KR101040661B1 - 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템 - Google Patents

전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101040661B1
KR101040661B1 KR1020090097283A KR20090097283A KR101040661B1 KR 101040661 B1 KR101040661 B1 KR 101040661B1 KR 1020090097283 A KR1020090097283 A KR 1020090097283A KR 20090097283 A KR20090097283 A KR 20090097283A KR 101040661 B1 KR101040661 B1 KR 101040661B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric vehicle
current collector
unit
emergency
current
Prior art date
Application number
KR1020090097283A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110040132A (ko
Inventor
조동호
김진규
김영민
유상조
박미현
전현우
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020090097283A priority Critical patent/KR101040661B1/ko
Publication of KR20110040132A publication Critical patent/KR20110040132A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101040661B1 publication Critical patent/KR101040661B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/305—Communication interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/55—Capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/10—Driver interactions by alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/92—Driver displays
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템에 관한 것으로서, 전기자동차 하단에서 급전장치와 일정간격 이격되어 설치되어 상기 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 픽업부와; 상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와; 상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와; 상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및 상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함한다.
Figure R1020090097283
전기자동차, 급전, 집전, 픽업, 레귤레이터, 정보, 긴급, 디스플레이

Description

전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템{EMERGENCY REPORTING SYSTEM FOR COLLECTOR DEVICE OF ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 전기자동차의 운행중 집전장치의 온도, 전압, 전류 상태를 모니터를 통해 실시간으로 확인할 수 있고, 전기자동차의 운행중 집전장치의 이상 발생시 실시간으로 모니터를 통해 사용자에게 안내하고, 위험 등급에 따라 전기자동차의 운행을 제한하여 안전 사고 발생을 미연에 방지하도록 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템에 관한 것이다.
기존의 배터리 전기자동차의 가장 큰 문제점이었던 과도한 배터리 용량과 이로 인한 차량 무게나 부피, 비용증가, 긴 충전시간 또는 낮은 충전효율, 배터리 수명단축 등의 문제를 해결하기 위해 자기유도를 이용한 비접촉 전력전달 방식이 제안되고 있다.
도 1은 종래의 전기자동차용 급전장치와 집전장치의 구조를 나타내는 도면으로서, 도로를 따라 연장되는 급전장치(10)는 도로 바닥에 설치된 기저 강판(Base plate) 위에 50cm에서 1m 길이로 모듈화된 코어(11)에 급전선(12) 1쌍이 설치되고, 집전장치(20)는 코어(21)에 설치된 집전 코일(22)이 급전장치(10)로부터 자기유도방식으로 공급되는 전원에 의해 전기자동차의 배터리를 충전시킨다.
이와 같은 자기유도방식은 산업용으로 비접촉 전원이 필요한 특수한 작업환경에 사용되어 왔는데, 이를 일반도로에 시설하여 범용 전기자동차에 적용하는 데는 여러 문제점이 있었다. 일반도로에는 다른 에너지원을 사용한 자동차도 같이 달리고 있으므로, 차량의 운행안전을 위해 도로상에 홈을 파거나 레일을 가설할 수가 없다. 따라서 도로상에 가설되는 급전코일의 표면은 일반도로와 동일하게 평면형이어야 한다. 또한 전기자동차의 중량 변화나 요동에 의해 집전코일과 급전코일의 간격이나 좌우방향으로 가변할 수가 있는데, 이의 영향을 전력전달장치가 덜 받게 하기 위한 고려도 필요하다. 이와 같은 문제의 해결을 위해 미국 버클리 대학의 PATH팀은 폭 1m 정도의 대형 코일을 도로바닥에 묻고 공극 간격이나 좌우변화가 2~3인치가 되어도 효율 60% 정도로 전력을 전달할 수 있는 장치를 고안한 바 있다. 하지만, 이 결과 도로 공사비용이 10~15억원/km로 과다하게 소요되고, 효율 60%는 실용화에는 부족한 것으로 지적되고 있다. 효율은 최소 70%이상, 바람직하게는 80%이상이 되어야 화력발전에 의한 이산화탄소(CO2) 저감효과가 충분히 커지는 것으로 보고되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 전기자동차용 집전장치는 동작 상태를 사용자, 즉 운전자가 확인할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 전기자동차용 집전장치는 단순히 급전장치로부터 자기유도방식으로 공급되는 전원을 전기자동차의 배터리에 충전시키기 때문에 집전장치 의 이상 여부를 확인할 수 있는 방법이 없어 전기자동차의 운행중 급작스러운 운행 불능 상태가 되거나 또는 화재 발생의 소지를 안고 있는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전기자동차의 운행중 집전장치의 온도, 전압, 전류 상태를 모니터를 통해 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전기자동차의 운행중 집전장치의 이상 발생시 실시간으로 모니터를 통해 사용자에게 안내하고, 위험 등급에 따라 전기자동차의 운행을 제한하여 안전 사고 발생을 미연에 방지하도록 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 집전장치는, 전기자동차 하단에서 급전장치와 일정간격 이격되어 설치되어 상기 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 픽업부와; 상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와; 상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하 는 출력하는 렉티파이어부와; 상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및 상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함한다.
상기 픽업부는, 전기자동차 하단에서 상기 급전장치와 일정간격 이격되고 도로의 진행방향과 수직을 이루는 방향으로 설치되는 두 개 이상의 집전코어와; 상기 급전장치의 자극(magnetic pole) 간격만큼 이격되도록 상기 집전코어를 연결하는 코어연결부재; 및 상기 각 집전코어 또는 코어연결부재 주위에 감겨진 집전선을 포함한다.
상기 픽업부의 집전코어는, 평판(plate)형 또는 격자(lattice)형일 수 있다.
상기 픽업부의 집전코어는, 이의 주위에 루프형의 자기차폐 부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 픽업부의 집전코어는, 이웃하는 집전 코어와의 간격을 도로진행방향으로 집전전압의 실효치가 가변되는 것을 상쇄시킬 수 있도록 상기 급전장치의 자극 간격의 n/1(n=정수)로 하는 것이 바람직하다.
상기 픽업부는, 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어와; 각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어; 및 상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일을 포함한다.
상기 픽업부는, 상기 중앙 코어와 상기 외측 코어의 아래쪽에 배치되고, 내측 표면은 상기 중앙 코어 하단면 및 외측 코어의 하단면과 접촉하는 코어 보호덮개와; 상단부가 상기 중앙 코어의 하단면 및 외측 코어의 하단면과 접촉하고, 하단부가 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되며, 상기 코어 보호덮개와 서로 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어지는 복수개의 자성침을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 픽업부는, 상기 급전장치와 일정간격 떨어져서 전기자동차에 설치되는 평판형 집전코어와; 상기 평판형 집전코어에 상하 방향으로 감겨지는 1개 이상의 집전코일을 포함한다.
상기 픽업부의 평판형 집전코어는, 중앙에 “ㄷ”-자 형태로 절곡된 절곡부를 구비하며 상기 절곡부에 상기 집전코일이 감겨질 수 있다.
상기 레귤레이터부의 내부 시스템 정보는, 입력 전압값(input_voltage), 출력 전압값(output_voltage), 입력 전류값(input_current), 출력 전류값(output_current), 내부 온도값(temperature), 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 전원 온/오프 상태(power_on/off) 여부, 주행 상태(run/stop) 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 상기 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부를 통해 화면 및 경고음을 통해 사용자에게 안내할 수 있다.
상기 동작 정보는, 입력 전압값(input_voltage), 출력 전압 값(output_voltage), 입력 전류값(input_current), 출력 전류값(output_current), 입력 전력값(input_power), 출력 전력값(output_power), 내부 온도값(temperature), 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 전원 온/오프 상태(power_on/off) 여부, 주행 상태(run/stop) 여부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 오류 정보는, 입력 전압값(input_voltage)의 이상 여부, 출력 전압값(output_voltage)의 이상 여부, 출력 전류값(output_current)의 이상 여부, 내부 온도값(high_temperature)의 이상 여부, 비상 정지 명령(emergency_stop) 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버(gate_drive)의 오류 여부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 레귤레이터부로부터 전송된 상기 내부 시스템 정보중 각각의 값들과 이들의 기준값을 비교하여 각각의 값들중 어느 하나 이상의 값이 기준값을 초과하는 경우 해당 오류 정보 및 대처 방안이 포함된 해당 긴급 상황 발생 정보를 디스플레이시켜 사용자에게 안내할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 레귤레이터부로부터 전송된 상기 내부 시스템 정보중 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부를 검출하여 해당 상황이 발생되면 해당 오류 정보 및 대처 방안이 포함된 해당 긴급 상황 발생 정보를 디스플레이시켜 사용자에게 안내할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이부를 통해 해당 긴급 상황 발생 정보를 일정 시간동안 디스플레이함과 동시에 경고음을 통해 알린 후 상기 디스플레이부에 디스플레이된 해당 동작 정보 및 오류 정보가 디스플레이된 영역의 색상을 가변시켜 노 출시키는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 해당 오류 정보에 따라 위험 등급을 구분하고, 해당 위험 등급에 따라 전기자동차의 비상 정지, 상기 집전장치의 정지, 전기자동차의 정상 주행을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 레귤레이터부와 CAN 통신을 통해 상기 내부 시스템 정보를 전송받는다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이부와 RS232 통신을 통해 디스플레이 정보를 전송한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 집전장치는, 전기자동차 하단에서 상기 급전장치와 일정간격 이격되고 도로의 진행방향과 수직을 이루는 방향으로 설치되는 두 개 이상의 집전코어와, 상기 급전장치의 자극(magnetic pole) 간격만큼 이격되도록 상기 집전코어를 연결하는 코어연결부재와, 상기 각 집전코어 또는 코어연결부재 주위에 감겨진 집전선을 포함하는 픽업부와; 상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와; 상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와; 상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및 상기 레귤레이터부로부터 출력되는 상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 사용 자에게 안내하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 상기 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부를 통해 화면 및 경고음을 통해 사용자에게 안내하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 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 코일을 포함하는 픽업부와; 상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와; 상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와; 상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및 상기 레귤레이터부로부터 출력되는 상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 상기 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부를 통해 화면 및 경고음 을 통해 사용자에게 안내하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 집전장치는, 상기 급전장치와 일정간격 떨어져서 전기자동차에 설치되는 평판형 집전코어와, 상기 평판형 집전코어에 상하 방향으로 감겨지는 1개 이상의 집전코일을 포함하는 픽업부와; 상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와; 상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와; 상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및 상기 레귤레이터부로부터 출력되는 상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 상기 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부를 통해 화면 및 경고음을 통해 사용자에게 안내하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템에 따르면, 전기자동차의 운행중 집전장치의 온도, 전압, 전류 상태를 모니터를 통해 사용자(운전자)가 전기자동차의 운행에 필요한 정보를 실시간으로 확인 할 수 있어 고장 예지나 정비 부위를 손쉽게 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전기자동차의 운행중 집전장치의 이상 발생시 실시간으로 모니터를 통해 사용자에게 안내하고, 위험 등급에 따라 전기자동차의 운행을 제한하여 안전 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 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 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템중 픽업부의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템중 디스플레이부에 디스플레이된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치(100)는, 픽업부(110)와, 커패시터 뱅크부(120)와, 렉티파이어부(130)와, 레귤레이터부(140)와, 제어부(150)로 이루어진다.
먼저, 픽업부(pick-up)(110)는 전기자동차 하단에서 급전장치(1)와 일정간격 이격되어 설치되어 급전장치(1)로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 일실시예에 따른 픽업부(110a)는 전기자동차 하단에서 급전장치(1)와 일정간격 이격되고 도로의 진행방향과 수직을 이루는 방향으로 설치되며, 판형상으로 형성되는 두 개 이상의 집전코어(111a)와, 급전장치(1)의 자극(1a) 간격만큼 이격되도록 집전코어(111a)를 연결하는 코어연결부재(113a)와, 각 집전코어(111a) 또는 코어연결부재(113a) 주위에 감겨진 집전선(115a)으로 구성된다.
이때, 픽업부(110a)의 집전코어(111a)는 이의 주위에 루프형의 자기차폐 부재(117a)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 픽업부(110a)의 집전코어(111a)는 이웃하는 집전 코어와의 간격을 도로진행방향으로 집전전압의 실효치가 가변되는 것을 상쇄시킬 수 있도록 상기 급전장치의 자극 간격의 n/1(n=정수)로 하는 것이 바람직한 데, 이는 도로진행방향으로는 매 자극간격마다 집전전압이 "0"으로 떨어지는 것이 반복된다. 최대한 집전전압 실효치가 평탄한 부분이 많도록 설계하는 것이 중요한데, 이렇게 해야 집전전압 실효치의 평균값이 높아지게 되어 전력전달량이 많아지게 된다.
도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 다른 실시예로 집전코어(111a)를 격 자(lattice)형으로 구성한 경우를 나타낸다. 이와 같이 하면 집전코어(111a)를 격자형으로 형성하면 자체 무게를 감소시킬 수 있고, 냉각에 유리하며 기계적으로 견고한 구조로 제작하는데 유리할 수 있다. 여기서 창살의 간격은 공극 간격(급전장치와 집전코어와의 거리)의 1/2 이하로 충분히 작기만 하면 전기적 성능에는 큰 영향이 없다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 픽업부(110a)와 대응되도록 도 3 및 도 5에 도시된 급전장치(1)는 대한민국 특허출원 10-2009-91802호(출원인 : 한국과학기술원, 출원일 : 9/28, 명칭 : 전기자동차용 급전장치 및 집전장치)에, 도 4 및 도 6에 도시된 급전장치(1)는 대한민국 특허출원 10-2009-88773호(출원인 : 한국과학기술원, 출원일 : 9/19, 명칭 : 전기자동차용 급전장치 및 집전장치)에 개시된 내용으로 그 설명은 생략한다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 다른 실시예에 따른 픽업부(110b)는 전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어(111b-1)와 2개의 외측 코어(111b-3)로 구성되는 집전코어(111b)와, 중앙 코어(111b-1)와 각 외측 코어(111b-3) 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 배터리(141)를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일(113b)과, 상단부가 중앙 코어(111b-1)와 각 외측 코어(111b-3)의 하단면과 접촉하고, 하단부가 코어 보호덮개(117b)의 외측 표면에 노출되도록 배치되는 자성침(magnetic brush)(115b)과, 자성침(115b)과 동일한 마모도를 갖는 재료로 이루어지며, 중앙 코어(111b-1)와 각 외측 코어(111b-3)의 아래쪽에 배치되고, 내측 표면이 중앙 코어(111b-1)와 각 외측 코어(111b-3)의 하단면과 접촉되는 코어 보호덮개(117b)로 구성된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 픽업부(110b)에 도시된 급전장치(1)는 대한민국 특허출원 10-2009-67715호(출원인 : 한국과학기술원, 출원일 : 7/24, 명칭 : 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법)에 개시된 내용으로 그 설명은 생략한다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 다른 실시예에 따른 픽업부(110c)는 급전장치(1)와 일정 간격을 유지하여 전기자동차에 설치되는 평판형 집전코어(111c)와, 평판형 집전코어(111c)에 일정 간격을 두고 상하 방향으로 감겨지는 다수개의 집전코일(113c)로 구성된다. 이때, 평판형 집전코어(111c)를 "ㅡ"형으로 하여 전기자동차의 하부에 부착 가능한 최대 길이만큼 연장할 수 있다. 이와 같이 평판형 집전코어(111c)의 폭을 매우 넓게 해주면 픽업부(111c)의 좌우편차를 차량의 폭보다 약간 작게 2~3m까지 크게 할 수 있어 픽업부(111c)의 좌우제어가 아예 불필요할 수도 있다.
도 9는 도 8의 다른 실시예로 평판형 집전코어(111c)를 “ㄷ”자형으로 제작한 경우를 나타낸다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 픽업부(110c)에 도시된 급전장치(1)는 대한민국 특허출원 10-2009-29671호(출원인 : 한국과학기술원, 출원일 : 4/6, 명칭 : 전기자동차용 초박형 급전장치 및 집전장치)에 개시된 내용으로 그 설명은 생략한 다.
또, 커패시터 뱅크부(capacitor bank)(120)는 적어도 하나 이상의 커패시터가 직렬 또는 병렬 연결되어 픽업부(110)와 공진하여 전기용량을 최대로 조절한다.
그리고, 렉티파이어부(rectifier)(130)는 커패시터 뱅크부(120)에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류(예를 들어 DC 800V)로 정류하는 출력한다.
또한, 레귤레이터부(regulator)(140)는 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류(DC 320V)로 변환시켜 배터리(141) 및 모터(143)로 공급시키고, 내부 시스템 정보를 하기에서 설명할 제어부(150)로 출력한다. 이때, 레귤레이터부(140)의 내부 시스템 정보는, 입력 전압값(input_voltage), 출력 전압값(output_voltage), 입력 전류값(input_current), 출력 전류값(output_current), 내부 온도값(temperature), 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 전원 온/오프 상태(power_on/off) 여부, 주행 상태(run/stop) 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부를 포함한다. 한편, 레귤레이터부(140)는 내부 시스템 정보를 출력하기 위하여 하나의 PCB 보드에 각각의 값들을 감지를 위한 센싱부(미도시)가 구비되는 것이 바람직하고, 각각의 감지 값들을 출력하기 위해 CAN 인터페이스(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 제어부(150)는 레귤레이터부(140)로부터 CAN 통신을 통해 내부 시스템 정보를 전송받고, 이를 이용하여 레귤레이터부(140)의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부(151)를 통해 화면 및 경고음을 통해 사용자에게 안내할 수 있다. 이때, 동작 정보는 입력 전압값(input_voltage), 출력 전압값(output_voltage), 입력 전류값(input_current), 출력 전류값(output_current), 입력 전력값(input_power), 출력 전력값(output_power), 내부 온도값(temperature), 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 전원 온/오프 상태(power_on/off) 여부, 주행 상태(run/stop) 여부를 포함하고, 오류 정보는 입력 전압값(input_voltage)의 이상 여부, 출력 전압값(output_voltage)의 이상 여부, 출력 전류값(output_current)의 이상 여부, 내부 온도값(high_temperature)의 이상 여부, 비상 정지 명령(emergency_stop) 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버(gate_drive)의 오류 여부를 포함한다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 디스플레이부(151)에서 동작 정보와 오류 정보를 디스플레이한다.
또한, 제어부(150)는 레귤레이터부(140)로부터 전송된 내부 시스템 정보중 각각의 값들과 이들의 기준값을 비교하여 각각의 값들중 어느 하나 이상의 값이 기준값을 초과하는 경우와 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부를 검출하여 해당 상황이 발생되면 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 해당 오류 정보 및 대처 방안이 포함된 해당 긴급 상황 발 생 정보를 디스플레이시켜 사용자에게 안내할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 디스플레이부(151)를 통해 해당 긴급 상황 발생 정보를 일정 시간동안 디스플레이함과 동시에 경고음(부저 또는 음성)을 통해 알린 후 디스플레이부(151)에 디스플레이된 해당 동작 정보 및 오류 정보가 디스플레이된 영역의 색상을 가변시켜 노출시키는 것이 바람직하다. 여기에서, 제어부(150)는 디스플레이부(151)와 RS232 통신을 통해 디스플레이 정보를 전송하고, 내부에 디스플레이 신호를 발생하는 비디오 신호 발생 모듈(미도시)이 구비된다.
또, 제어부(150)는 해당 오류 정보에 따라 위험 등급을 구분하고, 해당 위험 등급에 따라 전기자동차의 비상 정지, 집전장치의 정지, 전기자동차의 정상 주행을 수행할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 레귤레이터부(140) 뿐만 아니라 전기자동차의 각각의 구동 모듈(예를 들어, 조향, 제동, 가속, 감속 등)과 전장 모듈(라이트, 오디오 등)로부터 오류 신호를 전송받고, 이들을 위험 등급으로 구분하고, 해당 위험 등급에 따라 전기자동차의 비상 정지, 급전장치(1)의 정지, 전기자동차의 정상 주행을 수행할 수도 있다.
한편, 본 발명에서의 제어부(150)는 픽업부(110)의 이상 여부만 검출하는 구성을 설명하였으나, 전기자동차의 자계장치, 통신모듈 등의 이상을 검출하여 상기와 같은 동작을 수행할 수 있는 것은 당연하다.
이하, 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템의 동 작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 13은 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템의 동작을 나타낸 동작 흐름도이다.
먼저, 전기자동차가 동작되어 구동되면, 픽업부(110)는 급전장치(1)로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받아 이를 배터리(141)를 충전시키거나 모터(143)를 구동시킨다.
이러한 상태에서 제어부(150)는 레귤레이터부(140)로부터 내부 시스템 정보을 전송받고, 또한 상기에서 설명한 구동 모듈 또는 전장 모듈로부터 해당 시스템 정보를 전송받는다(S100).
그리고, 제어부(150)는 레귤레이터부(140)의 동작 정보와, 오류 정보를 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부(151)를 통해 디스플레이시킨다(S110).
그런 다음, 제어부(150)는 레귤레이터부(140)로부터 내부 시스템 정보의 각각의 값들을 기준값과 비교하고, 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부를 검출한다(S120).
그리하여, 해당 값들중 특정값이 기준치를 초과하거나 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부가 입력되면, 제어부(150)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 해당 오류 정보 및 대처 방안이 포함된 해당 긴급 상황 발생 정보를 디스플레이부(151)를 통해 디스플레이시켜 사용자에게 안내한다(S130). 도 11은 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력시 디스플레이부(151)에 디스플레이되는 화면을 나타낸 것이고, 도 12는 디스플 레이부(151)를 통해 해당 긴급 상황 발생 정보가 디스플레이되는 화면을 나타낸 것이다.
이와 동시에 제어부(150)는 해당 오류 정보에 따라 위험 등급을 판단한다(S140).
그리하여, 해당 위험 등급이 1등급이면(S150), 제어부(150)는 전기자동차의 비상 정지시킨다(S151). 즉, 1등급은 구동 모듈(예를 들어, 조향, 제동, 가속, 감속 등)과 비상 정지 명령 입력에 해당되는 등급으로 전기자동차의 비상 정지를 수행한다.
그리고, 해당 위험 등급이 2등급이면(S160), 제어부(150)는 집전장치의 동작을 정지시키고, 배터리(141)만을 이용하여 전기자동차를 동작시킨다(S161). 즉, 2등급은 레귤레이터부(140)를 포함하는 집전장치의 오류 발생시 해당되는 등급으로 집전장치만의 동작을 정지시킨다.
또한, 해당 위험 등급이 3등급이면, 제어부(150)는 운전자 또는 승객의 편의 장치에 해당되는 전장 모듈(라이트, 오디오 등)의 오류 발생시 해당되는 등급으로 전기자동차의 운행을 지속시킨다(S170).
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 종래의 전기자동차의 급전장치와 집전장치의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템중 픽업부의 구성을 나타낸 단면도,
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템중 디스플레이부에 디스플레이된 모습을 나타낸 도면,
도 13은 본 발명에 따른 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템의 동작을 나타낸 동작 흐름도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
1 : 급전장치 110 : 픽업부
120 : 커패시터 뱅크부 130 : 렉티파이어부
140 : 레귤레이터부 150 : 제어부

Claims (25)

  1. 삭제
  2. 급전장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치를 포함하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템으로서,
    상기 집전장치는,
    전기자동차 하단에서 급전장치와 일정간격 이격되어 설치되어 상기 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 픽업부와;
    상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와;
    상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와;
    상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및
    상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함하며,
    상기 픽업부는,
    전기자동차 하단에서 상기 급전장치와 일정간격 이격되고 도로의 진행방향과 수직을 이루는 방향으로 설치되는 두 개 이상의 집전코어와;
    상기 급전장치의 자극(magnetic pole) 간격만큼 이격되도록 상기 집전코어를 연결하는 코어연결부재; 및
    상기 각 집전코어 또는 코어연결부재 주위에 감겨진 집전선을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 픽업부의 집전코어는,
    평판(plate)형 또는 격자(lattice)형인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 픽업부의 집전코어는,
    이의 주위에 루프형의 자기차폐 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  5. 삭제
  6. 급전장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치를 포함하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템으로서,
    상기 집전장치는,
    전기자동차 하단에서 급전장치와 일정간격 이격되어 설치되어 상기 급전장치로부터 자기유도방식으로 전원을 공급받는 픽업부와;
    상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와;
    상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와;
    상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및
    상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함하며,
    상기 픽업부는,
    전기자동차의 전후방향으로 연장되는 중앙 코어와;
    각각 동일한 간격을 두고 상기 중앙 코어의 양측에 상기 중앙 코어와 평행하게 배치되는 2개의 외측 코어; 및
    상기 중앙 코어와 각 외측 코어 사이에 마련된 공간에 배치되며, 전기자동차의 배터리와 연결되어 전기자동차의 주행 중에 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 집전 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 픽업부는,
    상기 중앙 코어와 상기 외측 코어의 아래쪽에 배치되고, 내측 표면은 상기 중앙 코어 하단면 및 외측 코어의 하단면과 접촉하는 코어 보호덮개와;
    상단부가 상기 중앙 코어의 하단면 및 외측 코어의 하단면과 접촉하고, 하단부가 상기 코어 보호덮개의 외측 표면에 노출되도록 배치되며, 상기 코어 보호덮개와 서로 동일한 마모도를 가지는 재료로 이루어지는 복수개의 자성침을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 레귤레이터부의 내부 시스템 정보는,
    입력 전압값(input_voltage), 출력 전압값(output_voltage), 입력 전류값(input_current), 출력 전류값(output_current), 내부 온도값(temperature), 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 전원 온/오프 상태(power_on/off) 여부, 주행 상태(run/stop) 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 상기 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부를 통해 화면 및 경고음을 통해 사용자에게 안내하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 동작 정보는,
    입력 전압값(input_voltage), 출력 전압값(output_voltage), 입력 전류값(input_current), 출력 전류값(output_current), 입력 전력값(input_power), 출력 전력값(output_power), 내부 온도값(temperature), 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 전원 온/오프 상태(power_on/off) 여부, 주행 상태(run/stop) 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 오류 정보는,
    입력 전압값(input_voltage)의 이상 여부, 출력 전압값(output_voltage)의 이상 여부, 출력 전류값(output_current)의 이상 여부, 내부 온도값(high_temperature)의 이상 여부, 비상 정지 명령(emergency_stop) 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버(gate_drive)의 오류 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레귤레이터부로부터 전송된 상기 레귤레이터부의 내부 시스템 정보의 각각의 값들과 이들의 기준값을 비교하여 각각의 값들중 어느 하나 이상의 값이 기준값을 초과하는 경우 해당 오류 정보 및 대처 방안이 포함된 해당 긴급 상황 발생 정보를 디스플레이시켜 사용자에게 안내하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레귤레이터부로부터 전송된 상기 레귤레이터부의 내부 시스템 정보중 비상 정지 명령(emergency_stop) 입력 여부, 퓨즈 단락 여부, 게이트 드라이버의 오류 여부를 검출하여 해당 상황이 발생되면 해당 오류 정보 및 대처 방안이 포함된 해당 긴급 상황 발생 정보를 디스플레이시켜 사용자에게 안내하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이부를 통해 해당 긴급 상황 발생 정보를 일정 시간동안 디스플레이함과 동시에 경고음을 통해 알린 후 상기 디스플레이부에 디스플레이된 해당 동작 정보 및 오류 정보가 디스플레이된 영역의 색상을 가변시켜 노출시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 해당 오류 정보에 따라 위험 등급을 구분하고, 해당 위험 등급에 따라 전기자동차의 비상 정지, 상기 집전장치의 정지, 전기자동차의 정상 주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  18. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레귤레이터부와 CAN 통신을 통해 상기 내부 시스템 정보를 전송받는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이부와 RS232 통신을 통해 디스플레이 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  20. 급전장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치를 포함하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템으로서,
    상기 집전장치는,
    전기자동차 하단에서 상기 급전장치와 일정간격 이격되고 도로의 진행방향과 수직을 이루는 방향으로 설치되는 두 개 이상의 집전코어와, 상기 급전장치의 자극(magnetic pole) 간격만큼 이격되도록 상기 집전코어를 연결하는 코어연결부재와, 상기 각 집전코어 또는 코어연결부재 주위에 감겨진 집전선을 포함하는 픽업부와;
    상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와;
    상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와;
    상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및
    상기 레귤레이터부로부터 출력되는 상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 상기 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부를 통해 화면 및 경고음을 통해 사용자에게 안내하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  22. 급전장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치를 포함하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템으로서,
    상기 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 코일을 포함하는 픽업부와;
    상기 픽업부와 공진하여 전기용량을 최대로 조절하는 커패시터 뱅크부와;
    상기 커패시터 뱅크부에서 출력되는 집전되어 출력되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 출력하는 렉티파이어부와;
    상기 렉티파이어부에서 출력되는 직류 전류를 시스템에 필요한 직류로 변환 시키고, 내부 시스템 정보를 외부로 출력하는 레귤레이터부; 및
    상기 레귤레이터부로부터 출력되는 상기 내부 시스템 정보를 이용하여 상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 사용자에게 안내하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레귤레이터부의 동작 정보와, 오류 정보 및 긴급 상황 발생 정보를 상기 전기자동차 실내에 마련된 디스플레이부를 통해 화면 및 경고음을 통해 사용자에게 안내하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템.
  24. 삭제
  25. 삭제
KR1020090097283A 2009-10-13 2009-10-13 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템 KR101040661B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090097283A KR101040661B1 (ko) 2009-10-13 2009-10-13 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090097283A KR101040661B1 (ko) 2009-10-13 2009-10-13 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110040132A KR20110040132A (ko) 2011-04-20
KR101040661B1 true KR101040661B1 (ko) 2011-06-13

Family

ID=44046549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090097283A KR101040661B1 (ko) 2009-10-13 2009-10-13 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101040661B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170022419A (ko) 2015-08-20 2017-03-02 이재홍 전기버스 긴급상황용 배터리 트레일러

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101894247B1 (ko) * 2011-08-30 2018-09-05 한국과학기술원 자기장 차폐장치의 과전류 방지 시스템
KR101351790B1 (ko) * 2012-09-13 2014-01-22 한국과학기술원 급전선로 회로 장치 및 급전장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050178632A1 (en) * 1994-05-05 2005-08-18 Ross Howard R. Roadway-powered electric vehicle system having automatic guidance and demand-based dispatch features
KR100573408B1 (ko) 2004-03-03 2006-04-25 한국철도기술연구원 비접촉 3상 급전방식을 이용한 전기 차량 운행 시스템
KR100797115B1 (ko) 2006-03-31 2008-01-22 한국철도기술연구원 전동차의 유도 급전 설비 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050178632A1 (en) * 1994-05-05 2005-08-18 Ross Howard R. Roadway-powered electric vehicle system having automatic guidance and demand-based dispatch features
KR100573408B1 (ko) 2004-03-03 2006-04-25 한국철도기술연구원 비접촉 3상 급전방식을 이용한 전기 차량 운행 시스템
KR100797115B1 (ko) 2006-03-31 2008-01-22 한국철도기술연구원 전동차의 유도 급전 설비 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170022419A (ko) 2015-08-20 2017-03-02 이재홍 전기버스 긴급상황용 배터리 트레일러

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110040132A (ko) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100944113B1 (ko) 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법
CN107612157B (zh) 具有性能监视的车用无线电力传输系统及其监视方法
EP2773012B1 (en) Contactless electrical power transmission device, and electricity supply device and electricity reception device using same
JP5211103B2 (ja) 車両用共鳴型非接触給電システム
EP2879267B1 (en) Contactless power-supply system
CN204659475U (zh) 充电系统、电驱动的车辆和用于这种车辆的充电站
EP3778321A1 (en) System for supplying and exchanging a battery bank in an electric vehicle for commercial use
EP2410631A1 (en) Contactless power receiving device, contactless power transmitting device, contactless power supply system, and vehicle
CN102971939A (zh) 电压检测器、异常检测装置、非接触输电装置、非接触受电装置以及车辆
KR101040661B1 (ko) 전기자동차용 집전장치의 긴급 상황 알림 시스템
JP5768464B2 (ja) 非接触給電装置
CN108136927B (zh) 具有维护开口的次级线圈单元
CN105939884A (zh) 用于检查在低压电网与电池之间的连接的方法和机动车
KR102249722B1 (ko) 전기차량 및 산업용 장비의 주행 중 무선충전 급전 시스템
EP3021457A1 (en) Contactless power supply device and contactless power receiving device
CA2831538A1 (en) High voltage battery system for vehicle applications
JP2012228123A (ja) 非接触給電装置
CN104302501A (zh) 车辆
JP2016526367A (ja) エネルギー貯蔵システムの充電を制御する方法及び構造
CN104066612B (zh) 燃料电池车辆
JP2005304122A (ja) ハイブリッド車用電池管理装置
KR101281739B1 (ko) 온라인 전기자동차의 배터리 충전 및 방전 제어 방법 및 장치
JP2016119741A (ja) 車両用のバッテリシステム
CN106809031B (zh) 列车的制动回收系统、用于列车调度的控制中心以及方法
JP6148927B2 (ja) 電車駆動システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140521

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151204

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160607

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 9