KR20240050686A - 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치에 관한 것으로서, 이륜 전기차 구동 전원으로 사용되는 배터리와 연결되는 직류전원부; 직류전원부와 연결되는 저역통과여파기; 저역통과여파기와 연결되는 전력변환스위치; 전력변환스위치의 출력측 단자부와 연결되는 승압변환기; 승압변환기의 1차권선부 일측과 전력변환스위치 간에 연결되는 전압위상크기감지부; 승압변환기의 1차권선부 타측과 전력변환스위치 간에 연결되는 전류위상크기감지부; 승압변환기의 2차권선부 일측에 연결되는 전압위상크기감지부; 승압변환기의 2차권선부 타측에 연결되는 전류위상크기감지부; 전력변환스위치, 전압위상크기감지부, 전류위상크기감지부 및 전원감지부와 연결되는 마이크로프로세서; 직류전원부에 연결되어 전원 공급을 관리하는 전원관리부; 직류전원부에 연결되는 과전류보호기; 승압변환기의 2차권선출력부에 연결되는 콘센트를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이륜 전기차를 사용하지 않을 때 이륜 전기차의 배터리를 교류 전원으로 변환시켜 장소에 구애받지 않고, 각종 가전제품의 전원으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치{Portable DC AC converter for two-wheel electric vehicles}

본 발명은 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이륜 전기차의 전원으로 사용되는 배터리의 전기를 변환 출력하여 각종 가전제품의 작동 전원으로 사용 가능케 한 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기차는 전기 공급원으로부터 충전 받은 전기에너지를 동력원(動力源)으로 사용하는 자동차를 말한다.

디젤 엔진과 휘발유 엔진 등의 내연기관을 장착한 자동차의 운행 시 발생하는 이산화탄소 증가가 지구온난화의 원인으로 밝혀진 가운데, 친환경에 대한 사람들의 인식이 변화하고, 세계적으로도 친환경 정책이 대세로 자리 잡으면서, 내연기관을 장착한 자동차에 대한 운행 규제가 전세계적으로 확산됨에 따라 모든 자동차 회사들이 내연기관 자동차의 생산을 중단하고, 매연을 배출하지 않는 전기차만을 생산하는 체제로 변환을 준비하고 있다.

한편, 일반적인 사륜차보다 크기가 작고, 가벼우며, 가격도 저렴한 이륜차의 경우 기존에는 주로 소형의 휘발유 엔진이 장착되어 있었으나, 크기가 작고 가벼운 이륜차의 특성상 전기차로의 전환이 더 빠르게 이루어지고 있는 실정이며, 일 예로 일부 국가의 경우 자국 내에서 운행중인 모든 내연기관 이륜차의 운행을 금지시킴으로써 이륜 전기차의 운행만 가능케 하는 정책을 이미 시행 중이기도 하다.

배달문화가 크게 발달한 우리나라도 매우 많은 수의 이륜차 운행이 이루어지고 있으며, 세계적인 추세에 발맞추어 전기 이륜차의 운행 비율이 빠르게 증가하고 있다.

한편, 사람들의 생활 수준이 높아짐에 따라 야외로 나가는 사람들이 많아지게 되고, 야외에서 다양한 전기제품을 사용하는 일이 많아지고 있으나 실외에서 다양한 전기제품을 사용하기 위한 전원의 공급이 여의치 않은 문제점이 있다.

이에 차량에 설치된 배터리의 전원을 활용하여 야외에서도 다양한 가정용 전기제품의 사용이 가능케 하는 V2L 기능을 지원하는 사륜 전기차가 출시되고 있다.

그러나, 사륜 전기차보다 빠르게 이륜 전기차가 보급되고 있음에도 이륜 전기차의 배터리를 활용하는 기술의 개발은 전무한 실정이며, 이륜 전기차의 배터리를 활용해 각종 가전제품을 사용할 수 있도록 하는 기술의 개발이 절실한 실정이다.

공개특허공보 제10-2021-0006730호

상술한 바와 같은 종래의 단점을 해결하기 위하여 본 발명은 이륜 전기차의 전원으로 사용되는 배터리의 전기를 변환 출력하여 각종 가전제품의 작동 전원으로 사용 가능케 한 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적의 달성을 위하여 본 발명의 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치는,

이륜 전기차 구동 전원으로 사용되는 배터리와 연결되는 직류전원부;

상기 직류전원부와 연결되는 저역통과여파기;

상기 저역통과여파기와 연결되는 전력변환스위치;

상기 전력변환스위치의 출력측 단자부와 연결되는 승압변환기;

상기 승압변환기의 1차권선부 일측과 전력변환스위치 간에 연결되는 제1전압위상크기감지부;

상기 승압변환기의 1차권선부 타측과 전력변환스위치 간에 연결되는 제1전류위상크기감지부;

상기 승압변환기의 2차권선부 일측에 연결되는 제2전압위상크기감지부;

상기 승압변환기의 2차권선부 타측에 연결되는 제2전류위상크기감지부;

상기 전력변환스위치, 제1전압위상크기감지부, 제1전류위상크기감지부, 제2전압위상크기감지부, 제2전류위상크기감지부 및 전원감지부와 연결되는 마이크로프로세서;

상기 직류전원부에 연결되어 전원 공급을 관리하는 전원관리부;

상기 직류전원부에 연결되는 과전류보호기;

상기 승압변환기의 2차권선출력부에 연결되는 콘센트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서 본 발명의 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치는 이륜 전기차 구동 전원으로 사용되는 72V 직류 배터리의 +극과 -극에 연결되는 직류전원부(1)의 +선과 -선에 저역통과여파기(2)와, 전력변환스위치(3)를 차례로 장치하여 전력변환스위치의 출력축 + 극과 -극을 220V, 60Hz 승압변환기(4)의 1차권선부(4a)의 +극과 -극에 연결하고, 전력변환스위치의 출력측 +극과 -극 사이에 제1전압위상크기감지부(5)를 장치하며, -극에 제1전류위상크기감지부(6)를 장치하여, 전력변환스위치(3)와, 제1전압위상크기감지부(5)와, 제1전류위상크기감지부(6)의 감지선을 마이크로프로세서(7)에 도통시키고, 직류전원도입부의 +극과 -극 사이에 전원관리부(8)를 장치하여, 마이크로프로세서(7)에 도통시키며, 직류전원부(1)의 +극에 과전류보호기(9)를 장치하고, 승압변환기(4)의 2차권선부(4b) +극과 -극에 제2전압위상크기감지부(5a)를 장치하고, - 극에 제2전류위상크기감지부(6a)를 장치하여 제2전압위상크기감지부(5a)와 제2전류위상크기감지부(6a)의 감지선을 마이크로프로세서(7)에 도통시키는 휴대용변환기(10)를 형성하고, 휴대용변환기의 승압변환기(4)의 2차권선출력부에 가정용 전기제품 전원플러그를 접속하는 콘센트(C)를 형성하여 휴대용변환기(10) 케이스 외부에 노출되게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이륜 전기차를 사용하지 않을 때 이륜 전기차의 배터리를 교류 전원으로 변환시켜 장소에 구애받지 않고, 각종 가전제품의 전원으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성도.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에 관한 설명에서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 서로 다른 구성 요소임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 이들 용어에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.

도 1은 본 발명의 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성도이다.

도 1을 참조하여 설명한다.

본 발명의 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치는, 이륜 전기차의 전원으로 사용되는 배터리의 전기를 변환 출력하여 각종 가전제품의 작동 전원으로 사용할 수 있도록 이륜 전기차 구동 전원으로 사용되는 배터리와 연결되는 직류전원부; 상기 직류전원부와 연결되는 저역통과여파기; 상기 저역통과여파기와 연결되는 전력변환스위치; 상기 전력변환스위치의 출력측 단자부와 연결되는 승압변환기; 상기 승압변환기의 1차권선부 일측과 전력변환스위치 간에 연결되는 제1전압위상크기감지부; 상기 승압변환기의 1차권선부 타측과 전력변환스위치 간에 연결되는 제1전류위상크기감지부; 상기 승압변환기의 2차권선부 일측에 연결되는 제2전압위상크기감지부; 상기 승압변환기의 2차권선부 타측에 연결되는 제2전류위상크기감지부; 상기 전력변환스위치, 제1전압위상크기감지부, 제1전류위상크기감지부, 제2전압위상크기감지부, 제2전류위상크기감지부 및 전원감지부와 연결되는 마이크로프로세서; 상기 직류전원부에 연결되어 전원 공급을 관리하는 전원관리부; 상기 직류전원부에 연결되는 과전류보호기; 상기 승압변환기의 2차권선출력부에 연결되는 콘센트; 를 포함한다.

일 실시 예에서 본 발명의 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치는, 이륜 전기차 구동 전원으로 사용되는 72V 직류 배터리의 +극과 -극에 연결되는 직류전원부(1)의 +선과 -선에 저역통과여파기(2)와, 전력변환스위치(3)를 차례로 장치하여 전력변환스위치의 출력축 + 극과 -극을 220V, 60Hz 승압변환기(4)의 1차권선부(4a)의 +극과 -극에 연결하고, 전력변환스위치의 출력측 +극과 -극 사이에 제1전압위상크기감지부(5)를 장치하며, -극에 제1전류위상크기감지부(6)를 장치하여, 전력변환스위치(3)와, 제1전압위상크기감지부(5)와, 제1전류위상크기감지부(6)의 감지선을 마이크로프로세서(7)에 도통시키고, 직류전원도입부의 +극과 -극 사이에 전원관리부(8)를 장치하여, 마이크로프로세서(7)에 도통시키며, 직류전원부(1)의 +극에 과전류보호기(9)를 장치하고, 승압변환기(4)의 2차권선부(4b) +극과 -극에 제2전압위상크기감지부(5a)를 장치하고, - 극에 제2전류위상크기감지부(6a)를 장치하여 제2전압위상크기감지부(5a)와 제2전류위상크기감지부(6a)의 감지선을 마이크로프로세서(7)에 도통시키는 휴대용변환기(10)를 형성하고, 휴대용변환기의 승압변환기(4)에 가정용 전기제품 전원플러그를 접속하는 콘센트(C)를 형성하여 휴대용변환기(10) 케이스 외부에 노출되게 하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치는 휴대용변환기의 직류원전도입부를 이륜 전기차 구동용 배터리 출력측 전원 단자에 연결하고, 휴대용변환기의 전원출력부에 배치한 콘센트(C)에 각종 가전제품의 전원플러그를 접속하면 배터리의 직류전원이 변환장치에 의해 변환되어 220V 60Hz 교류를 사용할 수 있게 되므로, 야외에서 편리하게 가전제품에 맞는 교류전기를 사용할 수 있고, 이륜 전기차용 배터리는 이륜 전기차를 사용하지 않을 때, 배터리를 충전시켜서 야외용 변환기의 전원으로 사용할 수 있으므로 편리한 이점을 얻을 수 있다.

특히 72V 직류 배터리는 용량이 켜서 교류로 변환시키면 가전 전기용품인 선풍기를 비롯하여 드라이어 전기밥솥과 같은 전기기구를 사용할 수 있는 전류를 만들 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 휴대용 변환장치는 마이크로프로세서(7)가 필요한 220V 60Hz 사인파를 총괄하고, 제1전압위상크기감지부(5), 제2전압위상크기감지부(5a)와 제1전류위상크기감지부(6), 제2전류위상크기감지부(6a)가 출력전압을 일정하게 유지하고, 과전류를 감지는 센서인 과전류보호기(9)가 있어서 물이나 먼지 등으로 전류가 발생하는 것을 감지하여 보호하고 전원관리부가 있어서 일정한 전압이 아니면 회로를 달아 과잉 전류를 차단할 수 있고 저역통과여파기(2)에서 직류전류만 선택하여 통과시키므로 노이즈가 발생하지 않으며, 전압위상크기감지부와 전류위상크기감지부가 승압변환기(4) 양측에 장치되어 과일 출력전압을 감지하고, 사용 한계 전력을 감시하여 마이크로프로 센서에 입력하므로 일정 용량의 배터리에서 220V, 60Hz 사인파를 만드는데 최대한의 조건을 맞추어 사용전압을 안정적으로 유지하기 때문에 선풍기, 드라이어와 같은 전기기구를 안전하고 편리하게 사용할 수 있게 되는 이점이 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예에 대하여 설명되었으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래의 청구범위의 균등범위 내에서 이루어지는 여러 다양한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

1: 직류전원부
2: 저역통과여파기
3: 전력변환스위치
4: 승압변환기
4a: 1차권선부
4b: 2차권선부
5: 제1전압위상크기감지부
5a: 제1전압위상크기감지부
6: 제2전류위상크기감지부
6a: 제2전류위상크기감지부
7: 마이크로프로세서
8: 전원관리부
9: 과전류보호기
10: 휴대용변환기

Claims (1)

1. 이륜 전기차 구동 전원으로 사용되는 배터리와 연결되는 직류전원부;
   상기 직류전원부와 연결되는 저역통과여파기;
   상기 저역통과여파기와 연결되는 전력변환스위치;
   상기 전력변환스위치의 출력측 단자부와 연결되는 승압변환기;
   상기 승압변환기의 1차권선부 일측과 전력변환스위치 간에 연결되는 전압위상크기감지부;
   상기 승압변환기의 1차권선부 타측과 전력변환스위치 간에 연결되는 전류위상크기감지부;
   상기 승압변환기의 2차권선부 일측에 연결되는 전압위상크기감지부;
   상기 승압변환기의 2차권선부 타측에 연결되는 전류위상크기감지부;
   상기 전력변환스위치, 전압위상크기감지부, 전류위상크기감지부 및 전원감지부와 연결되는 마이크로프로세서;
   상기 직류전원부에 연결되어 전원 공급을 관리하는 전원관리부;
   상기 직류전원부에 연결되는 과전류보호기;
   상기 승압변환기의 2차권선출력부에 연결되는 콘센트; 를 포함하는 이륜 전기차용 휴대용 직류교류 변환장치.