KR102426064B1 - 스택과 제어기가 분리된 수소연료전지 파워팩이 탑재된 무인운반차 - Google Patents

Abstract

스택과 제어기가 분리된 수소연료전지 파워팩이 탑재되어, 주행시, 안정적인 무게 밸런스를 유지하는 무인운반차를 개시한다.
실시예에 따른 무인운반차는 상부에 평평한 베이스면이 형성되어 있고, 내부 바닥에 배터리가 구비된 차체; 상기 차체의 프런트(Front) 폭 방향 일측 구비되는 제1 메카넘휠; 상기 차체의 프런트 폭 방향 타측에 구비되는 제2 메카넘휠; 상기 차체의 리어(Rear) 폭 방향 일측에 구비되는 제3 메카넘휠; 상기 차체의 리어 폭 방향 타측에 구비되는 제4 메카넘휠; 상기 베이스면의 상기 제1 메카넘휠과 상기 제3 메카넘휠의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치되고, 내부에 수소연료전지 스택이 구비된 제1 함체; 및 상기 베이스면의 상기 제3 메카넘휠과 상기 제4 메카넘휠의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치되고, 내부에 수소연료전지 제어기와 수소탱크가 구비된 제2 함체;를 포함한다.

Description

스택과 제어기가 분리된 수소연료전지 파워팩이 탑재된 무인운반차{AUTOMATED GUIDED VEHICLE WITH A HYDROGEN FUEL CELL POWER PACK WITH SEPARATE STACK AND CONTROLLE}

본 개시(The Disclosure)는 메카넘휠(Mecanum Wheel)을 구비한 무인운반차(Automated Guided Vehicle)와 관련된다.

한국 등록특허공보 제10-1866207호 및 한국 등록특허공보 제10-0961692호 각각에는 '무인운반차'의 일례가 게재되어 있다.

한편, 일반적으로 무인운반차는 모터와 전술한 모터에 전기를 공급하는 배터리를 포함하는데, 무인운반 작업 중 배터리의 잔량이 부족한 경우, 배터리 충전을 위하여 상당시간 작동이 정지되어야 하는 문제가 있다.

KR 10-2130212 B1 (2020.07.03. 공고)

수소연료전지 파워팩이 탑재되어, 오랜 시간 전기를 충전할 필요가 없는 무인운반차를 제공하는 것이며, 특히 스택과 제어기가 분리된 수소연료전지 파워팩이 탑재되어, 주행시, 안정적인 무게 밸런스를 유지하는 무인운반차를 제공하는 것이다.

실시예에 따른 무인운반차는 상부에 평평한 베이스면이 형성되어 있고, 내부 바닥에 배터리가 구비된 차체; 상기 차체의 프런트(Front) 폭 방향 일측 구비되는 제1 메카넘휠; 상기 차체의 프런트 폭 방향 타측에 구비되는 제2 메카넘휠; 상기 차체의 리어(Rear) 폭 방향 일측에 구비되는 제3 메카넘휠; 상기 차체의 리어 폭 방향 타측에 구비되는 제4 메카넘휠; 상기 베이스면의 상기 제1 메카넘휠과 상기 제3 메카넘휠의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치되고, 내부에 수소연료전지 스택이 구비된 제1 함체; 및 상기 베이스면의 상기 제3 메카넘휠과 상기 제4 메카넘휠의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치되고, 내부에 수소연료전지 제어기와 수소탱크가 구비된 제2 함체;를 포함한다.

또한 실시예에 따른 무인운반차는 상기 제1 메카넘휠 내지 상기 제4 메카넘휠 각각에 구비되는 하중센서; 상기 제2 함체의 하부에 구비되고, 상기 베이스면의 폭 방향 타측 가장자리에서 상기 베이스면의 중심을 향하는 레일;을 더 포함하고,상기 제2 함체는 상기 제1 메카넘휠 내지 상기 제4 메카넘휠의 하중 밸런스가 유지되도록, 상기 수소탱크의 수소 저장량에 따라, 상기 레일 상에서 위치 변경되도록 구성될 수 있다.

실시예에 따른 무인운반차는 수소연료전지 파워팩[제1 함체, 제2 함체]이 탑재되어, 연료(수소)를 보충하는데 긴 시간이 소요되지 않는다.

또한 실시예에 따른 무인운반차는 배터리가 차체의 바닥에 위치되고, 수소연료전지 파워팩이 수소연료전지 스택이 구비된 제1 함체와, 수소연료전지 제어기 및 수소탱크가 구비된 제2 함체로 분할 구성되어, 주행시, 무게 밸런스가 매우 우수하다.

또한 실시예에 따른 무인운반차는 수소탱크가 차체의 가장자리에 위치되어, 수소 충전이 용이하다.

도 1은 실시예에 따른 무인운반차를 원근 시점에서 본 모습을 나타낸다.
도 2는 수소탱크에 수소가 소모됨에 따라 제2 함체가 레일을 따라 차체의 중심 방향으로 이동되는 모습을 나타낸다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 무인운반차를 구체적으로 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 무인운반차(100)[이하 '무인운반차(100)'라 함]를 원근 시점에서 본 모습을 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 무인운반차(100)는 차체(110), 제1 메카넘휠 내지 제4 메카넘휠(121, 122, 123, 124), 제1 함체(130) 및 제2 함체(140)를 포함한다.

차체(110)의 상부에는 평평한 베이스면(111)이 형성된다. 차체(110)의 내부 바닥면에는 배터리(112)가 구비된다.

또한 차체(110)에는 후술되는 제1 메카넘휠 내지 제4 메카넘휠(121, 122, 123, 124)을 각각 구동하는 4개의 모터(미도시) 및 각종 제어유닛(미도시)이 구비되며, 이는 주지관용기술에 해당되므로 상세히 설명하지 않는다.

제1 메카넘휠(121)은 차체(110)의 프런트(Front) 폭 방향 일측 구비되고, 단일 모터에 의하여 독립적으로 회전되도록 구성된다.

제2 메카넘휠(122)은 차체(110)의 프런트 폭 방향 타측 구비되고, 단일 모터에 의하여 독립적으로 회전되도록 구성된다.

제3 메카넘휠(123)은 차체(110)의 리어(Rear) 폭 방향 일측에 구비되고, 단일 모터에 의하여 독립적으로 회전되도록 구성된다.

제4 메카넘휠(124)은 차체(110)의 리어 폭 방향 타측에 구비되고, 단일 모터에 의하여 독립적으로 회전되도록 구성된다.

제1 메카넘휠(121)과 제2 메카넘휠(122)의 사이 거리와, 제3 메카넘휠(123)과 제4 메카넘휠(124)의 사이 거리는 동일하다.

제1 함체(130)는 베이스면(111)의 상부에 안착되되, 제1 메카넘휠(121)과 제3 메카넘휠(123)의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치된다. 제1 함체(130)는 특정 형상으로 제한되지 않고, 하나의 예로서, 육면체 형태일 수 있다.

제1 함체(130)의 내부에는 수소를 전기에너지로 변환하는 수소연료전지 스택(131)이 구비된다. 수소연료전지 스택(131)에서 생성된 전기에너지는 배터리(112)로 전달된다.

제2 함체(140)는 베이스면(111)의 상부에 안착되되, 제2 메카넘휠(122)과 제4 메카넘휠(124)의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치된다. 제2 함체(140)는 특정 형상으로 제한되지 않고, 하나의 예로서, 육면체 형태일 수 있다.

제2 함체(140)의 내부에는 수소연료전지 제어기(141) , 수소탱크(142), 수소탱크(142)에 저장된 수소를 수소연료전지 스택(131)로 공급하는 수소 공급 튜브(미도시) 및 수소 저장시스템 제어기(미도시) 등이 구비된다.

차체(110)의 밸런스를 위하여, 수소연료전지 스택(131)을 포함하는 제1 함체(130)는, 수소가 완충된 상태의 수소탱크(142), 수소연료전지 제어기(141) 및 기타 구성물을 포함하는 제2 함체(140)와 비슷한 무게로 구성되는 것이 바람직하다.

앞서 설명된 무인운반차(100)는 수소연료전지 파워팩[제1 함체(130), 제2 함체(140)]이 탑재되어, 연료(수소)를 보충하는데 긴 시간이 소요되지 않는다.

또한 무인운반차(100)는 배터리(112)가 차체(110)의 바닥에 위치되고, 수소연료전지 파워팩이 수소연료전지 스택(131)이 구비된 제1 함체(130)와, 수소연료전지 제어기(141) 및 수소탱크(142)가 구비된 제2 함체(140)로 분할 구성되어, 주행시, 무게 밸런스가 매우 우수하다.

또한 무인운반차(100)는 수소탱크(142)가 차체(100)의 가장자리에 위치되어, 수소 충전이 용이하다.

한편 무인운반차(100)는 하중센서(미도시)와 레일(150)을 더 포함할 수 있다.

하중센서는 4개가 구비되어, 제1 메카넘휠 내지 제4 메카넘휠(121, 122, 123, 124) 각각에 장착된다. 하중센서는 메카넘휠(121, 122, 123, 124)에 가해지는 부하를 감지하는 기능을 한다.

레일(150)은 제2 함체(150)의 하부에 구비되고, 베이스면(111)의 폭 방향 타측 가장자리에서 베이스면(111)의 중심을 향한다. 제2 함체(150)는 별도의 동력원에 의하여, 레일(150)을 주행하도록 구성된다.

200ℓ의 수소탱크에는 250 기압 상태에 있는 4000ℓ의 수소가 충전될 수 있고, 이때 수소의 중량은 75kg에 달한다.

도 2를 참조하면, 하중센서(미도시)와 레일(150)이 구비된 무인운반차(100)는 수소탱크(142)의 수소가 소모되어, 제1 메카넘휠(121)과 제3 메카넘휠(123)의 부하가 커지면, 제2 함체(140)가 레일(150)을 따라 베이스면(111)의 중심부로 이동되어, 차체(110)의 밸런스가 유지된다(지렛대의 원리). 이와 반대로, 수소탱크(142)의 수소가 완충되면, 제2 함체(140)가 레일(150)을 따라 베이스면(111)의 중심부로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. * 발명에 대한 이해를 높이기 위하여, 도 2에는 제2 함체(140)의 이동이 과장되게 표현됨.

본 개시(The Disclosure)의 실시예를 설명할 때 사용된 각종 표현(용어, 시각화된 이미지 등)들은 기술에 대한 이해를 높이기 위한 도구적인 목적에 의해 선택된 것에 불과하다.

또한 본 개시는 여러 여건상 제한된 수의 실시예에 의하여 설명되었고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 설명된 실시예를 기반으로 본 개시의 기술적 사상의 범위 안에서 새로운 실시예들을 무수히 창안해 낼 수 있을 것이다.

따라서 본 개시의 권리범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 나타난 일부 표현에 의해 제한되어선 안되고, 명세서의 전반에 내재된 본 개시의 근원적 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 함이 마땅하다.

100... 무인운반차
110... 차체
111... 베이스면
112... 배터리
121... 제1 메카넘휠
122... 제2 메카넘휠
123... 제3 메카넘휠
124... 제4 메카넘휠
130... 제1 함체
131... 수소연료전지 스택
140... 제2 함체
141... 수소연료전지 제어기
142... 수소탱크
150... 레일

Claims (2)

1. 상부에 평평한 베이스면이 형성되어 있고, 내부 바닥에 배터리가 구비된 차체;
   상기 차체의 프런트(Front) 폭 방향 일측 구비되는 제1 메카넘휠;
   상기 차체의 프런트 폭 방향 타측에 구비되는 제2 메카넘휠;
   상기 차체의 리어(Rear) 폭 방향 일측에 구비되는 제3 메카넘휠;
   상기 차체의 리어 폭 방향 타측에 구비되는 제4 메카넘휠;
   상기 베이스면의 상기 제1 메카넘휠과 상기 제3 메카넘휠의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치되고, 내부에 수소연료전지 스택이 구비된 제1 함체; 및
   상기 베이스면의 상기 제3 메카넘휠과 상기 제4 메카넘휠의 사이 영역에 해당하는 곳에 위치되고, 내부에 수소연료전지 제어기와 수소탱크가 구비된 제2 함체;를 포함하고,
   상기 제1 메카넘휠 내지 상기 제4 메카넘휠 각각에 구비되는 하중센서;
   상기 제2 함체의 하부에 구비되고, 상기 베이스면의 폭 방향 타측 가장자리에서 상기 베이스면의 중심을 향하는 레일;을 더 포함하고,
   상기 제2 함체는 상기 제1 메카넘휠 내지 상기 제4 메카넘휠의 하중 밸런스가 유지되도록, 상기 수소탱크의 수소 저장량에 따라, 상기 레일 상에서 위치 변경되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 무인운반차.
2. 삭제

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