KR20100066426A - 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치 - Google Patents

완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치 Download PDF

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Abstract

본 고안에 의한 완충기와(gas pressure & hydraulic shock absorber) 모터를 이용한 전기자동차 충전장치는 자동차가 주행할 때 차량의 중량과 완충기 스프링의 탄성에 의해 완충기 피스톤이 수없이 상하 펌핑작동을 하게 됨으로써 실린더 내의 가스나 오일이 압축과 해제과정을 반복하게 되는데, 이 압축된 가스나 오일이, 실린더 상하방 일정위치에 자동차단 커플링이 삽입될 수 있도록 만들어진 2 개의 배출구를 통해 고압호스와 3방향 자동 원추밸브와 3방향 자동 볼밸브를 조합해 발전기 터빈을 통과해 다시 실린더 내로 순환(return)되도록 함으로써, 가스압 발전기(gas pressure generator)나 유압발전기(hydraulic generator)의 터빈을 회전시켜 지속적으로 전기를 생산하게 된다.
또한 전동모터와 축전지간의 연결을 가속기 ECU(electric control unit)와 연동된 3개의 스위치로 가속모드와 발전모드로 전환시킴으로써, 가속페달을 밟으면(ON) 전동모터가 바퀴를 구동시키고, 가속페달을 놓으면((OFF) 모터가 발전기로 작동해 전기를 생산하게 된다.
즉 자연발생 되어 소멸되는 완충기의 압력을 이용한 발전장치와 연동스위치를 이용해 모터를 발전기로 전환시켜 전기를 생산하는 복합 발전장치로 전기자동차의 축전지를 자체 충전하게 되는 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치에 관한 것이다.

Description

완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치{Charging device for electric motorcar which used shock absorber and motor}
본 고안은 완충기(gas or oil shock absorber)와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차가 주행할 때 차량의 중량과 완충기 스프링의 탄성에 의해 완충기 피스톤이 수없이 상하 왕복운동을 함으로써 실린더 내의 가스나 오일은 압축과 해제과정을 반복하게 되는데, 피스톤의 상하 펌핑(pumping) 작동으로 압축된 가스나 오일이 실린더 상하방 일정위치에 만들어진 2개의 배출구를 통해 고압호스와 3방향 자동 원추밸브와 3방향 자동 볼밸브의 조합으로 연결된 발전기 터빈을 통과해 다시 실린더 내로 유입되는 순환과정을(return) 반복함으로써 가스압 발전기(gas pressure generator)나 유압발전기(hydraulic generator)의 터빈을 회전시켜 지속적으로 전기를 생산해 축전지를 충전하게 된다.
또한 가속기 ECU(electric control unit)와 연동된 3개의 스위치로 전동모터와 축전지간의 연결을 전환시킴으로써 전동모터가 발전기로 작동해 전기를 생산하고, 이 생산된 전기로 축전지를 충전하게 되는 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치에 관한 것이다.
오늘날 우리가 살아가고 있는 지구촌은 인간의 생활유지와 산업의 발전을 위해 남용하고 있는 화석연료가 발생시킨 탄소로 인한 대기오염 때문에 지구온난화가 급속도로 진전됨으로써 세계 곳곳에서 기상이변 등의 천재지변이 잦아지고 있는 실정이다.
또한 자동차의 급속한 증가로 화석연료의 고갈과 대기오염이 심화됨으로써 세계 각국은 고갈되어 가는 화석연료를 사용하는 자동차대신 배기가스를 감소시킬 수 있는 천연가스, 수소, 풍력, 태양광, 2차 전지 등의 대체에너지를 사용할 수 있는 자동차의 개발을 위해서도 많은 노력을 기울이고 있다.
아울러 다양한 대체에너지를 사용하는 자동차 중 가장 현실적이고 실현 가능한 방법인 2차 전지를 이용한 전기자동차의 개발에 전력을 기울이고 있지만, 전기자동차의 동력이 되는 2차 전지의 경박단소화와 생산단가 인하와 장시간 사용이 가능하고, 급격한 소모를 단시간에 보충할 수 있는 충전기술이나 방법 등에 대한 많은 문제점이 현재까지 해결되고 있지 않은 것도 또한 사실이다.
상기한 전기자동차 사용에 대한 많은 문제점 중, 축전지를 쉽게 충천할 수 있는 방법으로는 도로에 전선을 묻고 그 도로를 주행하는 전기자동차를 유도전기로 충전하는 방법, 풍력이나 태양광을 이용해 충전하는 방법, 도로변에 급속충전이나 축전지를 즉시 교환할 수 있는 많은 숫자의 충전소를 설치하는 등의 방법을 모색할 수 있고, 축전지 충전의 불편을 해소하기 위한 대안적인 방법으로는 장시간 사용이 가능한 축전지나 충전하지 않고 영구사용 가능한 축전지의 개발이나, 전력소모가(에너지효율) 극히 적은 전동모터나 극히 가벼운 소재를 사용한 차체의 개발이나, 핵융합과 같은 물리적 무한반응 에너지를 사용할 수 있는 자동차엔진의 개발 등의 대안을 모색하는 것이 가장 현실적인 문제가 될 것이다.
본 발명은 상기한 전기자동차의 축전지(battery) 충전문제를 해결하기 위한 것으로, 차량이 운행을 시작하면서 완충기(shock absorber)에는 수십. 수백만 번의 진동으로 인한 콤프레이션(수축)과 디프레이션(신장)의 과정이 반복됨으로써, 완충기 피스톤의 상하 펌핑(pumping)작동에 의해 실린더 내부의 가스나 오일에 압축에너지가 발생되었다가 소멸되는데, 이 소멸되는 압축에너지를 고압호스와 다양한 밸브로 연결해 발전기의 터빈을 통과해 다시 실린더로 돌아오는 순환과정을 반복시킴으로써, 발전기 터빈의 회전으로 생산된 전기로 축전지를 충전하고, 동시에 전자식 가속페달 조절기(ECU: electric control unit)와 연동시킨 3개의 스위치로 전동모터와 축전지간의 연결을 전환시켜 모터가 발전기로 작동함으로써 전기를 생산하고, 이 생산된 전기로 축전지를 충전할 수 있도록 하는 전기자동차의 복합 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 완충기와(gas & oil shock absorber) 모터를 이용한 전기자동차 충전장치는, 완충기 실린더 내의 압력을 유지해 완충기 본래의 작동에 영향을 미치지 않게 하기 위해 고압호스와 3방향 자동 원추밸브 2개와 3방향 자동 볼밸브 1개를 조합 연결된 발전장치를 앞뒤 4개씩 장치된 각각의 완충기마다 1개씩 4개를 설치하거나, 앞뒤 4개의 완충기를 앞 2개와 뒤 2개를 병렬로 연결하여 앞과 뒤에 각 1개씩 2개를 설치함으로써 실린더 내용물인 가스나 오일의 유출 없이 압축기밀을 유지한 상태로 완충기 실린더와 발전기의 터빈간을 순환시킴으로써 전기를 생산해 축전지를 충전할 수 있는 것이다.
또한 모터 코일에 전류를 흘리면 회전자가 구동하고, 반대로 회전자를 강제회전 시키면 코일에 유도전류가 발생되는 일반적 원리를 이용하여 내리막 도로나 정차, 속도조절 등을 위해 가속페달에서 발을 뗄 때는(OFF), 가속기 ECU와 연동된 3개 스위치의 연결전환에 의해 축전지와 전동모터간의 연결이 발전모드로 전환되어 관성에 의해 구동을 유지하려는 바퀴와 연동된 전동모터 회전자의 강제회전에 의해 모터가 발전기로 작동해 생산되는 전기로 축전지를 충전하는 방법을 사용해 전기자동차를 외부충전 없이 자체충전만으로도 장시간 운행이 가능하도록 2중 복합충전장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 완충기에서 자연발생 되어 소모되는 에너지를 이용해 전기를 생산하고, 동시에 관성작용을 이용한 연동스위치의 조작으로 모터를 발전기로 전환시켜 생산된 전기로 전기자동차의 축전지 충전문제를 자체발전으로 해결함으로써,
첫째, 추가적인 에너지 비용 없이 자체 발전전기로 축전지를 충전함으로써 전기자동차의 장거리 운행이 가능하여 충전에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있고,
둘째, 구성되는 장치가 간단하여 기술장벽 없이 쉽게 만들 수 있어 자원과 시간을 절약할 수 있기 때문에 전기자동차의 사용을 증가시킬 수 있고,
셋째, 기존의 내연기관 자동차를 큰 비용부담 없이 전기자동차로 쉽게 구조 변경할 수 있기 때문에(엔진장치공간에 축전지와 구동모터 대체 설치) 경제적 효과와 함께 배기가스를 현격히 감소시켜 대기오염을 방지할 수 있고,
넷째, 전기자동차의 주행에 의해 자연적으로 발생되어 소모되는 에너지를 재사용함으로써 무공해 에너지 생산효과를 유발시켜 자원절약과 동시에 자연환경을 보호하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치의 각 구성체간의 연결을 도시한 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 완충기와 3방향 볼밸브와 원추밸브의 단면도와 압축가스나 오일의 순환과정과 방향을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 3방향 자동 볼밸브의 종단면도와 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 3방향 자동 원추밸브의 횡단면도와 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 전동모터를 발전기겸용으로 사용 가능하도록 하는 가속페달 연동 전환스위치와 축전지간의 연결 회로도.
도 6은 본 발명에 의한 발전장치를 앞뒤 2개의 완충기에 1개씩 병렬로 연결하는 방법을 도시한 사시도.
도 7은 본 고안의 발전장치를 자동차 내부에 장착하는 예를 도시한 사시도
주: 도7은 현대차 그랜져 정비교본의 그림을 복사해 재구성한 것임.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 하며, 본 명세서에 기재된 설명과 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 하나의 개략적인 예에 불과할 뿐이고 본 고안의 구체적인 기술적 사상을(상세설계도, 회로도) 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 대체물과 변형물들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치 구성체간의 연결을 도시한 전체 구성도로서,
일반적으로 사용되는 기존 자동차나 전기자동차의 가스압 완충기나 유압완충기의 피스톤 패드에(14) 의해 분리되는 상하방 실린더의(13)(15) 일정부분에 자동차단 커플링이 삽입될 수 있도록 상하 2개의 배출구를(16)(25) 만들어 압축된 가스나 오일이 고압호스로(17)(17a) 연결된 2개의 3방향 자동 원추밸브와(18)(18a) 1개의 3방향 자동 볼밸브를(19) 거쳐 가스압 발전기(gas pressure generator)나 유압발전기(hydraulic generator) 터빈의(20) 흡입구로(40) 유입되어 터빈을(20) 회전시키고 토출구로(39) 배출되어 다시 실린더로 유입되는 순환 과정을 거치도록 각 구성체를 연결한다.
완충기 압력에 의해 압축된 가스나 오일이 터빈을 회전시켜 발전기에서(21) 생산된 전기는 정압(regulator). 정류하는 작용을 하는 컨버터를(23) 거쳐 축전지에(24) 충전되어 전동모터를(26) 구동시키고, 동시에 가속페달과 연동된 3개의 연동스위치로(22) 축전지와 전동모터간의 연결을 전환시켜 전동모터가(26) 발전기로 전환되어 전기를 생산해 축전지를(24) 충전할 수 있도록 각 구성체를 연결한다.
도 2는 완충기와 3방향 볼밸브와 원추밸브의 단면도와 가스나 오일의 순환과정과 방향을 도시한 사시도로서
차량의 중량이나 충격에 의해 완충기 피스톤이(27) 아래로 내려오면(검정화살표) 피스톤 패드의(14) 압축작용에(pumping) 의해 하방 실린더의(15) 압축된 가스나 오일은 하방 배출구를(25) 통해 강제 배출되게 된다.
배출된 가스나 오일이 배출구에(25) 연결된 고압호스를(17a) 통과해(검정화살표) 3방향 자동 원추밸브(18a) 내로 유입되면 압력에 밀려 원추가(33a) 반대방향의 유입구를(35a) 막음으로써 자동적으로 배출구를(36a) 통과해 3방향 자동 볼밸브(19) 내로(검정화살표) 유입된다.
자동 볼밸브 내로 유입된 압축가스나 오일은 밸브의 볼이(34) 압력에 밀려 자동적으로 반대방향에 있는 유입구를(37) 막음으로써 자연적으로 볼밸브 배출구를(43) 통해 터빈 일체형 발전기(21) 터빈의(20) 흡입구로(40) 유입되고, 유입된 압축가스나 오일은 발전기의 터빈을(20) 회전시키고 반대방향에 있는 토출구로(39) 배출되게 된다.
터빈에서 배출된 가스나 오일은 3방향 분배기를(38) 통과해, 유입 쪽 원추밸브의(18a) 유입구가(35a) 압력에 의해 차단된 상태이기 때문에, 호스로 연결된 반대방향의(검은 화살표) 다른 3방향 자동 원추밸브의(18) 유입구로(35) 유입되고, 원추밸브의 배출구와 연결된 3방향 자동 볼밸브의(34) 유입구가(37) 압력에 밀려 차단된 상태이기 때문에, 압축가스나 오일은 저항을 적게 받는 원뿔을(33) 거쳐 코일스프링에(32) 의해 개방되어 있는 반대방향의 배출구로(32) 배출되어 고압호스로(17) 연결된 상방 유입구를(16) 거쳐 상방실린더(13) 내로 유입되는 순환과정을 거치게 된다.
또한 완충기 스프링의 탄성에 의해 아래로 내려온 피스톤이(27) 위로(흰 화살표) 올라갈 때는 내려 올 때와는 반대로 피스톤 패드의(14) 압축작용에(pumping) 의해 상방실린더의(13) 압축된 가스나 오일은 상방 배출구를(16) 통해 강제 배출되게 된다.
배출된 가스나 오일이 배출구에(16) 연결된 고압호스를(17) 통과해(흰 화살표) 3방향 자동 원추밸브(18) 내로 유입되면 압력에 밀려 원추가(33) 반대방향의 유입구를(35) 막음으로써 자동적으로 배출구를(36) 통과해 3방향 자동 볼밸브(19) 내로 유입된다.
볼밸브 유입구로(37) 유입된 압축가스나 오일은 볼이(34) 압력에 밀려 자동적으로 반대방향에 있는 유입구를(45) 막음으로써 자연적으로 볼밸브 배출구를(43) 통해 터빈 일체형 발전기(21) 터빈의(20) 흡입구로(40) 유입되고, 유입된 압축가스나 오일은 발전기의 터빈을(20) 회전시키고 반대방향에 있는 토출구로(39) 배출되게 된다.
터빈에서 배출된 가스나 오일은 3방향 분배기를(38) 통과해, 유입 쪽 원추밸브의(18) 유입구가(35) 압력에 의해 차단된 상태이기 때문에, 호스를 통해 반대방향의(흰 화살표) 3방향 자동 원추밸브의(18a) 유입구로(35a) 유입되고, 원추밸브의 배출구와(36a) 연결된 3방향 자동 볼밸브의(19) 유입구가(45) 압력에 밀려 차단된 상태이기 때문에, 압축가스나 오일은 저항을 적게 받는 원뿔을(33a) 거쳐 코일스프링에(32a) 의해 개방되어 있는 반대방향의 배출구로(31a) 배출되어 고압호스로(17a) 연결된 하방 유입구를(25) 거쳐 하방실린더(13) 내로 유입되는 순환과정을 거치게 된다.
따라서 완충기의 피스톤이 상하로 움직여 압축된 가스나 오일이 실린더 상하방 배출구로 배출되더라도 상하방 배출구와 연결된 2개의 3방향 자동 원추밸브의 작동에 의해 3방향 자동 볼밸브 내로 유입되어 항상 하나의 배출구로만 배출됨으로써 피스톤의 상하작동과 상관없이 지속적인 발전을 할 수 있는 것이다.
또한 실린더 상하의 2개의 유입. 배출구와 3방향 자동 원추밸브의 3개의 유입구와 배출구, 3방향 자동 볼밸브의 3개의 유입구와 배출구, 발전기 일체형 터빈의 흡입구와 토출구에는 고압호스의 연결을 쉽게 하기 위해 규격이 동일한 볼트 너트식 차단형 원터치 커플링을 장착한다.
도 3은 본 발명에 의한 3방향 자동 볼밸브의 종단면도와 구성도로서,
(48)은 밸브 내에 상하 유입구를(37)(45) 자동 차단할 볼이(34) 삽입된체 2개의 볼밸브 구성체가 너트로(41) 조립된 상태의 단면도이며, (49)는 밸브 구성체가 배출구가(43) 있는 부분과 없는 부분이 2개로 분리된 상태의 단면도로서, 볼이 밀착될 유입구가 있는 밸브내부 실린더 양쪽 벽면을 기밀성을 유지할 수 있도록 볼의 직경과 동일한 직경의 원형면으로 가공하고, 제작을 위한 밸브의 유입구와 배출구, 볼과 실린더, 볼트 부분과 너트, 소재종류와 모양 등의 사양은 본 고안의 발전장치가 장착될 차량의 크기와 용도와 중량에 따라 다양하게 변화될 수 있기 때문에 밸브 볼의 규격을 기준으로 비율로 정한다
(50)은 자동 볼밸브를(19) 구성하는 구성체들을 조립하는 구성도로서 한쪽 실린더에 볼을 넣고 패킹을(packing) 끼워 다른 한쪽을 너트로 조립하여 연결한다.
도 4는 3방향 자동 원추밸브의 횡단면도와 구성도로서,
(56)은 3방향 자동 원추밸브의(18) 횡단면도로서 배출구를(36) 개방되게 하는 코일스프링과(32) 원추의(33) 원형 평면이 이 스프링과(32) 접촉되도록 밸브 구성체 2개를 너트로(55)조립한 상태의 단면도이고, 밸브 실린더의 원뿔면(54) 유입구는 원추의 뿔면의 각도와(53) 동일한 각도로 가공하고, 역방향 저항은 높이고 순방향 저항을 낮추는 효과를 가지는 원통형 원뿔의(33) 직경은 볼밸브의 볼의(34) 규격과 동일하게 하고, 이 원뿔을 기준으로 각 구성체들의 사양 결정은 자동 볼밸브의(19) 사양결정과 동일한 방법으로 정한다.
(57)은 3방향 자동 원추밸브의(18) 구성도로서, 배출구가 있는 실린더에 코일스프링과(32) 원뿔을(33) 순서대로 넣고 너트로(55) 다른 한쪽을 연결해 조립한다.
도 5는 전동모터를 발전기겸용으로 사용 가능하도록 하는 가속페달 연동 전환스위치의 연결 회로도로서
도 2 의 설명과 같이 완충기 피스톤의(27) 상하 펌핑작동으로 압축된 실린더 내의 가스나 오일이 3방향 자동 볼밸브와 원추밸브의 작동으로 가스나 유압발전기(gas pressure & hydraulic generator) 터빈을 회전시키고 다시 실린더로 되돌아오는 순환과정을 거침으로써 발전기에서 생산된 전기는 컨버터를 거쳐 지속적으로 축전지를 충전하도록 연결한다.
또한 모터겸용 발전장치는(61) 자동차의 바퀴를 구동시키는 전동모터를 가속기 ECU회로와(64) 연동된 전환스위치(62) S1, S2, S3의 각 탭의 연결전환으로 축전지와 전동모터간의 연결을 전환시킴으로써 하나의 모터가 구동모터와 발전기로서 작동하게 된다.
자동차의 메인 전원 스위치를 켜고 가속페달을(63) 밟으면(ON) 축전지의 전원이(DC38V) 연결된 전원스위치 S1의 a 탭이 b탭과 연결되어 전원이 켜지는(ON) 동시에 S3의 1~5단까지 속도조절용 스위치 b탭에 연결되고, 발전모드 스위치 S2의 d탭은 공탭인 c탭에 연결됨으로써 전동모터 코일에 전기가 연결되어 전동모터 회전자의 회전으로 바퀴가 구동하게 되고, 가속페달을 밟는 정도에 따라 S3 의 슬라이드 스위치가 1~5단 탭에 접속됨으로써 주행속도도 자유롭게 조절할 수 있게 된다.
또한 자동차를 운전할 때는 내리막 길이나 정차할 때, 또는 속도조절을 위해 가속페달에서 발을 떼거나 밟기를 수없이 반복하게 되는데, 가속페달에서 발을 떼는 동시에 전동모터의 전기공급은 차단되지만 주행하는 자동차는 관성에 의해 달리던 속도를 유지하려는 성질 때문에 바퀴가 동력전달 없이 계속적으로 구동하게 된다.
상기 관성의 원리를 이용하여 전동모터를 발전기로 전환시키기 위해, 가속페달에서 발을 떼면 축전지와 전동모터간의 전원이 차단(OFF)되고 연동스위치 각 탭의 연결은 켜진(ON) 상태와 반대가 되는데, 이 때는 전원스위치 S1의 a탭이 공탭인 c탭에 연결됨으로써 전동모터의 전원과 가속 슬라이드 스위치 S3의 b탭과의 연결이 차단되는 동시에 발전모드 스위치 S2의 d탭이 속도조절 스위치 S3의 최고속 5단 f탭과 연결됨으로써 모터가 전동모터로서의 작동은 정지되고, 관성에 의해 계속 구동하는 바퀴가 연동된 모터 회전자를 강제 회전시킴으로써 모터코일에 유도전류가 발생된다. 따라서 모터가 발전기로 작동해 전기를 생산하게 되고, 이 생산된 전기는 컨버트를(정압.정류작용) 거쳐 축전지를 충전하게 된다.
결국 연동스위치와(62) 연결된 가속기 ECU의 작동에 의해 1개의 모터가 전동모터와 발전기로 이중작동을 하도록 전환시킴으로써 자연적으로 발생되었다가 소멸되는 무한한 에너지를 이용해 생산된 전기로 전기자동차의 축전지를 자체 충전할 수 있게 되는 것이다.
도 6은 본 고안의 발전장치를 앞뒤 2개의 완충기에 1개씩 병렬로 연결하는 방법을 도시한 사시도로서,
도 1의 연결구성에 1개의 완충기를 추가하여 2개의 완충기를 병렬로 연결하여 1개의 발전기로(21) 전기를 생산해 축전지를(24) 충전하게 되는 방법으로, 도 1의 발전장치 구성품 중 3방향 자동 원추밸브(18b)(18c) 2개를 추가로 장치해 원추방향이 서로 반대가 되도록(18)(18b), (18a)(18c) 도시한 방법으로 상하 각각 1개씩 병렬로 추가하여 자동 볼 밸브와 병렬로 연결하면, 도로면 상태나 탑승자나 적재화물의 좌우 비대칭으로 인해 좌우 완충기 피스톤의(27)(27b) 상하 펌핑 작동 높이나 방향이 틀리더라도 자동 볼 밸브와(34) 원추밸브의 작동에 의해 발전기 터빈에(20) 미치는 압축력은 순방향으로만 증가되어 더욱 안정적으로 발전할 수 있게 된다.
도 7은 가스나 유압발전기를 자동차 내부에 장착하는 예를 도시한 사시도로서,
완충기 실린더 내에서 압축된 가스나 오일을 고압호스와 자동밸브로 연결해 발전기 터빈을 통과해 다시 실린더로 유입되는 순환과정을 통해 발전기의 터빈을 회전시켜 전기를 생산해 축전지를 충전하는 발전장치는, 자동차 앞뒤 4개의 완충기에 각 1개씩 4개를(72)(75)(76)(78) 장착하는 방법이 있고, 도 2의 발전장치와 동일한 장치 하나를 추가하여 앞 2개의 완충기와 뒤 2개의 완충기를 1개 조합으로 병렬로 연결한 이중 발전장치를 앞과 뒤의 중앙에 각 1대씩 2대를(77)(79) 장착하는 방법도(도6) 있다.
본 고안에서는 여러 가지 장단점을 고려하여 발전장치를 앞과 뒤에 각 1대씩 2 대를 장치하는 것을 기준으로 하였다.
15: 실린더 16: 배출구
17: 고압호스 18: 3방향 자동원추밸브
19: 3방향 자동볼밸브 20: 터빈
21: 발전기 22: 연동스위치
23: 컨버터 26: 전동모터
27: 피스톤 31: 유입구
32: 코일스프링 33: 원추
34: 볼 41: 너트
47: 볼트 61: 연동스위치와 충전회로도
62: 가속 슬라이드 스위치 63: 가속페달
64: 가속기 ECU 77: 병렬 발전장치

Claims (6)

  1. 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치에 있어서,
    외부에 코일스프링이 조립된 압축가스나 오일이 내장된 완충기(shock absorber) 실린더의 상방과 하방의 일정부분에 자동차단 커플링이 삽입될 수 있도록 각각 1개의 구멍을 만들어 압축된 가스나 오일이 배출되고 유입될 수 있도록 하는 방법과,
    이 유입. 배출구에서 고압호스로 3방향 자동 원추밸브 2개와(18)(18a) 3방향 자동볼밸브 1개를 조합 연결해 완충기 피스톤이 상하로 펌핑작동을 하더라도 압축된 가스나 오일은 순방향으로만 가스나 유압발전기의(gas pressure & hydraulic generator) 터빈에 유입되어 터빈을 회전시키고 다시 자동 원추밸브를 통과해 배출구 반대방향의 실린더 유입구로 유입되도록 함으로써 지속적인 발전으로 축전지를 충전하도록 하는 방법과,
    가속기 ECU와 연동된 스위치 회로에 의해 축전지와 전동모터간의 연결을 연동스위치로 전환함으로써 전동모터가 발전기로 작동되도록 하는 방법을 사용한 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치.

  2. 역방향 차단밸브인 3방향 자동 원추밸브 2개를(18)(18a) 실린더 배출구와(16)(25) 3방향 자동 볼밸브와(19) 터빈과 고압호스로 연결해 실린더 배출구에서 압축가스나 오일이 원추밸브 내로 유입되면 원추가 반대편 유입구를 차단시키고, 반대로 터빈에서 토출된 가스나 오일이 유입되면 스프링에 의해 반대편 배출구가 개방됨으로써 가스나 오일이 순방향으로만 순환하도록 하는 3방향 자동 원추밸브를(18)(18a) 사용한 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치.

  3. 완충기 피스톤이 상하로 움직여 실린더에서 압축된 가스나 오일이 실린더 상하방의 배출구를 통해 서로 반대편 유입구로 유입되더라도 밸브 내의 볼이 유입되는 반대쪽 유입구를 차단함으로써 압축가스나 오일이 터빈과 연결된 배출구로만 배출되도록 하는 3방향 자동 볼밸브를(19) 사용한 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치.

  4. 비철합금 재질의 육각봉을 같은 크기 2개로 절단하여 양 유입구 쪽 실린더 벽은 내장될 볼과 동일한 직경의 반원이 되도록 가공하고, 실린더 내면 볼 통로는 볼 직경의 105% 크기로 하고, 2개를 너트를 조여 완전히 조립한 상태에서 실린더 길이는 볼 직경의 2배가 되도록 하고, 한 쪽의 일정위치 중앙에 배출구를 만들고, 양 쪽을 결합할 너트의 내 직경은 볼트 부분의 외 직경과 같은 크기로 절삭하여 나사 산을 만들고, 너트의 길이는 양 쪽 볼트길이 합의 120% 가 되게 하고, 밸브의 외면체가 될 육각봉의 높이는 볼 직경의 150% 크기로 하고, 양쪽 볼트 부분을 포함한 총 길이는 볼 직경의 300%가 되도록 하여 구성도에 따라 3방향 자동 볼 밸브를 조립하는 방법을 사용한 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치.

  5. 볼 밸브와 동일한 소재로 실린더 직경과 볼트 부분과 너트의 길이와 배출구의 위치는 볼 밸브 사양과 같도록 가공하고, 원추의 직경과 높이도 볼과 같은 크기로 하고, 역방향 유입을 차단할 원뿔과 이 원뿔이 밀착될 실린더 유입구 면은 원뿔과 동일한 각도가 되게 절삭하고, 원뿔형태의 반대편 배출구에는 배출구가 막히지 않도록 코일스프링을 넣어 역방향 차단작동을 하도록 구성도에 따라 3방향 자동 원추밸브를 조립하는 방법을 사용한 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치.

  6. 자동차 앞 바퀴 완충기 2개와 뒤 바퀴 완충기 2개를 3방향 자동 원추밸브 2개씩을 추가로 사용하여 자동 볼 밸브와 연결함으로써 좌우 두 완충기의 상하 작동 간격이나 방향이 틀리게 움직이더라도 자동 볼 밸브와 4개의 자동 원추밸브의 작동에 의해 발전기 터빈에(20) 미치는 압축력은 순방향으로만 증가됨으로써 더욱 안정적으로 발전이 되도록 앞 2개의 완충기와 뒤 2개의 완충기를 각 하나의 발전장치에 병렬로 연결하는 방법을 사용한 완충기와 모터를 이용한 전기자동차 충전장치.

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