KR20180099980A - 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템 - Google Patents

차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180099980A
KR20180099980A KR1020170025909A KR20170025909A KR20180099980A KR 20180099980 A KR20180099980 A KR 20180099980A KR 1020170025909 A KR1020170025909 A KR 1020170025909A KR 20170025909 A KR20170025909 A KR 20170025909A KR 20180099980 A KR20180099980 A KR 20180099980A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
auxiliary battery
battery
voltage
solar panel
Prior art date
Application number
KR1020170025909A
Other languages
English (en)
Inventor
공정식
Original Assignee
공정식
영진전문대학 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공정식, 영진전문대학 산학협력단 filed Critical 공정식
Priority to KR1020170025909A priority Critical patent/KR20180099980A/ko
Publication of KR20180099980A publication Critical patent/KR20180099980A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K16/00—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/20—Optical components
    • H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K16/00—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60K2016/003—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind solar power driven
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/90—Energy harvesting concepts as power supply for auxiliaries' energy consumption, e.g. photovoltaic sun-roof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 발전시스템에 있어서, 차량의 지붕에 설치되어 태양광을 집광하는 태양전지판(2)과, 상기 태양전지판(2)에 의해 집광되는 태양광을 이용하여 태양전지판(2)의 불균일한 출력전압을 정전압으로 만들어 안정적으로 충전이 이루어질 수 있도록 하는 컨트롤러(4)와, 상기 컨트롤러(4)를 통해 안정적인 정전압이 충전되는 보조배터리(6)와. 충전된 보조배터리(6)의 전기를 출력형태에 맞게 직류 5V, 12V로 변환하여 듀얼출력이 가능하도록 하는 컨버터(8)와, 충전된 보조배터리(6)의 직류전압을 220V, 60Hz의 상용교류전압으로 변환하여 출력하는 인버터(12)와, 상기 인버터(12)를 통해 교류전압으로 출력된 전기를 가전기기에서 사용하기 위해 220V의 상용 콘센트를 구비한 상용전원출력부(14)와, 태양광에 의해 충전되는 보조배터리(6)의 충전량을 일시적으로 확보하기 위해 외부의 상용전원을 충전할 수 있도록 하는 상용전원입력부(24)로 구성하여 차량의 지붕에 설치된 태양전지판(2)을 이용하여 발전시켜 차량용 보조배터리(6)에 충전하여 사용할 수 있는 효과가 있고, 보조배터리(6)에 충전된 전기를 이용하여 차량용 주변기기들을 사용할 수 있어 차량의 메인배터리에 무리가 가지 않아 배터리 수명이 오래가는 효과가 있으며, 차량의 메인배터리의 방전시에 보조배터리(6)에 충전된 전기를 이용하여 차량의 시동을 걸 수 있어 효과적이며, 캠핑과 같은 야외활동시에도 차량에 설치된 태양전지판(2)에 의해 지속적으로 충전된 전기를 이용하여 전기장비를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템{VEHICLE GENERATION SYSTEM USING SOLAR PANEL INSTALLABLE TO VEHICLE}
본 발명은 차량에 설치가능한 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 특히 차량의 상부에 태양전지판을 설치하여 차량의 주행중이나 주정차중에 전기를 생산할 수 있는 차량에 설치가능한 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 배터리와 발전기가 구비되어, 전자장치의 전원공급을 담당한다. 즉, 자동차의 시동 전에는 배터리로부터 전원을 공급받고, 자동차의 시동 후에는 엔진에 의해 구동되는 벨트와 연결된 발전기로부터 전원을 공급받는다. 이때, 사용하고 남은 전기는 배터리에 충전된다.
한편, 자동차는 자체 음향 장치나 주행에 필요한 전자장치에 전원을 공급할 뿐만 아니라, 별도의 전자제품에 전원을 공급하기 위해 12V의 전기를 공급할 수 있는 파워잭이 하나 혹은 두 개가 구비된다. 이러한 별도의 전자제품은 네비게이션, 차량용 충전기, 발광 장식품 등 다양하다.
최근에는 캠핑 또는 글램핑 등 야외활동이 활발하게 이루어지고 있다. 최근의 캠핑은 과거와 달리 편의성을 중요하게 생각하며, 다양한 문화적 활동을 포함하고 있다.
이러한 활동을 위하여 다양한 전자 장비 등의 사용이 이루어지고 있으며, 이러한 전자장비를 활용하기 위해서 상용의 전원장치가 필수적이다. 물론 휴대와 사용도 간편하여야 한다. 현재 다양한 전자장비의 사용을 위해서는 부득이 상용전원이 공급되는 곳을 이용할 수밖에 없으며, 이는 캠핑 장소의 제한 요소를 초래한다.
현재 상용 전원을 위해 엔진발전기 등을 활용하여 소규모로 직접 발전하는 시스템도 활용하고 있지만 소음, 매연 등 캠핑과 미스 매치되는 부분이 상당히 크다고 할 수 있겠다. 따라서 친환경적이면서도 휴대 및 사용이 간편한 전원 시스템이 필요하다고 할 수 있다.
공개특허공보 제10-2015-0047703호, 자동차용 태양광 발전 장치와 이를 포함하는 자동차, 및 자동자용 윈도우"
따라서 본 발명의 목적은 차량의 지붕 상부에 태양전지판을 설치하여 차량의 주행중이나 또는 캠핑시 주차중인 경우에도 태양광을 이용하여 발전시켜 충전된 전기를 사용할 수 있도록 하는 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템을 제공하는데에 있다.
상기의 목적에 따른 본 발명은 차량용 발전시스템에 있어서, 차량의 지붕에 설치되어 태양광을 집광하는 태양전지판(2)과, 상기 태양전지판(2)에 의해 집광되는 태양광을 이용하여 태양전지판(2)의 불균일한 출력전압을 정전압으로 만들어 안정적으로 충전이 이루어질 수 있도록 하는 컨트롤러(4)와, 상기 컨트롤러(4)를 통해 안정적인 정전압이 충전되는 보조배터리(6)와. 충전된 보조배터리(6)의 전기를 출력형태에 맞게 직류 5V, 12V로 변환하여 듀얼출력이 가능하도록 하는 컨버터(8)와, 충전된 보조배터리(6)의 직류전압을 220V, 60Hz의 상용교류전압으로 변환하여 출력하는 인버터(12)와, 상기 인버터(12)를 통해 교류전압으로 출력된 전기를 가전기기에서 사용하기 위해 220V의 상용 콘센트를 구비한 상용전원출력부(14)와, 태양광에 의해 충전되는 보조배터리(6)의 충전량을 일시적으로 확보하기 위해 외부의 상용전원을 충전할 수 있도록 하는 상용전원입력부(24)로 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 차량의 지붕에 설치된 태양전지판을 이용하여 발전시켜 차량용 보조 배터리에 충전하여 사용할 수 있는 효과가 있으며, 보조 배터리에 충전된 전기를 이용하여 차량용 주변기기들을 사용할 수 있어 차량의 메인 배터리에 무리가 가지 않아 배터리 수명이 오래가는 효과가 있다.
또한, 차량의 메인 배터리의 방전시에 보조 배터리에 충전된 전기를 이용하여 차량의 시동을 걸 수 있어 효과적이며, 캠핑과 같은 야외활동시에도 차량에 설치된 태양전지판에 의해 지속적으로 충전된 전기를 이용하여 전기장비를 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템의 설치구성을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 태양전지판의 다른 설치구조를 보여주는 도면,
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 발전시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템의 설치구성을 보여주는 도면이며, 도 2는 이를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 차량용 발전시스템은 차량의 지붕에 설치되어 태양광을 집광하는 태양전지판(2)과, 상기 태양전지판(2)에 의해 집광되는 태양광을 이용하여 태양전지판(2)의 불균일한 출력전압을 정전압으로 만들어 안정적으로 충전이 이루어질 수 있도록 하는 컨트롤러(4)와, 상기 컨트롤러(4)를 통해 안정적인 정전압이 충전되는 보조배터리(6)와, 충전된 보조배터리(6)의 전기를 출력형태에 맞게 직류 5V, 12V로 변환하여 듀얼출력이 가능하도록 하는 컨버터(8)와, 충전된 보조배터리(6)의 직류전압을 220V, 60Hz의 상용교류전압으로 변환하여 출력하는 인버터(12)와, 상기 인버터(12)를 통해 교류전압으로 출력된 전기를 가전기기에서 사용하기 위해 220V의 상용 콘센트를 구비한 상용전원출력부(14)와, 태양광에 의해 충전되는 보조배터리(6)의 충전량을 일시적으로 확보하기 위해 외부의 상용전원을 충전할 수 있도록 하는 상용전원입력부(24)로 구성한다.
상기 태양전지판(2)은 100~150W 정도의 용량을 갖는 것을 사용하며, 차량의 지붕에 설치된 루프바에 설치되어 외부로 노출되어 태양광을 집광하게 된다.
본 발명에서는 태양전지판(2)이 항상 외부로 노출되지 않고 보조배터리(6)의 충전이 필요한 시기에만 외부로 노출되도록 하여 불필요한 파손위험을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량용 보조배터리(6)에는 태양전지판(2)에 의한 충전상태를 확인하기 위한 충전상태감지부(16)를 설치하고, 차량의 지붕에는 태양전지판(2)을 수용할 수 있는 설치공간부(18)를 설치하며, 상기 충전상태감지부(16)에 의한 감지신호에 의해 차량의 지붕에 설치된 설치공간부(18) 상에서 태양전지판(2)과 함께 상하로 출몰가능하도록 하는 상하작동부(20)를 구성한다.
충전상태감지부(16)를 통해 보조배터리(6)의 충전상태를 확인한 후 충전이 필요한 경우에는 도 3의 (a)와 같이 제어신호를 상하작동부(20)에 전송하여 상승하도록 하여 태양전지판(2)도 함께 상승하여 외부로 노출되도록 하여 발전하게 된다.
충전상태감지부(16)에 의해 보조배터리(6)가 완충된 상태에서는 도 3의 (b)와 같이 상하작동부(20)에 제어신호를 전송하여 하강작동하게 함으로써 외부로 노출된 태양전지판(2)이 설치공간부(18) 내측으로 수용되게 함으로써 불필요한 파손위험을 방지할 수 있는 것이다.
예를 들어, 충전상태감지부(16)에 의해 보조배터리(6)의 충전량이 30%이하인 경우에는 제어신호에 의해 상하작동부(20)를 상승시켜 태양전지판(2)이 외부로 노출되어 발전되게 하고, 보조배터리(6)의 완충시에는 상하작동부(20)를 하강작동시켜 태양전지판(2)이 설치공간부(18) 내측으로 수용되게 함으로써 파손방지와 함께 평상시 차량의 외관상으로 노출되지 않아 깔금해보이는 효과가 있다.
태양전지판(2)이 설치공간부(18) 내에 위치하는 경우에는 상부에 덮개를 구비하는 것이 좋다.
본 발명에서는 차량 운전자의 부주의로 인해 메인배터리가 방전에 이르는 과정에서 보조배터리(6)에 충전된 전기를 공급하여 방전을 방지하거나 이미 방전된 경우 차량의 시동을 걸기 위한 임시 전원을 보조배터리(6)로부터 공급받아 차량이 운행할 수 있도록 하는 메인배터리출력부(22)를 구비할 수 있다.
상기 메인배터리출력부(22)는 보조배터리(6)와 메인배터리를 연결하여 보조배터리(6)를 메인배터리의 비상전원으로 활용하도록 할 수 있으며, 운전자의 부주의로 인해 메인배터리가 방전에 이르는 과정에서 보조배터리(6)에 충전된 전기를 공급하여 방전을 방지하거나 이미 방전된 경우 차량의 시동을 걸기 위한 임시 전원을 보조배터리(6)로부터 공급받아 차량이 운행할 수 있도록 한다.
보조배터리(6)를 이용하여 메인배터리의 방전을 방지하거나 시동을 걸기 위해서는 별도의 메인배터리의 충전상태를 감지하는 센싱부를 설치하여야 하며, 상기 센싱부에 의한 감지정보를 메인배터리출력부(22)로 전송하여 메인배터리의 방전상태를 확인한 후 보조배터리(6)의 전원을 메인배터리로 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예로서 태양전지판(2)에 의해 충전되는 보조배터리(6)는 1.2㎾급의 대용량 배터리를 설치하며, 이를 이용하여 메인배터리의 보조역할을 하게 된다.
상기 컨버터(8)는 태양전지판(2)에 의해 충전된 전기를 휴대전자기기에 사용하기 위해 5V, 12V의 출력전압으로 변환하여 출력하는 것이다.
상기 인버터(12)는 보조배터리(6)의 직류전압을 교류전압으로 변환하여 휴대기기뿐만 아니라 일반 가정용 기기에도 전기를 공급할 수 있도록 한다.
본 발명에서는 보조배터리(6)의 출력전압을 휴대전자기기에서 사용하기 위한 상용전압으로 변환하기 위한 트랜스포머(10)(transformer)를 추가로 구성할 수 있다.
상기 트랜스포머(10)는 코어에 1가닥의 코일을 병렬로 감아 형성하며, 이는 2가닥을 감을 때보다 작업효율이 좋고 저항이 낮아져 전자파가 감소하여 1차코일에 가해지는 부담이 줄어들며, 전류효율이 좋아 고전류의 출력이 가능해진다.
고전류의 출력은 차량용 보조배터리(6)를 이용하여 다른 휴대용 전자기기의 충전시 빠른 시간 내에 충전이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.
또한, 앞서 설명한 전자파 차단을 위해 별도의 차단부재를 코일의 측면과 상부를 구비할 수 있으며, 절연을 위해 코어에 아세테이트 소재의 절연부재를 부착하여 절연처리할 수 있다.
아세테이트 테이프는 유연성 섬유재질에 고무계점착제, 아크릴계점착제를 도포한 것으로, 양단의 코어가 맞닿는 면에 절연부재를 부착하여 절연처리함과 함께 코어의 결합시 절연부재 두께만큼의 간격을 두게 된다.
상기 절연부재의 두께를 0.2~0.25mm로 형성하는 것이 바람직하다. 절연부재의 두께가 하한치에 미치지 못하면 절연율이 낮아 전류효율의 증가를 기대하기 어려우며, 상한치를 초과하게 되면 전류 효율이 너무 커져 IC회로에 부담을 주어 원활한 동작이 어렵게 된다.
보조배터리(6)는 상용 어뎁터 장치를 통하여 상시 상용전원을 이용하여 보조배터리(6)에 충전할 수 있으며, 이를 일반 가정용 전자기기에 사용하기 위해 220V, 60㎐ 상용 교류전압으로 변환하게 되며, 변환된 교류전압은 상용전원출력부(14)를 통해 출력하게 된다.
상기 상용전원출력부(14)는 일반적인 220V 전기 콘센트가 될 수 있으며, 가정용 전자기기를 상용전원출력부(14)에 꼽아 사용할 수 있어 캠핑과 같은 야외활동시에 차량에 설치된 태양전지판(2)에 의해 충전된 보조배터리(6)의 전기를 상용전원출력부(14)를 통해 사용 가능한 것이다.
상기 상용전원입력부(24)는 날이 흐리거나 비가오는 등 태양전지판(2)에 의한 발전효율이 떨어져 보조배터리(6)의 충전이 어렵거나 효율이 떨어지는 경우 미리 상용전원을 이용하여 보조배터리(6)를 충전시켜 야외에서 이를 사용할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 가정용 상용전원을 보조배터리(6)에 충전하여 사용하도록 할 수 있으며, 이때 교류전압을 직류로 변환하기 위해 12V 변환 어뎁터가 설치된다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 다른 실시 예로서, 차량의 지붕에 설치되는 태양전지판(2)과 함께 차량의 하부중심에 풍력에 의한 발전장치를 설치하여 보조배터리(6)를 충전하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 풍력에 의한 발전장치는 차량의 주행시에 차량의 하부 전후면을 연통하여 공기가 흐르도록 하는 공기통로(30)를 형성하고, 상기 공기통로(30)에는 공기의 저항에 의해 회전하는 날개(32)를 설치하며, 상기 날개(32)의 회전력을 이용하여 회전축(34)을 회전시켜 전기를 생산하는 회전발전부(38)를 구성한다.
상기 공기통로(30)는 차량전방의 입구와 차량후방의 출구를 형성하여 공기가 흐르도록 하며, 바람직하게는 차량의 전면 그릴부분에 부딪히는 공기가 공기통로(30)로 유입되도록 하는 것이다.
이는 그릴에 부딪히는 공기의 저항을 통과시켜 공기통로(30)의 일측에 설치된 날개(32)에 전달되도록 하는 것이며, 그릴부분에 필연적으로 발생하는 공기의 저항으로 날개(32)를 회전시켜 발전하게 된다.
상기 날개(32)는 공기통로(30)를 통과하는 공기의 저항에 의해 회전하는 것이며, 차량의 주행속도에 따른 공기저항의 크기에 따라 날개(32)가 회전할 수 있도록 발전효율을 고려하여 날개(32)가 후방으로 접힐 수 있는 구조를 갖는다.
도 4a와 같이 날개(32)와 회전축(34) 사이에는 후방으로 스프링(36)이 연결설치되어 있어 차량이 빠른 속도로 주행하여 공기 저항이 많이 발생하게 되면 공기의 저항에 의해 차량의 연비가 줄어들 우려가 있음에 따라 스프링(36)이 수축되어 날개(32)가 후방으로 일부 접히게 된다.
또한, 도 4b와 같이 차량이 저속으로 주행하는 경우에는 공기의 저항이 약해 날개(32)의 회전에 의한 발전효율이 떨어짐에 따라 날개(32)의 전체면적에 공기가 부딪히도록 하기 위해 스프링(36)의 지지력에 의해 날개(32)가 후방으로 접히지 않게 된다.
이러한 스프링(36)은 차량의 주행속도와 발전효율을 고려하여 날개(32)가 스스로 접혔다가 펴지도록 하는 것이다.
상기 회전발전부(38)는 날개(32)에 의해 회전하는 회전축(34)에 의해 전기를 생산하는 것으로, 회전발전부(38)를 통해 생산된 전기는 차량의 보조배터리(6)로 공급되어 충전된다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
(2)-- 태양전지판 (4)-- 컨트롤러
(6)-- 보조배터리 (8)-- 컨버터
(10)-- 트랜스포머 (12)-- 인버터
(14)-- 상용전원출력부 (16)-- 충전상태감지부
(18)-- 설치공간부 (20)-- 상하작동부
(22)-- 메인배터리출력부 (24)-- 상용전원입력부
(30)-- 공기통로 (32)-- 날개
(34)-- 회전축 (36)-- 스프링
(38)-- 회전발전부

Claims (3)

  1. 차량용 발전시스템에 있어서,
    차량의 지붕에 설치되어 태양광을 집광하는 태양전지판(2)과, 상기 태양전지판(2)에 의해 집광되는 태양광을 이용하여 태양전지판(2)의 불균일한 출력전압을 정전압으로 만들어 안정적으로 충전이 이루어질 수 있도록 하는 컨트롤러(4)와, 상기 컨트롤러(4)를 통해 안정적인 정전압이 충전되는 보조배터리(6)와. 충전된 보조배터리(6)의 전기를 출력형태에 맞게 직류 5V, 12V로 변환하여 듀얼출력이 가능하도록 하는 컨버터(8)와, 충전된 보조배터리(6)의 직류전압을 220V, 60Hz의 상용교류전압으로 변환하여 출력하는 인버터(12)와, 상기 인버터(12)를 통해 교류전압으로 출력된 전기를 가전기기에서 사용하기 위해 220V의 상용 콘센트를 구비한 상용전원출력부(14)와, 태양광에 의해 충전되는 보조배터리(6)의 충전량을 일시적으로 확보하기 위해 외부의 상용전원을 충전할 수 있도록 하는 상용전원입력부(24)로 구성함을 특징으로 하는 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량용 발전시스템은 차량용 보조배터리(6)에는 태양전지판(2)에 의한 충전상태를 확인하기 위한 충전상태감지부(16)를 설치하고, 차량의 지붕에는 태양전지판(2)을 수용할 수 있는 설치공간부(18)를 설치하며, 상기 충전상태감지부(16)에 의한 감지신호에 의해 차량의 지붕에 설치된 설치공간부(18) 상에서 태양전지판(2)과 함께 상하로 출몰가능하도록 하는 상하작동부(20)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량용 발전시스템은 운전자의 부주의로 인해 메인배터리가 방전에 이르는 과정에서 보조배터리(6)에 충전된 전기를 공급하여 방전을 방지하거나 이미 방전된 경우 차량의 시동을 걸기 위한 임시 전원을 보조배터리(6)로부터 공급받아 차량이 운행할 수 있도록 하는 메인배터리출력부(22)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템.
KR1020170025909A 2017-02-28 2017-02-28 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템 KR20180099980A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170025909A KR20180099980A (ko) 2017-02-28 2017-02-28 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170025909A KR20180099980A (ko) 2017-02-28 2017-02-28 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180099980A true KR20180099980A (ko) 2018-09-06

Family

ID=63593835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170025909A KR20180099980A (ko) 2017-02-28 2017-02-28 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180099980A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059944A (ko) * 2021-10-26 2023-05-04 써멀마스터 주식회사 대형 트럭용 냉각 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150047703A (ko) 2013-10-24 2015-05-06 주성엔지니어링(주) 자동차용 태양광 발전 장치와 이를 포함하는 자동차, 및 자동차용 윈도우

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150047703A (ko) 2013-10-24 2015-05-06 주성엔지니어링(주) 자동차용 태양광 발전 장치와 이를 포함하는 자동차, 및 자동차용 윈도우

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059944A (ko) * 2021-10-26 2023-05-04 써멀마스터 주식회사 대형 트럭용 냉각 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9770990B2 (en) Energy generating and storage system for electric vehicle
CN201841970U (zh) 双能源电动汽车
GB2481033A (en) Wind turbine with battery-powered motor to assist the rotor in low wind conditions
EP2527606A2 (en) Closed energy combined cycle system and operation method thereof
CN110435570A (zh) 车用供电系统、车辆及方法
CN205141808U (zh) 一种便携式移动电源
CN101826641A (zh) 一种光伏汽车充电控制方法及系统
KR20180099980A (ko) 차량에 설치가능한 태양전지판을 이용한 차량용 발전시스템
CN2905540Y (zh) 油电混合动力车
CN201475007U (zh) 多功能电风扇
WO2014199311A1 (en) Lighting and power supply unit
US20210242823A1 (en) Assembly of flexible solar panel for expandable awning
CN102979679A (zh) 垂直轴风力发电机
KR20100004528A (ko) 폐바람을 이용한 풍력발전장치
CN104908596A (zh) 一种电动汽车自动循环充电装置
EP1757481A1 (en) Wind-driven power generation device for electric vehicle
CN209141926U (zh) 一种新型新能源汽车用充电桩
US8610301B2 (en) Jet streamer turbine for generating power
CN104454371B (zh) 一种小型风力发电设备
CN205377434U (zh) 新型太阳能光伏供电装置
CN205573651U (zh) 双电机电动汽车风力发电能量回收装置
CN205141791U (zh) 电动车及其电动车用自发电电机结构
CN214164766U (zh) 一种便于固定的电动汽车风光互补充电装置
CN214506570U (zh) 一种发电机组
CN211500871U (zh) 一种车载风力发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right