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KR20100061429A - Electric vehicle equipped with self generation device - Google Patents

Electric vehicle equipped with self generation device Download PDF

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KR20100061429A
KR20100061429A KR1020100045851A KR20100045851A KR20100061429A KR 20100061429 A KR20100061429 A KR 20100061429A KR 1020100045851 A KR1020100045851 A KR 1020100045851A KR 20100045851 A KR20100045851 A KR 20100045851A KR 20100061429 A KR20100061429 A KR 20100061429A
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KR
South Korea
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electric vehicle
wheel shaft
rear wheel
alternator
wheels
Prior art date
Application number
KR1020100045851A
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Korean (ko)
Inventor
이왕락
Original Assignee
이왕락
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: An electric vehicle is provided to maximize charge efficiency by optimally maintaining the revolutions per minute of the alternator regardless of a traveling speed. CONSTITUTION: A charge controller charges a battery pack(10). An inverter(20) changes power applied from the battery pack into AC. An AC induction motor is rotated with AC provided from the inverter. A driving shaft of a motor transfers the rotational motion of the AC induction motor to a front-wheel or rear wheel. A transmission(40) controls the revolutions per minute of the front wheel or rear wheel. A chain(70) is driven with the rotation of the front wheel and the rear wheel. An alternator(80) is arranged inside the frame of the electric vehicle. A sprocket cassette is rotated with the driving of the chain.

Description

자가발전장치를 구비하는 전기자동차{ELECTRIC VEHICLE EQUIPPED WITH SELF GENERATION DEVICE}ELECTRIC VEHICLE EQUIPPED WITH SELF GENERATION DEVICE

본 발명은 전기자동차의 주행도중 유실되는 에너지를 배터리의 재충전에 활용함으로써 주행거리를 증가시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology that can increase the driving distance by utilizing the energy lost during the driving of the electric vehicle to recharge the battery.

화석연료의 고갈과 더불어 최근 많은 관심을 받게 된 전기자동차는 배기가스를 발생시키지 않아 무공해이며, 구동소음이 매우 작다는 장점을 갖는다.Electric cars, which have recently received a lot of attention with the depletion of fossil fuels, are pollution-free because they do not generate exhaust gas and have the advantage of very low driving noise.

이러한 전기자동차의 제작에 소요되는 핵심기술로는 단연 배터리와 모터제어기술을 꼽을 수 있다. The core technology required for the production of such an electric vehicle is by far battery and motor control technology.

배터리의 성능을 나타내기 위한 지표로는 에너지 밀도와 출력특성을 들 수 있는데 에너지 밀도는 1회 충전시 차량의 주행가능한 총거리와 관련이 있고, 출력특성은 가속력과 최고속도에 관련이 있다. 이외에도 충방전 제어의 안정성과 용이성, 충전효율, 충전소요시간과 같은 다양한 지표들이 존재하며 전기자동차의 원활한 구동을 위해서는 이러한 주요 특성들을 고루 만족해야 한다.The indicators for the performance of the battery include energy density and output characteristics. The energy density is related to the total distance traveled by the vehicle in one charge, and the output characteristic is related to acceleration and maximum speed. In addition, there are various indicators such as stability and ease of charging and discharging control, charging efficiency and charging time, and these key characteristics must be satisfied evenly for the smooth operation of an electric vehicle.

한편, 모터 제작 및 제어기술은 발전을 거듭하고 있는데 이러한 모터의 성능을 나타내기 위한 지표로는 출력과 무게, 크기를 들 수 있다. 출력과 관련하여 전기자동차는 DC모터를 이용하는 대신에 AC유도모터를 채택함으로써 높은 출력을 얻을 수 있으며 AC주파수 가변을 통해 양호한 속도가변 특성을 얻을 수 있다. 또한, 경량화, 소형화와 관련해서는 최근 개발된 전기자동차용 AC유도모터의 경우 탑재중량과 용적이 크게 감소하여 1KW/kg에 달하는 출력밀도를 갖는 모터가 개발되기에 이르렀다.On the other hand, motor manufacturing and control technology is evolving, and the indicators for the performance of such motors include power, weight, and size. In terms of output, electric vehicles can obtain high output by adopting AC induction motor instead of using DC motor, and obtain good speed change characteristics through AC frequency variable. In addition, in terms of light weight and miniaturization, in the case of the recently developed AC induction motor for electric vehicles, a load weight and a volume are greatly reduced, and a motor having an output density of 1 KW / kg has been developed.

도 1은 종래기술에 의한 전기자동차의 구성을 나타내는 개넘도인데, 이러한 종래의 전기자동차는 배터리와 모터제어 기술의 비약적인 발전에도 불구하고 석유연료엔진에 비하여 고속주행이 어려우며 대용량 배터리를 구비하기 때문에 주행을 위한 충전시간이 과다하게 소요된다는 점이 단점으로 거론된다.Fig. 1 is a dog figure showing the configuration of an electric vehicle according to the prior art, which is difficult to drive at a high speed compared to a petroleum fuel engine despite the rapid development of the battery and motor control technology, because the driving is equipped with a large capacity battery The disadvantage is that excessive charging time is required for the.

특히, 1회 충전시 주행가능한 거리가 짧아 장거리 주행이 불가능하거나 주행도중 긴시간에 걸쳐 재차 충전을 해야하는 등의 불편함이 가장 큰 단점이라 할 수 있다.In particular, it is a disadvantage that the long distance travel is impossible due to a short charge when charging once, or that inconvenience such as recharging over a long time while driving is the biggest disadvantage.

최근 국내에서 개발된 전기자동차의 1회 충전시 최대주행거리는 불과 31.2km에 불과하여 매우 가까운 거리의 시내주행 정도가 가능할 뿐이며, 그마저도 주행시마다 장시간에 걸쳐 재차 충전을 해야하는 불편함을 감수하여야 한다.In recent years, the maximum driving distance of the electric vehicle developed in Korea is only 31.2km, so it is possible to drive the city very close to each other, and it is necessary to bear the inconvenience of recharging for a long time every time it is driven.

그러나, 배터리 관련기술의 발전속도에 비추어 볼 때 배터리의 용량이 충분히 증가하기를 기대하는 것은 쉽지 않으며, 모터의 전력효율 특성 또한 개선의 여지가 크게 남아 있지 않은 정도여서 전기자동차의 실용화를 위해서는 특단의 돌파구가 필요하다는 것이 관련업계의 일반적인 인식이라 하겠다.
However, in view of the development speed of battery-related technology, it is not easy to expect the capacity of the battery to increase sufficiently, and the power efficiency characteristics of the motor are not much left to be improved. The need for breakthroughs is a common perception in the industry.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 전기자동차의 차륜축마다 알터네이터를 연결하여 차륜축의 회전시 알터네이터를 구동시킴으로써 전류를 생산하도록 하되, 차륜축의 회전속도와 무관하게 알터네이터의 분당 회전수가 적정한 값을 유지하도록 함으로써 차륜축에 과도한 부하가 걸리지 않게 함과 동시에 알터네이터의 출력을 극대화하도록 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차의 제공을 그 목적으로 한다.
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above to connect the alternator for each wheel shaft of the electric vehicle to drive the alternator during rotation of the wheel shaft to produce a current, regardless of the rotation speed of the wheel shaft of the alternator It is an object of the present invention to provide an electric vehicle having a self-generating device for maximizing the output of the alternator while preventing excessive load on the wheel axle by maintaining an appropriate number of revolutions per minute.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 자가발전장치를 구비하는 전기자동차는 직류전원을 제공하는 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리 듀얼팩을 구비하는 배터리팩(10);An electric vehicle having a self-powered apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a battery pack having a lithium ion or lithium polymer battery dual pack for providing a DC power source;

교류전원의 인입시 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 차징 콘트롤러(11);A charging controller 11 which charges the battery pack 10 individually or sequentially when an AC power is input;

상기 배터리팩(10)으로부터 인가되는 전원을 교류로 변환하는 인버터(20);An inverter 20 for converting power applied from the battery pack 10 into alternating current;

상기 인버터(20)로부터 공급되는 교류에 의하여 회전하는 AC유도모터(30);An AC induction motor 30 rotating by alternating current supplied from the inverter 20;

전기자동차의 프레임 내부에 진행방향과 평행하도록 설치되어 상기 AC유도모터(30)의 회전운동을 전륜(50,50') 또는 후륜(60,60')으로 전달하는 모터구동축(31);A motor driving shaft 31 installed in the frame of the electric vehicle so as to be parallel to the traveling direction and transmitting the rotational movement of the AC induction motor 30 to the front wheels 50 and 50 'or the rear wheels 60 and 60';

상기 AC유도모터(30)의 분당회전수를 일정하게 유지하면서도 전기자동차의 주행을 위해 필요한 전륜 또는 후륜축(51, 61)의 분당회전속도를 얻기 위하여 기어비를 조절하는 트랜스미션(40);A transmission (40) for adjusting a gear ratio to obtain a rotational speed of the front or rear wheel shafts (51, 61) necessary for driving the electric vehicle while maintaining the rotational speed of the AC induction motor (30) constant;

전륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 전방 하부에 구비되어 회전하는 전륜축(51);In the case of front wheel drive, the rotational speed per minute through the transmission 40 is controlled, the front wheel shaft 51 is provided in the lower front of the frame to rotate perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle;

상기 전륜축(51)의 양끝에 구비되어 상기 전륜축(51) 회전시 회전하되, 지면과의 마찰력에 의해 전기자동차가 전진하도록 하는 전륜(50, 50');Front wheels (50, 50 ') provided at both ends of the front wheel shaft (51) to rotate when the front wheel shaft (51) rotates, so that the electric vehicle moves forward by friction with the ground;

상기 전륜축(51)의 양끝 전륜(50, 50')의 내측에 구비된 전륜축 체인링(52, 52');Front wheel shaft chainrings 52 and 52 'provided at both ends of the front wheels 50 and 50' of the front wheel shaft 51;

후륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 후방 하부에 구비되는 후륜축(61);In the case of the rear wheel drive, the rotational speed per minute is controlled through the transmission 40, the rear wheel shaft 61 provided in the lower rear of the frame to be orthogonal to the traveling direction of the electric vehicle;

상기 후륜축(61)의 양끝에 구비되는 후륜(60, 60');Rear wheels 60 and 60 'provided at both ends of the rear wheel shaft 61;

상기 후륜축(61)의 양끝 후륜(60, 60')의 내측에 구비된 후륜축 체인링(62, 62');Rear wheel shaft chainrings (62, 62 ') provided inside the rear wheels (60, 60') at both ends of the rear wheel shaft (61);

상기 전륜축 체인링 (52, 52') 및 후륜측 체인링(62, 62')에 연결되어 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 회전시 구동되는 4개의 체인(70);Four chains 70 connected to the front wheel shaft chainrings 52 and 52 'and the rear wheel side chainrings 62 and 62' and driven when the front wheels 50 and 50 'and the rear wheels 60 and 60' are rotated. );

전기자동차의 프레임 내부에 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 내측방향으로 각각 구비되는 4개의 알터네이터(80); 및Four alternators 80 provided in the front wheels 50 and 50 'and rear wheels 60 and 60' inward directions, respectively, in the frame of the electric vehicle; And

알터네이터(80)의 회전축에 구비되되, 상기 체인(70) 각각에 일대일로 연결되어 상기 체인(70)의 구동시 회전하는 4개의 스프라켓 카세트(90);를 구비하되,It is provided on the rotation axis of the alternator 80, connected to each one of the chain 70 one sprocket cassette (90) to rotate when driving the chain 70;

상기 4개의 알터네이터(80)는 각각 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60')의 회전시 전륜축 체인링 (52, 52') 및 후륜측 체인링(62, 62')의 구동에 의하여 상기 스프라켓 카세트(90)를 경유 운동에너지를 전달받으며, 스테이트 코일(State Coil)로부터 교류전류를 생산하되 직류로 변환하지 않고 상기 차징 콘트롤러(11)로 인가하며,The four alternators 80 are formed of the front wheel shaft chainrings 52 and 52 'and the rear wheel chainrings 62 and 62', respectively, when the front wheels 50 and 50 'and the rear wheels 60 and 60' are rotated. Receives kinetic energy via the sprocket cassette 90 by driving, and generates an alternating current from the state coil (State Coil), but applies to the charging controller 11 without converting to direct current,

상기 차징 콘트롤러(11)는 전기자동차의 주행도중 상기 4개의 알터네이터(80)로부터 공급받은 교류전류를 이용하여 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
The charging controller 11 is provided with a self-powered device, characterized in that for each or sequentially charging the battery pack 10 by using the alternating current supplied from the four alternator 80 during the driving of the electric vehicle. It is characterized by.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이 실시예에 의한 자가발전장치를 구비하는 전기자동차는 직류전원을 제공하는 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리 듀얼팩을 구비하는 배터리팩(10);On the other hand, the electric vehicle having a self-powered device according to this embodiment of the present invention for achieving the above object is a battery pack having a lithium ion or lithium polymer battery dual pack for providing a DC power source;

교류전원의 인입시 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 차징 콘트롤러(11);A charging controller 11 which charges the battery pack 10 individually or sequentially when an AC power is input;

상기 배터리팩(10)으로부터 인가되는 전원을 교류로 변환하는 인버터(20);An inverter 20 for converting power applied from the battery pack 10 into alternating current;

상기 인버터(20)로부터 공급되는 교류에 의하여 회전하는 AC유도모터(30);An AC induction motor 30 rotating by alternating current supplied from the inverter 20;

전기자동차의 프레임 내부에 진행방향과 평행하도록 설치되어 상기 AC유도모터(30)의 회전운동을 전륜(50,50') 또는 후륜(60,60')으로 전달하는 모터구동축(31);A motor driving shaft 31 installed in the frame of the electric vehicle so as to be parallel to the traveling direction and transmitting the rotational movement of the AC induction motor 30 to the front wheels 50 and 50 'or the rear wheels 60 and 60';

상기 모터구동축(31)에 구비되어 상기 모터구동축(31)의 회전시 회전하는 구동축 체인링(32, 32');A drive shaft chainring (32, 32 ') provided in the motor drive shaft (31) to rotate when the motor drive shaft (31) rotates;

상기 AC유도모터(30)의 분당회전수를 일정하게 유지하면서도 전기자동차의 주행을 위해 필요한 전륜 또는 후륜축(51, 61)의 분당회전속도를 얻기 위하여 기어비를 조절하는 트랜스미션(40);A transmission (40) for adjusting a gear ratio to obtain a rotational speed of the front or rear wheel shafts (51, 61) necessary for driving the electric vehicle while maintaining the rotational speed of the AC induction motor (30) constant;

전륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 전방 하부에 구비되어 회전하는 전륜축(51);In the case of front wheel drive, the rotational speed per minute through the transmission 40 is controlled, the front wheel shaft 51 is provided in the lower front of the frame to rotate perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle;

상기 전륜축(51)의 양끝에 구비되어 상기 전륜축(51) 회전시 회전하되, 지면과의 마찰력에 의해 전기자동차가 전진하도록 하는 전륜(50, 50');Front wheels (50, 50 ') provided at both ends of the front wheel shaft (51) to rotate when the front wheel shaft (51) rotates, so that the electric vehicle moves forward by friction with the ground;

후륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 후방 하부에 구비되는 후륜축(61);In the case of the rear wheel drive, the rotational speed per minute is controlled through the transmission 40, the rear wheel shaft 61 provided in the lower rear of the frame to be orthogonal to the traveling direction of the electric vehicle;

상기 후륜축(61)의 양끝에 구비되는 후륜(60, 60');Rear wheels 60 and 60 'provided at both ends of the rear wheel shaft 61;

상기 후륜축(61)의 양끝 후륜(60, 60')의 내측에 구비된 후륜축 체인링(62, 62');Rear wheel shaft chainrings (62, 62 ') provided inside the rear wheels (60, 60') at both ends of the rear wheel shaft (61);

상기 구동축 체인링 (32, 32') 및 후륜측 체인링(62, 62')에 연결되어 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 회전시 구동되는 체인(70);A chain (70) connected to the drive shaft chainring (32, 32 ') and the rear wheel side chainring (62, 62') and driven when the front wheel (50, 50 ') and the rear wheel (60, 60') rotate;

전기자동차의 프레임 내부에 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 내측방향으로 구비되는 알터네이터(80); 및An alternator 80 provided in an inner direction of the front wheels 50 and 50 'and the rear wheels 60 and 60' in the electric vehicle frame; And

알터네이터(80)의 회전축에 구비되되, 상기 체인(70) 각각에 일대일로 연결되어 상기 체인(70)의 구동시 회전하는 스프라켓 카세트(90);를 구비하되,Is provided on the rotation axis of the alternator 80, the sprocket cassette 90 is connected to each one of the chain 70 in one-to-one rotation when driving the chain 70;

상기 알터네이터(80)는 각각 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60')의 회전시 전륜축 체인링 (52, 52') 및 후륜측 체인링(62, 62')의 구동에 의하여 상기 스프라켓 카세트(90)를 경유 운동에너지를 전달받으며, 스테이트 코일(State Coil)로부터 교류전류를 생산하되 직류로 변환하지 않고 상기 차징 콘트롤러(11)로 인가하며,The alternator 80 is adapted to drive the front wheel shaft chainrings 52, 52 'and rear wheel side chainrings 62, 62' during rotation of the front wheels 50, 50 'and rear wheels 60, 60', respectively. By receiving the kinetic energy via the sprocket cassette 90, and generates an alternating current from the state coil (State Coil), but applies to the charging controller 11 without converting to direct current,

상기 차징 콘트롤러(11)는 전기자동차의 주행도중 알터네이터(80)로부터 공급받은 교류전류를 이용하여 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 것을 특징으로 한다.
The charging controller 11 is characterized in that to charge the battery pack 10 or sequentially using the AC current supplied from the alternator 80 during the driving of the electric vehicle.

상기와 같은 본 발명에 의하면 배터리 및 모터 관련기술의 발전을 마냥 기다리지 않고서도 전기자동차의 1회 충전시 최대주행거리를 비약적으로 증가시킬 수 있다는 효과를 갖는다.According to the present invention as described above has the effect that the maximum driving distance can be dramatically increased during a single charge of the electric vehicle without waiting for the development of the battery and motor-related technology.

특히, 주행속도와 무관하게 알터네이터의 분당회전수가 최적범위를 유지하도록 자동제어함으로써 충전효율을 극대화한다는 효과가 있다.In particular, there is an effect of maximizing the charging efficiency by automatic control so that the revolutions per minute of the alternator maintains the optimum range regardless of the running speed.

이에 의하여 전기자동차를 이용한 장거리 주행이 가능해지므로 전기자동차의 실용화와 보급을 앞당길 수 있다는 효과가 있다.
As a result, it becomes possible to travel long distances using electric vehicles, which has the effect of facilitating the commercialization and dissemination of electric vehicles.

도 1은 종래기술에 의한 전기자동차의 구조를 나타내는 개념도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자가발전장치를 구비하는 전기자동차의 구조를 나타내는 개념도이며,
도 3은 알터네이터의 발전특성을 나타내는 그래프이며,
도 4는 차륜축과 알터네이터의 연결구조를 설명하는 참고도이며,
도 5는 본 발명의 이 실시예에 의한 자가발전장치를 구비하는 전기자동차의 구조를 나타내는 개념도이다.
1 is a conceptual diagram showing the structure of an electric vehicle according to the prior art,
2 is a conceptual diagram showing the structure of an electric vehicle having a self-powered device according to an embodiment of the present invention,
3 is a graph showing the power generation characteristics of the alternator,
4 is a reference diagram illustrating a connection structure between the wheel shaft and the alternator,
5 is a conceptual diagram showing the structure of an electric vehicle having a self-powered apparatus according to this embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자가발전장치를 구비하는 전기자동차의 구성을 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of an electric vehicle having a self-powered device according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자가발전장치를 구비하는 전기자동차의 구조를 나타내는 개념도인데, 도 2에 도시된 바에 의하면 본 발명에 의한 전기자동차는 프레임의 내부에 배터리팩(Battery Package : 10), 차징 콘트롤러(Charging Controller : 11), 인버터(Inverter : 20), AC유도모터(30), 트랜스미션(Transmission : 40)을 구비하며, 프레임 전방 하측 양쪽으로 전륜(50, 50')과 후방 하측 양쪽에 후륜(60, 60')을 각각 갖는다.2 is a conceptual diagram showing the structure of an electric vehicle having a self-powered device according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10), Charging Controller (11), Inverter (Inverter: 20), AC Induction Motor (30), Transmission (Transmission: 40), and the front wheels (50, 50 ') and rear of both sides of the frame It has rear wheels 60 and 60 'on both sides, respectively.

한편, 전륜(50, 50')과 후륜(60, 60') 내측으로 각각 하나씩 도합 4개 또는 전륜(50, 50')에 하나, 후륜(60, 60')에 하나씩 두개의 알터네이터(80)가 구비되는데 이러한 알터네이터(80)는 후술하는 바와 같이 AC유도모터(30)의 회전시 유실되는 에너지로부터 교류를 생산한다.On the other hand, two alternators 80, one each in the front wheels 50 and 50 'and one in the front wheels 50 and 50' or one in the rear wheels 60 and 60 ', respectively. The alternator 80 produces alternating current from energy lost during rotation of the AC induction motor 30 as described below.

이들 구성요소 각각을 살펴보면, 배터리팩(10)은 대용량 리튬 이온(Lithium Ion) 또는 리튬 폴리머(Lithium Polymer) 배터리를 구비하는데, 바람직하게는 동일한 종류의 배터리를 두개를 각각 전기적으로 분리되도록 구비하여 어느 하나가 방전되는 동안, 나머지 하나가 충전되도록 한다.Looking at each of these components, the battery pack 10 is equipped with a large capacity lithium ion (Lithium Ion) or lithium polymer (Lithium Polymer) battery, preferably having two batteries of the same type to be electrically separated from each other While one is discharged, the other is allowed to charge.

반대로 어느 하나가 상당 정도 충전된 이후에는 나머지 하나를 이용하여 AC모터(30)를 구동한다. On the contrary, after any one is charged to a considerable degree, the AC motor 30 is driven using the other one.

리튬 이온 또는 리튬 폴리머 전지의 경우 충방전이 동시에 일어나도 에너지 손실이 크지 않아 싱글 배터리팩으로 사용하여도 무방하지만, 매우 짧은 시간에 전체 충전용량의 약 7~80%가 충전되나 만충전까지는 상당한 시간이 소요되는 리튬 이온, 리튬 폴리머 배터리의 특징을 감안할 때 듀얼로 구성하여 어느 한쪽이 충전되면 충전된 배터리를 이용하여 AC유도모터(30)를 구동하되, AC유도모터(30)가 구동됨으로써 전륜(50, 50') 또는 후륜(60, 60')이 회전운동함에 따라 후술하는 바와 같이 알터네이터(80)를 이용하여 나머지 하나의 배터리를 단시간에 충전함으로써 배터리 잔량 감소에 따른 전압강하 효과에 적절하게 대응할 수 있다. Lithium ion or lithium polymer batteries can be used as a single battery pack because they do not have much energy loss even when charging and discharging occur at the same time.However, in a very short time, about 7 to 80% of the total charge capacity is charged, but it takes considerable time until fully charged. In consideration of the characteristics of the lithium ion, lithium polymer battery required to configure a dual, if either of the charge to drive the AC induction motor 30 using the charged battery, the AC induction motor 30 is driven to the front wheel (50) 50 ') or as the rear wheels 60 and 60' rotate, the remaining one battery can be charged in a short time using the alternator 80 as described below, thereby appropriately responding to the voltage drop effect due to the remaining battery charge. have.

즉, 방전중인 배터리의 잔량 감소로 인하여 전압강하가 일어나기 이전에 어느정도 충전된 나머지 배터리를 이용하도록 함으로써 전압강하에 의한 주행성능 저하를 막을 수 있으며, 싱글 배터리팩인 경우 주행을 마친 후 배터리팩이 완전방전된 상태로 방치됨으로써 발생되는 배터리 수명단축의 문제도 회피할 수 있다.In other words, by using the remaining battery that is charged to some extent before the voltage drop occurs due to the decrease of the remaining battery capacity, it is possible to prevent the driving performance deterioration due to the voltage drop. The problem of battery life shortening caused by being left in a discharged state can also be avoided.

이때, 중요한 것은 듀얼팩으로 구성된 두개의 배터리를 전기적으로 분리한다는 것인데, 이는 듀얼 배터리팩을 병렬이나 직렬로 연결하지 않고 어느 하나가 AC유도모터(30)로 전력을 공급하는 동안, 나머지 하나는 이와는 별개의 전기적 연결을 통해 알터네이터(80)로부터 전력을 공급받도록 한다는 의미이다.At this time, the important thing is to electrically separate the two batteries consisting of the dual pack, which is connected to the dual battery pack in parallel or in series, while one is supplying power to the AC induction motor 30, the other one This means that power is supplied from the alternator 80 through a separate electrical connection.

한편, 이러한 배터리팩(10)은 별도의 차징 콘트롤러(11)를 구비하는데, 차징 콘트롤러(11)는 기본적으로 충전소로부터 외부전력이 인입되면 이를 이용하여 배터리팩(10)을 충전하는 역할을 하지만, 이외에도 상기에서 설명한 바와 같이 듀얼배터리팩인 경우 어느 하나가 방전되는 동안 알터네이터(80)로부터 공급되는 전력을 이용하여 나머지 하나를 충전하고, 필요하다면 만충전을 기다리지 않고 어느 정도 충전이 이루어진 이후 양측 배터리의 전기적 연결을 스위칭하여 충전된 배터리를 이용하여 AC유도모터(30)를 구동하도록 제어하는 역할을 한다.On the other hand, the battery pack 10 is provided with a separate charging controller 11, the charging controller 11 basically serves to charge the battery pack 10 by using it when the external power is drawn from the charging station, In addition, as described above, in the case of the dual battery pack, the other one is charged by using the power supplied from the alternator 80 while one is discharged, and if necessary, the battery of both batteries has been charged to some extent without waiting for full charge. Switching the electrical connection serves to control to drive the AC induction motor 30 by using a charged battery.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 배터리팩(10)으로부터 공급되는 직류는 인버터(20)를 경유하여 교류로 변환된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the direct current supplied from the battery pack 10 is converted into alternating current via the inverter 20.

본 발명에서는 주행성능 확보를 위하여 AC유도모터를 채택하고 있기 때문에 이의 구동을 위하여 직류를 인버터(20)를 경유하여 교류로 변환하는 것이다.In the present invention, since the AC induction motor is adopted to secure driving performance, the DC is converted into AC via the inverter 20 for driving thereof.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 AC유도모터(30)는 배터리팩(10)으로부터 전원을 인가받으면 모터구동축(31)을 회전시키는데, 바람직하게는 모터구동축(31)은 프레임 내부에 진행방향과 평행하도록 배치되어 구동축지지체(미도시)에 의하여 회전운동할 수 있도록 지지된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the AC induction motor 30 rotates the motor driving shaft 31 when power is supplied from the battery pack 10, and preferably, the motor driving shaft 31 has a traveling direction in the frame. It is arranged to be parallel and is supported to rotate by a drive shaft support (not shown).

한편, 이러한 모터구동축(31)의 회전에너지는 트랜스미션(40)에 의하여 적절한 기어비에 의해 전륜(50,50') 또는 후륜(60,60')으로 전달된다.On the other hand, the rotational energy of the motor drive shaft 31 is transmitted to the front wheel (50, 50 ') or rear wheel (60, 60') by the appropriate gear ratio by the transmission (40).

AC유도모터(30)는 화석연료엔진과 달리 전영역에서 최대토크를 가지는 특성을 가지므로 분당회전수를 제어하는 것에 의하여 전기자동차의 속도를 조절할 수도 있을 것이나, 지나치게 낮거나 높은 분당회전수를 유지할 경우 에너지의 불필요한 소모를 초래하거나, 모터의 내구성에 문제를 일으킬 수 있으므로 별도의 트랜스미션(40)을 구비함으로써 기어비를 조절하도록 함이 바람직하다.Unlike the fossil fuel engine, the AC induction motor 30 has the characteristic of having the maximum torque in all areas, so it is possible to adjust the speed of the electric vehicle by controlling the revolutions per minute, but to maintain an excessively low or high rpm In this case, it may be necessary to adjust the gear ratio by providing a separate transmission 40 because it may cause unnecessary consumption of energy or may cause problems in the durability of the motor.

한편, 전기자동차가 전륜구동인 경우 도 2에 도시된 바와 같이 모터구동축(31)의 회전에너지는 트랜스미션(40)을 거쳐 전륜축(51)으로 전달되며, 전륜축(51)의 회전에 의하여 지면에 닿아있는 전륜(50,50')이 회전하고, 전륜(50, 50')과 지면의 마찰력에 의하여 전기자동차가 움직이게 된다.On the other hand, when the electric vehicle is a front wheel drive, as shown in Figure 2 the rotational energy of the motor drive shaft 31 is transmitted to the front wheel shaft 51 via the transmission 40, the ground by the rotation of the front wheel shaft 51 The front wheels 50 and 50 'which are in contact with each other rotate, and the electric vehicle moves by the frictional force between the front wheels 50 and 50'.

물론, 후륜구동인 경우에는 모터구동축(31)의 회전에너지는 트랜스미션(40)을 거쳐 후륜축(61)으로 전달되며, 후륜(60, 60')의 회전에 의하여 전기자동차가 움직임은 당연하다.Of course, in the case of the rear wheel drive, the rotational energy of the motor drive shaft 31 is transmitted to the rear wheel shaft 61 via the transmission 40, the movement of the electric vehicle is naturally due to the rotation of the rear wheels (60, 60 ').

한편, 전륜축(51) 또는 후륜축(61)에는 알터네이터(80)로 회전에너지를 전달하기 위해 전륜축 체인링(52, 52') 및 후륜축 체인링(62, 62')이 구비된다.On the other hand, the front wheel shaft 51 or the rear wheel shaft 61 is provided with front wheel shaft chainrings 52, 52 'and rear wheel shaft chainrings 62, 62' to transmit rotational energy to the alternator 80.

도 2에 도시된 바와 같이 전륜축(51)의 회전시 전륜축 체인링(52, 52')이 회전하게 되며 이는 체인링(52, 52')과 스프라켓 카세트(90)를 연결하는 체인(70)을 구동시키는데, 체인(70)의 구동에 의하여 스프라켓 카세트(90)가 회전함으로써 알터네이터(80)가 구동된다.As shown in FIG. 2, when the front wheel shaft 51 rotates, the front wheel shaft chainrings 52 and 52 ′ rotate, which is a chain 70 connecting the chainrings 52 and 52 ′ and the sprocket cassette 90. ), The sprocket cassette 90 is rotated by the drive of the chain 70, the alternator 80 is driven.

일반적으로 알터네이터(80)는 내부의 스테이트 코일(State Coil)로부터 교류전류를 생산하며, 코일의 갯수에 따라서 단상, 삼상으로 나뉜다. 한편, 생산된 교류를 다이오드를 통해 이용하여 직류로 변환하는데 본 발명의 알터네이터(80)는 정류과정을 거치지 않고 차징 콘트롤러(11)로 교류를 직접 인가한다.In general, the alternator 80 produces AC current from an internal state coil, and is divided into single phase and three phase according to the number of coils. Meanwhile, the produced alternating current is converted into direct current using a diode, and the alternator 80 of the present invention directly applies alternating current to the charging controller 11 without undergoing a rectification process.

한편, 도 3에 도시된 알터네이터(80)의 특성에 의하면 알터네이터(80) 제품별 규격에 따라 조금씩 상이하나 통상 분당회전수가 최소한 1500rpm은 넘어야 충전이 시작되며, 3000rpm이 넘어야 원활하게 충전이 이뤄진다.On the other hand, according to the characteristics of the alternator 80 shown in Figure 3, depending on the specifications of the alternator 80 product little by little, but the normal number of revolutions is at least 1500rpm to start the charge, 3000rpm exceeds the smooth charging is achieved.

반면, rpm 증가시 어느 수준까지는 전력생산량이 선형적으로 증가하다가 일정한 시점 이후에는 전략생산량 증가량이 현저하게 낮아질 뿐 아니라 rpm이 지나치게 높으면 알터네이터(80)의 내구성에 문제가 생길 수도 있다.On the other hand, the power output increases linearly up to a certain level when the rpm increases, but after a certain point, the strategic output increase decreases significantly, and when the rpm is too high, the durability of the alternator 80 may occur.

따라서, AC유도모터(30)의 회전속도와 무관하게 알터네이터(80)의 분당회전수를 적절한 수준으로 유지할 필요성이 있다.Therefore, there is a need to maintain the revolutions per minute of the alternator 80 at an appropriate level irrespective of the rotational speed of the AC induction motor 30.

이를 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 스프라켓 카세트(90)가 각각 톱니수가 상이한 다수의 스프라켓을 구비하도록 하되, 디레일러(미도시)를 이용하여 체인의 장력을 조절함으로써 체인(70)이 적당한 스프라켓에 물릴 수 있도록 함이 바람직하다.To this end, as shown in FIG. 4, the sprocket cassette 90 has a plurality of sprockets each having a different number of teeth, but the chain 70 may be bitten by an appropriate sprocket by adjusting the tension of the chain using a derailleur (not shown). It is desirable to be able to.

즉, 차량이 운행을 시작하여 전륜축(51) 또는 후륜축(61)의 분당회전수가 낮을 경우 디레일러를 제어하여 스프라켓 카세트(90)의 스프라켓 가운데 톱니수가 적은 스프라켓에 체인(70)이 물리도록 하여 알터네이터(80)의 분당회전수를 강제로 끌어올리고, 반대로 차량이 고속주행을 하여 전륜축(51) 또는 후륜축(61)의 분당회전수가 지나치게 높을 경우 디레일러를 제어하여 스프라켓 카세트(90)의 스프라켓 가운데 톱니수가 많은 스프라켓에 체인(70)이 물리도록 하여 알터네이터(80)의 분당회전수를 적정한 수준에서 유지시킬 수 있다.That is, when the vehicle starts to drive and the revolutions per minute of the front wheel shaft 51 or the rear wheel shaft 61 is low, the derailleur is controlled so that the chain 70 is caught by a sprocket having a small number of teeth among the sprockets of the sprocket cassette 90. When the rpm of the alternator 80 is forcibly raised and the vehicle is driven at a high speed and the RPM of the front wheel 51 or the rear wheel 61 is too high, the derailleur is controlled to control the sprocket of the sprocket cassette 90. The chain 70 is bitten by a sprocket having a large number of teeth in the middle so that the revolutions per minute of the alternator 80 can be maintained at an appropriate level.

한편, RPM 콘트롤러(미도시)는 이와 같이 전기자동차의 속도에 따라서 디레일러를 제어하여 알터네이터(80)가 적절한 분당회전수를 유지할 수 있도록 한다.On the other hand, the RPM controller (not shown) to control the derailleur according to the speed of the electric vehicle as described above so that the alternator 80 maintains an appropriate rpm.

한편, 상기의 예에서는 체인(70)을 이용하여 체인링(52, 62)과 스프라켓 카세트(90)를 연결하였으나, 체인의 경우 반영구적으로 사용가능한 정도로 내구성이 뛰어나지만 다소 소음이 발생하는 경향이 있다.Meanwhile, in the above example, the chain rings 52 and 62 and the sprocket cassette 90 are connected by using the chain 70. However, the chain tends to generate noise even though it is durable enough to be used semi-permanently. .

이에, 체인(70)을 대신하여 벨트를 이용할 수도 있으며, 이 경우 전륜축 체인링(52, 52') 및 후륜축 체인링(62, 62') 그리고 스프라켓 카세트(90)는 벨트운행을 위한 풀리(Pulley)로 대체되어야 한다.
Thus, a belt may be used instead of the chain 70, in which case the front wheel axle chainrings 52, 52 'and the rear axle chainrings 62, 62' and the sprocket cassette 90 are pulleys for belt operation. (Pulley) should be replaced.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 이 실시예에 의한 자가발전장치를 구비하는 전기자동차의 구성을 살펴보기로 한다. 단, 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하는 것으로 한다.Hereinafter, a configuration of an electric vehicle having a self-powered device according to this embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. However, description of overlapping matters is omitted.

도 5에 도시된 바에 의하면 AC유도모터(30) 구동축(31)의 운동에너지가 트랜스미션(40)을 통하여 기어비, 방향전환되기에 앞서 구동축(31)에 형성된 구동축 체인링(32, 32')에 체인(70)을 걸어 알터네이터(80)를 구동시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, the kinetic energy of the drive shaft 31 of the AC induction motor 30 is transferred to the drive shaft chainrings 32 and 32 ′ formed on the drive shaft 31 before the gear ratio and direction change through the transmission 40. The alternator 80 can be driven by hooking the chain 70.

이 경우 일 실시예에 비할 때 전륜(50, 50')으로 인가되는 에너지가 트랜스미션(40) 이전에 일부 유실되므로 주행성능에서 약간의 손해를 볼 수 있으나 충전효율이 향상된다는 장점이 있다.In this case, the energy applied to the front wheels 50 and 50 ′ is partially lost before the transmission 40 as compared to the exemplary embodiment, so there is a slight loss in driving performance, but the charging efficiency is improved.

도 5의 예에서는 모터 구동축(31)에 두개의 알터네이터(80)가 연결된 것으로 도시되어 있으나 충전효율에 따라서는 하나의 알터네이터(80)를 연결하여도 무방하다.
In the example of FIG. 5, two alternators 80 are shown connected to the motor drive shaft 31, but one alternator 80 may be connected depending on the charging efficiency.

이상 몇 가지의 실시예를 들어 본 발명을 살펴보았으나 이러한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것임은 물론, 이는 하기의 특허청구범위를 벗어나지 아니하는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described with reference to several embodiments, these embodiments are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Of course, this should be construed as not departing from the scope of the following claims.

10 : 배터리팩(Battery Package)
11 : 차징 콘트롤러(Charging Controller)
20 : 인버터 (Inverter)
30 : AC유도모터
31 : 모터 구동축
32 : 구동축 체인링
40 : 트랜스미션(Transmission)
50 : 전륜
51 : 전륜축
52 : 전륜축 체인링(Chain Ring)
60 : 후륜
61 : 후륜축
62 : 후륜축 체인링
70 : 체인(Chain) 80 : 알터네이터(Alternator)
90 : 스프라켓 카세트(Sprocket Cassette)
10: Battery Pack
11: Charging Controller
20: Inverter
30: AC induction motor
31: motor drive shaft
32: drive shaft chainring
40: Transmission
50: front wheel
51: front wheel shaft
52: Front Wheel Shaft Chain Ring
60: rear wheel
61: rear wheel shaft
62: rear axle chainring
70: Chain 80: Alternator
90: Sprocket Cassette

Claims (8)

직류전원을 제공하는 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리 듀얼팩을 구비하는 배터리팩(10);
교류전원의 인입시 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 차징 콘트롤러(11);
상기 배터리팩(10)으로부터 인가되는 전원을 교류로 변환하는 인버터(20);
상기 인버터(20)로부터 공급되는 교류에 의하여 회전하는 AC유도모터(30);
전기자동차의 프레임 내부에 진행방향과 평행하도록 설치되어 상기 AC유도모터(30)의 회전운동을 전륜(50,50') 또는 후륜(60,60')으로 전달하는 모터구동축(31);
상기 AC유도모터(30)의 분당회전수를 일정하게 유지하면서도 전기자동차의 주행을 위해 필요한 전륜 또는 후륜축(51, 61)의 분당회전속도를 얻기 위하여 기어비를 조절하는 트랜스미션(40);
전륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 전방 하부에 구비되어 회전하는 전륜축(51);
상기 전륜축(51)의 양끝에 구비되어 상기 전륜축(51) 회전시 회전하되, 지면과의 마찰력에 의해 전기자동차가 전진하도록 하는 전륜(50, 50');
상기 전륜축(51)의 양끝 전륜(50, 50')의 내측에 구비된 전륜축 체인링(52, 52');
후륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 후방 하부에 구비되는 후륜축(61);
상기 후륜축(61)의 양끝에 구비되는 후륜(60, 60');
상기 후륜축(61)의 양끝 후륜(60, 60')의 내측에 구비된 후륜축 체인링(62, 62');
상기 전륜축 체인링 (52, 52') 및 후륜측 체인링(62, 62')에 연결되어 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 회전시 구동되는 체인(70);
전기자동차의 프레임 내부에 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 내측방향으로 각각 구비되는 알터네이터(80); 및
알터네이터(80)의 회전축에 구비되되, 상기 체인(70) 각각에 일대일로 연결되어 상기 체인(70)의 구동시 회전하는 스프라켓 카세트(90);를 구비하되,
상기 알터네이터(80)는 각각 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60')의 회전시 전륜축 체인링 (52, 52') 및 후륜측 체인링(62, 62')의 구동에 의하여 상기 스프라켓 카세트(90)를 경유 운동에너지를 전달받으며, 스테이트 코일(State Coil)로부터 교류전류를 생산하되 직류로 변환하지 않고 상기 차징 콘트롤러(11)로 인가하며,
상기 차징 콘트롤러(11)는 전기자동차의 주행도중 상기 알터네이터(80)로부터 공급받은 교류전류를 이용하여 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
A battery pack having a lithium ion or lithium polymer battery dual pack to provide a DC power source;
A charging controller 11 which charges the battery pack 10 individually or sequentially when an AC power is input;
An inverter 20 for converting power applied from the battery pack 10 into alternating current;
An AC induction motor 30 rotating by alternating current supplied from the inverter 20;
A motor driving shaft 31 installed in the frame of the electric vehicle so as to be parallel to the traveling direction and transmitting the rotational movement of the AC induction motor 30 to the front wheels 50 and 50 'or the rear wheels 60 and 60';
A transmission (40) for adjusting a gear ratio to obtain a rotational speed of the front or rear wheel shafts (51, 61) necessary for driving the electric vehicle while maintaining the rotational speed of the AC induction motor (30) constant;
In the case of front wheel drive, the rotational speed per minute through the transmission 40 is controlled, the front wheel shaft 51 is provided in the lower front of the frame to rotate perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle;
Front wheels (50, 50 ') provided at both ends of the front wheel shaft (51) to rotate when the front wheel shaft (51) rotates, so that the electric vehicle moves forward by friction with the ground;
Front wheel shaft chainrings 52 and 52 'provided at both ends of the front wheels 50 and 50' of the front wheel shaft 51;
In the case of the rear wheel drive, the rotational speed per minute is controlled through the transmission 40, the rear wheel shaft 61 provided in the lower rear of the frame to be orthogonal to the traveling direction of the electric vehicle;
Rear wheels 60 and 60 'provided at both ends of the rear wheel shaft 61;
Rear wheel shaft chainrings (62, 62 ') provided inside the rear wheels (60, 60') at both ends of the rear wheel shaft (61);
A chain (70) connected to the front wheel shaft chainrings (52, 52 ') and the rear wheel side chainrings (62, 62') and driven when the front wheels (50, 50 ') and the rear wheels (60, 60') rotate;
An alternator 80 provided in an inner direction of the front wheels 50 and 50 'and the rear wheels 60 and 60' in the electric vehicle frame; And
Is provided on the rotation axis of the alternator 80, the sprocket cassette 90 is connected to each one of the chain 70 in one-to-one rotation when driving the chain 70;
The alternator 80 is adapted to drive the front wheel shaft chainrings 52, 52 'and rear wheel side chainrings 62, 62' during rotation of the front wheels 50, 50 'and rear wheels 60, 60', respectively. By receiving the kinetic energy via the sprocket cassette 90, and generates an alternating current from the state coil (State Coil), but applies to the charging controller 11 without converting to direct current,
The charging controller 11 uses an alternating current supplied from the alternator 80 while driving the electric vehicle to individually or sequentially charge the battery pack 10. .
제 1 항에 있어서,
상기 스프라켓 카세트(90)는 각각 톱니수가 상이한 다수의 스프라켓을 구비하며,
상기 스프라켓 카세트(90)의 다수의 스프라켓 가운데 상기 체인에 연결될 스프라켓을 변경하는 디레일러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
The method of claim 1,
The sprocket cassette 90 has a plurality of sprockets each having a different number of teeth,
And a derailleur for changing a sprocket to be connected to the chain among a plurality of sprockets of the sprocket cassette (90).
제 1 항에 있어서,
상기 알터네이터(80)의 분당회전수가 1500rpm 내지 11000rpm을 유지할 수 있도록 상기 디레일러를 제어하여 스프라켓을 변경하는 RPM 콘트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
The method of claim 1,
And an RPM controller for changing the sprockets by controlling the derailleur so that the revolutions per minute of the alternator (80) can maintain 1500 rpm to 11000 rpm.
제 1 항에 있어서,
상기 체인(70) 대신 벨트가 구비되며,
상기 전륜축 체인링(52, 52') 및 후륜축 체인링(62, 62'), 상기 스프라켓 카세트(90) 각각은 풀리(Pulley)인 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
The method of claim 1,
Instead of the chain 70 is provided with a belt,
The front wheel axle chainring (52, 52 '), the rear wheel axle chainring (62, 62'), the sprocket cassette (90), each electric vehicle having a self-powered device, characterized in that the pulley (Pulley).
직류전원을 제공하는 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리 듀얼팩을 구비하는 배터리팩(10);
교류전원의 인입시 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 차징 콘트롤러(11);
상기 배터리팩(10)으로부터 인가되는 전원을 교류로 변환하는 인버터(20);
상기 인버터(20)로부터 공급되는 교류에 의하여 회전하는 AC유도모터(30);
전기자동차의 프레임 내부에 진행방향과 평행하도록 설치되어 상기 AC유도모터(30)의 회전운동을 전륜(50,50') 또는 후륜(60,60')으로 전달하는 모터구동축(31);
상기 모터구동축(31)에 구비되어 상기 모터구동축(31)의 회전시 회전하는 구동축 체인링(32, 32');
상기 AC유도모터(30)의 분당회전수를 일정하게 유지하면서도 전기자동차의 주행을 위해 필요한 전륜 또는 후륜축(51, 61)의 분당회전속도를 얻기 위하여 기어비를 조절하는 트랜스미션(40);
전륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 전방 하부에 구비되어 회전하는 전륜축(51);
상기 전륜축(51)의 양끝에 구비되어 상기 전륜축(51) 회전시 회전하되, 지면과의 마찰력에 의해 전기자동차가 전진하도록 하는 전륜(50, 50');
후륜구동인 경우 상기 트랜스미션(40)을 통해 분당회전속도가 제어되되, 전기자동차의 진행방향에 직교하도록 프레임 후방 하부에 구비되는 후륜축(61);
상기 후륜축(61)의 양끝에 구비되는 후륜(60, 60');
상기 후륜축(61)의 양끝 후륜(60, 60')의 내측에 구비된 후륜축 체인링(62, 62');
상기 구동축 체인링 (32, 32') 및 후륜측 체인링(62, 62')에 연결되어 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 회전시 구동되는 체인(70);
전기자동차의 프레임 내부에 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60') 내측방향으로 구비되는 알터네이터(80); 및
알터네이터(80)의 회전축에 구비되되, 상기 체인(70) 각각에 일대일로 연결되어 상기 체인(70)의 구동시 회전하는 스프라켓 카세트(90);를 구비하되,
상기 알터네이터(80)는 각각 상기 전륜(50, 50') 및 후륜(60, 60')의 회전시 전륜축 체인링 (52, 52') 및 후륜측 체인링(62, 62')의 구동에 의하여 상기 스프라켓 카세트(90)를 경유 운동에너지를 전달받으며, 스테이트 코일(State Coil)로부터 교류전류를 생산하되 직류로 변환하지 않고 상기 차징 콘트롤러(11)로 인가하며,
상기 차징 콘트롤러(11)는 전기자동차의 주행도중 알터네이터(80)로부터 공급받은 교류전류를 이용하여 상기 배터리팩(10)을 각각 또는 순차적으로 충전하는 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
A battery pack having a lithium ion or lithium polymer battery dual pack to provide a DC power source;
A charging controller 11 which charges the battery pack 10 individually or sequentially when an AC power is input;
An inverter 20 for converting power applied from the battery pack 10 into alternating current;
An AC induction motor 30 rotating by alternating current supplied from the inverter 20;
A motor driving shaft 31 installed in the frame of the electric vehicle so as to be parallel to the traveling direction and transmitting the rotational movement of the AC induction motor 30 to the front wheels 50 and 50 'or the rear wheels 60 and 60';
A drive shaft chainring (32, 32 ') provided in the motor drive shaft (31) to rotate when the motor drive shaft (31) rotates;
A transmission (40) for adjusting a gear ratio to obtain a rotational speed of the front or rear wheel shafts (51, 61) necessary for driving the electric vehicle while maintaining the rotational speed of the AC induction motor (30) constant;
In the case of front wheel drive, the rotational speed per minute through the transmission 40 is controlled, the front wheel shaft 51 is provided in the lower front of the frame to rotate perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle;
Front wheels (50, 50 ') provided at both ends of the front wheel shaft (51) to rotate when the front wheel shaft (51) rotates, so that the electric vehicle moves forward by friction with the ground;
In the case of the rear wheel drive, the rotational speed per minute is controlled through the transmission 40, the rear wheel shaft 61 provided in the lower rear of the frame to be orthogonal to the traveling direction of the electric vehicle;
Rear wheels 60 and 60 'provided at both ends of the rear wheel shaft 61;
Rear wheel shaft chainrings (62, 62 ') provided inside the rear wheels (60, 60') at both ends of the rear wheel shaft (61);
A chain (70) connected to the drive shaft chainring (32, 32 ') and the rear wheel side chainring (62, 62') and driven when the front wheel (50, 50 ') and the rear wheel (60, 60') rotate;
An alternator 80 provided in an inner direction of the front wheels 50 and 50 'and the rear wheels 60 and 60' in the electric vehicle frame; And
Is provided on the rotation axis of the alternator 80, the sprocket cassette 90 is connected to each one of the chain 70 in one-to-one rotation when driving the chain 70;
The alternator 80 is adapted to drive the front wheel shaft chainrings 52, 52 'and rear wheel side chainrings 62, 62' during rotation of the front wheels 50, 50 'and rear wheels 60, 60', respectively. By receiving the kinetic energy via the sprocket cassette 90, and generates an alternating current from the state coil (State Coil), but applies to the charging controller 11 without converting to direct current,
The charging controller (11) is an electric vehicle having a self-powered device, characterized in that for each or sequentially charging the battery pack 10 by using an alternating current supplied from the alternator (80) during the driving of the electric vehicle.
제 5 항에 있어서,
상기 스프라켓 카세트(90)는 각각 톱니수가 상이한 다수의 스프라켓을 구비하며,
상기 스프라켓 카세트(90)의 다수의 스프라켓 가운데 상기 체인에 연결될 스프라켓을 변경하는 디레일러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
The method of claim 5, wherein
The sprocket cassette 90 has a plurality of sprockets each having a different number of teeth,
And a derailleur for changing a sprocket to be connected to the chain among a plurality of sprockets of the sprocket cassette (90).
제 5 항에 있어서,
상기 알터네이터(80)의 분당회전수가 1500rpm 내지 11000rpm을 유지할 수 있도록 상기 디레일러를 제어하여 스프라켓을 변경하는 RPM 콘트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
The method of claim 5, wherein
And an RPM controller for changing the sprockets by controlling the derailleur so that the revolutions per minute of the alternator (80) can maintain 1500 rpm to 11000 rpm.
제 5 항에 있어서,
상기 체인(70) 대신 벨트가 구비되며,
상기 구동축 체인링(32, 32') 및 후륜축 체인링(62, 62'), 상기 스프라켓 카세트(90) 각각은 풀리(Pulley)인 것을 특징으로 하는 자가발전장치를 구비하는 전기자동차.
The method of claim 5, wherein
Instead of the chain 70 is provided with a belt,
And each of the drive shaft chainrings (32, 32 '), the rear wheel shaft chainrings (62, 62'), and the sprocket cassette (90) are pulleys (Pulley).
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