KR102006942B1 - 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치 - Google Patents

관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치에 관한 것으로서, 배터리; 배터리와 연결되는 시동제어부; 시동제어부의 시동스위치 타단자에 연결되는 수동제어스위치; 시동스위치 타단자와 수동제어스위치 타단자의 연결점과 모터를 연결하는 제8 릴레이; 기설정된 속도구간의 최고속도와 최저속도에 도달하면 각각에 대해서 제1 신호와 제2 신호를 생성하는 신호생성부; 제1 신호를 수신하면 모터를 정지시키고, 제2 신호를 수신하면 정지된 모터를 시동시키고, 시동된 모터에 추가전원을 공급하는 시동제어부; 및 제1 신호를 수신하면 변속레버를 중립(N)으로 이동시키고, 제2 신호를 수신하면 변속레버를 주행(D) 위치로 옮긴 후, 추가전원을 공급하는 변속기 제어부;를 포함하고, 제8 릴레이는 상기 수동제어스위치가 온(on)된 상태에서, 상기 시동스위치와 연결된 모터 시동전원을 오프(off)하며, 제8 릴레이의 일단자는 수동제어스위치 타단자와 연결되며, 제8 릴레이의 타단자는 배터리에 연결되고 제8 릴레이의 COM 단자는 시동스위치의 타단자와 수동제어스위치 일단자의 연결점과 연결되고, 제8 릴레이의 NC 접점은 모터와 연결된다.

Description

관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치{Apparatus for saving electricity of electrical vehicle using inertial force}
본 발명은 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전기 자동차가 고속으로 주행시 기설정된 속도 이상이 되면 발생된 관성력에 의하여 차량이 운행되도록 함과 동시에 모터에 공급되는 전기를 차단하고, 기설정된 속도 이하가 되면 다시 전기 공급을 재개함으로써 전기를 절약할 수 있는 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차는 모터가 동력전달 장치와 결합되어 있기 때문에 가속이 필요하지 않을 때에도 모터는 계속해서 움직이기 때문에 불필요하게 전기가 소비되는 문제점이 있다. 특히 전기 자동차가 도로 주행시 일정속도 이상이 되면, 더 이상 가속이 필요하지 않기 때문에 모터를 멈추더라도 발생된 관성력에 의해 전기 자동차가 계속하여 주행할 수 있다.
하지만, 종래의 전기 자동차는 운전자가 가속을 하지 않더라도 바퀴, 변속기 및 모터로 이어져 하나로 결합된 동력전달 장치로 인하여 계속해서 모터는 회전하게 되고, 그에 따라 구동되는 동력전달장치의 저항으로 인하여 발생된 관성력이 자연적으로 소멸되는 문제점이 있다.
이로 인하여 전기 자동차의 가속 시 발생된 관성력이 자연적으로 소멸되지 않고 최대한 이용할 수 있도록 하려면, 전기 자동차가 일정속도에 이르게 되었을 때 모터를 멈추고 동시에 모터와 결합된 동력전달장치 중 변속기어를 중립의 위치에 두어 동력전달 장치로 인한 불필요한 마찰력의 발생을 줄이는 것이 요구되고 있다.
(한국공개실용신안 제실2000-0000430호, 2000년 1월 15일)
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기 자동차의 도로 주행시 일정 속도에 도달하면 제어 신호를 발생시켜 직접 모터를 제어하여 중지 또는 가동시킬 수 있는 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치를 제공하는 것이다.
또한, 전기 자동차의 도로 주행시 일정 속도에 도달하면서 제어신호에 따라 변속기의 변속레버를 중립으로 이동시켜 동력전달장치의 변속기에 의한 마찰력을 줄여 발생된 전기 자동차의 관성력이 자연적으로 소멸되지 않고 최대한으로 이용될 수 있는 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 고속 주행시 발생하는 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치에 있어서, 배터리; 배터리와 연결되는 시동제어부; 시동제어부의 시동스위치 타단자에 연결되는 수동제어스위치; 시동스위치 타단자와 수동제어스위치 타단자의 연결점과 모터를 연결하는 제8 릴레이; 기설정된 속도구간의 최고속도와 최저속도에 도달하면 각각에 대해서 제1 신호와 제2 신호를 생성하는 신호생성부; 제1 신호를 수신하면 모터를 정지시키고, 제2 신호를 수신하면 정지된 모터를 시동시키고, 시동된 모터에 추가전원을 공급하는 시동제어부; 및 제1 신호를 수신하면 변속레버를 중립(N)으로 이동시키고, 제2 신호를 수신하면 변속레버를 주행(D) 위치로 옮긴 후, 추가전원을 공급하는 변속기 제어부;를 포함하고, 제8 릴레이는 상기 수동제어스위치가 온(on)된 상태에서, 상기 시동스위치와 연결된 모터 시동전원을 오프(off)하며, 제8 릴레이의 일단자는 수동제어스위치 타단자와 연결되며, 제8 릴레이의 타단자는 배터리에 연결되고 제8 릴레이의 COM단자는 시동스위치의 타단자와 수동제어스위치 일단자의 연결점과 연결되고, 제8 릴레이의 NC 접점은 모터와 연결된다.
본 실시예에 있어서, 신호생성부는 속도눈금을 나타내는 속도 표시판; 전기 자동차의 주행속도에 따라 속도 표시판의 속도눈금을 가리키는 지침; 및 속도 표시판에 표시된 속도눈금을 따라 원호형상으로 배치되는 복수의 푸시버튼 스위치;를 구비하고, 푸시버튼 스위치는 통공으로 형성되는 푸시버튼 몸체; 통공에 상하로 탄성 이동하는 푸시버튼; 및 푸시버튼의 하면에 연결되어 하방향으로 연장되고, 연장된 일단부가 최고속도와 최저속도 사이를 이동하면서 최고속도와 최저속도 사이에 위치하는 지침에 선택적으로 연결되는 알루미늄 핀;을 구비한다.
본 실시예에 있어서, 신호생성부는 서로 마주보며 이웃하여 배치되는 제1 전자석과 제2 전자석; 제1, 2 전자석 사이에 배치되는 기둥; 및 기둥의 종단에 회동 가능하게 결합되는 쇠판;을 더 구비하고, 지침이 최고속도에 위치하는 푸시버튼 스위치의 알루미늄 핀과 맞닿으면, 쇠판이 제1 전자석의 일단에 구비되는 신호 스위치에 맞닿게 되어 전기가 통하도록 연결되고, 지침이 최저속도에 위치하는 푸시버튼 스위치의 알루미늄 핀과 맞닿으면, 신호 스위치와 쇠판이 떨어지게 되어 전기가 통하지 않게 된다.
본 실시예에 있어서, 푸시버튼 스위치는 원호형상을 이루도록 서로 이웃하는 면이 고정결합되고, 원호형상의 양단에 하방향으로 연장되어 속도 표시판에 대해서 소정거리 이격시키는 고정핀;을 더 구비한다.
본 실시예에 있어서, 시동제어부는 시동스위치를 통해 모터와 전기적으로 연결되어 모터를 동작시키고, 배터리, 수동제어스위치, 신호생성부 및 제4 자동제어릴레이 사이에서 서로 전기적으로 연결되는 제3 릴레이; 배터리, 제3 릴레이, 제5 릴레이, 모터 및 제6 자동제어릴레이 제1 유압펌프와 서로 전기적으로 연결되는 제4 자동제어릴레이; 신호생성부, 수동제어스위치, 배터리 및 제4 자동제어 릴레이를 서로 전기적으로 연결하는 제5 릴레이; 및 제6 자동제어릴레이와 연결되어 모터에 전기자동차가 80km/h의 속력을 내도록 전력을 추가 공급하는 제1 전위차계;를 구비한다.
본 실시예에 있어서, 변속기 제어부는 변속레버; 변속레버가 움직이는 경로 중 주행(D) 위치에 장착되는 제1 푸시버튼스위치; 변속레버가 움직이는 경로 중 중립(N) 위치의 측면에 장착되는 제3 푸시버튼스위치; 일단이 변속레버에 연결되고, 타단에 제1 유압펌프 및 제2 유압펌프와 연결되는 한 쌍의 호스를 구비하는 유압실린더; 및 변속레버의 일측면에 배치되어 유압실린더를 수용하는 홈이 형성된 스테인레스 홈부;를 포함하며, 유압실린더는 제1, 제2 유압펌프에 오일을 공급하는 오일통을 구비하며, 제1 유압펌프의 일단자는 제4 자동제어릴레이에 연결되고, 타단자는 제1 푸시버튼스위치에 전기적으로 연결되고, 제2 유압펌프의 일단자는 신호생성부가 연결되고, 타단자는 제3 푸시버튼스위치;에 전기적으로 연결되며, 제1 유압펌프는 변속레버를 주행(D) 위치로 이동시키며, 상기 제2 유압펌프는 변속레버를 중립(N) 위치로 이동시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 수동제어스위치가 온(ON) 이고, 설정된 속도 구간의 최고속도가 되면, 제3 푸시버튼스위치는 온(ON) 상태이고, 신호생성부는 전기적으로 연결되어 제2 유압펌프가 동작하여 변속레버를 동작시켜 중립(N) 위치로 이동시킨 후, 제3 푸시버튼스위치는 오프(OFF)가 되어 제2 유압펌프는 멈추게 되고, 수동제어스위치가 온(ON) 이고, 설정된 속도 구간의 최저속도가 되면, 제1 푸시버튼스위치는 온(ON)이고, 신호생성부가 전기적으로 차단되어 제4 자동제어릴레이가 작동해 제1 유압 펌프가 동작하여 변속레버를 동작시켜 주행(D) 위치로 이동시킨 후, 제1 푸시버튼스위치는 오프(OFF)가 되어 제1 유압펌프는 멈추게 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 유압펌프의 플러스 단자와 제4 자동제어릴레이 NO 접점에 연결된 전선상의 일점은 2초 설정된 제7 자동제어릴레이 플러스단자에 연결되고, 제7 자동제어릴레이의 마이너스 단자는 배터리의 마이너스 단자에 연결되며, 제7 자동제어릴레이의 마이너스 단자는 배터리의 플러스 단자와 연결되며, 제7 자동제어릴레이의 COM 단자에 이웃하는 NO 접점은 제2 전위차계와 연결되며, 제2 전위차계는 추가전원을 공급하여 전기자동차가 100km/h 이상의 속력을 내도록 모터에 연결될 수 있다.
본 발명에 의한 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치는 전기 자동차가 도로 주행시 기설정된 최대속도에 도달했을 때 발생한 관성력이 소멸되지 않고 전기 자동차를 움직이게 할 수 있도록 변속기의 변속레버를 중립으로 이동시켜 변속기에서 발생되는 마찰을 줄이도록 하고, 가속도를 위한 추가적인 전기 공급을 차단하고, 이후에 전기 자동차가 발생된 관성력에 의해 주행되다가 점차적으로 감속되어 기설정된 최저속도에 도달하게 되면, 다시 모터를 작동시키고 변속기의 변속레버를 드라이브 모드로 이동시키며, 전기 자동차가 다시 가속을 할 수 있도록 하여 전기 자동차가 기설정된 최고속도와 최저속도를 왕복하면서 전기 자동차에서 발생된 관성력을 최대한 이용할 수 있기 때문에 그에 따른 상당한 전기를 절약할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치의 구성도 이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호 생성부가 최저속도 및 최고속도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 푸시버튼의 동작 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신호생성부의 신호 스위치 연결에 대한 상세도이다.
도 5는 도 4의 연결선도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시동제어부와 제1 전위차계의 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 유압펌프와 제2 전위차계의 회로도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 유압펌프의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1, 제2 유압펌프와 그 주변 구성의 연결을 나타내는 개략적인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치의 구성도 이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호 생성부가 최저속도 및 최고속도를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 푸시버튼의 동작 상태도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신호생성부의 신호 스위치 연결에 대한 상세도이고,도 5는 도 4의 연결선도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시동제어부와 제1 전위차계의 회로도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 유압펌프와 제2 전위차계의 회로도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 유압펌프의 회로도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1, 제2 유압펌프와 그 주변 구성의 연결을 나타내는 개략적인 도면이다.
이하에서 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치는 전기자동차의 주행속도에 따른 관성을 이용하는 것으로서 배터리(600), 시동제어부(300), 수동제어스위치(700), 신호생성부(100), 및 변속기 제어부(400)를 포함하여 구성된다. 배터리(600)는 모터 및 그 밖의 전기자동차에 전력을 공급한다.
시동제어부(300)는 배터리(600)에 연결되며, 수동제어스위치(700)의 일단은 시동제어부(300)의 시동스위치(510)의 타단자에 연결되는 것으로서, 계기판의 일측면에 배치될 수 있다. 제8 릴레이(900)는 시동스위치(510) 타단자에 연결된 수동제어스위치(700)의 연결점과 모터(200)를 연결한다. 즉, 제 8릴레이(900)는 수동제어스위치(510)가 온(on)되면, 시동스위치(510)와 연결된 모터(200)의 시동전원을 오프(off)하며, 제8 릴레이(900)의 일단자는 수동제어스위치(700)의 타단자와 연결되며, 제8 릴레이(900)의 타단자는 배터리(600)에 연결되고, 제8 릴레이(900)의 COM 단자는 시동스위치(510) 타단자와 수동제어스위치(700) 타단자와의 연결점과 연결되고, 제8 릴레이(900)의 NC 접점은 모터(200)와 연결되는 것을 특징으로 한다. 신호생성부(100)는 기 설정된 속도구간의 최고속도와 최저속도에 도달하면 각각에 대해서 제1 신호와 제2 신호를 생성한다. 시동제어부(300)는 제1 신호를 수신하면 모터를 정지시키고, 제2 신호를 수신하면 정지된 모터(200)를 시동시켜 동력을 공급하고, 변속기 제어부(400)는 제1 신호를 수신하면 변속레버(730)를 중립(N)으로 이동시키고, 제2 신호를 수신하면 변속레버(730)를 주행(D) 위치로 옮기는 역할을 한다.
즉, 본 발명에서는 전기자동차가 고속으로 도로 주행시 발생하는 관성을 이용하기 위하여 일정한 속도구간을 정할 수 있다. 예를 들어, 최고속도 100km/h에서 최저속도 80km/h와 같이 구간을 정하여 신호생성부(100)에서 최고속도와 최저속도에 따른 전기적 신호를 생성하며, 최고속도에 도달했을 때 시동전류를 차단하고 변속레버를 주행(D)에서 중립(N)으로 옮겨 변속장치의 마찰을 줄이고, 최저속도에 도달했을 때는 시동스위치의 시동 1초 중 후반 0.5초간에 시동스위치(510)와 연결된 0.5초후 작동하는 제6 자동제어릴레이(550)와 연결된 제1 전위차계(560)를 통하여 추가 전원 20kW를 모터(200)에 공급하여 80km/h로 구동할 수 있게 하며, 변속기 제어부(400)는 변속레버(730)를 중립(N)에서 주행(D)로 옮기며, 제4 자동제어릴레이(520) NO 접점과 제1 유압펌프(710)의 일단자와 연결선상 일점에 연결된 전선을 작동시간을 2초로 설정한 제7 자동제어릴레이(805) 일단자에 연결하며, 제7 자동제어릴레이(805) NO 접점과 연결된 제2 전위차계로 7kW 전원을 모터(200)에 추가로 공급하여 100km/h로 주행할 수 있도록 전력을 추가공급하며, 고속주행시 발생한 관성력을 최대한으로 이용하도록 하여 전기절약을 도모할 수 있다.
신호생성부(100)는 속도 표시판(110), 지침(120) 및 푸시버튼 스위치(140)를 구비한다. 속도 표시판(110)은 전기자동차의 속도눈금을 나타낸다. 지침(120)은 속도눈금을 나타내는 속도 표시판(110)에 전기 자동차의 주행속도에 따라 속도 표시판(110)의 속도눈금을 가리킨다. 푸시버튼 스위치(140)는 속도 표시판(110)에 표시된 속도눈금을 따라 원호형상으로 배치되는 것으로서, 푸시버튼 몸체(141), 푸시버튼(142) 및 알루미늄 핀(210)을 구비한다. 푸시버튼 몸체(141)는 통공으로 형성된다. 푸시버튼(142)은 통공에 상하로 탄성 이동한다. 푸시버튼(142)은 도면에 미 표시하였으나 스프링으로 구성되는 탄성체를 구비하고, 눌렀을 때 내려가고 다시 눌렸을 때 올라오는 방식으로 형성되는 구조이면 적용이 가능하다. 알루미늄 핀(210)은 푸시버튼(142)의 하면에 연결되어 하방향으로 연장되고, 연장된 일단부가 최고속도와 최저속도 사이를 이동하면서 최고속도와 최저속도 사이에 위치하는 지침에 선택적으로 연결된다. 이때 알루미늄 핀(210)의 길이는 푸시버튼 몸체(141)의 내부를 왕래하면서 지침(120)과 맞닿을 수 있는 거리 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 푸시버튼 스위치(140)는 원호형상으로 배열되는 피아노 건반형과 같은 형태로 속도 표시판(110)의 상측에 구비된다.
이때, 최고속도점에 위치하는 푸시버튼 스위치(140)의 알루미늄 핀(210)에 시동스위치(510)와 연결된 지침(120)이 맞닿으면, 최고속도점에 연결된 제1 전자석(340)이 온(on)되어 쇠판(420)을 당기면 제1 전자석(340)의 일접점과 쇠판(420)을 당기어 쇠판(420)의 일접점과 맞닿게 되면 신호 스위치(130)가 형성되어 신호 생성부(100)에 전기가 통하게 된다. 반대로, 최저속도점에 위치하는 푸시버튼 스위치(140)의 알루미늄 핀(210)에 시동스위치(510)와 연결된 지침(120)이 맞닿으면, 제2 전자석(350)이 온(ON)되어 쇠판(420)을 당겨, 쇠판(420)의 접점과 제1 전자석(340) 상의 접점이 떨어져 신호생성부(100)는 전기가 통하지 않게 된다. 즉, 쇠판(420)은 제1, 제2 전자석(340, 350)으로 이동하면서 온(ON) 또는 오프(OFF)된다.
한편, 푸시버튼 스위치(140)는 원호형상을 이루도록 서로 이웃하는 면이 고정결합되고, 원호형상의 양단에 하방향으로 연장되어 속도 표시판에 대해서 소정거리 이격시키는 고정핀(330)을 더 구비할 수 있다. 고정핀(330)은 4 기둥으로 형성되어 속도 표시판에 기설치된 볼트에 끼워 너트로 고정될 수 있으나. 고정핀(330)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서, 신호생성부(100)의 구성부의 결합과정에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다.
신호생성부(100)는 기둥(410), 쇠판(420), 제1 전자석(340)과 제2 전자석(350)을 구비한다. 기둥(410), 쇠판(420), 제1 전자석(340)과 제2 전자석(350)을 구비하는 신호생성부(100)는 계기판의 일측면에 배치될 수 있다.
기둥(410)은 제1, 2 전자석(340, 350) 사이에 배치된다. 쇠판(420)은 기둥(410)의 종단에 회동 가능하게 결합된다. 제1 전자석(340) 및 쇠판(420)은 서로 맞닿는 위치 각각에 구리와 같은 도전체가 감기어 제1 전자석(340) 및 쇠판(420)이 서로 맞닿을 때에 접점이 형성되어 접착 이탈로 신호스위치(130)가 형성된다. 제1 전자석(340) 및 쇠판(420)의 구리와 같은 접점을 형성시키기 위하여 플라스틱을 이용하여 도전체를 고정시킬 수 있다. 제1 전자석(340)의 접점과 쇠판 접점이 맞닿을 때, 서로 쉽게 떨어지는 것을 방지하기 위하여 제1 전자석(340) 접점 일점에 고리가 형성될 수 있다.
이때, 기둥(410)은 계기판에 설치된 볼트(미표시)에 두 전자석 사이에 배치되며, 쇠판(420)은 기둥(410)의 종단에 회동가능 하도록 결합되고, 두전자석 및 기둥의 3구멍을 끼워 너트로 고정될 수 있다. 제1 전자석(340)은 쇠판과 맞닿는 일접점에 철줄로 묶여서 쇠판과 맞닿을 때에 신호스위치(130)를 형성하게 된다.
도 6은 도 1에 도시된 시동제어부의 회로도로서, 시동제어부(300)는 수동제어스위치(700), 신호생성부(100), 배터리(600) 및 제4 자동제어릴레이(520) 사이에서 서로 전기적으로 연결되는 제3 릴레이(500); 배터리(600), 제3 릴레이(500), 제5 릴레이, 모터(200) 및 제6 자동제어릴레이(550), 제1 유압펌프(710)와 서로 전기적으로 연결되는 제4 자동제어릴레이(520), 신호생성부(100), 수동제어스위치(700), 배터리(600) 및 제4 자동제어릴레이를 서로 전기적으로 연결하는 제5 릴레이(530) 및 제6 자동제어릴레이와 연결되어 모터(200)에 전기자동차가 기설정된 속력(예를 들어 80km/h)을 내도록 전력을 추가 공급하는 제1 전위차계(560)를 구비한다.
이때, 배터리(600)의 플러스 단자는 소정시간(예를 들어, 0.5초)이 설정된 제6 자동제어릴레이(550) COM 단자에 연결되고, 제6 자동제어릴레이(550) NO 단자는 제1 전위차계(560)와 연결되며, 제1 전위차계(560)는 모터(200) 단자에 연결된다. 이를 통하여 제6 자동제어릴레이(550)와 연결된 제1 전위차계(560)로 모터에 기설정한 전력(예를 들어, 20kW)을 추가 공급할 수 있다.
아래에서는, 위와 같이 구성된 시동제어부(300)의 구성부에 대해서 구체적으로 설명한다.
배터리(600)의 플러스 단자에 전선의 일단이 용접고정되고, 기존플러스 전선의 타단은 시동스위치(510) 단자 중 일단자에 용접고정하여 기존 플러스 단자가 된다.
시동스위치(510)의 타단자에 일단을 용접고정한 전선의 타단은 제8 릴레이(900)를 통해 모터(200)에 연결되며, 시동스위치(510) 타단자와 제8 릴레이(900)의 연결한 전선상 일점에 연결된 전선의 타단은 수동제어스위치(700) 일단자에 용접고정하고, 수동제어스위치(700) 타단자에 용접고정한 전선의 타단은 신호 스위치(130)의 쇠판 접점, 제1 전자석 접점(430, 440) 중 제1 전자석 접점(440)과 용접고정하고, 제1 전자석접점(440) 옆의 쇠판접점(430)에 용접고정한 전선의 타단은 제3 릴레이(500)의 플러스 단자에 용접고정한다.
제3 릴레이(500)의 마이너스(-) 단자에 용접고정한 전선의 타단은 배터리(600)의 마이너스 단자에 용접고정 한다.
제3 릴레이(500)는 벨트 양단의 2 구멍에 모터(200) 상면에 기용접된 2 볼트를 끼워 너트로 고정할 수 있다.
시동스위치(510)의 타단자에 일단을 용접고정한 전선의 타단은 제8 릴레이(900)를 통해 모터(200)에 연결되며, 시동스위치(510) 타단자와 제8 릴레이(900) 연결 전선상의 일점에 연결된 전선의 타단은 수동제어스위치(700) 일단자에 용접고정하고, 수동제어스위치(700) 타단자에 용접 고정한 전선의 타단은 제3 릴레이(500)의 COM 단자에 용접고정 한다.
제3 릴레이(500) COM 단자 옆에 NC 접점에 일단을 용접고정한 전선의 타단은 작동시간을 1초로 설정한 제4 자동제어릴레이(520) 일단자에 용접고정하고, 제4 자동제어릴레이(520) 타단자에 일단을 용접고정한 전선의 타단은 배터리(600) 마이너스 단자에 용접고정 한다.
제4 자동제어릴레이(520)는 자동제어릴레이로서, 제3 릴레이(500) 옆에, 제4 자동제어릴레이(520)를 감싸 고정하는 벨트 양단의 2 구멍에 모터(200) 상면에 기용접 고정된 2볼트를 끼워 너트로 고정한다. 제6 자동제어릴레이(550)와 제1 전위차계(560)를 고정하는 벨트 양단의 2 구멍에 모터(200) 상면에 기고정된 2볼트에 끼워 너트로 고정한다.
제4 자동제어릴레이(520)의 COM 단자와 일단이 연결되고, 타단은 모터(200)에 연결된 전선상 일점에 연결된 전선의 타단은 제6 자동제어릴레이(550) 일단자에 연결하고, 제6 자동제어릴레이(550)의 타단자는 배터리(600)에 연결되며, 모터(200)에서 전기자동차가 80km/h로 달리 수 있게 전원을 공급하여 변속레버(730)가 중립(N)에서 주행(D)으로 들어갈 때, 80km/h로 회전하는 모터에 연결된 축과 80km/h로 주행하고 있는 바퀴에서 연결된 축과 연결하여 계속 주행할 수 있게 한다.
최고속도점의 푸시버튼 스위치(140)의 일접점은 배터리(600) 플러스 단자와 시동스위치(510) 일단자와 연결되며, 시동스위치(510) 타단자와 연결된 지침(120)의 접점과 맞닿고, 제1 전자석(340)의 일단자와 연결된다. 제1 전자석 접점과 쇠판에 붙어 있는 쇠판 접점이 연결되어 신호생성부(100)는 온(on)되며, 쇠판 접점(430), 제1 전자석 접점(440) 중 쇠판 접점(440)에 일단을 용접 고정한 전선의 타단은 제5 릴레이(530) 일단자에 용접고정하고, 제5 릴레이(530)의 타단자에 용접고정된 전선의 타단은 배터리(600) 마이너스 단자에 용접고정 된다.
배터리(600)의 플러스 단자에 일단을 용접고정한 전선의 타단은 시동스위치(510) 일단자에 연결되고, 시동스위치(510) 타단자에 연결된 전선상의 일점에 연결된 전선의 타단은 수동제어스위치(700) 일단자에 용접고정하고, 수동제어스위치(700) 타단자에 용접고정한 전선의 타단은 제5 릴레이(530) COM 단자에 용접 고정한다. 또한 COM 단자 옆에 고정되어 있는, NC 접점에 용접 고정한 전선의 타단은 제4 자동제어릴레이(520)의 COM 단자에 용접고정 한다.
제5 릴레이(530)는 모터(200) 상면에 제5 릴레이(530)를 감싸 고정하는 벨트 양단의 2 구멍에 제4 자동제어릴레이(520) 옆에 기용접 고정한 2 볼트에 끼워 너트로 고정한다.
제4 자동제어릴레이(520)의 COM 단자와 모터(200)가 연결되며, 상기 연결선상의 일점과 연결된 전선의 타단은 제6 자동제어릴레이(550) 플러스 단자와 연결되며, 제6 자동제어릴레이(550) 마이너스 단자는 배터리(600) 마이너스 단자와 연결되며 배터리(600) 플러스 단자에서 제6 자동제어릴레이(550) COM 단자에 연결되며, 옆에 있는 NO 접점에서 제1 전위차계(560)에 연결되며, 제1 전위차계(560)에서 모터(200)의 플러스 단자에 연결된다.
제6 자동제어릴레이(550)는 시동 후 0.5초 후에 제1 전위차계(560)를 통하여 모터(200)로 전류를 보내, 80km/h로 주행하고 있는 바퀴 축에 변속기어 싱크로나이저로, 회전하고 있는 모터(200)의 축을 연결하여 엔진브레이크 없이 80km/h로 계속 주행한다.
변속기 제어부(400)는 변속레버(730), 변속레버(730)가 움직이는 경로 중 중립(N) 위치의 측면에 장착되는 제3 푸시버튼스위치(800), 일단이 변속레버(730)에 연결되고 타단에 제1 유압펌프(710) 및 제2 유압펌프(750)와 연결되는 한 쌍의 호스를 구비하는 유압실린더(780), 유압실린더(780)의 일단에 연결되는 쇠기둥(810), 변속레버(730)의 일측면에 배치되어 유압실린더(780)를 수용하는 홈이 형성된 스테인레스 홈부(770)를 구비한다.
유압실린더(780)는 제1, 제2 유압펌프(710, 750)에 오일을 공급하는 오일통(760)을 구비하며, 제1 유압펌프(710)의 일단자는 제4 자동제어릴레이(520)에 연결되고, 타단자는 제1 푸시버튼스위치(720)에 전기적으로 연결되고, 제2 유압펌프(750)의 일단자는 신호생성부(100)가 연결되고, 타단자는 제3 푸시버튼스위치(800)에 전기적으로 연결되며, 제1 유압펌프(710)는 변속레버(730)를 주행(D) 위치로 이동시키며, 제2 유압펌프(750)는 변속레버(730)를 중립(N) 위치로 이동시킨다. 이때, 스테인레스 홈부(770)는 유압 실린더(780)를 올려놓고, 스테인레스 홈부(770)에 쉽게 움직일 수 없게 턱이 형성되고, 스테인레스 홈부(770)는 제1 푸시버튼스위치(720) 타단에서 주차(P) 끝까지 설치한다. 스테인레스 홈부(770)에 형성된 턱은 반원형돌기로 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 일측 유압펌프가 작동하면 타측 호스로 오일이 밀려나가며, 타측 유압펌프가 작동하면 일측 호스로 오일이 밀려나간다. 변속레버(730)는 주행(D)에서 중립(N) 범위로 유압 실린더(780)로 이동하며, 후진(R) 및 주차(P) 범위는 스테인레스 홈부(770)위에서 변속레버(730)를 밀면 그 힘으로 변속레버(730)와 유압 실린더(780)가 같이 움직인다.
구체적으로 수동제어스위치(700)가 온(on)이고, 설정된 속도구간의 초고속도가 되면 제3 푸시버튼스위치는 온(on)임과 동시에 신호생성부(100)는 전기적으로 연결되어 제2 유압펌프(750)가 동작하여 변속레버(730)는 구동시켜 중립(N) 위치로 이동시키고, 제3 푸시버튼스위치(800)는 오프(OFF)가 되어 제2 유압펌프(750)는 멈추게 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
아래에서는 변속기 제어부(400)의 구성부의 결합과정에 대해 상세히 설명하기로 한다. 제4 자동제어릴레이(520)의 COM 단자 옆에 있는 NO 접점에 일단을 용접고정한 전선의 타단은 제1 유압펌프(710) 일단자에 용접고정하는데, 제4 자동제어릴레이(520)가 1초 후에, 즉 모터(200) 시동 1초 후에 변속레버(730)를 주행(D)으로 당기는 역할을 한다.
제1 유압펌프(710) 타단자에 용접 고정된 전선은 제1 푸시버튼스위치(720) 타단에 형성된 COM 단자, NO 접점 및 NC 접점 중 COM 단자에 연결한다.
제1 푸시버튼스위치(720)의 COM 단자와 이웃한 NC 접점에 용접 고정한 전선의 타단은 배터리(600) 마이너스 단자에 연결한다.
제1 푸시버튼스위치(720)는 변속레버(730) 왕복홈 중 주행(D) 레인지 일단 테두리 상면, 그리고 변속레버(730) 후방에 결합된다. 또한, 변속레버(730)에 의해 제1 푸시버튼스위치(720)의 푸시버튼이 눌릴 수 있도록 제1 푸시버튼스위치(720)를 감싸 고정하는 벨트 양단의 2 구멍을 주행(D) 레인지 일단 테두리 상면에 기고정된 2 볼트에 끼워 너트로 고정한다.
제3 푸시버튼스위치(800) 푸시버튼이 눌릴 수 있도록 제3 푸시버튼스위치(800)를 감싸 고정하고, 벨트 양단의 2 구멍을 중립(N) 레인지 일변 테두리 상면에 기고정된 2 볼트에 끼워 너트로 고정한다. 유압 실린더(780)가 있는 스테인레스 홈부(770)의 4 모서리 4 구멍은 기존 설치된 볼트에 끼워 너트로 고정하며, 홈부는 유압 실린더(780)가 꼭 맞게 하여 쉽게 유도할 수 없게 하며, 유압실린더 앞에 턱을 만들어 쉽게 움직일 수 없게 한다.
수동제어스위치(700)가 온(ON) 이고, 설정된 속도 구간의 최고속도가 되면, 제3 푸시버튼스위치(800)는 온(ON) 상태이고, 신호생성부(100)는 전기적으로 연결되어 제2 유압펌프(750)가 동작하여 상기 변속레버를 동작시켜 중립(N) 위치로 이동시킨 후, 제3 푸시버튼스위치는 오프(OFF)가 되어 제2 유압펌프(750)는 멈추게 되고, 수동제어스위치(700)가 온(ON) 상태에서 설정된 속도 구간의 최저속도가 되면, 다시 모터를 작동시키며 제1 전위차계(560)로 추가전원 공급으로 증속한다. 제1 푸시버튼스위치(720)는 온(ON)이고, 신호생성부(100)가 전기적으로 차단되어 제4 자동제어릴레이(520)가 작동해 제1 유압 펌프(710)가 동작하여 변속레버(730)를 동작시켜 주행(D) 위치로 이동시킨 후, 제1 푸시버튼스위치(720)는 오프(OFF)가 되어 제1 유압펌프(710)는 멈추게 된다.
제1 유압펌프(710)의 플러스 단자와 제4 자동제어 릴레이(520) NO 접점에 연결된 선상의 일점과 2초 설정된 제7 자동제어릴레이(805) 플러스 단자에 연결되고, 제7 자동제어릴레이(805) 마이너스 단자는 배터리(600)의 마이너스 단자와 연결되며, 제7 자동제어릴레이(805) COM 단자에 이웃하는 NO 접점은 제2 전위차계(806)와 연결되며, 제2 전위차계(806)는 전기자동차가 기설정된 속도(100km/h 이상)를 내도록 모터(200)에 연결된다.
이와 같이, 설명한 바와 같이, 본 발명의 관성을 이용한 전기 자동차 전기 절약장치는 전기 자동차가 도로 주행시 기설정된 상한 속도에 도달 했을 때, 발생한 관성력이 소멸되지 않고 전기 자동차를 움직이게 할 수 있도록 변속기의 변속레버를 중립으로 이동시켜 변속기에서 발생되는 마찰을 줄이도록 하고, 이후에 전기 자동차가 발생된 관성력에 의해 주행되다가 점차적으로 감속되어 기설정된 최저속도에 도달하게 되면, 다시 모터를 작동시키며, 제1 전위차계로 추가 전원공급하여 증속하여 변속기의 변속레버를 주행(D)모드로 이동시키며, 제2 전위차계로 추가 전원공급으로 자동차가 다시 가속을 할 수 있도록 하여 전기 자동차가 기설정된 최고속도와 최저속도를 왕복하면서 전기 자동차에서 발생된 관성력을 최대한 이용할 수 있기 때문에 그에 따라 상당한 전기를 절약할 수 있게 된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 신호생성부 110 : 속도 표시판
120 : 지침 130 : 신호 스위치
140 : 푸시버튼 스위치 141 : 푸시버튼 몸체
142 : 푸시버튼 200 : 모터
210 : 알루미늄 핀 220 : 구리판 접점
300 : 시동제어부 330 : 고정핀
340 : 제1 전자석 350 : 제2 전자석
400 : 변속기 제어부 410 : 기둥
420 : 쇠판 430 : 쇠판 접점
440 : 제1 전자석 접점 500 : 제3 릴레이
510 : 시동스위치 520 : 제4 자동제어릴레이
530 : 제5 릴레이 550 : 제6 자동제어릴레이
560 : 제1 전위차계 600 : 배터리
700 : 수동제어스위치 710 : 제1 유압펌프
720 : 제1 푸시버튼스위치 730 : 변속레버
740 : 유압 피스톤 750 : 제2 유압펌프
760 : 오일통 770 : 스테인레스 홈부
780 : 유압실린더 800 : 제3 푸시버튼스위치
801 : 제1 연결선 802 : 제2 연결선
803 : 제3 연결선 805 : 제7 자동제어릴레이
806 : 제2 전위차계 900 : 제8 릴레이

Claims (8)

  1. 전기 자동차의 고속 주행시 발생하는 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치에 있어서,
    배터리;
    상기 배터리와 연결되는 시동제어부;
    상기 시동제어부의 시동스위치 타단자에 연결되는 수동제어스위치;
    상기 시동스위치 타단자와 상기 수동제어스위치 타단자의 연결점과 모터를 연결하는 제8 릴레이;
    기설정된 속도구간의 최고속도와 최저속도에 도달하면 각각에 대해서 제1 신호와 제2 신호를 생성하는 신호생성부;
    상기 제1 신호를 수신하면 상기 모터를 정지시키고, 상기 제2 신호를 수신하면 정지된 모터를 시동시키고, 상기 시동된 모터에 추가전원을 공급하는 시동제어부; 및
    상기 제1 신호를 수신하면 변속레버를 중립(N)으로 이동시키고, 상기 제2 신호를 수신하면 상기 변속레버를 주행(D) 위치로 옮기는 변속기 제어부;를 포함하고,
    상기 제8 릴레이는 상기 수동제어스위치가 온(on)된 상태에서,
    상기 모터의 상기 시동스위치와 연결된 상기 모터 시동전원을 오프(off)하며, 상기 제8 릴레이의 일단자는 상기 수동제어스위치 타단자와 연결되며, 상기 제8 릴레이의 타단자는 상기 배터리에 연결되고 상기 제8 릴레이의 COM 단자는 상기 시동스위치의 타단자와 상기 수동제어스위치 타단자의 연결점과 연결되고, 상기 제8 릴레이의 NC 접점은 상기 모터와 연결되고,
    상기 신호생성부는,
    속도눈금을 나타내는 속도 표시판;
    전기 자동차의 주행속도에 따라 상기 속도 표시판의 속도눈금을 가리키는 지침; 및
    상기 속도 표시판에 표시된 속도눈금을 따라 원호형상으로 배치되는 복수의 푸시버튼 스위치;를 구비하고,
    상기 푸시버튼 스위치는,
    통공으로 형성되는 푸시버튼 몸체;
    상기 통공에 상하로 탄성 이동하는 푸시버튼; 및
    상기 푸시버튼의 하면에 연결되어 하방향으로 연장되고, 상기 연장된 일단부가 상기 최고속도와 최저속도 사이를 이동하면서 상기 최고속도와 최저속도 사이에 위치하는 상기 지침에 선택적으로 연결되는 알루미늄 핀;을 구비하고,
    상기 신호생성부는,
    서로 마주보며 이웃하여 배치되는 제1 전자석과 제2 전자석;
    상기 제1, 2 전자석 사이에 배치되는 기둥; 및
    상기 기둥의 종단에 회동 가능하게 결합되는 쇠판;을 더 구비하고,
    상기 지침이 상기 최고속도에 위치하는 푸시버튼 스위치의 알루미늄 핀과 맞닿으면, 상기 쇠판이 상기 제1 전자석의 일단에 구비되는 신호 스위치에 맞닿게 되어 전기가 통하도록 연결되고, 상기 지침이 상기 최저속도에 위치하는 푸시버튼 스위치의 알루미늄 핀과 맞닿으면, 상기 신호 스위치와 상기 쇠판이 떨어지게 되어 전기가 통하지 않게 되고,
    상기 제1 전자석은,
    접점 일점에 고리가 형성되어 상기 제1 전자석의 접점과 쇠판 접점이 맞닿을 때, 서로 쉽게 떨어지는 것을 방지하고,
    상기 푸시버튼 스위치는,
    원호형상을 이루도록 서로 이웃하는 면이 고정결합되고, 상기 원호형상의 양단에 하방향으로 연장되어 상기 속도 표시판에 대해서 소정거리 이격시키는 고정핀;을 더 구비하고,
    상기 고정핀은,
    4 기둥으로 형성되어 상기 속도 표시판에 기설치된 볼트에 끼워 너트로 고정되고,
    상기 시동제어부는,
    상기 시동스위치를 통해 상기 모터와 전기적으로 연결되어 상기 모터를 동작시키고,
    상기 수동제어스위치 및 상기 신호생성부의 연결점과 서로 전기적으로 연결되는 제3 릴레이;
    상기 배터리, 상기 수동제어스위치, 상기 신호생성부 및 제4 자동제어릴레이 사이에서 서로 전기적으로 연결되는 제3 릴레이;
    상기 배터리, 상기 제3 릴레이, 제5 릴레이, 상기 모터, 제6 자동제어릴레이, 및 제1 유압펌프와 서로 전기적으로 연결되는 제4 자동제어릴레이;
    상기 신호생성부, 상기 수동제어스위치, 상기 배터리 및 상기 제4 자동제어 릴레이를 서로 전기적으로 연결하는 제5 릴레이; 및
    상기 제6 자동제어릴레이와 연결되어 상기 모터에 전기자동차가 80km/h의 속력을 내도록 전력을 추가 공급하는 제1 전위차계;를 구비하며,
    상기 변속기 제어부는,
    변속레버;
    상기 변속레버가 움직이는 경로 중 주행(D) 위치에 장착되는 제1 푸시버튼스위치;
    상기 변속레버가 움직이는 경로 중 중립(N) 위치의 측면에 장착되는 제3 푸시버튼스위치;
    일단이 상기 변속레버에 연결되고, 타단에 제1 유압펌프 및 제2 유압펌프와 연결되는 한 쌍의 호스를 구비하는 유압실린더; 및
    상기 변속레버의 일측면에 배치되어 상기 유압실린더를 수용하는 홈이 형성된 스테인레스 홈부;를 포함하며,
    상기 유압실린더는,
    상기 제1, 제2 유압펌프에 오일을 공급하는 오일통을 구비하며,
    상기 제1 유압펌프의 일단자는 상기 제4 자동제어릴레이에 연결되고, 타단자는 상기 제1 푸시버튼스위치에 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 유압펌프의 일단자는 상기 신호생성부가 연결되고, 타단자는 상기 제3 푸시버튼스위치;에 전기적으로 연결되며,
    상기 제1 유압펌프는 상기 변속레버를 주행(D) 위치로 이동시키며, 상기 제2 유압펌프는 상기 변속레버를 중립(N) 위치로 이동시키며,
    상기 수동제어스위치가 온(ON) 이고, 상기 기설정된 속도 구간의 최고속도가 되면, 상기 제3 푸시버튼스위치는 온(ON) 상태이고, 상기 신호생성부는 전기적으로 연결되어 상기 제2 유압펌프가 동작하여 상기 변속레버를 동작시켜 중립(N) 위치로 이동시킨 후, 상기 제3 푸시버튼스위치는 오프(OFF)가 되어 상기 제2 유압펌프는 멈추게 되고,
    상기 수동제어스위치가 온(ON) 이고, 상기 기설정된 속도 구간의 최저속도가 되면, 상기 제1 푸시버튼스위치는 온(ON)이고, 상기 신호생성부가 전기적으로 차단되어 상기 제4 자동제어릴레이가 작동해 상기 제1 유압 펌프가 동작하여 상기 변속레버를 동작시켜 주행(D) 위치로 이동시킨 후, 상기 제1 푸시버튼스위치는 오프(OFF)가 되어 상기 제1 유압펌프는 멈추게 하고,
    상기 제1 유압펌프의 플러스 단자와 상기 제4 자동제어릴레이 NO 접점에 연결된 전선상의 일점은 작동시간이 2초 설정된 제7 자동제어릴레 플러스단자에 연결되고, 상기 제7 자동제어릴레이의 마이너스 단자는 상기 배터리의 마이너스 단자에 연결되며 상기 제7 자동제어릴레이의 COM 단자는 상기 배터리의 플러스 단자와 연결되고, 상기 제7 자동제어릴레이의 COM 단자에 이웃하는 NO 접점은 제2 전위차계와 연결되며, 상기 제2 전위차계는 추가전원을 공급하여 전기자동차가 100km/h 이상의 속력을 내도록 상기 모터에 연결되는 것을 특징으로 하는 관성을 이용한 전기 자동차의 전기 절약 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000000430U (ko) 1998-06-10 2000-01-15 김영환 전기자동차 드라이브 시스템의 커넥터 안전장치
JP2011189798A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド駆動装置
KR20160068513A (ko) * 2014-12-05 2016-06-15 김성규 자동차가 도로주행시 관성에 의한 연료 절약 방법

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