KR102266940B1 - Electronic generation and air conditioning system using compressed air and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템 및 그 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법에 관한 것으로, 자동차나 진동 방지 장치 등에서 사용되는 쇽업소버(Shock absorber)의 작동시 발생하는 댐퍼의 피스톤 상하운동을 이용하여 압축공기 발생기에서 고압의 압축공기를 생성하고, 이 압축공기를 압축공기 저장탱크에 저장한 후에 그 압축공기를 고압 분사하여 터빈을 구동하고 그 터빈에 의하여 얻어진 구동력을 이용하여 직류 발전기를 회전시켜 전력을 얻을 수 있음은 물론 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(Vortex)에서 제공하는 히팅 기체와 냉각 기체를 제공 받아 자동차 실내를 냉난방 할 수 있으며, 더 나아가 냉각이 필요한 진동 완충 장치의 고압 부를 식히거나 과열되기 쉬운 브레이크 패드 및 디스크를 냉각시키는 데에 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명은 자동차 특히, 향후 전기 자동차와 같이 전기의 사용이 확정적인 경우는 비상용 에너지원으로 사용됨은 물론이고 전체적 에너지 사용 효율을 높일 수 있으며, 동시에 승차감도 개선할 수 있다.The present invention relates to a compressed air power generation heating/cooling system for an electric vehicle and a compressed air power generation heating/cooling method using the compressed air power generation heating/cooling system. High-pressure compressed air is generated from the compressed air generator using the up-and-down movement of the piston, and this compressed air is stored in the compressed air storage tank, and then the compressed air is injected at high pressure to drive the turbine. In addition to being able to obtain power by rotating the DC generator, it is possible to cool and cool the interior of the vehicle by receiving heating gas and cooling gas provided from the vortex using compressed air. It can also be used to cool high-pressure parts or to cool brake pads and discs that are prone to overheating.
In addition, the present invention can be used as an emergency energy source when the use of electricity is definitive, such as in a vehicle, particularly an electric vehicle in the future, and can increase overall energy use efficiency, and at the same time improve riding comfort.

Description

전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템 및 그 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법{ELECTRONIC GENERATION AND AIR CONDITIONING SYSTEM USING COMPRESSED AIR AND METHOD THEREOF}Compressed air power generation heating/cooling system of electric vehicle and compressed air power generation heating/cooling method using the compressed air power generation heating/cooling system {ELECTRONIC GENERATION AND AIR CONDITIONING SYSTEM USING COMPRESSED AIR AND METHOD THEREOF}

본 발명은 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템 및 그 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 자동차나 진동 방지장치 등에서 사용되는 쇽업소버(Shock absorber)의 작동시 발생하는 댐퍼의 피스톤 상하운동을 이용하여 압축공기 발생기에서 고압의 압축공기를 생성하고, 이 압축공기를 압축공기 저장탱크에 저장한 후에 그 압축공기를 고압 분사하여 터빈을 구동하고 그 터빈에 의하여 얻어진 구동력을 이용하여 직류 발전기를 회전시켜서 전력을 얻을 수 있음은 물론 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(Vortex)에서 제공하는 히팅 기체와 냉각 기체를 제공 받아 자동차 실내를 냉난방 할 수 있으며, 더 나아가 냉각이 필요한 진동 완충 장치의 고압 부를 식히거나 과열되기 쉬운 브레이크 패드 및 디스크를 냉각시키는 데에 사용할 수도 있는 신 재생 에너지 발전 및 냉난방 개념의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템 및 그 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressed air power generation heating/cooling system for an electric vehicle and a compressed air power generation heating/cooling method using the compressed air power generation heating/cooling system. High-pressure compressed air is generated from the compressed air generator by using the up-and-down motion of the piston of the damper, and the compressed air is stored in the compressed air storage tank, and then the compressed air is injected at high pressure to drive the turbine, and the Not only can power be obtained by rotating the DC generator using the driving force, but also the interior of the vehicle can be cooled and cooled by using compressed air to receive heating gas and cooling gas provided by the vortex tube. Compressed air power generation heating/cooling system for electric vehicles with a concept of renewable energy generation and heating/cooling that can be used to cool the high-pressure part of the vibration damper or to cool brake pads and discs that are prone to overheating and compressed air using the compressed air power generation/heating system It relates to the heating and cooling method of power generation.

일반적으로 자동차는 원거리 주행의 편리성과 신속성으로 인해 가정마다 자동차의 보유 대수가 늘어나고 있는 추세이며, 국내의 경우는 이미 1,700 만대(전 세계적으로는 7억 2500 만대)를 돌파하여 평균적으로 가정마다 한 대 이상의 자동차를 보유하고 있는 셈이다.In general, the number of automobiles in each household is increasing due to the convenience and speed of long-distance driving. In Korea, the number has already exceeded 17 million (725 million worldwide), and on average, one car per household. It means you have more than one car.

이와 같이 자동차가 늘어남에 따라 연료로 사용하는 휘발유, 경유, LPG(liquefied petroleum gas) 등의 소모량도 더욱 늘어나게 되었는바, 이러한 석유자원은 그 매장량이 한정되어 있어 이러한 추세로 갈 경우 반세기 후에는 석유 자원이 고갈될 우려가 높다.As such, as the number of automobiles increases, the consumption of gasoline, diesel, and LPG (liquefied petroleum gas) used as fuel also increases. It is highly likely that this will be exhausted.

또한, 자동차로부터 발생하는 매연은 대기오염의 주원인으로서 지구 온난화 등 제반적인 환경 문제도 야기하고 있다.In addition, soot generated from automobiles is a major cause of air pollution and causes environmental problems such as global warming.

이러한 문제점을 감안하여 고갈되어 가고 있는 석유자원을 대체하면서 환경적인 문제까지 해결할 수 있도록 등장한 것이 전기 자동차로서, 전기를 충전할 수 있는 배터리(축전지)가 주행용 모터 및 다른 전력 소모 요소들과 전기적으로 연결되어 있어 이로부터 전원을 인가받아 주행할 수 있는 것이다.Considering these problems, electric vehicles have emerged to solve environmental problems while replacing depleting petroleum resources. A battery (accumulator) that can charge electricity is electrically connected to a driving motor and other power consuming elements. It is connected and can be driven by receiving power from it.

도 1은 종래 전기 자동차의 구동 제어 시스템이다.1 is a drive control system of a conventional electric vehicle.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전기 자동차는 전동기로서 모터(30)를 사용하는바, 상기 모터(30)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받아 구동되고, 여기에, 감속기(32)와 차동 기어(34)를 연결하여 차축(40)을 회전시키도록 구성된다. As shown in FIG. 1 , a conventional electric vehicle uses a motor 30 as an electric motor, and the motor 30 is driven by receiving power from a battery 10 , and here, a reducer 32 and It is configured to connect the differential gear 34 to rotate the axle shaft 40 .

배터리(10)를 통하여 모터(30)로 공급되는 전원은 전원 제어유닛(20)에서 주파수가 변환되어 모터(30)의 회전수가 제어된다.Power supplied to the motor 30 through the battery 10 is frequency-converted in the power control unit 20 to control the rotation speed of the motor 30 .

그러나 종래 전기 자동차는 배터리에 충전되어 있던 전력을 자동차의 주행 등으로 완전히 소모한 후에는 불가분 외부 전원을 충전시켜야만 하는데, 그 충전시간이 많이 소요되고 충전 양에도 한계가 있으며, 충전 장소도 한정되는 문제가 있다.However, conventional electric vehicles inevitably have to charge an external power source after completely consuming the electric power charged in the battery by driving the vehicle, and the charging time is long, the amount of charging is limited, and the charging location is limited. there is

또한, 종래의 기술중에는 진동 완충 장치를 직접 발전 장치에 연동하여 사용하는 것이 제안된 바가 있으나, 이는 안정적으로 변환 에너지를 제공하기 위한 수단이 결여되어 있고 효율적으로 냉난방을 제공하는 방법이 없는 한계가 있다.In addition, in the prior art, it has been proposed to use a vibration damping device in direct connection with a power generation device, but this lacks a means for stably providing converted energy and there is a limitation in that there is no method of efficiently providing heating and cooling. .

국내 공개특허 제2001-0016441호Domestic Patent Publication No. 2001-0016441

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 자동차나 진동 방지 장치 등에서 사용되는 쇽업소버(shock absorber)의 작동시 발생하는 댐퍼의 피스톤 상하운동을 이용하여 압축공기 발생기에서 고압의 압축공기를 생성하고, 이 압축공기를 압축공기 저장탱크에 저장한 후에 그 압축공기를 고압 분사하여 터빈을 구동하고 그 터빈에 의하여 얻어진 구동력을 이용하여 직류 발전기를 회전시켜 전력을 얻을 수 있음은 물론 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(vortex)에서 제공하는 히팅 기체와 냉각 기체를 제공 받아 자동차 실내를 냉난방 할 수 있으며, 더 나아가 냉각이 필요한 진동 완충 장치의 고압 부를 식히거나 과열되기 쉬운 브레이크 패드 및 디스크를 냉각시키는 데에 사용할 수도 있는 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템 및 그 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention generates high-pressure compressed air from a compressed air generator by using the vertical movement of the piston of a damper that occurs when a shock absorber used in automobiles or anti-vibration devices operates, etc., After the compressed air is stored in the compressed air storage tank, the compressed air is injected at high pressure to drive the turbine, and the driving force obtained by the turbine is used to rotate the DC generator to obtain electric power. Heating gas and cooling gas provided by the tube (vortex) can be provided to cool the interior of the vehicle, and furthermore, it can be used to cool the high-pressure part of the vibration damper that needs cooling or to cool the brake pads and discs that are prone to overheating. Provided are a compressed air power generation heating/cooling system for an electric vehicle and a compressed air power generation heating/cooling method using the compressed air power generation heating/cooling system.

또한, 본 발명에 따른 진동 완충 장치를 이용한 발전 및 냉난방 시스템은 자동차 특히, 향후 전기 자동차와 같이 전기의 사용이 확정적인 경우는 비상용 에너지원으로 사용됨은 물론이고 전체적 에너지 사용 효율을 높일 수 있으며, 동시에 승차감도 개선할 수 있는 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템 및 그 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법을 제공한다.In addition, the power generation and heating/cooling system using the vibration shock absorber according to the present invention can be used as an emergency energy source when the use of electricity is definitive, such as a vehicle, particularly an electric vehicle in the future, and can increase the overall energy use efficiency, and at the same time Provided are a compressed air power generation heating/cooling system for an electric vehicle capable of improving ride comfort, and a compressed air power generation heating/cooling method using the compressed air power generation heating/cooling system.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차축을 회전시키는 모터가 배터리로부터 전원을 공급받아 구동되고, 상기 배터리를 통하여 상기 모터로 공급되는 전원은 전원 제어유닛에서 주파수가 변환되어 상기 모터의 회전수가 제어되는 전기 자동차에서, 압축공기를 이용하여 전기를 생산하고 냉난방을 실시하는 전기 자동차용 압축공기 발전 냉난방 시스템으로서, 전기 자동차의 주행중 발생하는 충격을 완충하기 위하여 자동차의 차축 측에 설치되는 쇽업소버에 연결 설치되어 압축공기를 생성하는 압축공기 발생기; 상기 압축공기 발생기에서 생성한 압축공기를 일정압력으로 저장하는 압축공기 저장탱크; 상기 압축공기 저장탱크에서 제공하는 압축공기의 토출 압력을 이용하여 고속 회전하는 터빈; 상기 배터리에 전기를 제공하기 위하여 상기 터빈의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 직류 발전기; 상기 압축공기 저장탱크에서 제공하는 압축공기를 이용하여 히팅 기체와 냉각 기체를 발생하는 보텍스 튜브; 및 상기 보텍스 튜브의 일측에서 제공하는 히팅 기체와 상기 보텍스 튜브의 타측에서 제공하는 냉각 기체를 제공 받아 상기 자동차 실내를 냉난방 하는 냉난방 유닛을 포함한다.In order to achieve the above object, in the present invention, a motor for rotating the axle is driven by receiving power from a battery, and the power supplied to the motor through the battery is converted to a frequency in a power control unit so that the number of revolutions of the motor is In a controlled electric vehicle, it is a compressed air power generation heating and cooling system for electric vehicles that produces electricity and performs heating and cooling using compressed air. It is installed in a shock absorber installed on the axle side of the vehicle to cushion the shock generated while driving the electric vehicle. Compressed air generator that is connected and installed to generate compressed air; a compressed air storage tank for storing the compressed air generated by the compressed air generator at a constant pressure; a turbine rotating at a high speed using a discharge pressure of compressed air provided from the compressed air storage tank; a direct current generator for generating electricity using the rotational force of the turbine to provide electricity to the battery; a vortex tube for generating heating gas and cooling gas using compressed air provided from the compressed air storage tank; and a heating/cooling unit that cools and cools the interior of the vehicle by receiving a heating gas provided from one side of the vortex tube and a cooling gas provided from the other side of the vortex tube.

또한, 상기 압축공기 발생기의 압축공기를 부스터(booster)를 이용하여 4000 PSI로 상승시켜 상기 압축공기 저장탱크에 저장할 수 있다.In addition, the compressed air of the compressed air generator may be increased to 4000 PSI using a booster and stored in the compressed air storage tank.

또한, 상기 압축공기 발생기는 상기 쇽업소버의 작동시 발생하는 댐퍼의 피스톤 상하운동을 이용하여 압축공기를 생성하되, 기체의 압축실을 구비하는 실린더; 상기 쇽업소버의 댐퍼(damper)의 피스톤에 연결되는 연결 피스톤; 상기 압축실에서 생성한 압축공기를 배출하기 위한 제1체크밸브; 및 외부 공기를 상기 압축실 안으로 흡입하기 위한 제2체크밸브;를 구비한다. In addition, the compressed air generator generates compressed air by using the vertical motion of the piston of the damper generated during the operation of the shock absorber, the cylinder having a compression chamber of the gas; a connecting piston connected to a piston of a damper of the shock absorber; a first check valve for discharging the compressed air generated in the compression chamber; and a second check valve for sucking in external air into the compression chamber.

한편, 본 발명은 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법으로서, 전기 자동차의 주행중 발생하는 충격을 완충하는 쇽업소버에 연결 설치되어 압축공기 발생기가 압축공기를 생성하는 단계; 상기 압축공기 발생기에서 생성한 압축공기를 압축공기 저장탱크에 저장하는 단계; 상기 압축공기 저장탱크에 압축공기가 기설정한 압력 이상으로 저장되었는지를 판단하는 단계; 판단결과, 기설정한 압력 이상으로 압축공기가 저장된 경우, 상기 압축공기 저장탱크에서 제공하는 압축공기의 토출 압력을 이용하여 터빈을 고속 회전하는 단계; 상기 터빈의 회전력을 이용하여 직류 발전기가 전기를 생산하고, 생산한 전기를 배터리에 저장하는 단계; 자동차 실내 온도를 센싱하고 기설정한 온도 범위 인지를 판단하는 단계; 판단결과, 자동차 실내 온도가 기설정한 온도 범위를 초과하거나 미만인 경우, 상기 압축공기 저장탱크에서 제공하는 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브가 히팅 기체와 냉각 기체를 발생하는 단계; 및 상기 보텍스 튜브의 일측에서 제공하는 히팅 기체와 상기 보텍스 튜브의 타측에서 제공하는 냉각 기체를 제공 받아 냉난방 유닛이 상기 자동차 실내를 냉난방 하는 단계;를 포함한다.On the other hand, the present invention is a compressed air power generation heating/cooling method using a compressed air power generation heating/cooling system, comprising the steps of: being connected to a shock absorber for buffering shock generated while driving an electric vehicle, the compressed air generator generating compressed air; storing the compressed air generated by the compressed air generator in a compressed air storage tank; determining whether compressed air is stored in the compressed air storage tank above a preset pressure; As a result of the determination, when the compressed air is stored above a preset pressure, rotating the turbine at high speed using the discharge pressure of the compressed air provided from the compressed air storage tank; generating electricity by a DC generator using the rotational force of the turbine, and storing the generated electricity in a battery; Sensing the interior temperature of the vehicle and determining whether it is within a preset temperature range; As a result of the determination, when the vehicle interior temperature exceeds or is less than a preset temperature range, the vortex tube generating heating gas and cooling gas using the compressed air provided from the compressed air storage tank; and heating and cooling the vehicle interior by a heating/cooling unit receiving heating gas provided from one side of the vortex tube and cooling gas provided from the other side of the vortex tube.

상기 압축공기 저장탱크에 압축공기를 저장하는 단계에서는, 상기 압축공기 발생기의 압축공기를 부스터를 이용하여 4000 PSI로 상승시켜 상기 압축공기 저장탱크에 저장할 수 있다.In the step of storing the compressed air in the compressed air storage tank, the compressed air of the compressed air generator may be raised to 4000 PSI using a booster and stored in the compressed air storage tank.

또한, 상기 모터는 배터리로부터 전원을 공급받아 구동되고, 감속기와 차동기어를 연결하여 차축을 회전시키도록 하며, 상기 배터리를 통하여 상기 모터로 공급되는 전원은 전원 제어유닛에서 주파수가 변환되어 상기 모터의 회전수가 제어되며, 모터 축에 구비된 센서에 의해 모터의 실제 회전수가 감지된 후, 감지신호가 재차 상기 전원 제어유닛에 전송됨으로써, 상기 모터의 회전수가 피드백 제어되도록 하며, 상기 전원 제어유닛은 전기 자동차의 가속 페달이나 브레이크 페달로부터 전달된 신호에 근거하여 상응하는 상기 모터의 회전수를 결정하고, 요구되는 해당 회전수에 상응하게 전원의 주파수를 변환하여 전원 제어신호를 상기 모터로 전달함으로써, 상기 모터의 회전수를 제어할 수 있다.In addition, the motor is driven by receiving power from a battery, and connects a speed reducer and a differential gear to rotate the axle, and the power supplied to the motor through the battery is frequency-converted in the power control unit to control the motor. The rotation speed is controlled, and after the actual rotation speed of the motor is detected by a sensor provided on the motor shaft, a detection signal is transmitted to the power control unit again, so that the rotation speed of the motor is feedback controlled, and the power control unit is electrically By determining the corresponding rotation speed of the motor based on the signal transmitted from the accelerator pedal or the brake pedal of the vehicle, converting the frequency of the power supply corresponding to the required rotation speed, and transmitting the power control signal to the motor, You can control the rotation speed of the motor.

또한, 상기 전원 제어유닛의 전원 제어신호에 근거하여 상기 모터는 회전하게 되나, 예상치 못한 부하 등의 외부적 요인에 의해, 전원 제어유닛으로부터 명령받은 모터의 회전수와 실제 모터의 회전수와는 차이가 생길 수 있는데, 본 발명의 전원 제어유닛은 모터 축에 구비된 센서로부터 감지된 실제 모터의 회전수를 전달받아 최초 명령받은 모터의 회전수와 비교하여 차이가 발생하는 경우 토크를 조절하는 후속 조치를 취하는 피드백 제어를 수행한다.In addition, the motor rotates based on the power control signal of the power control unit, but there is a difference between the rotation speed of the motor commanded from the power control unit and the actual motor rotation speed due to an external factor such as an unexpected load may occur, the power control unit of the present invention receives the actual motor rotation speed sensed from the sensor provided on the motor shaft and compares it with the rotation speed of the initially commanded motor. If a difference occurs, follow-up measures to adjust the torque Perform feedback control that takes

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 자동차나 진동 방지 장치 등에서 사용되는 쇽업소버(shock absorber)의 작동시 발생하는 댐퍼의 피스톤 상하운동을 이용하여 압축공기 발생기에서 고압의 압축공기를 생성하고, 이 압축공기를 압축공기 저장탱크에 저장한 후에 그 압축공기를 고압 분사하여 터빈을 구동하고 그 터빈에 의하여 얻어진 구동력을 이용하여 직류 발전기를 회전시켜 전력을 얻을 수 있음은 물론 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(Vortex)에서 제공하는 히팅 기체와 냉각 기체를 제공 받아 자동차 실내를 냉난방 할 수 있으며, 더 나아가 냉각이 필요한 진동 완충 장치의 고압 부를 식히거나 과열되기 쉬운 브레이크 패드 및 디스크를 냉각시키는 데에 사용할 수도 있는 효과가 있다.As described above, the present invention generates high-pressure compressed air from a compressed air generator by using the up-and-down movement of the piston of a damper that occurs when a shock absorber used in an automobile or a vibration prevention device is operated, and this compression After the air is stored in the compressed air storage tank, the compressed air is injected at high pressure to drive the turbine, and the driving force obtained by the turbine can be used to rotate the DC generator to obtain power, as well as using compressed air to generate power. Vortex) provides heating and cooling gas to cool and cool the interior of the vehicle, and furthermore, it can be used to cool the high-pressure part of the vibration damper that needs cooling or to cool the brake pads and discs that are prone to overheating. there is

또한, 본 발명에 따른 진동 완충 장치를 이용한 발전 및 냉난방 시스템은 자동차 특히, 향후 전기 자동차와 같이 전기의 사용이 확정적인 경우는 비상용 에너지원으로 사용됨은 물론이고 전체적 에너지 사용 효율을 높일 수 있으며, 동시에 승차감도 개선할 수 있다.In addition, the power generation and heating/cooling system using the vibration shock absorber according to the present invention can be used as an emergency energy source when the use of electricity is definitive, such as a vehicle, particularly an electric vehicle in the future, and can increase the overall energy use efficiency, and at the same time Ride comfort can also be improved.

또한, 본 발명은 전기 자동차의 가장 큰 문제점인 주행거리를 획기적이며 안정적으로 늘릴 수 있게 함과 동시에, 가장 많은 전기를 사용하는 냉난방에 대하여 주행 중에 압축공기를 이용하여 가열 공기 혹은 냉각 공기를 제공함으로써, 운전자가 충전량의 급격한 감쇄에 대한 우려 없이 편안하게 전기 자동차를 이용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention enables to dramatically and stably increase the mileage, which is the biggest problem of electric vehicles, and at the same time, by providing heated air or cooling air using compressed air during driving for heating and cooling that uses the most electricity. , there is an effect that the driver can comfortably use the electric vehicle without worrying about a sudden decrease in the amount of charge.

도 1은 종래 전기 자동차의 구동 제어 시스템을 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템을 도시한 구성도
도 3은 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 쇽업소버의 댐퍼의 피스톤이 하부로 움직일 때, 압축공기 발생기에서 외부공기를 흡입하는 과정을 설명하는 도면
도 4는 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 쇽업소버의 댐퍼의 피스톤이 상부로 움직일 때, 압축공기 발생기에서 압축공기를 생성하는 과정을 설명하는 도면
도 5는 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 터빈 블레이드 방식을 도시한 도면
도 6은 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 터빈 블레이드 방식이 아닌 분사 방식을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 보텍스 튜브 내부 구성도
도 8은 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 방법을 설명하는 흐름도1 is a block diagram illustrating a drive control system of a conventional electric vehicle;
2 is a block diagram showing a compressed air power generation heating and cooling system of an electric vehicle of the present invention;
3 is a view for explaining a process of sucking external air from the compressed air generator when the piston of the damper of the shock absorber moves downward in the compressed air power generation heating and cooling system of the electric vehicle of the present invention;
4 is a view for explaining a process of generating compressed air in the compressed air generator when the piston of the damper of the shock absorber moves upward in the compressed air power generation heating and cooling system of the electric vehicle of the present invention;
5 is a view showing a turbine blade method in the compressed air power generation heating and cooling system of the electric vehicle of the present invention;
6 is a view showing an injection method, not a turbine blade method, in the compressed air power generation heating and cooling system of the electric vehicle of the present invention;
7 is an internal configuration diagram of the vortex tube of the present invention;
8 is a flowchart illustrating a compressed air power generation heating and cooling method of an electric vehicle of the present invention;

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템 및 그 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a compressed air power generation heating and cooling system for an electric vehicle of the present invention and a compressed air power generation heating and cooling method using the compressed air power generation heating and cooling system will be described in detail.

도 2는 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템을 도시한 구성도, 도 3은 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 쇽업소버의 댐퍼의 피스톤이 하부로 움직일 때, 압축공기 발생기에서 외부공기를 흡입하는 과정을 설명하는 도면, 도 4는 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 쇽업소버의 댐퍼의 피스톤이 상부로 움직일 때, 압축공기 발생기에서 압축공기를 생성하는 과정을 설명하는 도면, 도 5는 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 터빈 블레이드 방식을 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 전기 자동차의 압축공기 발전 냉난방 시스템에서, 터빈 블레이드 방식이 아닌 분사 방식을 도시한 도면, 및 도 7은 본 발명의 보텍스 튜브 내부 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a compressed air power generation heating/cooling system for an electric vehicle of the present invention, and FIG. 3 is a compressed air power generation heating/cooling system for an electric vehicle of the present invention. When the piston of the damper of the shock absorber moves downward, compressed air 4 is a view for explaining the process of sucking external air from the generator, FIG. 4 is a compressed air generator generating compressed air when the piston of the damper of the shock absorber moves upward in the compressed air power generation heating and cooling system of the electric vehicle of the present invention Figure 5 is a view showing a turbine blade method in the compressed air power generation heating and cooling system of the electric vehicle of the present invention, Figure 6 is a turbine blade method in the compressed air power generation heating and cooling system of the electric vehicle of the present invention A view showing a non-injection method, and FIG. 7 is an internal configuration diagram of the vortex tube of the present invention.

위 도면을 참조하면, 본 실시 예에 있어 차축(40)을 회전시키는 모터(30)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받아 구동되고, 배터리(10)를 통하여 모터(30)로 공급되는 전원은 전원 제어유닛(20)에서 주파수가 변환되어 모터(30)의 회전수가 제어되는 전기 자동차에서, 압축공기를 이용하여 전기를 생산하고 냉난방을 실시하는 전기 자동차용 압축공기 발전 냉난방 시스템이다.Referring to the drawing above, in this embodiment, the motor 30 for rotating the axle 40 is driven by receiving power from the battery 10 , and the power supplied to the motor 30 through the battery 10 is In an electric vehicle in which the frequency is converted in the power control unit 20 to control the rotational speed of the motor 30, it is a compressed air power generation heating/cooling system for an electric vehicle that uses compressed air to generate electricity and perform heating and cooling.

일반적으로 쇽업소버(shock absorber, 진동 완충기)는 자동차의 차체를 노면의 요철에 의한 진동으로부터 보호하고 충격을 흡수하기 위한 구조물로서, 판 스프링 형태를 가진 것과 스프링 댐퍼 형태를 가진 것들이 주로 사용되어 왔는데, 본 발명은 그 중에서도 주로 스프링 댐퍼 형태의 쇽업소버를 이용한 기술이다.In general, a shock absorber is a structure to protect the vehicle body from vibration caused by the unevenness of the road surface and absorb the shock, and those having the form of a leaf spring and those having the form of a spring damper have been mainly used. The present invention is a technique mainly using a shock absorber in the form of a spring damper.

본 발명의 쇽업소버(50)는 스프링(미도시)과 댐퍼(damper)를 구비하는 데, 댐퍼는 실린더(51) 내부에 유체와 가스가 밀봉되고, 실린더(51) 내부에 피스톤(53)이 상하로 이동하면서 자동차 주행 중에 발생하는 진동을 흡수하도록 구성된다. The shock absorber 50 of the present invention includes a spring (not shown) and a damper, the damper is a cylinder 51 in which fluid and gas are sealed, and a piston 53 in the cylinder 51 is It is configured to absorb vibrations generated during vehicle driving while moving up and down.

피스톤(53)은 로드(rod)와 밸브(valve)로 구성되고, 그 밸브에는 유체 홀(fluid hole)을 구비한다. 로드와 밸브는 공지 공용의 기술에 해당하므로 구체적인 설명은 생략한다.The piston 53 is composed of a rod and a valve, and the valve has a fluid hole. Since the rod and the valve correspond to publicly known technology, a detailed description thereof will be omitted.

프리 피스톤(57)은 실린더(51) 내부에 설치되어 유체와 가스를 나누고, 피스톤(53)의 상하 운동에 따라 발생하는 압력차에 따라 상하로 움직이도록 구성된다.The free piston 57 is installed inside the cylinder 51 to divide the fluid and gas, and is configured to move up and down according to the pressure difference generated according to the vertical motion of the piston 53 .

상기 피스톤(53)의 상단은 차체(car body)에 고정 설치되고, 실린더(51)의 하단은 차축(40)에 고정 설치된다.The upper end of the piston 53 is fixedly installed on the car body, and the lower end of the cylinder 51 is fixedly installed on the axle 40 .

본 발명의 전기 자동차용 압축공기 발전 냉난방 시스템은, 쇽업소버(50)에 연결 설치되어 압축공기를 생성하는 압축공기 발생기(100); 압축공기를 저장하는 압축공기 저장탱크(70); 압축공기의 토출 압력을 이용하여 고속 회전하는 터빈(80); 터빈(80)의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 직류 발전기(60); 및 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기를 이용하여 히팅 기체와 냉각 기체를 발생하는 보텍스 튜브(200); 보텍스 튜브(200)의 일측에서 제공하는 히팅 기체와 보텍스 튜브(200)의 타측에서 제공하는 냉각 기체를 제공 받아 자동차 실내를 냉난방 하는 냉난방 유닛(300)을 포함한다.Compressed air power generation heating and cooling system for an electric vehicle of the present invention, the compressed air generator 100 for generating compressed air is installed connected to the shock absorber (50); Compressed air storage tank 70 for storing compressed air; A turbine 80 rotating at a high speed using the discharge pressure of compressed air; a direct current generator (60) for generating electricity using the rotational force of the turbine (80); And a vortex tube 200 for generating heating gas and cooling gas using the compressed air provided from the compressed air storage tank (70); and a heating/cooling unit 300 that cools and cools the interior of the vehicle by receiving a heating gas provided from one side of the vortex tube 200 and a cooling gas provided from the other side of the vortex tube 200 .

본 발명의 전기 자동차용 압축공기 발전 냉난방 시스템의 구성을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. The configuration of the compressed air power generation heating and cooling system for an electric vehicle of the present invention will be described in more detail as follows.

우선, 압축공기 발생기(100)는 전기 자동차의 주행중 발생하는 충격을 완충하기 위하여 자동차의 차축(40) 측에 설치되는 쇽업소버(50)의 댐퍼(damper)의 피스톤(53)에 연결 설치되어, 그 피스톤(53)의 상하 운동에 따라 압축공기를 생성한다.First, the compressed air generator 100 is connected to the piston 53 of the damper of the shock absorber 50 installed on the axle 40 side of the vehicle in order to buffer the shock generated during the driving of the electric vehicle. Compressed air is generated according to the vertical movement of the piston (53).

즉, 압축공기 발생기(100)는 기체의 압축실(113)을 구비하는 실린더(110); 상기 댐퍼(damper)의 피스톤(53)에 연결되는 연결 피스톤(120); 상기 압축실(113)에서 생성한 압축공기를 배출하기 위한 제1체크밸브(130); 외부 공기를 압축실(113) 안으로 흡입하기 위한 제2체크밸브(140)를 구비한다.That is, the compressed air generator 100 includes a cylinder 110 having a gas compression chamber 113; a connecting piston (120) connected to a piston (53) of the damper; a first check valve 130 for discharging the compressed air generated in the compression chamber 113; A second check valve 140 for sucking external air into the compression chamber 113 is provided.

상기 실린더(110)는 공기 흡입구(112)와 공기 배출구(111)를 구비하는 데, 그 공기 흡입구(112)와 공기 배출구(111)에 각각 제2체크밸브(140)와 제1체크밸브(130)가 설치된다. 상기 제2체크밸브(140)와 제1체크밸브(130)에 의해서 공기 흡입구(112)와 공기 배출구(111)가 개폐되는 것이다. 제1체크밸브(130)와 제2체크밸브(140)는 단방향 흡기 또는 배기 밸브, 즉 체크밸브(check valve)로 구성된다.The cylinder 110 has an air inlet 112 and an air outlet 111, the second check valve 140 and the first check valve 130 at the air inlet 112 and the air outlet 111, respectively. ) is installed. The air inlet 112 and the air outlet 111 are opened and closed by the second check valve 140 and the first check valve 130 . The first check valve 130 and the second check valve 140 are configured as a one-way intake or exhaust valve, that is, a check valve.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(53)이 하강하여 압축실(54)을 압축하면(Compress mode), 피스톤(53)에 연결되는 연결 피스톤(120)도 연동되어 하강하며, 이때 압축실(113)의 압력이 낮아져서 제1체크밸브(130)는 폐쇄되고, 제2체크밸브(140)가 개방되면서 공기 흡입구(112)를 통해서, 외부 공기를 압축실(113) 안으로 흡입한다(Intake mode).3, when the piston 53 descends and compresses the compression chamber 54 (Compress mode), the connecting piston 120 connected to the piston 53 also interlocks and descends, at this time the compression chamber As the pressure of 113 is lowered, the first check valve 130 is closed, and the second check valve 140 is opened and the external air is sucked into the compression chamber 113 through the air intake port 112 (Intake mode). ).

반대로, 상기 피스톤(53)이 상승하여 압축실(54)을 팽창시키면(Rebound mode), 피스톤(53)에 연결되는 연결 피스톤(120)도 연동되어 상승하며, 이때 압축실(113)의 압력이 커져서 제2체크밸브(140)는 폐쇄되고 제1체크밸브(130)가 개방되면서 공기 배출구(111)를 통해서, 압축실(111)에서 생성한 압축공기를 배출하여 압축공기 저장탱크(70)에 제공한다(Compress mode).Conversely, when the piston 53 rises and expands the compression chamber 54 (Rebound mode), the connecting piston 120 connected to the piston 53 also rises in association with the pressure in the compression chamber 113 at this time. As the second check valve 140 is closed and the first check valve 130 is opened, the compressed air generated in the compression chamber 111 is discharged through the air outlet 111 to be stored in the compressed air storage tank 70 . Provides (Compress mode).

상기 압축공기 발생기(100)는 쇽업소버(50)에 연결되어 압축공기를 생성하는 장치로서, 한국 등록특허 10-1327815에 개시된 "압축공기 발생기"의 구성을 채용할 수 있다.The compressed air generator 100 is a device that is connected to the shock absorber 50 to generate compressed air, and may adopt the configuration of a "compressed air generator" disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1327815.

그리고 본 발명의 압축공기 발생기(100)는 이에 국한되지 않으며, 한국 공개특허 제10-2015-0144164호에 개시된 "압축공기 발생기"의 구성을 채용할 수 있다.And the compressed air generator 100 of the present invention is not limited thereto, and the configuration of the "compressed air generator" disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0144164 may be employed.

또한, 상기 압축공기 저장탱크(70)는 압축공기 발생기(100)에서 생성한 압축공기를 저장한다. 이때, 상기 압축공기 발생기(100)에서 생성한 압축공기를 부스터(101)를 이용하여 4000 PSI로 상승시켜 압축공기 저장탱크(70)에 신속하게 저장할 수 있다.In addition, the compressed air storage tank 70 stores the compressed air generated by the compressed air generator (100). At this time, the compressed air generated by the compressed air generator 100 can be quickly stored in the compressed air storage tank 70 by increasing it to 4000 PSI using the booster 101 .

또한, 상기 압축공기 저장탱크(70)에 저장된 압축공기는 압축공기의 공급라인을 따라 터빈(80)과 보텍스 튜브(200) 쪽으로 각각 공급될 수 있다. In addition, the compressed air stored in the compressed air storage tank 70 may be respectively supplied to the turbine 80 and the vortex tube 200 along the compressed air supply line.

상기 터빈(80)에 공급된 압축공기는 전기를 생산하는 데에 사용되고, 상기 보텍스 튜브(200)에 공급된 압축공기는 냉난방을 하는데에 사용된다.The compressed air supplied to the turbine 80 is used to produce electricity, and the compressed air supplied to the vortex tube 200 is used for heating and cooling.

우선, 전기를 생산하는 과정을 살펴보면, 상기 터빈(80)이 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기의 토출 압력을 이용하여 고속 회전한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 압축공기를 터빈(80)의 블레이드에 직접 분사하는 구성인 터빈 블레이드 방식은 물론 도 6에 도시된 바와 같이, 터빈 블레이드 방식이 아닌 분사 방식으로도 구성할 수 있다.First, looking at the process of producing electricity, the turbine 80 rotates at high speed using the discharge pressure of compressed air provided from the compressed air storage tank 70 . As shown in FIG. 5, the turbine blade method, which is a configuration for directly injecting compressed air onto the blades of the turbine 80, may also be configured as an injection method other than the turbine blade method, as shown in FIG. 6 .

또한, 상기 직류 발전기(60)는 터빈(80)의 회전력을 이용하여 전기를 생산하고, 생산한 전기를 배터리(축전지)(10)에 제공한다.In addition, the DC generator 60 generates electricity by using the rotational force of the turbine 80 , and provides the generated electricity to the battery (storage battery) 10 .

그리고 보텍스 튜브(200)는 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기를 이용하여 히팅 기체와 냉각 기체를 발생한다. 즉, 보텍스 튜브(vortex tube)는, 압축된 기체를 뜨거운 흐름과 차가운 흐름으로 분리시킨다. 뜨거운 기체의 온도는 200℃까지 올라가고 차가운 기체의 온도는 -50℃까지 떨어뜨릴 수 있다. And the vortex tube 200 generates a heating gas and a cooling gas using the compressed air provided from the compressed air storage tank (70). That is, the vortex tube separates the compressed gas into a hot stream and a cold stream. The temperature of a hot gas can go up to 200 °C and the temperature of a cold gas can drop as much as -50 °C.

도 7에 도시된 바와 같이, 보텍스 튜브(200)에 대하여 압축된 공기가 보텍스 회전실(와류 실, Swirl chamber)(201)을 향해 분출되면, 빠른 속도로 가속되며 회전한다. 보텍스 튜브(200) 끝에 있는 조절밸브(원뿔형 노즐)(202) 때문에 보텍스 튜브(200) 바깥에서 회전하던 기체(뜨거운 기체)만 밖으로 빠져나간다. 빠져나가지 못한 나머지 기체(차가운 기체)는, 바깥 소용돌이(vortex) 안쪽에서, 반대 방향으로 되돌아가는 힘을 받아 소용돌이를 일으키며 되돌아가게 된다.As shown in FIG. 7 , when air compressed with respect to the vortex tube 200 is ejected toward the vortex rotation chamber (swirl chamber) 201, it is accelerated and rotated at a high speed. Because of the control valve (conical nozzle) 202 at the end of the vortex tube 200, only the gas (hot gas) rotating outside the vortex tube 200 escapes. The rest of the gas (cold gas) that could not escape, inside the outer vortex, receives a force returning in the opposite direction and returns as a vortex.

상기 냉난방 유닛(300: 도 2 참조)은 보텍스 튜브(200)의 일측에서 제공하는 히팅 기체(heating Air)와 상기 보텍스 튜브(200)의 타측에서 제공하는 냉각 기체(cooling Air)를 제공 받아 자동차 실내를 냉난방 할 수 있다.The air conditioning unit 300 (refer to FIG. 2 ) receives heating air provided from one side of the vortex tube 200 and cooling air provided from the other side of the vortex tube 200 to receive the interior of the vehicle. can be cooled

더 나아가, 냉각이 필요한 부분으로는 자동차의 냉방 시스템에는 물론이고 진동 완충 장치의 고압 부를 식히는 목적이나 과열되기 쉬운 브레이크 패드 및 디스크 등을 냉각시키는 데에 사용할 수도 있다.Furthermore, as a part requiring cooling, it may be used for cooling the high-pressure part of the vibration damping device as well as the cooling system of the vehicle, or for cooling brake pads and discs that are easily overheated.

위 도면을 참조하면, 본 발명의 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법은, 전기 자동차의 주행 중 발생하는 충격을 완충하는 쇽업소버(50)에 연결 설치되어, 압축공기 발생기(100)가 압축공기를 생성하는 단계(S10); 상기 압축공기 발생기(100)에서 생성한 압축공기를 압축공기 저장탱크(70)에 저장하는 단계(S20); 상기 압축공기 저장탱크(70)에 압축공기가 기설정한 압력으로 저장되었는지를 판단하는 단계(S30); 판단결과, 기설정한 압력으로 압축공기가 저장된 경우, 상기 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기의 토출 압력을 이용하여 터빈(80)을 고속 회전하는 단계(S40); 상기 터빈(80)의 회전력을 이용하여 직류 발전기(60)가 전기를 생산하고, 생산한 전기를 배터리에 저장하는 단계(S50); 자동차 실내 온도를 센싱하고 기설정한 온도인지를 판단하는 단계(S60); 판단결과, 자동차 실내 온도가 기설정한 온도인 경우, 상기 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(200)가 히팅 기체와 냉각 기체를 발생하는 단계(S70); 및 상기 보텍스 튜브(200)의 일측에서 제공하는 히팅 기체와 상기 보텍스 튜브(200)의 타측에서 제공하는 냉각 기체를 제공 받아 냉난방 유닛(300)이 자동차 실내를 냉난방 하는 단계(S80)를 포함한다.Referring to the above drawing, the compressed air power generation heating/cooling method using the compressed air power generation heating/cooling system of the present invention is connected and installed to a shock absorber 50 that cushions the shock generated while driving an electric vehicle, and the compressed air generator 100 generating temporary compressed air (S10); Storing the compressed air generated by the compressed air generator 100 in the compressed air storage tank 70 (S20); determining whether compressed air is stored at a preset pressure in the compressed air storage tank 70 (S30); As a result of the determination, when the compressed air is stored at a preset pressure, using the discharge pressure of the compressed air provided from the compressed air storage tank 70 to rotate the turbine 80 at high speed (S40); The direct current generator 60 produces electricity using the rotational force of the turbine 80, and stores the generated electricity in a battery (S50); Sensing the vehicle interior temperature and determining whether it is a preset temperature (S60); As a result of the determination, when the vehicle interior temperature is a preset temperature, the vortex tube 200 generates a heating gas and a cooling gas using the compressed air provided from the compressed air storage tank 70 (S70); and a step (S80) of the heating/cooling unit 300 cooling and heating the interior of the vehicle by receiving the heating gas provided from one side of the vortex tube 200 and the cooling gas provided from the other side of the vortex tube 200.

즉, 단계(S10)에서는, 전기 자동차의 주행중 발생하는 충격을 완충하는 쇽업소버(50)에 연결 설치되어 압축공기 발생기(100)가 압축공기를 생성한다.That is, in step S10, the compressed air generator 100 is connected to the shock absorber 50 for buffering the shock generated during driving of the electric vehicle and the compressed air generator 100 generates compressed air.

상기 단계(S20)에서는, 상기 압축공기 발생기(100)에서 생성한 압축공기를 일정압력으로 압축공기 저장탱크(70)에 저장한다.In the step (S20), the compressed air generated by the compressed air generator 100 is stored in the compressed air storage tank 70 at a constant pressure.

상기 단계(S30)에서는, 압축공기 저장탱크(70)에 기설정한 압력으로 압축공기가 저장되었는지를 판단하는 데, 압력의 감지는 압력센서(미도시)가 실시간으로 감지를 한다. 압력센서는 공지공용의 기술에 해당하므로 이에 대하여 설명은 생략한다. 여기서, 기설정한 압력이란, 압축공기 저장탱크(70)의 저장용량이나 발전효율, 관련법규 등을 고려하여 적정하게 설정하여야 한다.In the step (S30), it is determined whether compressed air is stored at a preset pressure in the compressed air storage tank 70, and the pressure is sensed by a pressure sensor (not shown) in real time. Since the pressure sensor corresponds to a publicly known technology, a description thereof will be omitted. Here, the preset pressure should be appropriately set in consideration of the storage capacity or power generation efficiency of the compressed air storage tank 70, related laws, and the like.

판단결과, 기설정한 압력으로 압축공기가 저장되지 않은 경우, 계속 압축공기를 저장하지만, 만약 기설정한 압력 이상으로 압축공기가 저장된 경우, 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기의 토출 압력을 이용하여 터빈(80)을 고속 회전한다. 압축공기는 노즐(61)을 통해서 고압 분사된다.As a result of the determination, if the compressed air is not stored at the preset pressure, the compressed air is continuously stored, but if the compressed air is stored above the preset pressure, the compressed air provided by the compressed air storage tank 70 is discharged The turbine 80 is rotated at high speed using pressure. Compressed air is injected at a high pressure through the nozzle (61).

상기 단계(S50)에서는, 터빈(80)의 회전력을 이용하여 직류 발전기(60)가 전기를 생산하고, 생산한 전기를 배터리(10)에 저장한다. 직류 발전기(60)가 전기를 생산하고, 생산한 전기를 배터리(10)에 저장함으로써, 전기 자동차의 가장 큰 문제점인 주행거리를 획기적이고 안정적으로 늘릴 수 있다.In the step S50 , the DC generator 60 generates electricity using the rotational force of the turbine 80 , and the generated electricity is stored in the battery 10 . Since the DC generator 60 generates electricity and stores the generated electricity in the battery 10 , it is possible to dramatically and stably increase the mileage, which is the biggest problem of the electric vehicle.

상기 단계(S60)에서는, 온도센서(미도시)가 자동차 실내 온도를 센싱하고, 그 센싱한 값을 토대로 하여 기설정한 온도 범위 인지를 판단한다. 여기서, 기설정한 온도 범위란, 예를 들어 상온(20±5 ℃를 의미함)보다 낮거나 높은 온도를 말한다. 그러나 상온에 국한되지 않으며, 지역적 특성에 따라 그 온도범위는 가변될 수 있다.In the step S60, a temperature sensor (not shown) senses the vehicle interior temperature, and determines whether it is within a preset temperature range based on the sensed value. Here, the preset temperature range refers to, for example, a temperature lower or higher than room temperature (meaning 20 ± 5 °C). However, it is not limited to room temperature, and the temperature range may vary according to regional characteristics.

상기 단계(S70)에서는, 판단결과, 자동차 실내 온도가 기설정한 온도 범위를 초과하거나 미만인 경우, 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(200)가 히팅 기체와 냉각 기체를 발생한다. In the step (S70), as a result of the determination, when the vehicle interior temperature exceeds or is less than the preset temperature range, the vortex tube 200 is cooled with the heating gas by using the compressed air provided from the compressed air storage tank 70 . generate gas.

상기 단계(S80)에서는, 보텍스 튜브(200)의 일측에서 제공하는 히팅 기체와 상기 보텍스 튜브(200)의 타측에서 제공하는 냉각 기체를 제공 받아 냉난방 유닛(300)이 자동차 실내를 냉난방 한다.In the step (S80), the heating gas provided from one side of the vortex tube 200 and the cooling gas provided from the other side of the vortex tube 200 are provided, and the air conditioning unit 300 cools and cools the interior of the vehicle.

한편, 본 발명의 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법에서, 상기 모터(30)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받아 구동되고, 감속기(32)와 차동기어(34)를 연결하여 차축(40)을 회전시키도록 하며, 상기 배터리(10)를 통하여 상기 모터(30)로 공급되는 전원은 전원 제어유닛(20)에서 주파수가 변환되어 상기 모터(30)의 회전수가 제어되며, 모터 축에 구비된 센서에 의해 상기 모터(30)의 실제 회전수가 감지된 후, 감지신호가 재차 상기 전원 제어유닛(20)에 전송됨으로써, 상기 모터(30)의 회전수가 피드백 제어되도록 하며, 상기 전원 제어유닛(20)은 전기 자동차의 가속페달이나 브레이크 페달로부터 전달된 신호에 근거하여 상응하는 상기 모터(30)의 회전수를 결정하고, 요구되는 해당 회전수에 상응하게 전원의 주파수를 변환하여 전원 제어신호를 상기 모터(30)로 전달함으로써, 상기 모터(30)의 회전수를 제어할 수 있다.On the other hand, in the compressed air power generation heating and cooling method using the compressed air power generation heating and cooling system of the present invention, the motor 30 is driven by receiving power from the battery 10, and by connecting the reducer 32 and the differential gear 34 to The axle 40 is rotated, and the power supplied to the motor 30 through the battery 10 is converted to a frequency in the power control unit 20 to control the number of rotations of the motor 30, the motor After the actual rotation speed of the motor 30 is detected by the sensor provided on the shaft, the detection signal is transmitted to the power control unit 20 again, so that the rotation speed of the motor 30 is feedback-controlled, and the power supply The control unit 20 determines the corresponding rotation speed of the motor 30 based on a signal transmitted from the accelerator pedal or the brake pedal of the electric vehicle, and converts the frequency of the power supply according to the required rotation speed to power By transmitting a control signal to the motor 30 , the number of rotations of the motor 30 may be controlled.

상기 전원 제어유닛(20)의 전원 제어신호에 근거하여 상기 모터(30)는 회전하게 되나, 예상치 못한 외부적 요인에 의해, 상기 전원 제어유닛(20)으로부터 명령받은 상기 모터(30)의 회전수와 실제 상기 모터(30)의 회전수와는 차이가 생길 경우, 상기 전원 제어유닛(20)은 모터 축에 구비된 센서로부터 감지된 실제 모터의 회전수를 전달받아 최초 명령받은 모터의 회전수와 비교하여 차이가 발생하는 경우 토크를 조절하는 후속 조치를 취하는 피드백 제어를 수행할 수 있다.The motor 30 rotates based on the power control signal of the power control unit 20, but due to an unexpected external factor, the number of rotations of the motor 30 commanded from the power control unit 20 When there is a difference from the actual rotation speed of the motor 30, the power control unit 20 receives the actual motor rotation speed sensed from the sensor provided on the motor shaft, and receives the first commanded rotation speed and By comparison, feedback control can be performed that takes follow-up action to adjust the torque if a difference occurs.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 자동차나 진동 방지 장치 등에서 사용되는 쇽업소버(Shock absorber)의 작동시 발생하는 댐퍼의 피스톤 상하운동을 이용하여 압축공기 발생기에서 고압의 압축공기를 생성하고, 이 압축공기를 압축공기 저장탱크에 저장한 후에 그 압축공기를 고압 분사하여 터빈을 구동하고 그 터빈에 의하여 얻어진 구동력을 이용하여 발전기를 회전시켜 전력을 얻을 수 있음은 물론 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(Vortex)에서 제공하는 히팅 기체와 냉각 기체를 제공 받아 자동차 실내를 냉난방 할 수 있으며, 더 나아가 냉각이 필요한 진동 완충 장치의 고압 부를 식히거나 과열되기 쉬운 브레이크 패드 및 디스크를 냉각시키는 데에 사용할 수도 있는 효과가 있다.As described above, the present invention generates high-pressure compressed air from a compressed air generator by using the up-and-down movement of the piston of a damper that occurs when a shock absorber used in automobiles or anti-vibration devices operates, and this compression After air is stored in the compressed air storage tank, the compressed air is injected at high pressure to drive the turbine, and by using the driving force obtained by the turbine, power can be obtained by rotating the generator. ), it can cool the interior of the car by receiving the heating gas and cooling gas provided by the company, and furthermore, it can be used to cool the high-pressure part of the vibration damper that needs cooling or to cool the brake pads and discs that are easy to overheat. have.

또한, 본 발명에 따른 진동 완충 장치를 이용한 발전 및 냉난방 시스템은 자동차 특히, 향후 전기 자동차와 같이 전기의 사용이 확정적인 경우는 비상용 에너지원으로 사용됨은 물론이고 전체적 에너지 사용 효율을 높일 수 있으며, 동시에 승차감도 개선할 수 있다.In addition, the power generation and heating/cooling system using the vibration shock absorber according to the present invention can be used as an emergency energy source when the use of electricity is definitive, such as a vehicle, particularly an electric vehicle in the future, and can increase the overall energy use efficiency, and at the same time Ride comfort can also be improved.

또한, 본 발명은 전기 자동차의 가장 큰 문제점인 주행거리를 획기적이며 안정적으로 늘릴 수 있게 함과 동시에, 가장 많은 전기를 사용하는 냉난방에 대하여 주행 중에 압축공기를 이용하여 가열 공기 혹은 냉각 공기를 제공함으로써, 운전자가 충전량의 급격한 감쇄에 대한 우려 없이 편안하게 전기 자동차를 이용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention enables to dramatically and stably increase the mileage, which is the biggest problem of electric vehicles, and at the same time, by providing heated air or cooling air using compressed air during driving for heating and cooling that uses the most electricity. , there is an effect that the driver can comfortably use the electric vehicle without worrying about a sudden decrease in the amount of charge.

이상 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms or words used in the present specification and claims described above should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should appropriately use the concept of terms to describe his invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

10: 배터리(축전지)
20: 전원 제어유닛
30: 모터
32: 감속기
34: 차동기어
40: 차축
50: 쇽업소버
51: 댐퍼
52: 실린더
53: 피스톤
54: 압축실
55: 제1체크밸브
56: 제2체크밸브
60: 직류 발전기
70: 압축공기 저장탱크
80: 터빈
100: 압축공기 발생기
101: 부스터
110: 실린더
111: 공기 배출구
112: 공기 흡입구
113: 압축실
120: 연결 피스톤
130: 제1체크밸브
140: 제2체크밸브
200: 보텍스 튜브
300: 냉난방 유닛10: battery (accumulator)
20: power control unit
30: motor
32: reducer
34: differential gear
40: axle
50: shock absorber
51: damper
52: cylinder
53: piston
54: compression chamber
55: first check valve
56: second check valve
60: DC generator
70: compressed air storage tank
80: turbine
100: compressed air generator
101: booster
110: cylinder
111: air outlet
112: air intake
113: compression chamber
120: connecting piston
130: first check valve
140: second check valve
200: vortex tube
300: air conditioning unit

Claims (8)

차축(40)을 회전시키는 모터(30)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받아 구동되고, 상기 배터리(10)를 통하여 상기 모터(30)로 공급되는 전원은 전원 제어유닛(20)에서 주파수가 변환되어 상기 모터(30)의 회전수가 제어되는 전기 자동차에서, 압축공기를 이용하여 전기를 생산하고 냉난방을 실시하는 전기 자동차용 압축공기 발전 냉난방 시스템으로서,
전기 자동차의 주행중 발생하는 충격을 완충하기 위하여 자동차의 차축 측에 설치되는 쇽업소버(50)에 연결 설치되어 압축공기를 생성하는 압축공기 발생기(100); 상기 압축공기 발생기(100)에서 생성한 압축공기를 저장하는 압축공기 저장탱크(70); 상기 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기의 토출 압력을 이용하여 고속 회전하는 터빈(80); 상기 배터리(10)에 전기를 제공하기 위하여 상기 터빈(80)의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 직류 발전기(60); 상기 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기를 이용하여 히팅 기체와 냉각 기체를 발생하는 보텍스 튜브(200); 및 상기 보텍스 튜브(200)의 일측에서 제공하는 히팅 기체와 상기 보텍스 튜브(200)의 타측에서 제공하는 냉각 기체를 제공받아 상기 자동차 실내를 냉난방 하는 냉난방 유닛(300); 을 포함하며,
상기 압축공기 발생기(100)의 공기를 부스터(B)를 이용하여 4000 PSI로 상승시켜 상기 압축공기 저장탱크(70)에 저장하며, 상기 압축공기 발생기(100)는 상기 쇽업소버(50)의 작동시 발생하는 댐퍼의 피스톤(53) 상하운동을 이용하여 압축공기를 생성하며,
상기 압축공기 발생기(100)는,
기체의 압축실(113)을 구비하는 실린더(110); 상기 쇽업소버(50)의 댐퍼(damper)의 피스톤(53)에 연결되어 상기 피스톤(53)과 함께 움직이는 연결 피스톤(120); 상기 압축실(113)에서 생성한 압축공기를 배출하기 위한 제1체크밸브(130); 및 외부 공기를 상기 압축실(113) 안으로 흡입하기 위한 제2체크밸브(140); 를 구비하며,
상기 제1체크밸브(130)는 공기 배출구(111)에 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2체크밸브(140)는 공기 흡입구(112)에 이동 가능하게 설치되며, 상기 피스톤(53)의 상하 이동에 의해서 상기 연결 피스톤(120)도 연동하여 상하로 이동하면서 상기 압축실(113)을 흡입 또는 압축하며, 상기 제2체크밸브(140)는 외부 공기를 상기 압축실(113) 안으로 흡입하고, 상기 제1체크밸브(130)는 상기 압축실(113)에서 생성한 압축공기를 배출하여, 압축공기를 이용하여 전기를 생산하고 냉난방을 실시하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 압축공기 발전 냉난방 시스템.The motor 30 for rotating the axle 40 is driven by receiving power from the battery 10, and the power supplied to the motor 30 through the battery 10 has a frequency in the power control unit 20. A compressed air power generation heating/cooling system for electric vehicles that converts and controls the rotation speed of the motor 30 to produce electricity using compressed air and perform heating and cooling,
Compressed air generator 100 for generating compressed air by being connected to the shock absorber 50 installed on the axle side of the vehicle in order to buffer the shock generated during driving of the electric vehicle; a compressed air storage tank 70 for storing the compressed air generated by the compressed air generator 100; a turbine 80 rotating at a high speed using the discharge pressure of the compressed air provided from the compressed air storage tank 70; a direct current generator (60) for generating electricity using the rotational force of the turbine (80) to provide electricity to the battery (10); a vortex tube 200 for generating heating gas and cooling gas using compressed air provided from the compressed air storage tank 70; and a heating/cooling unit 300 for heating and cooling the vehicle interior by receiving a heating gas provided from one side of the vortex tube 200 and a cooling gas provided from the other side of the vortex tube 200; includes,
The air of the compressed air generator 100 is raised to 4000 PSI using the booster (B) and stored in the compressed air storage tank 70 , and the compressed air generator 100 operates the shock absorber 50 . Compressed air is generated using the up-and-down motion of the piston 53 of the damper that occurs during
The compressed air generator 100,
a cylinder 110 having a gas compression chamber 113; a connecting piston 120 connected to a piston 53 of a damper of the shock absorber 50 and moving together with the piston 53; a first check valve 130 for discharging the compressed air generated in the compression chamber 113; and a second check valve 140 for sucking outside air into the compression chamber 113; is provided,
The first check valve 130 is movably installed in the air outlet 111 , the second check valve 140 is movably installed in the air inlet 112 , and the piston 53 moves up and down The connection piston 120 also moves up and down by interlocking with the suction or compression chamber 113 by the suction or compression, the second check valve 140 sucks outside air into the compression chamber 113, the The first check valve 130 discharges the compressed air generated in the compression chamber 113, and uses the compressed air to generate electricity and perform heating and cooling. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 기재된 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법에 있어서,
전기 자동차의 주행중 발생하는 충격을 완충하는 쇽업소버(50)에 연결 설치되어 압축공기 발생기(100)가 압축공기를 생성하는 단계(S10); 상기 압축공기 발생기(100)에서 생성한 압축공기를 압축공기 저장탱크(70)에 저장하는 단계(S20); 상기 압축공기 저장탱크(70)에 압축공기가 기설정한 압력 이상으로 저장되었는지를 판단하는 단계(S30); 판단결과, 기설정한 압력으로 압축공기가 저장된 경우, 상기 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기의 토출 압력을 이용하여 터빈(80)을 고속 회전하는 단계(S40); 상기 터빈(80)의 회전력을 이용하여 직류 발전기(60)가 전기를 생산하고, 생산한 전기를 배터리에 저장하는 단계(S50); 자동차 실내 온도를 센싱하고 기설정한 온도 범위 인지를 판단하는 단계(S60); 판단결과, 자동차 실내 온도가 기설정한 온도 범위를 초과하거나 미만인 경우, 상기 압축공기 저장탱크(70)에서 제공하는 압축공기를 이용하여 보텍스 튜브(200)가 히팅 기체와 냉각 기체를 발생하는 단계(S70); 및 상기 보텍스 튜브(200)의 일측에서 제공하는 히팅 기체와 상기 보텍스 튜브(200)의 타측에서 제공하는 냉각 기체를 제공 받아 냉난방 유닛(300)이 상기 자동차 실내를 냉난방 하는 단계(S80); 를 포함하되,
상기 단계(S20)에서는, 상기 압축공기 발생기(100)의 압축공기를 부스터(101)를 이용하여 4000 PSI로 상승시켜 상기 압축공기 저장탱크(70)에 저장하며,
상기 모터(30)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받아 구동되고, 감속기(32)와 차동기어(34)를 연결하여 차축(40)을 회전시키도록 하며, 상기 배터리(10)를 통하여 상기 모터(30)로 공급되는 전원은 전원 제어유닛(20)에서 주파수가 변환되어 상기 모터(30)의 회전수가 제어되며, 모터 축에 구비된 센서(35)에 의해 상기 모터(30)의 실제 회전수가 감지된 후, 감지신호가 재차 상기 전원 제어유닛(20)에 전송됨으로써, 상기 모터(30)의 회전수가 피드백 제어되도록 하며, 상기 전원 제어유닛(20)은 전기 자동차의 가속페달이나 브레이크 페달로부터 전달된 신호에 근거하여 상응하는 상기 모터(30)의 회전수를 결정하고, 요구되는 해당 회전수에 상응하게 전원의 주파수를 변환하여 전원 제어신호를 상기 모터(30)로 전달함으로써, 상기 모터(30)의 회전수를 제어하며,
상기 전원 제어유닛(20)의 전원 제어신호에 근거하여 상기 모터(30)는 회전하게 되나, 예상치 못한 외부적 요인에 의해, 상기 전원 제어유닛(20)으로부터 명령받은 상기 모터(30)의 회전수와 실제 상기 모터(30)의 회전수와는 차이가 생길 경우, 상기 전원 제어유닛(20)은 모터 축에 구비된 센서(35)로부터 감지된 실제 모터의 회전수를 전달받아 최초 명령받은 모터의 회전수와 비교하여 차이가 발생하는 경우 토크를 조절하는 후속 조치를 취하는 피드백 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는, 압축공기 발전 냉난방 시스템을 이용한 압축공기 발전 냉난방 방법.
In the compressed air power generation heating/cooling method using the compressed air power generation heating/cooling system according to claim 1,
It is connected to the shock absorber 50 for buffering the shock generated during driving of the electric vehicle, the compressed air generator 100 generating compressed air (S10); Storing the compressed air generated by the compressed air generator 100 in the compressed air storage tank 70 (S20); determining whether compressed air is stored in the compressed air storage tank 70 above a preset pressure (S30); As a result of the determination, when the compressed air is stored at a preset pressure, using the discharge pressure of the compressed air provided from the compressed air storage tank 70 to rotate the turbine 80 at high speed (S40); The direct current generator 60 produces electricity using the rotational force of the turbine 80, and stores the generated electricity in a battery (S50); Sensing the vehicle interior temperature and determining whether it is within a preset temperature range (S60); As a result of the determination, when the vehicle interior temperature exceeds or falls below the preset temperature range, the vortex tube 200 generates heating gas and cooling gas using compressed air provided from the compressed air storage tank 70 ( S70); And heating gas provided from one side of the vortex tube 200 and the cooling gas provided from the other side of the vortex tube 200, the heating and cooling unit 300 heating and cooling the interior of the vehicle (S80); including,
In the step (S20), the compressed air of the compressed air generator 100 is raised to 4000 PSI using the booster 101 and stored in the compressed air storage tank 70,
The motor 30 is driven by receiving power from the battery 10 , and connects the speed reducer 32 and the differential gear 34 to rotate the axle 40 , and through the battery 10 , the motor The power supplied to 30 is frequency converted in the power control unit 20 to control the rotation speed of the motor 30, and the actual rotation speed of the motor 30 is controlled by the sensor 35 provided on the motor shaft. After the detection, the detection signal is transmitted to the power control unit 20 again, so that the rotation speed of the motor 30 is feedback-controlled, and the power control unit 20 is transmitted from the accelerator or brake pedal of the electric vehicle. The motor 30 determines the number of rotations of the corresponding motor 30 based on the received signal, converts the frequency of the power supply corresponding to the required number of rotations, and transmits the power control signal to the motor 30 , ) to control the number of rotations,
The motor 30 rotates based on the power control signal of the power control unit 20, but due to an unexpected external factor, the number of rotations of the motor 30 commanded from the power control unit 20 When there is a difference from the actual rotation speed of the motor 30, the power control unit 20 receives the actual motor rotation speed sensed from the sensor 35 provided on the motor shaft and receives the first command of the motor. Compressed air power generation heating/cooling method using a compressed air power generation heating/cooling system, characterized in that if a difference occurs compared to the rotation speed, feedback control that takes a follow-up action to adjust the torque is performed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115097068A (en) * 2022-06-17 2022-09-23 奇瑞万达贵州客车股份有限公司 Automobile exhaust detection device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101401877B1 (en) * 2013-12-30 2014-05-29 주식회사 나오텍크 Automatic refrigerant changer for air-conditioning system of automobile
KR101836004B1 (en) * 2016-11-22 2018-04-19 동명대학교산학협력단 Hvac system for vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010016441A (en) 2000-12-11 2001-03-05 정형동 An independent powerplant of electromobile
KR101546608B1 (en) * 2014-01-22 2015-08-21 엄제헌 Charging system for an electric vehicle
KR101902885B1 (en) * 2017-02-03 2018-10-01 엘지전자 주식회사 Motor driving apparatus and electric vehicle including the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101401877B1 (en) * 2013-12-30 2014-05-29 주식회사 나오텍크 Automatic refrigerant changer for air-conditioning system of automobile
KR101836004B1 (en) * 2016-11-22 2018-04-19 동명대학교산학협력단 Hvac system for vehicle

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