KR102152452B1 - Charging system for battery of electric motorcycle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광이나 풍력 등의 신재생에너지를 이용하여 배터리를 충전할 수 있는 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charging system for an electric motorcycle, and more particularly, to a battery charging system for an electric motorcycle capable of charging a battery using renewable energy such as sunlight or wind power.
국내에서 운행되는 각종 차량의 연료 생산과 공급 및 운행에서 차량의 온실가스 배출량은 내연기관 차량에서 배출되는 배출량이 친환경 차량의 2배 수준으로 차종별로 전기 차량이 가장 낮게 나타난다. 이어 하이브리드 차량, 경유, 휘발유 차량 순으로 높게 나타난다. 이러한 상황에서 국내뿐만 아니라, 많은 국가들이 친환경 차량에 대한 정책을 수립하고 추진하고 있다.In fuel production, supply, and operation of various vehicles operated in Korea, the emission of greenhouse gas emissions from vehicles with internal combustion engines is twice that of eco-friendly vehicles, and electric vehicles are the lowest for each vehicle type. It is followed by hybrid vehicles, diesel vehicles, and gasoline vehicles. In this situation, not only Korea, but also many countries are establishing and promoting policies for eco-friendly vehicles.
그런데 전기 차량을 충전하는 전력은 대부분 화력 발전소나 원자력 발전소에서 생산된 전기를 이용하기 때문에 전기 차량의 수요가 증가할수록 화력 발전소나 원자력 발전소에서의 전기 생산량이 증가할 것이 예상된다.However, since most of the power to charge electric vehicles uses electricity produced in thermal or nuclear power plants, as the demand for electric vehicles increases, the amount of electricity produced in thermal or nuclear power plants is expected to increase.
한편, 전기 차량이 대중화되기 위한 과제 중 하나로, 배터리를 충전하는 시간이 급속 충전을 이용하더라도 약 30분 정도가 소요되고, 완속 충전의 경우 약 3시간 내지 4시간이 소요되는 문제가 있다. 내연기관 차량의 주유 시간에 비해 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.On the other hand, as one of the problems for the popularization of electric vehicles, there is a problem that it takes about 30 minutes to charge the battery even if fast charging is used, and about 3 to 4 hours in the case of slow charging. There is a problem that it takes a lot of time compared to the fueling time of the internal combustion engine vehicle.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전기 오토바이의 배터리 충전시간을 줄일 수 있고, 배터리 사용시간을 증가시킬 수 있는 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a battery charging system for an electric motorcycle capable of reducing the battery charging time of an electric motorcycle and increasing the battery use time.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템은, 전기 오토바이 본체의 하나 이상의 뒷바퀴에 연결되고, 공급되는 전력에 의해 구동되는 제1 모터; 상기 전기 오토바이 본체의 하나 이상의 앞바퀴에 연결되며, 공급되는 전력에 의해 구동되는 제2 모터; 상기 제1 모터에 전력을 공급하는 제1 배터리; 상기 제2 모터에 전력을 공급하는 제2 배터리; 및 상기 제1 및 제2 모터를 제어할 수 있다.A battery charging system for an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention includes: a first motor connected to one or more rear wheels of an electric motorcycle body and driven by supplied electric power; A second motor connected to one or more front wheels of the electric motorcycle body and driven by supplied electric power; A first battery supplying power to the first motor; A second battery supplying power to the second motor; And control the first and second motors.
본 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템은 전기 오토바이 본체에 설치되며, 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 신재생 발전부를 더 포함하고, 상기 제1 배터리 및 제2 배터리에는 상기 신재생 발전부에서 생산된 전력이 저장되며, 상기 제어부는 상기 신재생 발전부에서 생산된 전력이 상기 제1 및 제2 배터리에 저장되도록 제어하고, 상기 신재생 발전부는, 태양광이 조사되어 전력을 생산하는 태양광 발전부; 및 바람에 의해 전력을 생산하는 풍력 발전부를 포함하고, 상기 태양광 발전부는, 조사되는 태양광을 받아 전력을 생산하는 태양광 전지판; 상기 태양광 전지판에 조사되는 광량을 측정하는 조도 센서; 및 상기 조도 센서에서 측정된 광량에 따라 상기 태양광 전지판을 회전시키는 회전 구동부를 포함할 수 있다.The battery charging system of the electric motorcycle is installed in the main body of the electric motorcycle, and further includes a new and renewable power generation unit that generates power using new and renewable energy, and the first and second batteries are produced by the new and renewable power generation unit. Power is stored, and the control unit controls the power generated by the renewable power generation unit to be stored in the first and second batteries, and the renewable power generation unit is a solar power generation unit that generates power by irradiating sunlight ; And a wind power generator for generating power by wind, wherein the solar power generator comprises: a solar panel for generating power by receiving the irradiated sunlight; An illuminance sensor measuring the amount of light irradiated to the solar panel; And a rotation driving unit that rotates the solar panel according to the amount of light measured by the illuminance sensor.
본 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템은 외부 전원이 연결되고, 상기 외부 전원을 통해 공급되는 전력을 상기 제1 및 제2 배터리 중 하나 이상에 공급하기 위한 충전부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 충전부를 통해 상기 외부 전원이 공급되는 경우, 상기 회전 구동부의 구동을 정지시킬 수 있다.The battery charging system of the electric motorcycle further includes a charging unit connected to an external power source and supplying power supplied through the external power to at least one of the first and second batteries, and the control unit includes the charging unit When the external power is supplied through, the driving of the rotation driving unit may be stopped.
상기 제1 및 제2 모터 중 어느 하나 이상은 구동되지 않은 상태에서 회전되는 경우 발전기로 동작될 수 있다.When at least one of the first and second motors is rotated while not being driven, it may be operated as a generator.
상기 제어부는, 상기 제1 모터가 발전기로 동작하는 경우, 상기 제1 모터에서 생산되는 전력이 상기 제2 배터리에 저장되도록 제어하고, 상기 제2 모터가 발전기로 동작하는 경우, 상기 제2 모터에서 생산되는 전력이 상기 제1 배터리에 저장되도록 제어할 수 있다.The control unit, when the first motor operates as a generator, controls the power generated by the first motor to be stored in the second battery, and when the second motor operates as a generator, in the second motor It is possible to control the generated power to be stored in the first battery.
본 발명에 의하면, 복수 개의 배터리를 구비하여 전기 오토바이을 주행하는 동안, 방전되지 않는 배터리를 충전하여 배터리의 사용시간을 효과적으로 높일 수 있으며, 또한, 배터리의 충전 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, while driving an electric motorcycle with a plurality of batteries, it is possible to effectively increase the use time of the battery by charging the battery that is not discharged, and to reduce the charging time of the battery.
더욱이, 태양광 및 풍력 등의 신재생에너지를 이용하여 전기 오토바이을 운행하는 동안 배터리를 충전할 수 있어, 친환경적으로 전기 오토바이을 운행할 수 있는 효과가 있다.Moreover, since the battery can be charged while the electric motorcycle is operated by using renewable energy such as solar and wind power, there is an effect that the electric motorcycle can be operated in an eco-friendly manner.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템이 적용된 전기 오토바이을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템 중 전원 관리부의 구성을 개략적으로 도시한 블럭 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템 중 전원 관리부의 구성을 도시한 블럭 다이어그램이다.1 is a diagram illustrating an electric motorcycle to which a battery charging system of an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a block diagram showing a battery charging system for an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing the configuration of a power management unit in a battery charging system for an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a configuration of a power management unit in a battery charging system for an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 다음의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.Hereinafter, a configuration and operation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of the various aspects of the invention that are claimable, and the following description may form part of the detailed description of the invention.
다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명이 명료해지도록 생략할 수 있다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of known configurations or functions may be omitted so that the present invention may be clarified.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and include various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the corresponding elements are not limited by these terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being'connected' or'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템이 적용된 전기 오토바이을 예시적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a diagram illustrating an electric motorcycle to which a battery charging system of an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a block showing a battery charging system of an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention Is also.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)은, 전기 오토바이 본체(110)에 설치되며, 전기 오토바이 본체(110)에서 동작될 수 있다. 즉, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)은, 전기 오토바이이 구동되는 동안 동작될 수 있으며, 또한, 충전부(126)를 통해 외부 전력이 공급되는 경우, 내부에 포함된 배터리들을 충전하도록 동작될 수 있다.1 and 2, the
이러한 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)은, 태양광 발전부(122), 풍력 발전부(124), 충전부(126), 제1 배터리(132), 제2 배터리(134), 제3 배터리(136), 제1 모터(142), 제2 모터(144) 및 제어부(150)를 포함한다.The
먼저, 전기 오토바이 본체(110)는, 도 1에 전원이 구동원으로 동작할 수 있는 전기 오토바이크를 예시적으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전기 오토바이 본체(110)는, 전기 자동차나 전기 자전거 등도 이용될 수 있다.First, the electric motorcycle
태양광 발전부(122)는, 태양광을 받아 전력을 생산한다. 본 실시예에서, 전기 오토바이 본체(110)의 후방에 설치될 수 있으며, 조사되는 태양광의 방향을 따라 태양광 전지판이 회전될 수 있다. 이를 위해 태양광 발전부(122)는 태양광 전지판을 포함하며, 태양광 전지판을 회전 및 틸팅시키기 위한 회전 구동부를 포함할 수 있다.The solar
또한, 필요에 따라 태양광이 조사되는 방향을 감지하기 위한 조도 센서 등을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include an illuminance sensor for detecting the direction in which sunlight is irradiated, if necessary.
회전 구동부는 태양광 전지판이 회전시키고, 제어부(150)의 제어를 받아 구동될 수 있다. 그리고 제어부(150)는 조도 센서 등을 통해 태양광의 광량이 가장 높은 방향을 찾아 해당 방향으로 태양광 전지판이 배치되도록 회전 구동부가 구동되도록 제어할 수 있다.The rotation drive unit rotates the solar panel, and may be driven under the control of the
본 실시예에서, 제어부(150)는 조도 센서 등을 통해 광이 수신되는 경우에는 항상 회전 구동부를 동작시킬 수 있다. 상기와 같이, 회전 구동부가 동작함에 따라 태양광 전지판은 언제나 최적으로 태양광이 조사되는 방향으로 배치될 수 있다.In this embodiment, the
다만, 제어부(150)는, 충전부(126)를 통해 외부 전원이 공급되는 경우에 회전 구동부가 동작되지 않도록 제어할 수 있다.However, when external power is supplied through the
이때, 회전 구동부가 동작하지 않더라도 제어부(150)는, 태양광 전지판을 통해 생성된 전력이 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 저장되도록 제어할 수 있다.At this time, even if the rotation driver does not operate, the
풍력 발전부(124)는 바람에 의해 블레이드가 동작하여 전력을 생산한다. 이를 위해 풍력 발전부(124)는 전기 오토바이 본체(110)의 전단에 배치되며, 전기 오토바이 본체(110)가 이동하는 동안 발생된 바람에 의해 동작하여 전력을 생산한다.The wind
이때, 제어부(150)는 풍력 발전부(124)를 통해 전력이 생산되는 경우, 언제나 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 저장하도록 제어할 수 있다.At this time, the
이때, 제어부(150)는 충전부(126)를 통해 외부 전원이 공급되는 경우에도 풍력 발전부(124)에서 생산된 전력을 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 저장하도록 제어할 수 있다.At this time, the
즉, 사용자가 외부 전원을 이용하여 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상을 충전하는 동안, 바람에 의해 풍력 발전부(124)에서 전원이 생산되는 경우, 제어부(150)는 생산된 전력을 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 저장할 수 있다.That is, while the user is charging any one or more of the
여기서, 태양광 발전부(122) 및 풍력 발전부(124)는 신재생 발전부에 포함될 수 있다.Here, the solar
따라서 충전부(126)를 통해 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136)에 저장되는 전력을 감소시킬 수 있다.Accordingly, power stored in the
충전부(126)는 외부 전력을 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 공급하기 위한 인터페이스를 가질 수 있다. 사용자에 의해 외부 전원이 충전부(126)에 연결되는 경우, 제어부(150)는 충전부(126)를 통해 공급되는 외부 전원을 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상으로 공급한다.The
제1 배터리(132)는, 태양광 발전부(122), 풍력 발전부(124) 및 충전부(126)를 통해 공급되는 전력을 저장하고, 저장된 전력을 제1 모터(142)에 공급한다.The
또한, 제1 배터리(132)는 제2 모터(144)가 구동되지 않은 상태에서 회전하는 경우, 제2 모터(144)가 발전기로 동작하여 생성된 전력이 저장될 수 있다.In addition, when the
제어부(150)는 제2 모터(144)가 구동되지 않는 경우, 제2 배터리(134)와 제2 모터(144)의 전기적인 연결을 차단하고, 제2 모터(144)가 발전기로 동작하여 생성된 전력을 제1 배터리(132)로 공급되도록 제2 모터(144)를 제어할 수 있다.When the
제2 배터리(134)는, 태양광 발전부(122), 풍력 발전부(124) 및 충전부(126)를 통해 공급되는 전력을 저장하고, 저장된 전력을 제2 모터(144)에 공급한다.The
또한, 제2 배터리(134)는 제1 모터(142)가 구동되지 않은 상태에서 회전하는 경우, 제1 모터(142)가 발전기로 동작하여 생성된 전력이 저장될 수 있다.In addition, when the
제어부(150)는 제1 모터(142)가 구동되지 않는 경우, 제1 배터리(132)와 제1 모터(142)의 전기적인 연결을 차단하고, 제1 모터(142)가 발전기로 동작하여 생성된 전력을 제2 배터리(134)로 공급되도록 제2 모터(144)를 제어할 수 있다.When the
제3 배터리(136)는 제어부(150)와 전기적으로 연결되고, 태양광 발전부(122), 풍력 발전부(124) 및 충전부(126)를 통해 공급되는 전력이 저장될 수 있다.The
제3 배터리(136)는 예비적으로 구비될 수 있으며, 경우에 따라 제1 배터리(132) 및 제2 배터리(134)가 방전되는 경우에, 저장된 전원을 제1 배터리(132) 및 제2 배터리(134) 중 어느 하나로 공급할 수 있다. 즉, 필요에 따라 제3 배터리(136)는 생략될 수 있다.The
제1 모터(142)는 제1 배터리(132)에 저장된 전원을 공급받아 구동될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 모터(142)는 전기 오토바이 본체(110)의 뒷바퀴와 연결되며, 구동될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 모터(142)는 최대 속도가 약 45km/h로 구동될 수 있다.The
또한, 본 실시예에서, 제1 모터(142)는 제1 배터리(132)에서 전원이 공급되지 않은 상태에서, 회전되는 경우에 발전기로 이용될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the
즉, 제2 모터(144)가 구동되어 전기 오토바이 본체(110)가 이동하는 경우 전기 오토바이 본체(110)의 뒷바퀴가 회전되어 제1 모터(142)가 회전될 수 있다. 그에 따라 제1 모터(142)가 발전기로 동작하여 제1 모터(142)에서 회전에 따른 전력이 생산될 수 있다.That is, when the
이렇게 제1 모터(142)가 발전기로 동작하는 경우, 제어부(150)는 제1 모터(142)에서 생산된 전력을 제2 배터리(134)에 공급하도록 제어할 수 있다. 이때, 제2 모터(144)가 구동됨에 따라 제2 배터리(134)가 방전되도록 동작하기 때문에 제1 모터(142)에서 생산된 전력이 제2 배터리(134)로 공급되어 제2 배터리(134)가 충전됨에 따라 제2 배터리(134)가 방전되는 속도를 낮출 수 있다.In this case, when the
제2 모터(144)는 제2 배터리(134)에 저장된 전원을 공급받아 구동될 수 있다. 본 실시예에서, 제2 모터(144)는 전기 오토바이 본체(110)의 앞바퀴와 연결되며, 구동될 수 있다.The
본 실시예에서, 제2 모터(144)는 최대 속도가 약 55km/h로 구동될 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 제2 모터(144)는 제2 배터리(134)에서 전원이 공급되지 않은 상태에서, 회전되는 경우에 발전기로 이용될 수 있다.In this embodiment, the
즉, 제1 모터(142)가 구동되어 전기 오토바이 본체(110)가 이동하는 경우 전기 오토바이 본체(110)의 앞바퀴가 회전되어 제2 모터(144)가 회전될 수 있다. 그에 따라 제2 모터(144)가 발전기로 동작하여 제2 모터(144)에서 회전에 따른 전력이 생산될 수 있다.That is, when the
이렇게 제2 모터(144)가 발전기로 동작하는 경우, 제어부(150)는 제2 모터(144)에서 생산된 전력을 제1 배터리(132)에 공급하도록 제어할 수 있다. 이때, 제1 모터(142)가 구동됨에 따라 제1 배터리(132)가 방전되도록 동작하기 때문에 제2 모터(144)에서 생산된 전력이 제1 배터리(132)로 공급되어 제1 배터리(132)가 충전됨에 따라 제1 배터리(132)가 방전되는 속도를 낮출 수 있다.In this way, when the
제어부(150)는 태양광 발전부(122), 풍력 발전부(124), 충전부(126), 제1 배터리(132), 제2 배터리(134), 제3 배터리(136), 제1 모터(142) 및 제2 모터(144)를 제어한다.The
제어부(150)는 태양광 발전부(122)에 포함된 태양광 전기판에서 생산된 전력을 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 저장한다. 그리고 제어부(150)는 태양광 발전부(122)의 회전 구동부가 동작하도록 제어하며,The
이때, 조도 센서 등을 통해 태양광의 광량이 가장 높은 방향을 향해 태양광 전지판이 위치하도록 회전 구동부를 구동시킨다. 본 실시예에서, 회전 구동부를 동작시키는 전원은 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에서 공급된 전원일 수 있다.At this time, the rotation driving unit is driven so that the solar panel is positioned toward the direction in which the amount of sunlight is highest through an illuminance sensor or the like. In this embodiment, the power for operating the rotation driver may be power supplied from one or more of the
따라서 회전 구동부는 구동이 시작되면, 태양광 전지판이 최초 1회전 내지 수 회전되도록 초기 동작하고, 이러한 초기 동작이 이루어지는 동안 조도 센서에서 광량을 측정한다. 따라서 제어부(150)는 조도 센서에서 측정된 결과 값들을 이용하여 가장 광량이 높은 방향을 향해 태양광 전지판이 위치하도록 회전 구동부를 제어한다.Therefore, when the driving is started, the rotation driving unit initially operates so that the solar panel is rotated one or several rotations for the first time, and the amount of light is measured by the illuminance sensor during this initial operation. Accordingly, the
또한, 전기 오토바이 본체(110)가 이동되는 동안, 태양광이 조사되는 방향이 달라지므로, 조도 센서에서 측정된 광량이 감소하는 경우, 제어부(150)는, 태양광 전지판이 소정의 각도 범위 내에서 회전되도록 회전 구동부를 구동시켜 광량이 가장 높은 방향으로 태양광 전지판이 배치되도록 회전 구동부를 제어할 수 있다.In addition, while the
즉, 전기 오토바이 본체(110)가 이동하는 동안 회전 구동부는 지속적으로 동작할 수 있다.That is, while the
그리고 제어부(150)는 태양광 발전부(122) 및 풍력 발전부(124) 중 어느 하나 이상에서 전력이 생산되는 경우, 생산된 전력을 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 저장하도록 제어한다.In addition, when power is produced by one or more of the solar
제어부(150)는, 사용자의 제어 신호에 따라 제1 모터(142) 및 제2 모터(144) 중 어느 하나 이상이 구동되도록 제어한다.The
이때, 제어부(150)는 제1 모터(142) 및 제2 모터(144) 중 하나만 구동되는 경우, 구동되지 않는 다른 하나가 발전기로 동작하여 생산된 전력을 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136) 중 어느 하나 이상에 저장하도록 제어한다.At this time, when only one of the
즉, 제어부(150)는 제1 모터(142)가 발전기로 동작하는 경우 제1 모터(142)에서 생산된 전력을 제2 배터리(134)에 저장하도록 제어하고, 제2 모터(144)가 발전기로 동작하는 경우 제2 모터(144)에서 생산된 전력을 제1 배터리(132)에 저장하도록 제어한다.That is, when the
이때, 제1 모터(142)만 구동하는 경우 제2 모터(144)는 구동되지 않고 발전기로 동작할 수 있고, 제2 모터(144)만 구동하는 경우 제1 모터(142)는 구동되지 않고 발전기로 동작할 수 있다.At this time, when only the
상기와 같이, 제어부(150)는 필요에 따라 제1 모터(142) 및 제2 모터(144)가 각각 독립적으로 구동되도록 제어할 수 있으며, 따라서 제1 모터(142) 및 제2 모터(144)는 동시에 구동될 수 있다.As described above, the
즉, 전기 오토바이 본체(110)는 앞바퀴 및 뒷바퀴가 제1 모터(142) 및 제2 모터(144)에 의해 동시에 구동될 수 있다. 이렇게 제1 모터(142) 및 제2 모터(144)가 동시에 구동되는 경우, 제1 모터(142)는 제1 배터리(132)에서 전력을 공급받고, 제2 모터(144)는 제2 배터리(134)에서 전력을 공급받는다.That is, in the
이렇게 제1 모터(142) 및 제2 모터(144)가 동시에 구동되더라도 태양광 발전부(122) 및 풍력 발전부(124)에서 생산된 전력이 제1 배터리(132) 및 제2 배터리(134)에 지속적으로 공급된다.In this way, even if the
따라서 제1 배터리(132) 및 제2 배터리(134)는 방전되는 동작만 이루어지지 않고, 충전 동작이 지속적으로 이루어질 수 있다.Accordingly, the
한편, 제어부(150)는, 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136)의 상태를 지속적으로 모니터링 한다.Meanwhile, the
즉, 제어부(150)는 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136)의 충전 상태를 지속적으로 모니터링하여, 모니터링된 충전 상태를 전기 오토바이 본체(110)에 설치된 모니터에 충전 상태를 표시할 수 있다.That is, the
또한, 필요에 따라 블루투스 등과 같은 근거리 통신망 또는 그 외의 다른 종류의 통신망을 통해 사용자가 휴대하는 스마트폰과 같은 이동통신 단말기로 제1 배터리(132), 제2 배터리(134) 및 제3 배터리(136)의 충전 상태를 전송할 수 있다. 따라서 사용자는 이동통신 단말기를 통해 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)의 배터리 상태를 확인할 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)중 전원 관리부(170)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭 다이어그램이다.3 is a block diagram schematically showing the configuration of the
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)은 전원 전압 공급부(171)와 제어부(150)의 사이에 전기적으로 연결된 전원 관리부(170)를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)은 전원 전압 공급부(171)로부터 전원 전압이 차단되거나 또는 기준값(기준 전압)보다 낮은 전원 전압이 되면, 인터럽트 신호를 제어 장치에 바로 출력함으로써, 제어부(150)가 후속 조치를 신속하게 수행하도록 한다.As shown in FIG. 3, the
일부 예들에서, 전원 관리부(170)는 전원 전압 공급부(171)로부터 공급되는 전원 전압을 감시하고, 전원 전압이 기준 전압보다 낮아지면, 인터럽트 신호를 제어부(150)에 전송함으로써, 제어부(150)가 보조 전원으로 전환하는 등의 후속 조치를 취하도록 하여, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)이 정상 동작하도록 한다.In some examples, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)중 전원 관리부(170)의 구성을 도시한 블럭 다이어그램이다.4 is a block diagram showing the configuration of the
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100) 중 전원 관리부(170)는 전원 전압 공급부(171), 전원 전압 유지부(172), 레귤레이터(173) 및 전원 전압 감지부(174)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 인버터(175) 및/또는 아이솔레이터(176)를 더 포함할 수 있다.4, the
전원 전압 공급부(171)는 제어부(150)를 포함하여, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)의 동작에 필요한 각종 부품에 제1전원 전압, 예를 들면, 28VDC의 직류 전원 전압을 공급할 수 있다. 전원 전압 유지부(172)는 전원 전압 공급부(171)로부터 제1전원 전압을 공급받고, 이를 제2전원 전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 전원 전압 유지부(172)는, 예를 들면, 28VDC의 직류 전원 전압을 공급받고, 이를 좀 더 안정화된 28V의 직류 전원 전압으로 변환하여 출력한다. The power
더욱이, 전원 전압 유지부(172)는 전원 전압 공급부(171)로부터 제1전원 전압의 공급이 갑자기 차단될 경우, 캐패시터 또는 전지를 이용하여 제1시간 동안 제2전원 전압을 유지하여 출력할 수 있도록 한다. Moreover, the power supply
따라서, 이후의 레귤레이터(173), 전원 전압 감지부(174), 인버터(175) 및/또는 아이솔레이터(176)가 일정 시간동안 정상 동작을 할 수 있도록 한다. 레귤레이터(173)는 전원 전압 유지부(172)로부터 제2전원 전압을 공급받고, 이를 제3전원 전압으로 레귤레이팅하여 출력할 수 있다. 레귤레이터(173)는, 예를 들면, 28V의 직류 전원 전압을 5V의 직류 전원 전압으로 낮춰 출력할 수 있다. 전원 전압 감지부(174)는 전원 전압 공급부(171)로부터 제1전원 전압을 공급받고, 레귤레이터(173)로부터 제3전원 전압을 공급받으며, 전원 전압 공급부(171)의 제1전원 전압이 기준 전압(예를 들면, 기준 전압인 16V)보다 낮아지면, 레귤레이터(173)로부터의 제3전원 전압을 이용하여 제1인터럽트 신호를 인버터(175) 또는 제어부(150)에 출력할 수 있다. 인버터(175)는 전원 전압 감지부(174)로부터 제1인터럽트 신호를 공급받고, 이를 반전 및 시간 지연한 제2인터럽트 신호로 변환하며, 이를 아이솔레이터(176) 또는 제어부(150)에 출력할 수 있다. 아이솔레이터(176)는 인버터(175)로부터 제2인터럽트 신호를 공급받고, 이러한 제2인터럽트 신호와 아이솔레이션된 좀 더 안정화된 제3인터럽트 신호를 생성하고, 이를 제어부(150)에 출력할 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 전원 전압 감지부(174)로부터의 제1인터럽트 신호가 제어부(150)에 직접 출력될 수도 있고, 또한 인버터(175)의 제2인터럽트 신호가 제어부(150)에 직접 출력될 수도 있다.Accordingly, the
이와 같이 하여, 전원 관리부(170)는 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)의 전원 전압이 기준 전압보다 낮게 공급되면, 이를 전원 전압 감지부(174)에서 감지하고, 인터럽트 신호를 인버터(175)에 전달하여 인터럽트 신호를 반전시키고, 또한 아이솔레이터(176)를 통하여 신호 성분의 성능과 안정성을 향상시킨 후 제어부(150)에 인터럽트 신호가 전달되도록 한다. In this way, when the power voltage of the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전원 관리부(170)는 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)의 전원 전압이 오프(off)되었을 경우, 예를 들면, 대용량 캐패시터를 이용하여, 제1시간, 예를 들면 대략 10ms 내지 100ms 동안 전원 전압이 유지되도록 하여, 안정적으로 인터럽트 신호가 제어부(150)에 전달되도록 한다.In addition, the
따라서, 이러한 인터럽트 신호를 전달받은 제어부(150)는 보조 전원 연결과 같은 후속 조치를 신속하게 수행함으로써, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템(100)의 동작이 안정적으로 수행되도록 한다.Accordingly, the
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.As described above, a detailed description of the present invention has been made by an embodiment with reference to the accompanying drawings, but the above-described embodiment has been described with reference to a preferred example of the present invention, so that the present invention is limited to the above embodiment. It should not be understood, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and equivalent concepts.
100: 배터리 충전 시스템
110: 전기 오토바이 본체
122: 태양광 발전부
124: 풍력 발전부
126: 충전부
132: 제1 배터리
134: 제2 배터리
136: 제3 배터리
142: 제1 모터
144: 제2 모터
150: 제어부100: battery charging system
110: electric motorcycle body
122: solar power generation unit
124: wind power generation unit
126: live part
132: first battery
134: second battery
136: third battery
142: first motor
144: second motor
150: control unit
Claims (5)
상기 전기 오토바이 본체의 하나 이상의 앞바퀴에 연결되며, 공급되는 전력에 의해 구동되는 제2 모터;
상기 제1 모터에 전력을 공급하는 제1 배터리;
상기 제2 모터에 전력을 공급하는 제2 배터리; 및
상기 제1 및 제2 모터를 제어하는 제어부를 포함하고,
전기 오토바이 본체에 설치되며, 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 신재생 발전부를 더 포함하고,
상기 제1 배터리 및 제2 배터리에는 상기 신재생 발전부에서 생산된 전력이 저장되며,
상기 제어부는 상기 신재생 발전부에서 생산된 전력이 상기 제1 및 제2 배터리에 저장되도록 제어하고,
상기 신재생 발전부는,
태양광이 조사되어 전력을 생산하는 태양광 발전부; 및
바람에 의해 전력을 생산하는 풍력 발전부를 포함하고,
상기 태양광 발전부는,
조사되는 태양광을 받아 전력을 생산하는 태양광 전지판;
상기 태양광 전지판에 조사되는 광량을 측정하는 조도 센서; 및
상기 조도 센서에서 측정된 광량에 따라 상기 태양광 전지판을 회전시키는 회전 구동부를 포함하며,
외부 전원이 연결되고, 상기 외부 전원을 통해 공급되는 전력을 상기 제1 및 제2 배터리 중 하나 이상에 공급하기 위한 충전부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 충전부를 통해 상기 외부 전원이 공급되는 경우, 상기 회전 구동부의 구동을 정지시키며,
상기 제어부에 전기적으로 연결된 전원 관리부를 포함하되,
상기 전원 관리부는,
제어부를 포함하여, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템의 동작에 필요한 각종 부품에 제1전원 전압을 공급하는 전원 전압 공급부와,
상기 제1전원 전압을 제2전원 전압으로 변환하여 출력하되, 상기 전원 전압 공급부로부터 제1전원 전압의 공급이 갑자기 차단될 경우, 캐패시터 또는 전지를 이용하여 제1시간 동안 제2전원 전압을 유지하여 출력하는 전원 전압 유지부와,
상기 제2전원 전압을 제3전원 전압으로 레귤레이팅하여 출력하는 레귤레이터와, 상기 전원 전압 공급부로부터 제1전원 전압을 공급받고, 상기 레귤레이터로부터 제3전원 전압을 공급받으며, 상기 제1전원 전압이 기준 전압보다 낮아지면, 상기 제3전원 전압을 이용하여 제1인터럽트 신호를 인버터 또는 상기 제어부에 출력하는 전원 전압 감지부와,
상기 전원 전압 감지부로부터 제1인터럽트 신호를 공급받고, 이를 반전 및 시간 지연한 제2인터럽트 신호로 변환하여 아이솔레이터 또는 상기 제어부에 출력하는 인버터와,
상기 인버터로부터 제2인터럽트 신호를 공급받고, 상기 제2인터럽트 신호와 아이솔레이션된 제3인터럽트 신호를 생성하여 상기 제어부에 출력하는 아이솔레이터를 포함하여,
전기 오토바이의 배터리 충전 시스템의 전원 전압이 기준 전압보다 낮게 공급되면, 이를 상기 전원 전압 감지부에서 감지하고, 인터럽트 신호를 상기 인버터에 전달하여 인터럽트 신호를 반전시키고, 또한 상기 아이솔레이터를 통하여 아이솔레이션시킨 후 상기 제어부에 인터럽트 신호가 전달되도록 하는, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템.
A first motor connected to one or more rear wheels of the electric motorcycle body and driven by the supplied power;
A second motor connected to one or more front wheels of the electric motorcycle body and driven by supplied electric power;
A first battery supplying power to the first motor;
A second battery supplying power to the second motor; And
And a control unit for controlling the first and second motors,
It is installed in the body of the electric motorcycle, further comprising a new and renewable power generation unit for generating power using renewable energy,
Power generated by the renewable power generation unit is stored in the first battery and the second battery,
The control unit controls the power generated by the renewable power generation unit to be stored in the first and second batteries,
The renewable power generation unit,
Solar power generation unit for generating power by irradiating sunlight; And
Including a wind power generator generating power by wind,
The solar power generation unit,
A solar panel for generating electric power by receiving the irradiated sunlight;
An illuminance sensor measuring the amount of light irradiated to the solar panel; And
It includes a rotation driving unit for rotating the solar panel according to the amount of light measured by the illuminance sensor,
An external power source is connected and further comprises a charging unit configured to supply power supplied through the external power source to at least one of the first and second batteries,
The control unit, when the external power is supplied through the charging unit, stops driving the rotation driving unit,
Including a power management unit electrically connected to the control unit,
The power management unit,
Including a control unit, a power supply voltage supply unit for supplying a first power voltage to various parts required for the operation of the battery charging system of the electric motorcycle,
The first power voltage is converted into a second power voltage and output, but when the supply of the first power voltage is suddenly cut off from the power voltage supply unit, the second power voltage is maintained for a first time using a capacitor or a battery. A power supply voltage holding unit to output,
A regulator that regulates and outputs the second power voltage to a third power voltage; and a first power voltage is supplied from the power voltage supply unit, a third power voltage is supplied from the regulator, and the first power voltage is a reference When the voltage is lower than the voltage, a power supply voltage detection unit for outputting a first interrupt signal to the inverter or the control unit using the third power supply voltage,
An inverter receiving a first interrupt signal from the power voltage sensing unit, converting it into a second interrupt signal obtained by inverting and delaying time, and outputting the converted signal to an isolator or the control unit;
Including an isolator for receiving a second interrupt signal from the inverter, generating a third interrupt signal isolated from the second interrupt signal and outputting it to the control unit,
When the power voltage of the battery charging system of the electric motorcycle is supplied lower than the reference voltage, it is detected by the power voltage detection unit, and the interrupt signal is transmitted to the inverter to invert the interrupt signal, and isolated through the isolator. A battery charging system for an electric motorcycle that allows an interrupt signal to be transmitted to the control unit.
상기 제1 및 제2 모터 중 어느 하나 이상은 구동되지 않은 상태에서 회전되는 경우 발전기로 동작되는, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템.
The method according to claim 1,
When at least one of the first and second motors is rotated in a non-driving state, the battery charging system of an electric motorcycle is operated as a generator.
상기 제어부는,
상기 제1 모터가 발전기로 동작하는 경우, 상기 제1 모터에서 생산되는 전력이 상기 제2 배터리에 저장되도록 제어하고,
상기 제2 모터가 발전기로 동작하는 경우, 상기 제2 모터에서 생산되는 전력이 상기 제1 배터리에 저장되도록 제어하는, 전기 오토바이의 배터리 충전 시스템.The method of claim 4,
The control unit,
When the first motor operates as a generator, controlling so that power generated by the first motor is stored in the second battery,
When the second motor operates as a generator, controlling the power generated by the second motor to be stored in the first battery, a battery charging system for an electric motorcycle.
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KR20230065766A (en) | 2021-11-05 | 2023-05-12 | 주식회사 하이드로월드 | Self-rechargeable hydrogen electric motorcycle using hydrogen |
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