KR20180076107A - 전기자동차 교육장비 - Google Patents

전기자동차 교육장비 Download PDF

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Abstract

전기자동차에 관한 원리를 교육하거나, 정비실습을 하는데 사용될 수 있는 전기자동차 교육장비가 개시된다. 전기 자동차 교육장비는, 주요부품을 외부에서 관찰할 수 있도록 차체의 일부가 개방된 교육용 전기자동차; 상기 교육용 전기자동차와 통신가능하도록 연결되어, 상기 교육용 전기 자동차를 구동하며, 상기 교육용 전기 자동차에 구비된 다양한 센서 신호를 수신하는 서버; 및 상기 서버와 통신하며, 상기 전기 자동차의 상태를 표시하는 사용자단말;을 포함한다. 따라서, 전기자동차의 정비교육 및 실습을 원할하게 할 수 있도록 한다

Description

전기자동차 교육장비{EDUCATION EQUIPMENT FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차 교육장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차에 관한 원리를 교육하거나, 정비실습을 하는데 사용될 수 있는 전기자동차 교육장비에 관한 것이다.
종래에 자동차는 대부분 화석연료를 사용하여 왔으나 자동차의 급격한 증가에 따른 대기오염과 이산화탄소 배출에 따른 지구온난화 등 환경문제가 대두되고 있으며, 이러한 환경문제에 대응하기 위하여 친환경 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한 환경문제로 인해 자동차에 대한 각종 규제가 강화됨에 따라 친환경 자동차는 선택사항이 아닌 의무 사항이 되어 가고 있다. 또한 최근의 유가 상승으로 인한 자동차 유지비의 부담으로 인해, 사용자들 또한 친환경 차량에 대한 관심이 급격히 높아지고 있다.
현재 상용화되어 사용되고 있는 대표적인 친환경 자동차로는 전기 자동차가 있다. 전기 자동차는 화석연료를 이용하여 동력을 생성하는 기존 자동차의 엔진을 모터로 대체하고, 전기가 축전된 배터리가 모터를 구동함에 따라 자동차를 운용할 수 있도록 한다. 따라서 이러한 전기 자동차에 대한 수요는 앞으로 급격히 증대될 것을 예상되며, 그에 수반되어, 전기 자동차에 대한 정비수요도 증가될 것으로 예상된다.
그 결과, 전기 자동차의 정비교육 및 실습을 원활하게 할 수 있는 전기자동차 교육장비의 개발이 절실한 상황이다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기자동차의 정비교육 및 실습을 원할하게 할 수 있는 전기자동차 교육장비를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 주요부품을 외부에서 관찰할 수 있도록 차체의 일부가 개방된 교육용 전기자동차; 상기 교육용 전기자동차와 통신가능하도록 연결되어, 상기 교육용 전기 자동차를 구동하며, 상기 교육용 전기 자동차에 구비된 다양한 센서 신호를 수신하는 서버; 및 상기 서버와 통신하며, 상기 전기 자동차의 상태를 표시하는 사용자단말;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 교육장비를 제공한다.
상기 교육용 전기자동차는, 고의로 전기자동차 회로에 고장을 발생시키도록 설치된 고장발생장치;를 더 포함하고, 상기 서버는, 사용자의 입력에의해 상기 고장발생장치를 동작시키는 고장발생 시뮬레이터부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 서버는, 사용자의 입력에 의해, 상기 교육용 전기자동차의 주행상황을 설정하는 주행상황 설정부; 및 상기 주행상황 설정부의 설정값에 따라, 상기 교육용 전기자동차의 브레이크를 제어하는 브레이크 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 교육용 전기자동차는, 바퀴에 구동력을 발생시키는 모터부; 상기 모터부를 제어하는 모터 제어부; 및 상기 모터 제어부에서 출력되는 모터부 속도 제어값을 일정한 비율로 축소하여, 상기 모터부에 전달하는 모터 감속제어부;를 더 포함한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예의 전기자동차 교육장비는, 실제 전기자동차의 모형과, 전기자동차와 통신하는 서버와, 상기 서버와 통신하는 사용자단말을 구비함으로써, 사용자 단말을 통하여, 공간의 제약없이 교육을 진행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 고장발생장치 및 고장발생 시뮬레이터부를 구비함으로써, 고장을 강제로 발생시키고, 이를 확인하는 실습을 진행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 주행상황 설정부를 구비하고, 기존에 설치된 브레이크를 제어하여 주행상황을 시뮬레이션 함으로써, 적은 비용으로 실제 주행상황을 시뮬레이션 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 모터 감속제어부를 구비함으로써, 안정한 상태에서, 고속상태의 전기자동차를 시뮬레이션 할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 전기자동차 교육장치의 개념도
도 2는 도 1의 교육용 전기자동차의 개념도
도 3은 도 1의 서버의 개념도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 전기자동차 교육장치의 개념도, 도 2는 도 1의 교육용 전기자동차의 개념도, 도 3은 도 1의 서버의 개념도이다.
본 발명의 일실시예의 전기자동차 교육장치는, 주요부품을 외부에서 관찰할 수 있도록 차체의 일부가 개방된 교육용 전기자동차(100)와, 상기 교육용 전기자동차와 통신가능하도록 연결되어, 상기 교육용 전기 자동차를 구동하며, 상기 교육용 전기 자동차에 구비된 다양한 센서신호를 수신하는 서버(200)와, 상기 서버(200)와 통신하며, 상기 전기 자동차의 상태를 표시하는 사용자단말(300)을 포함한다.
교육용 전기자동차(100)는 실제 전기자동차를 변형을 가한 것으로서, 실제 전기자동차에 구비되는 배터리(110), 상기 배터리(110)에서 전력을 공급받아 회동하는 모터부(120) 및 모터부(120)의 구동력으로 구동되는 바퀴(130), 각종 센서(101) 및 실제 전기자동차를 제어하는 제어부(140)를 포함한다.
또한, 교육용 전기자동차(100)는 실습시 육안으로 확인이 필요한, 모터(120)와, 별도로 도시하지 않았지만, 주요 구동부 등은 외부에서 확인할 수 있도록 개방되어 있거나, 투명한 재질의 커버로 보호되어 있는 것이 바람직하다.
제어부(140)는 자동차의 다양한 부품을 제어하지만, 본 발명의 일실시예와 관련된 부분을 기술하면, 배터리를 제어하는 배터리 제어부(141)와, 상기 모터부(120)를 제어하는 모터 제어부(141)와, 센서(101)에서 입력된 값을 처리하는 센서 제어부(143) 등을 포함한다. 이외에 다양한 제어기능이 있음은 당연하다.
또한, 전기자동차에 일반적으로 구비된 다양한 센서들도 그대로 포함한다.
이에 추가하여, 본 발명의 일실시예의 교육용 전기자동차(100)는 교육시 필요한 기능을 구현하기 위해, 실제 전기자동차에는 포함되어 있지 않는 구성을 포함하고 있다.
즉, 본 발명의 일실시예의 교육용 전기자동차(100)는, 고의로 전기자동차 회로에 고장을 발생시키도록 설치된 고장발생장치(150)와, 부가제어부(160)를 포함한다.
고장발생장치(150)는 전기자동차의 회로 중간에 설치된 차단 스위치로 구현될 수 있으며, 혹은 제어부(140)와 각종 부품 사이에 위치하여, 제어부(140)의 신호를 변경하도록 구현될 수도 있다.
부가제어부(160)는, 상기 고장발생장치(150)를 제어하는 고장발생장치 제어부(161)와, 상기 모터 제어부(142)에서 출력되는 모터부 속도 제어값을 일정한 비율로 축소하여, 상기 모터부(120)에 전달하는 모터 감속제어부(162)를 포함한다.
고장발생장치 제어부(161)는 서버(200)의 작동입력에 따라서, 상기 고장발생장치(150)를 제어하며, 상기 모터 감속제어부(162)는 실제 바퀴의 구동속력을 안전등의 이유로 감속시켜 제어한다. 구체적인 방법은 모터의 종류에 따라서, 공급되는 전압, 전류 등을 감소시키는 등의 다양한 방법이 있다.
서버(200)는 사용자의 입력에의해 상기 고장발생장치(150)를 동작시키는 고장발생 시뮬레이터부(210)와, 사용자의 입력에 의해, 상기 교육용 전기자동차의 주행상황을 설정하는 주행상황 설정부(220)와, 상기 주행상황 설정부의 설정값에 따라, 상기 교육용 전기자동차의 브레이크를 제어하는 브레이크 제어부(240)와, 전기자동차의 현재상태를 출력하는 모니터링부(230)를 포함한다.
고장발생 시뮬레이터부(210)는 고장발생장치 제어부(161)를 제어하여, 고장발생장치(150)를 가동한다. 그 결과, 서버에서 고장을 고의적으로 일으켜, 실습하는 학생들이, 고장의 원인을 밝혀내는 실습을 할 수 있도록 한다.
주행상황 설정부(220)는 전기차의 시동, 발진, 가속, 경사로 등판, 정속, 감속 및 정지 등의 주행상활을 설정할 수 있도록 한다. 이는 화면상에 표시되어, 사용자가 설정할 수 있도록 한다.
브레이크 제어부(240)는 주행상황 설정부(220)에서 설정된 주행상황에 맞춰 전기자동차의 바퀴에 가해지는 부하를 강제적으로 브레이크를 이용하여 가함으로써, 실제 주행상황과 유사하게 구동되도록 한다. 즉, 예를 들면, 경사로 등판시, 이에 필요한 만큼의 부하를 브레이크에 가해서, 실제 전기자동차가 구동되도록 한다.
모니터링부(230)는 현재 속도, 혹은 전기자동차 내의 전기 흐름 등, 실습 및 제어에 필요한 정보를 표시하여 준다.
상기 사용자단말(300)은, 서버(200)와 무선 통신의 방법으로 정보를 교환하며, 전기 자동차의 상태를 표시하여, 실습자가 전기 자동차의 상태를 확인할 수 있도로 한다. 즉, 서버(200)의 모니터링부(230)와 동일한 정보를 화면에 표시하여 준다.
이외에도 사용자단말(300)은 서버(200)와 동일하게 주행상황을 설정하는 등의 기능을 구비할 수도 있다. 또한, 사용자의 입력에의해 상기 고장발생장치에의해 고장난 부품을 선택할 수 있도록 구현될 수도 있다. 즉, 고장발생 시뮬레이터부(210)에 의해 고장이 발생한 경우, 사용자단말에서 고장난 부위를 실습자가 입력함으로써, 실습자의 평가도구로 사용될 수도 있다.
이외에도 서버와 사용자단말은 다양한 정보(예를 들면, 학습정보)를 통신할 수 있도로 하여, 실습자의 학습에 도움을 줄 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일실시예의 전기자동차 교육장비는, 실제 전기자동차의 모형과, 전기자동차와 통신하는 서버와, 상기 서버와 통신하는 사용자단말을 구비함으로써, 사용자 단말을 통하여, 공간의 제약없이 교육을 진행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 조장발생장치 및 고장발생 시뮬레이터부를 구비함으로써, 고장을 강제로 발생시키고, 이를 확인하는 실습을 진행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 주행상황 설정부를 구비하고, 기존에 설치된 브레이크를 제어하여 주행상황을 시뮬레이션 함으로써, 적은 비용으로 실제 주행상황을 시뮬레이션 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 모터 감속제어부를 구비함으로써, 안정한 상태에서, 고속상태의 전기자동차를 시뮬레이션 할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
100: 교육용 전기자동차
200: 서버
300: 사용자단말
141: 모터 제어부
150: 고장발생장치
161: 고장발생장치 제어부
162: 모터 감속제어부

Claims (4)

  1. 주요부품을 외부에서 관찰할 수 있도록 차체의 일부가 개방된 교육용 전기자동차;
    상기 교육용 전기자동차와 통신가능하도록 연결되어, 상기 교육용 전기 자동차를 구동하며, 상기 교육용 전기 자동차에 구비된 다양한 센서 신호를 수신하는 서버; 및
    상기 서버와 통신하며, 상기 전기 자동차의 상태를 표시하는 사용자단말;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 교육장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교육용 전기자동차는, 고의로 전기자동차 회로에 고장을 발생시키도록 설치된 고장발생장치;를 더 포함하고,
    상기 서버는, 사용자의 입력에의해 상기 고장발생장치를 동작시키는 고장발생 시뮬레이터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 교육장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는,
    사용자의 입력에 의해, 상기 교육용 전기자동차의 주행상황을 설정하는 주행상황 설정부; 및
    상기 주행상황 설정부의 설정값에 따라, 상기 교육용 전기자동차의 브레이크를 제어하는 브레이크 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 교육장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교육용 전기자동차는,
    바퀴에 구동력을 발생시키는 모터부;
    상기 모터부를 제어하는 모터 제어부; 및
    상기 모터 제어부에서 출력되는 모터부 속도 제어값을 일정한 비율로 축소하여, 상기 모터부에 전달하는 모터 감속제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 교육장치.
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