KR200371695Y1 - 전동차량의 구조 - Google Patents

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KR200371695Y1
KR200371695Y1 KR20-2004-0010991U KR20040010991U KR200371695Y1 KR 200371695 Y1 KR200371695 Y1 KR 200371695Y1 KR 20040010991 U KR20040010991 U KR 20040010991U KR 200371695 Y1 KR200371695 Y1 KR 200371695Y1
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장현식
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Abstract

본 고안은 전동차량(Electric Vehicle)의 구조와 구동방식(驅動方式)에 관한 것으로, 기존의 전동차량들에 적용하고 있는 구동방식은 대부분 DC전동기에 풀리나 기어를 부착하여 벨트, 기어, 체인, 구동축, 차동장치 등을 이용하여 바퀴를 구동하는 간접 구동방식을 적용하여 기계적 마찰과 많은 부품의 설치로 인해서 중량이 과다하여 많은 에너지의 손실이 발생한다.
이러한 여러 가지 손실을 보상하기 위해, 바퀴(Wheel)에 BLDC전동기(브러시 없는 직류 전동기-brush less DC motor)를 결합, 바퀴와 전동기의 일체형인 허브(hub)형 BLDC전동기를 장착하여 전동차량의 구동방식을 직접 구동방식으로 바꾸었다.
전체적인 구성은 허브형 BLDC전동기를 장착하여, 기존의 전동차량에 비해 부품의 간소화로, 재료비의 절감과 많은 공간의 확보와 전체적 중량의 감소와 기계적 마찰 손실을 줄이며, 바퀴마다 각각의 허브형 BLDC전동기를 설치하므로 전동차량의 효율을 높임으로 성능을 개선, 연속적인 운전으로 누적되는 전동기의 피로를 줄여 전동차량의 수명 및 성능 유지에 많은 도움을 주는 것이 특징이다.

Description

전동차량의 구조{Electric Vehicle's structure}
기존의 전동차량들은 DC전동기를 주로 사용하여 브러시(Brush) 및 정류자 마모로 인한 고장으로 수명이 짧아 교체가 이루어져야 하는 불편함이 있다.
그리고 바퀴와 전동기를 차체에 각각 장착하여 풀리(Pulley) 또는 기어(Gear)를 부착하여, 벨트(Belt) 또는 체인(Chain) 또는 구동축 또는 차동장치 등을, 이용하여 바퀴를 구동해야 하므로 전동차량의 전체적인 하중을 증가시키고 있다.
또한 한정된 축전지 내에서 전기를 얻기 위해, 작은 용량의 소형 전동기를 장착한 전동차량이 주를 이루고 있으며, 작은 용량으로 발생되는 동력의 부족으로 인한 등반능력 저하 및 주행 거리의 단축이 전동차량의 활용 영역을 좁게 만들고 있다.
본 고안은 상기와 같은 기술의 문제점을 보완하고 에너지의 손실을 최소화하기 위해 고안한 것이다.
전동차량에 직접 구동방식의 허브형 BLDC전동기를 사용하여 전동기의 수명을 연장하며 유지 및 보수의 번거로움과 비용을 최소화하고, 전동차량의 주요 부품인 전동기의 기능 및 성능을 향상시킴으로서 전동차량의 사용 수명 연장과 등반능력 향상과 주행거리를 증가시킬 수 있다.
전동차량의 등반능력과 출력 증대를 위해 용량이 큰 전동기를 사용함으로서 전동기의 무게가 무거워지고 따라서 축전지가 비대해지고, 그리고 전동기에 풀리(Pulley)또는 기어(Gear)를 부착하여 체인(Chain) 또는 구동축 또는 차동장치 등을 이용하여 바퀴를 구동해야 하므로 전동차량의 전체적인 하중을 증가시키고 있으며, 전동차량이 차체의 중량과다로 발생되는 에너지의 손실을 줄이기 위해 각각의 바퀴에 허브형 BLDC전동기를 장착하여 전동기의 소형화 및 축전지의 비대함을 최소화하여 운행 중 발생하는 손실을 줄여 전동차량의 등반능력 향상과 주행거리를 증가시킬 수 있다.
정지 상태의 노면 상태나 주행 중의 불규칙한 노면 상태에서 안전한 전동차량의 구동을 위해 각 바퀴마다 장착되어 구동되는 전동기를 각각 제어하며, 운행 중 발생 할 수 있는 불규칙한 구동도 제어하므로 전동차량이 좀더 효율적이고 안정된 구조와 구동이 되도록 한다.
도1 은 본 고안을 설명하기 위한 전동차량의 구조를 나타낸 측면도.
도2 는 본 고안의 전체적인 전기적 구동도＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞1.변속손잡이와 핸들 2.전자제어기3.허브형 BLDC전동기 4.제동손잡이 및 제동등 스위치5.제동장치 6.전조등7.방향 지시등 8.제동등9.축전지 잔량 표시계 10.속도계 및 경고등11.후사경 12.좌석13.허리받침 14.과전류 차단기15.차체 16.충격완화장치17.메인스위치 18.축전지19.충전장치
본 고안에 적용된 전동차량의 구조 및 구동방식은 도1과 도2에서 도시된 것을 설명하면 다음과 같다.
도1은 허브형 BLDC전동기를(3)를 각각 장착하여 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 구조적 도면이다.
도1의 전동차량 핸들에 설치된 변속손잡이(Accelerator)(1)를 회전시키면 회전시킨 만큼의 전기적 신호를 전자제어기(Controller)(2)가 받아들여 허브형 BLDC전동기에 전원을 공급하므로 전동차량을 구동하며 회전 속도를 제어를 한다.
도1의 제동손잡이(4)를 작동하면 기계적인 마찰에 의해 전동기를 정지시키는 제동장치에 제동력이 발생함과 동시에 제동 스위치(Brake Switch)(4)가 동작하여 전기적 신호를 전달 전자제어기(2)가 받아들여 전동기에 공급되는 전원을 차단함으로서 과부하로 인한 전동기의 소손(燒損)을 사전에 방지함과 후미에 설치된 제동등을 점등함으로 후방에서 달려오는 각종 차량에 의한 추돌 사고를 미연에 방지 할 수 있다.도1의 메인스위치(Main Switch)(17)를 차단하면 전자제어기(2)에 입력되는 전원을 차단하여 전동차량 전체의 전원을 차단함으로서 오동작 및 전동차량의 도난을 사전에 예방 할 수 있으며 과전류 차단기(14)를 연결하여야 축전지의 전원이 공급되며 과전류를 차단하는 기능이 있어 전동차량의 전기적 안정을 도모하며, 전동차량을 정비를 할 경우 또는 장기적인 운행정지 등으로 세워둘 경우에 차단기를 차단해두면 축전지의 전원을 차단하여 안전하게 정비를 할 수 있으며, 축전지의 방전을 예방 할 수 있다.전동차량의 점등 장치로는 야간 운전에 필요한 전조등(Head-Light)(6)과 방향지시등(Signal)(7)과 미등(Tail-Light)과 제동등(Brake-Light)(8)이 있으며 전원공급원으로 축전지(Battery)(18)와 축전지의 충전을 위한 충전장치(Electric Charging)(19)와 축전지의 충, 방전(Electric Charging, Discharge)상태를 알려주는 축전지 잔량 표시계(Current Meter)(9),가 있으며 운전자의 안전을 위한 주행 속도계(Speed Meter) 및 경고등(warning-Light)(10), 후사경(Review Mirror)(11), 좌석(Seat)(12), 허리받침(Waist Rest)(13), 충격완화장치(Shok Absorber)(16)등으로 구성되어 있다.
본 고안은 종래 기술의 문제점을 보안하고 최소화하기 위해 고안한 것으로, 전동차량에 허브형 BLDC전동기를 사용하여 전동기의 수명을 늘이고 유지보수의 번거로움과 비용을 최소화하고, 전동차량의 주요 부품인 전동기의 기능 및 성능을 향상시키어 전동차량의 수명과 등반능력과 주행거리를 증대할 수 있다.
그리고 전동차량에 허브형 BLDC전동기를 장착하여 풀리, 기어, 벨트, 체인, 구동축, 차동장치 등을 설치하지 않아도 되므로 전동차량의 총 중량을 감소시킬 수 있다.
또한 전동차량의 총 중량의 과다로 운행 중 발생되는 손실을 줄이기 위해 각 바퀴마다 허브형 BLDC전동기를 장착하여 전동기의 최소 및 최적화 시키며 또한 축전지의 비대함을 최소화하여 운행 중 발생하는 손실을 줄여 전동차량의 주행거리 및 등반 각도를 크게 할 수 있다.
출발상태의 노면상태나 주행중의 불규칙한 노면 상태에서 발생할 수 있는 불규칙적인 구동을 안전하게 하기 위하여 각 바퀴마다 장착되어 구동되는 전동기를 각각 제어하므로 전동차량이 좀더 효율적이고 안전한 구동이 되어 운전자의 안전을 도모한다.

Claims (3)

  1. 휠(Wheel)과 BLDC전동기를 결합한 구조인, 허브형 BLDC전동기를 전자제어기를 이용하여 각각의 제어를 동시에 가능하게 하는 전동차량들(Electric Vehicles)의 구성에 있어서, 다음과 같은 방식으로 허브형 BLDC전동기를 장착한 전동차량으로, 각 바퀴마다 장착한 구조이며, 앞바퀴만 굴림 구동방식 또는 뒷바퀴만 굴림 구동방식 또는 앞바퀴 뒷바퀴 모두 동시 굴림 구동방식을 적용한 이륜 차량의 구조.
  2. 휠(Wheel)과 BLDC전동기를 결합한 구조인, 허브형 BLDC전동기를 전자제어기를 이용하여 각각의 제어를 동시에 가능하게 하는 전동차량들(Electric Vehicles)의 구성에 있어서, 다음과 같은 방식으로 허브형 BLDC전동기를 장착한 전동차량으로, 각 바퀴마다 장착한 구조 또는 뒷바퀴의 좌측과 우측의 양쪽에만 장착한 구조이며, 전체 바퀴 모두를 동시에 굴림 방식 또는 뒷바퀴만 동시에 굴림 방식을 적용한 삼륜 차량의 구조.
  3. 휠(Wheel)과 BLDC전동기를 결합한 구조인, 허브형 BLDC전동기를 전자제어기를 이용하여 각각의 제어를 동시에 가능하게 하는 전동차량들(Electric Vehicles)의 구성에 있어서, 다음과 같은 방식으로 허브형 BLDC전동기를 장착한 전동차량으로, 각 바퀴마다 장착한 구조 또는 앞바퀴의 좌측과 우측의 양쪽에만 장착한 구조 또는 뒷바퀴의 좌측과 우측의 양쪽에만 장착한 구조이며, 전체 바퀴 모두를 동시에 굴림 방식 또는 앞바퀴의 좌측과 우측의 양쪽에만 동시에 굴림 방식 또는 뒷바퀴의 좌측과 우측의 양쪽에만 동시에 굴림 방식을 적용한 사륜차량의 전동차량 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012093763A1 (ko) * 2011-01-05 2012-07-12 Oh Bongseok 전동형 4륜 오토바이

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