KR20100102588A - 하이브리드 파워트레인 - Google Patents

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KR20100102588A
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electric motor
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크리스토퍼 부스 딜레이니
리차드 랑포드
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랑포드 퍼포먼스 엔지니어링 리미티드
크리스토퍼 부스 딜레이니
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Abstract

본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인은 차량의 한 세트의 차륜(22)을 구동하는 전기모터(12) 및 상기 전기모터(12)에 전기에너지를 공급하도록, 전기모터에 전기접속된 에너지저장수단(24)을 포함한다.상기 하이브리드 파워트레인은 상기 에너지저장수단(24)에 전기접속되고 상기 에너지저장수단(24)에 저장하는 전기에너지를 발생시키도록 되어 있는 하나이상의 개스터빈(32)을 더 포함한다.
하이브리드 파워트레인.

Description

하이브리드 파워트레인{A Hybrid Powertrain}
본 발명은 하이브리드 차량 특히 하이브리드 파워트레인에 관한 것이다.
최근 대부분의 차량은 비교적 탄소배출이 많은 4행정 내연기관엔진이 구동한다. 현재 환경기후의 상황을 고려해보면 탄소배출을 저감 또는 탄소배출 제로인 차량개발이 필요하다. 이러한 기술분야에서 차량개발에는 탑승형 재충전가능에너지저장시스템(RESS)에 저장된 에너지가 전원을 공급하는 전기모터를 구비한 모든 전기차량이 포함된다. 이 재충전가능에너지저장시스템은 외부 전기소스로 충전된다. 하지만 이러한 차량들은 그 범위가 제한되고 재충전가능에너지저장시스템(RESS)을 충전하는데 필요한 오프로드 설비로 인해 또한 제한된다.
최근의 개발을 보면 통상 하이브리드-전기자동차(HEVs)로 알려진 차량추진용으로 하나 이상의 연료공급전원을 갖는 하이브리드 차량 또한 포함된다. 이러한 차량의 한 실례는 개솔린(석유) 전기 하이브리드 차량으로 전기모터와 내연기관엔진을 구비하고 있다. HEV는 일반적으로 차량속도를 낮출 때 재생성 제동으로 운동에너지를 축적함으로써 배터리의 충전을 유지한다. 또한 내연기관엔진은 발전기를 통해 전기를 발생시켜 재충전가능에너지저장시스템(RESS)을 재충전하는데 사용하거나 차륜(차량 휠)을 구동하는 전기모터에 직접 전원을 공급한다.
그러나 종래의 4행정 내연기관엔진을 사용하면 모터차량이 제로 또는 제로에 가까운 탄소배출을 달성해야만 하는 바람직하지 못한 일이 있게 된다. 또한 모터를 경량화하고, 진동이 없어야 하고 크기가 작고, 부품수가 적고, 유지보수가 쉽고 비교적 저렴하며, 수명이 길고, 추울 때 시동시의 워밍업이 필요 없는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명은 차량의 한 세트의 차륜을 구동하는 전기모터 및 상기 전기모터에 전기에너지를 공급하도록, 전기모터에 전기접속된 에너지저장수단을 포함하는 하이브리드 파워트레인을 제공하며, 하이브리드 차량 모터는 상기 에너지저장수단에 전기접속되고 상기 에너지저장수단에 저장되는 전기에너지를 발생시키도록 되어있는 적어도 하나의 마이크로 터빈을 더 포함한다.
상기 전기모터는 영구자석 DC모터 또는 AC모터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인은 개스터빈엔진의 회전을 대체로 일정한 속도로 유지할 수 있도록 작동되는 작동 컨트롤러를 더 포함하는 것이 유리하다. 이 개스터빈은 탄소배출이 제로에 가까운 유채기름, 해바라기씨 또는 다른 적당한 물질로 만들어지는, 예를 들면 바이오-디젤 또는 바이오-에탄올과 같은 바이오-연료가 공급되는 것이 유리하다.
에너지저장수단은 재충전될 수 있는 것이 바람직하며 적어도 하나의 배터리 뱅크를 포함할 수 있다. 콤팩트하며 공간을 차지하지 않는 구조로 배열되고 냉각되는 것이 바람직한 배터리 뱅크 또는 그 각각은 복수의 배터리를 포함할 수 있다. 배터리 뱅크 또는 그 각각은 리튬이온배터리일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인은 전기모터와 에너지저장수단간의 전기전하의 흐름을 모니터링하고 콘트롤하도록 작동가능한 에너지출력콘트롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 에너지저장수단으로부터 전기모터를 흐르는 전기에너지에 부가하여 전기에너지도 상기 모터로부터 상기 에너지저장수단으로 흐를 수 있으며, 전기에너지는 차량의 제동중 또는 감속중에 배터리 관리 시스템이 콘트롤하는 것이 유리한 전기모터에 의해 발생된다. 터빈제네레이터/배터리 인터페이스는 필요에 따라 일정한 충전률 즉 충전속도 또는 가변충전속도를 제공하는 것이 바람직한 소프트웨어에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 충전속도는 소정기간에 배터리 뱅크로부터 인입되는 트랙션모터 로드를 모니터링하여 프로세서가 터빈에 지령을 내려 충전속도를 배터리 셀상에 과잉 드레인이 없고 또한 소정온도 예를 들면 40 0C 이상으로 배터리온도가 상승하지 않도록 하는데 필요한 속도로 매칭하게끔 결정되는 것이 바람직하다. 상기 트랙션 로드는 한번에 수 밀리초(millisecond) 기간 동안 모니터링되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인은 개스터빈과 전기저장수단(에너지저장수단)간의 기계에너지와 전기에너지를 변환할 수 있는 기계/전기변환수단을 포함할 수 있다. 상기 기계/전기변환수단은 교류발전기를 포함할 수 있으며, AC/DC 전기변환기를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인은 하나 이상의 배터리의 충전/방전과 온도, 배터리뱅크의 재생에너지, 배터리충전전압, 전류방전과 셀상태, 터빈상태 및 전기모터를 모니터링할 있는 모니터링 시스템을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인은 전기모터와 차륜간의 토크비를 최적화는 기계식 토크비최적화수단을 더 포함할 수 있다. 이 기계식 토크비최적화수단은 동력전달시스템인 트랜스미션시스템 및 클러치를 포함할 수 있다. 또한 상기 기계식 토크비최적화수단은 수동식 다중속도 기어박스인 것이 바람직하다.
개스터빈은 모터가 차륜을 구동함에 따라 전기모터와 동시에 작동할 수 있거나, 전기저장수단을 계속 충전하기 위해 모터가 정지할 때 전기모터에 독립적으로 작동할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 하이브리드 파워트레인의 구성으로 제로 또는 제로에 가까운 탄소배출을 달성할 수 있으며 경량화하고, 크기를 줄일 수있다. 또한 쉽고 비교적 저렴한 유지보수가 가능하다.
도1은 본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인의 모식도이다.
도2는 도1의 하이브리드 파워트레인을 제어하는 콘트롤러의 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도1을 보면, 하이브리드 파워트레인(10)은 구동샤프트(14)를 구비한 직류전기모터(12)를 포함하는데, 상기 직류모터로부터 구동축이 연장되어 있다. 상기 구동축은 제1단부(16) 및 제2단부(18)를 갖고 있다. 제1단부(16)는 모터(12)에 회전가능하게 연결되어 있으며, 제2단부(18)는 한 세트의 차륜(22)을 회전가능하게 구동시키는 기계수단(20)에 연결되어 있다. 모터(12)의 마력은 구동시킬 차량의 중량에 따라 미리 정해진다.
상기 기계수단(20)은 트랜스미션시스템 및 클러치를 구비한다. 이 기계수단은 모터(12)와 차륜(22)간의 토크비를 수동 또는 자동으로 조절한다.
하이브리드 파워트레인(10)은 배터리팩 형태의 재충전가능에너지저장수단(24)을 더 포함한다. 상기 재충전가능에너지저장수단(24)은 에너지저장 콘트롤러(30)를 통해 전기모터(12)에 전기접속 된다. 에너지저장 콘트롤러(30)는 상기 에너지저장수단(24)으로부터 전기모터(12)에 흐르는 전기량과 흐름을 제어한다.
디젤 또는 바이오디젤과 같은 바이오연료가 터빈에 공급되어 전기를 발생한다. 하지만 본 발명의 범주 내라면 다른 바이오연료도 동등하게 이용될 수 있다.
개스터빈(32)은 기계/전기변환수단(34)을 통해 에너지저장수단(24)에 전기접속된다. 기계/전기변환수단(34)은 교류발전기 와 AC/DC 변환기를 구비하고 있어서 개스터빈의 기계적 회전은 AC에너지로 변환되어 이후 AC/DC 변환기에 의해 에너지저장수단(24)에 저장하는 DC 공급원으로 변환된다. 에너지입력콘트롤러(36)는 상기 에너지저장수단(24)에 저장된 에너지를 모니터링하고 발생된 전기에 대한 수요를 콘트롤한다.
개스터빈(32)은 확실하게 일정속도로 회전하는 것을 확실히 하기 위해 개스터빈(32)의 작동을 모니터링하는 작동 콘트롤러(38)를 더 포함한다. 일정속도로 개스터빈(32)을 작동시키면 효율이 증가하고, 하이브리드 차량 모터(10)가 차량의 탄소배출이 제로 또는 제로에 가깝게 할 수 있게 된다.
전기는 차량 제동중 또는 차량 감속중에 전기모터(12)에 의해 발생된다. 이재생제동에너지는 모터(12)로부터 재충전가능에너지저장수단(24)으로의 재생제동에너지 양 및 그 흐름을 콘트롤한다.
도2를 보면 콘트롤러(30)는 전기모터(12)를 구동하는 전원장치(40)에 전원을 공급하기 위해 콘트롤러(30)를 통해 전원을 공급하도록 에너지 저장수단인 배터리뱅크(24)에 전기접속된다.
배터리뱅크(24)의 전압과 온도는 모니터링되어 콘트롤러(30)에 공급된다.
전원장치(40a, 40b)는 2개의 선택가능한 전원패스, 즉 저저원패스(42a)와 고전원패스(42b) 중 하나를 통해 배터리뱅크(24)에 의해 전원공급된다.
상기 저저원패스(42a)와 고전원패스(42b)는
트랙션모터 로드를 측정하고 그로 인해 배터리로부터 인입되는 충전속도를 측정하기 위한 전류센서(44a, 44b)를 각각 갖고 있다.
이들 전류센서(44a, 44b)는 콘트롤러에 접속된다.
상기 콘트롤러(30)는 전류센서(44a, 44b)와 전원장치(40a, 40b)간의 저저원패스 및 고전원패스와 각각 직렬로 접속된 안전차단단속장치(safety cut off disconnecting device)(46a, 46b) 또한 구비한다.
상기 콘트롤러(30)는 상기 전원장치(40a, 40b)에 공급되는 전원을 즉시 중단시킬 필요가 있는 경우 상기 안전차단단속장치(46a, 46b)를 활성화시킨다.
상기 콘트롤러(30)는 상기 전원장치(40a, 40b)에 접속되는 디렉트콘트롤링크(48a, 48b)를 더 포함한다.
상기 콘트롤러(30)는 점화시스템(50)과 터빈(32)에 접속되는 접속부를 구비하며, 차량의 다른 특성을 제어하는 온보드 차량컴퓨터(54)와 드라이버 디스플레이(52)에 접속되는 접속부를 더 포함한다.
사용시 콘트롤러(30)는 전류(44a,44b)를 측정함으로써 배터리 전압과 온도(39) 및 트랙션모터 로드를 모니터링하고 터빈(32)를 제어하여 배터리뱅크(24)가 충분히 충전되어 전원장치(40a,40b)에 전원을 공급하도록 할 수 있으며 배터리뱅크 온도가 40 0C를 넘지 않도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량은 종래의 디젤 엔진에 비해 중량과 크기가 약 반정도이고 탄소배출량도 1/3정도이다. 이는 온보드 배터리만으로 전기전원 공급시 하이브리드 차량이 약 45마일을 운행하도록 하며, 갤론당 80마일을 넘는 연비를 달성하도록 하므로 특히 유리하다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량은 탄소배출량을 극소화하려는 차량에 이용될 수 있다.
10 : 하이브리드 파워트레인
12 : 전기모터
24 : 배터리뱅크
30 : 콘트롤러
32 : 터빈
40a, 40b :전원장치
44a, 44b :전류센서
46a, 46b :안전차단단속장치
48a, 48b :디렉트콘트롤링크

Claims (20)

  1. 차량의 한 세트의 차륜을 구동하는 전기모터 및 상기 전기모터에 전기에너지를 공급하도록, 전기모터에 전기접속된 에너지저장수단을 포함하는 하이브리드 파워트레인을 제공하며, 하이브리드 차량 모터는 상기 에너지저장수단에 전기접속되고 상기 에너지저장수단에 저장되는 전기에너지를 발생시키도록 되어 있는 적어도 하나의 마이크로 터빈을 더 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  2. 제1항에 있어서,
    개스터빈엔진의 회전을 대체로 일정한 속도로 유지할 수 있도록 작동되는 작동 컨트롤러를 더 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 개스터빈은 디젤 또는 바이오-디젤로 연료공급하는
    하이브리드 파워트레인.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바이오-연료는 바이오-디젤 또는 바이오-에탄올 중 하나로부터 선택되는
    하이브리드 파워트레인.
  5. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지저장수단은 재충전가능한
    하이브리드 파워트레인.
  6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지저장수단은 적어도 하나의 배터리뱅크를 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리뱅크 또는 그 각각은 복수의 배터리를 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서
    상기 에너지저장수단은 하나 이상의 리튬이온배터리를 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  9. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기모터와 상기 에너지저장수단간의 전기에너지의 흐름을 모니터링하고 콘트롤하도록 작동가능한 에너지출력콘트롤러를 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  10. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개스터빈으로부터 상기 에너지저장수단으로의 전기전하의 흐름을 모니터링하고 콘트롤하도록 작동가능한 배터리관리시스템을 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  11. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개스터빈과 상기 에너지저장수단간의 기계에너지와 전기에너지를 변환할 수 있는 기계/전기변환수단을 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기계/전기변환수단은 교류발전기를 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 기계/전기변환수단은 AC/DC 전기변환기를 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  14. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기모터와 상기 차륜간의 토크비를 수동 또는 자동으로 조절하는 동력전달수단과 클러치를 구비한 기계수단을 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  15. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기모터는 영구자석DC모터를 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  16. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 뱅크의 상기 트랙션모터 로드에 따라 충전률을 모니터링하고 콘트롤하도록 작동가능한 콘트롤수단을 더 포함하는
    하이브리드 파워트레인.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 콘트롤수단은 충전속도를 콘트롤할 수 있게 작동하여 상기 터빈이 상기 배터리뱅크의 온도가 40 0C 이하로 모니터링 되도록 상기 트랙션모터 로드를 매칭시키도록 배터리를 충분히 충전하는
    하이브리드 파워트레인.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 콘트롤수단은 한번에 단지 수 밀리초(millisecond) 기간 동안 트랙션모터 로드를 모니터링하도록 작동하는
    하이브리드 파워트레인.
  19. 전술한 항들 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 파워트레인을 포함하는 차량.
  20. 트랙션모터 로드를 모니터링 하며;
    상기 트랙션모터 로드에 따라 배터리뱅크를 충전하도록 터빈을 콘트롤하며;
    상기 배터리뱅크의 온도가 40 0C 또는 그 이하로 모니터링하는 것을 포함하는
    하이브리드 파워트레인을 콘트롤하는 방법.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9898712B2 (en) 2004-02-03 2018-02-20 Rtc Industries, Inc. Continuous display shelf edge label device
US10339495B2 (en) 2004-02-03 2019-07-02 Rtc Industries, Inc. System for inventory management
US8938396B2 (en) 2004-02-03 2015-01-20 Rtc Industries, Inc. System for inventory management
US9818148B2 (en) 2013-03-05 2017-11-14 Rtc Industries, Inc. In-store item alert architecture
WO2010145628A1 (de) * 2009-06-15 2010-12-23 Obrist Engineering Gmbh Kraftfahrzeug mit einer brennkraftmaschine sowie einem elektromotor
US20130218386A1 (en) * 2010-08-04 2013-08-22 Fisker Automotive, Inc. Vehicle operation mode systems and methods
JP5779891B2 (ja) * 2011-01-21 2015-09-16 トヨタ自動車株式会社 レンジエクステンダ
US10357118B2 (en) 2013-03-05 2019-07-23 Rtc Industries, Inc. Systems and methods for merchandizing electronic displays
DE102013014457A1 (de) * 2013-08-30 2015-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges sowie Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug
US20160257416A1 (en) * 2014-09-02 2016-09-08 Hamilton Sundstrand Corporation Propulsion system
US11182738B2 (en) 2014-11-12 2021-11-23 Rtc Industries, Inc. System for inventory management
US11109692B2 (en) 2014-11-12 2021-09-07 Rtc Industries, Inc. Systems and methods for merchandizing electronic displays
US9604527B2 (en) * 2015-07-14 2017-03-28 Saudi Arabian Oil Company Series-parallel electric hybrid powertrain with multi fuel capabilities
AU2017265781A1 (en) 2016-05-19 2019-01-17 Nippon Premium Co., Ltd Diesel power generation system using biofuel
EP3489059A1 (de) * 2017-11-28 2019-05-29 Patrick Nguyen Huu Hilfsenergiesystem und verfahren für hybridfahrzeuge
EP3681034A1 (en) 2019-01-08 2020-07-15 Hamilton Sundstrand Corporation Electric propulsion systems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4313080A (en) * 1978-05-22 1982-01-26 Battery Development Corporation Method of charge control for vehicle hybrid drive batteries
US6105697A (en) * 1996-04-01 2000-08-22 Weaver; Winstead B. Hybrid turbine-electric motor system
TW390936B (en) * 1997-12-20 2000-05-21 Allied Signal Inc Microturbine power generating system
DE10033736A1 (de) * 2000-07-12 2002-01-24 Lennart Preu Klein-Gasturbine zum Antrieb eines Generators in einem Kraftfahrzeug-Hybridantrieb
US20020157881A1 (en) * 2000-11-13 2002-10-31 Daniel Bakholdin Turbine power unit for hybrid electric vehicle applications
US7338335B1 (en) * 2001-01-23 2008-03-04 Frank Messano Hybrid electric heavy-duty vehicle drive system
US20030104899A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 Keller Jesse P. Steerable vehicle having a multiple-power unit controller and a method of controlling power to an electric motor
US7690451B2 (en) * 2002-05-31 2010-04-06 Ise Corporation System and method for powering accessories in a hybrid vehicle
US6930402B1 (en) * 2003-05-15 2005-08-16 Sprint Communications Company L.P. Power system for a telecommunication facility
US6880654B2 (en) * 2003-03-28 2005-04-19 Paul J. Plishner Vehicle with a distributed motor
US8042631B2 (en) * 2005-04-04 2011-10-25 Delphi Technologies, Inc. Electric vehicle having multiple-use APU system

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GB0720151D0 (en) 2007-11-28

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