KR101167504B1 - Road Segment Control Apparatus and Method for Online Electric Vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle, OLEV)가 주행하는 도로를 세그먼트로 분할하고, 각 세그먼트의 온(on)/오프(off) 제어에 사용되는 위치센서를 차량의 속도를 고려하여 배치함으로써 전자파 저감 및 급전효율 향상을 제공하는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면은, 전기차량이 주행하는 도로를 따라 매설되어 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트 급전장치 및 상기 도로를 따라 배치되는 복수의 세그먼트 스위치를 포함하며, 상기 세그먼트 스위치는 상기 전기차량의 위치를 감지하여 상기 전기차량이 주행해 가는 방향에 매설된 상기 세그먼트 급전장치를 상기 전기차량의 도달 전에 미리 켜도록 하는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치를 제공한다.The present invention divides roads driven by an online electric vehicle (OLEV) into segments, and arranges a position sensor used for on / off control of each segment in consideration of the speed of the vehicle. The present invention relates to a road segment control device and method for an online electric vehicle that provides electromagnetic wave reduction and power supply efficiency improvement. An aspect of the present invention includes a plurality of segment feeding devices embedded along a road on which an electric vehicle travels and supplying power to the electric vehicle, and a plurality of segment switches disposed along the road, wherein the segment switch includes: An on-line electric vehicle road segment control device for sensing the position of an electric vehicle and turning on the segment feeding device embedded in the direction in which the electric vehicle travels in advance before the electric vehicle arrives.

Description

온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법{Road Segment Control Apparatus and Method for Online Electric Vehicle}Road Segment Control Apparatus and Method for Online Electric Vehicle

본 발명은 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle, OLEV)가 주행하는 도로를 세그먼트로 분할하고, 각 세그먼트의 온(on)/오프(off) 제어에 사용되는 위치센서를 차량의 속도를 고려하여 배치함으로써 전자파 저감 및 급전효율 향상을 제공하는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a road segment control apparatus and method for an online electric vehicle. Specifically, the present invention divides roads driven by an online electric vehicle (OLEV) into segments, and considers the speed of the vehicle as a position sensor used for on / off control of each segment. The present invention relates to a road segment control apparatus and method for an online electric vehicle that provides electromagnetic wave reduction and power supply efficiency improvement.

선진국에서는 석유에너지의 고갈과 환경오염의 심각성을 인식하고 이미 오래 전부터 친환경 자동차에 대한 많은 연구와 투자를 해오고 있다. 하지만 종래의 전기자동차는 근본적으로 배터리의 무게와 가격 그리고 용량의 한계를 극복하지 못하고 있으며 충전시간이나 횟수, 고비용의 충전시설 인프라 구축 등 많은 한계를 지니고 있다. 이에 종래의 전기자동차가 가지는 한계를 극복하기 위하여 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle, OLEV)라는 새로운 개념의 전기자동차가 제안되었다.Developed countries have been researching and investing in eco-friendly vehicles for a long time, recognizing the seriousness of petroleum depletion and environmental pollution. However, the conventional electric vehicle does not fundamentally overcome the limitations of the weight, price and capacity of the battery, and has many limitations such as charging time, number of times, and construction of expensive charging facility infrastructure. In order to overcome the limitations of the conventional electric vehicles, a new concept of an electric vehicle called an online electric vehicle (OLEV) has been proposed.

온라인 전기자동차(OLEV)란, 도로에 매설된 전원 케이블을 통해 비접촉 자기유도 방식으로 전원을 공급함으로써 기존 전기자동차에 비하여 배터리 의존도가 낮아 배터리 한계를 극복한 전기자동차를 말한다. 여기서 온라인(online)이란 기본적으로 도로에 매설된 전선 위(on line)를 달린다는 것을 뜻하며, 자동차가 전기 및 정보와 연결되어(connected) 있다는 의미도 있다. 온라인 전기자동차(OLEV)는 도로에 매설된 급전장치를 이용하여 비접촉 자기유도 방식으로 전력을 공급받는 구성을 통해, 기존 전기자동차의 배터리 용량에 따른 주행거리 제한 문제 및 리튬 배터리의 높은 가격에 따른 경제성 문제를 극복하고 있다.On-line electric vehicle (OLEV) refers to an electric vehicle that overcomes the battery limit due to its low dependence on batteries compared to conventional electric vehicles by supplying power through a contact cable embedded in a road. Here, online means basically running on a wire buried in a road, and also means that a car is connected to electricity and information. On-line electric vehicle (OLEV) is powered by a non-contact magnetic induction method by using a power feeding device embedded on the road, and it is economical due to the limitation of the mileage according to the battery capacity of the existing electric vehicle and the high price of the lithium battery. Overcoming the problem

도 1은 종래기술에 따른 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a power feeding method of an on-line electric vehicle according to the related art.

도 1을 참조하면, 인버터(inverter) 및 급전선로를 포함하는 급전장치(100)와, 온라인 전기자동차 내의 집전장치(150)로 구성된다. 급전 인버터가 3상 60Hz 440VAC 전원을 20kHz 고주파 전류원으로 변환하면, 도로에 매설된 급전선로는 비접촉 자기유도 방식을 통하여 변환된 자기장을 온라인 전기자동차 내의 집전장치(150)에 전달한다.Referring to FIG. 1, a power supply device 100 including an inverter and a power supply line, and a current collector 150 in an online electric vehicle. When the power supply inverter converts a three-phase 60Hz 440VAC power source into a 20kHz high frequency current source, the feeder line embedded in the road delivers the converted magnetic field to the current collector 150 in the online electric vehicle through a non-contact magnetic induction method.

온라인 전기자동차는 레귤레이터(regulator), 집전 인버터 등 내부의 집전장치(150) 및 관련장치들을 통하여 이 자기장을 전기 에너지로 변환하여 모터의 구동에 동력으로 사용하거나 배터리에 저장하게 되는 것이다. The online electric vehicle converts this magnetic field into electric energy through an internal current collector 150 and related devices such as a regulator, a current collector inverter, and uses it as power for driving a motor or stored in a battery.

그러나, 종래의 온라인 전기자동차 용 급전장치(100)는 전력을 공급받을 차량이 도로에 존재하지 않는 경우에도 온(on) 되어 자기유도 방식으로 전력을 전송함으로써, 급전효율이 낮으며, 불필요한 전자파가 발생하여 급전도로 상의 온라인 자동차가 아닌 보행자와 일반자동차에 전자파로 인한 피해를 줄 수 있다는 문제점이 있었다.
However, the conventional on-line electric vehicle power feeding device 100 is turned on even when the vehicle to be powered does not exist on the road and transmits power in a self-induced manner, thereby lowering power supply efficiency and unnecessary electromagnetic waves. There was a problem that can cause damage due to electromagnetic waves to pedestrians and general cars, not the online car on the power supply road.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시예는, 온라인 전기자동차가 주행하는 도로를 세그먼트로 분할하고, 각 세그먼트에 대응하는 위치 센서를 일정한 거리에 배치하거나 속도를 고려하여 배치함으로써, 도로에 매설된 급전장치로부터의 전자파 저감 및 급전효율을 향상시킬 수 있는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention, by dividing the road on which the on-line electric vehicle runs into segments, and by placing the position sensor corresponding to each segment at a certain distance or in consideration of the speed, buried in the road An on-line electric vehicle road segment control apparatus and method for reducing electromagnetic waves from a power feeding device and improving power feeding efficiency are provided.

또한, 본 발명의 실시예는, 온라인 전기자동차가 주행하는 도로를 세그먼트로 분할하고, 일정한 거리 앞에서 또는 차량의 속도를 실시간으로 고려하여 차량의 주행방향에 배치된 세그먼트를 미리 켬으로써, 세그먼트에서의 비접촉 급전을 원활하게 할 수 있는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법을 제공한다.
In addition, the embodiment of the present invention, by dividing the road on which the online electric vehicle travels into segments, and in advance by turning on the segments arranged in the driving direction of the vehicle in front of a certain distance or in consideration of the speed of the vehicle in real time, The present invention provides a road segment control device and method for an online electric vehicle that can facilitate contactless power supply.

본 발명의 일 실시예에 따른 도로 세그먼트 제어 장치는, 전기차량이 주행하는 도로를 따라 매설되어 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트 급전부와, 상기 도로를 따라 배치되는 복수의 세그먼트 스위치와, 상기 전기차량의 위치를 감지하여 상기 전기차량이 주행해 가는 방향에 매설된 상기 세그먼트 급전부를 상기 세그먼트 스위치를 이용하여 상기 전기차량의 도달 전에 미리 켜도록 하는 세그먼트 제어부를 포함한다.Road segment control apparatus according to an embodiment of the present invention, a plurality of segment feeder embedded along the road on which the electric vehicle travels to supply power to the electric vehicle, a plurality of segment switches disposed along the road and And a segment controller configured to sense a position of the electric vehicle and to turn on the segment feeder embedded in the direction in which the electric vehicle is traveling before the electric vehicle arrives by using the segment switch.

그리고 상기 세그먼트 제어부는, 인버터의 전원공급 지연 시간 동안 상기 전기 차량의 최대 주행속도로 이동한 이동거리를 미리 켤수 있는 세그먼트의 최소 거리로 결정하는 것을 특징으로 한다.The segment controller may determine a minimum distance of a segment that can be turned on in advance in the moving distance moved at the maximum traveling speed of the electric vehicle during the power supply delay time of the inverter.

그리고 상기 세그먼트 제어부는, 상기 세그먼트 급전부에 적어도 하나의 세그먼트 스위치가 연결된 상태에서 상기 전기차량에 대해 측정된 속도정보를 전달받아 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 대응하도록 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치의 연결을 실시간으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.The segment controller receives the speed information measured for the electric vehicle while at least one segment switch is connected to the segment feeder, calculates a distance between the segment feeder and the segment switch, and calculates the distance. It is characterized in that the connection between the segment feeder and the segment switch to change in real time.

그리고 상기 세그먼트 스위치는, 상기 온라인 전기자동차의 위치 정보를 실시간으로 전달하는 위치 센서를 포함하거나, 상기 위치 센서와 연결된 것을 특징으로 한다. The segment switch may include a position sensor that delivers the position information of the online electric vehicle in real time or may be connected to the position sensor.

본 발명의 일 실시예에 따른 도로 세그먼트 제어 방법은, 전기차량이 주행하는 도로에 매설되어 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트 급전부에 적어도 하나의 위치 센서를 부착하는 과정과, 상기 위치 센서에서 상기 전기차량의 위치를 감지하여 상기 전기차량이 주행해 가는 방향에 매설된 상기 세그먼트 급전부를 상기 전기차량의 도달 전에 미리 켜도록 상기 위치 센서의 세그먼트 스위치를 제어하는 과정을 포함한다. Road segment control method according to an embodiment of the present invention, the process of attaching at least one position sensor to a plurality of segment feeder embedded in the road on which the electric vehicle is running to supply power to the electric vehicle, and the position And detecting a position of the electric vehicle by a sensor and controlling a segment switch of the position sensor to turn on the segment feeder embedded in the direction in which the electric vehicle travels before the electric vehicle arrives.

그리고 상기 제어하는 과정은, 인버터의 전원공급 지연 시간 동안 상기 전기 차량의 최대 주행속도로 이동한 이동거리를 미리 켤수 있는 세그먼트의 최소 거리로 결정하는 것을 특징으로 한다. The controlling may include determining a minimum distance of a segment that can be turned on in advance for a movement distance that is moved at the maximum traveling speed of the electric vehicle during a power supply delay time of the inverter.

그리고 상기 제어하는 과정은, 상기 세그먼트 급전부에 적어도 하나의 세그먼트 스위치가 연결된 상태에서 상기 전기차량에 대해 측정된 속도정보를 전달받아 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치 사이의 거리를 산출하는 과정과, 산출된 거리에 대응하도록 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치의 연결을 실시간으로 변화시키는 과정을 포함한다.
The controlling may include: calculating a distance between the segment feeder and the segment switch by receiving the speed information measured for the electric vehicle while at least one segment switch is connected to the segment feeder; And changing the connection of the segment feeder and the segment switch in real time to correspond to the calculated distance.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다. According to the on-line electric vehicle road segment control apparatus and method according to an embodiment of the present invention as described above has one or more of the following effects.

본 발명의 실시예에 따른 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법에 의하면, 온라인 전기자동차용 전원 공급장치에서 발생하는 전자파가 저감되고 급전효율이 향상되며, 세그먼트에서의 비접촉 급전을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.
According to the road segment control apparatus and method for an on-line electric vehicle according to an embodiment of the present invention, electromagnetic waves generated from the on-line electric vehicle power supply device are reduced, power supply efficiency is improved, and non-contact power supply in the segment can be smoothly performed. It has an effect.

도 1은 종래기술에 따른 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세그먼트 기반의 온라인 전기자동차 급전방식을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 세그먼트를 온(on) 시키는 시점에 따른 공급전원의 파형을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 세그먼트를 미리 켜는 경우에 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면,
도 5a 내지 5b는 본 발명의 실시예에 따른 일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 경우의 시스템 구성 및 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면,
도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시예에 따라 일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 경우 세그먼트와 스위치 간의 거리를 결정하기 위한 고려사항들에 관한 그래프,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따라 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 경우의 시스템 구성 및 온라인 전기자동차 급전방식의 일 실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도로 세그먼트 제어 장치 및 온라인 전기 자동차의 구조를 도시한 블록도.
1 is a view showing a power feeding method of an on-line electric vehicle according to the prior art;
2 is a diagram illustrating a segment-based online electric vehicle power feeding method according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a waveform of a power supply according to a time point of turning on a segment according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram illustrating a power feeding method of an online electric vehicle when the segment is turned on in advance according to an embodiment of the present invention;
5A to 5B are diagrams illustrating a system configuration and a power feeding method of an online electric vehicle when the segment is turned on in advance in front of a predetermined distance according to an embodiment of the present invention;
6a to 6c are graphs of considerations for determining the distance between a segment and a switch when the segment is pre-turned on before a certain distance in accordance with an embodiment of the present invention;
7A to 7C are diagrams illustrating an embodiment of a system configuration and an online electric vehicle power feeding method when a segment is turned on in advance in consideration of vehicle speed according to an embodiment of the present invention;
8 is a block diagram showing the structure of a road segment control apparatus and an online electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Each block of the accompanying block diagrams and combinations of steps of the flowchart may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be loaded into a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, And means for performing the functions described in each step are created. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of each step of the block diagram. Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or step may represent a portion of a module, segment or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions noted in the blocks or steps may occur out of order. For example, the two blocks or steps shown in succession may in fact be executed substantially concurrently or the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order, depending on the functionality involved.

본 발명의 실시예는, 온라인 전기자동차가 주행하는 도로를 세그먼트로 분할하고, 각 세그먼트의 온(on)/오프(off) 제어에 사용되는 스위치 및 위치센서를 차량의 속도를 고려하여 배치하는 것이다.An embodiment of the present invention is to divide a road on which an online electric vehicle travels into segments, and to arrange switches and position sensors used for on / off control of each segment in consideration of the speed of the vehicle. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세그먼트 기반의 온라인 전기자동차 급전방식을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a segment-based online electric vehicle power feeding method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 종래기술인 도 1과 달리 급전선로가 매설된 도로를 세그먼트(200)로 분할하고, 각각의 세그먼트(200)에 대응하는 스위치를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 2, unlike the conventional art of FIG. 1, a road in which a feed line is embedded may be divided into segments 200, and a switch corresponding to each segment 200 may be provided.

이와 같이 급전도로를 일정 길이의 세그먼트(200)로 분할하게 되면, 급전도로의 설치 및 시공이 용이해질 뿐만 아니라, 스위치의 온(on)/오프(off) 제어를 통해 온라인 전기자동차가 위치하고 있는 세그먼트(200)에만 전력을 공급할 수 있도록 함으로써 온라인 전기자동차가 아닌 일반자동차나 보행자 등을 자기장으로부터 보호할 수 있다. 또한 정밀한 위치인식을 통해 세그먼트(200)의 온(on)/오프(off) 제어를 수행할 경우, 낭비되는 전력을 줄여 급전효율을 향상시킬 수 있다.When the feed road is divided into segments 200 having a predetermined length as described above, the installation and construction of the feed road are not only easy, but also the segment on which the online electric vehicle is located through the on / off control of the switch. By only supplying power to the (200), it is possible to protect the general vehicle or pedestrians from magnetic fields, not the online electric vehicle. In addition, when performing the on (on) / off (off) control of the segment 200 through the precise position recognition, it is possible to reduce the wasted power to improve the power supply efficiency.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 세그먼트를 온(on) 시키는 시점에 따른 공급전원의 파형을 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating waveforms of a power supply according to a time point of turning on a segment according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전기신호의 과도응답(transient response) 현상에 따라 세그먼트에 충분한 전원이 공급되는 데 시간지연(time delay)이 발생하는 과정에 관한 것으로서, 그래프의 가로축은 시간(time), 세로축은 전압, 전류 등 전원의 세기에 대응하는 값이 될 수 있다.Referring to FIG. 3, a time delay occurs when sufficient power is supplied to a segment according to a transient response phenomenon of an electrical signal, and the horizontal axis of the graph is time and vertical axis. May be a value corresponding to the strength of the power supply such as voltage and current.

(a)에서와 같이 이상적인 경우에는 전기신호의 과도응답이 없어 세그먼트에 전원공급이 시작(on)되는 순간 세그먼트에는 충분한 전원이 공급되기 시작한다. 이러한 경우에는 세그먼트에 온라인 전기자동차가 진입하는 순간 세그먼트를 켜더라도(on) 차량에 대한 전력전달에 문제가 없다. 하지만 (b)에서와 같이 실제의 경우에는 (a)의 이상적인 경우와 달리 전기신호에 과도응답이 존재하므로, 이 모델을 그대로 적용할 수는 없다.In the ideal case, as in (a), there is no transient response of the electrical signal, and as soon as the segment is powered on, sufficient power is supplied to the segment. In this case, there is no problem in power delivery to the vehicle even when the segment is turned on the moment the on-line electric vehicle enters the segment. However, as in (b), unlike the ideal case of (a), in actual cases, there is a transient response in the electrical signal, so this model cannot be applied as it is.

(b)와 같이 실제인 경우에는 전기신호의 과도응답 현상이 존재한다. 세그먼트에 전원공급이 시작(on)되는 순간 세그먼트에 공급되는 전원은 상승하기 시작하나, 세그먼트에 공급되는 전원이 충분한 수준에 도달하기까지는 일정한 시간지연이 필요하다. 마찬가지로, 세그먼트에 전원공급이 차단(off)되는 순간 세그먼트에 공급되는 전원은 하강하기 시작하나, 세그먼트에 공급되는 전원이 완전히 차단된 상태에 도달하기까지는 일정한 시간지연이 필요하다. In the real case as shown in (b), there is a transient response phenomenon of the electrical signal. As soon as power is supplied to the segment, the power supplied to the segment begins to rise, but a certain time delay is required until the power supplied to the segment reaches a sufficient level. Likewise, the power supplied to the segment begins to fall as soon as the power supply to the segment is turned off, but a certain time delay is required until the power supply to the segment is completely disconnected.

이러한 (b)와 같은 실제의 경우에는 세그먼트에 차량(OLEV)이 진입하는 순간 세그먼트를 켠다면(on) 과도응답이 진행되는 지연시간 동안 세그먼트에 충분한 전원이 공급되지 않아 차량에 대한 전력전달에 문제가 발생하게 된다. 이는 온라인 전기자동차 시스템 전체의 집전효율 감소로 이어질 수 있다. 따라서 (b)와 같이 실제의 경우에는 인버터 내지 급전장치의 세그먼트 전원공급에 있어서 지연시간의 존재를 감안하여, 차량(OLEV)이 세그먼트에 진입하기 전에 해당 세그먼트의 전원을 미리 켤 필요성이 있다.In the actual case as shown in (b), if the segment is turned on at the moment the vehicle (OLEV) enters the segment, the segment is not supplied with sufficient power during the delay time during the transient response, and thus, power delivery to the vehicle is problematic. Will occur. This may lead to a reduction in current collection efficiency of the entire online electric vehicle system. Therefore, in the actual case as shown in (b), it is necessary to turn on the power of the segment before the vehicle OLED enters the segment in consideration of the existence of a delay time in supplying the segment to the inverter or the power feeding device.

(c)와 같이 세그먼트를 미리 켜는 경우에는, 온라인 전기자동차가 세그먼트에 진입하기 전에 과도응답으로 인한 시간지연이 실질적으로 존재하므로, 차량이 세그먼트에 진입하는 순간에는 이미 충분한 크기의 전원이 인버터 내지 급전장치에 인가되어 있는 상태가 된다. 따라서 차량에 대한 비접촉 자기유도 방식의 무선 전력전달에 있어서 시간지연으로 인한 급전차질 내지 집전효율 감소 문제의 해결을 가능하게 할 수 있다.In the case of turning on the segment in advance as shown in (c), since there is substantially a time delay due to the transient response before the on-line electric vehicle enters the segment, a power of sufficient magnitude is already supplied to the inverter or the power supply when the vehicle enters the segment. The state is applied to the device. Therefore, it is possible to solve the problem of power supply disruption or reduction in current collection efficiency due to time delay in the wireless power transfer of the non-contact magnetic induction method to the vehicle.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 세그먼트를 미리 켜는 경우에 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면이며, 본 발명의 실시예에서의 차량 급전방식은 세그먼트와 주행중인 차량의 거리에 따른 각 세그먼트의 전원공급 제어를 통하여 수행할 수 있다.4 is a diagram illustrating a power feeding method of an on-line electric vehicle when the segment is turned on in advance according to an embodiment of the present invention. This can be done through power supply control of.

주행 중인 온라인 전기자동차의 뒤쪽에 있는 세그먼트는 전원이 차단(off)(400)되고, 주행 중인 온라인 전기자동차가 현재 위치하고 있는 세그먼트는 전원이 인가(on)(402)되어 실제 전력전달이 일어난다. 또한, 주행 중인 온라인 전기자동차의 앞쪽에 가까이 존재하는 세그먼트는 전원이 미리 인가(on)(404)되지만 실제 전력전달은 일어나지 않으며, 주행 중인 온라인 전기자동차의 앞쪽에 멀리 존재하는 세그먼트는 전원이 차단(off)(406)된 상태를 유지하다가 온라인 전기자동차와의 거리가 가까워짐에 따라 전원이 인가(on)될 수 있도록 구성할 수 있다.The segment at the rear of the driving electric vehicle is turned off 400, and the segment at which the driving electric vehicle is currently located is powered on 402 so that actual power transfer occurs. In addition, the segment near the front of the driving electric vehicle is powered on (404) in advance, but the actual power transmission does not occur, the segment far away in front of the driving electric vehicle is powered off ( While maintaining the off (406) state, the power may be turned on as the distance to the online electric vehicle becomes closer.

이러한 방식은 온라인 전기자동차가 진입하는 순간 세그먼트에 급전차질이 발생하지 않는다는 장점이 있으나, 미리 켠(on) 세그먼트에서 전자파가 발생한다는 단점이 있다.This method has the advantage that no feeding disturbance occurs in the segment at the moment the on-line electric vehicle enters, but has the disadvantage that electromagnetic waves are generated in the on segment beforehand.

미리 켠(on) 세그먼트에서의 전자파 발생이라는 단점을 최소화하고자 하는 발상을 위하여, 몇 가지 가정을 해 볼 수 있다. For the idea of minimizing the shortcomings of the generation of electromagnetic waves in the pre-on segment, some assumptions can be made.

첫째, 온라인 전기자동차는 급제동 내지 급정거를 하더라도 일정한 제동거리 내지 정지거리만큼은 이동하게 되고, 둘째, 그 정지거리 이내에서는 사람의 접근이 없으며, 셋째, 안전거리를 유지할 경우 정지거리 내에는 다른 차량이 없다는 가정이 그것이다. 이러한 가정 하에서, 세그먼트를 미리 켤(on) 때 발생하는 전자파의 피해를 최소화할 수 있도록 차량의 현재 위치를 측정하는 위치센서를 배치하여 상기 차량이 기 설정된 위치에 도달하는 경우 세그먼트의 전원공급을 제어하는 방안을 고려할 수 있다.First, online electric vehicles move by a certain braking distance or stopping distance even if they stop or stop suddenly. Second, there is no human approach within the stopping distance. Third, there is no other vehicle within the stopping distance if the safety distance is maintained. It is a home. Under these assumptions, a position sensor for measuring the current position of the vehicle is arranged to minimize the damage of electromagnetic waves generated when the segment is turned on in advance to control the power supply of the segment when the vehicle reaches the preset position. Can be considered.

도 5a 내지 5b는 본 발명의 실시예에 따른 일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 경우의 시스템 구성 및 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면이다.5A to 5B are diagrams illustrating a system configuration and a power feeding method of an online electric vehicle when the segment is turned on in advance in front of a predetermined distance according to an embodiment of the present invention.

여기서 일정한 거리란, 도로의 제한 속도, 차량의 평균 주행 속도, 전기신호의 과도응답으로 인한 지연시간 등을 감안하여 미리 계산된 세그먼트와 스위치 간의 거리를 의미하는 것으로, 온라인 전기자동차의 인프라(infrastructure) 구축 내지 급전 도로 시공 시 모든 세그먼트에 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 세그먼트와 위치센서를 1:1로 대응시킨 경우를 설명할 것이나, 이러한 구성은 이에 한정되지 않으며 세그멘트와 위치센서의 N:1, 1:N 과 같이 다양한 변형이 가능함은 물론이다.The constant distance means the distance between the segment and the switch calculated in advance in consideration of the speed limit of the road, the average driving speed of the vehicle, and the delay time due to the transient response of the electric signal. The same applies to all segments when constructing or feeding roads. In the embodiment of the present invention will be described a case in which the segment and the position sensor in a 1: 1 correspondence, this configuration is not limited to this, and various modifications such as N: 1, 1: N of the segment and the position sensor is possible, of course. to be.

도 5a는 일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 경우의 세그먼트와 스위치의 시스템 구성을 도시한 것이다. 여기서 스위치란 대응하는 세그먼트의 온(on)/오프(off)를 제어하는 세그먼트 스위치를 의미하며, 실시예 및 구현되는 방식에 따라 위치센서 등의 다른 장치와 연결되어 구현될 수 있다. 도 5a는 온라인 전기자동차가 왼쪽에서 오른쪽으로 주행하는 차선의 경우를 도시한 것으로서, 스위치는 자신이 연결된 세그먼트로부터 일정 거리만큼 왼쪽에 배치되어, 자신보다 오른쪽에 위치한 도로에 매설된 세그먼트의 전원공급 여부(on/off)를 제어할 수 있다.FIG. 5A shows a system configuration of a segment and a switch when the segment is turned on before a predetermined distance. Herein, the switch refers to a segment switch that controls on / off of a corresponding segment, and may be implemented by being connected to another device such as a position sensor according to the embodiment and the implemented method. FIG. 5A illustrates a lane in which an online electric vehicle travels from left to right, and the switch is disposed on the left side by a distance from the segment to which the online electric vehicle is connected, and whether the segment embedded in the road located on the right side of the road is powered. (on / off) can be controlled.

도 5b는 일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 경우에 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면이다. 온라인 전기자동차가 왼쪽에서 오른쪽으로 주행하는 경우, 온라인 전기자동차가 현재 위치한 세그먼트에는 앞으로 차량이 위치하게 될 일정 거리의 오른쪽 세그먼트를 제어하는 스위치가 배치된다. 따라서 온라인 전기자동차가 현재의 왼쪽으로부터 3번째 세그먼트에 위치하고 있는 경우, 3번째 세그먼트는 차량이 이미 지나쳐 온 왼쪽 세그먼트에 배치된 3번째 세그먼트의 스위치에 의하여 차량이 진입하기 전에 미리 켜(on) 있는 상태이다. FIG. 5B is a diagram illustrating a power feeding method of an online electric vehicle when the segment is turned on before a predetermined distance. When an online electric vehicle travels from left to right, a switch is disposed in the segment in which the online electric vehicle is currently located to control the right segment of the distance to which the vehicle will be located in the future. Thus, if the online electric vehicle is located in the third segment from the current left, the third segment is turned on before the vehicle enters by a switch of the third segment placed in the left segment where the vehicle has already passed. to be.

마찬가지로, 온라인 전기자동차가 현재 위치한 3번째 세그먼트에는 6번째 세그먼트의 전원공급을 제어하는 스위치가 배치되어 있어, 차량이 3번째 세그먼트를 거쳐 주행하는 경우 주행 방향의 앞쪽에 있는 6번째 세그먼트가 미리 켜지게(on) 되는 것이다. 이러한 구성을 통하여 전기신호의 과도응답에 따른 시간지연에도 온라인 전기 자동차에 원활한 급전을 가능하게 할 수 있다.Similarly, the third segment in which the online electric vehicle is currently located has a switch for controlling the power supply of the sixth segment, so that when the vehicle travels through the third segment, the sixth segment ahead of the driving direction is turned on in advance. (on). Through such a configuration, it is possible to smoothly feed the on-line electric vehicle even in time delay caused by the transient response of the electric signal.

도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시예에 따라 일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 경우 세그먼트와 스위치 간의 거리를 결정하기 위한 고려사항들에 관한 그래프이다.6A-6C are graphs of considerations for determining the distance between a segment and a switch when turning the segment ahead of time in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6a는 온라인 전기자동차의 속도에 따른 정지거리 변화를 도시한 것이다. 정지거리는 차량속도의 제곱에 비례한다. 한편, 도로에는 최저주행속도(A km/h)와 최대주행속도(B km/h)가 있는데, 차량의 최저주행속도(A km/h)에서의 정지거리(C m)를 미리 켤(on) 수 있는 세그먼트의 최대 거리로 결정할 수 있다. 세그먼트 스위치는 여기서 결정된 미리 켤(on) 수 있는 세그먼트의 최대 거리에 배치될 수 있다.6A illustrates a change in stopping distance according to the speed of an online electric vehicle. The stopping distance is proportional to the square of the vehicle speed. On the other hand, the road has a minimum driving speed (A km / h) and a maximum driving speed (B km / h), and the stopping distance (C m) at the minimum driving speed (A km / h) of the vehicle is previously turned on (on). The maximum distance of the segment can be determined. The segment switch may be placed at the maximum distance of the segment that can be turned on in advance, determined here.

도 6b는 차량의 속도에 따른 인버터 전원공급 지연시간 동안의 이동거리 변화를 도시한 그래프이다.FIG. 6B is a graph illustrating a change in moving distance during an inverter power supply delay time according to the speed of a vehicle.

도 6b를 참조하면, 인버터 전원공급 지연시간이 일정한 값을 갖는다고 가정할 때, 그 동안의 이동거리는 차량속도에 비례한다. 이때 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량의 최대주행속도(B km/h)로 이동한 이동거리(D m)를 미리 켤(on) 수 있는 세그먼트의 최소 거리로 결정할 수 있다.Referring to FIG. 6B, assuming that the inverter power supply delay time has a constant value, the moving distance in the meantime is proportional to the vehicle speed. At this time, it can be determined as the minimum distance of the segment that can be turned on in advance, the travel distance (D m) moved to the maximum driving speed (B km / h) of the vehicle during the inverter power supply delay time.

여기서 차량의 최저주행속도(A km/h)에서의 정지거리(C m)가, 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량의 최대주행속도(B km/h)로 이동한 이동거리(D m)보다 큰 값을 가져야 한다. 만약 그렇지 않다면 급전 인버터를 전원공급 지연시간이 더 작은 인버터로 교체하여야 한다. 차량의 최저주행속도(A km/h)에서의 정지거리(C m)가 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량의 최대주행속도(B km/h)로 이동한 이동거리(D m)보다 큰 값을 가진다면, 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량의 최대주행속도(B km/h)로 이동한 이동거리(D m)보다 크고, 차량의 최저주행속도(A km/h)에서의 정지거리(C m)보다 작은 값으로 세그먼트와 스위치 간에 설정되는 일정거리를 결정할 수 있다.Here, the stopping distance (C m) at the minimum driving speed (A km / h) of the vehicle is greater than the moving distance (D m) moved to the maximum driving speed (B km / h) of the vehicle during the inverter power supply delay time. It must have a value. If not, the feed inverter should be replaced with an inverter with a smaller power supply delay. The stopping distance (C m) at the minimum driving speed (A km / h) of the vehicle is greater than the moving distance (D m) moved to the maximum driving speed (B km / h) of the vehicle during the inverter power supply delay time. If present, the stopping distance (C m) at the vehicle's minimum driving speed (A km / h) is greater than the travel distance (D m) traveled to the maximum driving speed (B km / h) of the vehicle during the delay of the inverter power supply. A value smaller than) can determine the distance that is set between the segment and the switch.

도 6c는 본 발명의 실시예에 따라 인버터 전원공급 지연시간의 변화에 따른 세그먼트와 스위치 간에 설정되는 일정거리의 변화 및 인버터 전원공급 지연시간을 판단한 그래프이다.6C is a graph illustrating a change in a predetermined distance and an inverter power supply delay time set between a segment and a switch according to a change in the inverter power supply delay time according to an embodiment of the present invention.

도 6c를 참조하면, 예를 들어, 차량의 최저주행속도(60 km/h)에서의 정지거리가 약 30m이므로, 세그먼트와 스위치 간 일정거리의 최대값은 약 30m로 결정된다. 그리고, 인버터 지연가능 시간이 0.01초[sec]에서 0.91초[sec]로 변화함에 따라 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량의 최대주행속도(80 km/h)로 이동한 이동거리가 약 1m에서 약 72m로 변화하게 된다. 그런데, 여기서의 이동거리는 앞서 확인한 정지거리인 30m보다 작아야 하므로, 일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 경우의 세그먼트 및 스위치 제어 시스템을 설계하기 위해서는, 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량의 최대주행속도(80 km/h)로 이동한 이동거리가 30m 이하가 될 수 있도록, 인버터 전원공급 지연시간이 0.51초[sec]보다 작은 인버터를 사용해야 한다는 결론을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 6C, for example, since the stopping distance at the minimum driving speed (60 km / h) of the vehicle is about 30m, the maximum value of the predetermined distance between the segment and the switch is determined to be about 30m. In addition, as the inverter delay possible time is changed from 0.01 sec [sec] to 0.91 sec [sec], the moving distance moved from the maximum driving speed (80 km / h) of the vehicle during the inverter power supply delay time is about 1 m to about 72 m. To change. However, since the moving distance here should be smaller than 30m, which is the above-mentioned stopping distance, in order to design the segment and switch control system when the segment is turned on in advance of the predetermined distance, the maximum driving speed of the vehicle during the delay of the inverter power supply (80 km / It can be concluded that an inverter with an inverter power supply delay time of less than 0.51 seconds [sec] should be used so that the moving distance moved to h) can be less than 30m.

일정한 거리 앞에서 세그먼트를 미리 켜는 방법을 사용하면, 차량의 최저주행속도(A km/h)에서의 정지거리(C m)만을 고려하고도 급전도로 및 세그먼트 스위치를 설계할 수 있고, 실시간 차량속도 측정 등에 사용되는 구성이 없이 비교적 간단한 시스템으로 설계할 수 있다는 장점이 있다.Using the method of turning on the segment in front of a certain distance, it is possible to design the feed road and the segment switch even considering the stopping distance (C m) at the minimum driving speed (A km / h) of the vehicle, and measure the vehicle speed in real time. There is an advantage that can be designed as a relatively simple system without the configuration used for the back.

그러나, 이러한 방식은 개별 차량에 대한 최적화 설계가 아니므로 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 방법에 비하여 급전효율이 낮다. 또한, 설계 속도보다 온라인 전기자동차의 속도 변화가 심하거나 빠르게 이동할 경우에는 급전효율이 낮아지며, 설계 속도보다 온라인 전기자동차가 느리게 이동할 경우에는 자기장 노출이 발생할 수도 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예로, 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 방법을 살펴 보도록 한다.However, since this method is not an optimized design for an individual vehicle, the feeding efficiency is lower than the method of turning on the segment in advance in consideration of the vehicle speed. In addition, the feeding efficiency is lower when the speed change of the online electric vehicle is faster or faster than the design speed, and the magnetic field exposure may occur when the online electric vehicle moves slower than the design speed. Thus, as another embodiment of the present invention, a method of turning on the segment in advance in consideration of the vehicle speed will be described.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따라 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 경우의 시스템 구성 및 온라인 전기자동차 급전방식의 일 실시예를 도시한 도면이다.7A to 7C are diagrams illustrating an embodiment of a system configuration and an online electric vehicle power feeding method when a segment is turned on in advance in consideration of vehicle speed according to an embodiment of the present invention.

도 7a는 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 경우의 세그먼트와 스위치의 시스템 구성을 도시한 도면이다.FIG. 7A is a diagram illustrating a system configuration of a segment and a switch when the segment is turned on in advance in consideration of the vehicle speed.

도 7a를 참조하면, 세그먼트 스위치가 일정 간격으로 배치되어 있으나, 특정한 세그먼트 스위치가 특정한 세그먼트에 1:1로 대응되고 있지는 않다는 것을 확인할 수 있다. 일정 간격으로 배치된 세그먼트 스위치는 실시간 차량 속도를 고려하여 적절한 거리만큼 떨어진 곳에 위치한 세그먼트와 상황에 따라 실시간 연결되어 전원공급 여부(on/off)를 제어하며, 이러한 실시간 연결은 실시간으로 변경될 수 있다.Referring to FIG. 7A, although segment switches are arranged at regular intervals, it may be confirmed that a specific segment switch does not correspond 1: 1 to a specific segment. Segment switches arranged at regular intervals are connected in real time according to the segment and the situation located at a suitable distance in consideration of the real-time vehicle speed to control the power (on / off), such real-time connection can be changed in real time .

이러한 시스템을 구현하기 위해서는, 차량 속도 측정 장비와, 차량 속도를 고려하여 세그먼트와 스위치 간의 관계를 실시간 결정하여 이들을 연결 및 변화시켜 주는 세그먼트 제어부가 필요하다. 차량 속도 측정 장비로는, 차량이 송신하는 자신의 주행속도를 수신하는 장비, 또는 차량의 주행속도를 직접 측정하는 장비 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. In order to implement such a system, a vehicle speed measuring device and a segment control unit which determine a relationship between a segment and a switch in real time in consideration of the vehicle speed and connect and change them are required. The vehicle speed measuring device may be implemented in various forms such as a device for receiving its own traveling speed transmitted by the vehicle, or a device for directly measuring the traveling speed of the vehicle.

한편, 세그먼트 제어부의 세그먼트 및 스위치 연결은 세그먼트의 길이 및 인버터 성능을 고려하여 세그먼트를 켜는(on) 과정에 있어서, 실시간 계산을 구현하기 위하여 테이블 룩업(table lookup) 방식을 사용할 수 있다.Meanwhile, the segment control and the switch connection of the segment controller may use a table lookup method to implement real-time calculation in the process of turning on the segment in consideration of the length of the segment and the inverter performance.

본 발명의 실시예에서는 세그먼트와 스위치 사이의 거리 결정에 있어서, 도 6에서 살펴 본 고려사항과 다르게 이용할 수 있다. 온라인 전기자동차의 현재 운행속도에서의 정지거리(E)와, 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량이 현재 운행속도로 이동하는 이동거리(F)를 이용하며, 세그먼트와 스위치 사이의 거리는, 인버터 전원공급 지연시간 동안 차량이 현재 운행속도로 이동하는 이동거리(F)보다는 크고, 차량의 현재 운행속도에서의 정지거리(E)보다는 작게 결정되는 것이다.In the embodiment of the present invention, the distance between the segment and the switch may be used differently from the considerations of FIG. 6. The stop distance (E) at the current travel speed of the online electric vehicle and the travel distance (F) at which the vehicle moves at the current travel speed during the inverter power supply delay time, and the distance between the segment and the switch is the inverter power supply delay. It is determined to be larger than the moving distance F at which the vehicle travels at the current driving speed for a time period and smaller than the stopping distance E at the current driving speed of the vehicle.

도 7b는 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 경우, 차량의 속도가 느린 경우의 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면이다.FIG. 7B is a diagram illustrating a power feeding method of an on-line electric vehicle when the segment is turned on in consideration of the vehicle speed in advance.

도 7b를 참조하면, 온라인 전기자동차가 현재 왼쪽에서 3번째 세그먼트에 위치하고 있고, 차량 속도가 느리기 때문에 3번째 세그먼트에 배치된 스위치는 5번째 세그먼트에 연결되도록 설정된다. 이에 따라 5번째 세그먼트는 차량이 3번째 세그먼트를 지날 때 전원공급을 시작(on)하게 되며, 차량이 5번째 세그먼트를 지날 때는 5번째 세그먼트에 설치된 급전 인버터가 지연 시간을 지나 차량에 충분한 수준의 전력을 공급할 수 있는 상태에 이르게 된다.Referring to FIG. 7B, since the online electric vehicle is currently located in the third segment from the left, and the vehicle speed is slow, the switch disposed in the third segment is set to be connected to the fifth segment. Accordingly, the fifth segment is turned on when the vehicle passes the third segment, and when the vehicle passes the fifth segment, the power supply inverter installed in the fifth segment passes the delay time and has sufficient power for the vehicle. The state can be supplied.

도 7c는 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 경우, 차량 속도가 빠른 경우의 온라인 전기자동차의 급전방식을 도시한 도면이다. FIG. 7C is a diagram illustrating a power feeding method of an online electric vehicle when the segment is turned on in advance in consideration of the vehicle speed.

도 7c를 참조하면, 온라인 전기자동차가 현재 왼쪽에서 3번째 세그먼트에 위치하고 있고, 속도가 빠르기 때문에 3번째 세그먼트에 배치된 스위치는 8번째 세그먼트에 연결되도록 설정된다. 이에 따라 8번째 세그먼트는 차량이 3번째 세그먼트를 지날 때 전원공급을 시작(on)하게 되며, 차량이 8번째 세그먼트를 지날 때는 8번째 세그먼트에 설치된 급전 인버터가 지연 시간을 지나 차량에 충분한 수준의 전력을 공급할 수 있는 상태에 이르게 된다.Referring to FIG. 7C, since the on-line electric vehicle is currently located in the third segment from the left, and the speed is high, the switch disposed in the third segment is set to be connected to the eighth segment. Accordingly, the eighth segment is powered on when the vehicle crosses the third segment, and when the vehicle passes the eighth segment, the power supply inverter installed in the eighth segment passes a delay and has sufficient power for the vehicle. The state can be supplied.

이와 같이 차량 속도를 고려하여 세그먼트를 미리 켜는 방식은 개별 차량에 대하여 최적화된 설계이므로 급전 효율이 좋다는 장점이 있다.As such, the method of turning on the segment in advance in consideration of the vehicle speed has an advantage of good feeding efficiency since the design is optimized for the individual vehicle.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도로 세그먼트 제어 장치 및 온라인 전기 자동차의 구조를 도시한 블록도이다.8 is a block diagram illustrating the structure of a road segment control apparatus and an online electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도로 세그먼트 제어 장치(800)는 전원부(802), 세그먼트 스위치(804), 인버터(806), 세그먼트 급전부(808), 위치센서(810), 세그먼트 제어부(812), 차량 속도 측정부(814) 등을 포함할 수 있다.The road segment control device 800 includes a power supply unit 802, a segment switch 804, an inverter 806, a segment feeder 808, a position sensor 810, a segment control unit 812, and a vehicle speed measurement unit 814. And the like.

전원부(802)는 도로 세그먼트 제어 장치(800) 내에 전원 공급 및 세그먼트 급전부(808)에 전원을 공급할 수 있다. 세그먼트 스위치(804)는 세그먼트 제어부(812)의 제어하에 스위치의 온/오프를 수행하여 세그먼트 급전부(808)에 전원이 공급될 수 있도록 한다.The power supply unit 802 may supply power to the road segment control device 800 and the segment feeder 808. The segment switch 804 performs on / off of the switch under the control of the segment controller 812 so that the segment feeder 808 can be supplied with power.

인버터(806)는 전원부(802)로부터의 전원을 고주파 전류원으로 변환하여 세그먼트 급전부(808)로 전원을 공급할 수 있다. 위치센서(810)는 온라인 전기자동차의 위치 정보를 산출하여 산출된 위치 정보를 세그먼트 제어부(812)로 전달하는 것으로서, 세그먼트 스위치(804)가 위치센서(810)를 포함하거나 서로 연결될 수 있다.The inverter 806 may supply power to the segment feeder 808 by converting the power from the power supply 802 into a high frequency current source. The position sensor 810 calculates the position information of the online electric vehicle and transmits the calculated position information to the segment controller 812. The segment switch 804 may include the position sensor 810 or may be connected to each other.

그리고 차량 속도 측정부(814)는 온라인 전기자동차의 속도를 외부에서 측정하여 측정된 정보를 세그먼트 제어부(812)로 전달할 수 있다.The vehicle speed measuring unit 814 may measure the speed of the online electric vehicle from the outside and transmit the measured information to the segment controller 812.

세그먼트 제어부(812)는 세그먼트 급전부(808)와 주행중인 온라인 전기자동차의 거리에 따라 각 세그먼트 급전부(808)로 공급되는 전원을 제어하는 것으로서, 온라인 전기자동차의 위치를 감지하여 온라인 전기자동차가 주행해 가는 방향에 매설된 세그먼트 급전부(808)에 온라인 전기자동차가 도달하기 전에 전원을 미리 공급할 수 있다.The segment controller 812 controls the power supplied to each segment feeder 808 according to the distance between the segment feeder 808 and the online electric vehicle that is driving. Before the on-line electric vehicle arrives at the segment feeder 808 embedded in the driving direction, power can be supplied in advance.

그리고 온라인 전기자동차(850)는 집전 장치(852)와, 속도 측정부(854), 송신부(856) 등을 포함할 수 있다.The online electric vehicle 850 may include a current collector 852, a speed measurement unit 854, a transmitter 856, and the like.

집전 장치(852)는 레귤레이터와 집전 인버터 등을 포함하는 것으로서, 세그먼트 집전 장치들로부터 발생되는 자기장을 전기 에너지로 변환하여 온라인 전기 자동차 내 모터의 동력으로 사용하거나 배터리 내에 저장할 수 있다. 속도 측정부(854)는 속도 측정 센서 또는 GPS 수신기를 포함하는 것으로서, 차량의 움직임에 따른 속도를 실시간으로 측정하고 측정된 속도 정보를 송신부(856)로 전달할 수 있다. 이에 송신부(856)는 전달받은 속도 정보를 도로 세그먼트 제어 장치(800) 내의 차량 속도 측정부(814)로 전달할 수 있다.The current collector 852 includes a regulator, a current collector inverter, and the like, and converts a magnetic field generated from the segment current collectors into electric energy to be used as power of a motor in an online electric vehicle or stored in a battery. The speed measuring unit 854 includes a speed measuring sensor or a GPS receiver, and may measure the speed according to the movement of the vehicle in real time and transmit the measured speed information to the transmitting unit 856. Accordingly, the transmitter 856 may transmit the received speed information to the vehicle speed measuring unit 814 in the road segment control device 800.

한편, 도 8의 도로 세그먼트 제어 장치(800)는 차량의 속도를 고려하여 세그먼트 스위치(804)를 미리 온 시키기 위한 것으로서, 차량의 현재 위치에 따라 일정 앞에 위치한 세그먼트 스위치(804)를 미리 온 시키기 위한 방식에서는 예컨대, 차량 속도 측정부(814)가 사용되지 않을 수 있으며, 세그먼트 제어부(812)에서도 차량의 위치에 따라 일정 거리의 세그먼트 스위치(804)를 제어하는 기능만 사용할 수 있다. 그리고 이는 본 발명의 실시예에 대한 구현 방식에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.On the other hand, the road segment control device 800 of FIG. 8 is for turning on the segment switch 804 in consideration of the speed of the vehicle, and for turning on the segment switch 804 located in advance according to the current position of the vehicle. For example, the vehicle speed measuring unit 814 may not be used, and the segment controller 812 may use only a function of controlling the segment switch 804 at a predetermined distance according to the position of the vehicle. And of course, this may vary depending on the implementation manner for the embodiment of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법은, 온라인 전기자동차가 주행하는 도로를 세그먼트로 분할하고, 각 세그먼트의 온(on)/오프(off) 제어에 사용되는 스위치 및 위치센서를 차량의 속도를 고려하여 배치한다.As described above, the road segment control apparatus and method for an on-line electric vehicle according to an embodiment of the present invention divides the road on which the on-line electric vehicle travels into segments, and controls on / off of each segment. Arrange the switch and position sensor used in consideration of the speed of the vehicle.

그리고 본 발명의 실시예에서 실시형태의 모듈, 기능 블록들 또는 수단들은 전자 회로, 집적 회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수 있다. In the embodiment of the present invention, the module, the functional blocks, or the means of the embodiment may be implemented by various well-known elements such as an electronic circuit, an integrated circuit, an application specific integrated circuit (ASIC), and each may be implemented separately or two or more. This can be integrated into one.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.

800 : 도로 세그먼트 제어 장치 802 : 전원부
804 : 세그먼트 스위치 806 : 인버터
808 : 세그먼트 급전부 810 : 위치센서
812 : 세그먼트 제어부 814 : 차량속도 측정부
850 : 온라인 전기자동차 852 : 집전 장치
854 : 속도 측정부 856 : 송신부
800: road segment control device 802: power supply
804: segment switch 806: inverter
808: segment feeder 810: position sensor
812: segment control unit 814: vehicle speed measurement unit
850: online electric car 852: current collector
854: speed measurement unit 856: transmission unit

Claims (7)

전기차량이 주행하는 도로를 따라 분할 매설되어 비접촉 자기 유도 방식으로 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트 급전부와,
상기 도로를 따라 배치되며, 전기차량의 위치 정보를 실시간으로 전달하는 위치 센서를 포함하는 복수의 세그먼트 스위치와,
상기 전기차량의 위치를 감지하여 상기 전기차량이 주행해 가는 방향에 매설된 상기 세그먼트 급전부를 상기 세그먼트 스위치를 이용하여 상기 전기차량의 도달 전에 미리 켜도록 하는 세그먼트 제어부를 포함하며,
상기 세그먼트 제어부는, 상기 세그먼트 급전부에 적어도 하나의 세그먼트 스위치가 연결된 상태에서 상기 전기차량에 대해 측정된 속도정보를 전달받아 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 대응하도록 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치의 연결을 실시간으로 변화시키는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치.
A plurality of segment feeding parts which are embedded and divided along the road on which the electric vehicle travels to supply power to the electric vehicle in a non-contact magnetic induction method;
A plurality of segment switches disposed along the road and including a position sensor for transmitting position information of the electric vehicle in real time;
And a segment controller configured to sense a position of the electric vehicle and to turn on the segment feeder embedded in the direction in which the electric vehicle travels, before the electric vehicle arrives by using the segment switch.
The segment controller receives the speed information measured for the electric vehicle while at least one segment switch is connected to the segment feeder, calculates a distance between the segment feeder and the segment switch, and calculates the distance between the segment feeder and the segment switch. On-line electric vehicle road segment control device for changing the connection of the segment feeder and the segment switch in real time to correspond.
제 1항에 있어서,
상기 세그먼트 제어부는,
인버터의 전원공급 지연 시간 동안 상기 전기 차량의 최대 주행속도로 이동한 이동거리를 미리 켤수 있는 세그먼트의 최소 거리로 결정하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치.
The method of claim 1,
The segment control unit,
The road segment control device for on-line electric vehicles, characterized in that the distance traveled at the maximum traveling speed of the electric vehicle during the power supply delay time of the inverter is determined as the minimum distance of the segment that can be turned on in advance.
삭제delete 삭제delete 전기차량이 주행하는 도로에 분할 매설되어 비접촉 자기 유도 방식으로 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트 급전부에 부착된 적어도 하나의 위치 센서에서 상기 전기차량의 위치를 감지하는 과정과,
제어부에서 상기 전기차량이 주행해 가는 방향에 매설된 상기 세그먼트 급전부를 상기 전기차량의 도달 전에 미리 켜도록 상기 위치 센서의 세그먼트 스위치를 제어하는 과정을 포함하며,
상기 제어하는 과정은, 상기 세그먼트 급전부에 적어도 하나의 세그먼트 스위치가 연결된 상태에서 상기 전기차량에 대해 측정된 속도정보를 전달받아 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치 사이의 거리를 산출하는 과정과,
산출된 거리에 대응하도록 상기 세그먼트 급전부와 상기 세그먼트 스위치의 연결을 실시간으로 변화시키는 과정
을 포함하는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 방법.
Detecting a position of the electric vehicle by at least one position sensor attached to a plurality of segment feeders which are partially embedded in a road on which the electric vehicle runs and supplies power to the electric vehicle in a non-contact magnetic induction method;
And controlling a segment switch of the position sensor to turn on the segment feeder embedded in the direction in which the electric vehicle travels before the electric vehicle arrives.
The controlling may include: calculating a distance between the segment feeder and the segment switch by receiving the speed information measured for the electric vehicle while at least one segment switch is connected to the segment feeder;
Changing the connection of the segment feeder and the segment switch in real time to correspond to the calculated distance;
Road segment control method for an online electric vehicle comprising a.
제 5항에 있어서,
상기 제어하는 과정은,
인버터의 전원공급 지연 시간 동안 상기 전기 차량의 최대 주행속도로 이동한 이동거리를 미리 켤수 있는 세그먼트의 최소 거리로 결정하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 방법.
6. The method of claim 5,
The control process,
And controlling the distance traveled at the maximum traveling speed of the electric vehicle during the power supply delay time of the inverter as the minimum distance of the segment that can be turned on in advance.
삭제delete
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