KR102180348B1 - Portable hybroelectric power gnenerating system and controlling method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동형 수력 발전 시스템 및 이것의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이동형 수력 발전 시스템은, 내부에 수용 공간이 형성되며, 외부에 대하여 밀폐되는 케이스, 상기 케이스 내에 마련되는 한 쌍의 발전 유닛, 상기 발전 유닛들에 회전력을 공급하며, 상기 수용 공간의 외부에 마련되는 수차 유닛, 및 상기 수차 유닛의 상기 회전력을 상기 발전 유닛으로 전달하기 위한 동력전달유닛을 포함하는 복수의 휴대용 수력 발전장치; 및 하나의 상기 휴대용 수력 발전 장치가 각각 고정되며, 상호 간에 평면 형태로 연결되는 복수의 프레임 유닛;들을 포함한다.The present invention relates to a mobile hydroelectric power generation system and a control method thereof.
A mobile hydroelectric power generation system according to an embodiment of the present invention includes a case in which an accommodation space is formed inside and is sealed to the outside, a pair of power generation units provided in the case, and supplies rotational force to the power generation units, and the A plurality of portable hydroelectric power generators including a water wheel unit provided outside the accommodation space, and a power transmission unit for transmitting the rotational force of the water wheel unit to the power generation unit; And a plurality of frame units each of which is fixed to one of the portable hydroelectric power generation devices and connected to each other in a planar form.

Description

이동형 수력 발전시스템 및 이것의 제어방법{PORTABLE HYBROELECTRIC POWER GNENERATING SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}Mobile hydroelectric power generation system and its control method {PORTABLE HYBROELECTRIC POWER GNENERATING SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 이동형 수력 발전 시스템 및 이것의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile hydroelectric power generation system and a control method thereof.

수력 발전이란 고위치에 위치한 물의 위치 에너지를 발전기 터빈의 운동에너지로 변환시키고 발전기 내부의 전자기유도 현상을 이용하여 전기를 생산하는 발전 방법이다.Hydroelectric power is a power generation method that converts the potential energy of water located at a high location into kinetic energy of a generator turbine and generates electricity by using the electromagnetic induction phenomenon inside the generator.

수력 발전은 화석 연료에 의한 화력 발전에 비하여, 발전 용량 증대의 한계가 있으나, 오염물질의 배출이 현저하게 적어 친환경 에너지로서 각광을 받고 있다.Hydroelectric power generation has a limitation in increasing power generation capacity compared to thermal power generation using fossil fuels, but it is in the spotlight as eco-friendly energy because it discharges significantly less pollutants.

수력 발전 시스템은 일반적으로 댐 건설 등과 같이 대규모 건설 사업에 의하여 설치되며, 대규모 수력 발전 장치는 이로 인하여 설치 위치에 대한 제한이 있으며, 많은 비용이 소모된다.Hydroelectric power generation systems are generally installed by large-scale construction projects such as dam construction, and large-scale hydroelectric power generation systems have limitations on installation locations and consume a lot of cost.

근래에는, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 강 또는 하천을 지형지물을 그대로 이용하는 소수력 발전 시스템이 제안되어 설치되고 있다.In recent years, in order to solve this problem, a small hydro power generation system using a river or a river as it is, has been proposed and installed.

한국 공개특허 제10-2016-0014293호(2016.02.11 공개)Korean Patent Application Publication No. 10-2016-0014293 (published on February 11, 2016)

본 발명은 설치가 용이하고 발전 효율이 우수한 이동형 수력 발전시스템 및 이것의 제어방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a mobile hydroelectric power generation system that is easy to install and has excellent power generation efficiency, and a control method thereof.

본 발명의 실시예의 일 측면에 따른 이동형 수력 발전시스템은, 내부에 수용 공간이 형성되며, 외부에 대하여 밀폐되는 케이스, 상기 케이스 내에 마련되는 한 쌍의 발전 유닛, 상기 발전 유닛들에 회전력을 공급하며, 상기 수용 공간의 외부에 마련되는 수차 유닛, 및 상기 수차 유닛의 상기 회전력을 상기 발전 유닛으로 전달하기 위한 동력전달유닛을 포함하는 복수의 휴대용 수력 발전장치; 및 하나의 상기 휴대용 수력 발전 장치가 각각 고정되며, 상호 간에 평면 형태로 연결되는 복수의 프레임 유닛;들을 포함한다.A mobile hydroelectric power generation system according to an embodiment of the present invention includes a case in which an accommodation space is formed inside and is sealed to the outside, a pair of power generation units provided in the case, and supplies rotational force to the power generation units. A plurality of portable hydroelectric generators including a water wheel unit provided outside the accommodation space, and a power transmission unit for transmitting the rotational force of the water wheel unit to the power generation unit; And a plurality of frame units each of which is fixed to one of the portable hydroelectric power generation devices and connected to each other in a planar form.

또한, 상기 휴대용 수력 발전 장치의 상기 발전 유닛은 상기 케이스의 일측에 인접하게 배치되며, 상기 수차 유닛은 상기 케이스의 타측에 배치되고, 상기 프레임 유닛은, 상기 케이스의 상기 일측에서 상기 타측을 향하는 방향으로 연장 형성되며 상호 이격되는 한 쌍의 수직 프레임과, 상기 한 쌍의 수직 프레임의 일측 및 타측과 각각 연결되며 상호 이격되는 한 쌍의 수평 프레임을 포함하고, 상기 수직 프레임과 상기 수평 프레임은 발전장치 설치공간을 둘러싸며, 하나의 상기 발전 장치는 상기 발전 장치 설치 공간에 배치될 수 있다.In addition, the power generation unit of the portable hydroelectric power generation device is disposed adjacent to one side of the case, the aberration unit is disposed on the other side of the case, and the frame unit is a direction from the one side of the case toward the other side And a pair of vertical frames extending from each other and spaced apart from each other, and a pair of horizontal frames connected to one side and the other side of the pair of vertical frames and spaced apart from each other, and the vertical frame and the horizontal frame Surrounding the installation space, one of the power generation device may be disposed in the power generation device installation space.

또한, 상기 수직 프레임들은 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 케이스의 양 측면과 각각 마주보며, 상기 수평 프레임들 중, 제1 수평 프레임은 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 케이스의 일측과 마주보고, 상기 수평 프레임들 중, 제2 수평 프레임은 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 수차 유닛과 마주보며, 상기 제1 수평 프레임에는, 상기 휴대용 수력 발전 장치의 상기 케이스의 일측에 마련되며 상기 발전 유닛과 연결되는 복수의 외부 접속 단자들 중 어느 하나의 접속 단자와 연결되는 프레임측 접속단자가 형성될 수 있다.In addition, the vertical frames face each side of the case of the portable hydropower generator, and among the horizontal frames, a first horizontal frame faces one side of the case of the portable hydropower generator, and the horizontal frame Among them, a second horizontal frame faces the waterwheel unit of the portable hydroelectric power generator, and the first horizontal frame has a plurality of external parts provided on one side of the case of the portable hydropower generator and connected to the power generation unit. A frame-side connection terminal connected to any one of the connection terminals may be formed.

또한, 상기 수직 프레임 및 상기 수평 프레임의 일단에는 접속 플러그 유닛이 돌출 형성되며, 상기 수직 프레임 및 상기 수평 프레임의 타단에는 상기 접속 플러그 유닛에 대응되는 접속 소켓 유닛이 함몰 형성되며, 상기 복수의 프레임 유닛들 중 제1 프레임 유닛의 상기 수직 프레임 또는 상기 수평 프레임의 상기 접속 플러그 유닛이, 상기 제1 프레임 유닛에 인접되는 제2 프레임 유닛의 상기 수직 프레임 또는 상기 수평 프레임의 상기 접속 소켓 유닛에 삽입되면, 상기 제1 프레임 유닛 및 상기 제2 프레임 유닛은 물리적 및 전기적으로 상호 연결될 수 있다.In addition, a connection plug unit is protruded at one end of the vertical frame and the horizontal frame, and a connection socket unit corresponding to the connection plug unit is recessed at the other end of the vertical frame and the horizontal frame, and the plurality of frame units When the vertical frame of the first frame unit or the connection plug unit of the horizontal frame is inserted into the vertical frame of the second frame unit adjacent to the first frame unit or the connection socket unit of the horizontal frame, The first frame unit and the second frame unit may be physically and electrically interconnected.

또한, 상기 발전장치 설치공간과 접하는 상기 수평 프레임들의 내측에는, 각각 상기 발전장치 설치공간을 향하여 돌출되는 한 쌍의 프레임측 제1 고리부가 형성되며, 상기 수평 프레임의 외측에는, 상기 프레임측 제1 고리부와 반대 방향으로 돌출 형성되는 한 쌍의 프레임측 제2 고리부가 형성되고, 상기 프레임측 제1 고리부에는 상기 휴대용 수력 발전 장치를 고정하기 위한 발전장치 고정 스트링의 일단이 체결되며, 상기 프레임측 제2 고리부에는 일단은 외부에 고정되는 어셈블리 고정 스트링의 단부가 체결될 수 있다.In addition, inside of the horizontal frames in contact with the power generation device installation space, a pair of frame-side first rings protruding toward the power generation device installation space, respectively, are formed, and outside the horizontal frame, the frame-side first A pair of frame-side second ring portions protruding in a direction opposite to the ring portion are formed, and one end of a power generating device fixing string for fixing the portable hydropower generator is fastened to the frame-side first ring portion, and the frame One end of the assembly fixing string fixed to the outside may be fastened to the side second ring part.

또한, 상기 수평 프레임들의 중앙을 기준으로, 한 쌍의 상기 프레임측 제1 고리부 및 상기 프레임측 제2 고리부는 상호 이격되며, 하나의 상기 프레임측 제1 고리부는, 인접되는 하나의 상기 프레임측 제2 고리부보다 상기 수평 프레임의 단부 측에 인접될 수 있다.In addition, with respect to the center of the horizontal frames, a pair of the frame-side first ring portion and the frame-side second ring portion are spaced apart from each other, and one of the frame-side first ring portions is adjacent to the frame side It may be closer to the end side of the horizontal frame than the second ring portion.

또한, 상기 복수의 프레임 유닛들 중, 제1 프레임 유닛의 상기 프레임측 제2 고리부는, 상기 제1 프레임 유닛에 인접되는 제2 프레임 유닛의 상기 프레임측 제2 고리부와 이격된 상태로 서로 마주볼 수 있다.In addition, among the plurality of frame units, the frame-side second ring portion of the first frame unit faces each other while being spaced apart from the frame-side second ring portion of the second frame unit adjacent to the first frame unit. can see.

또한, 상기 하나의 상기 프레임 유닛과 하나의 상기 휴대용 수력 발전 장치는 전기적으로 연결되며, 상기 프레임 유닛들은 상호 간에 매트릭스(Matrix) 형태로 상호 간에 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the one frame unit and the one portable hydropower generator are electrically connected, and the frame units may be electrically connected to each other in a matrix form.

또한, 상기 프레임 유닛들은 상기 휴대용 수력 발전장치들과 전기적으로 연결되며, 상기 프레임 유닛들 중 가장 외측에 배치되는 하나의 상기 프레임 유닛과 전기적으로 연결되는 메인 제어유닛;를 더 포함하고, 상기 메인 제어유닛은, 복수의 상기 휴대용 수력 발전장치의 발전 상태를 모니터링하고, 상기 휴대용 수력 발전장치를 제어하기 위한 제어부와, 상기 휴대용 수력 발전장치에서 생산된 전력을 저장하기 위한 에너지 저장부를 포함할 수 있다.In addition, the frame units are electrically connected to the portable hydropower generators, and a main control unit electrically connected to one of the frame units disposed on the outermost side of the frame units; further comprising, the main control The unit may include a control unit for monitoring a power generation state of the plurality of portable hydroelectric devices, controlling the portable hydroelectric device, and an energy storage unit for storing electric power generated by the portable hydroelectric device.

본 발명의 다른 측면에 따른 이동형 수력 발전 시스템의 제어 방법은, 내부에 수용 공간이 형성되며, 외부에 대하여 밀폐되는 케이스, 상기 케이스 내에 마련되는 한 쌍의 발전 유닛, 상기 발전 유닛들에 회전력을 공급하며, 상기 수용 공간의 외부에 마련되는 수차 유닛, 및 상기 수차 유닛의 상기 회전력을 상기 발전 유닛으로 전달하기 위한 동력전달유닛을 포함하는 복수의 휴대용 수력 발전장치; 하나의 상기 휴대용 수력 발전 장치가 각각 고정되는, 상호 간에 평면 형태로 연결되는 복수의 프레임 유닛; 상기 휴대용 수력 발전장치를 제어하기 위한 메인 제어유닛을 포함하는 이동형 수력 발전 시스템을 이용한 발전 방법에 있어서, 복수의 휴대용 수력 발전 장치들에 가해지는 수력에 의하여 상기 휴대용 수력 발전 장치에서 전력이 생산되는 전력 생산 단계; 및 상기 메인 제어유닛이 이동형 수력 발전 시스템에서 생산되는 상기 전력의 전력량을 모니터링 하는 전력량 모니터링 단계;를 포함한다.A control method of a mobile hydroelectric power generation system according to another aspect of the present invention includes a case in which an accommodation space is formed inside and is sealed to the outside, a pair of power generation units provided in the case, and a rotational force is supplied to the power generation units. And a plurality of portable hydroelectric generators including a water wheel unit provided outside the accommodation space, and a power transmission unit for transmitting the rotational force of the water wheel unit to the power generation unit; A plurality of frame units to which one of the portable hydroelectric power generation devices is fixed, respectively, and connected to each other in a planar form; In the power generation method using a mobile hydroelectric power generation system including a main control unit for controlling the portable hydroelectric power generation device, the power generated by the portable hydropower generation device by the hydraulic power applied to a plurality of portable hydropower generation devices Production stage; And an electric power amount monitoring step of the main control unit monitoring the electric power amount of the electric power produced by the mobile hydroelectric power generation system.

또한, 상기 휴대용 수력 발전 장치들은 상호 간에 구분되는 고유의 식별값을 포함하며, 상기 전력량 모니터링 단계에서, 상기 메인 제어유닛은 각각의 휴대용 수력 발전 장치에서 생산되는 전력량을 모니터링할 수 있다.In addition, the portable hydropower generators include unique identification values that are distinguished from each other, and in the power amount monitoring step, the main control unit may monitor the amount of power produced by each portable hydropower generator.

또한, 어느 하나의 상기 휴대용 발전 장치와, 이에 인접되는 상기 휴대용 발전 장치에서 생산되는 전력의 전력량 차이가 20 % 이상인 경우, 상기 메인 제어 유닛이 전력 생산이 적은 상기 휴대용 발전 장치에 대한 점검 신호를 생성하여 사용자에 전달하는 점검 알림 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, when the difference in the amount of power between any one of the portable power generation devices and the power generated by the adjacent portable power generation device is 20% or more, the main control unit generates a check signal for the portable power generation device with low power generation. It may further include a; check notification step that is transmitted to the user.

또한, 상기 메인 제어유닛이 상기 휴대용 수력 발전장치를 제어하여, 상기 복수의 프레임 유닛이 연결되어 형성된 프레임 어셈블리를 이동시키는 프레임 어셈블리 이동단계;를 더 포함하고, 상기 프레임 어셈블리 이동단계는, 상기 메인 제어유닛이 상기 휴대용 수력 발전장치들의 상기 수차 유닛을 동일한 방향으로 회전시키는 프레임 어셈블리 직선 이동 단계; 및 상기 메인 제어유닛이 상기 휴대용 수력 발전장치들 중 어느 하나의 그룹의 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 수차 유닛을 제1 방향으로 회전시키며, 다른 그룹의 상기 휴대용 수력 발전 장치의 상기 수차 유닛을 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전시키는 프레임 어셈블리 회전 단계; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Further, a frame assembly moving step of moving the frame assembly formed by connecting the plurality of frame units by controlling the portable hydropower generator by the main control unit, wherein the frame assembly moving step includes the main control A frame assembly linear movement step of rotating the aberration unit of the portable hydropower generators in the same direction; And the main control unit rotates the water wheel unit of the portable hydro power generation device of any one of the portable hydro power generation devices in the first direction, and the water wheel unit of the portable hydro power generation device of the other group. A frame assembly rotating step of rotating in a second direction opposite to the first direction; It may include at least one of.

또한, 상기 메인 제어유닛이, 상기 프레임 어셈블리를 이동시켜, 상기 이동형 수력 발전 시스템의 전체 전력 생산량이 극대화되는 위치를 찾을 수 있다.In addition, the main control unit may move the frame assembly to find a position where the total amount of power generation of the mobile hydroelectric power generation system is maximized.

제안되는 실시예에 의하면 설치가 용이하고 발전 효율이 우수한 이동형 수력 발전시스템 및 이것의 제어방법이 제공될 수 있다.According to the proposed embodiment, a mobile hydroelectric power generation system that is easy to install and has excellent power generation efficiency and a control method thereof can be provided.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치를 일측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 휴대용 수력 발전 장치를 타측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 휴대용 수력 발전 장치의 케이스가 일부 제거된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 IV 부분을 확대한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 휴대용 수력 발전 장치가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 수력 발전 시스템의 프레임 유닛에 휴대용 수력 발전 장치가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1의 프레임 유닛을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1의 프레임 유닛을 일측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 7의 이동형 수력 발전 시스템이 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 1의 이동형 수력 발전 시스템의 제어방법을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a state as viewed from one side of a portable hydroelectric power generation device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state as viewed from the other side of the portable hydroelectric power generation device of FIG.
3 is a view showing a state in which the case of the portable hydroelectric power generator of FIG. 1 is partially removed.
4 is an enlarged view of part IV of FIG. 3.
5 and 6 are views showing a state in which the portable hydroelectric generator of FIG. 1 is installed.
7 is a view showing a state in which a portable hydroelectric power generation device is installed in a frame unit of a mobile hydropower generation system according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating the frame unit of FIG. 1.
9 is a view showing a state of the frame unit of FIG. 1 viewed from one side.
10 is a view showing a state in which the mobile hydroelectric power generation system of FIG. 7 is installed.
11 is a view showing a control method of the mobile hydroelectric power generation system of FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 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 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, and the like are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each of the features of the various embodiments of the present invention may be partially or entirely combined or combined with each other, and as those skilled in the art can fully understand, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments may be independently implemented with respect to each other. It may be possible to do it together in a related relationship.

한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.On the other hand, the potential effects that can be expected by the technical features of the present invention that are not specifically mentioned in the specification of the present invention are treated as described in the present specification, and this embodiment is intended for those with average knowledge in the art. It is provided to more completely describe the present invention, and the contents shown in the drawings may be exaggerated compared to the actual implementation of the present invention, and a detailed description of the configuration determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Omit or briefly describe.

이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치를 일측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1의 휴대용 수력 발전 장치를 타측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 3은 도 1의 휴대용 수력 발전 장치의 케이스가 일부 제거된 상태를 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3의 IV 부분을 확대한 도면이다.1 is a view showing a state as viewed from one side of the portable hydroelectric power generation device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a state as viewed from the other side of the portable hydro power generation device of FIG. 1. And, FIG. 3 is a view showing a state in which the case of the portable hydropower generator of FIG. 1 is partially removed, and FIG. 4 is an enlarged view of part IV of FIG. 3.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치(100)는, 강 또는 하천의 지형 지물에 용이하게 설치 및 제거될 수 있으며, 상기 강 또는 하천에서 발생되는 물의 흐름에 의하여 전력을 생산한다. 예시적으로 휴대용 수력 발전 장치(100)는 캠핑 등과 같은 상황에서 1 ~ 2일 정도의 단기적인 설치 뿐만 아니라, 재난 등과 특수한 상황에서 장기간 설치되어 사용될 수 있다.1 to 4, the portable hydroelectric power generation device 100 according to an embodiment of the present invention can be easily installed and removed on a topography of a river or river, and the flow of water generated in the river or river It produces electric power by For example, the portable hydroelectric power generation device 100 may be installed and used for a long time in a special situation such as a disaster, as well as a short-term installation of about 1 to 2 days in a situation such as camping.

휴대용 수력 발전 장치(100)는 케이스(110)와, 발전 유닛(170)과, 수차 유닛(120)과, 동력 전달 유닛(160)과, 외부 단자 유닛(130)과, 에너지 저장유닛(180)과, 커버부재(140)와, 상태 표시등(150)과 제어부(미도시)와 통신부(미도시)를 포함한다.The portable hydroelectric power generation device 100 includes a case 110, a power generation unit 170, a water wheel unit 120, a power transmission unit 160, an external terminal unit 130, and an energy storage unit 180. And, it includes a cover member 140, a status indicator 150, a control unit (not shown) and a communication unit (not shown).

보다 상세히, 케이스(110)는, 내부에 수용 공간(118)이 형성되며, 수용 공간(118)은 외부에 대하여 밀폐된다. 즉, 휴대용 수력 발전 장치(100)가 물에 설치된 상태에서, 외부의 물이 수용 공간(118)에 침투되지 않도록, 수용 공간(118)은 수밀 구조로 형성될 수 있다.In more detail, the case 110 has an accommodation space 118 formed therein, and the accommodation space 118 is sealed with respect to the outside. That is, in a state in which the portable hydroelectric power generation device 100 is installed in water, the accommodation space 118 may be formed in a watertight structure so that external water does not penetrate into the accommodation space 118.

케이스(110)는 예시적으로 단면이 타원 형상인 원통형상으로 형성되며, 케이스(110)의 전면(112) 측에서 후면(113) 측으로 갈수록 단면의 크기가 감소되어, 전체적으로 유선형으로 형성될 수 있다. 케이스(110)는 예시적으로 경량 플라스틱 또는 산화방지 처리가 된 경량 금속재질로 형성될 수 있다.The case 110 is exemplarily formed in a cylindrical shape having an elliptical cross section, and the size of the cross section decreases from the front side 112 side to the rear side 113 side of the case 110, so that the overall shape may be formed in a streamlined shape. . The case 110 may be formed of, for example, a lightweight plastic or a lightweight metal material subjected to oxidation prevention treatment.

케이스(110)의 전면(112)은 평면으로 형성되며, 케이스(110)의 후면(113) 측에는 수용 공간(118) 측으로 함몰 형성되는 격벽(115)이 형성된다. 격벽(115)에 의하여 수용 공간(118)은 케이스(110)의 후방 측 일부가 수용 공간(118)의 중앙을 향하여 함몰되는 형상으로 형선된다.The front surface 112 of the case 110 is formed in a plane, and a partition wall 115 is formed on the rear surface 113 side of the case 110 and is recessed toward the receiving space 118. By the partition wall 115, the receiving space 118 is shaped in a shape in which a portion of the rear side of the case 110 is depressed toward the center of the receiving space 118.

케이스(110)의 측면에는 4개의 케이스 고리부(111)가 돌출 형성되며, 케이스 고리부(111)는 휴대용 수력 발전 장치(100)의 위치를 유지하기 위한 고정 스트링(500)(도 5 참조)의 고정 위치를 제공한다.On the side of the case 110, four case ring portions 111 are protruding, and the case ring portion 111 is a fixed string 500 for maintaining the position of the portable hydroelectric power generation device 100 (see FIG. 5). Provides a fixed position.

수차 유닛(120)은 케이스(110)의 후방측 외부에 마련되며, 케이스(110)의 격벽(150)에 의하여 둘러싸이는 수차 유닛 수용공간(119)에 배치된다. 수차 유닛(120)은 케이스(110)에 대하여 회전 가능하게 연결되며, 휴대용 수력 발전 장치(100)에 가해지는 수력에 의하여 회전되며, 회전에 따른 회전력을 발전 유닛(170)에 제공한다.The aberration unit 120 is provided outside the rear side of the case 110 and is disposed in the aberration unit accommodation space 119 surrounded by the partition wall 150 of the case 110. The water wheel unit 120 is rotatably connected to the case 110, is rotated by hydraulic power applied to the portable hydroelectric power generation device 100, and provides a rotational force according to the rotation to the power generation unit 170.

수차 유닛(120)은, 수평면에 대하여 나란하게 형성되는 회전축을 중심으로 회전되며 상기 회전축이 중심을 관통하는 원통 형상으로 형성되는 수차유닛 몸체(121)와, 수차유닛 몸체(121)의 외주면에 방사상을 배치되는 복수의 블레이드(122)와, 상기 회전축과 일치되며 수차유닛 몸체(121)를 관통하며 일단 및 타단은 케이스(110)이 격벽(115)을 관통하여 상기 수용공간에 마련되는 회전샤프트(123)를 포함한다. 이때, 격벽(115)과 회전샤프트(123) 사이에는, 회전 샤프트(123)의 회전은 제한하지 않으며, 격벽(115)과 회전샤프트(123)의 외주면 사이로 물이 침투되는 것을 억제하기 위한 밀폐부재가 마련될 수 있다. 이때, 상기 밀폐 부재는 탄성력을 가진 실링 밴드 또는 내부에 수밀 구조를 갖는 실링 수단일 수 있다.The aberration unit 120 is rotated around a rotation axis formed parallel to the horizontal plane, and the rotation axis is formed in a cylindrical shape through the center, and the aberration unit body 121, and radially on the outer circumferential surface of the aberration unit body 121 A plurality of blades 122 are disposed, and the rotation shaft coincides with the rotation shaft and passes through the waterwheel unit body 121, and at one end and the other end, the case 110 passes through the partition wall 115 and a rotation shaft provided in the accommodation space ( 123). At this time, between the partition wall 115 and the rotation shaft 123, the rotation of the rotation shaft 123 is not limited, and a sealing member for preventing water from penetrating between the partition wall 115 and the outer peripheral surface of the rotation shaft 123 Can be provided. In this case, the sealing member may be a sealing band having an elastic force or a sealing means having a watertight structure therein.

케이스(110)의 격벽(115)은, 수용 공간(118) 측으로 함몰되어 위치되며, 격벽(115)의 외면은 수차유닛 몸체(121) 및 블레이드(122)와 이격된 상태로 마주본다.The partition wall 115 of the case 110 is positioned to be recessed toward the receiving space 118, and the outer surface of the partition wall 115 faces the waterwheel unit body 121 and the blade 122 in a spaced state.

수차 유닛(120)은 케이스(110)와 마찬가지로 경량 플라스틱 또는 경량 금속재질로 형성될 수 있다. 이때, 수차 유닛(120)의 재질은 상기 수력에 저항하여 원활하게 수차 유닛(120)의 회전되며, 수차 유닛(120)의 파손이 억제될 수 있을 강도를 갖는다.Like the case 110, the aberration unit 120 may be formed of a lightweight plastic or lightweight metal material. At this time, the material of the aberration unit 120 is resistant to the hydraulic power, so that the aberration unit 120 is smoothly rotated, and has a strength to suppress damage to the aberration unit 120.

본 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치(100)에서, 수차 유닛(120)의 상하 방향 높이는 케이스(110)의 상하 방향 높이는 보다 크게 형성되며, 수차 유닛(120)의 블레이드(122)는 케이스(110)의 상면, 하면 및 후방 측을 기준으로 돌출된다. 즉, 수차 유닛(120)의 블레이드(122)는 케이스(110)의 외면보다 더 돌출된다. 물이 유동되어 힘을 전달하는 블레이드(122)가 케이스(110)의 크기보다 더 외부로 확장되도록 형성됨으로써, 물의 유동으로부터 전달되는 힘이 작용되는 면적의 크기가 크게 형성되고, 이로부터 발전 효율을 향상시킬 수 있다.In the portable hydroelectric power generation apparatus 100 according to the present embodiment, the vertical height of the aberration unit 120 is formed larger than the vertical height of the case 110, and the blade 122 of the aberration unit 120 is the case 110 ) Protrudes based on the top, bottom, and rear sides. That is, the blade 122 of the aberration unit 120 protrudes more than the outer surface of the case 110. The blade 122 that transmits the force through the flow of water is formed to expand to the outside more than the size of the case 110, so that the size of the area in which the force transmitted from the flow of water is applied is formed, from which the power generation efficiency is increased. Can be improved.

발전 유닛(170)은 케이스(110) 내의 수용 공간(118)에 한 쌍으로 마련된다. 발전 유닛(170)은 수용 공간(118)의 중심을 기준으로 이격되어, 케이스(110)의 양 측면의 내측에 인접하게 배치된다. 발전 유닛(170)은 수차 유닛(120)으로부터 공급되는 회전력을 전달받아, 상기 회전력에 의하여 코일에 둘러싸인 내부의 자성체가 회전되어 전력을 생산한다.The power generation unit 170 is provided in a pair in the accommodation space 118 in the case 110. The power generation unit 170 is spaced apart from the center of the accommodation space 118 and is disposed adjacent to the inner side of both sides of the case 110. The power generation unit 170 receives the rotational force supplied from the aberration unit 120, and the inner magnetic body surrounded by the coil is rotated by the rotational force to generate electric power.

한편, 동력 전달 유닛(160)은, 수차 유닛(120)의 상기 회전력을 발전 유닛(170)으로 전달한다. Meanwhile, the power transmission unit 160 transmits the rotational force of the aberration unit 120 to the power generation unit 170.

보다 상세히, 동력 전달 유닛(160)은, 수차 유닛(120)을 사이에 두고 상호 이격되는 한 쌍으로 마련되며, 케이스(120)의 수용공간(118) 내부에 마련된다. 하나의 동력전달유닛(160)은, 수차 유닛(120)의 회전 샤프트(123)의 일단 또는 타단과 연결되는 제1 베벨 기어(161)와, 제1 베벨 기어(161)와 치합되는 제2 베벨 기어(162)와, 일단은 제2 베벨기어(162)와 연결되고 타단은 하나의 발전 유닛(170)에 연결되는 동력전달 샤프트(163)을 포함한다.In more detail, the power transmission unit 160 is provided in a pair spaced apart from each other with the water wheel unit 120 interposed therebetween, and is provided in the receiving space 118 of the case 120. One power transmission unit 160 includes a first bevel gear 161 connected to one end or the other end of the rotation shaft 123 of the aberration unit 120, and a second bevel engaged with the first bevel gear 161 The gear 162 and one end is connected to the second bevel gear 162 and the other end includes a power transmission shaft 163 connected to one power generation unit 170.

이때, 수차유닛(120)의 회전샤프트(123)와 동력전달유닛(160)의 동력전달 샤프트(163)는 서로 직교되는 방향으로 연장 형성된다. At this time, the rotation shaft 123 of the water wheel unit 120 and the power transmission shaft 163 of the power transmission unit 160 extend in a direction orthogonal to each other.

그리고, 제1 베벨 기어(161) 및 제2 베벨 기어(162)의 기어비(제1 베벨기어의 기어이빨수 : 제2 베벨기어의 기어이빨수)는, 1:2 내지 1:20의 범위로 형성된다. 즉, 제1 베벨 기어(161)의 기어 이빨수는 제2 베벨 기어(162)의 기어 이빨 수보다 작게 형성된다. 따라서, 상대적으로 빠른 속도로 회전되는 수차 유닛(120)의 회전력이 동력 전달 유닛(160)을 거치면서 저속이지만 큰 토크를 갖는 힘으로 변환되어 발전 유닛(170)으로 전달된다.In addition, the gear ratio of the first bevel gear 161 and the second bevel gear 162 (the number of teeth of the first bevel gear: the number of teeth of the second bevel gear) is in the range of 1:2 to 1:20. Is formed. That is, the number of teeth of the first bevel gear 161 is smaller than the number of teeth of the second bevel gear 162. Accordingly, the rotational force of the aberration unit 120 rotating at a relatively high speed passes through the power transmission unit 160 and is converted into a force having a low but large torque and transmitted to the power generation unit 170.

즉, 경량의 재질로 형성되는 수차 유닛(120)이 가해지는 수력에 의하여 빠른 속도로 회전되지만, 상기 회전력의 토크가 낮게 형성되어, 상기 회전력을 1:1의 기어비로 발전 유닛(170)에 전달하게 될 경우, 낮은 토크로 인하여 발전 효율이 저하되거나 발전이 이루어지지 않을 수 있다. 본 실시예에서는 제1 베벨 기어(161) 및 제2 베벨 기어(162)의 기어 이빨 수에 차이를 형성하여, 보다 큰 토크의 회전력이 발전 유닛(170) 측으로 전달되도록 함으로써, 비교적 작은 크기의 수력이 전달되는 소수력 발전 상황에서 보다 발전 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. That is, the waterwheel unit 120 formed of a lightweight material rotates at a high speed by the applied hydraulic power, but the torque of the rotational force is formed low, and the rotational force is transmitted to the power generation unit 170 at a gear ratio of 1:1. In this case, power generation efficiency may decrease or power generation may not occur due to low torque. In this embodiment, a difference is formed in the number of gear teeth of the first bevel gear 161 and the second bevel gear 162, so that a rotational force of a greater torque is transmitted to the power generation unit 170, so that a relatively small hydraulic power There is an advantage that can improve the power generation efficiency more in the transmitted small-scale power generation situation.

에너지 저장유닛(180)은, 한 쌍의 발전 유닛(170) 사이에 마련되며, 발전 유닛(170)에서 생산된 전력을 공급받거나 발전 유닛(170) 측으로 전력을 공급한다. 에너지 저장유닛(180)은 충전 및 방전을 수행할 수 있는 2차 전지이며, 예시적으로 리튬이온 전지 또는 니켈카드늄 전지 일 수 있다. 다만, 상기 2차 전지의 예는 상기에서 언급한 구성에 한정되지 않으며, 다른 다양한 2차 전지로 형성되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.The energy storage unit 180 is provided between the pair of power generation units 170 and receives power produced by the power generation unit 170 or supplies power to the power generation unit 170. The energy storage unit 180 is a secondary battery capable of charging and discharging, and may be, for example, a lithium ion battery or a nickel cadmium battery. However, examples of the secondary battery are not limited to the above-described configurations, and configurations formed of various other secondary batteries are also included in the embodiments of the present invention.

본 실시예에서, 휴대용 수력 발전 장치(100)가 물의 유동에 의하여 전력을 생산하는 경우, 즉 발전 동작을 수행하는 경우, 발전 유닛(170)에서 생산되는 전력이 에너지 저장유닛(180) 측으로 전달되어, 에너지 저장유닛(180)에 마련되는 배터리셀에 저장된다. In this embodiment, when the portable hydroelectric power generation device 100 generates power by the flow of water, that is, when it performs a power generation operation, the power generated by the power generation unit 170 is transferred to the energy storage unit 180 , Stored in a battery cell provided in the energy storage unit 180.

다만, 특정한 상황에서, 외부로부터 휴대용 수력 발전 장치(100)의 이동을 위한 신호가 인가되는 경우, 에너지 저장유닛(180)은 내부에 저장된 전력을 발전 유닛(170) 측으로 공급하여, 발전 유닛(170)으로부터 회전력이 동력 전달 유닛(160)을 통하여 수차 유닛(120) 측으로 전달되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 발전 유닛(170)은 전기에 의하여 회전력을 생성하는 구동 모터로 작동하게 된다.However, in a specific situation, when a signal for movement of the portable hydroelectric power generation device 100 is applied from the outside, the energy storage unit 180 supplies the power stored therein to the power generation unit 170 side, and the power generation unit 170 ), the rotational force may be transmitted to the aberration unit 120 through the power transmission unit 160. In this case, the power generation unit 170 operates as a drive motor that generates rotational force by electricity.

외부 단자 유닛(130)은 케이스(110)의 전방 측, 케이스(110)의 전면(112)에 배치되며, 에너지 저장유닛(180)와 연결되거나, 발전 유닛(170)과 직접 연결된다.The external terminal unit 130 is disposed on the front side of the case 110 and on the front side 112 of the case 110 and is connected to the energy storage unit 180 or directly connected to the power generation unit 170.

케이스(110)의 전면(112)은 평면으로 형성되며, 외부 단자 유닛(130)은 전면(112)에 형성되며 상호 이격되는 제1 외부 단자 유닛(131) 및 제2 외부 단자 유닛(132)을 포함한다.The front surface 112 of the case 110 is formed in a flat surface, and the external terminal unit 130 is formed on the front surface 112 and includes a first external terminal unit 131 and a second external terminal unit 132 spaced apart from each other. Include.

제1 외부 단자 유닛(131) 및 제2 외부 단자 유닛(132)은 서로 다른 규격을 형성되어, 다양한 형태의 접속을 제공할 수 있다. 예시적으로 제1 외부 단자 유닛(131)은 USB 포트일 수 있으며, 제2 외부 단자 유닛(132)은 220V 교류 전력을 제공하기 위한 단자 또는 5V의 직류 전력을 제공하기 위한 단자 일 수 있다.The first external terminal unit 131 and the second external terminal unit 132 have different standards, so that various types of connection can be provided. For example, the first external terminal unit 131 may be a USB port, and the second external terminal unit 132 may be a terminal for providing 220V AC power or a terminal for providing 5V DC power.

이때, 외부 단자 유닛(130)와 에너지 저장유닛(180) 또는 발전 유닛(170) 사이에는 전력을 원하는 종류 및 원하는 전압으로 가변할 수 있는 트랜스포머(미도시)가 마련될 수 있다.At this time, between the external terminal unit 130 and the energy storage unit 180 or the power generation unit 170 may be provided with a transformer (not shown) capable of varying the power to a desired type and a desired voltage.

커버부재(140)는, 케이스(110)의 전면(112) 측에 고정되며, 제1 외부 단자 유닛(131) 및 제2 외부 단자 유닛(132)을 덮으며, 케이스(110)에 대하여 탈착 가능하게 설치된다. 커버부재(140)는 예시적으로 플렉서•‡한 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 커버 부재(140)의 후방 측은 케이스(110)의 전면(112)에 대응되는 형상으로 형성되며, 커버 부재의 전방(140) 측은 라운드지게 형성된다. 커버 부재(140)의 상기 전방 측에는, 커버 부재(140)의 전방을 향하여 돌출 형성되는 커버부재 고리부(141)가 형성된다.The cover member 140 is fixed to the front surface 112 side of the case 110, covers the first external terminal unit 131 and the second external terminal unit 132, and is detachable from the case 110 Is installed. The cover member 140 may be formed of an elastic material that is exemplarily flexible, and the rear side of the cover member 140 is formed in a shape corresponding to the front surface 112 of the case 110, and The front 140 side is formed to be round. On the front side of the cover member 140, a cover member ring portion 141 protruding toward the front of the cover member 140 is formed.

한편, 본 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치(100)는 케이스(110)의 상면에 배치되며 발전 유닛(170)의 발전 상태를 디스플레이 하기 위한 상태 표시등(150)과, 상태 표시등(150)을 제어하기 위한 상기 제어부와, 발전 유닛(170)의 발전 상태를 외부로 송신하기 위한 상기 통신부를 포함한다.On the other hand, the portable hydroelectric power generation apparatus 100 according to the present embodiment is disposed on the upper surface of the case 110 and includes a status indicator 150 for displaying the power generation state of the power generation unit 170, and a status indicator 150 And the control unit for controlling the power generation unit 170 and the communication unit for transmitting the power generation state of the power generation unit 170 to the outside.

상기 제어부는, 발전 유닛(170)의 발전량에 따라 발전 유닛(170)의 발전 상태를 제1 상태, 제2 상태 및 제3 상태로 구분하고, 상기 제1 상태, 상기 제2 상태 및 상기 제2 상태에 따라서, 상태 표시등(150)이 서로 다른 색상으로 발광되도록 제어한다. 예시적으로 상기 제1 상태는 정상 상태인 경우로, 상태 표시등(150)은 초록색으로 발광되며, 상기 제2 상태는 발전 유닛(170)에서 생산되는 전력이 제1 상태의 전력 생산량보다 50% 이하의 크기인 경우이며 이때 상태 표시등(150)은 노란색으로 발광된다. 마지막으로 상기 제3 상태는, 발전 유닛(170)에 이상이 발생되어 전력이 생산되지 않는 경우이며, 이때, 상태 표시등(150)은 빨간색으로 발광된다. 본 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치(100)는 사용자가 발전상태를 외부에서 시각적으로 바로 알 수 있도록 함으로써, 사용 편의성을 향상시킬 수 있다. 상태 표시등(150)은 예시적으로 발광다이오드(LED)로 형성될 수 있다.The control unit divides the power generation state of the power generation unit 170 into a first state, a second state, and a third state according to the amount of power generation of the power generation unit 170, and the first state, the second state, and the second state. Depending on the state, the status indicator 150 is controlled to emit light in different colors. Exemplarily, when the first state is a normal state, the state indicator 150 emits green light, and in the second state, the power generated by the power generation unit 170 is 50% than the power output of the first state. In the case of the following sizes, in this case, the status indicator 150 emits yellow light. Finally, the third state is a case where an abnormality occurs in the power generation unit 170 and no power is generated, and at this time, the status indicator 150 emits red light. The portable hydroelectric power generation apparatus 100 according to the present embodiment can improve the convenience of use by allowing the user to immediately visually know the power generation state from the outside. The status indicator 150 may be formed of a light emitting diode (LED) as an example.

한편, 본 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치(100)의 상기 제어부는 발전 유닛(170)의 전력 생산량에 대한 모니터링 동작과, 발전 유닛(170)의 제어 동작을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제어부는 에너지 저장유닛(180)에 저장된 전력이 발전 유닛(170) 측으로 공급되도록 하여, 발전 유닛(170)이 회전되도록 할 수 있다.Meanwhile, the control unit of the portable hydroelectric power generation apparatus 100 according to the present embodiment may perform a monitoring operation for the amount of power produced by the power generation unit 170 and a control operation of the power generation unit 170. That is, the control unit may allow the power stored in the energy storage unit 180 to be supplied to the power generation unit 170 so that the power generation unit 170 rotates.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치(100)를 설치하는 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a configuration for installing the portable hydroelectric power generation device 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5 및 도 6은 도 1의 휴대용 수력 발전 장치가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.5 and 6 are views showing a state in which the portable hydroelectric generator of FIG. 1 is installed.

먼저, 도 5를 참조하면, 하천(w)의 바닥면(g)에 앵커 부재(600)가 설치된 상태에서, 일단이 앵커 부재(600)에 연결되는 고정 스트링(500)들의 타단이 용 수력 발전 장치(100)의 커버부재측 고리부(141)과 케이스 고리부(111)에 고정되어, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 설치 위치가 유지되도록 할 수 있다.First, referring to FIG. 5, in a state where the anchor member 600 is installed on the bottom surface g of the river w, the other end of the fixed strings 500 connected to the anchor member 600 at one end is for hydroelectric power generation. It is fixed to the cover member side ring portion 141 and the case ring portion 111 of the device 100, so that the installation position of the portable hydropower generator 100 can be maintained.

이때, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 전방 측(100a)은 하천(w)의 상류 측을 항하며, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 후방 측(100b)은 하천(w)의 하류 측을 향한다. 즉, 수력 발전 장치(100)의 후방 측(100b)에 배치되는 수차 유닛(120)은 물의 하류 측을 향하게 되며, 하천(w)의 상류에서 하류로 흐르는 물의 흐름(f)은, 케이스(110)의 하면측보다 하방으로 더 노출된 수차 유닛(120)의 블레이드(122)를 가압하여, 수차 유닛(120)이 회전되도록 한다.At this time, the front side (100a) of the portable hydroelectric power generator 100 faces the upstream side of the river (w), and the rear side (100b) of the portable hydropower generator 100 faces the downstream side of the river (w). . That is, the waterwheel unit 120 disposed on the rear side 100b of the hydroelectric power generation device 100 is directed toward the downstream side of the water, and the flow of water flowing from the upstream to the downstream of the river w is the case 110 ) By pressing the blade 122 of the aberration unit 120 that is more exposed downward than the lower surface of the aberration unit 120 so that the aberration unit 120 is rotated.

한편, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 무게 중심은 케이스(110)의 중앙을 기준으로 케이스(110)의 전방 측(100a)에 인접되도록 형성된다. 즉, 케이스(110)의 수용 공간(118)에 배치되며 수차 유닛(120)에 비하여 상대적으로 중량물인 발전 유닛(170) 및 에너지 저장 유닛(180)은 전방 측(100a)에 인접되어 위치되어, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 전방측(100a) 측이 후방측(100b)보다 무겁게 형성된다. 따라서, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 전방측(100a)는 후방측(100b) 보다 상대적으로 수면(s) 밑으로 가라앉으며, 후방측(100b)은 수면(s) 위로 들어올려진다. 즉, 수차 유닛(120)의 상측은 외부로 노출된다. 물의 흐름과 반대 방향으로 이동되는 수차 유닛(120)의 상측에 마련되는 블레이드(122)들은 상대적으로 밀도가 낮은 공기와 접촉되며, 물의 흐름과 동일한 방향으로 이동되는 수차 유닛(120)이 하측에 마련되는 블레이드(122)들은 수면(s) 아래 쪽에 배치됨으로써, 수차 유닛(120)의 회전에 대한 간섭이 최소화될 수 있다.Meanwhile, the center of gravity of the portable hydroelectric power generation device 100 is formed to be adjacent to the front side 100a of the case 110 with respect to the center of the case 110. That is, the power generation unit 170 and the energy storage unit 180, which are disposed in the receiving space 118 of the case 110 and are relatively heavy compared to the aberration unit 120, are located adjacent to the front side 100a, The front side (100a) side of the portable hydroelectric generator 100 is formed heavier than the rear side (100b). Therefore, the front side (100a) of the portable hydroelectric power generation apparatus 100 sinks below the water surface (s) relative to the rear side (100b), and the rear side (100b) is lifted above the water surface (s). That is, the upper side of the aberration unit 120 is exposed to the outside. The blades 122 provided on the upper side of the waterwheel unit 120 moving in the direction opposite to the flow of water are in contact with air having a relatively low density, and the waterwheel unit 120 moving in the same direction as the water flow is provided on the lower side. Since the blades 122 are disposed below the water surface (s), interference with the rotation of the aberration unit 120 may be minimized.

그 다음, 도 6을 참조하면, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 설치 위치가 유지되도록 하는 고정 스트링(500)의 일단은 하천(w) 외부의 고정 구조물 또는 하천(w)의 바닥면(g)을 제외한 다른 위치에 배치되는 플로팅 구조물(선박 등)과 연결될 수 있다.Next, referring to FIG. 6, one end of the fixed string 500 for maintaining the installation position of the portable hydroelectric power generator 100 is a fixed structure outside the river w or the bottom surface g of the river w It can be connected to a floating structure (ship, etc.) disposed in other locations except for.

제안되는 실시예에 의하면, 물과 직접 접촉되는 수차 유닛(120)이 휴대용 수력 발전 장치(100)의 내부 수용공간(118)과 구분된 위치에 배치됨에 따라, 물이 수용 공간(118)으로 침투되어 내부 전자 제품이 손상이 발생되는 것을 억제할 수 있다. According to the proposed embodiment, as the waterwheel unit 120 in direct contact with water is disposed at a location separated from the internal accommodation space 118 of the portable hydroelectric power generation device 100, water penetrates into the accommodation space 118 So that damage to internal electronic products can be suppressed.

또한, 본 실시예에 따른 휴대용 수력 발전 장치(100)에 의할 경우, 수량이 적은 상황에서도, 발전 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the case of the portable hydroelectric power generation device 100 according to the present embodiment, there is an advantage of maximizing power generation efficiency even in a situation where the quantity is small.

이하에서는, 복수의 휴대용 수력 발전 장치(100)를 그리드 형태로 설치하는 이동식 수력 발전 시스템(200)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a mobile hydroelectric power generation system 200 in which a plurality of portable hydroelectric power generation devices 100 are installed in a grid form will be described in detail.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 수력 발전 시스템의 프레임 유닛에 휴대용 수력 발전 장치가 설치된 상태를 보여주는 도면이며, 도 8은 도 1의 프레임 유닛을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 9는 도 1의 프레임 유닛을 일측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다.7 is a view showing a state in which a portable hydroelectric power generation device is installed in a frame unit of a mobile hydropower generation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing the frame unit of FIG. 1. And, FIG. 9 is a view showing a state as viewed from one side of the frame unit of FIG. 1.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 수력 발전 시스템(2)은 복수의 휴대용 수력 발전 장치(100)가 그리드(Grid) 형태로 배치되어, 보다 큰 전력을 생산할 수 있다. 즉, 대용량 전력이 필요한 상황에서, 하천 등에 예시적으로 유로 변경식 소수력 발전소를 건설하는 경우, 건설하는 과정에서 많은 시간 및 비용이 소모된다. 또한, 유량이 계절에 따라 일정하지 않은 국내 하천의 특징 상, 유량이 풍부하지 않은 상황에서는 상기 소수력 발전소가 실질적으로 발전 동작을 수행하기 어려운 경우가 있으나, 상기 소수력 발전소는 해당 위치에 영구적으로 고정된 상태로 건설됨으로써, 전력 생산이 제한되는 문제가 있다.Referring to FIGS. 7 to 9, in the hydroelectric power generation system 2 according to the present embodiment, a plurality of portable hydroelectric power generation devices 100 are arranged in a grid form, so that greater power can be produced. That is, in a situation where large-capacity electric power is required, when constructing a flow-change type small hydroelectric power plant as an example in a river or the like, a lot of time and cost are consumed during the construction process. In addition, due to the characteristics of domestic rivers in which the flow rate is not constant depending on the season, the small hydro power plant may be difficult to actually perform power generation operation in a situation where the flow rate is not abundant. By being built in the state, there is a problem that electricity production is limited.

이에, 출원인은 모듈러(Modular) 타입으로 제작되어 다양한 환경에서도 원하는 크기의 전력을 생산할 수 있는 이동형 수력 발전 시스템(2)을 제안한다.Accordingly, the applicant proposes a mobile hydroelectric power generation system 2 that is manufactured in a modular type and can produce electric power of a desired size in various environments.

본 실시예에 따른 이동형 수력 발전 시스템(2)은, 도 1 내지 도 9에서 설명된 복수의 휴대용 수력 발전 장치(100)와, 휴대용 수력 발전 장치(100)가 각각 고정되며, 상호 간에 평면 형태로 연결되는 복수의 프레임 유닛(200)을 포함한다.In the mobile hydroelectric power generation system 2 according to the present embodiment, a plurality of portable hydroelectric power generation devices 100 and a portable hydro power generation device 100 described in FIGS. 1 to 9 are fixed, respectively, in a planar form between each other. It includes a plurality of frame units 200 to be connected.

휴대용 수력 발전 장치(100)의 발전 유닛(170)은 케이스(110)의 일측, 즉 전방측(100a)에 인접하게 배치되며, 수차 유닛(120)은 케이스(110)의 타측, 즉 후방측(100b)에 배치된다.The power generation unit 170 of the portable hydroelectric power generation device 100 is disposed adjacent to one side of the case 110, that is, the front side 100a, and the aberration unit 120 is the other side of the case 110, that is, the rear side ( 100b).

프레임 유닛(200)은, 예시적으로 경량 금속재질 또는 경량 플라스틱 재질로 형성되며, 휴대용 수력 발전장치(100)의 케이스(110)의 상기 일측, 즉 전방측(100a)에서 상기 타측, 즉 후방측(100b)을 향하는 방향으로 연장 형성되며 상호 이격되는 한 쌍의 수직 프레임(210, 220)과, 한 쌍의 수직 프레임(210, 220)의 일측 및 타측과 각각 연결되며 상호 이격되는 한 쌍의 수평 프레임(230, 240)을 포함한다.The frame unit 200 is exemplarily formed of a lightweight metal material or a lightweight plastic material, and from the one side, that is, the front side (100a) to the other side, that is, the rear side of the case 110 of the portable hydropower generator 100 A pair of vertical frames 210 and 220 that are formed extending in the direction toward (100b) and are spaced apart from each other, and a pair of horizontally spaced apart from each other connected to one side and the other side of the pair of vertical frames 210 and 220 It includes frames 230 and 240.

수직 프레임(210, 220)들과 수평 프레임(230, 240)들은 발전장치 설치공간(A)을 둘러싸며, 하나의 발전 장치(100)는 발전장치 설치공간(A)에 배치된다.The vertical frames 210 and 220 and the horizontal frames 230 and 240 surround the power generation device installation space A, and one power generation device 100 is disposed in the power generation device installation space A.

수직 프레임(210, 220)들은 휴대용 수력 발전장치(100)의 케이스(110)의 양 측면과 각각 마주보며, 수평 프레임들(230, 240) 중, 제1 수평 프레임(230)은 휴대용 수력 발전장치(100)의 케이스(110)의 일측, 즉 전면(112)과 마주보고, 수평 프레임(230, 240)들 중, 제2 수평 프레임(240)은 휴대용 수력 발전장치(100)의 수차 유닛(120)과 마주본다.The vertical frames 210 and 220 face each side of the case 110 of the portable hydropower generator 100, and among the horizontal frames 230 and 240, the first horizontal frame 230 is a portable hydropower generator. One side of the case 110 of 100, that is, facing the front side 112, of the horizontal frames 230 and 240, the second horizontal frame 240 is the water wheel unit 120 of the portable hydropower generator 100 ) And face to face.

제1 수평 프레임(230)에는, 휴대용 수력 발전 장치(100)의 케이스(110)의 일측에 마련되며 발전 유닛(170)과 연결되는 복수의 외부 접속 단자(130)들 중 어느 하나의 접속 단자와 연결되는 프레임측 접속단자(233)가 형성된다. 따라서, 하나의 프레임 유닛(200)과 하나의 휴대용 수력 발전 장치(100)는 전기적으로 연결될 수 있다.In the first horizontal frame 230, any one of a plurality of external connection terminals 130 provided on one side of the case 110 of the portable hydroelectric power generation device 100 and connected to the power generation unit 170 A frame-side connection terminal 233 to be connected is formed. Thus, one frame unit 200 and one portable hydroelectric power generation device 100 may be electrically connected.

발전장치 설치공간(A)과 접하는 수평 프레임(230, 240)들의 내측에는, 각각 발전장치 설치공간(A)을 향하여 돌출되는 한 쌍의 프레임측 제1 고리부(231, 241)가 형성되며, 수평 프레임(230, 240)의 외측에는, 프레임측 제1 고리부(231, 241)와 반대 방향으로 돌출 형성되는 한 쌍의 프레임측 제2 고리부(232, 242)가 형성된다.On the inside of the horizontal frames 230 and 240 in contact with the power generation device installation space A, a pair of frame-side first ring portions 231 and 241 protruding toward the power generation device installation space A, respectively, are formed, Outside of the horizontal frames 230 and 240, a pair of frame-side second ring portions 232 and 242 protruding in a direction opposite to the frame-side first ring portions 231 and 241 are formed.

수평 프레임(230, 240)들의 중앙을 기준으로, 한 쌍의 프레임측 제1 고리부(231, 241) 및 한 쌍의 프레임측 제2 고리부(232, 242)는 상호 이격되며, 하나의 프레임측 제1 고리부(231, 241)는, 인접되는 하나의 프레임측 제2 고리부(232, 242)보다 수평 프레임(230, 240)의 단부 측에 인접되어 배치된다. 즉, 한쌍의 프레임측 제1 고리부(231, 241)의 사이에 한 쌍의 프레임측 제2 고리부(232, 242)가 배치된다.Based on the center of the horizontal frames 230 and 240, a pair of frame-side first ring portions 231, 241 and a pair of frame-side second ring portions 232 and 242 are spaced apart from each other, and one frame The side first ring portions 231 and 241 are disposed adjacent to the end sides of the horizontal frames 230 and 240 than the adjacent one frame side second ring portions 232 and 242. That is, a pair of frame-side second ring portions 232 and 242 are disposed between the pair of frame-side first ring portions 231 and 241.

프레임측 제1 고리부(231, 241)에는 휴대용 수력 발전 장치(100)를 고정하기 위한 발전장치 고정 스트링(500)의 일단이 체결되며, 프레임측 제2 고리부(232, 242)에는 일단은 외부에 고정되는 어셈블리 고정 스트링(700)(도10 참조)의 단부가 체결된다. 고정 스프링(500)의 타단은 휴대용 수력 발전장치(100)의 케이스 고리부(111)에 고정된다.One end of the power generation device fixing string 500 for fixing the portable hydroelectric power generation device 100 is fastened to the frame-side first ring portions 231 and 241, and one end of the frame-side second ring portions 232 and 242 is The end of the assembly fixing string 700 (see FIG. 10) fixed to the outside is fastened. The other end of the fixed spring 500 is fixed to the case ring part 111 of the portable hydropower generator 100.

한편, 수직 프레임(210, 220)들의 외측에는, 발전장치 설치공간(A)의 외부를 향하여 돌출 형성되는 한 쌍의 프레임측 제3 고리부(211, 221)가 형성된다.Meanwhile, outside the vertical frames 210 and 220, a pair of frame-side third ring portions 211 and 221 protruding toward the outside of the power generating device installation space A are formed.

복수의 프레임 유닛(200)이 상호 연결된 상태에서, 복수의 프레임 유닛(200)들 중, 제1 프레임 유닛(200a)(도 10 참조)의 제2 수평 프레임(240)의 제2 고리부(242)는, 제1 프레임 유닛(200a)에 인접되는 제2 프레임 유닛(200d) (도 10 참조)의 제1 수평 프레임(230)의 프레임측 제2 고리부(232)와 이격된 상태로 서로 마주본다.In a state in which the plurality of frame units 200 are interconnected, the second ring portion 242 of the second horizontal frame 240 of the first frame unit 200a (see FIG. 10) among the plurality of frame units 200 ), the second frame unit 200d adjacent to the first frame unit 200a (see FIG. 10) facing each other while being spaced apart from the frame-side second ring portion 232 of the first horizontal frame 230 see.

한편, 수직 프레임(210, 220) 및 수평 프레임(230, 240)의 일단에는 접속 플러그 유닛(213)이 돌출 형성되며, 수직 프레임(210, 220) 및 수평 프레임(230, 240)의 타단에는 접속 플러그 유닛(213)에 대응되는 접속 소켓 유닛(214)이 함몰 형성된다.Meanwhile, a connection plug unit 213 is protruded at one end of the vertical frames 210 and 220 and the horizontal frames 230 and 240 and is connected to the other ends of the vertical frames 210 and 220 and the horizontal frames 230 and 240. A connection socket unit 214 corresponding to the plug unit 213 is recessed.

복수의 프레임 유닛(200)들 중 제1 프레임 유닛(100a)의 수직 프레임(210, 220) 또는 수평 프레임(230, 240)의 접속 플러그 유닛(213)이, 제1 프레임 유닛(100a)에 인접되는 제2 프레임 유닛(100b)(도 10 참조)의 수직 프레임(210, 220) 또는 수평 프레임(230, 240)의 접속 소켓 유닛(214)에 삽입되면, 제1 프레임 유닛(100a) 및 제2 프레임 유닛(100b)은 물리적 및 전기적으로 상호 연결된다.Among the plurality of frame units 200, the vertical frames 210 and 220 of the first frame unit 100a or the connection plug unit 213 of the horizontal frames 230 and 240 are adjacent to the first frame unit 100a. When inserted into the vertical frames 210 and 220 of the second frame unit 100b (see FIG. 10) or the connection socket unit 214 of the horizontal frames 230 and 240, the first frame unit 100a and the second The frame units 100b are physically and electrically interconnected.

복수의 프레임 유닛(200)들은 상호 간에 상호 간에 매트릭스(Matrix) 형태로 상호 간에 전기적으로 연결된다. 이때, 복수의 휴대용 수력 발전 장치(100)는 각각 고유의 식별값을 포함한다. 상기 식별값은 휴대용 수력 발전 장치(100)의 상기 통신부를 통하여 제어 유닛(400)(도 10 참조) 측으로 전달될 수 있으며, 제어 유닛(400)은 상기 식별값을 기초로, 어느 휴대용 수력 발전 장치(100)의 동작이 정상적으로 수행되고 있거나 비정상 상태인 것을 파악할 수 있다. 이때, 상기 식별값은 휴대용 수력 발전 장치(100)에서 직접 제어 유닛(400)으로 전달되거나, 휴대용 수력 발전 장치(100)와 전기적으로 연결되는, 프레임 유닛(200)들을 통하여 제어 유닛(400)으로 전달될 수 있다.The plurality of frame units 200 are electrically connected to each other in the form of a matrix. In this case, each of the plurality of portable hydropower generation devices 100 includes a unique identification value. The identification value may be transmitted to the control unit 400 (see FIG. 10) through the communication unit of the portable hydroelectric power generation device 100, and the control unit 400 is based on the identification value, and any portable hydro power generation device It can be seen that the operation of (100) is normally performed or is in an abnormal state. At this time, the identification value is directly transmitted from the portable hydroelectric power generation device 100 to the control unit 400, or through the frame unit 200, which is electrically connected to the portable hydroelectric power generation device 100, to the control unit 400 Can be delivered.

상기 식별값이 휴대용 수력 발전 장치(100)와 전기적으로 연결되는, 프레임 유닛(200)들을 통하여 제어 유닛(400)으로 전달되는 경우, 상기 식별값에 프레임 유닛(200) 고유의 위치 식별값을 부가하여, 제어 유닛(400)이 복수의 프레임 유닛(200)들 중 어느 위치의(행렬 기준) 프레임 유닛(200)에 특정한 휴대용 수력 발전 장치(100)가 설치되었는 지를, 파악할 수 있다.When the identification value is transmitted to the control unit 400 through the frame unit 200, which is electrically connected to the portable hydroelectric power generation device 100, a unique position identification value of the frame unit 200 is added to the identification value. Thus, the control unit 400 can determine whether a specific portable hydroelectric power generation device 100 is installed in the frame unit 200 at any position (based on a matrix) among the plurality of frame units 200.

이하에서는 본 실시예에 따른 이동형 수력 발전 시스템(2)이 설치되어 제어되는 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a configuration in which the mobile hydroelectric power generation system 2 according to the present embodiment is installed and controlled will be described in detail.

도 10은 도 7의 이동형 수력 발전 시스템이 설치된 상태를 보여주는 도면이다.10 is a view showing a state in which the mobile hydroelectric power generation system of FIG. 7 is installed.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동형 수력 발전 시스템(2)은 하나의 프레임 유닛(200)과 하나의 휴대용 수력 발전 장치(100)가 연결된 복수 개의 발전 유닛(2a ~ 2f)을 포함한다. 이때, 복수의 프레임 유닛(200)은 상호 결합되어 프레임 어셈블리를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 10, the mobile hydroelectric power generation system 2 according to the present embodiment includes a plurality of power generation units 2a to 2f to which one frame unit 200 and one portable hydroelectric power generation device 100 are connected. . In this case, the plurality of frame units 200 may be coupled to each other to form a frame assembly.

본 실시예에 따른 수력 발전 시스템(2)은 프레임 유닛(200)들 중 가장 외측에 배치되는 하나의 프레임 유닛(200a)과 전기적으로 연결되는 메인 제어유닛(400)를 포함한다.The hydroelectric power generation system 2 according to the present embodiment includes a main control unit 400 electrically connected to one frame unit 200a disposed on the outermost side of the frame units 200.

메인 제어유닛(400)은, 복수의 휴대용 수력 발전장치(100)의 발전 상태를 모니터링하고, 휴대용 수력 발전장치(100)를 제어하기 위한 메인 제어유닛측 제어부(미도시)와, 휴대용 수력 발전장치(100)에서 생산된 전력을 저장하기 위한 메인 제어유닛측 에너지 저장부(미도시)를 포함한다.The main control unit 400 includes a main control unit side control unit (not shown) for monitoring the power generation state of the plurality of portable hydroelectric power generation devices 100 and controlling the portable hydro power generation device 100, and a portable hydro power generation device. It includes an energy storage unit (not shown) on the side of the main control unit for storing the electric power produced in (100).

한편, 본 실시예에 따른 휴대용 수력 발전장치(100)의 메인 제어 유닛(400)은, 휴대용 수력 발전장치(100)의 발전 상태를 감시하고, 발전량이 기설정된 수준보다 낮게 형성되는 경우, 이를 사용자에게 알람할 수 있다.On the other hand, the main control unit 400 of the portable hydroelectric power generation device 100 according to the present embodiment monitors the power generation state of the portable hydro power generation device 100, and when the power generation amount is formed lower than a preset level, the user Can be alarmed.

또한, 이동형 수력 발전 시스템(2)이 하천(w)에 설치될 때, 메인 제어유닛(400)이 복수의 휴대용 수력 발전장치(100)를 제어하여, 복수의 프레임 유닛(200)이 연결되어 형성된 상기 프레임 어셈블리를 최적의 전력 생산 지점으로 이동시킬 수 있다.In addition, when the mobile hydroelectric power generation system 2 is installed in the river w, the main control unit 400 controls a plurality of portable hydroelectric power generation devices 100 to form a plurality of frame units 200 connected to each other. The frame assembly can be moved to an optimum power generation point.

즉, 최초로 상기 프레임 어셈블리가 설치된 하천의 어느 일 지점에서, 메인 제어 유닛(400)은 복수의 휴대용 수력 발전장치(100)에 전력을 공급하여, 복수의 휴대용 수력 발전 장치(100)의 수차 유닛(120)을 동일한 방향으로 회전시키거나, 특정한 그룹의 휴대용 수력 발전 장치(100)의 수차 유닛(120)을 제1 방향으로 회전시키고 다른 그룹의 휴대용 수력 발전 장치(100)의 수차 유닛(120)을 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전시킴으로써, 상기 프레임 어셈블리가 다른 지점으로 이동되도록 할 수 있다. 복수의 휴대용 수력 발전 장치(100)의 수차 유닛(120)을 동일한 방향으로 회전되는 경우, 상기 프레임 어셈블리는 직선으로 이동된다. 그리고, 특정한 그룹의 휴대용 수력 발전 장치(100)의 수차 유닛(120)을 상기 제1 방향으로 회전되고, 다른 그룹의 휴대용 수력 발전 장치(100)의 수차 유닛(120)을 상기 제2 방향으로 회전되는 경우, 상기 프레임 어셈블리는 회전하게 된다.That is, at a point in the river where the frame assembly is first installed, the main control unit 400 supplies electric power to the plurality of portable hydroelectric power generators 100, and the water wheel units of the plurality of portable hydropower generators 100 ( 120) is rotated in the same direction, or the waterwheel unit 120 of the portable hydropower generator 100 of a specific group is rotated in the first direction, and the waterwheel unit 120 of the portable hydropower generator 100 of another group is rotated. By rotating in a second direction opposite to the first direction, the frame assembly may be moved to another point. When the aberration units 120 of the plurality of portable hydroelectric power generation devices 100 are rotated in the same direction, the frame assembly moves in a straight line. In addition, the waterwheel unit 120 of the portable hydropower generator 100 of a specific group is rotated in the first direction, and the waterwheel unit 120 of the portable hydropower generator 100 of another group is rotated in the second direction. If so, the frame assembly is rotated.

메인 제어유닛(400)은 상기 프레임 어셈블리를 하천(w)의 일 지점에서 다른 지점으로 이동시키면서, 가장 발전량이 큰 지점을 탐색하고, 해당 위치에 상기 프레임 어셈블리가 위치될 수 있도록 한다. 사용자는 그 이후, 상기 프레임 어셈블리를 어셈블리 고정스트링(700)을 통하여 고정시킬 수 있다.The main control unit 400 moves the frame assembly from one point of the river w to another point, searches for a point with the greatest amount of power generation, and allows the frame assembly to be located at a corresponding position. After that, the user may fix the frame assembly through the assembly fixing string 700.

이하에서는 본 실시예에 따른 이동형 수력 발전 시스템(2)의 제어 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the mobile hydroelectric power generation system 2 according to the present embodiment will be described in detail.

도 11은 도 1의 이동형 수력 발전 시스템의 제어방법을 보여주는 도면이다.11 is a view showing a control method of the mobile hydroelectric power generation system of FIG.

도 11을 참조하면, 먼저 이동형 수력 발전 시스템(2)이 하천(w)에 설치된다(S110).Referring to FIG. 11, first, a mobile hydroelectric power generation system 2 is installed in a river w (S110).

그 다음, 메인 제어유닛(400)이 이동형 수력 발전 시스템(2)의 휴대용 수력 발전장치(100)를 제어하여, 복수의 프레임 유닛(200)이 연결되어 형성된 상기 프레임 어셈블리를 이동시킨다(S120).Then, the main control unit 400 controls the portable hydroelectric power generation apparatus 100 of the mobile hydroelectric power generation system 2 to move the frame assembly formed by connecting the plurality of frame units 200 (S120).

이때, 프레임 어셈블리 이동단계(S120)는, 메인 제어유닛(400)이 휴대용 수력 발전장치(100)들의 수차 유닛(120)을 동일한 방향으로 회전시키는 프레임 어셈블리 직선 이동 단계와, 메인 제어유닛(400)이 휴대용 수력 발전장치(100)들 중 어느 하나의 그룹의 휴대용 수력 발전장치(100)의 수차 유닛(120)을 상기 제1 방향으로 회전시키며, 다른 그룹의 휴대용 수력 발전 장치(100)의 수차 유닛(120)을 상기 제1 방향과 반대되는 상기 제2 방향으로 회전시키는 프레임 어셈블리 회전 단계를 포함한다. 메인 제어유닛(400)은 물의 유속(f)에 따라 상기 프레임 어셈블리를 회전 또는 직선이동시키면서, 특정한 위치에서 다른 위치로 이동시킬 수 있다.At this time, the frame assembly moving step (S120) includes a frame assembly linear moving step in which the main control unit 400 rotates the aberration units 120 of the portable hydropower generators 100 in the same direction, and the main control unit 400 The water wheel unit 120 of the portable hydro power generator 100 of any one of the portable hydro power generators 100 is rotated in the first direction, and the water wheel unit of the portable hydro power generator 100 of another group And a frame assembly rotating step of rotating 120 in the second direction opposite to the first direction. The main control unit 400 may move the frame assembly from a specific position to another position while rotating or linearly moving the frame assembly according to the water flow rate f.

그 다음, 메인 제어유닛(400)이 상기 프레임 어셈블리가 최적의 전력 생산 지점, 즉 이동형 수력 발전 시스템(2)의 전체 전력 생산량이 극대화되는 위치에 위치되었는지 여부를 판단하고(S130), 상기 전력 생산량이 극대화되는 지점에 상기 프레임 어셈블리가 위치된 경우, 상기 프레임 어셈블리의 이동을 종료한다.Then, the main control unit 400 determines whether the frame assembly is located at the optimum power production point, that is, the position where the total power production amount of the mobile hydroelectric power generation system 2 is maximized (S130), and the power production amount When the frame assembly is positioned at the maximum point, the movement of the frame assembly is terminated.

그 다음, 복수의 휴대용 수력 발전 장치(100)들에 가해지는 수력에 의하여 휴대용 수력 발전 장치(100)에서 전력이 생산되는 전력 생산 단계(S140)가 수행된다. Then, a power generation step (S140) in which electric power is generated in the portable hydroelectric power generation apparatus 100 by the hydraulic power applied to the plurality of portable hydroelectric power generation apparatuses 100 is performed.

그 다음, 메인 제어유닛(400)이 이동형 수력 발전 시스템(20)에서 생산되는 상기 전력의 전력량을 모니터링하고(S150), 어느 하나의 휴대용 발전 장치(100)와, 이에 인접되는 휴대용 발전 장치(100)에서 생산되는 전력의 전력량 차이가 20 % 이상인 경우, 특정한 휴대용 수력 발전기(100)의 성능이 저하된 것으로 판단한다.Then, the main control unit 400 monitors the amount of electric power produced by the mobile hydroelectric power generation system 20 (S150), and any one portable power generation device 100 and a portable power generation device 100 adjacent thereto. ), if the difference in the amount of power produced by the power is 20% or more, it is determined that the performance of the specific portable hydroelectric generator 100 is degraded.

그 다음, 메인 제어 유닛(400)이 전력 생산이 적은 휴대용 발전 장치(100)에 대한 점검 신호를 생성하여 사용자에 전달(S160)하고, 전력 생산의 종료 여부를 판단(S170)하고, 제어를 종료한다.Then, the main control unit 400 generates a check signal for the portable power generation device 100 with low power generation and transmits it to the user (S160), determines whether the power generation is ended (S170), and ends the control. do.

본 실시예에 의할 경우, 간편하게 이동형 수력 발전 시스템을 구성할 수 있으며, 구성된 이동형 수력 발전 시스템의 전력 생산 현황을 실시간으로 파악할 수 있는 장점이 있다.According to the present embodiment, it is possible to easily configure a mobile hydro power generation system, and there is an advantage of being able to grasp the power production status of the configured mobile hydro power generation system in real time.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto, and it is possible to implement various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of

Claims (14)

내부에 수용 공간이 형성되며, 외부에 대하여 밀폐되는 케이스, 상기 케이스 내에 마련되는 한 쌍의 발전 유닛, 상기 발전 유닛들에 회전력을 공급하며, 상기 수용 공간의 외부에 마련되는 수차 유닛, 및 상기 수차 유닛의 상기 회전력을 상기 발전 유닛으로 전달하기 위한 동력전달유닛을 포함하는 복수의 휴대용 수력 발전장치;
하나의 상기 휴대용 수력 발전 장치가 각각 고정되며, 상호 간에 평면 형태로 연결되고, 상기 휴대용 수력 발전장치들과 전기적으로 연결되는 복수의 프레임 유닛;들을 포함하고,
상기 휴대용 수력 발전 장치는, 상기 발전 유닛들에 의해 생성된 에너지를 저장하는 에너지 저장 유닛, 상기 에너지 저장 유닛 또는 상기 발전 유닛과 직접 연결되는 복수의 외부 단자 유닛, 외부와 신호를 송수신하는 통신부를 더 포함하고,
상기 프레임 유닛들 중 가장 외측에 배치되는 하나의 상기 프레임 유닛과 전기적으로 연결되며, 상기 휴대용 수력 발전장치를 제어하는 제어부와, 상기 휴대용 수력 발전장치에서 생산된 전력을 저장하는 에너지 저장부를 포함하는 메인 제어유닛;을 더 포함하고,
상기 메인 제어유닛은 상기 휴대용 수력 발전장치를 제어하여, 상기 복수의 프레임 유닛이 연결되어 형성된 프레임 어셈블리를 이동시키며,
상기 메인 제어유닛은 (A) 상기 휴대용 수력 발전장치들의 상기 수차 유닛을 동일한 방향으로 회전시켜 상기 프레임 어셈블리를 직선으로 이동시키거나, (B) 상기 휴대용 수력 발전장치들 중 어느 하나의 그룹의 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 수차 유닛을 제1 방향으로 회전시키며, 다른 그룹의 상기 휴대용 수력 발전 장치의 상기 수차 유닛을 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전시켜 상기 프레임 어셈블리를 회전시키는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템.An accommodation space is formed inside, a case that is sealed to the outside, a pair of power generation units provided in the case, a water wheel unit that supplies rotational force to the power generation units, and an aberration unit provided outside the accommodation space, and the water wheel A plurality of portable hydropower generation devices including a power transmission unit for transmitting the rotational force of the unit to the power generation unit;
Including; a plurality of frame units each of which one of the portable hydropower devices is fixed, connected to each other in a planar form, and electrically connected to the portable hydropower devices,
The portable hydroelectric power generation device further includes an energy storage unit storing energy generated by the power generation units, a plurality of external terminal units directly connected to the energy storage unit or the power generation unit, and a communication unit for transmitting and receiving signals to and from the outside. Including,
The main frame unit, which is electrically connected to one of the frame units disposed on the outermost side of the frame units, includes a control unit for controlling the portable hydroelectric device, and an energy storage unit for storing power generated by the portable hydroelectric device. It further includes a control unit,
The main control unit controls the portable hydroelectric generator to move a frame assembly formed by connecting the plurality of frame units,
The main control unit (A) moves the frame assembly in a straight line by rotating the aberration unit of the portable hydropower generators in the same direction, or (B) the portable of any one group of the portable hydropower generators. The frame assembly is rotated by rotating the waterwheel unit of the hydropower generator in a first direction, and rotating the waterwheel unit of the portable hydropower generator of another group in a second direction opposite to the first direction. Mobile hydro power system. 제1 항에 있어서,
상기 휴대용 수력 발전 장치의 상기 발전 유닛은 상기 케이스의 일측에 인접하게 배치되며, 상기 수차 유닛은 상기 케이스의 타측에 배치되고,
상기 프레임 유닛은, 상기 케이스의 상기 일측에서 상기 타측을 향하는 방향으로 연장 형성되며 상호 이격되는 한 쌍의 수직 프레임과, 상기 한 쌍의 수직 프레임의 일측 및 타측과 각각 연결되며 상호 이격되는 한 쌍의 수평 프레임을 포함하고,
상기 수직 프레임과 상기 수평 프레임은 발전장치 설치공간을 둘러싸며, 하나의 상기 발전 장치는 상기 발전 장치 설치 공간에 배치되는 이동형 수력 발전 시스템.The method of claim 1,
The power generation unit of the portable hydroelectric power generation device is disposed adjacent to one side of the case, and the water wheel unit is disposed on the other side of the case,
The frame unit includes a pair of vertical frames extending in a direction from the one side of the case toward the other side and spaced apart from each other, and a pair of vertical frames respectively connected to one side and the other side of the pair of vertical frames and spaced apart from each other. Contains a horizontal frame,
The vertical frame and the horizontal frame surround a power generation device installation space, and one of the power generation devices is disposed in the power generation device installation space. 제2 항에 있어서,
상기 수직 프레임들은 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 케이스의 양 측면과 각각 마주보며,
상기 수평 프레임들 중, 제1 수평 프레임은 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 케이스의 일측과 마주보고,
상기 수평 프레임들 중, 제2 수평 프레임은 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 수차 유닛과 마주보며,
상기 제1 수평 프레임에는, 상기 휴대용 수력 발전 장치의 상기 케이스의 일측에 마련되며 상기 발전 유닛과 연결되는 복수의 외부 접속 단자들 중 어느 하나의 접속 단자와 연결되는 프레임측 접속단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템.The method of claim 2,
The vertical frames face each side of the case of the portable hydropower generator,
Among the horizontal frames, a first horizontal frame faces one side of the case of the portable hydropower generator,
Among the horizontal frames, a second horizontal frame faces the water wheel unit of the portable hydropower generator,
In the first horizontal frame, a frame-side connection terminal provided on one side of the case of the portable hydroelectric power generation device and connected to one of a plurality of external connection terminals connected to the power generation unit is formed. Mobile hydropower system. 제3 항에 있어서,
상기 수직 프레임 및 상기 수평 프레임의 일단에는 접속 플러그 유닛이 돌출 형성되며, 상기 수직 프레임 및 상기 수평 프레임의 타단에는 상기 접속 플러그 유닛에 대응되는 접속 소켓 유닛이 함몰 형성되며,
상기 복수의 프레임 유닛들 중 제1 프레임 유닛의 상기 수직 프레임 또는 상기 수평 프레임의 상기 접속 플러그 유닛이, 상기 제1 프레임 유닛에 인접되는 제2 프레임 유닛의 상기 수직 프레임 또는 상기 수평 프레임의 상기 접속 소켓 유닛에 삽입되면, 상기 제1 프레임 유닛 및 상기 제2 프레임 유닛은 물리적 및 전기적으로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템.The method of claim 3,
A connection plug unit is protruded from one end of the vertical frame and the horizontal frame, and a connection socket unit corresponding to the connection plug unit is recessed at the other end of the vertical frame and the horizontal frame,
The vertical frame of the first frame unit or the connection plug unit of the horizontal frame among the plurality of frame units is the vertical frame of the second frame unit adjacent to the first frame unit or the connection socket of the horizontal frame When inserted into a unit, the first frame unit and the second frame unit are physically and electrically connected to each other. 제3 항에 있어서,
상기 발전장치 설치공간과 접하는 상기 수평 프레임들의 내측에는, 각각 상기 발전장치 설치공간을 향하여 돌출되는 한 쌍의 프레임측 제1 고리부가 형성되며,
상기 수평 프레임의 외측에는, 상기 프레임측 제1 고리부와 반대 방향으로 돌출 형성되는 한 쌍의 프레임측 제2 고리부가 형성되고,
상기 프레임측 제1 고리부에는 상기 휴대용 수력 발전 장치를 고정하기 위한 발전장치 고정 스트링의 일단이 체결되며,
상기 프레임측 제2 고리부에는 일단은 외부에 고정되는 어셈블리 고정 스트링의 단부가 체결되는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템.The method of claim 3,
Inside the horizontal frames in contact with the power generation device installation space, a pair of frame-side first ring portions protruding toward the power generation device installation space, respectively, are formed,
Outside of the horizontal frame, a pair of frame-side second ring portions protruding in a direction opposite to the frame-side first ring portion is formed,
One end of a power generation device fixing string for fixing the portable hydroelectric power generation device is fastened to the frame-side first ring part,
A mobile hydropower generation system, characterized in that one end of an assembly fixing string that is fixed to the outside is fastened to the frame-side second ring portion. 제5 항에 있어서,
상기 수평 프레임들의 중앙을 기준으로, 한 쌍의 상기 프레임측 제1 고리부 및 상기 프레임측 제2 고리부는 상호 이격되며,
하나의 상기 프레임측 제1 고리부는, 인접되는 하나의 상기 프레임측 제2 고리부보다 상기 수평 프레임의 단부 측에 인접되는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템.The method of claim 5,
Based on the center of the horizontal frames, the pair of the frame-side first ring portion and the frame-side second ring portion are spaced apart from each other,
One of the frame-side first ring portion, a mobile hydropower generation system, characterized in that adjacent to the end side of the horizontal frame than the one adjacent frame-side second ring portion. 제6 항에 있어서,
상기 복수의 프레임 유닛들 중, 제1 프레임 유닛의 상기 프레임측 제2 고리부는, 상기 제1 프레임 유닛에 인접되는 제2 프레임 유닛의 상기 프레임측 제2 고리부와 이격된 상태로 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템.The method of claim 6,
Of the plurality of frame units, the frame-side second ring portion of the first frame unit may face each other while being spaced apart from the frame-side second ring portion of the second frame unit adjacent to the first frame unit. Mobile hydro power generation system characterized by. 제1 항에 있어서,
상기 하나의 상기 프레임 유닛과 하나의 상기 휴대용 수력 발전 장치는 전기적으로 연결되며,
상기 프레임 유닛들은 상호 간에 매트릭스(Matrix) 형태로 상호 간에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템.The method of claim 1,
The one frame unit and the one portable hydropower generation device are electrically connected,
The frame units are mobile hydroelectric power generation systems, characterized in that they are electrically connected to each other in a matrix form. 삭제delete 내부에 수용 공간이 형성되며, 외부에 대하여 밀폐되는 케이스, 상기 케이스 내에 마련되는 한 쌍의 발전 유닛, 상기 발전 유닛들에 회전력을 공급하며, 상기 수용 공간의 외부에 마련되는 수차 유닛, 및 상기 수차 유닛의 상기 회전력을 상기 발전 유닛으로 전달하기 위한 동력전달유닛을 포함하는 복수의 휴대용 수력 발전장치; 하나의 상기 휴대용 수력 발전 장치가 각각 고정되는, 상호 간에 평면 형태로 연결되는 복수의 프레임 유닛; 상기 휴대용 수력 발전장치를 제어하기 위한 메인 제어유닛을 포함하는 이동형 수력 발전 시스템을 이용한 발전 방법에 있어서,
복수의 휴대용 수력 발전 장치들에 가해지는 수력에 의하여 상기 휴대용 수력 발전 장치에서 전력이 생산되는 전력 생산 단계;
상기 메인 제어유닛이 이동형 수력 발전 시스템에서 생산되는 상기 전력의 전력량을 모니터링 하는 전력량 모니터링 단계;
상기 메인 제어 유닛이 상기 휴대용 수력 발전장치를 제어하여, 상기 복수의 프레임 유닛이 연결되어 형성된 프레임 어셈블리를 이동시키는 프레임 어셈블리 이동단계;를 포함하고,
상기 프레임 어셈블리 이동단계는,
상기 메인 제어 유닛이 상기 휴대용 수력 발전장치들의 상기 수차 유닛을 동일한 방향으로 회전시키는 프레임 어셈블리 직선 이동 단계; 및
상기 메인 제어 유닛이 상기 휴대용 수력 발전장치들 중 어느 하나의 그룹의 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 수차 유닛을 제1 방향으로 회전시키며, 다른 그룹의 상기 휴대용 수력 발전장치의 상기 수차 유닛을 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전시키는 프레임 어셈블리 회전 단계; 중 적어도 하나를 포함하는 이동형 수력 발전 시스템의 제어 방법.An accommodation space is formed inside, a case that is sealed to the outside, a pair of power generation units provided in the case, a water wheel unit that supplies rotational force to the power generation units, and an aberration unit provided outside the accommodation space, and the water wheel A plurality of portable hydropower generation devices including a power transmission unit for transmitting the rotational force of the unit to the power generation unit; A plurality of frame units to which one of the portable hydroelectric power generation devices is fixed, respectively, and connected to each other in a flat form; In the power generation method using a mobile hydroelectric power generation system comprising a main control unit for controlling the portable hydroelectric power generation device,
A power generation step of generating electric power in the portable hydroelectric power generation device by means of hydraulic power applied to a plurality of portable hydropower generation devices;
An electric power amount monitoring step of the main control unit monitoring an electric power amount of the electric power produced by a mobile hydroelectric power generation system;
A frame assembly moving step in which the main control unit controls the portable hydropower generator to move the frame assembly formed by connecting the plurality of frame units to each other;
The frame assembly moving step,
A frame assembly linear movement step in which the main control unit rotates the aberration units of the portable hydropower generators in the same direction; And
The main control unit rotates the waterwheel unit of the portable hydropower generator of any one of the portable hydropower generators in a first direction, and rotates the waterwheel unit of the portable hydropower generator of another group to the first A frame assembly rotating step of rotating in a second direction opposite to the direction; Control method of a mobile hydroelectric power system comprising at least one of. 제10 항에 있어서,
상기 휴대용 수력 발전 장치들은 상호 간에 구분되는 고유의 식별값을 포함하며,
상기 전력량 모니터링 단계에서, 상기 메인 제어유닛은 각각의 휴대용 수력 발전 장치에서 생산되는 전력량을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템의 제어 방법.The method of claim 10,
The portable hydropower generation devices include unique identification values that are distinguished from each other,
In the power amount monitoring step, the main control unit monitors the amount of power produced by each portable hydropower generation device. 제11 항에 있어서,
어느 하나의 상기 휴대용 수력 발전장치와, 이에 인접되는 상기 휴대용 수력 발전장치에서 생산되는 전력의 전력량 차이가 20 % 이상인 경우, 상기 메인 제어 유닛이 전력 생산이 적은 상기 휴대용 수력 발전장치에 대한 점검 신호를 생성하여 사용자에 전달하는 점검 알림 단계;를 더 포함하는 이동형 수력 발전 시스템의 제어 방법.The method of claim 11,
When the difference in the amount of power between any one of the portable hydroelectric devices and the electric power produced by the adjacent portable hydroelectric devices is 20% or more, the main control unit sends a check signal for the portable hydroelectric device with low power generation. Control method of a mobile hydroelectric power generation system further comprising; generating and transmitting the inspection notification step to the user. 삭제delete 제10 항에 있어서,
상기 메인 제어유닛이, 상기 프레임 어셈블리를 이동시켜, 상기 이동형 수력 발전 시스템의 전체 전력 생산량이 극대화되는 위치를 찾는 것을 특징으로 하는 이동형 수력 발전 시스템의 제어 방법.The method of claim 10,
The main control unit, by moving the frame assembly, to find a position where the total amount of power generation of the mobile hydroelectric power generation system is maximized.
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