KR101270758B1 - Transition controll system for dead section of electric railcar - Google Patents

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오용국
곽재호
이호용
이수형
황현철
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한국철도기술연구원
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Abstract

PURPOSE: A transition control system for a dead section of an electric railcar is provided to regularly supply power to a railcar during transition from a dead section to a power-supply section, thereby stabilizing railcar operation and extending life of a variety of electronic devices of the railcar. CONSTITUTION: A battery monitoring unit(170) monitors output power of a battery. A regulator monitoring unit(180) monitors output power of a regulator. A power control unit(150) and controls the output power of the battery and regulator by monitoring the output power of the battery monitoring unit and the regulator monitoring unit. The power control unit maintains power required by a railcar at a regular level. [Reference numerals] (1) Vehicle; (10) Road; (100) Vehicle current collector; (150) Power control unit; (170) Battery monitoring unit; (180) Regulator monitoring unit

Description

전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템 {TRANSITION CONTROLL SYSTEM FOR DEAD SECTION OF ELECTRIC RAILCAR}TRANSITION CONTROLL SYSTEM FOR DEAD SECTION OF ELECTRIC RAILCAR}

본 발명은 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 전기 차량의 구동을 위한 구동 전원을 공급하는 급전구간과 구동 전원의 공급이 중단되는 비급전 구간의 전이시에 전기 차량이 안정적으로 구동될 수 있도록 제어하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a feeding and non-feeding section transition control system of an electric vehicle, and more particularly, at a transition of a feeding section for supplying driving power for driving an electric vehicle and a non-feeding section for stopping supply of driving power. The present invention relates to a feeding and non-feeding section transition control system of an electric vehicle for controlling the electric vehicle to be stably driven.

일반적으로 전동차와 같은 대단위 운송차량은 집전장치를 이용해 차량의 구동을 위한 전원을 공급받는다. In general, a large transportation vehicle such as an electric vehicle is supplied with power for driving the vehicle using a current collector.

이와 같은 전동차는 주로 공중의 가선으로부터 전력을 공급받는 일반적인 전동차가 주를 이루고 있으며, 최근에는 온라인 집전장치를 이용하는 온라인 차량은 무선으로 전력을 공급받아 운행하는 차량으로 일반도로에 전선을 매설하고 차량 아래쪽에 별도의 집전장치를 부착해 도로에 매설된 전선에서 발생하는 자기장을 집전장치를 통해 효과적으로 모아 동력원으로 사용하는 원리를 이용하며, 집전장치를 통한 전력은 주행 중 모터로 바로 연결되어 쓰이거나 필요한 경우에는 자동으로 배터리에 충전된다.Such electric cars are mainly electric trains powered by public wires. Recently, online electric vehicles using online current collectors are wirelessly supplied with electric power and laid wires on general roads. By attaching a separate current collector, the magnetic field generated from the electric wires on the road is effectively collected through the current collector and used as a power source.The power through the current collector is directly connected to the motor while driving or when necessary There is an automatic charge on the battery.

이와 같은 온라인 집전 장치가 구비되는 차량은 일반 전기차와 비교해 약 5분의1 수준의 배터리를 장착하고도 자유로운 운행이 가능하기 때문에 비싼 배터리 문제를 해결할 수 있고, 별도의 충전소가 필요 없기 때문에 충전인프라 문제 또한 쉽게 해결할 수 있는 장점도 있다.Vehicles equipped with such on-line current collectors can solve the problem of expensive batteries because they can operate freely even with about one-fifth the level of batteries compared to general electric vehicles, and there is no need for a separate charging station. It also has the advantage of being easily solved.

그런데, 이와 같은 온라인 집전 장치를 장착한 차량은 급전장치가 매설된 구간에서는 집전장치를 통한 전력을 이용하여 차량 구동 및 차량에 탑재된 배터리에 전력을 저장하지만, 비급전 구간에서는 급전구간에서 충전된 배터리 전력을 이용하여 차량을 구동시킨다. However, a vehicle equipped with such an online current collecting device stores power in a vehicle mounted on a vehicle and a battery mounted in a vehicle using electric power through a current collecting device in a section in which a power feeding device is embedded, but is charged in a feeding section in a non-feeding section. The vehicle is driven using battery power.

이때, 노선의 특성에 따라 급전구간과 비급전 구간이 혼재되어 있을 수 있으며, 급전/비급전 또는 비급전/급전 전이 구간에서 시스템이 안정적으로 동작할 수 있어야 한다.At this time, the feeding section and the non-feeding section may be mixed according to the characteristics of the route, and the system should be able to operate stably in the feeding / non-feeding or non-feeding / feeding section.

한편, 일반적으로 차량에서 차량을 구동시키는 전력원이 변경될 경우 전이구간에서는 사(死)구간을 두어 전력원이 변하는 구간에서는 차량의 타행 주행 및 불필요한 전원공급을 중지함으로써 안정적인 전력원 변화가 가능하게 한다. On the other hand, in general, when the power source for driving the vehicle is changed in the vehicle, a dead zone is provided in the transition section, and in the section where the power source is changed, the driving of the vehicle and the unnecessary power supply are stopped to enable stable power source change. do.

그리고, 이와 같은 사(死)구간에서의 전력 투입을 위한 전차용 전력공급장치의 일 예가 한국공개특허 제10-2011-91945호에 제시된 바 있다. 이는 노면전차 전력공급장치는 입력되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 노면전차 운행을 위한 부하들로 공급하기 위한 인버터, 전차선으로부터 직류전력을 공급받기 위한 집전장치, 상기 노면전차에 탑재된 배터리 및 상기 인버터를 상기 전차선에 연결된 집전장치와 상기 배터리 중 어느 하나에 전기적으로 연결시켜 상기 전차선과 상기 배터리 중 어느 하나로부터 상기 인버터로의 직류전력 공급을 제어하기 위한 전력분배기를 포함하여 이루어지며, 노면전차 운행 상의 필요에 따라 유가선 전력공급모드와 무가선 전력공급모드를 선택할 수 있다. 하지만, 상기 공개특허는 전력분배기를 통해 유가선 전력공급모드와 무가선 전력공급모드를 선택할 수 있을 뿐이어서 무가선 전력공급모드에서 유가선 전력공급모드로 전환시에는 전원공급이 연속적이며 안정적으로 이루어지지 못하고 일시적으로 중단되거나 불안정한 운행상태를 초래할 수 있다.In addition, an example of a vehicle power supply device for power input in such a section has been presented in Korean Patent Publication No. 10-2011-91945. The tramway power supply is an inverter for converting input DC power into AC power and supplying it to loads for driving a tram, a current collector for receiving DC power from a tram line, a battery mounted on the tram, and the The inverter is electrically connected to any one of the current collector and the battery connected to the tramline, and comprises a power distributor for controlling the DC power supply from any one of the tramline and the battery to the inverter, streetcar operation The wired power supply mode and the wireless wired power supply mode can be selected according to the needs of the customer. However, the patent discloses only the wired power supply mode and the wireless power supply mode through the power splitter, so that the power supply is continuously and stably made when switching from the wireless power supply mode to the wired power supply mode. It may not be supported and may result in temporary suspension or unstable driving conditions.

한편, 온라인 급전차량의 경우도 급전장치가 매설된 구간과 매설되지 않은 구간의 전이시 차량의 안정적인 전력원 변환을 위하여 차량의 전원공급을 일시적으로 중단하지만 이는 차량의 이질적인 승차감을 초래하고 냉난방의 공급이 일시적으로 중단되는 등 여러 문제점이 있다.
On the other hand, in the case of an online feeding vehicle, the power supply of the vehicle is temporarily stopped in order to change the power source of the vehicle at the transition between the section where the feeding device is embedded and the section which is not buried, but this causes a heterogeneous ride feeling of the vehicle and supply of heating and cooling There are several problems such as being temporarily suspended.

특허문헌1: 한국공개특허 제10-2011-91945호Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 10-2011-91945

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 전기 차량이 비급전 구간에서 급전구간으로 진입시에 차량의 배터리 전력과 집전장치의 전력을 조절하여 안정적인 전력 공급이 이루어지도록 하여 전기 차량이 안정적으로 운행할 수 있도록 하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve these problems, the present invention is to provide a stable power supply by adjusting the battery power and the power of the current collector of the vehicle when the electric vehicle enters the feed section in the non-feeding section to achieve a stable power supply It is an object of the present invention to provide a power supply and non-powered section transition control system for an electric vehicle that can operate stably.

특히, 본 발명은 온라인 집전장치를 장착한 전기 차량이 노면에 급전장치가 없는 구간에서 급전장치가 있는 구간으로의 전이시 전기 차량의 전원공급을 일정하게 유지하여 승차감의 유지 및 냉난방의 안정적인 동작을 유도할 수 있는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
Particularly, the present invention maintains a constant driving comfort and stable operation of heating and cooling by maintaining a constant power supply of the electric vehicle when the electric vehicle equipped with an on-line current collector is transitioned from a section without a power supply device to a section with a power supply device on the road surface. It is an object of the present invention to provide a feeding and non-feeding section transition control system for an inducible electric vehicle.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,

급전 구간에서는 차상 집전장치를 통해 공급되는 전력을 레귤레이터를 거쳐 인버터에서 변환하여 모터를 제어하고 비급전 구간에서는 배터리의 전력을 인버터에서 변환하여 모터를 제어하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템에 있어서,In the feeding section, the power supplied from the onboard current collector is converted by the inverter through a regulator to control the motor. In the non-feeding section, the electric vehicle feeding and non-feeding section transition control system converts the battery power from the inverter to control the motor. To

상기 배터리의 출력전력을 감시하는 배터리 모니터링부와, 상기 레귤레이터의 출력전력을 감시하는 레귤레이터 모니터링부와, 상기 배터리 모니터링부 및 레귤레이터 모니터링부의 출력전력을 감시하여 상기 레귤레이터 및 배터리의 출력전력을 제어하는 전력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템을 제공한다.A battery monitoring unit for monitoring the output power of the battery, a regulator monitoring unit for monitoring the output power of the regulator, the power to monitor the output power of the battery monitoring unit and regulator monitoring unit to control the output power of the regulator and the battery It provides a power supply and non-powered section transition control system for an electric vehicle, characterized in that it comprises a control unit.

이때, 상기 전력제어부는 비급전 구간에서 상기 배터리의 충전모드 또는 출력모드를 제어하는 DC/DC 컨버터를 제어하여 상기 배터리를 출력모드로 동작시키는 것을 특징으로 한다.At this time, the power controller is characterized in that the battery in the output mode by controlling the DC / DC converter for controlling the charging mode or the output mode of the battery in the non-feeding period.

또한, 상기 전력제어부는 레귤레이터의 출력전력이 감지되면 차량이 비급전 구간에서 급전 구간으로 진입하는 전이 구간으로 판단하여 상기 배터리 출력전력과 레귤레이터 출력전력을 제어하여 배터리 출력전력은 서서히 낮추고 레귤레이터 출력전력은 높여 인버터로 유입되는 차량 요구 전력을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.In addition, when the output power of the regulator is detected, the power control unit determines that the vehicle transitions from the non-feeding section to the feeding section and controls the battery output power and the regulator output power to gradually lower the battery output power and the regulator output power. It is characterized in that to maintain a constant power demand for the vehicle flowing into the inverter.

특히, 상기 차량 요구 전력은 배터리 공급전력과 레귤레이터 출력 전력을 합산한 값인 것을 특징으로 한다.In particular, the vehicle required power may be a sum of battery supply power and regulator output power.

그리고, 상기 전력제어부는 상기 레귤레이터 출력전력이 차량 요구 전력에 도달하면 상기 전력제어부는 배터리의 전력 출력을 차단하는 것을 특징으로 한다.The power controller is configured to block the power output of the battery when the regulator output power reaches the vehicle required power.

이때, 상기 전력제어부는 상기 배터리의 전력 출력을 차단한 후, 배터리의 충전상태가 설정기준치 이하이면 상기 배터리를 충전모드로 동작시키는 것을 특징으로 한다.In this case, the power controller cuts off the power output of the battery, and when the state of charge of the battery is less than the set reference value, characterized in that for operating the battery in the charging mode.

또한, 상기 전력제어부는 상기 배터리의 충전모드 또는 출력모드를 제어하는 DC/DC 컨버터를 제어하여 상기 배터리를 충전모드로 동작시키는 것을 특징으로 한다.The power controller may control the battery in a charging mode by controlling a DC / DC converter that controls the charging mode or the output mode of the battery.

그리고, 상기 차상 집전장치는 온라인 집전 장치를 장착한 전기 차량이며, 상기 차상 집전장치는 급전 구간의 노면에 설치된 지상 급전장치로부터 전력을 공급받는 것을 특징으로 한다.
The on-vehicle current collector is an electric vehicle equipped with an on-line current collector, and the on-vehicle current collector is supplied with electric power from a ground power supply device installed on a road surface of a power feeding section.

본 발명에 따르면, 전기 차량이 비급전 구간에서 급전 구간으로 진입할 때, 배터리의 전력은 점차 감소시키고, 차량의 급전장치를 통한 전력공급을 점차 증가시켜 차량에 일정한 전력을 공급하여 차량 시스템의 운전을 안정화하는 효과가 있다.According to the present invention, when the electric vehicle enters the feeding section from the non-feeding section, the power of the battery gradually decreases, and gradually increases the power supply through the power supply device of the vehicle to supply a constant power to the vehicle to drive the vehicle system. It is effective to stabilize.

특히, 본 발명에 따르면 온라인 집전장치를 장착한 전기 차량이 노면에 급전장치가 없는 구간에서 급전장치가 있는 구간으로의 전이시 전기 차량의 전원공급을 일정하게 유지하여 승차감의 유지 및 냉난방의 안정적인 동작을 유도하여 전기 차량의 각종 기기의 수명을 연장하는 효과도 있다.
Particularly, according to the present invention, the electric vehicle equipped with the on-line current collecting device maintains the power supply of the electric vehicle at the time of transition from the section without the power supply device to the section with the power supply device on the road surface to maintain the riding comfort and stable operation of heating and heating. By inducing it also has the effect of extending the life of various devices of the electric vehicle.

도 1은 본 발명에 따른 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이시 전력 제어 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3e는 비급전 구간에서 급전 구간으로의 전이시 전력 공급상태를 순차적으로 도시한 도면이다.1 is a block diagram of a power supply and non-powered section transition control system of an electric vehicle according to the present invention.
2 is a flow chart of power control during power supply and non-power supply section transition of an electric vehicle according to the present invention.
3A to 3E are diagrams sequentially illustrating a power supply state when transitioning from a non-feeding section to a feeding section.

본 발명에 따른 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, the power supply and non-powered section transition control system of an electric vehicle according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

이때, 도 1은 본 발명에 따른 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이시 전력 제어 흐름도이다. 특히, 도 1은 비급전 구간에서의 급전 상태를 설명하기 위해 도시한 시스템 구성도이고, 도 3a 내지 도 3c는 전이 구간에서의 급전 상태 변화를 도시한 도면들이며, 도 3d 및 도 3e는 급전 구간에서의 급전 상태를 설명하기 위해 도시한 구성도이다.
1 is a configuration diagram of a system for feeding and non-feeding section transition control of an electric vehicle according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of power control during feeding and non-feeding section transition of an electric vehicle according to the present invention. In particular, FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a power supply state in a non-powered section, FIGS. 3A to 3C are diagrams illustrating a change in a power supply state in a transition section, and FIGS. 3D and 3E show a power supply section. It is a block diagram shown in order to demonstrate the power supply state in.

도 1 내지 도 3e에 의하면 본 발명에 따른 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템은 전기 차량(1)에 급전이 이루어지도록 하기 위한 급전 구간(30)을 주행하며, 급전 구간(30)의 전환을 위한 비급전 구간(10)도 주행하게 된다.1 to 3E, the electric power feeding and non-feeding period transition control system of the electric vehicle according to the present invention runs the electric power feeding section 30 for feeding power to the electric vehicle 1, and the electric power feeding section 30 is The non-feeding section 10 for switching is also driven.

이에 따라 전기 차량(1)은 비급전 구간(10)과 급전 구간(30)으로의 전이가 발생하게 된다. Accordingly, the electric vehicle 1 has a transition to the non-feeding section 10 and the feeding section 30 occurs.

이때, 급전 구간(30)에서는 차상 집전장치(100)를 통해 공급되는 전력이 일정전압으로 강압하는 레귤레이터(110)를 거쳐 모터(120)를 제어하기 위해 직류 전원을 교류전원으로 변환하는 인버터(130)를 거쳐 모터(120)를 구동 제어하게 된다. At this time, in the power supply section 30, the inverter 130 for converting the DC power to AC power to control the motor 120 via the regulator 110 to step down the power supplied through the on-board current collector 100 to a predetermined voltage. The drive control is performed through the motor 120.

상기 차상 집전장치(100)는 통상의 전동차의 경우 공중의 가선(架線)을 통해 공급받을 수 있지만, 온라인 집전 장치를 장착한 전기 차량(1)은 노면에 설치된 지상 급전장치(200)가 매설된 급전 구간(30)에서는 지상 집전 장치(200)를 통한 전력을 이용하여 차량(1)의 구동 및 차량(1)에 탑재된 배터리(140)에 전력을 저장한다.The on-vehicle current collector 100 may be supplied through a public line in the case of a typical electric vehicle, but the electric vehicle 1 equipped with the on-line current collector is embedded in the ground power supply unit 200 installed on the road surface In the power supply section 30, the electric power is stored in the battery 140 mounted on the vehicle 1 and the driving of the vehicle 1 using the electric power through the ground current collector 200.

한편, 비급전 구간(10)에서는 배터리(140)의 전력이 모터(120)를 제어하기 위해 직류 전원을 교류전원으로 변환하는 인버터(130)를 거쳐 모터(120)를 구동 제어하게 된다. On the other hand, in the non-powered section 10, the power of the battery 140 to drive control the motor 120 via the inverter 130 for converting the DC power to AC power in order to control the motor 120.

이때, 전력제어부(150)의 제어신호에 따라 배터리(140)의 충전모드 또는 출력모드로 개폐 제어되는 DC/DC 컨버터(160)의 제어에 따라 상기 배터리(140)는 충전모드 또는 출력모드로 동작한다.
At this time, the battery 140 operates in the charging mode or the output mode according to the control of the DC / DC converter 160 that is controlled to open and close the charging mode or output mode of the battery 140 according to the control signal of the power controller 150. do.

본 발명에 따른 전기 차량(1)의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템은 전기 차량(1)이 비급전 구간(10)에서 급전 구간(30)으로 진입할 때, 배터리(140)의 전력은 점차 감소시키고, 차량(1)의 급전장치를 통한 전력공급을 점차 증가시켜 차량(1)에 일정한 전력을 공급하여 차량 시스템의 운전을 안정화할 수 있다.In the power feeding and non-feeding section transition control system of the electric vehicle 1 according to the present invention, when the electric vehicle 1 enters the feeding section 30 from the non-feeding section 10, the power of the battery 140 gradually increases. The power supply through the power supply device of the vehicle 1 may be gradually increased, thereby supplying constant power to the vehicle 1 to stabilize driving of the vehicle system.

이를 위해 비급전 구간(10)에서 차량(1)은 배터리(140)에 충전되어 있는 전력을 이용하여 모터(120)를 구동한다.To this end, the vehicle 1 drives the motor 120 using the power charged in the battery 140 in the non-feeding section 10.

한편, 차량(1)이 비급전 구간(10)에서 급전 구간(30)으로 진입했을 시 곧바로 전력원을 배터리(140)에서 온라인 급전으로 변경하는 경우에는 인버터(130) 입력단의 전원이 변화하여 안정적인 전력공급이 불가능하다. On the other hand, when the vehicle 1 immediately changes the power source from the battery 140 to the on-line power supply when the vehicle 1 enters the power supply section 30 from the non-power supply section 10, the power of the input terminal of the inverter 130 is changed and stable. Power supply is not possible.

따라서, 안정적인 인버터(130) 전력공급을 위하여 배터리(140) 전력을 점차 감소시키고, 차상 집전장치(100)를 통한 전력공급을 점차 증가시킨다. 이때, 차량(1)에서 요구되는 전력(Pd), 즉 인버터(130) 입력전력은 아래의 [식 1]과 같이 배터리 공급전력(Pb)과 레귤레이터 출력 전력(Pr)을 합산한 값과 동일해야 한다.
Therefore, the power of the battery 140 is gradually decreased for the stable inverter 130 power supply, and the power supply through the onboard current collector 100 is gradually increased. In this case, the power Pd required in the vehicle 1, that is, the input power of the inverter 130 should be equal to the sum of the battery supply power Pb and the regulator output power Pr as shown in Equation 1 below. do.

차량 요구 전력(Pd)= 배터리 출력전력(Pb)+레귤레이터 출력전력(Pr) [식 1]
Vehicle required power (Pd) = battery output power (Pb) + regulator output power (Pr) [Equation 1]

이를 위해 본 발명에 따른 전기 차량(1)의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템은 상기 레귤레이터 출력전력(Pr)의 상승분에 대해 상대적으로 배터리 출력전력(Pb)을 감소시켜 줌으로써 차량 요구전력(Pd)을 일정하게 유지시켜 주거나 또는 레귤레이터 출력전력(Pr)과 배터리 출력전력(Pb)을 함께 조절하여 차량 요구 전력(Pd)에 근접한 전력이 출력되도록 조절할 수 있다.
To this end, the feeding and non-feeding section transition control system of the electric vehicle 1 according to the present invention reduces the battery output power Pb relative to the rise of the regulator output power Pr, thereby reducing the vehicle required power Pd. It is possible to adjust the regulator output power (Pr) and the battery output power (Pb) together to maintain a constant or to output power close to the vehicle required power (Pd).

이와 같은 본 발명에 따른 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템은 배터리(140)의 출력전력을 감시하는 배터리 모니터링부(170)와, 상기 레귤레이터(110)의 출력전력을 감시하는 레귤레이터 모니터링부(180)와, 상기 배터리 모니터링부(170) 및 레귤레이터 모니터링부(180)의 출력전력을 감시하여 상기 레귤레이터(110)와 배터리(140)의 출력전력(Pb,Pr)을 제어하는 전력제어부(150)로 구성된다.Such a power supply and non-powered section transition control system of an electric vehicle according to the present invention includes a battery monitoring unit 170 for monitoring the output power of the battery 140, and a regulator monitoring unit for monitoring the output power of the regulator 110 A power control unit 150 for monitoring the output power of the battery monitoring unit 170 and the regulator monitoring unit 180 to control the output power (Pb, Pr) of the regulator 110 and the battery 140. It consists of

즉, 급전구간(30)의 경우에는 레귤레이터 모니터링부(180)에서 감시되는 레귤레이터 출력전력(Pr)이 차량 요구전력이 되므로 배터리(140)의 출력전력(Pb)이 '0'이면, 비급전 구간(10)에서는 레귤레이터 모니터링부(180)에서 감시되는 레귤레이터 출력전력(Pr)이 '0'이므로 배터리(140)의 출력전력(Pb)이 차량 요구전력(Pd)이 된다.That is, in the case of the power supply section 30, since the regulator output power Pr monitored by the regulator monitoring unit 180 becomes the required power of the vehicle, if the output power Pb of the battery 140 is '0', the non-power supply section In 10, since the regulator output power Pr monitored by the regulator monitoring unit 180 is '0', the output power Pb of the battery 140 becomes the vehicle required power Pd.

따라서, 상기 전력제어부(150)는 비급전 구간(10)에서는 DC/DC 컨버터(160)를 제어하여 배터리(140)를 출력모드로 동작시키게 되며 그에 따라 배터리 출력전력(Pb)이 인버터(130)에 공급되며, 이는 도 1에 도시된 바와 같다.Accordingly, the power controller 150 controls the DC / DC converter 160 to operate the battery 140 in an output mode in the non-feeding period 10, whereby the battery output power Pb is driven by the inverter 130. Is supplied to, as shown in FIG.

한편, 상기 전력제어부(150)는 레귤레이터 모니터링부(180)와 배터리 모니터링부(170)의 출력전력(Pb,Pr)을 지속적으로 감시하게 되는데, 차량(1)이 비급전 구간(10)에서 급전 구간(30)으로 진입하는 경우 일정한 전이 구간(20)을 두어 상기 레귤레이터(110)와 배터리(140)의 출력전력(Pb,Pr)을 제어하게 된다.Meanwhile, the power control unit 150 continuously monitors the output power Pb and Pr of the regulator monitoring unit 180 and the battery monitoring unit 170, and the vehicle 1 feeds in the non-feeding section 10. In the case of entering the section 30, a constant transition section 20 is provided to control the output power Pb and Pr of the regulator 110 and the battery 140.

즉, 전이 구간(20)에 차량(1)이 진입하는 경우 전력제어부(150)는 레귤레이터(110)의 출력전력이 상승하게 됨을 감지하면 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이 배터리 출력전력(Pb)과 레귤레이터 출력전력(Pr)을 제어하여 배터리 출력전력(Pb)은 서서히 낮추고 레귤레이터 출력전력(Pr)은 높여 인버터(130)로 유입되는 차량 요구 전력(Pd)을 일정하게 유지시켜 준다.That is, when the vehicle 1 enters the transition section 20, when the power controller 150 detects that the output power of the regulator 110 increases, the battery output power Pb as shown in FIGS. 3A and 3C. ) And the regulator output power (Pr) is controlled to gradually lower the battery output power (Pb) and increase the regulator output power (Pr) to maintain a constant vehicle demand power (Pd) flowing into the inverter 130.

이와 같은 과정을 통해 레귤레이터 출력전력(Pr)이 차량 요구 전력(Pd)에 도달하면 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 전력제어부(150)는 배터리(140)의 전력 출력(Pb)을 차단한다. 이 경우 배터리(140) 전력원 변경이 안전하게 배터리(140)에서 온라인 급전으로 완료된 후에 필요시 배터리(140)의 충전상태(SOC: State Of Charge)에 따라 온라인 급전전력을 이용하여 배터리(140)를 충전한다. 물론, 이 경우 충전모드로 작동하도록 상기 전력제어부(150)는 상기 DC/DC 컨버터(160)를 제어한다.When the regulator output power Pr reaches the vehicle required power Pd through the above process, as shown in FIG. 3D, the power controller 150 cuts off the power output Pb of the battery 140. In this case, after the battery 140 power source change is safely completed by the online power supply from the battery 140, the battery 140 using the online power supply power according to the state of charge (SOC) of the battery 140, if necessary. To charge. Of course, in this case, the power controller 150 controls the DC / DC converter 160 to operate in the charging mode.

즉, 상기 전력제어부(150)는 배터리(140)의 충전상태(SOC: State Of Charge)가 설정기준치 이하이면 상기 DC/DC 컨버터(160)를 제어하여 상기 배터리(140)를 충전모드로 동작하도록 제어한다.
That is, the power controller 150 controls the DC / DC converter 160 to operate the battery 140 in the charging mode when the state of charge (SOC) of the battery 140 is less than or equal to a predetermined reference value. To control.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1: 차량 10: 비급전 구간
20: 전이 구간 30: 급전 구간
100: 차상 집전장치 110: 레귤레이터
120: 모터 130: 인버터
140: 배터리 150: 전력제어부
160: DC/DC 컨버터 170: 배터리 모니터링부
180: 레귤레이터 모니터링부 200: 지상 급전 장치1: vehicle 10: non-fed section
20: transition section 30: feeding section
100: onboard current collector 110: regulator
120: motor 130: inverter
140: battery 150: power control unit
160: DC / DC converter 170: battery monitoring unit
180: regulator monitoring unit 200: ground feeder

Claims (8)

급전 구간에서는 차상 집전장치를 통해 공급되는 전력을 레귤레이터를 거쳐 인버터에서 변환하여 모터를 제어하고 비급전 구간에서는 배터리의 전력을 인버터에서 변환하여 모터를 제어하되, 상기 레귤레이터는 일측은 인버터와 전기적으로 연결되고, 타측은 DC/DC 컨버터를 통하여 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 배터리는 DC/DC 컨버터를 통하여 인버터 및 레귤레이터와 전기적으로 연결되는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템에 있어서,
상기 배터리의 출력전력을 감시하는 배터리 모니터링부와, 상기 레귤레이터의 출력전력을 감시하는 레귤레이터 모니터링부와, 상기 배터리 모니터링부 및 레귤레이터 모니터링부의 출력전력을 감시하여 상기 레귤레이터 및 배터리의 출력전력을 제어하는 전력제어부를 포함하고,
상기 전력제어부는 레귤레이터의 출력전력이 감지되면 차량이 비급전 구간에서 급전 구간으로 진입하는 전이 구간으로 판단하여 상기 배터리 출력전력과 레귤레이터 출력전력을 제어하여 배터리 출력전력은 낮추고 레귤레이터 출력전력은 배터리 출력전력의 낮아지는 정도에 대응되도록 높여 인버터로 유입되는 차량 요구 전력을 일정하게 유지시키며,
상기 차상 집전장치는 온라인 집전 장치를 장착한 전기 차량이며, 상기 차상 집전장치는 급전 구간의 노면에 설치된 지상 급전장치로부터 전력을 공급받고,
상기 차량 요구 전력은 배터리 공급전력과 레귤레이터 출력 전력을 합산한 값인 것을 특징으로 하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템.
In the feeding section, the inverter controls the motor by converting the power supplied from the onboard current collector through the regulator. In the non-feeding section, the inverter is controlled by converting the battery power from the inverter, and the regulator is electrically connected to one side of the inverter. In the other side is electrically connected to the battery via a DC / DC converter, the battery is electrically connected to the inverter and the regulator via a DC / DC converter in a power supply and non-powered section transition control system,
A battery monitoring unit for monitoring the output power of the battery, a regulator monitoring unit for monitoring the output power of the regulator, the power to monitor the output power of the battery monitoring unit and regulator monitoring unit to control the output power of the regulator and the battery Including a control unit,
When the output power of the regulator is detected, the power control unit determines that the vehicle transitions from the non-feeding section to the feeding section and controls the battery output power and the regulator output power to lower the battery output power and the regulator output power to the battery output power. It keeps the required electric power flowing into the inverter constant by increasing it to correspond to the decreasing degree of
The on-vehicle current collector is an electric vehicle equipped with an on-line current collector, the on-vehicle current collector is supplied with electric power from the ground power supply device installed on the road surface of the power supply section,
The power demand of the vehicle is a sum of battery supply power and regulator output power, characterized in that the electric power supply and non-powered interval transition control system of the electric vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 전력제어부는 비급전 구간에서 상기 배터리의 충전모드 또는 출력모드를 제어하는 DC/DC 컨버터를 제어하여 상기 배터리를 출력모드로 동작시키는 것을 특징으로 하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템.
The method of claim 1,
And the power control unit controls the DC / DC converter to control the charging mode or the output mode of the battery in the non-powered section to operate the battery in the output mode.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 전력제어부는 상기 레귤레이터 출력전력이 차량 요구 전력에 도달하면 상기 전력제어부는 배터리의 전력 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템.
The method of claim 1,
And the power control unit cuts off the power output of the battery when the regulator output power reaches the required power of the vehicle.
제 5항에 있어서,
상기 전력제어부는 상기 배터리의 전력 출력을 차단한 후, 배터리의 충전상태가 설정기준치 이하이면 상기 배터리를 충전모드로 동작시키는 것을 특징으로 하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템.
6. The method of claim 5,
The power control unit cuts the power output of the battery, and operates the battery in a charging mode when the state of charge of the battery is lower than a predetermined reference value.
제 6항에 있어서,
상기 전력제어부는 상기 배터리의 충전모드 또는 출력모드를 제어하는 DC/DC 컨버터를 제어하여 상기 배터리를 충전모드로 동작시키는 것을 특징으로 하는 전기 차량의 급전 및 비급전 구간 전이 제어 시스템.
The method according to claim 6,
And the power controller controls the DC / DC converter to control the charging mode or the output mode of the battery to operate the battery in the charging mode.
삭제delete
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