KR102450343B1 - 이동형 무선 전력 비상 발전 장치 - Google Patents

Abstract

무선전력 수신기를 구비한 장비에 무선으로 전원을 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치는, 전원을 공급하기 위한 배터리; 상기 배터리의 전원을 공급받아 소정 주파수의 신호를 발생하는 신호 발생기; 상기 신호 발생기의 출력신호를 증폭하는 하이파워 증폭기; 상기 하이파워 증폭기에서 출력되는 전력신호를 무선으로 변환하여 소정 방향으로 방사하는 안테나를 포함한다. 본 발명의 실시 예에서는, 긴급히 한전 전기를 끌어다 써야하는 모든 지역에 설비를 복잡하게 구성할 필요없이 간단하게 이동하여 전기를 공급할 수 있고, 유선이 아닌 무선으로 구성함으로써 보다 효율적으로 전기를 공급할 수 있다.

Description

이동형 무선 전력 비상 발전 장치{Mobile wireless power emergency generator}

본 발명은 이동형 무선 전력 비상 발전 장치에 관한 것으로 특히, 긴급재난의 경우, 대규모 전기가 필요한 경우 예를 들면, 야외 콘서트장, 집회, 체육대회 등 대규모 집단 활동이 갑자기 대규모 전기가 필요한 경우, 군대에서 산 정상에 유선으로 전기를 끌어다 전력을 공급해야 하는 경우, 건설, 농사 등 한전 전기가 필요한 설비를 가동할 시 한전 전기를 유선으로 공급하기 힘든 경우 등 다양한 경우에 편리하게 이동하여 전기를 공급할 수 있는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기가 정전된 경우 비상 발전기가 필요하다.

그래서 대부분의 건물에는 비상 발전기를 구비하고 있다. 이러한 비상 발전기는 대부분 경유나 휘발유를 사용하는 경우이고, 경우에 따라서는 무정전 전원 시스템을 갖춘 건물도 있다.

그러나 긴급재난의 경우, 대규모 전기가 필요한 경우 예를 들면, 야외 콘서트장, 집회, 체육대회 등 대규모 집단 활동이 갑자기 대규모 전기가 필요한 경우, 군대에서 산 정상에 유선으로 전기를 끌어다 전력을 공급해야 하는 경우, 건설, 농사 등 한전 전기가 필요한 설비를 가동할 시 한전 전기를 유선으로 공급하기 힘든 경우 등 다양한 경우에는 이동형 비상 발전기가 필요하다.

한편, 최근 들어 전기운송기 등이 널리 보급되고 있다. 전기운송기는 예컨대, 자전거, 오토바이, 킥보드와 같은 운송기에 배터리가 장착되어 전기를 구동력으로 하여 이동 가능한 기기이다.

전기운송기는 배터리를 무선전력으로 충전할 수 있는 무선전력수신기를 구비한다. 전기운송기는 충전소의 무선전력송신기로부터 무선전력을 수신하여 배터리를 충전시킨다.

이외에도 무선전력 수신기를 구비하면 다양한 장소에서 거리가 다소 떨어져 있더라도 전원을 공급받을 수 있는 기술들이 개발되고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 긴급재난 시나 전기가 급격히 수요가 늘거나 단전 됐을 때 이동형으로 발전기를 구성함으로써 효과적으로 적재적시에 전기를 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 긴급히 한전 전기를 끌어다 써야하는 모든 지역에 설비를 복잡하게 구성할 필요없이 간단하게 이동하여 전기를 공급할 수 있고, 유선이 아닌 무선으로 구성함으로써 보다 효율적으로 전기를 공급할 수 있는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 무선을 활용하여 주파수를 높일수록 제품의 사이즈를 작게 설계할 수 있으므로 이동형으로써 적합하게 만들 수 있는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 경유나 휘발유등을 사용하지 않고 배터리를 이용하여 무선으로 주파수를 높여 전력신호를 송신함으로써 환경 친화적인 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치는,

무선전력 수신기를 구비한 장비에 무선으로 전원을 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치로서,

전원을 공급하기 위한 배터리;

상기 배터리의 전원을 공급받아 소정 주파수의 신호를 발생하는 신호 발생기;

상기 신호 발생기의 출력신호를 증폭하는 하이파워 증폭기;

상기 하이파워 증폭기에서 출력되는 전력신호를 무선으로 변환하여 소정 방향으로 방사하는 안테나를 포함한다.

상기 하이파워 증폭기의 출력신호에서 다른 신호와 간섭되는 주파수를 감쇄하는 필터;

상기 필터의 출력에서 위상을 조절하는 위상 조정기;

상기 위상 조정기의 출력을 감지하여 상기 하이파워증폭기 출력이 정상인지 판단하는 듀얼 방향 커플러를 더 포함한다.

상기 안테나 오픈시에 역방향의 과전류를 차단하기 위한 써큘레이터를 더 포함한다.

상기 신호발생기는 센터 주파수 1MHz, 밴드폭(Band Width) 1MHz의 신호를 출력한다.

상기 하이파워 증폭기는 4kw 전력을 제공한다.

필요에 따라 40kW, 400kW 전력을 제공할 수도 있으며, 2~500kw 등 다양한 전력 제공도 가능하다.

상기 듀얼 방향 커플러로부터 상기 하이파워 증폭기 출력이 이상인지 여부를 수신하고, 이상이 있는 경우 알람을 하도록 제어하는 마이크로 프로세서;

상기 마이크로 프로세서의 제어에 따라 알람을 하는 알람부를 더 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치는,

무선전력 수신기를 구비한 장비에 무선으로 전원을 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치로서,

전원을 공급하기 위한 배터리;

상기 배터리의 전원을 공급받아 소정 주파수의 신호를 발생하는 신호 발생기;

상기 신호 발생기의 출력신호를 증폭하는 하이파워 증폭기;

상기 하이파워 증폭기에서 출력되는 전력신호를 무선으로 변환하여 소정 방향으로 방사하는 안테나를 포함하고,

상기 하이파워 증폭기의 출력신호에서 다른 신호와 간섭되는 주파수를 감쇄하는 필터;

상기 필터의 출력에서 위상을 조절하는 위상 조정기;

상기 위상 조정기의 출력을 감지하여 상기 하이파워 증폭기 출력이 정상인지 판단하고, 상기 안테나 방향에서 오는 역방향 과전류를 감지하는 듀얼 방향 커플러를 더 포함한다.

상기 듀얼 방향 커플러로부터 상기 하이파워 증폭기 출력이 이상인지 여부 및 상기 안테나 방향에서 오는 역방향 과전류의 감지 여부를 수신하고, 이상이 있는 경우 알람을 하도록 제어하는 마이크로 프로세서;

상기 마이크로 프로세서의 제어에 따라 알람을 하는 알람부를 더 포함한다.

상기 신호발생기는 센터 주파수 1MHz, 밴드폭(Band Width) 1MHz의 신호를 출력한다.

상기 마이크로프로세서는 상기 하이파워증폭기의 출력값을 피드백받아 신호 이득의 레벨을 조정하여 상기 하이파워 증폭기 뒷 단의 출력값을 안정화 한다.

따라서 전반적으로 제품의 출력값을 안정적으로 유지하는 기능이 있다. 즉, 출력 파워의 품질을 좋게 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치는,

무선전력 수신기를 구비한 장비에 무선으로 전원을 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치로서,

전원을 공급하기 위한 배터리;

상기 배터리의 전원을 공급받아 소정 주파수의 신호를 발생하는 신호 발생기;

상기 신호 발생기의 출력신호를 증폭하는 하이파워 증폭기;

상기 하이파워 증폭기에서 출력되는 전력신호를 무선으로 변환하여 소정 방향으로 방사하는 안테나를 포함하고,

상기 무선전력수신기는,

무선으로 수신되는 전력신호를 수신하는 통신모듈;

상기 통신모듈에서 수신되는 전력신호를 유선의 전원신호로 변환하는 변환 모듈;

상기 변환 모듈에 의해 변환된 전원을 소정의 장비에 공급하는 전원 공급 모듈을 포함한다.

본 발명의 실시 예에서는, 긴급재난 시나 전기가 급격히 수요가 늘거나 단전 됐을 때 이동형으로 발전기를 구성함으로써 효과적으로 적재적시에 전기를 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 긴급히 한전 전기를 끌어다 써야하는 모든 지역에 설비를 복잡하게 구성할 필요없이 간단하게 이동하여 전기를 공급할 수 있고, 유선이 아닌 무선으로 구성함으로써 보다 효율적으로 전기를 공급할 수 있는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 무선을 활용하여 주파수를 높일수록 제품의 사이즈를 작게 설계할 수 있으므로 이동형으로써 적합하게 만들 수 있는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 경유나 휘발유등을 사용하지 않고 배터리를 이용하여 무선으로 주파수를 높여 전력신호를 송신함으로써 환경 친화적인 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치의 사용 상태를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치와 연동되는 무선전력 수신기의 구성도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치의 사용 상태를 보인 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치(10)는 차량(40)에 싣고 다니면서 전력이 필요한 곳의 장비(30)에 무선전력 수신기(20)를 통해 손쉽게 공급을 할 수 있다.

특히, 다소 거리가 떨어져 있는 곳이라도 주파수를 높여서 용이하게 전력을 전달할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시에에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치는,

무선전력 수신기(20)를 구비한 장비에 무선으로 전원을 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치(10)로서,

전원을 공급하기 위한 배터리(8);

상기 배터리(8)의 전원을 공급받아 소정 주파수의 신호를 발생하는 신호 발생기(1);

상기 신호 발생기(1)의 출력신호를 증폭하는 하이파워 증폭기(2);

상기 하이파워 증폭기(2)에서 출력되는 전력신호를 무선으로 변환하여 소정 방향으로 방사하는 안테나(7)를 포함한다.

추가로,

상기 하이파워 증폭기(2)의 출력신호에서 다른 신호와 간섭되는 주파수를 감쇄하는 필터(3);

상기 필터의 출력에서 위상을 조절하는 위상 조정기(4);

상기 위상 조정기의 출력을 감지하여 상기 하이파워증폭기 출력이 정상인지 판단하는 듀얼 방향 커플러(5)를 더 포함할 수 있다.

상기 안테나(7) 오픈시에 역방향의 과전류를 차단하기 위한 써큘레이터(6)를 더 포함한다.

상기 신호 발생기(1)는 센터 주파수 1MHz, 밴드폭(Band Width) 1MHz의 신호를 출력한다.

상기 하이파워 증폭기(2)는 4kw 전력을 제공한다.

추가로,

상기 듀얼 방향 커플러(5)로부터 상기 하이파워 증폭기(2) 출력이 이상인지 여부를 수신하고, 이상이 있는 경우 알람을 하도록 제어하는 마이크로 프로세서(9);

상기 마이크로 프로세서(9)의 제어에 따라 알람을 하는 알람부(11)를 더 포함한다.

여기서, 듀얼 방향 커플러(5)가 상기 위상 조정기의 출력을 감지하여 상기 하이파워 증폭기(2) 출력이 정상인지 판단하고, 상기 안테나(7) 방향에서 오는 역방향 과전류를 감지하는 경우, 써큘레이터(6)를 생략할 수도 있다.

이때, 마이크로 프로세서(9)는 상기 듀얼 방향 커플러(5)로부터 상기 하이파워 증폭기(2) 출력이 이상인지 여부 및 상기 안테나(7) 방향에서 오는 역방향 과전류의 감지 여부를 수신하고, 이상이 있는 경우 알람을 하도록 제어한다. 그리고 알람부(11)는 상기 마이크로 프로세서(9)의 제어에 따라 알람을 한다.

상기 마이크로프로세서(9)는 상기 하이파워증폭기(2)의 출력값을 피드백받아 신호 이득의 레벨을 조정하여 상기 하이파워 증폭기(2) 뒷 단의 출력값을 안정화 한다.

따라서 전반적으로 제품의 출력값을 안정적으로 유지하는 기능이 있다. 즉, 출력 파워의 품질을 좋게 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치와 연동되는 무선전력 수신기의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 상기 무선전력수신기(20)는,

무선으로 수신되는 전력신호를 수신하는 통신모듈(21);

상기 통신모듈에서 수신되는 전력신호를 유선의 전원신호로 변환하는 변환 모듈(22);

상기 변환 모듈에 의해 변환된 전원을 소정의 장비에 공급하는 전원 공급 모듈(23)을 포함한다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 신호 발생기(1)가 배터리(8)의 전원을 공급받아 센터주파수(Center Frequency) 1MHz, 밴드폭(Band Width) 1MHz의 신호를 제공한다.

그러면, 하이파워 증폭기(2)가 제공받은 신호를 증폭하여 4kW의 전력신호로 증폭하여 출력한다.

그리고 나서, 필터는 4kw의 전력신호를 다른 신호와 간섭되는 주파수를 감쇄(Attenuation)하여 노이즈 발생이나 통신 불가되는 것을 걸러주게 된다.

다음, 위상 조정기(4)(Phase Shifter)가 복수개로서 각 부분을 연결 시에 각 길이의 편차가 생기는데 이 부분을 미세 조정하여 90도로 연결시켜 최대한 특성을 저하시키는 것을 개선한다.

그리고 나서 듀얼 방향 커플러(5)(Dual Directional Coupler)가 포워드(Forward) 방향은 메인 신호 파워를 커플링시켜 마이크로프로세서로 전달하여 하이파워(High Power)가 정상적으로 나가고 있는 지 체크하도록 한다.

또한, 반대(Reverse) 방향은 안테나(7)쪽에서 반사되는 파워를 측정하여 마이크로프로세서에 전달하여 안테나(7)가 정상 동작인지 체크하는 역할을 한다. 여기서 뒷단에 써큘레이터(6)가 장착되는 경우에는 포워드 방향의 이상유무만 감지하여도 된다.

다음, 써큘레이터(6)는 안테나(7) 오픈(Open)시에 역방향 과전류를 방지하여 앞 단의 모듈들을 보호하는 역할을 한다.

그리고 안테나(7)는 전력신호를 소정 방향으로 무선으로 방사하게 된다.

그러면, 소정 거리 떨어져 있는 무선전력수신기(20)의 통신모듈(21)이 전력신호를 수신한다.

그리고 나서 변환 모듈(22)이 상기 통신모듈(21)에서 수신되는 전력신호를 유선의 전원신호로 변환하여 출력한다.

다음, 전권공급 모듈(23)이 상기 변환 모듈(22)에 의해 변환된 전원을 소정의 장비(30)에 공급하게 된다.

여기서 소정의 장비는 전원을 이용하여 동작하는 조명장치, 오디오 장치, 펌프 등 다양한 장치가 될 수 있다.

상기 과정에서 무선 전력 송신 기술은 공지된 무선정력 송신 기술을 이용할 수도 있다.

여기서, 듀얼 방향 커플러(5)가 상기 위상 조정기의 출력을 감지하여 상기 하이파워 증폭기(2) 출력이 정상인지 판단하고, 상기 안테나(7) 방향에서 오는 역방향 과전류를 감지하는 경우, 마이크로 프로세서(9)는 상기 듀얼 방향 커플러(5)로부터 상기 하이파워 증폭기(2) 출력이 이상인지 여부 및 상기 안테나(7) 방향에서 오는 역방향 과전류의 감지 여부를 수신하고, 이상이 있는 경우 알람부(11)가 알람을 하도록 제어한다. 그리고 알람부(11)는 상기 마이크로 프로세서(9)의 제어에 따라 알람을 한다. 알람은 점멸 조면 표시 또는 경고음 출력 등이 될 수 있고, 알람이 있으면 관리자가 신속하게 조취를 취하게 된다.

한편, 써큘레이터(6)는 안테나에서 역방향으로 발생하는 과전류를 접지로 유도하여 전단 부품들의 손상을 방지한다.

본 발명의 실시예에서는, 근거리 뿐만 아니라 육지에서 가까운 섬의 경우에도 본 발명의 실시예에 따른 이동형 무선 전력 비상 발전 장치를 이용하면 섬에 전력을 공급할 수도 있다.

따라서, 무선전력 수신기가 구비된 곳에서는 간단하게 비상시에 전력을 이용할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 긴급재난 시나 전기가 급격히 수요가 늘거나 단전 됐을 때 이동형으로 발전기를 구성함으로써 효과적으로 적재적시에 전기를 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 긴급히 한전 전기를 끌어다 써야하는 모든 지역에 설비를 복잡하게 구성할 필요없이 간단하게 이동하여 전기를 공급할 수 있고, 유선이 아닌 무선으로 구성함으로써 보다 효율적으로 전기를 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 무선을 활용하여 주파수를 높일수록 제품의 사이즈를 작게 설계할 수 있으므로 이동형으로써 적합하게 만들 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 경유나 휘발유등을 사용하지 않고 배터리(8)를 이용하여 무선으로 주파수를 높여 전력신호를 송신함으로써 환경 친화적이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

1. 차량에 싣고 다니면서 전력이 필요한 곳의 장비에 무선전력 수신기를 통해 전원을 공급하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치로서,
   전원을 공급하기 위한 배터리;
   상기 배터리의 전원을 공급받아 소정 주파수의 신호를 발생하는 신호 발생기;
   상기 신호 발생기의 출력신호를 증폭하는 하이파워 증폭기;
   상기 하이파워 증폭기에서 출력되는 전력신호를 무선으로 변환하여 소정 방향으로 방사하는 안테나를 포함하고,
   상기 하이파워 증폭기의 출력신호에서 다른 신호와 간섭되는 주파수를 감쇄하는 필터;
   상기 필터의 출력에서 위상을 조절하는 위상 조정기;
   상기 위상 조정기의 출력을 감지하여 상기 하이파워증폭기 출력이 정상인지 판단하는 듀얼 방향 커플러를 더 포함하고,
   상기 안테나 오픈시에 역방향의 과전류를 차단하기 위한 써큘레이터를 더 포함하고,
   상기 신호 발생기는 센터 주파수 1MHz, 밴드폭(Band Width) 1MHz의 신호를 출력하고, 상기 하이파워 증폭기는 2~500kw의 전력을 제공하며,
   상기 듀얼 방향 커플러로부터 상기 하이파워 증폭기 출력이 이상인지 여부를 수신하고, 이상이 있는 경우 알람을 하도록 제어하는 마이크로 프로세서;
   상기 마이크로 프로세서의 제어에 따라 알람을 하는 알람부를 더 포함하고,
   
   상기 마이크로 프로세서는 상기 듀얼 방향 커플러로부터 상기 하이파워 증폭기 출력이 이상인지 여부 및 상기 안테나 방향에서 오는 역방향 과전류의 감지 여부를 수신하고, 이상이 있는 경우 알람을 하도록 제어하고,
   상기 마이크로프로세서는 상기 하이파워증폭기의 출력값을 피드백받아 신호이득의 레벨을 조정하여 상기 하이파워 증폭기 뒷 단의 출력값을 안정화하고,
   
   상기 무선전력수신기는,
   상기 안테나를 통해 무선으로 방사된 전력신호를 수신하는 통신모듈;
   상기 통신모듈에서 수신되는 전력신호를 유선의 전원신호로 변환하는 변환 모듈;
   상기 변환 모듈에 의해 변환된 전원을 소정의 장비에 공급하는 전원 공급 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 무선 전력 비상 발전 장치.
   
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