KR20040066943A - 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법 - Google Patents

전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040066943A
KR20040066943A KR1020030003856A KR20030003856A KR20040066943A KR 20040066943 A KR20040066943 A KR 20040066943A KR 1020030003856 A KR1020030003856 A KR 1020030003856A KR 20030003856 A KR20030003856 A KR 20030003856A KR 20040066943 A KR20040066943 A KR 20040066943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
electric scooter
charging
voltage
output
Prior art date
Application number
KR1020030003856A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100541584B1 (ko
Inventor
박문석
Original Assignee
선우산기(주)
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 선우산기(주) filed Critical 선우산기(주)
Priority to KR1020030003856A priority Critical patent/KR100541584B1/ko
Publication of KR20040066943A publication Critical patent/KR20040066943A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100541584B1 publication Critical patent/KR100541584B1/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
    • 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
    • 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
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B60L15/2018—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking for braking on a slope
    • 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
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 펄스폭변조 제어방식을 이용하여 전기스쿠터가 감속시에 직류전동기에서 발생되는 관성에 의한 발생기전력을 발전시켜 발전전압을 검출하고, 그 검출된 발전전압을 정형화한 후 배터리에 자동 충전하도록 한 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법에 관한 것으로서, 그러한 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치는 펄스폭변조(PWM) 제어방식에 따라 출력된 펄스폭 변조파형을 전력구동부의 증폭과정에 따라 일정 레벨만큼 증폭하여 직류전동기에 공급하고, 핸들손잡이에 장착된 속도조절수단을 통해 얻어진 주행속도에 따라 상기 직류전동기의 동력을 바퀴에 전달하는 동력전달장치에 의해 주행하게 되는 전기스쿠터에 있어서, 상기 전기스쿠터는; 그 전기스쿠터가 상기 속도조절수단에 의해 기 설정된 정상속도에서 내리막 경사로를 주행하기 위해 감속운전시에 상기 정상속도와 비례하여 상기 직류전동기의 관성에 의해 얻어진 발생기전력을 검출하는 발생전압검출부와, 상기 발생전압검출부로부터 검출된 발생기전력에 포함된 리플 성분을 감소시켜 소정 레벨을 가지는 발전전압을 출력하는 스위칭정전압회로부, 상기 스위칭정전압회로부의 발전전압을 배터리에 충전하는 배터리충전부가 더 포함되어 구성되는 것에 의해 달성된다. 이에 따라, 배터리의 수명연장 및 효율의 극대화를 기대할 수 있고 이를 통해 전기스쿠터의 성능을 개선할 수 있다.

Description

전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법{BATTERY AUTOMATIC CHARGING APPARATUS OF ELECTRIC SCOOTER AND THE AUTOMATIC CHARGING METHOD OF THEREOF}
본 발명은 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기스쿠터가 감속 운행될 때 관성에 의해 발생되는 발전전압을 배터리에 재충전시키도록 한 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법에 관한 것이다.
통상, 전기스쿠터는 도면에 도시하고 있지 않지만, 배터리 전원에 의해 구동되는 전동기, 회전운동을 행하는 회전체(바퀴)에 상기 전동기의 동력을 전달하는 동력전달장치, 상기 동력전달장치의 속도를 제어하는 제어장치 등으로 구비되며, 전동기와 감속기를 차체에 부착하고 벨트나 체인을 연결하여 구동하는 체인구동방식 및, 후륜 자체에 전동기와 감속기를 부착하여 구동하는 구동방식 등으로 구분될 수 있으며, 전기스쿠터의 무게와 전동기의 속도제어특성, 주행시의 도로조건 특성, 운전자의 무게 등에 따라 다양한 전동기 제어방식이 제공되고 있다.
그리고, 현재 생산되는 전기스쿠터는 직류모터 및 2차 납 축전지를 장착한 2륜, 3륜, 4륜 등의 중·단거리 이동용 및 레저용 등의 다양한 전동식 스쿠터 및 전기 자전거가 있으며, 전동식 스쿠터 및 전기 자전거 등에 적용되는 2차 납 축전지는 외부 입력전원에 의해서만 충전되는 구조로 되어있다.
그러한, 전기스쿠터는 일반 자전거와 달리 언덕길을 오르거나 장거리 주행때 배터리와 전기모터(전동기)의 힘만으로 주행이 가능하며, 배터리 충전에 드는 전기요금을 제외하면 추가 비용이 들지 않고 배기가스나 소음도 없어 차세대 무공해 교통수단이자 레저용품으로 각광을 받고 있지만 전술한 바와 같은 제어방식이나 배터리의 특성에 따라 전동기의 주행시간이 상이하게 제공되고 있는 현실이다.
즉 다시말해, 동일한 시간동안 배터리를 충전하였다 하더라도 전기스쿠터의 적정 허용하중보다 무거운 운전자가 탑승하여 주행할 경우 그 주행거리가 짧아질 수 있는 것이고, 또한 오르막길과 내리막길이 반복되어 있는 도로인 경우에도 오르막길에서의 전기소모량이 많이 들어 평지에서 주행할 때와 배터리를 사용할 수 있는 시간이 달라진다는 것이다. 이 때문에, 한번 충전으로 보다 많은 주행거리를 확보하기 위해 배터리 수명을 연장시키기 위한 고효율의 배터리를 개발하거나 배터리 용량을 증대시키고, 전기스쿠터 자체의 재질을 고급화하는 등의 방법이 추진되고 있다.
그러나, 현재의 전기스쿠터는 충전된 배터리를 이용하여 주행시에 배터리에 충전된 전원을 소모만 시킬뿐 자체 충전기능이 제공되지 않아 그 주행조건에 따라 불필요하게 소모되는 전력에너지를 활용하지 못해 상기 배터리 성능을 개선한다 하더라도 자주 충전시켜 주어야 하는 불편함과 충전 횟수의 증가로 배터리의 급속한 성능 저하 및 이로 인한 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
즉, 종래 전기스쿠터는 경사로 등의 도로를 주행할 때 그 도로 조건에 대응되어 배터리로부터 전기량이 발생되지만 내리막길에서는 상기 경사로를 주행할 때 발생된 동력원을 이용한 관성에 의해 주행이 가능하기 때문에, 경사로 주행시보다 그 배터리 소모량을 현저하게 줄일 수 있지만, 이때 감속 주행시에 발생되는 전력에너지를 배터리에 재충전하지 못하고 그대로 낭비하고 있다는 것이다.
이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기스쿠터가 경사로 하향 주행시 관성에 의해 발생되는 발전전압을 배터리 충전조건에 따라 자동 충전시키도록 함으로써, 배터리의 수명연장 및 효율의 극대화를 제공하도록 하는 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치는, 펄스폭변조(PWM) 제어방식에 따라 출력된 펄스폭 변조파형을 전력구동부의 증폭과정에 따라 일정 레벨만큼 증폭하여 직류전동기에 공급하고, 핸들손잡이에 장착된 속도조절수단을 통해 얻어진 주행속도에 따라 상기 직류전동기의 동력을 바퀴에 전달하는 동력전달장치에 의해 주행하게 되는 전기스쿠터에 있어서, 상기 전기스쿠터는; 그 전기스쿠터가 상기 속도조절수단에 의해 기 설정된 정상속도에서 내리막 경사로를 주행하기 위해 감속운전시에 상기 정상속도와 비례하여 상기 직류전동기의 관성에 의해 얻어진 발생기전력을 검출하는 발생전압검출부와, 상기 발생전압검출부로부터 검출된 발생기전력에 포함된 리플 성분을 감소시켜 소정 레벨을 가지는발전전압을 출력하는 스위칭정전압회로부, 상기 스위칭정전압회로부의 발전전압을 배터리에 충전하는 배터리충전부가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치를 이용한 자동 충전방법은, 펄스폭변조(PWM) 제어방식에 따라 직류전동기에 공급된 전압으로 동력전달장치를 구동시켜 전기스쿠터 주행시, 상기 전압을 공급하는 배터리 충전방법에 있어서, 상기 전기스쿠터가 정상속도에서 감속주행시에 직류전동기로부터 발생되는 관성에 의한 발생기전력과 상기 전기스쿠터가 정상속도에서 주행시에 나타나는 펄스파형을 반전시켜 각각 JFET에서 인가받고 그 JFET의 앤드(AND) 결합에 의해 상기 발생기전력만을 검출하는 과정과, 상기 검출된 발생기전력에 포함된 리플성분을 제거하고 기 정해진 전압으로 상기 배터리에 충전할 수 있는 정전압 펄스를 출력하는 과정과, 상기 배터리가 몇 V이하일 경우에만 충전할 수 있는 충전조건인 배터리 전압강하상태를 인가받고 스위칭트랜지스터의 출력에 의한 스위칭 동작에 따라 상기 정전압 펄스를 배터리에 자동 충전하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치를 보인 블록구성도.
도 2는 도 1의 전력 구동부의 상세 회로도.
도 3은 도 1의 발생전압 검출부의 상세 회로도.
도 4는 스위칭 정전압회로부의 상세회로도.
도 5는 도 1에 도시된 각 구성요소의 출력단에 나타나는 파형도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치를 이용한 자동 충전방법을 나타내고 있는 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 속도조절부 102 : PWM 제어부
104 : 전력구동부 108 : 충전모듈부
110 : 발생전압검출부 114 : 인버터 버퍼
120 : 스위칭정전압회로부 130 : 배터리충전부
137 : 트랜스포머 140 : 직류전동기
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치를 보인 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 전기스쿠터 주행시 필요한 동력을 공급하기 위한 배터리(Vcc), 통상 전기스쿠터의 핸들부에 장착되며 홀센서(Hall sensor)와 영구자석 상호간의 매칭에 의해 상기 배터리로부터 동력을 공급받아 전기스쿠터의 속도를 조절하는 속도조절부(100), 상기 Vcc전원을 인가받고 펄스폭 변조된 펄스파형을 출력하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(102), 상기 PWM 제어부(102)로부터 펄스폭 변조된 펄스파형을 증폭하고 직류전동기(140)에 공급하는 전력구동부(104)가 구비되며, 전기스쿠터의 주행속도가 감속되었을 때 직류전동기(140)의 관성에 의한 발생 기전력을 검출하는 발생전압검출부(110), 상기 발생전압검출부(110)의 출력신호에 대해 리플성분을 감소시켜 일정 레벨로 유지하기 위한 스위칭정전압회로부(120), 상기 스위칭정전압회로부(120)로부터 출력되는 전압을 배터리(Battery)에 충전시키는 배터리충전부(130)가 구비되는 충전모듈부(108)가 포함되어 구성된다.
상기 PWM 제어부(102)는 펄스폭 변조방식을 제공하기 위해 미도시된 'TL494' IC가 적용되는데, 이는 스위치형 전원장치의 제어에 요구되는 회로를 내장하고 있으며, 발진주파수(f)는 외부 저항과 커패시터를 이용하여 프로그램할 수 있는 구조를 제공한다. 또한, 외부 바이어스 회로에 대한 부하전류를 10㎃까지 흘릴 수 있는 5.0V의 기준전압원을 가지며, 푸시풀(Push-Pull) 출력특성 또는 단방향 출력특성을 얻을 수 있다.
도 2는 도 1의 전력구동부의 상세 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 상기 PWM 제어부(102)로부터 출력된 펄스폭 변조신호를 증폭하기 위해 FET1,FET2가 병렬접속되는 구성을 갖는다. 이때 FET를 병렬로 연결시 50㎑-100㎒대의 발진을 일으키기 쉽기 때문에 상기 FET1 및 FET2의 게이트 단자에는 대략 50??-100??정도의 발진방지용저항(R1,R2)이 직렬로 연결되어 발진을 방지하는 기능을 제공한다.
도 3은 도 1의 발생전압 검출부의 상세 회로도이다. 발생전압 검출부(110)는 발생 기전력을 검출하기 위해 직류전동기의 +단자측에 JFET(접합형FET)(112)가 구성되고, 펄스입력단과 상기 JFET(112)의 게이트(G) 단자사이에 인버터버퍼(114)가 연결되며, JFET(112)의 소오스(S) 단자와 직렬연결되는 저항(R3)과 커패시터 필터(C1)를 매개하여 발생된 기전력에 대한 출력파형(c; 도 6참조)을 출력시키는 구조를 갖는다.
도 4는 도 1의 스위칭정전압회로부의 상세 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 상기 발생전압 검출부(110)에서 출력된 발생 기전력을 일정 레벨로 유지시키기 위해 그 입력단에 스위칭트랜지스터(Q1)를 구동하기 위한 제 1구동부(133)가 구성되고, 스위칭트랜지스터(Q1)의 컬렉터단자에 스냅회로(C3, R5, D2) 및 배터리 충전 단속용 트랜스포머(137), 상기 제 1구동부(133)의 출력신호에 따라 배터리를 충전하기 위한 신호를 출력하는 제 2구동부(135)가 포함되어 구성된다.
그리고 상기 트랜스포머(137)의 2차측에는 배터리충전부(130)가 구성된다.
도 5는 도 1에 도시된 각 구성요소의 출력단에 나타나는 파형도이다. 도 5의 (a)는, 전기스쿠터가 정상속도로 주행시의 펄스폭 변조된 펄스파형, (b)는 정상속도에서 내리막길을 운행할 때 직류전동기(140)의 관성에 의해 정상속도에 대응되어 나타난 발생기전력(EF)을 함께 보여주고 있는 파형도, (c)는 상기 (b)의 파형에서발생전압검출부(110)에 의해 발생기전력만을 검출하여 나타내고 있는 파형도, (d)는 (c)의 파형이 발생전압검출부(110)에 구비된 커패시터필터(C1)를 통해 정형화된 파형도, (e)는 배터리충전부(130)를 통해 배터리에 충전하기 위해 스위칭정전압회로부(120)를 매개하여 출력된 파형이다.
그와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 1내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 전기스쿠터가 배터리 충전된 상태에서 평지 또는 경사로 주행시에 배터리로부터 소정 전원전압(Vcc)이 공급되며, 이때 전기스쿠터의 핸들에 장착되어 있는 속도조절부(100)를 조절하여 일정 속도로 주행이 이루어지도록 조절한다.
그리고, 상기 전원전압(Vcc)을 인가받는 PWM 제어부(102)는 상기 속도조절부(100)에 의해 조정된 속도를 제공할 수 있도록 소정 레벨을 가지는 구형파의 펄스폭 변조된 파형(A; 도 2참조)이 출력되는데, 그 파형 출력은 상기 PWM 제어부(102)에 적용되는 TL494 IC(도면 미도시)의 8번과 11번 단자를 통해 출력과정이 이루어지게 된다. 이때 그 PWM 제어부(102)로부터 출력되는 파형은 극히 미약한 신호로서, 상기 파형은 PWM 제어부(102)의 후단에 제공된 전력구동부(104)로 인가되어 일정 레벨(a;도 6 및 도 2 참조)로서 증폭되게 된다.
상기 전력구동부(104)는 FET1, FET2를 이용하여 증폭과정을 수행하고, 각각 그 게이트 단자에 소정 용량을 갖는 발진방지용저항이 직렬 연결되어 발진을 방지한다.
그와 같이 상기 속도조절부(100) 및 PWM 제어부(110)에 의해 제어된 주행 속도에 대응되는 신호가 전력구동부(104)를 매개하여 직류전동기(140)에 인가되며, 그 직류전동기(140)는 일반적인 동력전달장치를 통해 회전체(바퀴)에 동력을 전달하여 전기스쿠터를 주행시키게 된다(S10).
이때, 상기한 과정은 일반 평지 또는 경사로를 주행할 때 배터리로부터 소정 전원전압을 공급받아 주행이 행해지지만, 만약 전기스쿠터가 내리막 경사로를 주행하게 될 때에는 배터리로부터 전원전압이 공급되는 대신, 내리막 경사로에서 발생된 관성에너지에 의해 내리막길을 주행하게 되며, 이때 그 관성에 의한 발생기전력을 이용하여 발전전압을 검출하여 배터리에 충전시킬 수 있게 된다. 이를 보다 상세히 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이 도로조건이 내리막인 경우 전기스쿠터는 정상속도에서 속도조절부(100)를 이용하여 감속 주행하게 되는데(S12), 이때 직류전동기(140)로부터 관성에 의한 발전기전력이 발생하게 된다(S14).
상기 발전기전력은 발생전압검출부(110)에서 검출되는바, 직류전동기(140)에 인가되는 입력 펄스파형(a)(즉, D1입력단 펄스파형)이 인버터 버퍼(114)를 통해 반전된 후 JFET(112)의 게이트(G)단자에 입력됨과 아울러, 직류전동기(140)의 관성에 의해 감속된 파형, 즉 정상속도에서 검출된 펄스파형과 관성에 의해 기전력(EF)이 발생되어 함께 나타난 펄스파형이(b) JFET(112)의 드레인(D) 단자에 인가되면, 상기 JFET(112)는 상기 직류전동기(140)에서 발생된 기전력과 인버터 버퍼(114)를 통해 반전된 파형을 앤드(AND) 결합한 후, 상기 직류전동기(140)에서 발생된 기전력만을 추출하여 출력시킨다(c; 도 6)(S16).
상기 출력된 기전력(EF)을 나타내는 출력파형 'c'는 발생전압검출부(110)의 출력단자를 통해 출력될 때 그 출력단자에 제공된 커패시터 필터(C1)를 통해 리플성분이 감소화된다.
그리고 상기 발생전압검출부(110)에서 출력된 발생 기전력의 펄스파형(c)은 스위칭정전압회로부(120)에 인가된다.
상기 스위칭정전압회로부(120)는 상기 발생전압검출부(110)에서 출력된 펄스파형(c)을 인가받은 후, 전해커패시터(C2) 및 저항(R4)에 의해 리플 초과분을 감소시킨 상태에서, 상기 펄스파형(c) 인가에 따라 제 1구동부(133)가 구동되면 스위칭트랜지스터(Q1)가 온(on) 동작됨과 아울러 트랜스포머(137)를 통해 PWM신호를 2차측으로 출력시킴으로서, 스위칭트랜지스터(Q1)의 증폭과정에 따라 기 정해진 전압이 출력되게 된다(d; 도 6).
그리고, 상기 스위칭정전압회로부(120)에서 출력되는 파형은 트랜스포머(137)의 2차측에서 배터리에 충전시킬 수 있는 24V의 정형화된 펄스파형(e; 도 6)으로 출력되고(S18), 상기 배터리를 충전시키게 된다.
한편, 본 발명에서는 배터리와 전동기가 구비되어 주행이 가능한 전기스쿠터에 한정하여 설명하고 있지만, 상기 배터리와 전동기가 제공된 다른 기타의 운송수단에도 본 발명이 충분히 적용될 수 있기 때문에, 본 발명에서 기재된 내용과 다른변형된 실시예들이 돌출된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위안에 속한다 해야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법에 따르면, 전기스쿠터가 내리막길의 경사로를 주행할 때에 직류전동기의 관성에 의한 발생기전력을 발전시켜 검출된 발전전압을 배터리에 자동충전이 되도록 함으로써, 전기스쿠터에 장착되는 배터리 효율을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 배터리 효율의 향상으로 인해 종래 빈번하게 배터리를 충전하였던 거에 비해 상기 발전전압을 80% 정도까지 재활용할 수 있어 그 만큼 충전횟수를 줄일수 있기 때문에 배터리 수명을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 펄스폭변조(PWM) 제어방식에 따라 출력된 펄스폭 변조파형을 전력구동부의 증폭과정에 따라 일정 레벨만큼 증폭하여 직류전동기에 공급하고, 핸들손잡이에 장착된 속도조절수단을 통해 얻어진 주행속도에 따라 상기 직류전동기의 동력을 바퀴에 전달하는 동력전달장치에 의해 주행하게 되는 전기스쿠터에 있어서,
    상기 전기스쿠터는;
    그 전기스쿠터가 상기 속도조절수단에 의해 기 설정된 정상속도에서 내리막 경사로를 주행하기 위해 감속 운전시에 상기 정상속도와 비례하여 상기 직류전동기의 관성에 의해 얻어진 발생기전력을 검출하는 발생전압검출부와,
    상기 발생전압검출부로부터 검출된 발생기전력에 포함된 리플 성분을 감소시켜 소정 레벨을 가지는 발전전압을 출력하는 스위칭정전압회로부,
    상기 스위칭정전압회로부의 발전전압을 배터리에 충전하는 배터리충전부가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발생전압검출부는 상기 전력구동부로부터 출력된 펄스파형을 반전출력하도록 파형입력단과 직렬연결된 인버터 버퍼와, 상기 인버터 버퍼의 출력 펄스파형과 직류전동기의 관성에너지에 의해 감속된 펄스파형을 인가받고 앤드(AND) 결합에 의해 상기 관성에 의한 발생기전력을 정상속도에서 검출하는 JFET(접합형FET)와, 상기 JFET에 의해 출력된 발생기전력에 포함된 리플성분의 전압을 정형화시키도록 파형출력단과 연결된 커패시터 필터(C1)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스위칭정전압회로부는 상기 발생전압 검출부에서 출력된 발생 기전력을 일정 레벨로 유지시키기 위해 그 입력단에 스위칭트랜지스터(Q1)를 구동하기 위한 제 1구동부가 구성되고, 스위칭트랜지스터(Q1)의 컬렉터단자에 스냅회로(C3, R5, D2) 및 배터리 충전 단속용 트랜스포머, 상기 제 1구동부의 출력신호에 따라 배터리를 충전하기 위한 신호를 출력하는 제 2구동부가 구비되며, 상기 트랜스포머의 2차측에 배터리충전부가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치.
  4. 펄스폭변조(PWM) 제어방식에 따라 직류전동기에 공급된 전압으로 동력전달장치를 구동시켜 전기스쿠터 주행시, 상기 전압을 공급하는 배터리 충전방법에 있어서,
    상기 전기스쿠터가 정상속도에서 감속주행시에 직류전동기로부터 발생되는 관성에 의한 발생기전력과 상기 전기스쿠터가 정상속도에서 주행시에 나타나는 펄스파형을 반전시켜 각각 JFET에서 인가받고 그 JFET의 앤드(AND) 결합에 의해 상기 발생기전력만을 검출하는 과정과,
    상기 검출된 발생기전력에 포함된 리플성분을 제거하고 기 정해진 전압으로 상기 배터리에 충전할 수 있는 정전압 펄스를 출력하는 과정과,
    상기 배터리가 몇 V이하일 경우에만 충전할 수 있는 충전조건인 배터리 전압강하상태를 인가받고 스위칭트랜지스터의 출력에 의한 스위칭 동작에 따라 상기 정전압 펄스를 배터리에 자동 충전하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치를 이용한 자동 충전방법.
KR1020030003856A 2003-01-21 2003-01-21 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법 KR100541584B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030003856A KR100541584B1 (ko) 2003-01-21 2003-01-21 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030003856A KR100541584B1 (ko) 2003-01-21 2003-01-21 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20-2003-0001812U Division KR200316283Y1 (ko) 2003-01-21 2003-01-21 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040066943A true KR20040066943A (ko) 2004-07-30
KR100541584B1 KR100541584B1 (ko) 2006-01-11

Family

ID=37356545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030003856A KR100541584B1 (ko) 2003-01-21 2003-01-21 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100541584B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060086033A (ko) * 2005-01-25 2006-07-31 (주)엠파워텍 전동 스쿠터의 배터리 충전 장치 및 방법
WO2011037399A2 (en) * 2009-09-22 2011-03-31 Seong Yoon Kim Pushable frame with generators that convert kinetic energy into electric energy

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060086033A (ko) * 2005-01-25 2006-07-31 (주)엠파워텍 전동 스쿠터의 배터리 충전 장치 및 방법
WO2011037399A2 (en) * 2009-09-22 2011-03-31 Seong Yoon Kim Pushable frame with generators that convert kinetic energy into electric energy
WO2011037399A3 (en) * 2009-09-22 2011-08-25 Seong Yoon Kim Pushable frame with generators that convert kinetic energy into electric energy
KR101100712B1 (ko) * 2009-09-22 2011-12-30 김성윤 전자식 가속억제 및 충전 회로를 구비하는 보행보조기
US8881852B2 (en) 2009-09-22 2014-11-11 Woosung Tech. Co., Ltd. Pushable frame with generators that convert kinetic energy into electric energy

Also Published As

Publication number Publication date
KR100541584B1 (ko) 2006-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5994789A (en) Control system for an electric vehicle
US5723956A (en) Low cost electronic ultracapacitor interface technique to provide load leveling of a battery for pulsed load or motor traction drive applications
JP5865013B2 (ja) 車両用の電源装置及びこの電源装置を備える車両
US7898103B2 (en) Power supply apparatus for vehicle and vehicle incorporating the same
US20100289452A1 (en) Power supply apparatus for vehicles
US7028796B2 (en) Four-wheel drive apparatus using motor, and method thereof
US7253573B2 (en) Power source for a hybrid vehicle
EP2322376A2 (en) Apparatus for driving motor of electric vehicle
CN101501602A (zh) 太阳光发电系统、车辆、太阳光发电系统的控制方法以及储存有用于使计算机执行该控制方法的程序的计算机能够读取的存储介质
CA2182630A1 (en) A control system for a hybrid vehicle
EP1211121A3 (en) Apparatus for controlling hybrid electric vehicle
CA2347564A1 (en) Control device for hybrid vehicles
JPH10295045A (ja) ハイブリッド電気自動車の発電制御装置
JP3620517B2 (ja) 組電池の電圧制御装置
JPH06105405A (ja) 電気自動車の制動制御装置
EP2173017A1 (en) Control device and control method for electric system
US9209719B2 (en) Load driving device and inverted movable body equipped with same
KR100458103B1 (ko) 차량 구동용의 전원 시스템
CN102158173B (zh) 电动车辆的再生充电控制装置
JP3171217B2 (ja) モータ駆動用電源装置
KR100541584B1 (ko) 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법
KR200316283Y1 (ko) 전기스쿠터의 배터리 자동 충전장치 및 그 자동 충전방법
JP3645881B2 (ja) 自転車用ダイナモの充電装置
JPH06284601A (ja) 直流電源装置
JPS62173901A (ja) 電気自動車の補機バッテリ充電制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee