KR101167991B1 - High-efficiency road electric power generation system using hydraulic pressure - Google Patents

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조성영
황건용
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조성영
(주)국제산업전자
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Abstract

PURPOSE: A high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure is provided to improve generating efficiency by converting the potential energy of vehicles into electric energy. CONSTITUTION: A high-efficiency road power generation system(10) using hydraulic pressure comprises a push plate(50), a hydraulic cylinder(60), a hydraulic unit(80), and a unit(70) for returning an initial position. The wheel of a vehicle is on the push plate, and the push plate is pressed downward if loads are applied to the vehicle. The hydraulic cylinder converts the potential energy of the vehicle into hydraulic energy according to the displacement of the push plate. The hydraulic unit comprises a hydraulic motor(84), and a generator(86). The hydraulic motor is operated by the hydraulic energy generated from the hydraulic cylinder. The hydraulic unit makes the flow of hydraulic pressure circulating to the hydraulic cylinder. The unit for returning an initial position is operated according to the displacement of the push plate, and stores energy.

Description

유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템{HIGH-EFFICIENCY ROAD ELECTRIC POWER GENERATION SYSTEM USING HYDRAULIC PRESSURE}High-efficiency road power generation system using hydraulics {HIGH-EFFICIENCY ROAD ELECTRIC POWER GENERATION SYSTEM USING HYDRAULIC PRESSURE}

본 발명은 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 신재생 에너지의 대체 에너지원으로 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전할 수 있도록 함으로써 녹색성장 활성화의 효과를 거둘 수 있도록 하기 위한 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure, and more particularly, it is installed on the road as an alternative energy source of renewable energy so that power can be generated by using a load applied when a vehicle passes. The present invention relates to a high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure to achieve an effect.

지구 온난화와 화석에너지의 고갈 문제에 대한 대응으로 태양력, 풍력, 수력, 조력 및 조류력 등의 신재생 에너지에 관한 이론적 연구 및 실험적 연구가 활발히 수행되고 있다. 그리고, 이와 같은 신재생 에너지와 관련하여 대체 에너지원으로 기하급수적으로 증대된 차량을 이용한 발전에 대한 관심이 증가되고 있다.
In response to global warming and depletion of fossil energy, theoretical and experimental studies on renewable energy such as solar, wind, hydro, tidal and tidal currents are being actively conducted. In relation to such renewable energy, there is a growing interest in power generation using vehicles that have increased exponentially as alternative energy sources.

이와 같이 차량을 이용한 발전과 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0439207호 "이동차량을 이용한 발전장치"는 발전장치의 구성요소 중 기어 내부에 탄성부재를 내설하여 가속회전시켜 발전량을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라, 발전판에 진입하는 차량의 진입속도에 따라 탄성부재의 탄성력을 유동적으로 조절할 수 있어 작동신뢰성을 향상시킬 수 있는 이동차량을 이용한 발전장치를 제안하고 있다.
As described above, in relation to power generation using a vehicle, Korean Patent Publication No. 10-0439207, "Generation device using a mobile vehicle", increases the amount of power generation by accelerating rotation by installing an elastic member inside a gear among the components of the power generation device. In addition, it is proposed a power generation apparatus using a mobile vehicle that can adjust the elastic force of the elastic member in accordance with the entry speed of the vehicle entering the power generation plate to improve the operation reliability.

또한, 등록번호 제10-0950088호 "공진현상을 이용한 도로용 발전시스템 및 발전방법"은 도로의 차량운행에 따른 반복하중에 의해 발생하는 차량통과 진동수와 이에 대응하는 상기 도로에 설치한 발전장치의 고유진동수를 일치시키고, 이와 같이 일치되어 발생되는 큰 진동폭의 공진현상이 갖는 진동에너지를 발전장치의 고유진동수 변환에 의해 간격을 두고 일정한 시간 동안만 발생하도록 함으로써, 상기한 고유진동수 변환에 따라 안정적으로 발생되는 공진현상에 의해 발생되는 진동에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 발생시키는 공진현상을 이용한 도로용 발전시스템 및 상기 발전시스템에 의해 전기를 발전하는 발전방법을 제안하고 있다.
In addition, Korean Patent No. 10-0950088 "Power generation system and power generation method using the resonance phenomenon" of the vehicle passing frequency generated by the repetitive load according to the vehicle running on the road and the power generator installed in the corresponding road By matching the natural frequency and generating the vibration energy of the resonance of the large vibration width generated in this manner only for a predetermined time at intervals by the natural frequency conversion of the power generation apparatus, it is stable according to the above-described natural frequency conversion. A road generation system using a resonance phenomenon for generating electricity by converting vibration energy generated by resonance generated into electrical energy and a power generation method for generating electricity by the power generation system are proposed.

또한, 공개특허공보 공개번호 제10-0927888호 "차량을 이용한 친환경 청정 발전 장치", 공개번호 제10-2010-0050094호 "발전장치를 가지는 과속방지장치", 등록특허공보 등록번호 제10-0992603호 "운행되는 차량의 하중을 이용한 발전장치" 등에서 도로에 발전 시스템을 설치하여 차량을 이용해 발전하는 기술에 대하여 제안하고 있다.
In addition, Korean Patent Application Publication No. 10-0927888 "Eco-friendly clean power generation apparatus using a vehicle", Publication No. 10-2010-0050094 "Overspeed prevention apparatus having a power generation apparatus", Patent Publication No. 10-0992603 In the "Generation apparatus using the load of a running vehicle," etc., a power generation system is installed on a road and a technique for generating power using a vehicle is proposed.

이와 같은 종래기술들은 차량 하중에 의한 위치 에너지를 곧바로 전기 에너지로 변환하는 기술에 중점을 두고 있다. 따라서, 짧은 시간에 누름판 상부를 지나가는 차량의 에너지를 효과적으로 전기 에너지로 변환하지 못하고 대부분 열 에너지나 소리 에너지로 소모되므로 효율이 상당히 낮아지게 된다. 특히, 대형 차량과 소형 차량이 순차적으로 누름판 위를 주행할 경우 발생되는 전기 에너지의 양이 다르기 때문에 전기의 주파수에 상당한 변화를 가져오게 되어 전기 품질의 문제로서 계통에 연계될 수가 없는 문제점이 있다.
Such prior arts focus on techniques for directly converting potential energy due to vehicle load into electrical energy. Therefore, the energy of the vehicle passing through the upper part of the presser plate in a short time is not converted into electrical energy effectively, and most of it is consumed by heat energy or sound energy, so the efficiency is considerably lowered. In particular, since the amount of electrical energy generated when a large vehicle and a small vehicle sequentially run on the pressing plate is different, it causes a significant change in the frequency of electricity.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 신재생에너지의 대체에너지원으로 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전할 수 있도록 함으로써 녹색성장 활성화의 효과를 거둘 수 있도록 하되, 차량의 위치 에너지가 효과적으로 전기 에너지로 변환되도록 할 수 있는 새로운 형내의 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, it is installed on the road as an alternative energy source of renewable energy, so that it can generate power using the load applied when the vehicle passes the green growth activation The purpose of the present invention is to provide a method and system for generating high-efficiency roads using hydraulic pressure in a new mold to achieve the effect, but to effectively convert the potential energy of the vehicle into electrical energy.

특히, 본 발명은 도로에 주행하는 차량의 하중 즉, 위치 에너지를 유압 에너지로 바꾼 후, 발전기와 연결된 유압 모터를 회전시켜 전기 에너지로 변환하도록 하여 발전 효율을 높이고, 발전 시점을 조절할 수 있는 새로운 형태의 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In particular, the present invention, after changing the load, that is, the position energy of the vehicle running on the road to the hydraulic energy to rotate the hydraulic motor connected to the generator to convert into electrical energy to improve the power generation efficiency, the new form that can adjust the power generation time An object of the present invention is to provide a high-efficiency road generation method and system using hydraulic pressure.

상술한 목적으로 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전할 수 있도록 하는 도로 발전 방법에 있어서, 차량의 하중을 유압으로 받음으로써 상기 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 바꾼 후, 상기 유압 에너지로 발전하여 전기 에너지로 변환하도록 한다.
According to a feature of the present invention for achieving the above object, in the road power generation method to be installed on the road to generate power by using the load applied when the vehicle passes, by receiving the load of the vehicle hydraulically After converting the potential energy into hydraulic energy, the potential energy is generated and converted into electrical energy.

이와 같은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 유압 실린더(60)를 사용하여 상기 차량의 하중을 받아 상기 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변경하고, 상기 유압 실린더(60)로부터 변경된 유압 에너지를 받아서 유압 모터(84)가 작동되도록 하며, 상기 유압 모터(84)에 의해 발전기가 작동되도록 하여 발전할 수 있다.
The high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure according to the present invention receives the load of the vehicle using the hydraulic cylinder 60 to change the position energy of the vehicle into hydraulic energy, the hydraulic energy changed from the hydraulic cylinder 60 The hydraulic motor 84 is operated to receive the generator, and the generator may be operated by the hydraulic motor 84 to generate power.

이와 같은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 상기 유압 실린더(60)에 의해 얻어지는 유압 에너지를 축압기(82)에 축적했다가 필요시 상기 유압 모터(84)를 작동시켜 발전할 수 있다.
Such a high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure according to the present invention can accumulate the hydraulic energy obtained by the hydraulic cylinder 60 in the accumulator 82 can be generated by operating the hydraulic motor 84 if necessary. .

이와 같은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 상기 유압 실린더(60)는 차량의 하중을 받을 때 에너지를 축적하고, 축적된 에너지를 사용하여 원위치로 복귀되는 초기 위치 복원 유니트(70)에 의해 원위치로 복원되면서 상기 유압 실린더(60)로 유압유가 다시 유입되도록 할 수 있다.
The high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure according to the present invention, the hydraulic cylinder 60 is stored in the initial position recovery unit 70 to accumulate energy when the load of the vehicle, and to return to the original position using the accumulated energy By restoring to the original position by the hydraulic cylinder 60 can be introduced into the hydraulic oil again.

이와 같은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 상기 유압 실린더(60)의 작동을 위한 유압유가 저장되는 유압유 저장탱크(106)가 상기 유압 실린더(60)보다 높게 설치되도록 하여 유압유의 자중에 의한 위치 에너지를 크게 하여 흡입효율을 높여 줄 수 있다.
The high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure according to the present invention in such a way that the hydraulic oil storage tank 106 for storing the hydraulic oil for the operation of the hydraulic cylinder 60 is installed higher than the hydraulic cylinder 60 to the weight of the hydraulic oil By increasing the potential energy by the suction can increase the suction efficiency.

상술한 목적으로 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전할 수 있도록 하는 도로 발전 시스템에 있어서, 통행하는 차량의 바퀴가 놓여 상기 차량의 하중이 작용되었을 때 하방향으로 변위가능하도록 설치되는 누름판(50)과; 상기 누름판(50)의 하측에 결합되어 상기 누름판(50)의 변위량에 따라 작동됨으로써 상기 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변경하기 위한 유압 실린더(60)와; 상기 유압 실린더(60)에 의해 발생된 유압 에너지를 받아서 작동되는 유압 모터(84)와, 상기 유압 모터(84)에 의해 작동되어 발전하는 발전기(86)를 갖고, 상기 유압 실린더(60)로 순환되는 유압 흐름을 형성하기 위한 유압 유니트(80) 및; 상기 누름판(50)의 하측에 결합되어 상기 누름판(50)의 변위량에 따라 작동됨으로써 에너지를 축적하고, 축적된 에너지를 사용하여 원위치로 복귀되면서 누름판(50)과 유압 실린더(60)가 원위치로 복귀되도록 하기 위한 초기 위치 복원 유니트(70)를 포함한다.
According to another feature of the present invention for achieving the above object, in the road power generation system to be installed on the road to generate power using the load applied when the vehicle passes, the wheel of the vehicle passing through the vehicle A pressing plate 50 installed to be displaceable downward when a load is applied; A hydraulic cylinder (60) coupled to the lower side of the pressing plate (50) to operate according to the displacement of the pressing plate (50) to change the position energy of the vehicle into hydraulic energy; A hydraulic motor (84) operated by receiving hydraulic energy generated by the hydraulic cylinder (60) and a generator (86) operated and generated by the hydraulic motor (84) are circulated to the hydraulic cylinder (60). A hydraulic unit (80) for forming a hydraulic flow being formed; Coupled to the lower side of the pressing plate 50 is operated according to the displacement amount of the pressing plate 50 to accumulate energy, and return to the original position using the accumulated energy, the pressing plate 50 and the hydraulic cylinder 60 returns to the original position And an initial position recovery unit 70 to make it possible.

이와 같은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템에서 상기 초기 위치 복원 유니트(70)는 상기 누름판(50)의 하측에 결합되어 상기 누름판(50)의 변위량에 따라 작동되는 공압 실린더(71)와, 상기 공압 실린더(71)로부터 공압을 받아 축적하는 압축공기탱크(110) 및, 상기 압축공기탱크(110)로 추가적으로 필요한 공압을 부여하기 위한 콤프레셔(114)를 구비할 수 있다.
In the high-efficiency road power generation system using the hydraulic pressure according to the present invention, the initial position restoring unit 70 is coupled to the lower side of the pressing plate 50 and is operated according to the displacement amount of the pressing plate 50 and In addition, the compressed air tank 110 to receive and accumulate the air pressure from the pneumatic cylinder 71, and the compressor 114 for imparting additional necessary air pressure to the compressed air tank 110 may be provided.

이와 같은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템에서 상기 유압 유니트(80)는 상기 유압 실린더(60)로부터 유압을 저장하기 위한 축압기(82)를 더 포함하여, 상기 유압 실린더(60)에 의해 얻어지는 유압 에너지를 상기 축압기(82)에 축적했다가 필요시 상기 유압 모터(84)를 작동시켜 발전할 수 있다.
In the high-efficiency road power generation system using the hydraulic pressure according to the present invention, the hydraulic unit 80 further includes an accumulator 82 for storing the hydraulic pressure from the hydraulic cylinder 60, to the hydraulic cylinder 60. Hydraulic energy obtained by accumulating in the accumulator 82 can be generated by operating the hydraulic motor 84 if necessary.

본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템에 의하면, 도로에 주행하는 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 바꾼 후, 발전기와 연결된 유압 모터를 회전시켜 전기 에너지로 변환하도록 하므로, 발전 효율을 높일 수 있고, 축압기에 유압을 저장한 후, 필요시 발전에 사용할 수 있으므로 발전 시점을 조절할 수 있어 발전효율을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템은 신재생 에너지의 대체 에너지원으로 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전할 수 있도록 함으로써 녹색성장 활성화의 효과를 거두어 새로운 성장동력을 창출할 수 있다. 그리고, 어린이 보호구역 및 고속도로 요금소 등과 같이 차량의 속력을 반드시 감속시켜야 하는 구간에 설치를 하게 되면 과속방지효과도 있고, 전기생산도 가능하여 일석 이조의 효과를 거둘 수 있다. 특히, 중량물을 운반하는 콘테이너 터미널의 출입구에 설치하면 차량의 하중이 커지므로 대용량의 전력까지도 발전할 수 있다.
According to the high-efficiency road power generation system using the hydraulic pressure according to the present invention, after converting the position energy of the vehicle running on the road into hydraulic energy, by rotating the hydraulic motor connected to the generator to convert into electrical energy, power generation efficiency can be improved In addition, after storing the hydraulic pressure in the accumulator, it can be used for power generation if necessary, it is possible to adjust the power generation time can be improved power generation efficiency. Therefore, the high-efficiency road power generation method and system using hydraulic pressure according to the present invention can be installed on the road as an alternative energy source of renewable energy to generate power using the load applied when the vehicle passes. New growth engines can be created. In addition, when installed in a section where the speed of the vehicle must be decelerated, such as a child protection zone and a highway toll booth, there is an overspeed prevention effect, and electricity production is also possible, thereby achieving two-stage effect. In particular, when installed at the entrance of the container terminal for carrying a heavy object, the load of the vehicle increases, it is possible to generate even a large amount of power.

도 1은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템의 기술 사상을 설명하기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템을 설명하기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템의 초기 상태를 보여주는 도면;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템이 도로에 설치되는 상태를 보여주는 도면;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템에서 누름판의 평면, 정면, 좌측면을 함께 보여주는 도면이다. 1 is a view for explaining the technical idea of a high-efficiency road power generation method and system using hydraulic pressure in accordance with the present invention;
2 is a view for explaining a high-efficiency road power generation method and system using hydraulic pressure according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing an initial state of a high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure according to a preferred embodiment of the present invention;
4 is a view showing a state in which a high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure is installed on a road according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a view showing the plane, front, left side of the pressing plate in the high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템의 기술 사상을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view for explaining the technical idea of a high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전하되, 차량의 하중을 유압으로 받음으로써 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 바꾼 후, 유압 에너지로 발전하여 전기 에너지로 변환하도록 하는 것을 특징으로 한다.
Referring to Figure 1, the high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure according to the present invention is installed on the road to generate power using the load applied when the vehicle passes, the position energy of the vehicle by receiving the hydraulic load of the vehicle hydraulic energy After switching to, characterized in that the power to be converted into electrical energy to generate hydraulic energy.

이때, 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변환시키는 방법은 다양한 방법이 적용될 수 있을 것이지만, 본 발명에서는 유압 실린더(60)를 사용한다. 그리고, 유압 실린더(60)에 의해 변환된 유압 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 방법은 유압 모터(84)와 발전기(86)를 적용하여 이루어진다. 즉, 유압 실린더(60)를 사용하여 차량의 하중을 받아 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변경하고, 유압 실린더(60)로부터 변경된 유압 에너지를 받아서 유압 모터(84)가 작동되도록 하며, 유압 모터(84)에 의해 발전기(86)가 작동되도록 하여 발전이 이루어지도록 하는 것이다.
In this case, various methods may be applied to convert the potential energy of the vehicle into hydraulic energy, but in the present invention, the hydraulic cylinder 60 is used. The hydraulic energy converted by the hydraulic cylinder 60 is converted into electrical energy by applying the hydraulic motor 84 and the generator 86. That is, the hydraulic energy of the vehicle is changed using the hydraulic cylinder 60 to change the position energy of the vehicle into hydraulic energy, the hydraulic motor 84 is operated by receiving the changed hydraulic energy from the hydraulic cylinder 60, and the hydraulic motor ( 84) by the generator 86 is to operate so that power generation is made.

한편, 본 발명의 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 유압 실린더(60)에 의해 얻어지는 유압 에너지를 축압기(82)에 축적했다가 필요시 유압 모터(84)를 작동시켜 발전하도록 함으로써, 발전효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 다른 에너지는 저장하기가 매우 어렵기 때문에 본 발명은 유압 에너지 형태로 에너지를 저장하여 안정된 출력을 얻을 수 있어 효율을 높일 수 있다. 이와 같은 이유로 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템은 전력 사용량이 낮은 시간대에는 축압기(82)를 통해 유압 에너지를 축적하였다가 전력 사용량이 높은 시간대에 발전이 이루어지도록 하거나, 가로등과 같이 야간에 전력 사용이 이루어지는 경우, 이 시간대에 맞추어 발전이 이루어지도록 할 수 있는 것이다.
On the other hand, the high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure of the present invention accumulates the hydraulic energy obtained by the hydraulic cylinder 60 in the accumulator 82, and if necessary to operate the hydraulic motor 84 to generate power generation efficiency, It is characterized in that to maximize. Since the other energy is very difficult to store, the present invention can store the energy in the form of hydraulic energy to obtain a stable output to increase the efficiency. For this reason, the method and system for generating high-efficiency roads using hydraulic pressure according to the present invention accumulate hydraulic energy through the accumulator 82 at a time when power consumption is low, so that power generation is performed at a time when power consumption is high, Likewise, if the power is used at night, power generation can be made according to this time zone.

또한, 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 에너지의 소비를 가능한 줄일 수 있도록 하기 위해 초기 위치 복원 유니트(70)를 사용하여 유압 실린더(60)가 원위치로 복원되도록 할 수 있다. 즉, 유압 실린더(60)가 차량의 하중을 받을 때 에너지를 축적하고, 축적된 에너지를 사용하여 원위치로 복귀되는 초기 위치 복원 유니트(70)에 의해 원위치로 복원되면서 유압유가 다시 유입되도록 하는 것이다. 물론, 이와 같은 원위치로의 복위는 도로 발전 분야에서 널리 사용되는 스프링 방식이 적용될 수 있지만, 작동의 안정성과 효율을 높이기 위해 본 발명의 바람직한 실시예와 같이 공압 실린더(71)를 사용하여 공압 에너지를 적용할 수 있는 것이다.
In addition, the high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure in accordance with the present invention can be used to restore the hydraulic cylinder 60 to the original position using the initial position recovery unit 70 in order to reduce the consumption of energy as possible. That is, when the hydraulic cylinder 60 receives the load of the vehicle, energy is accumulated, and the hydraulic oil is introduced again while being restored to the original position by the initial position restoration unit 70 which is returned to the original position by using the accumulated energy. Of course, such a return to the original position can be applied to the spring method widely used in the field of road power generation, but to increase the stability and efficiency of the operation using the pneumatic cylinder 71 as in the preferred embodiment of the present invention It is applicable.

본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)은 기본적으로 차량의 하중을 받아 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변경하는 유압 실린더(60), 이 유압 실린더(60)로부터 변경된 유압 에너지를 받아서 작동되는 유압 모터(84) 및 유압 모터(84)에 의해 작동되어 발전이 이루어지도록 하는 발전기(86)를 구비하여 이루어진다. 이때, 차량의 하중에 따른 위치 에너지가 유압 에너지로 변환되도록 하는 유압 실린더(60)는, 본 발명의 바람직한 실시예와 같이, 도로의 지면 아래로 매립되는 프레임(30)에 힌지구조로 결합되는 누름판(50)의 하측에 설치되어 차량이 통행할 때 누름판(50)의 각운동에 의해 작동되도록 할 수 있을 것이다. 물론, 차량의 하중이 유압 실린더(60)에 작용되도록 하는 누름판(50)의 지지 구조는 필요에 따라 이 분야에서 다양하게 사용되고 있는 기술이 선택적으로 적용될 수 있을 것이다.
High-efficiency road power generation system 10 using the hydraulic pressure according to the present invention basically receives a hydraulic cylinder 60 for changing the position energy of the vehicle to the hydraulic energy under the load of the vehicle, receiving the hydraulic energy changed from the hydraulic cylinder 60 And a generator 86 which is operated by the actuated hydraulic motor 84 and the hydraulic motor 84 to generate power. At this time, the hydraulic cylinder 60 for converting the position energy according to the load of the vehicle into the hydraulic energy, as in the preferred embodiment of the present invention, the pressing plate coupled to the hinge structure to the frame 30 buried below the ground of the road It may be installed below the 50 to be operated by the angular movement of the pressing plate 50 when the vehicle passes. Of course, the support structure of the pressing plate 50 to allow the load of the vehicle to act on the hydraulic cylinder 60 may be selectively applied to the technology that is used in this field in various ways as needed.

이와 같은 본 발명에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템은 그 구체적인 실시에 있어서 유압 실린더(60)의 왕복운동으로 인해 유압유를 흡입 및 토출함으로써 펌프역활을 한다. 일반적으로 펌프에서 토출되어지는 유압유로서 유압 실린더를 구동시켜 일을 하도록 하지만, 본 발명에서는 반대로 유압 실린더(60)가 일을 하게 해서 펌프역활을 담당하게 한다. 이때, 유압 실린더(60)가 펌프 역할을 하기 위해서는 흡입효율이 큰 문제인데, 유압유 저장탱크(106; 도 2 참조)를 유압 실린더(60)보다 높게 설치함으로써 작동유의 자중에 의한 위치 에너지를 크게 하여 흡입효율을 높여 준다.
Such a high-efficiency road power generation method and system using the hydraulic pressure in accordance with the present invention serves as a pump by inhaling and discharging the hydraulic oil due to the reciprocating motion of the hydraulic cylinder (60). In general, the hydraulic cylinder discharged from the pump to drive the hydraulic cylinder to work, but in the present invention, the hydraulic cylinder (60) to work to play the role of the pump. At this time, the hydraulic cylinder 60 is a problem that the suction efficiency is a large problem in order to act as a pump, by installing the hydraulic oil storage tank 106 (see Fig. 2) higher than the hydraulic cylinder 60 to increase the potential energy by the weight of the working oil Improves suction efficiency

한편, 일반적으로 유도 발전기는 발전 가능한 회전수가 지정되어 있다. 가령 4극의 유도 발전기는 1800 ~ 1850rpm을 유지하여야만 발전할 수 있는데, 다른 방법으로는 이 회전수를 유지하기가 상당히 어렵다. 예를 들자면 풍력발전의 경우에도 회전체인 블레이드 축에 증속기가 장착되어 발전기를 구동시켜 발전을 하는데, 풍속이 적거나 많은 경우에는 이 회전수 제어가 용이치 않으므로 효율이 22%정도로 낮다. 발전기의 회전수 변화에 따라 발전되는 전기의 주파수가 변화되므로 전기 품질에 직접적인 영향을 미친다. 즉, 주파수 변화가 심한 경우에는 계통에 연결할 수가 없으므로, 발전기의 회전수가 상당히 중요한 과제이다. 이에 본 발명에서는 유압 모터(84)를 가변형으로 설치하여 토출되는 유압유가 적은 경우에는 유압 모터(84)의 사판을 줄여서 유압 모터(84)의 회전수를 제어하고, 토출 유량이 많은 경우에는 사판 각도를 증가시켜 유압 모터(84)의 회전수를 제어할 수 있으므로 항상 발전기(84)의 회전수를 일정하게 유지할 수 있도록 한다.
On the other hand, induction generators are generally designated rotational speed. For example, a four-pole induction generator can only generate power at 1800 to 1850 rpm, which is otherwise difficult to maintain. For example, in the case of wind power generation, an increaser is mounted on the blade shaft of a rotating chain to drive a generator to generate power. In the case of low or many wind speeds, the rotation speed is not easy, so the efficiency is about 22%. The frequency of electricity generated changes as the number of revolutions of the generator changes, which directly affects the quality of electricity. In other words, if the frequency change is severe, it can not be connected to the system, the number of revolutions of the generator is a significant problem. Accordingly, in the present invention, when the hydraulic oil discharged by installing the variable hydraulic motor 84 is small, the swash plate of the hydraulic motor 84 is reduced to control the rotation speed of the hydraulic motor 84, and when the discharge flow rate is large, the swash plate angle Since the number of revolutions of the hydraulic motor 84 can be controlled by increasing the number of revolutions of the generator 84 to be maintained at all times.

한편, 누름판(50)이 차량의 전륜에 의해 눌러진 후 다시 급속복귀하여 후륜이 도달하였을 때 다시 눌러져야 효율적으로 출력되는 전력량이 많아지게 된다. 스프링 등으로 복귀를 할 경우에는 급속복귀를 위해서는 스프링의 탄성계수가 커야 하므로, 이 경우에는 최초의 누름력을 그만큼 감소시켜 주므로, 출력 전력량이 매우 감소하게 된다. 그리고 빈번한 작동으로 인하여 스프링의 탄성이 줄어들게 되므로 스프링의 교체주기가 짧게 된다. 따라서, 본 발명에서는 공압 유니트(70)를 구성함에 있어서, 도 2에서 보는 바와 같이, 공압 실린더(71)와 공기압 저장탱크(110)를 설치하여 누름판(50)을 누를 때 공기가 압축되며, 다시 복귀할 때에 이 압축되어진 공기압으로 공압 실린더(71)를 구동시켜 급속복귀할 수 있도록 한다.
On the other hand, the pressing plate 50 is pressed back by the front wheel of the vehicle and then quickly returns again when the rear wheel reaches to increase the amount of power efficiently outputted. When returning to a spring or the like, the spring's elastic modulus must be large for rapid recovery. In this case, since the initial pressing force is reduced by that, the amount of output power is greatly reduced. In addition, the spring elasticity is reduced due to frequent operation, the spring replacement cycle is shortened. Therefore, in the present invention, in the configuration of the pneumatic unit 70, as shown in Figure 2, by installing the pneumatic cylinder 71 and the pneumatic storage tank 110 to press the pressure plate 50, the air is compressed, again At the time of return, the pneumatic cylinder 71 is driven by the compressed air pressure so as to rapidly return.

한편, 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위해서는 유압 실린더(60)에서 토출되어지는 유압 에너지의 유량과 압력의 비가 매우 중요하다. 즉 유량이 많고 압력이 낮은 경우에는 유압 모터(84)의 사이즈가 상대적으로 커지게 된다. 그러나 압력이 높고 유량이 적은 경우에는 동일한 출력 조건에서 유압 모터(84)의 사이즈가 적어지게 되므로 설비 비용을 줄여주게 되고 훨씬 더 효율적이 된다. 따라서, 이를 위하여 본 발명은 누름판(50)의 회전중심으로부터 차륜접촉위치 사이에 유압 실린더(60)를 설치함으로써 차륜과 회전중심까지의 거리와 유압 실린더(60)와 회전 중심까지의 거리의 비만큼 압력을 올릴 수 있도록 하여 높은 압력으로써 유압 모터(84)를 구동시켜 최대한의 효율을 얻을 수 있도록 한다.
On the other hand, in order to convert the hydraulic energy into electrical energy, the ratio of the flow rate and pressure of the hydraulic energy discharged from the hydraulic cylinder 60 is very important. That is, when the flow rate is high and the pressure is low, the size of the hydraulic motor 84 becomes relatively large. However, if the pressure is high and the flow rate is small, the size of the hydraulic motor 84 becomes smaller at the same output condition, thereby reducing the installation cost and becoming much more efficient. Therefore, the present invention provides a hydraulic cylinder 60 between the wheel contact position and the center of rotation of the pressing plate 50 by the ratio of the distance between the wheel and the rotation center and the distance between the hydraulic cylinder 60 and the rotation center. It is possible to increase the pressure to drive the hydraulic motor 84 at a high pressure to obtain the maximum efficiency.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 5에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 일반적인 유압 및 공압 시스템을 운영하기 위해 적용되는 각종 유압 및 공압 요소의 설치와 작용, 이들을 제어하기 위한 장치의 구성 및 제어 등 등 관련기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 적용하는 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면의 도시에 있어서 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 2 to 5, and the same reference numerals will be given for components that perform the same function in FIGS. 1 to 5. On the other hand, the technology that is easily applied by those in this field from related technologies, such as the installation and operation of various hydraulic and pneumatic elements applied to operate the general hydraulic and pneumatic system in each drawing, the configuration and control of the device for controlling them, etc. Detailed description thereof will be omitted. In the drawings, there is also a portion where the size ratios between the elements are represented somewhat differently or the sizes between the parts that are coupled to each other are expressed differently. However, differences in the representations of these drawings are not intended to limit the scope of the present invention. And therefore, a detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템의 초기 상태를 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템이 도로에 설치되는 상태를 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템에서 누름판의 평면, 정면, 좌측면을 함께 보여주는 도면이다. 이때, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)의 누름판(50)에 차량의 하중이 작용된 상태를 보여주는 도면이고, 도 3은 차량의 하중이 제거되어 누름판(50), 유압 실린더(60), 공압 실린더(71)가 초기 위치로 복귀한 상태를 보여주는 도면이다.
2 is a view for explaining a high efficiency road power generation method and system using hydraulic pressure according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 shows an initial state of the high efficiency road power generation system using hydraulic pressure according to a preferred embodiment of the present invention. 4 is a view showing a state in which a high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure according to a preferred embodiment of the present invention is installed on a road, and FIG. 5 is a high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure according to a preferred embodiment of the present invention. Figure is a view showing the plane, front, left side of the pressing plate. At this time, Figure 2 is a view showing a state in which the load of the vehicle is applied to the pressing plate 50 of the high-efficiency road power generation system 10 using hydraulic pressure in accordance with a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is the load of the vehicle is removed The press plate 50, the hydraulic cylinder 60, and the pneumatic cylinder 71 is a figure showing the state returned to the initial position.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법은 유압 실린더(60)를 사용하여 차량의 하중을 받아 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변경하고, 유압 실린더(60)로부터 변경된 유압 에너지를 받아서 유압 모터(84)가 작동되도록 하며, 유압 모터(84)에 의해 발전기(86)가 작동되도록 하여 발전이 이루어지도록 한다.
2, the high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure in accordance with a preferred embodiment of the present invention receives the load of the vehicle using the hydraulic cylinder 60 to change the position energy of the vehicle into hydraulic energy, the hydraulic cylinder (60) The hydraulic motor 84 is operated by receiving the changed hydraulic energy from the), and the generator 86 is operated by the hydraulic motor 84 to generate power.

이와 같은 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법을 구현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 발전 시스템(10)은 누름판(50), 유압 실린더(60), 유압 유니트(80) 및 초기 위치 복원 유니트(70)를 구비하여 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전할 수 있도록 한다. 이와 같은 본 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)은 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 차량의 좌우측 바퀴와 대응되어 한 조의 형태로 차량의 하중을 받도록 구성하고, 도 4에서 보는 바와 같이, 연이어 다수개가 설치되도록 함으로써 발전 효율을 높이도록 한다.
Road generation system 10 according to a preferred embodiment of the present invention for implementing a high-efficiency road power generation method using the hydraulic pressure is the pressing plate 50, the hydraulic cylinder 60, the hydraulic unit 80 and the initial position recovery unit ( 70) to be installed on the road so that power can be generated using the load applied when the vehicle passes. The high-efficiency road power generation system 10 using the hydraulic pressure according to the present embodiment is configured to receive the load of the vehicle in the form of a pair in correspondence with the left and right wheels of the vehicle as shown in FIGS. 2 and 3. As described above, it is possible to increase the power generation efficiency by providing a plurality in succession.

이때, 누름판(50)은 통행하는 차량의 바퀴가 놓여 상기 차량의 하중이 작용되었을 때 하방향으로 변위가능하도록 설치된다. 이와 같은 누름판(50)은 철골 몸체(52)상에 고무 패드 등 다양한 종류의 표층(54)을 결합시켜 이루어지고, 도로의 지면 아래로 매립되도록 설치되는 프레임(30)의 중간 기둥(36)에 내측이 힌지 구조로 결합되어 지지된다. 여기서, 프레임(30)은 누름판(50), 유압 실린더(60) 및 공압 실린더(71)를 지지하기 위한 철골 구조물로서, 지면에 놓이는 수평부(32)와, 이 수평부(32)로부터 수직으로 세워지는 외측 기둥(34)과 중앙 기둥(36)으로 이루어진다. 그리고, 누름판(50)은 프레임(30)의 중앙 기둥(36)에 내측단이 힌지결합되고, 외측단은 자유단의 형태를 갖게 되는데, 외측 기둥(34)상에는 완충 고무(35)를 결합시켜 차량에 의해 누름판(50)이 눌렸을 때 누름판(50)의 외측단을 받쳐 누름판(50)이 움직이는 최종 위치에서 누름판(50)을 안정적으로 지지하게 된다.
At this time, the pressing plate 50 is installed to be displaceable downward when the wheel of the vehicle passing through the load of the vehicle is applied. The pressing plate 50 is made by combining various kinds of surface layers 54 such as rubber pads on the steel frame body 52 and on the middle pillar 36 of the frame 30 installed to be buried under the road surface. The inner side is joined and supported by the hinge structure. Here, the frame 30 is a steel structure for supporting the pressing plate 50, the hydraulic cylinder 60 and the pneumatic cylinder 71, the horizontal portion 32 placed on the ground and vertically from the horizontal portion 32 It consists of an outer column 34 and a central column 36 that are erected. In addition, the pressing plate 50 has an inner end hinged to the central column 36 of the frame 30, and the outer end has a form of a free end, by coupling the buffer rubber 35 on the outer column 34 When the pressing plate 50 is pressed by the vehicle, the pressing plate 50 is supported by the outer end of the pressing plate 50 to stably support the pressing plate 50 at the final position where the pressing plate 50 moves.

한편, 유압 실린더(60)는 누름판(50)의 하측에 결합되어 누름판(50)의 변위량에 따라 작동됨으로써 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변경한다. 이 유압 실린더(60)는 그리고, 유압 유니트(8)는 유압 실린더(60)에 의해 발생된 유압 에너지를 받아서 작동되는 유압 모터(84)와, 이 유압 모터(84)에 의해 작동되어 발전하는 발전기(86)를 갖고, 유압 실린더(60)로 순환되는 유압유의 흐름을 형성한다. 그리고, 초기 위치 복원 유니트(70)는 누름판(50)의 하측에 결합되어 누름판(50)의 변위량에 따라 작동됨으로써 에너지를 축적하고, 축적된 에너지를 사용하여 원위치로 복귀되면서 누름판(50)과 유압 실린더(60)가 원위치로 복귀되도록 한다.
On the other hand, the hydraulic cylinder 60 is coupled to the lower side of the pressing plate 50 is operated according to the displacement amount of the pressing plate 50 to change the position energy of the vehicle to hydraulic energy. The hydraulic cylinder 60 and the hydraulic unit 8 are hydraulic motors 84 operated by receiving hydraulic energy generated by the hydraulic cylinders 60, and generators operated and generated by the hydraulic motors 84. It has 86, and forms the flow of hydraulic oil circulated to the hydraulic cylinder 60. As shown in FIG. Then, the initial position recovery unit 70 is coupled to the lower side of the pressing plate 50 is operated in accordance with the displacement amount of the pressing plate 50 to accumulate energy, and return to the original position using the accumulated energy while the pressure plate 50 and the hydraulic pressure The cylinder 60 is returned to its original position.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)은 공압을 사용하는 초기 위치 복원 유니트(70)를 적용하고, 유압 유니트(80)에 축압기(82)를 설치하여 유압 에너지를 축적하였다가 필요시 발전을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 이때, 본 실시예에서 초기 위치 복원 유니트(70)는 누름판(50)의 하측에 결합되어 누름판(50)의 변위량에 따라 작동되는 공압 실린더(71)와, 이 공압 실린더(71)로부터 공압을 받아 축적하는 압축공기탱크(110) 및, 이 압축공기탱크(110)로 추가적으로 필요한 공압을 부여하기 위한 콤프레셔(114)를 구비한다.
On the other hand, high-efficiency road power generation system 10 using hydraulic pressure in accordance with a preferred embodiment of the present invention is applied to the initial position recovery unit 70 using the pneumatic, by installing the accumulator 82 in the hydraulic unit 80 It is characterized by accumulating hydraulic energy so that power generation can be performed when necessary. At this time, in the present embodiment, the initial position restoring unit 70 is coupled to the lower side of the pressing plate 50 and is operated according to the displacement amount of the pressing plate 50 and receives air pressure from the pneumatic cylinder 71. A compressed air tank 110 to accumulate and a compressor 114 for imparting additional necessary air pressure to the compressed air tank 110 are provided.

좀 더 구체적으로 보면, 본 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)은 유압 실린더(60)와 공압 실린더(71)가 하측에 힌지결합되는 누름판(50)이 프레임(30)에 힌지결합되도록 설치된다. 그리고, 도 3과 같은 초기 위치에서 차량이 주행하면서 누름판(50)을 누르게 되면, 누름판(50)은 프레임(30)에 베어링(59)을 개재하여 이루어지는 힌지 결합부분{도 2 및 도 5에서 보는 바와 같이, 본 실시예에서는 프레임(30)의 중간 기둥(36)상에 힌지 브라켓(38)을 설치하고, 누름판(50)의 내측단에 힌지 브라켓(58)을 설치하였으며, 프레임(30)과 누름판(50)의 힌지 브라켓(38, 58)은 베어링(59)에 서로 맞물리는 구조로 힌지 결합을 이루게 된다}을 중심으로 회전한다.
More specifically, in the high-efficiency road power generation system 10 using hydraulic pressure according to the present embodiment, the pressing plate 50 in which the hydraulic cylinder 60 and the pneumatic cylinder 71 are hinged to the lower side is hinged to the frame 30. Installed to engage. Then, when the pressing plate 50 is pressed while the vehicle is running at the initial position as shown in FIG. 3, the pressing plate 50 is a hinge engaging portion formed through the bearing 59 in the frame 30 (see FIGS. 2 and 5). As shown in the present embodiment, the hinge bracket 38 is installed on the intermediate pillar 36 of the frame 30, the hinge bracket 58 is installed at the inner end of the pressing plate 50, and the frame 30 and The hinge brackets 38 and 58 of the pressing plate 50 are rotated around the hinge 59 in a structure that meshes with the bearing 59.

이때, 본 실시예에서 도로 발전 시스템(10)은 차량의 좌우측 바퀴와 대응되어 한 조의 형태로 차량의 하중을 받도록 구성하여, 차량의 좌측 바퀴는 좌측의 누름판(50)을, 우측 바퀴는 우측의 누름판(50)을 눌러 주도록 하였다. 따라서, 좌우측의 누름판(50)의 각운동(힌지운동)이 발생되면, 이 누름판(50)에 핀과 너클 등으로 접속된 좌우측의 유압 실린더(60) 및 공압 실린더(71)는 로드가 하부 방향으로 밀리게 된다{본 실시예에서 유압 실린더(60)와 공압 실린더(71)는 전술한 누름판(50)과 프레임(30)의 힌지 접속구조와 같이 힌지 구조로 누름판(50)과 프레임(30)에 힌지 결합된다}. 그리고, 하부 방향으로 밀려진 좌우측의 유압 실린더(60)의 로드는 하부에 있는 유압유를 토출하게 되는데, 좌우측의 유압 실린더(60)로부터 토출된 유압유는 유압 실린더(60)의 입구에 장착된 토출측 체크밸브(94)를 통과하여 한 곳으로 모이게 되고, 이것은 다시 축압기(82)로 가서 유압에너지 형태로 저장된다.
At this time, the road generation system 10 in this embodiment is configured to receive the load of the vehicle in the form of a pair corresponding to the left and right wheels of the vehicle, the left wheel of the vehicle is the left side pressing plate 50, the right wheel of the right Press plate 50 was pressed. Therefore, when the angular movement (hinge movement) of the left and right pressing plates 50 is generated, the left and right hydraulic cylinders 60 and pneumatic cylinders 71 connected to the pressing plates 50 by pins and knuckles, etc., have a rod downward direction. {In this embodiment, the hydraulic cylinder 60 and the pneumatic cylinder 71 have a hinge structure, such as the hinge connection structure of the pressing plate 50 and the frame 30 described above, and the pressing plate 50 and the frame 30. Is coupled to the hinge}. The rods of the hydraulic cylinders 60 on the left and right sides pushed in the lower direction discharge hydraulic oil in the lower portion, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinders 60 on the left and right sides is discharged at the inlet of the hydraulic cylinder 60. Collected in one place through the valve 94, which goes back to the accumulator 82 is stored in the form of hydraulic energy.

또한, 좌우의 누름판(50)의 하측에 설치된 공압 실린더(71)의 로드가 하부 방향으로 밀리면서 공압 실린더(71)내에 있던 압축 공기가 압축공기탱크(110)로 밀려가면서 압축이 되고, 차량이 누름판(50)을 지나간 후에 압축공기가 다시 좌우의 공압 실린더(71)의 하부로 들어가 눌러졌던 누름판(50)을 밀어 올리게 된다. 여기서, 누름판(50)이 눌러질 때 공압 실린더(71)의 피스톤 하부에는 공기가 압축되지만, 공압 실린더(71)의 로드 상부에는 진공상태가 되므로 누름판(50)이 복귀할 때 진공압력으로 인하여 공압 실린더(71)가 빨리 복귀할 수 있도록 도와 주는 역할을 한다. 그리고, 압축공기탱크(110)내의 공기압이 부족하게 될 때에는 콤프레셔(114)가 작동하여 부족분을 채워주게 되고, 미리 셋팅되어진 압력 이상이 되면 감압밸브(112)가 작동하여 콤프레셔(114)의 작동을 멈추게 된다.
In addition, while the rod of the pneumatic cylinder 71 provided on the lower side of the left and right pressure plate 50 is pushed downward, the compressed air in the pneumatic cylinder 71 is pushed to the compressed air tank 110 to be compressed. After passing through the pressing plate 50, the compressed air is pushed back into the lower portion of the left and right pneumatic cylinder 71 to push up the pressing plate 50. Here, air is compressed in the lower part of the piston of the pneumatic cylinder 71 when the pressing plate 50 is pressed, but since the upper part of the rod of the pneumatic cylinder 71 is in a vacuum state, when the pressing plate 50 returns, the pneumatic pressure is reduced. It serves to help the cylinder 71 to return quickly. When the air pressure in the compressed air tank 110 is insufficient, the compressor 114 operates to fill the deficiency, and when the pressure exceeds the preset pressure, the pressure reducing valve 112 operates to operate the compressor 114. Will stop.

본 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)은 차량의 주행으로 인해 누름판(50)이 눌러질 때 유압 실린더(60) 하부에 있던 유압유가 축압기(82)에서 모여 유압에너지 형태로 저장되도록 한다. 그리고, 이 유압유는 제어기(96)에 설치되어 있는 다수의 유압밸브들에 의해 제어되고, 유압 모터(84)의 사판을 열게 되면 축압기(82)에 저장되어 있던 유압유는 유압 모터(84)를 거쳐 유압유 저장탱크(104)로 흐르게 되는데, 이때 유압유의 흐름에 의해 유압 모터(84)가 회전 운동을 한다. 그리고, 유압 모터(84)에 연결된 발전기(96)가 회전운동을 하면서 발전하게 된다. 이때, 발전되어진 전기는 계통에 연결되어 전기를 소비하는 장치나 소비자에게로 전달된다.
In the high-efficiency road power generation system 10 using the hydraulic pressure according to the present embodiment, when the pressing plate 50 is pressed due to the driving of the vehicle, the hydraulic oil under the hydraulic cylinder 60 is collected in the accumulator 82 in the form of hydraulic energy. To be stored. The hydraulic oil is controlled by a plurality of hydraulic valves installed in the controller 96. When the swash plate of the hydraulic motor 84 is opened, the hydraulic oil stored in the accumulator 82 causes the hydraulic motor 84 to operate. After passing through the hydraulic oil storage tank 104, the hydraulic motor 84 is rotated by the flow of the hydraulic oil. In addition, the generator 96 connected to the hydraulic motor 84 generates power while rotating. At this time, the generated electricity is connected to the grid and delivered to the device or consumer consuming electricity.

한편, 본 실시예에서 유압 실린더(60)에서 유압 모터(84)를 거쳐 유압유 저장탱크(104)로 흘러 가는 중에 관로 저항 및 유압 모터(84)의 구동손실에 의해 유압 에너지가 일부 열 에너지로 바뀌게 되는데, 이때 발생되어지는 열 에너지를 유압 모터(84)의 후단에 냉각기(100)를 설치하여 유압유의 온도를 유지해 주도록 한다. 그리고, 유압회로 내부에서 발생되는 이물질을 제거할 수 있도록 리턴필터(102)를 설치하여 유압유의 청정도를 유지할 수 있도록 한다.
Meanwhile, in this embodiment, the hydraulic energy is changed to some thermal energy by the pipeline resistance and the driving loss of the hydraulic motor 84 while flowing from the hydraulic cylinder 60 through the hydraulic motor 84 to the hydraulic oil storage tank 104. The heat energy generated at this time is installed at the rear end of the hydraulic motor 84 to maintain the temperature of the hydraulic oil. In addition, the return filter 102 may be installed to remove foreign substances generated in the hydraulic circuit to maintain the cleanliness of the hydraulic oil.

또한, 본 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)의 유압 유니트(80)는 유압 실린더(60)의 유로 입구에 설치되는 2개의 체크밸브(94, 108)를 갖는다. 이 2개의 체크밸브(94, 108)는 토출측 체크밸브(94)와 흡입측 체크밸브(108)로 이루어진다. 즉, 차량이 누름판(50) 위를 통과할 때 유압 실린더(60)의 로드가 하부 방향으로 눌러질 때에는 토출측 체크밸브(94)가 열려지게 되어 유압유가 축압기(12) 방향으로 흐르게 하지만, 반대로 흡입측 체크밸브(108)은 압력차에 의해 스스로 닫히게 되어 유압유가 유압 실린더(60)에서 유압유 저장탱크(104) 방향으로는 흐르지 못하도록 한다. 반대로 차량이 누름판(50)을 지난 후 누름판(50)을 더 이상 눌러줄 힘이 없으면 공압 실린더(71)에 의해 압축된 압축 공기가 다시 공압 실린더(71)를 밀어 올려 누름판(50)을 올려 주고, 이것은 누름판(50)에 연결된 유압 실린더(60)의 로드를 상부로 끌어당겨 준다. 이때 유압 실린더(60)의 하부에는 진공이 형성되는데, 이 진공압력은 유압 실린더(60)의 입구에 설치되어진 토출측 체크밸브(94)를 닫는 동시에 흡입측 체크밸브(108)를 열어 주며, 동시에 유압유 저장탱크(104)에 있던 유압유가 실린더 측으로 유입된다.
In addition, the hydraulic unit 80 of the high-efficiency road power generation system 10 using hydraulic pressure according to the present embodiment has two check valves 94 and 108 installed at the inlet of the oil passage of the hydraulic cylinder 60. These two check valves 94 and 108 are composed of a discharge side check valve 94 and a suction side check valve 108. That is, when the rod of the hydraulic cylinder 60 is pressed downward when the vehicle passes over the pressing plate 50, the discharge side check valve 94 is opened so that the hydraulic oil flows in the accumulator 12 direction. The suction side check valve 108 is closed by the pressure difference to prevent the hydraulic oil from flowing in the direction of the hydraulic oil storage tank 104 from the hydraulic cylinder 60. On the contrary, if the vehicle has no force to press the pressure plate 50 after passing through the pressure plate 50, the compressed air compressed by the pneumatic cylinder 71 pushes up the pressure cylinder 71 to raise the pressure plate 50. This pulls the rod of the hydraulic cylinder 60 connected to the pressing plate 50 upwards. At this time, a vacuum is formed in the lower portion of the hydraulic cylinder 60. The vacuum pressure closes the discharge side check valve 94 installed at the inlet of the hydraulic cylinder 60 and simultaneously opens the suction side check valve 108, and at the same time the hydraulic oil Hydraulic oil in the storage tank 104 flows into the cylinder side.

한편, 본 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템(10)의 유압 유니트(80)에서 유압유 저장탱크(104)는 유압 실린더(60)의 위치보다 상측 방향으로 높게 설치된다. 이와 같이 유압 실린더(60)보다 높은 위치를 갖도록 설치되는 유압유 저장탱크(104)는 유압 실린더(60)로 유압유가 용이하게 흡입되도록 한다. 즉, 유압 실린더(60)로 유압유가 흡입되도록 하기 위해서는 진공압력 만으로는 흡입되는데 시간이 필요하므로, 유압유의 자중에 의한 위치 에너지를 크게 해주므로 흡입 시간을 단축시켜주며, 흡입 효율을 극대화시킬 수 있는 것이다. 그리고, 유압 실린더(60)로 흡입되는 유압유에 이물질이 혼입되어 있을 경우 유압 작동에 상당한 영향을 미치는데, 이와 같은 문제점을 방지하기 위해 흡입필터(106)를 설치한다.
On the other hand, in the hydraulic unit 80 of the high-efficiency road power generation system 10 using the hydraulic pressure according to the present embodiment, the hydraulic oil storage tank 104 is installed higher than the position of the hydraulic cylinder 60. As such, the hydraulic oil storage tank 104 installed to have a position higher than the hydraulic cylinder 60 allows the hydraulic oil to be easily sucked into the hydraulic cylinder 60. That is, in order to allow the hydraulic oil to be sucked into the hydraulic cylinder 60, it takes time to be sucked only by the vacuum pressure, thereby increasing the potential energy due to the weight of the hydraulic oil, thereby shortening the suction time and maximizing the suction efficiency. . In addition, when foreign matter is mixed in the hydraulic oil sucked into the hydraulic cylinder 60, it significantly affects the hydraulic operation. In order to prevent such a problem, a suction filter 106 is provided.

한편, 유압회로 내부에 공기가 흡입되는 경우가 있는데, 이 경우에는 유압 작동의 효율을 상당히 저하시키게 된다. 본 실시예에서는 이와 같은 문제점을 해소시키기 위해 유압 실린더(60) 토출구측에 공기빼기 밸브(92)를 설치하여 유압 회로에서 발생하는 공기를 모두 제거해 주고, 이 공기빼기 밸브(92)측 출구측에 체크밸브(90)를 설치하여 회로 밖의 공기가 흡입되지 않도록 한다.
On the other hand, there is a case where air is sucked into the hydraulic circuit, in which case the efficiency of the hydraulic operation is significantly reduced. In this embodiment, in order to solve such a problem, the air vent valve 92 is installed on the discharge port side of the hydraulic cylinder 60 to remove all the air generated in the hydraulic circuit, and the air vent valve 92 is disposed on the outlet side. Install a check valve (90) to prevent air out of the circuit.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압을 이용한 고효율 도로 발전 방법 및 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
As described above, the high-efficiency road power generation method and system using the hydraulic pressure according to a preferred embodiment of the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is only described for example and the scope does not depart from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope.

10 : (유압을 이용한 고효율) 도로 발전 시스템
40 : 누름판 60 : 유압 실린더
70 : 복원 유니트 71 : 공압 실린더
80 : 유압 유니트 82 : 축압기
84 : (가변형) 유압 모터
86 : 발전기 110 : 압축공기탱크
114 : 콤프레셔10: (High efficiency using hydraulic pressure) road power generation system
40: press plate 60: hydraulic cylinder
70: restoration unit 71: pneumatic cylinder
80: hydraulic unit 82: accumulator
84: (variable) hydraulic motor
86: generator 110: compressed air tank
114: compressor

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 도로에 설치하여 차량이 통행할 때 가해지는 하중을 사용해 발전할 수 있도록 하는 도로 발전 시스템에 있어서,
통행하는 차량의 바퀴가 놓여 상기 차량의 하중이 작용되었을 때 하방향으로 변위가능하도록 설치되는 누름판(50)과;
상기 누름판(50)의 하측에 결합되어 상기 누름판(50)의 변위량에 따라 작동됨으로써 상기 차량의 위치 에너지를 유압 에너지로 변경하기 위한 유압 실린더(60)와;
상기 유압 실린더(60)에 의해 발생된 유압 에너지를 받아서 작동되는 유압 모터(84)와, 상기 유압 모터(84)에 의해 작동되어 발전하는 발전기(86)를 갖고, 상기 유압 실린더(60)로 순환되는 유압 흐름을 형성하기 위한 유압 유니트(80) 및;
상기 누름판(50)의 하측에 결합되어 상기 누름판(50)의 변위량에 따라 작동됨으로써 에너지를 축적하고, 축적된 에너지를 사용하여 원위치로 복귀되면서 누름판(50)과 유압 실린더(60)가 원위치로 복귀되도록 하기 위한 초기 위치 복원 유니트(70)를 포함하되;
상기 초기 위치 복원 유니트(70)는 상기 누름판(50)의 하측에 결합되어 상기 누름판(50)의 변위량에 따라 작동되는 공압 실린더(71)와,
상기 공압 실린더(71)로부터 공압을 받아 축적하는 압축공기탱크(110) 및,
상기 압축공기탱크(110)로 추가적으로 필요한 공압을 부여하기 위한 콤프레셔(114)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템.
In the road generation system that is installed on the road to generate power using the load applied when the vehicle passes,
A pressing plate 50 which is installed to be displaceable downward when a wheel of a vehicle passing thereon is applied to the load of the vehicle;
A hydraulic cylinder (60) coupled to the lower side of the pressing plate (50) to operate according to the displacement of the pressing plate (50) to change the position energy of the vehicle into hydraulic energy;
A hydraulic motor (84) operated by receiving hydraulic energy generated by the hydraulic cylinder (60) and a generator (86) operated and generated by the hydraulic motor (84) are circulated to the hydraulic cylinder (60). A hydraulic unit (80) for forming a hydraulic flow being formed;
Coupled to the lower side of the pressing plate 50 is operated according to the displacement amount of the pressing plate 50 to accumulate energy, and return to the original position using the accumulated energy, the pressing plate 50 and the hydraulic cylinder 60 returns to the original position An initial position restoring unit (70) to ensure;
The initial position restoring unit 70 is coupled to the lower side of the pressing plate 50 and the pneumatic cylinder 71 is operated according to the displacement amount of the pressing plate 50,
Compressed air tank (110) for receiving and accumulating air from the pneumatic cylinder (71),
High-efficiency road power generation system using hydraulic pressure, characterized in that it comprises a compressor (114) for imparting additional necessary air pressure to the compressed air tank (110).
제 7 항에 있어서,
상기 유압 유니트(80)는 상기 유압 실린더(60)로부터 유압을 저장하기 위한 축압기(82)를 더 포함하여, 상기 유압 실린더(60)에 의해 얻어지는 유압 에너지를 상기 축압기(82)에 축적했다가 필요시 상기 유압 모터(84)를 작동시켜 발전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 고효율 도로 발전 시스템.
The method of claim 7, wherein
The hydraulic unit 80 further includes an accumulator 82 for storing hydraulic pressure from the hydraulic cylinder 60, and accumulates hydraulic energy obtained by the hydraulic cylinder 60 in the accumulator 82. The high-efficiency road power generation system using hydraulic pressure, characterized in that to generate electricity by operating the hydraulic motor (84) when necessary.
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