KR101220319B1 - An electric car having a sun location tracking system - Google Patents
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Abstract
자동차 본체 내외로 출몰 가능하게 설치되며, 외부로 노출시 태양열을 흡수하여 발전하는 집광판과, 상기 집광판의 자세를 조정하는 집광판 구동유닛을 가지는 태양열 발전 장치와; 상기 태양열 발전 장치를 상기 자동차 본체 내외로 출몰되게 구동시키는 승강 구동유닛과; 차량의 위치를 검출하는 차량위치 검출부와; 프로그램을 이용하여 상기 차량위치 검출부에서 검출된 차량위치를 기준으로 태양 위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와; 상기 집광판의 상기 태양을 기준으로 한 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부와; 자동차의 주정차 여부를 감지하기 위한 주정차 감지센서; 및 상기 주정차 감지센서에서 자동차의 주정차 확인시, 상기 승강 구동유닛을 구동시켜 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 구동제어하고, 상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 집광판 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차가 개시된다.A solar power generator having a light collecting plate installed to be able to move in and out of the vehicle body and to generate electricity by absorbing solar heat when exposed to the outside, and a light collecting plate driving unit for adjusting the posture of the light collecting plate; A lift driving unit for driving the solar power generation device to project into and out of the vehicle body; A vehicle position detection unit for detecting a position of the vehicle; A main sun position calculating unit for theoretically calculating and calculating a sun position based on the vehicle position detected by the vehicle position detecting unit using a program; A light-condensing plate position detecting unit for measuring an actual position (posture) of the light-collecting plate with reference to the above-described aspect; A parking sensor for detecting whether or not the car is parked; And a drive control unit for driving the elevation drive unit to drive the solar power generation device to be exposed to the outside of the vehicle body at the time of confirming the parking distance of the automobile from the differential detection sensor, And a controller for controlling the driving unit to adjust the position of the condenser, receiving the position measurement value of the position-adjusted condenser plate from the condenser position detector and comparing the measured value with the theoretical value, And a main controller for controlling the position of the vehicle to be corrected by adjusting the position of the vehicle.
Description
본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광의 위치를 정확하게 감지하여 추종하여 태양열 발전을 할 수 있는 태양 위치 추적시스템을 가구비한 전기자동차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
사회가 발전하고 현대화되면서 기존의 에너지원이었던 화석에너지의 사용량 증가로 인한 고유가, 화석에너지의 고갈 등으로 인하여 대체 에너지에 대한 개발이 활발해 지고 있다.As society has developed and modernized, the development of alternative energy has become active due to the high oil prices and the depletion of fossil energy due to the increase in the usage of fossil energy, which was an existing energy source.
대체에너지 중에서도 무공해이면서 무한하게 사용할 수 있는 태양광 에너지 분야에 큰 관심이 쏠리고 있다. 특히 태양광 발전은 발전 부위가 반도체 소자이고 제어부가 전자부품이므로 기계적인 진동이나 소음이 없고, 태양전지의 수명이 수십년 이상으로 길고, 발전 시스템을 반자동화 또는 자동화가 가능하며, 운전 및 유지관리에 따른 비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.Among alternative energy sources, there is great interest in the field of solar energy that is pollution-free and can be used infinitely. Especially, solar power generation is a semiconductor device and the control unit is an electronic component. Therefore, there is no mechanical vibration or noise, the lifetime of the solar cell is long as several decades, the generation system can be semi-automated or automated, It is possible to minimize the cost incurred by the user.
또한, 태양광 발전은 대규모 발전설비를 필요로 하지 않고 소규모 발전이 가능하기 때문에 가정용으로도 널리 보급하여 사용할 수 있는 이점이 있다.In addition, solar power generation is not required for large-scale power generation facilities, and small-scale power generation is possible, so that it can be widely used for home use.
한편, 태양은 일출에서 일몰까지의 시간 동안 궤도를 따라 이동하게 되므로 태양열 채광유닛이 소정 위치에서 장시간 고정되어 있을 경우 태양열을 최적의 조건에서 받아들이지 못하게 되어 시스템의 효율을 저하시킨다.On the other hand, since the sun moves along the orbit during the time from sunrise to sunset, if the solar light unit is fixed at a predetermined position for a long time, solar heat can not be received under the optimum condition, and the efficiency of the system is lowered.
따라서 태양열을 받아들이는 태양전지판을 포함하는 채열장치를 태양의 이동궤도를 따라 추적하게 될 경우, 태양열을 최적의 조건으로 장시간 받아들이게 되어 시스템의 효율을 상승시킬 수 있음은 공지의 사실로 알려져 있다. 이와 같은 이유로 인하여 태양 위치 추적장치의 개발이 활발히 이루어지고 있다.Therefore, it is known that solar heat can be taken under optimal conditions for a long time and the efficiency of the system can be increased if the solar heat-receiving apparatus including the solar panel receiving solar heat is traced along the moving orbit of the sun. For this reason, development of a solar locator is being actively carried out.
종래의 태양 추적장치 중 일 예로는, 태양전지판(집광판)에서 태양열을 받아 생산하는 전력의 전류량을 측정하는 전류 측정센서와, 태양전지판 즉, 채열장치를 태양의 궤도를 따라 소정 각도로 회동 구동시키는 구동유닛을 포함한다.One example of a conventional solar tracker includes a current sensor for measuring the amount of electric power generated by receiving solar heat from a solar panel (condenser), and a current sensor for rotating the solar panel, that is, And a drive unit.
이러한 구성의 경우에 있어서, 전류 측정센서 등은 온도와 기후, 계절 등의 변수에 따라서 그 오차가 크게 발생할 수 있으며, 고장발생시 태양의 위치를 정상적으로 추적하기 힘들다는 문제점이 있다.In such a configuration, the current measuring sensor and the like may have a large error depending on variables such as temperature, climate, and season, and it is difficult to normally track the position of the sun when a fault occurs.
또한, 종래에는 날짜 및 시간대별로 태양의 위치를 프로그램으로 산출하고, 그 산출된 태양위치를 추종하도록 태양전지판에 전자나침판 또는 기울기센서 등을 장착하여 태양전지판이 태양광을 최적의 상태에서 받아들이도록 하는 기술이 제안된 바 있으나, 이 경우에는 전자나침판 또는 기울기센서가 고가의 장비에 해당되므로 전체적인 시스템의 설치비용이 증가하고, 전자나침판, 기울기센서 등의 고장 발생시 채열장치의 정상적인 작동을 담보하기 어려운 문제점이 있다.Conventionally, the position of the sun is calculated by a program on a date and time basis, and an electronic compass or a tilt sensor is mounted on the solar panel so as to follow the calculated sun position to allow the solar panel to receive sunlight in an optimal state However, in this case, since the electronic compass or tilt sensor corresponds to the expensive equipment, the installation cost of the whole system is increased, and it is difficult to secure the normal operation of the heat exchanger in the event of failure of the electronic compass or tilt sensor .
또한, 전자나침판 및 기울기센서의 경우에는 일몰에서부터 일출이 되는 밤시간에도 태양전지판의 자세를 지속적으로 변경하도록 구동제어하게 됨으로써, 장치의 구동에 따른 에너지소비량이 증가하는 등의 문제점이 있다.Further, in the case of the electronic compass and tilt sensor, there is a problem that the energy consumption of the apparatus is increased due to driving control to continuously change the attitude of the solar panel during the nighttime from sunrise to sunrise.
또한, 수광센서를 이용하여 태양의 위치를 추적하는 방법이 사용되기도 하나, 이 경우 수광센서에 먼지 등의 이물질이 묻거나 쌓이게 될 경우, 그 측정값에 오차가 발생하게 됨으로써 태양을 정확하게 추적하기 힘든 문제점이 있었다.In addition, a method of tracking the position of the sun using a light receiving sensor may be used. However, in this case, when foreign substances such as dust adhere to or accumulate in the light receiving sensor, an error occurs in the measured value, There was a problem.
한편, 최근에는 화석에너지의 사용을 줄이면서 환경오염의 개선을 위해서 전기자동차의 개발 및 보급이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 전기자동차의 경우에는 대용량 배터리를 이용하여 배터리에 충전된 전기에너지를 동력원으로 이용한 것으로서, 배터리에 충전된 전기에너지를 모두 사용시에는 별도의 충전소 등에서 충전을 해야 하는 번거로움이 있다.In recent years, development and dissemination of electric vehicles have been actively carried out in order to reduce the use of fossil energy and to improve environmental pollution. In the case of such an electric vehicle, the electric energy charged in the battery is used as a power source by using a large capacity battery, and when using all the electric energy charged in the battery, it is troublesome to charge the battery at a separate charging station.
이러한 점을 감안하여 전기자동차에 태양열을 이용하여 발전할 수 있는 태양열 발전장치를 장착하는 기술이 연구 및 개발되고 있으나, 이 경우에도 앞서 설명한 바와 같이, 전기자동차의 위치에 따라서 또는 날자 및 시간에 따라서 태양의 위치가 다르므로, 태양 위치를 정확하게 추적하여 최상의 상태에서 태양열을 흡수하는 것이 어려운 문제점이 있다.
Considering these points, a technology for mounting a solar power generation device capable of generating electric power by using solar energy in an electric vehicle has been researched and developed. However, as described above, in this case, depending on the position of the electric vehicle or on the date and time Since the position of the sun is different, there is a problem that it is difficult to accurately track the sun position and absorb solar heat in the best state.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 간단한 구성에 의해서 태양위치를 정확하게 추적할 수 있는 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an electric vehicle having a sun position tracking system that can accurately track a sun position by a simple structure.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양 위치 추적시스템을 구비한 전기자동차는, 자동차 본체 내외로 출몰 가능하게 설치되며, 외부로 노출시 태양열을 흡수하여 발전하는 집광판과, 상기 집광판의 자세를 조정하는 집광판 구동유닛을 가지는 태양열 발전 장치와; 상기 태양열 발전 장치를 상기 자동차 본체 내외로 출몰되게 구동시키는 승강 구동유닛과; 차량의 위치를 검출하는 차량위치 검출부와; 프로그램을 이용하여 상기 차량위치 검출부에서 검출된 차량위치를 기준으로 태양 위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와; 상기 집광판의 상기 태양을 기준으로 한 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부와; 자동차의 주정차 여부를 감지하기 위한 주정차 감지센서; 및 상기 주정차 감지센서에서 자동차의 주정차 확인시, 상기 승강 구동유닛을 구동시켜 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 구동제어하고, 상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 집광판 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle equipped with a solar tracking system of the present invention. The electric vehicle includes a condensing plate installed to protrude inside and outside an automobile body and to absorb sunlight when exposed to the outside, A solar power generator having a condenser plate drive unit; A lift driving unit for driving the solar power generation device to project into and out of the vehicle body; A vehicle position detection unit for detecting a position of the vehicle; A main sun position calculating unit for theoretically calculating and calculating a sun position based on the vehicle position detected by the vehicle position detecting unit using a program; A light-condensing plate position detecting unit for measuring an actual position (posture) of the light-collecting plate with reference to the above-described aspect; A parking sensor for detecting whether or not the car is parked; And a drive control unit for driving the elevation drive unit to drive the solar power generation device to be exposed to the outside of the vehicle body at the time of confirming the parking distance of the automobile from the differential detection sensor, And a controller for controlling the driving unit to adjust the position of the condenser, receiving the position measurement value of the position-adjusted condenser plate from the condenser position detector and comparing the measured value with the theoretical value, And a main control unit for controlling the position to be corrected and adjusted.
여기서, 상기 집광판 위치검출부는, 상기 집광판에서 서로 다른 위치에 각각 설치되며, GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 획득하는 복수의 GPS 수신기와; 상기 복수의 GPS 수신기에서 획득된 좌표값을 근거로 하여 상기 집광판의 실제 위치(자세)를 산출하는 위치산출부;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the light-collecting plate position detecting unit includes a plurality of GPS receivers installed at different positions on the light-collecting plate, and each acquiring position information from a GPS satellite; And a position calculating unit for calculating an actual position (posture) of the light-condensing plate based on the coordinate values obtained from the plurality of GPS receivers.
또한, 상기 복수의 GPS 수신기는, 상기 집광판의 중앙에 배치되는 제1GPS 수신기와; 상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 방향으로는 서로 이격되고 제2축(Y) 방향으로는 상기 제1GPS 수신기와는 동일선상에 위치하도록 상기 집광판에 설치되는 제2GPS 수신기; 및 상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 및 제2축(Y) 방향 각각으로 이격되고, 상기 제2GPS 수신기와는 제2축(Y) 방향으로만 이격되게 상기 집광판의 모서리부분에 배치되는 제3GPS 수신기;를 포함하는 것이 좋다.The plurality of GPS receivers may include: a first GPS receiver disposed at the center of the condenser; A second GPS receiver disposed on the light condensing plate such that the first GPS receiver is spaced apart from the first GPS receiver in a first axis (X) direction and in a same line as the first GPS receiver in a second axis (Y) direction; And the first GPS receiver is disposed at an edge portion of the light condensing plate so as to be spaced apart from each other in the first axis (X) and second axis (Y) directions and spaced apart from the second GPS receiver in the second axis And a third 3GPS receiver.
또한, 상기 자동차 본체에 설치되어 태양광을 감지하는 태양광 감지센서를 더 포함하며, 상기 메인 제어부는 주정차 상태에서 상기 태양광 감지센서에서 태양광을 감지한 경우에만 상기 승강구동유닛을 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 이동되게 제어하는 것이 좋다.The main control unit may further include a sunlight sensor installed on the vehicle body for detecting sunlight. The main control unit may control the lifting / It is preferable to control to be moved to be exposed to the outside.
또한, 상기 자동차 본체의 천정에는 상기 태양열 발전장치가 출몰 가능하게 수용되는 수용부가 마련되고, 상기 수용부는 상기 자동차 본체에 설치되는 개폐도어에 의해 선택적으로 개방 및 폐쇄되는 것이 좋다.Preferably, the ceiling of the automobile body is provided with a receiving portion in which the solar power generator is housed so as to be able to project and retract, and the receiving portion is selectively opened and closed by an opening / closing door provided on the automobile body.
또한, 자동차의 주행속도를 검출하는 주행속도 검출부를 더 포함하며, 상기 메인 제어부는 상기 주행속도 검출부에서 검출된 차량의 주행속도를 기준속도와 비교하고, 검출된 주행속도가 기준속도 미만인 경우에만, 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체의 외부로 노출시켜 태양광 발전을 하도록 제어하는 것이 좋다.The main control unit may compare the running speed of the vehicle detected by the running speed detecting unit with a reference speed, and only when the detected running speed is less than the reference speed, It is preferable that the solar power generation device is exposed to the outside of the automobile body to control the solar power generation.
또한, 상기 집광판 구동유닛은, 상기 승강구동유닛에 설치되며, 회전판을 상기 제1축 및 제2축 각각에 직교하는 제3축(Z)을 중심으로 회전구동시키는 제1구동부와; 상기 회전판과 상기 집광판 사이를 연결하며, 상기 제3축 방향으로 길이 조정 가능하게 설치되며, 각각이 독립적으로 구동되는 복수의 실린더부;를 포함하며, 상기 복수의 실린더부가 독립적으로 구동함으로써 상기 집광판을 상기 제2축 방향을 중심으로 회동시켜 자세 조정 가능한 것이 좋다.
The light-condensing plate driving unit may include a first driving unit installed in the lifting and lowering driving unit, for rotating the rotating plate around a third axis (Z) orthogonal to the first axis and the second axis; And a plurality of cylinders connected between the rotation plate and the condenser plate, the plurality of cylinders being independently adjustable in length in the third axis direction, the plurality of cylinders being independently driven, It is preferable that the posture can be adjusted by pivoting about the second axis direction.
본 발명의 태양 위치 추적시스템을 구비한 전기자동차에 따르면, 전기자동차가 주정차 상태에서 태양 위치를 프로그램을 이용하여 이론적으로 산출한 뒤, 이론값을 근거로 하여 집광판의 위치(자세)를 구동제어하여 태양열 발전효율을 높여서 전기자동차에 필요한 전기에너지를 자체 발전하여 공급할 수 있게 된다.According to the electric vehicle equipped with the solar locating system of the present invention, after the electric vehicle calculates the sun position theoretically by using the program in the state of the idling state, the position (posture) of the condenser is driven and controlled based on the theoretical value By increasing the efficiency of solar power generation, electric energy needed for electric vehicles can be supplied by itself.
특히, 차량의 주정차 상태를 확인하고, 태양의 노출 상황을 확인한 후에 태양열 발전장치에 의한 발전동작을 수행하도록 제어함으로써, 불필요한 동작을 자제할 수 있고, 최상의 시간 및 상태에서만 발전하도록 하여 유지 및 관리비용을 줄이고 효율적인 운영이 가능하게 된다.Particularly, it is possible to control unnecessary operation by controlling the solar power generation device to perform the power generation operation by confirming the condition of the parking space of the vehicle and confirming the exposure condition of the sun, and to develop it only in the best time and condition, And efficient operation can be achieved.
또한, 집광판에 집광판 위치검출부를 설치하여 집광판의 실제 위치(자세)를 측정함으로써, 측정된 집광판의 위치(자세)와 이론값을 비교하여 실제 집광판에 이론값과 일치하는 위치에 위치되어 있는지를 확인하고, 이론값과 측정값이 차이가 있을 경우 측정값이 이론값에 일치하도록 보정함으로써 집광판이 항상 태양을 정확하게 추종하도록 제어할 수 있게 된다.The position (posture) of the measured light-collecting plate is compared with the theoretical value by measuring the actual position (posture) of the light-collecting plate by installing the light-collecting plate position detecting unit on the light-collecting plate and checking whether or not the actual light- And corrects the measured value to match the theoretical value when there is a difference between the theoretical value and the measured value, thereby enabling the condenser to always follow the sun precisely.
따라서, 항상 최상의 상태에서 집광판이 태양광을 흡수하도록 하여 태양열을 이용한 발전효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, there is an advantage that the light-condensing plate can absorb solar light in the best state at all times, and the power generation efficiency using solar heat can be improved.
또한, 전기자동차가 저속으로 운행하는 것을 확인하고, 저속 상태에서 태양열 발전장치를 차량의 외부로 노출시킴으로써 태양열 발전동작을 수행하도록 할 수 있게 된다. 따라서 전기자동차의 운행시에도 태양열을 이용한 자가발전을 통해 운행에 필요한 전기를 즉시 공급함으로써 전기자동차의 운행시간을 늘리고, 운행비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
In addition, it is possible to confirm that the electric vehicle runs at a low speed and to perform the solar power generation operation by exposing the solar power generation device to the outside of the vehicle at a low speed state. Therefore, even when the electric vehicle is operated, it is advantageous to increase the operating time of the electric vehicle and to reduce the running cost by immediately supplying the electricity necessary for the operation through the self-power generation using the solar heat.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 구비한 전기자동차를 설명하기 위한 개략적인 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 구비한 전기자동차를 나타내 보인 도면.
도 3은 도 2의 요부를 발췌하여 보인 부분 단면도.
도 4는 도 3의 상태에서 태양열 발전장치가 자동차 본체 외부로 이동하는 상태를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 4의 상태에서 집광판을 태양의 위도에 따라 위치 이동시킨 상태를 나타내 보인 도면.
도 6은 도 5에 도시된 집광판의 평면도.
도 7은 도 5의 상태에서 집광판을 태양의 경도에 따라 위치 이동시킨 상태를 나타내 보인 도면.
도 8은 도 7에 도시된 집광판의 평면도.
도 9 및 도 10 각각은 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차의 동작을 설명하기 위한 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating an electric vehicle having a solar tracking system according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing an electric vehicle equipped with a solar tracking system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the essential part of FIG. 2; FIG.
Fig. 4 is a view for explaining a state in which the solar power generation apparatus is moved to the outside of the automobile body in the state of Fig. 3; Fig.
FIG. 5 is a view showing a state in which the condenser plate is moved according to the latitude of the sun in the state of FIG. 4;
6 is a plan view of the condensing plate shown in Fig.
7 is a view showing a state in which the condenser plate is moved according to the hardness of the sun in the state of FIG. 5;
8 is a plan view of the condensing plate shown in Fig.
9 and 10 are flowcharts for explaining an operation of an electric vehicle having a solar tracking system according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차를 자세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electric vehicle including a solar tracking system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차는, 자동차의 본체(10) 내외로 출몰 가능하게 설치되는 태양열 발전 장치(200)와, 프로그램을 이용하여 태양위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부(100)와, 차량의 위치를 검출하는 차량위치 검출부(120)와, 주행속도 검출부(130)와, 주정차 감지 센서(140)와, 태양광 감지센서(150)와, 집광판 위치검출부(300)와, 태양열 발전 장치(200)를 승강 구동시키는 승강구동유닛(500) 및 메인 제어부(400)를 구비한다.1 to 5, an electric vehicle equipped with a solar tracking system according to an embodiment of the present invention includes a
상기 자동차 본체(10)의 상부 즉, 천정에는 태양열 발전 장치(200)를 출몰 가능하게 수용하기 위한 수용부(11)가 마련될 수 있으며, 그 수용부(11)는 개폐도어(12)에 의해 그 출입구(13)가 개폐된다. 따라서 개폐도어(12)의 개폐동작에 의해 태양열 발전 장치(200)를 외부로 노출시키거나, 폐쇄시킬 수 있게 된다.The
또한, 상기 개폐도어(12)의 동작은 상기 메인 제어부(400)에 의해 구동제어된다. 이러한 개폐도어(12)는 슬라이딩 동작에 의해 출입구(13)를 개폐시키도록 동작될 수도 있고, 이와는 달리 일반적으로 차량에 구비되는 썬루프와 같이 개폐동작이 이루어지도록 구비될 수도 있다. 이러한 개폐도어(12)의 구성이 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The operation of the opening /
상기 태양열 발전 장치(200)는 수용부(11) 내에 설치되어, 그 수용부(11) 내외로 출몰 가능하게 되며, 집광판(210)과, 집광판 구동유닛(220)을 구비한다.The
상기 집광판(210)은 태양열을 이용하여 전기에너지를 발전하도록 태양열(광)을 흡수하기 위한 것으로서, 태양위치에 따라서 태양을 추종하도록 상기 구동유닛(220)에 의해 2축 구동된다. 즉, 집광판(210)은 태양의 고도에 따라서 제2축(Y축)을 회전 중심으로 하여 회동 구동되며, 태양의 방향(경도) 위치에 따라서 제3축(Z축)을 회전중심으로 하여 회동 구동됨으로써, 집광판(210)의 집광면이 태양광과 수직상태를 유지하도록 하여 채광효율을 최대의 상태로 유지하도록 하게 된다.The
상기 집광판 구동유닛(220)은 복수의 유압실린더(221,222)와, 회전구동부(223) 및 회전판(224)을 구비한다.The light-condensing
회전구동부(223)는 상기 승강구동유닛(500)에 설치되며, 상기 회전판(224)을 제3축(Z축)을 중심으로 하여 회전구동시킴으로써, 상기 집광판(210)이 태양의 방향 즉, 경도 방향으로 위치 조정할 수 있게 된다. 상기 회전구동부(223)도 메인 제어부(400)에 의해 그 구동이 제어된다.The
상기 회전판(224)은 회전구동부(223)의 상부에 설치되며, 그 회전판(224)에는 상기 복수의 유압실린더(221,222)가 서로 이격되게 설치된다. 본 발명의 실시예에서는 한 쌍의 유압실린더(221,222)가 회전판(224)의 회전중심을 기준으로 하여 서로 대칭되는 위치에 각각 이격되게 설치되어, 상기 집광판(210)을 각각 부분적으로 승강 가능하게 지지한다. 이와 같이, 복수의 유압실린더(221,222)를 설치하여 각각 독립적으로 상하 즉, 제3축방향으로 길이 조정 가능하게 구동제어됨으로써, 집광판(210)을 제2축(Y)을 회전중심으로 하여 태양의 경도 방향으로 자세 조정할 수 있게 된다. 즉, 도 4의 자세에서 좌측의 유압실린더(221)만을 구동시켜 길이를 늘리게 되면, 도 5에 도시된 바와 같은 자세로 집광판(210)이 태양을 추종하도록 자세 변경될 수 있게 된다. 이러한 유압실린더(221,222)의 구동은 상기 메인 제어부(400)에 의해 각각 독립적으로 정밀 구동제어된다.The
상기 승강구동유닛(500)은 태양열 발전장치(200)를 수용부(11) 내외로 출몰 가능하게 승강 구동시키기 위한 것으로서, 본 발명의 경우에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상하로 승강시 접철되도록 구성된 승강리프트인 것을 예로 들어 도시하였으나, 이외에도 다양한 변형 예가 가능하다. 예를 들어, 승강구동유닛(500)의 다른 예로는, 유압실린더, 승강 리니어모터, 리드스크류 등이 가능하며, 그외에 다양한 종류의 구동수단이 채용될 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the elevating and lowering
따라서, 메인 제어부(400)는 태양열을 이용하여 태양광 발전을 할 수 있는 상태인 것으로 판단될 경우, 상기 개폐도어(12)를 오픈시킨 다음에, 상기 승강구동유닛(500)을 구동시켜서 태양광 발전장치(200)를 도 4에 도시된 바와 같이, 자동차 본체(10) 외부로 노출시켜서 태양광 발전을 할 수 있도록 한다.Therefore, when it is determined that the solar power can be generated by using the solar heat, the
상기 차량위치 검출부(120)는 자동차 본체(10)에 구비되어 차량의 위치를 검출하게 된다. 이러한 차량위치 검출부(120)는 GPS 위성과의 위성 송수신을 통해 차량의 현재위치를 검출할 수 있게 된다. 차량위치 검출부(120)에서 검출된 차량위치 정보는 메인 태양위치 산출부(100)로 전달된다.The vehicle
상기 메인 태양위치 산출부(100)는 미리 설정되어 저장된 태양위치 계산 프로그램을 이용하여, 입력부(110)를 통해 입력된 측정날짜, 시간 및 차량의 위치를 근거로 하여 태양위치를 계산하여 산출한다. 여기서, 상기 태양위치 계산 프로그램을 이용한 태양위치 산출방법은 일반적으로 알려진 것으로서, 컴퓨터 프로그래밍에 의해서 자동 계산될 수 있다. 이와 같이 메인 태양위치 산출부(100)에서는 차량의 현재위치를 기준으로 하여 태양 위치의 이론값을 산출하고, 산출된 이론값은 메인 제어부(400)로 전달된다.The main sun
따라서 메인 제어부(400)는 도 4와 같은 초기 상태에서부터 시간이 경과함에 따라서 메인 태양위치 산출부(100)에서 전달되는 태양위치의 이론값을 근거로 하여 회전구동부(223) 및 한 쌍의 유압실린더(221,222)를 각각 독립적으로 구동제어하여 집광판(210)의 태양 위치를 정확하게 추종하도록 한다.4, the
그리고, 추후에는 집광판 위치검출부(300)에서 검출된 집광판(210)의 실제 위치(자세)값에 따라서 집광판(210)의 자세를 보정하도록 구동유닛(220)은 메인제어부(400)에 의해 구동제어된다.The driving
상기 집광판 위치검출부(300)는 집광판(210)의 실제 위치 즉, 태양의 위치에 따라 실제 집광판(210)이 취하고 있는 위치(자세)를 측정하기 위한 것이다. 이러한 집광판 위치검출부(300)는 복수의 GPS 수신부(310,320,330)와, 위치산출부(350)를 구비한다. 복수의 GPS수신부는 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)를 포함할 수 있으며, 적어도 2개 이상 구비되어 집광판(210)의 동일 평면상에서 서로 다른 위치에 설치된다. 이러한 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)는 GPS위성과의 송/수신을 통해서 각각의 위치값 즉, 좌표값을 획득하게 되고, 그 획득된 각각의 X,Y,Z 좌표값은 위치산출부(350)로 전달된다.The light-collecting plate
그리고 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2GPS 수신부(310,320)는 X축 방향으로 서로 이격되고, Y축 방향으로는 동일 축 선상에 위치되게 설치된다. 그리고 제3GPS 수신부(330)는 제1수신부(310,320)와는 X축 및 Y축 방향 각각으로 이격되고, 제2GPS 수신부(320)와는 Y축 방향으로만 서로 이격되고 X축 방향으로는 동일선상에 위치된다.5 and 6, the first and second
따라서 상기 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)는 서로 다른 3차원 좌표값을 가지도록 배치된다. 그리고 집광판(210)이 구동유닛(220)의 구동에 의해 위치 즉, 자세가 변하게 되면, 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)의 3차원 좌표값들도 변하게 되며, 그 변화된 3차원 좌표값들은 GPS 수신부들(310,320,330) 각각에서 GPS 위성을 통해 획득할 수 있게 된다. 그리고 각 GPS 수신부들(310,320,330)에서 획득된 3차원 좌표값들은 위치산출부(350)로 전송된다.Accordingly, the first to third
상기 위치산출부(350)에서는 제1 내지 제3GPS 수신부들(310,320,330) 각각에서 검출된 좌표값들을 근거로 하여 집광판(210)의 실제 위치 즉, 태양 위치를 기준으로 하는 고도 및 경도를 산출하게 된다.The
먼저, 집광판(210)이 도 4의 상태에서 Y축을 중심으로 회동 될 경우 도 5의 상태로 자세가 변하게 된다. 이때, 상사 위치산출부(350)에서는 제1 및 제2GPS 수신부(310,320)에서 획득된 좌표값들을 가지고 집광판(210)이 취하고 있는 고도값(θ2)을 구하게 된다. 여기서 고도값으로 각도 θ2 대신 θ1을 구할 수도 있다. 상기 고도값(θ2)은 제1 및 제2GPS 수신부(310,320)간의 거리(d)와, 각 GPS 수신부(310,320)의 좌표값을 획득함으로써 상기 고도값(θ2)을 쉽게 계산하여 산출할 수 있다. 상기 고도값(θ2)은 집광판(210)의 제2축(Y)을 중심으로 한 회동각도에 대응하여 변하기 때문에, 실제 집광판(210)의 태양에 대한 상대적인 위치(자세)를 산출할 수 있다.First, when the
또한, 상기 집광판(210)이 도 5의 상태에서 회전구동부(223)가 메인 제어부(400)의 제어신호에 의해서 회전판(224)을 Z축을 중심으로 회전시켜서 태양의 방향을 추종할 경우(이때는 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론적인 추종값에 따라서 동작됨), 집광판(210)이 도 5 및 도 6의 위치에서 도 7 및 도 8과 같은 상태로 회동한 각도에 따라서 제1 및 제3GPS 수신부(310,330) 간의 방향값(θ3)이 변하게 되고, 그 변화된 방향값(θ3)은 제1 및 제3GPS 수신부(310,330)의 실제 좌표값을 획득하여 산출할 수 있게 된다. 즉, 도 5 및 도 6의 상태를 초기 상태로 가정했을 때, 그 초기상태에서는 방향값 'θ3 = 0'일 경우, 도 7 및 도 8의 상태에서는 방향값 'θ3 = 측정값 =Ø'이 된다.5, when the
이와 같이 집광판(210)에 복수의 GPS 수신기(310,320,330)를 설치함으로써, 실제 집광판(210)의 위치와 자세를 위치산출부(350)를 통해 산출할 수 있게 된다.By providing a plurality of
그리고 위치산출부(350)에서 산출된 집광판(210)의 실제위치 정보(측정값)는 상기 메인 제어부(400)로 전달된다.The actual position information (measured value) of the condensing
상기 메인 제어부(400)는 초기에는 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 태양위치값(이론값)을 근거로 하여 집광판(210)이 태양을 최적의 상태로 추종하도록 구동유닛(220)을 구동제어하여 집광판(210)의 위치 즉, 자세를 차량의 위치, 날짜 및 시간에 따라 태양위치에 맞게 조정한다.The
또한, 메인 제어부(400)는 위치산출부(350)에서 산출되어 전송된 집광판(210)의 실제 위치(자세)에 대한 측정값을 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 이론값과 비교한다. 그리고 비교 결과 측정값과 이론값에 차이가 있을 경우, 측정값이 이론값과 일치할 수 있도록 구동유닛(220)을 제어하여 집광판(210)의 위치(자세)를 보정하게 된다.The
따라서, 집광판(210)이 항상 태양위치를 정확하게 추종하여 위치함으로써, 최상의 상태에서 태양열을 흡수할 수 있도록 할 수 있으며, 구동유닛(220)이 오작동하거나 구동오차가 발생하더라도 집광판 위치 검출부(300)에서 그러한 오작동이나 구동오차로 인한 차이값을 검출하여 이를 보정 할 수 있게 된다.Therefore, the sunlight can be absorbed in the best state by always following the sun position exactly following the sun position, and even if the
또한, 집광판 위치 검출부(300)에서 검출된 측정값과 이론값의 차이가 지나치게 날 경우 즉, 기준비율(10%) 이상 차이가 날 경우에는, 메인 제어부(400)는 구동유닛(220)의 고장으로 판단하고, 이에 대한 후속조치가 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 메인 제어부(400)는 구동유닛(220)의 고장으로 확인될 경우, 미도시 된 송신부를 통해 관리자의 단말기 또는 관리센터의 관리 서버 등으로 구동유닛의 고장발생 정보를 전송함으로써, 관리자 또는 관리센터에서 이를 인지하여 고장을 수리하거나 교체할 수 있도록 할 수 있게 된다.When the difference between the measured value and the theoretical value detected by the light-condensing plate
여기서, 메인 제어부(400)는 차량 주정차 상태에서 태양열 발전을 하는 동안 상기 집광판(210)의 실제 위치를 검출한 결과를 근거로 집광판(210)의 위치를 보정하도록 하게 되며, 후에 자세히 설명하겠지만, 차량이 일정 기준속도 미만으로 저속 운행하는 동안에 태양열 발전을 할 경우에는 집광판(210)의 위치보정은 생략할 수 있게 된다.Here, the
상기 주정차 감지센서(140)는 자동차 본체(10)에 설치되어 차량의 주차 또는 정차 상태를 감지하게 된다. 이러한 주정차 감지센서(140)는 일반적으로 자동차에 널리 채용되는 주차브레이크 작동 감지센서를 포함할 수 있으며, 차량 엔진이 멈춘 경우에도 차량의 주차상태로 감지할 수 있는 엔진구동 감지센서 등을 포함할 수 있다. 이외에도, 차량의 주정차 상태를 감지할 수 있는 다양한 종류의 감지센서가 적용될 수 있다.The
상기 태양광 감지센서(150)는 자동차 본체(10)에 설치되며, 태양광 즉, 가시광선을 감지함으로써 태양이 노출된 상태인지, 아니면 태양이 구름 또는 건물 등에 가려진 상태인지를 확인할 수 있게 된다. 그리고 태양광 감지센서(150)에서 감지된 결과는 메인 제어부(400)로 전달된다. 따라서, 메인 제어부(400)는 차량이 주정차 상태이고, 일출에서 일몰 사이의 시간대이더라도, 태양광 감지센서(150)에서 태양광을 감지하지 못하거나, 또는 기준량 이하로 감지할 경우에는 태양열 발전을 하기에 부적합한 환경으로 판단하여 태양열 발전장치(200)를 이용한 태양열 발전동작을 진행하지 않게 된다. 즉, 차량이 지하주차장에 주차되거나, 또는 건물 등에 의해 태양이 가려지는 음지에 주정차되어 있거나, 또는 날씨가 흐려서 태양이 노출되지 않는 날씨인 경우에는 태양열 발전장치(200)를 자동차 본체(10)의 외부로 노출시키는 것이 의미가 없기 때문이다.The
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 차량의 주행속도를 검출하기 위한 주행속도 검출부(130)를 더 구비하는 것이 좋다. 상기 주행속도 검출부(130)는 상기 차량이 주행중인 상태에서 주행속도를 검출하는 것으로서, 검출된 주행속도 정보는 메인 제어부(400)로 전달된다.According to the embodiment of the present invention, it is preferable to further include a traveling
상기 메인 제어부(400)는 주행속도 검출부(130)에서 검출된 차량의 주행속도를 기준속도와 비교하고, 검출된 주행속도가 기준속도 미만인 경우에만, 태양열 발전장치(200)를 자동차 본체(10)의 외부로 노출시켜 태양광 발전을 하도록 제어할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 기준속도를 50km라고 설정할 경우, 차량이 50km 미만으로 주행할 경우에는, 태양열 발전장치(200)를 자동차 본체(10)의 외부로 돌출되게 노출시키더라도, 공기 저항에 충분히 견디면서 안정적으로 태양열을 흡수하면서 발전할 수 있는 것으로 판단할 수 있으며, 또한 차량위치 검출부(120)에서도 차량위치의 변화값을 실시간으로 검출하여 메인 태양위치 산출부(100)로 전송함으로써, 저속에서는 차량의 위치이동에 대응하여 집광판(210)의 위치(자세)를 조정하는 것이 가능할 수 있게 된다. 이와 같이, 상기 기준속도는 차량의 종류, 차량의 운행지역, 계절 등의 변수에 따라서 적절한 기준으로 설정될 수 있다.The
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 구비한 전기자동차의 경우에는, 차량의 주정차 상태에서 태양광 발전을 하도록 하는 동작과, 차량의 저속운행시에 태양광 발전을 하는 동작으로 구분될 수 있다.As described above, in the case of an electric vehicle equipped with a solar tracking system according to an embodiment of the present invention, it is possible to perform an operation for making solar power generation in the state of a pseudo-electric vehicle of a vehicle, As shown in FIG.
따라서, 이하에서는 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 구비한 전기자동차의 동작을 2가지 경우로 구분하여 자세하게 설명하기로 한다.Accordingly, the operation of the electric vehicle having the solar locating system according to the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in detail as two cases.
먼저, 도 1 내지 도 9를 참조하여 차량의 주정차 상태에서의 동작에 대해서 자세히 설명하기로 한다.First, the operation of the vehicle in the idling state will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
먼저, 전기자동차가 운행을 하게 되며(S10), 운행하는 상태에서 주정차 감지센서(140)에서는 차량의 주정차 여부를 감지하게 된다(S11).First, the electric vehicle is operated (S10), and the
상기 단계(S11)에서 차량이 주정차 상태인 것이 확인되면, 메인 제어부(400)는 태양광 감지센서(150)에서 태양광이 검출되었는지 확인한다(S12).If it is determined in step S11 that the vehicle is in an idling state, the
상기 단계(S12)에서 태양광이 검출된 것이 확인되면, 메인 제어부(400)는 개폐도어(12)를 도 3과 같이 이동시켜 오픈시키고 승강 구동유닛(500)을 구동제어하여 도 4에 도시된 바와 같이 태양열 발전장치(200) 즉, 집광판(210)을 차량 밖으로 노출되게 이동시킨다(S13).When it is confirmed in step S12 that the sunlight is detected, the
또한, 차량위치 검출부(120)에서는 GPS 위성과의 통신을 통해서 차량의 현재위치를 검출하여 메인 태양위치 산출부(100)로 전달한다(S14).In addition, the vehicle
상기 메인 태양위치 산출부(100)에서는 전달받은 차량위치값을 근거로 하여 차량 즉, 집광판(210)을 기준으로 하는 태양 위치의 이론값을 산출한다(S15).The main sun
상기 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 이론값은 메인 제어부(400)로 전달되고, 메인 제어부(400)는 전달받은 이론값을 근거로 집광판(210)이 태양을 추종하도록 위치 조정한다(S16).The theoretical value calculated by the main sun
그리고 집광판(210)이 위치조정된 상태에서 상기 집광판 위치검출부(300)에서는 집광판(210)의 실제 위치값을 검출(측정)한다(S17).In the state where the
그리고 상기 집광판 위치검출부(300)에서 검출한 집광판(210)의 실제 위치값 즉, 측정값은 메인 제어부(400)로 전달되고, 메인 제어부(400)는 상기 이론값과 측정값이 일치하는지 비교판단한다(S18).The actual position value of the
상기 단계(S18)에서 비교 결과 이론값과 측정값이 일치하지 않는 경우에는, 메인 제어부(400)는 구동유닛(220)을 구동제어하여 집광판(210)의 실제 위치가 이론값과 동일한 위치 즉, 이론값에 대응되는 자세를 갖추도록 위치를 보정한다(S19). 이와 같이 집광판(210)의 위치를 이론값과 일치하도록 보정함으로써, 구동유닛(220)의 고장이나 오동작, 구동유닛(220)의 구동오차가 발생하더라도 집광판(210)이 항상 태양을 정확하게 추종하도록 제어할 수 있게 된다.The
또한, 집광판(210)의 설치위치 정보와, 날짜 및 시간 정보를 알 수 있기 때문에, 일출시간부터 일몰시간까지의 정확한 시간이 확보되어 집광판(210) 및 구동유닛(220)의 구동시간을 제한하여 제어함으로써, 일몰시간부터 일출시간 전까지는 구동유닛(220) 및 집광판(210)에 대한 제어를 멈추게 되고, 따라서 그에 따른 관리비용과 유지비용을 절감할 수 있게 된다.Since the installation position information and the date and time information of the
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 집광판(210)에 설치되는 집광판 위치검출부(300)를 이용하여 집광판(210)의 실제 위치(자세)를 검출할 수 있게 됨으로써, 측정값과 이론값을 상호 비교하여 실제 집광판(210)이 제어신호에 따라 위치제어되는지 여부를 판단할 수 있으며 차이가 발생할 경우 이를 보정함으로써 집광판(210)이 항상 태양을 정확하게 추종하도록 제어할 수 있게 되며, 태양열을 이용한 전력생산 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.As described above, since the actual position (posture) of the
또한, 차량이 주정차된 상태인 동시에 태양광이 검출되는 환경에서만 태양열 발전장치(200)를 차량 외부로 노출시켜 동작하도록 함으로써, 실제 흐른 날씨, 음지, 건물 내부 등에서 불필요한 동작이 이루어지지 않도록 할 수 있다.In addition, unnecessary operations can be prevented from being performed in actual flowing weather, sound, buildings, etc. by allowing the
한편, 차량이 운행중인 상태에서도 기준속도 미만인 경우에는 태양열 발전을 할 수 있으며, 이러한 경우에 대해서 도 1 내지 도 8 및 도 10을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.In the meantime, when the vehicle is in operation and is below the reference speed, it is possible to generate solar heat. Such a case will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG. 8 and FIG.
먼저, 차량이 운행중인 상태이고(S20), 이러한 상태에서 주행속도 검출부(130)에서는 차량의 주행속도를 검출한다(S210).First, the vehicle is in operation (S20). In this state, the traveling
검출된 주행속도는 메인 제어부(400)로 전달되고, 메인 제어부(400)에서는 검출된 차량의 주행속도와 미리 설정된 기준속도를 비교하여, 기준속도 미만으로 차량이 운행중인지 판단한다(S22).The detected traveling speed is transmitted to the
상기 단계(S22)에서 차랑이 기준속도 미만으로 운행중인 것이 확인되면, 메인 제어부(400)는 태양열 발전동작을 수행할 수 있는 상태로 판단하여 앞서 설명한 바와 같이, 개폐도어(12)를 오픈시키고 집광판(210)을 차량밖으로 이동시켜 노출시킨다(S23).If it is determined in operation S22 that the vehicle is traveling below the reference speed, the
그런 다음, 차랑위치 검출부(120)에서는 차량의 위치를 검출하고(S24), 검출된 차량 위치데이터는 상기 메인 태양위치 산출부(100)로 전달된다.Then, the car
메인 태양위치 산출부(100)에서는 전달받는 차량위치 데이터를 근거로 하여 집광판(210)을 기준으로 하는 태양의 위치값을 이론적으로 산출한다(S25).The main sun
그리고 메인 제어부(400)는 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 이론값에 따라서 집광판(210)의 위치를 조정한다(S26). 따라서 차량이 기준속도 미만으로 저속 운행하는 동안에도 집광판(210)이 태양위치를 추종하도록 제어하면서, 태양열을 최대로 흡수하여 태양열 발전 동작을 수행할 수 있게 된다.The
즉, 일 방향으로 이동하는 고속도로 상에서, 또는 정체구간 등에서 차량이 저속으로 운행할 경우 태양열 발전을 수행할 수 있게 되어 그만큼 전기자동차의 운행에 필요한 전기에너지를 자체발전하여 충전하고 사용할 수 있게 된다.That is, when the vehicle runs at a low speed on a highway traveling in one direction, or in a congested section, solar power generation can be performed, so that the electric energy necessary for the operation of the electric vehicle can be generated and charged.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will readily appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.
10..자동차 본체 11..수용부
12..개폐도어 13..출입구
100..메인 태양위치 산출부 110..입력부
120..차량위치 검출부 130..주행속도 검출부
140..주정차 감지센서 150..태양광 감지센서
210..집광판 220..구동유닛
300..집광판 위치검출부 310,320,330..제1 내지 제3GPS 수신부
350..위치산출부 400..메인 제어부
500..승강 구동유닛10.
12 .. opening and closing
100 .. Main sun
120. Vehicle
140 ..
210 ..
300
350 ..
500.
Claims (7)
상기 태양열 발전 장치를 상기 자동차 본체 내외로 출몰되게 구동시키는 승강 구동유닛과;
차량의 위치를 검출하는 차량위치 검출부와;
상기 차량위치 검출부에서 검출된 차량위치와, 시간, 날짜를 기준으로 태양 위치를 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와;
상기 집광판의 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부와;
자동차의 주정차 여부를 감지하기 위한 주정차 감지센서; 및
상기 주정차 감지센서에서 자동차의 주정차 확인시, 상기 승강 구동유닛을 구동시켜 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 구동제어하고, 상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 집광판 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하며,
상기 집광판 위치검출부는,
상기 집광판에서 서로 다른 위치에 각각 설치되며, GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 획득하는 복수의 GPS 수신기와;
상기 복수의 GPS 수신기에서 획득된 좌표값을 근거로 하여 상기 집광판의 실제 위치(자세)를 산출하는 위치산출부;를 포함하는 것을 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차.A solar power generator having a light collecting plate installed to be able to move in and out of the vehicle body and to generate electricity by absorbing solar heat when exposed to the outside, and a light collecting plate driving unit for adjusting the posture of the light collecting plate;
A lift driving unit for driving the solar power generation device to project into and out of the vehicle body;
A vehicle position detection unit for detecting a position of the vehicle;
A main sun position calculation unit for calculating and calculating a sun position based on the vehicle position, time, and date detected by the vehicle position detection unit;
A light-condensing plate position detector for measuring an actual position (posture) of the light-collecting plate;
A parking sensor for detecting whether or not the car is parked; And
Driving the unit to drive the elevating drive unit to drive the solar power generator to be exposed to the outside of the vehicle body at the time of confirming the parking distance of the automobile from the differential detection sensor, And a controller for controlling the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, controlling the unit to control the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, And a main control unit for controlling to correct the sub-
Wherein the light-condensing plate position detecting unit comprises:
A plurality of GPS receivers installed at different positions on the light condensing plate to obtain respective position information from the GPS satellites;
And a position calculation unit for calculating an actual position (posture) of the light-condensing plate based on the coordinate values obtained from the plurality of GPS receivers.
상기 태양열 발전 장치를 상기 자동차 본체 내외로 출몰되게 구동시키는 승강 구동유닛과;
차량의 위치를 검출하는 차량위치 검출부와;
상기 차량위치 검출부에서 검출된 차량위치와, 시간, 날짜를 기준으로 태양 위치를 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와;
상기 집광판의 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부와;
자동차의 주정차 여부를 감지하기 위한 주정차 감지센서; 및
상기 주정차 감지센서에서 자동차의 주정차 확인시, 상기 승강 구동유닛을 구동시켜 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 구동제어하고, 상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 집광판 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하며,
상기 집광판 위치검출부는,
상기 집광판에서 서로 다른 위치에 각각 설치되며, GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 획득하는 복수의 GPS 수신기와;
상기 복수의 GPS 수신기에서 획득된 좌표값을 근거로 하여 상기 집광판의 실제 위치(자세)를 산출하는 위치산출부;를 포함하며,
상기 복수의 GPS 수신기는,
상기 집광판의 중앙에 배치되는 제1GPS 수신기와;
상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 방향으로는 서로 이격되고 제2축(Y) 방향으로는 상기 제1GPS 수신기와는 동일선상에 위치하도록 상기 집광판에 설치되는 제2GPS 수신기; 및
상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 및 제2축(Y) 방향 각각으로 이격되고, 상기 제2GPS 수신기와는 제2축(Y) 방향으로만 이격되게 상기 집광판의 모서리부분에 배치되는 제3GPS 수신기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차.A solar power generator having a light collecting plate installed to be able to move in and out of the vehicle body and to generate electricity by absorbing solar heat when exposed to the outside, and a light collecting plate driving unit for adjusting the posture of the light collecting plate;
A lift driving unit for driving the solar power generation device to project into and out of the vehicle body;
A vehicle position detection unit for detecting a position of the vehicle;
A main sun position calculation unit for calculating and calculating a sun position based on the vehicle position, time, and date detected by the vehicle position detection unit;
A light-condensing plate position detector for measuring an actual position (posture) of the light-collecting plate;
A parking sensor for detecting whether or not the car is parked; And
Driving the unit to drive the elevating drive unit to drive the solar power generator to be exposed to the outside of the vehicle body at the time of confirming the parking distance of the automobile from the differential detection sensor, And a controller for controlling the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, controlling the unit to control the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, And a main control unit for controlling to correct the sub-
Wherein the light-condensing plate position detecting unit comprises:
A plurality of GPS receivers installed at different positions on the light condensing plate to obtain respective position information from the GPS satellites;
And a position calculating unit for calculating an actual position (posture) of the condensing plate based on coordinate values obtained from the plurality of GPS receivers,
Wherein the plurality of GPS receivers comprise:
A first GPS receiver disposed at the center of the light collecting plate;
A second GPS receiver disposed on the light condensing plate such that the first GPS receiver is spaced apart from the first GPS receiver in a first axis (X) direction and in a same line as the first GPS receiver in a second axis (Y) direction; And
The first and second GPS receivers are spaced apart from each other in the first axis (X) and the second axis (Y), respectively. The second GPS receiver is disposed at an edge portion of the condenser plate And a third GPS receiver for tracking the position of the vehicle.
상기 태양열 발전 장치를 상기 자동차 본체 내외로 출몰되게 구동시키는 승강 구동유닛과;
차량의 위치를 검출하는 차량위치 검출부와;
상기 차량위치 검출부에서 검출된 차량위치와, 시간, 날짜를 기준으로 태양 위치를 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와;
상기 집광판의 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부와;
자동차의 주정차 여부를 감지하기 위한 주정차 감지센서; 및
상기 주정차 감지센서에서 자동차의 주정차 확인시, 상기 승강 구동유닛을 구동시켜 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 구동제어하고, 상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 집광판 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하며,
상기 집광판 위치검출부는,
상기 집광판에서 서로 다른 위치에 각각 설치되며, GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 획득하는 복수의 GPS 수신기와;
상기 복수의 GPS 수신기에서 획득된 좌표값을 근거로 하여 상기 집광판의 실제 위치(자세)를 산출하는 위치산출부;를 포함하며,
상기 자동차 본체에 설치되어 태양광을 감지하는 태양광 감지센서를 더 포함하며,
상기 메인 제어부는 주정차 상태에서 상기 태양광 감지센서에서 태양광을 감지한 경우에만 상기 승강구동유닛을 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 이동되게 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차.A solar power generator having a light collecting plate installed to be able to move in and out of the vehicle body and to generate electricity by absorbing solar heat when exposed to the outside, and a light collecting plate driving unit for adjusting the posture of the light collecting plate;
A lift driving unit for driving the solar power generation device to project into and out of the vehicle body;
A vehicle position detection unit for detecting a position of the vehicle;
A main sun position calculation unit for calculating and calculating a sun position based on the vehicle position, time, and date detected by the vehicle position detection unit;
A light-condensing plate position detector for measuring an actual position (posture) of the light-collecting plate;
A parking sensor for detecting whether or not the car is parked; And
Driving the unit to drive the elevating drive unit to drive the solar power generator to be exposed to the outside of the vehicle body at the time of confirming the parking distance of the automobile from the differential detection sensor, And a controller for controlling the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, controlling the unit to control the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, And a main control unit for controlling to correct the sub-
Wherein the light-condensing plate position detecting unit comprises:
A plurality of GPS receivers installed at different positions on the light condensing plate to obtain respective position information from the GPS satellites;
And a position calculating unit for calculating an actual position (posture) of the condensing plate based on coordinate values obtained from the plurality of GPS receivers,
Further comprising a solar light sensor installed on the vehicle body for sensing solar light,
Wherein the main control unit controls the elevation driving unit to be moved so as to be exposed to the outside of the vehicle body only when solar light is sensed by the solar photodetection sensor in the state of a pseudo-electric vehicle.
상기 자동차 본체의 천정에는 상기 태양열 발전장치가 출몰 가능하게 수용되는 수용부가 마련되고, 상기 수용부는 상기 자동차 본체에 설치되는 개폐도어에 의해 선택적으로 개방 및 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차.5. The method of claim 4,
Wherein the solar battery is mounted on a ceiling of the vehicle body and includes a receiving portion for receiving the solar power generating device so that the solar power generating device is capable of projecting and retracting, and the receiving portion is selectively opened and closed by an opening / closing door provided on the vehicle body. Electric car.
상기 태양열 발전 장치를 상기 자동차 본체 내외로 출몰되게 구동시키는 승강 구동유닛과;
차량의 위치를 검출하는 차량위치 검출부와;
상기 차량위치 검출부에서 검출된 차량위치와, 시간, 날짜를 기준으로 태양 위치를 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와;
상기 집광판의 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부와;
자동차의 주정차 여부를 감지하기 위한 주정차 감지센서; 및
상기 주정차 감지센서에서 자동차의 주정차 확인시, 상기 승강 구동유닛을 구동시켜 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체 외부로 노출되게 구동제어하고, 상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 집광판 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하며,
상기 집광판 위치검출부는,
상기 집광판에서 서로 다른 위치에 각각 설치되며, GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 획득하는 복수의 GPS 수신기와;
상기 복수의 GPS 수신기에서 획득된 좌표값을 근거로 하여 상기 집광판의 실제 위치(자세)를 산출하는 위치산출부;를 포함하며,
자동차의 주행속도를 검출하는 주행속도 검출부를 더 포함하며,
상기 메인 제어부는 상기 주행속도 검출부에서 검출된 차량의 주행속도를 기준속도와 비교하고, 검출된 주행속도가 기준속도 미만인 경우에만, 상기 태양열 발전장치를 상기 자동차 본체의 외부로 노출시켜 태양광 발전을 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차.A solar power generator having a light collecting plate installed to be able to move in and out of the vehicle body and to generate electricity by absorbing solar heat when exposed to the outside, and a light collecting plate driving unit for adjusting the posture of the light collecting plate;
A lift driving unit for driving the solar power generation device to project into and out of the vehicle body;
A vehicle position detection unit for detecting a position of the vehicle;
A main sun position calculation unit for calculating and calculating a sun position based on the vehicle position, time, and date detected by the vehicle position detection unit;
A light-condensing plate position detector for measuring an actual position (posture) of the light-collecting plate;
A parking sensor for detecting whether or not the car is parked; And
Driving the unit to drive the elevating drive unit to drive the solar power generator to be exposed to the outside of the vehicle body at the time of confirming the parking distance of the automobile from the differential detection sensor, And a controller for controlling the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, controlling the unit to control the position of the condenser, adjusting the position of the condenser, And a main control unit for controlling to correct the sub-
Wherein the light-condensing plate position detecting unit comprises:
A plurality of GPS receivers installed at different positions on the light condensing plate to obtain respective position information from the GPS satellites;
And a position calculating unit for calculating an actual position (posture) of the condensing plate based on coordinate values obtained from the plurality of GPS receivers,
Further comprising a traveling speed detecting section for detecting a traveling speed of the automobile,
The main control unit compares the traveling speed of the vehicle detected by the traveling speed detecting unit with the reference speed and exposes the solar power generator to the outside of the vehicle body only when the detected traveling speed is less than the reference speed, Wherein the control unit controls the electric motor so as to control the electric motor.
상기 승강구동유닛에 설치되며, 회전판을 상기 제1축 및 제2축 각각에 직교하는 제3축(Z)을 중심으로 회전구동시키는 제1구동부와;
상기 회전판과 상기 집광판 사이를 연결하며, 상기 제3축 방향으로 길이 조정 가능하게 설치되며, 각각이 독립적으로 구동되는 복수의 실린더부;를 포함하며,
상기 복수의 실린더부가 독립적으로 구동함으로써 상기 집광판을 상기 제2축 방향을 중심으로 회동시켜 자세 조정 가능한 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템을 구비하는 전기자동차.
The apparatus of claim 3, wherein the light-
A first driving unit installed in the lifting and lowering driving unit for rotationally driving the rotating plate about a third axis Z orthogonal to the first axis and the second axis;
And a plurality of cylinders connected between the rotating plate and the condenser plate, the plurality of cylinders being independently adjustable in length in the third axis direction,
Wherein the plurality of cylinder portions are independently driven to rotate the light-condensing plate about the second axis direction to adjust posture.
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CN106335374A (en) * | 2016-11-21 | 2017-01-18 | 扬中市盛源车辆配件有限公司 | Ceiling of Solar Electric Vehicle |
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Publication number | Publication date |
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KR20120031563A (en) | 2012-04-04 |
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