KR20200072674A - 터보 컴파운딩 시스템 - Google Patents

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정욱
유덕근
이종윤
박준정
한영덕
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Abstract

본 발명은 내연기관에서 버려지는 동력을 회수하는 터보 컴파운딩 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템은 내연기관에서 배출된 배기가스의 압력으로 회전하는 터빈과 상기 터빈의 회전 동력으로 회전하며 상기 내연기관에 새로운 외부 공기를 압축하여 공급하는 압축기를 포함하는 과급기와, 상기 과급기의 압축기의 회전 동력으로 회전하여 발전하거나 상기 과급기의 압축기에 회전 동력을 보태는 모터겸 발전기와, 상기 과급기의 압축기와 상기 모터겸 발전기를 연결하는 동력 전달축, 그리고 상기 동력 전달축에 설치되어 상기 동력 전달축의 회전 속도를 변속시키는 변속기를 포함한다.

Description

터보 컴파운딩 시스템{TURBO-COMPOUNDING SYSTEM}
본 발명은 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내연기관에서 버려지는 동력을 회수하는 터보 컴파운딩 시스템에 관한 것이다.
근래에 괄목할 만한 기술 개발의 성과로 높은 효율을 갖게 된 내연기관에서도 버려지는 에너지가 상당하기 때문에 폐에너지 회수에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 폐에너지 회수를 위해 현재 가장 활발히 연구되고 있는 분야는 배기가스의 운동에너지를 회수하는 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)과 랭킹 사이클(Rankine Steam Cycle)이 있다. 이중에서 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)은 다른 폐에너지 회수 방법보다 적용이 용이하며, 폐에너지 회수 효율도 상당하기 때문에 많은 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)은 일반적으로 기계식과 전기식으로 구분이 되는데, 기계식은 과급기의 터빈에서 생성된 동력을 터빈축과 기어를 통해 크랭크축에 전달하는 방식이며, 전기식은 과급기의 터빈에서 생성된 동력을 전기 에너지로 전환하여 활용하는 방식이다.
전기식 터보 컴파운딩 시스템(Electric turbo-compounding system, E-TCS)은 기존의 과급기(Turbocharger)에 모터겸 발전기를 융합한 기술이다. 그리고 전기식 터보 컴파운딩 시스템은 다시 일체형과 분리형으로 구분될 수 있다. 분리형 전기식 터보 컴파운딩 시스템은 기존의 과급기(Turbocharger)의 터빈(Turbine)과 모터겸 발전기가 따로 분리되어 있으며, 일체형 전기식 터보 컴파운딩 시스템은 과급기(Turbocharger)와 모터겸 발전기가 하나의 구성 요소로 마련되어 있다.
분리형 전기식 터보 컴파운딩 시스템의 경우, 터보 래그(Turbo Lag)가 상대적으로 커지고 엔진의 출력과 연비를 향상시키기 위해 추가적인 모터와 모터를 구동하기 위한 인버터 등의 구성이 추가되어야 한다. 따라서 제조 원가가 상승하고 유지 보수와 패키지 측면에서도 상대적으로 불리하다.
일체형 전기식 터보 컴파운딩 시스템의 경우, 과급기와 모터겸 발전기가 하나의 구성을 형성하므로 패키지 측면에서 유리하다. 하지만, 종래의 일체형 전기식 터보 컴파운딩 시스템에서는 통상적으로 모터겸 발전기가 과급기의 터빈과 압축기 사이에 위치하므로, 터빈의 높은 온도 때문에 모터겸 발전기의 내구성이 불량해지는 문제점이 있다. 또한, 터빈의 높은 온도의 영향을 받는 모터겸 발전기를 냉각하기 위한 별도의 냉각 시스템이 요구되지만 좁은 공간으로 인해 냉각 시스템을 구현하기 어렵다. 또한, 터빈의 회전 속도와 모터겸 발전기의 회전 속도가 일치하기 때문에 터빈이 갖는 높은 회전 속도에 적합한 모터겸 발전기가 요구된다. 하지만, 통상적인 모터겸 발전기는 터빈의 회전 속도에서 효율적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 발전 효율과 냉각 효율 그리고 내구성을 향상시킨 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내연기관에서 버려지는 동력을 회수하는 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)은 내연기관에서 배출된 배기가스의 압력으로 회전하는 터빈과 상기 터빈의 회전 동력으로 회전하며 상기 내연기관에 새로운 외부 공기를 압축하여 공급하는 압축기를 포함하는 과급기와, 상기 과급기의 압축기의 회전 동력으로 회전하여 발전하거나 상기 과급기의 압축기에 회전 동력을 보태는 모터겸 발전기와, 상기 과급기의 압축기와 상기 모터겸 발전기를 연결하는 동력 전달축, 그리고 상기 동력 전달축에 설치되어 상기 동력 전달축의 회전 속도를 변속시키는 변속기를 포함한다.
상기 과급기의 회전 속도가 기설정된 목표 회전 속도보다 낮으면 상기 모터겸 발전기는 모터링 모드로 동작하여 상기 과급기의 압축기에 회전 동력을 보태고, 상기 과급기의 회전 속도가 상기 목표 회전 속도 이상이면 상기 모터겸 발전기는 발전 모드로 동작하여 상기 과급기의 압축기로부터 회전 동력을 전달받아 발전할 수 있다.
상기 변속기는 상기 모터겸 발전기가 상기 발전 모드로 동작할 때 상기 모터겸 발전기의 회전 속도를 상기 목표 회전 속도로 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 변속기는 상기 모터겸 발전기가 발전할 때 상기 압축기보다 낮은 회전 속도로 회전시킬 수 있다.
상기 모터겸 발전기는 상기 과급기의 상기 압축기와 상대적으로 인접하고 상기 터빈과 상대적으로 멀리 이격될 수 있다.
또한, 상기한 터보 컴파운딩 시스템은 상기 모터겸 발전기에서 생산되는 전력을 변환 및 제어하는 전력 변환 제어 장치와, 상기 전력 변환 제어 장치가 변환시킨 전력을 저장하는 에너지 저장 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력은 냉각팬, 냉각수 펌프, 에어컨, 및 공기 압축기 중 하나 이상에 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)은 발전 효율과 냉각 효율 그리고 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 터보 컴파운딩 시스템의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 도 1의 터보 컴파운딩 시스템에 사용된 모터겸 발전기의 회전 속도에 따른 효율을 나타낸 맵핑 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)(101)을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)은 내연기관(100)에서 버려지는 동력을 회수하기 위한 것으로, 가솔린 엔진과 디젤 엔진 전반에 적용이 가능하다. 구체적으로 예를 들면, 터보 컴파운딩 시스템(101)은 굴삭기, 휠로더, 지게차, 천공기 등의 각종 건설 기계 뿐만 아니라, 버스, 트럭, 선박, 및 발전기 등에 활용될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)(101)은 과급기(200), 모터겸 발전기(300), 동력 전달축(400), 및 변속기(500)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)은 전력 변환 제어 장치(700) 및 에너지 저장 장치(800)를 더 포함할 수 있다.
과급기(200)는 터빈(210)과 압축기(230)를 포함한다. 터빈(210)은 내연기관(100)에서 배출된 배기가스의 압력으로 회전하게 된다. 압축기(230)는 터빈(210)으로부터 회전 동력을 전달받아 회전하며 내연기관(100)에 새로운 외부 공기를 압축하여 공급한다. 이때, 터빈(210)과 압축기(230)는 동축으로 연결될 수 있다. 즉, 터빈(210)과 압축기(230)는 동일한 회전 속도로 회전하게 된다.
모터겸 발전기(300)는 과급기(200)의 압축기(230)의 회전 동력으로 회전하여 전기 에너지를 생성하거나 반대로 과급기(200)의 압축기(230)에 회전 동력을 보탤 수 있다. 구체적으로, 과급기(200)의 회전 속도가 기설정된 목표 회전 속도보다 낮으면, 모터겸 발전기(300)는 모터링(motoring) 모드로 동작하여 과급기(200)의 압축기(230)에 회전 동력을 보태게 된다. 즉, 모터겸 발전기(300)는 압축기(230)의 회전 속도를 증가시킨다. 반대로, 과급기(200)의 회전 속도가 기설정된 목표 회전 속도 이상이면, 모터겸 발전기(300)는 발전(generating) 모드로 동작하여 과급기(200)의 압축기(230)로부터 회전 동력을 전달받아 발전하게 된다. 여기서, 목표 회전 속도는 모터겸 발전기(300)가 최적의 에너지 변환 효율 및 발전 효율을 갖는 회전 속도로 설정된다. 목표 회전 속도를 설정하는 구체적인 방법은 후술하기로 한다.
동력 전달축(400)은 과급기(200)의 압축기(230)와 모터겸 발전기(300)를 연결한다. 즉, 동력 전달축(400)에 의해 압축기(230)의 회전 동력이 모터겸 발전기(300)에 전달되거나 반대로 모터겸 발전기(300)의 회전 동력이 압축기(230)에 전달될 수 있다. 이에, 모터겸 발전기(300)는 과급기(200)로부터 폐에너지를 회수하여 전력을 생산하거나 과급기(200)에 회전 동력을 보태어 과급기(200)의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는, 모터겸 발전기(300)가 과급기(200)의 터빈(210)과 압축기(230) 사이에 배치되지 않는다. 즉, 모터겸 발전기(300)는 동력 전달축(400)을 통해 압축기(230)와 연결되지만 터빈(210)과는 거리상 이격된다. 모터겸 발전기(300)는 압축기(230)와 터빈(210) 중에서 압축기(230)와는 상대적으로 인접하고, 터빈(210)과는 상대적으로 멀리 이격된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터겸 발전기(300)가 터빈(210)의 높은 온도에 영향을 덜 받을 수 있다. 또한, 모터겸 발전기(300)가 과급기(200)의 터빈(210)과 압축기(230) 사이의 협소한 공간에서 벗어나 설치되므로, 모터겸 발전기(300)를 냉각시키기 위한 냉각 시스템을 구현하기 위한 공간도 상대적으로 여유 있게 확보할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)은 냉각 효율과 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
변속기(500)는 동력 전달축(400)에 설치되어 동력 전달축(400)의 회전 속도를 변속시킨다. 구체적으로, 변속기(500)는 모터겸 발전기(300)가 발전할 때 모터겸 발전기(300)를 압축기(230)보다 낮은 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 즉, 변속기(500)는 모터겸 발전기(300)의 발전시 압축기(230)가 모터겸 발전기(300)에 전달하는 회전 동력의 회전 속도를 감속시킬 수 있다.
또한, 변속기(500)는 모터겸 발전기(300)가 발전 모드로 동작할 때 모터겸 발전기(300)의 회전 속도를 모터겸 발전기(300)가 최대 발전 효율 또는 최대 에너지 변환 효율을 갖는 회전 속도, 즉 목표 회전 속도로 감속시킬 수 있다.
한편, 변속기(500)가 모터겸 발전기(300)에 전달되는 회전 속도를 감속시키지 않는다면, 결과적으로 모터겸 발전기(300)는 과급기(200)의 터빈(210)과 동일한 회전 속도로 회전하게 된다. 그런데, 모터겸 발전기(300)가 최적의 효율로 동작하는 회전 속도는 과급기(200)의 터빈(210)의 회전 속도와 상이하다. 예를 들어, 과급기(200)의 터빈(210)은 통상적으로 120,000rpm 이상의 회전 속도를 갖는다. 이러한 터번(210)의 회전 속도는 모터겸 발전기(300)가 최대 발전 효율 또는 최대 에너지 변환 효율을 갖는 회전 속도보다 매우 높다. 그러나 본 발명의 일 실시예에서는, 변속기(500)를 사용하여 압축기(230)가 모터겸 발전기(300)에 전달하는 회전 동력의 회전 속도를 모터겸 발전기(300)가 최대 발전 효율 또는 최대 에너지 변환 효율을 갖는 회전 속도로 감속시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)은 발전 효율을 극대화시킬 수 있다.
전력 변환 제어 장치(700)는 모터겸 발전기(300)에서 생산된 전력을 변환 및 제어한다. 구체적으로, 전력 변환 제어 장치(700)는 모터겸 발전기(300)에서 생성된 전력을 기설정된 전압과 전류로 변환시킨다. 이때, 기설정된 전압과 전류를 모터겸 발전기(300)에서 생산된 전력의 사용 용도에 따라 결정될 수 있다. 또한, 전력 변환 장치(700)는 모터겸 발전기(300)가 모터 모드로 구동되게 하여 압축기(230)에 동력을 제공할 수 있게 할 수 있다. 전력 변환 장치(700)는 복수의 전력 제어 소자를 구비하고, 해당 전력 제어 소자의 스위칭 제어에 의해 모터겸 발전기(300)를 발전 모드 또는 모터 모드로 작동되게 할 수 있다.
에너지 저장 장치(800)는 전력 변환 제어 장치(700)가 변환시킨 전력을 저장한다. 일례로, 에너지 저장 장치(800)는 충전지일 수 있다. 에너지 저장 장치(800)에 저장된 전력은 터보 컴파운딩 시스템(101)이 적용된 굴삭기, 휠로더, 지게차, 천공기 등의 각종 건설 기계 또는 버스, 트럭, 선박, 및 발전기 등에 사용되는 냉각팬(910), 냉각수 펌프(920), 에어컨(930), 및 공기 압축기(940) 중 하나 이상에 공급될 수 있다.
제어 장치(600)는 과급기(200)의 현재 회전 속도에 따라 모터겸 발전기(300)를 모터로 동작시키거나 발전기로 동작시키게 된다. 또한, 제어 장치(600)는 모터겸 발전기(300)의 현재 회전 속도와 기 설정된 목표 회전 속도와의 비교를 통해 변속기(500)를 제어할 수 있다. 이러한 모터겸 발전기(300)의 모터 모드 및 발전 모드 구동의 구동 변환은 제어 장치(600)가 전력 변환 장치(700)의 전력 제어 소자를 스위칭 제어함으로써 이루어 질 수 있다. 이러한 제어 장치(600)는 전력 변환 장치(700)와 일체로 구성될 수 있다. 이 경우 모터겸 발전기(300)의 제어를 위해 제어 장치(600)로 입력되는 각종 신호들은 일체로 구성된 전력 변환 장치(700)로 입력될 수 있다. 또한, 제어 장치(600)는 전력 변환 장치(700)의 제어를 위해 전력 변환 장치(700) 내 전력 제어 소자의 스위칭 결과를 피드백 받을 수 있고, 전력 변환 장치(700)내의 전압/전류에 대한 센싱 신호를 입력 받을 수 있다.
한편, 제어 장치(600)는 과급기(200)의 회전 속도 또는 모터겸 발전기(300)의 회전 속도 정보를 과급기(200) 및 모터겸 발전기(300)에 내장된 속도 센서로부터 전달받거나 별도로 장착된 회전 센서를 통해 전달받을 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)은 발전 효율과 냉각 효율 그리고 내구성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)의 동작 과정을 예시적으로 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)은 먼저 과급기(200)의 회전 속도를 측정한다.
과급기(200)의 회전 속도를 측정한 결과 과급기(200)의 회전 속도가 모터겸 발전기(300)의 기설정된 목표 회전 속도보다 낮다면, 모터겸 발전기(300)는 모터링(motoring) 모드로 동작한다. 과급기(200)는 내연기관(100)의 성능을 향상시키는 역할을 하므로, 과급기(200)의 회전 속도가 목표 회전 속도보다 낮다는 것은 과급기(200)가 내연기관(100)의 성능 향상에 큰 기여를 하고 있지 못한 상황임을 의미한다. 이때에는, 모터겸 발전기(300)를 모터링 모드로 동작시켜 과급기(200)의 압축기(230)에 회전 동력을 보탬으로써, 압축기(230)의 회전 속도를 증가시키게 된다. 그리고 압축기(230)의 회전 속도가 증가되면, 내연기관(100)의 성능이 향상된다.
과급기(200)의 회전 속도를 측정한 결과 과급기(200)의 회전 속도가 모터겸 발전기(300)의 목표 회전 속도 이상이면 모터겸 발전기(300)는 발전(generating) 모드로 동작한다. 과급기(200)의 회전 속도가 모터겸 발전기(300)의 목표 회전 속도보다 높다는 것은 내연기관(100)에서 버려지는 에너지가 발생된 상황을 의미한다. 이때에는, 모터겸 발전기(300)가 발전 모드로 동작하여 폐에너지를 회수하게 된다.
그리고 모터겸 발전기(300)가 동작하게 되면, 모터겸 발전기(300)의 회전 속도를 측정하여 모터겸 발전기(300)의 현재 회전 속도가 최대 발전 효율 또는 최대 에너지 변환 효율을 낼 수 있는 목표 회전 속도에 해당하는지 비교한다. 비교 결과, 모터겸 발전기(300)의 현재 회전 속도가 목표 회전 속도가 아니라면 변속기(500)를 제어하여 모터겸 발전기(300)의 회전 속도를 목표 회전 속도로 변속시킨다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 변속된 모터겸 발전기(300)의 회전 속도를 지속적으로 측정하여 모터겸 발전기(300)의 현재 회전 속도가 목표 회전 속도를 추종하도록 변속기(500)를 피드백 제어할 수 있다.
한편, 모터겸 발전기(300)의 목표 회전 속도는 모터겸 발전기(300)의 사양과 성능 그리고 동작 조건에 따라 최적의 에너지 변환 효율 및 발전 효율을 갖는 회전 속도로 기설정될 수 있다. 일례로, 도 3에 도시한 바와 같은 맵핑 그래프를 활용하여 모터겸 발전기(300)의 목표 회전 속도를 설정할 수 있다. 구체적으로, 도 3은 모터겸 발전기(300)의 회전 속도별 발전 전력과 에너지 변환 효율을 나타낸 그래프이다. 이러한 맵핑 그래프는 모터겸 발전기(300)를 시험적으로 동작시켜 마련할 수 있다.
또한, 모터겸 발전기(300)가 최대 발전 효율 또는 최대 에너지 변환 효율을 갖는 목표 회전 속도는 모터겸 발전기(300)의 동작 조건이 변경됨에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 모터겸 발전기(300)의 동작 조건이 변경되면 전술한 맵핑 그래프를 활용하여 목표 회전 속도를 실시간으로 변경하고, 변경된 목표 회전 속도를 추종하도록 변속기(500)를 피드백 제어할 수 있다.
전술한 바와 같은 동작 과정을 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 컴파운딩 시스템(101)은 모터겸 발전기(300)를 최대 발전 효율 또는 최대 에너지 변환 효율을 갖는 회전 속도로 동작시킬 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 내연기관
101: 터보 컴파운딩 시스템
200: 과급기
210: 터빈
230: 압축기
300: 모터겸 발전기
400: 동력 전달축
500: 변속기
700: 전력 변환 제어 장치
800: 에너지 저장 장치
910: 냉각팬
920: 냉각수 펌프
930: 에어컨
940: 공기 압축기

Claims (7)

  1. 내연기관에서 버려지는 동력을 회수하는 터보 컴파운딩 시스템(Turbo-compounding system)에 있어서,
    내연기관에서 배출된 배기가스의 압력으로 회전하는 터빈과 상기 터빈의 회전 동력으로 회전하며 상기 내연기관에 새로운 외부 공기를 압축하여 공급하는 압축기를 포함하는 과급기;
    상기 과급기의 압축기의 회전 동력으로 회전하여 발전하거나 상기 과급기의 압축기에 회전 동력을 보태는 모터겸 발전기;
    상기 과급기의 압축기와 상기 모터겸 발전기를 연결하는 동력 전달축; 및
    상기 동력 전달축에 설치되어 상기 동력 전달축의 회전 속도를 변속시키는 변속기
    를 포함하는 터보 컴파운딩 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과급기의 회전 속도가 기설정된 목표 회전 속도보다 낮으면, 상기 모터겸 발전기는 모터링 모드로 동작하여 상기 과급기의 압축기에 회전 동력을 보태고,
    상기 과급기의 회전 속도가 상기 목표 회전 속도 이상이면, 상기 모터겸 발전기는 발전 모드로 동작하여 상기 과급기의 압축기로부터 회전 동력을 전달받아 발전하는 것을 특징으로 하는 터보 컴파운딩 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변속기는 상기 모터겸 발전기가 상기 발전 모드로 동작할 때 상기 모터겸 발전기의 회전 속도를 상기 목표 회전 속도로 유지시키는 것을 특징으로 하는 터보 컴파운딩 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변속기는 상기 모터겸 발전기가 발전할 때 상기 압축기보다 낮은 회전 속도로 회전시키는 터보 컴파운딩 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모터겸 발전기는 상기 과급기의 상기 압축기와 상대적으로 인접하고 상기 터빈과 상대적으로 멀리 이격된 것을 특징으로 하는 터보 컴파운딩 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모터겸 발전기에서 생산되는 전력을 변환 및 제어하는 전력 변환 제어 장치와;
    상기 전력 변환 제어 장치가 변환시킨 전력을 저장하는 에너지 저장 장치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 컴파운딩 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력은 냉각팬, 냉각수 펌프, 에어컨, 및 공기 압축기 중 하나 이상에 공급되는 것을 특징으로 하는 터보 컴파운딩 시스템.
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