KR20000023896A - 차량의타이어휠회전력으로발전되는전기자동차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 전기자동차의 운행중 타이어 휠의 회전력으로 발전되는 발전장치를 각 휠에 설치하고, 그 발전장치로부터 발생된 전기에 의해 전기자동차 배터리가 충전되도록 구성함으로써, 잦은 충전없이도 먼거리를 주행할 수 있도록 구성한 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 충전용 배터리의 전압으로 회전되는 구동모터를 구비하고, 상기 구동모터의 회전에 의해 타이어 휠이 구동되는 전기 자동차에 있어서: 상기 타이어 휠의 내측면에 고정 설치되는 자석과, 상기 자석으로부터 내측으로 일정간격 이격된 위치에서 차체에 고정 설치되는 스테이터로 이루어지며, 상기 휠의 회전에 따라 상기 자석에 의해 발생되는 가변 자장에 의해 교류전류를 발생시키는 발전부와; 상기 발전부의 스테이터로부터 발생된 교류전류를 입력받고 직류전류로 변환시켜주는 정류부와; 상기 정류부로부터 출력되는 직류전류의 전압이 일정한 전압으로 변환하여 상기 배터리에 충전되도록, 상기 정류부와 상기 배터리 사이에서 전기적으로 연결되는 전압 조정부; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 타이어 휠 회전력으로 발전되는 전기자동차 {Electric Car}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차의 운행중 타이어 휠의 회전력으로 발전되는 발전장치를 각 휠에 설치하고, 그 발전장치로부터 발생된 전기에 의해 전기자동차 배터리가 충전되도록 구성함으로써, 잦은 충전없이도 먼거리를 주행할 수 있도록 구성한 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차에 관한 것이다.

현대문명의 발전과 더불어, 각 개인의 일일 생활권이 확대됨으로써, 자동차는 현대인의 필수품으로 자리잡고 있으며, 이에 따라 자동차의 보급이 기하급수적으로 증대되고 있다.

이러한 자동차 보급의 증대는, 각 개인의 빠른 기동력과 편리함을 제공한다는 장점을 갖는 반면에, 자동차로부터 발생되는 매연으로 인한 환경파괴가 심각한 문제로 대두되고 있다. 뿐만 아니라, 우리나라의 경우에는 자동차 연료를 모두 수입에 의존함으로써 외화의 과도한 소비를 유발시키는 문제를 갖고 있는 것이었다.

이러한 이유들로 인하여, 최근에는, 자동차에 탑재된 배터리의 힘만으로 자동차가 구동하게 되는 전기자동차가 개발되고 있으며, 이러한 전기자동차는 매연으로 의한 환경오염을 방지하고 별도의 연료사용이 불필요하므로 외화의 절약에도 일조 할 수 있는 장점을 갖는 것이다.

그러나, 상기와 같은 전기자동차의 장점에도 불구하고, 전기자동차는 탑재할 수 있는 배터리의 용량에는 한계가 있으므로, 1회 충전시 최대 주행거리가 200㎞ 정도밖에 안되어 자주 충전을 하여야 하는 불편함이 있었으며, 이에 따라, 종래 전기자동차는 짧은 거리를 반복 운행하는 구내 순환버스 등에만 적용하고 있을 뿐 일반도로 주행용으로 적용치 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 전기자동차의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기자동차의 운행중 타이어 휠의 회전력으로 발전되는 발전장치를 각 휠에 설치하고, 그 발전장치로부터 발생된 전기에 의해 전기자동차 배터리가 충전되도록 구성함으로써, 잦은 충전없이도 먼거리를 주행할 수 있도록 구성한 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차를 제공하는데 주된 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차의 일 실시예를 나타내는 구성도,

도 2는 도 1중 요부 분해 사시도,

도 3은 도 2의 결합단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10:발전부, 12:자석, 14:스테이터, 14a:코아, 14b:코일, 14c:브래킷, 20:정류부, 30:전압 조정부, 40:구동모터, 50:제어부.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 충전용 배터리의 전압으로 회전되는 구동모터를 구비하고, 상기 구동모터의 회전에 의해 타이어 휠이 구동되는 전기 자동차에 있어서: 상기 타이어 휠의 내측면에 고정 설치되는 자석과, 상기 자석으로부터 내측으로 일정간격 이격된 위치에서 차체에 고정 설치되는 스테이터로 이루어지며, 상기 휠의 회전에 따라 상기 자석에 의해 발생되는 가변 자장에 의해 교류전류를 발생시키는 발전부와; 상기 발전부의 스테이터로부터 발생된 교류전류를 입력받고 직류전류로 변환시켜주는 정류부와; 상기 정류부로부터 출력되는 직류전류의 전압이 일정한 전압으로 변환하여 상기 배터리에 충전되도록, 상기 정류부와 상기 배터리 사이에서 전기적으로 연결되는 전압 조정부; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 발전부, 정류부 및 전압 조정부가, 전기자동차의 각 휠에 독립적으로 각각 설치되며, 각 정류부로부터 출력되는 직류전류가 상기 배터리에 충전되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 자석이 상기 타이어 휠의 내측면으로 따라 연속적으로 설치되는 복수개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1중 요부 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 결합단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차는, 발전부(10), 정류부(20) 및 전압 조정부(30)를 포함하여 구성된다.

즉, 차체에 고정된 너클 서포트 암(1)에는, 너클 스핀들(2)이 회전 가능하도록 관통 돌설되고, 이 너클 스핀들(2)이 관통되도록 브레이크 하우징(3)과 브레이크 드럼(5)이 차례로 끼워지는데, 상기 브레이크 하우징(3)은 상기 너클 서포트 암(1)에 고정 설치되고, 상기 브레이크 드럼은 너클 스핀들(2)에 고정 설치됨으로써, 상기 너클 스핀들(2)과 상기 브레이크 드럼(5)이 함께 회전되도록 구성된다. 또한, 상기 브레이크 하우징(3)과 상기 브레이크 드럼(5) 사이에는 브레이크 구동부(4)가 내설되며, 상기 브레이크 드럼(5)에는 휠(6)과 타이어(7)가 고정 설치되도록 구성된다.

본 발명에 따른 발전부(10)는, 자석(12)과 스테이터(14)로 구성되며, 상기 각 휠의 회전에 따라 발전을 할 수 있도록 각 휠에 인접하게 설치된다.

즉, 상기 자석(12)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 휠(6)의 내측면에 고정 설치됨으로써, 상기 휠(6)의 회전시 그 주변에 자기장의 변화를 발생시킬 수 있도록 구성되며, 상기 스테이터(14)는, 자석(12)으로부터 중앙 측으로 일정간격 이격된 지점에 위치하도록 차체에 고정 설치됨으로써, 상기 자석(12)에 의한 자기장의 변화시 교류전류를 발생시키도록 구성된다.

상기 스테이터(14)는 링 형상의 코아(14a)와 이 코아(14a)의 외주면을 따라 감겨지는 코일(14b)로 구성되며, 이때 상기 코일(14b)은 3조로 감겨져서 상기 자석(12)에 의한 전류 유도시, 3상의 교류전류를 발생시키도록 구성된다. 도면번호 14c는 상기 스테이터(14)가 상기 자석(12)으로부터 중앙 측으로 일정간격 이격된 위치에 고정되도록, 상기 스테이터(14)를 너클 서포트 암(1)에 고정시키기 위한 브래킷이다.

상기 자석(12)은, 상기 휠(6)의 내측면을 따라 상호 이격된 체 연속적으로 설치되는 복수개로 구성되는 것이 자기장의 변화 폭을 위하여 바람직할 것이다.

이러한 발전부(10)는 기존의 발전기를 이용하여 구성될 수도 있다.

즉, 근래에는 100(℃)의 고온에도 견딜 수 있는 실리콘 다이오드(SILICON DIODE)가 실용화되면서 이를 교류 정류기로 사용한 교류발전기(ALTERNATOR)를 개발되어 있으며, 이러한 교류발전기는 직류발전기에 비하면 서행 시에도 충분한 출력을 얻을 수 있으며 동일 출력이라면 소형 경량화 할 수 있는 장점을 갖는 것이다. 또 반도체를 이용한 교류 발전기를 이용할 경우, 짧은 시간 내에 많은 전기를 얻을 수 있는 장점이 있는 것이다.

상기 정류부(20)는, 상기 발전부의 스테이터(14)로부터 발생된 3상의 교류전류를 직류전류로 변환시키기 위한 구성으로서, 상기 스테이터(14)의 출력단에 전기적으로 접속되는 다이오드로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 전압 조정부(30)는 상기 정류부(20)로부터 출력되는 직류전류를 일정전압으로 변환시킨 후 상기 배터리(B)에 충전시키도록 상기 정류부(30)와 배터리(B) 사이에 접속된다.

도면번호 40은 상기 배터리(B)로부터 전압을 입력받고 전기자동차의 휠을 회전 구동시키는 구동모터이며, 도면번호 50은 상기 구동모터(40)의 상기 배터리(B) 전압의 인가여부를 제어하는 제어부를 도시한 것이다.

한편, 상기 발전부(10), 정류부(20) 및 전압 조정부(30)는 차량의 각 휠(6) 마다 독립적으로 설치함으로써, 최대의 발전량을 얻을 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 구성에 따른 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전기자동차의 초기 시동 시에는, 순수한 배터리(B)의 전원만으로 구동모터(40)가 회전을 하며, 차량의 휠을 회전 구동시키게 된다.

그리고, 일단 타이어 휠(6)이 회전을 하게 되면, 이와 함께 회전되는 자석(12)에 의하여 그 중앙 측에 자기장이 변화되게 됨으로써, 스테이터(14)에 3상의 교류전류가 유도되게 된다. 그리고, 이와 같이 유도된 3상의 교류전류는 정류부(20)를 통하여 직류전압으로 변환된 후, 전압 조정부(30)를 통하여 일정전압으로 조정된 후, 상기 배터리(B)로 입력 충전되게 되는 것이다.

이와 같이, 전기자동차가 운행을 하는 동안, 상기 발전부(10)에 의하여 계속하여 배터리(B)가 충전됨으로써, 배터리(B)를 자체용량의 수십배 이상의 용량으로 이용할 수 있게 되는 것이며, 이에 따라 적은 용량의 배터리(B)로도 먼거리를 충분히 주행할 수 있게 되는 것이다.

상기 실시 예에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차에 따르면, 전기자동차의 주행중, 각 휠에 설치된 발전부에 의해 발생된 전류가 상기 충전용 배터리에 계속하여 충전됨으로써, 배터리를 자주 충전시키지 않고서도 먼거리를 주행할 수 있게 되며, 이에 따라 환경을 오염시키지 않는 등의 장점을 갖는 전기자동차를 편리하게 이용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 따른 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 여러 가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 충전용 배터리의 전압으로 회전되는 구동모터를 구비하고, 상기 구동모터의 회전에 의해 타이어 휠이 구동되는 전기 자동차에 있어서:

   상기 타이어 휠의 내측면에 고정 설치되는 자석과, 상기 자석으로부터 내측으로 일정간격 이격된 위치에서 차체에 고정 설치되는 스테이터로 이루어지며, 상기 휠의 회전에 따라 상기 자석에 의해 발생되는 가변 자장에 의해 교류전류를 발생시키는 발전부와;

   상기 발전부의 스테이터로부터 발생된 교류전류를 입력받고 직류전류로 변환시켜주는 정류부와;

   상기 정류부로부터 출력되는 직류전류의 전압이 일정한 전압으로 변환하여 상기 배터리에 충전되도록, 상기 정류부와 상기 배터리 사이에서 전기적으로 연결되는 전압 조정부; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발전부, 정류부 및 전압 조정부가, 전기자동차의 각 휠에 독립적으로 각각 설치되며, 각 정류부로부터 출력되는 직류전류가 상기 배터리에 충전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 자석이 상기 타이어 휠의 내측면으로 따라 연속적으로 설치되는 복수개로 구성되는 것을 특징으로 하는 휠 회전력으로 충전되는 전기자동차.