KR20150135640A

KR20150135640A - 이동식 발전기 시스템 및 운영방법

Info

Publication number: KR20150135640A
Application number: KR1020140061907A
Authority: KR
Inventors: 최동수; 박영호
Original assignee: 동양대학교 산학협력단
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-12-03

Abstract

본 발명의 일면은 트레일러 상에 연료로 가동되는 엔진부와, 엔진부의 동력으로 전원을 생산하는 발전부를 구성하는 이동식 발전기를 제어하는 시스템에 있어서: 상기 엔진부를 가동하는 시동모터에 전원을 공급하는 복수의 배터리를 각각 구비하고, 상기 배터리의 전원을 선택적으로 단속하는 릴레이를 구비하는 전원부; 상기 배터리의 부족한 전원을 충전하는 솔라패널을 구비하고, 상기 솔라패널을 태양을 따라 회전시키는 조절수단을 구비하는 충전부; 상기 전원부와 충전부의 정보를 표시하고 입력하는 디스플레이와 버튼을 구비하고, 상기 전원부와 충전부의 상태에 따라 경고음을 출력하는 스피커를 구비하는 출력부; 및 상기 전원부, 충전부, 출력부와 회로적으로 연결되고, 설정된 시퀀스에 따라 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 발전기의 시동을 위한 필수 배터리를 복수로 구비하여 어느 하나가 경년열화, 각종 고장 또는 저 전압으로 인한 정상동작 불능 시에도 타 배터리의 전원으로 정상적인 시동이 가능함은 물론, 외부 전원이 없는 도서나 산간에 위치하는 장소에서 장기간 정지 시에도 솔라패널에 의해 충전함에 따라 별도의 유지관리가 불필요하고 비상 시에 보다 신속한 발전기를 사용할 수가 있다.

Description

이동식 발전기 시스템 및 운영방법{A Mobile generator system and method of operation}

본 발명은 트레일러 상에 연료로 가동되는 엔진부와, 엔진부의 동력으로 전원을 생산하는 발전부를 구성하는 이동식 발전기를 제어하는 시스템 및 이를 운영하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 외부 전원이 없는 도서나 산간에 위치하는 장소에서 장기간 정지 시에도 배터리의 전원을 감지해 자동으로 충전함에 따라 별도의 유지관리가 불필요하고, 비상 시에 보다 신속한 발전기를 사용할 수 있는 이동식 발전기 시스템 및 운영방법에 관한 것이다.

이동식 발전기는 주로 별도의 외부 전원이 없는 도서나 산간에 위치하는 장소로 이동하여 필요한 전원을 공급하는 것으로, 인명과 재산을 보호하는 중요한 장비이다. 즉, 건설이나 토목 등의 공사, 임시 야외용 행사, 군부대의 야외 훈련, 특수한 장소에서 인명구조에 필요한 장비나 기기에 상시 전원 또는 비상 전원을 공급하기 위해 없어서는 안 될 매우 중요한 장비이다.

주지된 바와 같이, 이동식 발전기는 소정의 장소로 이동하기 위한 트레일러가 일체 또는 분리되게 형성된다. 기존에는 통상의 발전기를 필요에 따라 트레일러에 상차해서 사용하였으나, 근래에는 편의성과 안정성을 고려해 트레일러와 일체로 형성된 발전기가 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 발전기는 기본적으로 상시 또는 비상용으로 전원을 공급하기 위해서 화석연료(디젤, 가솔린)로 동력을 발생하는 엔진부와 함께 엔진부의 출력단에 연결되어 동력을 전달받아 전원을 발생하는 발전부로 구성된다. 여기서 엔진부는 시동 시 모터의 동력을 전달 받아야만 가동이 가능하므로 모터에 전원을 공급하는 배터리가 필수적이다. 따라서 발전기를 가동하기 위해서는 모터가 엔진부를 시동해야지만, 발전부가 전기를 생산할 수가 있다.

그런데 2012년 한국전기안전공사의 전기설비검사 불합격 사례에 의하면 발전기 사용 전 검사의 불합격 점유율이 2.3%이고, 정기검사의 불합격 점유율은 6.7%에 이르고 있다. 이러한 불합격 요인으로는 배터리의 유지 관리와 정비소홀로 인한 방전이나 고장으로 인해 엔진부의 시동 실패가 큰 요인이었다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 방안이 모색되고 있는 실정이다.

일예로, 한국 등록특허 공보 제10-1270240호 "비상시동부를 구비한 발전기 시스템"에 의하면, 배터리(70)에 병렬 연결되어 별도의 엔진 가동전원을 인가하기 위한 비상작동스위치(200)와; 상기 비상작동스위치(200)에 연결되고, 상기 엔진 점화용의 보조전원을 공급하는 보조전원공급기(320)와, 상기 발전기 시스템의 구동을 제어하기 위한 제2MCU(Micro Controller Unit;MCU)(340)을 구비하는 비상시동부(300);를 구비하며, 상기 비상시동부(300)에 연결된 비상작동스위치(200)를 눌러 온(On) 상태로 할 때, 상기 발전기 시스템의 엔진의 정상 가동여부를 판단하여 비상작동을 위해 필요한 신호정보를 나타내는 입력상태 표시부(115)와; 발전기 시스템의 가동 및 정지상태의 출력신호를 나타내기 위해 적어도 시동신호표시기(182)와, 정지상태를 표시하기 위한 정지신호표시기(184)와, 가동중인 발전기의 온도를 나타내기 위한 예열신호표시기(186)를 구비하는 출력상태 표시부(180)를 추가로 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시동부를 구비한 발전기 시스템을 제안하고 있다.

다른 예로, 한국 등록특허 공보 제10-0986188호 "전원 선택 장치 및 그 방법" 평상시 공급되는 주 전원의 전압값 또는 전류값을 측정하며, 상기 측정값 또는 상기 측정값으로부터 계산된 계산값이 미리 정해진 기준값 이상인지 여부를 판별하는 주 전원 상태 판별부; 상기 판별 결과로 상기 측정값 또는 상기 계산값이 상기 기준값보다 작으면, 비상시 공급되는 예비 전원을 공급시키는 스위칭부; 상기 스위칭부의 작동에 따라 공급이 결정되는 상기 예비 전원과 상기 주 전원을 상호 비교하여 더 큰 값을 가지는 전원을 선택 제공하는 전원 선택부; 및 상기 전원 선택부가 선택한 전원이 공급되면 적어도 하나의 부하단에 출력시킬 전원의 양을 조절하는 출력 전원조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 선택 장치를 제안하고 있다.

전자의 구성은 발전기 컨트롤러가 고장 나서 동작 불능상태에 빠지게 될 때 독립된 스위치를 켜서 비상 시동장치에 전원을 공급함으로써, 최소한의 안전장치를 보장하는 범위 내에서 발전기 시동 및 정지, 전원투입을 행하여 발전기를 작동할 수 있는 장점은 있다. 이러한 구성은 단순히 비상 시동 시 컨트롤러에 필요한 전원을 공급하는 것일 뿐, 시동 에 필요한 보조적인 배터리는 갖추고 있지 않는다. 설령, 보조배터리를 갖추고 있다고 하더라도 보조배터리를 관리하는 구성을 갖추고 있지 않으므로 방전 시, 엔진을 시동하지 못하여 발전기를 가동할 수 없는 문제점이 있다.

후자의 구성은 주 전원의 전력 공급이 안정적이지 못할 경우 전력 공급 수단을 주 전원에서 예비 전원으로 신속하게 스위칭 시켜 인명과 재산을 보호하는 장점은 있다. 하지만 전자와 마찬가지로 보조배터리의 전원을 관리하는 구성을 갖추고 있지 않으므로 방전 시, 엔진을 시동하지 못하여 발전기를 가동할 수 없는 문제점이 있다.

한국 등록특허 공보 제10-1270240호 "비상시동부를 구비한 발전기 시스템" 한국 등록특허 공보 제10-0986188호 "전원 선택 장치 및 그 방법"

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 발전기의 시동을 위한 필수 배터리를 복수로 구비하여 어느 하나가 경년열화, 각종 고장 또는 저 전압으로 인한 정상동작 불능 시에도 타 배터리의 전원으로 정상적인 시동이 가능토록 하고, 배터리의 전원을 자동으로 단속하는 인터록 회로로 구성하여 별도의 작업이나 설정 과정 없이도 전원이 정상인 배터리는 시동되게 연결하고, 전원이 부족한 배터리는 충전되게 연결함은 물론, 관리자가 설정을 실수하여도 쇼트로 인한 단선과 단락을 원천적으로 방지할 수 있는 이동식 발전기 시스템 및 운영방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일면은 트레일러 상에 연료로 가동되는 엔진부와, 엔진부의 동력으로 전원을 생산하는 발전부를 구성하는 이동식 발전기를 제어하는 시스템에 있어서: 상기 엔진부를 가동하는 시동모터에 전원을 공급하는 복수의 배터리를 각각 구비하고, 상기 배터리의 전원을 선택적으로 단속하는 릴레이를 구비하는 전원부; 상기 배터리의 부족한 전원을 충전하는 솔라패널을 구비하고, 상기 솔라패널을 태양을 따라 회전시키는 추적수단을 구비하는 충전부; 상기 전원부와 충전부의 정보를 표시하고 입력하는 디스플레이와 버튼을 구비하고, 상기 전원부와 충전부의 상태에 따라 경고음을 출력하는 스피커를 구비하는 출력부; 및 상기 전원부, 충전부, 출력부와 회로적으로 연결되고, 설정된 시퀀스에 따라 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 충전부의 추적수단은 발전기의 지붕에 장착되어 솔라패널을 지지하는 고정대와, 상기 고정대 상에 솔라패널을 좌우로 회전시키는 제1회전체와, 상기 제1회전체와 연결되어 솔라패널을 상하로 회전시키는 제2회전체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제어부는 설정된 주기에 따라 배터리를 자동으로 교번해서 사용하도록 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제어부는 전원부와 충전부를 인터록 회로로 구성하여 시동 시 전원이 정상인 배터리만을 시동모터와 자동 연결하고, 가동과 정지 시 전원이 부족한 배터리만을 발전부 또는 솔라패널과 자동 연결되게 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면은 이동식 발전기 시스템을 운영하는 방법에 있어서: 배터리의 전원과 이상 유무를 각각 검출하는 단계; 검출된 전원을 판별해서 선택된 배터리를 시동모터와, 충전부로 연결하고, 검출된 정보를 출력부로 전송하는 단계; 시동신호에 의해 엔진부의 동력으로 발전부가 전원을 생산하고, 생산되는 일부 전원을 선택된 배터리로 공급하여 충전하는 단계; 정지신호에 의해 충전부가 생산하는 전원을 배터리로 상시 공급하여 충전하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 단계는 검출된 전원이 정상인 배터리는 시동모터와 연결하여 전원을 공급하며, 검출된 전원이 부족한 배터리는 발전부 또는 충전부와 연결하여 전원을 충전하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 단계는 검출된 정보를 출력부로 실시간 전송하고, 이상 유무에 따라 경고음을 출력하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 발전기의 시동을 위한 필수 배터리를 복수로 구비하여 어느 하나가 경년열화, 각종 고장 또는 저 전압으로 인한 정상동작 불능 시에도 타 배터리의 전원으로 정상적인 시동이 가능하다.

둘째, 복수의 배터리의 전원 상태를 독립적으로 검출하여 정보를 표시하고, 검출된 정보를 스스로 판단하여 이상 유무 발생 시에 관리자에게 경고를 알림으로서 유지보수가 용이하다.

셋째, 배터리의 이상 유무에 관계없이 설정된 주기에 따라 복수의 배터리를 자동으로 교번해서 사용함에 따라 전반적인 수명을 증가시킬 수 있다.

넷째, 각각의 배터리의 전원을 자동으로 단속하는 인터록 회로로 구성하여 별도의 작업이나 설정 과정 없이도 전원이 정상인 배터리는 시동되게 연결하고, 전원이 부족한 배터리는 충전되게 연결함은 물론, 관리자가 설정을 실수하여도 쇼트로 인한 단선/단락을 원천적으로 방지할 수 있다.

다섯째, 솔라패널을 구비함에 따라 외부 전원이 없는 도서나 산간에 위치하는 장소에서 장기간 정지 시에도 배터리의 전원을 감지해 자동으로 충전함에 따라 별도의 유지관리가 불필요하고, 비상 시에 보다 신속한 발전기를 사용할 수가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발전기를 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 발전기 시스템을 전체적으로 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 충전부를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 충전부를 분리하여 나타내는 분해도.
도 5는 본 발명에 따른 출력부를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 제어부를 기계식으로 나타내는 회로도
도 7은 본 발명에 따른 시스템을 운영하는 방법을 나타내는 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일면은 도 1처럼 트레일러(1)상에 연료로 가동되는 엔진부(2)와, 엔진부(2)의 동력으로 전원을 생산하는 발전부(3)를 구성하는 이동식 발전기(100)를 제어하는 시스템에 관련되며, 전원부(10), 충전부(20), 출력부(30), 제어부(40)를 주요 구성으로 하는 이동식 발전기 시스템에 관 한다. 본 발명의 시스템은 발전기의 시동용 배터리를 복수화하여 시동 실패를 방지함으로서, 상시용 전원이나 비상용 전원을 중단 없이 지속적으로 공급을 가능하게 하여 좁게는 작업이나 특수임무를 넓게는 인명과 재산을 보호하는 것을 주요 요지로 한다.

즉, 본 발명에서 요지로 하는 복수화 배터리는 기존에 자동차, 통신용 단말기, UPS, SMPS, 컴퓨터 등의 분야에서 제안하는 메인배터리와 보조배터리의 개념이 아니라 메인배터리를 복수 또는 다수로 구비하고, 이들의 상태를 실시간 관리하고 사용하도록 효율적으로 제어하는 것을 의미한다. 따라서 본 발명은 배터리에 있어 가장 악조건의 환경(야외)에서 장시간 사용하는 이동식 발전기에 적용되는 만큼, 여타의 유사한 분야에서도 충분히 적용하여 사용할 수 있음을 자명한다.

한편, 본 발명의 시스템은 발전기가 갖추어야 될 필수 기능인 엔진상태, 발전상태를 검출/제어/출력 등의 기본적인 기능은 모두 포함하므로, 이러한 필수 기능에 대해서의 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 전원부(10)는 엔진부(2)를 가동하는 시동모터(2a)에 전원을 공급하는 복수의 배터리(11)(12)를 각각 구비하고, 배터리(11)(12)의 전원을 선택적으로 단속하는 릴레이(15)를 구비한다. 배터리(11)(12)와 릴레이(15)는 도 2처럼 발전기(100)내에 장착되어 필요한 전원을 공급하고 단속한다.

배터리(11)(12)는 충/방전이 가능한 2차전지로서, 음극은 발전기(100)상에 접지되고, 양극은 릴레이(15)와 함께 제어부(40)와 연결된다. 여기서 릴레이(15)는 도시된 것처럼 배터리(11)(12)와 인접되게 구비할 수도 있으며, 제어부(40)상에 내장할 수도 있다. 이러한 릴레이(15)는 배터리(11)(12) 중 관리자가 수동으로 어느 하나만을 주기적으로 번갈아 사용할 수 있도록 전원을 단속하는 역할을 한다. 물론, 관리자가 설정한 시퀀스에 따라 제어부(40)가 자동으로 제어할 수도 있다. 배터리(11)(12)를 번갈아 사용하는 것에 대해서는 후술하는 제어부(40)와 함께 상세히 설명하겠다.

또, 본 발명에 따른 충전부(20)는 배터리(11)(12)의 부족한 전원을 충전하는 솔라패널(21)을 구비하고, 솔라패널(21)을 태양을 따라 회전시키는 추적수단을 구비한다. 솔라패널(21)은 도 1 및 도 2처럼 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 반도체로서, 발전기(100)상에 추적수단과 함께 장착되어 부족한 배터리(11)(12)의 전원을 상시 충전되게 제어부(40)와 연결된다. 즉, 솔라패널(21)은 외부 전원이 없는 도서나 산간에 위치하는 장소에서 장기간 정지 시에도 배터리(11)(12)의 부족한 전원을 충전하는 매우 중요한 역할을 한다. 그리고 추적수단은 솔라패널(21)을 발전기(100)상에 탈장착되게 유도하면서 태양이 위치하는 방향에 따라 회전시켜 준다.

이때, 본 발명에 의한 충전부(20)의 추적수단은 발전기(100)의 지붕에 장착되어 솔라패널(21)을 지지하는 고정대(26)와, 고정대(26)상에 솔라패널(21)을 좌우로 회전시키는 제1회전체(27)와, 제1회전체(27)와 연결되어 솔라패널(21)을 상하로 회전시키는 제2회전체(28)를 구비한다. 추적수단은 도 3 및 도 4처럼 고정대(26)와 제1·2회전체(27)(28)로 구성된다.

고정대(26)는 바형으로 형성되어 발전기(100)로부터 소정의 높이에 게양되게 한다. 여기서 고정대(26)은 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 안테나처럼 길이를 연장할 수 있게 구성하거나, 복수의 고정대(26)가 다단으로 연결할 수 있게 구성할 수 있다. 그리고 제1·2회전체(27)(28)는 각각 웜과 웜 기어로 구성되어 각각 좌우 및 상하(측면기준)로 회전하고, 정지를 유지한다. 즉, 제1회전체(27)는 제2회전체(28)를 좌우(측면기준)로 회전시켜 주고, 제2회전체(28)는 솔라패널(21)을 상하로 회전시켜 준다. 따라서 솔라패널(21)은 상하 및 좌우 2축 방향으로 동시에 회전할 수 있어 태양의 위치에 따라 자유자재로 추적할 수가 있다.

이때, 본 발명에 의한 제1·2회전체(27)(28)는 솔라패널(21)을 수동으로 회전하는 레버(27a)(28a) 또는 자동으로 회전하는 모터(27b)(28a)를 선택적으로 구비한다. 제1·2회전체(27)(28)는 웜과 웜 기어로 구성되는데, 이를 구동하기 위해 레버(27a)(28a)나 모터(27b)(28b)를 연결한다. 즉, 제1·2회전체(27)(28)로 노출되는 웜을 관리자가 수동으로 구동되는 레버(27a)(28b)로 구성하거나, 제어부(40)가 자동으로 구동하는 모터(27a)(28a)로 구성할 수 있다. 어느 경우에나 당업자는 비용과 관리성을 고려하여 가장 효율적인 구성으로 구비한다.

또, 본 발명에 따른 출력부(30)는 전원부(10)와 충전부(20)의 정보를 표시하고 입력하는 디스플레이(31)와 버튼(32)을 구비하고, 전원부(10)와 충전부(20)의 상태에 따라 경고음을 출력하는 스피커(35)를 구비한다. 출력부(30)는 도 5처럼 제어부(40)와 함께 디스플레이(31), 버튼(32), 스피커(35)가 일체로 형성되는 박스형의 단말기다.

디스플레이(31)는 배터리(11)(12)와 솔라패널(21)의 정보를 숫자, 문자, 그림으로 표시하고, 버튼(32)은 제어부(40)에 설정된 값을 입력할 수 있도록 노출되며, 스피커(35)는 배터리(11)(12)와 솔라패널(21)의 정보에 따라 기능음, 작동음, 경고음을 출력한다. 이러한 출력부(30)는 도시된 것 외에도 다양한 모양과 형상으로 형성할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 제어부(40)는 전원부(10), 충전부(20), 출력부(30)와 회로적으로 연결되고, 설정된 시퀀스에 따라 작동을 제어한다. 제어부(40)는 도 5에 도시된 출력부(30)내에 메인 컨트롤 유닛(MCU)을 중심으로 도 6처럼 Relay, T/R, Diode, Resistancer가 직접(반도체) 또는 기계식으로 구성하는 인쇄회로기판(PCB)이다. 즉, 제어부(40)는 배터리(11)(12)의 전원과 솔라패널(21)의 발전 상태를 검출하고, 검출된 정보를 출력부(30)로 전송함과 동시에 관리자가 설정한 시퀀스에 대비 판별해서 자동으로 신속히 제어한다.

이때, 본 발명에 의한 제어부(40)는 설정된 주기에 따라 배터리(11)(12)를 자동으로 교번해서 사용하도록 릴레이(15)를 제어한다. 앞에서 설명하였듯이 복수의 배터리(11)(12)는 메인과 보조로 나뉘어 병렬로 사용하는 것이 아니라, 배터리(11)(12) 모두를 메인으로 각각 사용한다. 즉, 제어부(40)는 배터리(11)(12)의 전원(전압 및 전류값)상태를 실시간 검출해서 전원이 정상인 배터리(11)(12)만을 사용도록 단속 하는데, 배터리(11)(12)의 전원이 모두 정상일 경우도 어느 하나만을 지정해야 된다.

따라서 전원이 모두 정상일 경우에 배터리(11)(12) 중 어느 하나만이 편향적으로 사용되는 것을 방지하기 위해 설정된 주기에 따라 자동으로 교번해서 사용되게 한다. 예컨대, 관리자가 교체주기로 7일로 설정하면, 1번 배터리(11)만을 7일간 사용하고, 8일이 되는 시점에서 1번 배터리(11)는 단속되고, 2번 배터리(12)가 7일간 사용된다. 이렇게 배터리(11)(12)를 교번해 가며 사용하면, 배터리(11)(12)의 고장율을 억제하고 전반적인 수명을 증가시킬 수가 있다.

또한, 본 발명에 의한 제어부(40)는 전원부(10)와 충전부(20)를 인터록 회로로 구성하여 시동 시 전원이 정상인 배터리(11)(12)만을 시동모터(2a)와 자동 연결하고, 가동과 정지 시 전원이 부족한 배터리(11)(12)만을 발전부(3) 또는 솔라패널(21)과 자동 연결되게 제어한다. 인터록 회로는 도 6처럼 복수의 배터리(11)(12)가 동시에 사용되는 것을 억제하고, 미 사용되는 배터리(11)(12)는 충전되게 연결한다.

예컨대, 1번 배터리(11)가 사용되어 릴레이가 ON 된 상태가 되면 2번 배터리의 릴레이는 ON에서 OFF가 된다. 즉, 1번 배터리(11)의 릴레이는 2번 배터리(12)와 연결되고, 2번 배터리(12)의 릴레이는 1번 배터리(11)와 연결된다. 여기서 릴레이는 OFF 기능이 들어간 것으로서, 평상 시에 ON 된 상태를 지니다가 전원이 인가되면 자동으로 OFF 되는 것을 의미한다. 따라서 관리자가 실수 또는 임의로 배터리(11)(12)를 동시에 사용하도록 설정하여도 인터록 회로를 통해 어느 하나의 쇼트로 인한 단선/단락을 원천적으로 방지할 수 있다.

이러한 제어부(40)는 배터리(11)(12)의 전원(전압 및 전류값)상태를 실시간 검출해서 관리자가 입력한 설정값에 근거해서 검출한다. 예컨대, 1번 배터리(11)의 전압이 22.3V이고 2번 배터리(12)의 전압일 23.5V일 경우, 1번 배터리(11)의 전원을 단속하고 2번 배터리(12)를 시동모터(2a)와 연결한다. 그리고 관리자에 의해 엔진부(2)의 시동이 완료되어 발전부(3)가 가동되면, 1번 배터리(11)는 발전부(3)에 의해 생산되는 전원과 연결하여 충전한다. 이때, 엔진부(2) 및 발전부(3)가 정지되었어도 2번 배터리(12)의 전압이 부족한 22.9V라면, 솔라패널(21)에 의해 생산되는 전원과 연결하여 충전한다. 여기서 배터리(11)(12)의 전압이 모두 부족한 경우엔 시동 전 스스로 솔라패널(21)과 연결하여 순차적으로 충전을 완료한다.

본 발명의 다른 일면은 도 7처럼 이동식 발전기 시스템의 운영방법에 관 한다. 본 발명의 운영방법은 전술한 시스템의 실시예를 바탕으로 하는 설명과 동일하다.

먼저, 본 발명에 따른 단계(S10)는 배터리(11)(12)의 전원과 이상 유무를 각각 검출한다. 이어서 검출된 전원을 판별해서 선택된 배터리(11)(12)를 시동모터(2a)와 충전부(20)로 연결하고, 검출된 정보를 출력부(30)로 전송한다. 이때, 검출된 정보를 출력부(30)로 실시간 전송하고, 이상 유무에 따라 경고음을 출력한다. 그리고 검출된 전원이 정상인 배터리(11)(12)는 시동모터(2a)와 연결하여 전원을 공급하며, 검출된 전원이 부족한 배터리(11)(12)는 발전부(3) 또는 충전부(20)와 연결하여 전원을 충전하는 단계(S20)를 거친다. 이어서 시동신호에 의해 엔진부(2)의 동력으로 발전부(3)가 전원을 생산하고, 생산되는 일부 전원을 선택된 배터리(11)(12)로 공급하여 충전하는 단계(S30)를 거친다. 그리고 정지신호에 의해 충전부(20)가 생산하는 전원을 배터리(11)(12)로 상시 공급하여 충전하는 단계(S40)를 거친다.

이와 같이, 본 발명은 발전기의 시동을 위한 필수 배터리를 복수로 구비하여 어느 하나가 정상동작 불능 시에도 타 배터리의 전원으로 정상적인 시동이 가능한 신뢰성과, 복수의 배터리의 전원 상태를 독립적으로 검출하여 정보를 표시하고, 검출된 정보를 스스로 판단하여 이상 유무 발생 시에 관리자에게 경고를 알려주는 관리성과, 배터리의 이상 유무에 관계없이 설정된 주기에 따라 복수의 배터리를 자동으로 교번해서 사용함에 따라 전반적인 수명을 증가시키는 효율성을 지닌 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1: 트레일러 2: 엔진부
3: 발전부 10: 전원부
11, 12: 배터리 15: 릴레이
20: 충전부 21: 솔라패널
26: 고정대 27: 제1회전체
27a, 28a: 레버 27b, 28b: 모터
30: 출력부 31: 디스플레이
32: 버튼 35: 스피커
40: 제어부

Claims

트레일러 상에 연료로 가동되는 엔진부와, 엔진부의 동력으로 전원을 생산하는 발전부를 구성하는 이동식 발전기를 제어하는 시스템에 있어서:
상기 엔진부를 가동하는 시동모터에 전원을 공급하는 복수의 배터리를 각각 구비하고, 상기 배터리의 전원을 선택적으로 단속하는 릴레이를 구비하는 전원부;
상기 배터리의 부족한 전원을 충전하는 솔라패널을 구비하고, 상기 솔라패널을 태양을 따라 회전시키는 추적수단을 구비하는 충전부;
상기 전원부와 충전부의 정보를 표시하고 입력하는 디스플레이와 버튼을 구비하고, 상기 전원부와 충전부의 상태에 따라 경고음을 출력하는 스피커를 구비하는 출력부; 및
상기 전원부, 충전부, 출력부와 회로적으로 연결되고, 설정된 시퀀스에 따라 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동식 발전기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 충전부의 추적수단은 발전기의 지붕에 장착되어 솔라패널을 지지하는 고정대와, 상기 고정대 상에 솔라패널을 좌우로 회전시키는 제1회전체와, 상기 제1회전체와 연결되어 솔라패널을 상하로 회전시키는 제2회전체를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 발전기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 설정된 주기에 따라 배터리를 자동으로 교번해서 사용하도록 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동식 발전기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 전원부와 충전부를 인터록 회로로 구성하여 시동 시 전원이 정상인 배터리만을 시동모터와 자동 연결하고, 가동과 정지 시 전원이 부족한 배터리만을 발전부 또는 솔라패널과 자동 연결되게 제어하는 것을 특징으로 하는 이동식 발전기 시스템.
이동식 발전기 시스템을 운영하는 방법에 있어서:
배터리의 전원과 이상 유무를 각각 검출하는 단계;
검출된 전원을 판별해서 선택된 배터리를 시동모터와 충전부로 연결하고, 검출된 정보를 출력부로 전송하는 단계;
시동신호에 의해 엔진부의 동력으로 발전부가 전원을 생산하고, 생산되는 일부 전원을 선택된 배터리로 공급하여 충전하는 단계;
정지신호에 의해 충전부가 생산하는 전원을 배터리로 상시 공급하여 충전하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동식 발전기 시스템의 운영방법;
제5항에 있어서,
상기 단계는 검출된 전원이 정상인 배터리는 시동모터와 연결하여 전원을 공급하며, 검출된 전원이 부족한 배터리는 발전부 또는 충전부와 연결하여 전원을 충전하는 것을 특징으로 하는 이동식 발전기 시스템의 운영방법.
제5항에 있어서,
상기 단계는 검출된 정보를 출력부로 실시간 전송하고, 이상 유무에 따라 경고음을 출력하는 것을 특징으로 하는 이동식 발전기 시스템의 운영방법.