KR101179468B1 - 전기자동차용 집전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부에서 발생된 전자기장을 이용하여 집전하는 전기자동차에 이용되는 집전장치에 관한 것으로, 집전코어에 전자기장의 방향을 따라 감겨지는 집전코일이 전자기장이 형성되는 방향으로 분산되도록 감겨진 전기자동차용 집전장치를 제공하여, 집전코일을 집전코어에 외부의 전자기장이 형성되는 방향을 따라 분산시켜 루프의 형태로 감음으로써, 집전장치에서 유도되는 기전력에는 큰 영향을 주지 않으면서 집전장치에서 발생되는 전자기장을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.

Description

전기자동차용 집전장치{COLLECTOR DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 외부에서 발생된 전자기장을 이용하여 집전하는 전기자동차에 이용되는 집전장치에 관한 것이다.
최근에 들어 환경에 대한 관심이 급증을 하면서, 차량에서 배출되는 배기가스를 정화하고자 하는 노력이 다양한 방면에서 이루어지고 있으며, 미국이나 유럽 등지에서는 배기가스에 대한 규제를 강화하고 있는 추세이다.
그리하여 휘발유 등의 연료와 전기를 에너지로 사용하는 하이브리드 차량이 최근 출시되고 있으며, 더 나아가서는 전기나 수소를 에너지로 사용하여 운행이 이루어지는 차량에 대한 연구도 많이 이루어지고 있다.
그 중에서 전기를 이용하여 운행되어지고 있는 전기차량의 경우에는 차량에 배터리를 탑재하여 외부로부터 전력을 공급받아 배터리에 충전하고, 충전된 전력을 이용하여 차량을 운행하는 것이 일반적이다.
그렇지만, 이러한 전기자동차의 경우에는 일반적으로 한 번의 충전에 의해 충전된 전력이 소모될 때까지 차량이 운행된 이후에 다시 배터리의 충전을 하여야 한다는 문제가 있다. 그리하여 배터리에 더욱 빠르게 충전을 하는 방법과 배터리의 용량을 높이는 방향으로 수많은 연구가 이루어지고 있는 추세이다. 그러나 이에 대해서도 한계가 있어, 그에 대한 대안으로 나온 것 중 하나로 온라인 전기자동차(OLEV: On-line Electric Vehicle)가 있다.
온라인 전기자동차는 도로에 전선이 매설되어, 전선에 전류가 흐름에 따라서 전자기장이 발생하고, 이 전자기장을 차량에서 무선으로 수신하여 수신된 전자기장의 영향으로 생성된 전류를 이용하여 차량의 동력으로 사용하는 차량이다. 물론, 온라인 전기자동차는 상기와 같이 생성된 전류를 바로 동력으로 사용하는 것도 가능하여 별도의 배터리를 장착하지 않아도 되지만, 다른 전기차량과 마찬가지로 온라인 전기자동차에도 배터리가 포함될 수 있어, 상기와 같이 생성된 전류를 이용하여 배터리를 충전하고 충전된 전력으로 운행이 이루어지도록 하는 것도 가능하다.
이렇게 온라인 전기자동차의 배터리를 충전하기 위해서는 전기자동차의 하단에 전자기장의 영향을 받아 전류를 발생시키는 집전장치에 의해서 배터리를 충전하는데, 이렇게 집전장치에서 전류를 발생시키는 과정에서 외부의 전자기장과는 다른 전자기장(EMF: Electromagnetic Field)이 새롭게 발생되어 이렇게 발생된 전자기장이 온라인 전기자동차의 외부로 노출되어 인체에 해가 가해질 수 있다는 문제가 있다.
그렇지만, 외부의 전자기장과는 별도로 새롭게 발생된 전자기장이 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해 차폐막 등의 설치는 비용이 증가될 수 있을 뿐만 아니라, 외부에서 정상적인 전자기장의 영향까지 차폐가 될 수 있어 효율적으로도 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온라인 전기자동차의 집전장치에서 발생되는 전자기장이 외부로 노출되는 것을 최소화할 수 있는 전기자동차용 집전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 전기자동차용 집전장치는 전기자동차의 하단에 설치되고, 도로에서 발생되는 전자기장의 방향을 따라 형성된 집전코어; 및 상기 집전코어에 루프의 형태로 감겨지는 집전코일; 을 포함하고, 상기 집전코일은 상기 집전코어에 전자기장이 형성되는 방향을 따라 분산되어 감겨지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 집전코어는 전자기장이 형성되는 방향으로 상기 집전코일이 감겨지는 부분이 제1부분 및 제2부분으로 구분되고, 상기 집전코일은 상기 집전코어의 제1부분 및 제2부분에 감겨지는 방향이 서로 다르게 감겨지는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 집전코어는 평판형으로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집전코어는 도로의 진행방향과 수직으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 집전코일은 전기자동차의 배터리와 연결되어, 전자기장의 영향으로 발생된 전류를 이용하여 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
한편, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 전기자동차용 집전장치는 전기자동차의 하단에 설치되고, 도로에서 발생되는 전자기장의 방향을 따라 형성되며, 제1부분과 제2부분으로 구분되는 집전코어; 및 상기 집전코어의 제1부분 및 제2부분에 루프의 형태로 감겨지는 집전코일; 을 포함하고, 상기 집전코일은 상기 집전코어의 제1부분 및 제2부분에 감겨지는 방향이 서로 다르게 감겨지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 집전코어의 제1부분에 집전코일이 감기는 횟수와 제2부분에 집전코일이 감기는 횟수의 비율은 4:3인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 집전코어의 제1부분에 집전코일이 감기는 횟수와 제2부분에 집전코일이 감기는 횟수의 비율은 6:7인 것을 특징으로 한다.
또 한편, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 전기자동차용 집전장치는 전기자동차의 하단에 설치되고, 도로에서 발생되는 전자기장의 방향을 따라 형성되는 집전코어; 및 상기 집전코어에 루프의 형태로 감겨지는 집전코일; 을 포함하고, 상기 집전코어는 전자기장이 형성되는 방향에 따라 제1파트 및 제2파트로 구분되며, 상기 집전코어는 상기 제1파트 및 제2파트에 각각 루프의 형태로 감겨지되, 제1파트 및 제2파트에 분산되어 감겨지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 집전코일을 집전코어에 외부의 전자기장이 형성되는 방향을 따라 분산시켜 루프의 형태로 감음으로써, 집전장치에서 유도되는 기전력에는 큰 영향을 주지 않으면서 집전장치에서 발생되는 전자기장을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 집전코어에 루프 형태로 감기는 집전코일이 집전코어에서 적어도 두 부분으로 나뉘어 서로 감기는 방향을 반대로 함으로써, 각각의 집전코일에서 발생되는 전자기장이 서로 상쇄됨에 따라 집전코일에서 발생되는 전자기장이 집전장치의 외부로 노출되지 않는다는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 전기자동차용 집전장치에 감기는 집전코일에 대하여 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 전기자동차용 집전장치에 감기는 집전코일을 간략히 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 전기자동차용 집전장치의 집전코일에 대해 도시한 도면이다.
도4는 종래의 전기자동차용 집전장치에서 발생되는 전자기장을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 전기자동차용 집전장치에서 발생되는 전자기장을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도6은 본 발명의 전기자동차용 집전장치에서 출력되는 기전력을 종래의 집전장치와 비교하여 나타낸 그래프를 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 전기자동차용 집전장치에서 발생되는 전자기장을 종래의 집전장치와 비교하여 나타낸 그래프를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 발명의 전기자동차용 집전장치(100)는 집전코어(110)와 집전코일(120)로 구성되는데, 이에 대해서 도1 내지 도7을 참조하여 설명한다.
집전코어(110)는 도1에 도시된 바와 같이, 평판형으로 구비되고, 평판형으로 구비된 상태에서 집전코일(120)이 루프형태로 감길 수 있도록 중앙에 제1 및 제2중앙코어(116b)가 마련되고, 제1 및 제2중앙코어(116b)의 외측으로 제1 및 제2외측코어(118b)가 마련된다.
여기서, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 급전장치(200)에 설치된 케이블(210)에 흐르는 전류의 방향에 따라서 급전장치(200)에서 발생되는 전자기장의 방향이 설정되는데, 도3에 도시된 바와 같이, 급전장치(200)의 케이블(210)에 흐르는 전류의 방향에 따라 전자기장이 집전코어(110)의 중앙에서 외측으로 방향으로 전자기장의 방향이 형성된다. 그러므로 집전코어(110)는 급전장치(200)에서 발생된 전자기장의 방향을 따라 외측에도 집전코어(110)를 형성함으로써, 급전장치(200)에서 발생된 전자기장의 영향을 높이는 것이 가능하다.
그리고 급전장치(200)에 설치되는 케이블(210)은 하나의 케이블(210)이 이어지기 때문에 일 측의 케이블(210)에 흐르는 전류의 방향과 일 측의 반대편인 타 측의 케이블(210)에 흐르는 전류의 방향이 서로 반대방향을 향한다. 그로인하여, 집전코어(110)의 제1중앙코어(116a) 및 제1외측코어(118a)에 영향을 받는 전자기장의 방향과 제2중앙코어(116b) 및 제2외측코어(118b)에 영향을 받는 전자기장의 방향이 서로 반대가 된다. 그리하여, 집전장치(100)의 중앙을 기준으로 하여, 제1중앙코어(116a) 및 제1외측코어(118a)가 마련된 집전코어(110)의 파트를 제1파트(112)라 하고, 제2중앙코어(116b) 및 제2외측코어(118b)가 마련된 집전코어(110)의 파트를 제2파트(114)라 한다.
집전코일(120)은 집전코어(110)의 제1파트(112)와 제2파트(114)를 구분하여 집전코어(110)에 루프 형태로 감져지는데, 제1파트(112)에 감겨지는 집전코일(120)의 방향과 제2파트(114)에 감겨지는 집전코일(120)의 방향은 서로 반대 방향으로 감겨진다. 이는 급전장치(200)에 설치된 케이블(210)에 흐르는 전류의 방향에 따른 것이다.
그리고 여기서, 제1파트(112)에 감겨지는 집전코일(120)의 형상을 살펴보면, 도2에 도시된 바와 같이, 제1외측코어(118a)를 중심으로 집전코일(120)이 먼저 감겨진 다음, 제1중앙코어(116a)와 제2중앙코어(116b)를 중심으로 집전코일(120)이 감겨진다. 그리하여, 제1외측코어(118a)를 중심으로 집전코일(120)이 감겨진 부분을 집전코어(110)의 제1파트 제1부분(112a)이라 하고, 제1중앙코어(116a)와 제2중앙코어(116b)를 중심으로 집전코일(120)이 감겨진 부분을 집전코어(110)의 제1파트 제2부분(112b)이라 한다.
이때, 제1파트 제1부분(112a)에 집전코일(120)이 감기는 방향과 제1파트 제2부분(112b)에 집전코일(120)이 감기는 방향이 서로 반대 방향으로 감기는데, 이렇게 감기는 방향이 서로 다르기 때문에 제1외측코어(118a)의 외측에 위치하는 집전코일(120)에 흐르는 전류의 방향과 제1중앙코어(116a)와 제1외측코어(118a) 사이에 위치하는 집전코일(120)에 흐르는 전류의 방향이 서로 반대 방향이 된다.
그럼으로써, 제1외측코어(118a)의 외측에 위치하는 집전코일(120)에 흐르는 전류에 의해 발생되는 EMF(Electromagnetic Field, 이하, 집전코일(120)에 유도되는 전류에 의해 발생되는 전자기장을 EMF라 칭한다)와 제1외측코어(118a)와 제1중앙코어(116a)의 사이에 위치하는 집전코일(120)에 흐르는 전류에 의해 발생되는 EMF가 서로 상쇄되어 집전장치(100)의 외부에서는 EMF가 거의 노출되지 않는 것이 가능하다.
더욱이, EMF의 특성상 EMF가 발생되는 위치에서 거리가 멀어질수록 그 크기 작아지기 때문에 제1외측코어(118a)의 외측에 위치하는 집전코일(120)의 양보다 제1외측코어(118a)와 제1중앙코어(116a)의 사이에 위치하는 집전코일(120)의 양이 많은 것이 바람직할 것이다.
그리하여, 본 발명의 일실시예에서 집전코일(120)은 제1파트 제1부분(112a)에 먼저 30번 감기고, 그 다음으로 제1파트 제2부분(112b)에 35번이 감기는 것이 바람직할 것이고, 이를 약간의 변형을 통해 제1파트 제1부분(112a)에 40번이 감기고, 제1파트 제2부분(112b)에 20번 감기는 것도 가능할 것이다.
여기서, 제1파트(112)에 집전코일(120)이 감기는 것에 대해서 좀 더 자세히 설명하면, 도2에 도시된 바와 같이, 집전코일(120)이 제1파트 제1부분(112a)을 감기위해서 제1외측코어(118a)와 제1중앙코어(116a)의 사이로 집전코일(120)이 감겨지기 시작해서 시계방향으로 제1외측코어(118a)를 중심으로 일정한 횟수만큼 감겨진 다음에 다시 제1외측코어(118a)와 제1중앙코어(116a)의 사이로 집전코일(120)이 감겨지기 시작해서 반시계방향으로 제1중앙코어(116a) 및 제2중앙코어(116b)를 중심으로 집전코일(120)이 감겨진다.
이렇게 집전코일(120)이 집전코어(110)의 제1파트(112)를 감은 다음, 집전코일(120)의 양 끝단은 전기자동차의 배터리에 연결되어, 급전장치(200)에서 발생되는 전자기장의 영향을 받아 집전코일(120)에 유도되는 전류에 의해 배터리를 충전하는 것이 가능하다.
그리고 제2파트(114)에 감겨지는 집전코일(120)의 경우에는 제1파트(112)에 감겨진 형태 그대로 방향이 180도 회전된 상태로 제2파트(114)에 감겨지기 때문에 집전코어(110)의 제1파트(112)와 제2파트(114)에서는 서로 대칭되는 형태로 전류가 발생되어, 집전코어(110)의 중앙에서는 각 집전코일(120)에 의해서 발생되는 EMF가 거의 완전히 상쇄되는 현상이 발생된다.
이렇게 집전코어(110)에 루프 형태로 감겨진 집전코일(120)에서 발생되는 EMF의 크기와 기전력을 기존과 비교하기 위해 시뮬레이션을 한 결과가 도4 내지 도7에 도시된다. 기존의 집전장치는 집전코어(110)의 제1중앙코어(116a) 및 제2중앙코어(116b)를 중심으로 집전코일(120)을 100번 감은 것이고, 본 발명의 집전장치(100)는 집전코어(110)의 제1파트 제1부분(112a)과 제1파트 제2부분(112b) 및 제2파트 제1부분(114a)과 제2파트 제2부분(114b)으로 분산시켜 집전코일(120)을 감은 것이다. 이때, 본 발명의 시뮬레이션 결과는 제1파트 제1부분(112a)과 제2파트 제1부분(114a)에는 30회, 제1파트 제2부분(112b)과 제2파트 제2부분(114b)에는 35회 집전코일(120)을 감은 것에 대한 것이다.
여기서, 도4를 살펴보면, 차량의 중앙으로부터 1.2m 떨어진 곳에서의 EMF는 971mG이고, 1.5m 떨어진 곳에서의 EMF는 598mG로 시뮬레이션 결과가 나타나고 있으며, 도5를 살펴보면, 차량의 중앙으로부터 1.2m 떨어진 곳에서의 EMF는 363mG이고, 1.5m 떨어진 곳에서의 EMF는 153mG로 시뮬레이션 결과가 나타나고 있다. 즉, 차량의 중앙으로부터 일정 거리가 떨어진 상태에서 EMF의 크기가 기존에 비하여 본 발명에서는 EMF의 수치가 크게 감소하는 것을 알 수 있다.
그리고 제1부분 및 제2부분에 감는 횟수를 달리하면서, 차량의 중앙에서부터 1.2m 떨어진 곳에서의 EMF의 크기를 비교한 것이 표1에서와 같다.
제1부분 감은 횟수 / 제2부분 감은 횟수 1.2m 거리에서의 EMF(mG)
100 / 0 971
75 / 25 441
70 / 30 379
65 / 35 363
60 / 40 386
50 / 50 532
즉, 표1에서 확인할 수 있듯이, 제1부분과 제2부분으로 분산시켜 집전코일(120)을 감는 것이 제1부분에만 감은 것보다는 1.2m 거리에서의 EMF 크기가 줄어드는 것을 확인할 수 있으며, 감는 정도에 따라서 그 정도가 약간의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있다.
더욱이, 기존과 본 발명을 실험을 통해 나타난 결과를 보고자 도6을 살펴보면, 기존의 집전장치와 본 발명의 집전장치(100)에서 출력되는 기전력은 거의 차이가 없음을 알 수 있는데, 이는 집전코일(120)이 집전코일(120)에 분산시켜 감기더라도 급전장치(200)에서 발생된 전자기장의 방향을 따라 분산되었기 때문이다. 즉, 전자기장의 방향을 따라서 집전코일(120)이 위치하기 때문에 급전장치(200)의 케이블(210)을 중심으로 동일한 거리 내에 있는 집전코일(120)에서는 동일한 전류가 유도되므로, 기전력의 변화는 거의 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
그리고 도7에서는 본 발명의 집전장치(100)와 기존의 집전장치가 차량에 장착되었을 때, 사람이 가장 집전장치(100)에 가까이 다가왔을 때를 가정하여 가장 가까운 위치들 중 균일하게 다섯 지점으로 나누어 각 지점에서의 EMF를 측정한 결과이다. 이를 살펴보면, 기존의 집전장치에서는 400mG가 넘는 EMF가 측정되는 반면, 본 발명의 집전장치(100)에서는 150mG가 채 넘지 않아 기존의 집전장치에 비하여 집전장치(100)의 외부로 노출되는 EMF를 크게 줄인 것을 확인할 수가 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100: 집전장치
110: 집전코어
112: 제1파트
112a: 제1파트 제1부분 112b: 제1파트 제2부분
114: 제2파트
114a: 제2파트 제1부분 114b: 제2파트 제2부분
116a: 제1중앙코어 116: 제2중앙코어
118a: 제1외측코어 118b; 제2외측코어
120: 집전코일
200: 급전장치
210: 케이블

Claims (9)

  1. 전기자동차의 하단에 설치되는 집전코어; 및
    상기 집전코어에 감겨지는 집전코일; 을 포함하고,
    상기 집전코어는,
    상기 집전코어의 저면 중앙부를 기준으로 대향 배치되는 제1, 2중앙코어와 상기 집전코어의 저면 일측과 타측에 배치되는 제1, 2외측코어를 포함하며,
    상기 집전코일은 독립적인 한쌍의 집전코일로 마련되고,
    하나의 집전코일은 상기 제1외측코어에 권회되고 연장되어 상기 제1, 2중앙코어를 감싸면서 권회되며,
    나머지 집전코일은 상기 제2외측코어에 권회되고 연장되어 상기 제1, 2중앙코어를 감싸면서 권회되되,
    평면을 기준으로,
    상기 하나의 집전코일은 상기 제1외측코어의 상부로부터 권회되며, 상기 나머지 집전코일은 상기 제2외측코어의 하부로부터 권회되고, 상기 하나의 집전코일과 나머지 집전코일의 취출방향이 서로 대향되는 것을 특징으로 하는
    전기자동차용 집전장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집전코어는 평판형으로 구비되는 것을 특징으로 하는
    전기자동차용 집전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 집전코어는,
    평면을 기준으로, 직선 상 도로의 길이방향에 대하여 수직으로 설치되는 것을 특징으로 하는
    전기자동차용 집전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집전코일은 전기자동차의 배터리와 연결되어, 전자기장의 영향으로 발생된 전류를 이용하여 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는
    전기자동차용 집전장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 집전코일이 감기는 횟수와 상기 나머지 집전코일이 감기는 횟수의 비율은 4:3인 것을 특징으로 하는
    전기자동차용 집전장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 집전코일이 감기는 횟수와 상기 나머지 집전코일이 감기는 횟수의 비율은 6:7인 것을 특징으로 하는
    전기자동차용 집전장치.
  9. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101482599B1 (ko) * 2013-08-16 2015-01-14 한국과학기술원 공심코어 집전장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003274507A (ja) 2002-03-12 2003-09-26 Railway Technical Res Inst 誘導集電用コイル装置
KR100944113B1 (ko) 2009-02-27 2010-02-24 한국과학기술원 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3015566B2 (ja) * 1991-12-20 2000-03-06 三菱重工業株式会社 交流磁気浮上搬送装置
KR20030040569A (ko) * 2001-11-15 2003-05-23 김영호 전기자동차용직류모터
KR100840927B1 (ko) * 2006-03-22 2008-06-24 한국철도기술연구원 선형전동기 및 비접촉 급전시스템을 이용한 철도차량시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003274507A (ja) 2002-03-12 2003-09-26 Railway Technical Res Inst 誘導集電用コイル装置
KR100944113B1 (ko) 2009-02-27 2010-02-24 한국과학기술원 전기자동차용 전원공급 시스템 및 방법

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