KR101518270B1 - Electric automobile actuating apparatus - Google Patents

Electric automobile actuating apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR101518270B1
KR101518270B1 KR1020140038554A KR20140038554A KR101518270B1 KR 101518270 B1 KR101518270 B1 KR 101518270B1 KR 1020140038554 A KR1020140038554 A KR 1020140038554A KR 20140038554 A KR20140038554 A KR 20140038554A KR 101518270 B1 KR101518270 B1 KR 101518270B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric energy
motor
generator
engine
battery
Prior art date
Application number
KR1020140038554A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
허해용
Original Assignee
(주)에스엠씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에스엠씨 filed Critical (주)에스엠씨
Priority to KR1020140038554A priority Critical patent/KR101518270B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101518270B1 publication Critical patent/KR101518270B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/0307—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using generators driven by a machine different from the vehicle motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/042—Rotating electric generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1415—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with a generator driven by a prime mover other than the motor of a vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles

Abstract

The present invention relates to an electric automobile, and more particularly, to an electric automobile actuating apparatus having an integrated engine and generator. The electric automobile actuating apparatus comprises: an engine connected to a fuel tank to generate kinetic energy using fuel stored in the fuel tank; a generator converting the kinetic energy generated in the engine into electric energy; a motor connected to the generator to receive the electric energy converted in the generator; a converter connected to the generator to receive the electric energy converted in the generator; a battery connected to the converter to receive and store surplus electric energy remaining after the converter supplies the electric energy to the motor; and a control unit for measuring electric energy required to run the motor and instructing the converter to store surplus electric energy if the electric energy converted in the generator is larger than the electric energy required to run the motor, and supply electric energy stored in the battery to the motor if the electric energy converted in the generator is smaller than the electric energy required to run the motor. The control unit requests that an engine/motor speed control unit adjust an amount of fuel supplied from the fuel tank to the engine to make the electric energy converted in the generator greater than the electric energy supplied from the battery.

Description

엔진과 발전기 일체형 구동장치{Electric automobile actuating apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric motor-

본 발명은 전동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진과 발전기를 일체로 형성한 일체형 구동장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electric motor vehicle, and more particularly, to an integrated drive system in which an engine and a generator are integrally formed.

최근에는 녹색 에너지 정책에 부합하여 전기자동차의 개발이 가속화되고 있다. 전기 자동차는 자동차의 구동 에너지를 기존의 자동차와 같이 화석 연료의 연소로부터가 아닌 전기 에너지로부터 얻는 자동차이다.In recent years, the development of electric vehicles is accelerating in accordance with the green energy policy. An electric vehicle is an automobile that derives the drive energy of an automobile from electric energy, not from combustion of fossil fuel like existing automobile.

전기 자동차의 경우, 자동차에서의 배기가스가 전혀 없으며, 소음이 아주 작은 장점이 있다. 전기자동차는 가솔린 자동차보다 먼저 제작되었으나, 배터리의 무거운 중량 및 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 공해문제가 최근 심각해지면서 다시 개발이 되고 있다.In the case of an electric vehicle, there is no exhaust gas from the automobile and noise is small. Electric vehicles have been produced before gasoline cars, but they have not been put to practical use due to problems such as heavy weight of the battery and time taken to charge the battery.

하지만, 전기사용 효율은 배터리의 용량과 직접적으로 관계되는데, 예컨대 전기사용 효율이 떨어지는 경우에 연비가 좋지 않아 대용량 배터리를 사용하여야 하거나 전기 충전을 위한 충전소를 상대적으로 많이 설치하여야 하는 문제점이 있다.However, the electricity use efficiency is directly related to the capacity of the battery. For example, when the efficiency of electricity usage is low, the fuel efficiency is poor, so there is a problem that a large capacity battery should be used or a relatively large number of charging stations for electric charging must be installed.

전기자동차의 경우 모터와 배터리 등의 탑재 등으로 인하여 일반적인 오일 자동차에 비해 하중이 커져 고효율 연비를 기대하기는 힘들다. 따라서 연비개선을 위해서는 소용량 고효율 배터리의 개발이 절실히 요구되는 것이다.In the case of an electric vehicle, it is difficult to expect a high efficiency fuel economy because the load is larger than that of an ordinary oil automobile due to mounting of a motor and a battery. Therefore, development of a small capacity high efficiency battery is urgently required to improve fuel efficiency.

한국공개특허 제2011-0115702호(발명의 명칭: 전기자동차의 구동장치 및 구동방법)은 발전을 위한 운동 에너지를 생성하기 위한 전기발생용 엔진(1), 상기 전기발생용 엔진(1)의 운동 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 발전 장치(2), 상기 발전 장치(2)에 의해 생성된 전기를 저장하는 배터리(3) 및 상기 배터리(3)에 저장된 전기로 구동되고, 자동차의 휠에 동력적으로 연결되는 모터(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 구동장치를 제안하고 있다.Korean Patent Publication No. 2011-0115702 entitled " Driving Apparatus and Driving Method of Electric Vehicle ") discloses a power generating engine 1 for generating kinetic energy for power generation, (3) for storing electricity generated by the power generation device (2), and a generator (3) driven by electricity stored in the battery (3) and generating electric energy by using energy And a motor (5) that is connected in a dynamic manner.

한국공개특허 제2012-0137116호(발명의 명칭: 전기 자동차 및 전기 자동차의 구동방법)는 비절연 타입의 충전장치에 의해 충전된 직류전원을 공급하는 배터리, 상기 직류전원을 저장 및 평활하여 인버터에 제공하는 직류 링크 캐패시터, 상기 배터리를 충전하거나 모터를 구동하도록 하는 제어신호를 출력하고, 상기 배터리와 상기 직류 링크 캐패시터 사이에 흐르는 전류를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어유닛, 상기 배터리와 상기 직류 링크 캐패시터 사이에 위치하고 상기 제어신호에 따라 온/오프 스위칭되는 스위치유닛, 및 상기 스위치유닛과 병렬 연결되고 상기 제어신호에 따라 상기 직류전원을 상기 직류 링크 캐패시터에 공급하는 절연타입의 전원공급유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차를 제안하고 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2012-0137116 (entitled "Electric Vehicle and Driving Method of Electric Vehicle") discloses a battery for supplying DC power charged by a non-insulated type charging device, a DC power source for storing and smoothing the DC power, A control unit for outputting a control signal for charging the battery or for driving a motor and for outputting a control signal for controlling a current flowing between the battery and the DC link capacitor, a control unit for outputting a control signal for controlling the current flowing between the battery and the DC link capacitor, A switching unit which is placed between the capacitors and is switched on and off in accordance with the control signal and an insulated power supply unit which is connected in parallel with the switch unit and supplies the direct current power to the direct current link capacitor in accordance with the control signal And the like.

하지만, 상술한 바와 같이 전기자동차의 경우 모터와 배터리 등의 탑재 등으로 인하여 일반적인 오일 자동차에 비해 하중이 커져 고효율 연비를 기대하기는 힘들다. 따라서 연비개선을 위해서는 소용량 고효율 배터리의 개발이 절실히 요구되는 것이다.However, as described above, in the case of an electric vehicle, due to mounting of a motor and a battery or the like, it is difficult to expect a high efficiency fuel economy because the load is larger than that of a general oil automobile. Therefore, development of a small capacity high efficiency battery is urgently required to improve fuel efficiency.

또한, 한국공개특허 제2011-0115702호에서 제안하고 있는 바와 같이 발전기에서 발전한 에너지를 배터리에 충전하며, 추후 필요한 경우 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 모터를 구동하는 방식이 제안되고 있다.Also, as proposed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0115702, a method of charging the battery with energy generated from a generator and driving the motor using electric energy stored in the battery when necessary is proposed.

이러한 소용량 고효율 배터리의 개발은 배터리 자체를 개선하는 것에 의해 직접적인 실현이 가능하기도 하지만, 전기를 발생하는 보조적인 장치의 구현에 의해서도 가능해질 수 있는 것이다.
The development of such a small-capacity, high-efficiency battery can be achieved by improving the battery itself, but also by implementing an auxiliary device for generating electricity.

본 발명이 해결하려는 과제는 모터를 구동하는데 필요한 최적의 전기 에너지를 제공하는 전동차의 구동장치를 제안함에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a driving apparatus for a train which provides optimum electric energy necessary for driving a motor.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 필요한 경우 모터가 적어도 두 가지 경로를 통해 전기 에너지를 공급받는 전동차의 구동장치를 제안함에 있다.
Another problem to be solved by the present invention is to provide a driving apparatus for a motor vehicle in which a motor is supplied with electric energy through at least two paths, if necessary.

이를 위해 본 발명의 엔진과 발전기 일체형 구동장치는 연료 탱크와 연결되며, 상기 연료 탱크에 저장된 연료를 이용하여 운동 에너지를 생산하는 엔진, 상기 엔진에서 생산한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기, 상기 발전기와 연결되며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지를 제공받는 모터, 상기 발전기와 연결되며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지를 제공받는 컨버터, 상기 컨버터와 연결되며, 상기 컨버터로부터 상기 모터에 공급하고 남은 잉여 전기 에너지를 제공받아 저장하는 배터리, 상기 모터에서 필요로 하는 전기 에너지를 측정하며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지가 상기 모터에서 필요로 하는 전기 에너지보다 많은 경우에는 잉여 전기 에너지를 상기 배터리에 저장하며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지가 상기 모터에서 필요로 하는 전기 에너지보다 작은 경우에는 상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 상기 모터로 공급하도록 상기 컨버터로 지시하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지가 상기 배터리로부터 제공받는 전기 에너지보다 크도록 상기 연료 탱크에서 상기 엔진으로 공급되는 연료의 양을 조절하도록 엔진/모터 속도 제어부로 요청한다.
To this end, the engine and generator-integrated drive system of the present invention includes an engine connected to a fuel tank for producing kinetic energy using the fuel stored in the fuel tank, a generator for converting kinetic energy produced by the engine into electric energy, A motor connected to the generator and connected to the generator, a converter connected to the converter and supplied with the electric energy converted from the generator, A battery for storing and storing surplus electrical energy; and a controller for measuring electrical energy required by the motor, and when the electrical energy converted by the generator is greater than the electrical energy required by the motor, excess electrical energy is stored , And the electric energy converted in the generator And a controller for instructing the converter to supply the electric energy stored in the battery to the converter when the electric energy required by the motor is smaller than the electric energy required by the motor, And requests the engine / motor speed control unit to adjust the amount of fuel supplied to the engine from the fuel tank so as to be greater than the energy.

본 발명에 따른 전동차는 엔진과 발전기가 일체로 형성되어 있어 엔진에서 생산한 운동 에너지가 누설되지 않고 발전기에서 전기 에너지로 생산된다.In the electric vehicle according to the present invention, since the engine and the generator are integrally formed, the kinetic energy produced by the engine is not leaked but is produced as electric energy from the generator.

또한, 기존 전기 전동차의 경우, 일정 시간마다 배터리를 충전해야 한다는 단점이 있으며, 일반 전동차의 경우, 상대적으로 배터리와 충전시스템이 차지하는 비용이 많이 지출된다는 단점이 있다. 하지만, 본 발명에서 제안하는 엔진을 이용한 전동차의 경우, 기존 전기 전동차에 비해 운행비용은 증가되나, 외부의 전원을 이용하여 배터리를 충전해야 하는 불편함을 해소할 있으며, 기존 전동차에 비해 운행비용이 감소되는 장점이 있다.
In addition, in the case of conventional electric trains, there is a disadvantage in that the battery must be charged every predetermined time, and in the case of a general electric train, the battery and the charging system are relatively expensive. However, in the case of the electric vehicle using the engine proposed in the present invention, it is possible to solve the inconvenience of charging the battery by using the external power source although the running cost is increased as compared with the existing electric electric vehicle. In addition, .

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 전동차의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 전동차의 구성을 도시한 다른 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 엔진과 발전기가 일체로 형성된 전동차를 도시하고 있다.1 is a block diagram showing the configuration of a train according to an embodiment of the present invention.
2 is another block diagram showing a configuration of a train according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a motor vehicle in which an engine and a generator are integrally formed according to an embodiment of the present invention.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 전기 자도아전동차의 구성을 도시한 블록도이다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 전동차의 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electro-magnetic subway train according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a configuration of a train according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 1에 의하면, 전동차는 연료 탱크, 엔진, 발전기, 컨버터, 배터리, 엔진/모터 속도 제어부, 제어부 및 모터를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 전동차에 포함될 수 있다.1, the electric vehicle includes a fuel tank, an engine, a generator, a converter, a battery, an engine / motor speed control unit, a control unit, and a motor. Of course, other configurations than those described above may be included in the electric vehicle proposed in the present invention.

연료 탱크(102)는 내부에 연료를 저장하고 있다.The fuel tank 102 stores fuel therein.

엔진(104)은 연료 탱크(102)로부터 공급받은 연료를 이용하여 엔진/모터 속도 제어부(106)의 제어 하에 운동 에너지를 생산한다. 발전기(108)는 엔진(104)에서 생산한 운동 에너지를 엔진/모터 속도 제어부(106)의 제어 하에 전기 에너지로 변환한다. 발전기(108)에서 생산한 전기 에너지는 모터(116)로 제공된다. 물론 이 경우, 컨버터(110)는 발전기(108)에서 변환된 전기 에너지를 설정된 전압과 전류를 갖도록 변환한다. 본 발명의 컨버터(110)는 발전기(108)에서 변환된 전기 에너지가 48V, 30A의 에너지를 갖도록 변환한다. 물론 컨버터(110)에서 변환되는 에너지는 설정에 따라 달라질 수 있다.The engine 104 produces kinetic energy under the control of the engine / motor speed control unit 106 using the fuel supplied from the fuel tank 102. The generator 108 converts the kinetic energy produced by the engine 104 into electric energy under the control of the engine / motor speed controller 106. The electric energy produced by the generator 108 is provided to the motor 116. Of course, in this case, the converter 110 converts the converted electric energy from the generator 108 to have a set voltage and current. The converter 110 of the present invention converts the electric energy converted at the generator 108 to have an energy of 48V, 30A. Of course, the energy converted by the converter 110 may vary depending on the setting.

컨버터(110)에서 변환된 전기 에너지는 제어부(114)의 제어 하에 모터(116)로 공급된다.The electric energy converted in the converter 110 is supplied to the motor 116 under the control of the controller 114.

모터(116)는 공급받은 전기 에너지를 이용하여 휠모터를 구동하기 위한 에너지(운동 에너지)를 생산한다. 물론 컨버터(110)에서 변환된 전기 에너지 중 일부 에너지는 배터리(112)로 공급되어 충전된다. 즉, 컨버터(110)에서 변환된 전기 에너지의 크기가 모터를 구동하는데 필요한 전기 에너지보다 많은 경우, 잉여 전기 에너지는 제어부의 제어 하에 배터리(112)에 공급된다.The motor 116 generates energy (kinetic energy) for driving the wheel motor using the supplied electric energy. Of course, some of the converted electrical energy in the converter 110 is supplied to the battery 112 to be charged. That is, when the magnitude of the electric energy converted in the converter 110 is larger than the electric energy required to drive the motor, the surplus electric energy is supplied to the battery 112 under the control of the control unit.

또한, 도 1에 의하면, 엔진/모터 속도 제어부(106)는 제어부(114)와 연결되어 있으며, 엔진/모터 속도 제어부(106)는 외부로부터 제공받은 모터(116)의 속도 제어 명령에 따라 발전기(108)에서 생산하는 전기 에너지의 양(크기) 및 모터에서 생산하는 회전 에너지의 크기를 제어한다. 물론 엔진/모터 속도 제어부(106)는 모터(116)에서 생산하는 회전 에너지의 크기를 직접 제어하거나, 제어부(114)를 이용하여 제어할 수 있다. 즉, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 제어부(114)는 엔진/모터 속도 제어부(106)로부터 제공받은 제어 명령에 따라 모터(116)를 제어한다.1, the engine / motor speed control unit 106 is connected to the control unit 114. The engine / motor speed control unit 106 controls the engine / motor speed control unit 106 based on the speed control command of the motor 116, 108) and the magnitude of the rotational energy produced by the motor. Of course, the engine / motor speed control unit 106 may directly control the magnitude of the rotational energy produced by the motor 116, or may control it using the control unit 114. [ That is, as shown in FIG. 1, the controller 114 controls the motor 116 according to a control command received from the engine / motor speed controller 106.

이와 같이 본 발명은 연료 탱크에 저장된 연료를 이용하여 엔진에서 운동 에너지를 생산하며, 생산한 운동 에너지는 발전기에 의해 전기 에너지로 변환된다. 모터는 발전기에서 변환한 전기 에너지를 이용하여 바퀴를 회전시키기 위한 운동 에너지를 생산한다. 또한, 발전기에서 생산한 전기 에너지 중 잉여 전기 에너지는 배터리에 충전된다.As described above, the present invention uses the fuel stored in the fuel tank to produce kinetic energy in the engine, and the generated kinetic energy is converted into electric energy by the generator. The motor uses the electric energy converted from the generator to produce kinetic energy for rotating the wheel. Also, surplus electric energy among the electric energy produced by the generator is charged to the battery.

배터리는 발전기에서 생산한 전기 에너지 중 잉여 전기 에너지를 저장(충전)하며, 환경에 따라 많은 전기가 필요한 경우 충전된 배터리의 전기 에너지를 모터로 공급한다.The battery stores (charges) surplus electric energy among the electric energy produced by the generator and supplies the electric energy of the charged battery to the motor when a lot of electricity is needed depending on the environment.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 발전기를 포함하는 전동차의 구성을 도시한 블록도이다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 발전기에 대해 상세하게 알아보기로 한다.2 is a block diagram showing the configuration of a train including a generator according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2에 의하면, 발전기를 포함하는 전동차는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 엔진, 발전기, 컨버터, 배터리, 제어부, 모터를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 전동차에 포함될 수 있다.Referring to Fig. 2, a train including a generator includes an engine, a generator, a converter, a battery, a control unit, and a motor, as shown in Fig. Of course, other configurations than those described above may be included in the electric vehicle proposed in the present invention.

엔진(104)은 연료 탱크로부터 공급받은 연료를 이용하여 운동 에너지를 생산한다. 발전기(108)는 엔진(104)에서 생산한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 발전기(108)에서 변환한 전기 에너지는 컨버터(110)로 제공된다. 컨버터(110)는 제공받은 전기 에너지를 48V, 30A의 에너지를 갖도록 변환한다. 물론 컨버터(110)에서 변환되는 에너지는 설정에 따라 달라질 수 있다.The engine 104 uses the fuel supplied from the fuel tank to produce kinetic energy. The generator 108 converts the kinetic energy produced by the engine 104 into electrical energy. The electric energy converted at the generator 108 is supplied to the converter 110. [ The converter 110 converts the supplied electric energy to have an energy of 48V, 30A. Of course, the energy converted by the converter 110 may vary depending on the setting.

컨버터(110)에서 변환된 전기 에너지는 제어부(1140)의 제어 하에 모터(116)로 공급된다.The electric energy converted in the converter 110 is supplied to the motor 116 under the control of the controller 1140. [

모터(116)는 공급받은 전기 에너지를 이용하여 휠모터를 구동하기 위한 에너지(운동 에너지)를 생산한다. 물론 컨버터(110)에서 변환된 전기 에너지 중 일부 에너지는 배터리(112)로 공급되어 충전된다. 즉, 컨버터(110)에서 변환된 전기 에너지가 모터(116)를 구동하는데 필요한 전기 에너지보다 많은 경우, 잔여 전기 에너지는 제어부(114)의 제어 하에 배터리(112)에 공급된다. 이와 같이 제어부(114)는 컨버터(108)에서 변환한 전기 에너지를 모터(116)를 구동하는데 필요한 전기 에너지를 제외한 잉여 전기 에너지는 배터리(112)에 충전한다. 이 시스템에서 장착된 배터리(112)에 충전되는 전기 에너지는 20A이며 제품의 제원에 따라 배터리의 용량은 다를 수 있다.The motor 116 generates energy (kinetic energy) for driving the wheel motor using the supplied electric energy. Of course, some of the converted electrical energy in the converter 110 is supplied to the battery 112 to be charged. That is, when the electric energy converted in the converter 110 is larger than the electric energy required to drive the motor 116, the remaining electric energy is supplied to the battery 112 under the control of the controller 114. In this way, the controller 114 charges the battery 112 with surplus electric energy, excluding electric energy required for driving the motor 116, from the electric energy converted by the converter 108. [ The electric energy to be charged into the battery 112 installed in the system is 20A, and the capacity of the battery may be different depending on specifications of the product.

특히 본 발명은 배터리(112)에 저장된 전기 에너지를 주 에너지로 사용하는 것이 아니라 보조 에너지로 사용한다. 따라서 배터리(112)에서 모터(116)로 공급하는 전기 에너지는 컨버터(110)에서 생산되어 모터(116)로 공급되는 전기 에너지에 비해 상대적으로 낮게 설정할 수 있다. 이와 같이 함으로써 배터리(112)에 저장된 전기 에너지가 설정된 전기 에너지 이상의 전기 에너지를 저장하도록 한다. 물론 모터(116)에서 필요로 하는 전기 에너지가 추가적으로 필요한 경우에는 연료 탱크에서 엔진으로 공급되는 연료의 양을 증가시켜 엔진(104)에서 더 많은 운동 에너지를 생산하도록 한다. 즉, 엔진/모터 속도 제어부(106)는 모터(116)에서 필요로 하는 전기 에너지가 증가하는 경우 엔진(104)으로 공급되는 연료의 양을 증가시켜 엔진에서 더 많은 운동 에너지를 생산하도록 한다. 이를 위해 엔진/모터 속도 제어부(106)는 제어부(114)와 통신을 수행하며, 이를 통해 모터(116)에서 필요로 하는 전기 에너지에 대응되는 에너지를 생산하도록 엔진을 제어한다.In particular, the present invention uses electrical energy stored in the battery 112 as auxiliary energy, not as main energy. Therefore, the electric energy supplied from the battery 112 to the motor 116 can be set to be relatively low as compared with the electric energy produced by the converter 110 and supplied to the motor 116. In this way, the electric energy stored in the battery 112 stores electric energy greater than the set electric energy. Of course, if additional electrical energy is needed by the motor 116, the amount of fuel supplied to the engine from the fuel tank is increased to produce more kinetic energy in the engine 104. That is, the engine / motor speed control unit 106 increases the amount of fuel supplied to the engine 104 when the electric energy required by the motor 116 increases, so as to produce more kinetic energy in the engine. To this end, the engine / motor speed control unit 106 communicates with the control unit 114, thereby controlling the engine to produce energy corresponding to the electric energy required by the motor 116.

물론 엔진(104)은 모터(116)에서 필요로 하는 전기 에너지가 설정된 전기 에너지 이하인 경우에도 설정된 운동 에너지를 생산한다. 즉, 엔진은 모터에서 필요로 하는 전기 에너지뿐만 아니라 배터리에 저장될 전기 에너지를 생산하기 위해 항상 일정한 운동 에너지를 생산한다. 하지만, 배터리에 전기 에너지를 저장할 잔여 공간이 없는 경우에는 엔진은 모터에서 필요로 하는 전기 에너지만을 생산한다. 이와 같이 함으로써 배터리는 자체 에너지를 항상 유지하며 또한 배터리 사용용량이 줄면 자동 저장(충전)하게 된다.Of course, the engine 104 produces the set kinetic energy even when the electric energy required by the motor 116 is equal to or lower than the set electric energy. That is, the engine always produces a constant kinetic energy to produce not only the electric energy required by the motor but also the electric energy to be stored in the battery. However, if there is no room in the battery to store electrical energy, the engine produces only the electrical energy required by the motor. By doing so, the battery keeps its own energy at all times and automatically stores (charges) when the battery capacity is reduced.

또한, 본 발명은 엔진과 발전기를 일체형으로 제작하는 방안을 제안한다. 즉, 기존 전기 자동차는 엔진과 발전기가 분리된 구조를 갖는다. 이에 비해 본 발명은 엔진과 발전기가 일체로 형성된 일체형 전동차를 제작하는 방안을 제안하고 있다. 이와 같이 엔진과 발전기를 일체형으로 제작함으로써 엔진에서 발생된 운동 에너지가 누설되지 않고 발전기에서 전기 에너지로 변환되며, 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.In addition, the present invention proposes a method of manufacturing an engine and a generator integrally. That is, a conventional electric vehicle has a structure in which an engine and a generator are separated from each other. In contrast to this, the present invention proposes a method of manufacturing an integrated electric vehicle in which an engine and a generator are integrally formed. Thus, by making the engine and the generator integrally formed, the kinetic energy generated in the engine is not leaked but converted from the generator to the electric energy, and the space can be efficiently used.

또한, 본 발명은 배터리에 저장된 전기 에너지를 모두 모터로 공급하는 것이 아니라 배터리에 저장된 전기 에너지가 설정된 전기 에너지에 도달하면, 배터리에 저장된 전기 에너지를 모터로 공급하는 것을 중단한다.Further, the present invention stops supply of the electric energy stored in the battery to the motor when the electric energy stored in the battery reaches the set electric energy, instead of supplying all the electric energy stored in the battery to the motor.

또한, 도 2를 살펴보면, 엔진/모터 속도 제어부는 엔진과 연결되어 있으며, 제어부는 컨버터와 연결된다. 즉, 엔진/모터 속도 제어부는 엔진과 연결되어 엔진에서 생산하는 전기 에너지를 조절하며, 제어부는 컨버터와 연결되어 컨버터에서 변환된 전기 에너지 중 일부는 모터로 공급하도록 제어하며, 필요한 경우 나머지 일부는 배터리에 충전되도록 제어한다. 이를 위해 엔진/속도 제어부와 제어부는 실시간 통신을 통해 관련 정보를 송수신한다.2, the engine / motor speed control unit is connected to the engine, and the control unit is connected to the converter. That is, the engine / motor speed control unit is connected to the engine to regulate the electric energy produced by the engine, and the control unit is connected to the converter to control some of the converted electric energy from the converter to be supplied to the motor. . For this purpose, the engine / speed control unit and the control unit transmit / receive related information through real time communication.

또한, 본 발명과 관련하여 제어부는 배터리에 저장된 전기 에너지를 실시간 감시하며, 현재 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 모터를 구동하는 경우, 배터리에 저장된 전기 에너지의 소모량을 실시간 감시한다.In addition, the control unit monitors the electric energy stored in the battery in real time, and monitors the amount of electric energy stored in the battery in real time when the motor is driven using electric energy stored in the battery.

배터리에 충전되는 전기 에너지 관련하여 제1 임계치와 제2 임계치를 설정한다. 제1 임계치는 제2 임계치보다 상대적으로 높은 값이다. 배터리에 충전된 전기 에너지가 제1 임계치에 도달하면, 모터로부터 요청받은 전기 에너지를 모두 공급하는 것이 아니라 일정 비율 감소된 전기 에너지만을 모터로 공급한다. 즉, 제1 임계치에 도달한 이후 모터로부터 요청받은 전기 에너지를 모두 공급하게 되면, 추후 전기 에너지가 필요한 경우 전기 에너지를 공급할 수 없다는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 본 발명은 배터리에 저장된 전기 에너지가 제1 임계치에 도달하면 모터로부터 요청받은 전기 에너지 중 일부 전기 에너지만 모터로 공급한다. 또한, 배터리에 저장된 전기 에너지가 제2 임계치에 도달하면, 모터로 전기 에너지 공급을 중단한다.And sets a first threshold value and a second threshold value with respect to electric energy charged in the battery. The first threshold value is a relatively higher value than the second threshold value. When the electric energy charged in the battery reaches the first threshold value, not only the electric energy requested from the motor is supplied but only a certain amount of electric energy is supplied to the motor. That is, if all of the electric energy requested from the motor is supplied after the first threshold value is reached, electric energy can not be supplied if electric energy is needed later. Therefore, the present invention supplies only some electric energy among the electric energy requested from the motor to the motor when the electric energy stored in the battery reaches the first threshold value. Further, when the electric energy stored in the battery reaches the second threshold value, the supply of electric energy to the motor is stopped.

이외에도 다양한 방식으로 배터리에 저장된 전기 에너지를 모터로 제공할 수 있다. 즉, 배터리에 저장된 전기 에너지가 제1 임계치에 도달한 상태에서, 모터가 이전에 요청한 전기 에너지보다 많은 전기 에너지를 요청하는 경우, 배터리는 모터가 요청한 전기 에너지를 모터로 제공한다. 즉, 배터리에 저장된 전기 에너지가 제1 임계치에 도달하면, 배터리는 모터로부터 요청받은 전기 에너지 중 일부 전기 에너지만 모터로 공급한다. 하지만, 이 상태에서 모터가 이전에 요청한 전기 에너지보다 많은 전기 에너지를 요청하는 경우(즉, 급출발하는 경우, 오르막을 오르는 경우 등과 같이 전기 에너지가 상대적으로 많이 필요한 경우)에는 모터가 요청한 전기 에너지를 모두 제공한다. In addition, the electric energy stored in the battery can be supplied to the motor in various ways. That is, when the electric energy stored in the battery reaches the first threshold, when the motor requests more electric energy than previously requested electric energy, the battery provides the electric energy requested by the motor to the motor. That is, when the electric energy stored in the battery reaches the first threshold value, the battery supplies only some electric energy among the electric energy requested from the motor to the motor. However, in this situation, when the motor requests more electrical energy than the previously requested electric energy (ie, when the electric energy is relatively high, such as when the motor starts up or goes uphill, etc.) to provide.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 엔진과 발전기가 일체로 제작된 형상을 도시하고 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명은 엔진과 발전기가 일체로 제작되어 있음을 알 수 있다. 발전기는 상술한 바와 같이 발전된 전기 에너지를 컨버터로 공급한다.FIG. 3 illustrates a configuration in which an engine and a generator are integrally manufactured according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, it can be seen that the engine and the generator are integrally manufactured. The generator supplies the developed electric energy to the converter as described above.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention .

102: 연료 탱크 104: 엔진
106: 엔진/모터 속도 제어부 108: 발전기
110: 컨버터 112: 배터리
114: 제어부 116: 모터102: fuel tank 104: engine
106: engine / motor speed control unit 108: generator
110: converter 112: battery
114: control unit 116: motor

Claims (5)

연료 탱크와 연결되며, 상기 연료 탱크에 저장된 연료를 이용하여 운동 에너지를 생산하는 엔진;
상기 엔진에서 생산한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기;
상기 발전기와 연결되며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지를 제공받는 모터;
상기 발전기와 연결되며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지를 제공받는 컨버터;
상기 컨버터와 연결되며, 상기 컨버터로부터 상기 모터에 공급하고 남은 잉여 전기 에너지를 제공받아 저장하는 배터리;
상기 모터에서 필요로 하는 전기 에너지를 측정하며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지가 상기 모터에서 필요로 하는 전기 에너지보다 많은 경우에는 잉여 전기 에너지를 상기 배터리에 저장하며, 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지가 상기 모터에서 필요로 하는 전기 에너지보다 작은 경우에는 상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 상기 모터로 공급하도록 상기 컨버터로 지시하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 발전기에서 변환된 전기 에너지가 상기 배터리로부터 제공받는 전기 에너지보다 크도록 상기 연료 탱크에서 상기 엔진으로 공급되는 연료의 양을 조절하도록 엔진/모터 속도 제어부로 요청함을 특징으로 하는 엔진과 발전기 일체형 구동장치.
An engine connected to the fuel tank and producing kinetic energy using the fuel stored in the fuel tank;
A generator for converting kinetic energy produced by the engine into electric energy;
A motor connected to the generator, the motor receiving the converted electric energy from the generator;
A converter connected to the generator, the converter receiving the converted electric energy from the generator;
A battery connected to the converter and receiving and storing surplus electrical energy remaining from the converter;
Wherein the control unit measures electric energy required by the motor and stores surplus electric energy in the battery when the electric energy converted by the electric generator is greater than the electric energy required by the motor, And a controller for instructing the converter to supply electric energy stored in the battery to the motor when the electric energy required by the motor is smaller than the electric energy required for the motor,
Wherein the control unit requests the engine / motor speed control unit to adjust the amount of fuel supplied to the engine from the fuel tank so that the electric energy converted by the generator is greater than the electric energy supplied from the battery Generator integrated drive system.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 배터리의 잔여 전기 에너지가 설정된 전기 에너지에 도달하면, 상기 모터로 전기 에너지의 공급을 중단함을 특징으로 하는 엔진과 발전기 일체형 구동장치.
The drive unit as claimed in claim 1, wherein when the remaining electric energy of the battery reaches a predetermined electric energy, the supply of electric energy to the motor is stopped.
제 1항에 있어서, 상기 컨버터는,
상기 발전기에서 변환된 전기 에너지가 설정된 전압과 전류를 갖도록 변환함을 특징으로 하는 엔진과 발전기 일체형 구동장치.2. The apparatus of claim 1,
And the electric energy converted by the generator is converted so as to have a set voltage and a current.
KR1020140038554A 2014-04-01 2014-04-01 Electric automobile actuating apparatus KR101518270B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140038554A KR101518270B1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Electric automobile actuating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140038554A KR101518270B1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Electric automobile actuating apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101518270B1 true KR101518270B1 (en) 2015-05-07

Family

ID=53394053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140038554A KR101518270B1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Electric automobile actuating apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101518270B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0171435B1 (en) * 1992-07-07 1999-05-01 기타오카 다카시 Plural generator for an electric hybrid automobile
JP2005231423A (en) * 2004-02-17 2005-09-02 Yamaha Motor Co Ltd Hybrid vehicle
KR100890780B1 (en) * 2008-06-26 2009-03-31 주식회사 씨티앤티 Electric vehicle provided with plurality of alternators and batteries
KR20120104027A (en) * 2011-03-11 2012-09-20 국방과학연구소 Propulsion device and method for four wheel drive hybrid vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0171435B1 (en) * 1992-07-07 1999-05-01 기타오카 다카시 Plural generator for an electric hybrid automobile
JP2005231423A (en) * 2004-02-17 2005-09-02 Yamaha Motor Co Ltd Hybrid vehicle
KR100890780B1 (en) * 2008-06-26 2009-03-31 주식회사 씨티앤티 Electric vehicle provided with plurality of alternators and batteries
KR20120104027A (en) * 2011-03-11 2012-09-20 국방과학연구소 Propulsion device and method for four wheel drive hybrid vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7489093B2 (en) Method and apparatus for producing tractive effort
US10093196B2 (en) Electric storage device, equipment, and control method
KR101372282B1 (en) Low dc converter control system having output power adjuster for hybride vehicle and method of the same
KR101679964B1 (en) Power apparatus for eco-friendly vehicle
KR101449266B1 (en) Control method of Low DC/DC Converter for electric vehicle, and Low DC/DC Converter control system using the same
US8946926B2 (en) Electrical supply and starting system for a motor vehicle and method for operating the electrical supply and starting system
JP2014027864A (en) Low voltage dc converter active control system of electric automobile
JP2008006864A (en) Vehicular power source device
CN102608461B (en) A kind of pilot system of distance increasing unit of electric automobile and test method
US20170203655A1 (en) Controlling operation of electrified vehicle travelling on inductive roadway to influence electrical grid
CN103373237A (en) Method and apparatus for power management in a fuel-cell hybrid vehicle
CN103832286B (en) A kind of energy control method of hybrid power mine electric wheel dump
CN105492281A (en) Electricity-generation control device and electricity-generation control method
KR101490958B1 (en) Power line communication apparatus for electric vehicle
TW201139175A (en) Battery system for motor vehicles with high-power loads
KR101466435B1 (en) Battery charging apparatus and method thereof
KR101518270B1 (en) Electric automobile actuating apparatus
WO2012176943A1 (en) Power supply system and method
CN202764726U (en) Extended range C+B power system
KR101296806B1 (en) Active Power Control Method of Plural Energy Storage Devices for Grid Connection of Intermittent Generation
JP2016152718A (en) Charge and discharge controller, mobile and power sharing amount determination method
JP2011161950A (en) Controller for hybrid vehicle
KR101141694B1 (en) Power supply system and method for non contact electromagnetic inductive charging of electric vehicle
JPWO2015145748A1 (en) Crane apparatus, power supply unit for crane apparatus, and method for remodeling crane apparatus
KR102286833B1 (en) PHEV charging system and its control method

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant