KR101619744B1 - Power generation and distribution system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발전 및 전력분배 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나 이상의 풍력터빈과 태양광모듈을 이용하여 발전이 가능하고, 이를 효율적으로 저장 및 제어할 수 있는 지능형 배터리부와 전력사용부, 디스플레이를 포함하여 운전자가 적재적소에 생산된 전력을 사용할 수 있도록 하는, 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a power generation and power distribution system, and more particularly, to an intelligent battery unit capable of generating electricity using at least one wind turbine and a solar module, efficiently storing and controlling the same, To a power generation and power distribution system for a moving vehicle that allows the driver to use the power produced at the right place.
이동수단(Vehicle)은 육지를 바퀴 등의 수단을 이용하여 이동할 수 있는 자동차(Car), 기차(Train), 트럭(Truck)등 뿐 아니라, 항공기(Airplane) 및 선박(Ship)을 모두 포함하는 광의의 개념이다.A vehicle is a vehicle that can travel on land using a means such as a wheel, a car, a train, a truck, as well as an airplane and a ship. .
상기와 같이 넓게 정의될 수 있는 이동수단에서, 대부분의 경우는 자체적으로 전력을 생산할 필요가 없게 되는데, 상기한 이동수단들 중 자동차나 트럭, 항공기, 선박 등 대부분의 이동수단들은 전기에너지를 이용하여 동작하지 않고 연료를 사용하는 엔진을 구동하는 경우가 대부분이며, 또한 기차의 경우에도 외부의 전력공급수단으로부터 전력을 공급받으며 자체적으로 전력을 생산하지는 않는다. 물론 상기와 같은 이동수단들이 전기에너지를 필요로 하는 경우는 발생하지만, 이는 보조적인 장비를 구동시키기 위한 것으로서, 이는 일반적으로 대용량의 충전식 전기배터리를 이용하여 해결하고 있다.Most of the moving means, which can be defined as described above, does not need to produce electric power itself. Most of the moving means, such as an automobile, a truck, an aircraft and a ship, use electric energy In most cases, the engine is powered by an external power supply means and does not produce electricity by itself. Of course, such moving means may require electrical energy, but this is for driving auxiliary equipment, which is generally solved by using a large capacity rechargeable electric battery.
하지만 상기와 같은 이동수단 중에서도 상술한 일반적인 경우보다 더 큰 전력을 필요로 하는 경우가 있는데, 특히 화물 트레일러 중에서도 트레일러 내부의 온도를 특정 온도로 유지시켜 줄 필요가 있을 경우에, 상기 트레일러 내부에 설치된 냉장고 또는 온장고를 동작시켜야 하는 경우 큰 전력을 필요로 한다. 종래에는 상기와 같은 화물 트레일러 내부의 냉장고 또는 온장고(이하 냉장고)를 동작시키기 위하여 별도의 배터리를 트레일러에 설치함으로서 해결하게 되는데, 이는 상기 트레일러를 단기간에 운송할 경우에는 정상적으로 운행이 가능하지만, 상기 트레일러를 장기간 운송하는 경우에는 상기 배터리의 방전 및 소진으로 인하여 문제가 발생할 수 있다.However, there is a case in which a larger amount of electric power is required than the above-mentioned general moving means. In particular, when it is necessary to maintain the temperature inside the trailer at a specific temperature among the cargo trailers, Or when a warming-up operation is required, a large power is required. Conventionally, a separate battery is installed in a trailer to operate a refrigerator or a heater (hereinafter referred to as a refrigerator) in the cargo trailer. However, when the trailer is transported in a short period of time, A problem may occur due to discharge and exhaustion of the battery.
또한 상술한 바와 같이 상기 트레일러를 장기간 운송하여야 할 경우, 장기간 트레일러 내부의 냉장고를 동작시키기 위하여, 보다 대용량의 배터리를 사용하여야 하는데, 상기와 같이 대용량의 배터리를 트레일러 내부에 설치하게 되면 상대적으로 물품을 실을 수 있는 공간이 축소되어 물류 비용이 상승되는 단점이 발생하게 되었다. 따라서 상기와 같이 다량의 전류를 필요로 하는 트레일리 등을 장기간 운행하기 위해서는 운행 중 스스로 발전을 할 수 있는 시스템이 필요하게 되었다.Also, when the trailer is to be transported for a long period of time as described above, it is necessary to use a larger capacity battery in order to operate the refrigerator in the trailer for a long time. When the large capacity battery is installed inside the trailer, There is a disadvantage in that the room to be loaded is reduced and the cost of logistics is increased. Therefore, in order to operate the trail which requires a large amount of electric current for a long period of time, it is necessary to provide a system capable of generating power on its own while operating.
상기와 같이 이동수단에 발전 장치를 적용한 것으로서, 등록실용신안 20-0429107호(이하 선행기술 1)은 화물차용 냉난방장치를 개시하고 있다. 상기의 선행기술 1은 화물차용 냉난방장치로서 풍력과 태양광을 이용하여 화물차 내부의 냉난방을 실시하는 데 사용하는 전력을 제공하는 기술이다.As described above, a regenerative power generator is applied to the moving means, and a regeneration utility model No. 20-0429107 (hereinafter referred to as Prior Art 1) discloses a cooling and heating device for a truck.
상기의 선행기술 1은 전력 생산 방식을 차량에 설치하는 풍력과 태양광 발전기를 사용하는 면에서 본 발명과 다소 유사한 부분이 있으나, 본 발명은 운송하는 트레일러 내부의 냉, 난방장치에 관한 것인 반면에 상기 선행기술 1은 화물차의 운전석 냉난방을 실시하기 위하여 전력을 생산하는 기술로 그 목적 면에서 본 발명과 상이하며, 따라서 상기 선행기술 1은 생산된 전력을 사용자가 제어할 수 있는 디스플레이를 제공하지 않기 때문에, 그 구성 또한 본 발명과는 다소 상이한 부분이 있어서, 본 발명은 상기 선행기술 1로부터 용이하게 진보성을 획득할 수 있을 것으로 판단된다.Although the
그 외에도, 차량 등에 설치할 수 있는 풍력발전기에 관한 선행기술로서, 공개특허 10-2011-0049646호, 공개특허 10-2011-0046041호, 등록실용신안 20-0429157호 등이 있으나, 본 발명과는 그 구성 및 동작 방식, 목적 모두 상이한 것으로 판단된다.As a prior art related to a wind turbine generator which can be installed in a vehicle or the like, there are disclosed in Patent Publication Nos. 10-2011-0049646, 10-2011-0046041, and Registration Utility Model No. 0-0429157, It is judged that the configuration, the operation method, and the purpose are all different.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 풍력터빈과 태양광모듈을 이용하여 발전 가능하고, 생산된 전력을 저장하고 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 배터리부와 전력사용부, 디스플레이를 모두 포함하여 제공하는, 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide a power supply unit and a display unit which can generate electricity using a wind turbine and a solar module, And to provide a power generation and power distribution system for a moving means.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,In order to accomplish the object of the present invention as described above,
이동수단에 설치되며, 이동수단 내 구비되어 전력을 필요로 하는 하나 이상의 전력사용장치에 전력을 공급하도록 하는 발전 및 전력분배 시스템으로서 하나 이상의 풍력터빈과 하나 이상의 태양광모듈을 포함하는 발전부;A power generation and power distribution system installed in a moving means, the power generation and power distribution system being provided in the moving means to supply power to at least one power consuming device requiring power, the power generation portion comprising at least one wind turbine and at least one solar module;
상기 발전부와 연결되는 태양광모듈제어기 및 풍력터빈제어기, 공조기가 설치된 배터리, 상기 공조기가 설치된 배터리 및 상기 발전부 내 각 구성요소를 제어하는 배터리제어기, 상기 배터리 내 전력의 교류/직류 위상을 변환하는 인버터를 포함하는 배터리부;A battery installed in the air conditioner, a battery installed in the air conditioner, and a battery controller for controlling each component in the power generation unit, and the AC / DC phase of the power in the battery is converted A battery unit including an inverter for driving the inverter;
상기 배터리부에서 인가하는 전력을 상기 하나 이상의 전력사용장치에 공급하는 분전반을 포함하는 전력사용부;A power usage unit including a distribution board for supplying power to the one or more power usage apparatuses;
그리고 이동수단의 운전석에 설치되어, 전력사용부 및 배터리부의 현황을 운전자에게 가시적으로 도시하고, 상기 전력사용부 및 배터리부 내 구성요소들을 제어할 수 있도록 하는 디스플레이로 구성되어 이동수단에 사용할 수 있는, 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템을 제공한다.And a display which is installed in a driver's seat of the moving means to visually show the status of the electric power consuming unit and the battery unit to the driver and controls the electric power consuming unit and the components in the battery unit, , Power generation and power distribution system for moving means.
상기에서, 배터리제어기는 상기 하나 이상의 전력사용장치의 내부 온도를 제어하는 온도제어기능, 상기 배터리를 통하여 전송하는 전류의 역류를 방지하는 역류방지기능, 상기 배터리의 과부하를 보호하는 과부하보호기능, 상기 배터리 내 저전압 또는 과전압을 차단하는 전압차단기능, 상기 배터리에 설치된 공조기를 제어하는 공조기제어기능을 포함하는 것이 바람직하다.The battery controller may include a temperature control function for controlling an internal temperature of the at least one electric power using device, a reverse current prevention function for preventing reverse current flowing through the battery, an overload protection function for protecting the overload of the battery, A voltage interruption function for interrupting a low voltage or an overvoltage in the battery, and an air conditioner control function for controlling the air conditioner installed in the battery.
상기 하나 이상의 풍력터빈은 전면이 개방된 에어가이드 내에 설치되고, 상기 에어가이드의 전면으로 모터가 연결된 하나 이상의 블라인드가 설치되며, 상기 배터리제어기에는 상기 하나 이상의 블라인드를 제어하는 블라인드모터제어기능이 포함되도록 하는 것이 바람직하다.Wherein the at least one wind turbine is installed in an air guide whose front is open and at least one blind connected to a motor is installed at the front of the air guide and the battery controller includes a blind motor control function for controlling the at least one blind .
상기에서, 인버터는 내부 전압을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 자동전압조절회로, 상기 인버터 내에서 발생하는 과부하로부터 본 발명의 시스템을 보호하도록 하는 과부하보호회로, 상기 인버터 내부의 전압이 저전압이거나 과전압인 경우 배터리제어부의 신호를 수신받아 차단하는 전압차단회로, 순간적으로 상기 인버터 내 교류전압이 저전압 또는 과전압이거나 과부하가 걸려 상기 인버터의 동작이 정지되었을 시 본 발명의 시스템을 복구하기 위한 자동복귀회로, 그리고 내부의 과열로 인한 상기 인버터 내부 온도 증가로부터 본 발명의 시스템을 보호하기 위한 과열보호회로를 포함하여 구성하도록 하는 것이 바람직하다.The inverter includes an automatic voltage regulation circuit for easily controlling an internal voltage, an overload protection circuit for protecting the system of the present invention from an overload generated in the inverter, A voltage interruption circuit for receiving and interrupting a signal of the battery control section, an automatic return circuit for restoring the system of the present invention when the AC voltage in the inverter is instantaneously under-voltage or over-voltage or overloaded and the operation of the inverter is stopped, And an overheat protection circuit for protecting the system of the present invention from an increase in the internal temperature of the inverter due to overheating of the inverter.
본 발명에 의하면, 풍력터빈과 태양광모듈을 이용하여 효과적으로 발전이 가능하고, 발전으로 생성된 전기에너지를 필요에 따라 효율적으로 사용할 수 있으며 또한 운전자에게 발전 상황 및 생성된 전기에너지 사용 현황을 디스플레이를 통해 도시하여 줌으로서, 운전자가 상기 전기에너지 생성 및 사용 현황을 직관적으로 파악하고 이를 제어할 수 있도록 해 준다. According to the present invention, it is possible to efficiently generate electric power using a wind turbine and a solar module, efficiently use the electric energy generated by the electric power generation, and display the electric power generation status and generated electric energy usage status to the driver So that the driver can intuitively grasp and control the electric energy generation and use state.
도 1, 도 2는 본 발명의 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템의 구조도.
도 3은 본 발명의 에어가이드의 구조도.
도 4는 본 발명의 디스플레이의 구조도.1 and 2 are structural diagrams of a power generation and power distribution system for moving means of the present invention.
3 is a structural view of the air guide of the present invention.
4 is a structural view of a display of the present invention;
이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The following description is intended to assist in the understanding and understanding of the present invention, but is not to be construed as limiting the invention thereto. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made within the spirit of the invention as set forth in the following claims.
도 1은 본 발명의 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템의 구조도이다. 이하에서는 도 1을 통하여 본 발명의 구성 및 동작에 대해 설명한다.1 is a structural diagram of a power generation and power distribution system for a moving means of the present invention. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to FIG.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템(1000)은 크게 발전부(100)와 배터리부(200), 전력사용부(300), 디스플레이(400)로 구분된다.1, the power generation and
또한 도 1에서, 각 구성요소들끼리의 실선 연결은 실제로 유선 또는 무선으로 연결되어 전력을 전달함으로서, 전기의 흐름을 통하여 전력을 제공하거나 신호를 전달하는 연결 라인을 의미하며, 각 구성요소들끼리의 점선 연결은 상호간의 통신 연결 관계를 뜻한다. 여기서 상기 점선 연결로 도시된 구성요소 상호간의 통신은 RS-485 통신 프로토콜을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 충분한 신뢰성을 확보하기 위함이다.Also, in FIG. 1, the solid line connection between the respective components means a connection line that provides electric power or transmits a signal through electric current by connecting electric power by being connected by wire or wireless, The dotted lines in Figure 2 represent the mutual communication connections. Here, it is preferable to use the RS-485 communication protocol for communication between the components shown by the dotted line connection in order to secure sufficient reliability.
그리고 본 발명의 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템(1000)을 통하여 생성된 전력을 실제로 사용하게 되는 장치는 이동수단의 트레일러 내에서 화물의 냉장 또는 온장을 실시하는 냉장고 또는 온장고이거나, 기타 일정 전력이 필요한 장치 전반이 될 수 있는데, 이하에서는 일예시로서 냉장고(Freezer, F) 3대(F1~F3)를 구성하여 설명하도록 한다.The device that actually utilizes the power generated by the power generation and
이를 바탕으로, 상기한 구성요소에 대해 더 자세히 설명하면, 상기 발전부(100)는 하나 이상의 풍력터빈(110)과 하나 이상의 태양광모듈(120)로 구성된다. 상기 풍력터빈(110)은 외부로부터 제공되는 풍력 에너지로 전기를 생산하는 발전장치이며, 상기 태양광모듈(120)은 외부로부터 제공되는 태양광 에너지로 전기를 생산하는 발전장치이다. 상기 풍력터빈(110)과 태양광모듈(120)의 동작 및 발전 방식은 일반적인 종래의 기술이므로 여기서는 생략하도록 하며, 또한 상기 발전부(100) 내 풍력터빈(110)과 태양광모듈(120)은 하나 이상 설치 가능하며 경우에 따라 다수 설치할 수도 있지만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 각각 하나씩 구성되는 것을 일예시로 하여 설명하도록 한다.Based on this, the
그리고 배터리부(200)는 상기 발전부(100)의 하나 이상의 풍력터빈(110)과 연결되어, 연결된 상기 하나 이상의 풍력터빈(110)을 제어하는 풍력터빈제어기(210), 상기 하나 이상의 태양광모듈(120)과 연결되어, 연결된 상기 하나 이상의 태양광모듈(120)을 제어하는 태양광모듈제어기(220), 그리고 상기 풍력터빈제어기(210) 및 태양광모듈제어기(220)와 연결되어, 상기 발전부(100)가 생산하는 전력을 저장하는 배터리(230) 및 상기 배터리(230)에 설치하여 상기 배터리(230)에서 발생하는 유해가스를 배출하는 공조기(231), 그리고 상기 배터리(230)의 동작을 제어하는 배터리제어기(240), 그리고 상기 배터리제어기(240)와 연결되어, 상기 배터리(230) 내부에 저장된 전력을 직류(DC)/교류(AC)로 변환하는 변환기인 인버터(250)로 구성된다.The
그리고 전력사용부(300)는 상기 발전부(100)가 생산하고, 배터리부(200)가 저장 및 관리하는 전력을 실제로 사용하는 부분으로서, 전력을 실제로 사용하여 내부의 화물을 냉각하게 되는 3대의 냉장고(F1~F3)와, 상기 3대의 냉장고(F1~F3)에 전력을 공급하는 분전반(310)으로 구성된다.The
그리고 디스플레이(400)는 운전자가 상기 발전부(100) 및 배터리부(200), 전력사용부(300)의 동작 현황을 가시적으로 확인할 수 있도록 정보를 제공하는 역할을 한다.The
여기서 상기 배터리부(200)에서, 상기 배터리(230)는 유해가스가 발생할 수 있으므로, 상기 배터리부(230)는 상기 배터리부(200)의 나머지 구성요소와는 격리하고, 상기한 공조기(231)를 추가로 구성하여 유해가스를 주기적으로 상기 공조기(231)를 통하여 배출하도록 함이 바람직하다. 여기서 상기 공조기(231)를 통한 상기 배터리(230)의 유해가스 배출은 일반적인 기술이므로 이에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.Since the
본 발명의 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템(1000)은 상기와 같이 구성되며, 상기 시스템(1000)은 이동수단에 설치되는데, 일예시로서 트레일러(TRAILER)를 탑재한 트럭(TRUCK)에 설치된 형태가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 배터리부(200) 및 분전반(310)은 상기 3대의 냉장고(F1~F3)가 탑재되어 있는 트레일러(TRAILER) 내부에 설치되며, 상기 디스플레이(400)는 운전자가 탑승하는 운전석(SEAT)에 설치되고, 발전부(100)의 구성요소인 하나 이상의 풍력터빈(110) 및 태양광모듈(120)은 각각 풍력(Wind Power) 및 태양 에너지(Solar Energy)를 용이하게 제공받을 수 있는 트럭(TRUCK)의 각 위치에 설치된다. 도 2에서는 상기 풍력터빈(110)은 풍력(Wind Power)를 용이하게 제공받을 수 있도록 개조된 에어가이드(A) 내에 설치되며, 태양광모듈(120)은 상기 트레일러(TRAILER)의 상단에 설치되는 것을 일예시로 하여 도시되어 있다.The power generation and
여기에서, 상기 풍력터빈(110)이 상기 에어가이드(A) 내부에 설치된 자세한 형태가 도 3에 도시되어 있다. 이하에서는 도 3을 통하여 상기 풍력터빈(110)이 에어가이드(A) 내부에 설치된 형태에 대해 설명한다.Here, a detailed form in which the
도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 풍력터빈(110)은 하나 이상 구성되어 상기 에어가이드(A)에 설치되는데, 상기 에어가이드(A)는 내부로 풍력(Wind Power)을 용이하게 인입시키고 또한 배출시키기 위하여, 상기 에어가이드(A)의 전면(A-F)과 후면(A-B)의 일부 또는 전체가 개방되어 형성되도록 한다, 여기서 전면(A-F)이란 화살표 방향으로 인입되는 상기 풍력(Wind Power)이 인입 방향과 수직인 방향이며, 후면(A-B)은 상기 풍력(Wind Power)가 에어가이드(A)의 내부에서 배출되는 방향과 수직인 방향이다.3, at least one
물론 여기서 상기 후면(A-B) 대신 상기 에어가이드의 측면이 개방되도록 형성하여도 상기 풍력터빈(110)을 동작시킬 수 있지만, 상기 풍력(Wind Power)의 사용 효율을 극대화하기 위해서는 상기 에어가이드(A)의 후면(A-B)을 개방하는 편이 더 바람직하다.The
또한 본 발명의 시스템(1000)을 용이하게 설치할 수 있도록 하기 위하여, 상기 에어가이드(A)는 상기 트레일러(TRAILER)에 일체형으로 형성하거나 또는 설치하도록 하는 것이 바람직하다.Also, in order to facilitate installation of the
상기와 같이 전면(A-F)과 후면(A-B)의 일부 또는 전체가 개방된 에어가이드(A)의 내부로 상기 하나 이상의 풍력터빈(110)이 설치되는데, 이때 상기 에어가이드(A)의 전면(A-F)은, 상기 풍력터빈(110)에 제공되는 풍력(Wind Power)의 세기를 조종할 수 있도록 하고 또한 빗방울 등의 이물질이 상기 에어가이드(A) 내부로 인입되는 것을 방지하기 위하여, 하나 이상의 블라인드(111)를 상기 에어가이드(A)의 개방된 전면(A-F)에 설치할 수 있다. 상기 블라인드(111)에 대한 확대도가 도 3의 B에 도시되어 있는데, 상기 블라인드(111)는 도 3의 B에서 도시된 바와 같이 회전 가능한 회전축(111a)과, 상기 회전축(111a)의 측면부에 일체형으로 형성되어 있거나 또는 고정 설치되어 있는 상, 하단블레이드(111b, 111c)로 구성된다.As described above, the at least one
상기와 같이 블라인드(111)가 구성되어, 상기 에어가이드(A)의 개방된 전면(A-F)에 하나 이상 설치되는데, 도 3에는 일예시로서 4개의 블라인드(111)가 설치되어 있다. 상기 블라인드(111)는 동작을 위해서 각각 단부에 회전 동력을 제공하는 모터(도시되지 않음)가 연결 설치되어, 상기 모터(도시되지 않음)에 의해 각각의 블라인드(111)가 각각의 회전축(111a)을 중심으로 화살표 방향으로 회전할 수 있게 되며, 이때 상기 모터(도시되지 않음)은 상기 에어가이드(A)의 몸체상에 설치하면 된다.One or
여기서 상기 모터(도시되지 않음)는 기어드모터(Geared Motor)를 사용하는 것이 바람직하다.Here, the motor (not shown) preferably uses a geared motor.
이때 상기 블라인드(111)가 회전하여 움직일 수 있는 각도 범위는, 상기 에어가이드(A)의 개방된 전면(A-F)과 평행한 평행선(A-F line)과, 상기 풍력(Wind Power)의 인입 방향과 평행한 수평선(W line) 사이에서 움직일 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 따라서 상기 블라인드(111)가 상기 평행선(A-F line)과 평행하게 상기 블라인드(111)의 양 블레이드(111b, 111c)가 위치할 경우 상기 에어가이드(A) 내부로 상기 풍력(Wind Power)가 인입되는 것이 차단되며, 상기 블라인드(111)가 상기 수평선(W line)과 평행하게 상기 블라인드(111)의 양 블레이드(111b, 111c)가 위치할 경우 상기 에어가이드(A) 내부로 상기 풍력(Wind Power)가 최대로 인입될 수 있게 된다.The angle range in which the
상기와 같이 구성되어 동작하는 블라인드(111)로 인하여, 외부로부터 인입되는 풍력(Wind Power)의 양을 조절할 수 있는데, 만약 상기 풍력(Wind Power)가 상기 에어가이드(A) 내부에 설치된 풍력터빈(110)의 혀용 범위 이상으로 강하게 인입되거나 악천후로 인하여 상기 에어가이드(A)의 내부에 이물질이 인입될 가능성이 있을 경우, 상기 블라인드(111)가 작동되어 상기 에어가이드(A) 전면(A-F)의 개방된 부분을 좁히거나 닫아 상기 풍력(Wind Power)의 양을 조절하거나 이물질의 인입을 차단할 수 있게 된다.The amount of wind power drawn from the outside can be adjusted by the blind 111 operating as described above. If the wind power is supplied to the wind turbine installed in the air guide A The
그리고 상기와 같은 블라인드(111)를 상기 에어가이드(A)의 전면(A-F)에 설치할 경우, 상기 하나 이상의 블라인드(111)의 동작은 상기 배터리부(200)의 풍력터빈제어기(210)를 거쳐 상기 배터리제어기(240)가 최종적으로 제어한다. 따라서 상기 하나 이상의 블라인드(111) 및 하나 이상의 풍력터빈(110)이 상기 풍력터빈제어기(210)에 유선 또는 무선으로 연결되고, 상기 풍력터빈제어기(210)는 상기 하나 이상의 블라인드(111) 및 풍력터빈(110)이 전송하는 신호를 배터리제어기(240)로 중계하여, 최종적으로 상기 배터리제어기(240)가 상기 블라인드(111) 및 풍력터빈(110)의 동작을 제어하게 된다. 만약 상기 블라인드(111)가 상기 에어가이드(A)의 전면(A-F)에 설치되지 않게 된다면, 상기 풍력터빈(110)만 상기 풍력터빈제어기(210)에 연결된다.When the blind 111 is installed on the front surface AF of the air guide A, the operation of the one or
이하에서는 상기 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템(1000) 각 구성요소의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of each component of the power generation and
상기 발전부(100)의 구성요소인 풍력터빈(110)과 태양광모듈(120)은 전력을 생산하는 장치로서 그 동작 방식은 상술한 바와 같으며, 또한 이는 일반적인 기술이므로 생략하도록 한다.The
그리고 상기에서 도 3과 함께 설명한 하나 이상의 블라인드(111)의 경우, 도 1에서 상기 풍력터빈(110)의 구성요소 일부로서 취급될 수 있으므로, 도 1을 참조하여 상기 시스템(1000) 각 구성요소의 동작을 설명할 때에는 이에 대한 설명 또는 표시는 별도로 하지 않는다.It should also be noted that the one or
그리고 상기 배터리부(200)에서, 상기 풍력터빈제어기(210)의 경우 상기한 하나 이상의 풍력터빈(110)과 연결되어 이를 제어한다.In the
또한 상기 태양광모듈제어기(220)는 상기 하나 이상의 태양광모듈(120)과 연결되어 이를 제어한다.In addition, the
그리고 상기 배터리(230)는 상기 발전부(100)에서 생산하는 전력 에너지를 저장하는 역할을 하며, 또한 상기 배터리(230)는 상기 배터리제어기(240)에 의해 제어된다.The
상기 배터리제어기(240)의 기능에 대해 더 자세히 설명하면, 상기 배터리제어기(240)는 연결된 전력사용부(300) 내에서 실제로 전력을 사용하는 상기 냉장고(F1~F3) 각각의 온도를 제어하는 온도제어기능(241), 상기 배터리(230)를 통하여 전송되는 전류의 역류를 방지하는 역류방지기능(242), 상기 배터리(230)의 과부하를 보호하는 과부하보호기능(243), 상기 배터리(230) 내 저(low)전압 또는 과(high) 전압을 차단하는 전압차단기능(244), 상기 배터리(230)에 설치된 공조기(231)를 제어하는 공조기제어기능(245), 그리고 상기 에어가이드(A)의 블라인드(111)를 조종하는 모터(도시되지 않음)를 제어하는 블라인드모터제어기능(246)을 포함한다.The
또한 이를 위하여, 상기 배터리제어기(240)는 상기 각각의 냉장고(F1~F3) 내부에 내장 설치되는 온도센서 등의 각종 센서와, 이들이 측정한 온도 등의 각종 측정값 및 현재 상태값을 입력받고, 또한 상기 각각의 냉장고(F1~F3)의 온도를 제어하기 위한 신호 및 과부하, 과충전, 과방전 방지를 위한 신호를 상기 인버터(250) 및 상기 분전반(310), 상기 각각의 냉장고(F1~F3)에 전송하게 된다.For this purpose, the
그리고 상기 인버터(250)는 상기 배터리(230) 내부의 전기 에너지를 직류에서 교류로 변환하는 일반적인 장치로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.The inverter 250 is a general device for converting electric energy in the
하지만 여기서 상기 인버터(250)는 본 발명의 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템(1000)에 보다 적합하게 동작하기 위하여, 내부 전압을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 자동전압조절회로(251), 상기 인버터(250) 내 과부하가 걸렸을 시 상기 배터리제어부(240)의 신호에 의해 또는 스스로 긴급하게 과부하로부터 상기 시스템(1000)을 보호하도록 하는 과부하보호회로(252), 상기 인버터(250) 내부의 전압이 저(low)전압이거나 과(high)전압인 경우 배터리제어부(240)의 신호를 수신받아 차단하는 전압차단회로(253), 순간적으로 상기 인버터(250) 내 교류전압이 저전압 또는 과전압이거나 과부하가 걸려 상기 인버터(250)의 동작이 정지되었을 시 상기 시스템(1000)을 복구하기 위한 자동복귀회로(254), 그리고 내부의 과열로 인한 상기 인버터(250) 내부 온도 증가로부터 상기 시스템(1000)을 보호하기 위한 과열보호회로(255)를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.However, the inverter 250 includes an automatic voltage regulation circuit 251 for easily adjusting the internal voltage for operating the power generation and
고리고 상기 전력사용부(300)는 상술한 바와 같이 상기 분전반(310)과 상기 하나 이상의 냉장고(F1~F3)로 구성되는데, 이때 상기 냉장고(F1~F3)는 일예시로서 전력을 사용하는 다른 장치를 사용할 수 있다.The
이때 상기 냉장고(F1~F3) 대신 다른 장치를 복합적으로 사용할 수 있게 되는데, 이때 상기 분전반(310)은 설정된 우선순위에 따라 공급받은 전기 에너지를 차등적으로 제공할 수 있다. 이때의 우선순위는 예를 들어 첫째로 냉난방 장치, 두 번째로 가전제품, 세 번째로 조명장치, 네 번째로 냉장고 및 비상등과 같이 설정할 수 있다. 이는 운전자 또는 설정자가 필요에 따라 설정할 수 있다.At this time, it is possible to use other devices in place of the refrigerators F1 to F3. At this time, the
또한 상기 예시에서와 같이 동일 품목인 냉장고(F1~F3)에 전력을 공급할 경우에는, 동일하게 전력을 분배하거나 또는 내부의 내용물에 따라서 전력을 차등 분배할 수 있도록 설정할 수도 있다. 이 역시 마찬가지로 운전자 또는 설정자가 필요에 따라 설정할 수 있다.Also, when power is supplied to the refrigerator (F1 to F3), which is the same item as in the above example, it is also possible to distribute the power in the same way or set the power to be differentially distributed according to the content of the inside. This can likewise be set by the driver or the setter as required.
그리고 상기 디스플레이(400)는 운전자의 요구에 따라 다양한 형태로 형성되어 제공할 수 있는데, 이하에서는 그 일예시로서 도 4에 도시된 바와 같이 LED와 FND로 구성한 디스플레이(400)를 일예시로 하여 설명하기로 한다.The
도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이(400)는 상기 시스템(1000)의 현황을 도시하기 위하여, 두 개의 LED창(410, 430)과 하나의 FND창(420)을 상기 디스플레이(400)의 몸체 상에 설치하여 사용한다. 이에 대해 설명하면, 상기 두 개의 LED창(410, 430) 중 상단LED창(410)은 본 발명의 시스템(1000)의 구성요소 중 상기 배터리부(200)의 상태를 가시적으로 운전자에게 제공하는 부분으로서 도 4에서 도시된 바와 같이 4개의 LED모듈(411~414)로 구성되는데 각각 냉각LED(411), 가열LED(412), 과부하LED(413), 과방전LED(414)으로서 상기 배터리부(200)의 상태에 따라 해당 LED모듈(411~414)이 점등하여 운전자에게 상기 배터리부(200)의 상태를 알려줄 수 있도록 한다.4, the
그리고 상기 하단LED창(430)은 본 발명의 시스템(1000)의 구성요소 중 상기 전력사용부(300)의 상태를 가시적으로 운전자에게 제공하는 부분으로서, 상기 하단LED창(430)의 LED모듈은 상기 전력사용부(300) 내 분전반(310)과 연결되어 실제로 연결되어 있는 상기 냉장고(F1~F3)의 전력차단 현황을 도시한다. 만약 상기 냉장고(F1~F3) 중 어느 하나의 전력이 차단될 경우 점등을 실시한다.The lower LED window 430 is a part that visually informs the driver of the state of the
여기서 도 4에 도시된 하단LED창(430) 내 LED모듈의 숫자가 4개인데, 상기 시스템(1000) 내 냉장고(F1~F3)는 구성요소가 셋으로 혼동이 있을 수 있으나, 이는 예시를 통하여 설명하는 데 따른 것이며 이때 상기 하단LED창(430) 내 LED모듈의 숫자는 상기 시스템(1000) 상에서, 상기 전력사용부(300)에 포함되어 실제로 전력을 사용하고자 하는 구성요소의 숫자에 따라서 탄력적으로 구성하거나, 아니면 상기 하단LED창(430) 내 LED모듈의 숫자 중 일부를 동작불능으로 설정하여 상기 LED모듈 중 일부만을 사용할 수도 있다.Here, the number of LED modules in the lower LED window 430 shown in FIG. 4 is four. The refrigerator F1 to F3 in the
그리고 상기 FND창(420)은 본 발명의 시스템(1000)의 구성요소 중 상기 배터리부(200)와 전력사용부(300) 내 전압 및 온도값을 운전자에게 가시적으로 제공하는 부분으로서, 상기 FND창(420)을 통하여 제공되는 정보값은 상기 배터리(230)의 실시간 전압값, 상기 배터리부(200) 내의 실시간 온도값, 그리고 상기 냉장고(F1~F3) 내부의 실시간 온도를 순차적으로 도시하며, 또한 상술한 전압 및 각각의 온도값은 순환 표시하도록 하여 사용자가 지속적으로 상기 FND창(420)을 통하여 상기 시스템(1000) 내부의 실시간 전압 및 온도값을 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The FND window 420 is a part that visually provides the driver with the voltage and temperature values in the
또한 상기 디스플레이(400)에 본 발명의 시스템(1000) 현황을 도시하는 LED창 및 FND창(410, 420, 430) 외에도, 본 발명의 시스템(1000) 각 구성요소간의 통신상태를 도시하는 LED창인 통신상태창(440), 상기 시스템(1000)의 동작 여부를 도시하는 전원창(450)을 구성하여 운전자에게 본 발명의 시스템(1000)이 정상적오르 동작하는지 여부를 가시적으로 도시하게 되며, 또한 사용자가 상기 디스플레이(400)를 통하여 상기 배터리부(200) 및 전력사용부(300) 내 각 구성요소를 효과적으로 제어하기 위하여, 상기 디스플레이(400) 상에 설정버튼(460)을 추가로 구성하여 운전자가 상기 배터리부(200) 및 전력사용부(300) 내 구성요소를 효과적으로 제어할 수 있도록 한다.In addition to the LED window and the FND windows 410, 420, and 430 showing the status of the
100 : 발전부. 110 : 풍력터빈.
120 : 태양광모듈. 200 : 배터리부.
210 : 풍력터빈제어기. 220 : 태양광모듈제어기.
230 : 배터리. 240 : 배터리제어기.
241 : 온도제어기능. 242 : 역류방지기능.
243 : 과부하보호기능. 244 : 전압차단기능.
250 : 인버터. 251 : 자동전압조절회로.
252 : 과부하보호회로. 253 : 전압차단회로.
254 : 자동복귀회로. 255 : 과열보호회로.
300 : 전력사용부. 310 : 분전반.
400 : 디스플레이. 410 : 상단LED창.
411 : 냉각LED 412 : 가열LED
413 : 과부하LED 414 : 과방전LED
420 : FND창 430 : 하단LED창
440 : 전원LED창 1000 : 발전 및 전력분배 시스템100: Power generation department. 110: Wind Turbine.
120: Photovoltaic module. 200: Battery compartment.
210: Wind Turbine Controller. 220: Solar module controller.
230: Battery. 240: Battery controller.
241: Temperature control function. 242: Backflow prevention function.
243: Overload protection function. 244: Voltage cutoff function.
250: Inverter. 251: Automatic voltage regulation circuit.
252: Overload protection circuit. 253: Voltage cutoff circuit.
254: Automatic return circuit. 255: Overheat protection circuit.
300: Power usage department. 310: Distribution board.
400: Display. 410: Upper LED window.
411: Cooling LED 412: Heating LED
413: overload LED 414: over discharge LED
420: FND window 430: bottom LED window
440: Power LED window 1000: Power generation and power distribution system
Claims (4)
상기 발전부와 연결되는 태양광모듈제어기 및 풍력터빈제어기, 공조기가 설치된 배터리, 상기 공조기가 설치된 배터리 및 상기 발전부 내 각 구성요소를 제어하는 배터리제어기, 상기 배터리 내 전력의 교류/직류 위상을 변환하는 인버터를 포함하는 배터리부;
상기 배터리부에서 인가하는 전력을 상기 하나 이상의 전력사용장치에 공급하는 분전반을 포함하는 전력사용부;
그리고 이동수단의 운전석에 설치되어, 전력사용부 및 배터리부의 현황을 운전자에게 가시적으로 도시하고, 상기 전력사용부 및 배터리부 내 구성요소들을 제어할 수 있도록 하는 디스플레이로 구성되고, 상기 배터리제어기는 상기 하나 이상의 전력사용장치의 내부 온도를 제어하는 온도제어기능, 상기 배터리를 통하여 전송하는 전류의 역류를 방지하는 역류방지기능, 상기 배터리의 과부하를 보호하는 과부하보호기능, 상기 배터리 내 저전압 또는 과전압을 차단하는 전압차단기능, 상기 배터리에 설치된 공조기를 제어하는 공조기제어기능을 포함하며, 상기 하나 이상의 풍력터빈은 전면이 개방된 에어가이드 내에 설치되고, 상기 에어가이드의 전면으로 모터가 연결된 하나 이상의 블라인드가 설치되며, 상기 배터리제어기에는 상기 하나 이상의 블라인드를 제어하는 블라인드모터제어기능이 포함되는 것을 특징으로 하는 이동수단용 발전 및 전력분배 시스템.A power generation and power distribution system installed in a moving means, the power generation and power distribution system being provided in a moving means to supply power to at least one power using device requiring power, the system comprising: a power generation portion including at least one wind turbine and at least one solar module;
A battery installed in the air conditioner, a battery installed in the air conditioner, and a battery controller for controlling each component in the power generation unit, and the AC / DC phase of the power in the battery is converted A battery unit including an inverter for driving the inverter;
A power usage unit including a distribution board for supplying power to the one or more power usage apparatuses;
And a display installed in a driver's seat of the moving means to visually show the status of the power usage unit and the battery unit to the driver and to control the components in the power usage unit and the battery unit, A temperature control function for controlling an internal temperature of at least one of the power consuming apparatuses, a backflow prevention function for preventing a reverse flow of current transmitted through the battery, an overload protection function for protecting the overload of the battery, a low- Wherein the at least one wind turbine is installed in an air guide whose front face is open and at least one blind installed with a motor connected to the front face of the air guide And wherein the battery controller is provided with one or more And a blind motor control function for controlling the blind. ≪ RTI ID = 0.0 > A < / RTI >
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