KR102152719B1 - 노면 청소차 - Google Patents

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KR102152719B1
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08—Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
    • E01H1/0827—Dislodging by suction; Mechanical dislodging-cleaning apparatus with independent or dependent exhaust, e.g. dislodging-sweeping machines with independent suction nozzles ; Mechanical loosening devices working under vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/005—Electro-mechanical devices, e.g. switched
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 엔진과 변속기 사이에 배치되는 발전기; 상기 발전기를 제어하는 제1드라이버; 상기 제1드라이버에 의해 충전되는 배터리; 상기 배터리로부터 전원을 공급받는 제2드라이버; 상기 제2드라이버로부터 전원을 공급받는 전기 구동 모터; 상기 전기 구동 모터에 의해 작동되는 구동기기; 및 상기 배터리와 상기 제1드라이버를 제어하는 통합 제어 장치(Hybrid Control Unit, HCU)을 포함할 수 있다.

Description

노면 청소차{Road sweeper}
본 발명은 노면 청소차에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는 하이브리드 장치를 이용하여 노면 청소차의 블로워(Blower), 펌프, 냉장기기 또는 냉동기기를 구동하는 기술에 관한 발명이다.
최근 미세먼지가 급증함에 따라 도로의 미세먼지를 제거하기 위한 노면 청소차가 증가하고 있다. 이러한 노면 청소차는 송풍기를 사용하여 미세먼지를 흡입하는 방식으로 도로의 미세먼지, 이물질 등을 제거하고 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 노면 청소차는 차량 주행용 엔진과는 별도로 보조 엔진을 설치하여 송풍기를 구동시키고 있다. 현재, 보조 엔진에 대한 환경 법규가 전무하고, 이에 따라, 일반 산업용 엔진을 보조 엔진으로 사용하고 있다. 이 경우, 산업용 엔진으로부터 이산화 탄소, 산화 질소 등 미세 먼지가 다량 발생되어 대기중으로 방출되는 문제가 있다.
또한, 보조 엔진을 설치함에 따라 연료 소모량의 증가, 보조 엔진의 유지 관리 비용이 증대되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같이 종래 기술이 가지고 있던 문제점을 해결하기 위해 고안될 발명으로서, 별도의 보조 엔진 없이 차량 주행용 엔진으로 송풍기를 구동시키는 노면 청소차를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 엔진과 변속기 사이에 배치되는 발전기; 상기 발전기를 제어하는 제1드라이버; 상기 제1드라이버에 의해 충전되는 배터리; 상기 배터리로부터 전원을 공급받는 제2드라이버; 상기 제2드라이버로부터 전원을 공급받는 전기 구동 모터; 상기 전기 구동 모터에 의해 작동되는 구동기기; 및 상기 배터리와 상기 제1드라이버를 제어하는 통합 제어 장치(Hybrid Control Unit, HCU)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리는 복수의 배터리를 포함하고, 상기 복수의 배터리는 서로 분리되는 제1 및 제2배터리를 포함하고, 상기 제1 및 제2배터리 중 어느 하나의 배터리의 파워가 50% 이하인 경우, 상기 제1 및 제2배터리 중 다른 배터리가 상기 전기 구동 모터에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 상기 발전기는 상기 제1 및 제2배터리 중 파워가 50% 이하인 배터리를 충전할 수 있다.
또한, 상기 발전기는 상기 파워가 50% 이하인 배터리를 80%까지 충전할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 파워 잔량을 감시하는 배터리 모니터링 시스템(Battery Monitoring System, BMS)을 포함하고, 상기 배터리 모니터링 시스템은 상기 제1 및 제2배터리 중 파워가 50% 이하인 배터리의 스위치를 OFF 하고, 상기 제1 및 제2배터리 중 파워가 50% 보다 많은 배터리의 스위치를 ON 하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제1배터리와 상기 제1드라이버 사이에 배치되는 제1스위치와, 상기 제2배터리와 상기 제1드라이버 사이에 배치되는 제2스위치를 포함하고, 상기 배터리 모니터링 시스템과, 상기 제1스위치와, 상기 제2스위치와 연결되는 제1제어부를 포함하고, 상기 제1배터리의 파워가 50% 이하일 경우, 상기 배터리 모니터링 시스템은 상기 제1제어부를 통해 상기 제1스위치를 ON 하고 상기 제2스위치를 OFF 할 수 있다.
또한, 상기 제1배터리와 상기 제2드라이버 사이에 배치되는 제3스위치와, 상기 제2배터리와 상기 제2드라이버 사이에 배치되는 제4스위치를 포함하고, 상기 배터리 모니터링 시스템과, 상기 제3스위치와, 상기 제4스위치와 연결되는 제2제어부를 포함하고, 상기 제1배터리의 파워가 50% 이하인 경우, 상기 배터리 모니터링 시스템은 상기 제2제어부를 통해 상기 제3스위치를 OFF 하고 상기 제4스위치를 ON 할 수 있다.
본 발명은 별도의 보조 엔진 없이 차량 주행용 엔진으로 송풍기를 구동시키는 노면 청소차를 제공할 수 있다.
또한, 연료 소모의 최소화, 미세 먼지 등의 공해 물질 발생 최소화, 유지 관리비가 최소화된 노면 청소차를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 노면 청소차를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차의 일부 구성을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 노면 청소차의 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 엔진(100), 변속기(200), 발전기(300), 제1드라이버(400), 배터리(500), 제2드라이버(600), 전기 구동 모터(700), 구동기기(800) 및 통합 제어 장치(900)를 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 엔진(100)과 변속기(200)를 포함할 수 있다. 엔진(100)는 노면 청소차에 동력을 전달할 수 있다. 변속기(200)는 엔진(100)으로부터 공급되는 동력을 회전력으로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 발전기(300)를 포함할 수 있다. 발전기(300)는 엔진(100)과 변속기(200)의 사이에 배치될 수 있다. 발전기(300)는 엔진(100)과 변속기(200)를 연결하는 축(Shaft)에 배치될 수 있다. 발전기(300)는 엔진(100)과 변속기(200)의 클러치(210) 사이에 배치될 수 있다. 발전기(300)는 제1드라이버(400)과 연결될 수 있다. 발전기(300)는 통합 제어 장치(800)에 의해 제어될 수 있다. 발전기(300)는 제1드라이버(400)에 의해 제어될 수 있다. 발전기(300)는 노면 청소차의 주행시 제1드라이버(400)를 통해 통합 제어 장치(800)의 명령을 받아 전류를 발생시킬 수 있다. 발전기(300)는 제1드라이버(400)로부터 발전 모드 명령을 받을 수 있다. 발전기(300)는 제1드라이버(400)로부터 전달받은 발전 모드 명령에 따라 작동될 수 있다. 이 경우, 발전기(300)는 전류를 발생시킬 수 있다. 발전기(300)는 AC전류를 발생시킬 수 있다. 이때, AC 전류는 교류 전류를 의미할 수 있다. 발전기(300)는 제1드라이버(400)를 통해 배터리(500)의 파워를 충전할 수 있다. 발전기(300)에서 발생된 전원은 제1 및 제2배터리(510, 520) 중 파워가 50% 이하인 배터리를 충전할 수 있다. 발전기(300)는 제1드라이버(400)를 통해 배터리(500)의 파워를 충전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 제1드라이버(400)를 포함할 수 있다. 제1드라이버(400)는 발전기(300)를 제어할 수 있다. 제1드라이버(400)는 발전기(300)와 연결될 수 있다. 제1드라이버(400)는 배터리(600)를 통해 제2드라이버(500)와 연결될 수 있다. 제1드라이버(400)는 통합 제어 장치(800)에 의해 제어될 수 있다. 제1드라이버(400)는 통합 제어 장치(800)로부터 발전 모드 명령을 전달받을 수 있다. 제1드라이버(400)는 발전기(300)에 발전 모드 명령을 전달할 수 있다. 제1드라이버(400)는 발전기(300)를 제어할 수 있다. 제1드라이버(400)는 발전기(300)의 상태 및 작동 상황을 통합 제어 장치(800)로 전달하거나, 통합 제어 장치(800)로부터 명령을 받아 발전기(300)를 구동 또는 차단할 수 있다. 제1드라이버(400)는 발전기(300)에서 생선된 AC전류를 DC전류로 변환하는 제2기능을 수행할 수 있다. 이때, 제1드라이버(400)는 컨버터일 수 있다. 제1드라이버(400)는 변환된 DC전류를 제2드라이버(500)에 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 배터리(600)를 포함할 수 있다. 배터리(500)는 제1드라이버(400)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 제1배터리(510) 및 제2배터리(520) 중 어느 하나의 배터리의 파워가 50% 이하인 경우, 제1배터리(510) 및 제2배터리(520) 중 다른 배터리가 전기 구동 모터(700)에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 제1배터리(510)의 파워가 50%이하인 경우, 제2배터리(520)가 전기 구동 모터(700)에 전원을 공급할 수 있다. 이때, 제1배터리(510)는 발전기(300)로부터 발생된 전원에 의해 충전될 수 있다. 이와 반대로, 제2배터리(520)의 파워가 50% 이하인 경우, 제1배터리(510)가 전기 구동 모터(700)에 전원을 공급할 수 있다. 이때, 제2배터리(520)는 발전기(300)로부터 발생된 전원에 의해 충전될 수 있다.
배터리(500)는 복수의 배터리를 포함할 수 있다. 복수의 배터리는 제1배터리(510)와 제2배터리(520)을 포함할 수 있다. 제1배터리(510)는 제2배터리(520)와 서로 분리될 수 있다.
제1배터리(510)는 배터리 모니터링 시스템(530)과 연결될 수 있다. 제1배터리(510)는 제1스위치(540)와 연결될 수 있다. 제1스위치(540)가 ON일 경우, 제1배터리(510)는 제1드라이버(400)와 연결될 수 있다. 이 경우, 제1배터리(510)는 제1드라이버(400)로부터 전원을 공급받아 충전될 수 있다. 제1배터리(510)는 제3스위치(580)와 연결될 수 있다. 제3스위치(580)가 ON일 경우, 제1배터리(510)는 제2드라이버(600)와 연결될 수 있다. 이 경우, 제1배터리(510)는 전기 구동 모터(700)에 전원을 공급하여 구동기기(800)가 작동될 수 있다.
제2배터리(520)는 배터리 모니터링 시스템(530)과 연결될 수 있다. 제2배터리(520)는 제2스위치(550)와 연결될 수 있다. 제2스위치(550)가 ON일 경우, 제2배터리(520)는 제1드라이버(400)와 연결될 수 있다. 이 경우, 제2배터리(520)는 제1드라이버(400)로부터 전원을 공급받아 충전될 수 있다. 제2배터리(520)는 제4스위치(590)와 연결될 수 있다. 제4스위치(590)가 ON일 경우, 제2배터리(520)는 제2드라이버(600)와 연결될 수 있다. 이 경우, 제2배터리(520)는 전기 구동 모터(700)에 전원을 공급하여 구동기기(800)가 작동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 배터리 모니터링 시스템(Battery Monitoring System, BMS)(530)을 포함할 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 배터리(500)를 제어할 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 배터리(500)의 파워 잔량을 감시할 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 통합 제어 장치(900)로 배터리(500)의 파워 상태 정보를 전달할 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 제1배터리(510)와 연결될 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 제2배터리(520)와 연결될 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 통합 제어 장치(900)와 연결될 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 제1제어부(540)와 연결될 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 제1제어부(540)를 통해 제1 및 제2스위치(560, 570)와 연결될 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 제2제어부(550)와 연결될 수 있다. 배터리 모니터링 시스템(530)은 제2제어부(550)를 통해 제3 및 제4스위치(580, 590)와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 제1 및 제2제어부(540, 550)를 포함할 수 있다. 제1제어부(540)는 배터리 모니터링 시스템(530)과 연결될 수 있다. 제1제어부(540)는 제1 및 제2스위치(560, 570)와 연결될 수 있다. 제1제어부(540)는 배터리 모니터링 시스템(530)으로부터 명령을 받아 제1스위치(560)를 ON 또는 OFF할 수 있다. 제1제어부(540)는 배터리 모니터링 시스템(530)으로부터 명령을 받아 제2스위치(570)를 ON 또는 OFF할 수 있다. 이때, 제1스위치(560)가 ON일 경우 제2스위치(570)는 OFF이고, 제2스위치(570)가 ON일 경우 제1스위치(560)는 OFF일 수 있다. 제2제어부(550)는 배터리 모니터링 시스템(530)과 연결될 수 있다. 제2제어부(550)는 제1 및 제2스위치(560, 570)와 연결될 수 있다. 제2제어부(550)는 배터리 모니터링 시스템(530)으로부터 명령을 받아 제1스위치(560)를 ON 또는 OFF할 수 있다. 제2제어부(550)는 배터리 모니터링 시스템(530)으로부터 명령을 받아 제2스위치(570)를 ON 또는 OFF할 수 있다. 이때, 제1스위치(560)가 ON일 경우 제2스위치(570)는 OFF이고, 제2스위치(570)가 ON일 경우 제1스위치(560)는 OFF일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 제1 내지 제4스위치(560, 570, 580, 590)를 포함할 수 있다.
제1스위치(560)는 제1제어부(560)와 연결될 수 있다. 제1스위치(560)는 제1드라이버(400)와 연결될 수 있다. 제1스위치(560)는 제1배터리(510)와 제1드라이버(400)를 연결시킬 수 있다. 이 경우, 제1배터리(510)는 제1드라이버(400)로부터 전원을 공급받아 충전될 수 있다. 이때, 제1배터리(510)는 80%까지 충전될 수 있다. 제1스위치(560)는 제1배터리(510)와 제1드라이버(400)의 연결을 해제시킬 수 있다.
제2스위치(570)는 제1제어부(560)와 연결될 수 있다. 제2스위치(570)는 제1드라이버(400)와 연결될 수 있다. 제2스위치(570)는 제2배터리(520)와 제1드라이버(400)를 연결시킬 수 있다. 이 경우, 제2배터리(520)는 제1드라이버(400)로부터 전원을 공급받아 충전될 수 있다. 이때, 제2배터리(520)는 80%까지 충전될 수 있다. 제2스위치(570)는 제2배터리(520)와 제1드라이버(400)의 연결을 해제시킬 수 있다.
제3스위치(580)는 제2제어부(550)와 연결될 수 있다. 제3스위치(580)는 제2드라이버(600)와 연결될 수 있다. 제3스위치(580)는 제1배터리(510)와 제2드라이버(600)를 연결시킬 수 있다. 이 경우, 제1배터리(510)는 제2드라이버(600)에 전원을 공급할 수 있다. 제3스위치(580)는 제1배터리(510)와 제2드라이버(600)의 연결을 해제시킬 수 있다.
제4스위치(590)는 제2제어부(550)와 연결될 수 있다. 제4스위치(590)는 제2드라이버(600)와 연결될 수 있다. 제4스위치(590)는 제2배터리(520)와 제2드라이버(600)를 연결시킬 수 있다. 이 경우, 제2배터리(520)는 제2드라이버(600)에 전원을 공급할 수 있다. 제4스위치(590)는 제2배터리(520)와 제2드라이버(600)의 연결을 해제시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 제2드라이버(600)를 포함할 수 있다. 제2드라이버(600)는 배터리(500)와 연결될 수 있다. 제2드라이버(600)는 제3스위치(580)를 통해 제1배터리(510)와 연결될 수 있다. 제2드라이버(600)는 제4스위치(590)을 통해 제2배터리(520)와 연결될 수 있다. 제2드라이버(600)는 배터리(500)로부터 DC전원을 공급받을 수 있다. 제2드라이버(600)는 전기 구동 모터(700)와 연결될 수 있다. 제2드라이버(600)는 전기 구동 모터(700)에 전원을 공급할 수 있다. 제2드라이버(600)는 배터리(500)로부터 공급받은 전원을 전기 구동 모터(700)에 공급할 수 있다. 제2드라이버(600)는 배터리(500)로부터 공급받은 DC전원을 전기 구동 모터(700)에 공급할 수 있다. 이때, 제2드라이버(600)는 DC to DC 타입의 컨버터일 수 있다. 이 경우, 전기 구동 모터(700)는 DC 타입의 구동 모터일 수 있다. 또는, 제2드라이버(600)는 배터리(500)로부터 공급받은 DC전원을 전기 구동 모터(700)에 AC전원으로 공급할 수 있다. 이때, 제2드라이버(600)는 DC to AC 타입의 컨버터일 수 있다. 이 경우, 전기 구동 모터(700)는 AC 타입의 구동 모터일 수 있다. 제2드라이버(600)는 배터리(500)로부터 공급된 전원을 전기 구동 모터(700)에서 필요로 하는 소요 전원에 맞게 안정화시켜 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 전기 구동 모터(700)를 포함할 수 있다. 전기 구동 모터(700)는 DC 전원을 사용하는 DC 타입의 전기 구동 모터일 수 있다. 또는, 전기 구동 모터(700)는 AC 전원을 사용하는 AC 타입의 전기 구동 모터일 수 있다. 전기 구동 모터(700)는 제2드라이버(600)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 전기 구동 모터(700)가 DC 타입일 경우, 전기 구동 모터(700)는 제2드라이버(600)로부터 DC 전원을 공급받을 수 있다. 전기 구동 모터(700)가 AC 타입일 경우, 전기 구동 모터(700)는 제2드라이버(600)로부터 AC 전원을 공급받을 수 있다. 전기 구동 모터(700)는 구동기기(800)를 구동시킬 수 있다. 구동기기(800)는 송풍기(blower)일 수 있다. 구동기기(800)는 펌프일 수 있다. 구동기기(800)는 냉동기기일 수 있다. 구동기기(800)는 냉장기기일 수 있다. 전기 구동 모터(800)는 풀리(Pulley)와 V벨트를 이용하여 노면 청소차의 구동기기(800)의 송풍기를 구동시킬 수 있다. 전기 구동 모터(800)는 풀리(Pulley)와 직구동 방식으로 펌프, 냉동기기 또는 냉장기기를 구동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 구동기기(800)를 포함할 수 있다. 구동기기(800)는 송풍기(Blower)를 포함할 수 있다. 구동기기(800)는 펌프를 포함할 수 있다. 구동기기(800)는 냉동기기를 포함할 수 있다. 구동기기(800)는 냉장기기를 포함할 수 있다. 구동기기(800)는 송풍기, 펌프, 냉동기기 및 냉장기기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구동기기8700)가 송풍기일 경우 노면 청소차가 되고, 구동기기(800)가 펌프, 냉동기기 또는 냉장기기일 경우 특수 장비차가 될 수 있다. 구동기기(800)는 전기 구동 모터(700)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 구동기기(700)는 전기 구동 모터(700)로부터 전원을 공급받아 작동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 통합 제어 장치(Hybrid Control Unit, HCU)(900)를 포함할 수 있다. 통합 제어 장치(800)는 제1드라이버(400), 엔진 제어 장치(ECU) 및 변속기 제어 장치(TCU)와 연계될 수 있다. 통합 제어 장치(800)는 발전기(300)의 작동을 제어할 수 있다. 통합 제어 장치(800)는 제1드라이버(400)에 발전기(300)가 구동되도록 명령할 수 있다.
통합 제어 장치(800)는 엔진(100)의 작동을 제어할 수 있다. 통합 제어 장치(800)는 엔진 제어 장치(ECU)에 엔진(100)을 구동하도록 명령을 전달할 수 있다. 이 경우, 엔진 제어 장치(ECU)는 기 설정된 RPM으로 엔진(100)을 구동시킬 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 배터리(500)의 충전 여부를 제어할 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 배터리 모니터링 시스템(530)으로부터 제1 및 제2배터리(510, 520)의 파워 정보를 제공받을 수 있다. 이 경우, 통합 제어 장치(900)는 제1드라이버(400)를 통해 파워가 50% 이하인 배터리(500)를 충전하도록 명령할 수 있다. 즉, 통합 제어 장치(900)가 제1드라이버(400)에게 발전기(300)를 작동시키도록 명령을 내리면 제1드라이버(400)는 자력을 증대시켜 발전기(300)기가 전원을 발생시키도록 할 수 있다. 이를 통해, 배터리(500)를 충전할 수 있다.
통합 제어 장치(900)는 엔진 제어 장치(ECU)와 통신부를 통해 통신할 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 엔진 제어 장치(ECU)를 통해 엔진(100)을 제어할 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 엔진 제어 장치(ECU)에 기 설정된 RPM으로 엔진을 구동시키도록 명령할 수 있다.
통합 제어 장치(900)는 제1드라이버(400)에 발전 모드 명령을 전달할 수 있다. 이 경우, 제1드라이버(400)는 발전 모드 명령을 발전기(300)에 전달하고, 발전기(300)는 전원를 발생시킬 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 제1드라이버(400)로부터 발전기(300)의 상태 및 작동 상황을 전달받을 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 기설정된 전원를 발전하기 위해 필요한 엔진 토크가 나오도록 엔진의 연료 분사율을 증가시킬 수 있다.
통합 제어 장치(900)는 변속기 제어 장치(TCU)를 제어할 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 엔진(100)의 RPM이 증가하더라도 기 설정된 속도로 노면 청소차가 주행하도록 변속기 제어 장치(TCU)를 제어할 수 있다. 이 경우, 변속기 제어 장치(TCU)는 노면 청소차의 정격 속도를 제어할 수 있다.
통합 제어 장치(900)는 노면 청소차가 일정 속도로 주행하도록 기 설정된 속도값을 내장할 수 있다. 이 경우, 통합 제어 장치(900)는 엔진(100)의 RPM이 증가되더라도 노면 청소차가 기 설정된 속도값으로 주행되도록 변속기 제어 장치(TCU)를 통해 정격 속도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 통합 제어 장치(900)에 기 설정된 속도값이 10km/h일 경우, 엔진(100)의 RPM이 증가되더라도 노면 청소차는 10km/h로 주행될 수 있다. 이때, 변속기 제어 장치(TCU)는 노면 청소차가 10km/h로 주행되도록 속도를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 엔진 제어 장치(Engine Control Unit, ECU)를 포함할 수 있다. 엔진 제어 장치(ECU)는 엔진(100)의 현재 상태에 대한 정보를 수집하여 실시간으로 제어할 수 있다. 엔진 제어 장치(ECU)는 엔진(100)의 현재 상태에 대한 정보를 통합 제어 장치에 전달할 수 있다. 엔진 제어 장치(ECU)는 통신부를 통해 통합 제어 장치에 엔진(100)의 상태 정보를 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 변속기 제어 장치(Transmission Control Unit, TCU)를 포함할 수 있다. 변속기 제어 장치(TCU)는 변속기(200)를 제어할 수 있다. 변속기 제어 장치(TCU)는 자동 변속기 제어 장치일 수 있다. 변속기 제어 장치(TCU)는 엔진(100)의 회전수 정보, 속도 정보, 브레이크 스위치 등 여러 센서로부터 입력되는 신호를 받아 변속을 해야하는 시점을 결정할 수 있다. 변속기 제어 장치(TCU)는 엔진 제어 장치(ECU)로부터 정보를 제공받을 수 있다. 변속기 제어 장치(TCU)는 엔진 제어 장치(ECU)로부터 제공받은 정보를 이용하여 기어의 변속 시점 및 기어의 변속 단계를 결정할 수 있다. 변속기 제어 장치(TCU)는 통신부를 통해 엔진 제어 장치(ECU)로부터 정보를 제공받거나, 엔진 제어 장치(ECU)에 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 청소차는 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는 CAN Bus 통신일 수 있다. 통신부는 엔진 제어 장치(ECU)와 통신할 수 있다. 통신부는 변속기 제어 장치(TCU)와 통신할 수 있다. 엔진 제어 장치(ECU)는 통합 제어 장치(600)와 통신할 수 있다. 통신부는 엔진 제어 장치(ECU)로부터 전달받은 엔진(100)의 정보를 통합 제어 장치(900) 또는 변속기 제어 장치(TCU)에 전달할 수 있다. 통신부는 변속기 제어 장치(TCU)로부터 전달받은 변속기(200)의 정보를 통합 제어 장치(900) 또는 엔진 제어 장치(ECU)에 전달할 수 있다
노면 청소차가 일반 주행할 경우, 엔진(100)과 연결된 발전기(200)의 축은 공회전 상태일 수 있다.. 이 경우, 발전기(200)는 무부하 상태가 되어 발전을 하지 않을 수 있다. 운전석에서 노면 청소차의 사용자가 구동기기(700)의 작동 스위치를 ON할 경우, 전기 구동 모터(700)는 전원이 필요하다는 신호가 발생될 수 있다. 전기 구동 모터(700)는 전원이 필요하다는 신호는 통합 제어 장치(900)에 전송할 수 있다.
엔진 제어 장치(ECU)는 전기 구동 모터(700)에서 필요로 하는 전원을 발생시킬 수 있는 엔진(100)의 회전수 값이 프로그램으로 내장되어 있을 수 있다. 엔진 제어 장치(ECU)에 기 설정된 RPM은 1000RPM 내지 1200RPM일 수 있다. 엔진 제어 장치(ECU)는 엔진(100)이 1000RPM 내지 1200RPM으로 회전하도록 엔진(100)에 구동 명령을 내릴 수 있다.
통합 제어 장치(900)가 제1드라이버(400)에 발전기(300)를 작동시키도록 명령할 수 있다. 이 경우, 제1드라이버(400)는 발전기(300)가 작동하여 AC전원를 발생시키도록 명령하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 통합 제어 장치(900)는 기 설정된 전원값이 내장되어 있을 수 있다. 이 경우, 기 설정된 전원값은 전기 구동 모터(700)에서 필요로 하는 전원의 값을 의미할 수 있다. 이때, 제1드라이버(400)는 통합 제어 장치(900)의 기 설정된 전원값이 발생되도록 발전기(300)에 명령할 수 있다. 통합 제어 장치(900)는 기 설정된 전원값이 발전되기 위해 필요한 엔진(100)의 토크가 발생되도록 엔진(100)의 연료 분사율을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 발전기(300)는 통합 제어 장치(900)의 기 설정된 전원값만큼의 AC전류를 발생시킬 수 있다.
제1드라이버(400)가 발전기(300)에서 발생된 상기 AC전원을 DC전원으로 변환할 수 있다. 제1드라이버(400)에서 변환된 DC전원은 배터리(500)에 공급되어 배터리를 충전할 수 있다. 배터리(500)는 제2드라이버(600)에 전원을 공급하고, 제2드라이버(600)는 전기 구동 모터(700)에 전원을 공급할 수 있다. 이 경우, 전기 구동 모터(700)는 구동기기(800)를 구동시킬 수 있다. 전기 구동 모터(700)는 제2드라이버(600)로부터 DC전원을 공급받을 수 있다. 전기 구동 모터(700)는 공급받은 DC전원을 이용하여 구동기기(800)에 파워를 공급할 수 있다. 구동기기(800)가 송풍기일 경우, 전기 구동 모터(800)는 송풍기에 파워를 공급하여 송풍기가 도로의 미세먼지 등을 흡입하여 청소작업이 수행될 수 있다. 구동기기(800)가 펌프일 경우, 전기 구동 모터(700)는 펌프에 파워를 공급하여 펌프로부터 오일(유압유) 또는 물을 공급할 수 있다. 구동기기(800)가 냉동기기 또는 냉장기기일 경우, 전기 구동 모터(700)는 냉동기기 또는 냉장기기에 파워를 공급하여 냉동 또는 냉장 기능을 수행할 수 있다.
사용자가 송풍기, 펌프, 냉동기기 또는 냉장기기의 작동 스위치를 OFF할 경우, 통합 제어 장치(900)는 발전기(300)의 자력을 제거시킬 수 있다. 이 경우, 발전기(300)는 공회전 상태가 되어 전원이 발생되지 않을 수 있다.
또한, 노면 청소차의 변속기(200)의 위치가 중립 위치(N)에 있거나 브레이크에 의해 노면 청소차가 일정시간 정지 상태에 있는 경우, 통합 제어 장치(800)는 발전기(300)의 자력을 제거시켜 발전기(300)가 전원을 생성하지 않도록 할 수 있다. 이 경우, 발전기(300)는 공회전 상태일 수 있다. 이 경우, 구동기기(800)의 작동은 멈출수 있다. 이 상태에서, 사용자가 악셀 페달을 밟아 다시 주행을 시작하면 제1드라이버(400)는 발전기(300)를 가동시킬 수 있다. 이 경우, 구동기기(800)는 다시 작동할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 엔진
200: 변속기
300: 발전기
400: 제1드라이버
500: 배터리
600: 제2드라이버
700: 전기 구동 모터
800: 구동기기
900: 통합 제어 장치

Claims (7)

  1. 엔진;
    상기 엔진과 연결되고 상기 엔진으로부터 생성되는 동력을 회전력으로 변환하는 변속기;
    상기 엔진과 상기 변속기 사이에 배치되고 AC전류를 생성하는 발전기;
    상기 발전기와 연결되는 제1드라이버;
    상기 제1드라이버와 연결되어 충전되는 배터리;
    상기 배터리와 연결되어 상기 배터리의 전력을 공급받는 제2드라이버;
    상기 제2드라이버와 연결되어 상기 제2드라이버로부터 전원을 공급받는 전기 구동 모터;
    상기 전기 구동 모터로부터 전력을 공급받아 작동되는 구동 기기; 및
    상기 배터리와 상기 제1드라이버를 제어하는 통합 제어 장치(Hybrid Control Unit, HCU)를 포함하고,
    상기 제1드라이버는 상기 발전기를 제어하는 제1기능과, 상기 발전기의 상기 AC전류를 DC전류로 변환하는 제2기능을 수행하고,
    상기 배터리는 제1배터리와, 상기 제1배터리와 분리되는 제2배터리와, 상기 제1배터리와 상기 제2배터리와 연결되고 상기 제1 및 제2배터리의 전력 잔량을 감시하는 배터리 모니터링 시스템((Battery Monitoring System, BMS))을 포함하고,
    상기 배터리는 상기 제1드라이버로부터 공급받은 DC전원을 상기 제2드라이버에 공급하고,
    상기 제2드라이버는 상기 제1드라이버로부터 공급되는 상기 DC전원을 상기 전기 구동 모터에서 필요로 하는 소요 전원에 맞게 안정화시키는 DC to DC 타입의 컨버터이고,
    상기 제2드라이버는 상기 안정화된 DC전원을 상기 전기 구동 모터에 공급하고,
    상기 제1배터리가 상기 제1드라이버와 연결될 경우, 상기 제2배터리는 상기 제2드라이버와 연결되고,
    상기 제2배터리가 상기 제1드라이버와 연결될 경우, 상기 제1배터리는 상기 제2드라이버와 연결되고,
    상기 제1배터리의 전력이 50% 이하인 경우, 상기 제1배터리는 상기 제1드라이버와 연결되어 충전되고 상기 제2배터리는 상기 제2드라이버와 연결되어 상기 전기 구동 모터에 전력을 제공하고,
    상기 제2배터리의 전력이 50% 이하인 경우, 상기 제2배터리는 상기 제1드라이버와 연결되어 충전되고 상기 제1배터리는 상기 제2드라이버와 연결되어 상기 전기 구동 모터에 전력을 제공하는 노면 청소차.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 기기는 송풍기를 포함하는 노면 청소차.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발전기는 상기 전력이 50% 이하인 배터리의 전력을 80%까지 충전하는 노면 청소차.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모니터링 시스템은 상기 통합 제어 장치로 상기 배터리의 전력 상태 정보를 전달하는 노면 청소차.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1배터리와 상기 제1드라이버 사이에 배치되는 제1스위치와, 상기 제2배터리와 상기 제1드라이버 사이에 배치되는 제2스위치와, 상기 제1배터리와 상기 제2드라이버 사이에 배치되는 제3스위치와, 상기 제2배터리와 상기 제2드라이버 사이에 배치되는 제4스위치를 포함하고,
    상기 배터리 모니터링 시스템과 상기 제1스위치와 상기 제2스위치와 연결되는 제1제어부와, 상기 배터리 모니터링 시스템과 상기 제3스위치와 상기 제4스위치와 연결되는 제2제어부를 포함하고,상기 제1배터리의 전력이 50% 이하일 경우, 상기 배터리 모니터링 시스템은 상기 제1제어부를 통해 상기 제1스위치를 ON 하고 상기 제2스위치를 OFF 하고,
    상기 제2배터리의 전력이 50% 이하인 경우, 상기 배터리 모니터링 시스템은 상기 제2제어부를 통해 상기 제3스위치를 ON 하고 상기 제4스위치를 OFF 하는 노면 청소차.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 변속기이 위치가 중립 위치(N)에 있거나 브레이크에 의해 정지 상태에 있는 경우, 상기 통합 제어 장치는 상기 발전기가 상기 AC전류를 생성하지 않도록 제어하고,
    사용자가 다시 주행을 시작하면 상기 제1드라이버는 상기 발전기를 가동시켜 상기 AC전류를 생성하는 노면 청소차.
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