KR101034039B1 - Magnetic field shielding device for non-contact electromagnetic inductive charging electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A magnetic field shielding device for an electric vehicle of a noncontact magnetic induction charging method is provided to prevent the deterioration of current collection efficiency due to magnetic leakage and protect passengers from an electromagnetic wave and a magnetic field. CONSTITUTION: A fixing shielding plate(11) is fixed between a power driving car and a railway carriage. A plurality of movable shielding plates(12) are foldably connected to the fixing shielding plate and shields the lower side between the power driving car and the railway carriage. A hinge piece(13) is protruded from the surfaces of the fixed shielding plate and the movable shielding plate. A plurality of link members(14) rotate with regard to the hinge piece when the fixed shielding plate and the movable shielding plate are folded.

Description

비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치{magnetic field shielding device for non-contact electromagnetic inductive charging electric vehicle}Magnetic field shielding device for non-contact electromagnetic inductive charging electric vehicle

본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로에 매설된 급전장치의 자기장에 의해 유기 전력을 생성하는 집전장치가 동력차의 차체 하부에 설치된 전기 열차에 있어서, 동력차와 객석차 사이에 접철식으로 설치되어 동력차에서 발생하는 자기장 및 전자파가 객석차에 전달되는 것을 효과적으로 방지하고, 열차 이동에 유연하게 대처할 수 있는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic field shielding device for an electric vehicle of a non-contact magnetic induction charging method, and more particularly, to an electric train provided with a current collecting device generating organic power by a magnetic field of a power feeding device embedded in a road. And a magnetic field shielding device for a non-contact magnetic induction charging type which can be flexibly installed in a passenger car and prevents the transfer of magnetic fields and electromagnetic waves generated from the power car to the passenger car, and is installed foldably between the power car and the passenger car. will be.

경제 발전에 따라 자동차에 대한 수요가 폭발적인 증가세를 보이고 있고, 자동차 수요가 늘어남에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.The demand for automobiles is exploding with economic development, and as the demand for automobiles increases, the exhaust gas emitted from automobiles is the main cause of environmental pollution.

이에 자동차의 배출가스를 감소시키기 위한 요구가 이어지고 있으며, 배출가스를 줄일 수 있는 자동차의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 더 나아가 배출가스를 발생하지 않는 전기 차량의 상용화가 부분적으로 시도되고 있다.Accordingly, there is a demand for reducing the emission of automobiles, and research and development of automobiles that can reduce the emission of gas are proceeding. Furthermore, the commercialization of electric vehicles that do not generate emissions is partially attempted.

전기차량은 전기를 전력공급원으로 하여 운행하는 차량을 의미하며, 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되는 전력을 이용하여 운행하는 것을 말한다. An electric vehicle refers to a vehicle that operates by using electricity as a power source, and includes a battery that can be charged as a power source in the vehicle itself, and operates by using electric power supplied from the mounted battery.

전기 차량은 크게 전기에 의해 구동되어 전기 차량을 운행시키기 위한 전기모터와, 상기 전기모터에 전기를 공급하는 배터리로 구성된다.The electric vehicle is largely composed of an electric motor driven by electricity to drive the electric vehicle, and a battery supplying electricity to the electric motor.

최근에는 배터리에 전기를 공급하고 충전하기 위하여 플러그인(PLUG-IN) 방식이 주로 사용되고 개발되어 왔다. 상기 플러그인 방식은 전기 차량의 플러그인 충전 장치를 통하여 배터리에 전원을 1회적으로 공급 충전하고 이를 이용하여 전기 차량을 운행하는 방식을 말한다.Recently, the plug-in method has been mainly used and developed to supply and charge electricity to the battery. The plug-in method refers to a method of supplying and charging power to a battery once through a plug-in charging device of an electric vehicle and operating the electric vehicle by using the same.

상기 플러그인 방식은 전기 차량용 배터리의 충전시간이 오래 걸리며, 한번 충전에 의해 주행하는 거리가 제한적이다. 보통 전기 차량의 충전은 1 ~ 8시간 정도 소요되는데, 이와 같은 긴 충전 시간 동안 차량을 안전하게 관리하는 것도 어려운 문제점이 발생한다. The plug-in method takes a long time to charge the battery for an electric vehicle, and the distance driven by one charge is limited. Normally, charging of an electric vehicle takes about 1 to 8 hours, and it is difficult to manage the vehicle safely during such a long charging time.

따라서 전기 차량은 목적한 이동거리를 확보하기 위해서는 자주 충전을 해주어야만 하므로, 전기차량의 운행에 있어서 충전소의 설치 및 충전시스템은 아주 중요한 문제이다.Therefore, the electric vehicle has to be frequently charged in order to secure the intended travel distance, so the installation of the charging station and the charging system are very important problems in the operation of the electric vehicle.

또한, 충전하는 동안에 비, 눈 등의 외부 환경에 영향을 받지 않는 상태에서 충전이 이루어져야 한다. 나아가, 전기 차량의 충전 시스템을 현재의 주유소와 같은 형태로 만드는 경우에는 충전 수요를 감당할 수가 없다.In addition, the charging should be performed while being not affected by the external environment such as rain or snow during charging. Furthermore, when the charging system of an electric vehicle is shaped like a current gas station, charging demand cannot be met.

이와 같이, 전기 차량의 상용화를 위해서는 그에 적합한 충전 시스템이 구축될 필요성이 대두되고 있는 바, 최근들어 도로에 매립된 급전장치의 코일로부터 발생한 자계를 이용하여 전기 차량의 하부에 구성된 집전장치에서 전력을 생성하고 충전할 수 있는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량이 개발되고 있다.As such, there is a need for a suitable charging system to be commercialized for commercialization of electric vehicles. In recent years, electric power is collected from a current collector configured in a lower portion of an electric vehicle by using a magnetic field generated from a coil of a power feeding device embedded in a road. Non-contact magnetic induction charging electric vehicles that can be generated and charged are being developed.

그런데, 이러한 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량 중 집전장치가 설치된 동력차에 다수의 객석차를 연결하여 운행하는 전기 열차는 상기 동력차에서 발생하는 자기장 및 전자파가 동력차에 연결된 객석차에 전달되어, 객석차에 탑승하고 있는 승객들의 신체에 유해한 영향을 미치는 문제가 있다. However, an electric train that runs by connecting a plurality of passenger cars to a power vehicle provided with a current collector of the non-contact magnetic induction charging type electric vehicle is transmitted to a passenger car in which magnetic fields and electromagnetic waves generated by the power car are connected to the power car, There is a problem that has a harmful effect on the body of the passengers on board.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 집전장치가 설치된 동력차에 다수의 객석차를 연결하여 운행하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 열차에 있어서, 동력차와 객석차 사이에 접철식으로 설치되어 동력차에서 발생하는 자기장 및 전자파가 객석차에 전달되는 것을 효과적으로 방지함과 동시에, 열차 이동에 유연하게 대처할 수 있는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치를 제공함에 있다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a non-contact magnetic induction charging type electric train that operates by connecting a plurality of passenger cars to a power vehicle equipped with a current collector, between the power car and the passenger car It is to provide a magnetic field shielding device for the electric vehicle of the non-contact magnetic induction charging method that can be installed folds to effectively prevent the magnetic field and electromagnetic waves generated in the power vehicle to be transmitted to the passenger car, and can flexibly cope with the movement of the train.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 집전장치가 설치된 동력차에 다수의 객석차를 연결하여 운행하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치에 있어서, 동력차와 객석차 사이의 하부에 고정되는 고정 차폐판과; 상기 고정 차폐판에 접철 가능하게 연결되어, 차량의 이동에 따라 서로 접철되면서 동력차와 객석차 사이의 하부를 차폐시키는 복수개의 가동 차폐판과; 상기 고정 차폐판과 각각의 가동 차폐판의 면에 돌출되게 형성되는 힌지핀과; 상기 각각의 힌지핀을 지그재그로 연결하며 각각의 힌지핀에 대해 회전 가능하게 연결되어, 고정 차폐판 및 각각의 가동 차폐판들이 접철될 때 각 힌지핀에 대해 회전하는 복수개의 링크부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, in the magnetic field shielding device for an electric vehicle of a non-contact magnetic induction charging type to operate by connecting a plurality of passenger cars to a power vehicle equipped with a current collector, fixed to the lower portion between the power vehicle and the passenger car A fixed shielding plate; A plurality of movable shielding plates which are foldably connected to the fixed shielding plate and shield the lower portion between the power vehicle and the passenger car while being folded together as the vehicle moves; Hinge pins protruding from the surfaces of the fixed shielding plate and the movable shielding plate; Each hinge pin is zigzag and rotatably connected to each hinge pin, and includes a plurality of link members that rotate about each hinge pin when the fixed shield plate and each movable shield plate are folded. It provides a magnetic field shield device for an electric vehicle of a non-contact magnetic induction charging method, characterized in that.

이러한 본 발명에 따르면, 동력차와 객석차 사이의 하부에 다수의 차폐판이 상호 접철 가능하게 설치되어 동력차에서 발생한 자기장 및 전자파를 차단하므로, 객석차에 탑승한 승객들을 전자파 및 자기장으로부터 안전하게 보호할 수 있으며, 자기장 누설로 인한 집전 효율의 저하를 방지하여 신속한 충전이 이루어질 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, since a plurality of shielding plates are installed in the lower portion between the power car and the passenger car so as to be mutually foldable to block magnetic fields and electromagnetic waves generated from the power car, it is possible to safely protect passengers in the passenger car from electromagnetic waves and magnetic fields. Therefore, there is an advantage that the fast charging can be made by preventing the deterioration of current collection efficiency due to magnetic field leakage.

또한, 곡선 구간에서도 동력차와 객석차의 움직임과 연동하여 다수의 차폐판이 유연하게 접철되면서 운동하므로 열차 이동에 유연하게 대처할 수 있는 이점도 있다. In addition, even in a curved section, in conjunction with the movement of the power car and the passenger car, a plurality of shields are folded and folded so that there is an advantage that can flexibly cope with the movement of the train.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the magnetic field shielding device for an electric vehicle of the non-contact magnetic induction charging method according to the present invention.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량(전기 열차)용 자기장 차폐장치를 나타낸다. 1 to 4 illustrate a magnetic field shielding device for an electric vehicle (electric train) of a non-contact magnetic induction charging method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐장치(10)는, 집전장치(3)가 차체 하부에 설치되어 있는 동력차(1)와 객석차(2) 사이의 연결부에 접철식으로 설치된다. 상기 동력차(1) 하부의 집전장치(3)는 집전코일이 도로에 매설된 급전라인(4)의 자기장에 의해 유기 전력을 생성하여 배터리(미도시)에 충전하며, 충전 과정에서 집전장치(3)와 도로의 급전라인(4) 사이에 자기장 및 전자파가 발생하게 된다. First, referring to FIG. 1, a magnetic shield device 10 according to an embodiment of the present invention includes a connection portion between a power car 1 and a passenger car 2 in which a current collector 3 is installed below a vehicle body. It is installed folding. The current collector 3 under the power vehicle 1 generates organic power by the magnetic field of the power supply line 4 in which the current collector coil is embedded in the road, and charges the battery in a battery (not shown). ) And a magnetic field and electromagnetic waves are generated between the power supply line 4 of the road.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 자기장 차폐장치(10)는 동력차와 객석차 사이의 하부에 고정되는 고정 차폐판(11)과, 상기 고정 차폐판(11)에 접철 가능하게 연결되어 차량의 이동에 따라 서로 접철되면서 동력차(1)(도 1참조)와 객석차(2)(도 1참조) 사이의 하부를 차폐시키는 복수개의 가동 차폐판(12)과, 상기 고정 차폐판(11)과 각각의 가동 차폐판(12)들의 면에 수직하게 돌출 형성되는 힌지핀(13)과, 상기 각각의 힌지핀(13)을 지그재그로 서로 엇갈리면서 연결하며 각각의 힌지핀(13)에 대해 회전 가능하게 연결되어 고정 차폐판(11) 및 각각의 가동 차폐판(12)들이 접철될 때 각 힌지핀(13)에 대해 회전하는 복수개의 링크부재(14)를 포함하여 구성된다. 2 to 4, the magnetic field shield 10 is fixed to the lower portion between the power vehicle and the passenger car 11 and the fixed shield plate 11 is foldably connected to the vehicle A plurality of movable shielding plates 12 which are folded together with each other as they move and shield the lower portion between the power vehicle 1 (see FIG. 1) and the passenger car 2 (see FIG. 1), and the fixed shielding plate 11 and Hinge pins 13 protruding perpendicular to the surfaces of the respective movable shielding plates 12 and the hinge pins 13 are alternately connected to each other in a zigzag manner and rotatable with respect to the respective hinge pins 13. It is configured to include a plurality of link members 14 are rotated about each of the hinge pin 13 when the fixed shield plate 11 and the movable shield plate 12 is folded.

상기 고정 차폐판(11)과 가동 차폐판(12)은 자기장 및 전자파 차폐 성능이 우수한 금속 재질로 이루어지며, 서로가 접철 가능하게 포개어지면서 연결되어 있다. 그리고, 상기 고정 차폐판(11)과 가동 차폐판(12)들은 모두 동일한 형태를 가지며, 상단부와 하단부에서 자기장의 누설을 최소화할 수 있도록 상단부와 하단부가 외측 방향(동력차에서 객석차 방향)으로 직각으로 절곡된 'ㄷ'자 형태의 직사각형 플레이트로 이루어지는 것이 바람직하다. The fixed shielding plate 11 and the movable shielding plate 12 are made of a metal material having excellent magnetic field and electromagnetic shielding performance, and are folded and connected to each other. In addition, the fixed shielding plate 11 and the movable shielding plate 12 all have the same shape, and the upper and lower ends are perpendicular to the outer direction (the passenger car direction in the power vehicle) so as to minimize the leakage of the magnetic field at the upper and lower ends. It is preferably made of a rectangular plate of the 'c' shape bent to.

그리고, 상기 링크부재(14)는 양단부에 힌지핀(13)이 자유롭게 회전가능하게 삽입되는 홀이 관통되게 형성된 보스부(14a)와, 상기 보스부(14a)를 상호 연결하는 바아 형상의 연결부(14b)로 구성되며, 상기 각각의 힌지핀(13)을 지그재그로 서로 엇갈리게 연결하면서 고정 차폐판(11) 및 각각의 가동 차폐판(12)들을 서로 연결하는 기능을 한다. The link member 14 includes a boss portion 14a formed to penetrate a hole into which the hinge pin 13 is freely rotatable at both ends thereof, and a bar-shaped connecting portion connecting the boss portion 14a to each other. 14b), and the hinge pins 13 are alternately connected to each other in a zigzag manner to connect the fixed shield plate 11 and the movable shield plates 12 to each other.

따라서, 전기 열차가 주행하는 도중 곡선 구간을 통과할 때, 동력차(1)와 객석차(2) 사이의 연결부가 열차 이동 방향을 따라 변화되면서 상기 고정 차폐판(11) 및 가동 차폐판(12)들에 측방향으로 힘이 가해지게 되고, 상기 고정 차폐판(11) 및 가동 차폐판(12)들을 서로 연결하는 링크부재(14)들이 상기 힌지핀(13)들을 중심으로 회전하면서 상기 고정 차폐판(11) 및 가동 차폐판(12)들이 서로 접철되어 유동하게 된다. Therefore, when the electric train passes the curved section while driving, the connection between the power vehicle 1 and the passenger car 2 changes along the direction of train movement, so that the fixed shield plate 11 and the movable shield plate 12 are changed. Force is applied laterally to the field, and the link members 14 connecting the fixed shield plate 11 and the movable shield plate 12 to each other rotate about the hinge pins 13 and the fixed shield plate 11 and the movable shielding plate 12 are folded together and flow.

이와 같이 본 발명에 따르면, 열차가 주행할 때 동력차(1)와 객석차(2) 사이의 연결부의 변화에 대응하여 상기 고정 차폐판(11) 및 가동 차폐판(12)들이 서로 접철되므로 차폐판이 변형되거나 손상되는 현상이 없게 되며, 곡선인 급전 선로 또는 도로에서 충전이 이루어지는 경우에도 자기장을 효과적이고 지속적으로 차폐할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, the fixed shield plate 11 and the movable shield plate 12 are folded to each other in response to a change in the connection portion between the power vehicle 1 and the passenger car 2 when the train runs, so that the shield plate There is no deformation or damage, and even when charging is performed on curved feed lines or roads, the magnetic field can be effectively and continuously shielded.

도 1은 본 발명에 따른 자기장 차폐장치가 적용되는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량(전기 열차)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing an electric vehicle (electric train) of a non-contact magnetic induction charging method to which a magnetic shielding device according to the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량(전기 열차)용 자기장 차폐장치를 나타낸 사시도이다. 2 is a perspective view showing a magnetic field shielding device for an electric vehicle (electric train) of a non-contact magnetic induction charging method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 자기장 차폐장치의 배면 사시도이다.3 is a rear perspective view of the magnetic field shield of FIG. 2.

도 4는 도 2의 자기장 차폐장치의 평면도 및 화살표를 따라 절단한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view taken along a plan view and an arrow of the magnetic field shield of FIG. 2.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 동력차 2 : 객석차1: power car 2: passenger car

3 : 집전장치 4 : 급전라인3: current collector 4: power feeding line

10 : 자기장 차폐장치 11 : 고정 차폐판10 magnetic field shielding device 11: fixed shielding plate

12 : 가동 차폐판 13 : 힌지핀12: movable shield plate 13: hinge pin

14 : 링크부재14: link member

Claims (3)

집전장치가 설치된 동력차에 다수의 객석차를 연결하여 운행하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치에 있어서, In the magnetic field shielding device for an electric vehicle of a non-contact magnetic induction charging method that connects a plurality of passenger cars to a power vehicle provided with a current collector, 동력차와 객석차 사이의 하부에 고정되는 고정 차폐판과;A fixed shield plate fixed to a lower portion between the power vehicle and the passenger car; 상기 고정 차폐판에 접철 가능하게 연결되어, 차량의 이동에 따라 서로 접철되면서 동력차와 객석차 사이의 하부를 차폐시키는 복수개의 가동 차폐판과;A plurality of movable shielding plates which are foldably connected to the fixed shielding plate and shield the lower portion between the power vehicle and the passenger car while being folded together as the vehicle moves; 상기 고정 차폐판과 각각의 가동 차폐판의 면에 돌출되게 형성되는 힌지핀과; Hinge pins protruding from the surfaces of the fixed shielding plate and the movable shielding plate; 상기 각각의 힌지핀을 지그재그로 연결하며 각각의 힌지핀에 대해 회전 가능하게 연결되어, 고정 차폐판 및 각각의 가동 차폐판들이 접철될 때 각 힌지핀에 대해 회전하는 복수개의 링크부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치.Each hinge pin is zigzag and rotatably connected to each hinge pin, and includes a plurality of link members that rotate about each hinge pin when the fixed shield plate and each movable shield plate are folded. Magnetic field shielding device for an electric vehicle of a non-contact magnetic induction charging method, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 고정 차폐판과 가동 차폐판은 상단부 및 하단부가 직각으로 절곡된 플레이트 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치.The magnetic field shielding device for an electric vehicle of claim 1, wherein the fixed shielding plate and the movable shielding plate have a plate shape in which upper and lower ends are bent at right angles. 제1항에 있어서, 상기 링크부재는 양단부에 힌지핀이 자유롭게 회전가능하게 삽입되는 힌지홀이 관통되게 형성된 보스부와, 상기 보스부를 상호 연결하는 바아 형상의 연결부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기 차량용 자기장 차폐장치.According to claim 1, The link member is a non-contact characterized in that it comprises a boss portion formed through the hinge hole through which the hinge pin is rotatably inserted at both ends, and a bar-shaped connecting portion interconnecting the boss portion Magnetic field shield for electric vehicle with magnetic induction charging method.
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