KR101188836B1 - Integral Non-contact Electric Power Supplying System - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일체형 비접촉식 급전 시스템은, 지중에 매설되며, 전류 인가 시 형성되는 자기장을 이용하여 전기 차량에 비접촉으로 전력을 공급하는 적어도 하나의 비접촉 급전 유닛; 및 적어도 하나의 비접촉 급전 유닛에 전류를 인가하는 전류 인가부를 포함하며, 비접촉 급전 유닛은, 전류 인가부로부터 전류가 공급되는 급전용 전선; 급전용 전선과 나란하게 배치되며, 급전용 전선에 전류가 공급될 때 자기장을 형성함으로써 전력을 발생시키는 복수 개의 페라이트 코어(Ferrite Core); 및 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 삽입되어 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어의 위치를 유지시키는 위치 유지용 레일;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 전력 공급을 위한 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 지중에서 그 위치를 견고히 유지할 수 있으며, 이에 따라 전기 자동차와 같은 차량에 전력 공급을 신뢰성 있게 실행할 수 있다.The integrated non-contact power supply system of the present invention, buried in the ground, at least one non-contact power supply unit for supplying power to the electric vehicle in a non-contact by using a magnetic field formed when the current is applied; And a current applying unit for applying current to at least one non-contact power supply unit, wherein the non-contact power supply unit includes: a power supply wire to which current is supplied from the current application unit; A plurality of ferrite cores disposed in parallel with the power supply wires and generating power by forming a magnetic field when a current is supplied to the power supply wires; And a position holding rail into which the power feeding wires and the plurality of ferrite cores are inserted to maintain the positions of the power feeding wires and the plurality of ferrite cores. According to the present invention, a power supply wire for supplying power and a plurality of ferrite cores can be firmly held in the ground, thereby reliably supplying power to a vehicle such as an electric vehicle.
급전, 페라이트 코어, 전선, 일체, 레일, 전기 자동차, 비접촉, 전력 Feeding, Ferrite Cores, Wires, Integrated, Rails, Electric Vehicles, Contactless, Power
Description
본 발명은, 일체형 비접촉식 급전 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 도로에 설치하기가 용이하면서도 설치 완료 시 도로 내측에서 그 위치를 견고히 유지할 수 있어 비접촉으로 전기 자동차와 같은 차량에 전력 공급을 원활하게 수행할 수 있는 일체형 비접촉식 급전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated non-contact power supply system, and more particularly, easy to install on the road, it can maintain the position firmly on the inside of the road when the installation is completed to smoothly supply power to a vehicle such as an electric vehicle in a non-contact It relates to an integrated non-contact power supply system that can be.
근래 들어, 가솔린, 디젤과 같은 화석 연료를 이용한 차량 이외에도, 이들 연료가 아닌 전기와 같은 다른 대체 연료로 차량을 운행하기 위한 실험이 계속적으로 진행되고 있으며, 실제 개발되어 여러 분야에 사용되고 있다. 예를 들면, 관공서 등의 기관에서는 전기를 연료로 사용하는 전기 자동차가 실제 사용되고 있다.In recent years, in addition to vehicles using fossil fuels such as gasoline and diesel, experiments for continuously operating vehicles with alternative fuels such as electricity other than these fuels continue to be conducted, and are being developed and used in various fields. For example, electric vehicles using electricity as fuel are actually used in organizations such as government offices.
이러한 전기 자동차는 화석 연료를 이용한 기존의 차량에 비해 여러 장점을 갖는다. 기존의 화석 연료는 매설량에 한계가 있기 때문에 영구적으로 사용할 수 없을 뿐만 아니라, 필연적으로 오염 물질을 발생시키기 때문에 환경을 오염시키 는 단점을 갖는다. 그런데, 전기 자동차에 연료로 사용되는 전기는 영구적으로 발생시킬 수 있으며, 또한 오염 물질을 발생시키지 않기 때문에 차세대 연료로 각광 받고 있다. 따라서, 전기를 공급하기 위한 방법 또는 연료 사용 시간 등에 있어서 많은 연구가 실행되고 있는 실정이다.Such electric vehicles have several advantages over conventional vehicles using fossil fuels. Existing fossil fuels cannot be used permanently because they have a limited amount of landfill, and they have the disadvantage of polluting the environment because they inevitably generate pollutants. However, electricity used as fuel in an electric vehicle can be generated permanently, and because it does not generate pollutants, it is in the spotlight as the next generation fuel. Therefore, many studies have been carried out in the method for supplying electricity or the fuel usage time.
일반적으로 전기 자동차는 충전된 배터리를 이용하여 주행되지만, 이는 충전 시간이나, 배터리의 무게 및 비싼 가격으로 상용화하기 힘든 단점이 있다. 이런 단점을 극복하기 위하여 현재 KAIST등에서 개발 중인 새로운 개념의 전기 자동차인 온라인 전기 자동차는 도로 측으로부터 생성되는 자기장을 이용하여 전력을 전달받아 운행된다. 따라서, 전기 자동차가 구동되기 위해서는 자기장을 발생시켜 전력을 공급하기 위한 구성, 즉 페라이트 코어(Ferrite Core)와 전선 등이 도로 내측에 매설되어야 한다.In general, the electric vehicle is driven using a charged battery, but it is difficult to commercialize due to the charging time, the weight of the battery and the high price. In order to overcome this disadvantage, the on-line electric vehicle, a new concept electric vehicle currently being developed by KAIST, is operated by receiving electric power by using a magnetic field generated from the road side. Therefore, in order for an electric vehicle to be driven, a structure for supplying electric power by generating a magnetic field, that is, a ferrite core and an electric wire, must be buried inside the road.
즉, 도로 내측에 페라이트 코어 및 전선을 매설하고, 전선에 전류를 인가하면 페라이트 코어의 작용에 의해 자기장이 발생되어 전기 자동차에 전력을 공급할 수 있는 것이다.That is, when a ferrite core and an electric wire are embedded inside the road and a current is applied to the electric wire, a magnetic field is generated by the action of the ferrite core to supply electric power to the electric vehicle.
그런데, 전술한 바와 같이, 차량에 전력을 공급하는 종래의 급전 시스템에 있어서는, 우선 도로를 굴착한 후 굴착된 부분에 수작업으로 페라이트 코어와 전선을 설치하고, 이후 콘크리트를 타설함으로써 매설을 완료하였는데, 이러한 경우 수작업으로 인하여 작업이 번거롭고 시간이 많이 걸리며, 또한 페라이트 코어를 일정 간격으로 배치하기가 쉽지 않은 문제점 있었다.By the way, as mentioned above, in the conventional power supply system which supplies electric power to a vehicle, after the road was first excavated, the ferrite core and the electric wire were manually installed in the excavated portion, and then the laying was completed by pouring concrete. In this case, the work is cumbersome and time consuming due to the manual work, and it is also difficult to arrange the ferrite core at regular intervals.
또한, 페라이트 코어와 전선이 매설된 도로 영역에 주변으로부터 응력이 집중되는 경우 도로가 파손될 우려가 있으며, 비나 눈 등으로 인해 도로가 침수되는 경우 전선 주변에서 수분이 응집되어 전기적인 문제, 즉 안전사고가 발생될 수 있다.In addition, when stress is concentrated from the surrounding area in the road area where the ferrite core and the wires are buried, the road may be damaged. When the road is flooded due to rain or snow, moisture is agglomerated around the electric wires, that is, safety accidents. May be generated.
이에, 페라이트 코어 및 전선의 위치를 견고히 유지할 수 있으면서도 설치 과정이 간단하고, 또한 외부로부터 발생될 수 있는 응력에 내성을 가지며, 아울러 전기적인 문제가 발생되는 것을 차단할 수 있는 새로운 구조의 급전 시스템의 개발이 필요한 실정이다. Therefore, while maintaining the position of the ferrite core and wires, while the installation process is simple, and is resistant to the stress that can be generated from the outside, and the development of a power supply system of a new structure that can prevent the occurrence of electrical problems This is necessary.
본 발명의 목적은, 위치 유지용 레일에 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 일체로 결합된 후 도로 내측에 매설됨으로써, 전력 공급을 위한 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 지중에서 그 위치를 견고히 유지할 수 있으며, 이에 따라 전기 자동차와 같은 차량에 전력 공급을 신뢰성 있게 실행할 수 있는 일체형 비접촉식 급전 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is that the electric wire for feeding and a plurality of ferrite cores are integrally coupled to the position holding rail and embedded in the road, whereby the electric feeding wire and the plurality of ferrite cores for power supply are firmly positioned in the ground. It is possible to maintain and, accordingly, to provide an integrated non-contact power supply system capable of reliably supplying power to a vehicle such as an electric vehicle.
또한 본 발명의 다른 목적은, 위치 유지용 레일에 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 일체로 결합된 후 도로 내측에 매설됨으로써, 종래에 비해 작업 과정을 보다 용이하게 실행할 수 있어 작업 시간을 단축시킬 수 있는 일체형 비접촉식 급전 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention, the electric wire for feeding and a plurality of ferrite cores are integrally coupled to the position maintaining rail, and then embedded in the road, it is possible to execute the work process more easily than in the prior art to shorten the working time It is to provide an integrated non-contact power supply system that can be.
또한 본 발명의 다른 목적은, 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 위치 유지용 레일의 내측에 결합됨으로써, 가령 비와 눈 등으로 인해 발생되는 수분이 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어에 직접적으로 영향을 끼치는 것을 저지할 수 있으며, 이에 따라 전기적인 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 일체형 비접촉식 급전 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is that the feed wire and the plurality of ferrite cores are coupled to the inside of the position maintaining rail, so that moisture generated by rain and snow, for example, directly affects the feed wire and the plurality of ferrite cores. It is possible to prevent the occurrence of, thereby providing an integrated non-contact power supply system that can prevent the occurrence of electrical safety accidents in advance.
본 발명의 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템은, 지중에 매설되며, 전류 인가 시 형성되는 자기장을 이용하여 전기 차량에 비접촉으로 전력을 공 급하는 적어도 하나의 비접촉 급전 유닛; 및 상기 적어도 하나의 비접촉 급전 유닛에 전류를 인가하는 전류 인가부를 포함하며, 상기 비접촉 급전 유닛은, 상기 전류 인가부로부터 전류가 공급되는 급전용 전선; 상기 급전용 전선과 나란하게 배치되며, 상기 급전용 전선에 전류가 공급될 때 자기장을 형성함으로써 전력을 발생시키는 복수 개의 페라이트 코어(Ferrite Core); 및 상기 급전용 전선 및 상기 복수 개의 페라이트 코어가 삽입되어 상기 급전용 전선 및 상기 복수 개의 페라이트 코어의 위치를 유지시키는 위치 유지용 레일;을 포함한다.An integrated non-contact power supply system according to an embodiment of the present invention, buried in the ground, at least one non-contact power supply unit for supplying power to the electric vehicle in a non-contact by using a magnetic field formed when the current is applied; And a current applying unit configured to apply current to the at least one non-contact power supply unit, wherein the non-contact power supply unit includes: a power supply wire to which current is supplied from the current application unit; A plurality of ferrite cores disposed in parallel with the power supply wires and generating power by forming a magnetic field when a current is supplied to the power supply wires; And a position maintenance rail into which the power supply wire and the plurality of ferrite cores are inserted to maintain positions of the power supply wire and the plurality of ferrite cores.
이러한 구성에 의해서, 전력 공급을 위한 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 지중에서 그 위치를 견고히 유지할 수 있으며, 이에 따라 전기 자동차와 같은 차량에 전력 공급을 신뢰성 있게 실행할 수 있다.By such a configuration, the power supply wire for supplying power and the plurality of ferrite cores can be firmly held in the ground, thereby reliably supplying power to a vehicle such as an electric vehicle.
여기서, 상기 위치 유지용 레일은, 길이 방향을 따라 길게 마련되는 레일몸체; 상기 레일몸체의 길이 방향을 따라 길게 관통 형성되어 상기 급전용 전선이 삽입되는 전선 삽입공; 및 상기 레일몸체의 길이 방향을 따라 길게 관통 형성되어 상기 복수 개의 페라이트 코어가 삽입되는 코어 삽입공을 포함하며, 상기 전선 삽입공 및 상기 코어 삽입공은 연통될 수 있다.Here, the position maintaining rail, the rail body is provided long along the longitudinal direction; A wire insertion hole formed to penetrate long along the longitudinal direction of the rail body to insert the electric wire for feeding; And a core insertion hole formed to penetrate long along the longitudinal direction of the rail body to insert the plurality of ferrite cores, wherein the wire insertion hole and the core insertion hole may communicate with each other.
상기 복수 개의 페라이트 코어가 상기 코어 삽입공 사이에 삽입되어 배열될 때, 상기 복수 개의 페라이트 코어의 간격을 유지할 수 있도록 상기 페라이트 코어의 사이사이에는 간격 유지용 스페이서(spacer)가 개재될 수 있으며, 따라서 페라이트 코어를 연속적으로 배치하는 것에 비해 비용 절감의 효과를 구현할 수 있다.When the plurality of ferrite cores are inserted and arranged between the core insertion holes, a spacer for maintaining a spacing may be interposed between the ferrite cores so as to maintain the spacing of the plurality of ferrite cores. Cost savings can be realized compared to the continuous placement of ferrite cores.
상기 간격 유지용 스페이서는 상기 페라이트 코어의 형상에 대응되는 형상으로 제작되되 비전도성 물질로 제작될 수 있다.The spacer for maintaining the gap may be manufactured in a shape corresponding to the shape of the ferrite core, but may be made of a non-conductive material.
상기 위치 유지용 레일은, 상기 레일몸체의 하단부에서 길이 방향을 따라 길게 관통 형성되어 외부로부터 유입 가능한 액체를 배수하는 배수관을 더 포함할 수 있으며, 따라서 일체형 비접촉식 급전 시스템이 매설된 지중에서 배수 작업이 원활하게 진행될 수 있다.The position maintaining rail may further include a drain pipe formed through the longitudinal direction at the lower end of the rail body in order to drain the liquid that can be introduced from the outside, so that the drainage operation is performed in the ground where the integrated non-contact power supply system is embedded. It can proceed smoothly.
상기 위치 유지용 레일은, 상기 레일몸체의 외면에 결합되어, 외부로부터 주어지는 충격을 흡수하는 러버(rubber) 재질의 충격 흡수부를 더 포함하며, 이에 따라 외부로부터 강한 충격 또는 진동 등과 같은 외력이 작용해도 파손이 발생되는 것을 저지할 수 있다.The position maintaining rail further includes a shock absorbing part made of a rubber material that is coupled to an outer surface of the rail body and absorbs an impact given from the outside, so that an external force such as a strong shock or vibration from the outside is applied. Breakage can be prevented from occurring.
상기 위치 유지용 레일의 하단부는 상단부에 비해 상대적으로 큰 폭을 가지며 하면은 평평한 형상으로 마련될 수 있으며, 이에 따라 지중에서 안정적인 상태를 유지할 수 있다.The lower end of the position maintaining rail has a relatively larger width than the upper end and the lower surface may be provided in a flat shape, thereby maintaining a stable state in the ground.
상기 위치 유지용 레일은 압출 성형에 의해 제작될 수 있어, 제작을 용이하게 할 수 있다.The position maintaining rail can be manufactured by extrusion molding, it can facilitate the production.
상기 위치 유지용 레일은 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic) 재질로 마련되며, 따라서 강한 내구성을 구비할 수 있다.The position maintaining rail is made of a fiber reinforced plastic (FRP) material, and thus may have strong durability.
상기 적어도 하나의 비접촉 급전 유닛은 복수 개의 비접촉 급전 유닛이며, 상기 복수 개의 비접촉 급전 유닛은 상호 나란하게 2열로 길게 배치되어 상기 전기 차량에 비접촉으로 전력을 공급할 수 있다.The at least one non-contact power supply unit may be a plurality of non-contact power supply units, and the plurality of non-contact power supply units may be arranged in two rows to be parallel to each other to supply power to the electric vehicle in a non-contact manner.
상기 적어도 하나의 비접촉 급전 유닛은 복수 개의 비접촉 급전 유닛이며, 상기 복수 개의 비접촉 급전 유닛은 상호 나란하게 병렬로 배치되어 상기 전기 차량에 비접촉으로 전력을 공급할 수 있다.The at least one non-contact power supply unit may be a plurality of non-contact power supply units, and the plurality of non-contact power supply units may be arranged in parallel to each other in parallel to supply power to the electric vehicle in a non-contact manner.
상기 복수 개의 페라이트 코어는 상기 위치 유지용 레일의 길이 방향을 따라 2열로 삽입되며, 상기 비접촉 급전 유닛은, 상기 급전용 전선이 2열로 배치되는 상기 복수 개의 페라이트 코어 사이에서 지그재그(zigzag) 방향으로 배치될 수 있도록 상기 급전용 전선을 고정시키는 복수 개의 전선 고정부재를 더 포함할 수 있다.The plurality of ferrite cores are inserted in two rows along the longitudinal direction of the position maintaining rail, and the non-contact power feeding unit is arranged in a zigzag direction between the plurality of ferrite cores in which the wires for feeding are arranged in two rows. It may further include a plurality of wire fixing member for fixing the electric wire for feeding.
본 발명의 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템은, 위치 유지용 레일에 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 일체로 결합된 후 도로 내측에 매설됨으로써, 전력 공급을 위한 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 지중에서 그 위치를 견고히 유지할 수 있으며, 이에 따라 전기 자동차와 같은 차량에 전력 공급을 신뢰성 있게 실행할 수 있다.In the integrated non-contact electric power feeding system according to the embodiment of the present invention, the electric wire for power supply and the plurality of ferrite cores are integrally coupled to the position maintaining rail, and then embedded in the road. Its position can be held firmly in the ground, thus reliably supplying power to vehicles such as electric vehicles.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템은, 위치 유지용 레일에 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 일체로 결합된 후 도로 내측에 매설됨으로써, 종래에 비해 작업 과정을 보다 용이하게 실행할 수 있어 작업 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, the integrated non-contact electric power feeding system according to an embodiment of the present invention, the electric wire for power supply and a plurality of ferrite cores are integrally coupled to the position maintaining rail, and then embedded in the road, thereby making the work process easier than in the related art. Can shorten the working time.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템은, 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어가 위치 유지용 레일의 내측에 결합됨으로써, 가령 비와 눈 등으로 인해 발생되는 수분이 급전용 전선 및 복수 개의 페라이트 코어에 직접적으로 영향을 끼치는 것을 저지할 수 있으며, 이에 따라 전기적인 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.In addition, the integrated non-contact power feeding system according to an embodiment of the present invention, the electric wire for feeding and the plurality of ferrite cores are coupled to the inside of the position holding rail, so that the moisture generated by rain and snow, for example, It is possible to prevent the direct influence of the ferrite cores of the dog, thereby preventing the occurrence of electrical safety accidents.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the configuration and operation according to an embodiment of the present invention. The following description is one of several aspects of the patentable invention and the following description forms part of the detailed description of the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 일체형 비접촉식 급전 시스템이 도로에 매설된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 비접촉식 급전 유닛의 결합 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 위치 유지용 레일의 여러 형태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a state in which the integrated non-contact power supply system is embedded in the road according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of the combined contactless power supply unit shown in Figure 1, Figure 3 is an exploded view of Figure 2 4 is a perspective view, and FIG. 4 is a view illustrating various forms of the position maintaining rail shown in FIG. 3.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템(100)은, 지중(103)에 매설되며 전류 인가 시 형성되는 자기장을 이용하여 전기 차량(미도시)에 비접촉으로 전력을 공급하는 복수 개의 비접촉 급전 유닛(101)과, 비접촉 급전 유닛(101)에 전류를 인가하는 전류 인가부(미도시)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the integrated non-contact
즉, 전류 인가부에 의해 복수 개의 비접촉 급전 유닛(101)에 전류가 인가되면, 비접촉 급전 유닛(101)의 작용에 의해 전기 차량에 공급할 수 있는 전력이 발생되고, 이러한 전력에 의해 전기 차량이 충전될 수 있는 것이다. That is, when a current is applied to the plurality of non-contact
먼저, 비접촉 급전 유닛(101)에 대해 설명하면, 본 실시예의 비접촉 급전 유닛(101)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 외부의 전류 인가부와 연결되어 전류가 인가되는 급전용 전선(110)과, 급전용 전선(110)과 나란하게 배치되며 급전용 전선(110)에 전류가 인가될 때 형성되는 자기장을 이용하여 전력을 발생시키는 복수 개의 페라이트 코어(120, Ferrite Core)와, 급전용 전선(110) 및 복수 개의 페라이트 코어(120)가 삽입되어 이들의 위치를 견고히 유지시키는 위치 유지용 레일(130)을 포함한다.First, the non-contact
각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저, 급전용 전선(110)은, 전류가 인가되는 부분으로서, 위치 유지용 레일(130)의 길이 방향을 따라 길게 삽입된다. Referring to each configuration, first, the
그리고, 페라이트 코어(120)는 급전용 전선(110)에 전류가 인가될 때 자기장을 형성하여 전기 자동차에 전력이 공급될 수 있도록 한다.In addition, the
위치 유지용 레일(130)은, 급전용 전선(110)과 페라이트 코어(120)가 삽입되어 고정되는 부분이다. 따라서, 이러한 위치 유지용 레일(130)은, 급전용 전선(110) 및 페라이트 코어(120)를 견고히 고정 결합시키기 위한 구조를 갖는다. 이에 대해 설명하면, 본 실시예의 위치 유지용 레일(130)은, 길이 방향을 따라 길게 마련되는 레일몸체(131)와, 레일몸체(131)의 길이 방향을 따라 길게 관통 형성되어 전술한 급전용 전선(110)이 삽입되는 전선 삽입공(132)과, 레일몸체(131)의 길이 방향을 따라 길게 관통 형성되어 전술한 페라이트 코어(120)가 삽입되는 코어 삽입공(133)을 구비한다.The
다만, 전선 삽입공(132) 및 코어 삽입공(133)은, 이격 형성되는 것이 아니라 상호 연통되게 마련된다. 따라서, 전선 삽입공(132)에 삽입된 급전용 전선(110)에 전류가 공급될 때, 코어 삽입공(133)에 삽입된 페라이트 코어(120)가 전자기적으로 작용하여 자기장을 형성할 수 있으며, 이에 따라 전술한 전기 자동차의 충전부로 전력을 공급할 수 있다.However, the
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 급전용 전선(110)은 전선 삽입공(132) 내에서 연속적으로 마련되는 반면에, 페라이트 코어(120)는 연속적으로 마련되지 않는다. 이는, 페라이트 코어(120)가 연속적으로 길게 마련되는 경우 비용이 증대할 수 있기 때문이며, 따라서, 복수 개의 페라이트 코어(120) 사이사이에는 페라이트 코어(120)의 소정 간격을 유지시키는 간격 유지용 스페이서(140)가 개재된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, the
이러한 간격 유지용 스페이서(140)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 페라이트 코어(120)와 유사한 형상으로 제작되되 비전도성 물질로 마련되며, 따라서 급전용 전선(110)에 전류가 인가되어 페라이트 코어(120) 주변에 자기장이 형성될 때 간격 유지용 스페이서(140)에 의해 전자기적인 간섭이 발생되는 것을 미연에 차단할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
한편, 본 실시예의 위치 유지용 레일(130)은, 전술한 삽입공(132, 133)들의 하부에서 레일몸체(131)의 길이 방향을 따라 길게 관통 형성되는 배수관(135)과, 레일몸체(131)의 외면에 결합되어 외부로부터 주어지는 충격을 흡수하는 충격 흡수부(137, 도 4의 (Ⅰ) 참조)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
전술한 바와 같이, 종래에는 비나 눈 등으로 인해 발생되는 물(액체)이 지중에 스며들어 전선 등과 반응하여 전기적인 안전 사고가 발생되었는데, 본 실시예에서는 배수관(135)에 의해 이러한 문제점이 발생되는 것을 저지할 수 있다.As described above, in the related art, water (liquid) generated due to rain or snow penetrates into the ground and reacts with an electric wire to cause an electric safety accident. In this embodiment, such a problem is caused by the
배수관(135)은, 레일몸체(131)의 길이 방향을 따라 길게 관통 형성되어 그 내부를 따라 지중(103)으로 스며든 물이 흐를 수 있도록 한다. 이러한 배수관(135)은 액체가 수집되는 탱크(미도시)와 연결되며, 이로 인해 레일몸체(131)에 삽입된 급전용 전선(110) 또는 페라이트 코어(120)가 액체(또는 수분)에 접촉하는 것을 저지할 수 있어 전기적인 안전사고가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.The
다만, 이러한 배수관(135)은 선택적으로 마련될 수 있다. 즉, 비와 눈 등이 많이 오는 지역, 또는 지중(103)에 액체가 많이 발생되는 구조적인 특징을 갖는 지역 등에는 이러한 배수관(135)이 설치되는 것이 바람직하나, 배수가 필요치 않은 지역의 지중에 매설되는 위치 유지용 레일(130)은 배수관(135)을 구비하지 않아도 무방하다 할 것이다.However, such a
한편, 충격 흡수부(137)는, 도 4의 (Ⅰ)에 도시된 바와 같이, 레일몸체(131)의 둘레를 따라 마련된다. 이러한 충격 흡수부(137)는, 완충 성질을 갖는 러버(rubber) 재질로 마련될 수 있다. 따라서, 가령 외부로부터 강한 충격 또는 진동과 같은 외력이 가해지더라도 이러한 외력이 충격 흡수부(137)에 의해 흡수됨으로써 본 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템(100)이 손상되는 것을 저지할 수 있다. On the other hand, the
다만, 이러한 충격 흡수부(137) 역시 선택적으로 마련될 수 있다. 즉, 외 부로부터 강한 충격이나 진동 등과 같은 외력이 자주 발생되는 지역 등에는 이러한 충격 흡수부(137)가 설치되는 것이 바람직하나, 강한 외력이 빈번하게 발생되지 않는 지역의 지중에 매설되는 위치 유지용 레일(130)은 충격 흡수부(137)를 구비하지 않아도 무방하다 할 것이다.However, the
한편, 도 4를 참조하면, 위치 유지용 레일(130)의 레일몸체(131)는 상단부에 비해 하단부의 폭이 더 넓게 마련되며, 하면은 평평한 형상으로 마련될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에 일체형 비접촉식 급전 시스템(100)의 매설을 위해 굴착 작업 후 굴착된 지중(103)의 하면에 일체형 비접촉식 급전 시스템(100)을 안착시킨 후 콘크리트 타설을 하게 되는데, 이때 레일몸체(131)의 하단부가 상단부에 비해 더 넓으면서도 지면과 접촉되는 면이 평평하게 마련됨으로써 설치의 안정성을 높일 수 있다.On the other hand, referring to Figure 4, the
그리고, 본 실시예의 위치 유지용 레일(130)은, 내부에 결합되는 급전용 전선(110) 및 페라이트 코어(120)를 안정적으로 보호하기 위해, 그리고 외부의 수분 등이 급전용 전선(110) 및 페라이트 코어(120) 등에 접촉되는 것을 저지하기 위해, 강한 내구성을 갖는 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic) 재질로 마련된다.And, the
따라서, 본 실시예의 일체형 비접촉식 급전 시스템(100)이 설치된 도로 부분에 큰 응력이 집중되더라도 위치 유지용 레일(130)이 이러한 응력에 견딤으로써, 그 내부에 결합된 급전용 전선(110) 및 페라이트 코어(120)가 파손되는 것을 저지할 수 있다.Therefore, even if a large stress is concentrated in the part of the road where the integrated non-contact
다만, 위치 유지용 레일(130)의 재질이 섬유 강화 플라스틱 재질에 한정되는 것은 아니며, 내구성을 가지면서도 비전도성의 다른 재질로 마련될 수 있음은 물론이다.However, the material of the
또한, 이러한 위치 유지용 레일(130)은 압출 성형에 의해 제작된다. 즉, 위치 유지용 레일(130)의 단면 형상은 수직 방향으로 단면하는 경우 어느 부분에서든지 실질적으로 동일하므로 비교적 간단한 성형 방법인 압출 성형에 의해 제작될 수 있다.In addition, this
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 유지용 레일(130)의 단면은 여러 형상으로 마련될 수 있다. 매설되는 지중(103)의 상태 또는 깊이에 따라 다양한 높이를 갖는 위치 유지용 레일(130) 중 하나를 선택해서 적용할 수 있으며, 또한 통계적으로 배수되는 배수량에 따라 배수관(135)의 유무 여부를 선택해서 적용할 수 있고, 또한 가령 외부로부터 충격 및 진동 등의 외력이 자주 발생되는 지역에서는 충격 흡수부(137)가 구비된 위치 유지용 레일(130)이 선택되어 적용될 수 있다.On the other hand, referring to Figure 4, the cross section of the
예를 들면, 비나 눈 등이 많이 와 배수량이 많고 외부로부터 충격 또는 진동 등이 빈번하게 발생되는 지역에서는, 도 4에 도시된 (Ⅰ) 내지 (Ⅵ)의 위치 유지용 레일(130) 중 (Ⅰ)의 위치 유지용 레일(130)이 적용되어야 할 것이며, 가령 배수량이 없고 외력이 거의 발생되지 않는 지역에서는 (Ⅲ) 또는 (Ⅵ)의 위치 유지용 레일(130)이 적용될 수 있을 것이다. For example, in an area where a lot of rain, snow, etc., a large amount of drainage, and frequent shocks or vibrations occur from the outside, among the (I) to (VI)
즉, 각각의 조건에 따라 위치 유지용 레일(130)은 압출 성형에 의해 간단 하게 제작될 수 있다. 다만, 어떠한 형태의 위치 유지용 레일(130)이든지 그 내부에 급전용 전선(110)과 페라이트 코어(120)가 삽입되며 따라서 전기 자동차 등에 전력을 원활하게 공급할 수 있다.That is, according to each condition, the
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 일체형 비접촉식 급전 시스템(100)의 작동 방법에 대해서 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of operating the integrated non-contact
도 1에 도시된 바와 같이, 급전용 전선(110)은 하나의 비접촉 급전 유닛(101)을 관통한 후 측부에 위치한 다른 하나의 비접촉 급전 유닛(101)을 관통한다. 따라서, 이러한 급전용 전선(110)에 전류를 인가하면, 인가된 전류와 페라이트 코어(120)가 전자기적으로 반응하여, 자기장을 형성하고, 전기 자동차와 같은 차량에 전력을 공급할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
이러한 비접촉 급전 유닛(101)이 도 1에서처럼 길게 배치되는 경우 전기 자동차와 같은 차량은 이동하면서도 전력을 공급받을 수 있으며 따라서 이동성 및 충전 효율을 향상시킬 수 있다.When the non-contact
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템(100)에 의하면, 위치 유지용 레일(130)에 급전용 전선(110) 및 복수 개의 페라이트 코어(120)가 일체로 결합된 후 도로 내측에 매설됨으로써, 전력 공급을 위한 급전용 전선(110) 및 복수 개의 페라이트 코어(120)가 지중(103)에서 그 위치를 견고히 유지할 수 있으며, 이에 따라 전기 자동차와 같은 차량에 전력 공급을 신뢰성 있게 실행할 수 있는 장점이 있다.As such, according to the integrated non-contact
또한, 위치 유지용 레일(130)에 급전용 전선(110) 및 복수 개의 페라이트 코어(120)가 일체로 결합된 후 도로 내측에 매설됨으로써, 종래에 비해 작업 과정을 보다 용이하게 실행할 수 있어 작업 시간을 단축시킬 수 있으며, 가령 비와 눈 등으로 인해 발생되는 수분이 급전용 전선(110) 및 복수 개의 페라이트 코어(120)에 직접적으로 영향을 끼치는 것을 저지할 수 있어 전기적인 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the electric wire for
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템에 대해 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, with reference to the accompanying drawings will be described with respect to the integrated non-contact power supply system according to another embodiment of the present invention. However, the same description as that described in the integrated non-contact power supply system according to an embodiment of the present invention will be omitted.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 일체형 비접촉식 급전 시스템이 도로에 매설된 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 비접촉식 급전 유닛의 결합 사시도 및 분해 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 비접촉식 급전 유닛의 단면도이다.5 is a view showing a state in which the integrated non-contact power supply system is embedded in the road according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is a combined perspective view and an exploded perspective view of the contactless power supply unit shown in Figure 5, Figure 7 is a view 6 is a cross-sectional view of the non-contact power feeding unit along the line VII-VII.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉 급전 유닛(201)은, 전선 삽입공(232)과 코어 삽입공(233)을 갖는 위치 유지용 레일(230)과, 중앙 부분이 구부러져 전선 삽입공(232)에 2열로 삽입되는 급전용 전선(210)과, 급전용 전선(210)의 사이에 일부가 개재되도록 코어 삽입공(233)에 삽입되는 페라이트 코어(220)를 포함한다. 6 and 7, the non-contact
따라서, 이러한 구조의 급전용 전선(210)에 의해, 전류는 일방향 및 그에 반대되는 타방향으로 흐를 수 있으며, 이로 인해 그에 대응되는 자기장을 형성하여 전기 자동차와 같은 차량의 충전부에 전력을 공급할 수 있다.Therefore, by the
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템(200)에 비접촉 급전 유닛(201)은, 병렬식으로 배열될 수 있으며, 각각의 급전용 전선(210)에 전류 인가 시 자기장이 형성되어 전력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 이러한 자기장이 형성된 영역을 전기 자동차와 같은 차량이 이동할 때 충전이 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 5, the non-contact
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템에 대해 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, with reference to the accompanying drawings will be described an integrated non-contact power supply system according to another embodiment of the present invention. However, the same description as that described in the integrated non-contact power supply system according to one embodiment and the other embodiment of the present invention will be omitted.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템에 구비되는 비접촉 급전 유닛의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 구성들이 결합된 상태에서 단면 처리한 단면도이다.8 is an exploded perspective view of a non-contact power supply unit provided in an integrated non-contact power supply system according to another embodiment of the present invention, Figure 9 is a cross-sectional view of the cross-sectional view in the state shown in Figure 8 combined.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비접촉식 급전 유닛(301)은, 급전용 전선(310)과, 복수의 페라이트 코어(320)와, 이들이 삽입되는 위치 유지용 레일(330)을 포함하되, 이들 이외에도 급전용 전선(310)이 페라이트 코어(320)들 사이에서 지그재그(zigzag) 방향으로 배치될 수 있도록 급전용 전선(310)을 고정시키는 전선 고정부재(315)들을 더 포함한다. As shown in these drawings, the non-contact
먼저, 위치 유지용 레일(330)은, 레일몸체(331)와, 레일몸체(331)에서 상호 이격되게 관통 형성되되 나란하게 마련되어 페라이트 코어(320)들이 삽입되는 한 쌍의 코어 삽입공(333)과, 급전용 전선(310)이 지그재그(zigzag)로 결합되는 전선 고정부재(315)들이 삽입되는 전선 삽입공(332)을 포함한다. First, the
이러한 구성에 의해서, 상하부에서 길이 방향을 따라 길게 마련되는 페라이트 코어(320)들 사이에, 급전용 전선(310)이 지그재그(zigzag)로 배치되는데, 이때 급전용 전선(310)에 전류를 인가하는 경우, 일방향의 자기장이 형성되어 전기 자동차와 같은 차량 등에 전력이 원활하게 공급될 수 있으며, 충전이 이루어질 수 있다.By such a configuration, between the
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 하나의 위치 유지용 레일(330) 내부에 페라이트 코어들(320)을 나란하게 배열하고 그 사이에 급전용 전선(310)을 지그재그로 배치함으로써 전기 자동차와 같은 차량에 전력 공급을 신뢰성 있게 실행할 수 있으며, 또한 이러한 구조로 인해 전체적인 사이즈를 줄일 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the present exemplary embodiment, the
전술한 일 실시예에서는, 복수 개의 비접촉 급전 유닛이 2열로 길게 배치되는 경우에 대해 설명하였고, 다른 실시예에서는 복수 개의 비접촉 급전 유닛이 병렬로 배치되는 경우에 대해 설명하였고, 또 다른 실시예에서는 하나의 비접촉 급전 유닛에 의해 일체형 비접촉식 급적 시스템이 구현되는 경우에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전기 차량을 충전시킬 수 있는 전력을 발생시킬 수 있다면 비접촉 급전 유닛들은 다른 배열로도 배치될 수 있음은 당연하다.In the above-described embodiment, a case in which a plurality of non-contact power supply units are arranged in two rows is described. In another embodiment, a case in which a plurality of non-contact power supply units are arranged in parallel is described, and in another embodiment, one The case where the integrated non-contact feeding system is implemented by the non-contact feeding unit of the present invention has been described, but is not limited thereto. The non-contact feeding units may be arranged in other arrangements as long as it can generate electric power for charging the electric vehicle. Of course.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 일체형 비접촉식 급전 시스템이 도로에 매설된 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a state in which an integrated non-contact power supply system is embedded in the road according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 비접촉식 급전 유닛의 결합 사시도이다.FIG. 2 is a combined perspective view of the contactless power supply unit shown in FIG. 1.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of FIG. 2.
도 4는 도 3에 도시된 위치 유지용 레일의 여러 형태를 도시한 도면이다.4 is a view showing various forms of the position maintaining rail shown in FIG.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 일체형 비접촉식 급전 시스템이 도로에 매설된 상태를 도시한 도면이다.5 is a view showing a state in which an integrated non-contact power supply system is embedded in the road according to another embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 비접촉식 급전 유닛의 결합 사시도 및 분해 사시도이다.6 is a combined perspective view and an exploded perspective view of the contactless power supply unit shown in FIG.
도 7은 도 6에 도시된 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 비접촉식 급전 유닛의 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of the non-contact power supply unit taken along the line VII-VII shown in FIG. 6.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 비접촉식 급전 시스템에 구비되는 비접촉 급전 유닛의 분해 사시도이다.8 is an exploded perspective view of a non-contact power supply unit provided in an integrated non-contact power supply system according to another embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에 도시된 구성들이 결합된 상태에서 단면 처리한 단면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the cross-sectional view of the components illustrated in FIG. 8.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 일체형 비접촉식 급전 시스템 101 : 비접촉 급전 유닛100: integrated non-contact power supply system 101: non-contact power supply unit
110 : 급전용 전선 120 : 페라이트 코어110: power supply wire 120: ferrite core
130 : 위치 유지용 레일 140 : 간격 유지용 스페이서130: rail for maintaining position 140: spacer for maintaining gap
Claims (12)
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KR1020090124549A KR101188836B1 (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Integral Non-contact Electric Power Supplying System |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
2009
- 2009-12-15 KR KR1020090124549A patent/KR101188836B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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