KR20240028129A - Auxiliary power supply system that utilizes the vehicle's surplus power that can be detached from the outside of the vehicle wheel - Google Patents

Auxiliary power supply system that utilizes the vehicle's surplus power that can be detached from the outside of the vehicle wheel Download PDF

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Abstract

자동차의 외형에 손상이 없이, 기존 자동차에도 설치 가능하며, 자동차에서 공회전이나 주행 대기 모드 등에서 버려지는 여유 전력을 이용하여 자동차의 휠에 구동력을 보조 제공할 수 있어, 자동차의 소비 에너지 절감이 가능한 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템은, 자동차 일측에 설치 가능하고, 자동차의 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit) 및 메인 배터리와 연결되어, 메인 배터리에서 송출되는 전력과 전자 제어 유닛에서 수신한 자동차 제어 상태 정보를 기반으로, 메인 배터리에서 송출되는 전력의 일부를 공급받아 충전되는 배터리 모듈; 자동차의 휠의 구동 축에 설치되며 휠과 구동 축을 고정하며, 외면에 슬릿이 형성된 고정 너클의 슬릿에 삽입 설치되며, 배터리 모듈과 연결되어 배터리 모듈로부터 전원을 공급하는 전원 라인을 포함하는 전원 공급부; 및 자동차의 휠의 디스크 및 스포크에 설치되며 자력을 갖는 로터, 고정 너클에 결합되며 전원 라인으로부터 전원을 공급받는 스테이터를 포함하여, 스테이터에 공급되는 전원에 따라서 로터를 회전시켜 구동되는 모터 구조의 동력 보조부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A technology that can be installed on existing cars without damaging the car's appearance, and can provide auxiliary driving force to the car's wheels by using spare power wasted in the car's idling or driving standby mode, thereby reducing the car's energy consumption. provides. According to an embodiment of the present invention, the auxiliary power supply system utilizing the vehicle's spare power that is detachable from the outside of the car wheel can be installed on one side of the car and connected to the car's electronic control unit (ECU) and main battery. a battery module that receives and charges a portion of the power transmitted from the main battery based on the power transmitted from the main battery and vehicle control status information received from the electronic control unit; A power supply unit installed on the drive shaft of the wheel of the car, fixing the wheel and the drive shaft, inserted into the slit of the fixing knuckle with a slit formed on the outer surface, and including a power line connected to the battery module and supplying power from the battery module; and the power of a motor structure that is driven by rotating the rotor according to the power supplied to the stator, including a rotor with magnetic force installed on the disk and spoke of a car wheel and a stator coupled to a fixed knuckle and receiving power from a power line. It is characterized in that it includes an auxiliary part.

Description

자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템{AUXILIARY POWER SUPPLY SYSTEM THAT UTILIZES THE VEHICLE'S SURPLUS POWER THAT CAN BE DETACHED FROM THE OUTSIDE OF THE VEHICLE WHEEL}A system to provide auxiliary power using the vehicle's spare power that is detachable from the outside of the car wheel

본 발명의 자동차 휠의 디스크나 스포크 등 특정 부재의 삽입 설치가 가능한 영역에 자동차 휠의 외부로부터 설치 및 분리가 가능하도록 하여 자동차에서 공회전이나 주행 대기 모드 등에서 버려지는 여유 전력을 이용하여 자동차의 휠에 구동력을 제공함으로써, 기존의 자동차에도 적용 가능한 동시에 자동차에서 소비되는 에너지의 절감 효과를 극대화할 수 있는 기술에 관한 것이다.According to the present invention, it is possible to install and remove a specific member such as a disk or spoke of a car wheel from the outside of the car wheel in an area where it is possible to insert and install a specific member such as a disk or spoke of the car wheel. It is about a technology that can be applied to existing cars by providing driving force while maximizing the reduction of energy consumed in cars.

최근 전기 자동차 등 친환경 기술을 적용한 자동차의 개발 및 출시가 이루어지고 있다. 또한 일반 내연 기관 자동차 역시, 플러그-인 하이브리드 등 내연 기관에 사용되는 연료의 양을 줄일 수 있도록 하기 위한 다양한 기술이 적용되고 있다. Recently, vehicles using eco-friendly technologies, such as electric vehicles, are being developed and released. In addition, various technologies are being applied to general internal combustion engine vehicles, such as plug-in hybrids, to reduce the amount of fuel used in internal combustion engines.

이러한 기술들은, 자동차에 고정적으로 탑재되어, 자동차의 구동력을 제공하거나, 자동차에 제공되는 구동력을 보조하거나 대체하는 방식으로 적용되고 있다. 즉, 기존의 일반 내연 기관 자동차들은 상기의 기술의 적용이 완전히 불가능하여, 새로운 기술을 적용하기 위해서는 자동차를 새로 구매해야 하는 것이 불가피하다.These technologies are fixedly mounted on cars to provide driving force for the car, or are applied in a way that assists or replaces the driving force provided to the car. In other words, it is completely impossible to apply the above technology to existing general internal combustion engine vehicles, so it is inevitable that a new vehicle must be purchased in order to apply the new technology.

이러한 기술로서 예를 들어 한국특허출원 제10-2020-0151626호 등과 같이 자동차의 휠 내부에 장착되어, 조립 및 교체가 가능하도록 하는 휠 내부에서 자동차의 구동축에 구동력을 부여하는 기술을 게시하고 있다. As such technology, for example, Korean Patent Application No. 10-2020-0151626 discloses a technology that is mounted inside the wheel of a car and provides driving force to the drive shaft of the car from inside the wheel, allowing assembly and replacement.

이러한 기술은, 예를 들어 자동차의 휠 자체에 모터 구조를 두어 구동축에 구동력을 부여하기 때문에 상기의 일반적인 전기 자동차 또는 하이브리드 내연 기관 자동차에 비하여 해당 부품의 교체 등이 가능한 장점은 있다. This technology, for example, provides driving force to the drive shaft by placing a motor structure in the wheel itself of the car, so it has the advantage of enabling replacement of the corresponding parts compared to the general electric vehicle or hybrid internal combustion engine vehicle described above.

또한, 인휠 구동장치를 적용하는 경우 엔진, 변속기나 차동 기어와 같은 구동 및 동력전달장치를 생략할 수 있어 자동차의 무게를 감소시킬 수 있음은 물론, 차륜의 독립적 제어 및 구동성능의 향상과 동력전달과정에서의 에너지 손실을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, when applying an in-wheel drive system, driving and power transmission devices such as engines, transmissions, and differential gears can be omitted, which not only reduces the weight of the car, but also improves independent control and driving performance of the wheels and power transmission. It has the advantage of reducing energy loss in the process.

그러나 자동차의 모든 구동력을 상기의 구동장치를 이용하는 경우, 모터가 매우 대형으로 구비되어야 하는 문제가 있어, 결국 보조적인 구동력 공급원으로 사용해야 하는데, 이 경우 메인 구동부의 출력과 결합된 제어가 필요한 문제가 있다. However, when using the above-mentioned driving device for all of the driving force of the car, there is a problem that the motor must be very large, so it must eventually be used as an auxiliary driving force source. In this case, there is a problem that control combined with the output of the main driving part is required. .

또한, 이러한 구동력을 제공받는데 있어서 일반적인 배터리를 사용 시, 결국 전기 자동차와 동일한 수준의 에너지 절감 효과만을 얻을 수 있다. 즉, 전기 자동차 등 일반 자동차의 경우, 구동력을 제공하거나 자동차의 전자 부품을 구동하기 위한 배터리에서 송출되는 전력이 일정한 경우 소비될 수밖에 없다. 예를 들어, 자동차가 공회전을 하거나, 엔진이 스타트되지 않고 전력만 공급하게 되는 경우, 주행 대기 모드 등에 있어서는 일정한 양의 배터리가 송출되면서 사용되지 않고 그대로 소비되는데, 이러한 전력은 절약할 수 없어, 에너지 효율이 크게 저하되는 문제가 있다.In addition, when using a general battery to provide this driving force, only the same level of energy savings as an electric vehicle can be achieved. In other words, in the case of general vehicles such as electric vehicles, the power transmitted from the battery for providing driving force or driving the electronic components of the vehicle is inevitably consumed if the power is constant. For example, when the car is idling or the engine is only supplying power without starting, or in driving standby mode, etc., a certain amount of battery is discharged but is not used and is consumed as is. This power cannot be saved, so it does not save energy. There is a problem that efficiency is greatly reduced.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 특히 자동차 휠의 디스크나 스포크 등 특정 부재의 삽입 설치가 가능한 영역에 자동차 휠의 외부로부터 설치 및 분리가 가능하도록 하여 기존의 내연 기관 등의 자동차에 쉽게 설치 및 해제가 가능하고, 자동차에서 공회전이나 주행 대기 모드 등에서 버려지는 여유 전력을 이용하여 자동차의 휠에 구동력을 제공함으로써, 기존의 자동차에도 적용 가능한 동시에 자동차에서 소비되는 에너지의 절감 효과를 극대화할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was designed to solve the above problems, and in particular, it allows installation and separation from the outside of the car wheel in areas where specific members such as disks or spokes of the car wheel can be inserted and installed, so that it can be installed on cars such as existing internal combustion engines. It can be easily installed and dismantled, and it provides driving force to the wheels of the car by using the spare power that is wasted when the car is idling or in standby mode, so it can be applied to existing cars and maximize the effect of saving energy consumed in the car. The purpose is to provide technology that can

상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템은, 자동차 일측에 설치 가능하고, 자동차의 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit) 및 메인 배터리와 연결되어, 메인 배터리에서 송출되는 전력과 전자 제어 유닛에서 수신한 자동차 제어 상태 정보를 기반으로, 메인 배터리에서 송출되는 전력의 일부를 공급받아 충전되는 배터리 모듈; 자동차의 휠의 구동 축 단측에 설치되며 상기 휠과 고정되며, 외주면에 슬릿이 형성된 고정 너클의 상기 슬릿에 삽입 설치되며, 상기 배터리 모듈과 연결되어 상기 배터리 모듈로부터 전원을 공급하는 전원 라인을 포함하는 전원 공급부; 및 상기 자동차의 휠의 디스크 및 스포크에 설치되며 자력을 갖는 로터, 상기 고정 너클에 결합되며 상기 전원 라인으로부터 전원을 공급받는 스테이터를 포함하여, 상기 스테이터에 공급되는 전원에 따라서 상기 로터를 회전시켜 구동되는 모터 구조의 동력 보조부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above-mentioned objectives, the auxiliary power supply system utilizing the vehicle's spare power that is detachable from the outside of the vehicle wheel according to an embodiment of the present invention can be installed on one side of the vehicle and the vehicle's electronic control unit (ECU). A battery module connected to the control unit and the main battery and charged by receiving a portion of the power transmitted from the main battery based on the power transmitted from the main battery and the vehicle control status information received from the electronic control unit; It is installed on one side of the drive shaft of the wheel of a car, is fixed to the wheel, is inserted into the slit of a fixing knuckle with a slit formed on the outer peripheral surface, and is connected to the battery module and includes a power line that supplies power from the battery module. power supply; and a rotor installed on the disk and spoke of the wheel of the vehicle and having magnetic force, and a stator coupled to the fixed knuckle and receiving power from the power line, and rotating the rotor according to the power supplied to the stator. It is characterized in that it includes a power auxiliary part of the motor structure.

상기 배터리 모듈로부터 송출되는 전력을 감지하는 전력 감지부; 및 상기 전력 감지부에서 감지된 전력 및 상기 동력 보조부의 스펙 정보를 기준으로, 감지된 전력에 따른 상기 동력 보조부의 출력을 연산하여 상기 전자 제어 유닛에 송출하는 구동 정보 송출부;를 더 포함하는 것이 가능하다. a power detection unit that detects power transmitted from the battery module; And a driving information transmission unit that calculates the output of the power auxiliary unit according to the detected power and transmits it to the electronic control unit, based on the power detected by the power detection unit and the specification information of the power auxiliary unit. possible.

상기 전자 제어 유닛은, 상기 구동 정보 송출부로부터 수신한 상기 동력 보조부의 출력, 가속 페달의 입력, 현재 자동차 속도 및 자동차 구동부의 출력값을 기준으로, 상기 자동차 구동부의 출력값과 상기 동력 보조부의 출력의 합이 현재 자동차 속도 및 가속 페달의 입력값에 매칭되도록 실시간으로 자동차 구동부의 출력값을 제어하는 것이 가능하다.The electronic control unit is the sum of the output value of the vehicle drive unit and the output of the power auxiliary unit, based on the output of the power auxiliary unit, the input of the accelerator pedal, the current vehicle speed, and the output value of the vehicle drive unit received from the drive information transmitter. It is possible to control the output value of the car drive unit in real time to match the current car speed and the input value of the accelerator pedal.

상기 전원 공급부는, 상기 전원 라인이 상기 휠과 구동 축의 고정 영역에서 상기 휠의 차량 외측을 향하여 삽입되면서 상기 슬릿을 통과하여 상기 휠의 차량 외측으로 노출되도록 설치되며, 상기 스테이터를 상기 고정 너클에 결합 설치 시 상기 스테이터의 전력 수신 단자에 연결되어 상기 스테이터에 배터리 모듈로부터의 전원이 공급되도록 설치되는 것이 가능하다.The power supply unit is installed so that the power line is inserted toward the outside of the vehicle of the wheel in the fixing area of the wheel and the drive shaft and passes through the slit to be exposed to the outside of the vehicle of the wheel, and couples the stator to the fixing knuckle. When installed, it can be connected to the power receiving terminal of the stator so that power from the battery module is supplied to the stator.

상기 전원 공급부는, 상기 전원 라인이 상기 자동차 휠의 상하 방향의 충격을 흡수하는 서스팬션에 고정되도록 설치되도록 연장되면서 설치된 후, 상기 슬릿을 향하도록 설치되는 것이 가능하다.The power supply unit may be installed with the power line extended to be fixed to a suspension that absorbs shock in the vertical direction of the vehicle wheel, and then installed to face the slit.

상기 로터는, 상기 휠을 향하는 면에 형성되는 다수의 결합 바가 상기 휠의 디스크 및 스포크의 형상에 의하여 형성된 삽입 공간에 삽입되고, 상기 결합 바에 형성된 결합 수단에 의하여 상기 결합 바가 상기 휠의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 고정되도록 하여 상기 로터의 회전력이 상기 휠에 전달되도록 하는 것이 가능하다.In the rotor, a plurality of coupling bars formed on a surface facing the wheel are inserted into the insertion space formed by the shape of the disk and spoke of the wheel, and the coupling bar is connected to the disk and spoke of the wheel by coupling means formed on the coupling bar. It is possible to transmit the rotational force of the rotor to the wheel by fixing it to any one of them.

상기 결합 수단은, 상기 결합 바의 단측으로부터 연장되는 앵글 형태의 결합부를 포함하여, 상기 결합 바를 상기 휠의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 삽입 후 상기 결합부를 상기 휠의 디스크 및 스포크에 걸림되도록 하여 상기 결합 바를 상기 휠의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 고정시키는 것이 가능하다.The coupling means includes an angle-shaped coupling part extending from one end of the coupling bar, and after inserting the coupling bar into any one of the disk and spoke of the wheel, the coupling unit is caught by the disk and spoke of the wheel. It is possible to fasten the coupling bar to either the disc or spoke of the wheel.

상기 결합부는, 차량의 전진 시의 상기 휠의 회전 방향으로 앵글 각이 형성된 것이 가능하다.The coupling portion may have an angle formed in the direction of rotation of the wheel when the vehicle moves forward.

본 발명에 의하면, 별도의 고정적인 장비 없이, 편리하게 자동차의 외형에 대한 손상을 가하지 않고, 휠의 디스크 및 스포크에 스테이터를 고정하고, 전원 라인을 자동차 하부 구조를 통하여 연장하면서 설치하여, 로터가 스테이어와의 모터 구동을 통하여 회전하면서 자동차의 동력을 보조하게 된다. According to the present invention, the stator is conveniently fixed to the disc and spoke of the wheel without damaging the exterior of the car, and the power line is installed while extending through the undercarriage of the car, without any separate fixed equipment, so that the rotor is installed. It rotates through the motor drive with the stay and assists the power of the car.

이에 의하면, 기존의 내연 기관 등의 자동차에 쉽게 설치 및 해제가 가능하고, 자동차에서 공회전이나 주행 대기 모드 등에서 버려지는 여유 전력을 이용하여 자동차의 휠에 구동력을 제공함으로써, 기존의 자동차에도 적용 가능한 동시에 자동차에서 소비되는 에너지의 절감 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.According to this, it can be easily installed and removed in vehicles such as existing internal combustion engines, and can be applied to existing vehicles by providing driving force to the wheels of the vehicle by using the spare power wasted in the vehicle's idling or driving standby mode. This has the effect of maximizing the savings in energy consumed by automobiles.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 배터리 모듈 및 자동차 구조의 모식도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 구조를 설명하기 위한 자동차 휠 부분의 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 구조를 설명하기 위한 자동차의 휠측 일부 정단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따른 스테이터와 로터의 구체적인 구조를 설명하기 위한 일부 단면도.
도 5는 본 발명의 각 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 각 실시예의 구현에 따라서 보조되는 구동력이 산출되는 예를 설명하기 위한 그래프.Figure 1 is a schematic diagram of the battery module and vehicle structure of an auxiliary power supply system using spare vehicle power that is detachable from the outside of a vehicle wheel according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram of a vehicle wheel portion for explaining the structure of an auxiliary power providing system utilizing vehicle spare power that is detachable from the outside of a vehicle wheel according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a front cross-sectional view of a portion of the wheel side of a vehicle for explaining the structure of an auxiliary power providing system using spare power of the vehicle that is detachable from the outside of the vehicle wheel according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a partial cross-sectional view for explaining the specific structure of the stator and rotor according to the implementation of an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating the function of an auxiliary power providing system utilizing spare vehicle power that is removable from the outside of a vehicle wheel according to each embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph illustrating an example in which assisted driving force is calculated according to the implementation of each embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Various embodiments and/or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to facilitate a general understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that this aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings set forth in detail certain example aspects of one or more aspects. However, these aspects are illustrative and some of the various methods in the principles of the various aspects may be utilized, and the written description is intended to encompass all such aspects and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.As used herein, “embodiment,” “example,” “aspect,” “example,” etc. may not be construed to mean that any aspect or design described is better or advantageous than other aspects or designs. .

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the terms "comprise" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but exclude the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. It should be understood as not doing so.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Additionally, terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. It has the same meaning. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the embodiments of the present invention, have an ideal or excessively formal meaning. It is not interpreted as

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 배터리 모듈 및 자동차 구조의 모식도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 구조를 설명하기 위한 자동차 휠 부분의 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 구조를 설명하기 위한 자동차의 휠측 일부 정단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따른 스테이터와 로터의 구체적인 구조를 설명하기 위한 일부 단면도, 도 5는 본 발명의 각 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템의 기능을 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명의 각 실시예의 구현에 따라서 보조되는 구동력이 산출되는 예를 설명하기 위한 그래프이다. Figure 1 is a schematic diagram of the battery module and vehicle structure of an auxiliary power supply system using spare power of the vehicle that is detachable from the outside of a car wheel according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a schematic diagram of the outside of a car wheel according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a diagram of a car wheel portion to illustrate the structure of an auxiliary power provision system using spare power detachable from the vehicle, according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a partial cross-sectional view of the wheel side of a car for explaining the structure of the providing system, Figure 4 is a partial cross-sectional view for explaining the specific structure of the stator and rotor according to the implementation of one embodiment of the present invention, and Figure 5 is a partial cross-sectional view showing each embodiment of the present invention. Figure 6 is a diagram for explaining the function of the auxiliary power provision system using the vehicle's spare power that is detachable from the outside of the car wheel, and Figure 6 is a graph to explain an example of auxiliary driving force being calculated according to the implementation of each embodiment of the present invention. .

한편 이하의 설명에 있어서, 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나, 과하게 확대 또는 축소되어 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해됨이 당연할 것이다.Meanwhile, in the following description, some of the elements depicted in the drawings are omitted or excessively enlarged or reduced in order to explain the function of each element of the present invention, but the relevant drawings do not explain the technical features and rights of the present invention. It would be natural to understand that the scope is not limited.

또한 이하의 설명에 있어서 하나의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.Additionally, in the following description, multiple drawings will be simultaneously referred to and described in order to explain components constituting one technical feature or invention.

상기의 도면들을 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템(이하 '본 발명의 시스템'이라 한다.)은, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 배터리 모듈(10), 전원 공급부(20) 및 동력 보조부(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다. When described with reference to the above drawings, an auxiliary power providing system (hereinafter referred to as 'system of the present invention') utilizing spare vehicle power that is detachable from the outside of a vehicle wheel according to an embodiment of the present invention is shown in Figure 2. And as shown in 3, it is characterized in that it includes a battery module 10, a power supply unit 20, and a power auxiliary unit 30.

배터리 모듈(10)은 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 자동차의 일 측, 예를 들어 하부 바디 등에 외부와 밀폐 또는 외부의 이물질 등이 유입되지 않은 방수 등의 구조를 갖고 설치될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 배터리 모듈(10)은 예를 들어 자동차의 전자 제어 유닛(3, ECU, Electronic Control Unit) 및 메인 배터리(2)와 연결될 수 있다. For example, as shown in FIG. 1, the battery module 10 is configured to be installed on one side of the car, for example, the lower body, etc., with a structure that is sealed from the outside or waterproof to prevent external foreign substances from entering. It can be. Additionally, the battery module 10 may be connected to, for example, an electronic control unit (ECU) 3 and the main battery 2 of a vehicle.

메인 배터리(2)는 자동차에 기본적으로 탑재되는 배터리로서, 전기 자동차 및 일반 내연 기관 자동차에 탑재된 배터리를 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다. 발전기(1)의 경우 회생 제동 발전, 태양전기 발전 등 자동차에 탑재되어 발전을 수행할 수 있는 모든 발전 장치에 대한 개념을 포함하는 것으로 이해될 것이다. The main battery 2 is a battery basically mounted on a vehicle, and will be understood as a concept that includes both batteries mounted on electric vehicles and general internal combustion engine vehicles. In the case of the generator (1), it will be understood to include the concept of all power generation devices that can be mounted on a vehicle and perform power generation, such as regenerative braking power generation and solar power generation.

배터리 모듈(10)은 상기와 같이 전자 제어 유닛(3) 및 메인 배터리(2)와 연결되어, 메인 배터리(2)에서 송출되는 전력들 중, 여유 전력을 공급받아 충전된다. 이러한 여유 전력을 판단하기 위하여, 메인 배터리(2)에서 송출되는 전력과 전자 제어 유닛(3)에서 수신한 자동차 제어 상태 정보를 기반으로, 메인 배터리(2)에서 송출되는 전력들 중 전자 제어 유닛(3)에서 제어되는 자동차의 구동 요소들의 전력값을 제외한 나머지 전력값에 해당하는 전력을 공급받아 충전될 수 있다. The battery module 10 is connected to the electronic control unit 3 and the main battery 2 as described above, and is charged by receiving surplus power among the power transmitted from the main battery 2. In order to determine this spare power, based on the power transmitted from the main battery 2 and the vehicle control status information received from the electronic control unit 3, among the powers transmitted from the main battery 2, the electronic control unit ( It can be charged by receiving power corresponding to the remaining power value excluding the power value of the driving elements of the vehicle controlled in 3).

이를 위하여 배터리 모듈(10)에는 전자 제어 유닛(3)의 제어 상태 정보를 입력 신호로 하여 메인 배터리(2)와의 연결을 제어하거나, 후술하는 동력 보조부(30) 및 전원 라인(20)에 전력을 공급하는 것을 제어할 수 있는 스위치 회로를 포함할 수 있다. 또한 당연하게도, 배터리 모듈(10)에는 상기 메인 배터리(2)에서 공급되는 전력을 충전하는 다양하 종류의 배터리가 포함될 수 있다.To this end, the battery module 10 uses the control status information of the electronic control unit 3 as an input signal to control the connection with the main battery 2 or to supply power to the power auxiliary unit 30 and the power line 20, which will be described later. It may include a switch circuit that can control supply. Also, of course, the battery module 10 may include various types of batteries that charge the power supplied from the main battery 2.

전원 공급부(20)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 자동차의 휠(100)의 구동 축(5)의 외단측에 설치되어 휠(100)과 고정되며 외면에 슬릿(7)이 형성된 고정 너클(6)의 슬릿(7)에 삽입 설치된다. 즉 휠(100)의 중심 축 영역의 중공부에 고정 너클(6)이 고정되며, 고정 너클(6)에 슬릿(7)이 형성되어 휠(!00)의 중심 축 영역의 슬릿(7)과 중공부에 의하여 한정된 영역을 따라서 삽입되면서 휠(100)의 외측으로 노출되도록 되는 것이다. As shown in FIGS. 2 and 3, the power supply unit 20 is installed on the outer end of the drive shaft 5 of the wheel 100 of an automobile and is fixed to the wheel 100, and has a slit 7 formed on the outer surface. It is inserted into the slit (7) of the knuckle (6). That is, the fixing knuckle (6) is fixed to the hollow part of the central axis area of the wheel (100), and a slit (7) is formed in the fixing knuckle (6) to form the slit (7) in the central axis area of the wheel (!00). It is inserted along the area limited by the hollow portion and is exposed to the outside of the wheel 100.

전원 공급부(20)는 상기의 전원 라인을 포함하여, 배터리 모듈(10)과 연결되어 배터리 모듈(10)로부터 전원을 공급하는 전원 라인(22)을 포함하는 구성을 지칭한다. 즉 전원 공급부(20)는 전원 라인(22) 및 이와 배터리 모듈(10)을 연결하는 서브 전원 라인(21) 및 이를 배터리 모듈(10) 및 동력 보조부(30)에 연결하는 단자 및 스위칭 회로 등 배터리 모듈(10)로부터 동력 보조부(30)에 전원을 공급하거나 이를 제어하는 모든 구성을 포함하는 개념으로 이해될 것이다. The power supply unit 20 refers to a configuration that includes the above-described power line and a power line 22 that is connected to the battery module 10 and supplies power from the battery module 10. That is, the power supply unit 20 includes a power line 22, a sub-power line 21 connecting it to the battery module 10, and a terminal and switching circuit connecting it to the battery module 10 and the power auxiliary unit 30. It will be understood as a concept that includes all components that supply power to or control the power auxiliary unit 30 from the module 10.

전원 라인(22) 및 서브 전원 라인(21)은 플렉서블한 와이어 형태의 전선 및 이를 감싸는 피복으로 구성될 수 있으며, 슬릿(7)이 형성된 고정 너클(6)은 기존의 휠(100) 중심에 부착되며, 전원 라인(22)의 설치를 위해서 새롭게 제조 및 공급되는 구성 중 어느 하나를 지칭하는 것으로 이해될 것이다. The power line 22 and the sub-power line 21 may be composed of a flexible wire-type electric wire and a sheath surrounding it, and the fixing knuckle 6 with the slit 7 formed is attached to the center of the existing wheel 100. It will be understood to refer to any one of the configurations newly manufactured and supplied for installation of the power line 22.

구체적으로, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 전원 공급부(20)의 전원 라인(22)은 휠(100)과 구동 축(5)의 고정 영역, 즉 차량의 저부측에서 휠(100)의 차량 외측을 향하여 슬릿(7)을 통과하면서 삽입됨에 따라서 휠(100)의 차량 외측으로 노출되도록 설치된다. 이후, 후술하는 스테이터(31)를 고정 너클(6) 및 휠(100)의 스포크 및 디스크 중 적어도 하나에 결합 설치 하면서, 스테이터(31)의 전력 수신 단자, 즉 모터의 전력 수신 단자 측에 연결됨으로써, 스테이터(31)에 배터리 모듈(100)로부터의 전원이 공급되도록 설치될 것이다. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, the power line 22 of the power supply unit 20 is connected to the vehicle of the wheel 100 at the fixing area of the wheel 100 and the drive shaft 5, that is, at the bottom side of the vehicle. As it is inserted while passing through the slit 7 toward the outside, it is installed to be exposed to the outside of the vehicle of the wheel 100. Thereafter, the stator 31, which will be described later, is coupled and installed to the fixed knuckle 6 and at least one of the spokes and disks of the wheel 100, and is connected to the power receiving terminal of the stator 31, that is, the power receiving terminal of the motor. , will be installed so that power from the battery module 100 is supplied to the stator 31.

이때 서브 전원 라인(21)이 배터리 모듈(100)과 전원 라인(22)의 연결 영역의 전선을 의미하는데, 전원 라인(22) 중 서브 전원 라인(21)은, 휠(100)의 상하 방향의 충격을 흡수하는 서스펜션에 고정되도록 설치되면서 연장되어 전원 라인(22)으로 연장되며, 이후 전원 라인(22)이 슬릿(7)을 향하도록 설치될 수 있다. At this time, the sub power line 21 refers to the wire in the connection area between the battery module 100 and the power line 22. Among the power lines 22, the sub power line 21 is located in the vertical direction of the wheel 100. It is installed to be fixed to a shock-absorbing suspension and extends to the power line 22, and then the power line 22 may be installed to face the slit 7.

이 경우, 차량의 외형에 별도의 손상이나 고정 구조를 가지지 않고도, 휠(100)에 고정되는 동력 보조부(30)에 배터리 모듈(100)로부터의 전력을 안정적이고 고정된 구조로 공급할 수 있는 효과가 있다. In this case, there is an effect of supplying power from the battery module 100 to the power auxiliary unit 30 fixed to the wheel 100 in a stable and fixed structure without separate damage to the exterior of the vehicle or having a fixed structure. there is.

한편 동력 보조부(30)는 전원 공급부(20)를 통하여 배터리 모듈(100)로부터 전력을 공급받아 구동되는 모터 모듈로서, 핵심적으로는, 자동차의 휠(100)의 디스크 및 스포크에 설치되며 자력을 갖는 로터(32), 고정 너클(6) 및 구동축(5)에 결합되며 전원 라인(22)으로부터 전원을 공급받는 스테이터(31)를 포함하여, 스테이터(31)에 공급되는 전원에 따라서 로터(32)를 회전시켜 구동되는 구성을 지칭한다. Meanwhile, the power auxiliary unit 30 is a motor module that is driven by receiving power from the battery module 100 through the power supply unit 20. At its core, it is installed on the disk and spoke of the wheel 100 of the car and has magnetic force. The rotor 32 is coupled to the rotor 32, the fixed knuckle 6, and the drive shaft 5, and includes a stator 31 that receives power from the power line 22. Depending on the power supplied to the stator 31, the rotor 32 It refers to a configuration that is driven by rotating.

이때 스테이터(31)와 로터(32)는 일반적인 전력 구동식 모터의 구조로서의 스테이터 및 로터과 동일한 구조를 갖는 것으로 이해될 것이다. 즉, 스테이터(31)는 모터의 중심 축에 배치되는 전원을 통하여 전자기력이 변동되는 구성을, 로터(32)는 스테이터(31)를 감싸도록 배치되면서, 영구자석 등으로 구성되거나 전원을 통하여 전자기력이 변동되어, 로터(32)과 상호 작용함에 따라서 로터(32)가 띄는 극성과의 관계에 따라서 로터(32) 주위를 회전하는 회전자의 구성으로서 이해될 것이다. At this time, the stator 31 and the rotor 32 will be understood to have the same structure as the stator and rotor of a general power-driven motor. In other words, the stator 31 is configured to change electromagnetic force through a power source disposed on the central axis of the motor, and the rotor 32 is arranged to surround the stator 31 and is composed of a permanent magnet or the like, or generates electromagnetic force through a power source. It will be understood as a configuration of a rotor that changes and rotates around the rotor 32 according to a relationship with the polarity of the rotor 32 as it interacts with the rotor 32.

이에 따라서, 로터(32)와 스테이터(31)는 그 사이에, 도 4에 도시된 바와 같이 베어링(36) 등을 통하여 연결되어 마찰력을 흡수하도록 구성될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 고정 너클(6)과 연결되는 고정부(35)로서의 중심 축의 볼트 결합 또는 기타 결합 구조를 가질 수 있고, 해당 고정부(35)는 스테이터(31)에 형성되는 구성임이 바람직할 것이다. 한편, 스테이터(31)에는 차량의 휠(100) 측으로 고정부(35)로부터 연장된 고정 바(34)가 도 3과 같이 구동 축(5)을 감싸는 원통형의 구조로 형성되거나 다수의 바로 형성되어, 구동 축(5) 중 회전되지 않는 외면과의 고정력을 더욱 강하게 갖도록 구성될 수 있다. Accordingly, the rotor 32 and the stator 31 may be connected through a bearing 36 or the like as shown in FIG. 4 to absorb frictional force. In addition, as shown in FIG. 3, it may have a bolt connection or other coupling structure of the central axis as a fixing part 35 connected to the fixing knuckle 6, and the fixing part 35 is formed on the stator 31. It would be desirable to have a configuration that is possible. Meanwhile, in the stator 31, a fixing bar 34 extending from the fixing part 35 toward the wheel 100 of the vehicle is formed in a cylindrical structure surrounding the drive shaft 5 as shown in FIG. 3 or is formed with a plurality of bars. , It can be configured to have a stronger fixing force with the non-rotating outer surface of the drive shaft 5.

또는 구동 축(5)이 회전축과 외면으로 구성되지 않고 회전축으로만 구성되는 경우, 고정 바 및 고정부(35)는 구동 축(5)과의 고정 결합력을 갖도록 구성되나, 회전력을 흡수하도록 베어링 구조를 갖고 연결되도록 하여, 구동 축(5)을 감싸면서 고정되어 구동 축(5)에 구동 축(5)의 회전력을 제외한 외력 방향으로 강하게 고정되며, 회전력의 경우 베어링 구조에 따라서 이를 흡수하여 스테이터(31)가 회전되지 않고 고정되도록 구성될 수 있다. Alternatively, if the drive shaft 5 is not composed of a rotating shaft and an outer surface but consists of only a rotating shaft, the fixed bar and fixing part 35 are configured to have a fixed coupling force with the driving shaft 5, but have a bearing structure to absorb the rotating force. It is connected by surrounding the drive shaft (5) and is strongly fixed to the drive shaft (5) in the direction of external force excluding the rotational force of the drive shaft (5). In the case of rotational force, it is absorbed according to the bearing structure and the stator ( 31) may be configured to be fixed without rotating.

로터(32)의 경우, 휠(100)의 디스크나 스포크에 강하게 결합되어 회전되면서 모터 구동에 따라서 회전력을 휠(100)에 부여하여, 엔진의 구동력을 보조하는 기능을 수행한다. In the case of the rotor 32, it is strongly coupled to the disk or spoke of the wheel 100 and rotates to provide rotational force to the wheel 100 according to the motor drive, thereby assisting the driving force of the engine.

이러한 휠(100)과의 안정적인 결합력을 위하여, 로터(32)는, 휠(100)을 향하는 면에, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 다수의 결합 바(33)가 휠의 디스크 및 스포크의 형상에 의하여 형성된 삽입 공간에 삽입되어 도 3에 도시된 바와 같이 휠(100)과 고정되도록 구성된다. For a stable coupling force with the wheel 100, the rotor 32 has a plurality of coupling bars 33 on the surface facing the wheel 100, as shown in FIGS. 3 and 4, to connect the disk and spoke of the wheel. It is inserted into the insertion space formed by the shape and is configured to be fixed to the wheel 100 as shown in FIG. 3.

이때, 도면들에는 도시되지 않았으나, 결합 바(33)에는 결합 수단이 형성되어, 결합 바(33)가 휠(100)의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 완전하게 고정되도록 하여, 로터(32)의 회전력을 완전하게 휠(100)에 전달하도록 구성됨이 바람직하다. At this time, although not shown in the drawings, a coupling means is formed on the coupling bar 33 so that the coupling bar 33 is completely fixed to any one of the disk and spoke of the wheel 100, thereby ensuring that the rotor 32 It is preferable that it is configured to completely transmit the rotational force to the wheel 100.

이 경우 결합 수단은 예를 들어 앵글 형태로 구성될 수 있다. 즉 결합 수단은 결합 바(33)의 단측, 즉 가장 휠(100)의 내측을 향하는 단측에, 그 단측으로부터 연장되도록 형성되는 앵글 형태의 결합부로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 이로써, 작업자는 결합 바(33)를 휠(100)의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 삽입 후 결합부를 휠(100)의 디스크 및 스포크에 걸림되도록 하여 상기 결합 바(33)를 휠(100)의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 고정시킬 수 있다. 이때 앵글 형태는 결합 바(33)의 연장 방향으로부터 직각으로 절곡된 방향을 갖는 형태를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 또한 결합 바(33)는 탄성을 갖도록 구성되어, 앵글 형태의 결합부가 삽입되는 데 방해가 되지 않고, 분리 시의 편의성을 높이도록 할 수 있다. In this case, the coupling means may be configured in the form of an angle, for example. That is, the coupling means may be composed of or include an angle-shaped coupling portion formed on one end of the coupling bar 33, that is, the end facing the innermost side of the wheel 100, so as to extend from the end side. Accordingly, the operator inserts the coupling bar 33 into any one of the disk and spoke of the wheel 100 and then engages the coupling portion with the disk and spoke of the wheel 100 to attach the coupling bar 33 to the wheel 100. It can be fixed to either a disk or spoke. At this time, the angle shape will be understood to mean a shape having a direction bent at a right angle from the direction in which the coupling bar 33 extends. In addition, the coupling bar 33 is configured to have elasticity, so that it does not interfere with the insertion of the angle-shaped coupling part and can increase convenience during separation.

이 경우 앵글의 형성 각도는 차량에 로터(32)의 회전력을 완전하게 전달하도록 설정됨이 바람직할 것인데, 본 발명의 주요 목적으로서, 후진력 보다는 전진력을 완전하게 전달하도록 구성됨이 바람직할 것이다. 즉 상술한 결합부는, 차량의 전진 시의 휠(100)의 회전 방향으로 앵글각이 형성됨이 바람직할 것이나, 그 형성 각도는 이에 제한되지 않을 것이다. In this case, the formation angle of the angle would preferably be set to completely transmit the rotational force of the rotor 32 to the vehicle. As the main purpose of the present invention, it would be preferable to be configured to completely transmit forward force rather than backward force. That is, it would be desirable for the above-described coupling portion to have an angle formed in the rotation direction of the wheel 100 when the vehicle moves forward, but the formed angle will not be limited thereto.

이러한 구성에 의하면, 전원 공급부(20)로부터 공급되는 전력을 통해 동력 보조부(30)의 로터(32)가 회전력을 발생시킴에 따라서 이에 연결된 휠(100)에 로터(32)의 회전력이 전달되어, 자동차의 엔진이나 전기 자동차의 메인 모터가 발생시키는 메인 구동력을 보조하여 휠(100)에 구동력을 제공하게 되는 것이다. According to this configuration, as the rotor 32 of the power auxiliary unit 30 generates rotational force through the power supplied from the power supply unit 20, the rotational force of the rotor 32 is transmitted to the wheel 100 connected thereto, Driving force is provided to the wheel 100 by assisting the main driving force generated by the engine of the automobile or the main motor of the electric vehicle.

이와 같이 배터리 모듈(10), 전원 공급부(20) 및 동력 보조부(30)가 각각 자동차의 외부로부터 용이하게 접근 가능한 영역에 설치될 수 있고 탈부착 가능하게 설치됨에 따라서, 기존의 자동차에도 매우 용이하게 적용 가능한 효과가 있고, 특히 자동차에서 공회전이나 주행 대기 모드 등에서 버려지는 여유 전력을 이용하여 자동차의 휠(100)에 구동력을 제공하기 때문에 자동차에서 소비되는 에너지를 최대한 활용하여 에너지의 절감 효과를 극대화할 수 있다. In this way, since the battery module 10, power supply unit 20, and power auxiliary unit 30 can each be installed in an area that is easily accessible from the outside of the vehicle and are installed in a detachable manner, they can be very easily applied to existing vehicles. There is a possible effect, and in particular, since the spare power that is wasted in the vehicle idling or driving standby mode is used to provide driving force to the wheels 100 of the vehicle, it is possible to maximize the energy saving effect by utilizing the energy consumed in the vehicle as much as possible. there is.

이와 같은 기능을 수행하기 위하여, 소프트웨어 적 설치 프로세스 등에 따라서 전자 제어 유닛(3)에 설치되거나 별도의 하드웨어 등으로 구현되어 전자 제어 유닛(3)에 설치되는 본 발명의 추가적인 구성으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 전력 감지부(41) 및 구동 정보 송출부(42)가 포함될 수 있다. In order to perform this function, it is installed in the electronic control unit 3 according to a software installation process, etc., or is implemented as separate hardware and installed in the electronic control unit 3, as shown in FIG. 5. As described above, a power detection unit 41 and a driving information transmission unit 42 may be included.

전력 감지부(41)는 예를 들어 배터리 모듈(10)로부터 송출되는 전력을 감지하는 기능을 수행하며, 구동 정보 송출부(42)는 전력 감지부(41)로부터 감지된 전력값을 수신하는 동시에, 미리 저장된 동력 보조부(30)의 스펙 정보, 특히 전력값에 따른 구동 출력값에 대한 정보를 이용하여, 상기의 감지된 전력에 따른 동력 보조부(30)의 출력(M1)을 연산하여 상술한 전자 제어 유닛(3)에 송출하는 기능을 수행한다. For example, the power detection unit 41 performs a function of detecting power transmitted from the battery module 10, and the driving information transmission unit 42 simultaneously receives the power value detected from the power detection unit 41. The electronic control described above is calculated by calculating the output (M1) of the power auxiliary unit 30 according to the detected power using the pre-stored specification information of the power auxiliary unit 30, especially information on the drive output value according to the power value. It performs the function of transmitting to unit 3.

이때 본 발명의 기능 수행을 위한 소프트웨어가 설치된 전자 제어 유닛(3)에서는 도 5에 도시된 바와 같이 구동 정보 송출부(42)로부터 수신한 모터의 출력(M1), 가속 페달(7)의 입력, 속도 센서(8)로부터 수신한 현재 자동차 속도 및 자동차 구동부(4), 즉 엔진이나 모터 등의 출력값을 기준으로, 자동차 구동부(5)의 출력값과 동력 보조부(30)의 출력의 합이 현재 자동차 속도 및 가속 페달(7)의 입력값에 매칭되도록 실시간으로 자동차 구동부의 출력값을 제어한다.At this time, the electronic control unit 3 installed with software for performing the function of the present invention, as shown in FIG. 5, receives the motor output M1 from the driving information transmitter 42, the input of the accelerator pedal 7, Based on the current vehicle speed received from the speed sensor 8 and the output value of the vehicle drive unit 4, that is, the engine or motor, etc., the sum of the output value of the vehicle drive unit 5 and the output of the power auxiliary unit 30 is the current vehicle speed. And the output value of the vehicle drive unit is controlled in real time to match the input value of the accelerator pedal 7.

이와 같은 본 발명의 제어에 따르면, 사용자 측면에서는 정상적인 가속 페달의 구동에 따른 구동력 제어가 되는 것과 같은 제어감을 제공하는 동시에 상술한 구동 보조를 통한 에너지 절감 효과를 얻을 수 있도록 할 수 있다. According to the control of the present invention, from the user's perspective, it is possible to provide a feeling of control similar to driving force control according to normal driving of the accelerator pedal, and at the same time obtain the energy saving effect through the driving assistance described above.

결국 도 6에 도시된 바와 같이 사용자가 가속 페달을 조작함에 따라서 원하는 방식의 속도를 구현하기 위해서 제공되어야 하는 출력값(P1)을 구현하기 위해서, 기존의 자동차에서는 해당 출력값(P1)에 해당하는 구동력을 메인 구동 장치인 엔진 또는 모터가 제공해야 했으나, 상술한 바와 같이 동력 보조부(30)에 의하여 제공되는 보조 구동력(dP)을 이용하여, 본 발명에서는 P2 만큼의 출력을 메인 구동 장치가 제공하면 되기 때문에 에너지가 더욱 절감되는 것이다.In the end, as shown in FIG. 6, in order to implement the output value (P1) that must be provided to realize the desired speed as the user operates the accelerator pedal, in existing cars, the driving force corresponding to the output value (P1) is used. The engine or motor, which is the main driving device, had to provide it, but as described above, by using the auxiliary driving force (dP) provided by the power auxiliary unit 30, in the present invention, the main driving device can provide an output equal to P2. Energy is further saved.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art will understand that various modifications and variations can be made from the above description. Terms such as “include,” “comprise,” or “have” described above mean that components that are not specifically stated to the contrary may be included, and therefore do not exclude other components, but rather include other components. It should be interpreted to include more. In addition, the scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

Claims (7)

자동차 일측에 설치 가능하고, 자동차의 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit) 및 메인 배터리와 연결되어, 메인 배터리에서 송출되는 전력과 전자 제어 유닛에서 수신한 자동차 제어 상태 정보를 기반으로, 메인 배터리에서 송출되는 전력의 일부를 공급받아 충전되는 배터리 모듈;
자동차의 휠의 구동 축 단측에 설치되며 상기 휠과 고정되며, 외주면에 슬릿이 형성된 고정 너클의 상기 슬릿에 삽입 설치되며, 상기 배터리 모듈과 연결되어 상기 배터리 모듈로부터 전원을 공급하는 전원 라인을 포함하는 전원 공급부; 및
상기 자동차의 휠의 디스크 및 스포크에 설치되며 자력을 갖는 로터, 상기 고정 너클에 결합되며 상기 전원 라인으로부터 전원을 공급받는 스테이터를 포함하여, 상기 스테이터에 공급되는 전원에 따라서 상기 로터를 회전시켜 구동되는 모터 구조의 동력 보조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.
It can be installed on one side of the car and is connected to the car's electronic control unit (ECU) and main battery, based on the power transmitted from the main battery and the car control status information received from the electronic control unit. A battery module that is charged by receiving a portion of the transmitted power;
It is installed on one side of the drive shaft of the wheel of a car, is fixed to the wheel, is inserted into the slit of a fixing knuckle with a slit formed on the outer peripheral surface, and is connected to the battery module and includes a power line that supplies power from the battery module. power supply; and
A rotor that is installed on the disk and spoke of the wheel of the vehicle and has magnetic force, and a stator that is coupled to the fixed knuckle and receives power from the power line, and is driven by rotating the rotor according to the power supplied to the stator. An auxiliary power supply system utilizing spare power of a vehicle that is detachable from the outside of a vehicle wheel, comprising a power auxiliary unit of the motor structure.
 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈로부터 송출되는 전력을 감지하는 전력 감지부; 및
상기 전력 감지부에서 감지된 전력 및 상기 동력 보조부의 스펙 정보를 기준으로, 감지된 전력에 따른 상기 동력 보조부의 출력을 연산하여 상기 전자 제어 유닛에 송출하는 구동 정보 송출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.
제6항에 있어서,
상기 전자 제어 유닛은,
상기 구동 정보 송출부로부터 수신한 상기 동력 보조부의 출력, 가속 페달의 입력, 현재 자동차 속도 및 자동차 구동부의 출력값을 기준으로, 상기 자동차 구동부의 출력값과 상기 동력 보조부의 출력의 합이 현재 자동차 속도 및 가속 페달의 입력값에 매칭되도록 실시간으로 자동차 구동부의 출력값을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.
According to paragraph 1,
a power detection unit that detects power transmitted from the battery module; and
Based on the power detected by the power detection unit and the specification information of the power auxiliary unit, a driving information transmission unit calculates the output of the power auxiliary unit according to the detected power and transmits it to the electronic control unit. An auxiliary power supply system that utilizes the vehicle's spare power that can be detached from the outside of the car wheel.
According to clause 6,
The electronic control unit is,
Based on the output of the power auxiliary unit, the input of the accelerator pedal, the current vehicle speed, and the output value of the vehicle drive unit received from the drive information transmitter, the sum of the output value of the vehicle drive unit and the output of the power auxiliary unit is the current vehicle speed and acceleration. An auxiliary power supply system utilizing the vehicle's spare power that is removable from the outside of the car wheel, which controls the output value of the car drive unit in real time to match the input value of the pedal.
 제1항에 있어서,
상기 전원 공급부는,
상기 전원 라인이 상기 휠과 구동 축의 고정 영역에서 상기 휠의 차량 외측을 향하여 삽입되면서 상기 슬릿을 통과하여 상기 휠의 차량 외측으로 노출되도록 설치되며, 상기 스테이터를 상기 고정 너클에 결합 설치 시 상기 스테이터의 전력 수신 단자에 연결되어 상기 스테이터에 배터리 모듈로부터의 전원이 공급되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.
According to paragraph 1,
The power supply unit,
The power line is installed to be exposed to the outside of the vehicle of the wheel through the slit while being inserted toward the outside of the vehicle of the wheel in the fixing area of the wheel and the drive shaft, and when the stator is coupled to the fixing knuckle and installed, the stator An auxiliary power supply system using spare power of a vehicle that is detachable from the outside of a vehicle wheel, characterized in that it is connected to a power reception terminal and installed to supply power from a battery module to the stator.
 제3항에 있어서,
상기 전원 공급부는,
상기 전원 라인이 상기 자동차 휠의 상하 방향의 충격을 흡수하는 서스팬션에 고정되도록 설치되도록 연장되면서 설치된 후, 상기 슬릿을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.
According to paragraph 3,
The power supply unit,
The power line is extended and installed to be fixed to a suspension that absorbs shock in the vertical direction of the vehicle wheel, and is then installed to face the slit. Assistance utilizing vehicle spare power that is detachable from the outside of the vehicle wheel. Power delivery system.
 제1항에 있어서,
상기 로터는,
상기 휠을 향하는 면에 형성되는 다수의 결합 바가 상기 휠의 디스크 및 스포크의 형상에 의하여 형성된 삽입 공간에 삽입되고, 상기 결합 바에 형성된 결합 수단에 의하여 상기 결합 바가 상기 휠의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 고정되도록 하여 상기 로터의 회전력이 상기 휠에 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.
According to paragraph 1,
The rotor is,
A plurality of coupling bars formed on the surface facing the wheel are inserted into the insertion space formed by the shape of the disk and spoke of the wheel, and the coupling bar is connected to one of the disk and spoke of the wheel by a coupling means formed on the coupling bar. An auxiliary power supply system utilizing vehicle spare power that is detachable from the outside of a vehicle wheel, characterized in that it is fixed so that the rotational force of the rotor is transmitted to the wheel.
 제5항에 있어서,
상기 결합 수단은,
상기 결합 바의 단측으로부터 연장되는 앵글 형태의 결합부를 포함하여,
상기 결합 바를 상기 휠의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 삽입 후 상기 결합부를 상기 휠의 디스크 및 스포크에 걸림되도록 하여 상기 결합 바를 상기 휠의 디스크 및 스포크 중 어느 하나에 고정시키는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.
According to clause 5,
The coupling means is,
Including an angle-shaped coupling portion extending from one end of the coupling bar,
The exterior of an automobile wheel, characterized in that the coupling bar is inserted into any one of the disk and spoke of the wheel, and then the coupling portion is caught by the disk and spoke of the wheel, thereby fixing the coupling bar to one of the disk and spoke of the wheel. An auxiliary power supply system that utilizes the vehicle's spare power, which can be detached from the vehicle.
 제6항에 있어서,
상기 결합부는,
차량의 전진 시의 상기 휠의 회전 방향으로 앵글 각이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 휠 외부에 탈착 가능한 차량 여유 전력을 활용한 보조 동력 제공 시스템.


According to clause 6,
The coupling part,
An auxiliary power provision system utilizing vehicle spare power that is detachable from the outside of a vehicle wheel, characterized in that an angle is formed in the rotation direction of the wheel when the vehicle moves forward.
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