KR101236343B1 - Apparatus for generating electric power using hydraulic including speed bump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일면에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치는 지평면에 돌출되게 설치되는 방지턱부(101)와, 방지턱부(101)을 지평면에 돌출되게 탄력적으로 지지하는 지지부(103)와, 지지부(103)의 상하 운동에 따라 피스톤 운동을 하여 운동 에너지를 유압 펌프(201)로 전달하도록 지지부(103)와 유압 펌프(201)의 사이에 형성되는 피스톤부(107)를 포함하는 외력 전달부(100)와, 지지부(103)의 상하 운동에 따라 작동되어 유압력을 발생시키는 유압 펌프(201)와, 유압펌프(201)의 유압출력관로에 연결되어 유압력을 제공받아 구동되는 제1 모터(M1)와, 제1 모터(M1)로부터 전달되는 구동력을 감속시키도록 기어 결합되며 구동력에 의해 전류를 발생시켜 전기 에너지로 변환하는 제2 모터(M2)로 이루어지는 발전부(200)와, 발전부(200)와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축적하는 축전부(300)와, 제2 모터(M2)와 일단이 연결되며 타단이 축전부(300)와 연결되어 전송 선로에 흐르는 전류의 전류량을 측정하는 전류 센서부(413)와, 축전부(300)에 병렬로 연결되어 축전부(300) 양단에 걸리는 전압을 측정하는 전압 센서부(415)와, 전류 센서부(413) 및 전압 센서부(415) 중 적어도 하나의 측정값이 기설정된 임계값을 초과하는 경우 제어신호를 생성하는 제어부(430)와, 일단이 축전부(300)와 연결되며 호에 의해 개폐되는 스위치(421)의 타단과 연결되는 임피던스(423)로 이루어지는 밸런싱부(400)를 포함한다.The present invention relates to a power generation apparatus using a hydraulic pressure including a speed bump, the power generation apparatus using a hydraulic pressure including a speed bump according to one aspect of the present invention is a bump 101 and protruding to be installed on the horizontal plane, The support 103 and the hydraulic pump 201 to elastically support 101 to protrude to the horizontal surface, and to transfer the kinetic energy to the hydraulic pump 201 by the piston movement in accordance with the vertical movement of the support 103. External force transmission unit 100 including a piston unit 107 formed between the), the hydraulic pump 201 and hydraulic pump 201 which is operated in accordance with the vertical movement of the support portion 103 to generate a hydraulic force The first motor (M1) is connected to the hydraulic output pipe of the drive is supplied with hydraulic pressure and the gear is coupled to reduce the driving force transmitted from the first motor (M1) and generates a current by the driving force to convert into electrical energy Article A power generation unit 200 consisting of two motors M2, a power storage unit 300 electrically connected to the power generation unit 200, and accumulating electrical energy, and one end of the second motor M2 is connected, and the other end is stored. A current sensor unit 413 connected to the unit 300 to measure the amount of current flowing in the transmission line, and a voltage sensor unit connected in parallel to the power storage unit 300 to measure the voltage across the power storage unit 300 415, a control unit 430 for generating a control signal when at least one measured value of the current sensor unit 413 and the voltage sensor unit 415 exceeds a predetermined threshold value, and one end of the power storage unit 300. ) And a balancing unit 400 including an impedance 423 connected to the other end of the switch 421 opened and closed by a call.
Description
본 발명은 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 운행 중인 차량의 속도를 감속하게 하기 위한 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용하여 발전이 가능한 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation apparatus using a hydraulic pressure including a speed bump, and more particularly, to a power generation apparatus capable of generating power using a hydraulic pressure including a speed bump to reduce the speed of a vehicle in operation.
과속 방지턱은 도로를 운행 중인 차량을 감속을 유도하기 위한 설비로서, 톨게이트, 교각 등의 도로에 설치되는 경우가 다수이다.Speed bumps are facilities for inducing deceleration of a vehicle running on a road, and are often installed on roads such as toll gates and piers.
과속 방지턱을 차량이 통과하는 경우, 차량의 무게가 과속 방지턱에 전달되게 되는데, 이 때 전달되는 외력을 전기 에너지로 변환하여 발전을 할 수 있다. When the vehicle passes through the speed bumps, the weight of the vehicle is transmitted to the speed bumps. At this time, the external force may be converted into electrical energy to generate power.
하지만, 차량이 과속 방지턱을 순간적으로 통과하게 되므로, 차량 중량에 따른 운동 에너지를 효율적으로 전기 에너지로 변환하는 것이 쉽지 않으며, 전하량의 순간적인 변화에 따른 회로의 손상 등의 문제가 발생할 수 있다.However, since the vehicle instantaneously passes the speed bump, it is not easy to efficiently convert the kinetic energy according to the vehicle weight into electrical energy, and a problem such as damage to the circuit due to a momentary change of the charge amount may occur.
종래 기술에 따른 발전이 가능한 과속 방지턱의 경우, 복수개의 과속 방지턱을 근거리에 함께 설치 하더라도, 개별 발전에 따른 전기 에너지를 통합하여 이용하는 데는 제약이 있으며, 과속 방지턱의 기계적인 구성에 따라 병렬적인 연결이 쉽지 않은 경우가 많았다.In the case of the speed bumps capable of generating power according to the prior art, even when a plurality of speed bumps are installed together at a short distance, there are limitations in integrating and using electrical energy according to individual power generation. Often not easy.
또한, 각각의 과속 방지턱에 의해 발전되는 전기 에너지를 동시에 이용하기 위하여서는 발전되는 전기 에너지의 총량을 제어할 수 있어야 하지만 종래 기술에 따른 방식에 의해서는 충전 및 방전되는 전하량을 제어할 수 없어 부하로의 안정적인 전기 공급을 보장할 수 없다는 문제가 있다. 따라서, 종래 기술에 따른 발전 장치는 실용적이지 못하여 현장 적용이 어렵다는 문제가 있다.In addition, in order to simultaneously use the electric energy generated by each speed bump, the total amount of generated electric energy must be controlled, but the amount of charge and charge that is charged and discharged by the conventional method cannot be controlled. There is a problem that can not ensure a stable electricity supply. Therefore, the power generation apparatus according to the prior art has a problem that it is difficult to apply the field because it is not practical.
본 발명의 목적은 유압을 이용하여 차량이 과속 방지턱을 순간적으로 통과하는 경우에 있어서도 전달되는 운동에너지를 효율적으로 전기 에너지로 변환 가능하며, 전하량의 순간적인 변화 따른 회로의 손상을 방지할 수 있는 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to efficiently convert the kinetic energy transmitted to electrical energy even when the vehicle temporarily passes the speed bump using hydraulic pressure, and to prevent damage to the circuit due to a momentary change in the amount of charge. The present invention provides a power generation apparatus using hydraulic pressure including a bump.
본 발명의 다른 목적은 밸런싱 회로를 통하여 충전 및 방전되는 전하량을 제어할 수 있으며, 부하로의 안정적인 전원 공급이 가능한 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a power generation apparatus using a hydraulic pressure including a speed bump that can control the amount of charge and discharge through the balancing circuit, the stable power supply to the load.
본 발명의 또 다른 목적은 발전이 가능한 과속 방지턱의 병렬적인 확장이 쉬우면서도, 복수개의 과속 방지턱의 개별 발전에 따른 전기 에너지를 통합하여 이용가능한 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a power generation apparatus using a hydraulic pressure including a speed bump which can be used by integrating electrical energy according to the individual power generation of a plurality of speed bumps while being easy to expand the speed bumps that can be generated. have.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치는 지평면에 돌출되게 설치되는 방지턱부(101)와, 방지턱부(101)을 지평면에 돌출되게 탄력적으로 지지하는 지지부(103)와, 지지부(103)의 상하 운동에 따라 피스톤 운동을 하여 운동 에너지를 유압 펌프(201)로 전달하도록 지지부(103)와 유압 펌프(201)의 사이에 형성되는 피스톤부(107)를 포함하는 외력 전달부(100)와, 지지부(103)의 상하 운동에 따라 작동되어 유압력을 발생시키는 유압 펌프(201)와, 유압펌프(201)의 유압출력관로에 연결되어 유압력을 제공받아 구동되는 제1 모터(M1)와, 제1 모터(M1)로부터 전달되는 구동력을 감속시키도록 기어 결합되며 구동력에 의해 전류를 발생시켜 전기 에너지로 변환하는 제2 모터(M2)로 이루어지는 발전부(200)와, 발전부(200)와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축적하는 축전부(300)와, 제2 모터(M2)와 일단이 연결되며 타단이 축전부(300)와 연결되어 전송 선로에 흐르는 전류의 전류량을 측정하는 전류 센서부(413)와, 축전부(300)에 병렬로 연결되어 축전부(300) 양단에 걸리는 전압을 측정하는 전압 센서부(415)와, 전류 센서부(413) 및 전압 센서부(415) 중 적어도 하나의 측정값이 기설정된 임계값을 초과하는 경우 제어신호를 생성하는 제어부(430)와, 일단이 축전부(300)와 연결되며 호에 의해 개폐되는 스위치(421)의 타단과 연결되는 임피던스(423)로 이루어지는 밸런싱부(400)를 포함한다.The power generation apparatus using the hydraulic pressure including the speed bumps in accordance with one aspect of the present invention for achieving the above object is elastically supporting the
본 발명에 따르면, 유압을 이용하여 과속 방지턱의 상하 운동에 따른 운동에너지를 효율적으로 전기 에너지로 변환 가능하며, 전하량의 순간적인 변화 따른 회로의 손상을 방지할 수 있는 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 제공한다.According to the present invention, it is possible to efficiently convert the kinetic energy according to the up and down movement of the speed bumps into electrical energy by using the hydraulic pressure, and to use the oil pressure including the speed bumps to prevent damage to the circuit due to a momentary change of the charge amount. Provides a power generation device.
또한, 본 발명에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치는 밸런싱 회로를 포함하여 충전 및 방전되는 전하량을 제어할 수 있으며, 부하로의 안정적인 전원 공급이 가능할 뿐만 아니라, 과속 방지턱의 병렬적인 확장이 쉬우면서도, 복수개의 과속 방지턱의 개별 발전에 따른 전기 에너지를 통합하여 이용 가능하다.In addition, the power generation apparatus using the hydraulic pressure including the speed bump according to the present invention includes a balancing circuit to control the amount of charge and discharge, and to provide a stable power supply to the load, parallel expansion of the speed bump While this easy, it is possible to integrate and use the electrical energy according to the individual generation of a plurality of speed bumps.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 도시하는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 외력 전달부를 도시하는 정면도.
도 4는 복수개의 과속 방지턱을 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압을 이용한 발전 장치를 도시하는 도면.
도 5는 톨게이트에 있어서, 발명의 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치가 도로에 매립되어 설치되는 예를 나타내는 예시도.1 is a block diagram showing a power generation apparatus using a hydraulic pressure including a speed bump according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a power generation apparatus using a hydraulic pressure including a speed bump according to another embodiment of the present invention.
3A and 3B are front views illustrating an external force transmission unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a power generation apparatus using hydraulic pressure according to another embodiment of the present invention including a plurality of speed bumps.
5 is an exemplary view showing an example in which a power generation device using hydraulic pressure including a speed bump in accordance with an embodiment of the present invention is embedded in a toll gate.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention pertains. As the invention is provided to fully inform the scope of the invention, the invention is defined only by the description of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 설명하기 위한 블록도이다.Hereinafter, a power generation apparatus using hydraulic pressure including a speed bump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. 1 is a block diagram illustrating a power generation apparatus using hydraulic pressure including a speed bump according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치(10)는 외력 전달부(100), 발전부(200), 축전부(300) 및 밸런싱부(400)를 포함하여, 차량 등의 통과시 통과되는 물체의 무게에 의해 전력을 생산하도록 한다.Referring to FIG. 1, the
외력 전달부(100)는 차량이 통과하는 경우 상하 운동하여 외력을 발전부(200)로 전달하며, 발전부(200)는 외력 전달부(100)로부터 운동 에너지를 전달받아 유압을 이용하여 전기 에너지로 변환한다.The external
축전부(300)는 발전부(200)와 전기적으로 연결되어 발전부(200)에서 변환된 전기 에너지를 축적한다.The
밸런싱부(400)는 축전부(300)에서의 과충전 및 과방전을 방지하기 위하여 전류, 전압 및 유압을 측정하고 측정된 값에 기초하여 제어신호를 생성하고 축전부(300)에 충전된 전하량을 조절한다.
The
이하, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 설명하기 위한 개념도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 외력 전달부를 도시하는 정면도로서, 방지턱부와 지지부가 하강 운동을 하는 경우를 도 3a에 도시하였으며, 방지턱부와 지지부가 상승 운동을 하는 경우를 도 3b에 도시하였다.
Hereinafter, with reference to FIGS. 2, 3A and 3B, a power generation apparatus using hydraulic pressure including a speed bump according to another embodiment of the present invention will be described. 2 is a conceptual view illustrating a power generation apparatus using hydraulic pressure including a speed bump according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 3A and 3B are front views illustrating an external force transmission unit according to an embodiment of the present invention. 3A illustrates a case in which the part and the support part perform a downward movement, and FIG. 3B illustrates a case in which the brace part and the support part perform the upward motion.
도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 외력 전달부(100)는 차량 등의 통과에 따른 외력을 발전부(200)로 전달하기 위하여, 방지턱부(101), 지지부(103), 가이드부(105), 피스톤부(107) 및 탄성체(109)를 포함한다.2, 3A and 3B, the external
방지턱부(101)은 중앙부가 경사 돌출된 형상으로 지평면에 돌출되게 설치된다. The
지지부(103)는 방지턱부(101)의 하단부에 설치되고, 방지턱부(101)을 지평면에 돌출되게 일정 높이로 들려 있도록 탄력적으로 지지하며, 외력이 가해지는 경우, 방지턱부(101)과 함께 상하 운동을 하게 된다.The
가이드부(105)는 지지부(103)의 일측에 미끄럼 결합되어 지지부(103)가 지평면을 기준으로 수직 방향의 상하 운동을 하도록 유도하며, 지면에 매립되어 외측면이 지면에 고정되도록 설치된다.The
피스톤부(107)는 지지부(103)와 유압 펌프(201)의 사이에 형성되어, 지지부(103)의 상하 운동에 따라 피스톤 운동하여, 운동 에너지를 유압 펌프(201)로 전달한다.The
피스톤부(107)는 기둥 형상으로 형성되며, 상단부가 지지부(103)의 하단부의 무게 중심 축에 중심축이 일치되도록 고정되되, 피스톤부(107)는 유압 펌프(201)에 지지부(103)의 상하 운동에 따른 운동 에너지를 전달 할 수 있도록 설치된다.Piston
탄성체(109)는 지지부(103)가 하강 운동하는 경우 복원력을 부여하여 상승 운동을 할 수 있도록 하며, 상승 운동에 의해 초기 상태로 복원되도록 한다.The
탄성체(109)는 유압에 의해 스트로크 방향과 복귀방향으로 상하 운동 가능하도록 피스톤부(107)의 외주면을 따라 형성되며, 상단부는 지지부(103)를 지지하도록 형성되고, 하단부는 유압 펌프(201)의 하우징 상단에 고정된다.
The
발전부(200)는 외력 전달부(100)로부터 운동 에너지를 전달받아 유압을 이용하여 전기 에너지로 변환한다. 이를 위해, 발전부(200)는 유압 펌프(201), 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2)를 포함한다.The
유압 펌프(201)는 지지부(103)의 상하 운동에 따라 작동되어 유압력을 발생시킨다. The
제1 모터(M1)는 유압펌프(201)의 유압출력관로에 연결되어 유압력을 제공받고, 유압력에 따라 구동된다.The first motor M1 is connected to the hydraulic output pipe of the
제2 모터(M2)는 제1 모터(M1)로부터 전달되는 구동력을 감속시키도록 기어 결합되며, 구동력에 의해 전류를 발생시켜 전기 에너지로 변환한다.The second motor M2 is gear-coupled to decelerate the driving force transmitted from the first motor M1, and generates a current by the driving force to convert it into electrical energy.
전술한 구성에 의해, 과속 방지턱이 차량의 무게에 의해 눌러져 하강 운동을 하는 경우뿐만 아니라 탄성체(109)의 탄성력에 따른 원상태로의 복원시에도 전기 에너지로의 변환이 가능하여, 과속 방지턱의 상하 운동에 따른 운동에너지를 유압을 이용하여 효율적으로 전기 에너지로 변환 가능하다.With the above-described configuration, not only when the speed bumps are pushed down by the weight of the vehicle, but also when the motion is lowered, when the speed bumps are restored to their original state due to the elastic force of the
또한, 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2)에 의해 전기 에너지로 변환시 전하량의 순간적인 변화를 상대적인 비율(N1과 N2의 비율)로 감소 시킬 수 있다.
In addition, by the first motor M1 and the second motor M2, it is possible to reduce the instantaneous change in the amount of charge when converted into electrical energy by a relative ratio (ratio of N1 and N2).
축전부(300)는 제2 모터(M2)와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축적한다. 축전부(300)는 대용량의 커패시터 및 2차 전지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
축전부(300)는 2차 전지와 커패시터를 포함하여 전원으로서의 충분한 안정성 확보는 물론 방전시에도 충분한 출력을 낼 수가 있다.
The
밸런싱부(400)는 축전부(300)에서의 과충전 및 과방전을 방지하기 위하여 전류, 전압 및 유압을 측정하고 측정된 값에 기초하여 제어신호를 생성하여 축전부(300)에 충전된 전하량을 조절한다. 이를 위해, 밸런싱부(400)는 유압 센서부(411), 전류 센서부(413), 전압 센서부(415), 밸런싱회로(420) 및 제어부(430)를 포함한다.The
유압 센서부(411)는 유압출력관로의 유압을 측정하여, 측정된 유압값을 제어부(430)에 제공한다.The oil
전류 센서부(413)는 제2 모터와 일단이 연결되며 타단이 축전부(300)와 연결되어, 전송 선로에 흐르는 전류의 전류량을 측정한다.One end of the
전압 센서부(415)는 축전부(300)에 병렬로 연결되어, 축전부(300) 양단에 걸리는 전압을 측정하고, 측정된 전압값을 제어부(430)에 제공한다.The
밸런싱회로(420)는 일단이 축전부(300)와 연결되며, 타단이 제어부(430)의 제어신호에 의해 개폐되는 스위치(421)와 연결되는 임피던스(423)를 포함한다.The
여기서, 인피던스(423)는 전력 소모를 위한 레지스턴스 성분을 포함할 수 있으며, 특정 주파수 성분의 제거 및 부하 접속시의 역률 개선을 위한 리엑턴스 성분을 포함할 수 있다.Here, the
제어부(430)는 유압 센서부(411), 전류 센서부(413) 및 전압 센서부(415) 중 적어도 하나의 측정값을 기초로 하여, 기설정된 임계값을 초과하는 측정값이 발생되는 경우 제어신호를 생성하며, 제어신호가 생성되면 밸런싱회로(420)의 임피던스(423)로 전류가 도통되도록 스위치(421)를 제어한다.The
제어부(430)는 유압 센서부(411)로부터의 측정값을 이용하여 유압 펌프(201)에 의해 토출되는 유압 토출량을 산출하고, 산출된 토출량에 대응되는 제1 모터(M1)의 회전속도를 추정하며, 추정된 제1 모터(M1)의 회전속도에 기초하여(예를 들어서, 추정된 제1 모터(M1)의 회전속도가 기설정된 임계값을 초과하는 경우) 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호에 의해 스위치(421)를 제어할 수 있다.The
한편, 엔코더(미도시)를 이용하여, 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2) 중 적어도 하나의 회전 속도가 측정될 수 있으며, 제어부(430)는 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2) 중 적어도 하나로부터 측정된 회전속도에 기초하여 제어신호를 생성하고, 제어신호에 의해 스위치(421)를 제어할 수 있다.Meanwhile, a rotation speed of at least one of the first motor M1 and the second motor M2 may be measured using an encoder (not shown), and the
또한, 제어부(430)는 유압 센서부(411)에서의 측정값에 기초하여, 차량 등의 통과에 따른 외력 및 통과하는 차량의 중량 중 적어도 하나를 추정할 수 있으며, 추정된 결과에 기초하여 제어신호를 생성하여, 밸런싱회로(420)의 임피던스(423)로 전류가 도통되도록 스위치(421)를 제어할 수 있다. In addition, the
또한, 축전부(300)가 커패시터를 포함하는 경우, 제어부(430)는 충전 및 방전에 있어서의 시정수를 제어하여, 충전 및 방전이 이루어지는 시간 및 충전 및 방전에 따른 전하량의 변화 정도를 제어하도록 할 수 있다.In addition, when the
한편, 제어부(430)는 유압 센서부(411), 전류 센서부(413) 및 전압 센서부(415) 중 적어도 하나의 측정값에 따라 충전 및 방전되는 전하량의 비례 제어가 가능하도록 사전에 프로그램화되는 마이콤을 포함할 수 있으며, 전류, 전압, 유압 중 어느 하나의 급격한 변화에 따른 충전 회로의 손상을 막아 안정적인 충전이 가능하도록 하면서도, 축전부(300)에서의 과충전 및 과방전을 방지할 수 있다.
On the other hand, the
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 설명한다. 도 4는 복수개의 과속 방지턱을 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치를 도시하는 도면이다.Hereinafter, a power generation apparatus using hydraulic pressure including an overspeed bump according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. 4 is a diagram illustrating a power generation apparatus using hydraulic pressure including a speed bump according to another embodiment of the present invention including a plurality of speed bumps.
여기서, 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 구성요소와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 해당구성요소에 대한 상세한 설명을 생략한다.Here, the same reference numerals are used for components that perform the same functions as the components illustrated in FIGS. 2, 3A, and 3B, and detailed descriptions of the corresponding components will be omitted.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치는 복수개의 과속 방지턱과, 복수개의 제1 모터(M1a 내지 M1z) 및 제2 모터(M1a 내지 M1z)를 포함하며, 제어부(430)에서 각각의 발전 장치에서 발전되는 전기 에너지 및 축전부(300a내지 300z)에서의 전하량을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, in another embodiment of the present invention, a power generation apparatus using hydraulic pressure including another speed bump may include a plurality of speed bumps, a plurality of first motors M1a to M1z, and a second motor M1a to M1z. ), And the
한편, 제어부(430)는 유압 센서부(411), 전류 센서부(413) 및 전압 센서부(415) 중 적어도 하나의 측정값에 따라 복수개의 제1 모터(M1a 내지 M1z) 및 제2 모터(M1a 내지 M1z)에 각각 대응되는 밸런싱회로(420)에서의 복수개의 개별 스위치(421) 중 일부를 제어하여, 축전부(300a내지 300z)에서의 과충전을 방지하도록 임피던스(423)에서 전력을 소모하도록 할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 제어부(430)는 축전부(300)의 과방전을 방지하도록 복수개의 제1 모터(M1a 내지 M1z) 및 제2 모터(M1a 내지 M1z)에 각각 대응되는 축전부(300a내지 300z)의 상호간의 충전 및 방전을 제어하도록 할 수 있으며, 이 경우, 복수개의 제1 모터(M1a 내지 M1z) 및 제2 모터(M1a 내지 M1z)에 각각 대응되는 축전부(300a내지 300z) 는 각각 병렬로 연결될 수 있다.In addition, the
따라서, 과속 방지턱의 병렬적인 확장이 쉬우면서도, 복수개의 과속 방지턱의 개별 발전에 따른 전기 에너지를 통합하여 이용 가능하다.
Therefore, while the parallel expansion of the speed bumps is easy, it is possible to integrate and use the electrical energy according to the individual development of the plurality of speed bumps.
도 5는 톨게이트에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치의 적용예를 나타내는 예시도이다. 본 발명의 실시예에 따른 과속 방지턱을 포함하는 발전 장치(10a 내지 10d)는 도 5와 같이 일정한 간격을 두고 톨게이트의 진입로마다 매립되어 설치될 수 있으며, 전술한 구성에 의하여, 복수개의 과속 방지턱을 포함하는 발전 장치(10a 내지 10d)의 개별 발전에 따른 전기 에너지를 통합하여 이용하는 것이 가능하다.
5 is an exemplary view showing an application example of a power generation apparatus using hydraulic pressure including a speed bump according to an embodiment of the present invention in a toll gate. The
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (7)
상기 지지부(103)의 상하 운동에 따라 작동되어 유압력을 발생시키는 유압 펌프(201)와, 상기 유압펌프(201)의 유압출력관로에 연결되어 상기 유압력을 제공받아 구동되는 제1 모터(M1)와, 상기 제1 모터(M1)로부터 전달되는 구동력을 감속시키도록 기어 결합되며 상기 구동력에 의해 전류를 발생시켜 전기 에너지로 변환하는 제2 모터(M2)로 이루어지는 발전부(200);
상기 발전부(200)와 전기적으로 연결되어 상기 전기 에너지를 축적하는 축전부(300); 및
상기 제2 모터(M2)와 일단이 연결되며 타단이 상기 축전부(300)와 연결되어 전송 선로에 흐르는 전류의 전류량을 측정하는 전류 센서부(413)와, 상기 축전부(300)에 병렬로 연결되어 상기 축전부(300) 양단에 걸리는 전압을 측정하는 전압 센서부(415)와, 상기 전류 센서부(413) 및 상기 전압 센서부(415) 중 적어도 하나의 측정값이 기설정된 임계값을 초과하는 경우 제어신호를 생성하는 제어부(430)와, 일단이 상기 축전부(300)와 연결되며 상기 제어신호에 의해 개폐되는 스위치(421)의 타단과 연결되는 임피던스(423)로 이루어지는 밸런싱부(400)
를 포함하는 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치.The prevention jaw portion 101 protruding from the horizontal plane, the support portion 103 elastically supporting the prevention jaw portion 101 so as to protrude to the horizontal surface, and the kinetic energy by the piston movement in accordance with the vertical movement of the support portion 103 An external force transmission part 100 including a piston part 107 formed between the support part 103 and the hydraulic pump 201 so as to transmit the pressure to the hydraulic pump 201;
A hydraulic pump 201 operated according to the up and down movement of the support part 103 to generate hydraulic pressure, and a first motor M1 connected to the hydraulic output pipe of the hydraulic pump 201 and driven by the hydraulic force. And a power generation unit (200) formed of a second motor (M2) gear-coupled to decelerate the driving force transmitted from the first motor (M1) and generating a current by the driving force and converting it into electrical energy.
A power storage unit 300 electrically connected to the power generation unit 200 to accumulate the electric energy; And
One end is connected to the second motor (M2) and the other end is connected to the power storage unit 300 in parallel with the current sensor unit 413 and the power storage unit 300 for measuring the amount of current flowing in the transmission line The voltage sensor unit 415 connected to measure the voltage across the power storage unit 300, and at least one measurement value of the current sensor unit 413 and the voltage sensor unit 415 may be set to a preset threshold value. If exceeded, a balancing unit comprising a control unit 430 for generating a control signal and an impedance 423 connected at one end to the power storage unit 300 and connected to the other end of the switch 421 opened and closed by the control signal ( 400)
Power generation device using a hydraulic pressure including a speed bump comprising a.
상기 피스톤부(107)의 외주면을 따라 형성되며, 상단부는 상기 지지부(103)를 지지하도록 형성되고, 하단부는 상기 유압 펌프(201)의 하우징 상단에 고정되는 것이되, 상기 지지부(103)의 하강 운동시 복원력을 부여하는 탄성체(109);를 더 포함하는 것
인 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치.According to claim 1, The external force transmission unit 100,
Is formed along the outer circumferential surface of the piston 107, the upper end is formed to support the support 103, the lower end is fixed to the upper end of the housing of the hydraulic pump 201, the lowering of the support 103 It further comprises; an elastic body 109 for imparting restoring force during exercise
A hydraulic power generation device including an overspeed bump.
상기 유압출력관로에서 측정되는 유압값을 이용하여 상기 유압펌프(201)에 의해 토출되는 유압 토출량을 산출하고, 산출된 토출량에 대응되는 상기 제1 모터(M1)의 회전속도를 추정하는 것
인 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치.The method of claim 1, wherein the control unit 430,
Calculating a hydraulic discharge amount discharged by the hydraulic pump 201 using the hydraulic pressure value measured in the hydraulic output pipe, and estimating the rotational speed of the first motor M1 corresponding to the calculated discharge amount
A hydraulic power generation device including an overspeed bump.
상기 지지부(103)의 일측에 미끄럼 결합되어 상기 지지부(103)가 지평면을 기준으로 수직 방향의 상하 운동을 하도록 유도하며, 외측면이 지면에 고정되도록 매립되어 설치되는 가이드부(105)
를 더 포함하는 과속 방지턱을 포함하는 유압을 이용한 발전 장치.The method of claim 1,
The guide portion 105 is slidingly coupled to one side of the support portion 103 to guide the support portion 103 to vertically move in the vertical direction with respect to the horizontal plane, and is installed to be embedded so that the outer surface is fixed to the ground.
A power generating apparatus using hydraulic pressure including a speed bump further including.
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