KR20000010126A - 전기자동차의 보조 충전장치 - Google Patents

전기자동차의 보조 충전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차의 보조 충전장치에 관한 것으로 특히, 자동차의 전방부 및 양측부를 통해 유입되는 공기를 포집하는 호퍼(4)와; 호퍼를 통해 유도되는 바람의 풍압에 부응하는 회전력을 발생시키는 팬(5)과; 상기 팬(5)과 발전기(8)의 구동축 사이에 설치되어 팬(5)의 회전력을 발전기(8)에 선택적으로 전달시켜 주는 팬구동력 단속부(6)와; 상기 팬(5)의 회전수를 전기적인 신호로 검출하는 회전수 검출센서(7)와; 상기 팬구동력 단속부(6)를 통해 팬(5)의 구동력이 전달되면 그의 구동력에 부응하는 전력을 발생시키는 발전기(8)와; 자동차의 지붕(14) 상면부에 설치되어 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 수개의 쏠라셀(9)과; 상기 발전기(8) 및 쏠라셀(9)에서 출력되는 전기에너지를 이용하여 납축전지(1)를 충전시켜 주는 충전회로부(10)와; 상기 납축전지(1)의 과충상태를 판별하는 과충전 검출부(11)와; 팬(5)이 일정 회전수 이상이고 납축전지(1)가 과충전 상태가 아닐 경우 단속기어(61)에 구동신호를 출력시키고 팬(5)의 회전수가 일정회전수 미만이거나 납축전지(1)가 과충전상태이면 단속기어(61)에 비구동신호를 출력시켜 주는 제어부(12)를 부가 설치하여 주행중 또는 주행 대기 상태에서도 강한 바람이나 햇빛만 있으면 납축전지가 계속해서 충전되도록 하여, 주행거리를 대폭 연장시킬 수 있고, 또 납축전지의 충전비용을 대폭 절감시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

전기자동차의 보조 충전장치
본 발명은 전기자동차의 보조 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 자동차의 전방 및 양측부를 통해 유입되는 바람을 이용하여 팬 및 발전기를 구동시키고 자동차의 상면에는 햇빛을 전기에너지로 전환시키는 쏠라셀을 설치하여 통상시 또는 자동차의 주행중에도 전기자동차에 설치된 충전용 납축전지를 계속 충전시켜 주행거리를 대폭 연장시킬 수 있도록 발명한 것이다.
최근의 자동차 개발 추세로서는, 대기오염에 심각한 영향을 주고 있는 현재의 가솔린이나 경유를 주연료로 사용하는 차량대신에 공해발생이 적은 차량을 개발하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있는 바, 그 중 하나로서 전력에 의하여 움직이는 전기자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
그런데, 상기한 전기자동차의 구동원으로는 대개 2차전지인 납축전지를 사용하고 있으며, 기존의 가솔린 또는 디젤엔진 대신에 납축전지에서 출력되는 고전압, 고전류로 구동 모터를 구동시키고 이를 변속기와 동력전달장치를 통해 구동휠로 전달하여 구동휠을 회전시키므로써 공해 발생을 극히 적게 할 수 있었다.
그러데, 종래의 전기자동차에 설치된 납축전지는 전기를 이용하여 충전시키는 구성으로 되어 있음에 따라 충전기가 설치된 특징장소로 전기자동차를 몰고가 납축전지를 충전시켜 주행에 임해야만 되는 문제점이 있고, 또 납축전지 자체는 그 충전용량이 한정되어 있으므로 자동차의 주행 중 별도로 충전시켜 주지 않는한 제한된 거리이상을 주행할 수 없는 문제점이 있다.
즉, 종래의 전기자동차에는 주행중 또는 주행 대기상태에서 납축전지를 계속해서 충전시킬 수 있는 어떠한 장치도 설치되어 있지 않으므로 납축전지의 용량에 제한을 받는 거리이내만을 주행시킬 수 밖에 없어 결국 주행거리가 매우 짧은 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로 주행중 또는 주행 대기중 강한 바람이나 햇빛만 있으면 계속해서 납축전지를 충전시킬 수 있도록 하여 전기자동차의 주행거리를 대폭 연장시킬 수 있는 전기자동차의 보조 충전장치를 제공하는데 그 주된 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 전기자동차의 주행중 또는 주행 대기중 풍압이나 빛에너지를 이용한 지속적인 납축전지의 충전 보충을 통해 충전비용을 대폭 절감시킬 수 있는 전기자동차의 보조 충전장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 소정의 충전용량을 갖고 전기자동차내에 설치되어 통상시 외부에서 공급되는 전기에너지에 의해 충전되어 있다가 주행시 구동모터에 구동전력을 공급시켜 주는 납축전지와; 상기 납축전지에서 공급되는 고전압, 고전류의 전력에 의해 선택적으로 구동되는 구동모터와; 상기 구동모터의 동력을 변속시켜 동력전달장치를 통해 구동휠로 전달하는 변속기를 구비한 전기자동차에 있어서, 자동차의 전방부 및 양측부를 통해 유입되는 공기를 포집하여 작은 배출구멍으로 유도시켜 주는 호퍼와; 상기 호퍼의 작은 배출구멍내에 설치되어 풍압에 부응하는 회전력을 발생시키는 팬과; 제어부에 의해 그 구동이 단속되는 단속기어 및 크기가 서로 다른 수개의 기어등을 구비하고 상기 팬과 발전기 사이에 설치되어 팬의 회전력을 발전기에 선택적으로 전달시켜 주는 팬구동력 단속부와; 상기 팬의 회전수를 검출하여 제어부로 출력시켜 주는 회전수 검출센서와; 상기 팬구동력 단속부를 통해 팬의 구동력이 전달되면 그의 구동력에 부응하는 전력을 발생시키는 발전기와; 자동차의 지붕 상면부에 설치되어 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 수개의 쏠라셀과; 상기 발전기 및 쏠라셀에서 출력되는 전기에너지를 이용하여 납축전지를 충전시켜 주는 충전회로부와; 상기 납축전지가 과충전되는지를 검출하는 과충전 검출부와; 상기 팬의 회전수가 일정회전수 이상이고 납축전지가 과충전상태가 아닐 경우 팬구동력 단속부의 단속기어에 구동신호를 출력시키고 팬의 회전수가 일정회전수 미만이고 납축전지가 과충전상태이면 단속기어에 비구동신호를 출력시키는 제어부를 부가 설치하므로써 달성할 수 있다.
따라서, 전기자동차의 주행중 또는 주행 대기 상태에서도 강한 바람이나 햇빛만 있으면 납축전지가 계속해서 충전되므로 기존의 전기자동차에 비해 그 주행거리를 대폭 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 납축전지를 자주 충전시키므로 인해 발생되는 충전비용을 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명 장치가 실시된 전기 자동차의 개략 평면도.
도 2는 본 발명 장치의 요부 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 납축전지 2 : 구동모터
3 : 변속기 4 : 호퍼
5 : 팬 6 : 팬구동력 단속부
7 : 회전수 검출센서 8 : 발전기
9 : 쏠라셀 10 : 충전회로부
11 : 과충전 검출부 12 : 제어부
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명 장치가 실시된 전기 자동차의 개략 평면도를 나타낸 것이고 도 2는 본 발명 장치의 요부 확대도를 나타낸 것이다.
이에 따르면, 소정의 충전용량을 갖고 전기자동차내에 설치되어 통상시 외부에서 공급되는 전기에너지에 의해 충전되어 있다가 주행시 구동모터에 구동전력을 공급시켜 주는 납축전지(1)와; 상기 납축전지(1)에서 공급되는 고전압, 고전류의 전력에 의해 선택적으로 구동되는 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)의 동력을 변속시켜 동력전달장치를 통해 구동휠로 전달하는 변속기(3)등을 구비한 전기자동차에 있어서,
자동차의 전방부 및 양측부에 뚫린 통공(13)들을 통해 유입되는 공기를 포집하여 작은 배출구멍(41)으로 유도시켜 주는 호퍼(4)와;
상기 호퍼(4)의 작은 배출구멍(41)내에 설치되어 호퍼를 통해 유도되는 바람의 풍압에 부응하는 회전력을 발생시키는 팬(5)과;
제어부(12)에 의해 그 구동이 단속되는 단속기어(61) 및 크기가 서로 다른 수개의 기어(62)등이 박스(60)내에 내장된 구성을 갖고 상기 팬(5)과 발전기(8)의 구동축 사이에 설치되어 팬(5)의 회전력을 발전기(8)에 선택적으로 전달시켜 주는 팬구동력 단속부(6)와;
상기 팬(5)의 회전수를 전기적인 신호로 검출하여 제어부(12)로 출력시켜 주는 회전수 검출센서(7)와;
상기 팬구동력 단속부(6)를 통해 팬(5)의 구동력이 전달되면 그의 구동력에 부응하는 전력을 발생시키는 발전기(8)와;
자동차의 지붕(14) 상면부에 설치되어 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 수개의 쏠라셀(9)과;
상기 발전기(8) 및 쏠라셀(9)에서 출력되는 전기에너지를 이용하여 납축전지(1)를 충전시켜 주는 충전회로부(10)와;
상기 납축전지(1)의 출력전압을 입력받아 과충상태인지를 판별하는 과충전 검출부(11)와;
상기 회전수 검출센서(7)와 과충전 검출부(11)의 출력신호를 각각 입력받아 팬(5)의 회전수가 일정회전수 이상이고 납축전지(1)가 과충전 상태가 아닐 경우에는 팬구동력 단속부(6)의 단속기어(61)에 구동신호를 출력시키고 팬(5)의 회전수가 일정회전수 미만이거나 납축전지(1)가 과충전상태이면 단속기어(61)에 비구동신호를 출력시켜 주는 제어부(12)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이와같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전기자동차의 본네트 전방 그릴부와 양측면 휀더 부분에는 바람의 유통이 자유롭도록 수개의 통공(13)들을 천공시키고, 본네트내의 중앙부에는 상기 통공(13)들을 통해 유입되는 공기를 포집할 수 있는 호퍼(4)를 설치하게 된다.
물론, 상기 호퍼(4)의 후방 중심부에는 모여진 공기를 강한 압력으로 배출하기 위한 작은 배출구멍(41)을 형성시키되, 이 배출구멍(41)내에는 팬(5)을 설치한다.
따라서, 전기자동차가 주행중일 때 또는 정차중일 때 자동차의 전방부나 양측방부에서 바람이 불어오면 이 바람이 상기한 통공(13)들을 통해 본네트내로 유입되어 호퍼(4)에 포집된 후 그의 배출구멍(41)을 통해 빠른 속도로 빠져 나가게 되므로 이 배출구멍(41)상에 설치된 팬(5)이 호퍼를 통해 유도되는 바람의 풍압에 부응하는 회전수로 회전하게 된다.
이때, 상기 팬(5)과 발전기(8)의 구동축 사이에는 제어부(12)에 의해 그 구동이 단속되는 단속기어(61)와, 팬(5)의 회전력을 발전기(8)에 크게 전달하기 위한 서로 다른 크기를 갖는 수개의 기어(62)등이 박스(60)내에 내장된 구성을 갖는 팬구동력 단속부(6)가 설치되어 있으므로, 팬(5)의 회전력 및 납축전지(1)의 충전 상태등을 고려하여 팬(5)의 회전력을 발전기(8)에 전달시킬 수도 있고 또 차단시킬 수도 있다.
또한, 상기 팬(5)의 구동축 일측부에는 그의 회전수를 전기적인 신호로 검출하는 회전수가 설치되어 있으므로 제어부(12)에서 상기 회전수 검출센서(7)의 출력신호를 입력받아 팬(5)의 회전수를 인식할 수 있음은 물론, 팬의 회전수에 따라 팬구동력 단속부(6)내의 단속기어(61)를 구동시킬지의 여부를 결정할 수 있다.
한편, 상기 팬구동력 단속부(6)의 출력부에는 발전기(8)가 설치되어 있는데, 이는 상기 제어부(12)에 의해 그 구동여부가 단속되는 팬구동력 단속부(6)를 통해 팬(5)의 구동력이 전달되어지면 그의 구동력에 부응하는 전력을 발생시키게 된다.
또한, 자동차의 지붕(14) 상면부에 설치된 수개의 쏠라셀(9)들은 햇빛이 쪼여지는 날에 언제든지 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 충전회로부(10)로 출력시켜 준다.
따라서, 상기 충전회로부(10)에서는 상기 발전기(8) 및 쏠라셀(9)에서 출력되는 전기에너지를 적정전압으로 변환시켜 납축전지(1)에 출력시켜 주게 되므로 전기자동차에 설치되어 있는 상기 납축전지(1)는 주행중 또는 주행 대기 상태에서 자동차의 전방 또는 측면부에서 강한 바람이 불어오거나, 날씨가 좋아 햇빛이 쪼여지면 주정차 상태에 무관하게 항상 충전이 이루어지게 된다.
즉, 전기자동차의 주행중 또는 주행 대기 상태에서 강한 바람이나 햇빛만 있으면 발전기(8)의 발전수압 또는 쏠라셀(9)의 축적에너지에 의해 납축전지(1)가 계속해서 충전되므로 기존의 전기자동차에 비해 그 주행거리를 대폭 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 납축전지(1)를 자주 충전시키므로 인해 발생되는 충전비용을 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 풍압에 의해 구동되는 발전기(8) 또는 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 쏠라셀(9)에 의해 납축전지(1)가 충전되다 보면 자체의 용량보다 많은 전압이 충전되어 수명이 단축될 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 납축전지(1)의 출력단자와 제어부(12)의 입력단자 사이에 과충전 검출부(11)를 설치하여 제어부(12)에서 납축전지(1)의 출력전압을 검출한 결과 과충전으로 판명된 경우에는 팬(5)의 구동력이 발전기(8)로 전달되는 것을 차단시킬 수 있도록 하였다.
뿐만 아니라, 비록 팬(5)이 풍압에 의해 회전되고 있다할지라도 일정회전 수 이상 증가하지 않은 상태에서 발전기(8)와 연결시키면 그 구동력이 발전기(8)를 구동시킬 수 없을 우려가 있으므로 본 발명에서는 상기 제어부(12)로 하여금 상기 회전수 검출센서(7)의 출력신호를 입력받은 결고 팬(5)의 회전수가 일정회전수 미만으로 판별되면 팬구동력 단속부(6)의 단속기어(61)에 비구동신호를 출력시켜 팬(5)의 구동력이 발전기(8)에 전달되지 않토록 하였다.
따라서, 상기 제어부(12)는 상기 회전수 검출센서(7)와 과충전 검출부(11)의 출력신호를 각각 입력받아 팬(5)의 회전수가 일정회전수 이상이고 납축전지(1)가 과충전 상태가 아닐 경우에만 팬구동력 단속부(6)의 단속기어(61)에 구동신호를 출력시켜 팬(5)의 구동력이 발전기(8)에 전달되어 발전기능이 수행되도록 하고, 팬(5)의 회전수가 일정회전수 미만이거나 납축전지(1)가 과충전상태인 것으로 판명되면 단속기어(61)에 비구동신호를 출력시켜 팬(5)의 구동력이 발전기(8)에 전달되지 않토록 하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차의 전방 및 양측부를 통해 유입되는 바람을 이용하여 팬 및 발전기를 구동시키고 자동차의 상면에는 햇빛을 전기에너지로 전환시키는 쏠라셀을 설치하여 전기자동차의 주행중 또는 주행 대기 상태에서도 강한 바람이나 햇빛만 있으면 납축전지가 계속해서 충전되도록 하므로써, 기존의 전기자동차에 비해 그 주행거리를 대폭 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 납축전지를 자주 충전시키므로 인해 발생되는 충전비용을 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 소정의 충전용량을 갖고 전기자동차내에 설치되어 통상시 외부에서 공급되는 전기에너지에 의해 충전되어 있다가 주행시 구동모터에 구동전력을 공급시켜 주는 납축전지(1)와; 상기 납축전지(1)에서 공급되는 고전압, 고전류의 전력에 의해 선택적으로 구동되는 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)의 동력을 변속시켜 동력전달장치를 통해 구동휠로 전달하는 변속기(3)등을 구비한 전기자동차에 있어서,
    자동차의 전방부 및 양측부에 뚫린 통공(13)들을 통해 유입되는 공기를 포집하여 작은 배출구멍(41)으로 유도시켜 주는 호퍼(4)와;
    상기 호퍼(4)의 작은 배출구멍(41)내에 설치되어 호퍼를 통해 유도되는 바람의 풍압에 부응하는 회전력을 발생시키는 팬(5)과;
    제어부(12)에 의해 그 구동이 단속되는 단속기어(61) 및 크기가 서로 다른 수개의 기어(62)등이 박스(60)내에 내장된 구성을 갖고 상기 팬(5)과 발전기(8)의 구동축 사이에 설치되어 팬(5)의 회전력을 발전기(8)에 선택적으로 전달시켜 주는 팬구동력 단속부(6)와;
    상기 팬(5)의 회전수를 전기적인 신호로 검출하여 제어부(12)로 출력시켜 주는 회전수 검출센서(7)와;
    상기 팬구동력 단속부(6)를 통해 팬(5)의 구동력이 전달되면 그의 구동력에 부응하는 전력을 발생시키는 발전기(8)와;
    자동차의 지붕(14) 상면부에 설치되어 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 수개의 쏠라셀(9)과;
    상기 발전기(8) 및 쏠라셀(9)에서 출력되는 전기에너지를 이용하여 납축전지(1)를 충전시켜 주는 충전회로부(10)와;
    상기 납축전지(1)의 출력전압을 입력받아 과충상태인지를 판별하는 과충전 검출부(11)와;
    상기 회전수 검출센서(7)와 과충전 검출부(11)의 출력신호를 각각 입력받아 팬(5)의 회전수가 일정회전수 이상이고 납축전지(1)가 과충전 상태가 아닐 경우에는 팬구동력 단속부(6)의 단속기어(61)에 구동신호를 출력시키고 팬(5)의 회전수가 일정회전수 미만이거나 납축전지(1)가 과충전상태이면 단속기어(61)에 비구동신호를 출력시켜 주는 제어부(12)를 부가 설치한 것을 특징으로 전기자동차의 보조 충전장치.
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