KR20100043300A - Electric power generating system using kinetic energy by railway vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 궤도차량의 운동에너지를 이용한 발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 궤도차량 즉 전동차 및 철도차량의 좌우측 하단부에 차량의 전진 운동에너지를 전달하기 위한 바(Bar)를 장착하고 노면에는 동력발생장치를 설치하여 궤도차량이 정차를 위한 제동 시작시 바가 동력발생장치의 운동변환 회전체와 접촉, 회전하게 됨에 따라 이 회전체에 연결된 동력발생장치를 통해 전기에너지를 생산할 수 있도록 하는 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation system using kinetic energy of a tracked vehicle. More specifically, a bar for transmitting forward kinetic energy of a vehicle is mounted on the lower left and right sides of a tracked vehicle, that is, an electric vehicle and a railroad vehicle, and a power is provided on a road surface. In the power generation system, the generator is installed so that when the track vehicle starts braking to stop, the bar comes into contact with and rotates with the motion conversion rotor of the power generator. It is about.
석탄, 석유 등의 에너지 자원이 전세계적으로 고갈되어 감에 따라 태양광, 태양열, 풍력 등의 다양한 에너지원을 전기에너지로 전환시키는 대체에너지 발전기술들이 개발되고 있다.As energy resources such as coal and oil are depleted worldwide, alternative energy generation technologies are being developed to convert various energy sources such as solar, solar and wind into electrical energy.
그러나 이러한 기존의 대체에너지 기술들은 설치장소의 제한성, 막대한 초기 투자 부담 등의 문제점으로 광범위하게 확산되지 못하고 있는 실정이다.However, these existing alternative energy technologies are not widely spread due to problems such as limited installation site and huge initial investment burden.
이러한 문제점들을 극복하면서 무심코 버려지고 있는 잉여 운동 에너지들을 활용하는 새로운 발전기술들이 연구되고 있는데, 도로면에 발전장치 등을 설치하여 차량의 운행시 발생하는 차륜의 하중 에너지를 전기에너지로 변환시키고자 하는 노력들이 그 한 예라고 할 수 있다.While overcoming these problems, new power generation technologies are being researched that utilize surplus kinetic energy, which is being inadvertently discarded. The power generator is installed on the road surface to convert the load energy of the wheels into electric energy. Efforts are one example.
지하철 등 궤도차량의 경우에는 노면으로부터 차량 하단부까지 일정한 높이의 공간을 확보할 수 있어 자동차 도로에서의 발전설비 설치 환경과는 달리 주행 노면을 굴착하지 않고도 차량과 동력발생장치의 운동에너지 연결 환경을 원활히 확보할 수 있고 궤도차량의 운행 특성으로 인하여 차량의 직선운동을 용이하게 동력 발생장치의 회전체운동으로 전환시킬 수 있어 보다 쉽게 동력을 생산할 수 있다.In the case of railway vehicles such as subways, a certain height space can be secured from the road surface to the lower part of the vehicle, unlike the installation environment of power generation facilities on automobile roads. It can be secured and the driving characteristics of the tracked vehicle can easily convert the linear movement of the vehicle to the rotational body movement of the power generating device can produce power more easily.
본 발명은 궤도차량이 정차를 위한 제동 운행을 시작할 때부터 완전히 정차할 때까지 발생하는 차량의 유휴 전진운동 에너지를 차량 운행에 영향을 미치지 아니하면서 노면에 설치하는 동력발생장치에 에너지를 전달하기 위한 방법과 이렇게 전환된 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to deliver the energy to the power generator to install the idle forward kinetic energy of the vehicle generated on the road surface without affecting the operation of the vehicle generated from the start of the braking operation for the stop vehicle to stop completely Its purpose is to provide a power generation method for converting the kinetic energy thus converted into electrical energy.
본 발명은 궤도차량 좌우측 하단부에 감응센서 및 감응센서 반응장치와 완충장치를 포함한 바를 설치하는 단계, 궤도차량이 정차를 위한 제동 운행 시작시 궤도차량의 바가 이 지점부터 노면에 설치되는 동력발생장치의 운동변환 회전체와 접촉하여 회전자를 회전시킴으로써 동력을 발생시키는 단계, 열차가 완전 정차시 선두 궤도차량의 감응센서가 정차센서를 감지하여 궤도차량의 바를 동력발생장치의 운동변환 회전체로부터 분리시켜 차량 출발시 가속 부담을 제거시키는 단계, 선두 궤도차량의 감응센서가 동력발생장치 설치구간을 완전히 벗어나는 위치에 설치된 발전준비센서를 감지하여 궤도차량의 바를 아래로 내려 동력발생장치의 운동변환 회전체를 접촉할 수 있도록 복원시키는 단계로 이루어진다.The present invention provides a step of installing a bar including a sensor and a sensor response device and a shock absorber at the lower left and right sides of the track vehicle, the bar of the track vehicle is installed on the road surface from this point at the start of the braking operation for stopping the track vehicle Generating power by rotating the rotor in contact with the motion converting rotor, when the train stops completely, the response sensor of the leading track vehicle detects the stop sensor and separates the bar of the track vehicle from the motion converting rotor of the power generator. Eliminating the acceleration burden at the start of the vehicle, detecting the power generation ready sensor installed at the position where the head sensor's response sensor is completely out of the power generator installation section, and lowering the bar of the track vehicle to change the motion conversion rotor of the power generator. Restoring the contact.
정차할 역에 차량을 정지시키기 위해 역내 진입 전에 차량 제동장치를 가동시키게 되며 이때의 버려지는 미활용 운동 에너지를 본 발명의 동력발생장치를 통해 적극적으로 재활용할 수 있게 된다.In order to stop the vehicle at the station to be stopped, the vehicle braking device is operated before entering the station, and the unutilized kinetic energy discarded at this time can be actively recycled through the power generator of the present invention.
본 발명은 전철 구간 뿐만 아니라 정차가 빈번한 일반 철도차량 구간에도 적용할 수 있어 차량 운영주체는 물론 국가 경제에도 기여할 수 있는 고효율 친환경 대체에너지 발전 시스템이다.The present invention can be applied not only to the train section but also to the general railway vehicle section with frequent stops, which is a highly efficient eco-friendly alternative energy generation system that can contribute to the vehicle economy as well as the national economy.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 궤도차량의 바와 동력발생장치의 운동변환 회전체의 접촉을 제어하기 위한 센서설치 구간도와 동력발생 개요도이다.1 is a schematic diagram illustrating a sensor installation for controlling contact between a bar of a tracked vehicle and a motion conversion rotor of a power generator.
궤도차량이 정차역에 진입시 정차를 위해 제동을 시작하게 되면 차량의 바(24)가 제동시작 지점부터 노면에 설치되어 있는 동력발생장치(41)의 운동변환 회전체(40)에 접촉하게 되면서 운동변환 회전체(41)를 회전시키게 되고 이 회전운동은 동력발생장치(41)에 의해 전기 에너지로 변환되어 축전설비로 보내진다.When the track vehicle starts to brake for stopping when entering the station, the
차량의 바(24)가 운동변환 회전체(40)와 접촉할 때에 접촉 충격을 완화시키 기 위해 바에 완충장치(23)를 구비한다.The
선두 기관실 차량(10)이 역내에 완전히 정차하게 되면 선두 기관실 차량 좌우 하단부에 설치된 감응센서(20)가 정차센서(31)를 감지하게 되면 열차 좌우측 하단부에 설치된 바 제어장치(21)가 작동하여 바 제어장치(21)에 연결되어 있는 차량의 바(24)를 위쪽으로 이동시켜 운동변환 회전체(40)에서 분리시킴에 따라 열차가 출발할 때에 가속을 방해하지 않게 된다.When the front
각 차량에 설치되는 바 제어장치(21)은 바 제어장치 연결선(22)를 통해 연결되어 기관실 차량(10) 감응장치에 의해 동일하게 작동된다.The
열차가 출발하여 선두 기관실 차량(10)의 감응센서(20)가 정차 위치로부터 열차의 최대 편성 길이만큼을 벗어나는 지점에 설치된 발전준비센서(32)를 감지하게 되면 각 차량의 바 제어장치(21)가 작동하여 바 제어장치(21)에 연결되어 있는 차량의 바(24)를 아래쪽으로 이동시켜 운동변환 회전체(40)를 원래의 발전 가능한 위치로 복원시키게 됨으로써 다음 열차의 진입시 정상적인 발전을 가능케 한다.When the train starts and the
도 2는 동력발생장치의 두 가지 유형 도식도이다.2 is a schematic of two types of power generators.
운동변환 회전체(40)에 연결된 동력발생장치(41)에서 직접 발전하는 경우에는 각 동력발생장치(41)에서 생산된 전기에너지를 축전설비에 저장하여 인버터 등을 거쳐 역내 전원공급설비로 공급하게 된다.In the case of directly generating power from the
에어펌프를 이용한 동력발생장치의 경우에는 운동변환 회전체(40)의 회전운동을 에어펌프(42)로 연동하여 압축 공기를 발생시킨다. 에어 저장조(43)은 에어펌프(42)와 연결되어 압축 공기를 공급받아 저장하는 기능을 수행하는데, 각각의 에 어 저장조(43)는 상호 연결되어 있다. 에어 터빈(44)은 에어 저장조(43)로부터 압축 공기를 공급받아 전기에너지를 생성하게 된다.In the case of a power generator using an air pump, the rotary motion of the
도 3은 열차가 완전히 정차시 바 제어장치(21)가 작동되어 열차의 바(24)가 운동변환 회전체(40)로부터 분리되어 있는 상태를 보여주고 있다.3 shows a state in which the
도 1은 센서설치 구간도와 동력발생 개요도.1 is a sensor installation section diagram and power generation schematic diagram.
도 2는 동력발생장치의 두 가지 유형도.2 shows two types of power generators.
도 3은 궤도차량과 동력발생장치의 분리도.3 is an exploded view of a track vehicle and a power generating device.
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 선두 기관실 차량10: leading engine room vehicle
20 : 감응센서20: inductive sensor
21 : 바(Bar) 제어장치21: Bar control device
23 : 완충장치23: shock absorber
24 : 바(Bar)24: Bar
31 : 정차센서31: Stop sensor
32 : 발전준비센서32: power generation sensor
40 : 운동변환 회전체40: motion transforming rotor
41 : 동력발생장치41: power generating device
42 : 에어펌프42: air pump
43 : 에어저장조43: air storage tank
44 : 에어터빈44: air turbine
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KR1020080102282A KR20100043300A (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Electric power generating system using kinetic energy by railway vehicles |
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KR1020080102282A KR20100043300A (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Electric power generating system using kinetic energy by railway vehicles |
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KR (1) | KR20100043300A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101469140B1 (en) * | 2013-06-07 | 2014-12-04 | 한국철도기술연구원 | A device for converting energy to stop the train |
KR101530216B1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-06-22 | 한국철도기술연구원 | power generation device by vibration of railway vehicle |
KR20190020869A (en) | 2017-08-21 | 2019-03-05 | 한국철도기술연구원 | Braking systems and method using regenerative energy |
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2008
- 2008-10-20 KR KR1020080102282A patent/KR20100043300A/en not_active Application Discontinuation
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