KR101134061B1 - 전동운반차 - Google Patents

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KR101134061B1
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Abstract

본 발명은 복수의 바퀴를 구비한 차체와, 상기 차체에 마련되어 전기에너지를 저장하는 충전 배터리와, 상기 충전 배터리로부터 전기에너지를 공급받아 상기 복수의 바퀴를 회전시키는 구동부를 갖는 전동운반차에 관한 것으로서, 상기 차체에 마련되어 태양광을 흡수하며, 상기 태양광의 에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 충전 배터리에 공급하는 태양전지판과; 상기 태양전지판과 상기 충전 배터리 사이에 연결되어, 상기 충전 배터리로부터 상기 태양전지판으로 역전류가 흐르는 것을 방지하는 태양전지 제어부와; 태양광이 입사되는 방향을 감지하는 태양광 감지부와; 상기 태양광 감지부의 신호에 따라 상기 태양전지판이 태양을 향하도록 상기 태양전지판의 경사각도를 조절하는 각도조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 본 발명에 따른 전동운반차는 주정차 및 주행시에 태양전지판을 이용하여 전동운반차의 운행에 필요한 전기에너지를 배터리에 충전시킬 수 있으므로, 기존의 전동운반차에 비해 장시간 운행할 수 있으며, 배터리를 따로 충전할 필요가 없어 편의성이 증대된다.
또한, 태양전지판이 태양을 향하도록 태양전지판의 경사각도를 조절함으로써, 태양광을 이용한 전기발전효율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 배터리 충전효율을 높일 수 있다.

Description

전동운반차{ELECTRIC TRANSPORTER}
본 발명은 전동운반차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체에 태양을 향하도록 경사각도가 조절되는 태양전지판을 마련하여, 도로 운행중 별도로 외부 전원으로부터 충전을 하지 않고 태양광을 이용하여 장시간 도로를 운행할 수 있는 전동운반차에 관한 것이다.
일반적으로 전동운반차는 전동모터의 구동을 이용하는 이동하는 카트로서, 산업현장 및 농어촌에서 널리 이용되고 있으며, 종래의 화물을 싣는 손수레 타입에서 화물 뿐만아니라 작업자 등의 탑승자까지 실어 나르는 차량타입으로 발전하고 있다.
차량타입의 전동운반차는 전기에너지를 이용하여 구동하며, 복수의 바퀴를 갖는 차체와, 복수의 바퀴를 조향하는 조향부와, 차체에 마련되는 충전 배터리와, 복수의 바퀴를 회전시키는 구동부를 포함한다.
즉, 전동운반차는 외부전원으로부터 충전 배터리를 충전하여, 이 충전 배터리로부터 공급되는 전기에너지를 이용하여 구동부를 작동시킴으로써 구동부와 연동하는 바퀴를 회전시킨다.
그러나, 종래의 전동운반차는 외부전원을 통해 충전 배터리를 충전해야 하므로 충전 배터리를 충전해야 할 때마다 외부전원이 있는 장소까지 전동운반차를 운행해야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 전동운반차의 운행중에는 충전이 불가능하기 때문에 전동운반차를 장시간 운행하는데 어려움이 따른다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전동운반차의 주정차 및 주행시에 태양전지판을 이용하여 전동운반차 운행에 필요한 전기에너지를 배터리에 충전시킬 수 있으며, 태양전지판이 태양을 향하도록 태양전지판의 경사각도를 조절함으로써 작업코스 운행중 별도로 외부 전원으로부터 충전을 하지 않고 태양광을 이용하여 장시간 작업코스를 운행할 수 있는 전동운반차를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 바퀴를 구비한 차체와, 상기 차체에 마련되어 전기에너지를 저장하는 충전 배터리와, 상기 충전 배터리로부터 전기에너지를 공급받아 상기 복수의 바퀴를 회전시키는 구동부를 갖는 전동운반차에 있어서, 상기 차체에 마련되어 태양광을 흡수하며, 상기 태양광의 에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 충전 배터리에 공급하는 태양전지판과; 상기 태양전지판과 상기 충전 배터리 사이에 연결되어, 상기 충전 배터리로부터 상기 태양전지판으로 역전류가 흐르는 것을 방지하는 태양전지 제어부와; 태양광이 입사되는 방향을 감지하는 태양광 감지부와; 상기 태양광 감지부의 신호에 따라 상기 태양전지판이 태양을 향하도록 상기 태양전지판의 경사각도를 조절하는 각도조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각도조절부는, 상기 차체와 상기 태양전지판을 상호 연결하며, 상기 태양전지판을 상기 차체에 대해 승강 가능하게 지지하는 복수의 실린더와; 상기 태양광 감지부의 신호에 따라 상기 태양전지판의 경사각도를 조절하도록 상기 복수의 실린더의 작동을 제어하는 실린더 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 실린더는, 사방으로 유동가능하도록 상기 차체 및 태양전지판에 각각 결합되는 부분이 볼조인트로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 실린더는 태양전지판의 각 모서리 부분에 마련되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동운반차는 주정차 및 주행시에 태양전지판을 이용하여 전동운반차의 운행에 필요한 전기에너지를 배터리에 충전시킬 수 있으므로, 기존의 전동운반차에 비해 장시간 운행할 수 있으며, 배터리를 따로 충전할 필요가 없어 편의성이 증대된다.
또한, 태양전지판이 태양을 향하도록 태양전지판의 경사각도를 조절함으로써, 태양광을 이용한 전기발전효율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 배터리 충전효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차의 구조을 보여주는 블럭도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차를 보여주는 전체 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차의 각도조절부를 도면
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차의 각도조절부의 작동을 보여주는 도면
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차의 구조을 보여주는 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차를 보여주는 전체 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전동운반차는 복수의 바퀴(20)를 갖는 차체(10)와, 복수의 바퀴(20)를 조향하는 조향부(30)와, 차체(10)에 마련되는 충전 배터리(40)와, 복수의 바퀴(20)를 회전시키는 구동부(50)와, 차체(10)의 상부에 마련되는 태양전지판(60)과, 태양전지판(60)과 충전 배터리(40)의 사이에 연결되어 역전류가 흐르는 것을 방지하는 태양전지 제어부(70)와, 태양광을 감지하는 태양광 감지부(80)와, 태양전지판(60)의 경사각도를 조절하는 각도조절부(90)를 포함한다.
설명에 앞서, 도 2에 도시된 바와 같이, 차체(10)에서 조향부(30)가 있는 방향을 전방이라 하고, 그 반대편을 후방이라 정의하여 설명하기로 한다.
차체(10)는 전동운반차의 외관을 형성한다. 이러한 차체는 내측에 탑승자가 앉을 수 있는 좌석부(11)가 마련되어 있고, 좌석부(11)의 양측부로 기둥 역할을 하는 복수의 프레임(13)이 마련되어 있으며, 복수의 프레임(13)의 상부에는 좌석부(11)를 덮는 지붕프레임(15)이 마련되어 있다. 또한, 좌석부(11)의 후방에는 화물 및 작업 장비를 적재할 수 있는 수용부(17)가 마련되어 있다.
차체(10)의 저부에는 4개의 바퀴(20)가 마련되어 있으며, 4개의 바퀴(20) 중 한 쌍의 바퀴(20)는 차체(10) 전방의 전륜구동축(21)에 결합되고, 나머지 한 쌍의 바퀴(20)는 차체 후방의 후륜구동축(23)에 결합된다. 따라서, 차체(10)는 4개의 바퀴(20)를 통해 지면을 따라 이동가능하게 마련된다.
더불어, 차체(10)에는 바퀴(20)의 회전속도를 증가시키는 역할을 하는 차동부(미도시)와, 바퀴(20)의 회전을 정지시키는 역할을 하는 제동부(미도시)가 마련된다. 상기 차동부(미도시) 및 제동부(미도시)는 차량에 있어 공지의 기술로서 상세한 설명은 생략한다.
조향부(30)는 좌석부(11)의 전방에 마련되어 탑승자가 좌석부(11)에 앉아서 조작할 수 있도록 되어있으며, 차체(10)의 전륜구동축(21)에 결합된 한 쌍의 바퀴(20)를 조향한다. 따라서, 조향부(30)의 조작에 따라 차체(10)의 이동방향을 조향할 수 있게 된다.
충전 배터리(40)는 전기에너지를 저장하는 역할을 하는 부분으로서, 차체의 내측에 마련되며 태양전지판(60)과 구동부(50)에 각각 연결된다. 이러한 충전 배터리(40)는 복수로 마련되면 대용량의 전기에너지를 저장할 수 있으며, 구동부(50)에 전기에너지를 공급하여 장시간 전동운반차를 운행할 수 있다.
구동부(50)는 차체(10)의 내측에 마련되어 후륜구동축(23)에 결합된 한 쌍의 바퀴(20)를 회전시킨다. 이러한 구동부(50)는 후륜구동축(23)을 회전시키는 구동모터(51)와, 구동모터(51)를 제어하는 모터 제어부(53)로 이루어진다.
구동모터(51)는 후륜구동축(23)에 회전시켜 후륜구동축(23)에 결합된 한 쌍의 바퀴(20)를 회전시킨다.
모터 제어부(53)는 구동모터(51)에 연결되어, 차체에 마련된 차동부(미도시) 및 제동부(미도시)의 작동에 따라 구동모터(51)의 작동을 제어한다.
한편, 태양전지판(60)은 차체(10)의 지붕프레임(15)에 마련되며, 태양으로부터 입사되는 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생산한다. 이러한 태양전지판(60)은 복수의 태양전지를 직렬 및 병렬로 연결하여 태양전지 모듈을 만들고, 이 태양전지 모듈을 복수로 마련하여 직렬 및 병렬로 연결한 것이다.
태양전지는 지금까지의 화학전지와는 다른 구조를 가진 것으로서,‘물리전지’라 할 수 있다. 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체라고 하는 2종류의 반도체를 사용해 전기를 일으킨다. 즉, 태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정공이 발생한다. 발생된 전하들은 P, N극으로 이동하며 이 현상에 의해 P극과 N극 사이에 전위차(광기전력)가 발생하며 이때, 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다.
여기서, 본 실시 예의 태양전지판(60)은 직사각형의 형태로 마련되지만 다각형, 원형 및 타원형의 형태로도 형성될 수 있다.
태양전지 제어부(70)는 태양전지판(60)과 충전 배터리(40) 사이에 연결되어 태양전지판(60)의 작동을 제어한다. 즉, 태양전지 제어부(70)는 충전 배터리(40)로부터 태양전지판(60)으로 역전류가 흐르는 것을 방지하고, 고전압을 차단하며, 태양전지판(60)에서 발생한 전류를 증폭시킨다. 또한, 태양전지판(60)에 복수의 충전 배터리(40)를 연결시 태양전지판(60)과 충전 배터리(40)의 직렬 또는 병렬 연결을 제어한다.
태양광 감지부(80)는 차체(10)의 지붕프레임(15)에 마련되어 태양광이 입사되는 방향을 감지한다. 즉, 태양광 감지부(80)는 태양광을 감지하는 센서가 마련되어 있어 태양으로부터 입사하는 태양광을 이용하여 태양의 위치를 추적한다.
각도조절부(90)는 태양광 감지부(80)의 신호에 따라 태양전지판(60)이 태양을 향하도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차의 각도조절부를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 각도조절부(90)는 차체(10)와 태양전지판(60)을 상호 연결하며 태양전지판(60)을 차체에 대해 승강 가능하게 지지하는 복수의 실린더(91)와, 태양광 감지부(80)의 신호에 따라 태양전지판(60)의 경사각도를 조절하도록 복수의 실린더(91)의 작동을 제어하는 실린더 제어부(99,도 1 참조)로 이루어진다.
복수의 실린더(91)는 유압 또는 공기압을 이용하는 실린더로 구성될 수 있으며, 이러한 복수의 실린더(91)는 각각, 차체(10)의 지붕프레임(15)의 판면에 기립하게 설치되는 실런더 몸체(93)와, 실린더 몸체(93)에 승강 가능하게 마련되며 태양전지판(60)을 지지하는 실린더 로드(95)로 이루어진다.
여기서, 복수에 실린더(91)에 유체 또는 공기압을 공급하는 펌프(미도시)는 차체에 마련될 수 있다.
본 실시 예에서 복수의 실린더(91)는 총 4개로 이루어지며 각각 태양전지판(60)의 모서리 부분에 설치된다. 또한, 다른 실시 예로서 복수의 실린더(91)는 각각 사각형의 태양전지판(60)에서 변 부분에 설치될 수도 있다.
더욱이, 복수의 실린더(91)는 각각, 사방으로 유동가능하도록 차체(10) 및 태양전지판(60)에 각각 결합되는 부분이 볼조인트(97)로 이루어져 있다. 즉, 실린더 몸체(93)와 지붕프레임(15)이 결합되는 부분이 볼조인트로 이루어져 있으며, 실린더 로드(95)와 태양전지판(60)이 결합되는 부분도 볼조인트(97)로 이루어져 있다.
실린더 제어부(99,도 1 참조)는 차체(10)에 마련되어 태양광 감지부(80) 및 복수의 실린더(91)에 각각 연결되며, 태양광 감지부(80)의 신호에 따라 복수의 실린더(91)를 각각 작동시켜 태양전지판(60)의 경사각도를 조절한다. 즉, 실린더 제어부(99,도 1 참조)는 태양광 감지부(80)의 태양감지신호에 따라 차체(10)에 마련된 펌프(미도시)를 제어하여 복수의 실린더(91)에 각각 유체 또는 공기를 공급함으로써 태양전지판(60)의 경사각도를 조절하는 것이다.
다음에는 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차의 작동상태에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차는 전기에너지를 이용하여 구동부(50)를 구동시키게 된다. 즉, 차체에 마련된 충전 배터리(40)를 통해 전기에너지를 공급받으며, 이 전기에너지를 이용하여 구동부(50)를 구동하여 차체에 마련된 바퀴(20)를 회전시킴으로써 탑승자가 전동운반차를 운전할 수 있게 되는 것이다.
전동운반차의 운행 중에는 차체(10)의 지붕프레임(15)에 마련된 태양전지판(60)이 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생산하고, 이 전기에너지를 충전 배터리(40)에 충전한다.
더불어, 태양광 감지부(80)가 태양광이 입사하는 방향을 감지하여 감지된 신호를 실린더 제어부(99)에 전달하며, 실린더 제어부(99)가 태양전지판(60)을 지지하는 복수의 실린더(91)의 승강 작동을 제어하여 태양전지판(60)이 태양을 향하도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절한다.
이와 같이, 태양을 향하도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절하여 태양전지판(60)이 광범위하게 태양광을 받게 됨으로써 발전효율을 높일 수 있다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동운반차의 각도조절부의 작동을 보여주는 도면이다.
설명의 편의를 위해, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 실린더(91)를 도면의 전방 우측으로부터 시계방향으로 제1 실린더(91a), 제2 실린더(91b), 제3 실린더(91c), 제4 실린더(91d)로 정의하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 태양광이 지붕프레임(15)의 전방을 향해 입사되면 태양광 감지부(80,도 1 참조)가 태양광의 입사방향을 감지하여 실린더 제어부(99,도 1 참조)에 신호를 보내며, 실린더 제어부(99,도 1 참조)의 제어에 의해 지붕프레임(15)의 후방에 마련된 제3 실린더(91c) 및 제4 실린더(91d)의 각 실린더 로드(95c,95d)가 상승하여, 태양전지판(60)이 태양광을 받도록 태양전지판의 경사각도를 조절한다.
상기 과정과 동일한 과정으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 태양광이 지붕프레임(15)의 후방을 향해 입사되면 지붕프레임(15)의 전방에 마련된 제1 실린더(91a) 및 제2 실린더(91b)의 각 실린더 로드(95a,95b)가 상승하여, 태양전지판(60)이 태양광을 받도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절한다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 태양광이 지붕프레임(15)의 좌측을 향해 입사되면 지붕프레임(15)의 우측에 마련된 제1 실린더(91a) 및 제4 실린더(91d)의 각 실린더 로드(95a,95d)가 상승하여, 태양전지판(60)이 태양광을 받도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절하며, 도 7에 도시된 바와 같이, 태양광이 지붕프레임(15)의 우측을 향해 입사되면 지붕프레임(15)의 좌측에 마련된 제2 실린더(91b) 및 제3 실린더(91c)의 각 실린더 로드(95b,95c)가 상승하여, 태양전지판(60)이 태양광을 받도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절한다.
더욱이, 도 8에 도시된 바와 같이, 태양광이 지붕프레임(15)의 전방과 우측을 향해 입사되면 지붕프레임(15)에 마련된 제2 실린더(91b) 및 제4 실린더(91d)의 각 실린더 로드(95b,95d)가 상승하고, 제3 실린더(91c)의 실린더 로드(95c)가 제2 실린더(91b) 및 제4 실린더(91d)의 각 실린더 로드(95b,95d)보다 높게 상승하여, 태양전지판(60)이 태양광을 받도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절한다.
상기 과정과 동일한 과정으로, 태양광의 입사방향에 따라 제1 실린더(91a), 제2 실린더(91b), 제3 실린더(91c) 및 제4 실린더(91d)의 승강작동을 조절하여 태양을 향하도록 태양전지판(60)의 경사각도를 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동운반차는 주정차 및 주행시에 태양전지판을 이용하여 전동운반차의 운행에 필요한 전기에너지를 배터리에 충전시킬 수 있으므로, 기존의 전동운반차에 비해 장시간 운행할 수 있으며, 배터리를 따로 충전할 필요가 없어 편의성이 증대된다.
또한, 태양전지판이 태양을 향하도록 태양전지판의 경사각도를 조절함으로써, 태양광을 이용한 전기발전효율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 배터리 충전효율을 높일 수 있다.
본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
10: 차체 11: 좌석부
13: 프레임 15: 지붕프레임
17: 수용부 20: 바퀴
30: 조향부 40: 충전 배터리
50: 구동부 51: 구동모터
53: 모터 제어부 60: 태양전지판
70: 태양전지 제어부 80: 태양광 감지부
90: 각도조절부 91: 실린더
93: 실린더 몸체 95: 실린더 로드
97: 볼조인트 99: 실린더 제어부

Claims (4)

  1. 복수의 바퀴를 구비한 차체와, 상기 차체에 마련되어 전기에너지를 저장하는 충전 배터리와, 상기 충전 배터리로부터 전기에너지를 공급받아 상기 복수의 바퀴를 회전시키는 구동부를 갖는 전동운반차에 있어서,
    상기 차체에 마련되어 태양광을 흡수하며, 상기 태양광의 에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 충전 배터리에 공급하는 태양전지판과;
    상기 태양전지판과 상기 충전 배터리 사이에 연결되어, 상기 충전 배터리로부터 상기 태양전지판으로 역전류가 흐르는 것을 방지하는 태양전지 제어부와;
    태양광이 입사되는 방향을 감지하는 태양광 감지부와;
    상기 태양광 감지부의 신호에 따라 상기 태양전지판이 태양을 향하도록 상기 태양전지판의 경사각도를 조절하는 각도조절부를 포함하며,
    상기 각도조절부는 상기 차체와 상기 태양전지판을 상호 연결하며, 상기 태양전지판을 상기 차체에 대해 승강 가능하게 지지하는 복수의 실린더와, 상기 태양광 감지부의 신호에 따라 상기 태양전지판의 경사각도를 조절하도록 상기 복수의 실린더의 작동을 제어하는 실린더 제어부를 포함하고,
    상기 복수의 실린더는 사방으로 유동가능하도록 상기 차체 및 태양전지판에 각각 결합되는 부분이 볼조인트로 이루어지며, 태양전지판의 각 모서리 부분에 마련되며,
    상기 태양광 감지부는 차체의 지붕프레임에 태양광을 감지하는 센서가 마련되어 태양광이 입사되는 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 전동운반차.
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