KR102589187B1

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Info

Publication number: KR102589187B1
Application number: KR1020220022534A
Authority: KR
Inventors: 홍인식
Original assignee: 에이스건설기계(주)
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-02-21
Publication date: 2023-10-13
Anticipated expiration: 2042-02-21
Also published as: KR20230116623A

Abstract

Translated fromKorean

본 발명의 일 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은, 전원의 공급에 의하여 제1 구동력을 생성하는 모터; 연료의 연소에 기초하여 제2 구동력을 생성하는 엔진; 상기 모터에 전달되는 전원을 저장하는 배터리; 상기 엔진의 제2 구동력을 전기에너지로 전환하는 발전기; 및 상기 모터, 엔진, 배터리 및 발전기 중 적어도 하나를 제어하는 제어모듈;을 포함하고, 상기 배터리는 상기 발전기에서 전환된 전기에너지에 의하여 충전된다.A plug-in hybrid generator system according to an embodiment of the present invention includes a motor that generates a first driving force by supplying power; an engine that generates a second driving force based on combustion of fuel; a battery that stores power delivered to the motor; a generator that converts the second driving force of the engine into electrical energy; and a control module that controls at least one of the motor, engine, battery, and generator, wherein the battery is charged by electrical energy converted from the generator.

Description

Translated fromKorean

플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템{A PLUG-IN HYBRID GENERATING SYSTEM}Plug-in hybrid generator system {A PLUG-IN HYBRID GENERATING SYSTEM}

본 발명은 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 매연 및 미세먼지 등의 발생을 저감시킬 수 있는 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a plug-in hybrid generator system, and specifically to a plug-in hybrid generator system that can reduce the generation of exhaust smoke and fine dust.

종래의 경우 항타기 등의 구동장치의 구동을 위한 구동력을 생성하기 위해서는 일반적으로 엔진에 등유, 경유, 중유 등의 화석원료를 공급하여 이에 기초로 구동력을 생성하였다.In the past, in order to generate driving force for driving a driving device such as a pile driver, fossil raw materials such as kerosene, diesel oil, and heavy oil were generally supplied to the engine and the driving force was generated based on this.

즉, 엔진의 연소실에서 연소되는 연료와 산화제의 발열반응으로 인해 높은 온도와 압력의 기체가 생성되어 엔진의 피스톤 및 축차가 움직이게 하여 엔진을 가동시켰다.In other words, the exothermic reaction between fuel and oxidizer burning in the combustion chamber of the engine generates gas of high temperature and pressure, which causes the piston and rotor of the engine to move, thereby operating the engine.

이러한 내연기관 엔진을 이용한 구동력 생성의 경우 이산화탄소, 미세먼지 등 환경문제를 야기시키는 다양한 오염물질들을 배출한다는 문제점을 갖고 있으며, 최근 전 세계적으로 이러한 내연기관에 대한 환경규제가 강화됨에 따라 종래 내연기관 엔진을 대체할 새로운 구동력 생성 방식이 요구되고 있다.In the case of generating driving force using such internal combustion engine engines, there is a problem in that various pollutants that cause environmental problems, such as carbon dioxide and fine dust, are emitted, and as environmental regulations on such internal combustion engines have recently been strengthened worldwide, conventional internal combustion engine engines A new driving force generation method to replace is required.

이를 위하여 최근에는 엔진과 모터를 함께 이용하여 구동장치에 전달되는 구동력을 생성하는 하이브리드 시스템이 제안되고 있고 있으며, 이러한 하이브리드 시스템은 마일드 하이브리드 시스템(Mild Hybrid System)과 플러그인 하이브리드 시스템(Plug-In Hybrid System)으로 구분될 수 있다.For this purpose, a hybrid system that uses both an engine and a motor to generate driving force transmitted to the driving device has been proposed recently. These hybrid systems include the Mild Hybrid System and the Plug-In Hybrid System. ) can be divided into:

마일드 하이브리드 시스템은 전체 구동력 중 엔진 구동력의 비중이 큰 시스템이고, 플러그인 하이브리드 시스템은 모터 구동력의 비중이 큰 시스템으로, 상술한 여러 환경적인 문제점을 고려해 볼 때 플러그인 하이브리드 시스템의 적용이 가장 적합하다.The mild hybrid system is a system in which the engine driving power is a large proportion of the total driving power, and the plug-in hybrid system is a system in which the motor driving power is a large proportion. Considering the various environmental problems described above, the application of the plug-in hybrid system is most appropriate.

한편 하기 선행기술문헌은 플로그인 하이브리드 차량용 난방 제어 장치 및 방법에 관한 것으로 본 발명의 기술적 요지를 개시하고 있지 않다Meanwhile, the following prior art documents relate to heating control devices and methods for plug-in hybrid vehicles and do not disclose the technical gist of the present invention.

대한민국 등록특허공보 제10-1807061호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1807061

본 발명의 일 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.The plug-in hybrid generator system according to an embodiment of the present invention aims to solve the following problems in order to solve the above-mentioned problems.

이산화탄소, 미세먼지 등의 오염물질의 배출을 줄이고, 모터에 전원을 공급하는 배터리의 효율을 높일 수 있는 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템을 제안하는 것이다.We propose a plug-in hybrid generator system that can reduce emissions of pollutants such as carbon dioxide and fine dust and increase the efficiency of the battery that supplies power to the motor.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 제어모듈은, 상기 배터리의 충전률에 기초하여 상기 제1 구동력 및 제2 구동력 중 적어도 하나를 구동장치로 전달하는 것이 바람직하다.The control module preferably transmits at least one of the first driving force and the second driving force to the driving device based on the charging rate of the battery.

상기 배터리의 충전률이 미리 설정된 제1 값 이하인 경우 상기 제어모듈은 상기 제2 구동력을 전부 상기 발전기로 전달하고, 상기 배터리의 충전률이 상기 제1 값보다 큰 제2 값을 초과하는 경우 상기 제어모듈은 상기 제2 구동력을 전부 상기 구동장치로 전달하는 것이 바람직하다.When the charging rate of the battery is below a preset first value, the control module transfers all of the second driving force to the generator, and when the charging rate of the battery exceeds a second value greater than the first value, the control module Preferably, the module transmits all of the second driving force to the driving device.

상기 배터리의 충전률이 상기 제1 값을 초과하고 상기 제2 값 이하인 경우, 상기 제어모듈은 상기 배터리의 충전속도에 기초하여 상기 제2 구동력의 상기 구동장치로의 전달비율을 결정하는 것이 바람직하다.When the charging rate of the battery exceeds the first value and is less than the second value, the control module preferably determines a transfer rate of the second driving force to the driving device based on the charging rate of the battery. .

상기 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은 상기 구동장치와 기구적으로 연결되고, 상기 구동장치로부터 전달되는 진동이 상기 배터리(300)로 전달되는 경우, 상기 배터리에 인가되는 진동을 전기에너지로 전환하기 위한 에너지변환 모듈을 더 포함하고, 상기 에너지변환 모듈에서 변환된 전기에너지는 상기 배터리로 전달되는 것이 바람직하다.The plug-in hybrid generator system is mechanically connected to the driving device, and when vibration transmitted from the driving device is transmitted to thebattery 300, an energy conversion module for converting the vibration applied to the battery into electrical energy. It is preferable that the electric energy converted in the energy conversion module is transmitted to the battery.

상기 배터리는, 하우징; 상기 하우징 내부에 수용되는 배터리팩; 및 상기 배터리팩의 외측면과 상기 하우징 내측면을 연결하는 적어도 하나의 탄성부재;를 포함하는 것이 바람직하다.The battery includes a housing; a battery pack accommodated within the housing; and at least one elastic member connecting the outer surface of the battery pack and the inner surface of the housing.

상기 에너지변환 모듈은 상기 탄성부재에 의하여 발생되는 상기 배터리팩의 상하 진동을 전기에너지로 변환하는 것이 바람직하다.The energy conversion module preferably converts the vertical vibration of the battery pack generated by the elastic member into electrical energy.

상기 배터리는, 상기 배터리팩의 움직임을 검출하는 움직임센서; 및 상기 하우징에 장착되어 상기 하우징에 진동을 인가하는 가진모듈;을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 진동의 패턴을 분석하여 상기 진동의 상쇄를 위한 상쇄진동신호를 생성하고, 상기 움직임센서가 검출한 상기 배터리팩의 상하 진동시의 진폭이 미리 설정된 제3 값보다 클 경우, 상기 가진모듈은 상기 제어모듈이 생성한 상쇄진동신호에 기초하여 상기 배터리에 진동을 인가하는 것이 바람직하다.The battery includes a motion sensor that detects movement of the battery pack; and an excitation module mounted on the housing to apply vibration to the housing, wherein the control module analyzes the pattern of vibration and generates an offset vibration signal to cancel the vibration, and the motion sensor detects the vibration signal. When the amplitude of the vertical vibration of the battery pack is greater than a preset third value, the excitation module preferably applies vibration to the battery based on the offset vibration signal generated by the control module.

상기 움직임센서가 검출한 상기 배터리팩의 상하 진동시의 진폭이 미리 설정된 제4 값보다 클 경우 상기 배터리팩 내부에 배치된 복수 개의 배터리셀과 연결된 모든 전원경로가 개방되되, 상기 제4 값은 상기 제3 값보다 큰 것이 바람직하다.When the amplitude of the vertical vibration of the battery pack detected by the motion sensor is greater than a preset fourth value, all power paths connected to a plurality of battery cells disposed inside the battery pack are opened, and the fourth value is the fourth value. It is preferable that it is greater than the third value.

본 발명의 일 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은, 엔진에서 생성되는 구동력을 발전시켜 배터리를 충전할 수 있도록 구성됨으로써 배터리의 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 모터에서 생성되는 구동력을 우선적으로 활용하여 구동장치를 구동시킴으로써 환경문제를 최소화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.The plug-in hybrid generator system according to an embodiment of the present invention is configured to charge the battery by developing the driving force generated by the engine, so that not only can the efficiency of the battery be increased, but it is also driven by preferentially utilizing the driving force generated by the motor. By operating the device, the effect of minimizing environmental problems can be expected.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템을 간략히 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템을 간략히 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에서 배터리의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에서 배터리의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에서 배터리의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 상기 도 5에서 요부 확대도면이다.1 is a conceptual diagram briefly illustrating a plug-in hybrid generator system according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram briefly showing a plug-in hybrid generator system according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the internal structure of a battery in a plug-in hybrid generator system according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the internal structure of a battery in a plug-in hybrid generator system according to a third embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the internal structure of a battery in a plug-in hybrid generator system according to a fifth embodiment of the present invention.
Figure 6 is an enlarged view of the main part of Figure 5.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings, but identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, it should be noted that the attached drawings are only intended to facilitate easy understanding of the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the attached drawings.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에 대하여 설명하도록 한다.First, the plug-in hybrid generator system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

본 발명의 제1 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 모터(100), 엔진(200), 배터리(300), 발전기(400) 및 제어모듈(500)을 포함하도록 구성된다.The plug-in hybrid generator system according to the first embodiment of the present invention is configured to include a motor 100, an engine 200, abattery 300, a generator 400, and a control module 500, as shown in FIG. do.

모터(100)는 전원의 공급에 의하여 구동장치(10)를 구동하기 위한 제1 구동력을 생성하는 기능을 수행하며, 엔진(200)은 휘발유, 경유, 등유 등의 연료의 연소에 기초하여 구동장치(10)를 구동하기 위한 제2 구동력을 생성하는 기능을 수행한다.The motor 100 performs the function of generating a first driving force to drive the driving device 10 by supplying power, and the engine 200 generates a first driving force for driving the driving device 10 based on combustion of fuel such as gasoline, diesel oil, or kerosene. It performs the function of generating a second driving force to drive (10).

배터리(300)는 모터(100)에 전달되는 전원을 저장하는 기능을 수행하며, 발전기(400)는 엔진(200)의 제2 구동력을 전기에너지로 변환하는 기능을 수행하며, 플러그인 하이브리드 제어레이터 시스템에 탈부착이 가능하도록 구성될 수 있다.Thebattery 300 functions to store power delivered to the motor 100, and the generator 400 functions to convert the second driving force of the engine 200 into electrical energy, and the plug-in hybrid controller system It can be configured to be attachable and detachable.

특히 배터리(300)는 발전기(400)에서 전환된 전기에너지에 의하여 충전되도록 구성됨으로써 배터리(300)의 효율을 극대화할 수 있다.In particular, thebattery 300 can be configured to be charged by electrical energy converted from the generator 400, thereby maximizing the efficiency of thebattery 300.

제어모듈(500)은 상술한 모터(100), 엔진(200), 배터리(300) 및 발전기(400)를 제어하는 기능을 수행하며, 특히 배터리(300)의 충전률(State of Charge, SOC)을 고려하여 제1 구동력 및 제2 구동력 중 적어도 하나를 구동장치(10)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.The control module 500 performs the function of controlling the motor 100, engine 200,battery 300, and generator 400, and in particular, controls the state of charge (SOC) of thebattery 300. In consideration of this, it is possible to perform a function of transmitting at least one of the first driving force and the second driving force to the driving device 10.

즉, 제어모듈(500)은 모터(100)에서 생성되는 제1 구동력을 메인 구동력으로 설정하고, 엔진(200)에서 생성되는 제2 구동력을 발전기(400) 및 구동장치(10)에 선택적으로 전달하도록 구성되는데, 이때 배터리(300)의 충전률이 고려되는 것이다.That is, the control module 500 sets the first driving force generated by the motor 100 as the main driving force and selectively transmits the second driving force generated by the engine 200 to the generator 400 and the driving device 10. It is configured to do so, and at this time, the charging rate of thebattery 300 is taken into consideration.

구체적으로 배터리(300)의 충전률이 미리 설정된 제1 값, 예를 들면 20% 이하인 경우에는 제어모듈(500)은 엔진(200)에서 생성되는 제2 구동력을 전부 발전기(400)로 전달함으로써 배터리(300)의 충전율을 높이도록 한다.Specifically, when the charging rate of thebattery 300 is less than a preset first value, for example, 20%, the control module 500 transfers all of the second driving force generated by the engine 200 to the generator 400 to charge the battery. Increase the charging rate of (300).

또한 배터리(300)의 충전률이 상술한 제1 값보다 큰 제2 값, 예를 들면 70%를 초과하는 경우에는 제어모듈(500)은 현 상황에서 배터리(300)의 충전이 필요하지 않은 것으로 판단하여 엔진(200)에서 생성되는 제2 구동력을 전부 구동장치(10)로 전달하도록 한다.In addition, when the charging rate of thebattery 300 exceeds a second value greater than the above-described first value, for example, 70%, the control module 500 determines that charging of thebattery 300 is not necessary in the current situation. It is determined that all of the second driving force generated by the engine 200 is transmitted to the driving device 10.

한편, 배터리(300)의 충전률이 제1 값을 초과하고 제2 값 이하인 경우, 즉 20% 초과 70% 이하인 경우에는 배터리(300)의 충전 및 구동장치(10)로의 구동력 전달이 동시에 진행되도록 설정될 수 있으며, 이때 제어모듈(500)은 배터리(300)의 충전속도에 기초하여 제2 구동력의 구동장치(10)로의 전달비율을 결정하게 된다.Meanwhile, when the charging rate of thebattery 300 exceeds the first value and is less than the second value, that is, when it is more than 20% and less than 70%, charging of thebattery 300 and transmission of driving force to the driving device 10 proceed simultaneously. It can be set, and at this time, the control module 500 determines the transfer rate of the second driving force to the driving device 10 based on the charging speed of thebattery 300.

한편, 이러한 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은 항타기 등의 구동장치(10)와 기구적으로 연결될 수 있으며, 이 경우 구동장치(10)의 진동이 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에 그대로 전달될 수 있다.Meanwhile, this plug-in hybrid generator system can be mechanically connected to a driving device 10 such as a pile driver, and in this case, the vibration of the driving device 10 can be directly transmitted to the plug-in hybrid generator system.

이때 이러한 주기적인 진동을 전기에너지로 변환시켜 배터리(300)로 전달할 경우, 배터리(300)의 충전효율을 더욱 높일 수 있게 되며, 이하 본 발명의 제2 실시예에 대하여 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.At this time, when such periodic vibration is converted into electrical energy and transmitted to thebattery 300, the charging efficiency of thebattery 300 can be further increased. Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2. Let me explain.

본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템의 모터(100), 엔진(200), 배터리(300), 발전기(400) 및 제어모듈(500)을 그대로 포함하되, 에너지변환 모듈(600)을 추가로 구비하도록 구성된다.As shown in FIG. 2, the plug-in hybrid generator system according to the second embodiment of the present invention includes the motor 100, engine 200,battery 300, and the plug-in hybrid generator system according to the first embodiment of the present invention. It includes the generator 400 and the control module 500, but is configured to additionally include an energy conversion module 600.

여기서 에너지변환 모듈(600)은 구동장치(10)로부터 전달되는 진동이 배터리(300)로 전달되는 경우, 배터리(300)에 인가되는 진동을 전기에너지로 전환하는 구성으로, 에너지변환 모듈(600)에서 변환된 전기에너지는 배터리(300)로 전달되도록 구성됨으로써 배터리(300)의 충전효율의 향상을 기대할 수 있다.Here, the energy conversion module 600 is configured to convert the vibration applied to thebattery 300 into electrical energy when the vibration transmitted from the driving device 10 is transmitted to thebattery 300. The energy conversion module 600 The electrical energy converted from is configured to be delivered to thebattery 300, so that the charging efficiency of thebattery 300 can be expected to be improved.

한편, 구동장치(10)로부터 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에 전달되는 진동은 견고한 기구물을 따라 전달되기 때문에 그 진폭이 작으며, 이로 인하여 진동을 활용한 전기에너지의 생성량이 극히 적기 때문에 전달되는 진동을 증폭시키는 것이 필요하다.On the other hand, the vibration transmitted from the drive device 10 to the plug-in hybrid generator system has a small amplitude because it is transmitted along a sturdy structure. As a result, the amount of electrical energy generated using vibration is extremely small, so the transmitted vibration is amplified. something is needed

상술한 진동의 증폭을 위하여 배터리(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(310) 내부에 배터리팩(320)을 수용하되, 배터리팩(320)의 외측면과 하우징(310) 내측면을 연결하는 탄성부재(330)를 구비할 수 있다.In order to amplify the above-mentioned vibration, thebattery 300 accommodates thebattery pack 320 inside thehousing 310 as shown in FIG. 3, and the outer surface of thebattery pack 320 and the inner surface of thehousing 310 are A connectingelastic member 330 may be provided.

이 경우 구동장치(10)로부터 배터리(300) 하우징(310) 측에 약한 진동이 전달될 경우, 배터리팩(320)은 하우징(310) 내부에서 탄성부재(330)에 의하여 큰 진폭으로 진동하게 되며, 에너지변환 모듈(600)이 탄성부재(330)에 의하여 발생되는 배터리팩(320)의 진동을 전기에너지로 변환하도록 구성될 수 있다.In this case, when a weak vibration is transmitted from the driving device 10 to thehousing 310 of thebattery 300, thebattery pack 320 vibrates with a large amplitude by theelastic member 330 inside thehousing 310. , the energy conversion module 600 may be configured to convert the vibration of thebattery pack 320 generated by theelastic member 330 into electrical energy.

한편, 구동장치(10)로부터 전달되는 진동이 매우 클 경우, 배터리팩(320)의 진동 진폭이 너무 크게 될 수 있으며, 이로 인하여 배터리팩(320)의 파손 가능성이 있으므로 이를 방지할 필요가 있다.Meanwhile, if the vibration transmitted from the driving device 10 is very large, the vibration amplitude of thebattery pack 320 may become too large, which may lead to damage to thebattery pack 320, so it is necessary to prevent this.

이를 위하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 배터리(300)에 움직임센서(340) 및 가진모듈(350)을 더 구비할 수 있다.To this end, the plug-in hybrid generator system according to the third embodiment of the present invention may further include amotion sensor 340 and anexcitation module 350 in thebattery 300, as shown in FIG. 4.

움직임센서(340)는 배터리팩(320)에 장착되어 배터리팩(320)의 움직임을 검출하는 기능을 수행하며, 가속도 센서나 위치 센서 등일 수 있으며, 가진모듈은 배터리(300)의 하우징(310)에 장착되어 하우징(310)에 진동을 인가하는 기능을 수행하는 구성이다.Themotion sensor 340 is mounted on thebattery pack 320 and performs the function of detecting the movement of thebattery pack 320. It may be an acceleration sensor or a position sensor, and the excitation module is located in thehousing 310 of thebattery 300. It is mounted on and performs the function of applying vibration to thehousing 310.

특히 제어모듈(500)은 구동장치(10)로부터 전달되는 진동의 패턴을 분석하여 향후 구동장치(10)로부터 전달될 진동을 예측한 후 구동장치(10)로부터 전달될 예측진동과 대응되는 상쇄진동신호를 생성한다.In particular, the control module 500 analyzes the pattern of vibration transmitted from the driving device 10, predicts the vibration to be transmitted from the driving device 10 in the future, and then generates offset vibration corresponding to the predicted vibration to be transmitted from the driving device 10. generate a signal.

이때 움직임센서(340)가 검출한 배터리팩(320)의 상하 진동시의 진폭이 미리 설정된 제3 값보다 클 경우에는 가진모듈(350)은 제어모듈(500)이 생성된 상쇄진동신호에 기초하여 배터리(300)에 진동을 인가하며, 이를 통하여 배터리팩(320)의 과도한 진동을 방지할 수 있게 된다.At this time, when the amplitude of the vertical vibration of thebattery pack 320 detected by themotion sensor 340 is greater than the preset third value, theexcitation module 350 operates based on the offset vibration signal generated by the control module 500. Vibration is applied to thebattery 300, and through this, excessive vibration of thebattery pack 320 can be prevented.

아울러 움직임센서(340)가 검출한 배터리팩(320)의 상하 진동시의 진폭이 미리 설정된 제4 값(여기제어 제4 값은 상기 제3 값보다 큼)보다 클 경우에는 배터리팩(320) 내부에 배치된 복수 개의 배터리셀과 연결된 모든 전원경로가 개방되도록 할 수 있을 것이다.In addition, when the amplitude of the vertical vibration of thebattery pack 320 detected by themotion sensor 340 is greater than the preset fourth value (the fourth excitation control value is greater than the third value), the inside of thebattery pack 320 It will be possible to ensure that all power paths connected to a plurality of battery cells placed in are open.

이는 통상의 범위를 벗어난 아주 큰 충격이 전달될 경우 배터리팩(320) 내부의 전기적 연결을 전면적으로 차단함으로써 배터리팩(320) 자체의 파손에 의한 화재 발생 또는 폭발의 위험을 방지하기 위한 것이다.This is to prevent the risk of fire or explosion due to damage to thebattery pack 320 itself by completely blocking the electrical connection inside thebattery pack 320 when a very large impact outside the normal range is delivered.

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에서 배터리의 내부 구조를 도시한 도면이고, 도 6은 상기 도 5에서 요부 확대도면이다.FIG. 5 is a diagram showing the internal structure of a battery in a plug-in hybrid generator system according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged view of the main portion of FIG. 5.

본 실시예에 따르면, 도 3과 같은 구성에서 배터리팩(320)과 하우징(310)을 연결하는 보조탄성부재(330)가 추가 적용된다,According to this embodiment, an auxiliaryelastic member 330 connecting thebattery pack 320 and thehousing 310 is additionally applied in the configuration shown in FIG. 3.

상기 보조탄성부재(330)는 코일 스프링 형태로 이루어지되, 상기 보조탄성부재(330)는 내부가 중공된 관 형태로 이루어지며 소정 이격된 간격마다 홈부(333a)가 형성된다. 그리고, 상기 보조탄성부재(330) 내부에는 지시액(338)이 수용된다.The auxiliaryelastic member 330 is formed in the form of a coil spring. The auxiliaryelastic member 330 is formed in the form of a hollow tube, andgrooves 333a are formed at predetermined intervals. And, theindicator liquid 338 is accommodated inside the auxiliaryelastic member 330.

또한, 상기 보조탄성부재(330)가 적용된 위치로 일측으로 상기 하우징(310)에는 휘어짐이 가능한 유연한 재질로 이루어진 로드부(371)와 상기 로드부(371) 단부 타측으로 함침부(372)가 구비된다.In addition, thehousing 310 is provided with arod portion 371 made of a flexible material that can be bent on one side at the position where the auxiliaryelastic member 330 is applied, and an impregnatedportion 372 on the other side of the end of therod portion 371. do.

그리고, 상기 보조탄성부재(330)가 적용된 위치로 타측으로 상기 하우징(310)에는 상기 함침부(372) 측으로 바람을 공급하도록 하는 모터부(382)와 팬부(384)가 상기 배터리팩(320)의 진동 시 간섭되지 않는 위치 및 형태로 구비된다.And, on the other side of thehousing 310 at the position where the auxiliaryelastic member 330 is applied, amotor unit 382 and afan unit 384 for supplying wind to the impregnatedpart 372 are installed in thebattery pack 320. It is provided in a position and shape that does not interfere with vibration.

상기 모터부(382)는 상기 배터리팩(320)의 진동 시 작동하도록 함이 바람직하다.Themotor unit 382 is preferably operated when thebattery pack 320 vibrates.

본 실시예에 따르면 상당한 시간의 경과 또는 과도한 진동에 의하여 상기 보조탄성부재(330)의 홈부(333a)가 파손된 경우 내부 지시액(338)이 상기 팬부(384)로부터 발생되는 바람에 의하여 상기 함침부(372) 측으로 이동하게 된다.According to this embodiment, when thegroove portion 333a of the auxiliaryelastic member 330 is damaged due to passage of considerable time or excessive vibration, theinternal indicator liquid 338 is impregnated by the wind generated from thefan portion 384. It moves to thesub 372 side.

이에 따라서 상기 함침부(372)에 묻은 지시액을 이용 탄성부재(330) 등의 피로 상태를 파악할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to determine the fatigue state of theelastic member 330, etc. using the indicator liquid on the impregnatedportion 372.

도시되어 있지는 않으나, 상기 함침부(372)에 습도센서가 적용되어 외부로부터 원격으로 보조탄성부재(330)의 파손정도를 파악할 수도 있을 것이다.Although not shown, a humidity sensor may be applied to the impregnatedportion 372 to determine the degree of damage to the auxiliaryelastic member 330 remotely from the outside.

그리고, 본 실시예의 경우에도 움직임센서(340)와 가진모듈(350)이 적용될 수도 있음은 물론이다.And, of course, themotion sensor 340 and theexcitation module 350 may also be applied to this embodiment.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments and should be interpreted in accordance with the appended claims. Additionally, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

10: 구동장치
100: 모터
200: 엔진
300: 배터리
400: 발전기
500: 제어모듈
600: 에너지변환 모듈10: Drive device
100: motor
200: engine
300: Battery
400: Generator
500: Control module
600: Energy conversion module

Claims

Translated fromKorean

구동장치와 기구적으로 연결되는 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템에 있어서,
전원의 공급에 의하여 제1 구동력을 생성하는 모터;
연료의 연소에 기초하여 제2 구동력을 생성하는 엔진;
상기 모터에 전달되는 전원을 저장하는 배터리;
상기 엔진의 제2 구동력을 전기에너지로 전환하는 발전기;
상기 모터, 엔진, 배터리 및 발전기 중 적어도 하나를 제어하는 제어모듈; 및
상기 구동장치로부터 전달되는 진동이 상기 배터리로 전달되는 경우, 상기 배터리에 인가되는 진동을 전기에너지로 전환하기 위한 에너지변환 모듈;
을 포함하고,
상기 배터리는 상기 발전기에서 전환된 전기에너지에 의하여 충전되고, 상기 에너지변환 모듈에서 변환된 전기에너지는 상기 배터리로 전달되고,
상기 배터리는 하우징; 상기 하우징 내부에 수용되는 배터리팩; 상기 배터리팩의 외측면과 상기 하우징 내측면을 연결하는 적어도 하나의 탄성부재; 상기 배터리팩의 움직임을 검출하는 움직임센서; 및 상기 하우징에 장착되어 상기 하우징에 진동을 인가하는 가진모듈;을 포함하고,
상기 제어모듈은 상기 진동의 패턴을 분석하여 상기 진동의 상쇄를 위한 상쇄진동신호를 생성하고,
상기 움직임센서가 검출한 상기 배터리팩의 상하 진동시의 진폭이 미리 설정된 제3 값보다 클 경우, 상기 가진모듈은 상기 제어모듈이 생성한 상쇄진동신호에 기초하여 상기 배터리에 진동을 인가하고,
상기 움직임센서가 검출한 상기 배터리팩의 상하 진동시의 진폭이 미리 설정된 제4 값보다 클 경우 상기 배터리팩 내부에 배치된 복수 개의 배터리셀과 연결된 모든 전원경로가 개방되되, 상기 제4 값은 상기 제3 값보다 큰 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템.
In the plug-in hybrid generator system mechanically connected to the driving device,
A motor that generates a first driving force by supplying power;
an engine that generates a second driving force based on combustion of fuel;
a battery that stores power delivered to the motor;
a generator that converts the second driving force of the engine into electrical energy;
A control module that controls at least one of the motor, engine, battery, and generator; and
When vibration transmitted from the driving device is transmitted to the battery, an energy conversion module for converting the vibration applied to the battery into electrical energy;
Including,
The battery is charged by electrical energy converted by the generator, and the electrical energy converted by the energy conversion module is delivered to the battery,
The battery includes a housing; a battery pack accommodated within the housing; At least one elastic member connecting the outer surface of the battery pack and the inner surface of the housing; A motion sensor that detects movement of the battery pack; And an excitation module mounted on the housing to apply vibration to the housing.
The control module analyzes the pattern of the vibration and generates an offset vibration signal to offset the vibration,
When the amplitude of the vertical vibration of the battery pack detected by the motion sensor is greater than a preset third value, the excitation module applies vibration to the battery based on the offset vibration signal generated by the control module,
When the amplitude of the vertical vibration of the battery pack detected by the motion sensor is greater than a preset fourth value, all power paths connected to a plurality of battery cells disposed inside the battery pack are opened, and the fourth value is the fourth value. A plug-in hybrid generator system characterized in that it is greater than the third value.

청구항 1에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 배터리의 충전률에 기초하여 상기 제1 구동력 및 제2 구동력 중 적어도 하나를 구동장치로 전달하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 제너레이터 시스템.
In claim 1,
The control module is a plug-in hybrid generator system characterized in that it transmits at least one of the first driving force and the second driving force to the driving device based on the charging rate of the battery.

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