KR102499054B1 - 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기 - Google Patents
정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102499054B1 KR102499054B1 KR1020210119085A KR20210119085A KR102499054B1 KR 102499054 B1 KR102499054 B1 KR 102499054B1 KR 1020210119085 A KR1020210119085 A KR 1020210119085A KR 20210119085 A KR20210119085 A KR 20210119085A KR 102499054 B1 KR102499054 B1 KR 102499054B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hydrostatic
- rotational force
- gear
- power
- generator
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims abstract description 107
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 36
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 34
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 32
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 20
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 11
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
- F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
- F03B13/188—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is flexible or deformable
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
- F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
- F05B2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclic, planetary or differential type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
- F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
- F05B2260/40312—Ratchet wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/406—Transmission of power through hydraulic systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
본 발명은 파도의 움직임을 회전력으로 변환하는 동력 발생부, 상기 동력 발생부에 연결되어 상기 동력 발생부로부터 회전력을 공급받고, 상기 공급받은 회전력을 일정한 회전 속도로 변속하여 제너레이터(Generator)로 전달하는 동력 전달부 및 상기 동력 전달부에 연동되어 상기 동력 전달부로부터 출력되는 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 동력 전달부는, 유압을 이용하여 동력을 전달하는 정유압 파워트레인(Powertrain) 및 기어(Gear)를 이용하여 동력을 전달하는 기계식 파워트레인(Powertrain)으로 구성된다.
Description
본 발명은 파력 에너지를 트랜스미팅-모션 매커니즘을 이용하여 회전 에너지로 변환하는 장치 및 이로부터 발생된 회전 에너지를 정유압 파워트레인과 기계식 파워트레인의 멀티 파워트레인 장치를 통하여 제너레이터로 공급하는 장치에 관한 것이다.
종래의 파력 발전에 적용된 파워트레인(Powertrain)은 기계식 파워트레인 또는 정유압 파워트레인이 개별적으로 적용되었다. 기계식 파워트레인은 효율이 높은 회전 에너지 전달 방식이기는 하지만 파도의 충돌이나 진동으로 의한 충격을 흡수하지 못하는 문제가 있었다. 이에 비하여 정유압 파워트레인은 충격흡수 기능 및 유압 조절 기능을 갖추고 있어 파도의 충돌이나 진동에 의한 충격을 흡수하여 출력을 안정적으로 유지할 수 있으나 동력전달과정에 에너지 손실이 발생하여 에너지 전달 효율이 높지 못한 문제가 있었다. 이에 상기 기계식 파워트레인의 장점인 높은 에너지 전달 효율과 정유압 파워트레인의 장점인 에너지 전달의 안정성 유지를 모두 만족시킬 수 있는 파워트레인이 파력 발전기에 요구되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 기계식 파워트레인 및 정유압 파워트레인을 결합한 하이브리드(Hybrid) 파워트레인으로써, 기계식 파워트레인의 고효율 동력전달 능력과 정유압 파워트레인의 무단 변속 동력전달 능력을 결합한 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기는 파도의 움직임을 회전력으로 변환하는 동력 발생부, 상기 동력 발생부에 연결되어 상기 동력 발생부로부터 회전력을 공급받고, 상기 공급받은 회전력을 변속하여 제너레이터(Generator)로 전달하는 동력 전달부 및 상기 동력 전달부에 연동되어 상기 동력 전달부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 동력 전달부는, 유압을 이용하여 동력을 전달하는 정유압 파워트레인(Powertrain) 및 기어(Gear)를 이용하여 동력을 전달하는 기계식 파워트레인(Powertrain)을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 동력 발생부는, 복수의 동력 발생 유닛(Unit) 및 상기 복수의 동력 발생 유닛에 연결되어 상기 복수의 동력 발생 유닛으로부터 발생한 회전력을 상기 동력 전달부로 전달하는 회전축을 포함하고, 상기 동력 발생 유닛은, 해수 표면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 함께 움직이는 부이(Buoy), 상기 부이에 일단이 연결되어 상기 부이의 움직임을 회전 발생기로 전달하는 강선, 상기 강선에 연결되어 상기 부이의 상하운동을 회전 운동으로 변환하여 상기 회전축으로 전달하는 회전 발생기 및 상기 강선의 타단에 연결되어 상기 강선에 하중을 작용하는 무게추를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 회전 발생기는, 상기 강선에 연결되어 상기 강선의 움직임에 따라 회전하는 외부 래칫 휠(Rachet Wheel), 상기 외부 래칫 휠의 내부에 구비되며 복수의 폴(Pawl)로 이루어져 상기 외부 래칫 휠의 회전력 중 한 방향의 회전력만을 공급받아 회전하는 멀티 폴 디시(Multi Pawl Dish) 및 상기 복수의 폴과 각각 연결되며 상기 회전축의 외주면에 구비되어 상기 멀티 폴 디시의 회전력을 상기 회전축으로 전달하는 미디에이트 디시 파트(Mediate Dish Part)를 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 회전 발생기는, 상기 부이가 상승할 때는 상기 회전 발생기에서 발생한 회전 운동이 상기 회전축으로 전달되고, 상기 부이가 하강 운동할 때는 상기 회전 발생기에서 발생한 회전 운동이 상기 회전축과 차단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 기계식 파워트레인은, 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축으로부터 회전력을 공급받아 회전하는 유성 기어 박스(Planetary Gear Box) 1, 상기 유성 기어 박스 1과 연결되어 상기 유성 기어 박스 1로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 1입력 기어, 상기 제 1입력 기어와 연결되어 상기 제 1입력 기어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 2입력 기어, 상기 제 2입력 기어와 연결되어 상기 제 2입력 기어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 유성 기어 박스 2, 상기 유성 기어 박스 2의 일측에 연결되며 상기 제너레이터에 연결되어 상기 유성 기어 박스 2로부터 회전력을 공급받아 상기 제너레이터로 회전력을 공급하는 제 1출력 기어, 상기 제 1출력 기어와 연결되어 상기 정유압 파워트레인으로부터의 회전력을 상기 제 1출력 기어로 전달하는 제 2출력 기어, 상기 유성 기어 박스 2의 타측에 연결되어 상기 유성 기어 박스 2로부터의 회전력을 공급받아 회전하는 제 3입력 기어 및 상기 제 3입력 기어와 연결되며 상기 정유압 파워트레인과 연결되어 상기 제 3입력 기어로부터 회전력을 공급받아 상기 정유압 파워트레인으로 회전력을 전달하는 제 4입력 기어를 포함하고, 상기 유성 기어 박스 1은, 상기 회전축으로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 1캐리어, 상기 제 1캐리어와 연결되어 상기 제 1캐리어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 1유성 기어, 상기 제 1유성 기어 및 상기 제 1입력 기어와 연결되어 상기 제 1유성 기어로부터 회전력을 공급받아 상기 제 1입력 기어로 회전력을 전달하는 제 1썬 기어 및 상기 제 1유성기어와 연결된 제 1링기어를 포함하고, 상기 유성 기어 박스 2는, 상기 제 2입력 기어와 연결되어 상기 제 2입력 기어로부터 회전력을 공급 받아 회전하는 제 2캐리어, 상기 제 2캐리어와 연결되어 상기 제 2캐리어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 2유성 기어, 상기 제 2유성 기어와 연결되며 상기 제 3입력 기어와 연결되어 상기 제 2유성 기어로부터 회전력을 전달받아 상기 제 3입력 기어로 회전력을 전달하는 제 2썬 기어 및 상기 제 2유성 기어와 연결되며 상기 제 1출력 기어와 연결되어 상기 제 2유성 기어로부터 회전력을 공급받아 상기 제 1출력 기어로 회전력을 전달하는 제 2링 기어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 정유압 파워트레인은, 상기 정유압 파워트레인 내에 구비되며 상기 기계식 파워트레인에 연결되어 상기 기계식 파워트레인의 회전력에 의하여 상기 정유압 파워트레인을 작동시키는 정유압 펌프(Pump) 및 상기 정유압 파워트레인 내에 구비되어 상기 정유압 펌프로부터 공급된 유압에 의하여 회전력을 발생시키는 정유압 모터(Motor)를 포함하고, 상기 정유압 펌프 및 정유압 모터는, 변위(displacement)가 각각 가변가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 정유압 파워트레인은, 상기 정유압 파워트레인 내에 구비되어 상기 정유압 파워트레인 내의 압력이 높을 때 에너지를 저장하는 고압 어큐뮬레이터(Accumulator) 및 상기 정유압 파워트레인 내에 구비되어 상기 정유압 파워트레인 내의 압력이 낮을 때 유압을 공급하는 저압 어큐뮬레이터를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는, 상기 정유압 펌프의 최적의 회전 속도를 산출하고, 상기 정유압 펌프의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 느리면 상기 정유압 펌프의 변위를 증가시키고, 상기 정유압 펌프의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 빠르면 상기 정유압 펌프의 변위를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는, 상기 정유압 모터의 최적의 회전 속도를 산출하고, 상기 정유압 모터의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 느리면 상기 정유압 모터의 변위를 증가시키고, 상기 정유압 모터의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 빠르면 상기 정유압 모터의 변위를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기는, 트랜스미팅 모션 메카니즘 (Transmitting Motion Mechanism)을 이용하여 파력을 회전에너지로 변환시킬 수 있으며 개별 트랜스미팅 모션 메카니즘 유닛이 클러스터(Cluster)를 이루어 강한 회전에너지를 발생시킬 수 있다. 상기 회전에너지는 정유압 기계식 파워트레인을 통하여 제너레이터(Generator)로 전달되는데, 기계식 파워트레인의 장점인 높은 에너지 전달 효율과 정유압 파워트레인의 장점인 에너지 전달의 안정성 유지를 모두 만족시킬 수 있다. 또한 파워트레인으로 입력되는 회전 속력과 파워트레인으로부터 출력되는 회전 속력를 분석하여 상기 정유압 파워트레인의 작동을 제어함으로써 최적의 출력 회전 속력을 얻을 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생 유닛의 동작 개념을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 동력 발생 유닛으로 구성된 동력 발생부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달부의 구정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동력 전달부로 회전력이 공급되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동력 전달부로부터 회전력이 전달되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 진행 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생 유닛의 동작 개념을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 동력 발생 유닛으로 구성된 동력 발생부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달부의 구정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동력 전달부로 회전력이 공급되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동력 전달부로부터 회전력이 전달되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 진행 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기는 파도의 움직임을 회전력으로 변환하는 동력 발생부(100), 상기 동력 발생부(100)에 연결되어 상기 동력 발생부(100)로부터 회전력을 공급받고, 상기 공급받은 회전력을 일정한 회전 속도로 변속하여 제너레이터(Generator)로 전달하는 동력 전달부(200) 및 상기 동력 전달부(200)에 연동되어 상기 동력 전달부(200)로부터 출력되는 회전 속도를 제어하는 제어부(300)를 포함하고, 상기 동력 전달부(200)는, 유압을 이용하여 동력을 전달하는 정유압 파워트레인(Powertrain)(220) 및 기어(Gear)를 이용하여 동력을 전달하는 기계식 파워트레인(Powertrain)(210)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 동력 발생부(100)는 파도의 운동(일반적으로 상승 운동)을 래칫 메카니즘(Rachet Mechanism, 단방향 운동)에 의하여 회전축(120)의 회전 운동으로 변환할 수 있다. 상기 동력 발생부(100)는 연속적인 단방향 운동을 할 있다. 상기 회전 운동에 의하여 동력 발생부(100)로부터 출력되는 회전력으로 상기 동력 전달부(200)를 구동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 하이브리드(Hybrid)방식의 상기 동력 전달부(200)는 에너지를 추출해내고 이 에너지를 제너레이터(Generator)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 상기 하이브리드방식의 동력 전달부(200)는 기계식 트랜스미션(Transmission)의 높은 효율성 및 정유압 트랜스미션의 무단 변속을 통한 높은 실행력을 모두 얻을 수 있다.
상기 동력 발생부(100)는, 복수의 동력 발생 유닛(Unit)(110) 및 상기 복수의 동력 발생 유닛(110)에 연결되어 상기 복수의 동력 발생 유닛(110)으로부터 발생한 회전력을 상기 동력 전달부(200)로 전달하는 회전축(120)을 포함하고, 상기 동력 발생 유닛(110)은, 해수 표면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 함께 움직이는 부이(Buoy)(111), 상기 부이(111)에 일단이 연결되어 상기 부이(111)의 움직임을 회전 발생기(112)로 전달하는 강선(114), 상기 부이(111)로부터 해저 방향으로 일정 간격 이격되게 구비되며 상기 강선(114)에 권선되어 상기 부이(111)의 상하운동을 회전 운동으로 변환하여 상기 회전축(120)으로 전달하는 회전 발생기(112) 및 상기 회전 발생기(112)로부터 해저 방향으로 일정 간격 이격되게 구비되며 상기 강선(114)의 타단에 연결되어 상기 강선(114)에 장력을 공급하는 무게추(113)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 부이(111)는 파도의 움직임을 상기 동력 전달부(200)를 통하여 제너레이터로 전송하는 중요한 구성요소일 수 있다. 상기 부이(111)는 상기 강선(114)을 통하여 상기 회전 발생기(112)로 연결될 수 있다. 상기 회전 발생기(112)는 외부 래칫 휠(115), 멀티 폴 디시(116) 및 미디에이트 디시 파트(117)를 포함할 수 있다. 상기 멀티 폴 디시(116)는 복수의 폴(pawl)로 이루어지고 각각의 폴은 각각의 상기 미디에이트 디시 파트(117)와 레볼루트 조인트(Revolute Joint)로 연결될 수 있다. 이에 의하여 상기 복수의 폴은 수용 범위 내에서 회전할 수 있다. 상기 미디에이트 디시 파트(117)는 상기 회전축(120)과 동축으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 회전 발생기(112)의 타단은 상기 무게추(113)와 연결될 수 있다. (이러한 구조는 고무줄, 무게추 또는 용수철로 구성될 수 있다.) 상기 회전축(120)은 상기 동력 발생부(100)와 동력 전달부(200)을 연결하는 중요한 구성요소일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생 유닛의 동작 개념을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면 상기 회전 발생기(112)는, 상기 부이(111)가 상승할 때는 상기 회전 발생기(112)에서 발생한 회전 운동이 상기 회전축(120)전달되고, 상기 부이(111)가 하강 운동할 때는 상기 회전 발생기(112)에서 발생한 회전 운동이 상기 회전축(120)과 차단될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 동력 발생 유닛(110) 중 상기 부이(111)가 상승하는 동력 발생 유닛(110)에서만 상기 회전 발생기(112)에서 발생한 회전력이 상기 회전축(120)에 전달되고 상기 부이(111)가 하강하는 동력 발생 유닛(110)에서는 상기 회전 발생기(112)에서 발생한 회전력이 상기 회전축(120)으로 전달되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 파도가 상승 운동하면 상기 부이(111)가 상승할 수 있다. 상기 부이(111)가 상승하면 상기 강선(114)을 통하여 상기 회전 발생기(112)(단방향 회전기라고도 부를 수 있음)를 작동시킬 수 있다. 상기 회전 발생기(112)의 작동에 의하여 상기 회전축(120)을 단방향(본 발명의 일 실시예에 따르면 시계방향)으로 회전시킬 수 있다. 상기 부이(111)의 상승 또는 하강에 의하여 상기 외부 래칫 휠(115)이 양방향(시계 또는 반시계 방향)으로 회전할 수 있다. 래칫 메카니즘에 의하여 상기 외부 래칫 휠(115)의 시계방향의 회전만이 상기 멀티 폴 디시(116)를 통하여 상기 미디에이트 디시 파트(117)를 회전시킬 수 있다. 따라서 상기 회전축(120)은 단방향으로만 회전할 수 있다.
상기 부이(111)가 하강할 때 상기 무게추(113)는 상기 외부 래칫 휠(115)을 당겨 반시계방향 회전을 하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 동력 발생 유닛으로 구성된 동력 발생부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 동력 발생부(100)에는 4개의 동력 발생 유닛(110)이 구비될 수 있다. 4개의 상기 동력 발생 유닛(110) 중에서 상기 부이(111)가 상승하는 동력 발생 유닛(110)에서만 상기 회전 발생기(112)가 상기 회전축(120)을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 부이(111)가 복수의 회전 발생기(112)를 구동시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 4개의 동력 발생 유닛(110)이 1개의 회전축(120)을 회전시킬 수 있다. 이것은 상기 회전축(120)의 회전이 상기 부이(111)의 한정된 움직임에 의하여 제약을 받기 때문일 수 있다. 상기 회전축(120)은 상기 부이(111)가 상승 운동을 할 때만 회전하고 하강 운동을 할 때는 회전하지 않을 수 있다. 이러한 상기 회전축(120)의 불연속적인 회전으로 인하여 상기 동력 전달부(200)의 동력전달 효율이 떨어질 수 있다. 따라서 4개의 동력 발생 유닛(110)이 한 세트(Set)를 이루어 연속적인 동력전달이 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 4개의 부이(111) 중 일측에 위치한 첫 번째 부이(111)가 상승하면 상기 회전축(120)이 회전할 수 있다. 파도가 정점에 도달하면 상기 부이(111)는 하강을 시작하고 이때에는 상기 회전축(120)을 회전시킬 수 없다. 이 때 회전축(120)은 90˚ 회전할 수 있다.
상기 일측에 위치한 첫 번째 부이(111)가 하강하면 상기 일측에 위치한 부이(111)로부터 타측 방향으로 이웃한 두 번째 부이(111)가 상승하여 연속적으로 상기 회전축(120)을 회전시킬 수 있다. 상기 두 번째 부이(111)가 하강을 시작하면 상기 두 번 째 부이(111)는 상기 회전축(120)을 회전시킬 수 없다. 이 경우 상기 회전축(120)은 90˚ 더 회전할 수 있다. (총 180˚)
상기 두 번째 부이(111)가 하강을 시작하면 상기 두 번째 부이(111)로부터 타측 방향으로 이웃한 세 번째 부이(111)가 상승하게 되고 연속적으로 상기 회전축(120)을 회전시킬 수 있다. 상기 세 번째 부이(111)가 하강하면 상기 세 번째 부이의 타측 방향으로 이웃한 네 번째 부이(111)가 상승하여 상기 회전축(120)을 회전시킬 수 있다.
상기와 같이 복수의 동력 발생 유닛(110)이 상기 회전축(120)을 회전시킬 수 있다. 파도의 작용이나 물리적 움직임에 따라 상기 동력 발생 유닛(110)의 갯수는 추가되거나 달라질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 기계식 파워트레인(210)은 한 쌍의 유성 기어 박스(Planetary Gear Box)를 포함할 수 있다. 유성 기어 박스 1은 제 1썬 기어(205), 제 1유성 기어(211), 제 1링 기어(212) 및 제 1캐리어(206)를 포함할 수 있다. 유성 기어 박스 2는 제 2썬 기어(216), 제 2유성 기어(217), 제 2링 기어(218) 및 제 2캐리어(207)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 정유압 파워트레인(220)은, 상기 정유압 파워트레인(220) 내에 구비되며 상기 기계식 파워트레인(210)에 연결되어 상기 기계식 파워트레인(210)의 회전력에 의하여 상기 정유압 파워트레인(220)을 작동시키는 정유압 펌프(Pump)(221) 및 상기 정유압 파워트레인(220) 내에 구비되어 상기 정유압 펌프(221)로부터 공급된 유압에 의하여 회전력을 발생시키는 정유압 모터(Motor)(222)를 포함하고, 상기 정유압 펌프(221) 및 정유압 모터(222)는, 변위가 가변 될 수 있는 가변 변위 펌프 및 가변 변위 모터일 수 있다. 가변 변위 모터는 가변 토크와 가변 속도를 제공한다. 유입 유량과 압력이 일정한 경우에도, 토크 스피드 비가 가변되어 변위가 가변됨에 의한 로드 요구를 충족할 수 있다. 가변 변위 펌프는 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환시킨다. 변위 또는 펌프의 입력 축의 회전당 펌프되는 유량은 펌프가 동작 중에 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 정유압 파워트레인(220)은 고압 어큐뮬레이터(Accumulator)(224), 저압 어큐뮬레이터(223), 제 1릴리프 밸브(Relief Valve)(230), 제 2릴리프 밸브(231), 전기 모터(225), 부스트 펌프(Boost Pump)(228) 및 체크 밸브(Check Valve)(229)를 더 포함할 수 있다. 상기 정유압 모터(222)의 출력축은 제 2출력 기어(227)과 공통축으로 연결될 수 있다. 상기 제 2출력 기어(227)는 제 1출력 기어(219)를 통하여 상기 제 2캐리어(Carrier)(207)에 연동될 수 있다. 상기 동력 전달부(200)의 출력축은 제너레이터(Generator)(미도시)에 동축으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 회전축(120)으로부터 공급된 회전력은 상기 유성 기어 박스 1에 포함된 제 1캐리어(206)로 전달될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제 1링 기어(212)가 고정되어 있어 제 1썬 기어(205)의 회전속도가 제 1입력 기어(213)로 전달될 수 있다. 상기 제 1입력 기어(213)의 회전력은 제 2입력 기어(215) 및 제 3입력 기어(214)를 통하여 제 4입력 기어(226)으로 전달될 수 있다. 또한, 상기 제 2입력 기어(215)의 회전력은 상기 유성 기어 박스 2에 포함된 제 2캐리어(207)로 전달될 수 있다. 상기 제 4입력 기어(226)의 회전력은 정유압 펌프(221)를 구동시킬 수 있다. 상기 정유압 펌프(221)가 구동되면 상기 정유압 파워트레인(220)에 의하여 정유압 모터(222)가 구동될 수 있다. 상기 정유압 모터(222)가 구동되어 발생한 회전력은 제 2출력 기어(227) 및 제 1출력 기어(219)를 통하여 제너레이터(미도시)로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 파도에 의한 충격이나 흔들림이 상기 유성 기어 박스에 전달되면 제 3입력 기어(214) 및 제 4입력 기어(226)를 통하여 상기 정유압 펌프(221)로 전달될 수 있다. 상기 정유압 펌프(221)도 충격에 의한 영향을 받을 수 있으나, 상기 정유압 파워트레인(220)에 포함된 고압 어큐뮬레이터(224)로부터의 압력 보상을 통하여 충격은 감쇄될 수 있다. 상기 고압 어큐뮬레이터(224)는 일종의 에너지 저장장치로써, 상기 정유압 파워트레인(220) 내의 압력이 높을 때는 에너지를 유체의 형태로(유압으로) 저장하였다가 압력이 낮아지면 에너지를 방출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 정유압 파워트레인(220) 내의 압력이 매우 높을 때를 대비하여 제 2릴리프 밸브(231)가 구비될 수 있다. 과도하게 가해진 압력은 상기 제 2릴리프 밸브(231)을 통하여 저압 라인(Line)으로 배출될 수 있다. 이에 따라, 상기 정유압 파워트레인(220) 내의 압력은 일정한 수준으로 안정되게 유지될 수 있다. 일정한 압력이 유지되면 상기 정유압 모터(222)는 더욱 안정되게 작동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 정유압 파워트레인(220) 내에 구비되어 상기 정유압 파워트레인(220) 내의 압력이 낮을 때 에너지(유압)를 방출하는 저압 어큐뮬레이터(223), 상기 정유압 파워트레인(220) 내에 구비되는 제 1릴리프 밸브(230) 및 상기 정유압 파워트레인(220) 내에 구비되는 체크 밸브(229)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 변위 가변 가능한 정유압 모터(222)가 구비될 수 있다. 상기 정유압 모터(222)는 변위 가변을 통하여 출력되는 회전 속도를 일정한 수준으로 제어할 수 있다. 상기 변위 가변은 스워시 플레이트(Swash Plate)를 작동하여 제어할 수 있다. 이에 따라 출력 회전 속도를 조절하여 최대의 동력 전달 효율을 얻을 수 있다(requirement of maximize power point tracking).
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 정유압 파워트레인(220)은 제 3입력 기어(214), 제 4입력 기어(226), 정유압 파워트레인(220), 제 2출력 기어(227), 제 1출력 기어(219) 및 유성 기어 박스 2로 구성된 폐쇄 체인(Closed-chain)에 의하여 작동할 수 있다. 발생된 충격은 상기 폐쇄-체인을 통하여 흡수될 수 있다. 상기 제 2캐리어(207)의 회전 운동은 한 쌍의 기어 제 1입력 기어(213), 제 2입력 기어(215)에 의하여 이루어진다. 상기 정유압 펌프(221)를 직접적으로 제어하는 제 2썬 기어(216)와 상기 제 2출력 기어(227) 및 제 1출력 기어(219)와 연결된 제 2링 기어(218)는 파도에 의한 충격이나 흔들림(shock or fluctuation)을 소멸(cancel out)시키도록 자동으로 상호 구속(constrained) 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 전기 모터(225)에 의하여 구동되는 부스트 펌프(228)는 상기 저압 어큐뮬레이터에 연결되어 회수관(Return Line) 내에서 유압을 공급시키고 저압을 유지하는 기능 외에도 상기 정유압 펌프(221)에서 발생할 수 있는 “캐비테이션 현상(Cavitation Phenomenon)”에 의한 손상을 방지하는 기능도 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동력 전달부로 회전력이 공급되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면 입력은 회전축(120)의 회전으로부터 발생한 일(power)이다. 여기에서, 상기 정유압 펌프(221)의 회전 속도는 상기 회전축(120)의 동작 속도 및 상기 정유압 펌프(221)의 변위에 따라 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동력 전달부로부터 회전력이 전달되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면 상기 동력 전달부의 출력은 발전기(제너레이터) 전력이며,
상기 제너레이터로 전달되는 출력 속도 및 토크(Torque)가 상기 정유압 모터(222)의 변위 및 제2 링 기어(218)의 회전에 따라 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 파력 발전기의 동력전달은 2가지 경로로 이루어지며, 한 경로는 상부의 정유압 파워트레인(220)를 이용해서 제 4입력 기어(226), 제 2출력 기어(227)를 통해서 이루어지고(도 6), 다른 경로는 하부의 기계식 변속 기구를 통해서 이루어진다(도 7).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 진행 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제어부(300)는, 상기 정유압 펌프(221)의 최적의 회전 속도를 산출하고, 상기 정유압 펌프(221)의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 느리면 상기 정유압 펌프(221)의 변위를 증가시키고, 상기 정유압 펌프(221)의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 빠르면 상기 정유압 펌프(221)의 변위를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제어부(300)는, 상기 정유압 모터(222)의 최적의 회전 속도를 산출하고, 상기 정유압 모터(222)의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 느리면 상기 정유압 모터(222)의 변위를 증가시키고, 상기 정유압 모터(222)의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 빠르면 상기 정유압 모터(222)의 변위를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 정유압 펌프(221)의 변위는 
로, 상기 정유압 모터(222)의 변위는 
으로 정의할 수 있다. 상기 정유압 파워트레인(220)을 이용하면 상기 회전축(120)으로부터 전달되는 회전 속도에 변동이 생겨도 이를 감쇄시켜 제너레이터로 전달되는 회전 속도를 최적값으로 조절하여 안정적인 전력(smooth power)을 얻을 수 있다. 이를 위하여 도 8과 같은 제어 방법이 적용될 수 있다.
먼저 상기 제 4입력 기어(226)와 연결된 상기 정유압 펌프(221)의 속도를 산출할 수 있다. 상기 정유압 펌프(221)의 측정된 속도는 최적 펌프 속도 
와 비교할 수 있다. 만약 상기 정유압 펌프(221)의 측정된 속도가 최적 펌프 속도보다 느리다면, 
, 펌프 변위 
를 증가시키고, 반대의 경우라면 펌프 변위 
는 감소될 수 있다. 여기에서 도출된 펌프 변위
가 정유압 펌프(221)에 적용될 수 있다.
다음으로 상기 정유압 파워트레인(220)에 의하여 작동된 정유압 모터(222)의 회전 속도 
가 측정될 수 있다. 상기 정유압 모터(222)와 제너레이터의 기설정된 효율성 맵(efficiency map)에 의하여 산출된 최적 속도 
을 정유압 모터(222)의 측정된 회전 속도 
과 비교할 수 있다. 상기 정유압 모터(222)의 측정 속도가 최적 속도보다 느리면 정유압 모터(222)의 변위 
를 증가시키고 반대의 경우라면 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기는, 트랜스미팅 모션 메카니즘 (Transmitting Motion Mechanism)을 이용하여 파력을 회전에너지로 변환시킬 수 있으며 개별 트랜스미팅 모션 메카니즘 유닛이 클러스터(Cluster)를 이루어 강한 회전에너지를 발생시킬 수 있다. 상기 회전에너지는 정유압 기계식 파워트레인을 통하여 제너레이터(Generator)로 전달되는데, 기계식 파워트레인의 장점인 높은 에너지 전달 효율과 정유압 파워트레인의 장점인 에너지 전달의 안정성 유지를 모두 만족시킬 수 있다. 또한 파워트레인으로 입력되는 회전 속력과 파워트레인으로부터 출력되는 회전 속력를 분석하여 상기 정유압 파워트레인의 작동을 제어함으로써 최적의 출력 회전 속력을 얻을 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 동력 발생부 110: 동력 발생 유닛
111 : 부이 112 : 회전 발생기
113 : 무게추 114 : 강선
115 : 외부 래칫 휠 116 : 멀티 폴 디시
117 : 미디에이트 디시 파트 120 : 회전축
200 : 동력 전달부 205 : 제 1썬 기어
206 : 제 1캐리어 207 : 제 2캐리어
210 : 기계식 파워트레인 211 : 제 1유성 기어
212 : 제 1링 기어 213 : 제 1입력 기어
214 : 제 3입력 기어 215 : 제 2입력 기어
216 : 제 2썬 기어 217 : 제 2유성 기어
218 : 제 2링 기어 219 : 제 1출력 기어
220 : 정유압 파워트레인 221 : 정유압 펌프
222 : 정유압 모터 223 : 저압 어큐뮬레이터
224 : 고압 어큐뮬레이터 225 : 전기 모터
226 : 제 4입력 기어 227 : 제 2출력 기어
228 : 부스트 펌프 229 : 체크 밸브
230 : 제 1릴리프 밸브 231 : 제 2릴리프 밸브
300 : 제어부
111 : 부이 112 : 회전 발생기
113 : 무게추 114 : 강선
115 : 외부 래칫 휠 116 : 멀티 폴 디시
117 : 미디에이트 디시 파트 120 : 회전축
200 : 동력 전달부 205 : 제 1썬 기어
206 : 제 1캐리어 207 : 제 2캐리어
210 : 기계식 파워트레인 211 : 제 1유성 기어
212 : 제 1링 기어 213 : 제 1입력 기어
214 : 제 3입력 기어 215 : 제 2입력 기어
216 : 제 2썬 기어 217 : 제 2유성 기어
218 : 제 2링 기어 219 : 제 1출력 기어
220 : 정유압 파워트레인 221 : 정유압 펌프
222 : 정유압 모터 223 : 저압 어큐뮬레이터
224 : 고압 어큐뮬레이터 225 : 전기 모터
226 : 제 4입력 기어 227 : 제 2출력 기어
228 : 부스트 펌프 229 : 체크 밸브
230 : 제 1릴리프 밸브 231 : 제 2릴리프 밸브
300 : 제어부
Claims (9)
- 파도의 움직임을 회전력으로 변환하는 동력 발생부;
상기 동력 발생부에 연결되어 상기 동력 발생부로부터 회전력을 공급받고, 상기 공급받은 회전력을 변속하여 제너레이터(Generator)로 전달하는 동력 전달부; 및
상기 동력 전달부에 연동되어 상기 동력 전달부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 동력 전달부는,
유압을 이용하여 동력을 전달하는 정유압 파워트레인(Powertrain); 및
기어(Gear)를 이용하여 동력을 전달하는 기계식 파워트레인(Powertrain);을 포함하며,
상기 동력 발생부는,
복수의 동력 발생 유닛(Unit); 및
상기 복수의 동력 발생 유닛에 연결되어 상기 복수의 동력 발생 유닛으로부터 발생한 회전력을 상기 동력 전달부로 전달하는 회전축;을 포함하고,
상기 동력 발생 유닛은,
해수 표면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 함께 움직이는 부이(Buoy);
상기 부이에 일단이 연결되어 상기 부이의 움직임을 회전 발생기로 전달하는 강선;
상기 강선에 연결되어 상기 부이의 상하운동을 회전 운동으로 변환하여 상기 회전축으로 전달하는 회전 발생기; 및
상기 강선의 타단에 연결되어 상기 강선에 하중을 작용하는 무게추;를 포함하며,
상기 회전 발생기는,
상기 부이가 상승할 때는 상기 회전 발생기에서 발생한 회전 운동이 상기 회전축으로 전달되고,
상기 부이가 하강 운동할 때는 상기 회전 발생기에서 발생한 회전 운동이 상기 회전축과 차단되며,
상기 기계식 파워트레인은,
상기 회전축과 연결되어 상기 회전축으로부터 회전력을 공급받아 회전하는 유성 기어 박스(Planetary Gear Box) 1;
상기 유성 기어 박스 1과 연결되어 상기 유성 기어 박스 1로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 1입력 기어;
상기 제 1입력 기어와 연결되어 상기 제 1입력 기어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 2입력 기어;
상기 제 2입력 기어와 연결되어 상기 제 2입력 기어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 유성 기어 박스 2;
상기 유성 기어 박스 2의 일측에 연결되며 상기 제너레이터에 연결되어 상기 유성 기어 박스 2로부터 회전력을 공급받아 상기 제너레이터로 회전력을 공급하는 제 1출력 기어;
상기 제 1출력 기어와 연결되어 상기 정유압 파워트레인으로부터의 회전력을 상기 제 1출력 기어로 전달하는 제 2출력 기어;
상기 유성 기어 박스 2의 타측에 연결되어 상기 유성 기어 박스 2로부터의 회전력을 공급받아 회전하는 제 3입력 기어; 및
상기 제 3입력 기어와 연결되며 상기 정유압 파워트레인과 연결되어 상기 제 3입력 기어로부터 회전력을 공급받아 상기 정유압 파워트레인으로 회전력을 전달하는 제 4입력 기어;를 포함하고,
상기 유성 기어 박스 1은,
상기 회전축으로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 1캐리어;
상기 제 1캐리어와 연결되어 상기 제 1캐리어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 1유성 기어;
상기 제 1유성 기어 및 상기 제 1입력 기어와 연결되어 상기 제 1유성 기어로부터 회전력을 공급받아 상기 제 1입력 기어로 회전력을 전달하는 제 1썬 기어; 및
상기 제 1유성기어와 연결된 제 1링기어;를 포함하고,
상기 유성 기어 박스 2는,
상기 제 2입력 기어와 연결되어 상기 제 2입력 기어로부터 회전력을 공급 받아 회전하는 제 2캐리어;
상기 제 2캐리어와 연결되어 상기 제 2캐리어로부터 회전력을 공급받아 회전하는 제 2유성 기어;
상기 제 2유성 기어와 연결되며 상기 제 3입력 기어와 연결되어 상기 제 2유성 기어로부터 회전력을 전달받아 상기 제 3입력 기어로 회전력을 전달하는 제 2썬 기어; 및
상기 제 2유성 기어와 연결되며 상기 제 1출력 기어와 연결되어 상기 제 2유성 기어로부터 회전력을 공급받아 상기 제 1출력 기어로 회전력을 전달하는 제 2링 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 회전 발생기는,
상기 강선에 연결되어 상기 강선의 움직임에 따라 회전하는 외부 래칫 휠(Rachet Wheel);
상기 외부 래칫 휠의 내부에 구비되며 복수의 폴(Pawl)로 이루어져 상기 외부 래칫 휠의 회전력 중 한 방향의 회전력만을 공급받아 회전하는 멀티 폴 디시(Multi Pawl Dish); 및
상기 복수의 폴과 각각 연결되며 상기 회전축의 외주면에 구비되어 상기 멀티 폴 디시의 회전력을 상기 회전축으로 전달하는 미디에이트 디시 파트(Mediate Dish Part);를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 정유압 파워트레인은,
상기 정유압 파워트레인 내에 구비되며 상기 기계식 파워트레인에 연결되어 상기 기계식 파워트레인의 회전력에 의하여 상기 정유압 파워트레인을 작동시키는 정유압 펌프(Pump); 및
상기 정유압 파워트레인 내에 구비되어 상기 정유압 펌프로부터 공급된 유압에 의하여 회전력을 발생시키는 정유압 모터(Motor);를 포함하고,
상기 정유압 펌프 및 정유압 모터는,
변위(displacement)가 각각 가변가능한 것을 특징으로 하는 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기. - 제 6항에 있어서,
상기 정유압 파워트레인은;
상기 정유압 파워트레인 내에 구비되어 상기 정유압 파워트레인 내의 압력이 높을 때 에너지를 저장하는 고압 어큐뮬레이터(Accumulator);및
상기 정유압 파워트레인 내에 구비되어 상기 정유압 파워트레인 내의 압력이 낮을 때 유압을 공급하는 저압 어큐뮬레이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기. - 제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정유압 펌프의 최적의 회전 속도를 산출하고,
상기 정유압 펌프의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 느리면 상기 정유압 펌프의 변위를 증가시키고,
상기 정유압 펌프의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 빠르면 상기 정유압 펌프의 변위를 감소시키는 것을 특징으로 하는 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기. - 제 8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정유압 모터의 최적의 회전 속도를 산출하고,
상기 정유압 모터의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 느리면 상기 정유압 모터의 변위를 증가시키고,
상기 정유압 모터의 회전 속도가 최적의 회전 속도보다 빠르면 상기 정유압 모터의 변위를 감소시키는 것을 특징으로 하는 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210119085A KR102499054B1 (ko) | 2021-09-07 | 2021-09-07 | 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210119085A KR102499054B1 (ko) | 2021-09-07 | 2021-09-07 | 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102499054B1 true KR102499054B1 (ko) | 2023-02-13 |
Family
ID=85202749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210119085A KR102499054B1 (ko) | 2021-09-07 | 2021-09-07 | 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102499054B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54129241A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-06 | Maruichi Seisakusho Kk | Apparatus for extracting wave force |
| KR101401104B1 (ko) | 2012-11-28 | 2014-05-28 | 엘에스엠트론 주식회사 | 정유압 기계식 변속장치 |
| WO2017085236A1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-26 | Oceantec Energías Marinas, Sl | Electric-hydraulic hybrid power take-off with application to renewable energy conversion |
| KR20170114264A (ko) | 2017-07-17 | 2017-10-13 | 김용기 | 부이(buoy)와 파도에 의한 부이 운동을 이용한 파력 발전기, 그리고 파력 발전기와 부이의 운전 및 유지관리 방법, 그리고 파도 에너지 농장 |
-
2021
- 2021-09-07 KR KR1020210119085A patent/KR102499054B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54129241A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-06 | Maruichi Seisakusho Kk | Apparatus for extracting wave force |
| KR101401104B1 (ko) | 2012-11-28 | 2014-05-28 | 엘에스엠트론 주식회사 | 정유압 기계식 변속장치 |
| WO2017085236A1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-26 | Oceantec Energías Marinas, Sl | Electric-hydraulic hybrid power take-off with application to renewable energy conversion |
| KR20170114264A (ko) | 2017-07-17 | 2017-10-13 | 김용기 | 부이(buoy)와 파도에 의한 부이 운동을 이용한 파력 발전기, 그리고 파력 발전기와 부이의 운전 및 유지관리 방법, 그리고 파도 에너지 농장 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007334608B2 (en) | Wave energy converter with air compression (WECWAC) | |
| US20180010571A1 (en) | Wave Action Electric Generating System | |
| US7525214B2 (en) | Wave-power system and method for generating energy at constant rotational speed at variable significant wave heights and periods | |
| US20150204304A1 (en) | Wave energy converter | |
| US9784238B2 (en) | Wave energy convertor | |
| CN101970858B (zh) | 用于将波能转换成电能的能量转换装置 | |
| EP1792080A1 (en) | A pump,a power plant, a windmill, and a method of producing electrical power from wind energy | |
| US8587143B2 (en) | Energy converter device with reactive hydraulic power transformer | |
| US8836152B2 (en) | Hydraulic wave energy converter with variable damping | |
| EP2128430A1 (en) | High efficiency wave energy convertor | |
| NO329110B1 (no) | Bolgekraftverk | |
| WO2009129560A1 (en) | Wave energy system | |
| KR102499054B1 (ko) | 정유압 기계식 파워트레인을 사용한 파력 발전기 | |
| WO2019050466A1 (en) | WAVE ENERGY CONVERTER COMPRISING A BUOY AND A SCREW ACTUATOR | |
| WO2009080361A2 (en) | A power generation system | |
| EP3324037A2 (en) | Power take-off device | |
| CN103256168A (zh) | 一种离网型混合传动海流发电装置及其控制方法 | |
| US20230383721A1 (en) | Wave Energy Converter Using Bucket Turbine and Hydraulic System | |
| US20170241398A1 (en) | Torque Control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |