KR20000009709A

KR20000009709A - Method for switching mechanical energy into electric energy in a moving transporter and apparatus thereof

Info

Publication number: KR20000009709A
Application number: KR1019980030308A
Authority: KR
Inventors: 김호기; 박융
Original assignee: 윤덕용; 한국과학기술원
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2000-02-15

Abstract

PURPOSE: A method for switching mechanical energy into electric energy in a moving transporter and apparatus thereof is provided to use an electric device as an auxiliary power by switching mechanical rotation power into electric energy by mounting a generator to an axis. CONSTITUTION: A method for switching mechanical energy into electric energy in a moving transporter by switching mechanical rotation power into electric energy by mounting a generator to an axis, thereby using an electric device as an auxiliary power, wherein an apparatus thereof includes; a generator (2) having an electromagnet and coil; a charger (3) for charging the electric energy switched by the generator (2); a sensor (5) for sensing rotation speed of a moving transporter (1); and AND gate (4) for transmitting the electric energy only to a capacitor (6) if a signal over a predetermined speed is received by the sensor (6).

Description

Method and apparatus for converting mechanical energy of mobile carrier into electrical energy

본 발명은 이동운반체의 기계적에너지를 전기적에너지로 변환시키는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 자동차, 항공기, 선박 등과 같은 이동운반체(이러한 운반체에만 한정되는 것은 아님)에서 회전동력으로 전달되는 축에 발전기를 설치하여 기계적인 회전력을 전기적인 에너지로 변환 충전시켜 이동운반체의 전자장비를 가동시킬 수 있는 보조전원으로 사용할 수 있도록 하는 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for converting mechanical energy of a mobile vehicle into electrical energy, and in particular, a generator on a shaft that is transmitted as rotational power in a mobile vehicle (not limited to such a carrier) such as a car, an aircraft, a ship, and the like. By installing and converting the mechanical rotational force into electrical energy to be used as an auxiliary power source to operate the electronic equipment of the mobile carrier.

알려진 바와 같이, 열역학 제1법칙 및 열역학 제2법칙에 의해서, 예를 들면 자동차에서 채택하고 있는 내연기관은 가솔린의 연소로부터 발생하는 운동에너지가 모두 자동차의 이동에 사용되는 에너지로 변환되는 것은 아니며 변환되지 않은 운동에너지는 열에너지로 변환되기 때문에 이동운반체의 부품을 가열하여 자동차내의 기구물의 수명을 크게 단축하는 등의 폐단이 많았다.As is known, according to the first law of thermodynamics and the second law of thermodynamics, for example, in an internal combustion engine employed in automobiles, not all of the kinetic energy generated from the combustion of gasoline is converted into the energy used in the movement of the vehicle, Since the kinetic energy is not converted into thermal energy, there are many shortcomings such as heating the parts of the mobile vehicle to greatly shorten the lifespan of the equipment in the vehicle.

현재까지는 몇차례의 오일파동 등의 에너지위기가 있었으나 이동운반체에서 사용되지 않는 유휴에너지(예; 운동에너지 등)를 효과적으로 활용하려는 적극적인 연구개발은 아직 시도되지 않고 있는 실정이다.To date, there have been several energy crises, such as oil waves, but active research and development has not been attempted to effectively utilize idle energy (eg, kinetic energy) that is not used in mobile carriers.

이와 같은 점을 감안하여 본 발명은 이동운반체로부터 발생하는 회전력 등의 기계적에너지중 운동에너지로 변화되지 않고 소모되는 운동에너지를 발전기를 사용하여 기계적에너지의 일부를 전기적에너지로 변환시키고 이를 축전지 등에 저장하여 이동운반체에서 효과적으로 사용되지 않는 유휴에너지를 활용하도록 함으로써 이동운반체의 보조전원으로 사용가능케 함을 목적으로 한다.In view of the above, the present invention converts a part of the mechanical energy into electrical energy by using a generator to convert kinetic energy, which is not changed into kinetic energy among mechanical energy such as rotational force generated from the mobile carrier, and stores it in a storage battery. The purpose of the present invention is to make use of the idle energy that is not effectively used by the mobile carrier, thereby making it possible to use it as an auxiliary power source of the mobile carrier.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동운반체에서 회전동력으로 전달되는 축에 전자석 및 코일로 구성된 발전기를 설치하여 기계적에너지를 전기적에너지를 전기적에너지로 변환하고 이 변환된 전기적에너지를 축전시 저장하여 이동운반체의 보조전원으로 사용하도록 하는 것이다.The present invention for achieving the above object is to install a generator consisting of an electromagnet and a coil on the shaft transmitted to the rotating power in the mobile carrier to convert the mechanical energy into electrical energy and to store the converted electrical energy during storage It is to be used as an auxiliary power source for the mobile carrier.

그리고, 상기와 같은 방법을 실현하기 위한 구체적 수단은 이동운반체에서 회전동력으로 전달되는 축에 연결시킨 전자석 및 코일로 구성된 발전기와, 상기 발전기에 의해 변환된 전기적에너지를 재충전케하는 재충전기와, 상기 이동운반체의 회전속도를 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서에 의해서 일정한 속도이상 신호가 입력되면 전기적에너지만이 축전지에 전달되어 저장토록 하는 앤드게이트와로 이루어진다.In addition, a specific means for realizing such a method includes a generator composed of an electromagnet and a coil connected to a shaft transmitted by a rotating power from the moving carrier, a recharger for recharging the electrical energy converted by the generator, and the movement. The sensor is configured to detect the rotational speed of the carrier, and when the signal is input by a predetermined speed or more by the sensor, only the electrical energy is transferred to the storage battery and the end gate.

이와 같은 본 발명은 이동운반체의 일부 회전력을 전기에너지로 변환시켜 저장케 함으로써 모터스타트용 전원, 자동차에 장치 또는 장입예상되는 자동차 전자부품 등의 전원공급장치로 사용되어 질 수 있게 된다.The present invention can be used as a power supply for a motor start power supply, a device in a vehicle or a vehicle electronic component expected to be charged by converting and storing some rotational force of the mobile carrier into electrical energy.

도 1 은 본 발명의 장치구성도1 is a device configuration of the present invention

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1 : 이동운반체 1A : 축1: Mobile Carrier 1A: Axis

2 : 발전기 3 : 재충전기2: generator 3: recharger

4 : 앤드게이트 5 : 감지센서4: end gate 5: detection sensor

6 : 축전지6: storage battery

도 1 은 본 발명의 장치구성도이다.1 is a device configuration diagram of the present invention.

이에 의하면, 이동운반체(1)에서 회전동력으로 전달되는 축(1A)에 전자석 및 코일로 구성된 발전기(2)를 설치하고, 이동운반체(1) 이동시 발생되는 기계적에너지를 상기 발전기(2)에 의해 전기적에너지로 변환케 한다.According to this, the generator (2) consisting of an electromagnet and a coil is installed on the shaft (1A) transmitted from the moving carrier (1) with rotational power, and the mechanical energy generated when the moving carrier (1) is moved by the generator (2). It converts into electrical energy.

그리고, 상기 발전기(2)에 의해 변환된 전기적에너지를 재충전기(3)에 충전시켜 앤드게이트(AND GATE)(4)일측에 입력시키고, 상기 이동운반체(1)의 축(1A)으로부터 얻어진 회전속도를 감지하도록 하는 감지센서(5)의 신호를 상기 앤드게이트(4)타측에 입력시켜 이동운반체(1)의 회전속도가 일정속도 이상일 경우 전기적 에너지만이 상기 앤드게이트(4)로부터 출력되어 축전지(6)에 저장되도록 구성한다.Then, the electric energy converted by the generator (2) is charged to the recharger (3) and input to one side of the AND gate (4), the rotation obtained from the shaft (1A) of the mobile carrier (1) When the rotational speed of the mobile carrier 1 is higher than a predetermined speed by inputting a signal of the sensor 5 to detect the speed to the other side of the end gate 4, only electrical energy is output from the end gate 4 to accumulate the battery. (6) to be stored.

상기에 있어서 축전지(6) 인 소스(Source) 는 이동운반체(1)의 구동회전력으로부터 발생되는 운동에너지를 화학에너지로 변환시켜 저장할 수 있는 2차 전지이다.In the above, the source 6 as the storage battery 6 is a secondary battery capable of converting and storing kinetic energy generated from the driving rotational force of the mobile carrier 1 into chemical energy.

이와 같은 구성을 가진 본 발명은 이동운반체(1)의 회전동력을 전달하는 축(1A)으로부터 얻어진 기계적에너지를 발전기(2)에 의해 전기적에너지로 변환시키게 함으로써 이동에너지로 변환되지 않은 운동에너지의 일부를 유효하게 활용할 수 있게 된다.According to the present invention having such a configuration, the mechanical energy obtained from the shaft 1A for transmitting the rotational power of the mobile vehicle 1 is converted into electrical energy by the generator 2, thereby partially converting the kinetic energy into mobile energy. Can be used effectively.

이와 같이 발전기(2)에 의해 변환된 전기적에너지를 재충전기(3)를 통해 앤드게이트(4)에 입력시키고, 앤드게이트(4)의 타측에는 감지센서(5)에 의해 얻어진 이동운반체(1)의 회전속도를 입력시켜 기저장된 일정한 회전속도로서 이동운반체(1)가 이동할 경우 재충전기(3)를 통해 입력된 전기적에너지를 축전지(6)에 화학에너지로 변환시켜 저장하게 된다.The electrical energy converted by the generator 2 is input to the AND gate 4 through the recharger 3, and the mobile carrier 1 obtained by the sensor 5 on the other side of the AND gate 4. When the moving carrier 1 moves at a predetermined pre-stored rotational speed by moving the rotational speed of the electrical energy input through the recharger 3 is converted into chemical energy in the storage battery 6 and stored.

이와 같이 운동에너지가 화학에너지로 변환된 전기적에너지는 예를 들어 자동차 출발시 모터스타트용의 전원, 자동차에 장치 또는 장입예상되는 자동차 전자부품인 위치변위시스템(Global Positionong System), 위치감지센서, 진동감지센서, 속도센서 등의 보조전원공급장치로 사용되게 되는 것이다.The electrical energy in which kinetic energy is converted into chemical energy is, for example, a power supply for starting a motor at the time of starting a vehicle, a positional positioning system (Global Positionong System), a position sensing sensor, and a vibration, which is a vehicle electronic device that is expected to be installed or loaded into a vehicle. It is to be used as an auxiliary power supply such as a sensor or a speed sensor.

따라서, 본 발명은 이동운반체(1)가 이동되는 어느 경우에도 전기적에너지가 축전지(6)에 저장되는 것이어서 종래 자동차 등에 공급되는 전원으로 사용되는 축전지와 같이 방전후 교체하거나 다시 재충전을 위한 추가적인 작업시간을 배제할 수 있고, 이에 따른 제비용의 절감을 줄일 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, the electrical energy is stored in the storage battery 6 even when the moving vehicle 1 is moved, and thus additional working time for replacing or recharging after discharging, such as a storage battery used as a power source for a conventional automobile. Can be eliminated, thereby reducing the cost.

이상과 같이 본 발명은 이동운반체에서 효과적으로 사용되지 않는 운동에너지와 같은 유휴에너지를 활용하여 보조전원을 얻을 수 있도록 하는 것으로, 기존의 이동운반체에서 사용되는 축전지가 방전되더라도 이동운반체의 이동에 악영향을 미치지 않도록 하고, 이동운반체에서 발생되는 열에너지에 의해 이동운반체내의 기구물의 수명을 단축시키는 폐단을 방지하며, 이동운반체내의 전자부품 등의 보조전원으로 사용가능하므로 전원공급장치로서의 활용범위가 매우 광범위한 효과를 가진다.As described above, the present invention allows the auxiliary power to be obtained by utilizing idle energy such as kinetic energy that is not effectively used in the mobile carrier, and does not adversely affect the movement of the mobile carrier even when the battery used in the existing mobile carrier is discharged. It prevents the end of shortening the life of the equipment in the mobile carrier by the heat energy generated by the mobile carrier, and can be used as an auxiliary power source for electronic parts in the mobile carrier. Has

Claims

Installing a generator on the shaft transmitted from the mobile carrier to the rotational power to convert mechanical energy into electrical energy, and if the moving carrier is above a certain speed, the electrical energy is stored in the battery to be used as an auxiliary power source of the mobile carrier. Method of converting mechanical energy of mobile carrier into electrical energy.

A generator (2) consisting of an electromagnet and a coil connected to the shaft (1A) transmitted from the moving carrier (1) with rotational power, and a recharger (3) for recharging the electrical energy converted by the generator (2); When the input signal of a predetermined speed or more is input by the detection sensor 5 and the sensor 5 to detect the rotational speed of the moving carrier 1, only electrical energy is transmitted to the storage battery 6 and stored. A device for converting the mechanical energy of the mobile vehicle to the electrical energy, characterized in that consisting of the gate (4).