KR20160085766A - 자가 충전식 전기 발전기 시스템 - Google Patents

자가 충전식 전기 발전기 시스템 Download PDF

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KR20160085766A KR1020167012035A KR20167012035A KR20160085766A KR 20160085766 A KR20160085766 A KR 20160085766A KR 1020167012035 A KR1020167012035 A KR 1020167012035A KR 20167012035 A KR20167012035 A KR 20167012035A KR 20160085766 A KR20160085766 A KR 20160085766A
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Abstract

외부 시스템과 통신하는 자가 충전식 전기 발전기 시스템은 상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템에 전력을 공급하는 배터리 유닛, 상기 메인 전력 공급원과 상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템 사이를 전환하는 자동 스위칭 유닛, 상기 배터리 유닛으로부터 전력을 수신하는 적어도 하나의 전기 모터, 및 메인 전력 공급원에 장애가 발생한 경우 외부 시스템에 공급될 전력을 생산하는 적어도 하나의 발전기를 포함한다. 적어도 하나의 발전기로부터 생산된 전력은 상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 연속적인 재충전을 수행하기 위해 상기 자동 스위칭 유닛으로 공급된다.

Description

자가 충전식 전기 발전기 시스템 {SELF-RECHARGING ELECTRIC GENERATOR SYSTEM}
본 발명은 발전기 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 건축물(예컨대, 상업용, 주거용 주택), 차량(예컨대, 전기 자동차)에서의 사용을 위한 자가 충전식 휴대용 전기 발전기 시스템에 관한 것이다.
오늘날, 주거용 주택에서는, 예를 들어 정전이 발생한 경우 전원 시스템을 유지하기 위한 백업 전원으로서, 휴대용 가솔린 발전기가 일반적으로 사용되고 있다. 발전기의 전원 공급을 위해 가솔린을 사용하는 것은 전기 발전기를 사용하는 것에 비해 추가적인 비용 예컨대, 연료비를 요구한다. 또한, 가솔린을 동력원으로 하는 발전기는 가스 연소와 관련된 불필요한 연기를 방출한다.
따라서, 전기 발전기는 전원 시스템을 유지하기 위한 백업 전원으로서 사용하기에 더 좋으며, 잠재적으로 건축물 및 차량에서의 주된 전력 공급 시스템으로도 사용될 수 있다. 전기 발전기는 역학 에너지를 전기 에너지로 전환하고, 전류가 외부 회로에 흐르도록 한다.
온보드 전력 공급 장치를 가지는 전기 자동차는 가솔린 차량을 대신하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 온보드 전력 공급 장치는 전기 자동차의 작동을 위해 전하를 공급하는 적어도 하나의 충전지 유닛을 포함한다. 일반적으로 충전지 유닛은 충전소를 통한 충전을 요구하기까지 매우 짧은 기간 지속된다. 충전소는 운전자가 필요로 할 때 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있도록 다양한 위치에 배치될 수 있다.
자가 충전식 전기 발전기는 원하는 때 전력 공급을 장기간으로 연장하기 위해 건축물과 자동차에서 사용하기에 바람직하다.
본 발명은 자가 충전식 전기 발전기 시스템 및 발전기 시스템과 연결된 외부 시스템으로 전력을 공급하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 외부 시스템과 통신하는 자가 충전식 전기 발전기 시스템으로서, 자가 충전식 전기 발전기 시스템에 전력을 공급하는 배터리 유닛, 메인 전력 공급원과 자가 충전식 전기 발전기 시스템 사이를 전환하는 자동 스위칭 유닛, 상기 배터리 유닛으로부터 전력을 수신하는 적어도 하나의 전기 모터, 및 메인 전력 공급원에 장애가 발생한 경우 외부 시스템에 공급될 전력을 생산하는 적어도 하나의 발전기를 포함하고, 적어도 하나의 발전기에서 생산된 전력은 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 연속적인 충전을 행하기 위해 상기 자동 스위칭 유닛에 공급되는 것인 자가 충전식 전기 발전기 시스템이다.
또한, 본 발명은 무정전 전원 장치(UPS; Uninterruptible Power Supply) 배터리 유닛, 자납식 재충전 가능한 전력 시스템, 또는 태양 전지판 및 풍력 터빈과 같은 재생 가능한 에너지원을 포함하는 다른 외부 전력 공급원를 이용해 구현될 수 있는 자가 충전식 전기 발전기 시스템이다.
또한, 본 발명은 자가 충전식 전기 발전기 시스템을 이용하여 외부 시스템에 전력을 공급하는 방법이다.
본 발명의 전술한 내용과 더 나은 이해는 첨부 도면과 결합하여 본 발명의 개시의 일부를 구성하며, 이하의 실시예에 대한 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백해질 것이다. 전술한 기재와 이하의 기재 및 도면은 발명의 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안 될 것임을 이해하면서, 도면의 간단한 설명은 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 블록도이다.
이하의 설명에서는, 설명을 위한 목적으로, 본 발명의 다양한 실시예의 충분한 이해를 제공하기 위해 구체적인 세부사항들이 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시예가 여기에서 개시된 구체적인 세부사항의 일부가 없이도 실시될 수 있음은 당업자에게 명백한 것이다. 예를 들어, 잘 알려진 구조 및 장치는 블록도의 형태로 나타낼 수 있다.
이하의 설명은 실시예의 충분한 이해를 제공하기 위해 구체적인 세부사항을 제공한다. 그러나, 실시예가 이러한 구체적인 세부사항 없이도 실시될 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 시스템, 네트워크, 프로세스 및 다른 구성 요소들은 불필요한 세부사항에 의해 실시예를 불명료하게 하는 것을 피하기 위해 블록도의 구성으로 나타내어질 수 있다. 또한, 개별의 실시예는 플로우 차트, 흐름도, 데이터 흐름도, 구조도, 또는 블록도로서 묘사되는 프로세스로 설명되어질 수 있다. 플로우 차트가 복수의 동작을 연속적인 프로세스로 설명하고 있더라도 복수의 동작들은 동시 또는 병렬로 실행될 수 있다. 또한, 동작의 순서는 재배열될 수 있다. 프로세스는 동작들이 끝나면 종료될 수 있으나, 도면에 포함되지 않은 추가적인 단계를 더 포함할 수 있다. 프로세스는 방법, 함수, 절차, 서브루틴, 서브 프로그램 등에 해당될 수 있다. 프로세스가 함수에 해당하는 경우, 프로세스의 종료는 메인 함수 또는 함수 호출에 대한 함수의 반환에 해당될 수 있다.
이하에서 보다 상세히 설명되는 본 발명은 자가 충전식 전기 발전기 시스템 및 이를 이용하여 외부 시스템에 전력을 공급하는 방법을 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 시스템은, 예를 들어 폐쇄 루프 구조에서 자가 충전을 수행하기 위하여 UPS 배터리 유닛, 재충전 가능한 전력 공급 유닛 또는 외부 부하 및 자동 스위칭 유닛으로 전력을 공급하는 하나 이상의 발전기를 포함한다. 본 발명은 이하 설명되는 바와 같이 다양한 실시예를 제공한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 설명되는 실시예로 제한되는 것이 아니며, 당업자에게 알려지거나 알려질 수 있는 다른 실시예에까지 확장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 블록도이다. 자가 충전식 전기 발전기 시스템은 백업 전력 공급 시스템으로서 이용되거나 또는 메인 전력 공급원으로 이용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 자가 충전식 전기 발전기 시스템(100)은 배터리 유닛(30), 인버터(40), 기동 유닛(50), 자동 스위칭 유닛(60), 적어도 하나의 전기 모터(70), 및 적어도 하나의 발전기(80)를 포함하는 하우징(20)을 구비한다. 일 실시예에 따르면, 발전기(80)는 발전기의 구동을 위해 전기 모터(70)와 연결된 전기 모터 구동 유닛 및 발전기 헤드를 포함한다. 비록 본 발명이 도 1 내지 도 4에 도시된 자가 충전식 전기 발전기 시스템을 주거용 주택 같은 건축물 및 전기 자동차에서 각각 사용하는 것으로 설명하고 있지만, 본 발명의 실시예는 주거용 주택 및 전기 자동차에 제한되지 않으며, 필요한 경우 다른 적합한 시스템 예컨대, 전력망 시스템이나 또는 다른 유형의 구조물에서도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 천연 및 화석 연료를 이용하는, 예컨대 기차와 버스를 포함하는 운송 수단이나 비행기를 포함하는 다른 유형의 운송 수단으로도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 건축 부지나 캐빈과 같은 이동 가능한 발전소로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 유닛(30)은 인버터(40)에 전기적으로 연결된 독립형 배터리로서 인버터(40)로 DC 전압을 공급한다. 배터리 유닛(30)은 재충전 가능한 배터리, 셀-타입 배터리, 또는 여기서 설명된 목적에 부합하는 유형의 배터리 유닛을 포함하는 다양한 유형의 배터리일 수 있다.
인버터(40)는 DC 전압을, 시스템(100)을 기동시킬 때 기동 유닛(50)으로 공급될 AC 전압으로 전환한다. 직류 전압은 120-220 volts 범위의 전압으로 공급된다. 자동 스위칭 유닛(60)은 발전기(80)를 동작시키기 위하여 인버터(40)로부터 AC 전압을 공급받아, 전기 모터(70)에 전력을 공급한다. 발전기(80)는, 필요한 경우, 외부 시스템(예컨대, 주거용 주택 또는 레저 차량)에 전력을 공급한다. 발전기(80)는 장치(예컨대, AC 장치)가 쉽게 플러그될 수 있도록 내부에 탑재되는 표준 가정용 전기 콘센트를 포함한다. 비록 하나의 전기 모터(70)와 발전기(80)의 결합이 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 전기 모터(70)와 발전기(80)의 수는 다양할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 발전기가 병렬로 구현되어 2 단 발전을 수행할 수 있다. 2단 발전은 외부 시스템으로 더 큰 전력의 공급이 요구될 때 구현될 수 있다. 2단 발전의 제1단은, 2단 발전의 제2단의 작동을 위한 대형 발전기를 기동시키기에 충분한 전력을 생산할 수 있는 정도의 소형 발전기를 채택할 수 있다. 2단 발전 시스템은 대형 발전기를 기동시키기 위해 대형 배터리를 가져야 하는 필요를 없애는데 이용될 수 있다. 또한, 2단 발전 시스템은 논-피크 타임 동안에는 전력 발전을 줄이기 위해 소형 발전기를 이용한 제1단의 동작으로 돌아갈 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 발전기(80)는 자동 스위칭 유닛(60)과 전기적으로 접속되어 외부 시스템(예컨대, 주거용 주택)의 메인 전력 공급원과 연결될 수 있다. 따라서, 메인 전력 공급원의 사용 중 정전이 발생하면 시스템(100)이 자동으로 외부 시스템으로 전력을 공급하도록 할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 자동 스위칭 유닛(60)은 모터가 동작되고 발전기(80)가 전기를 생산하기 시작하면, 전기 모터에 전력을 공급하기 위한 전력원을 배터리(30)에서 발전기(80)로 전환한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시스템(100)은 시스템(100)의 동작 및 제어를 향상시키기 위하여 시스템의 외부 또는 내부에 처리 유닛 또는 기타 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시스템(100)은 시스템(100)으로부터 공급되는 전력을 증폭시키거나 또는 감소시키기 위해 시스템(100)의 외부 또는 내부에 변압기를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구현될 수 있는 자가 충전식 전기 발전기 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템(200)의 블록도이다. 도 2에 도시된 시스템(200)의 일부 구성은 도 1에 도시된 시스템(100)의 구성과 유사하다. 따라서, 이러한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 2에 도시된 시스템(200)은 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206), 전기 모터(208), 적어도 하나의 발전기(210) 및 충전 제어 유닛(212)을 포함하는 하우징(202)을 구비한다. 충전 제어 유닛(212)은 재생 가능한 에너지원(예컨대, 복수의 태양 전지판 또는 풍력 터빈, 또는 이들의 결합이나 다른 종류의 재생 가능한 에너지원)을 포함하는 외부 전력원(250)에 연결되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)은 자동 스위칭 유닛, 복수의 배터리(예컨대, 12 볼트(V) 배터리), 및 저장을 위해 전력을 AC로 전환하는 컨버터로 구성될 수 있다. 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)은 전력의 소비가 낮은 기간 동안에 외부 시스템(예컨대, 주거용 주택 또는 레저 차량(RV))에 전력을 공급하거나, 또는 피크 작동 중에 전기 모터(208)를 기동시켜 외부 시스템에 전력을 공급하는 발전기를 회전시킬 수 있다.
외부 전력원(250)은, 필요한 경우, 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)을 충전시키기 위하여 재생 가능한 에너지(예컨대, 태양 에너지)를 제공한다. 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)의 충전은, 외부 전력원(250)과 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206) 사이에 접속된 충전 제어 유닛(202)(예컨대, 전압 조정기)에 의해 제어될 수 있다. 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)의 자동 스위칭 유닛은 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)의 재충전이 필요한 때 외부 전력원(250)을 이용하도록 전환할 수 있다. 센싱 유닛은 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)의 재충전이 요구되는 때를 감지하기 위해 시스템(200)에 포함될 수 있다.
발전기(210)는 전기 모터(208)로부터 에너지를 공급받으면 외부 시스템(예컨대, 주거용 주택 또는 RV) 및 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)으로 전력을 공급하여 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)이 발전기(210)와 외부 전력원(250) 양자로부터 전력을 공급받을 수 있도록 한다. 따라서, 외부 시스템은 재충전 가능한 전력 공급 유닛(206)으로부터 직접 전력을 공급받을 수도 있다. 2단 발전기(210)(즉, 소형 발전기 및 대형 발전기)는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템(300)의 블록도이다. 도 3에 도시된 시스템(300)의 일부 구성은 도 1에 도시된 시스템(100)의 구성과 유사하다. 따라서, 이러한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 3을 참조하면, 시스템(300)은 무정전 전원 장치(UPS; Uninterruptible Power Supply) 배터리 유닛(304), 적어도 하나의 전기 모터(306) 및 적어도 하나의 발전기(308)를 포함하는 하우징(302)을 구비한다. UPS 배터리 유닛(304)는 UPS 배터리 유닛(304)과 접속된 메인 전력 공급원에 장애가 발생한 경우 부하에 비상 전력을 공급하는 전기 부품이다. UPS 배터리 유닛(304)은 메인 전력 공급원에 장애가 발생하는 경우 거의 즉시적인 전력을 공급할 수 있다. UPS 배터리 유닛(304)은, 도 3에 도시된 발전기(308)에 전력을 공급하기 위해, 도 1 및 도 2에 도시된 배터리 유닛 또는 재충전 가능한 전력 공급 유닛과 함께 이용될 수 있다. UPS 배터리 유닛(304)으로부터의 전력은 전기 모터(306)에 공급되어 발전기(308)의 동작을 개시할 수 있다.
이후 발전기(308)는 외부 시스템(예컨대, 주거용 주택, RV 또는 전기 자동차)으로 전력을 공급한다. 전기 자동차의 경우, 시스템(300)은 전기 자동차의 온보드 배터리 시스템의 하나 이상의 배터리들과 연결되어 온보드 시스템의 재충전을 촉진할 수 있다. 배터리를 재충전하는 동안, 온보드 배터리 시스템의 어느 하나의 배터리는 시스템(300)을 이용해 재충전될 수 있고, 온보드 배터리 시스템의 다른 하나의 배터리는 사용 중일 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가 충전식 전기 발전기 시스템(400)의 블록도이다. 도 4에 도시된 시스템(400)의 일부 구성은 도 1에 도시된 시스템(100)의 구성과 유사하다. 따라서, 이러한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 4에 도시된 시스템(400)은 센싱 유닛(404), 적어도 하나의 전환 장치(406), 재충전 가능한 전력 공급 유닛(408), 적어도 하나의 전기 모터(410) 및 적어도 하나의 발전기(412)를 구비한 하우징(402)을 포함한다.
재충전 가능한 전력 공급 유닛(408)은 전기 모터(410)를 기동시키기 위해 전력을 120 V 전력으로 전환하는 인버터를 포함한다. 전기 모터(410)는 발전기(412)가 120 V에서 220 V의 전력을 생산하도록 기동시킨다. 발전기(412)는 외부 시스템(예컨대, 전기 자동차)과 연결되어 외부 시스템으로 전력을 공급한다. 발전기(412)는 전기 자동차의 온보드 전기 배터리 시스템과 전기적으로 연결될 수 있다.
센싱 유닛(404)은 전기 자동차의 온보드 전기 배터리 시스템에 전기적으로 연결되어 있고, 온보드 전기 배터리 시스템에 충전이 필요한 때를 감지한다. 센싱 유닛(404)은 센싱 유닛(404)에 연결된 전환 장치(406)로 신호를 보내고, 온보드 전기 배터리 시스템을 재충전하기 위해 재충전 가능한 전력 공급 유닛(408)을 온-상태로 전환한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 센싱 유닛(404)은 온보드 배터리 시스템의 온보드 배터리가 완전히 소모되어 재충전을 요구하기 전까지 몇 마일 이동할 수 있는지를 결정하기 위해, 필요한 충전률과 소비율을 결정할 수 있다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 센싱 유닛(404)의 외부에 별도의 센싱 유닛이 구현되어 상기 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따르면, 재충전 가능한 전력 공급 유닛(408)은 전기 모터(410)를 기동시킬 때만 온-상태를 유지하는 것일 수 있다. 또는, 발전기(412)에 의해 생산된 전력은 재충전 가능한 전력 공급 유닛(408)의 연속적인 충전을 위해 재충전 가능한 전력 공급 유닛(408)으로 다시 공급될 수 있다.
전기 자동차의 온보드 전기 배터리 시스템이 2개의 배터리 시스템을 포함하는 경우, 시스템(400)은, 필요한 경우, 배터리 중 하나 또는 양자에 연결되어 배터리에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 시스템(400)은 배터리 중 어느 하나가 전기 자동차에 의해 사용되고 있는 동안 나머지 하나의 배터리에 전력을 공급할 수 있으며, 이로써 전기 자동차의 사용 중 항상 적어도 하나의 배터리는 시스템(400)에 의해 완전히 충전되도록 할 수 있다. 센싱 유닛(404)은 각각의 배터리의 충전 상태를 확인하여 배터리의 충전이 필요한 때를 결정하기 위해 온보드 배터리 시스템의 배터리 각각에 연결될 수 있다. 또한, 원하는 경우 사용자가 시스템(400)의 동작을 제어할 수 있도록 수동 조작 시스템이 자동차에 장착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 발전기 시스템은 배터리 뱅크를 포함하도록 변형될 수 있다. 배터리 뱅크는 실시예에 따라 별도의 하우징에 배치될 수 있다. 배터리 뱅크는 발전기 시스템과 빌딩 사이에 배치되어 빌딩에 전력을 공급할 수 있다. 발전기 시스템은 전력을 빌딩에 공급하는 동안 배터리도 충전한다. 발전기 시스템은, 전기의 수요가 낮은 동안이나 또는 일정 기간 이후, 스위치를 배터리로 전환하고, 배터리의 전력이 대략 1/4 전력 기준치로 감소할 때까지 일정 기간 쉴 수 있다. 기준치에 다다르면, 발전기 시스템은 발전기를 재가동시키고, 과정을 반복한다.
본 발명의 실시예는 외부 시스템과 통신 가능한 자가 충전식 전기 발전기 시스템으로서, 자가 충전식 전기 발전기 시스템에 전력을 공급하는 배터리 유닛, 메인 전력 공급원과 자가 충전식 전기 발전기 시스템 사이를 전환하는 자동 스위칭 유닛, 배터리 유닛으로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 전기 모터, 및 메인 전력 공급원에 장애가 발생한 경우 외부 시스템에 공급될 전력을 생산하는 적어도 하나의 발전기를 포함하며, 적어도 하나의 발전기에서 생산된 전력은 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 연속적인 충전을 수행하기 위해 자동 스위칭 유닛으로도 공급되는 자가 충전식 전기 발전기 시스템을 제공한다.
본 발명은 바람직한 실시예에 관하여 설명되었으나, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형예가 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다. 그러한 모든 변형예가 이하의 청구항의 범위에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (12)

  1. 외부 시스템과 통신하는 자가 충전식 전기 발전기 시스템에 있어서,
    상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템에 전력을 공급하는 배터리 유닛;
    상기 배터리 유닛으로부터 전력을 수신하는 적어도 하나의 전기 모터; 및
    메인 전력 공급원에 장애가 발생한 경우 외부 시스템에 공급될 전력을 생산하는 적어도 하나의 발전기
    를 포함하는, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 전력 공급원과 상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템 사이를 전환하는 자동 스위칭 유닛
    을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 발전기로부터 생산된 전력은 상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템의 연속적인 재충전을 수행하기 위해 상기 자동 스위칭 유닛으로 공급되는 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발전기는, 병렬로 연결되고 2단으로 동작하는 복수의 발전기를 포함하는 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 유닛으로부터 공급된 상기 전력을 전환하는 인버터; 및
    상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템을 기동하는 기동 장치
    를 더 포함하는, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 유닛은 무정전 전원 장치(UPS; Uninterruptible Power Supply) 배터리 유닛을 포함하는 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 유닛은 상기 적어도 하나의 전기 모터에 전력을 공급하는 재충전 가능한 전력 공급 유닛을 포함하는 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 재충전 가능한 전력 공급 유닛은, 상기 재충전 가능한 전력 공급 유닛에 전력을 공급하기 위하여 외부 전력원과 연결된 충전 제어 유닛에 접속된 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외부 전력원은 재생 가능한 에너지원인 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 재생 가능한 에너지원은 복수의 태양 전지판 또는 풍력 터빈 중 하나인 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 외부 시스템은 전기 자동차이고,
    상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템은,
    상기 전기 자동차의 온보드 배터리 시스템과 연결되어 상기 온보드 배터리 시스템의 충전 상태를 감지하는 적어도 하나의 센싱 유닛; 및
    상기 적어도 하나의 센싱 유닛과 전기적으로 연결되며, 상기 적어도 하나의 발전기에 전력을 공급하기 위해 상기 재충전 가능한 전력 공급 유닛을 턴-온하도록 상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템으로 스위칭하는 스위칭 디바이스
    를 더 포함하는 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기 자동차는 2개 이상의 배터리 유닛을 포함하고, 상기 자가 충전식 전기 발전기 시스템은 상기 전기 자동차의 각각의 배터리 유닛에 연결되고, 각각의 배터리 유닛을 재충전하거나 또는 상기 전기 자동차에 연속적인 충전을 제공하는 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 센싱 유닛은,
    상기 전기 자동차의 배터리 유닛의 충전률을 결정하고,
    상기 전기 자동차의 배터리 유닛의 소비율을 결정하여 상기 전기 자동차의 배터리 유닛이 재충전을 요구하기 전까지 이동 가능한 최소 거리를 결정하는 것인, 자가 충전식 전기 발전기 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101871410B1 (ko) * 2018-04-02 2018-06-28 유용선 전원공급장치
KR20190096521A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 자동차부품연구원 비상 충전을 위한 전기차 충전 장치 및 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3472920B1 (en) * 2016-06-15 2021-03-17 Katlego Systems, LLC Power supply system
FI20165891A (fi) 2016-11-24 2018-05-25 Normet Oy Menetelmä ja järjestely voimayksikön ajamiseksi
US11273715B1 (en) * 2018-11-19 2022-03-15 Alan Vordermeier Charging system for battery powered electric vehicles
WO2023049642A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 V2Techs Inc. Prime source for power generation
CN114368355B (zh) * 2021-12-01 2023-12-22 深圳市康为宏科技有限公司 一种汽车电源长时间搁置辅助启动装置及方法
NL1044371B1 (nl) * 2022-07-05 2024-01-19 Johannes Antonius Helmink Mark Zelf aandrijvende circulaire Energie generator zonder externe fossiele)energieopwekker

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4108861C2 (de) * 1991-03-19 2002-06-27 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug mit parallel geschalteten Generatoren
JPH09191505A (ja) * 1995-12-28 1997-07-22 Yazaki Corp 電気自動車の走行可能距離算出装置
US6766874B2 (en) * 1998-09-29 2004-07-27 Hitachi, Ltd. System for driving hybrid vehicle, method thereof and electric power supply system therefor
US7071581B2 (en) * 2001-01-31 2006-07-04 Satcon Technology Corp. Uninterruptible power supply system using a slip-ring, wound-rotor-type induction machine and a method for flywheel energy storage
US20030102752A1 (en) * 2001-10-25 2003-06-05 Mathisen Paul M. Self-sufficient electric power system for a building
US20030080711A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Stearns William E. Electrical power generation system and method therefor
WO2004038892A2 (en) * 2002-10-22 2004-05-06 Youtility, Inc. Hybrid variable speed generator/uninterruptible power supply power converter
US7059145B2 (en) * 2003-01-31 2006-06-13 Guadalupe Ramirez Self-serving power producing apparatus
US7876065B2 (en) * 2004-03-04 2011-01-25 Earl Grant, SR. Method for extending the time a portable generator powered by a DC battery may operate by recharging the battery at the same time it is being used as a power source
US20060087122A1 (en) * 2004-10-25 2006-04-27 Kent Saunders Sheffield Electric surplus power generator
JP2006254537A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Honda Motor Co Ltd 電源装置
US7989980B2 (en) * 2007-03-02 2011-08-02 Blackman Tracy D Portable self regenerating power system
US8013567B2 (en) * 2007-06-04 2011-09-06 Windsor Michael E Portable power and utility system
JP4315232B1 (ja) * 2008-03-17 2009-08-19 トヨタ自動車株式会社 電動車両
US8456039B2 (en) * 2008-10-08 2013-06-04 Juan Ramon Rivera Vasquez R Q 1, a closed circuit current source
US20110258112A1 (en) * 2008-10-31 2011-10-20 Leviton Manufacturing Company Inc. System and method for charging a vehicle
US20120091943A1 (en) * 2009-06-08 2012-04-19 Dror Manor Solar cell charging control
US20110049892A1 (en) * 2009-08-06 2011-03-03 Jonathan Ross System For Efficient Energy Generation
US8575778B2 (en) * 2010-01-12 2013-11-05 Ford Global Technologies, Llc Variable voltage converter (VVC) with integrated battery charger
US20120217905A1 (en) * 2010-08-21 2012-08-30 Douglas Anthes Electric Vehicle Self Charging System
US20120262018A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-18 Hardial Singh Thiara Self generating electrical system
US20120286572A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Tracy Steven B Self-sufficient generator for producing electrical power
US20130082639A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-04 GM Global Technology Operations LLC Electrical system having a primary energy source and a redundant rechargeable energy source

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190096521A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 자동차부품연구원 비상 충전을 위한 전기차 충전 장치 및 방법
KR101871410B1 (ko) * 2018-04-02 2018-06-28 유용선 전원공급장치

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