KR20000066404A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 자동차(electric vehicles)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 다른 기능을 갖는 축전지 시스템(storage battery system)에 의해 구동되는 전기 자동차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electric vehicles and, more particularly, to electric vehicles driven by storage battery systems having different functions.
일반적으로 전기 자동차라 함은, 배터리(battery)에 저장된 전기 에너지로 소정의 모터(motor)를 사용하여 동력을 발생시켜, 이를 동력 전달장치를 통해 차륜을 회전 주행시키는 차량들이다.In general, an electric vehicle is a vehicle that generates power by using a predetermined motor with electric energy stored in a battery, and rotates a wheel through a power transmission device.
한편, 인구의 증가 및 경제성장과 더불어 차량의 수는 기하급수적으로 늘어나게 되었으며 특히 내연기관(combustion engine)에서 배출되는 배기가스는 대도시 공기 오염의 주범이 되었을 뿐만 아니라, 지구 온난화 현상과 오존층의 파괴와 같은 환경문제에 심각한 위협원으로 인식되게 되었다. 또한 석유 자원의 고갈 및 유가 상승 등과 맞물려 에너지의 효율적인 사용과 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 대체 운송 수단의 필요성이 크게 대두됨에 따라 대전기체 연료를 이용하는 차량들과 석유 이외의 다양한 에너지원을 가질 수 있는 것들을 이용한 차량들이 속속들이 개발 되게 되었다. 이러한 동기로 개발된 전기 자동차는, 매연 등의 공해방지, 소음저감, 운전 및 유지보수 용이, 에너지 고효율 이용 등의 장점이 있다.On the other hand, with the increase of population and economic growth, the number of vehicles has increased exponentially. In particular, the exhaust gas emitted from the combustion engine has become the main cause of air pollution in large cities, as well as global warming and the destruction of the ozone layer. The same environmental issue has become a serious threat. In addition, due to the depletion of petroleum resources and rising oil prices, there is a need for an alternative means of transportation that can solve energy problems and environmental problems simultaneously. Vehicles using them have been developed one after another. Electric vehicles developed with this motive have advantages such as pollution prevention such as smoke, noise reduction, easy operation and maintenance, and energy efficiency.
전기 자동차는 전술한 바와 같이, 소음과 진동이 거의 없고 배기가스를 배출하지 않기 때문에 냄새도 나지 않으며 대기를 오염시키는 일도 없었다. 직류직권(直流直卷)전동기의 특성은 출발할 때 대(大)전류가 흘러 가장 강한 회전력을 발생한 뒤 차츰 전류가 줄어들어 회전수가 올라가기 때문에 전기 자동차의 원동기로는 이상적이다. 중량에 대해 출력이 충분하다면 변속장치를 가지고 있는 것과 마찬가지이므로 별도의 클러치나 변속기를 필요로 하지 않아 운전이 손쉽다. 그러나 축전지의 축전능력에는 한계가 있기 때문에 주행거리가 짧으며, 현재 실용실험이 계속되고 있는 개량된 납축전지로도 최고 시속 100㎞, 주행거리 100㎞의 능력을 가지려면 승용차 뒷자리를 들어내고 트렁크까지 가득 축전지를 실어야 한다. 이를 보충하는 방법으로 소형휘발유 기관을 실어 항상 정속(定速)으로 전기를 일으켜 축전지에 충전하면서 달리는 이른바 하이브리드방식도 시도되고 있다. 발전용 휘발유 기관은 상대적으로 작고 정속운전을 하기 때문에 연료비가 낮고 배기가스에 대한 대책도 쉽다. 만일 가까운 장래에 부피·질량에 비해 축전용량이 큰 축전지가 발명된다면 한계가 있는 석유계 연료를 사용하는 휘발유 자동차 및 디젤 자동차를 대신할 수 있는 전기 자동차가 보급될 가능성은 충분하다.As described above, the electric vehicle has no noise and vibration, and emits no exhaust gas, so it does not smell or pollute the atmosphere. The characteristics of a DC series motor are ideal as a prime mover for an electric vehicle because a large current flows at the start to generate the strongest rotational force and then the current gradually decreases to increase the number of revolutions. If the output is sufficient for the weight, it is the same as having the transmission, so it is easy to operate because it does not require a separate clutch or transmission. However, because the storage capacity of the battery is limited, the mileage is short. Even with the improved lead acid battery, which is currently being used in practical experiments, if you have the capacity of 100 km / h and 100 km, you can lift the rear seat of the car and go to the trunk. The battery must be full. As a supplementary method, a so-called hybrid method, in which a small gasoline engine is loaded and always generates electricity at a constant speed and charges a battery, is also tried. Since the gasoline engine for power generation is relatively small and runs at constant speed, the fuel cost is low and the countermeasure against the exhaust gas is easy. If a battery with a large capacity relative to volume and mass is invented in the near future, there is a good possibility that electric vehicles that can replace gasoline and diesel vehicles using limited petroleum fuels will be supplied.
도 1에는 상술한 바와 같은 전기 자동차의 구동 원리를 설명하기 위해 나타내 보인 블록도가 개략적으로 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating the driving principle of the electric vehicle as described above.
도면을 참조하면, 전기 자동차는 한가지 축전지(11)를 여러개 연결하여 사용하는 방식으로써, 상기 축전지(11)에 저장된 전기 에너지를 모터(12)에 공급하여 구동하게 된다. 주행중인 전기 자동차가 감속할 경우 전기 에너지의 공급이 중단되고 차륜의 회전력을 이용하여 전기를 발전하는 회생 브레이크(13)로부터 사용된 전기 에너지의 일부가 회수되는데 회수된 전기 에너지는 다시 축전지(11)에 저장된다.Referring to the drawings, the electric vehicle is connected to one battery cell 11 in a manner of being used to supply electric energy stored in the battery cell 11 to the motor 12 to be driven. When the driving electric vehicle decelerates, the supply of electric energy is stopped and a part of the electric energy used from the regenerative brake 13 that generates electricity by using the rotational force of the wheel is recovered. Are stored in.
이와 같이 종래의 전기 자동차용 축전지(11)는 가속과 감속이 반복되는 주행 조건에서 사용되기 때문에 사용할 때에 충전 및 방전을 반복하게 된다. 이러한 조건에서 축전지(11)는 열화되기 쉽고, 수명이 급격히 단축되는 문제가 있으며, 이에 따라 전기 자동차의 전반적인 성능을 떨어뜨리게 된다.As described above, the conventional battery 11 for electric vehicles is used under driving conditions in which acceleration and deceleration are repeated, and thus, charging and discharging are repeated when used. Under these conditions, the battery 11 is easily deteriorated, and there is a problem in that the life thereof is rapidly shortened, thereby degrading the overall performance of the electric vehicle.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 축전지의 수명을 증가시켜 전반적인 성능이 향상되도록 한 전기 자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an electric vehicle that increases the life of the battery to improve the overall performance.
도 1은 종래의 전기 자동차의 구동 원리를 설명하기 위해 나타내 보인 개략적인 블록도.1 is a schematic block diagram showing for explaining a driving principle of a conventional electric vehicle.
도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.2 is a schematic diagram schematically showing a configuration of an electric vehicle according to the present invention;
도 3은 도 2의 전기 자동차의 구동 원리를 설명하기 위해 나타내 보인 개략적인 블록도.3 is a schematic block diagram illustrating the driving principle of the electric vehicle of FIG. 2;
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
20. 축전기 21. 제1축전기20. Capacitor 21. First Capacitor
22. 제2축전기 30. 구동모터22. Second capacitor 30. Drive motor
40. 차륜 50. 회생 브레이크40. Wheel 50. Regenerative brake
60. 전원조절장치 70. 충전기60. Power control 70. Charger
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차는, 차량의 일측에 각각 설치되어 상기 차량의 주행시 이 차량에 설치되어 상기 차량의 차륜에 회전력을 제공하는 구동모터에 전기 에너지를 공급하는 제1축전지; 상기 구동모터에 전기 에너지를 공급하고, 상기 차량의 주행시 전기 에너지를 공급받아 충전과 방전이 반복되도록 구비된 제2축전지; 상기 구동모터에 의해 구동되는 상기 차량의 차륜 회전력을 이용하여 소정의 전기를 발전하는 회생 브레이크; 상기 차량에 설치되어 상기 축전지들의 전기 에너지 방전량을 제어하는 전원조절장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.The electric vehicle of the present invention for achieving the above object, the first is provided on each side of the vehicle is installed on the vehicle when the vehicle is driving to provide electrical energy to the drive motor to provide a rotational force to the wheel of the vehicle Storage battery; A second storage battery configured to supply electrical energy to the driving motor, and receive and supply electrical energy when the vehicle is driven to repeat charging and discharging; A regenerative brake that generates predetermined electricity by using wheel rotational force of the vehicle driven by the drive motor; It is characterized in that it comprises a; power control device installed in the vehicle for controlling the electrical energy discharge amount of the storage batteries.
본 발명에 있어서, 상기 제1축전지는 상기 제2축전지에 전기 에너지를 공급하고 상기 차량의 외부로부터 전기 에너지가 충전되고, 상기 제2축전지는 상기 차량에 설치되어 소정의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 전기발생장치로부터 전기 에너지가 충전된다.In the present invention, the first storage battery supplies electrical energy to the second storage battery and is charged with electrical energy from the outside of the vehicle, and the second storage battery is installed in the vehicle to generate electricity using a predetermined rotational force. The electrical energy is charged from the electrical generator.
여기서, 상기 제1, 2축전지는 각각 독립되어 사용되거나, 상기 전원조절장치에 의해 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 사용되는 것이 바람직하다.Here, the first and second storage batteries are each used independently, or preferably connected in series or in parallel with each other by the power regulator.
그리고, 상기 제1축전지는 상기 차량의 주행중에는 방전만이 수행되도록 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the first storage battery may be configured such that only a discharge is performed while the vehicle is driven.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에는 본 발명에 따른 전기 자동차의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도가 도시되어 있다.2 is a schematic view schematically showing the configuration of an electric vehicle according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 자동차는 각각 서로 다른 기능을 갖고, 차량의 일측에 설치되어 전기 에너지를 저장하고 이를 차량의 동력원으로 공급하는 즉, 충전 및 방전이 이루어지는 복수개의 축전지(20)들이 설치되어 이 축전지(20)들에 의해 구동되는 것에 특징이 있는 것으로 그 구성은 다음과 같이 이루어진다.Referring to the drawings, the electric vehicle according to the present invention each has a different function, is installed on one side of the vehicle to store the electrical energy and supply it to the power source of the vehicle, that is, a plurality of storage battery 20 is charged and discharged Are installed and driven by these storage batteries 20, the configuration is as follows.
본 발명에 따른 전기 자동차는, 기능이 서로 다른 상기 축전지(20)와, 이 축전지(20)들로부터 전기 에너지를 공급받아 구동되고, 이러한 구동력으로 차량을 구동되게 하는 구동모터(30)와, 상기 구동모터(30)에 의해 구동되는 차륜(40)의 회전력을 이용하여 전기를 발전하는 회생 브레이크(50; 도 3참조)와, 차량의 속도 등에 따라 상기 축전지(20)의 전기 에너지 방전량을 제어하는 즉 전류의 흐름을 조정하는 전원조절장치(60)가 차량에 각각 설치됨으로써 이루어진다. 그리고 상기 축전지(20)에 전기 에너지가 방전되면, 다시 축전지(20)에 전기 에너지를 공급하여 저장되도록 하는 충전기(70)가 설치된다.An electric vehicle according to the present invention includes a battery 20 having different functions, a drive motor 30 supplied with electric energy from the batteries 20, and driven to drive the vehicle by the driving force, and the Regulates the electric energy discharge amount of the storage battery 20 according to the regenerative brake 50 (see FIG. 3) that generates electricity by using the rotational force of the wheel 40 driven by the driving motor 30, and the speed of the vehicle. That is, the power regulator 60 for adjusting the flow of the current is made by being installed in each vehicle. When the electrical energy is discharged to the storage battery 20, the charger 70 is installed to supply and store the electrical energy to the storage battery 20 again.
상기 충전기(70)는 차량의 내부에 설치되어 축전지(20)에 전기 에너지를 공급하는 내부충전기와, 차량의 외부에 설치되어 축전지(20)에 전기 에너지를 공급하는 외부충전기로 대별된다. 상기 내부충전기는 휴대용의 전기발생장치가 이용되고, 상기 외부충전기는 가정 등으로부터 전기 에너지를 공급받도록 구성된 장치가 이용된다. 이러한 충전기(70)는 차량의 주행을 위해 동력원으로 사용되는 축전지의 충전을 위한 것으로써, 일반 가정에서 사용하는 단상 AC전원을 가지고 DC출력을 만들어 내는 구성으로 이루어져 있다.The charger 70 is classified into an internal charger installed inside the vehicle to supply electrical energy to the storage battery 20 and an external charger installed outside the vehicle to supply electrical energy to the storage battery 20. The internal charger uses a portable electric generator, and the external charger uses a device configured to receive electric energy from a home or the like. The charger 70 is for charging a battery used as a power source for driving a vehicle, and is configured to generate a DC output with a single-phase AC power source used in a general home.
상기 축전지(20)는 전기 에너지를 차량의 주행시 상기 구동모터(30)에 공급하는 제1축전지(21)와, 상기 구동모터(30)에 전기 에너지를 공급하고 차량의 내부에 설치되어 소정의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 예컨대, 회생 브레이크(50)나 일반적인 발전기 등과 같은 전기발생장치로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하는 제2축전지(22)를 포함하여 이루어진다. 상기 전기발생장치는 어떤 특정한 장치에 한정되는 것은 아니고, 상기 제2축전지(22)에 전기 에너지를 공급할 수 있는 비교적 휴대가 간편하고 소용량의 전기 발전기이면 된다.The storage battery 20 is a first storage battery 21 for supplying electrical energy to the drive motor 30 when the vehicle is traveling, and supplies the electrical energy to the drive motor 30 and is installed inside the vehicle to a predetermined torque For example, the second storage battery 22 may be configured to generate electricity by using the second storage battery 22 to receive and store electric energy from an electric generator such as a regenerative brake 50 or a general generator. The electric generator is not limited to any particular apparatus, and may be a relatively portable and small-capacity electric generator capable of supplying electrical energy to the second storage battery 22.
특히 상기 제1축전지(21)는 제2축전지(22)에 전기 에너지를 공급하고, 상기 차량의 외부로부터 전기 에너지를 공급받는다. 한편 상기 제1축전지(21)가 차량의 외부로부터 전기 에너지를 공급받는 다는 것은 비교적 대용량의 전기 에너지를 공급받아 저장하는 것으로써 일반 가정집이나, 주유소와 같은 전기 충전소 등에서 전기 에너지를 공급받는 것을 의미한다. 그리고 상기 제2축전지(22)는 전기발생장치로부터 전기 에너지를 공급받아 저장한다. 따라서 상기 제1축전지(21)는 축전지에 저장된 전기 에너지의 80% 이상을 차지하고 있으며, 차량의 주행중에는 충전이 되지 않고, 방전만이 이루어질 수 있도록 된 반면, 상기 제2축전지(22)는 충전과 방전이 반복되도록 구성된다. 그리고 상기 제1, 2축전지(21, 22)는 각각 독립되어 사용될 수 있으며, 상기 전원조절장치(60)에 의해 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 사용될 수도 있다.In particular, the first storage battery 21 supplies electrical energy to the second storage battery 22 and receives electrical energy from the outside of the vehicle. On the other hand, the first storage battery 21 is supplied with electrical energy from the outside of the vehicle means that a relatively large amount of electrical energy is supplied and stored means that the electrical energy is supplied from a normal home, an electric charging station such as a gas station. . The second storage battery 22 receives and stores electric energy from an electric generator. Therefore, the first storage battery 21 occupies 80% or more of the electrical energy stored in the storage battery, and is not charged while driving the vehicle, and only discharge can be performed, whereas the second storage battery 22 is charged and The discharge is configured to be repeated. The first and second storage batteries 21 and 22 may be used independently, or may be connected to each other in series or in parallel by the power regulator 60.
그리고 본 발명의 전기 자동차에는 전기 발전용으로 주로 사용되는 연소에 의한 동력장치가 별도로 필요치 않고, 전술한 전기발생장치와, 상기 제1, 2축전지(21, 22)에 의해 전기 자동차의 구동이 가능하다.In addition, the electric vehicle of the present invention does not need a power unit by combustion, which is mainly used for electric power generation, and the electric vehicle can be driven by the aforementioned electric generator and the first and second storage batteries 21 and 22. Do.
그리고 도면에는 도시하지 않았지만, 전기자동차에는 기어(gear)의 위치, 액셀러레이터(accelerator), 및 브레이크(brake) 등의 차량의 상태를 관장하는 시스템 콘트롤러(system controller)와, 상기 구동모터(30)를 제어하는 모터의 구동회로와, 충전을 위한 인버터(inverter) 등이 설치된다.Although not shown in the drawing, an electric vehicle includes a system controller that controls the state of a vehicle such as a gear, an accelerator, and a brake, and the driving motor 30. The driving circuit of the controlling motor, and an inverter for charging are installed.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기 자동차는 도 3에 도시된 전기 자동차의 작동 원리를 설명한 블록도에서 보는 바와 같이, 상기 제1축전지(21)는 차량의 대부분의 전기 에너지를 저장하고 있으면서, 상기 제2축전지(22)는 급가속시나, 최고속도로 주행시 필요한 출력을 공급하고, 감속시 상기 회생 브레이크(50)에서 회수되는 전기 에너지를 축적하는 기능을 수행한다.In the electric vehicle according to the present invention configured as described above, as shown in a block diagram illustrating the operation principle of the electric vehicle illustrated in FIG. 3, the first storage battery 21 stores most of the electric energy of the vehicle. The biaxial battery 22 functions to supply the necessary output during rapid acceleration or when driving at the highest speed, and to accumulate the electrical energy recovered from the regenerative brake 50 during deceleration.
이때, 상기 제1축전지(21)는 주행시 항상 저장된 전기 에너지를 구동모터(30)와 제2축전지(22)에 공급하고 차량의 외부로부터 전기 에너지를 공급받는다. 상기 제2축전지(22)는 구동모터(30)에 전기 에너지를 공급하고, 상기 제1축전지(21)와 회생 브레이크(50)로부터 전기 에너지를 공급받음으로써, 주행시 충전 및 방전이 이루어진다.In this case, the first storage battery 21 supplies the stored electric energy to the driving motor 30 and the second storage battery 22 at all times while driving and receives the electrical energy from the outside of the vehicle. The second storage battery 22 supplies electric energy to the driving motor 30, and receives electrical energy from the first storage battery 21 and the regenerative brake 50, thereby charging and discharging during driving.
따라서, 전기 자동차의 주행시에 상기 제1축전지(21)는 구동모터(30)에 전기 에너지를 공급함으로써 방전이 일어나고, 상기 제2축전지(22)는 전기 자동차의 주행중에 발생되는 회전력을 회생 브레이크(50)를 통해 전기 에너지를 회수하여 충전하는 기능을 수행하게 되며, 제1축전지(21)의 전기 에너지가 소모되면 차량의 외부로부터 전기 에너지를 공급받게 된다.Accordingly, when the electric vehicle travels, the first storage battery 21 discharges electricity by supplying electrical energy to the driving motor 30, and the second storage battery 22 uses the regenerative brake to generate rotational force generated while the electric vehicle travels. A function of recovering and charging electrical energy is performed through 50. When electrical energy of the first storage battery 21 is consumed, the electrical energy is supplied from the outside of the vehicle.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전기 자동차는 다음과 같은 효과를 갖는다. 서로 다른 기능을 갖는 복수개의 축전지를 조합하여 구비함으로써, 축전지에 각각 충전과 방전이 각각의 축전지별로 이루지게 되어 즉, 차량의 주행시 하나의 축전지는 구동에 따른 방전이 이루어지고, 다른 하나의 축전지는 차량의 주행중 발생되는 전기 에너지를 회수한다.As described above, the electric vehicle according to the present invention has the following effects. By combining a plurality of accumulators having different functions, charging and discharging of the accumulators are performed for each of the accumulators, that is, one battery is discharged according to driving while the other battery is driven. Recover electrical energy generated while driving the vehicle.
따라서 종래의 전기 자동차에 구비된 축전지가 주행중 충전과 방전이 반복되어 전지의 수명이 급격히 단축되는 일이 발생하지 않게 되어 축전지의 수명을 연장시킬 수 있으며, 전반적인 차량의 성능을 향시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the battery provided in the conventional electric vehicle is repeatedly charged and discharged while driving so that the life of the battery is not abruptly shortened, thereby extending the life of the battery, and improving the overall performance of the vehicle. have.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990013487A KR20000066404A (en) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | Electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990013487A KR20000066404A (en) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | Electric vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000066404A true KR20000066404A (en) | 2000-11-15 |
Family
ID=19580377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990013487A KR20000066404A (en) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | Electric vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000066404A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020017000A (en) * | 2000-08-28 | 2002-03-07 | 최명학 | Diret current generator |
-
1999
- 1999-04-16 KR KR1019990013487A patent/KR20000066404A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020017000A (en) * | 2000-08-28 | 2002-03-07 | 최명학 | Diret current generator |
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