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KR100235580B1 - Driving apparatus of recovery energy for electric bicycle - Google Patents

Driving apparatus of recovery energy for electric bicycle Download PDF

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Publication number
KR100235580B1
KR100235580B1 KR1019970061403A KR19970061403A KR100235580B1 KR 100235580 B1 KR100235580 B1 KR 100235580B1 KR 1019970061403 A KR1019970061403 A KR 1019970061403A KR 19970061403 A KR19970061403 A KR 19970061403A KR 100235580 B1 KR100235580 B1 KR 100235580B1
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KR
South Korea
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brake
motor
driving
battery
switching element
Prior art date
Application number
KR1019970061403A
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Korean (ko)
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Inventor
김정태
권경안
Original Assignee
구자홍
엘지전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 전기자전거의 회생에너지 구동장치에 관한 것으로서, 종래에는 경사로의 하향 주행시 밧데리(3)를 소모시키므로서, 상기 밧데리(3)를 자주 충전시켜 주어야 하는등 그 사용상의 불편함이 초래될뿐만 아니라 비회생 에너지를 활용하지 못하여 밧데리(3)의 용량을 증대시킴은 물론 고중량화와 저효율화를 초래하는 문제점이 있었다.The present invention relates to a regenerative energy driving device for an electric bicycle, and in the related art, since the battery 3 is consumed when driving down a slope, the battery 3 needs to be frequently charged. Not using the non-regenerative energy to increase the capacity of the battery (3) as well as the problem of causing high weight and low efficiency.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기자전거가 경사로 하향 주행시 모터에 의한 구동에너지를 밧데리로 회생시킬수 있도록 하는 전기자전거의 회생에너지 구동시스템을 제공하므로서, 밧데리의 충전에 따른 사용상의 불편함을 해소하는 한편, 에너지를 효율적으로 유효하게 이용 가능하도록 하여 밧데리의 용량을 저감시키면서 저중량화와 저효율화를 이루고자 하는데 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by providing a regenerative energy driving system of the electric bicycle to allow the electric bicycle to regenerate the driving energy by the motor to the battery when driving down the slope, so as to charge the battery It is intended to achieve low weight and low efficiency while reducing the capacity of the battery by eliminating the inconvenience in use, while efficiently using energy efficiently.

Description

전기자전거의 회생에너지 구동장치Regenerative Energy Driving Device for Electric Bicycle

본 발명은 인력구동계와 전기구동계가 병렬로 설치되어 인력에 의한 답력(밟는힘)의 변화에 대응하여 전기구동계의 출력을 제어하는 전동모터 부착 전기자전거에 관한 것으로서, 특히 전기자전거가 경사로 하향 주행시 모터에 의한 구동에너지를 밧데리로 회생시켜 에너지를 효율적으로 유효하게 이용하도록 하는 전기자전거의 회생에너지 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor with an electric motor that controls the output of the electric drive system in response to the change in the stepping force (stepping) caused by the manpower is installed in parallel with the manpower drive system and the electric drive system, in particular the motor when the electric bicycle running down the slope The present invention relates to a regenerative energy driving device of an electric bicycle that regenerates driving energy by a battery to efficiently use energy.

종래 전기자전거는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이, 전기신호를 제어하는 제어부(2)가 메인프레임(1) 내에 설치되어 있고, 모터(7)에 전원을 공급하도록 밧데리(3)가 상기 메인프레임(1) 내에 착,탈이 가능하도록 설치되어 있으며, 상기 메인프레임(1)의 후방에는 후륜바퀴(4), 전방에는 전륜바퀴(5)가 구성되고, 상기 메인프레임(1)과 각각 직교하는 방향으로 상부에는 안장(6)이, 그 하부에는 직류전동 모터(7)가 설치되어 있으며, 상기 직류전동 모터(7)의 회전구동과 동시에 연동하여 후륜바퀴(4)를 회전시키도록 구동유니트(8)가 설치되어 있는 구조로서,In the conventional electric bicycle, as shown in FIGS. 1 to 3, a control unit 2 for controlling an electric signal is installed in the main frame 1, and the battery 3 is supplied to supply power to the motor 7. It is installed in the main frame (1) to be attached and detached, the rear wheel (4), the front wheel (5) is configured in the rear of the main frame (1), respectively with the main frame (1) The saddle 6 is installed at the upper part and the DC motor 7 is installed at the lower part of the motor in the orthogonal direction, and is driven to rotate the rear wheel 4 in synchronism with the rotational drive of the DC motor 7. As the structure in which the unit 8 is installed,

상기 구동유니트(8)에는, 클러치(9), 감속기(10) 및 구동축(11)과 체인(12)이 포함되어 있다.The drive unit 8 includes a clutch 9, a reducer 10, a drive shaft 11, and a chain 12.

또한, 상기 직류전동 모터(7)를 회전구동시키도록 사용자의 사용상태에 따라 답력을 제공하는 페달(13)과, 상기 페달(13)에서 제공하는 답력에 따라 회전하는 크랭크(14)와, 상기 크랭크(14)의 회전에 따라 페달(13)의 답력에 비례하는 힘을 출력하는 포텐셔 메터(15)를 포함시킨 구조로 이루어져 있다.In addition, the pedal 13 for providing a pedal force according to the user's use state to rotate the DC motor 7, the crank 14 to rotate in accordance with the pedal force provided by the pedal 13, and It consists of a structure including a potentiometer (15) for outputting a force proportional to the pedaling force of the pedal 13 in accordance with the rotation of the crank (14).

그리고, 상기 포텐셔 메터(15)에서 출력된 페달(13)의 답력에 비례하는 힘은 답력검출부(16)에 의해 검출되고, 전륜바퀴(5)의 회전에 비례하는 회전속도는 상기 전륜바퀴(5)에 부착된 속도센서(17)에 의해 감지되며, 상기 속도센서(17)에서 감지된 전륜바퀴(5)의 회전속도에 따른 차속은 차속검출부(18)에 의해 검출되고, 직류전동 모터(7)에 밧데리(3)의 전원을 공급시키도록 상기 답력검출부(16)에 의해 검출된 답력과 차속검출부(18)에 의해 검출된 차속은 신호처리부(19)에 의해 처리되며, 상기 신호처리부(19)에 의한 검출신호의 처리값은 메모리부(20)에 저장되도록 구성되어 있다.In addition, a force proportional to the pedaling force of the pedal 13 output from the potentiometer 15 is detected by the pedaling detecting unit 16, and a rotational speed proportional to the rotation of the front wheels 5 is the front wheels ( 5 is detected by the speed sensor 17 attached to the vehicle speed, the vehicle speed according to the rotational speed of the front wheel (5) detected by the speed sensor 17 is detected by the vehicle speed detection unit 18, DC motor ( 7) the stepping force detected by the stepping force detecting unit 16 and the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting unit 18 are supplied by the signal processing unit 19 to supply power to the battery 3. The processing value of the detection signal by 19 is configured to be stored in the memory unit 20.

한편, 상기 신호처리부(19)에 의해 처리된 검출신호는 펄스폭변조(PWM)제어부(21)의 제어에 따라 펄스폭이 변조되어 출력되고, 상기 PWM제어부(21)에 의해 펄스폭변조되어 출력되는 검출신호에 따라 밧데리(3)의 전원을 직류전동 모터(7)에 공급시키도록 스위칭소자(22)에서는 스위칭구동을 하게 되는 것으로서, 상기 스위칭소자(22)의 출력측에는 콘덴서(C1) 및 다이오드(D1)와 직류전동 모터(7)가 각각 병렬로 연결된 구성을 이루고 있는 것이다.On the other hand, the detected signal processed by the signal processing unit 19 is the pulse width is modulated and output under the control of the pulse width modulation (PWM) control unit 21, the pulse width is modulated and output by the PWM control unit 21 The switching element 22 performs a switching drive to supply the power of the battery 3 to the DC motor 7 in accordance with the detected detection signal. The capacitor C1 and the diode are provided on the output side of the switching element 22. (D1) and the direct-current electric motor (7) is configured in parallel with each other.

이하, 미설명 부호 23은 전기자전거의 손잡이 이다.Hereinafter, reference numeral 23 is a handle of the electric bicycle.

이와같이 구성된 종래 전기자전거의 동작에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the conventional electric bicycle configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

먼저, 사용자가 전기자전거의 안장(6)에 타고 페달(13)에 발을 올려 놓은 후 답력을 가하면, 상기 페달(13)에서 제공하는 답력에 따라 크랭크(14)가 회전을 하게 되므로서, 상기 크랭크(14)의 회전에 따라 포텐셔 메터(15)에서는 페달(13)의 답력에 비례하는 힘을 답력검출부(16)에 출력시키게 된다.First, when a user rides on the saddle 6 of the electric bicycle and puts his foot on the pedal 13 and then applies a stepping force, the crank 14 rotates according to the stepping power provided by the pedal 13. As the crank 14 rotates, the potentiometer 15 outputs a force proportional to the pedaling force of the pedal 13 to the pedaling detecting unit 16.

이때, 전기자전거의 전륜바퀴(5)에 부착된 속도센서(17)에서는 상기 전륜바퀴(5)의 회전에 비례하는 속도를 감지한 후 이를 차속검출부(18)에 출력시키게 되므로서, 상기 차속검출부(18)에서는 감지되어 입력된 전륜바퀴(5)의 회전속도에 따라 전기자전거의 차속을 검출하게 되는 것이다.At this time, the speed sensor 17 attached to the front wheel 5 of the electric bicycle detects a speed proportional to the rotation of the front wheel 5 and outputs it to the vehicle speed detection unit 18, thereby detecting the speed. At 18, the vehicle speed of the electric bicycle is detected according to the detected rotational speed of the front wheel 5.

이후, 상기 답력검출부(16)와 차속검출부(18)에 의해 검출된 페달(13)의 답력에 따른 힘과 전륜바퀴(5)의 회전속도에 따른 차속은 신호처리부(19)에 의해 신호처리된 후, PWM제어부(21)의 제어에 따라 펄스폭이 변조되어 스위칭소자(22)에 출력되므로서, 출력측에 각각 콘덴서(C1) 및 다이오드(D1)와 직류전동 모터(7)가 병렬로 연결된 상기 스위칭소자(22)에서는 밧데리(3)의 전원을 직류전동 모터(7)에 공급시키도록 스위칭구동을 하게 된다.Subsequently, the vehicle speed according to the torque of the pedal 13 detected by the pedal force detecting unit 16 and the vehicle speed detecting unit 18 and the rotational speed of the front wheel 5 are signal-processed by the signal processing unit 19. After that, the pulse width is modulated according to the control of the PWM control unit 21 and output to the switching element 22, so that the capacitor C1 and the diode D1 and the DC motor 7 are connected in parallel to the output side, respectively. In the switching element 22, the switching drive is performed to supply the power of the battery 3 to the DC motor 7.

그리고, 상기 스위칭소자(22)의 스위칭구동에 따라 병렬연결된 콘덴서(C1)가 충전되면서 밧데리(3)의 전원이 전기자전거의 메인프레임(1) 내에 설치된 직류전동 모터(7)에 공급되므로서, 상기 직류전동 모터(7)는 회전구동을 하게 되는 것이다.In addition, while the capacitor C1 connected in parallel according to the switching driving of the switching element 22 is charged, the power of the battery 3 is supplied to the DC motor 7 installed in the main frame 1 of the electric bicycle. The DC motor 7 is to rotate the drive.

이때, 상기 직류전동 모터(7)의 회전구동에 따라 구동유니트(8)에 포함된 클러치(9) 및 감속기(10)와 구동축(11) 및 체인(12)에 각각 힘이 전달되므로서, 상기 구동유니트(8)의 구동에 따라 후륜바퀴(4)가 회전하여 전기자전거가 주행할수 있게 되는 것이다.At this time, the force is transmitted to the clutch 9 and the reducer 10 and the drive shaft 11 and the chain 12 included in the drive unit 8 according to the rotational drive of the DC motor 7, The rear wheels 4 rotate according to the driving of the driving unit 8 so that the electric bicycle can travel.

여기서, 상기 신호처리부(19)에 의한 검출신호의 처리값은 메모리부(20)에 저장된다.Here, the processing value of the detection signal by the signal processing unit 19 is stored in the memory unit 20.

그러나, 종래 전기자전거에 있어, 경사로의 하향 주행시 밧데리(3)를 소모시키므로서, 상기 밧데리(3)를 자주 충전시켜 주어야 하는등 그 사용상의 불편함이 초래될뿐만 아니라 비회생 에너지를 활용하지 못하여 밧데리(3)의 용량을 증대시킴은 물론 고중량화와 저효율화를 초래하는 문제점이 있었다.However, in the conventional electric bicycle, the battery 3 is consumed when driving down the slope, so that the battery 3 needs to be frequently recharged, resulting in inconvenience in use, and not utilizing non-regenerative energy. In addition to increasing the capacity of the battery (3), there was a problem that results in high weight and low efficiency.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기자전거가 경사로 하향 주행시 모터에 의한 구동에너지를 밧데리로 회생시킬수 있도록 하는 전기자전거의 회생에너지 구동시스템을 제공하므로서, 밧데리의 충전에 따른 사용상의 불편함을 해소하는 한편, 에너지를 효율적으로 유효하게 이용 가능하도록 하여 밧데리의 용량을 저감시키면서 저중량화와 저효율화를 이루고자 하는데 그 주된 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, by providing a regenerative energy driving system of the electric bicycle to allow the electric bicycle to regenerate the driving energy by the motor to the battery when driving down the slope, according to the charging of the battery The main purpose is to reduce the discomfort in use, and to achieve a low weight and a low efficiency while reducing the capacity of the battery by efficiently using energy efficiently.

도 1은 종래 전기자전거의 구조도.1 is a structural diagram of a conventional electric bicycle.

도 2는 종래 전기자전거의 구성을 보인 블럭도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional electric bicycle.

도 3은 종래 전기자전거의 구성을 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional electric bicycle.

도 4는 본 발명 전기자전거의 회생에너지 구동장치의 구성도.Figure 4 is a block diagram of a regenerative energy driving device of the present invention electric bicycle.

도 5는 본 발명에 의한 전기자전거의 회생에너지 구동장치의 상세도.5 is a detailed view of a regenerative energy driving device of an electric bicycle according to the present invention;

도 6은 본 발명에 의한 회생제어 상태표시를 보인 그래프.6 is a graph showing a regenerative control state display according to the present invention;

도 7은 본 발명 전기자전거의 회생에너지 구동장치의 다른실시예를 보인 회로도.7 is a circuit diagram showing another embodiment of the regenerative energy driving device of the present invention electric bicycle.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 전기자전거의 회생에너지 구동장치는 첨부된 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이,The regenerative energy driving device of the present invention electric bicycle for achieving the above object as shown in Figure 4 and 5 attached,

전기신호를 제어하는 제어부(2)가 메인프레임(1) 내에 설치되고, 모터(7)에 전원을 공급하도록 밧데리(3)가 상기 메인프레임(1) 내에 착,탈이 가능하도록 설치되며, 상기 메인프레임(1)의 후방에는 후륜바퀴(4), 전방에는 전륜바퀴(5)가 구성되고, 상기 메인프레임(1)과 각각 직교하는 방향으로 상부에는 안장(6)이, 그 하부에는 직류전동 모터(7)가 설치되어 인력에 의한 힘과 모터에 의한 힘으로 구동되어지는 전기자전거에 있어서,The control unit 2 for controlling the electrical signal is installed in the main frame 1, the battery 3 is installed in the main frame 1 to be attached and detached to supply power to the motor 7, The rear wheel 4, the front wheel 5 is formed in the rear of the main frame (1), the saddle (6) in the upper portion in the direction orthogonal to the main frame (1), respectively, the DC motor in the lower portion In the electric bicycle that the motor (7) is installed and driven by the force by the attraction force and the motor,

손잡이(23) 브레이크(B)의 제동정도를 감지하도록 그 내부의 저항값을 가변시키는 브레이크감지부(30)와;A brake detecting unit 30 for varying a resistance value therein to sense a braking degree of the brake B;

상기 브레이크감지부(30)에 의해 감지된 브레이크(B)의 제동정도를 신호처리하도록 비교기등으로 구성된 브레이크 신호처리부(31)와;A brake signal processor (31) composed of a comparator or the like for signal processing the braking degree of the brake (B) sensed by the brake detector (30);

상기 브레이크 신호처리부(31)에 의한 브레이크 제동 처리신호의 펄스폭을 변조하여 출력시키도록 제어동작하는 보조PWM제어부(32)와;An auxiliary PWM control unit 32 for controlling the pulse width of the brake braking processing signal by the brake signal processing unit 31 to output the modulated pulse width;

상기 보조PWM제어부(32)의 제어에 의해 펄스폭이 변조되어 출력된 브레이크 제동의 처리신호에 따라 스위칭구동하는 보조스위칭소자(33)와;An auxiliary switching element (33) for switching and driving in response to a brake braking processing signal output by modulating a pulse width under the control of the auxiliary PWM control unit (32);

상기 보조스위칭소자(33)의 스위칭 구동에 따라 경사로 등의 하향 주행시 직류전동 모터(7)의 회전구동에 의한 회생에너지를 충전시키는 대용량 콘덴서(34)와;A large capacity capacitor 34 for charging regenerative energy due to the rotational driving of the DC motor 7 when driving down a slope or the like according to the switching driving of the auxiliary switching element 33;

상기 대용량 콘덴서(34)에 충전된 직류전동 모터(7)의 회생에너지를 승압시켜 밧데리(3)로 충전시키는 디씨-디씨(DC-DC)컨버터(35); 로 구성된 것으로서,A DC-DC converter 35 for boosting the regenerative energy of the DC motor 7 charged in the large-capacity capacitor 34 to charge the battery 3; It consists of,

종래 도 1 내지 도 3에서와 동일부분에 대하여는 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명을 생략하였다.The same parts as in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

이와같이 구성된 본 발명 전기자전거의 회생에너지 구동장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the regenerative energy drive device of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 사용자가 전기자전거의 안장(6)에 타고 페달(13)에 발을 올려 놓은 후 답력을 가하면, 상기 페달(13)에서 제공하는 답력에 따라 크랭크(14)가 회전을 하게 되므로서, 상기 크랭크(14)의 회전에 따라 포텐셔 메터(15)에서는 페달(13)의 답력에 비례하는 힘을 답력검출부(16)에 출력시키게 된다.First, when a user rides on the saddle 6 of the electric bicycle and puts his foot on the pedal 13 and then applies a stepping force, the crank 14 rotates according to the stepping power provided by the pedal 13. As the crank 14 rotates, the potentiometer 15 outputs a force proportional to the pedaling force of the pedal 13 to the pedaling detecting unit 16.

이후, 상기 답력검출부(16)에 의해 검출된 페달(13)의 답력에 따른 힘은 신호처리부(19)에 의해 신호처리된 후, PWM제어부(21)의 제어에 따라 펄스폭이 변조되어 스위칭소자(22)에 출력되므로서, 상기 스위칭소자(22)에서는 밧데리(3)의 전원을 직류전동 모터(7)에 공급시키도록 스위칭구동을 하게 된다.Subsequently, the force according to the pedaling force of the pedal 13 detected by the pedaling detecting unit 16 is signal-processed by the signal processing unit 19, and then the pulse width is modulated under the control of the PWM controller 21 to switch the device. Outputted to (22), the switching element 22 performs a switching drive to supply the power of the battery 3 to the direct current electric motor (7).

그리고, 상기 스위칭소자(22)의 스위칭구동에 따라 밧데리(3)의 전원이 전기자전거의 메인프레임(1) 내에 설치된 직류전동 모터(7)에 공급되므로서, 상기 직류전동 모터(7)는 회전구동을 하게 되는 것이다.In addition, the power of the battery 3 is supplied to the DC motor 7 installed in the main frame 1 of the electric bicycle according to the switching driving of the switching element 22, so that the DC motor 7 rotates. It will be driven.

따라서, 상기 직류전동 모터(7)의 회전구동에 따라 구동유니트(8)에 포함된 클러치(9) 및 감속기(10)와 구동축(11) 및 체인(12)에 각각 힘이 전달되므로서, 상기 구동유니트(8)의 구동에 따라 후륜바퀴(4)가 회전하여 전기자전거가 주행할수 있게 되는 것이다.Accordingly, the force is transmitted to the clutch 9 and the reducer 10, the drive shaft 11, and the chain 12 included in the drive unit 8, respectively, according to the rotational drive of the DC motor 7. The rear wheels 4 rotate according to the driving of the driving unit 8 so that the electric bicycle can travel.

한편, 사용자가 전기자전거의 손잡이(23)에 부착된 브레이크(B)를 잡은 상태에서 경사로등의 하향 주행을 할 경우, 상기 브레이크(B)의 동작상태에 따라 스위칭소자(22)는 오프상태를 유지하여 직류전동 모터(7)에는 전원공급이 되지 않게 된다.On the other hand, when the user travels downward, such as a ramp, while holding the brake B attached to the handle 23 of the electric bicycle, the switching element 22 is turned off according to the operating state of the brake B. In this case, power is not supplied to the DC electric motor 7.

이때, 브레이크 감지부(30)에서는 그 내부의 저항값을 가변시키면서 상기 손잡이(23) 브레이크(B)의 제동정도를 감지한 후 이를 비교기등으로 구성된 브레이크 신호처리부(31)에 출력시키는 것으로서,At this time, the brake detection unit 30 detects the braking degree of the brake B while varying the resistance value therein, and then outputs the brake signal to the brake signal processing unit 31 including a comparator.

도 6에 도시된 바와같이, 상기 브레이크감지부(30)는 브레이크(B)의 각도가 θ×K (K는 브레이크 각도가 미확정에 따른 상수값)이하이면 직류전동 모터(7)에 의한 구동에너지를 회생시키기 위한 제어구간으로 동작하고,As shown in FIG. 6, the brake detecting unit 30 has the driving energy by the DC motor 7 when the angle of the brake B is equal to or less than θ × K (K is a constant value according to the undetermined brake angle). Operating as a control section for regenerating

브레이크(B)의 각도가 θ×K 이상이면 직류전동 모터(7)에 의한 구동에너지의 회생제어를 포함한 기계적 브레이크 기능을 수행하는 구간으로 동작하도록 상기 감지된 브레이크(B)의 제동정도를 브레이크 신호처리부(31)에 출력시키게 되는 것이다.When the angle of the brake B is greater than or equal to θ × K, the brake signal is used to determine the braking degree of the sensed brake B to operate in a section for performing a mechanical brake function including regenerative control of driving energy by the DC motor 7. It is to be output to the processing unit 31.

여기서, 상기 보조스위칭소자(33)의 듀티 즉, α는 가변범위가 확정되지 않은 상수값을 나타낸다.Here, the duty of the auxiliary switching element 33, that is, α represents a constant value for which the variable range is not determined.

그리고, 상기 브레이크 신호처리부(31)에서는 브레이크(B)의 제동정도를 신호처리하여 보조PWM제어부(32)에 출력시키게 되고, 상기 보조PWM제어부(32)에서는 입력되는 브레이크 제동 처리신호의 펄스폭을 변조하여 보조스위칭소자(33)에 출력시키도록 제어동작을 하게 되므로서, 상기 보조PWM제어부(32)의 제어에 따라 보조스위칭소자(33)에서는 스위칭구동하여 턴온상태를 유지하게 되는 것이다.The brake signal processor 31 processes the braking degree of the brake B and outputs the signal to the auxiliary PWM controller 32. The pulse width of the brake brake process signal is input by the auxiliary PWM controller 32. Since the control operation is performed to modulate and output to the auxiliary switching element 33, the auxiliary switching element 33 is switched to maintain the turn-on state under the control of the auxiliary PWM controller 32. FIG.

이후, 상기 보조스위칭소자(33)의 턴온상태에 따라 대용량 콘덴서(34)에서는 경사로 등의 하향 주행시 직류전동 모터(7)의 회전구동에 의한 회생에너지를 충전시키게 되고, 상기 대용량 콘덴서(34)에 의해 충전된 직류전동 모터(7)의 회생에너지는 DC-DC컨버터(35)에 의해 승압된 후 밧데리(3)로 충전되므로서, 경사로 등의 하향 주행시 직류전동 모터(7)에 의한 구동에너지가 밧데리(3)로 회생되는 것이다.Thereafter, according to the turn-on state of the auxiliary switching element 33, the large capacity capacitor 34 is charged with the regenerative energy by the rotational driving of the DC motor 7 when driving down the slope, etc., the large capacity capacitor 34 The regenerative energy of the direct current electric motor 7 charged by the battery is boosted by the DC-DC converter 35 and then charged to the battery 3, so that the driving energy by the direct current electric motor 7 when driving downhill, etc. It is regenerated into a battery (3).

한편, 도 7은 상기 설명된 본 발명 전기자전거의 회생에너지 구동장치의 상세회로를 보인 다른 실시예로서,On the other hand, Figure 7 is another embodiment showing a detailed circuit of the regenerative energy driving device of the present invention the electric bicycle described above,

직류전동 모터(7)의 일측단자는 보조스위칭소자(33)의 드레인단자와 연결되고, 상기 보조스위칭소자(33)의 게이트 단자는 보조PWM제어부(32)와 연결되며, 상기 보조스위칭소자(33)의 소오스단자는 콘덴서(C11)와 연결되어 접지된 후 다이오드(D11)와 직렬로 연결되고, 상기 다이오드(D11)는 대용량 콘덴서(34)와 직렬 연결된 후 DC-DC컨버터(35)를 통해 다이오드(D12)와 직렬로 연결되면서 밧데리(3)와 연결 구성시킨 것을 특징으로 하는 것으로서, 종래 도 3 및 본 발명 도 4에서와 그 구성 및 동작에 대한 동일부분에 대하여는 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명을 생략하였다.One side terminal of the DC motor 7 is connected to the drain terminal of the auxiliary switching element 33, the gate terminal of the auxiliary switching element 33 is connected to the auxiliary PWM control unit 32, the auxiliary switching element 33 ) Is connected to the capacitor (C11) and grounded, and then connected in series with the diode (D11), the diode (D11) is connected in series with the large-capacity capacitor (34) and then through the DC-DC converter (35) D12 is connected in series with the battery 3, and the same parts for the configuration and operation as in FIGS. 3 and 4 of the present invention are denoted by the same reference numerals and overlapped with each other. The description is omitted.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 전기자전거가 경사로 하향 주행시 모터에 의한 구동에너지를 밧데리로 회생시킬수 있도록 하는 전기자전거의 회생에너지 구동시스템을 제공하므로서, 밧데리의 충전에 따른 사용상의 불편함을 해소하는 한편, 에너지를 효율적으로 유효하게 이용 가능하도록 하여 밧데리의 용량을 저감시키면서 저중량화와 저효율화를 이루는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention provides a regenerative energy driving system for an electric bicycle that allows the electric bicycle to regenerate driving energy by a motor when driving down a slope, thereby eliminating inconveniences caused by charging the battery. In other words, it is possible to efficiently use energy efficiently and to reduce the capacity of the battery while achieving a low weight and a low efficiency.

Claims (3)

전기신호를 제어하는 제어부(2)가 메인프레임(1) 내에 설치되고, 모터(7)에 전원을 공급하도록 밧데리(3)가 상기 메인프레임(1) 내에 착,탈이 가능하도록 설치되며, 상기 메인프레임(1)의 후방에는 후륜바퀴(4), 전방에는 전륜바퀴(5)가 구성되고, 상기 메인프레임(1)과 각각 직교하는 방향으로 상부에는 안장(6)이, 그 하부에는 직류전동 모터(7)가 설치되어 인력에 의한 힘과 모터에 의한 힘으로 구동되어지는 전기자전거에 있어서,The control unit 2 for controlling the electrical signal is installed in the main frame 1, the battery 3 is installed in the main frame 1 to be attached and detached to supply power to the motor 7, The rear wheel 4, the front wheel 5 is formed in the rear of the main frame (1), the saddle (6) in the upper portion in the direction orthogonal to the main frame (1), respectively, the DC motor in the lower portion In the electric bicycle that the motor (7) is installed and driven by the force by the attraction force and the motor, 손잡이(23) 브레이크(B)의 제동정도를 감지하도록 그 내부의 저항값을 가변시키는 브레이크감지부(30)와;A brake detecting unit 30 for varying a resistance value therein to sense a braking degree of the brake B; 상기 브레이크감지부(30)에 의해 감지된 브레이크(B)의 제동정도를 신호처리하도록 비교기등으로 구성된 브레이크 신호처리부(31)와;A brake signal processor (31) composed of a comparator or the like for signal processing the braking degree of the brake (B) sensed by the brake detector (30); 상기 브레이크 신호처리부(31)에 의한 브레이크 제동 처리신호의 펄스폭을 변조하여 출력시키도록 제어동작하는 보조PWM제어부(32)와;An auxiliary PWM control unit 32 for controlling the pulse width of the brake braking processing signal by the brake signal processing unit 31 to output the modulated pulse width; 상기 보조PWM제어부(32)의 제어에 의해 펄스폭이 변조되어 출력된 브레이크 제동의 처리신호에 따라 스위칭구동하는 보조스위칭소자(33)와;An auxiliary switching element (33) for switching and driving in response to a brake braking processing signal output by modulating a pulse width under the control of the auxiliary PWM control unit (32); 상기 보조스위칭소자(33)의 스위칭 구동에 따라 경사로 등의 하향 주행시 직류전동 모터(7)의 회전구동에 의한 회생에너지를 충전시키는 대용량 콘덴서(34)와;A large capacity capacitor 34 for charging regenerative energy due to the rotational driving of the DC motor 7 when driving down a slope or the like according to the switching driving of the auxiliary switching element 33; 상기 대용량 콘덴서(34)에 충전된 직류전동 모터(7)의 회생에너지를 승압시켜 밧데리(3)로 충전시키는 디씨-디씨(DC-DC)컨버터(35); 로 구성된 것을 특징으로 하는 전기자전거의 회생에너지 구동장치.A DC-DC converter 35 for boosting the regenerative energy of the DC motor 7 charged in the large-capacity capacitor 34 to charge the battery 3; Regenerative energy drive device for electric bicycles, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 감지부(30)는, 브레이크(B)의 각도가 θ×K 이하이면 직류전동 모터(7)에 의한 구동에너지를 회생시키기 위한 제어구간으로 동작하고, 브레이크(B)의 각도가 θ×K 이상이면 직류전동 모터(7)에 의한 구동에너지의 회생제어를 포함한 기계적 브레이크 기능을 수행하는 동작구간을 갖는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 회생에너지 구동장치.The brake brake unit 30 of claim 1, wherein the brake detector 30 operates as a control section for regenerating driving energy by the DC motor 7 when the angle of the brake B is θ × K or less. And an operating angle for performing a mechanical brake function including regenerative control of driving energy by the direct-current electric motor (7) when the angle of?) Is greater than or equal to θ × K. 직류전동 모터(7)의 일측단자는 보조스위칭소자(33)의 드레인단자와 연결되고, 상기 보조스위칭소자(33)의 게이트 단자는 보조PWM제어부(32)와 연결되며, 상기 보조스위칭소자(33)의 소오스단자는 콘덴서(C11)와 연결되어 접지된 후 다이오드(D11)와 직렬로 연결되고, 상기 다이오드(D11)는 대용량 콘덴서(34)와 직렬 연결된 후 DC-DC컨버터(35)를 통해 다이오드(D12)와 직렬로 연결되면서 밧데리(3)와 연결 구성시킨 것을 특징으로 하는 전기자전거의 회생에너지 구동장치.One side terminal of the DC motor 7 is connected to the drain terminal of the auxiliary switching element 33, the gate terminal of the auxiliary switching element 33 is connected to the auxiliary PWM control unit 32, the auxiliary switching element 33 ) Is connected to the capacitor (C11) and grounded, and then connected in series with the diode (D11), the diode (D11) is connected in series with the large-capacity capacitor (34) and then through the DC-DC converter (35) (D12) Regenerative energy drive device for electric bicycles, characterized in that configured to be connected in series with the battery (3).
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