KR101966539B1

KR101966539B1 - 회생에너지를 활용한 제동 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101966539B1
Application number: KR1020170105467A
Authority: KR
Inventors: 조인호; 이재범; 김길동; 정신명; 류준형; 김재원
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2019-04-08
Also published as: KR20190020869A

Abstract

본 발명은 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 전자석을 동작시켜 전자석이 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 전자석 브레이크 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 회생 에너지를 이용한 제동 장치는, 이동체의 제동으로부터 발생하는 회생에너지를 저장하는 ESS(Energy Storage System); 일정 거리 이내의 적어도 하나의 객체를 센싱하는 센서; 상기 적어도 하나의 객체가 센싱되는 경우, 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키는 전자석;을 포함하고, 외부에서 발생된 제 2 자기장과 상기 제 1 자기장 간에 발생되는 척력 또는 인력을 이용하여 상기 이동체의 추가적인 제동이 수행될 수 있다.

Description

회생에너지를 활용한 제동 시스템 및 방법 {BRAKING SYSTEMS AND METHOD USING REGENERATIVE ENERGY}

본 발명은 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 전자석을 동작시켜 전자석이 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 전자석 브레이크 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 레일을 따라 주행하는 철도 차량은 주행과 정차를 반복하면서 운행을 하게 되는데 주행 시 보다는 정차 시와 출발 시에 에너지가 크게 사용된다.

특히, 역간 거리가 짧은 도시철도나 경 전철 노선을 운행하는 열차는 제동과 정차, 출발과정이 짧은 주기로 반복되는데 그로 인해 열차의 제동장치와 추진장치에 과부하가 걸려 잦은 고장의 원인이 되고 있다.

더욱이 정차시의 제동력은 출발시의 견인력 보다 대략 15~30% 정도 큰 것으로 알려져 있으므로, 제동을 위해 에너지가 크게 소요될 뿐만 아니라 주행시의 운동에너지가 소멸되어 낭비되는 문제점이 있었다.

한편, 운전자는 승강장의 정차 위치에 맞추어 열차를 정지시켜야 하는데 운전자의 지각을 이용해야 하므로 정차 위치의 정확도가 낮을 뿐만 아니라 정차시키는 데 시간이 많이 소요되고, 정차시키기 위한 운전자의 노력으로 인해 운전자의 피로를 가중시키게 된다.

특히, 무인운전 서비스 가용시간을 확보하기 위해서는 정 위치의 정차에 상당한 정밀도가 요구되므로 운전자의 부담이 크게 가중되는 문제점이 있었다.

종래 철도 차량의 정차에너지를 활용하는 기술은 정차운행이 시작된 지점부터 정차할 때까지의 정차구간에 동력발생장치를 구비하여 운동변환 회전체의 구동을 통해 전기에너지를 발생시키도록 된 것이다.

그러나, 선행기술에서는 열차가 정차구간을 통과할 때 제동장치를 사용하여 제동을 하게 되므로 제동에 필요한 에너지가 여전히 소요되어 에너지 효용이 크게 향상되지 않고, 더욱이 정차 시에는 주행에너지가 완전히 소멸되어 낭비되는 문제점이 여전히 남아 있다.

대한민국 특허청 공개특허 제10-2010-0043300호 일본 공개특허 2004-159455

본 발명은 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 전자석을 동작시켜 전자석이 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 전자석 브레이크 시스템 및 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 회생 에너지를 이용한 제동 장치는, 이동체의 제동으로부터 발생하는 회생에너지를 저장하는 ESS(Energy Storage System); 일정 거리 이내의 적어도 하나의 객체를 센싱하는 센서; 상기 적어도 하나의 객체가 센싱되는 경우, 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키는 전자석;을 포함하고, 외부에서 발생된 제 2 자기장과 상기 제 1 자기장 간에 발생되는 척력 또는 인력을 이용하여 상기 이동체의 추가적인 제동이 수행될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 객체는 상기 이동체의 승강장이고, 상기 승강장의 말단과 상기 이동체 간의 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 전자석은 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 승강장 센서가 상기 승강장 내에 배치되고, 상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 승강장 전자석이 상기 승강장의 말단에 구비될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 객체는 상기 이동체와 다른 제 1 이동체이고, 상기 제 1 이동체와 상기 이동체 간의 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 전자석은 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 제 1 센서가 상기 제 1 이동체에 배치되고, 상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 제 1 전자석이 상기 제 1 이동체에 구비될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 객체와 상기 이동체 간의 이격거리가 가까워질수록 상기 전자석이 더 강한 제 1 자기장을 발생시키도록 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상인 회생 에너지를 이용한 제동 방법은, ESS(Energy Storage System)가 이동체의 제동으로부터 발생하는 회생에너지를 저장하는 단계; 센서를 통해, 일정 거리 이내의 적어도 하나의 객체가 센싱되는 단계; 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 전자석이 제 1 자기장을 발생시키는 단계; 외부에서 발생된 제 2 자기장과 상기 제 1 자기장 간에 척력 또는 인력이 발생되는 단계; 및 상기 발생된 척력 또는 인력을 이용하여 상기 이동체의 추가적인 제동이 수행되는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 제어부가 상기 적어도 하나의 객체와 상기 이동체 간의 이격거리가 가까워질수록 상기 전자석이 더 강한 제 1 자기장을 발생시키도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 이동체 및 승강장을 포함하는 회생 에너지를 이용한 제동 시스템에 있어서, 상기 이동체는, 상기 이동체의 제동으로부터 발생하는 회생에너지를 저장하는 ESS(Energy Storage System); 일정 거리 이내의 적어도 하나의 객체를 센싱하는 센서; 상기 적어도 하나의 객체가 센싱되는 경우, 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키는 전자석;을 포함하고, 상기 승강장은, 상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 승강장 센서; 및 상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 승강장 전자석;을 포함하며, 상기 제 2 자기장과 상기 제 1 자기장 간에 발생되는 척력 또는 인력을 이용하여 상기 이동체의 추가적인 제동이 수행될 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 제 1 이동체와 제 2 이동체를 포함하는 회생 에너지를 이용한 제동 시스템에 있어서, 상기 제 1 이동체는, 상기 제 1 이동체의 제동으로부터 발생하는 회생에너지를 저장하는 ESS(Energy Storage System); 일정 거리 이내의 적어도 하나의 객체를 센싱하는 센서; 상기 적어도 하나의 객체가 센싱되는 경우, 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키는 전자석;을 포함하고, 상기 제 2 이동체는, 상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 제 1 센서; 및 상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 제 1 전자석;을 포함하며, 상기 제 2 자기장과 상기 제 1 자기장 간에 발생되는 척력 또는 인력을 이용하여 상기 이동체의 추가적인 제동이 수행될 수 있다.

본 발명은 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 전자석을 동작시켜 전자석이 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 전자석 브레이크 시스템 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면 회생에너지의 활용성을 높일 수 있어 에너지 효율 증대에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 이동체 간의 충돌 시에 발생할 수 있는 충격을 전자석 이용 등의 다양한 방법을 통해 흡수함으로써 사고로 인한 인명 혹은 재산상의 피해를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차량 내 탑재된 전자석 브레이크 시스템을 활용하여 전동차 정차 시 제동력을 높일 수 있어 제동 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 이동체 간의 접근을 센서를 이용하여 미리 감지하고, 충돌 우려가 있을 경우 전자석을 이용하여 제동을 수행함으로써 사고로 인한 인명 혹은 재산상의 피해를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 전자석을 구동하기 위한 에너지원으로서 차량의 제동 시에 발생하는 회생에너지를 사용할 수 있으므로, 회생에너지의 활용성을 높일 수 있어 에너지 효율 증대에 기여할 수 있다.

또한, 전자석으로부터 발생하는 자기장을 제동뿐 아니라 센싱에도 이용함으로써 개별 구성의 효용성을 더욱 높일 수 있다.

또한, 하이퍼루프/튜브 트레인과 같이 마찰에 의한 제동을 사용하기 어려운 환경에서 기존 제동방식을 보충하여 제동 안정성을 높이는데 사용될 수 있다.

또한, 급 코너 구간에 적용하여 주행 중 발생하는 원심력을 보상해 주는 힘으로 사용 가능하다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 전자석을 이용한 완충 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명이 제안하는 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 설명하는 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명이 제안하는 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명과 관련하여, 정차 시 제동력 보강 및 정차위치 보상에 대한 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명과 관련하여, 승강장 정차 시 제동 보조 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명과 관련하여, 승강장 정차 시 정차 보조 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명과 관련하여, 레일/튜브 트레인 시스템에서의 충돌 완충에 대한 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명과 관련하여, 열차 간 충돌 보정 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

추진력을 가지고 이동하는 이동체(예를 들어, 철도 차량)의 경우, 제동 시에 관성에 의한 회생에너지가 발생한다.

전동차 제동 시 발생하는 회생에너지는 도시철도 기준 전동차 사용 전기량의 약 30%를 차지하고 있으며, 이에 따라 전동차의 회생에너지를 활용하기 위한 기술들이 다양하게 모색되고 있다.

이러한 회생에너지는 일반적으로 열로 소모되지만, 이동체에 에너지 저장매체가 탑재된 경우 에너지 저장매체에 저장될 수 있다.

본 발명에서는 이동체의 제동 시에 발생하는 에너지를 에너지 저장매체에 저장하고, 다른 이동체와의 충돌 위험이 있을 때에 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 장치를 동작시켜 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 브레이크 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.

대표적으로 본 발명에서는 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 전자석을 동작시켜 전자석이 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 전자석 브레이크 시스템 및 방법을 제안한다.

또한, 본 명세서에서는 전자석의 구동효율을 최대로 하기 위한 전자석 구동 알고리즘을 제안한다.

본 발명의 시스템에 따르면, 회생에너지의 활용성을 높일 수 있어 에너지 효율 증대에 기여할 수 있고, 이동체 간의 충돌 시에 발생할 수 있는 충격을 전자석 이용 등의 다양한 방법을 통해 흡수함으로써 사고로 인한 인명 혹은 재산상의 피해를 방지할 수 있다.

또한, 차량 내 탑재된 전자석 브레이크 시스템을 활용하여 전동차 정차 시 제동력을 높일 수 있어 제동 정확성을 향상시킬 수 있다.

본 발명과 관련하여, 종래에 전자석을 이용한 완충 시스템이 제안된 적은 있었다.

도 1은 종래의 회생에너지를 기초로 전자석을 이용한 완충 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 시스템은 전자석(10)과 복소전원발생부(20)와 영구자석(30)과 센서(40)와 검출부(50)와 변환부(60)와 제어부(70)와 입력전원부(80)를 포함하여 구성될 수 있되는데, 전자석(10)은 복소전원발생부(20)에서 입력되는 전압과 전류를 입력으로 사용하여 전자력을 발생한다.

또한, 복소전원발생부(20)는 제어부(70)에서 출력되는 파라미터로부터 복소지수함수 형태의 전원을 발생하고, 복소지수함수 전원은 마이크로컨드롤러와 전력전자소자를 사용해서 발생할 수 있다.

또한, 영구자석(30)은 전자석(10)에서 전자력이 발생하였을 때, 자화될 수 있는 물체로 여기에는 센서(40)가 부착되어 충격을 검출할 수 있는데, 센서(40)는 영구자석(30)에 부착되어 충격이나 속도를 검출하여 검출부(50)에 입력한다.

또한, 상기 검출부(50)에서는 센서(40)에서 입력한 신호를 검출하여 변환부(60)로 입력하는데, 변환부(60)에서는 검출부(50)에서 검출한 신호를 전기적인 신호로 변환하여 제어부(70)로 입력한다.

또한, 제어부(70)에서는 변환부(60)에서 출력한 신호를 입력받아 복소지수함수의 파라미터를 계산하여 이를 복소 전원발생부(20)에 입력한다.

도 1에서 설명하는 종래의 시스템은 전자력을 이용한 완충 방법에 관한 것으로 복소지수함수 형태로 전원을 만들어서 전자석(10)에 인가함으로써 영구자석(30)에 가해지는 충격을 완화하는 구조를 제안하고 있다.

즉, 복소지수함수 전원을 인가하였을 때, 영구자석의 변위(움직임)는 복소지수함수 형태가 되므로 전자석과 영구자석 사이에는 스프링이 있는 것과 같은 효과를 발생시키고 있다.

그러나 이러한 도 1에서 설명하고 있는 종래 시스템은 본 발명이 제안하는 시스템과 달리 충격 검출을 위한 센서부가 부착되어 있고, 전자석을 동작시키기 위한 입력전원이 별도로 존재하다는 차이점이 있다.

또한, 도 1에서 제안하는 종래기술은 충격감지 센서가 충격을 감지한 이후에 전자석이 동작하는 구조로, 충격을 미리 방지할 수 없고 충격감지 센서와 보호가 필요한 물체사이에 거리가 충분지 않은 경우 충격 전까지의 관성력을 충분히 극복하지 못하는 문제점이 있다.

즉, 충격이 일어나기 전에 미리 접근을 감지하는 것이 아니라, 충격이 일어난 후에 전자석을 작동시키는 것이기 때문에, 충분히 효과적으로 완충 기능을 수행할 수 없다.

또한, 도 1에서 설명하는 종래 시스템은 전자석을 구동시키기 위한 전원이 별도로 마련되어야 하기 때문에, 에너지 효율 면에서도 단점이 존재한다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해소하면서 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 전자석을 동작시켜 전자석이 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 전자석 브레이크 시스템 및 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명이 제안하는 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 각 구성요소를 선결적으로 서술한다.

도 2는 본 발명이 제안하는 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 설명하는 블록 구성도이다.

도 2을 참조하면, 회생에너지를 이용한 시스템(100)는 무선 통신부(110), 구동부(120), 제동부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 에너지 저장부(ESS, 170) 및 전자석(200) 등을 포함할 수 있다.

단, 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 회생에너지를 이용한 시스템(100)이 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 회생에너지를 이용한 시스템(100)과 무선 통신 시스템 사이 또는 기기와 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

무선 통신부(110)는 근거리 통신 또는 원거리 통신을 통해 외부의 기기와 통신을 수행할 수 있다.

여기서 근거리 통신은, ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 기술을 포함할 수 있다.

또한, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)을 포함할 수 있다.

또한, 도 2을 참조하면, 구동부(120)는 회생에너지를 이용한 시스템(100) 즉, 이동체를 구동시키는 기능을 제공한다.

즉, 모터, 인버터 등의 구성들을 기초로 회생에너지를 이용한 시스템(100)을 이동시키는 원동력을 제공할 수 있다.

또한, 도 2을 참조하면, 제동부(130)는 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 이동을 중지시키는 브레이킹 기능을 제공하는 구성이다.

제동부(130)는, 운전자의 조작력이나 보조동력 따위를 이용해 제동에 필요한 힘을 발생시키는 제동력 발생장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 이용해 차량의 속도를 줄이거나, 차량을 직접 정지시키는 제동장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 제동장치에 전달하는 부수장치 등으로 구성될 수 있다.

제동력 발생장치에는 진공, 유압, 공기 브레이크 등 보조동력과 마스터 실린더, 부스터 등이 속하고, 제동장치에는 드럼, 디스크 브레이크 등이 속하며, 부수장치에는 진공펌프와 에어 컴프레셔 등이 속할 수 있다.

제동부(130)는 자동차의 주행 속도를 낮추거나 급정차하는 데 필요한 제동브레이크, 주차 또는 정차 상태를 유지하거나 비탈길에서 주정차한 자동차가 미끄러지지 않도록 하는 주차브레이크, 비탈길을 내려갈 때 속도를 제어하는 보조브레이크 따위로 분류된다. 또 마찰 방식에 따라 마찰식과 비마찰식으로 나뉠 수도 있다.

전자에는 주차, 중앙, 휠, 상용, 유압, 공기 브레이크 등이, 후자에는 감속, 배기, 엔진, 전자식, 유체식 브레이크 등이 있다.

또한, 센싱부(140)는 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 개폐 상태, 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 위치, 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 방위, 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 가속/감속 등과 같이 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 현 상태를 감지하여 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

센싱부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부 을 센싱할 수도 있다.

본 발명에 따른 센싱부(140)는 근접 센서, 초음파 센서, 거리 센서 등을 더 포함할 수도 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 회생에너지를 이용한 시스템(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 회생에너지를 이용한 시스템(100) 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 회생에너지를 이용한 시스템(100) 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

회생에너지를 이용한 시스템(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

음향 출력 모듈(152)은 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 회생에너지를 이용한 시스템(100)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 회생에너지를 이용한 시스템(100)은 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

에너지 저장부(170)는 ESS(energy storage system)라고 호칭하기도 한다.

에너지 저장부(170)는 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장장치를 말한다.

여기에는 전기를 모아두는 배터리와 배터리를 효율적으로 관리해 주는 관련 장치들이 있다. 배터리식 ESS는 리튬이온과 황산화나트륨 등을 사용한다.

에너지 저장부(170)로 활용될 수 있는 매체로는 배터리 이외에 슈퍼커패시터, 리튬이온커패시터 등이 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 에너지 저장부(170)는 이동체(100)의 제동 시에 발생하는 에너지를 저장하기 위해 사용된다.

또한, 제어부(controller, 180)는 통상적으로 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

또한, 전자적(200)을 추가적으로 포함할 수도 있다.

전자석(200)은 후술하는 비마찰식 브레이킹 시스템 구현을 위해, 제동부(130)와 함께 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 브레이킹 시스템으로 동작할 수 있다.

이하에서는 전술한 회생에너지를 이용한 시스템(100)의 구성을 기초로 본 발명의 기술적 특징에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명이 제안하는 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 회생에너지를 이용한 시스템(100)은 이동체의 제동 시에 발생하는 에너지를 저장하는 ESS(Energy Storage System, 170)을 포함한다.

또한, 다른 객체, 대표적으로 다른 이동체가 근처에 있는지 감지하기 위한 센서(140)를 포함할 수 있다.

또한, 특정 조건에서 제어부(180)의 제어에 따라 턴온(turn-on)하여 다른 이동체에 배치된 전자석과 척력 또는 인력이 작용하게 함으로써 충격 완화를 하기 위한 전자석(200)을 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 전자석(200) 기능의 턴온(turn-on)은 ESS(Energy Storage System, 170)에 저장된 회생 에너지를 통해 수행된다.

또한, 이동체의 구동 및 제동에 이용되는 인버터(122), 모터(121) 등을 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명이 제안하는 시스템 상에서 이동체는 복수일 수 있고, 복수의 이동체 각각은 무선통신부(110) 및 센서(140)를 양 끝에 포함할 수 있고, 대표적으로, 선행 이동체의 무선통신부(110) 및 센서(140)와 후행 이동체의 무선통신부(110) 및 센서(140) 간의 상호 작용을 통해 전자석을 이용한 제동이 수행될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 대표적으로 전자석을 이용하는 것을 대표적인 실시례로 하나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 다른 브레이킹 시스템으로도 확장 가능하다.

제 1 실시예

도 4 및 도 5는 본 발명과 관련하여, 정차 시 제동력 보강 및 정차위치 보상에 대한 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 도 3에서 설명한 구성에 따라 이동체(100)가 구성되고, 승강장(300) 내에도 이동체(100)에 포함된 것과 같은 전자(320) 및 지상 내 ESS 시스템(310)이 구비될 수 있다.

도 5는 도 4에서 이동체(100)가 승강장(300) 내로 진입한 이후의 모습을 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 승강장(300) 내에는 전자석(320a, 320b)이 이동체(100)의 전방 및 후방에 대응하는 복수 개로 구비된다.

이동체(100)의 센서(140)는 승강장(300) 내의 복수의 전자석(320a, 320b) 중 적어도 일부와 함께 동작하여 서로 간의 이격 거리를 센싱할 수 있고, 미리 설정된 거리 이내가 되는 경우, 이동체(100)의 전자석(200) 기능이 ESS(Energy Storage System, 170)에 저장된 회생 에너지를 통해 턴온(turn-on) 된다.

또한, 승강장 내의 복수의 전자석(320a, 320b) 중 적어도 일부도 지상 내 ESS 시스템(310)을 통해 턴온(turn-on) 되며, 서로 간의 척력 또는 인력이 작용함으로써 추가적인 브레이킹 동작이 수행된다.

도 6은 도 4 및 도 5와 관련하여, 승강장 정차 시 제동 보조 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.

도 6을 참조하면, 가장 먼저, 이동체(100)의 센싱부(170) 및 승강장(300) 내의 센서(330)가 서로 작동하여 서로 간의 거리를 모니터링하는 단계(S100)가 수행된다.

또한, 제어부(180)의 제어에 따라 물체가 감지되는 경우, 즉, 승강장(300)과 이동체(100)의 거리가 짧아지는 경우(S110), 이동체(100) 내의 브레이킹 시스템(130)이 동작한다(S120).

제동부(130)의 동작에 따라 발생되는 에너지는 ESS(170)에 저장된다.

이후, 제동부(130)의 동작이 이루어졌음에도 불구하고, 이동체(100)의 센싱부(170) 및 승강장(300) 내의 센서(330)를 통해 이동체(100)와 승강장(300) 간의 거리가 미리 설정된 범위 이내인지를 제어부(180)가 판단하는 단계(S140)가 진행된다.

S140 단계는 반복해서 수행되어 정보가 수집되고(S150), 이후, 제어부(180)는 이동체(100)의 속도를 추출하여, 추출한 속도가 미리 설정된 수치를 벗어나는지 여부를 판단한다(S160).

미리 설정된 수치를 벗어나지 않는 경우에는 단순하게 차량 내의 제동부(130)의 동작(S195)에 따라 열차를 정리시키는 단계(S190)가 수행되나 미리 설정된 수치를 벗어나는 경우에는 제어부(180)는 ESS(170)를 방전시면서 전자석(200)을 활성화시키게 된다(S170).

S170 단계와 승강장 내의 복수의 전자석(320a, 320b) 중 적어도 일부도 지상 내 ESS 시스템(310)을 통해 턴온(turn-on) 되는 단계를 통해, 서로 간의 척력 또는 인력이 작용함으로써 브레이킹 동작의 세기를 조절하는 추가적인 브레이킹 동작이 수행된다(S180).

한편, 도 7은 도 4 및 도 5와 관련하여, 승강장 정차 시 정차 보조 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 가장 먼저, 이동체(100)의 센싱부(170) 및 승강장(300) 내의 센서(330)가 서로 작동하여 서로 간의 거리를 모니터링하는 단계(S200)가 수행된다.

이후, 메모리(160)에 저장되거나 무선통신부(110)를 통해 수신한 거리정보와 현재 이격거리 정보가 일치하는지 여부를 제어부(180)가 판단하는 단계(S210)가 진행된다.

만약, 정보가 일치하는 경우에는 단순하게 차량 내의 제동부(130)의 동작에 따라 열차를 정리시키는 단계(S240)가 수행되나 정보가 일치하지 않는 경우에는 제어부(180)는 ESS(170)를 방전시면서 전자석(200)을 활성화시키게 된다(S220).

이러한 S220 단계와 승강장 내의 복수의 전자석(320a, 320b) 중 적어도 일부도 지상 내 ESS 시스템(310)을 통해 턴온(turn-on) 되는 단계를 통해, 서로 간의 척력 또는 인력이 작용함으로써 추가적인 브레이킹 동작이 수행된다.

S220 단계를 거친 이후에, 제어부(180)는 한번 더 메모리(160)에 저장되거나 무선통신부(110)를 통해 수신한 거리정보와 현재 이격거리 정보가 일치하는지 여부를 판단하는 단계(S230)를 수행하고, 만약 일치하지 않는 경우에는 S220 단계를 다시 수행하고, 일치하는 경우에는 S240 단계를 진행한다.

제 2 실시예

도 8은 본 발명과 관련하여, 레일/튜브 트레인 시스템에서의 충돌 완충에 대한 회생에너지를 활용한 브레이크 시스템의 일례를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 제 1 이동체(100)와 제 2 이동체(100)가 도시되고, 각각의 이동체는 도 3에서 설명한 구성요소를 포함한다.

복수의 이동체(100)에 포함된 센서(140a, 140b)는 서로 동작하여 서로 간의 이격 거리를 센싱할 수 있고, 미리 설정된 거리 이내가 되는 경우, 복수의 이동체(100) 각각의 전자석(200,a 200b) 기능이 ESS(Energy Storage System, 170)에 저장된 회생 에너지를 통해 턴온(turn-on) 된다.

또한, 턴온 된 복수의 전자석(200,a 200b)은 서로 간의 척력 또는 인력이 작용함으로써 복수의 이동체(100) 간의 추가적인 브레이킹 동작을 수행한다.

도 9는 도 8과 관련하여, 열차 간 충돌 보정 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 가장 먼저, 제 1 이동체(100)의 센싱부(170a)와 제 2 이동체(100)의 센싱부(170b)가 서로 작동하여 서로 간의 거리를 모니터링하는 단계(S400)가 수행된다.

이후, 제어부(180)가 제 1 이동체(100) 및 제 2 이동체(100) 간의 충돌을 예상하는 경우(S410), 이동체(100) 내의 브레이킹 시스템(130)을 작동하게 된다(S415).

제동부(130)의 동작에 따라 발생되는 에너지는 ESS(170)에 저장된다(S420).

이후, 제동부(130)의 동작이 이루어졌음에도 불구하고, 이동체들(100) 간의 거리가 미리 설정된 범위 이내인지를 제어부(180)가 판단하는 단계(S425)가 진행된다.

만약, 미리 설정된 범위 내가 아닌 경우에는 단순하게 차량 내의 제동부(130)의 동작에 따라 열차를 정리시키는 단계(S445)가 수행되나 미리 설정된 범위 이내로 가까운 경우에는 제어부(180)는 ESS(170)를 방전시면서 전자석(200)을 활성화시키게 된다(S430).

이러한 430 단계를 통해 턴온(turn-on) 복수의 이동체(100)의 전자석을 기초로 서로 간의 척력 또는 인력이 작용함으로써 추가적인 브레이킹 동작이 수행된다.

S430 단계를 통해 기존의 제동부(130)의 브레이킹 동작에 대한 세기 조절이 수행될 수도 있고(S435), 이러한 과정을 거쳐 열차는 완전하게 정지할 수 있게 된다(S440).

한편, 본 발명이 제안하는 시스템(100)이 선행 이동체를 감지하기 위한 방법으로서 거리센서를 활용하여 감지하는 방법만을 서술하였으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 후방 이동체가 브레이킹 시 전자석을 활성화 시키고, 이를 통해 발생되는 자기장을 전방 이동체가 센싱하여 감지하는 방법이 더 적용될 수도 있다.

또한, 평상시에 전자석을 미약하게 구동시켜 미량의 자기장을 발생하게 한 후, 자기장이 외부로부터 감지될 경우 전자석을 강하게 구동시킴으로써 제동 기능을 수행하도록 할 수도 있다.

또한, 본 발명이 제안하는 시스템(100)에서 전자석을 activation 시키는 방법과 관련하여, 매 브레이킹 시에 동작하는 방법이 적용될 수 있다.

단, 매 브레이킹 시에 동작하게 되면, 에너지 효율 측면에서 불리할 수 있는 바, 센서를 통해 타 이동체의 접근을 감지하고, 두 이동체 사이의 거리가 일정 거리 이내가 되면 전자석 발생장치가 작동될 수 있도록 준비할 수 있다.

예를 들어, 거리가 가까워지면 자동적으로 activate하거나 브레이킹시에 activate 하는 방법을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명이 제안하는 시스템(100)에서 전자석 구동을 위한 에너지를 획득하는 방법과 관련하여, 브레이킹시 발생하는 회생에너지 활용하는 방법 이외에도 이동체에 탑재된 에너지 저장장치 이용(에너지 저장장치에는 회생에너지가 저장될 수도 있음)하는 방법을 적용할 수 있다.

또한, 모터의 회생에너지와 에너지 저장장치의 에너지를 복수로 활용하는 방법도 가능하다.

전술한 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 저장된 회생에너지를 활용하여 이동체에 장착된 전자석을 동작시켜 전자석이 완충 장치로서의 역할을 수행할 수 있는 전자석 브레이크 시스템 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims

이동체의 제동으로부터 발생하는 회생에너지를 저장하는 ESS(Energy Storage System);
일정 거리 이내의 적어도 하나의 객체를 센싱하는 센서;
상기 적어도 하나의 객체가 센싱되는 경우, 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키는 전자석;을 포함하고,
외부에서 발생된 제 2 자기장과 상기 제 1 자기장 간에 발생되는 척력 또는 인력을 이용하여 상기 이동체의 추가적인 제동이 수행되며,

상기 적어도 하나의 객체는 상기 이동체의 승강장 및 상기 이동체와 다른 제 1 이동체 중 적어도 하나이고,

상기 적어도 하나의 객체가 상기 이동체의 승강장인 경우,
상기 승강장의 말단과 상기 이동체 간의 이격거리가 미리 설정된 수치 이내이면, 상기 전자석은 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키며,
상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 승강장 센서가 상기 승강장 내에 배치되고,
상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 승강장 전자석이 상기 승강장의 말단에 구비되며,

상기 적어도 하나의 객체가 상기 제 1 이동체인 경우,
상기 제 1 이동체와 상기 이동체 간의 이격거리가 미리 설정된 수치 이내이면, 상기 전자석은 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키고,
상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 제 1 센서가 상기 제 1 이동체에 배치되며,
상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 제 1 전자석이 상기 제 1 이동체에 구비되고,

상기 적어도 하나의 객체와 상기 이동체 간의 이격거리가 가까워질수록 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 증가시키도록 제어하는 제어부;를 더 포함하며,

상기 적어도 하나의 객체와 상기 이동체 간의 이격거리가 상기 미리 설정된 수치를 벗어나는 경우, 상기 제어부는, 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 중단하도록 제어하고,

상기 제 1 이동체는, 전방 이동체 및 후방 이동체를 포함하고,
상기 후방 이동체의 브레이킹 동작이 감지되는 경우, 상기 제어부는, 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 증가시키도록 추가 제어하며,

상기 적어도 하나의 객체에 의한 자기장의 변화가 감지되는 경우, 상기 제어부는, 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 증가시키도록 추가 제어하는 것을 특징으로 하는 회생 에너지를 이용한 제동 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
ESS(Energy Storage System)가 이동체의 제동으로부터 발생하는 회생에너지를 저장하는 단계;
센서를 통해, 일정 거리 이내의 적어도 하나의 객체가 센싱되는 단계;
상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 전자석이 제 1 자기장을 발생시키는 단계;
외부에서 발생된 제 2 자기장과 상기 제 1 자기장 간에 척력 또는 인력이 발생되는 단계; 및
상기 발생된 척력 또는 인력을 이용하여 상기 이동체의 추가적인 제동이 수행되는 단계;를 포함하고,

상기 적어도 하나의 객체는 상기 이동체의 승강장 및 상기 이동체와 다른 제 1 이동체 중 적어도 하나이며,

상기 적어도 하나의 객체가 상기 이동체의 승강장인 경우,
상기 승강장의 말단과 상기 이동체 간의 이격거리가 미리 설정된 수치 이내이면, 상기 전자석은 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키고,
상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 승강장 센서가 상기 승강장 내에 배치되며,
상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 승강장 전자석이 상기 승강장의 말단에 구비되고,

상기 적어도 하나의 객체가 상기 제 1 이동체인 경우,
상기 제 1 이동체와 상기 이동체 간의 이격거리가 미리 설정된 수치 이내이면, 상기 전자석은 상기 ESS에 저장된 회생에너지를 이용하여 제 1 자기장을 발생시키고,
상기 센서와 함께 동작하여 상기 이격거리를 산출하는 제 1 센서가 상기 제 1 이동체에 배치되며,
상기 이격거리가 미리 설정된 수치 이내인 경우, 상기 제 2 자기장을 발생시키는 제 1 전자석이 상기 제 1 이동체에 구비되고,

제어부가 상기 적어도 하나의 객체와 상기 이동체 간의 이격거리가 가까워질수록 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 증가시키도록 제어하는 단계;
상기 적어도 하나의 객체와 상기 이동체 간의 이격거리가 상기 미리 설정된 수치를 벗어나는 경우, 상기 제어부가 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 중단하도록 제어하는 단계;
전방 이동체 및 후방 이동체를 포함하는 상기 제 1 이동체 중 상기 후방 이동체의 브레이킹 동작이 감지되는 경우, 상기 제어부가 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 증가시키도록 추가 제어하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 객체에 의한 자기장의 변화가 감지되는 경우, 상기 제어부가, 상기 전자석 및 제 1 전자석이 상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장의 발생을 증가시키도록 추가 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 에너지를 이용한 제동 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제