KR100944113B1

KR100944113B1 - 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100944113B1
Application number: KR1020090067715A
Authority: KR
Inventors: 서남표; 장순흥; 조동호; 임춘택; 조정구; 김경수; 정용훈; 윤용산; 정구호
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2010-02-24
Also published as: SG173861A1; BRPI1008309A2; WO2010098547A2; CN102333668A; US20120186927A1; US8807308B2; WO2010098547A3; EP2401171A2; JP2012519104A; TW201040049A

Abstract

본 발명은 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법에 관한 것으로, 도로의 길이방향을 따라 연장되는 중앙 코어; 각각 상기 중앙 코어의 양측에서 상기 중앙 코어의 폭과 동일한 간격을 유지하면서 상기 중앙 코어와 평행하게 연장되며, 상기 중앙 코어와 동일한 폭을 갖는 2개의 외측 코어; 및 상기 중앙 코어와 상기 각 외측 코어 사이에 마련된 공간을 따라 배치되고 교류 전원이 공급되는 급전선을 포함하고, 상기 중앙 코어의 자속 밀도와 상기 외측 코어의 자속 밀도가 동일하게 유지되도록 상기 외측 코어는 연장 방향을 따라 동일한 간격을 두고 배치되는 공극을 구비한다.

전기자동차, 하이브리드, 플러그인, 급전, 집전

Description

전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법{POWER SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로상의 급전장치와 전기자동차의 집전장치를 근접시켜 전력 효율을 높이고, 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 전기버스, 전기택시, 전기 기관차 등에 적용될 수 있는 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.

기존의 전기자동차나 플러그인 하이브리드 자동차의 배터리를 충전하기 위해서는 차량 외부로 연결된 플러그를 이용하여 일정 시간동안 전기 망에 연결하여 기다려야 하는 결점이 있다. 그리고 1회의 충전만으로는 배터리의 능력상 차량이 달릴 수 있는 거리가 제한적이고 1회의 충전 시간 역시 오래 걸린다. 급속충전기를 사용하더라도 통상 1시간 이상, 최신의 첨단기술로도 10분이상이 필요하다. 이러한 점을 보완하기 위해 배터리의 용량을 늘리고 충전 시스템의 효율을 높이는 기술이 개발되었지만, 무거운 배터리를 사용함으로써 차량 성능의 효율을 떨어뜨리고 차량 단가가 증가되며, 급속 충전으로 시간 단축을 얻는 대신 배터리 수명이 짧아지게 된다.

*배터리 전기자동차의 대안으로서 제안된 종래의 자기유도방식은 일반적인 변압기의 원리에 충실하여 효율이 낮고 도로 인프라 비용이 과다하게 소요되는 단점이 있었다. 가장 대표적인 사례로 미국의 캘리포니아 대학과 버클리 대학이 주도한 PATH(Partners for Advanced Transit and Highways)팀의 경우에 1, 2차측의 공극을 최대 7cm까지 띄울 수 있게 하면서 효율은 최대 60%밖에 달성하지 못하였으며, 도로 인프라 구축비용은 1km당 10~15억원에 달하였다. 이는 누설 인덕턴스를 줄이고자 다량의 코어를 사용하고, 1차측 코일을 굵은 것을 사용하며, 사용 주파수를 400Hz로 하여 발생하는 필연적 결과로 해석된다. 하지만, 이렇게 하더라도 공극 7cm는 통상적인 차량의 하부간격인 20~30cm에 크게 못 미쳐 실용적인 안전 간격은 확보하지 못하는 한계가 있었다.

또한, 좌우측으로 5cm 이상 차량이 벗어나면 1, 2차 코일 정합이 안되어 출력값이 10%이상 낮아지는 문제가 있었다. 이를 방지하기 위해서는 운전자가 도로 레인의 정중앙을 따라 정밀하게 운전을 하거나 별도의 좌우제어장치인 라인 트레이서(line tracer)를 부착해야 한다.

*또 다른 문제점은 도로상에 1m 정도의 큰 폭을 가진 코일을 설치함으로써 차량 하부에 강력한 자장이 부가되어 와류손실과 전자기 장애(EMI)를 유발할 수 있 다는 점이다. 또한 사용 주파수가 상대적으로 낮아 도로상 1차코일에서 유기된 자장이 차량내부에까지 일부 침투할 수 있다. 다행히 실측결과 차량 내부에는 심각한 수준의 자장은 유기되지 않는 것으로 확인되고 있지만, 보다 자기유도 전기의 주파수를 높일 수 있다면 이 문제는 더 회피할 수 있다.

자기유도방식의 전기자동차에서 공통의 문제점은 작은 공극 간격으로 인한 도로상 장애물과의 충돌로 인한 파손이다. 그리고, 자기유도장치가 구비된 도로에 다른 일반차량도 다닐 수 있으므로, 아스팔트 도로와 마찰계수나 기복, 시각적 차이가 현저하게 발생하지 않아야 하며, 10년 이상 장시간 사용시에도 견고하게 유지되면서 유지보수가 용이해야 한다. 그러나, 기존의 방식은 이러한 문제에 대한 해결책이 적극적으로 강구되어 있지 않아 실용화하는 데에 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 기존의 변압기 원리에 충실한 자기유도 급전방식에서 문제가 되었던 1, 2차측 누설 인덕턴스를 직렬 커패시터를 이용해 공진시켜 리액턴스를 상쇄시키는 방식에 기초하여, 주파수를 20kHz 내외로 대폭 높여 가청주파수 소음문제를 원천적으로 해결하고, 코어의 사용량을 대폭 줄이며, 공극간격을 2cm이하로 유지하면서 급전선간 간격을 15~20cm 정도로 작게 하여 차량 하체에서의 와류손실을 최소화하고, 또한, 공간적으로 급전선으로부터 20~30cm 정도만 벗어나도 인체나 타 장비에 자기장이 미치는 영향이 급속도로 줄어들도록 한 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치의 일 측면에 따르면, 도로의 길이방향을 따라 연장되는 중앙 코어; 각각 상기 중앙 코어의 양측에서 상기 중앙 코어의 폭과 동일한 간격을 유지하면서 상기 중앙 코어와 평행하게 연장되며, 상기 중앙 코어와 동일한 폭을 갖는 2개의 외측 코어; 및 상기 중앙 코어와 상기 각 외측 코어 사이에 마련된 공간을 따라 배치되고 교류 전원이 공급되는 급전선을 포함하고, 상기 중앙 코어의 자속 밀도와 상기 외측 코어의 자속 밀도가 동일하게 유지되도록 상기 외측 코어는 연장 방향을 따라 동일한 간격을 두고 배치되는 공극을 구비한다.

상기 외측 코어의 각 공극에는 하중을 지지할 수 있도록 비자성체로 이루어진 지지부재가 삽입된다.

상기 중앙 코어 및 2개의 외측 코어는 판형 부재를 절곡하여 형성된다.

상기 급전선은 폭에 비해 두께가 매우 얇으면서 직사각형 형상의 단면을 갖는다.

판형 부재를 절곡하여 이루어지며, 상기 중앙 코어와 2개의 외측 코어의 아래쪽에 배치되어 이들을 지지하는 기저부재를 더 포함한다.

상기 기저부재는 도전성 재료로 이루어지며, 접지선과 연결된다.

상기 급전선의 양측에 배치되며 각각의 위치에서 상기 급전선에 의해 발생되는 전자기파를 상쇄하는 방향을 가진 전류가 흐르는 2개의 전자기파 상쇄코일을 더 포함한다.

상기 급전선은 도로를 따라 곡선 형태로 연장된다.

상기 곡선 형태는 주기적인 파형 형태이다.

상기 중앙 코어와 상기 외측 코어의 위쪽에 배치되고, 내측 표면은 상기 각 코어의 상단면과 접촉하고 외측 표면은 도로의 노면과 동일한 평면에 놓이는 코어 보호덮개를 더 포함한다.

하단부는 상기 각 코어의 상단면과 접촉하고 상단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복수개의 자성침을 더 포함한다.

하단부는 상기 각 코어의 상단면과 접촉하고 상단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복합자성재료를 더 포함한다.

상기 코어 보호덮개 또는 상기 자성침은 도로를 이루는 재료와 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어진다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치의 일 측면에 따르면, 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어; 각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어; 상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일; 및 측정된 자장의 기울기를 비교하여 상기 중앙 코어가 상기 급전장치로부터 이탈된 정도를 측정하는데 있어서 측면방향의 자장의 세기분포가 1개의 피크만 존재하도록, 급전장치의 표면으로부터 상기 중앙 코어와 상기 외측 코어 사이의 간격만큼의 높이에서 상기 각 외측 코어로부터 집전장치에서 멀어지는 방향으로 소정의 거리만큼 간격을 두고 배치되는 이탈 감지용 자성센서를 포함한다.

상기 급전장치에 근접위치하여 급전장치로부터의 거리에 반비례하는 특성을 이용해 높이를 측정할 수 있는 높이 측정용 자성센서를 더 포함한다.

상기 중앙 코어와 상기 외측 코어의 아래쪽에 배치되고, 내측 표면은 상기 각 코어의 하단면과 접촉하는 코어 보호덮개를 더 포함한다.

상단부는 상기 각 코어의 하단면과 접촉하고 하단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복수개의 자성침을 더 포함한다.

상단부는 상기 각 코어의 하단면과 접촉하고 하단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복합자성재료를 더 포함한다.

상기 코어 보호덮개 또는 상기 자성침은 서로 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어진다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치의 일 측면에 따르면, 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어; 각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어; 상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일; 및 전기자동차의 주행시 상기 각 코어의 하단면에 근접하고, 급전장치와 접촉한 상태로 회전하면서 자기장을 전달하기 위한 자성 코어를 구비하고, 유연한 재료로 이루어지는 바퀴 형상의 자장 전달부재를 포함한다.

상기 바퀴 형상의 자장 전달부재는 각 코어에 대응하는 3개의 분리된 부재로 이루어진다.

상기 바퀴 형상의 자장 전달부재는 각 코어에 대응하는 3개의 자성 코어를 구비하는 1개의 부재로 이루어진다.

전기자동차의 전후방향을 따라 일렬로 배치되는 2개 이상의 바퀴 형상의 자 장 전달부재를 포함한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치의 일 측면에 따르면, 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어; 각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어; 상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일; 및 상기 각 코어의 하단면과 연결되고 전기자동차의 주행시 급전장치와 접촉하여 자기장을 전달하기 위한 복수개의 브러시를 포함한다.

상기 브러시는 일체형 구조를 갖는다.

상기 브러시는 절편형 구조를 갖는다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치의 일 측면에 따르면, 전기자동차의 타이어 내면을 따라 배치되고, 타이어의 변형에 따라 함께 변형되도록 유연한 재료로 이루어지는 코어; 및 전기자동차의 타이어 내면을 따라 상기 코어의 양측에 배치되고, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하기 위한 집전코일을 포함한다.

상기 코어는 중앙 코어 및 중앙 코어의 양측에 배치되는 2개의 외측 코어를 구비하며, 상기 집전코일은 상기 중앙 코어와 상기 각 외측 코어 사이의 공간에 배치된다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 전원을 공급받는 전기자동자용 집전장치의 안전장치의 일 측면에 따르면, 전기자동차의 전방에 장애물이 존재하는지 여부를 감지하기 위한 장애물 감지센서; 상기 장애물 감지센서의 감지신호에 따라 격발되어 집전장치를 도로 표면으로부터 먼쪽으로 이동시키기 위한 집전장치 후퇴기구; 집전장치와 장애물이 충돌하는 경우, 집전장치의 파손을 방지하면서 장애물을 안전하게 제거하기 위한 충돌 대응기구를 포함한다.

상기 충돌 대응기구는, 집전장치의 전방에 전기자동차의 전후 방향에 대해 경사진 방향으로 설치되어 장애물을 전기자동차의 측방향으로 밀어내기 위한 집전장치 보호판; 및, 상기 집전장치 보호판과 집전장치를 연결하고, 상기 집전장치 보호판에 장애물이 충돌할 경우 집전장치로 전달되는 충격을 완화시키기 위한 완충부재를 포함한다.

상기 충돌 대응기구는, 집전장치가 장애물과 충돌하는 경우 집전장치를 전기자동차의 후방 및 도로면으로부터의 상방으로 이동시킨다.

본 발명에 의하면, 전기자동차 사용자들이 이동 중 원하는 때 언제든지 배터 리 충전을 할 수 있기 때문에 시간을 절약할 수 있다. 또한 급전 시설이 설치된 도로로 인하여 배터리 용량을 대폭적으로 줄일 수 있고 그 사용회수 역시 감소시킴으로써 상대적으로 비싼 차량 가격을 가졌던 전기자동차의 기본 단가 하락이 가능하다.

또한, 심야전기 이용과 고효율 온라인 충전 방식으로 에너지 비용 절감 효과도 기대할 수 있으며, 기존 전기자동차를 위한 인프라, 즉 도로변의 고가 충전소를 대신하여 보다 저렴한 비용으로 구현이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 배터리 충전방식을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치(10)와, 도로를 따라 연장되는 급전장치(10)로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치(20)를 포함하며, 전기자동차의 전방에 장애물이 존재하는지 여부를 감지하기 위한 장애물 감지센서(150)가 구비된다. 본 발명의 배터리 충전방식은 인버터(120)에서 급전장치(10)의 급전선으로 고주파 전압을 발생시키면 급전선에 고주파 전류가 인가되어 고주파 교류 자장에 의해 전기자동차의 집전장치(20)의 집전코일로 전압이 유기되어 배터리(140)를 충전하기 위한 전원이 공급된다. 특히, 배터리(140)의 용량을 기존 배터리의 1/5로 축소하여 비상용으로 사용하도록 하며, 급전측과 집전측의 1, 2차측 누설 인덕턴스를 공진 커패시터(130)를 통해 공진시켜 리액턴스를 상쇄시키게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 급전장치와 집전장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 급전장치 보호덮개에 비자성 인장강도 보강재를 보강한 경우의 구조를 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전기자동차에 전원을 공급하기 위해 도로를 따라 연장되는 급전장치(10)와, 급전장치(10)로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받기 위한 집전장치(20)를 포함하며, 급전장치(10)와 집전장치(20)의 사이에는 공극(A)이 형성된다.

급전장치(10)는 기저강판(11)과, 기저강판 지지대(12)와, 급전코어(13)와, 급전선(14)과, 자성침(magnetic brush)(15)과, 급전장치 보호덮개(16) 및 접지선(17)을 포함한다.

기저강판(11)은 도전성 재료로 이루어지고, 도로의 길이방향을 따라 연장되는 급전코어(13) 및 급전장치 보호덮개(16)를 지지하며, 접지선(17)과 연결된다.

기저강판 지지대(12)는 기저강판(11)을 지지하기 위하여 기저강판 지지대(12)의 양측에 고정된다.

급전 코어(13)는 도로의 길이방향을 따라 연장되는 중앙 코어(13a)와 2개의 외측 코어(13b)로 구성된다.

급전선(14)은 중앙 코어(13a)와 각 외측 코어(13b) 사이에 마련된 공간을 따라 배치되어 교류 전원이 공급된다.

자성침(magnetic brush)(15)은 도로를 이루는 재료와 동일한 마모도를 가지는 복합자성재료로 이루어진다. 자성침(15)의 하단부는 중앙 코어(13a)와 외측 코어(13b)의 상단면과 접촉하고, 상단부는 급전장치 보호덮개(16)의 외측 표면에 노출되도록 배치된다.

급전장치 보호덮개(16)는 도로를 이루는 재료와 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어지며, 중앙 코어(13a)와 외측 코어(13b)의 위쪽에 배치된다. 급전장치 보호덮개(16)의 내측 표면은 중앙 코어(13a)와 외측 코어(13b)의 상단면과 접촉하고, 외측 표면은 도로의 노면과 동일한 평면에 놓인다.

접지선(17)은 급전선 케이블의 노후화나 불량으로 전기가 누설될 경우를 대비해 기저강판(11)을 접지처리한다.

이와 같은 구조의 급전장치(10)에서 상기 급전 코어(13)와 기저강판(11)의 사이는 몰딩처리하며, 상기 급전선(14)과 급전 코어(13) 사이는 수리보수 측면에서 몰딩처리를 하지 않는 것이 바람직하다.

한편, 도 3에서와 같이 급전장치 보호덮개(16)에 인장강도가 큰 가늘고 긴 섬유 형태의 비자성체(glass fiber or plastic fiber)(18)를 보강한 경우, 시멘트-자성재료-비자성 보강재 또는 아스팔트-자성재료-비자성 보강재로 이루어지는 자성 복합재료부분(B)은 일반 시멘트 또는 아스팔트와 같으면서 자력선은 전달하는 물리적 성질을 갖게 되고, 시멘트-비자성 보강재 또는 아스팔트-비자성 보강재로 이루어지는 비자성 복합재료부분(C)은 일반 포장도로와 같은 물리적 성질을 갖게 된다. 또한, 자력선이 통과하는 부분과 통과하지 않는 경계부분에도 긴 섬유 형태의 보강재가 통과하도록 하여 자력선 통과 부분과 비통과 부분의 접합이 시멘트 또는 아스팔트로 견고하게 되도록 하며, 비자성 보강재로 보강된 급전장치 보호덮개(16)와 포장도로는 시멘트 또는 아스팔트의 접합력에 의해 포장도로와 붙어 있게 되며, 동일한 재료를 사용하므로 열수축과 팽창도 포장도로와 동일하여 크랙발생 및 누수가 최소화된다.

집전장치(20)는 집전코어(21)와, 집전 코일(22)과, 자성침(magnetic brush)(23)과, 집전장치 보호덮개(24)를 포함한다.

집전코어(21)는 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어(21a)와 2개의 외측 코어(21b)로 구성된다.

집전 코일(22)은 중앙 코어(21a)와 각 외측 코어(21b) 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급한다.

자성침(magnetic brush)(23)은 집전장치 보호덮개(24)와 동일한 마모도를 갖는 복합자성재료로 이루어지며, 자성침(23)의 상단부는 중앙 코어(21a)와 각 외측 코어(21b)의 하단면과 접촉하고, 하단부는 집전장치 보호덮개(24)의 외측 표면에 노출되도록 배치된다.

집전장치 보호덮개(24)는 자성침(23)과 동일한 마모도를 갖는 재료로 이루어지며, 중앙 코어(21a)와 각 외측 코어(21b)의 아래쪽에 배치된다. 집전장치 보호덮개(24)의 내측 표면은 중앙 코어(21a)와 각 외측 코어(21b)의 하단면과 접촉된다.

하기에서는 전기자동차의 좌우편차 허용치(lateral shift tolerance)를 극대화하면서도 집전을 효율적으로 하기 위한 코어 형상의 다양한 실시예에 대해 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예(미도시됨)로서, 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치는, 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어와, 각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어와, 상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일 및 측정된 자장의 기울기를 비교하여 상기 중앙 코어가 상기 급전장치로부터 이탈된 정도를 측정하는 이탈 감지용 자성센서를 포함한다. 이탈 감지용 자성센서는 측면방향의 자장의 세기분포가 1개의 피크만 존재하도록 하는 위치에 배치된다. 여기서 측면방향의 자장은 중앙 코어와 외측 코어의 간격에 비해 센서의 높이가 현저하게 낮을 경우에는 2개의 피크가 발생하여 좌우측방향 센서로는 적합하지 못하므로, 이 높이가 중앙 코어와 외측 코어 간격과 유사하며 소정의 거리만큼 측면방향으로 떨어지게 되면 1개의 피크만 발생하는 특징을 이용한다. 급전장치의 중앙 코어와 급전장치의 외측 코어 사이의 간격만큼의 높이에서 집전장치의 각 외측 코어로부터 집전장치에서 멀어지는 방향으로 소정의 거리만큼 간격을 두고 배치된다. 급전장치의 중앙 코어와 외측 코어 사이의 간격과 집전장치의 중앙 코어와 외측 코어 사이의 간격은 동일하므로, 이를 달리 표현하면, 집전 장치의 중앙 코어와 외측 코어 사이의 간격만큼의 높이에서 집전장치에서 멀어지는 방향으로 소정의 거리만큼 간격을 두고 배치된다. 또한, 상기 급전장치에 근접위치하여 급전장치로부터의 거리에 반비례하는 특성을 이용해 높이를 측정할 수 있는 높이 측정용 자성센서를 더 포함한다. 또한, 상기 중앙 코어와 외측 코어의 아래쪽에 배치되고 내측 표면은 상기 각 코어의 하단면과 접촉하는 코어 보호덮개와, 상단부는 상기 각 코어의 하단면과 접촉하고 하단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복수개의 자성침을 더 포함한다. 또한, 상기 자성침은 복합자성재료로 이루어지며, 상기 코어 보호덮개 또는 상기 자성침은 서로 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어진다.

도 4는 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치는, 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어(52)와, 각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어(52)의 양측에 상기 중앙 코어(52)와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어(54)와, 상기 중앙 코어(52)와 각 외측 코어(54) 사이에 마련된 공간에 배치되며 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일(56) 및 전기자동차의 주행시 상기 각 코어(52, 54)의 하단면 및 급전장치와 접촉한 상태로 회전하면서 자기장을 전달하기 위한 자성 코어(62)를 구비하고 유연한 재료로 이루어지는 바퀴 형상의 자장 전달부재(64)를 포함한다. 또한, 상기 바퀴 형상의 자장 전달부재는 각 코어(52, 54)에 대응하는 3개의 분리된 부재(64)로 이루어지거나, 각 코어에 대응하는 3개의 자성 코어를 구비하는 1개의 부재(64')로 이루어진다. 또한, 전기자동차의 전후방향을 따라 일렬로 배치되는 2개 이상의 바퀴 형상의 자장 전달부재를 포함한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 등간격 코어 구조에 대한 정면도 및 측면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 등간격 코어 구조는 "c1 = c2= c3 = c4 = c5 = d1 = d2 = d3 = d4 = d5" 와 같은 조건식을 만족하도록 설계된다. 급전장치(30)의 2개의 외측 코어(31)는 중앙 코어(32)의 양측에서 중앙 코어(32)의 폭과 동일한 간격을 유지하면서 중앙 코어(32)와 평행하게 연장되며, 중앙 코어(32)와 동일한 폭을 갖는다. 또한, 중앙 코어(32)의 자속 밀도와 외측 코어(31)의 자속 밀도가 동일하게 유지되도록 외측 코어(31)는 연장 방향을 따라 동일한 간격을 두고 배치되는 공극을 구비하며, 외측 코어(31)의 각 공극에는 하중을 지지할 수 있도록 비자성체로 이루어진 지지부재(33)가 삽입된다. 또한, 급전선(34)의 양측에는 각각의 위치에서 급전선(34)에 의해 발생되는 전자기파를 상쇄하는 방향을 가진 전류가 흐르는 2개의 전자기파 상쇄코일(미도시됨)이 배치되며, 상기 급전선(34)은 도로를 따라 사인파 곡선 형태로 연장된다.

즉, 급전장치(30)의 코어폭(c1, c3, c5)과 코어간격(c2, c4)을 동일하게 하여 주어진 코어 전체폭(c0)에 대하여 최대한 좌우편차(x)의 영향을 줄일 수 있도록 한다. 종래의 자기유도방식에서는 코어와 코어의 간격이 동일하지 않아 좌우편차가 발생하였을 때 급격히 출력전압이 떨어지게 된다. 일반적으로 변압기의 원리에 의하면, 중앙 코어에 외측 코어보다 2배의 자속이 통과하게 되므로 동일한 자속밀도를 보장하기 위해서는 중앙 코어의 면적을 외측 코어 면적의 2배로 해야 한다. 그러나, 본 발명에서는 길이 방향으로 중앙 코어(32)는 연속적으로 설치하고, 외측 코어(31)는 2개당 하나씩을 비워놓아 전체적으로는 일반 변압기 원리에 맞게 중앙 코어(32)의 자속밀도와 외측 코어(31)의 자속밀도가 동일해지도록 함으로써, 최대 좌우편차 허용치는 코어 전체폭(c0)의 1/5이 된다. 예를 들어, 코어 전체폭(c0)이 20cm일 경우 4cm에 해당되는 큰 값이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 구조의 급전장치에 대한 정면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 구조의 급전장치(70)는 기저 강판(base plate)(71)과, 판형 코어(core plate)(72)와, 급전선(73)을 포함한다.

기저 강판(base plate)(71)은 중앙 코어와 2개의 외측 코어 형상을 갖는 판형 코어(72)와 동일한 형상으로 판형 부재를 절곡하여 이루어지며, 상층부의 강한 압력에 대하여 견딜 수 있도록 한다.

판형 코어(core plate)(72)는 판형 부재를 절곡하여 중앙 코어와 2개의 외측 코어 형상을 갖도록 형성되며, 기저 강판(71)에 의해 지지된다.

급전선(73)은 얇은 자성재료(예를 들어, 아모포스)의 판형 도체(conductor plate)(74)에 의해 감싸지며, 판형 도체(74)의 주변에는 절연피막(insulator)(75)이 형성된다. 이러한 구조의 급전선(73)은 필요한 도전면적을 충족시키기 위해 얇아도 되므로 전체적으로 매우 얇은 두께(5㎝ 내외)로서 두께가 폭보다 크게 작은 형태로서 직사각형의 단면을 갖는다. 또한, 급전선을 여러개로 나누어 그 사이에 자기적으로 부도체를 판형 코어 위로 세로로 부가하여 추가적인 상하방향 압력에 견디게 할 수도 있다.

또 다른 실시예(미도시됨)로서, 전술한 도 4 및 도 5의 방법에서, 코어의 극을 3개에서 4개 혹은 그 이상으로 늘리고 코일을 1개에서 2개 또는 그 이상으로 늘 림으로써 각 코일에 의해 유기되는 전압을 취하여 더하면 상당히 큰 좌우편차에 대해서도 전압을 얻을 수 있는 장점이 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 브러시형 집전장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 브러시형 집전장치(100)는 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어(102)와, 각각 동일한 간격을 두고 중앙 코어(102)의 양측에 중앙 코어(102)와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어(101)와, 중앙 코어(102)와 각 외측 코어(101)의 사이에 마련된 공간에 배치되며 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일(103) 및 각 코어의 하단면과 연결되고 전기자동차의 주행시 급전장치(90)와 접촉하여 자기장을 전달하기 위한 복수개의 브러시(104)를 포함한다. 상기 복수개의 브러시(104)는 자성재료(규소강판이나 아모포스 코어)로 이루어지며, 일체형 구조 또는 절편형 구조를 갖는다.

즉, 브러시형 자력전달체를 사용하여 상하 방향의 편차에도 불구하고 1, 2차측 자력선이 결합되도록 한 것이다. 보다 구체적으로는, 집전측 코어의 폭에 해당하는 부분만 자성재료(규소강판, 아모포스 자성체 등)로 이루어진 브러시를 설치함으로써 공극을 대신하는 자기회로의 일부가 되게 한다. 이에 의해, 상하 방향의 편차가 수 cm 정도 발생하더라도 집전이 이루어질 수 있게 되며, 자기저항을 매우 작게 하면서도 집전장치의 상하 요동에 의한 영향을 최소화할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차의 자성바퀴 집전장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성바퀴 집전장치(110)는 전기자동차의 타이어 내면을 따라 배치되고 타이어의 변형에 따라 함께 변형되도록 유연한 재료로 이루어지는 중앙 코어(112) 및 중앙 코어(112)의 양측에 배치되는 2개의 외측 코어(111)와, 전기자동차의 타이어 내면을 따라 중앙 코어(112)와 2개의 외측 코어(111) 사이에 마련된 공간에 배치되고 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하기 위한 집전코일(113)을 포함한다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 집전장치의 안전장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 집전장치의 안전장치는 장애물 감지센서(150)와, 집전장치 후퇴기구(160)와, 집전장치 보호판(170)과, 완충부재(180)와, 집전장치 이동기구(190) 및 보조안전바퀴(200)를 포함한다.

장애물 감지센서(150)는 전기자동차의 전방에 장애물이 존재하는지 여부를 감지한다.

집전장치 후퇴기구(160)는 장애물 감지센서(150)의 감지신호에 따라 격발되 어 집전장치(210)를 도로 표면으로부터 먼쪽으로 이동시킨다.

집전장치 보호판(170)은 집전장치(210)의 전방에 전기자동차의 전후 방향에 대해 경사진 방향으로 설치되어 장애물(220)을 전기자동차의 측방향으로 밀어낸다.

완충부재(180)는 집전장치 보호판(170)과 집전장치(210)를 연결하고, 집전장치 보호판(170)에 장애물이 충돌할 경우 집전장치(210)로 전달되는 충격을 완화시킨다.

집전장치 이동기구(190)는 완충부재(180)와 집전장치(210)를 연결하고, 집전장치 보호판(170)에 장애물이 충돌할 경우 집전장치(210)에 가해지는 힘에 의해 집전장치(210)를 전기자동차의 후방 및 도로면으로부터의 상방으로 이동시킨다.

보조안전바퀴(200)는 집전장치 후퇴기구(160)의 상/하 방향으로의 불완전 동작으로 인하여 집전장치(210)가 도로면에 접촉하는 것을 방지한다.

도 10은 본 발명에 따른 급전장치의 제어방법을 나타내는 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 도로상에 전기자동차가 존재하는지 여부를 판단(S10)한다. 이때, 급전전력의 변동을 감지하여 감지된 급전전력이 미리 정해진 수준보다 낮은 경우, 도로상에 전기자동차가 존재하지 않는 것으로 판단한다. 단계 S10에서, 도로상에 전기자동차가 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 경과시간을 측정(S20)한다. 단계 S20에서, 측정된 경과시간이 미리 정해진 시간을 넘었는지 판단(S30)하여 측정된 경과시간이 미리 정해진 시간을 넘은 경우, 급전장치를 구동시키는 인버터를 대기상태로 설정(S40)한다. 또한, 도로를 따라 마련된 전기자동차 감지센서로부터 감지신호를 수신하는 단계를 더 포함하며, 급전전력이 미리 정해진 수준보다 낮고 전기자동차 감지센서로부터 전기자동차를 감지신호를 수신하지 못한 경우에 도로상에 전기자동차가 존재하지 않는 것으로 판단한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 배터리 충전방식을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 급전장치와 집전장치의 구조를 나타내는 도면.

도 3은 도 2의 급전장치 보호덮개에 비자성 인장강도 보강재를 보강한 경우의 구조를 나타내는 도면.

도 4는 도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 등간격 코어 구조에 대한 정면도 및 측면도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 구조의 급전장치에 대한 정면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 브러시형 집전장치의 구조를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차의 자성바퀴 집전장치의 구조를 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 집전장치의 안전장치의 구조를 나타내는 도면.

도 10은 본 발명에 따른 급전장치의 제어방법을 나타내는 도면.

Claims

전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치로서,

도로의 길이방향을 따라 연장되는 중앙 코어;

각각 상기 중앙 코어의 양측에서 상기 중앙 코어의 폭과 동일한 간격을 유지하면서 상기 중앙 코어와 평행하게 연장되며, 상기 중앙 코어와 동일한 폭을 갖는 2개의 외측 코어; 및

상기 중앙 코어와 상기 각 외측 코어 사이에 마련된 공간을 따라 배치되고 교류 전원이 공급되는 급전선을 포함하고,

상기 중앙 코어의 자속 밀도와 상기 외측 코어의 자속 밀도가 동일하게 유지되도록 상기 외측 코어는 연장 방향을 따라 동일한 간격을 두고 배치되는 공극을 구비하며, 상기 외측 코어의 각 공극에는 하중을 지지할 수 있도록 비자성체로 이루어진 지지부재가 삽입되는

전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 중앙 코어 및 2개의 외측 코어는 판형 부재를 절곡하여 형성되는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 급전선은 폭에 비해 두께가 얇으면서 직사각형 형상의 단면을 갖는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 1에 있어서,

판형 부재를 절곡하여 이루어지며, 상기 중앙 코어와 2개의 외측 코어의 아래쪽에 배치되어 이들을 지지하는 기저부재를 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 5에 있어서,

상기 기저부재는 도전성 재료로 이루어지며, 접지선과 연결되는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 급전선의 양측에 배치되며 각각의 위치에서 상기 급전선에 의해 발생되는 전자기파를 상쇄하는 방향을 가진 전류가 흐르는 2개의 전자기파 상쇄코일을 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 급전선은 도로를 따라 곡선 형태로 연장되는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 8에 있어서,

상기 곡선 형태는 주기적인 파형 형태인

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 중앙 코어와 상기 외측 코어의 위쪽에 배치되고, 내측 표면은 상기 각 코어의 상단면과 접촉하고 외측 표면은 도로의 노면과 동일한 평면에 놓이는 코어 보호덮개를 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 10에 있어서,

하단부는 상기 각 코어의 상단면과 접촉하고 상단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복수개의 자성침을 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 10에 있어서,

하단부는 상기 각 코어의 상단면과 접촉하고 상단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복합자성재료를 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 10에 있어서,

상기 코어 보호덮개는 도로를 이루는 재료와 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어지는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
청구항 11에 있어서,

상기 자성침은 도로를 이루는 재료와 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어지는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치로서,

전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어;

각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어;

상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일; 및

측정된 자장의 기울기를 비교하여 상기 중앙 코어가 상기 급전장치로부터 이탈된 정도를 측정하는데 있어서 측면방향의 자장의 세기분포가 1개의 피크만 존재하도록, 급전장치의 표면으로부터 상기 중앙 코어와 상기 외측 코어 사이의 간격만큼의 높이에서 상기 각 외측 코어로부터 집전장치에서 멀어지는 방향으로 미리 정해진 거리만큼 간격을 두고 배치되는 이탈 감지용 자성센서

를 포함하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 15에 있어서,

상기 급전장치에 근접위치하여 급전장치로부터의 거리에 반비례하는 특성을 이용해 높이를 측정할 수 있는 높이 측정용 자성센서

를 더 포함하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 15에 있어서,

상기 중앙 코어와 상기 외측 코어의 아래쪽에 배치되고, 내측 표면은 상기 각 코어의 하단면과 접촉하는 코어 보호덮개를 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 17에 있어서,

상단부는 상기 각 코어의 하단면과 접촉하고 하단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복수개의 자성침을 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 17에 있어서,

상단부는 상기 각 코어의 하단면과 접촉하고 하단부는 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 복합자성재료를 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 17에 있어서,

상기 코어 보호덮개는 도로를 이루는 재료와 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어지는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 18에 있어서,

상기 자성침은 도로를 이루는 재료와 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어지는

것을 특징으로 하는 전기자동차에 전원을 공급하는 급전장치.
도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치로서,

전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어;

각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어;

상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일; 및

전기자동차의 주행시 상기 각 코어의 하단면에 근접하고, 급전장치와 접촉한 상태로 회전하면서 자기장을 전달하기 위한 자성 코어를 구비하고, 탄성 변형이 가능한 재료로 이루어지는 바퀴 형상의 자장 전달부재

를 포함하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 22에 있어서,

상기 바퀴 형상의 자장 전달부재는 각 코어에 대응하는 3개의 분리된 부재로 이루어지는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 22에 있어서,

상기 바퀴 형상의 자장 전달부재는 각 코어에 대응하는 3개의 자성 코어를 구비하는 1개의 부재로 이루어지는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 22에 있어서,

전기자동차의 전후방향을 따라 일렬로 배치되는 2개 이상의 바퀴 형상의 자장 전달부재를 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치로서,

전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어;

각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어;

상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일; 및

상기 각 코어의 하단면과 연결되고 전기자동차의 주행시 급전장치와 접촉하여 자기장을 전달하기 위한 복수개의 브러시

를 포함하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 26에 있어서,

상기 브러시는 일체형 구조를 갖는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 27에 있어서,

상기 브러시는 절편형 구조를 갖는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 전기자동차용 집전장치로서,

전기자동차의 타이어 내면을 따라 배치되고, 타이어의 변형에 따라 함께 변형되도록 탄성 변형이 가능한 재료로 이루어지는 코어; 및

전기자동차의 타이어 내면을 따라 상기 코어의 양측에 배치되고, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하기 위한 집전코일

을 포함하는 전기자동차용 집전장치.
청구항 29에 있어서,

상기 코어는 중앙 코어 및 중앙 코어의 양측에 배치되는 2개의 외측 코어를 구비하며, 상기 집전코일은 상기 중앙 코어와 상기 각 외측 코어 사이의 공간에 배치되는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치.
도로를 따라 연장되는 급전장치로부터 전원을 공급받는 전기자동자용 집전장치의 안전장치로서,

전기자동차의 전방에 장애물이 존재하는지 여부를 감지하기 위한 장애물 감지센서;

상기 장애물 감지센서의 감지신호에 따라 격발되어 집전장치를 도로 표면으로부터 먼쪽으로 이동시키기 위한 집전장치 후퇴기구;

집전장치와 장애물이 충돌하는 경우, 집전장치의 파손을 방지하면서 장애물을 안전하게 제거하기 위한 충돌 대응기구

를 포함하는 전기자동차용 집전장치의 안전장치.
청구항 31에 있어서,

상기 충돌 대응기구는, 집전장치의 전방에 전기자동차의 전후 방향에 대해 경사진 방향으로 설치되어 장애물을 전기자동차의 측방향으로 밀어내기 위한 집전장치 보호판; 및, 상기 집전장치 보호판과 집전장치를 연결하고, 상기 집전장치 보호판에 장애물이 충돌할 경우 집전장치로 전달되는 충격을 완화시키기 위한 완충부재를 포함하는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 안전장치.
청구항 31에 있어서,

상기 충돌 대응기구는, 집전장치가 장애물과 충돌하는 경우 집전장치를 전기자동차의 후방 및 도로면으로부터의 상방으로 이동시키는

것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 안전장치.