KR101016209B1 - Feeding segmentation of on-line electric vehicle, method for installation and controlling thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 온라인 전기자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온라인 전기자동차가 운행중인 구역에 대해서 선택적인 급전을 할 수 있도록 한 온라인 전기자동차의 순차적인 급전망, 그의 시공 방법 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an on-line electric vehicle, and more particularly, to a sequential power supply network, an installation method and a control method of an on-line electric vehicle, which enables selective power supply to a zone in which the on-line electric vehicle is operated.
최근 온실가스와 환경오염에 대한 관심과 정책이 녹색기술과 녹색성장에 집중되는 가운데 국내외를 막론하고 경제위기 극복을 위한 신성장 동력으로 녹색비전을 제시하면서 CO2 절감을 위한 국가 정책이 발표되고 있다. Recently, with the focus on GHG and environmental pollution and green policies and green growth, national policies for reducing CO 2 have been announced, suggesting green vision as a new growth engine to overcome the economic crisis both at home and abroad.
이를 위한 방안 중 하나로, 현재 국내 및 해외에서 차량내 배터리에 전기를 충전하여 운행하는 방식의 충전식 전기자동차가 개발되고 있다. 이러한 충전식 전기자동차는 별도의 충전소나 가정에서 충전하거나 배터리를 교환하는 형태이다. 그러나, 최근에는 배터리를 소형화하는 것이 가능하고, 주행시에는 도로에 설치된 급전코일에서 고주파 유도전기를 무선으로 공급받아 주행이 가능한 온라인 전기자 동차가 주목을 받고 있다. As one of the measures for this, a rechargeable electric vehicle is currently being developed in which a battery is operated by charging electricity in a vehicle in Korea and overseas. Such rechargeable electric vehicles are charged in a separate charging station or at home, or replace batteries. Recently, however, it is possible to miniaturize a battery, and when driving, an online electric vehicle that can be driven by wirelessly receiving high frequency induction electricity from a power supply coil installed on a road has attracted attention.
온라인 전기자동차는 충전시설의 신규 인프라 추가구축이나 장시간의 충전시간이 필요없고, 배터리의 용량을 기존 전기자동차의 1/5로 최소화하여 배터리 용량과 배터리의 가격문제를 해결한 신개념의 전기자동차이다. Online electric vehicles are a new concept electric vehicle that solves the problem of battery capacity and battery price by minimizing the addition of new infrastructure of charging facilities or long charging time and minimizing the battery capacity to 1/5 of existing electric vehicles.
이러한 온라인 전기자동차를 이용한 온라인 전기버스가 도입될 경우 기존의 압축천연가스(CNG) 차량대비 75%의 연비가 향상되어 대당 연료비가 연간 2,200만 원이 절감될 것으로 예상되고 있다.When the online electric bus using the online electric vehicle is introduced, it is expected that the fuel cost per unit will be reduced by 22 million won per year by improving fuel economy by 75% compared to the existing compressed natural gas (CNG) vehicle.
이러한 온라인 전기자동차는 도로에 구축된 급전선로를 따라 전류가 흐르고, 이때 발생되는 자기장을 온라인 전기자동차의 급전장치에 공급한다. 이때, 급전선로에는 전원공급장치에서 전원을 공급하게 되는데, 전원공급장치로는 인버터를 이용하고 있다. 그리고, 인버터에서 공급된 전원은 급전선로를 따라 전류가 흐르게 되고 이때 발생하는 자기장이 온라인 전기자동차의 급전장치에서 공급받아 온라인 전기자동차를 구동시킴과 함께 배터리를 충전하게 된다.Such an online electric vehicle flows along a feed line constructed on a road, and supplies a magnetic field generated to the electric power feeding device of the online electric vehicle. In this case, power is supplied from the power supply device to the feeder line, and an inverter is used as the power supply device. In addition, the power supplied from the inverter flows along the feed line, and the magnetic field generated at this time is supplied from the feeding device of the online electric vehicle to drive the online electric vehicle and charge the battery.
일반적으로 하나의 인버터에서는 소정의 거리에 전원공급라인을 구성하나, 온라인 전기자동차의 급전장치로 유기되지 않는 자기장은 인체에 유해한 전자파가 되는 문제가 있었다. 또한, 급전선로 자체 저항에 의한 손실 등 시스템의 효율을 높여야 하며, 전선의 길이를 최소화하면서 최대의 효과를 얻기 위한 다양한 연구가 진행 중이다.In general, one inverter constitutes a power supply line at a predetermined distance, but a magnetic field that is not induced by a power supply device of an online electric vehicle has a problem of harmful electromagnetic waves. In addition, the efficiency of the system, such as losses due to the feeder's own resistance should be increased, and various studies are being conducted to obtain the maximum effect while minimizing the length of the wire.
유해 전자파 방사를 억제하기 위해서는 실제로 전원이 공급되는 급전선로를 짧게 구성하는 세그먼테이션 기법이 개발되고 있다. In order to suppress harmful electromagnetic radiation, segmentation techniques have been developed to short-circuit power feed lines that are actually powered.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 온라인 전기자동차의 급전망을 설명하기로 한다.Hereinafter, a power supply network of an on-line electric vehicle according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 따른 온라인 전기자동차의 급전망을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a power supply network of an online electric vehicle according to the prior art.
종래 기술에 따른 온라인 전기자동차의 급전망은 독립적 세그먼테이션(segmentation) 급전망으로, 제 1 인버터(10)와 제 2 인버터(11) 각각이 제 1 내지 제 n 급전선로(13a)(13n)(14a)(14n)와 독립적으로 연결된다. 이때, 제 1 인버터(10)와 연결된 제 1 내지 제 n 급전선로(13a)(13n)는 제 1 인입선(17a)과 제 2 인입선(17b)을 통해 전원을 공급받는다. 그리고, 제 2 인버터(11)와 연결된 제 1 내지 제 n 급전선로(14a)(14n)는 제 1 인입선(18a)과 제 2 인입선(18b)을 통해 전원을 공급받는다. The electric power grid of an on-line electric vehicle according to the prior art is an independent segmentation power grid, in which the
한편, 제 1 인버터(10)와 연결된 제 1 인입선(17a)과 제 2 인입선(17b) 각각은 제 1 내지 제 n 스위치(15a)(15n)에 의해 스위칭되어 제 1 내지 제 n 급전선로(13a)(13n)으로 선택적으로 전원을 공급한다. 이때, 제 1 내지 제 n 스위치(15a)(15n)의 스위칭은 제어장치(12)에서 이루어진다.On the other hand, each of the
또한, 제 2 인버터(11)와 연결된 제 1 인입선(18a)과 제 2 인입선(18b) 각각은 제 1 내지 제 n 스위치(16a)(16n)에 의해 스위칭되어 제 1 내지 제 n 급전선로(14a)(14n)으로 선택적으로 전원을 공급한다. 그리고, 제 1 내지 제 n 스위치(16a)(16n)의 스위칭 역시 제어장치(12)에서 이루어진다.In addition, each of the
그러나 이와 같은 종래 기술에 따른 온라인 전기자동차의 급전망에 있어서는 다음과 같은 문제가 있었다.However, the power supply network of the online electric vehicle according to the prior art has the following problems.
첫째, 급전선로를 독립적으로 구성함에 따라 급전선로의 길이가 증가되고, 스위치의 개수가 증가되는 문제가 있었다. First, as the feed line is configured independently, the length of the feed line is increased and the number of switches is increased.
둘째, 인버터를 줄이는 경우에는 급전선로의 길이가 증가되는 문제가 있었다. Second, in the case of reducing the inverter has a problem that the length of the feed line is increased.
셋째, 급전선로 길이의 증가나 스위치 개수의 증가에 따른 급전선로의 구축 비용과 유지보수 비용의 증가되는 문제가 있었다. Third, there was a problem in that the construction cost and the maintenance cost of the feeder line increased due to the increase in the feeder line length or the number of switches.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 온라인 전기자동차가 운행중인 급전선로에만 대해서 선택적인 급전을 할 수 있도록 함으로써 전원 손실이나 전자파 발생을 최소화할 수 있는 온라인 전기자동차의 순차적인 급전망, 그의 시공 방법 및 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve all the disadvantages and problems of the prior art as described above, the present invention to minimize the power loss or the generation of electromagnetic waves by enabling a selective power supply only for the power supply line running the online electric vehicle. The purpose of the present invention is to provide a sequential power supply network, construction method and control method of an on-line electric vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도로에 구축된 제 1 급전선로와 제 2 급전선로에서 발생되는 자기장을 공급받아 구동되는 온라인 전기자동차의 급전망에 있어서, 제 1 급전선로와 제 2 급전선로 각각에 각각의 제 1 전원선과 제 2 전원선을 통해 전원을 공급하는 복수의 전원공급수단; 복수의 전원공급수단 중 서로 이웃하는 전원공급수단 사이의 제 1 급전선로나 제 2 급전선로 중 하나의 급전선로에 구성되는 제 1, 제 2 스위칭 수단; 제 1, 제 2 스위칭 수단 사이에 일측이 연결되고, 타측은 제 1, 제 2 스위칭 수단이 구성되지 않은 다른 하나의 급전선로에 연결되어 제 1 스위칭 수단 또는 제 2 스위칭 수단 중 하나와 선택적으로 폐루프를 구성하는 제 3 스위칭 수단; 및, 온라인 전기자동차가 주행 중인 방향과 구간의 제 1, 제 2 급전선로에서 폐루프가 선택적으로 구성되도록 제 1 내지 제 3 스위칭 수단과 복수의 전원공급수단을 선택적으로 제어하는 제어수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 순차적인 급전망을 제공한다.The present invention for achieving the above object, the first feeder line and the second feeder network in the power supply network of the on-line electric vehicle driven by receiving a magnetic field generated from the first feeder line and the second feeder line constructed on the road A plurality of power supply means for supplying power to each of the feed lines through respective first power lines and second power lines; First and second switching means configured in one of the plurality of power supply means, one of the first feed line or the second feed line between power supply means adjacent to each other; One side is connected between the first and second switching means, and the other side is connected to the other feed line not configured with the first and second switching means, and selectively closed with one of the first switching means or the second switching means. Third switching means for constructing a loop; And control means for selectively controlling the first to third switching means and the plurality of power supply means such that the closed loop is selectively configured in the first and second feed lines in the direction and section in which the online electric vehicle is running; It provides a sequential feeding network of an online electric vehicle, characterized in that it comprises a.
여기서, 전원공급수단은 전원으로 교류를 공급하는 것이 바람직하다.Here, the power supply means preferably supplies alternating current to the power source.
그리고, 전원공급수단은 인버터인 것이 바람직하다.The power supply means is preferably an inverter.
또한, 스위칭 수단은 스위치와 코일로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the switching means is preferably composed of a switch and a coil.
한편, 제어수단에 제어되는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단은 각각 스위치와 코일로 구성되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the first to third switching means controlled by the control means are each composed of a switch and a coil.
여기서, 제어수단은, 제 1 내지 제 3 스위칭 수단 각각의 코일을 유도하기 위한 전원을 공급하는 스위칭 수단 전원공급부와, 스위칭 수단 전원공급부의 전원을 제 1 내지 제 3 스위칭 수단으로 선택적으로 스위칭하는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단 제어 스위치부와, 스위칭 수단 전원공급부와 제 1 내지 제 3 스위칭 수단 제어 스위치부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨이 바람직하다.Here, the control means may include a switching means power supply for supplying power for guiding the coils of the first to third switching means, and a switch for selectively switching the power of the switching means power supply to the first to third switching means. It is preferably configured to include a control unit for controlling the first to third switching means control switch unit, the switching means power supply unit and the first to third switching means control switch unit.
한편, 제어부에 의해 제어되는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단 제어 스위치부 각각은 스위치와 코일로 구성됨이 바람직하다.On the other hand, each of the first to third switching means control switch unit controlled by the control unit is preferably composed of a switch and a coil.
또한, 각각의 코일 일측은 제어부의 공통선과 연결되고, 각각의 코일의 타측 은 상기 제어부의 개별선과 연결되는 것이 바람직하다.In addition, one side of each coil is connected to the common line of the control unit, the other side of each coil is preferably connected to the individual line of the control unit.
여기서, 코일의 타측 개별선에는 각각의 애노드가 연결되고, 상기 코일의 공통선에는 캐소드가 연결된 각각의 다이오드가 더 구성되고, 상기 코일의 공통선과 상기 다이오드 각각의 캐소드 사이에는 저항이 각각 더 구성되는 것이 바람직하다.Here, each anode is connected to the other individual line of the coil, and each diode connected to the cathode is further configured to the common line of the coil, and a resistance is further configured between the common line of the coil and the cathode of each diode. It is preferable.
그리고, 제어수단은 폐루프 구성을 위해 상기 제 1, 제 2 스위칭 수단 중 하나와 제 3 스위칭 수단을 단락시키고, 복수의 전원공급수단 중 하나의 전원공급수단에서 제 1, 제 2 급전선로로 전원을 공급시키는 것이 바람직하다.The control means short-circuits one of the first and second switching means and the third switching means for a closed loop configuration, and supplies power from one power supply means of the plurality of power supply means to the first and second feed line. It is preferable to supply.
그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도로에 구축된 급전선로에서 발생되는 자기장을 공급받아 구동되는 온라인 전기자동차의 급전망에 있어서, 도로에 일정간격을 갖고 형성되며, 급전선로에 각각의 전원선을 통해 전원을 공급하는 복수의 전원공급수단; 복수의 전원공급수단 중 서로 이웃하는 전원공급수단 사이의 급전선로에 구성되는 스위칭 수단; 및, 온라인 전기자동차의 진행방향에 따라 온라인 전기자동차가 주행 중인 구간의 급전선로에 전원이 공급되도록 전원공급수단과 스위칭 수단을 제어하는 제어수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 순차적인 급전망을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a grid of an online electric vehicle driven by a magnetic field generated from a feed line constructed on a road, and is formed at a predetermined interval on a road, and each power source is supplied to the feed line. A plurality of power supply means for supplying power through a line; Switching means configured on a feed line between a plurality of power supply means adjacent to each other; And control means for controlling the power supply means and the switching means such that power is supplied to a feed line in a section in which the online electric vehicle is traveling according to the direction of the on-line electric vehicle. It provides a sequential feeding network of an online electric vehicle, characterized in that it comprises a.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도로에 구축된 제 1 급전선 로와 제 2 급전선로에서 발생되는 자기장을 공급받아 구동되는 온라인 전기자동차급전망의 제어 방법에 있어서, 제 1 급전선로와 제 2 급전선로 각각에 각각의 제 1 전원선과 제 2 전원선을 통해 전원을 공급하는 복수의 전원공급수단을 소정 간격으로 구성하는 단계; 복수의 전원공급수단 중 서로 이웃하는 전원공급수단 사이의 제 1 급전선로나 제 2 급전선로 중 하나의 급전선로에 제 1, 제 2 스위칭 수단을 구성하는 단계; 제 1, 제 2 스위칭 수단 사이에 일측이 연결되고, 타측은 제 1, 제 2 스위칭 수단이 구성되지 않은 다른 하나의 급전선로에 연결되어 제 1 스위칭 수단 또는 제 2 스위칭 수단 중 하나와 선택적으로 폐루프를 이루는 제 3 스위칭 수단을 구성하는 단계; 및, 제어수단이 온라인 전기자동차의 주행 방향과 구간에 있는 제 1, 제 2 급전선로의 제 1 내지 제 3 스위칭 수단과 제 1, 제 2 급전선로에 전원을 공급하는 전원공급장치를 선택적으로 제어하여 온라인 전기자동차의 주행 방향과 구간에 있는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단이 순차적으로 단락 및 개방되도록 선택적으로 제어하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차 급전망의 시공 방법을 제공한다.In addition, the present invention for achieving the above object, the first feed line in the control method of the on-line electric vehicle power supply network driven by receiving the magnetic field generated in the first feed line and the second feed line constructed on the road, the first feed line And a plurality of power supply means for supplying power to each of the second feed line through the first power line and the second power line at predetermined intervals; Configuring first and second switching means in one of the plurality of power supply means, one of the first feed line or the second feed line between the power supply means adjacent to each other; One side is connected between the first and second switching means, and the other side is connected to the other feed line not configured with the first and second switching means, and selectively closed with one of the first switching means or the second switching means. Constructing a third switching means comprising a loop; And a control means for selectively controlling the first to third switching means of the first and second feed lines in the driving direction and the section of the on-line electric vehicle, and a power supply for supplying power to the first and second feed lines. Selectively controlling the first to third switching means in the driving direction and section of the online electric vehicle to be sequentially shorted and opened; It provides a construction method of the on-line electric vehicle power grid characterized in that it comprises a.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제어수단이 온라인 전기자동차의 주행 방향과 구간에 있는 제 1, 제 2 급전선로의 제 1 내지 제 3 스위칭 수단과 제 1, 제 2 급전선로에 전원을 공급하는 전원공급장치를 선택적으로 제어하여 온라인 전기자동차의 주행 방향과 구간에 있는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단이 순차적으로 단락 및 개방되도록 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차 급전망의 제어방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a control means for supplying power to the first to third switching means and the first and second feed lines of the first and second feed lines in the driving direction and section of the online electric vehicle. A method of controlling an on-line electric vehicle power supply network, characterized in that the first to third switching means in the driving direction and section of the on-line electric vehicle are selectively controlled to sequentially short-circuit and open by selectively controlling the power supply to be supplied. To provide.
상기와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 온라인 전기자동차가 운행 중인 구역의 급전선로에만 선택적인 전원공급이 가능하므로 전원 손실과 전자파 방사를 최소화할 수 있다.First, it is possible to selectively supply power only to the feeder line in the area where the online electric vehicle is operating, thereby minimizing power loss and electromagnetic radiation.
둘째, 전원 손실을 최소화함에 따라 온라인 전기자동차 운용 비용을 최소화할 수 있다.Second, minimizing power loss can minimize the cost of operating an online electric vehicle.
이하, 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 순차적 급전망 및 그의 제어 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the sequential power grid and the control method of the on-line electric vehicle according to the present invention will be described in detail.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.In addition, the terminology used in the present invention was selected as a general term that is widely used at present, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, and in this case, since the meaning is described in detail in the corresponding part of the present invention, a simple term It is to be understood that the present invention is to be understood as a meaning of terms rather than names.
또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전 달하기 위함이다. In addition, in describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly communicate without obscure the subject matter of the present invention by omitting unnecessary description.
도 2는 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 급전망을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 급전망은 도 2에 나타낸 바와 같이, 급전선로(500)(510)와, 복수의 제 1 내지 제 N 전원공급수단(100)(200)(300)(400)과, 복수의 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)(SW21)(SW22)(SW23)(SW31)(SW32)(SW33) 및 제어수단(700)으로 구성된다.2 is a view for explaining a power supply network of an online electric vehicle according to the present invention. As shown in FIG. 2, a power supply network of an online electric vehicle according to the present invention includes a
여기서, 급전선로(500)(510)는 도로에 구축되어 자기장을 발생시켜 온라인 전기자동차의 급전장치에 전원을 공급한다. 이때, 급전선로(500)(510)에는 복수의 제 1 내지 제 N 전원공급수단(100)(200)(300)(400)이 소정간격으로 설치되어 전원을 공급한다. 이와 같은 제 1 내지 제 N 전원공급수단(100)(200)(300)(400)은 인버터로 구성할 수 있다. 한편, 급전선로(500)(510)는 한 쌍의 제 1, 제 2 급전선로(500)(510)로 구성되고, 그에 따라 제 1 내지 제 N 전원공급수단(100)(200)(300)(400) 역시 각각의 제 1, 제 2 전원선(810a)(820a)(810b)(820b)(810c)(820c)(810d)(820d)에서 제 1, 제 2 급전선로(500)(510) 각각에 전원을 공급한다. 이때, 제 1 내지 제 N 전원공급수단(100)(200)(300)(400)에서 출력되는 전원은 교류전원으로, 교류전원은 시간에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변한다. Here, the
한편, 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)(SW21)(SW22)(SW23)(SW31)(SW32)(SW33)은 복수의 제 1 내지 제 N 전원공급수단(100)(200)(300)(400) 중 서로 이웃하는 제 1 내지 제 N 전원공급수단(100)(200)(300)(400) 사이의 급전선로(500)(510)에 3개씩 구성된다. 이때, 제 1 내지 제 3 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)은 제 1, 제 2 전원공급수단(100)(200) 사이에 구성되고, 제 4 내지 제 6 스위칭 수단(SW21)(SW22)(SW23)은 제 2, 제 3 전원공급수단(200)(300) 사이에 구성되며, 제 7 내지 제 9 스위칭 수단(SW31)(SW32)(SW33)은 제 3 및 제 N 전원공급수단(300)(400) 사이에 구성됨을 알 수 있다.On the other hand, the switching means SW11 (SW12) (SW13) (SW21) (SW22) (SW23) (SW31) (SW32) (SW33) are a plurality of first to Nth power supply means (100, 200, 300) Three of the
이러한 구성을 갖고 있는 스위칭 수단에 대하여 제 1 내지 제 3 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)을 예로 들어 제 1, 제 2 급전선로(500)(510)에서의 구성을 설명하면, 제 1, 제 2 스위칭 수단(SW11)(SW12)은 제 1 급전선로(500) 또는 제 2 급전선로(510) 중 하나의 급전선로에 직렬로 구성된다. 그리고 제 3 스위칭 수단(SW13)은 제 1, 제 2 스위칭 수단(SW11)(SW12)의 사이에 일측이 연결되고, 타측은 제 1, 제 2 스위칭 수단(SW11)(SW12)이 구성되지 않는 다른 하나의 급전선로에 연결된다. 이러한 구성에 따라 제 3 스위칭 수단(SW13)은 제 1 스위칭 수단(SW11) 또는 제 2 스위칭 수단(SW12) 중 하나와 폐루프를 구성할 수 있다. 그와 같은 폐루프 구성에 따라 온라인 전기자동차가 주행 중인 폐루프 구간에서만 선택적인 전원공급이 가능해진다.The first and second
한편, 제어수단(700)은 온라인 전기자동차가 주행 중인 방향과 구간의 제 1, 제 2 급전선로(500)(510)에서 제 1, 제 2 스위칭 수단(SW11)(SW12) 중 하나와 제 3 스위칭 수단(SW13)을 순차적으로 단락(short) 및 개방(open)시키고, 복수의 전원공급수단(100)(200)(300)(400) 중 하나의 전원공급수단이 제 1, 제 2 급전선 로(500)(510)로 전원을 공급하도록 선택적으로 제어한다. 이를 위하여 각각의 스위칭 수단과 각각의 제어선(600)을 통해 연결된다. 물론, 이는 하나의 온라인 전기자동차에 대한 예일 뿐, 여러 대의 온라인 전기자동차가 주행 중인 경우 해당 구간의 모든 스위칭 수단이 단락상태를 유지하고, 모든 전원공급수단 전체가 동작될 수 있다. 하지만, 온라인 전기자동차의 주행이 많지 않은 구간이거나, 온라인 전기자동차의 보급 초기, 그리고 야간의 경우에는 이러한 전원공급 방식에 따른 전원 손실 최소화의 효과를 충분히 얻을 수 있다.On the other hand, the control means 700 is one of the first and second switching means (SW11) (SW12) and the third in the first and second feed line (500, 510) of the direction and section that the online electric vehicle is driving The switching means SW13 are sequentially shorted and opened, and one power supply means of the plurality of power supply means 100, 200, 300, 400 is connected to the first and second feed line paths. Selectively control to supply power to (500) (510). To this end, it is connected through each switching means and each control line 600. Of course, this is only an example of one on-line electric vehicle, and when several on-line electric vehicles are running, all switching means of the corresponding section maintain a short circuit state, and all the power supply means may be operated. However, in the case where the driving of the online electric vehicle is not much, or the spread of the online electric vehicle, and at night, the effect of minimizing the power loss by the power supply method can be sufficiently obtained.
한편, 이와 같은 본 발명 스위칭 수단은 도 3에 나타낸 바와 같이, 스위치(SW)와 코일(L)로 구성될 수 있다. 이러한 스위치(SW)는 코일에 전원이 유도됨에 따라 단락된다.On the other hand, the switching means of the present invention as shown in Figure 3, may be composed of a switch (SW) and the coil (L). This switch SW is shorted as power is induced to the coil.
도 4는 도 2에 나타낸 제어수단의 회로 구성의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 순차적 급전망의 제어를 위한 회로 구성은 도 4에 나타낸 바와 같이, 스위칭 수단 전원공급부(710)와, 제 1 내지 제 3 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)에 대한 단락/개방을 제어하는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단 제어 스위치부(S110)(S120)(S130)와, 제어부(720)로 구성된다.4 is a view for explaining an embodiment of a circuit configuration of the control means shown in FIG. As shown in FIG. 4, a circuit configuration for controlling a sequential power supply network of an on-line electric vehicle according to the present invention includes a switching means
여기서, 스위칭 수단 전원공급부(710)는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)의 제 1 내지 제 3 코일(L11)(L12)(L13)을 유도하기 위한 전원을 공급한다.Here, the switching means
그리고, 제 1 내지 제 3 스위칭 수단 제어 스위치부(S110)(S120)(S130)는 제 어부(720)의 제어신호에 따라 스위칭 수단 전원공급부(710)의 전원을 제 1 내지 제 3 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)으로 선택적으로 스위칭한다. 이러한, 제 1 내지 제 3 스위칭 수단 제어 스위치부(S110)(S120)(S130)는 제 1 내지 제 3 스위치(SW110)(SW120)(SW130)와 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130)로 구성할 수 있다. 이때, 각각의 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130)의 일측은 제어부(720)의 공통선(SC)과 연결되고, 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130)의 타측은 제어부(720)의 개별선(S1)(S2)(S3)과 연결된다. 그리고, 개별선(S1)(S2)(S3)의 출력신호에 따라 제 1 내지 제 3 스위치(SW110)(SW120)(SW130)가 선택적으로 단락되도록 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130)동작시킨다. The first to third switching means control switch units S110, S120, and S130 may turn on the power of the switching means
한편, 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130)의 타측 개별선(S1)(S2)(S3)에는 각각의 애노드가 연결되고, 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130)의 공통선에는 캐소드가 연결된 제 1 내지 제 3 다이오드(D1)(D2)(D3)가 각각 구성되고, 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130)의 공통선과 제 1 내지 제 3 다이오드(D1)(D2)(D3) 각각의 캐소드 사이에는 제 1 내지 제 3 저항(R1)(R2)(R3)이 각각 구성된다.Meanwhile, respective anodes are connected to the other individual lines S1, S2, and S3 of the first to third coils L110, L120, and L130, and the first to third coils L110 and L120. First and third diodes D1, D2, and D3 having cathodes connected to the common line L130 are respectively formed, and the common line and the first line of the first to third coils L110, L120, and L130 are respectively formed. First to third resistors R1, R2, and R3 are respectively formed between the cathodes of the to third to third diodes D1, D2, and D3.
여기서, 제 1 내지 제 3 다이오드(D1)(D2)(D3)는 제 1 내지 제 3 코일(L110)(L120)(L130) 각각에서의 역전압을 방지한다.Here, the first to third diodes D1, D2, and D3 prevent a reverse voltage at each of the first to third coils L110, L120, and L130.
그리고, 미설명부호인 제 1 제너다이오드 내지 제 4 제너다이오드(ZD1)(ZD2)(ZD3)(ZD4) 역시 역전압을 방지한다.In addition, the first to fourth zener diodes ZD1, ZD2, ZD3, and ZD4, which are not described, also prevent reverse voltage.
본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 순차적 급전망의 제어 로직은 표 1 내 지 표 3을 참조하여 설명하기로 한다.Control logic of the sequential power grid of the on-line electric vehicle according to the present invention will be described with reference to Table 1 to Table 3.
본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 순차적 급전망의 제어 로직에서 표 1은 순방향 제어로직이고, 표 2는 역방향 제어로직이다. In the control logic of the sequential power supply network of the online electric vehicle according to the present invention, Table 1 is the forward control logic, Table 2 is the reverse control logic.
제어
순서
Control
order
제어
순서
Control
order
한편, 표 3은 인접한 전기공급장치에서 에러가 발생한 경우 주변 전기공급장치에 의한 급전망 제어 로직을 설명하기 위한 표로써, 순방향 제어로직에 대하여 설명한다. 이때, 제 1 전원공급수단(100)에 에러가 발생한 경우 제 1 전원공급수단(100)에 인접한 제 2 전원공급수단(200)에서 전원을 공급하게 된다. 그리고 제어수단(700)은 제 1 스위칭 수단(SW11) 내지 제 3 스위칭 수단(SW13) 전부를 단락시킨다.On the other hand, Table 3 is a table for explaining the power supply network control logic by the peripheral power supply when an error occurs in the adjacent power supply, the forward control logic will be described. In this case, when an error occurs in the first power supply means 100, the second power supply means 200 adjacent to the first power supply means 100 supplies power. And the control means 700 short-circuits all the 1st switching means SW11 thru | or the 3rd switching means SW13.
제어
순서
Control
order
그에 따라 온라인 전기자동차는 제 1 전원공급장치(100)에 에러가 발생한 경우에도 좌측에서 우측으로 순차적인 주행이 가능하다. Accordingly, the online electric vehicle may sequentially run from left to right even when an error occurs in the first
이러한 표 1 내지 표 3에 나타낸 바와 같이 인버터, 즉 전원공급장치와 스위치 즉 스위칭 수단을 구간(case)에 따라 선택적으로 제어하면, 온라인 전기자동차의 주행 방향과 구간에 있는 제 1 내지 제 3 스위칭 수단(SW11)(SW12)(SW13)과 제 1 내지 제 N 전원공급장치(100)(200)(300)(400)가 순차적으로 제어된다. 따라서, 온라인 전기자동차가 운행 중인 구역의 급전선로에 선택적인 전원공급이 가능하므로 전원 손실과 전자파 방사를 최소화할 수 있다.As shown in Tables 1 to 3, if the inverter, that is, the power supply and the switch, or the switching means are selectively controlled according to the case, the first to third switching means in the driving direction and the section of the online electric vehicle (SW11) (SW12) (SW13) and the first to Nth
이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Although the present invention has been described by way of example as described above, the present invention is not necessarily limited to these examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the examples disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 온라인 전기자동차의 급전망을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining a power supply network of an online electric vehicle according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 순차적 급전망을 설명하기 위한 도면, 2 is a view for explaining a sequential feeding network of an online electric vehicle according to the present invention,
도 3은 도 2에 나타낸 스위칭 수단의 실시 예를 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining an embodiment of the switching means shown in FIG.
도 4는 도 2에 나타낸 제어수단의 회로 구성의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an embodiment of a circuit configuration of the control means shown in FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100, 200, 300, 400 : 전원공급수단 500, 510 : 급전선로100, 200, 300, 400: power supply means 500, 510: feed line
600 : 제어선 700 : 제어수단600: control line 700: control means
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KR101478128B1 (en) * | 2013-11-14 | 2014-12-31 | 한국철도기술연구원 | Railway vehicle of wireless power transfer system for constructing method |
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2009
- 2009-10-16 KR KR1020090098496A patent/KR101016209B1/en active IP Right Grant
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