KR102447922B1 - Guided Projectile and Method for Operating thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 열전지, 슈퍼 커패시터, 상기 열전지에서 출력된 열전지 전압 및 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 커패시터 전압 중 적어도 하나로 생성한 부하 전압을 전기 부하로 공급하는 전력 변환부 및 상기 열전지 전압 및 상기 커패시터 전압을 감지하고, 상기 전기 부하의 소비 전력에 따라 상기 슈퍼 커패시터를 충전 또는 방전되게 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 유도 발사체를 제공한다.The present invention provides a power converter for supplying a load voltage generated by at least one of a thermocell, a supercapacitor, a thermocell voltage output from the thermocell and a capacitor voltage discharged from the supercapacitor to an electrical load, and the thermocell voltage and the capacitor voltage. Detects and provides an induction projectile including a control unit for controlling the operation of the power converter to charge or discharge the supercapacitor according to the power consumption of the electrical load.

Description

유도 발사체 및 그 동작방법{Guided Projectile and Method for Operating thereof}Guided projectile and its operating method {Guided Projectile and Method for Operating thereof}

본 발명은 유도 발사체 및 그 동작방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 열전지의 활용을 극대화할 수 있는 유도 발사체 및 그 동작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a guided projectile and an operating method thereof, and more particularly, to a guided projectile capable of maximizing the utilization of a thermal cell and an operating method thereof.

일반적으로, 무기 체계에서는 장기 보관 후에 전기를 발생할 수 있는 신뢰성 높은 전지가 필요하다. In general, weapons systems require a highly reliable battery capable of generating electricity after long-term storage.

현재 가장 많이 사용되고 있는 리튬이온전지는 자가방전 특성으로 인하여 무기체계에는 적용하기 어렵다. 무기 체계에 리튬이온전지가 적용되더라도 보관/관리하기가 어려워 대부분의 무기 체계에는 열전지를 사용하고 있으며 뒷단에 DC/DC 컨버터를 연결하여 사용한다.Lithium-ion batteries, which are currently most widely used, are difficult to apply to inorganic systems due to their self-discharge characteristics. Even if lithium-ion batteries are applied to weapon systems, they are difficult to store and manage, so thermal batteries are used in most weapon systems, and a DC/DC converter is connected to the rear end.

이러한 사용방법(전력구조)에서는 최대 소모 전력(전류) 및 활성 시간에 맞추어 고가이며 용량이 크 열전지를 선정해야 하므로 요구되는 전력 용량 보다 몇 배가 큰 과용량의 열전지를 설계/제작하게 된다.In this usage method (power structure), it is necessary to select an expensive and large-capacity thermal battery according to the maximum power consumption (current) and activation time, so that an overcapacity thermal battery several times larger than the required power capacity is designed/manufactured.

또한, 열전지의 활성 시간에 따라 무기체계의 비행시간이 제한된다. In addition, the flight time of the weapon system is limited by the activation time of the thermal cell.

도 1은 일반적인 유도 발사체의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.1 is a control block diagram showing a control configuration of a general guided projectile.

도 1을 참조하면, 유도 발사체(1)는 열전지(2), 전력 변환기(3) 및 전기 부하(4)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a guided projectile 1 may include a thermal cell 2 , a power converter 3 and an electrical load 4 .

이때, 전력 변환기(3)는 열전지(2)의 출력을 전력변환하여 전기 부하(4)로 공급할 수 있다.In this case, the power converter 3 may convert the output of the thermal cell 2 into power and supply it to the electrical load 4 .

이러한 구조에서는 전기 부하(4)의 순간 피크전력(전류), 소모 전력양 및 무기 체계의 운용시간을 모두 고려하여야 한다. 무기 체계의 전력 특성은 순간적인 피크 전력을 소모하는 시간은 매우 짧고 그 시점은 예측가능하다. 기존의 유도 발사체의 제어 구성에서는 순간 피크전력을 견딜 수 있는 열전지(3)를 설계/선정하였다. In this structure, the instantaneous peak power (current) of the electrical load 4, the amount of power consumed, and the operating time of the weapon system should all be considered. The power characteristic of the weapon system is that the instantaneous peak power consumption is very short and the timing is predictable. In the control configuration of the existing guided projectile, a thermal cell 3 capable of withstanding the instantaneous peak power was designed/selected.

상술한, 일반적인 유도 발사체는 순간 피크전력을 고려하는 경우 필요 전력량보다 과한 열전지를 설계 제작함으로써 비용 및 부피가 증가되며, 열전지의 활성시간의 한계로 무기 체계의 사거리 및 운용시간이 제한되는 문제점이 있다.The above-mentioned general guided projectile increases cost and volume by designing and manufacturing a thermal cell that exceeds the required amount of power when the instantaneous peak power is taken into consideration, and the firing range and operating time of the weapon system are limited due to the limitation of the active time of the thermal cell. .

최근 들어, 열전지의 지속시간, 무기 체계의 사거리 및 운영시간을 증가시키기 위한 연구가 진행 중에 있다.Recently, research is underway to increase the duration of the thermocouple, the range of the weapon system, and the operating time.

본 발명의 목적은, 열전지의 활용을 극대화할 수 있는 유도 발사체 및 그 동작방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a guided projectile capable of maximizing the utilization of a thermal cell and an operating method thereof.

본 발명의 다른 목적은, 열전지의 용량 선정을 필요 전력량에 대응되게 설계 및 제작할 수 있는 유도 발사체 및 그 동작방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a guided projectile capable of designing and manufacturing a capacity selection of a thermal cell to correspond to a required amount of power and an operating method thereof.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 유도 발사체는, 열전지, 슈퍼 커패시터, 상기 열전지에서 출력된 열전지 전압 및 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 커패시터 전압 중 적어도 하나로 생성한 부하 전압을 전기 부하로 공급하는 전력 변환부 및 상기 열전지 전압 및 상기 커패시터 전압을 감지하고, 상기 전기 부하의 소비 전력에 따라 상기 슈퍼 커패시터를 충전 또는 방전되게 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The guided projectile according to the first embodiment of the present invention includes a thermal cell, a supercapacitor, and a power converter configured to supply a load voltage generated by at least one of a thermocell voltage output from the thermocell and a capacitor voltage discharged from the supercapacitor to an electrical load. and a control unit sensing the thermocell voltage and the capacitor voltage, and controlling an operation of the power converter to charge or discharge the supercapacitor according to power consumption of the electric load.

상기 전력 변환부는, 상기 열전지 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터를 충전하거나, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 방전 전압으로 전력변환하는 제1 전력 변환기 및 상기 열전지 전압 및 상기 방전 전압 중 적어도 하나를 상기 부하 전압으로 전력변환하여 상기 전기 부하로 공급하는 제2 전력 변환기를 포함할 수 있다.The power converter may include a first power converter configured to convert the thermocell voltage into the capacitor voltage to charge the supercapacitor, or convert the capacitor voltage discharged from the supercapacitor into a discharge voltage, and the thermocell voltage and the discharge A second power converter for converting at least one of the voltages into the load voltage and supplying the power to the electric load may be included.

상기 제1 전력 변환기는, 양방향 dc/dc 컨버터이고, 상기 제2 전력 변환기는, 단방향 dc/dc 컨버터일 수 있다.The first power converter may be a bidirectional dc/dc converter, and the second power converter may be a unidirectional dc/dc converter.

상기 열전지가 활성화 상태로 전환되는 경우, 상기 제어부는, 상기 열전지 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제1 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the thermocell is switched to the activated state, the controller may control the first power converter to be charged in the supercapacitor by converting the thermocell voltage into the capacitor voltage.

상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태인 경우, 상기 제어부는, 상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하면, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 상기 방전 전압으로 전력변환하여 상기 제2 전력 변환기로 공급되게 상기 제1 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the supercapacitor is in a charging state, the control unit converts the capacitor voltage discharged from the supercapacitor into the discharge voltage when the power consumption of the electrical load increases to a set peak power to the second power converter. It is possible to control the first power converter to be supplied.

상기 슈퍼 커패시터가 방전 중인 경우, 상기 제어부는, 상기 전기 부하의 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지면, 상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태로 전환하게 상기 열전지 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제1 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the supercapacitor is discharging, when the power consumption of the electrical load is lower than the peak power, the controller converts the thermocell voltage to the capacitor voltage so that the supercapacitor is in a charged state to supply the power to the supercapacitor. It is possible to control the first power converter to be charged.

상기 열전지가 방전된 경우, 상기 제어부는, 상기 슈퍼 커패시터가 방전 상태로 전환하여 상기 커패시터 전압을 상기 방전 전압으로 전력 변환하여 상기 제2 전력 변환기로 공급되게 상기 제1 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the thermocell is discharged, the controller may control the first power converter to be supplied to the second power converter by converting the capacitor voltage into the discharging voltage by converting the supercapacitor into a discharged state.

본 발명에 따른 유도 발사체의 동작방법은, 열전지에서 출력된 열전지 전압을 제1 전력 변환기에서 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터를 충전하고, 상기 열전지 전압을 제2 전력 변환기에서 부하 전압으로 전력변환하여 전기 부하로 공급하는 단계, 상기 슈퍼 커패시터가 충전이 완료된 후, 상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가되었는지 판단하는 단계 및 상기 피크 전력으로 증가된 경우, 상기 슈퍼 커패시터를 방전시켜 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전력 변환기에서 방전 전압으로 전력변환하고, 상기 열전지 전압 및 상기 방전 전압을 상기 제2 전력 변환기에서 상기 부하 전압으로 전력변환하여 상기 전기 부하로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of operating a guided projectile according to the present invention, a thermocell voltage output from a thermocell is converted into a capacitor voltage in a first power converter to charge the supercapacitor, and the thermocell voltage is converted into a load voltage in a second power converter. supplying to the electric load, determining whether the power consumption of the electric load is increased to a set peak power after the supercapacitor is charged, and when the peak power is increased, discharging the super capacitor to the capacitor The method may include converting a voltage into a discharge voltage in the first power converter, converting the thermocell voltage and the discharge voltage into the load voltage in the second power converter, and supplying the power to the electric load.

상기 슈퍼 커패시터의 방전 중, 상기 전기 부하의 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지면, 상기 슈퍼 커패시터가 충전되게 상기 제2 전력 변환기를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include controlling the second power converter to charge the supercapacitor when the power consumption of the electric load is lower than the peak power during discharging of the supercapacitor.

상기 열전지가 방전되는 경우, 상기 슈퍼 커패시터를 방전시켜 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전력 변환기에서 상기 방전 전압으로 전력변환하고, 상기 방전 전압을 상기 제2 전력 변환기에서 상기 부하 전압으로 전력변환하여 상기 전기 부하로 공급하는 단계를 다 포함할 수 있다.When the thermocell is discharged, the supercapacitor is discharged to convert the capacitor voltage into the discharge voltage in the first power converter, and the discharge voltage is converted into the load voltage in the second power converter to generate the electricity It may include all the steps of supplying the load.

본 발명의 제2 실시예에 따른 유도 발사체는, 열전지, 슈퍼 커패시터, 상기 열전지에서 출력된 열전지 전압 및 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 커패시터 전압 중 적어도 하나로 생성한 부하 전압을 전기 부하로 공급하는 전력 변환부 및 상기 열전지 전압 및 상기 커패시터 전압을 감지하고, 상기 전기 부하의 소비 전력에 따라 상기 슈퍼 커패시터를 충전 또는 방전되게 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 전력 변환부는, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 제1 전압으로 전력변환하는 제3 전력 변환기, 상기 열전지 전압을 제2 전압으로 전력변환하는 제4 전력 변환기 및 상기 제1, 2 전압 중 적어도 하나를 상기 부하 전압으로 상기 전기 부하로 공급하는 출력부를 포함할 수 있다.The guided projectile according to the second embodiment of the present invention includes a thermal cell, a supercapacitor, and a power converter configured to supply a load voltage generated by at least one of a thermocell voltage output from the thermocell and a capacitor voltage discharged from the supercapacitor to an electrical load. and a controller sensing the thermocell voltage and the capacitor voltage, and controlling an operation of the power converter to charge or discharge the supercapacitor according to the power consumption of the electric load, wherein the power converter includes: A third power converter that converts the discharged capacitor voltage into a first voltage, a fourth power converter that converts the thermocell voltage into a second voltage, and converts at least one of the first and second voltages to the load voltage. It may include an output unit for supplying the load.

상기 열전지가 초기 활성화 상태로 전환되는 경우, 상기 제어부는, 상기 제2 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제3 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the thermocell is switched to the initial activated state, the controller may control the third power converter to be charged in the supercapacitor by converting the second voltage into the capacitor voltage.

상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태인 경우, 상기 제어부는, 상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하면, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전압으로 전력 변환하여 상기 출력부로 공급되게 상기 제3 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the supercapacitor is in a charging state, the control unit converts the capacitor voltage discharged from the supercapacitor into the first voltage and supplies it to the output unit when the power consumption of the electric load increases to a set peak power The third power converter may be controlled.

상기 슈퍼 커패시터가 방전 중인 경우, 상기 제어부는, 상기 전기 부하의 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지면, 상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태로 전환되게 상기 제2 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제3 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the supercapacitor is discharging, the control unit converts the second voltage to the capacitor voltage so that the supercapacitor is converted to a charged state when the power consumption of the electric load is lower than the peak power to convert the supercapacitor It is possible to control the third power converter to be charged.

상기 열전지가 방전된 경우, 상기 제어부는, 상기 슈퍼 커패시터를 방전 상태로 전환하여 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전압으로 전력 변환하여 상기 출력부로 공급되게 상기 제3 전력 변환기를 제어할 수 있다.When the thermocell is discharged, the controller may control the third power converter to convert the supercapacitor into a discharged state to convert the capacitor voltage into the first voltage and supply it to the output unit.

본 발명에 따른 유도 발사체 및 그 동작방법은, 전기 부하의 순간 피크 전력, 즉 부하 전압을 제공할 수 있도록 슈퍼 커패시터는 사용함으로써, 열전지의 용량에 따른 설게 및 제작에 따른 비용 및 부피를 감소시킬수 있는 이점이 있다. The guided projectile and its operating method according to the present invention use a supercapacitor to provide the instantaneous peak power of an electrical load, that is, the load voltage, thereby reducing the cost and volume of design and manufacturing according to the capacity of the thermal cell. There is an advantage.

또한, 본 발명에 따른 유도 발사체 및 그 동작방법은, 슈퍼 커패시터을 충전 및 방전시킴으로써, 무기 체계, 즉 유도 발사체의 사거리 및 운영 시간을 연장할 수 있는 이점이 있다.In addition, the guided projectile and its operating method according to the present invention have the advantage of being able to extend the range and operating time of the weapon system, that is, the guided projectile, by charging and discharging the supercapacitor.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다. In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 일반적인 유도 발사체의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유도 발사체의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 열전지 및 슈퍼 커패시터의 동작에 대한 전압을 나타낸 파형도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유도 발사체의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유도 발사체의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.1 is a control block diagram showing a control configuration of a general guided projectile.
2 is a control block diagram showing a control configuration of a guided projectile according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram illustrating voltages for the operation of the thermocell and the supercapacitor shown in FIG. 2 .
4 is a flowchart illustrating a method of operating a guided projectile according to the present invention.
5 is a control block diagram showing a control configuration of a guided projectile according to a second embodiment of the present invention.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that, in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventors have appropriate concepts of terms to describe their invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined in Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유도 발사체의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.2 is a control block diagram showing a control configuration of a guided projectile according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 유도 발사체(100)는 열전지(110), 슈퍼 커패시터(120), 전력 변환부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the guided projectile 100 may include a thermal cell 110 , a supercapacitor 120 , a power converter 130 , and a controller 140 .

열전지(110)는 전류가 흐르면 열을 발생시키는 스퀴브 저항을 포함하며, 이때 발생한 열은 스위치와 같이 전압회로를 단락시켜 정격전압인 열전지 전압(VH)을 출력할 수 있다.The thermo cell 110 includes a squib resistor that generates heat when current flows, and the generated heat may short-circuit a voltage circuit like a switch to output the thermo cell voltage VH, which is a rated voltage.

슈퍼 커패시터(120)는 전력 변환부(130)의 동작에 따라 커패시터 전압(VC)을 충전하거나, 충전된 커패시터 전압(VC)을 방전할 수 있다.The supercapacitor 120 may charge the capacitor voltage VC or discharge the charged capacitor voltage VC according to the operation of the power converter 130 .

전력 변환부(130)는 제1 전력 변환기(132) 및 제2 전력 변환기(134)를 포함할 수 있다.The power converter 130 may include a first power converter 132 and a second power converter 134 .

먼저, 제1 전력 변환기(132)는 슈퍼 커패시터(120)에 커패시터 전압(VH)을 충전 및 방전시킬 수 있다.First, the first power converter 132 may charge and discharge the capacitor voltage VH in the supercapacitor 120 .

슈퍼 커패시터(120)를 충전하는 경우, 제1 전력 변환기(132)는 열전지(110)에서 출력된 열전지 전압(VH)을 커패시터 전압(VC)으로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(120)로 공급할 수 있다.When charging the supercapacitor 120 , the first power converter 132 may convert the thermocell voltage VH output from the thermocell 110 into a capacitor voltage VC and supply it to the supercapacitor 120 .

슈퍼 커패시터(120)를 방전하는 경우, 제1 전력 변환기(132)는 슈퍼 커패시터(120)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 방전 전압(VO)으로 전력 변환하여 제2 전력 변환기(134)로 공급할 수 있다.When discharging the supercapacitor 120 , the first power converter 132 converts the capacitor voltage VC charged in the supercapacitor 120 into a discharge voltage VO and supplies it to the second power converter 134 . can

제2 전력 변환기(134)는 활성화된 열전지(110)에서 출력된 열전지 전압(VH) 및 제1 전력 변환기(132)에서 출력된 방전 전압(VO) 중 적어도 하나를 전력변환하여 생성한 부하 전압(VL)을 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다.The second power converter 134 is a load voltage ( VL) can be supplied as an electrical load.

슈퍼 커패시터(120)가 충전 중인 경우, 제2 전력 변환기(134)는 열전지 전압(VH)을 부하 전압(VL)으로 전력 변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다.When the supercapacitor 120 is being charged, the second power converter 134 may convert the thermocell voltage VH into the load voltage VL and supply it as an electrical load.

또한, 슈퍼 커패시터(120)가 방전 중인 경우, 제2 전력 변환기(134)는 열전지 전압(VH) 및 방전 전압(VO)을 부하 전압(VL)으로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다.In addition, when the supercapacitor 120 is being discharged, the second power converter 134 may convert the thermocell voltage VH and the discharge voltage VO into a load voltage VL and supply the power to the electric load. .

열전지(110)가 방전 상태인 경우, 제2 전력 변환기(134)는 방전 전압(VO)을 부하 전압(VL)으로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다.When the thermal cell 110 is in a discharged state, the second power converter 134 may convert the discharge voltage VO into a load voltage VL and supply it as an electrical load.

제1, 2 전력 변환기(132, 134)는 적어도 하나의 스위치 소자를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 스위치 소자는 제어부(140)의 제어에 따라 스위칭 동작할 수 있다.The first and second power converters 132 and 134 may include at least one switch element, and the at least one switch element may perform a switching operation under the control of the controller 140 .

또한, 제1 전력 변환기(132)는 슈퍼 커패시터(120)가 충전 및 방전되게 양방향 dc/dc 컨버터이고, 제2 전력 변환기(134)는 단방향 dc/dc 컨버터일 수 있다.Also, the first power converter 132 may be a bidirectional dc/dc converter such that the supercapacitor 120 is charged and discharged, and the second power converter 134 may be a unidirectional dc/dc converter.

제어부(140)는 열전지 전압(VH) 및 커패시터 전압(VC)을 감지할 수 있다.The controller 140 may sense the thermocell voltage VH and the capacitor voltage VC.

즉, 제어부(140)는 열전지(110)가 활성화되어 출력된 열전지 전압(VH) 및 슈퍼 커패시터(120)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 감지함으로써, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 및 방전 여부를 결정할 수 있다.That is, the controller 140 detects the thermocell voltage VH output by the activation of the thermocell 110 and the capacitor voltage VC charged in the supercapacitor 120 to determine whether the supercapacitor 120 is charged or discharged. can decide

먼저, 슈퍼 커패시터(120)는 초기 방전 상태인 것으로 설명한다.First, the supercapacitor 120 will be described as being in an initial discharge state.

열전지(110)가 비활성상태에서 활성화 상태로 전환되는 경우, 제어부(140)는 열전지(110)에서 출력된 열전지 전압(VH)을 부하 전압(VL)으로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급되게 제2 전력 변환기(134)를 제어할 수 있다.When the thermal cell 110 is switched from the inactive state to the active state, the controller 140 converts the thermal cell voltage VH output from the thermal cell 110 into a load voltage VL to be supplied as an electrical load. The second power converter 134 may be controlled.

이때, 제2 전력 변환기(134)의 동작 중, 제어부(140)는 슈퍼 커패시터(120)를 충전하기 위해, 열전지 전압(VH)을 커패시터 전압(VC)으로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(120)에 충전되게 제1 전력 변환기(132)를 제어할 수 있다.At this time, during the operation of the second power converter 134 , the controller 140 converts the thermocell voltage VH into the capacitor voltage VC to charge the supercapacitor 120 , and then charges the supercapacitor 120 . It is possible to control the first power converter 132 to be so.

이후, 제어부(140)는 슈퍼 커패시터(120)의 커패시터 전압(VC)을 감지하여 충전 완료 여부를 확인할 수 있다.Thereafter, the controller 140 may detect the capacitor voltage VC of the supercapacitor 120 to check whether charging is complete.

슈퍼 커패시터(120)가 충전 상태인 경우, 제어부(140)는 제1 전력 변환기(132)가 커패시터 전압(VC)을 생성하지 않도록 제어할 수 있다.When the supercapacitor 120 is in a charging state, the controller 140 may control the first power converter 132 not to generate the capacitor voltage VC.

이후, 제어부(140)는 전기 부하(Load)의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하였는지 판단하고, 상기 피크 전력으로 증가하면 슈퍼 커패시터(120)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 방전시켜 방전 전압(VO)으로 전력변환하여 제2 전력 변환기(134)에 공급되게 제1 전력 변환기(132)를 제어할 수 있다.Thereafter, the control unit 140 determines whether the power consumption of the electrical load increases to the set peak power, and when the peak power increases, discharges the capacitor voltage VC charged in the supercapacitor 120 to the discharge voltage ( VO), the first power converter 132 may be controlled to be supplied to the second power converter 134 .

이때, 제2 전력 변환기(134)는 열전지 전압(VH) 및 방전 전압(VO)을 부하 전압(VL)으로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다.In this case, the second power converter 134 may convert the thermocell voltage VH and the discharge voltage VO into a load voltage VL and supply the power as an electrical load.

슈퍼 커패시터(120)의 방전 중 전기 부하(Load)의 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지는 경우, 제어부(140)는 슈퍼 커패시터(120)가 충전 상태로 전환되게 열전지 전압(VH)을 커패시터 전압(VC)으로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(120)에 충전되게 제1 전력 변환기(132)를 제어할 수 있다.When the power consumption of the electric load becomes lower than the peak power during discharging of the supercapacitor 120 , the controller 140 adjusts the thermocell voltage VH to the capacitor voltage ( VC) to control the first power converter 132 to be charged in the super capacitor 120 .

이후, 열전지(110)가 방전되는 경우, 제어부(140)는 슈퍼 커패시터(120)가 방전 상태로 전환하여 커패시터 전압(VC)을 방전 전압(VO)으로 전력 변환하여 제2 전력 변환기(134)로 공급되게 제1 전력 변환기(132)를 제어할 수 있다.Thereafter, when the thermal cell 110 is discharged, the controller 140 converts the supercapacitor 120 to a discharged state to convert the capacitor voltage VC to the discharge voltage VO to power the second power converter 134 . It is possible to control the first power converter 132 to be supplied.

이때, 제1 전력 변환기(132)는 방전 전압(VO)을 부하 전압(VL)로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다.In this case, the first power converter 132 may convert the discharge voltage VO into the load voltage VL and supply it as an electrical load.

실시예에 따른 유도 발사체(100)는 열전지(110)에서 출력된 열전지 전압(VH)을 부하 전압(VL)로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있으며, 전기 부하(Load)의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하면 슈퍼 커패시터(120)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 이용하여 부하 전압(VL)을 증가시킴으로써, 유도 발사체(100)의 순간 피크 전력, 운영 시간을 증가시킬 수 있으며, 열전지(110)의 용량을 낮출 수 있어, 열전지(110)의 활용을 극대화시킬 수 있으며 비용을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.The guided projectile 100 according to the embodiment may convert the thermal cell voltage (VH) output from the thermal cell 110 into a load voltage (VL) and supply it to an electrical load, and power consumption of the electrical load (Load). When this set peak power is increased, the instantaneous peak power and operating time of the guided projectile 100 can be increased by increasing the load voltage VL using the capacitor voltage VC charged in the supercapacitor 120, Since the capacity of the thermal cell 110 can be lowered, the utilization of the thermal cell 110 can be maximized and cost can be reduced.

도 3은 도 2에 나타낸 열전지 및 슈퍼 커패시터의 동작에 대한 전압을 나타낸 파형도이다.FIG. 3 is a waveform diagram illustrating voltages for the operation of the thermocell and the supercapacitor shown in FIG. 2 .

도 3은 전기 부하(Load)의 소비 전류 및 소비 전력에 따른 열전지 전압(VH) 및 커패시터 전압(VC)을 나타낸다.3 illustrates a thermocell voltage VH and a capacitor voltage VC according to current consumption and power consumption of an electrical load.

여기서, 제어부(140)는 열전지(110) 및 슈퍼 커패시터(120) 각각의 열전지 전압(VH) 및 커패시터 전압(VC)을 감지할 수 있다.Here, the controller 140 may sense the thermocell voltage VH and the capacitor voltage VC of the thermocell 110 and the supercapacitor 120 , respectively.

먼저, 슈퍼 커패시터(120)는 초기 방전 상태로 커패시터 전압(VC)이 영전압일 수 있다.First, in the supercapacitor 120 , the capacitor voltage VC may be a zero voltage in an initial discharge state.

제어부(140)는 열전지(110)가 활성화되어 열전지 전압(VH)을 부하 전압(VL)로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급하며, 열전지 전압(VH)을 커패시터 전압(VC)로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(120)가 충전되게 할 수 있다.The controller 140 converts the thermocell voltage (VH) into the load voltage (VL) and supplies it to the electrical load (Load) when the thermocell 110 is activated, and converts the thermocell voltage (VH) into the capacitor voltage (VC) This allows the supercapacitor 120 to be charged.

이후, 제어부(140)는 전기 부하(Load)의 소비 전류가 증가되어 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하면, 열전지 전압(VH)이 급속하게 감소하게 되어, 슈퍼 커패시터(120)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 방전시켜, 전기 부하(Load)에 안정적인 부하 전압(VL)이 공급되게 할 수 있다.Thereafter, when the consumption current of the electric load increases and the power consumption increases to the set peak power, the controller 140 rapidly decreases the thermocell voltage VH, and thus the capacitor voltage charged in the supercapacitor 120 . By discharging (VC), it is possible to supply a stable load voltage (VL) to the electrical load (Load).

또한, 제어부(140)는 전기 부하(Load)의 소비 전류가 안정되어 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지면, 열전지 전압(VH)으로 슈퍼 커패시터(120)가 충전되게 제어할 수 있다.Also, when the consumption current of the electrical load is stabilized and the power consumption is lower than the peak power, the controller 140 may control the supercapacitor 120 to be charged with the thermocell voltage VH.

도 4는 본 발명에 따른 유도 발사체의 동작방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a guided projectile according to the present invention.

도 4를 참조하면, 유도 발사체(100)의 제어부(140)는 열전지(110)를 활성화시켜 출력된 열전지 전압(VH)을 제1 전력 변환기(132) 및 제2 전력 변환기(134)로 공급할 수 있다(S110).Referring to FIG. 4 , the controller 140 of the guided projectile 100 activates the thermocell 110 and supplies the thermocell voltage VH output to the first power converter 132 and the second power converter 134 . There is (S110).

제어부(140)는 제1 전력 변환기(132)를 제어하여 열전지 전압(VH)를 커패시터 전압(VC)로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(120)를 충전하고, 제2 전력 변환기(134)를 제어하여 열전지 전압(VH)을 부하 전압(VL)으로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다(S120).The controller 140 controls the first power converter 132 to convert the thermocell voltage (VH) into the capacitor voltage (VC) to charge the supercapacitor 120 , and controls the second power converter 134 to convert the thermocell voltage (VH) to the capacitor voltage (VC). The voltage VH may be converted into the load voltage VL and supplied to the electrical load (Load) (S120).

제어부(140)는 슈퍼 커패시터(120)가 충전 완료되면, 전기 부하(Load)의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가되었는지 판단할 수 있다(S130).When the supercapacitor 120 is fully charged, the controller 140 may determine whether the power consumption of the electrical load is increased to a set peak power (S130).

(S130) 단계에서, 상기 피크 전력으로 증가된 경우, 제어부(140)는 슈퍼 커패시터(120)를 방전시켜 커패시터 전압(VC)을 제1 전력 변환기(132)에서 방전 전압(VO)으로 전력변환하고, 열전지 전압(VH) 및 방전 전압(VO)을 제2 전력 변환기(134)에서 부하 전압(VL)으로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다(S140).In step (S130), when the peak power is increased, the controller 140 discharges the supercapacitor 120 to convert the capacitor voltage VC to the discharge voltage VO in the first power converter 132, and , the thermocell voltage VH and the discharge voltage VO may be converted into the load voltage VL in the second power converter 134 and supplied as an electrical load ( S140 ).

슈퍼 커패시터(120)의 방전 중 제어부(140)는 전기 부하(Load)의 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지면, 슈퍼 커패시터(120)가 충전되게 제1 전력 변환기(132)를 제어할 수 있다(S150).When the power consumption of the electric load is lower than the peak power during discharging of the supercapacitor 120, the controller 140 may control the first power converter 132 to charge the supercapacitor 120 ( S150).

열전지(110)가 방전되는 경우, 제어부(140)는 슈퍼 커패시터(120)를 방전시켜 커패시터 전압(VC)을 제1 전력 변환기(132)에서 방전 전압(VO)으로 전력변환하고, 방전 전압(VO)을 제2 전력 변환기(134)에서 부하 전압(VL)으로 전력변환하여 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다(S160).When the thermal cell 110 is discharged, the controller 140 discharges the supercapacitor 120 to convert the capacitor voltage VC into the discharge voltage VO in the first power converter 132 , and the discharge voltage VO ) may be converted into a load voltage VL in the second power converter 134 and supplied as an electric load (Load) (S160).

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유도 발사체의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.5 is a control block diagram showing a control configuration of a guided projectile according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 유도 발사체(200)는 열전지(210), 슈퍼 커패시터(220), 전력 변환부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the guided projectile 200 may include a thermal cell 210 , a supercapacitor 220 , a power converter 230 , and a controller 240 .

열전지(210)는 전류가 흐르면 열을 발생시키는 스퀴브 저항을 포함하며, 이때 발생한 열은 스위치와 같이 전압회로를 단락시켜 정격전압인 열전지 전압(VH)을 출력할 수 있다.The thermo cell 210 includes a squib resistor that generates heat when current flows, and the generated heat may short-circuit a voltage circuit like a switch to output a thermo cell voltage VH, which is a rated voltage.

슈퍼 커패시터(220)는 전력 변환부(230)의 동작에 따라 커패시터 전압(VC)을 충전하거나, 충전된 커패시터 전압(VC)을 방전할 수 있다.The supercapacitor 220 may charge the capacitor voltage VC or discharge the charged capacitor voltage VC according to the operation of the power converter 230 .

전력 변환부(230)는 제3 전력 변환기(232), 제4 전력 변환기(234) 및 출력부(236)를 포함할 수 있다.The power converter 230 may include a third power converter 232 , a fourth power converter 234 , and an output unit 236 .

먼저, 제3 전력 변환기(232)는 슈퍼 커패시터(220)에 커패시터 전압(VH)을 충전 및 방전시킬 수 있다.First, the third power converter 232 may charge and discharge the capacitor voltage VH in the supercapacitor 220 .

슈퍼 커패시터(220)를 충전하는 경우, 제3 전력 변환기(232)는 열전지(110)에서 출력된 열전지 전압(VH)을 제4 전력 변환기(234)에서 전력변환한 제2 전압(V2)을 커패시터 전압(VC)으로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(220)로 공급할 수 있다.When charging the supercapacitor 220 , the third power converter 232 converts the thermocell voltage VH output from the thermocell 110 to the second voltage V2 obtained by converting the power from the fourth power converter 234 into the capacitor. Power may be converted into voltage VC and supplied to the supercapacitor 220 .

슈퍼 커패시터(220)를 방전하는 경우, 제3 전력 변환기(232)는 슈퍼 커패시터(220)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 제1 전압(V1)으로 전력 변환하여 출력부(236)로 공급할 수 있다.When discharging the supercapacitor 220 , the third power converter 232 converts the capacitor voltage VC charged in the supercapacitor 220 into the first voltage V1 and supplies it to the output unit 236 . have.

제4 전력 변환기(234)는 활성화된 열전지(210)에서 출력된 열전지 전압(VH) 을 제2 전압(V2)로 전력변환하여 출력부(236)로 공급할 수 있다.The fourth power converter 234 may convert the thermocell voltage VH output from the activated thermocell 210 into a second voltage V2 and supply it to the output unit 236 .

슈퍼 커패시터(220)가 충전 중인 경우, 출력부(236)는 제4 전력 변환기(234)에서 공급된 제2 전압(V2)을 전기 부하(Load)로 공급할 수 있으며, 제2 전압(V2)은 부하 전압(VL)일 수 있다.When the supercapacitor 220 is being charged, the output unit 236 may supply the second voltage V2 supplied from the fourth power converter 234 to the electrical load, and the second voltage V2 is It may be the load voltage VL.

또한, 슈퍼 커패시터(220)가 방전 중인 경우, 출력부(236)는 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)를 전기 부하(Load)로 공급할 수 있으며, 제1, 2 전압(V1, V2)는 부하 전압(VL)일 수 있다.In addition, when the supercapacitor 220 is discharging, the output unit 236 may supply the first voltage V1 and the second voltage V2 as an electrical load, and the first and second voltages V1, V2) may be a load voltage VL.

열전지(210)가 방전 상태인 경우, 출력부(236)는 제1 전압(V1)을 전기 부하(Load)로 공급할 수 있으며, 제1 전압(V1)은 부하 전압(VL)일 수 있다.When the thermo cell 210 is in a discharged state, the output unit 236 may supply the first voltage V1 as an electrical load, and the first voltage V1 may be the load voltage VL.

실시 예에서 출력부(236)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 제1, 2 전압(V1, V2) 중 적어도 하나를 출력하는 단자일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Although the output unit 236 has been described as a separate configuration in the embodiment, it may be a terminal outputting at least one of the first and second voltages V1 and V2, and the present invention is not limited thereto.

제3, 4 전력 변환기(232, 234)는 적어도 하나의 스위치 소자를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 스위치 소자는 제어부(240)의 제어에 따라 스위칭 동작할 수 있다.The third and fourth power converters 232 and 234 may include at least one switch element, and the at least one switch element may perform a switching operation under the control of the controller 240 .

또한, 제3 전력 변환기(332)는 슈퍼 커패시터(220)가 충전 및 방전되게 양방향 dc/dc 컨버터이고, 제4 전력 변환기(234)는 단방향 dc/dc 컨버터일 수 있다.Also, the third power converter 332 may be a bidirectional dc/dc converter such that the supercapacitor 220 is charged and discharged, and the fourth power converter 234 may be a unidirectional dc/dc converter.

제어부(240)는 열전지 전압(VH) 및 커패시터 전압(VC)을 감지할 수 있다.The controller 240 may sense the thermocell voltage VH and the capacitor voltage VC.

즉, 제어부(240)는 열전지(210)가 활성화되어 출력된 열전지 전압(VH) 및 슈퍼 커패시터(220)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 감지함으로써, 슈퍼 커패시터(220)의 충전 및 방전 여부를 결정할 수 있다.That is, the controller 240 detects the thermocell voltage VH output by the activation of the thermocell 210 and the capacitor voltage VC charged in the supercapacitor 220 , thereby determining whether the supercapacitor 220 is charged or discharged. can decide

먼저, 슈퍼 커패시터(220)는 초기 방전 상태인 것으로 설명한다.First, the supercapacitor 220 will be described as being in an initial discharge state.

열전지(210)가 비활성상태에서 활성화 상태로 전환되는 경우, 제어부(240)는 열전지 전압(VH)을 제2 전압(V2)으로 전력변환하여 출력부(236)로 공급되게 제4 전력 변환기(234)를 제어할 수 있다.When the thermal cell 210 is switched from the inactive state to the active state, the controller 240 converts the thermal cell voltage VH into the second voltage V2 to be supplied to the output unit 236 , the fourth power converter 234 . ) can be controlled.

이때, 제4 전력 변환기(234)의 동작 중, 제어부(240)는 슈퍼 커패시터(220)를 충전하기 위해, 제2 전압(V2)을 커패시터 전압(VC)으로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(220)에 충전되게 제3 전력 변환기(232)를 제어할 수 있다.At this time, during the operation of the fourth power converter 234 , the control unit 240 converts the second voltage V2 into the capacitor voltage VC to charge the supercapacitor 220 , and applies the power to the supercapacitor 220 . It is possible to control the third power converter 232 to be charged.

제어부(240)는 슈퍼 커패시터(220)의 커패시터 전압(VC)을 감지하여 충전 완료 여부를 확인할 수 있다.The controller 240 may detect the capacitor voltage VC of the supercapacitor 220 to check whether charging is complete.

슈퍼 커패시터(220)가 충전 상태인 경우, 제어부(240)는 제3 전력 변환기(232)가 커패시터 전압(VC)을 생성하지 않도록 제어할 수 있다.When the supercapacitor 220 is in a charged state, the controller 240 may control the third power converter 232 not to generate the capacitor voltage VC.

이후, 제어부(240)는 전기 부하(Load)의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하였는지 판단하고, 상기 피크 전력으로 증가하면 슈퍼 커패시터(220)에 충전된 커패시터 전압(VC)을 방전시켜 제2 전압(V2)으로 전력변환하여 출력부(236)에 공급되게 제3 전력 변환기(232)를 제어할 수 있다.Thereafter, the controller 240 determines whether the power consumption of the electrical load increases to a set peak power, and when the peak power increases, discharges the capacitor voltage VC charged in the supercapacitor 220 to the second voltage It is possible to control the third power converter 232 to be supplied to the output unit 236 by converting the power to (V2).

이때, 출력부(236)는 제1, 2 전압(V1, V2) 중 적어도 하나를 부하 전압(VL)d으로 전기 부하(Load)로 공급할 수 있다.In this case, the output unit 236 may supply at least one of the first and second voltages V1 and V2 as the load voltage VLd to the electrical load Load.

슈퍼 커패시터(220)의 방전 중 전기 부하(Load)의 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지는 경우, 제어부(240)는 제2 전압(V2)을 커패시터 전압(VC)으로 전력변환하여 슈퍼 커패시터(220)에 충전되게 제3 전력 변환기(232)를 제어할 수 있다.When the power consumption of the electric load is lower than the peak power during discharging of the supercapacitor 220 , the control unit 240 converts the second voltage V2 into the capacitor voltage VC to power the supercapacitor 220 . ) may control the third power converter 232 to be charged.

이후, 열전지(210)가 방전되는 경우, 제어부(240)는 슈퍼 커패시터(220)가 방전 상태로 전환하여 커패시터 전압(VC)을 제1 전압(V1)로 전력 변환하여 출력부(236)로 공급되게 제3 전력 변환기(232)를 제어할 수 있다.Thereafter, when the thermocell 210 is discharged, the controller 240 converts the supercapacitor 220 to a discharged state, converts the capacitor voltage VC into the first voltage V1 , and supplies it to the output unit 236 . It is possible to control the third power converter (232).

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by a person skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiment has been described above, it is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment may be implemented by modification. And the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

Claims (15)

열전지;
슈퍼 커패시터;
상기 열전지에서 출력된 열전지 전압 및 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 커패시터 전압 중 적어도 하나로 생성한 부하 전압을 전기 부하로 공급하는 전력 변환부; 및
상기 열전지 전압 및 상기 커패시터 전압을 감지하고, 상기 전기 부하의 소비 전력에 따라 상기 슈퍼 커패시터를 충전 또는 방전되게 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 전력 변환부는, 상기 열전지 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터를 충전하거나, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 방전 전압으로 전력변환하는 제1 전력 변환기; 및 상기 열전지 전압 및 상기 방전 전압 중 적어도 하나를 상기 부하 전압으로 전력변환하여 상기 전기 부하로 공급하는 제2 전력 변환기를 포함하며,
상기 슈퍼 커패시터가 방전 중인 경우, 상기 제어부는, 상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력보다 낮아지면, 상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태로 전환하게 상기 열전지 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제1 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.thermo cell;
super capacitor;
a power converter configured to supply a load voltage generated by at least one of a thermocell voltage output from the thermocell and a capacitor voltage discharged from the supercapacitor to an electrical load; and
a control unit sensing the thermocell voltage and the capacitor voltage, and controlling the operation of the power converter to charge or discharge the supercapacitor according to the power consumption of the electrical load,
The power converter may include: a first power converter configured to convert the thermocell voltage into the capacitor voltage to charge the supercapacitor, or convert the capacitor voltage discharged from the supercapacitor into a discharge voltage; and a second power converter configured to convert at least one of the thermocell voltage and the discharge voltage into the load voltage and supply it to the electrical load,
When the supercapacitor is discharging, when the power consumption of the electrical load is lower than a set peak power, the controller converts the thermocell voltage to the capacitor voltage so that the supercapacitor is in a charged state to supply the power to the supercapacitor. controlling the first power converter to be charged,
guided projectile. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 전력 변환기는,
양방향 dc/dc 컨버터이고,
상기 제2 전력 변환기는,
단방향 dc/dc 컨버터인,
유도 발사체.The method of claim 1,
The first power converter,
It is a bidirectional dc/dc converter,
The second power converter,
unidirectional dc/dc converter,
guided projectile. 제 1 항에 있어서,
상기 열전지가 활성화 상태로 전환되는 경우,
상기 제어부는,
상기 열전지 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제1 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.The method of claim 1,
When the thermocell is switched to an activated state,
The control unit is
controlling the first power converter to be charged in the supercapacitor by converting the thermocell voltage into the capacitor voltage,
guided projectile. 제 1 항에 있어서,
상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태인 경우,
상기 제어부는,
상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하면, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 상기 방전 전압으로 전력변환하여 상기 제2 전력 변환기로 공급되게 상기 제1 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.The method of claim 1,
When the supercapacitor is in a state of charge,
The control unit is
When the power consumption of the electrical load increases to a set peak power, converting the capacitor voltage discharged from the super capacitor into the discharge voltage and controlling the first power converter to be supplied to the second power converter,
guided projectile. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 열전지가 방전된 경우,
상기 제어부는,
상기 슈퍼 커패시터가 방전 상태로 전환하여 상기 커패시터 전압을 상기 방전 전압으로 전력 변환하여 상기 제2 전력 변환기로 공급되게 상기 제1 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.The method of claim 1,
When the thermocell is discharged,
The control unit is
Controlling the first power converter so that the supercapacitor is switched to a discharged state to convert the capacitor voltage to the discharge voltage to be supplied to the second power converter,
guided projectile. 열전지에서 출력된 열전지 전압을 제1 전력 변환기에서 커패시터 전압으로 전력변환하여 슈퍼 커패시터를 충전하고, 상기 열전지 전압을 제2 전력 변환기에서 부하 전압으로 전력변환하여 전기 부하로 공급하는 단계;
상기 슈퍼 커패시터가 충전이 완료된 후, 상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가되었는지 판단하는 단계; 및
상기 피크 전력으로 증가된 경우, 상기 슈퍼 커패시터를 방전시켜 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전력 변환기에서 방전 전압으로 전력변환하고, 상기 열전지 전압 및 상기 방전 전압을 상기 제2 전력 변환기에서 상기 부하 전압으로 전력변환하여 상기 전기 부하로 공급하는 단계를 포함하되,
상기 슈퍼 커패시터의 방전 중, 상기 전기 부하의 소비 전력이 상기 피크 전력보다 낮아지면, 상기 슈퍼 커패시터가 충전되게 상기 제1 전력 변환기를 제어하는 단계를 더 포함하는,
유도 발사체의 동작방법.converting the thermocell voltage output from the thermocell into a capacitor voltage in a first power converter to charge a supercapacitor, converting the thermocell voltage into a load voltage in a second power converter and supplying it to an electric load;
determining whether the power consumption of the electric load is increased to a set peak power after the supercapacitor is charged; and
When the peak power is increased, the super capacitor is discharged to convert the capacitor voltage into a discharge voltage in the first power converter, and the thermocell voltage and the discharge voltage are converted to the load voltage in the second power converter. Containing the step of converting and supplying to the electrical load,
During discharging of the supercapacitor, if the power consumption of the electrical load is lower than the peak power, further comprising the step of controlling the first power converter to charge the supercapacitor,
How a guided projectile works. 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 열전지가 방전되는 경우,
상기 슈퍼 커패시터를 방전시켜 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전력 변환기에서 상기 방전 전압으로 전력변환하고, 상기 방전 전압을 상기 제2 전력 변환기에서 상기 부하 전압으로 전력변환하여 상기 전기 부하로 공급하는 단계를 포함하는,
유도 발사체의 동작방법.9. The method of claim 8,
When the thermocell is discharged,
discharging the supercapacitor, converting the capacitor voltage into the discharge voltage in the first power converter, converting the discharge voltage into the load voltage in the second power converter, and supplying the power to the electric load doing,
How a guided projectile works. 열전지;
슈퍼 커패시터;
상기 열전지에서 출력된 열전지 전압 및 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 커패시터 전압 중 적어도 하나로 생성한 부하 전압을 전기 부하로 공급하는 전력 변환부; 및
상기 열전지 전압 및 상기 커패시터 전압을 감지하고, 상기 전기 부하의 소비 전력에 따라 상기 슈퍼 커패시터를 충전 또는 방전되게 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 전력 변환부는, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 제1 전압으로 전력변환하는 제3 전력 변환기; 상기 열전지 전압을 제2 전압으로 전력변환하는 제4 전력 변환기; 및 상기 제1, 2 전압 중 적어도 하나를 상기 부하 전압으로 상기 전기 부하로 공급하는 출력부를 포함하되,
상기 슈퍼 커패시터가 방전 중인 경우, 상기 제어부는, 상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력보다 낮아지면, 상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태로 전환되게 상기 제2 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제3 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.thermo cell;
super capacitor;
a power converter configured to supply a load voltage generated by at least one of a thermocell voltage output from the thermocell and a capacitor voltage discharged from the supercapacitor to an electrical load; and
and a control unit sensing the thermocell voltage and the capacitor voltage, and controlling the operation of the power converter to charge or discharge the supercapacitor according to the power consumption of the electrical load,
The power converter may include: a third power converter configured to convert the capacitor voltage discharged from the supercapacitor into a first voltage; a fourth power converter converting the thermocell voltage into a second voltage; and an output unit for supplying at least one of the first and second voltages to the electrical load as the load voltage,
When the supercapacitor is discharging, when the power consumption of the electrical load is lower than the set peak power, the control unit converts the second voltage into the capacitor voltage so that the supercapacitor is switched to a charged state to power the supercapacitor to control the third power converter to be charged in
guided projectile. 제 11 항에 있어서,
상기 열전지가 초기 활성화 상태로 전환되는 경우,
상기 제어부는,
상기 제2 전압을 상기 커패시터 전압으로 전력변환하여 상기 슈퍼 커패시터에 충전되게 상기 제3 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.12. The method of claim 11,
When the thermocell is switched to the initial activated state,
The control unit is
Converting the second voltage to the capacitor voltage to control the third power converter to be charged in the super capacitor,
guided projectile. 제 11 항에 있어서,
상기 슈퍼 커패시터가 충전 상태인 경우,
상기 제어부는,
상기 전기 부하의 소비 전력이 설정된 피크 전력으로 증가하면, 상기 슈퍼 커패시터에서 방전된 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전압으로 전력 변환하여 상기 출력부로 공급되게 상기 제3 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.12. The method of claim 11,
When the supercapacitor is in a state of charge,
The control unit is
When the power consumption of the electrical load increases to a set peak power, converting the capacitor voltage discharged from the super capacitor into the first voltage and controlling the third power converter to be supplied to the output unit,
guided projectile. 삭제delete 제 11 항에 있어서,
상기 열전지가 방전된 경우,
상기 제어부는,
상기 슈퍼 커패시터를 방전 상태로 전환하여 상기 커패시터 전압을 상기 제1 전압으로 전력 변환하여 상기 출력부로 공급되게 상기 제3 전력 변환기를 제어하는,
유도 발사체.12. The method of claim 11,
When the thermocell is discharged,
The control unit is
Converting the supercapacitor into a discharged state to convert the capacitor voltage into the first voltage to control the third power converter to be supplied to the output unit,
guided projectile.
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