KR20030097787A - 충전시스템이 내장된 전기스쿠터 - Google Patents

충전시스템이 내장된 전기스쿠터 Download PDF

Info

Publication number
KR20030097787A
KR20030097787A KR10-2003-7004697A KR20037004697A KR20030097787A KR 20030097787 A KR20030097787 A KR 20030097787A KR 20037004697 A KR20037004697 A KR 20037004697A KR 20030097787 A KR20030097787 A KR 20030097787A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery power
scooter
power source
battery
fuel cell
Prior art date
Application number
KR10-2003-7004697A
Other languages
English (en)
Inventor
휴즈피터에스
볼드윈제임스다니엘
Original Assignee
벡트릭스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 벡트릭스 코포레이션 filed Critical 벡트릭스 코포레이션
Publication of KR20030097787A publication Critical patent/KR20030097787A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
    • B62M7/12—Motorcycles characterised by position of motor or engine with the engine beside or within the driven wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/53—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/12—Bikes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K2202/00—Motorised scooters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K2204/00—Adaptations for driving cycles by electric motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/40—Combination of fuel cells with other energy production systems
    • H01M2250/402—Combination of fuel cell with other electric generators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/40—Combination of fuel cells with other energy production systems
    • H01M2250/407—Combination of fuel cells with mechanical energy generators
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/10—Applications of fuel cells in buildings
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

2륜 전기스쿠터는 100볼트 이상의 배터리로 구동된다. 이 스쿠터에는 배터리 전원을 재충전하기 위한 내장형 재충전 시스템이 실려있다. 따라서, 내장형 재충전 시스템은 가속용의 메인 동력원 역할도 한다. 재충전 시스템은 배터리를 저속충전하는 연료전지나, 교류기나 발전기와 같은 기계식 충전기를 통해 배터리를 충전하는 내연기관으로 구현된다. 재생 브레이크동작은 브레이크중에 배터리팩을 재충전하도록 모터를 다시 구동하여 에너지를 보존할 수 있다. AC 출력부와 같은 외부 전원을 스쿠터에 연결하는 연결수단을 설치해 배터리를 재충전하는 다른 메커니즘을 제공할 수도 있다.

Description

충전시스템이 내장된 전기스쿠터{Electric scooter with on-board charging system}
전기스쿠터는 종래부터 잘 알려져 있다. 통상 전기스쿠터는 모터를 구동시키는 동력을 제공하는 배터리를 구비하고 있다. 이들 배터리는 시시각각 재충전해야만 한다. 이런 재충전은 통상 일정 기간 AC 출력부에 배터리를 연결해 소모된 에너지를 보충하여 이루어진다. 전기스쿠터용 재충전회로는, 미국특허 5,965,996에 설명된바와 같이, 균일하게 충전하는 배터리로 개발되었다. 상기 특허에서는 스쿠터에 총 10개의 12볼트 배터리를 설치했다. 이렇게 배터리가 많으면 중량과 체적이 많기때문에, 이런 추가 중량과 체적을 지지하기 위한 특수한 프레임을 개발해야만 한다. 미국특허 6,047,768은 이런 12볼트 배터리 10개를 수납할 수 있는 스쿠터 프레임에 관한 것이다.
최근에는 배터리 재충전기와 배터리 에너지 저장기를 전기스쿠터에 영구적으로 장착하는 것에 상당한 관심이 집중되고 있다. "Fuel cell/battery hybrid power system for vehicle"란 명칭의 미국특허 5,631,532에서는 전기자동차의 배터리를재충전하는데 연료전지를 이용하고 있다. 미국특허 5,713,426에서는 모터기구를 다시구동하여 에너지를 되돌리는데 재생 브레이크를 이용하는 것에 대해 설명하고 있다. 그러나, 상기 특허 어느곳에서도 전기스쿠터에 이런 장치를 사용하는 것에 대해서는 언급하고 있지 않다.
스쿠터를 추진하는 주동력원으로 사용되는 배터리를 재충전하는 내장형 충전시스템을 전기스쿠터에 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명은 내장형 충전시스템을 이용해 배터리를 재충전하는 전기스쿠터에 관한 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명을 지지하는데 사용되는 요소들의 기능적 블록도;
도 2a, 2b는 도 1의 각종 요소들을 전기스쿠터에 배열한 상태의 측면도와 평면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 회로도;
도 4는 도 3의 DC-DC 컨버터에 사용되는 종류의 스텝업 컨버터의 회로도;
도 5는 본 발명에 사용되는 종류의 모터 컨트롤러의 회로도;
도 6a, 6b는 교외주행용과 시내주행용에 대한 시간함수로서의 속도그래프;
도 7a-7c는 스쿠터에 사용되는 각각 다른 형태의 배터리 배열도;
도 8a, 8b는 스쿠터 사용중에 배터리 충전상태를 보여주는 그래프.
본 발명은 일반적인 교통흐름에 비교되는 가속도와 속도로 스쿠터를 추진하는 용량을 집합적으로 제공하는 배터리를 수납하기에 충분한 프레임을 갖는 2륜 전기스쿠터에 의해 실현된다. 프레임과 배터리 외에도, 본 발명의 전기스쿠터는 전기모터, 배터리 재충전을 위한 내장형 충전원, 배터리의 급속재충전을 위한 외부 전원과의 인터페이스, 및 배터리 소모와 회복의 조정을 돕기위한 제어 및 감시 메커니즘을 포함한다.
본 발명의 특징으로, 재충전원은 DC-DC 컨버터를 통해 배터리를 저속충전하는 연료전지이다. 연료전지를 적절히 구동시키는 연료로는 메탄올이나 수소를 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 충전원은 개솔린, 디젤, 기타 다른 연료를 이용하는 내연기관이고, 이 내연기관은 교류기나 발전기와 같은 기계식 충전기를 통해 배터리를 충전한다.
본 발명의 또다른 특징으로, 감속중에 사용된 에너지로 배터리를 충전하는재생형 브레이크회로가 설치된다.
본 발명의 이해를 돕기위해 전술한 미국특허 5,965,996, 6,047,768, 5,631,532, 5,713,426을 참고로 했다.
도 1은 본 발명과 관련된 기능요소들을 보여주는 블록도이다. 스쿠터를 구동하는 동력원은 전기 스쿠터모터(100)에서 제공된다. 스쿠터모터(100)로는 3상 브러시리스 영구자석 모터, 특히 본 발명용으로는 Kollmorgen Corporation(www.kollmorgen.com)에서 제작한 것이 바람직하다. 표 1에 본 발명의 바람직한 실시예에 사용된 모터의 특성이 기재되어 있지만, 여러가지 기타 특성들도 만족할 수 있다.
스쿠터 모터(100)는 스쿠터모터 컨트롤러(102)로부터 3상전압을 받는다. 스쿠터모터 컨트롤러(102)는 펄스폭 변조와 같은 가변 파형을 스쿠터모터(100)로 출력하는 것이 바람직하다. 스쿠터모터 컨트롤러(102)는 배터리팩(104)을 스쿠터모터에 연결하는데 필요한 파형을 선택적으로 생성하도록 게이트(제어)되는 고출력 반도체스위치를 포함한다.
배터리팩(104)은 후술하는 바와 같이 적어도 100VDC를 출력하기에 충분한 직렬 연결 배터리들을 포함하는 것이 바람직하다. 배터리팩(104)은 납-산 배터리나 Ni-Zn 배터리를 포함하는 것이 바람직하다. 어떤 형식의 배터리를 사용하든, 본 발명의 목적상 충전식 배터리를 사용하는 것이 중요하다.
항목 특성
형식 영구자석
피크 전력 20㎾
피크 토크 65.6 N-m
피크토크에서의 전류 325 Amps
최대속도 5500 RPM
최대 권선온도 155℃
외트당 온도상승율 공기가압 없이 0.5℃/watt
연속토크 22.8 N-m
공기간극 0.082인치
권선 DC 저항 63 mΩ±10%
권선 인덕턴스 80 mH ±30%
극수 8
회전자 관성 0.0093 0.0093 ㎏-㎡
모터 중량 최대 7.7㎏
위상 수 3
권선 형상 Y형
적층 물질 저손실형 철
슬롯 모양 직선형
고정자 내부크기 147㎜(5.8인치)
고정자 외부크기 185㎜(7.3인치)
고정자 적층길이 50㎜(1.95인치)
정지마찰 0.8 N-m
토크 감도 피크 암페어당 0.118 N-m
Back EMF Constant 0.118 V/rpm
자석재료 네오디움-철-붕소
냉각방식 모터측 스윙아암을 통한 수동식
권선 절연 Nema class H, min withstand 600V RMS
- 25℃, 120VDC에서의 모터 특성
배터리팩(104)을 재충전하는 방식으로는 일반적으로 배터리충전기(106)를 이용한다. 배터리 충전기(106)는 스쿠터에 장착되어 플러그(108)를 통해 AC 출력부에 연결될 수 있다. 한편, 배터리충전기(106)를 스쿠터 외부에 설치하고 고전류 충전기간에만 스쿠터에 연결해도 된다.
배터리팩을 재충전하기 위해 AC 출력부에 연결되는 배터리충전기(106) 외에, 스쿠터에 내장형 충전시스템(110)을 설치할 수도 있다. 내장형 충전시스템은 내장형 전원(112), 이 전원(112)에 연결되는 연료탱크(114), 및 전원(112)의 출력을 배터리팩(104)을 충전하기에 적당한 형태로 변압하는 컨버터/충전제어기(116)를 포함한다.
스쿠터 컨트롤러(118)는 모터컨트롤러(102), (스쿠터에 내장된) 배터리충전기(106), 온보드 전원(112) 및 컨버터/충전제어기(116)에 신호를 보낸다. 배터리팩의 충전상태는 배터리 모니터(120)에서 감시하고, 이 모니터는 스쿠터 컨트롤러(118)에 연결되어 스쿠터 컨트롤러의 동작에 영향을 주는 정보를 제공한다. 배터리팩의 에너지상태는 사용자가 배터리팩의 상태를 감시할 수 있도록 배터리게이지(122)에 표시되고, 마찬가지로 연료게이지는 개솔린 동력식 스쿠터에 사용된다. 연료탱크(114)의 상태도 마찬가지로 사용자의 편의를 위해 연료게이지(124)에 표시된다.
도 2a, 2b는 모터스쿠터(130)에 장착되어 있는 도 1의 요소의 블록도이다. 이 스쿠터(130)는 미국특허 6,047,786과는 다른 스쿠터 프레임(132)을 갖는다. 스쿠터의 무게중심이 비교적 아래에 있도록 배터리팩(104)을 배치한다. 도 2a, 2b에서는 배터리팩이 선형으로 배열되어 있지만, 스쿠터 프레임내의 공간을 최적화하기만 하면 다른 배열을 취할 수도 있다. 도 2a에서는 내장 전원(112)이 배터리팩 바로 위에 위치하고 연료탱크(114)가 그 위에 위치해 있는 것으로 도시되어 있다. 연료탱크(114)는 연료의 공급과 교환을 용이하게 하도록 스쿠터 외부에서 쉽게 접근할 수 있는 곳에 설치하는 것이 바람직하다. 연료탱크(114)를 내장 전원(112)과 일체로 형성할 수도 있다. 스쿠터모터(100)는 관련 기어박스와 함께 스쿠터의 후륜(134)을 구동하고, 프레임(132)과 후륜(134) 부근에 위치한다. 스쿠터모터 컨트롤러(102)는 모터(100)와의 간격을 최소화하도록 프레임 내부 부근에 설치한다.배터리충전기(106)는 외부전원과의 연결을 쉽게하도록 배터리팩 가까이 비교적 아래에 위치하는 것이 바람직하다. 끝으로, 배터리게이지(122)와 연료게이지(124)는 사용자가 쉽게 볼 수 있도록 스쿠터 전방에 설치한다.
첫번째 바람직한 실시예에서, 내장전원(112)은 연료전지이고, 연료탱크(114)는 전원의 특성에 따라 수소나 메탄올을 공급한다. 바람직하기로는, H-power(www.hpower.com)에서 판매하는 Power PEM-PS 연료전지를 사용한다. 이 연료전지의 DC 전원은 약 250-500와트를 연속적으로 공급한다. 이런 시스템은 연료탱크(114)의 깨끗한 가압 수소연료와 주변공기로 동작한다. 이런 형태의 연료전지는 양자교환막 형태(PEM)의 셀스택, 기계식 보조장치 및 전자식 제어모듈을 포함한다. 이런 연료전지는 연속적이고 안정된 출력상태에서 동작하는 비교적 저출력 내장 전원을 제공한다. 이 연료전지는 DC-DC 컨버터/충전제어기를 통해 배터리팩(104)을 일정하게 저속충전(trickle charge)한다. 전술한 바와 같이, 연료전지(112)는 보통때는 연속적으로 동작하지만, 스쿠터 컨트롤러(118)를 통해 선택적으로 on/off될 수도 있다.
도 3에는 연료전지(112)의 출력을 배터리팩(104)을 충전하기에 적당한 전압으로 변환하는데 사용될 수 있는 DC-DC 컨버터/충전제어기(116)가 도시되어 있다. 컨버터/충전제어기는 병렬로 배열된 한쌍의 스텝업 컨버터(116a,116b)를 포함한다. 도면에는 컨버터가 두개만 도시되어 있지만, 배터리에 필요한 전류를 공급하여 충전을 효과적으로 유지할 수만 있으면 컨버터를 몇개라도 병렬연결할 수 있다. 스텝업 컨버터(116a,116b)의 입력전압 범위는 28-40 VDC이고, 그 출력은 0.5암페어에서약 140VDC인 것이 바람직하다. 스텝업 컨버터(116a,116b)의 양극출력단자들은 각각 다이오드(140a,140b)를 통과하고, 다이오드들은 둘다 IN4004 타입이 바람직하다. 연료전지가 off되었을 때도 스텝업 컨버터를 통해 배터리 버스전압이 누설되지 않도록 하기때문이다. 스텝업 컨버터의 출력은 양극노드(142a)와 음극노드(142b)에서 합쳐진다. 노드(142a)는 20Ω- 25와트 전류제한 저항기(144)에 연결된다. 이런식으로, DC-DC 컨버터/충전제어기는 출력포트(146)에서 최대 2암페어에서 약 138볼트의 출력을 제공한다.
도 4는 대표적인 스텝업(부스트) 컨버터(116a,116b)의 일례를 보여준다. 스텝업(부스트) 컨버터는 공급전압에서보다는 부하에서 더 높은 전압을 생성하는데 사용된다. 전원스위치(Q2)가 on되면, 인덕터(L)가 입력포트(148)에서 DC 전원에 연결되고, DC 전원의 에너지가 인덕터(L)에 저장된다. 전원스위치(Q2)가 off되면, 인덕터(L)에 저장된 에너지로 인해 다이오드(D2)의 양극의 전압이 급격히 상승한다. 다이오드(D2)에 흐르는 전류로 인해 필터 커패시터(Co)의 전압이 상승한다. 이런식으로, 출력포트(150)의 출력전압이 입력포트(148)의 전압보다 높아진다.
도 3에서 알 수 있듯이, DC-DC 컨버터(116)의 출력포트(146)는 충전제어기(160)에 연결된다. 충전제어기(160)는 미국특허 5,965,996에 설명된 것과 같은 종류이다. 충전제어기(160)는 보통 120볼트의 DC 배터리팩(104)의 전력을 제어할 수 있다. 충전제어기(160)는 배터리팩이 140볼트에 이를 때까지 정전류를 이용해 먼저 배터리팩을 충전한 다음, 140볼트의 정전압을 인가하고, 배터리팩이 156볼트에 도달할 때까지 정전류를 재인가한다. 이들 전압설정점 각각은 스쿠터 컨트롤러의 제어하에 특정될 수 있다. 이와 관련하여, 스쿠터 컨트롤러는 배터리가 완전히 충전되거나 사용자가 시스템을 정지시킬 때까지 충전제어기(160)를 통해 배터리팩을 계속 충전시키도록 한다. 이렇게 하여, 충전제어기는 과전류와 과전압을 방지한다. 또, 충전제어기는 배터리팩에 인가되는 맥동전류(ripple current)를 최소화하도록 구성되고, 전압이 변해도 일정한 온도보상을 하도록 구성되기도 한다.
배터리게이지(122)는 LED 집합으로 구성되고, LED 외에도 배터리 충전상태를 전달하는 통상의 아날로그 또는 디지탈 게이지를 포함한다. 배터리게이지와 관련된 LED에서, 적색 LED에 빛이 들어오면 연료전지가 활성임을, 황색 LED는 배터리팩이 소정 비율(예, 80%)까지 충전되었음을, 그리고 녹색 LED는 배터리팩이 완전충전되었음을 표시한다.
도 5에는 스쿠터모터(100) 및 배터리팩(104)에 사용되는 본 발명의 스쿠터모터 컨트롤러(102)가 도시되어 있다. 모터 컨트롤러(102)로는 Texas instruments사에서 구입할 수 있는 Ti-TMS 320F240 DSP 칩과 같은 제어소자가 바람직하다. 스쿠터모터 컨트롤러(102)는 미합중국 팬실배니아주 영우드시의 Powerex(www.pwrx.com)사에서 제조한 모델넘버 CM400DU-12H IGBT 3개를 포함한다. 이들 IGBT는 최대 400암페어와 600볼트를 갖고, 최대 100암페어의 연속전류를 유지할 수 있다. DSP 칩은 IGBT를 통한 6단 사인파 스위칭모드를 이용해 16㎑의 스위치주파수를 인가하는 것이 바람직하다. IGBT에 인가된 입력전압은 통상 작동범위가 80-130볼트인 납-산 배터리나 90-140볼트인 Ni-Zn 배터리로 구현될 수 있는 120볼트 배터리팩(104)이다.
사실상, 순전히 시내에서만 이용되는 스쿠터는 시외에서 이용되는 스쿠터와는 파워와 내구성 조건에서 다르다. 시내에서는 주행거리가 짧고 정지와 출발이 빈번하며, 평균속도가 낮기때문이다. 이것은 전기스쿠터에 대한 요구조건에 반영된다. 반대로, 시외에서는 정지와 출발이 빈번하지 않고 주행거리도 비교적 길다. 이 점 역시 전기스쿠터에 대한 요구조건에 반영된다. 도 6a는 일회 운행에 대한 시간과 속도의 관계를 나타낸 그래프(170)를 보여준다. 각 곡선(172,174,176)은 일회 운행하는 동안 일회정지/출발 구간을 보여주는 시간-속도 그래프이다. 그래프(170)에서 알 수 있듯이, 모든 구간의 최대 기간은 100초 이내이고, 최대속도는 50㎞/hr이다. 따라서, 시내에서 효과적으로 동작하도록 구성된 전기스쿠터는 자주 가감속할 수 있어야 하면서도, 일정 기간동안 높은 속도를 유지할 필요는 없다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 시외에서는 스쿠터가 한 구간에서 수백초동안 50㎞/h 이상의 속도를 유지할 필요가 있다. 따라서, 교외에서 운전하도록 구성된 스쿠터는 자주 가감속할 필요는 없지만, 속도를 고속으로 유지할 필요는 있다.
그러므로, 스쿠터를 운전할 형태(시내용, 시외용)에 기초해 스쿠터를 설계하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 전기스쿠터를 운전할 예상환경에 기초하여, 배터리팩(104)에 사용될 배터리의 수와 형식을 선택할 수 있다. 당업자라면 알 수 있듯이, 전체적으로 배터리의 갯수나 정격을 낮추면 전기스쿠터의 가격을 낮출 수 있다. 운전환경에 맞게 전기스쿠터를 설계하면 경제적인 이득을 실현할 수 있을 것이다. 도 7a에는 10개의 12볼트 SLA(sealed lead-acid) 배터리(192)를 홀딩하는 스쿠터 프레임(190)이 도시되어 있는데, 각각의 배터리는 그 정격이 16 A-H로서 120볼트에서 토탈 약 1.9 kWH를 갖는다.
도 7b에는 10개의 12볼트 SLA 배터리(194)를 홀딩하는 동일한 프레임이 도시되어 있는데 각각의 배터리는 120볼트에서 토탈 3.1kWH로서 26 A-H의 정격을 갖는다. 26 A-H 배터리(194)가 16 A-H 배터리보다 크기때문에, 프레임내의 공간을 더 많이 차지한다. 도 7c에는 가격은 더 높아도 SLA 배터리에 비해 에너지 용량은 동일하되 질량은 작은 24 A-H Ni-Zn 배터리들이 도시되어 있다.
도 8a에는 시외운전용으로 구성된 전기스쿠터에 대한 시간의 함수로서 속도곡선과 충전상태(SOC; state of charge)가 도시되어 있는바, 이 스쿠터에서는 3.1 kW 커패시티 Ni-Zn 배터리팩과 병렬로 배열된 두개의 80W 연료전지를 이용한다. 아침출근중에는 배터리의 SOC가 100%에서 60%로 강하한다. 스쿠터를 주차하고 연료전지가 동작하는 근무중에는, 배터리팩의 SOC가 90%로 회복된다. 저녁퇴근이 끝나면 배터리의 SOC가 50%까지 저하한다. 한밤중에, 연료전지에 의해 배터리 SOC가 100% 복귀하여 사이클을 다시 시작하므로, 스쿠터는 완전히 유지할 수 있으며, 그 결과 신뢰성 있는 통근수단이 된다.
도 8b에는 1.0 kWH 커패시터 Ni-Zn 배터리팩과 하나의 100W 연료전지를 갖춘 시내운전용 전기스쿠터의 시간의 함수에 대한 속도와 충전상태가 도시되어 있다. 도 8a의 통근패턴과 비교해, 도 8b에서는 아침저녁 통근구간 각각에서 시내사이클이 하나 더 적다. 그러나, 도시된 통근패턴에 이용할 수 있는 수단으로서 배터리 용량이 낮은 것도 충분히 스쿠터를 유지할 수 있다.
도 8a, 8b에 도시된 바와 같이, 아침 통근시간에는 완전충전된 배터리팩의 충전상태가 소정 레벨까지 낮아지고, 아침출근시간과 저녁퇴근시간 사이의 낮에는연료전지를 통한 재충전으로 충전상태가 회복된다. 그러나, 배터리팩은 도 8a나 8b에서는 그 용량이 100%로 재충전되지는 않는다. 도 8a, 8b에서 모두, 저녁퇴근시간동안에는 충전상태가 (사무실에 가까울 경우) 정지중 및 이동중에 점차 감소되고 (집에 가깝고 사무실에서 멀 경우) 이동중에 상당히 감소된다. 그럼에도 불구하고, 초기용량과 무관하게, 연료전지는 하룻동안의 정상적인 사용후에 배터리팩을 완전히 충전시킬 수 있는 것이 바람직하다. 그리고, 스쿠터를 평소보다 더 사용하는 날에는, 외부전원을 이용해 밤새도록 충전하여 다음날 아침에 전기스쿠터를 준비해놓을 수 있다.
도 8a, 8b에서 모두 고속에서 충전상태가 급격히 감소되는 것으로 나타나있지만, 도 8b에서는 스쿠터의 충전상태가 용량 3.1kWH의 배터리팩을 갖춘 도 8a의 스쿠터에 비해 덜 감소함을 알 수 있다.
첫번째 바람직한 실시에에서, 배터리팩(104)으로는 미국 미주리주의 Hawker Energy Group(www.hepi.com)에서 판매하는 납-산 배터리가 포함된다. 납-산 배터리로는 모델넘버 G16EP(16 A-H) 또는 모델넘버 G26EP(26A-H)가 바람직하다. 시내에서 단거리 통근용으로 사용할 때는 정격이 낮은 배터리를 사용하고, 시외에서 통근하거나 시내에서 통근거리가 긴 경우에는 26 A-H 배터리를 사용한다.
두번째 바람직한 실시예에서, Ni-Zn 배터리를 납-산 배터리 대신 사용할 수 있다. 코네티컷주 단베리시의 Evercel Corporation(www.evercel.com)의 밀봉형 Ni-Zn 배터리를 사용하는 것이 바람직하다. Evercel의 모델넘버 25-12, 40-12 배터리는 공칭전압이 12볼트이고 용량이 각각 22A-H, 30A-H인 배터리로서 본 발명에 사용하기에 적당하다.
외부전원으로 배터리를 충전하려면, 배터리충전기가 필요하다. 납-산 배터리에는 이태리 Poviglio의 Zival에서 판매하는 모델넘버 K2 배터리를 사용하는 것이 좋다. 한편, Ni-Zn 배터리의 경우에는, Zivan의 모델넘버 NG3 배터리를 사용하는 것이 좋다. 두개 배터리충전기 모두 120볼트, 60Hz AC 전원에 연결될 수 있다. 유럽이나 다른 지역에서는, 220볼트, 50Hz AC 전원에서 작동할 수 있는 충전기를 이용할 수 있다.
이상의 실시예에서는, 연료전지(112)를 내장형 충전원으로 사용했다. 두번째 실시예에서는, 내장형 충전원이 내연기관이다. 이 경우, Honda 모델넘버 EU1001엔진을 사용하는 것이 좋다. 이 엔진은 연료탱크를 내장하고 수동으로 시동된다. 단상엔진이 교류기나 발전기와 같은 기계식 충전기를 구동한다. 이 엔진은 정격출력이 900VA로서, 최대출력은 1000VA이고, 기계식 충전기와 협력해 배터리 충전용으로 120볼트 60Hz 신호를 출력한다. 이 출력을 조정해 배터리팩을 적절히 충전한다. 또, 내연기관이 공기흡입식이므로, 공기 흡입 및 배기장치가 제공되어야만 한다. 또, 엔진을 시동걸고 정지시키는 키스위치와 마찬가지로, 표준 개솔린형 연료게이지를 설치해 연료량을 알려줄수도 있다.
끝으로, 몇가지 예를 들어 본 발명에 대해 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 범위내에서 다양한 변형이나 변경이 가능할 것이므로, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 배터리 전원을 수납할 형상과 크기의 격실을 갖는 스쿠터 프레임;
    하나 이상의 스위치를 통해 상기 배터리 전원에 연결되고, 스쿠터의 후륜을 구동하도록 구성된 전기모터;
    배터리 전원을 충전하도록 구성된 내장 전원;
    내장 전원을 배터리 전원에 연결하도록 구성된 제1 충전회로;
    배터리 전원을 외부전원에 연결하도록 구성된 제2 충전회로; 및
    감속시 배터리 전원을 충전하도록 구성되고, 상기 모터에 연결된 모터 컨트롤러 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2륜식 전기스쿠터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내장 전원은 상기 제1 회로를 통해 배터리 전원을 저속충전(trickle charge)하도록 구성된 연료전지와, 연료전지를 작동시키기에 적당한 연료가 들어 있는 연료탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  3. 제2항에 있어서, 연료전지에 의한 저속충전 출력이 2 암페어 미만인 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 연료가 수소와 메탄올로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 내장전원이 배터리 전원에 연결된 기계식 충전기를 구동하도록 구성된 내연기관과, 내연기관을 작동시키기에 적당한 연료가 들어있는 연료탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 내연기관과 기계식 충전기가 협력해 최대 10암페어의 직류전류를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 배터리 전원의 전압이 100볼트 이상인 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 충전회로는 연료전지에서 출력된 제1 전압을 받아들이고 배터리 전원에 제1 전압보다 높은 제2 전압을 출력하는 부스트 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  9. 배터리 전원을 수납할 형상과 크기의 격실을 갖는 스쿠터 프레임;
    하나 이상의 스위치를 통해 상기 배터리 전원에 연결되고, 스쿠터의 후륜을 구동하도록 구성된 전기모터;
    배터리 전원을 저속충전하도록 구성된 하나 이상의 연료전지;
    상기 연료전지를 배터리 전원에 연결해 배터리 전원을 충전하도록 구성된제1 충전회로;
    연료전지를 구동시키기에 적당한 연료가 들어있는 연료탱크;
    배터리 전원을 외부전원에 연결하도록 구성된 제2 충전회로; 및
    감속시 배터리 전원을 충전하도록 구성되고 상기 모터에 연결된 모터 컨트롤러 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2륜식 전기스쿠터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 충전회로는 연료전지에서 출력된 제1 전압을 받아들이고 배터리 전원에 제1 전압보다 높은 제2 전압을 출력하는 부스트 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  11. 제9항에 있어서, 상기 연료전지에 의한 저속충전 출력이 2암페어 미만인 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 연료가 수소와 메탄올로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 배터리 전원의 전압이 100볼트 이상인 것을 특징으로 하는 전기스쿠터.
  14. 전압이 100볼트 이상인 배터리 전원을 수납할 형상과 크기의 격실을 갖는 스쿠터 프레임;
    하나 이상의 스위치를 통해 상기 배터리 전원에 연결되고, 스쿠터의 후륜을 구동하도록 구성된 전기모터;
    배터리 전원을 저속충전하도록 구성되고, 수소나 메탄올로 동작되며, 2 암페어 미만을 출력하는 연료전지;
    연료전지를 배터리 전원에 연결해 배터리 전원을 충전하도록 구성되고, 연료전지에서 출력된 제1 전압보다 높은 제2 전압을 출력하는 부스트 컨버터를 포함하는 제1 충전회로;
    수소나 메탄올 연료를 담아두도록 구성된 연료탱크;
    배터리 전원을 외부전원에 연결하도록 구성된 제2 충전회로; 및
    감속시 배터리 전원을 충전하도록 구성되고 상기 모터에 연결된 모터 컨트롤러 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2륜식 전기스쿠터.
KR10-2003-7004697A 2000-10-04 2001-09-25 충전시스템이 내장된 전기스쿠터 KR20030097787A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/679,408 US6326765B1 (en) 2000-10-04 2000-10-04 Electric scooter with on-board charging system
US09/679,408 2000-10-04
PCT/US2001/030108 WO2002029956A2 (en) 2000-10-04 2001-09-25 Electric scooter with on-board charging system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030097787A true KR20030097787A (ko) 2003-12-31

Family

ID=24726791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-7004697A KR20030097787A (ko) 2000-10-04 2001-09-25 충전시스템이 내장된 전기스쿠터

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6326765B1 (ko)
EP (2) EP1326761A2 (ko)
JP (1) JP2004510626A (ko)
KR (1) KR20030097787A (ko)
CN (1) CN100384657C (ko)
AU (1) AU2001293116A1 (ko)
CA (1) CA2424743A1 (ko)
MX (1) MXPA03002885A (ko)
TW (1) TW531909B (ko)
WO (1) WO2002029956A2 (ko)

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001354179A (ja) * 2000-06-14 2001-12-25 Honda Motor Co Ltd 燃料電池搭載自動二輪車
US6806680B2 (en) * 2000-08-28 2004-10-19 Milwaukee Electric Tool Corporation Portable battery charger
CA2346519A1 (en) * 2001-04-30 2002-10-30 Michael J. Beus Apparatus and method for generating power onboard a hoist conveyance
US20030035984A1 (en) * 2001-08-15 2003-02-20 Colborn Jeffrey A. Metal fuel cell system for providing backup power to one or more loads
US6674180B2 (en) * 2001-10-12 2004-01-06 Ford Global Technologies, Llc Power supply for a hybrid electric vehicle
US6568496B1 (en) * 2001-11-20 2003-05-27 Yung Ho Huang Electromotive motorcycle arranged with power system using fuel cell
US7005817B2 (en) * 2001-12-21 2006-02-28 Seagate Technology Llc Energy conserving disc drive
US6752229B2 (en) * 2002-07-23 2004-06-22 Chien-Chang Ho Vehicle with motor and engine
JP4274759B2 (ja) * 2002-08-16 2009-06-10 ヤマハ発動機株式会社 電動二輪車
US6722460B2 (en) * 2002-09-16 2004-04-20 Asia Pacific Fuel Cell Technologies, Ltd. Electric scooter with fuel cell engine assembly
US7358701B2 (en) * 2003-02-07 2008-04-15 Field Robert B Method and system for modeling energy transfer
JP3867060B2 (ja) * 2003-03-28 2007-01-10 三菱電機株式会社 車両用電源システム
JP4093929B2 (ja) * 2003-07-11 2008-06-04 本田技研工業株式会社 燃料電池車両
US7528579B2 (en) 2003-10-23 2009-05-05 Schumacher Electric Corporation System and method for charging batteries
US20060063872A1 (en) * 2004-01-16 2006-03-23 Teachout Laurence R Direct to substrate coatings
JP4353415B2 (ja) * 2004-01-16 2009-10-28 本田技研工業株式会社 電動車両
JP4498856B2 (ja) * 2004-08-19 2010-07-07 本田技研工業株式会社 燃料電池車両における水素充填口配置構造
US7478698B2 (en) * 2004-08-19 2009-01-20 Honda Motor Co., Ltd. Arrangement of intake and exhaust system components in a fuel cell powered vehicle
EP1710155B1 (en) * 2005-04-04 2008-08-13 HONDA MOTOR CO., Ltd. Motorcycle with fuel cell
JP5051989B2 (ja) * 2005-08-04 2012-10-17 トヨタ自動車株式会社 電圧制御システム及び移動体
JP2007083953A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Yamaha Motor Co Ltd 燃料電池駆動式電動車両
JP2007172951A (ja) 2005-12-21 2007-07-05 Yamaha Motor Co Ltd ハイブリッド電源システム
JP2007188712A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Yamaha Motor Co Ltd 燃料電池システムおよびそれを備えた電動車
JP2007294116A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Yamaha Motor Co Ltd 燃料電池システム
US8141890B2 (en) 2006-04-26 2012-03-27 Vectrix International Limited Vehicle with lockable tilt system
US8161939B2 (en) * 2006-06-14 2012-04-24 Vectrix International Limited Vehicle with contactless throttle control
WO2007146976A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-21 Vectrix Corporation Electric vehicle with air cooling system
EP2332818A1 (en) * 2006-06-14 2011-06-15 Vectrix International Limited Contactless throttle control apparatus
DE102007019803A1 (de) * 2007-04-26 2008-11-06 E-Max Ev's Ltd. Rahmen für einen variablen Batteriekasten
US20090123814A1 (en) * 2007-10-09 2009-05-14 Mason Cabot Power source and method of managing a power source
JP2011517261A (ja) * 2008-02-19 2011-05-26 ブルーム エナジー コーポレーション 電動車両を充電する燃料電池システム
WO2009121014A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Mission Motor Company Method for managing a modular power source
WO2009124222A2 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Mission Motor Company System and method of integrated thermal management for a multi-cell battery pack
US20100136405A1 (en) * 2008-04-02 2010-06-03 Karl Johnson Battery pack with optimized mechanical, electrical, and thermal management
DE102008032044A1 (de) * 2008-07-08 2010-02-11 Ktm Sportmotorcycle Ag Elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einem Fahrersattel
US8316976B2 (en) * 2008-11-20 2012-11-27 Mission Motor Company Frame for a ride-on vehicle having a plurality of battery packs
US8800701B1 (en) * 2009-11-02 2014-08-12 L.R.S. Innovations, Inc. Electric vehicle with onboard electricity production
TWI461312B (zh) * 2009-12-02 2014-11-21 Ind Tech Res Inst 充電／啟動系統與應用之電動車輛
US8212438B2 (en) * 2010-01-19 2012-07-03 U.S. Alternate Energy, LLC Coolant system for electric motorcycle
US8455128B2 (en) * 2010-01-19 2013-06-04 U.S. Alternative Energy, LLC Battery system for electric motorcycle
US8312954B2 (en) 2010-04-22 2012-11-20 Mission Motor Company Frame for a two wheeled electric vehicle
FR2961131A1 (fr) * 2010-05-19 2011-12-16 Serge Cosenza Vehicule electrique a generateur autonome extracible.
TWI460087B (zh) * 2010-08-27 2014-11-11 Kwang Yang Motor Co Electric car
WO2012132582A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 本田技研工業株式会社 電動車両制御装置
US9263899B2 (en) 2011-06-24 2016-02-16 L.R.S. Innovations, Inc. Power conditioning system
DE102011078265B3 (de) * 2011-06-29 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem als tragende Strukturkomponente ausgebildeten Gehäuse eines elektrischen Energiespeichers
KR20130025822A (ko) 2011-09-02 2013-03-12 삼성에스디아이 주식회사 모터를 구비한 전기기기의 배터리 충전 장치 및 방법
KR101349874B1 (ko) 2011-11-30 2014-01-10 삼성중공업 주식회사 선박 추진용 배터리 관리 시스템 및 그 방법
US8919483B2 (en) 2012-01-03 2014-12-30 Hero Motorcorp, Ltd. Ridden vehicle with integrated fuel tank
US8950539B2 (en) 2012-01-03 2015-02-10 Hero Motorcorp Ltd. Lightweight integrated rear suspension and drive enclosure for a ridden motorized vehicle
US9321358B2 (en) 2012-07-06 2016-04-26 Xtreme Products, Inc. Light vehicles with on-board rapid charging systems and associated methods
US9381826B2 (en) * 2012-10-19 2016-07-05 Gogoro Inc. Battery configuration for an electric vehicle
EP2722964A3 (en) 2012-10-22 2015-11-11 Techtronic Outdoor Products Technology Limited Double source battery charger
JP5803965B2 (ja) * 2013-03-25 2015-11-04 トヨタ自動車株式会社 車両
TWI629184B (zh) * 2013-10-18 2018-07-11 睿能創意公司 用於一車輛之電力輸送系統及其操作方法
US20150137740A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 Khalid Mike Allos System and Method for Mobile Charging
TWM477350U (zh) * 2014-01-06 2014-05-01 My Hand Ind Co Ltd 改良型電動工具
US9415673B2 (en) * 2014-06-30 2016-08-16 Faster Faster Inc. Integrated chassis heatsink for electric vehicles
CN105383322A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 钟馨稼 一种氢能纯电动动力总成
US9620896B1 (en) 2016-04-21 2017-04-11 Nikhil Dubbaka Vehicle and base station assembly
JP6499136B2 (ja) * 2016-09-29 2019-04-10 本田技研工業株式会社 鞍乗り型車両
DE202017000129U1 (de) 2017-01-11 2018-04-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Kraftfahrzeugantriebssystem sowie Kraftfahrzeug
JP6493992B2 (ja) * 2017-01-23 2019-04-03 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 電動車両の制御装置及び電動車両
US20200124430A1 (en) * 2018-10-19 2020-04-23 Neutron Holdings, Inc. Detecting types of travel corridors on which personal mobility vehicles travel
US11260934B2 (en) 2019-01-07 2022-03-01 Harley-Davidson Motor Company Group, LLC Swingarm concentric motor drive for electric motorcycle
US11866117B2 (en) 2019-01-16 2024-01-09 Livewire Ev, Llc Motorcycle with virtual braking and virtual clutch
TWI755708B (zh) * 2020-04-15 2022-02-21 光陽工業股份有限公司 電動車之電池定位裝置的控制方法
JP7095161B2 (ja) * 2020-06-30 2022-07-04 典型工場有限公司 車両用電池のための充電装置及び充電システム
US11888336B1 (en) * 2020-08-28 2024-01-30 Honda Motor Co., Ltd. System and method for charging and stacking electric transport devices

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993023266A1 (en) 1992-05-12 1993-11-25 Seiko Epson Corporation Electric car
US4094374A (en) 1974-08-26 1978-06-13 Herbert Adams Two wheeled electrically powered vehicle
US4961151A (en) 1983-09-29 1990-10-02 Engelhard Corporation Fuel cell/battery control system
US4931947A (en) 1983-09-29 1990-06-05 Engelhard Corporation Fuel cell/battery hybrid system having battery charge-level control
US4962462A (en) 1983-09-29 1990-10-09 Engelhard Corporation Fuel cell/battery hybrid system
JPH03224887A (ja) 1990-01-29 1991-10-03 Tokyo R & D:Kk スクーターの車体及び前輪駆動型の電動スクーター
EP0469995B1 (en) 1990-08-02 1995-10-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electrically operated vehicle
FR2676689B1 (fr) 1991-05-23 1994-01-07 Leonce Rudelle Dispositif d'entrainement electrique d'un vehicule roulant et vehicule automobile equipe d'un tel dispositif.
US5477936A (en) 1991-10-19 1995-12-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electric motor vehicle and battery unit for electric motor vehicle
US5485064A (en) 1991-10-23 1996-01-16 Auxilec Self-synchronous motor and electrical traction system using a self-synchronous motor
FR2682920B1 (fr) 1991-10-23 1993-12-03 Auxilec Chaine de traction electrique integrant la fonction moteur/generateur frein avec la fonction chargeur et/ou convertisseur.
US5332630A (en) 1991-11-04 1994-07-26 Hsu Michael S On-board recharging system for battery powered electric vehicles
GB2268006A (en) * 1992-06-18 1993-12-22 Nitech Limited A battery charger for nickel-cadmium cells
US5396970A (en) 1992-10-09 1995-03-14 Tokyo R&D Co., Ltd. Electromotive scooter
JPH06189479A (ja) 1992-12-15 1994-07-08 Toyota Autom Loom Works Ltd 電磁給電装置
JPH06278667A (ja) 1993-01-26 1994-10-04 Honda Motor Co Ltd 電動車両
JPH07117558A (ja) * 1993-10-19 1995-05-09 Honda Motor Co Ltd 電動車両用減速表示装置
JP3317560B2 (ja) 1993-10-19 2002-08-26 本田技研工業株式会社 電動車両の電池冷却構造
JP3412701B2 (ja) 1993-10-19 2003-06-03 本田技研工業株式会社 電動車両のカバー構造および電池収納ケース構造
US5406778A (en) 1994-02-03 1995-04-18 Ransomes America Corporation Electric drive riding greens mower
JP3687991B2 (ja) 1994-02-24 2005-08-24 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド電源装置
WO1995034438A1 (en) 1994-06-10 1995-12-21 Westinghouse Electric Corporation Electrical vehicle propulsion system
JP3420349B2 (ja) 1994-09-07 2003-06-23 セイコーエプソン株式会社 電気自動車の電気動力ユニット及び動力伝達ユニット
JPH0898305A (ja) 1994-09-29 1996-04-12 Seiko Epson Corp 電気自動車の走行装置
JPH08289407A (ja) 1995-02-13 1996-11-01 Nippon Soken Inc ハイブリッド車の発電制御装置
DE69628637T2 (de) * 1995-09-18 2004-04-29 Seiko Epson Corp. Sicherheitsmechanismus für ein elektrisches fahrzeug
US5767584A (en) 1995-11-14 1998-06-16 Grow International Corp. Method for generating electrical power from fuel cell powered cars parked in a conventional parking lot
US5765656A (en) 1996-01-18 1998-06-16 Weaver; Winstead B. Hybrid electric motor vehicle drive
US5713426A (en) 1996-03-19 1998-02-03 Jeol Ltd. Hybrid vehicle
JP3304777B2 (ja) 1996-08-22 2002-07-22 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP4372235B2 (ja) 1996-08-29 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび電気自動車
US5858568A (en) 1996-09-19 1999-01-12 Ztek Corporation Fuel cell power supply system
US5894898A (en) 1996-10-04 1999-04-20 Catto; Craig C. Solar-electric motor scooter
JP3660466B2 (ja) * 1997-05-01 2005-06-15 ヤマハ発動機株式会社 ハイブリッド式二輪車
US6047768A (en) 1997-05-06 2000-04-11 United States Filter Corporation Process and apparatus for treating waste
US5912545A (en) 1997-05-12 1999-06-15 Ortho-Kinetics Inc. System and methods using a motor drive circuit to both drive a battery operated motor and to recharge the battery
JP3841938B2 (ja) * 1997-09-14 2006-11-08 本田技研工業株式会社 エンジンのリフタ収納凹部構造
US5941328A (en) 1997-11-21 1999-08-24 Lockheed Martin Corporation Electric vehicle with variable efficiency regenerative braking depending upon battery charge state
US5910722A (en) * 1997-11-21 1999-06-08 Lockheed Martin Corp. Hybrid electric vehicle with reduced auxiliary power to batteries during regenerative braking
US5950752A (en) 1997-11-21 1999-09-14 Lockheed Martin Corp. Heating system for a hybrid electric vehicle
US6047786A (en) 1997-12-11 2000-04-11 Vectrix Corporation Electric vehicle and frame therefor
US5965996A (en) 1997-12-11 1999-10-12 Vectrix Corporation Electrical scooter having an equalization circuit for charging multiple batteries
CN2345437Y (zh) * 1998-04-01 1999-10-27 陈新安 燃料电池供电的电动自行车
US6331365B1 (en) * 1998-11-12 2001-12-18 General Electric Company Traction motor drive system
US6326097B1 (en) * 1998-12-10 2001-12-04 Manhattan Scientifics, Inc. Micro-fuel cell power devices

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004510626A (ja) 2004-04-08
MXPA03002885A (es) 2004-12-03
CA2424743A1 (en) 2002-04-11
EP1326761A2 (en) 2003-07-16
EP2301790A2 (en) 2011-03-30
WO2002029956A2 (en) 2002-04-11
AU2001293116A1 (en) 2002-04-15
CN100384657C (zh) 2008-04-30
WO2002029956A3 (en) 2002-08-29
CN1469821A (zh) 2004-01-21
TW531909B (en) 2003-05-11
US6326765B1 (en) 2001-12-04
EP2301790A3 (en) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030097787A (ko) 충전시스템이 내장된 전기스쿠터
Maggetto et al. Electric and electric hybrid vehicle technology: a survey
US8245801B2 (en) Expandable energy storage control system architecture
EP2193954B1 (en) Auxiliary drive apparatus and method of manufacturing same
US7960855B2 (en) System and method for providing power control of an energy storage system
JP3655277B2 (ja) 電動モータ電源管理システム
EP2516206B1 (en) Electric vehicle battery mounting structure
US8441229B2 (en) System for recharging plug-in hybrid vehicle and control method for the same
JP6527785B2 (ja) 駆動装置及び輸送機器
US20040201365A1 (en) Energy storage device for loads having variable power rates
JP2004518079A (ja) 自動車用電気システム
US10044312B2 (en) Modular stacked DC architecture traction system and method of making same
KR20130090678A (ko) 전기 자동차의 배터리 충전 장치 및 이를 포함한 전기 자동차
JP2004530398A (ja) 可変電力量を有する負荷用エネルギ貯蔵装置
JP2000354306A (ja) 電気的車輌駆動装置
JP2007174867A (ja) 車両用電源装置
KR100946472B1 (ko) 연료전지 하이브리드 시스템
Yang et al. An electric gearshift with ultracapacitors for the power train of an electric vehicle with a directly driven wheel motor
KR20110053084A (ko) 동력 모듈 및 이를 포함하는 자동차
Morandin et al. Mild-hybrid traction system based on a bidirectional half-bridge interleaved converter and a three-level active NPC inverter-fed PMSM
JP3558159B2 (ja) 電気自動車の電源システム
Vishnu et al. Cost efficient and optimized energy solution in plug-in hybrid vehicles (PHEV) for public transport system
CN201385587Y (zh) 自带高效低能耗发电机的电驱动车
CN116846045A (zh) 用于对驱动装置供给能量的系统和运行该系统的方法
Guzzella et al. Models of electric and hybrid-electric propulsion systems

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20080724

Effective date: 20090622