KR101252591B1 - Power supplying road system optimized for driving environment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주행환경에 최적화된 급전도로 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 급전을 위해 자기유도방식의 급전장치가 매설되어 설치된 도로 시스템을 구성하되, 그러한 급전장치가 주행환경을 고려하여 최적의 방식으로 설치된 도로 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 차량이 별도의 충전시간을 낼 필요없이 주행중 자연스럽게 급전도로에 설치된 급전장치로부터 급전을 받을 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 주행 환경을 고려하여 차량의 오르막 구간과 같이 많은 토크(torque) 및 에너지를 필요로 하는 구배(gradient) 구간 또는 승객이 승하차하는 환승시설 등을 위주로 급전 인프라를 설치하는 등의 방식으로, 주행중 최적의 급전을 받으면서도 그러한 급전장치의 설치비용을 절감함으로써 기능 및 비용 등에 있어 최적화된 효율적인 급전도로 시스템을 제공한다.The present invention relates to a feeder system optimized for a driving environment, and more particularly, to configure a road system in which a self-induction type feeding device is embedded for feeding a vehicle, and such a feeding device is optimal in consideration of the driving environment. Relates to a road system installed in the manner of.
According to the present invention, it is possible not only to receive a power supply from a power feeding device installed on a feeding road naturally while driving the vehicle without having to pay a separate charging time, but also consider a lot of torque in the uphill section of the vehicle in consideration of the driving environment of the vehicle. And by installing a power supply infrastructure based on a gradient section requiring energy or a transit facility where passengers get on and off, and reduce the installation cost of such a power supply device while receiving optimal power supply while driving. It provides a system with optimized efficient feed.
Description
본 발명은 주행환경에 최적화된 급전도로 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 급전을 위해 자기유도방식의 급전장치가 매설되어 설치된 도로 시스템을 구성하되, 그러한 급전장치가 주행환경을 고려하여 최적의 방식으로 설치된 도로 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a feeder system optimized for a driving environment, and more particularly, to configure a road system in which a self-induction type feeding device is embedded for feeding a vehicle, and such a feeding device is optimal in consideration of the driving environment. Relates to a road system installed in the manner of.
주행중 도로에 설치된 급전장치로부터 전력을 공급받는 온라인 전기자동차 시스템은 현 기술적으로 제한된 배터리의 운용 한계를 극복하기 위한 핵심기술로써, 정형화된 운행 패턴(환경)을 갖는 온라인 전기자동차의 각 구간 적시 적소에 급전 인프라를 구비하고 충전 및 운용함으로 신뢰성과 완성도를 구비한 전기자동차로 발전 할 수 있도록 한다. 그러나 급전 인프라 시스템을 모든 구간에 설치하게 되면 설비 구축비용 부담이 커지게 되는데, 이와 같은 급전 구간의 과잉 인프라 구축은 많은 비용을 필요로 할 뿐 아니라 유지, 보수 측면에서 적절하지 못한 현실적 문제점을 갖는 문제점이 있어 왔다.The on-line electric vehicle system, which is supplied with electric power from a power supply device installed on the road, is a key technology to overcome the current technically limited battery operation limit. Equipped with a power supply infrastructure, charging and operating to enable the development of electric vehicles with reliability and completeness. However, if the power supply infrastructure system is installed in all sections, the burden of facility construction costs increases, and the excessive infrastructure construction of such a feed section requires a lot of costs and a problem that is not appropriate in terms of maintenance and repair. This has been.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 차량이 별도의 충전시간을 낼 필요없이 주행중 자연스럽게 급전도로에 설치된 급전장치로부터 급전을 받을 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 주행 환경을 고려하여 차량의 오르막 구간과 같이 많은 토크(torque) 및 에너지를 필요로 하는 구배(gradient) 구간 또는 승객이 승하차하는 환승시설 등을 위주로 급전 인프라를 설치하는 등의 방식으로, 주행중 최적의 급전을 받으면서도 그러한 급전장치의 설치비용을 절감함으로써 기능 및 비용 등에 있어 최적화된 효율적인 급전도로 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve such a problem, and it is possible not only to receive a power supply from a power supply device naturally installed on a feeding road while driving the vehicle without having to pay a separate charging time, and to consider the driving environment of the vehicle. By installing a power supply infrastructure around gradient sections that require a lot of torque and energy, such as an uphill section, or transfer facilities where passengers get on and off, the power supply system receives the optimum power supply while driving. The purpose is to provide an efficient feed system optimized for function and cost by reducing installation costs.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 주행환경에 최적화된 급전도로 시스템은, 전류가 흐르는 급전코일 및, 상기 급전코일의 전류에 의해 발생된 자기장을 이동체에 부착된 집전장치로 전달하는 급전코어를 구비하는 급전장치; 상기 급전코일에 흐르는 전류를 공급하는 인버터 장치; 상기 인버터 장치로부터 각 도로 구간에 설치된 급전코일로 제공할 전력을 전송하는 전력선; 상기 전력선으로부터 각 도로 구간의 급전코일로의 전력전달을 제어하기 위한 스위치; 및 도로 각 구간별 설치된 상기 스위치의 온오프를 제어하여 각 구간별 급전전류의 공급을 제어하는 급전도로 시스템 제어장치를 포함하고, 상기 급전장치는, 특정 구간의 도로를 따라 도로면 하부에 매설되어 설치되며, 상기 급전장치가 설치되는 구간은, 상기 도로 구간 중 차량 구동을 위한 에너지 소모가 큰 구간(이하 '구동부하 구간'이라 한다)이며, 상기 급전장치가 설치되는 구간은, 교통신호에 따른 정지선으로부터 일정거리만큼의 후방지점까지의 구간(이하 '신호정지 구간'이라 한다)을 더 포함하고, 상기 급전도로 시스템 제어장치는, 상기 정지선 지점의 교통신호를 제어하는 장치와 연계되어, 상기 교통신호가 정지신호를 나타낼 때 상기 신호정지 구간에 설치된 급전장치를 작동하고, 상기 교통신호가 주행신호를 나타낼 때 상기 신호정지 구간에 설치된 급전장치를 작동중지시킬 수 있다.인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a feeding road system optimized for a driving environment according to the present invention includes a feeding coil through which a current flows, and a feeding core transferring a magnetic field generated by the current of the feeding coil to a current collector attached to a moving object. Feeding device having a; An inverter device for supplying a current flowing through the feed coil; A power line for transmitting electric power to be provided from a power supply coil installed in each road section from the inverter device; A switch for controlling power transfer from the power line to the feed coil of each road section; And a feeder road system controller for controlling the supply of feed currents for each section by controlling the on / off of the switch installed in each section of the road, wherein the power supply device is buried in a lower portion of the road surface along a road in a specific section. And a section in which the power feeding device is installed is a section in which energy consumption for driving a vehicle is high among the road sections (hereinafter referred to as a driving load section), and a section in which the feeding device is installed according to a traffic signal. And a section from the stop line to the rear point by a predetermined distance (hereinafter referred to as a 'signal stop section'), wherein the feeding road system control device is connected to a device for controlling a traffic signal at the stop line point, When the signal indicates a stop signal, the power feeding device installed in the signal stop section is operated, and when the traffic signal indicates a driving signal, the signal stops. It is possible to stop operating the feed device is installed between. Characterized in that the.
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상기 구동부하 구간은, 진행방향을 따라 상향으로 구배(gradient)된 구간(이하 '오르막 길 구간'이라 한다)을 포함할 수 있다.The driving load section may include a section (hereinafter, referred to as an 'uphill road section') that is gradientd upward in the traveling direction.
상기 구동부하 구간은, 차량 승차장의 차량 정차 구간을 포함할 수 있다.The driving load section may include a vehicle stopping section of the vehicle landing.
상기 구동부하 구간은, 구배(gradient) 없는 평탄한 도로에서, 평탄면이 일정거리 지속된 지점 이후의 일정 구간을 포함할 수 있다.The driving load section may include a section after a point where the flat surface is constant at a flat road without a gradient.
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본 발명에 의하면, 차량이 별도의 충전시간을 낼 필요없이 주행중 자연스럽게 급전도로에 설치된 급전장치로부터 급전을 받을 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 주행 환경을 고려하여 차량의 오르막 구간과 같이 많은 토크(torque) 및 에너지를 필요로 하는 구배(gradient) 구간 또는 승객이 승하차하는 환승시설 등을 위주로 급전 인프라를 설치하는 등의 방식으로, 주행중 최적의 급전을 받으면서도 그러한 급전장치의 설치비용을 절감함으로써 기능 및 비용 등에 있어 최적화된 효율적인 급전도로 시스템을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible not only to receive a power supply from a power feeding device installed on a feeding road naturally while driving the vehicle without having to pay a separate charging time, but also consider a lot of torque in the uphill section of the vehicle in consideration of the driving environment of the vehicle. And by installing a power supply infrastructure based on a gradient section requiring energy or a transit facility where passengers get on and off, and reduce the installation cost of such a power supply device while receiving optimal power supply while driving. This has the effect of providing the system with optimized efficient feed.
도 1은 비접촉 자기유도방식의 급전 및 집전을 수행하는 급전장치 및 집전장치를 나타내는 평면도와 정면에서 바라본 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 급전도로 시스템의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 급전도로 시스템의 구성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 급전도로 시스템이 설치된 상태를 위에서 바라본 평면도이다.1 is a plan view and a sectional front view showing a power feeding device and a current collecting device that perform power supply and current collection in a non-contact magnetic induction method.
Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a power supply system according to the present invention.
Figure 3 is a graph for explaining the configuration of the power supply system according to the present invention.
4 is a plan view from above of a state in which a system is installed as a feed road according to the present invention;
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 비접촉 자기유도방식의 급전 및 집전을 수행하는 급전장치 및 집전장치를 나타내는 평면도와 정면에서 바라본 단면도이다.1 is a plan view and a sectional front view showing a power feeding device and a current collecting device that perform power supply and current collection in a non-contact magnetic induction method.
전기자동차의 배터리 충전방식은 크게 접촉식(plug-in)과 비접촉식(contactless, wireless, 혹은 inductive)으로 분류할 수 있다. 접촉식 충전은 전기자동차와 충전설비를 통해 전기자동차에 플러그인 코드를 연결하여 배터리를 충전하는 방식이고, 비접촉식 충전은 전기자동차와 충전설비 사이에 플러그인 코드 없이 유도전류를 생성하여 배터리에 전기를 충전하는 방식이다.Battery charging methods for electric vehicles can be classified into plug-in and contactless (wireless, or inductive). Contact charging is a method of charging a battery by connecting a plug-in cord to an electric vehicle through an electric vehicle and a charging facility.Non-contact charging generates an inductive current without a plug-in cord between an electric vehicle and a charging facility. That's the way.
접촉식으로 충전하는 PEV (plug-in electric vehicle)의 경우, 차량이 정차한 상태에서 충전 설비를 이용하여 전기를 충전해야 하므로 정차식 충전만 적용가능한 반면, 비접촉식 충전 방식의 전기자동차는 정차할 필요없이 급전장치가 설치된 도로 위를 주행하면서도 충전이 가능하여 정차식 뿐만 아니라 비정차식 전력공급이 가능하다.In the case of a contact-charging PEV (plug-in electric vehicle), the vehicle needs to be charged with a charging facility while the vehicle is stopped, so only the stationary charging is applicable, whereas the non-contact electric vehicle needs to be stopped. It can be charged while driving on the road where the power feeding device is installed, so it is possible to supply not only the stationary but also the stationary power supply.
따라서 비접촉식 전기자동차는 기존 배터리 충전형 전기자동차의 배터리 충전 부담을 해결하고 차량 운행중에도 전기를 공급하는 급전인프라와 차량 집전기를 사용함으로써 차량 주행거리, 배터리 크기와 무게 문제를 해결할 수 있다.Therefore, the contactless electric vehicle can solve the vehicle mileage, battery size and weight problems by using the power supply infrastructure and the vehicle current collector to solve the battery charging burden of the existing battery-powered electric vehicle and to supply electricity while the vehicle is running.
도 1의 KAIST가 개발한 온라인 전기자동차는 도로(2) 밑 바닥에 매설된 급전코어(110) 및 급전코일(120)을 포함하는 급전장치(100)에서 발생하는 자기장(1)을, 차량 하부에 장착된 집전장치(200)에서 모아 전기에너지로 변환시켜 운행하는 전기자동차로서 기존의 배터리 충전형 전기자동차와는 다른 개념으로 무선자기장 방식을 이용한 비접촉식 전기자동차다. 급전코일(120)에는 급전도로 시스템 제어장치(300, 도 3 참조)의 인버터 등으로부터 공급받는 전류가 흐르게 되며, 집전선(220)에는 급전장치(100)의 급전코어 자극(111)에서 발생한 자기장(1)으로부터 유도된 집전전류가 흐르게 된다.The on-line electric vehicle developed by KAIST of FIG. 1 includes a
위 도면(a)은 그러한 급전장치(100)와 집전장치(200)의 설치된 모습을 정면에서 바라본 정면도이고, 아래 도면(b)은 급전장치(100) 및 집전장치(200)를 위에서 바라본 평면도이다. 물론 전술한 바와 같이 급전장치(100)는 위 도면(a)에서 보는 바와 같이 도로 면 바로 밑에 매설되므로 아래 도면(b)에서와 같이 위에서 보이지는 않으나 편의상 도시한 것이다.The upper drawing (a) is a front view of the
종래 전기자동차의 형태인 배터리충전형 차량은 충전소에 정차하여 배터리 충전을 하기 전까지 차량 구동은 배터리로 이루어지며 감속에 의한 회생제동 에너지는 배터리로 저장되는 비교적 간단한 동력 전달 구조를 가지며 차량 운행 중 배터리에 이상이 발견되었을 때 차량 구동을 멈추어야 한다.A battery-charged vehicle, which is a form of a conventional electric vehicle, has a relatively simple power transmission structure in which a vehicle is driven by a battery and the regenerative braking energy due to deceleration is stored as a battery until the battery is charged by stopping at a charging station. When an abnormality is found, the vehicle should be stopped.
반면 도 1에 도시한 바와 같은 유도전류 충전 방식의 전기자동차는 배터리에 의한 구동뿐만 아니라 집전장치의 집전을 통하여 배터리를 거치지 않고 부하장치에 바로 전력을 공급하는 직접 구동, 배터리 충전, 배터리와 집전기 집전을 통한 동시 부하전력 공급과 같은 다양한 형태의 동력구조를 가진다. 이와 같은 구동전력의 다원화로 배터리에 방전오류와 같은 이상 상태가 발생하더라도 급전구간 상에서는 배터리 없이도 차량 운행이 가능하다는 특징이 있다.
On the other hand, the electric vehicle of the inductive current charging method as shown in FIG. 1 is not only driven by a battery but also directly driven to supply power directly to a load device through a current collector of a current collector, a battery charge, a battery and a current collector. It has various forms of power structure such as simultaneous load power supply through current collection. Even if an abnormal condition such as a discharge error occurs in the battery due to the diversification of the driving power, the vehicle can be operated without a battery in the feeding section.
도 2는 본 발명에 따른 급전도로 시스템의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a power supply system according to the present invention.
도면을 참조하면, 도로를 다수의 구간으로 구분하여(510,520,530) 급전장치의 설치여부를 다르게 하였다. 즉, 급전코일(120)이 도로 밑에 설치된 구간은 제1 구간(510)과 제3 구간(530)이다. 편의상 급전코어의 도시는 생략하였다. 본 도면에서는 급전도로 시스템 제어장치(300)에서 전류를 공급하고, 공급된 전류는 전력선(310)을 통하여 각 구간(510,520,530)에 전달된다. 특히 제1 구간(510) 및 제3 구간(530)에는 급전코일(120)이 설치되어 전류가 흐르게 되고, 이에 의해 급전코어의 자극(미도시)에서 자기장이 발생하며, 그 위를 지나는 차량 하부에 설치된 집전장치에서 그러한 자기장으로부터 집전전류가 유도됨으로써 비접촉식으로 전력을 집전하게 되는 것이다. 급전도로 시스템 제어장치(300)는, 상기 급전코일(120)에 흐르는 전류를 공급하는 인버터 장치를 포함한다.Referring to the drawings, the road is divided into a plurality of sections (510, 520, 530) and the installation of the power supply device is different. That is, the sections in which the
또한 본 도면의 실시예에서는 그러한 급전코일이 설치된 구간에도 전력의 공급을 조절할 수 있는 스위치(321)도 구비하고 있고, 이에 따라 급전도로 시스템 제어장치(300)는, 각 구간별 스위치(321)를 제어하여 그 구간의 급전코일(120)로 전류가 흐르게 할 지 여부를 제어할 수 있게 된다.
In addition, the embodiment of the figure also includes a
본 도면의 경우의 실시예에서 급전코일(120)을 포함하는 급전장치가 설치된 제1 구간(510)은 예를 들어 버스 정류장, 택시 승차장 등의 구간일 수 있다. 버스의 정차 시간을 이용하여 그 아래 도로에 매설된 급전장치로부터 전력을 집전하여 에너지 저장장치, 즉 배터리나 슈퍼커패시터 등을 충전할 수 있으며, 이와 같이 구성하는 것이 또 하나의 필요한 이유는 정차 후 출발시에 초기 차량의 관성 저항 등에 의하여 차량의 에너지가 주행시보다 더욱 크게 필요하기 때문이다. 또한 에너지 저장장치인 배터리 및 슈퍼커패시터에도 대부분 완충(full charging)이 안 될 수 있음을 고려하여, 충전이 될 수 있도록 유도하는 것이 바람직하다.In the exemplary embodiment of the figure, the
제2 구간(520)에는 급전장치가 설치되지 아니하였다. 평탄한 구간의 주행중에는 크게 배터리의 전력이 소모되지 않기 때문이다.The power feeding device is not installed in the
또한 본 도면에 도시되지는 아니하였으나, 내리막길에서도 같은 이유로 급전장치가 설치되지 않는 것이 바람직하다. 내리막길과 같은 감속구간의 경우 구동 모터에서 발생하는 회생제동(regenerative braking)을 통해 회생 에너지(regenerative energy)가 발생함으로 회생 에너지를이용하여 에너지 저장장치에 충전을 할 수 있음으로 감속구간에서의 급전 구간 설비를 최소화 할 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, it is preferable that the power feeding device is not installed on the downhill for the same reason. In the deceleration section such as downhill road, regenerative energy is generated through regenerative braking generated from the driving motor, so that regenerative energy can be used to charge the energy storage device using regenerative energy. It is possible to minimize the interval equipment.
제3 구간(530)에는 급전장치가 설치되었다. 오르막길 주행시에는 차량 배터리의 전력소모가 많으므로 주행중 계속 급전장치로부터 전력을 집전하여 배터리 충전을 하는 것이 필요하기 때문이다. 즉, 오르막길과 같이 구배(gradient) 저항력이 커지는 주행구간의 경우에는 많은 에너지를 필요로 하게 되며 이때에는 에너지 저장장치(배터리, 슈퍼커패시터)만으로 부하측에 에너지를 공급하는 데에는 용량이나, 전력 공급량면에서 많은 부담을 갖게 된다. 따라서 감속으로 오르막길을 주행하는 구간에서는 충분히 에너지를 공급하고 잉여 전력은 에너지 저장장치에 충전될 수 있도록 급전 인프라가 충분히 매설되어야 한다.A power feeding device is installed in the
본 도면에 도시된 예는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서 더욱 다양한 실시예가 가능하다. 예를 들어 평탄한 제2 구간(520)에서도 일정 거리 주행 후, 예를 들어 10km 이상 평탄 거리가 계속되면 배터리 충전을 실시하는 것이 효율적일 수 있다. 따라서 일정 거리 경과지점부터는 부분적으로 급전장치를 설치해 놓을 수 있다.The example shown in the drawings is only one embodiment of the present invention, more various embodiments are possible within the technical scope of the present invention. For example, in a flat
또한 본 도면에 도시된 스위치(321)를 이용하여 급전장치가 설치된 구간이라 하더라도 온오프를 제어할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 급전도로 시스템 제어장치(300)는 교통신호등과 연계하여, 교통신호등 설치 지점으로부터 일정구간 범위 내의 도로 밑에는 급전장치를 설치하여, 적색신호 점등시에는 그 급전장치를 작동하고, 녹색신호 또는 좌회전 신호 점등시 등에는 급전장치를 오프시키는 등의 구성을 할 수도 있다. 이와 같은 구성의 실시예가 도 4에 도시되어 있다.In addition, by using the
한편, 본 출원명세서에서는 편의상 전기자동차 등과 같은 차량을 위주로 발명의 내용을 설명하지만, 본 발명의 최적화된 급전도로 시스템에 관한 기술적 사상은 전기자동차 뿐 아니라 비접촉 유도급전 원리를 사용하는 모든 응용 분야에 포괄하여 적용할 수 있는 것임은 물론이다.
On the other hand, the present specification describes the contents of the invention mainly for vehicles such as electric vehicles for convenience, but the technical idea of the optimized feed road system of the present invention encompasses not only electric vehicles but also all application fields using the non-contact inductive feeding principle. Of course, it can be applied.
도 3은 본 발명에 따른 급전도로 시스템의 구성을 설명하기 위한 그래프이다.Figure 3 is a graph for explaining the configuration of the power supply system according to the present invention.
아래 도면은 특정 도로면의 경사도(구배, gradient)의 예를 나타내는 도면이다. 즉, 구배없이 평탄한 구간, 내리막 구간 및 오르막 구간이 도시되어 있다. 위 도면은 이러한 도로 위를 주행하는 차량의 속력을 나타내는 그래프이다. 즉, 정차후 출발하여 속력이 증가하는 출발 구간, 이후 일정한 속력을 유지하는 등속 구간, 감속 구간 및 완만한 속력증가 구간 등의 예가 도시되어 있다. 이는 하나의 예에 불과하며, 각 구간의 속력이 반드시 이와 같이 이루어지는 것은 아니다. 한편, 도면 상의 내리막 구간은 차량이 배터리 등의 에너지를 사용할 필요성이 적어지므로 부하감소 구간이라 할 수 있으며, 반대로 오르막 구간은 차량이 배터리 등의 에너지를 사용할 필요성이 커지므로 부하상승 구간이라 할 수 있다. 따라서 부하상승 구간의 도로에는 급전장치(630)를 설치하는 것이 바람직하다. 또한 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 정차 후 출발하는 출발구간에서도 차량은 출발시 많은 전력을 소모할 수 있으므로 급전장치(610)를 설치할 수 있고, 평탄 구간이라 할지라도 일정 거리 주행 후에는 배터리 충전을 실시하는 것이 효율적일 수 있으므로 일정 거리 경과지점부터는 급전장치(620)를 설치해 놓을 수 있다.
The figure below shows an example of the gradient (gradient) of a specific road surface. That is, a flat section, a downhill section and an uphill section without a gradient are shown. The figure is a graph showing the speed of the vehicle traveling on the road. That is, an example of a start section in which the speed increases after the vehicle stops, a constant speed section maintaining a constant speed, a deceleration section, and a speed increase section are shown. This is just one example, and the speed of each section is not necessarily so. Meanwhile, the downhill section on the drawing may be referred to as a load reduction section because the vehicle uses less energy such as a battery. On the contrary, the uphill section may be referred to as a load increase section because the vehicle needs to use energy such as a battery. . Therefore, it is preferable to install a
도 4는 본 발명에 따른 급전도로 시스템이 설치된 상태를 위에서 바라본 평면도이다.4 is a plan view from above of a state in which a system is installed as a feed road according to the present invention;
즉, 도 4는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 효율적인 급전도로 시스템을 실제로 구현한 실시예를 도시한 것으로서, 3 개의 승차장을 왕복 운행하는 온라인 전기자동차 급전 시스템의 운용 환경을 도시한 것이다. That is, FIG. 4 illustrates an embodiment in which the system is actually implemented as an efficient feeder as described with reference to FIGS. 2 and 3, and illustrates an operating environment of an on-line electric vehicle power feeding system that shuttles three boarding stations. .
도면을 참조하면, 내리막 도로 구간(710)에는 급전장치가 설치되어 있지 않다.Referring to the drawing, a power feeding device is not installed in the
평탄한 도로 구간(720)에도 급전장치가 설치되어 있지 않다. 다만, 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이, 각 급전구간(510,530, 도 2 참조)의 급전 전류 제어를 위한 스위치(321)를 이용하여, 급전장치가 설치된 구간이라 하더라도 온오프를 제어하도록 하고, 급전도로 시스템 제어장치(300)는 교통신호등(721)과 연계하여, 교통신호등 설치 지점으로부터 일정구간 범위 내의 도로 밑에는 급전장치(840)를 설치하여, 적색신호 점등시에는 그 급전장치를 작동하고, 녹색신호 또는 좌회전 신호 점등시 등에는 급전장치를 오프하도록 구성할 수 있다.In the
오르막 도로 구간(730)는 차량의 전력 소모부하가 크므로 급전장치(850)가 설치된다. 이와 같이 하여, 구동모터의 요구 전력을 만족하고 배터리의 방전 부담을 최소화 하게 된다. 요구 전력을 만족시킨 나머지 잉여 전력을 배터리에 충전함으로 안정된 배터리 운용 전략을 확보하고 별도의 충전 시간 없이 차량의 연속적인 주행을 가능케 한다. 즉, 이러한 운용 방법은 배터리 시스템의 가용 할 수 있는 방전량(C-rate)에 대해, 오르막 구간에서의 순시적 과다한 요구 전력으로 인한 배터리의 방전 성능 부담을 최소화함으로 배터리 시스템 성능유지는 물론 수명(life cycle)을 연장 할 수 있는 합리적인 운용 방법이 된다.In the
이외에 버스 정류장 또는 택시 승차장 구간(10,20,30)에는 급전장치(810,820,830)을 설치하여 정차중 배터리 충전을 실시함으로써 출발시의 전력부하에 대비하도록 할 수 있다. 즉, 승객이 승하차하는 승차장에도 짧은 구간의 급전 인프라를 통해 정차된 동안 충전을 함으로써 배터리의 일부 방전된 상태를 충전하여 보상하는 개념으로 급전 인프라를 구축 할 수 있다.
In addition, the bus stop or the taxi stand section (10, 20, 30) by installing the power feeding device (810, 820, 830) can be prepared for the power load at the time of departure by charging the battery. That is, the power supply infrastructure may be constructed with a concept of charging and discharging a part of a discharged state of a battery by charging the vehicle while it is stopped through a power supply infrastructure of a short section.
1: 자기장 2: 도로
100: 급전장치 110: 급전코어
111: 급전코어 자극 120: 급전코일
200: 집전장치 210: 집전코어
220: 집전선
300: 급전도로 시스템 제어장치
310: 전력선 321: 스위치
510,520,530: 도로구간 610,620,630: 급전장치
10,20,30: 정차구간 710: 내리막 도로구간
720: 평탄 도로구간 721: 신호등
730: 오르막 도로구간 810,820,830,840: 급전장치1: magnetic field 2: road
100: power supply device 110: power supply core
111: feeding core stimulus 120: feeding coil
200: current collector 210: current collector core
220: current collector line
300: feeder system control device
310: power line 321: switch
510,520,530: Road section 610,620,630: Feeder
10,20,30: Stop section 710: Downhill road segment
720: flat road segment 721: traffic light
730:
Claims (10)
전류가 흐르는 급전코일 및, 상기 급전코일의 전류에 의해 발생된 자기장을 이동체에 부착된 집전장치로 전달하는 급전코어를 구비하는 급전장치;
상기 급전코일에 흐르는 전류를 공급하는 인버터 장치;
상기 인버터 장치로부터 각 도로 구간에 설치된 급전코일로 제공할 전력을 전송하는 전력선;
상기 전력선으로부터 각 도로 구간의 급전코일로의 전력전달을 제어하기 위한 스위치; 및
도로 각 구간별 설치된 상기 스위치의 온오프를 제어하여 각 구간별 급전전류의 공급을 제어하는 급전도로 시스템 제어장치
를 포함하고,
상기 급전장치는,
특정 구간의 도로를 따라 도로면 하부에 매설되어 설치되며,
상기 급전장치가 설치되는 구간은,
상기 도로 구간 중 차량 구동을 위한 에너지 소모가 큰 구간(이하 '구동부하 구간'이라 한다)이며,
상기 급전장치가 설치되는 구간은,
교통신호에 따른 정지선으로부터 일정거리만큼의 후방지점까지의 구간(이하 '신호정지 구간'이라 한다)을 더 포함하고,
상기 급전도로 시스템 제어장치는,
상기 정지선 지점의 교통신호를 제어하는 장치와 연계되어, 상기 교통신호가 정지신호를 나타낼 때 상기 신호정지 구간에 설치된 급전장치를 작동하고, 상기 교통신호가 주행신호를 나타낼 때 상기 신호정지 구간에 설치된 급전장치를 작동중지시키는 것
을 특징으로 하는, 주행환경에 최적화된 급전도로 시스템.As a feeding road system optimized for driving environment,
A power supply device including a power supply coil through which a current flows, and a power supply core for transferring a magnetic field generated by the current of the power supply coil to a current collector attached to a moving object;
An inverter device for supplying a current flowing through the feed coil;
A power line for transmitting electric power to be provided from a power supply coil installed in each road section from the inverter device;
A switch for controlling power transfer from the power line to the feed coil of each road section; And
Feeding system control device for controlling the supply of the feed current for each section by controlling the on and off of the switch installed in each section of the road
Including,
The feeding device,
It is buried under the road surface along the road in a certain section.
The section in which the power feeding device is installed,
Among the road section is a section that consumes a lot of energy for driving the vehicle (hereinafter referred to as a 'drive load section'),
The section in which the power feeding device is installed,
It further includes a section from the stop line according to the traffic signal to the rear point by a certain distance (hereinafter referred to as 'signal stop section'),
The feeder system control device,
In connection with the device for controlling the traffic signal of the stop line point, operating the power supply device installed in the signal stop section when the traffic signal indicates a stop signal, and installed in the signal stop section when the traffic signal indicates a driving signal Stopping the feeder
A feed road system optimized for a driving environment, characterized in that.
상기 구동부하 구간은,
진행방향을 따라 상향으로 구배(gradient)된 구간(이하 '오르막 길 구간'이라 한다)을 포함하는 것
을 특징으로 하는, 주행환경에 최적화된 급전도로 시스템.The method according to claim 5,
The drive load section,
Including sections that are gradientd upward along the direction of travel (hereinafter referred to as 'uphill segments')
A feed road system optimized for a driving environment, characterized in that.
상기 구동부하 구간은,
차량 승차장의 차량 정차 구간을 포함하는 것
을 특징으로 하는, 주행환경에 최적화된 급전도로 시스템.The method according to claim 5,
The drive load section,
Involving vehicle stopping sections of a vehicle platform
A feed road system optimized for a driving environment, characterized in that.
상기 구동부하 구간은,
구배(gradient) 없는 평탄한 도로에서, 평탄면이 일정거리 지속된 지점 이후의 일정 구간을 포함하는 것
을 특징으로 하는, 주행환경에 최적화된 급전도로 시스템.The method according to claim 5,
The drive load section,
On a smooth road without gradient, including a section after the point where the level surface has lasted a certain distance
A feed road system optimized for a driving environment, characterized in that.
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|---|---|---|---|
| KR1020110083094A KR101252591B1 (en) | 2011-08-19 | 2011-08-19 | Power supplying road system optimized for driving environment |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|
| KR20130020450A KR20130020450A (en) | 2013-02-27 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107690398A (en) * | 2015-05-13 | 2018-02-13 | 庞巴迪无接触运行有限责任公司 | For transferring energy to the arrangement of vehicle and method by producing magnetic field |
Citations (1)
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| KR20110078216A (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | 한국과학기술원 | Non-contacting type segment block for olev |
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2011
- 2011-08-19 KR KR1020110083094A patent/KR101252591B1/en active IP Right Grant
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| CN107690398B (en) * | 2015-05-13 | 2020-09-18 | 庞巴迪无接触运行有限责任公司 | Arrangement and method for transmitting energy to a vehicle by generating a magnetic field |
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