연결되어 있으며 타이어를 좌우로 이동할 수 있게 만들어 준다. 이와 같은 동작 과정을 자세히 살펴보면, 운전자가 조향 휠(미도시)을 조작하여 생기는 회전운동이 기어박스(미도시)에 전달되어 랙과 피니언의 작용으로 회전운동에서 좌우운동의 동력으로 변화되는데, 이와 같은 좌우운동으로 변화된 동력이 타이로드(미도시)를 거쳐 타이로드 말단에 전달된다. 이와 같이 타이로드 말단과 너클암은 연결되어 있는데 타이로드 말단에 전달된 동력이 너클암에 전달되고 너클암과 연결된 조향너클(50)에 다시 전달되어 타이어를 이동 할 수 있게 된다.The steering knuckle 50 is connected to a knukle-arm (not shown) and allows the tire to move left and right. Looking at the operation process in detail, the rotational motion generated by the driver's steering wheel (not shown) is transmitted to the gearbox (not shown), and the motion of the rack and pinion is changed from the rotational motion to the power of the left and right motions. The power changed by the same lateral movement is transmitted to the end of the tie rod through a tie rod (not shown). As such, the tie rod end and the knuckle arm are connected, and the power transmitted to the tie rod end is transmitted to the knuckle arm and is transferred back to the steering knuckle 50 connected to the knuckle arm to move the tire.
구동축(70)은 자동차의 동력원으로써 회전 동력을 발생시키는 회전운동을 하게 되며, 디스크(30)는 구동축(70)의 회전운동과 함께 회전하게 된다.The drive shaft 70 is a rotary motion to generate a rotational power as a power source of the vehicle, the disk 30 is rotated with the rotational movement of the drive shaft 70.
구동축(70)과 조향너클(50)사이에는 베어링(60)이 삽입되어, 구동축(70)의 회전운동에 의하여 조향너클(50)이 회전되는 것을 방지해 준다.A bearing 60 is inserted between the drive shaft 70 and the steering knuckle 50 to prevent the steering knuckle 50 from being rotated by the rotational movement of the drive shaft 70.
영구자석(75)은 구동축(70)의 외부 원주면상에 원둘레 방향으로 접촉 형성되어 있는데, 이와 같은 영구자석(75)은 일정한 거리를 두면서 N극-S극-N극-S극 순으로 교호로 순차적으로 형성되어 있다.The permanent magnet 75 is formed in contact with the circumferential direction on the outer circumferential surface of the drive shaft 70, the permanent magnet 75 is alternately in the order of N pole-S pole-N pole-S pole while keeping a certain distance. It is formed sequentially.
외부원통(80)은 내부가 비어있는 일정한 두께의 원통형상으로 구동축(70)을 감싸고 있고, 외부원통(80)의 일측면은 조향너클(50)에 고정되어 있다.The outer cylinder 80 surrounds the drive shaft 70 in a cylindrical shape of a predetermined thickness with an empty inside, and one side of the outer cylinder 80 is fixed to the steering knuckle 50.
외부원통(80)는 조향너클(50)에 연결되어 있고 고정되어 있는 고정자(Stator)의 역할을 한다. 차량 제동시 배터리 충전이 가능한 전자석 이용 비접촉식 브레이크 장치에서 외부원통(80)은 비자성체의 물체로 형성하는데 이는 차량의 제동시 이물질이 외부원통(80)에 엉겨 붙는 것을 방지하기 위함이다. 또한 자동차의 다른 구성 부분이 외부원통(80)에 의하여 자성체의 영향을 받지 않도록 하기 위함이다.The outer cylinder 80 is connected to the steering knuckle 50 and serves as a stator. In the non-contact brake device using an electromagnet capable of charging a battery during vehicle braking, the outer cylinder 80 is formed of a non-magnetic object to prevent foreign substances from tangling to the outer cylinder 80 during braking of the vehicle. In addition, to prevent the other components of the vehicle from being affected by the magnetic body by the outer cylinder (80).
철심(85)은 외부원통(80)의 내부 표면상에 일정한 원둘레 방향으로 다수개가 돌출 형성되어 있다. 이와 같은 철심(85)은 일정한 거리를 두면서 형성되어 있는데, 철심(85)의 위치는 구동축(70) 표면상에 형성된 영구자석(75)의 위치와 동일하게 형성 할 수 있다. 또한, 나아가 철심(85)의 위치는 영구자석(75)의 위치와 상이하게 형성 할 수도 있다.Iron cores 85 are formed on the inner surface of the outer cylinder 80 a plurality of protrusions in a constant circumferential direction. The iron core 85 is formed at a predetermined distance, the position of the iron core 85 may be formed in the same position as the permanent magnet 75 formed on the drive shaft 70 surface. In addition, the position of the iron core 85 may be formed differently from the position of the permanent magnet (75).
권선코일(90)은 철심(85) 주위를 수회 감아서 형성되어 있으며, 전선을 통하여 전자제어유니트(100)와 전기적으로 연결되어 있다.The winding coil 90 is formed by winding around the iron core 85 several times, and is electrically connected to the electronic control unit 100 through an electric wire.
차속센서(110)는 차량의 구동시 구동속도를 감지하는 센서로서 리드 스위치 형식으로 스피드 미터(미도시)속에 설치되어 있는 타입과 트랜스 액슬(미도시)의 스피드 미터 드리븐 기어(미도시)에 설치된 것이 있다.The vehicle speed sensor 110 is a sensor that detects a driving speed when the vehicle is driven and is installed in a speed meter driven gear (not shown) of a type installed in a speed meter (not shown) in the form of a reed switch and a transaxle (not shown). There is.
브레이크 페달(120)은 운전자에 의하여 차량의 제동 동작 수행시 브레이크 페달(120)의 유격 거리에 따라 적게 눌려 질수도 있으며 깊게 눌려 질수도 있는 부분이다.The brake pedal 120 may be pressed less or deeply according to the clearance distance of the brake pedal 120 when the driver performs the braking operation of the vehicle.
작동감지센서(125)는 브레이크 페달(120)과 연결되어 있는데, 이와 같이 연결되어 있는 브레이크 페달(120)의 유격 거리를 판단하여 그에 대한 전압의 변화를 측정함으로써 나타나는 전압변화신호를 전자제어유니트(100)에 보내주는 역할을 한다.The operation detection sensor 125 is connected to the brake pedal 120. The electronic control unit (120) is configured to determine a clearance distance of the brake pedal 120 connected in this way and to measure a change in voltage thereof. To 100).
충전회로(140)는 정류기(142)와 배터리(144)로 구성되어 있다.The charging circuit 140 includes a rectifier 142 and a battery 144.
정류기(142)는 교류 전류를 자동차에서 사용하기에 알맞은 직류 전류로 바꿔어 주는 역할을 하는데, 정류기(142)에는 주로 다이오드(Diode)가 이용된다.The rectifier 142 serves to convert an alternating current into a direct current suitable for use in an automobile, and a diode is mainly used for the rectifier 142.
배터리(144)는 충전과 방전과정을 교대로 수행하면서 차량의 시동시 또는 차량의 주행시에 각종 전기기기에 전원을 공급하는 장치이다. 여기에서 방전이란 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 사용하는 것을 말하며, 충전이란 전기 에너지를 화학에너지로 변환시키는 것으로서 방전의 역반응을 말한다.The battery 144 is a device that supplies power to various electric devices when the vehicle is started or when the vehicle is running while alternately performing charging and discharging processes. Here, the discharge refers to converting chemical energy into electrical energy and using it, and the charging refers to converting electrical energy into chemical energy and refers to the reverse reaction of the discharge.
스위치부(130)는 전자제어유니트(100)의 제어에 의해 본발명의 일실시예에 따른 유도기전력에 의한 충전회로(140)를 온상태 또는 오프상태로 바꾸는 역할을 한다. 즉, 권선코일(90)과 충전회로(140) 사이에 형성되어 권선코일(90)과 충전회로(140) 사이의 전류흐름을 단속하는 역할을 한다.The switch unit 130 serves to change the charging circuit 140 by the induced electromotive force according to an embodiment of the present invention to an on state or an off state by the control of the electronic control unit 100. That is, it is formed between the winding coil 90 and the charging circuit 140 serves to interrupt the current flow between the winding coil 90 and the charging circuit 140.
전자제어유니트(100)와 각종 부품의 전원 공급을 위하여 전원공급부(미도시)를 두는데, 이는 차량의 내부에 구비되어 차량의 전기/전자부품들을 동작시키는 역할을 하는 것으로 자동차의 주행중 즉 엔진이 회전하고 있는 상태에서 전원공급은 발전기에서 담당하게 되며 배터리(144)는 발전기에서 남는 전기를 저장하였다가 엔진의 시동을 걸 때 시동모터를 회전시키기 위해 이용된다.A power supply unit (not shown) is provided for supplying power to the electronic control unit 100 and various components, which are provided inside the vehicle to operate electrical / electronic components of the vehicle. In the rotating state, the power supply is in charge of the generator, and the battery 144 stores electricity remaining in the generator and is used to rotate the starting motor when starting the engine.
전자제어유니트(ECU: Electronical Control Unit)(100)는 각종 센서로부터 받은 차량정보를 기초로 하여 여러 가지 작동 조건을 구해 해당되는 차량의 전체적인 제어, 특히 본 발명과 관련하여 차량의 제동 시스템을 제어/담당하는 역할을 한다. 구체적으로, 전자제어유니트(100)는 작동감지센서(125)로부터 브레이크 페달(120)의 유격을 감지하여 차량 제동시에는 스위치부(130)를 온상태로 유지하고, 차량 제동 해제시에는 스위치부(130)를 오프상태로 유지하도록 제어한다.The electronic control unit (ECU) 100 obtains various operating conditions based on the vehicle information received from various sensors to control the overall control of the corresponding vehicle, in particular the braking system of the vehicle in relation to the present invention. It plays a role. Specifically, the electronic control unit 100 detects the play of the brake pedal 120 from the operation detection sensor 125 and maintains the switch unit 130 in the on state when braking the vehicle, and the switch unit when the vehicle braking is released. Control 130 to remain off.
이와 같이 구성된 본 발명의 차량 제동시 배터리 충전 장치의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.The operation and effects of the battery charging device when braking the vehicle of the present invention configured as described above will be described in detail.
운전자가 차량의 주행중에 제동상황이 발생하게 되어 브레이크 페달(120)을 밝는 경우, 브레이크 페달(120)과 연결되어 있는 작동감지센서(125)가 이를 감지하게 된다. 이와 같이 감지된 브레이크 페달 작동감지신호는 전자제어유니트(100)에 입력되게 된다.When the driver generates a braking condition while driving the vehicle to brighten the brake pedal 120, the operation detection sensor 125 connected with the brake pedal 120 detects this. The brake pedal operation detection signal detected as described above is input to the electronic control unit 100.
브레이크 페달 작동 감지신호가 전자제어유니트(100)에 입력되게 되면 전자제어유니트(100)는 스위치부(130)를 온상태로 만들어 본발명의 일실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 충전회로(140)를 작동시키게 된다. When the brake pedal operation detection signal is input to the electronic control unit 100, the electronic control unit 100 turns the switch unit 130 on to charge the circuit 140 using the induced electromotive force according to an embodiment of the present invention. Will be activated.
나아가 차량 제동시가 아닌 정상적인 운전시에는 전자제어유니트(100)는 본발명의 일실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 배터리(144)의 충전회로(140)를 작동시키지 않는다. 왜냐하면 차량의 정상 주행시에 충전회로(140)를 작동하는 경우에는 부하(저항)가 발생하여 차량 엔진의 구동 동력을 소모 시키게 되기 때문이다. 다만, 여기에서 유도 기전력에 의한 배터리(144) 충전은 이루어지지 않으나 일반적으로 이루어지는 발전기에 의한 배터리(144) 충전은 이루어진다.Furthermore, during normal driving rather than vehicle braking, the electronic control unit 100 does not operate the charging circuit 140 of the battery 144 using the induced electromotive force according to an embodiment of the present invention. This is because when the charging circuit 140 is operated during normal driving of the vehicle, a load (resistance) is generated to consume driving power of the vehicle engine. However, the charging of the battery 144 by the generator is not performed, but the charging of the battery 144 by the induced electromotive force is performed here.
또한, 차속센서(110)로부터 측정되는 차량 속도 정보는 실시간으로 전자제어유니트(100)에 보내지게 된다.In addition, the vehicle speed information measured from the vehicle speed sensor 110 is sent to the electronic control unit 100 in real time.
이와 같이 차량 속도 정보등을 포함한 자동차 상태 정보를 입력받은 전자제어유니트(100)는 마스터 실린더(미도시)에서 발생된 유압이 캘리퍼(20)에 전달되며, 압력을 증가시키면 피스톤이 패드(25)를 디스크(30)에 압착시켜 제동력을 발생한다.In this way, the electronic control unit 100 that receives vehicle status information including vehicle speed information, etc., the hydraulic pressure generated in the master cylinder (not shown) is transmitted to the caliper 20, and when the pressure is increased, the piston pad 25 To the disk 30 to generate a braking force.
디스크(30)에 제동이 가해지는 경우 구동축(70)의 회전량은 감속하게 되는데, 이에 따라 영구자석(75)의 회전량도 변화하게 된다. 이 때 제동을 가함으로 인하여 소모되는 제동 에너지는 영구자석(75)과 권선코일(90)의 자속 변화에 의한 유도 기전력으로 나타나 권선코일(90)에 교류 전기가 발생한다.When braking is applied to the disk 30, the rotation amount of the drive shaft 70 is decelerated, and thus the rotation amount of the permanent magnet 75 is also changed. At this time, the braking energy consumed by applying the braking is induced electromotive force due to the change in the magnetic flux of the permanent magnet 75 and the winding coil 90, and thus, the alternating current is generated in the winding coil 90.
교류 전기는 플러스(+)극과 마이너스(-)극이 교대로 발생하는 것으로 이와 같은 상태로는 자동차의 각종 전기장치와 배터리(144)에 바로 사용할 수 없다. 그래서 일반적으로 다이오드(Diode)라고 불리는 부품을 사용하여 교류 전기를 직류 전기로 교환하는 정류기(142)를 사용한다. 교류 전기는 정류기(142)를 거친 후 직류 전기로 바뀌어 배터리(144)에 충전되게 된다.Alternating current is a positive (+) and negative (-) pole is generated alternately in this state can not be used directly in the various electric devices and batteries 144 of the vehicle. Thus, a rectifier 142 is used to exchange alternating current to direct current using a component called a diode. The alternating current is converted to direct current after passing through the rectifier 142 to be charged in the battery 144.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the technical field of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기와 같은 본 발명인 차량 제동시 배터리 충전 장치는 다음과 같은 효과가 있다. The battery charging device for braking the vehicle of the present invention as described above has the following effects.
구동축의 외부 원주면 상에 원둘레 방향으로 접촉 형성되어 있는 다수개의 영구자석과 상기 구동축 주위에 위치한 외부원통에 다수개의 철심을 형성하고 상기 철심에 권선코일을 감아 차량 제동시 발생된 유도 기전력을 이용하여 차량의 배터리 충전에 이용함으로써 차량의 발전기를 통해서 배터리를 충전하는 빈도가 줄어들게되어 차량의 연비가 향상 될 수 있다. 그리고 차량의 제동시 발생하는 에너지를 회수하여 충전에 이용함으로써 각종 차량의 전기/전자 기기가 점차 증가함에 따라 필요한 배터리의 용량과 안정된 전원을 확보 할 수 있다.By using the induced electromotive force generated during braking of the vehicle by forming a plurality of permanent magnets formed in contact with the outer circumferential surface of the drive shaft in a circumferential direction and a plurality of iron cores in the outer cylinder located around the drive shaft, and winding winding coils around the iron core. By using it to charge the battery of the vehicle, the frequency of charging the battery through the generator of the vehicle is reduced, thereby improving the fuel efficiency of the vehicle. In addition, since the energy generated during braking of the vehicle is recovered and used for charging, as the electric / electronic devices of various vehicles gradually increase, the required battery capacity and stable power can be secured.
또한 차량의 조향너클에 외부원통을 고정함으로써 이 외부원통에 권선코일을 고정시킬 수 있는바 차량 제동시 배터리 충전 장치를 구성함에 있어서 설치상의 이점을 가질 수 있다.In addition, by fixing an outer cylinder to a steering knuckle of the vehicle, the winding coil may be fixed to the outer cylinder. Therefore, the braking device may have an installation advantage in configuring a battery charging device.
도 1은 종래의 발전이 가능한 자동차용 브레이크의 구성을 보인 개략도,1 is a schematic view showing the configuration of a brake for a vehicle capable of generating conventional power;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동시 배터리 충전 장치를 개략적으로 나타낸 회로도이다.2 is a circuit diagram schematically illustrating a battery charging apparatus when a vehicle is braked according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10: 너트, 20: 캘리퍼,10: nut, 20: caliper,
25: 패드, 30: 디스크,25: pad, 30: disk,
40: 볼트, 50: 조향너클,40: bolt, 50: steering knuckle,
60: 베어링, 70: 구동축,60: bearing, 70: drive shaft,
75: 영구자석, 80: 외부원통,75: permanent magnet, 80: outer cylinder,
85: 철심, 90: 권선코일,85: iron core, 90: winding coil,
100: 전자제어유니트, 110: 차속센서,100: electronic control unit, 110: vehicle speed sensor,
120: 브레이크 페달, 125: 작동감지센서,120: brake pedal, 125: operation sensor,
130: 스위치부, 140: 충전회로,130: switch unit, 140: charging circuit,
142: 정류기, 144: 배터리.142: rectifier, 144: battery.
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