KR101637717B1 - 차량 루프의 태양전지 배선 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 루프의 태양전지 배선 시스템에 관한 것으로서, 태양전지로부터 상시 전력을 확보할 수 있도록 하기 위해 무빙 파트(무빙 글라스)에 접합된 태양전지를 차량의 고정 파트측에 전기적으로 상시 연결할 수 있는 배선 시스템을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 태양전지 모듈이 장착되어 있으면서 루프 개폐를 위해 이동하는 무빙 파트를 가지는 차량 루프에서 무빙 파트의 태양전지를 차량의 고정 파트측에 전기 접속하기 위한 태양전지 배선 시스템에 있어서, 상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 전기도선의 종단이 무빙 파트의 이동시 차량의 고정 파트와 상시 접촉상태를 유지하는 무빙 파트 부품에 고정되고, 상기 무빙 파트 부품의 이동시 상기 전기도선의 종단이 상시 접촉되는 고정 파트 부분을 따라 전기도선이 설치되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템이 개시된다.

Description

차량 루프의 태양전지 배선 시스템{Electric interconnection system for solar cell of vehicle roof}
본 발명은 차량 루프의 태양전지 배선 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 루프에서 루프 개폐를 위해 이동하는 무빙 파트의 태양전지를 차량의 고정 파트측에 상시 전기 접속시킬 수 있는 배선 시스템에 관한 것이다.
최근 내연기관 자동차나 하이브리드 자동차(HEV:Hybrid Electric Vehicle), 전기자동차(EV:Electric Vehicle), 연료전지 자동차(FCEV:Fuel Cell Electric Vehicle)와 같은 친환경 자동차에서 차체 루프 패널의 상면이나 선루프 또는 파노라마 루프의 강화유리에 태양전지 패널을 장착하여 태양전지에서 생산된 전력을 차량에서 이용할 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.
예컨대, 하절기에 주차 중 실내 온도 상승시 태양전지로 발전한 전력을 이용하여 팬(FAN)을 구동함으로써 차량 내부 온도를 낮추어 승객에게 쾌적감을 제공하고 이를 통해 에어컨 사용량을 줄여 연비 향상의 효과를 제공하는 등 태양전지가 차량에서도 친환경 에너지원으로 다양하게 개발되고 있다.
이는 태양전지 이용에 대한 간단한 예를 든 것으로, 차량에서 태양전지의 발전전력을 차량 내 배터리를 포함한 다양한 장치에 공급할 수 있고, 이에 태양전지는 차량에 탑재되고 있는 기존의 전력원(배터리나 연료전지 등)에 더하여 보조적인 전력원으로 널리 활용될 수 있다.
차량에서 태양전지를 장착할 수 있는 위치 중에 태양광을 가장 안정적으로 넓은 면적에서 받을 수 있는 곳이 바로 선루프 또는 파노라마 루프이며, 따라서 선루프와 파노라마 루프의 루프 글라스에 태양전지를 적용하는 것이 연구되고 있다.
이와 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1428215호(2014.8.1), 등록특허 제10-1417524호(2014.7.1)를 들 수 있다.
그러나, 차체에서 개폐 작동을 위해 이동하는 선루프 또는 파노라마 루프에 태양전지를 적용할 경우 루프의 개폐에 따라 루프 글라스에 접합되어 있는 태양전지도 함께 움직이게 된다.
이에 따라 태양전지로부터 상시 전력을 확보할 수 있도록 하기 위해서는 무빙(moving) 파트(무빙 글라스, 즉 이동하여 루프의 개폐하는 부분)에 접합된 태양전지와 고정 파트(고정 글라스)에 접합된 태양전지 사이를 전선으로 연결해야 하고, 무빙 파트의 태양전지와 고정 파트의 태양전지 사이를 전기적으로 연결할 수 있는 배선 기술이 요구되고 있다.
특히, 종래에는 파노라마 루프의 무빙 파트에 배선이 포함된 태양전지가 적용된 바가 없기 때문에 새로운 배선 구조가 요구되고 있으며, 무빙 파트에 태양전지가 적용될 경우 루프가 열림에 따라 무빙 파트(태양전지 포함)와 함께 태양전지의 (+), (-)측 전선이 함께 움직이게 되어 태양전지의 전기적 연결이 지속되기 어렵다.
이에 루프 개폐에 따른 전선의 움직임에 상관없이 항상 전기적으로 연결된 구조를 확보할 수 있는 방안이 필요하게 되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 창출한 것으로서, 태양전지로부터 상시 전력을 확보할 수 있도록 하기 위해 무빙 파트(무빙 글라스)에 접합된 태양전지를 차량의 고정 파트측에 전기적으로 상시 연결할 수 있는 배선 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 파노라마 루프의 무빙 파트에 장착된 태양전지로부터 발생하는 전력을 루프의 개폐와 상관없이 안정적으로 확보할 수 있는 배선 구조 및 배선 연결 기술을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 태양전지 모듈이 장착되어 있으면서 루프 개폐를 위해 이동하는 무빙 파트를 가지는 차량 루프에서 무빙 파트의 태양전지를 차량의 고정 파트측에 전기 접속하기 위한 태양전지 배선 시스템에 있어서, 상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 전기도선의 종단이 무빙 파트의 이동시 차량의 고정 파트와 상시 접촉상태를 유지하는 무빙 파트 부품에 고정되고, 상기 무빙 파트 부품의 이동시 상기 전기도선의 종단이 상시 접촉되는 고정 파트 부분을 따라 전기도선이 설치되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 차량 루프가 루프 글라스에 태양전지 모듈이 접합된 파노라마 루프인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 차량 루프는 개폐시 무빙 파트와 중첩되는 고정 파트의 루프 글라스에 태양전지 모듈이 장착되어 있는 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양전지 모듈은 루프 글라스의 내측에 접합된 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 무빙 파트 부품은 무빙 파트가 이동을 위해 상승할 때 틸팅 작동되는 틸트 레버이고, 상기 고정 파트 부분은 틸트 레버가 결합된 상태로 안내되는 가이드 레일이며, 고정 파트 부분의 전기도선이 가이드 레일을 따라 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 틸트 레버는, 일단부가 무빙 파트에 회전 가능하도록 힌지 결합되고, 타단부에 가이드 레일에 삽입된 상태로 안내되는 접촉 슬라이드 부재를 가지는 것으로서, 상기 태양전지 모듈로부터 연장된 전기도선의 종단이 상기 접촉 슬라이드 부재에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 전선의 종단이 상기 접촉 슬라이드 부재에 매립되고, 상기 전선의 종단이 매립된 부위에 전도성 재료가 부착, 코팅 또는 매립되어 가이드 레일의 전기도선에 상시 접속되는 접촉단자를 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 파트 부분의 전기도선은 가이드 레일을 따라 전도성 재료가 부착, 코팅 또는 매립되어 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 파트 부분의 전기도선은, 전도성 재료로서 철(Fe), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn) 및 백금(Pt)의 금속, 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiopene), 폴리아세틸렌(polyacetylene) 및 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))-PSS(polystyrene sulfonate)의 전도성 고분자, 탄소나노튜브(CNT), 그라핀(graphene) 및 카본 블랙(carbon black)의 카본계 전도성 재료, 그리고 ITO, FTO, ZnO 및 AZO의 옥사이드계 화합물 중 1종 또는 2종 이상을 사용하여 테이프, 필름, 전선, 페이스트로 제작한 후 고정 파트 부분을 따라 부착, 코팅 또는 매립하여 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 파트 부분을 따라 전기도선 위로 전기 절연 재질의 레일 커버가 부착되어 마감되고, 상기 무빙 파트 부품에 고정된 전기도선의 종단이 상기 전기 접속될 수 있도록 상기 고정 파트 부분의 전기도선 일부가 레일 커버 표면에서 노출되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선 중 하나씩이 차량 좌우 양측단에 배치된 각 틸트 레버에 연장되어 고정되고, 상기 각 틸트 레버가 결합된 상태로 안내되는 차량 좌우 양측단의 두 가이드 레일을 따라 상기 (+)측 전기도선의 종단과 (-)측 전기도선의 종단이 접촉되는 전기도선이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선이 차량 좌우 양측단에 배치된 두 틸트 레버 중 어느 하나로 함께 연장되어 개별 고정되고, 상기 가이드 레일에 상기 (+)측 전기도선의 종단과 (-)측 전기도선의 종단이 하나씩 개별 접촉되는 나란한 두 전기도선이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 파트 부분을 따라 설치된 전기도선은 고정 파트의 루프 글라스에 설치된 태양전지 모듈에 별도 전기도선을 통해 연결되거나, 차량 내 배터리 또는 태양전지 전력을 필요로 하는 차량 내 장치에 별도 전기도선을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
이로써, 본 발명에 따른 차량 루프의 태양전지 배선 시스템에 의하면, 루프 프레임에 고정 설치된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 이동하면서 가이드 레일과는 상시 접촉상태를 유지하는 틸트 레버를 통해 무빙 파트에 적용된 태양전지를 그 이동에 상관없이 차량의 고정 파트측과 상시 접속된 상태가 될 수 있도록 할 수 있다.
이에 태양전지를 차량 루프의 고정 파트뿐만 아니라 무빙 파트에도 적용 가능하고, 결국 차량에서 태양전지 적용 부위를 확대할 수 있는바, 차량에서의 태양전지 활용도를 극대화할 수 있으며, 태양전지의 전력을 차량에서 다양하게 이용할 수 있게 되어 차량의 주행거리 및 연비 향상에 기여할 수 있게 된다.
도 1 및 도 2는 태양전지가 적용된 차량의 파노라마 루프를 도시한 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c는 파노라마 루프의 무빙 파트가 상승한 후 이동하는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 무빙 파트와 고정 파트 사이에서 루프 좌측단과 우측단에 각각 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선을 배치한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 무빙 파트에 틸트 레버가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 무빙 파트와 틸트 레버, 가이드 레일의 결합상태를 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 가이드 레일에 전기도선이 설치된 상태를 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에서 무빙 파트와 고정 파트 사이에서 루프 일측단에 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선을 함께 배치한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 무빙 파트와 틸트 레버, 가이드 레일의 결합상태를 나타내는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에서 가이드 레일에 전기도선이 설치된 상태를 예시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 태양전지가 적용된 차량의 파노라마 루프를 도시한 개략도로서, 본 발명에서 태양전지가 파노라마 루프의 무빙 파트(10)와 고정 파트(20)에 모두 적용됨을 보여주고 있다.
도 1은 파노라마 루프의 닫힘 상태를 나타낸 평면도이고, 도 2는 파노라마 루프의 열림 상태를 나타낸 평면도이다.
본 발명에서 태양전지는 복수 개의 태양전지 패널이 직렬 또는 병렬로 연결된 모듈 형태(이하 '태양전지 모듈'이라 칭함)로 구성되어 파노라마 루프의 무빙 파트(10)와 고정 파트(20)에 장착될 수 있다.
이때, 차량 외관상 태양전지 및 그 배선 구조가 외부로 노출되지 않도록 하기 위해 파노라마 루프의 각 파트에서 루프 글라스(11,21)(무빙 글라스와 고정 글라스) 내측에 태양전지 패널이 접합될 수 있다.
이하, 본 명세서에서 파노라마 루프의 개폐시에 이동하는 루프 부분, 즉 이동하는 루프 글라스(11)(무빙 글라스)에 태양전지 모듈(12)(복수 개의 태양전지 패널)이 접합된 구성을 무빙 파트(10)라 칭하고, 고정된 루프 부분, 즉 고정된 루프 글라스(21)(고정 글라스)에 태양전지 모듈(22)이 접합된 구성을 고정 파트(20)라 칭하기로 한다.
다만, 본 발명에서 고정 파트(20)는 넓은 의미로 루프 글라스(21)에 태양전지 모듈(22)이 접합된 구성의 루프 부분을 포함하여 후술하는 루프 프레임(도 6에서 도면부호 40임) 및 가이드 레일(도 6에서 도면부호 41임) 등과 같은 차량측의 고정 요소를 모두 포함하는 것일 수 있다.
파노라마 루프의 열림시에는 무빙 파트(10)가 차량 상측으로 살짝 들린 후 고정 파트(20)(태양전지 모듈이 접합된 고정 글라스 부분) 위로 이동하여 중첩되고, 이러한 무빙 파트(10)의 이동시에 후술하는 바와 같이 무빙 파트에 결합된 틸트 레버(tilt lever)(도 6에서 도면부호 30임)가 루프 프레임의 가이드 레일(고정 요소임)을 따라 안내되도록 되어 있다.
상기 가이드 레일은 차량 좌우 양측단에 위치한 루프 프레임(40)에 고정 설치되는 것으로, 고정 파트(20)의 좌우 양측단에서 차체 전후방향을 따라 길게 배치되고, 무빙 파트(10)의 이동시에 틸트 레버를 안내하는 역할을 한다.
본 발명에서는 무빙 파트(10)와 차량측 고정 파트(20) 사이에서 서로 상시 접촉하고 있는 양측 부품 내 위치에 각각 전기도선을 형성하고, 양측 전기도선 간의 접촉을 통하여 상시 전기 연결이 이루어지도록 한다.
먼저, 파노라마 루프의 무빙 파트(10)와 고정 파트(20)에 설치된 각 태양전지 모듈(12,22)에는 발전을 통해 생성된 전력을 외부로 출력하기 위한 전기도선(13,14,23,24)이 설치된다.
도 1은 무빙 파트(10)의 태양전지 모듈(12)로부터 연장된 전기도선(13,14)이 파노라마 루프의 개폐시에, 즉 무빙 파트(10)의 이동시에 항상 움직이게 됨을 보여주고 있다.
이때, 무빙 파트(10)의 태양전지 모듈(12)로부터 연장된 전기도선(13,14)은 본 발명의 배선 시스템을 통해 고정 파트(20)에 설치된 태양전지 모듈(22)에 전기적으로 상시 연결될 수 있도록 접속된다.
또는 무빙 파트(10)의 태양전지 모듈(12)로부터 연장된 전기도선(13,14)은 본 발명의 배선 시스템을 통해 차량 내부에서 태양전지의 전력을 사용하는 장치(미도시)나 태양전지의 전력으로 충전되는 배터리(미도시)로 연결될 수 있다.
또한, 고정 파트(20)의 태양전지 모듈(22)로부터 연장된 전기도선(23,24)은 차량 내부에서 태양전지의 전력을 사용하는 장치나 태양전지의 전력으로 충전되는 배터리로 연결된다.
여기서, 무빙 파트(10)의 태양전지 모듈(12)로부터 연장되는 외부 출력용 전기도선(13,14)은 후술하는 바와 같이 틸트 레버까지는 피복된 전선이 될 수 있고, 고정 파트(20)의 태양전지 모듈(22) 또는 후술하는 가이드 레일에서 차량 내부 장치(배터리 포함)로의 전력 공급을 위해 연결되는 전기도선(23,24) 또한 전선이 될 수 있다.
도 2를 참조하면, 파노라마 루프의 열림시에 태양전지 모듈(12) 및 루프 글라스(11)를 포함하는 무빙 파트(10)가, 미도시된 구동장치에 의해 역시 태양전지 모듈(22) 및 루프 글라스(21)를 포함하는 고정 파트(20)에 중첩되도록 이동되고 있다.
또한, 파노라마 루프의 개폐 작동시에 무빙 파트(10)는 후술하는 틸트 레버에 의해 지지된 상태로 구동장치에 의해 소정 각도로 상승 후 고정 파트(20) 위로 이동하게 된다.
도 2를 참조하면, 무빙 파트(10)가 고정 파트(20) 위로 중첩되도록 이동함으로써 파노라마 루프가 열리는 예를 나타내고 있다.
상기와 같이 파노라마 루프의 개폐 작동이 이루어지는 동안, 즉 무빙 파트(10)가 상승 및 이동하는 동안 무빙 파트(10)의 태양전지 모듈(12)은 고정 파트(20)측에 상시 전기적으로 연결되어 있어야 한다.
즉, 무빙 파트(10)의 개폐 이동 및 그 위치에 상관없이 무빙 파트(10)의 외부 출력용 전기도선(13,14)이 고정 파트(20)의 태양전지 모듈(22) 등에 항상 전기적으로 접속되어 있어야 하는 것이다.
이를 위해, 본 발명에서는 무빙 파트(10)의 태양전지 모듈(12)로부터 틸트 레버로 전기도선(13,14)을 연장하고, 무빙 파트(10)와 함께 이동하는 틸트 레버의 전기도선(13,14)이 차량 루프측의 전기도선, 즉 후술하는 가이드 레일의 전기도선과 상시 접속된 상태를 유지한다.
상기 틸트 레버의 전기도선이 상시 접속된 상태를 유지하게 되는 차량 루프측의 전기도선은 파노라마 루프의 고정 파트 위치(후술하는 가이드 레일 위치임)에 고정되는 전기도선으로, 이는 고정 파트(20)의 태양전지 모듈(22), 또는 차량 내부 장치나 배터리와 별도의 전기도선을 통해 전기적으로 연결된다.
도 3a 내지 도 3c는 파노라마 루프의 무빙 파트(10)가 상승한 후 이동하는 상태를 나타내는 사시도로, 도 3a는 파노라마 루프가 완전히 닫힌 상태를, 도 3b와 도 3c는 파노라마 루프가 열리는 방향으로 무빙 파트(10)가 이동하는 상태를 나타내고 있다.
도 3a 내지 도 3c에서 가이드 레일(41)은 차량 루프 좌우 양측단에 배치되는 루프 프레임(도 6에서 도면부호 40임)에 고정 설치되며, 무빙 파트(10)는 차량 상측으로 상승한 후 고정 파트(20) 위로 이동하므로 도면상 상방향이 차량 실외측 방향을, 도면상 하방향이 차량 실내측 방향을 나타낸다
도시된 바와 같이, 파노라마 루프의 무빙 파트(10) 좌우 양측단에 틸트 레버(30)의 일단부가 힌지 결합되고, 이때 상기 틸트 레버(30)의 타단부는 차량 루프측, 보다 명확히는 고정 파트(20)측에 설치된 가이드 레일(41)에 삽입된다.
상기 틸트 레버(30)는 무빙 파트(10)에 결합되어 무빙 파트(10)가 이동을 위해 상승할 때 틸팅 작동된 후 가이드 레일(41)을 따라 안내되는 부재로서, 무빙 파트(10)를 정해진 이동궤적을 따라 이동하도록 잡아주는 역할을 한다.
상기 가이드 레일(41)은 고정 파트(20)측의 좌우 양측단부 위치에 차체 전후방향을 따라 길게 설치되는 부재로서, 파노라마 루프의 개폐 작동시, 즉 무빙 파트(10)의 이동시에 상기 틸트 레버(30)의 타단부가 가이드 레일(41) 내측에 삽입된 상태로 안내되도록 되어 있다.
상기 틸트 레버(30)의 타단부에는 접촉 슬라이드 부재(도 5 및 도 6에서 도면부호 31임)가 설치되며, 상기 접촉 슬라이드 부재(31)가 가이드 레일(41) 내측에 삽입되어 가이드 레일에 접촉된 상태로 안내되는데, 무빙 파트(10)의 이동(파노라마 루프의 개폐 작동) 및 그 위치에 상관없이 틸트 레버(30)의 접촉 슬라이드 부재는 가이드 레일(41)과 상시 접촉상태를 유지하는 부분이 된다.
접촉 슬라이드 부재(31)가 가이드 레일(41)의 내측에 결합되어 있는 상태로 무빙 파트(10)가 루프 개폐를 위해 상하 이동되면(틸트 레버가 결합된 무빙 파트 부분이 들어 올려지거나 내려옴), 틸트 레버(30)의 일단부가 무빙 파트(10)에 대해 상대 회전되고, 틸트 레버(30)의 타단부도 접촉 슬라이드 부재에 대해 상대 회전된다.
물론, 틸트 레버(30)는 힌지 결합부를 통해 무빙 파트(10)와 상시 결합된 상태로 있으며, 접촉 슬라이드 부재는 전술한 바와 같이 가이드 레일(41)과 상시 접촉된 상태를 유지하게 된다.
도 4는 무빙 파트(10)와 고정 파트(20) 사이에서 루프 좌측단과 우측단에 각각 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선을 배치한 실시예를 나타내는 평면도이고, 도 5는 무빙 파트(10)에 틸트 레버(30)가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, (+)측과 (-)측을 분리하여 루프 좌측단과 우측단에 무빙 파트(10)와 고정 파트(20) 간 전기도선을 하나씩 배치할 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 무빙 파트(10)의 단부에는 좌우 양측단에 각각 틸트 레버(30)가 장착되며, 각 틸트 레버(30)는 고정 파트(20)에서 무빙 파트(10)를 연결 및 지지하는 구조로 설치된다.
전술한 바와 같이 틸트 레버(30)의 일단부는 무빙 파트(10)에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 틸트 레버(30)의 타단부는 접촉 슬라이드 부재(31)를 통해 가이드 레일(41)에 삽입되어 안내된다.
도 5를 참조하면, 무빙 파트(10)의 태양전지 모듈(12)에서부터 연장된 전기도선(13,14), 즉 전선이 루프 글라스(11)(무빙 글라스) 내측을 따라 틸트 레버(30)로 연결됨을 볼 수 있으며, 이 전선(13,14)은 틸트 레버(30)에서 가이드 레일(41)과 맞닿는 부분인 접촉 슬라이드 부재(31)의 부분으로 이어지고, 상기 전선의 종단이 그 맞닿는 부분에 매립된다.
또한, 접촉 슬라이드 부재(31)에서 전선의 종단이 매립된 부위에 전선의 심선과 전기적으로 연결되도록 전도성 재료를 부착, 코팅 또는 매립하여 접촉단자(15)를 형성한다.
도 4 및 도 5의 실시예에서는 루프 좌우 양측단으로 전기도선, 즉 (+)측 전선과 (-)측 전선이 하나씩 연장되므로, 하나의 틸트 레버(30)에 (+)측 전선 또는 (-)측 전선이 매립된다.
도 6은 파노라마 루프가 닫혀 있는 상태에서 무빙 파트(10)와 틸트 레버(30), 가이드 레일(41)의 결합상태를 나타내는 측면도로, 틸트 레버(30)에 결합된 접촉 슬라이드 부재(31)가 가이드 레일(41) 내측에 삽입되어 결합되어 있다.
또한, 틸트 레버(30)에서 무빙 파트(10)의 전선 종단이 매립된 부위 및 그 부위에 형성된 접촉단자(15)는 무빙 파트(10)의 위치에 상관없이 항상 가이드 레일(41)의 일측에 상시 접촉된 상태를 유지하게 된다.
상기 가이드 레일(41)에서 무빙 파트(10)의 위치에 상관없이 접촉 슬라이드 부재(31)의 접촉단자(15)가 상시 접촉하는 부위를 따라서는 전도성 재료를 부착, 코팅 또는 매립하여 형성한 전기도선(42,43)이 형성된다.
여기서, 가이드 레일(41)의 전기도선(42,43)은 고정 파트(20)의 태양전지 모듈(22)로부터 연장된 전기도선(23,24)에 연결되거나, 별도의 전선을 통해 차량 내 배터리 또는 태양전지의 전력을 사용하는 차량 내 장치로 연결될 수 있다.
상기 가이드 레일(41)의 전기도선(42,43)은 전도성 재료로서 철(Fe), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn) 및 백금(Pt)의 금속, 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiopene), 폴리아세틸렌(polyacetylene) 및 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))-PSS(polystyrene sulfonate)의 전도성 고분자, 탄소나노튜브(CNT), 그라핀(graphene) 및 카본 블랙(carbon black)의 카본계 전도성 재료, 그리고 ITO, FTO, ZnO 및 AZO의 옥사이드계 화합물 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 테이프, 필름, 전선, 페이스트 형태로 제작한 후 부착, 코팅 또는 매립의 방법으로 형성할 수 있다.
또한, 루프 열림 상태에서 외부의 수분이나 물이 가이드 레일(41)에 유입될 경우 감전사고가 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 전도성 재료에 의해 형성된 전기도선(42) 위로 목질계, 플라스틱계, 시멘트계, SiO2 계, 합성섬유, 목화섬유, 고무, 우레탄계 등의 부도체 물질로 이루어진 레일 커버(44)를 부착한다.
이때, 접촉 슬라이드 부재(31)의 접촉단자(15)가 전기적으로 접속될 수 있도록 전기도선(42)의 일부가 레일 커버(44) 표면에서 노출될 수 있도록 한다.
결국, 무빙 파트(10)의 정지 또는 이동시에 틸트 레버(30)의 접촉 슬라이드 부재(31)가 가이드 레일(41)의 일측에 상시 접촉된 상태를 유지하고, 특히 접촉 슬라이드 부재(31)의 접촉단자(15)가 가이드 레일(41)의 전기도선(42)에 상시 접촉된 상태를 유지하게 된다.
도 7은 가이드 레일(41)에 전기도선(42)이 설치된 상태를 예시한 도면으로, 접촉 슬라이드 부재(31)가 상시 접촉하게 되는 가이드 레일(41)을 따라 전기도선(42)이 설치하고, 이때 전기도선(42)은 고무 등의 부도체 재질로 이루어진 레일 커버(44)에 의해 절연된다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, 도 8은 무빙 파트(10)와 고정 파트(20) 사이에서 루프 일측단에 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선을 함께 배치한 상태의 평면도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 루프 일측단에 무빙 파트(10)와 고정 파트(20) 간 접속되는 전기도선 모두를 배치할 수 있다.
이때, 도 4 내지 도 7의 실시예와 달리, 하나의 틸트 레버(30)로 무빙 파트(10)의 (+)측 전선과 (-)측 전선이 모두 연장되고, 두 전선의 종단이 모두 하나의 접촉 슬라이드 부재(31)에 매립된 상태에서, 그 매립 부위에 (+)측 접촉단자(15a)와 (-)측 접촉단자(15b)가 분리 형성된다.
물론, 접촉 슬라이드 부재(31)에서 (+)측 접촉단자(15a)와 (-)측 접촉단자(15b)는 모두 가이드 레일(41)과 상시 접촉하는 부위에 형성된다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 가이드 레일(41)에는 도 4 내지 도 7의 실시예와 동일하게 전기도선(42,43)이 형성되고, 다만 하나의 가이드 레일(41)을 따라 (+)측 전기도선(42)과 (-)측 전기도선(43)이 나란하게 형성된다.
도 10을 참조하면, 두 개의 전기도선(42,43)이 나란하게 배치되도록 형성됨을 볼 수 있으며, 각 전기도선(42,43) 위로 레일 커버(44)가 씌어져 절연되고, 이때 전기도선(42,43)의 적어도 일부는 접촉 슬라이드 부재(31)의 접촉단자(15)에 접촉될 수 있도록 레일 커버(44)의 표면에서 노출된 구조로 되어 있다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는 루프 프레임(40)에 고정 설치된 가이드 레일(41)과, 상기 가이드 레일(41)을 따라 이동하면서 가이드 레일(41)과는 상시 접촉상태를 유지하는 틸트 레버(30)를 통해 무빙 파트(10)에 적용된 태양전지를 그 이동에 상관없이 차량의 고정 파트(20)측과 상시 접속된 상태가 될 수 있도록 할 수 있다.
이에 태양전지를 차량 루프의 고정 파트(20)뿐만 아니라 무빙 파트(10)에도 적용 가능하고, 결국 차량에서 태양전지 적용 부위를 확대할 수 있는바, 차량에서의 태양전지 활용도를 극대화할 수 있으며, 태양전지의 전력을 차량에서 다양하게 이용할 수 있게 되어 차량의 주행거리 및 연비 향상에 기여할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 무빙 파트 11 : 루프 글라스(무빙 글라스)
12 : 태양전지 모듈 13, 14 : 전선
15 : 접촉단자 20 : 고정 파트
21 : 루프 글라스(고정 글라스) 22 : 태양전지 모듈
23, 24 : 전선 30 : 틸트 레버
31 : 접촉 슬라이드 부재 40 : 루프 프레임
41 : 가이드 레일 42, 43 : 전기도선
44 : 레일 커버

Claims (13)

  1. 태양전지 모듈이 장착되어 있으면서 루프 개폐를 위해 이동하는 무빙 파트를 가지는 차량 루프에서 무빙 파트의 태양전지를 차량의 고정 파트측에 전기 접속하기 위한 태양전지 배선 시스템에 있어서,
    상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 전기도선의 종단이 무빙 파트의 이동시 차량의 고정 파트와 상시 접촉상태를 유지하는 무빙 파트 부품에 고정되고, 상기 무빙 파트 부품의 이동시 상기 전기도선의 종단이 상시 접촉되는 고정 파트 부분을 따라 전기도선이 설치되어서 구성되며,
    상기 무빙 파트 부품은 무빙 파트가 이동을 위해 상승할 때 틸팅 작동되는 틸트 레버이고, 상기 고정 파트 부분은 틸트 레버가 결합된 상태로 안내되는 가이드 레일이며, 고정 파트 부분의 전기도선이 가이드 레일을 따라 설치되고,
    상기 고정 파트 부분의 전기도선은,
    전도성 재료로서 철(Fe), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn) 및 백금(Pt)의 금속, 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiopene), 폴리아세틸렌(polyacetylene) 및 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))-PSS(polystyrene sulfonate)의 전도성 고분자, 탄소나노튜브(CNT), 그라핀(graphene) 및 카본 블랙(carbon black)의 카본계 전도성 재료, 그리고 ITO, FTO, ZnO 및 AZO의 옥사이드계 화합물 중 1종 또는 2종 이상을 사용하여 테이프, 필름, 전선, 페이스트로 제작한 후 고정 파트 부분을 따라 부착, 코팅 또는 매립하여 형성되고,
    상기 고정 파트 부분을 따라 전기도선 위로 목질계, 플라스틱계, 시멘트계, SiO2 계, 합성섬유, 목화섬유, 고무, 우레탄계 등의 부도체 물질로 이루어진 전기 절연 재질의 레일 커버가 부착되어 마감되고, 상기 무빙 파트 부품에 고정된 전기도선의 종단이 전기 접속될 수 있도록 상기 고정 파트 부분의 전기도선 일부가 레일 커버 표면에서 노출되도록 하며,
    상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선이 차량 좌우 양측단에 배치된 두 틸트 레버 중 어느 하나로 연장되어 각 전기도선의 종단이 개별 고정되고, 상기 가이드 레일에 상기 (+)측 전기도선의 종단과 (-)측 전기도선의 종단이 하나씩 개별 접촉되는 나란한 두 전기도선이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.

  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 루프가 루프 글라스에 태양전지 모듈이 접합된 파노라마 루프인 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량 루프는 개폐시 무빙 파트와 중첩되는 고정 파트의 루프 글라스에 태양전지 모듈이 장착되어 있는 것임을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 태양전지 모듈은 루프 글라스의 내측에 접합된 것임을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 틸트 레버는,
    일단부가 무빙 파트에 회전 가능하도록 힌지 결합되고, 타단부에 가이드 레일에 삽입된 상태로 안내되는 접촉 슬라이드 부재를 가지는 것으로서, 상기 태양전지 모듈로부터 연장된 전기도선의 종단이 상기 접촉 슬라이드 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 전선의 종단이 상기 접촉 슬라이드 부재에 매립되고, 상기 전선의 종단이 매립된 부위에 전도성 재료가 부착, 코팅 또는 매립되어 가이드 레일의 전기도선에 상시 접속되는 접촉단자를 형성한 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 파트 부분의 전기도선은 가이드 레일을 따라 전도성 재료가 부착, 코팅 또는 매립되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 무빙 파트의 태양전지 모듈로부터 연장된 (+)측 전기도선과 (-)측 전기도선 중 하나씩이 차량 좌우 양측단에 배치된 각 틸트 레버로 연장되어 고정되고, 상기 각 틸트 레버가 결합된 상태로 안내되는 차량 좌우 양측단의 두 가이드 레일을 따라 상기 (+)측 전기도선의 종단과 (-)측 전기도선의 종단이 접촉되는 전기도선이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
  12. 삭제
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 파트 부분을 따라 설치된 전기도선은 고정 파트의 루프 글라스에 설치된 태양전지 모듈에 별도 전기도선을 통해 연결되거나, 차량 내 배터리 또는 태양전지 전력을 필요로 하는 차량 내 장치에 별도 전기도선을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 루프의 태양전지 배선 시스템.
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