WO2022005001A1 - 차량에 구비되는 태양광 발전장치 - Google Patents

차량에 구비되는 태양광 발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지붕 프레임에 고정 결합되며, 양측부를 개방하는 개폐홈과, 상기 개폐홈의 전, 후방에 각각 구성되는 레일부를 포함하는 장착 프레임; 상기 레일부에 안착되며 상기 개폐홈을 개폐시키고, 상부로 태양광 패널이 결합되는 태양광 하우징과, 상기 태양광 하우징의 일면에 연결되는 가이드 바와, 상기 태양광 하우징의 내부에 장착되고, 상기 태양광 패널로부터 생산된 전기 에너지의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 태양광 어셈블리; 상기 태양광 어셈블리를 구동시키는 개폐 구동부; 상기 태양광 하우징의 개폐 작동을 가이드 하는 개폐 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량에 구비되는 태양광 발전장치
본 발명은 차량에 구비되는 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 지붕 프레임(Roof frame)에 설치되어 태양광 발전이 이루어지도록 하며, 지붕 프레임으로부터 좌우측 및 전후방으로 슬라이딩 이동이 이루어지면서 개폐가 가능하도록 구성되는 차량에 구비되는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 지붕 프레임에는 썬루프가 장착되고 있으며, 최근에는 전기 에너지를 생산할 수 있는 태양광 발전장치를 구비하는 썬루프의 장착이 이루어지고 있다.
일 예로, 대한민국 등록특허 제10-1570478호에는, 자동차 루프의 전방측에 고정되는 전방커버부; 상기 전방커버부에 대해 이격 및 인접되는 후방커버부; 상기 전방커버부와 후방커버부에 양단측이 연결되고 전방커버부와 후방커버부가 상호 멀어짐에 따라 인출되면서 루프의 상면을 덮는 필름부; 상기 후방커버부의 전후 이송을 가이드하는 가이드레일; 상기 전방커버부 또는 후방커버부의 상면에 배치되고 태양광을 전력으로 변환하는 솔라셀부; 상기 솔라셀부에 전력라인을 통하여 연결되고 전력을 변환하는 정류부; 상기 솔라셀부의 전력을 저장하는 전력저장부; 및 상기 전방커버부의 전면에 형성되고 유수를 전면 윈도우로 배출하는 토출홀;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 루프 커버시스템이 게재된 바 있다.
그러나, 전술한 선행기술문헌에 의하면, 차량의 지붕에 설치되는 통상의 썬루프의 작동 공간 범위 내에서만 태양광 발전이 이루어지도록 구성되어 전기 에너지의 생산 효율성이 현저하게 떨어져 생산된 전기의 이용을 위해서는 상당 시간이 필요한 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 차량의 지붕 프레임(Roof Frame)에 설치되어 태양광 발전이 이루어지도록 하며, 지붕 프레임으로부터 좌우측으로 슬라이딩 이동이 이루어지면서 개폐가 가능하도록 구성되고, 차량의 주행중이나 정차 중에도 태양광 발전이 이루어지도록 하는 차량에 구비되는 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 태양광 발전장치가 지붕 프레임의 좌우측으로 개방이 이루어지는 제1발전장치와, 이 제1발전장치의 하부에 구성되어 제1발전장치의 개방시 태양광 발전이 이루어지도록 구성되는 제2발전장치로 구성됨으로써, 최소한의 공간 범위 내에서 태양광 발전 효율을 극대화할 수 있음은 물론, 태양의 직사광선이 차량 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있는 차량에 구비되는 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차량의 전후방으로 이동이 이루어지는 제3발전장치를 구비하는 루프렉 프레임(Roofrack Frame)을 태양광 발전장치의 상부에 구성하여 태양광 발전시 차량의 좌우측면 뿐만 아니라, 전후방부를 통해서도 태양광 발전이 가능하도록 함으로써, 전기 에너지의 생산량을 극대화할 수 있는 차량에 구비되는 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지붕 프레임에 고정 결합되며, 양측부를 개방하는 개폐홈과, 상기 개폐홈의 전, 후방에 각각 구성되는 레일부를 포함하고, 상기 개폐홈 및 상기 레일부가 일측 및 타측부에 각각 구성되는 장착 프레임; 상기 레일부에 안착되며 상기 개폐홈을 개폐시키고, 상부로 태양광 패널이 결합되는 태양광 하우징과, 상기 태양광 하우징의 일면에 연결되는 가이드 바와, 상기 태양광 하우징의 내부에 장착되고, 상기 태양광 패널로부터 생산된 전기 에너지의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 태양광 어셈블리; 상기 장착 프레임의 중앙부에 구성되며, 상기 가이드 바와 기어 결합 방식으로 결합되고, 소정의 회전력에 의해 상기 가이드 바를 이동시켜 상기 태양광 하우징이 상기 개폐홈을 개폐하도록 구동하는 개폐 구동부; 상기 장착 프레임에 구성되고, 상기 개폐 구동부가 장착되며, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 개폐 구동부의 구동을 제어하는 콘트롤 패널; 상기 태양광 하우징의 하부에 구성되며, 상기 레일부와 결합되고, 상기 가이드 바의 이동시 상기 레일부를 따라 이동하면서 상기 태양광 하우징의 개폐 작동을 가이드 하는 개폐 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 개폐 구동부는, 상기 장착 프레임의 양측에 각각 구성되는 상기 태양광 어셈블리의 개폐가 이루어지도록 회전 작동하는 제1 및 제2개폐축과, 상기 장착 프레임의 중앙부에 장착되며, 상기 제1 및 제2개폐축의 회전 작동을 지지하는 축 회전 지지수단과, 상기 콘트롤 패널에 장착되고, 복수의 기어들에 의해 상기 제1 및 제2개폐축과 연결되어 소정의 회전력을 제공하는 회전모터와, 상기 제1 및 제2개폐축에 각각 결합되고, 상기 가이드 바와 기어 결합되며, 상기 제1 및 제2개폐축의 회전시 상기 가이드 바의 직진 이동이 이루어지도록 하는 제1 및 제2개폐기어로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1개폐기어가 상기 제2개폐기어 보다 상기 장착 프레임의 전방측에 위치하여 상기 가이드 바의 직진 이동시 충돌이 발생하는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 태양광 하우징은, 하부 중앙으로 상기 태양광 패널로부터 집광된 에너지를 전기 에너지로 변환하여 저장하기 위한 발전수단들이 장착되는 발전 장착부와, 상기 발전 장착부의 외측에 형성되며, 상기 개폐 가이드부가 장착되는 가이드 장착부와, 상기 가이드 바가 인입 및 인출될 수 있도록 구성되는 바 수용부가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 장착 프레임에는, 상기 태양광 하우징의 하부에 구성되며, 상기 태양광 어셈블리의 개방 작동시 태양광 발전이 이루어지도록 구성되고, 생산된 전기 에너지를 상기 태양광 어셈블리로 공급하는 하부 태양광 패널이 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 장착 프레임에는 상부에 부리 가능하게 결합되며, 랙 기어를 형성하는 루프랙과, 상기 랙 기어의 상부에 결합되어 서로 겹쳐지거나, 또는 펼쳐지는 상태로 슬라이딩 이동이 이루어지는 태양광 발전 차광모듈과, 상기 태양광 발전 차광모듈이 상기 루프랙을 따라 이동되도록 구동력을 발생하는 차광판 이송부재를 포함하는 루프랙 조립체가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 레일부에는 상기 제어부의 제어에 의해 자화가 이루어지면서 상기 태양광 하우징의 개폐량 및 개폐 여부를 제어하는 제1스토퍼 부재가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 개폐 가이드에는 상기 태양광 하우징에 승하강 가능하게 결합되고, 상기 제1스토퍼 부재의 자화시 자력에 의한 결합이 이루어지면서 태양광 하우징의 이동을 제한하는 제2스토퍼 부재가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 차량의 지붕 프레임(Roof Frame)에 설치되어 태양광 발전이 이루어지도록 하며, 지붕 프레임으로부터 좌우측으로 슬라이딩 이동이 이루어지면서 개폐가 가능하도록 구성됨으로써, 차량의 주행중에도태양광 발전이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 태양광 발전장치가 지붕 프레임의 좌우측으로 개방이 이루어지는 제1발전장치와, 이 제1발전장치의 하부에 구성되어 제1발전장치의 개방시 태양광 발전이 이루어지도록 구성되는 제2발전장치로 구성됨으로써, 태양광 발전 효율을 극대화할 수 있음은 물론, 태양의 직사광선이 차량 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 차량의 전후방으로 이동이 이루어지는 제3발전장치를 구비하는 루프렉 프레임(Roofrack Frame)을 태양광 발전장치의 상부에 구성하여 태양광 발전시 차량의 좌우측면 뿐만 아니라, 전후방부를 통해서도 태양광 발전이 가능하도록 함으로써, 전기 에너지의 생산량을 극대화할 수 있어 차량 내 각종 부대 장치들의 구동에 필요한 전력을 제공할 수 있음은 물론, 전기 자동차의 구동 에너지를 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치가 차량의 지붕 프레임에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량에 구비되는 태양광 발전장치의 프레임부 및 개폐 구동부를 나타낸 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량에 구비되는 태양광 발전장치를 나타낸 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량에 구비되는 태양광 발전장치의 개폐 상태를 나타낸 도면,
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량에 구비되는 태양광 발전장치를 나타낸 도면,
도 11 및 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 차량에 구비되는 태양광 발전장치를 나타낸 도면이다.
지붕 프레임에 고정 결합되며, 양측부를 개방하는 개폐홈과, 상기 개폐홈의 전, 후방에 각각 구성되는 레일부를 포함하고, 상기 개폐홈 및 상기 레일부가 일측 및 타측부에 각각 구성되는 장착 프레임; 상기 레일부에 안착되며 상기 개폐홈을 개폐시키고, 상부로 태양광 패널이 결합되는 태양광 하우징과, 상기 태양광 하우징의 일면에 연결되는 가이드 바와, 상기 태양광 하우징의 내부에 장착되고, 상기 태양광 패널로부터 생산된 전기 에너지의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 태양광 어셈블리; 상기 장착 프레임의 중앙부에 구성되며, 상기 가이드 바와 기어 결합 방식으로 결합되고, 소정의 회전력에 의해 상기 가이드 바를 이동시켜 상기 태양광 하우징이 상기 개폐홈을 개폐하도록 구동하는 개폐 구동부; 상기 장착 프레임에 구성되고, 상기 개폐 구동부가 장착되며, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 개폐 구동부의 구동을 제어하는 콘트롤 패널; 상기 태양광 하우징의 하부에 구성되며, 상기 레일부와 결합되고, 상기 가이드 바의 이동시 상기 레일부를 따라 이동하면서 상기 태양광 하우징의 개폐 작동을 가이드 하는 개폐 가이드부;를 포함하여 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 발전장치는 차량의 지붕 프레임(10)에 결합되며, 지붕 프레임(10)의 양측으로 펼쳐지면서 지붕 프레임(10)을 개방함과 동시에 태양광 발전이 이루어지도록 구성되는 것으로, 프레임부(100), 개폐 구동부(200), 태양광 어셈블리(300) 및 개폐 가이드부(400)를 포함하여 구성된다.
프레임부(100)는 지붕 프레임(10)에 고정 결합되는 것으로, 바람직하게는 전방 및 후방이 고정 결합되며, 태양광 어셈블리(300)의 개폐 작동을 가이드할 수 있도록 구성되는 장착 프레임(110)이 구성된다.
장착 프레임(110)은 양측부가 개방되게 형성되어 태양광 어셈블리(300)의 개폐 작동이 이루어지도록 함과 동시에 태양광 어셈블리(300)의 개방시 실외 공기가 차량의 실내로 유입이 이루어지도록 구성되는 개폐홈(112)이 형성된다.
또한, 장착 프레임(110)에는 전방 및 후방에 대칭되는 형태로 구성되며, 태양광 어셈블리(300)의 개폐 작동을 가이드 하는 개폐 가이드부(400)의 구동을 지지하는 레일부(120)가 구성된다. 레일부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 개폐홈(112)의 전방 및 후방부에 각각 형성되며, 개폐 가이드부(400)의 이송부재(410)가 삽입되어 구름작동이 이루어지도록 구성된다.
또한, 장착 프레임(110)에는 중앙부에 태양광 어셈블리(300)의 개폐 작동이 이루어지도록 구동하는 개폐 구동부(200)가 장착되도록 구성되며, 이 개폐 구동부(200)의 구동을 지지할 수 있도록 구성된다.
아울러, 장착 프레임(110)의 전방으로는 개폐 구동부(200)의 회전모터(240)가 내장되며, 후술할 제어부(330)의 제어에 따라 회전모터(240)를 회전시키는 콘트롤 패널(130)이 더 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 장착 프레임(110)에는 제어부(330)의 제어에 의해 개폐가 이루어지는 태양광 어셈블리(300)의 개폐량 및 개폐 여부에 대한 제어가 이루어질 수 있도록 하는 제1스토퍼 부재(150)가 더 구성될 수 있다.
여기서, 제1스토퍼 부재(150)는 전자석으로 이루어질 수 있으며, 레일부(120)의 일측 단부 및 타측 단부에 각각 구성되어 제어부(330)로부터 전원 인가시 후술할 개폐 가이드부(400)에 구성되는 제2스토퍼 부재(450)와 자력에 의한 결합이 이루어지면서 태양광 어셈블리(300)의 개폐량 및 개폐 여부가 이루어지도록 구성된다.
개폐 구동부(200)는 장착 프레임(110)의 중앙부, 즉 장착 프레임(110)의 일측 및 타측에 각각 구성되는 개폐홈(112) 및 레일부(120) 사이에 장착되며, 장착 프레임(110)의 양측에 각각 구성되는 태양광 어셈블리(300)의 가이드 바(320)와 기어 결합이 이루어지도록 구성되는 것으로, 개폐축(210), 개폐기어(220), 축 회전 지지수단(230) 및 회전모터(240)를 포함하여 구성된다.
개폐축(210)은 장착 프레임(110)의 양측에 각각 구성되는 태양광 어셈블리(300)를 각각 개폐가 이루어지도록 회전 작동을 하는 것으로, 제1 및 제2개폐축(212, 214)으로 구성되며, 전, 후방 끝단부가 각각 축 회전 지지수단(230)이 결합되어 원활한 회전이 이루어지도록 구성된다.
또한, 개폐기어(220)는 제1 및 제2개폐축(212, 214)에 결합되고, 태양광 어셈블리(300)에 구성되는 가이드 바(320)와 기어 결합 방식으로 결합되며, 개폐축(210)의 회전시 가이드 바(320)를 직진 이동시켜 태양광 어셈블리(300)의 개폐 작동이 이루어지도록 구성된다.
이러한 개폐기어(220)는 장착 프레임(110)의 일측부에 구성되는 태양광 어셈블리(300)의 가이드 바(320)와 결합되는 제1개폐기어(222)와, 장착 프레임(110)의 트측부에 구성되는 태양광 어셈블리(300)의 가이드 바(320)와 결합되는 제2개폐기어(224)로 구성된다.
이때, 제1개폐기어(212)는 제2개폐기어(222) 보다 장착 프레임(110)의 전방측에 위치하도록 구성된다. 이에 일측 및 타측부에 각각 구성되는 태양광 어셈블리(300)의 개폐 작동시 가이드 바(320)들 간의 충돌이 발생하는 것을 방지하도록 구성된다.
축 회전 지지수단(230)은 통상의 베어링 부재 및 이 베어링 부재가 내장되는 베어링 하우징 등으로 구성되며, 장착 프레임(110)에 내장되게 구성되고, 제1 및 제2개폐축(212, 214)의 끝단부가 각각 회전 가능하게 결합된다. 즉, 축 회전 지지수단(230)은 복수의 개폐축(210)에 대한 회전 작동을 지지함과 동시에 이 복수의 개폐축(210)이 장착 프레임(110)에 장착될 수 있도록 구성되는 것이다.
회전모터(240)는 콘트롤 패널(130)에 분리 가능하게 결합되며, 복수의 기어들에 의해 제1 및 제2개폐축(212, 214)과 연결되게 구성된다.
회전모터(240)는 제어부(330)의 제어에 따라 회전 작동이 이루어지도록 구성되며, 회전시 기어들과 연결되는 제1 및 제2개폐축(212, 214)을 서로 반대되는 방향으로 회전시켜 태양광 어셈블리(300)의 개폐가 이루어지도록 구성된다.
또한, 회전모터(240)는 제어부(330)의 제어에 따라 태양광 엇메블리(300)들의 개폐량이 서로 다르게 이루어지도록 구동할 수도 있을 것이다.
즉, 회전모터(240) 역시 제1 및 제2개폐축(212, 214)과 마찬가지로 제1 및 제2회전모터로 구성되는 것이다.
태양광 어셈블리(300)는 전,후방부가 장착 프레임(110)의 양측부 전,후방에 각각 구성되는 레일부(120)에 안착되며, 개폐홈(112)을 개폐시켜 실외 공기의 유입이 이루어지도록 함과 동시에 상부에 태양광 패널(302)을 설치하여 차량의 주행 여부와 무관하게 태양광 발전에 의한 전기 에너지을 생산하여 저장하고, 저장된 전기 에너지를 차량의 부대 설비에 공급하거나, 개폐 구동부(200) 및 개폐 가이드부(400)로 공급하도록 구성되는 것으로, 태양광 패널(302), 태양광 하우징(310), 가이드 바(320) 및 제어부(330)를 포함하여 구성된다.
여기서, 태양광 하우징(310)은 사각 프레임으로 구성되며, 상부면이 개방되어 태양광 패널(302)의 설치가 이루어지도록 구성된다. 또한, 하부 중앙으로는 태양광 패널(302)로부터 집광된 에너지를 전기 에너지로 변환하여 저장하기 위한 발전수단들이 장착되도록 소정의 공간부를 구성하는 발전 장착부(314)와, 개폐 가이드부(400)가 장착되어 태양광 하우징(310)이 개폐 가이드부(400)의 구동에 의해 레일부(120)를 따라 이동이 이루어지도록 지지하는 가이드 장착부(312)가 구성된다.
이때, 가이드 장착부(312)는 발전 장착부의 외측에 형성되며, 개폐 가이드부(400)의 이송 브라켓(420)이 삽입 및 고정되도록 구성된다.
아울러, 태양광 하우징(310)에는 전방 및 후방측 단부에 제2스토퍼 부재(450)가 삽입되며, 제어부(330)의 제어에 따라 제1스토퍼 부재(150)로부터 소정의 자력이 발산되는 경우, 삽입된 제2스토퍼 부재(450)가 상기 자력에 의해 하향 이동하면서 제1스토퍼 부재(150)와 자력에 의한 결합이 이루어질 수 있도록 안내하는 자석 안내홈(318)을 더 구성할 수 있다.
여기서, 자석 안내홈(318)은 태양광 하우징(310)의 폭 방향으로 소정 간격 이격되게 다수개로 구성되거나, 또는 폭 방향을 따라 길게 형성될 수 있다.
이때, 제2스토퍼 부재(450)는 자석 안내홈(318)에 소정 간격 이격되게 다수개로 구성될 수 있으며, 제1스토퍼 부재(150)와 자력에 의한 결합이 이루어지는 제2스토퍼 부재(450)의 위치에 따라 태양광 하우징(310)의 개폐 작동에 대한 제어가 이루어지도록 할 수 있을 것이다.
이러한 본 발명의 태양광 어셈블리(300)는 가이드 바(320)에 의해 개폐 작동이 이루어지도록 구성된다.
가이드 바(320)는 태양광 하우징(310)의 일측 중앙부에 일체로 구성되며, 개폐 구동부(200)의 개폐기어(220)와 기어 결합이 이루어지도록 랙 기어의 형태로 구성된다.
이와 같은 가이드 바(320)는 2개로 구성되되, 장착 프레임(110)의 일측 및 타측에 각각 구성되는 태양광 하우징(310)에 서로 대향하는 위치에 각각 구성된다.
즉, 장착 프레임(110)의 일측에 구성되는 태양광 하우징(310)에 연결된 가이드 바(320)는 제1개폐기어(222)와 기어 결합이 이루어지고, 타측에 구성되는 태양광 하우징(310)과 연결되는 가이드 바(320)는 제2개폐기어(224)와 기어 결합이 이루어지도록 구성됨으로써, 각각의 태양광 하우징(310)이 회전모터(240)의 회전에 의해 독립적으로 개폐 작동이 이루어지도록 구성되는 것이다.
또한, 태양광 하우징(310)에는 2개의 가이드 바(320) 중 어느 하나가 인입 및 인출이 이루어지도록 하는 바 수용부(316)가 더 구성된다.
바 수용부(316)는 가이드 바(320)가 결합된 위치로부터 인접한 위치에 구성되어 가이드 바(320)의 직진 이동을 가이드 한다.
이에 따라 장착 프레임(110)의 일측에 구성되는 태양광 하우징(310)과 연결된 가이드 바(320)는 타측에 구성되는 태양광 하우징(310)에 형성된 바 수용부(316)에 인입 및 인출이 이루어지면서 상기 태양광 하우징(310)의 개폐가 이루어지도록 구성되고, 이와 반대로 타측에 구성되는 태양광 하우징(310)과 연결되는 가이드 바(320)는 상기 일측에 구성되는 태양광 하우징(310)에 형성된 바 수용부(316)에 인입 및 인출이 이루어지면서 상기 타측에 구성되는 태양광 하우징(310)의 개폐가 이루어지도록 구성되는 것이다.
한편, 발전 장착부(314)에는 태양광 패널(302)에서 생성된 전기에너지를 차량 내부에서 사용할 수 있는 전원으로 변환하는 컨버터(미도시)와, 컨버터(미도시)와 축전지(미도시)의 전원공급을 제어하는 제어회로가 실장된 제어부(미도시) 등이 장착되는 소정의 공간을 이루도록 구성된다.
아울러, 상기 제어부(330)는 ECU 통신하며 제어신호를 송수신하고, ECU로부터 전송되는 제어신호에 의해 축전지의 전원이 개폐 구동부(200) 및 개폐 가이드부(400)로 공급되도록 제어하여 상기 개폐 구동부(200) 및 개폐 가이드부(400)의 구동을 제어한다.
또한, 제어부(330)는 경우에 따라 축전지에 저장된 전원을 이용해 차량 내부에 추가로 설치되는 전기기기들, 일례로 환풍기와 가습기, 블랙박스, 네비게이션 등을 구동할 수 있다.
이와 같은 제어부(330)는 전자석으로 이루어지는 제1스토퍼 부재(150)의 자화 여부를 제어하여 제1스토퍼 부재(150)와 제2스토퍼 부재(450) 간의 자력에 의한 결합이 이루어지도록 제어한다.
개폐 가이드부(400)는, 레일부(120)와 태양광 하우징(310)을 연결하고, 태양광 하우징(310)이 레일부(120)를 따라 이동하면서 개폐홈(112)의 개폐가 이루어지도록 가이드 하는 것으로, 이송부재(410), 이송 브라켓(420) 및 제2스토퍼 부재(450)를 포함하여 구성된다.
이송부재(410)는 통상의 바퀴로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 이송부재(410)는 양측부가 이송 브라켓(420)에 의해 회전 작동이 이루어지도록 구성된다.
이때, 이송 브라켓(420)에는 베어링이 구비되어 이송부재(410)의 원활한 회전, 또는 구름 작동이 이루어지도록 구성된다.
제2스토퍼 부재(450)는 자석 안내홈(318)을 따라 승하강 작동이 이루어지도록 구성된다. 이러한 제2스토퍼 부재(450)는 제1스토퍼 부재(150)의 자화시 상기 제1스토퍼 부재(150)와 다른 극성을 가지는 자석으로 구성된다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양광 어셈블리(300)의 하부로 하부 태양광 패널(500)을 더 구성하여 태양광 어셈블리(300)와 함께 태양광 발전이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이때, 장착 프레임(110)에는 하부 태양광 패널(500)이 장착도리 수 있도록 패널 장착홈을 더 구성함이 바람직하며, 상기 하부 태양광 패널(500)은 태양광 어셈블리(300)의 발전수단과 연결되게 구성됨이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치는 하부 태양광 패널(500)이 장착되는 경우, 태양광 어셈블리(300)의 개방 작동이 이루어진다 하더라도 개폐홈(112)의 개방이 이루어지지 않도록 구성되는 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며, 통상의 지식을 가진 자의 설계 변경에 의해 하부 태양광 발전장치(500)가 장착 프레임(110)으로부터 인입 및 인출이 이루어지도록 구성될 수도 있을 것이다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 루프랙 조립체(600)는 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 랙 기어(612)를 포함하는 루프랙(610)과, 상기 랙 기어(612)의 상부에 결합되어 서로 겹쳐지거나, 또는 펼쳐지는 상태로 슬라이딩 이동이 이루어지는 태양광 발전 차광모듈(620) 및 상기 태양광 발전 차광모듈(620)이 루프랙(610)을 따라 이동되도록 구동력을 발생하는 차광판 이송부재(630)를 포함한다.
루프랙(610)은 무거운 하중을 지지할 수 있도록 금속소재로 형성되며, 지붕 프레임(10) 전체를 감쌀 수 있는 길이로 형성되며, 지붕 프레임(10), 또는 장착 프레임(110) 중 어느 하나의 상부에 분리 가능하게 결합된다.
여기서, 랙 기어(612)는 차광판 이송부재(630)의 이송기어(633)가 회전 가능하게 결합되며, 이송기어(633)의 회전 작동에 의해 태양광 발전 차광모듈(620)이 루프랙(610)을 따라 펼쳐지거나 접혀지도록 구성된다.
아울러, 루프랙(610)의 후단부에는 태양광 발전 차광모듈판(620) 중 고정판(625)이 결합되는 차광판 결합홈(615)이 일정 깊이를 가지도록 형성된다
태양광 발전 차광모듈(620)은 한 쌍의 루프랙(610) 사이에서 이동가능하게 구비되어 지붕 프레임(10)으로 태양광이 직접 비추는 것을 차단함과 동시에 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성하는 것으로, 복수개의 태양광 발전 차광판으로 구성되며, 이 복수개의 태양광 발전 차광판으로부터 생성된 전기 에너지를 축전지로 공급하여 저장이 이루어지도록 구성된다.
즉, 태양광 발전 차광모듈(620)은 차량의 운전석을 기준으로 최후단에 배치되어 차광판 결합홈(615)에 고정되는 고정판(625)과, 최선단에 배치되는 견인판(622)과, 견인판(622)과 고정판(625) 사이에 배치되는 복수개의 이동판(623,624)을 포함한다.
여기서, 견인판(622)과 제1 및 제2이동판(623,624)의 하부에는 이송돌기(650)가 돌출되게 형성되고, 제1 및 제2이동판(623,624)의 상부와 고정판(625)에는 이송돌기(650)가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 삽입홈(640)이 형성되어 견인판(622)이 제1이동판(623)의 상부로 슬라이딩 이동이 이루어지고, 제1이동판(623)이 제2이동판(624)의 상부로 슬라이딩 이동이 이루어지며, 제2이동판(624)이 고정판(625)의 상부로 슬라이딩 이동이 이루어지면서 겹쳐지거나, 또는 펼쳐지게 된다.
차광판 이송부재(630)는 태양광 발전 차광모듈(620)의 슬라이딩 이동이 이루어지도록 하는 것으로, 견인판(622)의 선단 양쪽 하부에 배치된 이송모터(631)와, 이송모터(131)에 연결되며 랙 기어(612)와 맞물려 회전하는 이송기어(633)와, 이송모터(631)를 견인판(622)에 고정시키는 모터고정프레임(635)을 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 제1발전장치에 해당하는 프레임부(100), 개폐 구동부(200), 태양광 어셈블리(300)를 통해 지붕 프레임(10)의 양측으로 개방이 이루어지면서 태양광 발전이 이루어지도록 함과 동시에 프레임부(100)의 하부에 구성되며, 제2발전장치에 해당하는 하부 태양광 패널(500)과 제3발전장치에 해당하는 루프렉 조립체(600)가 지붕 프레임(10), 또는 프레임부(100)의 상부에서 후방측으로 접히면서 하부 태양광 패널(500)을 외부로 노출시켜 태양광 발전 효율을 더욱 향상시키도록 구성되는 것이다.
한편, 본 발명의 제3발전장치 중, 태양광 발전 차광모듈(620)은 차량의 후드 상부면에 분리 가능하게 결합될 수 있으며, 차광판 이송부재(630)에 의해 차량의 앞 유리창측으로 슬라이딩 이동이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이때, 태양광 발전 차광모듈(620)은 제1 및 제2이동판(623, 624)이 후드에 결합될 수 있으며, 구동시 제1 및 제2이동판(623, 624) 중 어느 하나의 패널이 다른 하나의 패널에 형성된 삽입홈(640)을 따라 차량의 앞 유리창측으로 슬라이딩 이동이 이루어지도록 구성될 수 있다.
100: 프레임부 110: 장착 프레임
120: 레일부 130: 콘트롤 패널
150: 제1스토퍼 부재 200: 개폐 구동부
210: 개폐축 220: 개폐기어
230: 축 회전지지수단 240: 회전모터
300; 태양광 어셈블리 302: 태양광 패널
310: 태양광 하우징 320: 가이드 바
330: 제어부 400: 개폐 가이드부
410: 이송부재 420: 이송 브라켓
450: 제2스토퍼 부재 500: 하부 태양광 패널
600: 루프렉 조립체 610: 루프랙
620: 태양광 발전 차광모듈 630: 차광판 이송부재
640: 삽입홈 650: 이송돌기

Claims (7)

  1. 지붕 프레임에 고정 결합되며, 양측부를 개방하는 개폐홈과, 상기 개폐홈의 전, 후방에 각각 구성되는 레일부를 포함하고, 상기 개폐홈 및 상기 레일부가 일측 및 타측부에 각각 구성되는 장착 프레임;
    상기 레일부에 안착되며 상기 개폐홈을 개폐시키고, 상부로 태양광 패널이 결합되는 태양광 하우징과, 상기 태양광 하우징의 일면에 연결되는 가이드 바와, 상기 태양광 하우징의 내부에 장착되고, 상기 태양광 패널로부터 생산된 전기 에너지의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 태양광 어셈블리;
    상기 장착 프레임의 중앙부에 구성되며, 상기 가이드 바와 기어 결합 방식으로 결합되고, 소정의 회전력에 의해 상기 가이드 바를 이동시켜 상기 태양광 하우징이 상기 개폐홈을 개폐하도록 구동하는 개폐 구동부;
    상기 장착 프레임에 구성되고, 상기 개폐 구동부가 장착되며, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 개폐 구동부의 구동을 제어하는 콘트롤 패널;
    상기 태양광 하우징의 하부에 구성되며, 상기 레일부와 결합되고, 상기 가이드 바의 이동시 상기 레일부를 따라 이동하면서 상기 태양광 하우징의 개폐 작동을 가이드 하는 개폐 가이드부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량에 구비되는 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개폐 구동부는,
    상기 장착 프레임의 양측에 각각 구성되는 상기 태양광 어셈블리의 개폐가 이루어지도록 회전 작동하는 제1 및 제2개폐축과,
    상기 장착 프레임의 중앙부에 장착되며, 상기 제1 및 제2개폐축의 회전 작동을 지지하는 축 회전 지지수단과,
    상기 콘트롤 패널에 장착되고, 복수의 기어들에 의해 상기 제1 및 제2개폐축과 연결되어 소정의 회전력을 제공하는 회전모터와,
    상기 제1 및 제2개폐축에 각각 결합되고, 상기 가이드 바와 기어 결합되며, 상기 제1 및 제2개폐축의 회전시 상기 가이드 바의 직진 이동이 이루어지도록 하는 제1 및 제2개폐기어로 구성되고,
    상기 제1개폐기어가 상기 제2개폐기어 보다 상기 장착 프레임의 전방측에 위치하여 상기 가이드 바의 직진 이동시 충돌이 발생하는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량에 구비되는 태양광 발전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 태양광 하우징은,
    하부 중앙으로 상기 태양광 패널로부터 집광된 에너지를 전기 에너지로 변환하여 저장하기 위한 발전수단들이 장착되는 발전 장착부와, 상기 발전 장착부의 외측에 형성되며, 상기 개폐 가이드부가 장착되는 가이드 장착부와, 상기 가이드 바가 인입 및 인출될 수 있도록 구성되는 바 수용부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 차량에 구비되는 태양광 발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 장착 프레임에는,
    상기 태양광 하우징의 하부에 구성되며, 상기 태양광 어셈블리의 개방 작동시 태양광 발전이 이루어지도록 구성되고, 생산된 전기 에너지를 상기 태양광 어셈블리로 공급하는 하부 태양광 패널이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 차량에 구비되는 태양광 발전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 장착 프레임에는
    상부에 부리 가능하게 결합되며, 랙 기어를 형성하는 루프랙과, 상기 랙 기어의 상부에 결합되어 서로 겹쳐지거나, 또는 펼쳐지는 상태로 슬라이딩 이동이 이루어지는 태양광 발전 차광모듈과, 상기 태양광 발전 차광모듈이 상기 루프랙을 따라 이동되도록 구동력을 발생하는 차광판 이송부재를 포함하는 루프랙 조립체가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 차량에 구비되는 태양광 발전장치.
  6. 제6항에 있어서,
    상기 태양광 발전 차광모듈은 차량의 후드에 장착되고, 구동시 차량의 앞 유리측으로 슬라이딩 이동이 이루어지면서 태양광 발전이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 레일부에는 상기 제어부의 제어에 의해 자화가 이루어지면서 상기 태양광 하우징의 개폐량 및 개폐 여부를 제어하는 제1스토퍼 부재가 더 구성되고,
    상기 개폐 가이드에는 상기 태양광 하우징에 승하강 가능하게 결합되고, 상기 제1스토퍼 부재의 자화시 자력에 의한 결합이 이루어지면서 태양광 하우징의 이동을 제한하는 제2스토퍼 부재가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 차량에 구비되는 태양광 발전장치.
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