KR200238904Y1

KR200238904Y1 - A parallel hybrid automobile car of the solar cells and the natural gas engine

Info

Publication number: KR200238904Y1
Application number: KR2020000034554U
Authority: KR
Inventors: 김진경
Original assignee: 김진경
Priority date: 2000-12-09
Filing date: 2000-12-09
Publication date: 2001-09-26

Abstract

천연가스 엔진은 휘발유나 다른 화석연료에 비해 대기오염을 일으키는 정도가 적다.Natural gas engines produce less air pollution than gasoline or other fossil fuels.

본 고안은 외부전원으로 미리 충전시켜 놓은 축전지를 단거리에서는 이용하고, 부족할 경우 태양전지에서 발생한 전기에너지를 이용하며, 이 에너지로 부족하면 천연가스엔진을 이용할 수 있는 교통수단을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a means of using a battery that is pre-charged with an external power supply in a short distance, and if the lack of energy using electrical energy generated from the solar cell, if this lack of energy to use a natural gas engine.

본 고안에서는 주로 태양전지로 운행을 하고, 태양전지만으로는 힘이 부족하거나, 밤이나 햇빛이 없는 날 등의, 조건이 나쁜 때에는 자동적으로 조절되어 천연가스엔진에 의해 주행할 수 있는 교통수단을 제공한다.The present invention mainly operates with solar cells, and solar cells alone provide insufficient means of transportation, such as lack of power, night or no sunlight, and are automatically adjusted to provide a means of transportation by natural gas engines. .

본 고안에서는 단순한 경주용이나, 태양에너지의 일부를 자동차 내에서 약간 이용하는 수준이 아닌, 전폭적인 태양에너지 이용과 화석연료 감축을 필요로 하는 시대에 대비한 교통수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a means of transportation for an era that requires full use of solar energy and fossil fuel reduction, rather than simply racing or using a portion of solar energy in a car.

태양전지자동차의 동력과 천연가스엔진의 동력을 병렬로 연결한 하이브리드 자동차는 엔진의 에너지를 보다 직접적이고 효율적으로 이용하게 되므로 태양전지자동차의 동력과 천연가스 엔진의 동력을 직렬로 연결한 하이브리드 자동차보다 햇빛이 비치는 날이 적은 지역이나 매연의 발생에 피해가 적은 교외 지역을 많이 달리는 차에 특히 유리하다.Hybrid cars that connect the power of the solar cell car and the power of the natural gas engine in parallel use the energy of the engine more directly and efficiently. Therefore, the hybrid car that connects the power of the solar cell car and the power of the natural gas engine in series It is particularly advantageous for cars that run in areas with low sunlight or in suburban areas where there is little damage from smoke generation.

Description

A parallel hybrid automobile car of the solar cells and the natural gas engine

본 고안은 태양전지자동차의 동력과 천연가스엔진의 동력을 병렬로 연결한 하이브리드 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid vehicle in which the power of a solar cell vehicle and the power of a natural gas engine are connected in parallel.

태양전지 자동차는 호주 일본 유럽 등에서 경주차로 이용되고 있다. 또한 자동차에 태양전지판을 씌워 보조적으로 태양에너지를 이용하는 기술에 대해서는 여러 아이디어가 있다.Solar cell cars are used as racing cars in Australia, Japan and Europe. There are also many ideas for the technology that uses solar energy to assist solar panels in cars.

그러나 태양전지 동력과 천연가스엔진 동력을 하이브리드로 이용하는 아이디어는 아직 없었다. 이는 태양전지가 특정 지역을 제외하고는 워낙 희박한 에너지를 이용하게 되고, 고비용이며, 무게 또한 무겁기 때문이다.However, the idea of using solar cell power and natural gas engine power as a hybrid has not yet been reached. This is because solar cells use very little energy, except in certain areas, and are expensive and heavy.

이제까지 태양전지 자동차는 가볍게 만들어 일조량이 풍부한 지역에서 경주에 사용하기 위한 것이었지, 아직 승용차나 다른 실용적인 교통수단을 위한 것은 아니었다.So far, solar cars have been made lighter for racing in sunshine-rich areas, but not for cars or other practical transportation.

태양전지 자동차는 결국 전기자동차에 태양전지판을 씌운 것인데, 전기자동차에 태양전지판을 씌우면 무게도 너무 많이 나가게 되며, 가격 또한 비싸게 된다. 특히 일부 일조량이 풍부한 지역이 아니라면 너무 비경제적이다.The solar cell car is a solar panel in the end of the electric vehicle, if the solar panel on the electric vehicle is too heavy weight and expensive. It's too uneconomical, especially in some sun-rich areas.

태양전지 자체만 가진 승용차로 장거리를 운행하기에는 무리가 있다. 햇빛이 적은 날이나 밤에도 주행할 수 있어야 하는데, 축전지를 이용하는 전기자동차만으로는 제약이 많다. 충전하는데 시간이 많이 걸리고, 특히 날씨가 추운 날에는 축전지의 방전이 불안정해질 수도 있다.It is impossible to drive long distances with a passenger car that has only solar cells. You should be able to drive even in low-light days or nights, but there are many limitations with electric vehicles that use batteries. It takes a long time to charge, and the discharge of the battery may become unstable, especially on cold days.

본 고안은 석유자원의 고갈과 지구 온난화 때문에 화석연료의 국제적인 사용제한 압력에 대비한 교통수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a means of transportation against international pressure restrictions on fossil fuels due to the depletion of petroleum resources and global warming.

또한 태양전지의 무게도 아모르포스형 전지나, 내열성 플라스틱판 전지 등으로 나날이 경량화되고 있으며, 비용도 꾸준히 감소하고 있고 대량생산의 경우 현저하게 떨어질 수 있다.In addition, the weight of the solar cell is also lighter day by day such as an amorphous battery, heat-resistant plastic sheet battery, etc., the cost is also steadily decreasing and can be significantly reduced in mass production.

지구 온난화에 대비한 탄소세 부과에 대한 국제적인 움직임 등으로 화석연료 사용에 대책이 시급하다.There is an urgent need to use fossil fuels due to international movements to impose carbon taxes on global warming.

태양전지자동차의 동력과 엔진의 동력을 병렬로 연결한 하이브리드 자동차는 천연가스엔진의 에너지를 보다 직접적이고 효율적으로 이용하게 되므로 태양전지자동차의 동력과 천연가스엔진의 동력을 직렬로 연결한 하이브리드 자동차보다 햇빛이 비치는 날이 적은 지역이나 매연의 발생에 피해가 적은 교외 지역을 많이 달리는 차에 특히 유리하다.Hybrid cars that connect the power of the solar cell car and the power of the engine in parallel use the energy of the natural gas engine more directly and efficiently. Therefore, hybrid cars that connect the power of the solar cell car and the power of the natural gas engine in series It is particularly advantageous for cars that run in areas with low sunlight or in suburban areas where there is little damage from smoke generation.

제 1도는 본 고안의 전체적인 불럭도이다.1 is an overall block diagram of the present invention.

제 2도는 배터리부 및 축전부속장치의 실시예이다.2 is an embodiment of a battery unit and a power storage attachment device.

< 도면의 주요 기분에 대한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about main mood of drawing>

10: 태양전지 장치 11: 충전장치 및 스위칭부 20: 천연가스엔진10: solar cell apparatus 11: charging device and switching unit 20: natural gas engine

21: 발전기 22: 정류 및 스위칭부 23: RPM감지부 24: 온도감지부21: generator 22: rectification and switching unit 23: RPM detection unit 24: temperature detection unit

25: 연료통 26: 연료량감지부 27: 벨브구동부 28: 냉각장치25: fuel container 26: fuel amount detection unit 27: valve drive unit 28: cooling device

40: 배터리부 및 축전부속장치 41: 배터리모듈 42: 전압감지부40: battery unit and power storage accessory 41: battery module 42: voltage sensing unit

43: 전류감지부 44: 온도감지부 45: 스위칭회로 46: 충전상태감지부43: current detector 44: temperature detector 45: switching circuit 46: charge state detector

50: 모터 및 부속장치 60: 동력전달부 70: 변속기 및 부속장치 71: 바퀴50: motors and accessories 60: power train 70: transmission and accessories 71: wheels

80: 엑셀 페달, 브레이크 페달, 차속센서, 사용자조작스위치80: Excel pedal, brake pedal, vehicle speed sensor, user control switch

100: 하이브리드 제어부 101: 표시장치(모니터) 102: 온도센서100: hybrid control unit 101: display device (monitor) 102: temperature sensor

103: 광센서 104: 비상전원 200: 외부전원 콘넥터103: optical sensor 104: emergency power 200: external power connector

본 고안의 구성과 작용을 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the subject innovation in detail as follows.

본 고안의 하이브리드 자동차는 주행 전에 외부전원 콘넥터(200)를 통해 배터리부 및 축전부속장치(40)에 충분한 축전을 해놓는 것을 원칙으로 한다. 또한 주행 전에 충전장치 및 스위칭부1(11)을 통해 태양전지장치(10)로부터 충분한 축전을 해놓을 수도 있다.The hybrid vehicle of the present invention, in principle, sufficient power storage in the battery unit and the power storage attachment device 40 through the external power connector 200 in advance. In addition, sufficient power storage may be provided from the solar cell apparatus 10 through the charging device and the switching unit 1 (11) before traveling.

태양전지장치(10)는 태양전지 모듈들 및 역류방지용 다이오드나 역류방지용 파워포인트 트래커를 포함할 수 있다. 충전장치 및 스위칭부(11)는 하이브리드제어부(100)의 제어를 받는 스위칭회로와, 고전압을 차단하는 충전제한기, 미약한 전기에너지를 증폭시키는 승압회로, 태양전지 셀들로부터 오는 전기량을 직렬과 병렬로 연결의 조합을 바꿀 수 있는 직병렬 교환기를 포함할 수 있다.The solar cell apparatus 10 may include solar cell modules and a backflow prevention diode or a backflow prevention PowerPoint tracker. The charging device and the switching unit 11 are a switching circuit under the control of the hybrid control unit 100, a charge limiter for blocking the high voltage, a boosting circuit for amplifying the weak electric energy, the amount of electricity from the solar cells in series and parallel It may include a serial-to-parallel exchanger that can change the combination of connections.

미리 축전시켜둔 전기에너지나 태양전지 전기에너지 공급이 여의치 않은 경우, 천연가스엔진(20)에 의해, 발전기(21)를 구동시켜 전력을 발생하여 정류 및 스위칭부(22)에서 교류를 직류로 바꾸고 하이브리드제어부(100)의 스위칭을 받아, 배터리부 및 축전부속장치(40)에 전기에너지가 축전된다. 이때 엔진의 온도감지부(24)의 온도에 따라 하이브리드제어부(100)는 설정된 기준에 맞추어 냉각장치(28)를 가동하거나 중단하도록 할 수 있다. 또 이때 발전기의 RPM감지부(24)의 측정값에 따라 하이브리드제어부(100)는 설정된 기준에 맞추어 천연가스연료통(25)의 벨브구동부(27)를 작동하거나 멈출 수 있다. 연료량감지부(26)의 측정값은 하이브리드제어부(100)에서 설정된 기준에 맞추어 태양전지시스템이나 천연가스엔진시스템을 선택적으로 작동시키는 기준이 된다.When the electric energy or the solar cell electric energy supplied in advance is not available, the natural gas engine 20 drives the generator 21 to generate electric power, and the rectification and switching unit 22 converts the alternating current into direct current. Under the switching of the hybrid control unit 100, electrical energy is stored in the battery unit and the power storage attachment device 40. At this time, according to the temperature of the temperature sensing unit 24 of the engine, the hybrid controller 100 may start or stop the cooling device 28 according to the set criteria. In this case, the hybrid control unit 100 may operate or stop the valve driving unit 27 of the natural gas fuel container 25 according to a set standard according to the measured value of the RPM detection unit 24 of the generator. The measured value of the fuel amount detection unit 26 serves as a reference for selectively operating the solar cell system or the natural gas engine system in accordance with the criteria set by the hybrid control unit 100.

배터리부 및 축전부속장치(40)의 전기에너지에 의해 모터 및 부속장치(50)의모터가 구동되고, 변속기 및 부속장치(70)를 통해 바퀴(71)의 방향이나 돌아가는 속도가 결정되는데, (80)에서 자동차의 속도나 방향이 조종된다. (80)은 조종자가 엑셀페달, 브레이크페달, 차속센서, 사용자조작스위치를 조종하는 운전장치이다.The motor of the motor and the accessory device 50 is driven by the electric energy of the battery unit and the power storage accessory 40, and the direction or the speed of the wheel 71 is determined through the transmission and the accessory device 70. In 80, the speed or direction of the car is controlled. 80 is a driving device for the operator to control the accelerator pedal, brake pedal, vehicle speed sensor, and user control switch.

하이브리드 제어부(100)는 표시장치(모니터)(101)를 통해 사용자에게 상태를 알리며, 온도센서(102)로 기온을 측정하여 설정된 기준에 따라 엔진을 선택할지의 기준을 제공하며, 광센서(103)로 측정한 광도에 따라 태양전지를 연결할지의 기준, 태양전지판이 먼지나 새똥 등으로 더럽혀졌는지 여부를 판단하게 할 수 있다. 또 경보장치를 도시하지는 않았지만 경보신호를 낼 수 있다. 또한 외부전원(200)과 연결이 가능한 비상용 축전지(104)로 시스템 다운을 막을 수 있다.The hybrid controller 100 notifies the user of the state through the display device (monitor) 101, measures the temperature with the temperature sensor 102, provides a criterion of selecting an engine according to a set criterion, and provides an optical sensor 103. Depending on the brightness measured with), it is possible to judge whether the solar cell is connected or whether the solar panel is contaminated with dust or bird dung. In addition, although not shown, the alarm device can emit an alarm signal. In addition, it is possible to prevent the system down to the emergency storage battery 104 that can be connected to the external power source (200).

하이브리드 제어부(100)는 전압감지부(42)와, 전류감지부(43)와, 온도감지부(44)와, 충전상태감지부(46)를 통해 배터리모듈(41)의 상태를 감지하고 충전이 더 필요한지, 충전을 하면 안되는지, 등의 기준을 적용한다. 모터 및 부속장치(50)의 사용이 가능하면 스위칭회로(45)를 통해 전기에너지를 보낸다.The hybrid controller 100 detects and charges the state of the battery module 41 through the voltage detector 42, the current detector 43, the temperature detector 44, and the charge state detector 46. The criteria apply whether this is more necessary or not charged. If possible use of the motor and accessories 50 sends electrical energy through the switching circuit (45).

본 고안의 효과는 외부전원으로 미리 충전시켜 놓은 축전지를 단거리에서는 이용하고, 부족할 경우 태양전지에서 발생한 전기에너지를 이용하며, 이 에너지로 부족하면 천연가스엔진을 이용할 수 있는 교통수단을 제공하는 것이다.The effect of the present invention is to use a battery that is precharged with an external power source in a short distance, and if it is insufficient to use the electrical energy generated from the solar cell, if this lack of energy to provide a means of transportation using natural gas engine.

본 고안에서는 주로 태양전지로 운행을 하고, 태양전지만으로는 힘이 부족하거나, 밤이나 햇빛이 없는 날 등의, 조건이 나쁜 때에는 자동적으로 조절되어 엔진에 의해 주행할 수 있는 교통수단을 제공한다.In the present invention, the vehicle is mainly driven by a solar cell, and the solar cell alone is insufficient in power, or at night, when conditions are bad, such as a day when there is no sunlight, it is automatically adjusted to provide a means of transportation that can be driven by the engine.

태양전지자동차의 동력과 천연가스엔진의 동력을 병렬로 연결한 하이브리드 자동차는 태양전지자동차의 동력과 엔진의 동력을 직렬로 연결한 하이브리드 자동차보다 햇빛이 비치는 날이 적은 지역이나 매연의 발생에 피해가 적은 교외 지역을 많이 달리는 차에 특히 유리하다.Hybrid cars that connect the power of a solar cell car and the power of a natural gas engine in parallel are less susceptible to the generation of smoke or areas where sunlight shines less than hybrid cars that connect the power of a solar cell car and the power of an engine in series. It is particularly advantageous for cars that run a lot in small suburban areas.

본 고안의 효과는 무엇보다도 매연가스 배출이 적은 청정 에너지를 쓴다는 점이다.The effect of the present invention is that, above all, it uses clean energy with low emissions.

Claims

Solar cell device 10 composed of solar cell modules for converting solar energy into electric current and circuits to prevent backflow of electrical energy, and natural gas engine 20 for driving generator 21 to generate electrical energy. ), The temperature sensor 24, the fuel amount detection unit 26, the RPM detection unit 23, the temperature sensor 102, the light sensor 103 to receive the control to meet the reference set value, the charging device And a hybrid controller 100 which controls to connect or block the switching unit 1, the rectifier and the switching unit 22, and controls to drive or block the valve driving unit 27 and the cooling device 28. And the electric energy generated through the solar cell apparatus 10 is connected to the motor and the accessory device 50 through the battery unit and the power storage accessory 40 through the charging device and the switching unit 1 11, and the motor. And the accessory device 50 in parallel with the natural gas engine through the power transmission unit 60. Hybrid vehicle with transmission, accelerator pedal, brake pedal and user control switch.