KR20100042257A - 하이브리드 전기 추진 시스템 - Google Patents

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KR20100042257A
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레이몬드 데샤이
마셀 샤트랜드
Original Assignee
레이몬드 데샤이
마셀 샤트랜드
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Abstract

본 발명은 차량용 하이브리드 전기 추진 시스템을 개시한다. 본 시스템은 내연 기관(12); 기계적인 운동 에너지를 저장하기 위하여 내연 기관에 작동적으로 연결되고, 차량의 휠의 회전축에 평행한 수평 축을 가지며, 차량이 회전할 때 롤오버 효과를 억제하기 위하여 차량이 전방으로 주행할 때 차량의 휠의 회전 방향(RT)에 대하여 반대 방향(RFES)으로 회전 가능한 메인 디스크를 갖는 플라이휠(14); 플라이휠(14)에 작동적으로 연결된 전기 제너레이터(18); 전기 제너레이터(18)에 작동적으로 연결된 전기 모터(22); 및 엔진(12), 플라이휠(14), 전기 제너레이터(18) 그리고 전기 모터(22)의 작동을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함한다.

Description

하이브리드 전기 추진 시스템{Hybrid electric propulsion system}
본 발명은 차량용 하이브리드 전기 추진 시스템에 관한 것이다.
로터를 초고속으로 가속하고 에너지를 시스템 내에서 관성 에너지로 유지함으로써 플라이휠 에너지 저장 시스템은 가동한다. 해결되지 않은 기술적인 어려움으로 인하여 차량 내에서의 플라이휠의 개조는 개발자들에 의하여 소외되어 왔다. 특히, 차량 내에서의 자이로스코프 효과 및 롤오버 효과와 관련된 플라이휠의 문제점은 적절하게 다루어지지 않았다.
본 발명은 차량의 적어도 하나의 견인 휠을 구동하기 위한 하이브리드 전기 추진 시스템을 개시한다.
본 발명에 따른, 차량의 적어도 하나의 견인 휠을 구동하기 위한 하이브리드 전기 추진 시스템은,
내연 기관;
기계적인 운동 에너지를 저장하기 위하여 내연 기관에 작동적으로 연결되고, 차량의 휠의 회전축에 평행한 수평 축을 가지며, 차량이 회전할 때 롤오버 효과를 억제하기 위하여 차량이 전방으로 주행할 때 차량의 휠의 회전 방향에 대하여 반대 방향으로 회전 가능한 메인 디스크를 갖는 플라이휠;
플라이휠에 작동적으로 연결된 전기 제너레이터;
전기 제너레이터에 작동적으로 연결된 전기 모터; 및
엔진, 플라이휠, 전기 제너레이터 그리고 전기 모터의 작동을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따른, 차량의 적어도 하나의 견인 휠을 구동하기 위한 하이브리드 전기 추진 시스템은,
내연 기관;
기계적인 운동 에너지를 저장하기 위하여 내연 기관에 작동적으로 연결된 적어도 하나의 플라이휠;
플라이휠에 작동적으로 연결된 전기 제너레이터;
전기 제너레이터의 자기장을 제어하기 위하여 제 1 필드 코일을 갖는 제 1 교류 발전기;
전기 제너레이터에 작동적으로 연결된 전기 모터;
전기 모터의 자기장을 제어하기 위하여 제 2 필드 코일을 갖는 제 2 교류 발전기; 및
제 1 교류 발전기의 제 1 필드 코일 내의 제 1 전류 및 제 2 교류 발전기의 제 2 필드 코일 내의 제 2 전류를 직렬로 (in cascade) 제어하기 위한 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 하이브리드 전기 추진 시스템은 많은 이점을 갖는다. 하이브리드 전기 추진 시스템은 구축, 판매, 작동 및 유지 보수에 있어 비교적 저렴하다. 하이브리드 전기 추진 시스템은 전형적인 차량보다 소음을 덜 발생시키며 따라서 사용자들에게 있어 더 편안하다. 하이브리드 전기 추진 시스템은 또한 더 큰 가속을 달성하며 그 연소 기관은 덜 마모되어 더 오래 기능이 지속된다. 위에서 설명한 바와 같은 재생 제동, 운동 에너지를 열로 소멸시키기 위하여 저항을 이용하는 역학 제동, 표준 공압 제동의 3가지 형태의 제동에 의하여 감속이 이루어지기 때문에 감속은 더 안전하다. 저항을 이용한 역학 제동은 저항에 의하여 소멸된 열 에너지를 회수하기 위한 열 회수 시스템에 연결될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 전기 추진 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 전기 추진 시스템의 플라이휠을 포함한 차량의 개략적인 횡단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 전기 추진 시스템의 보다 세부적인 개략적인 블록도.
첨부된 도면을 참고로 하여 작성된 바람직한 실시예의 제한되지 않은 하기의 설명을 읽음으로써 본 발명뿐만 아니라 그의 다양한 이점들이 보다 잘 이해될 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 하이브리드 전기 추진 시스템(10)의 개략적인 블럭도가 도시된다. 본 시스템은 기계적인 운동 에너지를 저장하기 위한 플라이휠(14)에 바람직하게는 마그네틱 클러치 또는 기계식 클러치(16)를 통하여 작동적으로 연결된 내연 기관(12)을 포함한다. 전기 제너레이터(18) 또한 바람직하게는 마그네틱 클러치 또는 기계식 클러치(20)를 통하여 플라이휠(14)에 연결된다. 클러치(20)는 대안적으로 전기식 클러치 또는 기계식 클러치일 수 있으며, 전기 제너레이터(18)는 플라이휠(14)에 직접 연결될 수 있다. 선택적으로, 플라이휠(14)은 또한 전기 제너레이터(18) 내에 일체화될 수 있다. 요구에 따라 전기 제너레이터(18)는 내연 기관(12)과 플라이휠(14)로부터 동력을 받는다. 전기 제너레이터(18)는 휠(24)에 기계적으로 연결된 적어도 하나의 전기 모터(22)에 동력을 공급함으로써 에너지를 차량에 전달하여 차량을 나아가게 한다.
전기 제너레이터(18)는 외부 전원(26)에 의하여 동력을 받는 급전점(feed points)에 연결될 수 있으며, 따라서 전기 모터로서 작동한다. 급전점과 같은 다수의 외부 전원(26)은 서로 소정 거리 이격된 상태로 차량의 주행 경로를 따라 위치할 수 있다. 각 외부 전원(26)은 전기 모터로서 작동하는 전기 제너레이터(18)를 통하여 플라이휠(14) 내에 기계적 운동 에너지를 전기적으로 충전할 수 있다. 외부 전원(26)과 전기 제너레이터(18) 간의 연결은 외부 전원(26)에 자동적으로 연결되는 기계적인 아암(arm)에 의하여 이루어질 수 있다. 대안적으로, 외부 전원(26)은 전기 레일 또는 가공 전기 케이블(aerial electric cable)과 같은 연속적인 전기 링크일 수 있으나, 이는 차량용 회로의 구성을 제한하지 않는다.
도 2를 참고하면, 도 1에 도시된 바와 같은 하이브리드 전기 추진 시스템(10)을 구비한 차량(30)을 개략적으로 도시한다. 플라이휠(14)은 차량(30)의 휠의 회전축과 평행한 수평 회전축을 갖는다. 사용시, 차량(30)이 전방(T)으로 주행할 때, 플라이휠(14)은 차량(30)의 휠(24)의 전방 회전 방향(RT)에 대하여 반대 방향(RFES)으로 회전할 수 있다. 차량이 좌측 또는 우측으로 회전할 때 이러한 회전이 롤오버 효과(rollover effect)를 억제하기 때문에 플라이휠(14)의 위의 회전 방향(RFES)은 유리하다. 실제로, 플라이휠(14)이 휠(24)의 전방 회전 방향(RT)과 동일한 방향으로 회전한다면, 특히 차량이 좌측 또는 우측으로 회전할 때, 동일한 방향으로의 회전은 반대 방향으로 차량을 흔들리게 하거나 전복시킨다. 한편, 플라이휠(14)이 수직 회전축을 갖는다면, 차량이 경사면을 오르거나 내려갈 때, 이 구조는 차량(30)을 들어올리거나 밑으로 누르는 모멘트를 생성하기 쉽다. 어떠한 경우에도, 플라이휠(14)의 사용은 차량(30)의 안정성을 향상시킨다.
플라이휠(14)은 2개의 카운터-회전 디스크(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있으며, 각 카운터-회전 디스크는 크라운 기어에 차례로 연결된 카운터 회전 피니언 기어에 의하여 구동된다. 플라이휠(14) 내에 단일의 디스크를 사용하는 대신 2개의 카운터-회전 디스크를 사용함으로써 차량 내에서 정상적으로는 바람직하지 않은 자이로스코프 효과가 억제된다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이 플라이휠(14) 내에 단일의 회전 디스크를 제공한다면, 차량이 좌측 또는 우측으로 회전할 때 차량의 롤오버 효과를 억제하기 위하여 자이로스코프 효과가 유리하게 사용된다.
위에서 설명한 자이로스코프 효과를 제어하기 위하여, 메인 디스크에 더하여 플라이휠(14)은 차량의 휠의 회전축과 평행한 수평 회전축을 갖는 제 2 디스크를 더 포함할 수 있으나, 제 2 디스크는 메인 디스크에 대하여 반대 방향으로 회전 가능하다. 롤오버 억제의 이점을 유지하기 위하여, 제 2 디스크는 제 1 디스크보다 작은 에너지를 저장하기에 적합하다. 이는 메인 디스크와 제 2 디스크의 적절한 상대 중량 및 속도비를 선택함으로써 이루어질 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 전기 추진시스템(10)의 보다 상세한 블록도를 나타낸다. 본 예에서, 내연 기관(12)은 바람직하게는 2,500 RPM 속도에서 약 135 킬로와트(kilowatts)인 180 마력(HP)의 디젤 모터이다. 물론, 대형 차량을 위하여 더 큰 모터 동력을 사용하는 것이 바람직하며, 또한 소형 차량을 위하여 더 작은 모터 동력을 사용하는 것이 바람지하다.
클러치(16)는 제어 시스템(40) 또는 전자 변조 컨트롤러(electronic modulating controller)에 의하여 차례로 제어되는 릴레이에 의하여 제어되며, 위의 제어 시스템은 바람직하게는 설정된 제어 명령 시퀀스(control command sequence)를 한정하는 적어도 하나의 회전 가능한 실린더를 포함한다.
플라이휠(14)은 또한 1,600 RPM과 2,400 RPM과 같은 저속 회전 제한값과 고속 회전 제한값 사이에서 회전 트랙(track of rotation)을 유지하는 센서 컨트롤러(48)에 연결되어 있다. 플라이휠(14)은 바람직하게는 안전 시스템을 구비하며, 고장 또는 사고의 경우 이 안전 시스템은 플라이휠(14)이 설치 위치 밖으로 이탈되는 것을 방지한다. 바람직하게는 안전 시스템은 플라이휠(14) 내의 적어도 2개의, 다수의 공지된 차량 내에서 발견되는 브레이크 드럼과 유사한 브레이크 밴드 및 브레이크 밴드를 지지하기 적합한 일련의 브레이크 슈(braking shoes)를 포함한다. 브레이크 슈는 브레이크 라이닝을 지지하기 위하여 제공된다. 브레이크 라이닝은 변형된 버스 또는 트럭 브레이크 라이닝일 수 있다.
플라이휠(14)의 효율을 더욱 개선하기 위하여, 플라이휠은 공기 항력(air drag)을 감소시키기 위한 진공 조건 내에 수용될 수 있다. 플라이휠(14)은 자기 비마찰 베어링에 의하여 지지될 수 있다. 주변 하우징은 고속으로 회전하는 플라이휠의 조각이 튀어나가는 것으로부터의 안전을 제공하며 또한 이 조각들이 멀리 비산하는 것을 예방하여 부상을 방지한다.
위에서 설명한 바와 동일한 목적을 위하여 다른 안전 시스템이 사용될 수 있다.
본 예에서, 전기 제너레이터(18)는 바람직하게는 약 112 킬로와트인 150 마력(HP)의 최대 동력을 가지며, 약 112 킬로와트인 150 마력의 최대 동력을 또한 갖는 전기 모터(22)에 연결되어 있다. 전기 제너레이터와 전기 모터 모두에 짧은 시간 동안 과부하가 걸릴 수 있다. 물론, 특별한 필요에 따라 다른 동력 등급의 전기 모터와 전기 제너레이터가 사용될 수 있다.
바람직하게는, 컨트롤러(40)는 가변적인 전기 신호를 교류 발전기(42, 44; alternator)의 필드 코일(field coil)로 전송하여 전기 제너레이터(18)의 자기장을 제어하기 위하여 그리고 전기 모터(22)의 자기장을 제어하기 위하여 신호를 증폭하는 케스케이드 컨트롤러(casecade controller)이다. 교류 발전기(42, 44; alternator)는 전기 제너레이터 샤프트에 의하여 기계적으로 동력을 전달받으며, 필드 코일은 0 내지 12볼트의 전압을 공급받는다. 0 내지 4 암페어(Amp)와 같은 필드 코일 내의 최종 전류는 다단계 스텝 컨트롤러(Multi-stage step controller) 및/또는 전자 변조 컨트롤러에 의하여 제어된다. 교류 발전기(42, 44)는 전자 제너레이터(18)의 회전수에 영향을 받는 교류 발전기의 회전수(RPM)에 또한 좌우되는 0 내지 150 볼트의 출력을 대응적으로 생산한다. 그로 인하여, 이 교류 발전기(42, 44)는 전기 제너레이터(18)와 전기 모터(22)의 자기장을 제어하기 위하여 각각 사용된다. 이 특정 구성은 다단계 스텝 컨트롤러 및/또는 전자 변조 컨트롤러를 위하여 제공되어 신호를 증폭하는 교류 발전기(42 및 44)를 통하여 전기 제너레이터(18)와 전기 모터(22)의 각 필드 코일을 제어한다는 점에서 유리하다.
바람직하게는, 스텝 컨트롤러(40)는 적어도 하나의 회전 가능한 실린더(46)를 포함하며, 이 실린더는 실린더 상의 트랙(track) 내에 새겨진 설정된 제어 명령을 갖는다. 스텝 컨트롤러(40)의 회로는 비상 정지 버튼(55)에 의하여 보호된 마스터 스위치(50)와 릴레이(52)를 통하여 차량의 12 볼트 전기 시스템(48)에 의하여 전원을 공급받는다. 적어도 하나의 실린더(46)의 회전은 가속 페달과 브레이크 페달에 의하여 기계적으로 제어된다. 대안적으로, 동일한 목적을 이루기 위하여 가속 페달과 브레이크 페달은 전자 변조 컨트롤러에 신호를 전송한다.
마스터 스위치(50)와 디젤 모터(12)의 시동 장치(starter)에 연결된 스타트 버튼(54)은 디젤 모터를 기동시키기 위하여 사용된다. 디젤 모터(12)는 또한 릴레이(56)를 통하여 컨트롤러(40)에 의하여 제어된다. 비상 정지 버튼(55)은 디젤 모터(12)의 작동을 중단시키며 릴레이(52)로의 전원을 차단하여 다단계 스텝 컨트롤러와 전자 변조 컨트롤러에 관한 신호를 완전히 차단한다. 동시에, 릴레이(52)는 시간 지연 릴레이(57)의 작동을 중단시키며, 이는 딜레이(delay)가 마그네틱 콘택터(58)를 끈 이후이다.
사용 중에, 디젤 모터(12)는 최대 속도까지 기계적인 운동 에너지를 내부에 저장하는 플라이휠(14)에 동력을 공급한다. 그 후 디젤 엔진(12)은 자동적으로 작동이 중단되며, 차량(30)은 전기 모드(electric mode) 상태에서 주행할 것이다. 전기 모드 동안에, 차량의 운전자가 가속 페달을 밟고 있는 것과 같은 요구가 있으면 플라이휠(14)은 저장된 기계적인 운동 에너지를 전기 제너레이터(18)로 돌려보낸다. 플라이휠(14) 내의 기계적인 운동 에너지가 하한점까지 감소하면, 시스템은 디젤 모드(diesel mode)로 복귀하고, 플라이휠(14)이 재충전되는 동안에 디젤 모터(12)는 플라이휠(14)의 샤프트를 통하여 전기 제너레이터(18)에 동력을 공급한다. 이 방법에서, 디젤 모터(12)가 턴-온될 때, 디젤 모터는 항상 활동적 그리고 효율적으로 작동하며 아이들 상태로 구동하지 않는다. 에너지 소비를 줄이고 최대 에너지 효율을 얻기 위하여 최적의 작동 영역 내에서 작동하는 방식으로 디젤 모터(12)는 제어된다. 따라서, 디젤 모터(12)는 최소량의 온실 가스와 대기 오염물을 생성한다. 물론, 차량이 모두 전력으로 주행할 때, 최대 에너지 효율, 온실 가스 미생성, 대기 오염물 미생성 및 가장 낮은 에너지 소비가 얻어진다. 예를 들어, 플라이휠(14)이 2,400 RPM과 같은 최고 속도에 도달할 때, 디젤 모터(12)는 작동이 중단된다. 플라이휠(14)의 속도가 약 1,600 RPM의 회전 속도 하한값까지 감소할 때, 디젤 모터(12)는 컨트롤러 센서(42)에 의하여 다시 턴-온된다.
차량의 운전자가, 감속 페달로 일컬어질 수 있는 브레이크 페달을 밟을 때, 디젤 모터(12)는 자동적으로 작동이 중단되며, 주행 중인 차량(30)의 운동 에너지는 전기 제너레이터로서의 기능을 수행하는 전기 모터(22)에 의하여 전기 에너지로 변환된다. 따라서, 전기 모터(22)는 전기 모터로서의 기능을 수행하는 전기 제너레이터(18)에 동력을 공급한다. 전기 제너레이터(18)는 전기 에너지를 플라이휠(14)을 구동하고 재활성화시키는 운동 에너지로 변환시킨다.
유사하게, 차량(30)이 경사로를 내려갈 때, 위치 에너지는 또한 전기 모터(22)와 전기 제너레이터(18)를 통한 재생에 의하여 회복되고 기계적인 운동 에너지로 플라이휠(14)에 저장된다.
차량(30)은 압축된 가스, 공기 및 증기 시스템, 스프링 시스템, 유압 시스템, 열회수 시스템, 압력 시스템, 캐패시터 시스템, 전기 시스템 또는 배터리 시스템과 같은 추가 에너지 저장 시스템을 구비할 수 있다. 예를 들어, 2,400 RPM으로 회전함에 따라 플라이휠 내의 저장된 에너지가 최대값에 도달한다면, 감속 동안에 회복된 과도한 에너지는 추가 에너지 저장 시스템 내에 저장될 수 있다.
유리하게는, 디젤 모터(12)에 대한 선택으로서 쿠아시터빈(quasiturbine)이 제공될 수 있다
실험적인 적용에서, 본 발명에 따른 하이브리드 전기 추진 시스템을 사용한 차량은 정상적인 시내 주행에서 1 킬로미터당 1 킬로와트시(klowatt-hour)의 전력량을 소모한다. 이러한 차량이 1일당 약 200 킬로미터를 주행한다면, 전체 에너지 요구량은 200 킬로와트시이다. 차량이 약 135 킬로와트인 180 마력의 디젤 모터를 이용할 경우, 이러한 모터는 차량의 20 시간 작동 중에 약 2시간 동안 최적의 작동 영역에서 주행하는 것이 필요하다.
플라이휠(14)은 전형적으로 2개의 급전점 사이에서 서로 약 300 미터 이격되게 위치한 외부 전원(26)에 연결된 급전점과 디젤 모터(12)에 의하여 20초 내에 동력을 재공급받을 수 있다. 외부 전원(26)에 연결된 급전점은 전형적으로 지역 전기 네트워크(local electric network)에 연결되어 있다.
바람직하게는, 시스템은 열 회수 시스템을 포함하여 배기 시스템, 공조 시스템, 라디에이터, 모터, 제너레이터, 교류 발전기 등과 같은 차량 내에서 생성된 모든 열 에너지를 회수한다. 실제 차량에서, 열이 차실(passenger compartment)을 따듯하게 하기 위하여 사용되지 않는다면, 정상적으로는 모든 열은 손실된다.
차량은 그 루프(roof) 및/또는 차량 측부 주변 상의 태양 전지를 포함할 수 있으며, 이 태양 전지는 하이브리드 전기 시스템에 동력을 공급한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서 내에서 상세하게 설명되고 첨부된 도면 내에 도시되었지만, 본 발명은 이 정밀한 실시예에 제한되지 않는다는 것과 본 발명의 범위와 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 변화와 변형을 본 명세서 내에서 가져올 수 있다는 것이 이해될 것이다.
10: 하이브리드 전기 추진 시스템 12: 내연기관
14: 플라이휠 18: 전기 제너레이터
22: 전기 모터 26: 외부 전원
30: 차량 40: 제어 시스템
42 및 44: 교류 발전기

Claims (15)

  1. 차량의 적어도 하나의 견인 휠을 구동하기 위한 하이브리드 전기 추진 시스템에 있어서,
    내연 기관(12);
    기계적인 운동 에너지를 저장하기 위하여 내연 기관에 작동적으로 연결되고, 차량의 휠의 회전축에 평행한 수평 축을 가지며, 차량이 회전할 때 롤오버 효과를 억제하기 위하여 차량이 전방으로 주행할 때 차량의 휠의 회전 방향(RT)에 대하여 반대 방향(RFES)으로 회전 가능한 메인 디스크를 갖는 플라이휠(14);
    플라이휠(14)에 작동적으로 연결된 전기 제너레이터(18);
    전기 제너레이터(18)에 작동적으로 연결된 전기 모터(22); 및
    엔진(12), 플라이휠(14), 전기 제너레이터(18) 그리고 전기 모터(22)의 작동을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 전기 제너레이터(18)는 외부 전원에 의하여 동력을 받는 급전점에 연결 가능한 하이브리드 전기 추진 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전기 제너레이터(18)의 자기장을 제어하기 위한 제 1 필드 코일을 갖는 제 1 교류 발전기(42); 및
    전기 모터(22)의 자기장을 제어하기 위한 제 2 필드 코일을 갖는 제 2 교류 발전기(44)를 더 포함하되,
    컨트롤러(40)는 제 1 교류 발전기(42)의 제 1 필드 코일 내의 제 1 전류 및 제 2 교류 발전기(44)의 제 2 필드 코일 내의 제 2 전류를 직렬로 (in cascade) 제어하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 컨트롤러(40)는 설정된 제어 명령 시퀀스를 한정하는 적어도 하나의 회전 가능한 실린더(46)를 갖는 다단계 스텝 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 컨트롤러는 전자 변조 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 플라이휠(14)은 차량의 휠의 회전축과 평행한 수평 회전축을 가지며 차량 내의 자이로스코프 효과를 억제하기 위하여 메인 디스크에 대하여 반대 방향으로 회전 가능한 제 2 디스크를 더 포함하되, 제 2 디스크는 롤오버 효과를 제어하기 위하여 제 1 디스크보다 적은 에너지를 저장하기에 적합한 하이브리드 전기 추진 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 플라이휠(14) 내의 적어도 2개의 브레이크 밴드 및 브레이크 밴드를 지지하기 적합한 일련의 브레이크 슈를 포함하는 안전 시스템을 더 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 압축된 가스, 공기 및 증기 시스템, 스프링 시스템, 유압 시스템, 열회수 시스템, 압력 시스템, 캐패시터 시스템, 전기 시스템 그리고 배터리 시스템으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 추가 에너지 저장 시스템을 더 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 차량 내에서 생성된 열 에너지를 배기 시스템, 공조 시스템, 라디에이터, 모터, 제너레이터 및 교류 발전기를 통하여 회수하기 위한 열 회수 시스템을 더 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  10. 차량의 적어도 하나의 견인 휠을 구동하기 위한 하이브리드 전기 추진 시스템에 있어서,
    내연 기관(12);
    기계적인 운동 에너지를 저장하기 위하여 내연 기관에 작동적으로 연결된 적어도 하나의 플라이휠(14);
    플라이휠(14)에 작동적으로 연결된 전기 제너레이터(18);
    전기 제너레이터(18)의 자기장을 제어하기 위하여 제 1 필드 코일을 갖는 제 1 교류 발전기(42);
    전기 제너레이터(18)에 작동적으로 연결된 전기 모터(22);
    전기 모터(22)의 자기장을 제어하기 위하여 제 2 필드 코일을 갖는 제 2 교류 발전기(44); 및
    제 1 교류 발전기(42)의 제 1 필드 코일 내의 제 1 전류 및 제 2 교류 발전기(44)의 제 2 필드 코일 내의 제 2 전류를 직렬로 (in cascade) 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 컨트롤러는 다단계 스텝 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 다단계 스텝 컨트롤러는 설정된 제어 명령 시퀀스를 한정하는 적어도 하나의 회전 가능한 실린더를 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서, 컨트롤러는 전자 변조 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서, 플라이휠(14)은 차량의 휠의 회전축에 평행한 수평 축 및 차량이 회전할 때 롤오버 효과를 억제하기 위하여 차량이 전방으로 주행할 때 차량의 휠의 회전 방향(RT)에 대하여 반대 방향(RFES)으로 회전 가능한 메인 디스크를 갖는 하이브리드 전기 추진 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 차량의 휠의 회전축과 평행한 수평 회전축을 가지며 차량 내의 자이로스코프 효과를 억제하기 위하여 메인 디스크에 대하여 반대 방향으로 회전 가능한 제 2 디스크를 더 포함하되, 제 2 디스크는 롤오버 효과를 제어하기 위하여 제 1 디스크보다 적은 에너지를 저장하기 적합한 하이브리드 전기 추진 시스템.
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