KR101279782B1 - 부하 세그먼트를 인식하는 급전장치 및 그 구동방법 - Google Patents

부하 세그먼트를 인식하는 급전장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 부하 세그먼트를 인식하는 급전장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전장치에 있어서, 각 급전선로 세그먼트에 순차적으로 테스트전류를 발생시키고 테스트전류 발생시에 해당 급전선로 세그먼트에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부에 따라 각 급전선로 세그먼트에 대하여 부하상태인지 또는 무부하상태인지를 판단하여 부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력을 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치 및 그 구동방법을 제공한다.

Description

부하 세그먼트를 인식하는 급전장치 및 그 구동방법{Power Supply Method and Apparatus for Recongnization of Load Segment}
본 발명의 실시예는 부하 세그먼트를 인식하는 급전장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 급전선로를 복수의 급전선로 세그먼트로 나누고 각 세그먼트에 각각 전력을 공급하되 부하가 존재하는 세그먼트를 인식하여 해당 세그먼트에만 전력을 공급하여 전력전달 효율을 극대화하고자 하는 급전장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
도 1은 지면 아래에 설치된 복수의 급전 세그먼트와 이들 중 어느 하나의 급전 세그먼트로부터 전력을 충전하는 집전모듈의 위치관계를 간략히 예시한 도면이다.
가전제품 또는 전기차 등의 비접촉 충전을 위한 방법의 하나로서 도 1과 같이 급전선로(120)를 복수개로 분할하고 급전인버터(110)는 각각의 분할된 급전 세그먼트(122, 124, 126)에 개별적으로 전력을 공급하고 집전모듈(130)은 복수의 급전 세그먼트(122, 124, 126) 중에서 어느 하나의 급전 세그먼트의 상부에 위치하여 비접촉 충전을 하는 방법을 사용한다.
도 1과 같은 환경에서 가전제품 또는 전기차의 집전모듈(130)이 어느 하나의 급전 세그먼트 상에 위치하지 않는 경우에도 모든 급전 세그먼트(122, 124, 126)에 항상 전력을 공급하게 되면 비접촉 충전을 위한 전력공급에 비효율을 야기할 뿐만 아니라 전력전달이 필요없는 급전 세그먼트에도 전력을 공급함으로써 전력공급이 불필요한 급전선로에 주변에 전자파가 발생하게 되는 문제가 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 급전선로를 복수의 급전선로 세그먼트로 나누고 각 세그먼트에 각각 전력을 공급하되 부하가 존재하는 세그먼트를 인식하여 해당 세그먼트에만 전력을 공급하여 전력전달 효율을 극대화하고자 하는 것이 주된 목적이다.
또한 부하가 있는 급전선로 세그먼트에만 전력을 공급함으로써 전자파의 발생을 최소화하는 데에도 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전장치에 있어서, 각 급전선로 세그먼트에 순차적으로 테스트전류를 발생시키고 테스트전류 발생시에 해당 급전선로 세그먼트에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부에 따라 각 급전선로 세그먼트에 대하여 부하 상태인지 또는 무부하 상태인지를 판단하여 부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력을 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치를 제공한다.
상기 테스트전류의 크기는 부하상태의 급전선로 세그먼트에 공급되는 전류의 크기보다 작은 것일 수 있다.
상기 제어부는 부하상태인 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하면서 해당 급전선로 세그먼트의 출력전압이 소정전압 이상인지 여부를 확인하여 해당 급전선로 세그먼트의 출력전압이 소정전압 이상이 아닌 경우에는 해당 급전선로 세그먼트에 전력공급을 중단할 수 있다.
상기 제어부는 해당 급전선로 세그먼트에 전력공급을 중단한 후에 다시 순차적으로 각 급전선로 세그먼트에 테스트전류를 발생하여 부하상태 여부를 확인할 수 있다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예는, 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전장치에 있어서, 교류 전원을 제공받아 직류로 변환하여 출력하는 전압변환부; 상기 전압변환부의 출력단 일측과 타단 사이에 2개의 스위칭소자가 직렬 연결된 회로인 레그(Leg)를 N(단, N은 2 이상의 자연수)개 병렬로 연결하고, 상기 N 개의 레그 중에서 두개의 레그에 대하여 각 레그 내에서 스위칭소자가 연결된 접점 사이에 각 급전선로 세그먼트를 연결하여 풀 브릿지 형태를 이루는 방식으로 상기 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전부; 및 각 급전선로 세그먼트에 순차적으로 테스트전류가 발생하도록 상기 복수개의 레그의 스위칭을 제어하고 테스트전류 발생시에 상기 급전부에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부에 따라 각 급전선로 세그먼트에 대하여 부하 상태인지 또는 무부하 상태인지를 판단하여 부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력이 공급되도록 상기 레그의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치를 제공한다.
상기 급전선로 세그먼트의 연결은, 하나의 레그와 다른 하나의 레그 사이에 하나의 급전선로 세그먼트를 연결하고, 이미 급전선로 세그먼트가 연결된 레그 중에서 하나의 레그와 급전선로 세그먼트 연결되지 않은 레그 중에서 하나의 레그 사이에 다른 급전선로 세그먼트를 연결하는 방법으로 모든 급전선로 세그먼트를 연결할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전압변환부의 출력전압 또는 상기 급전부의 출력전압이 소정 크기 미만인 경우에 상기 테스트전류를 발생할 수 있다.
상기 테스트전류는 주기적으로 발생할 수 있다.
상기 테스트전류에 대하여 급전선로 세그먼트가 부하상태인지 여부에 대한 판단은 상기 전압변환부의 출력전압 또는 상기 급전부의 출력전압이 소정 크기 이상의 전압인지 여부에 따라 판단할 수 있다.
상기 테스트전류의 크기는 부하상태의 급전선로 세그먼트에 공급되는 전류의 크기보다 작은 것일 수 있다.
상기 전압변환부는 사이리스터 컨버터를 포함하며, 상기 사이리스터 컨버터는 복수의 사이리스터(Thyristor)로 구성되어 상기 교류 전원을 직류로 변환하여 출력할 수 있다.
상기 제어부는 부하상태인 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하면서 해당 급전선로 세그먼트의 출력전압이 소정전압 이상인지 여부를 확인하여 해당 급전선로 세그먼트의 출력전압이 소정전압 이상이 아닌 경우에는 해당 급전선로 세그먼트에 전력공급을 중단할 수 있다.
상기 제어부는 해당 급전선로 세그먼트에 전력공급을 중단한 후에 다시 순차적으로 각 급전선로 세그먼트에 테스트전류를 발생하여 부하상태 여부를 확인할 수 있다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예는, 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전장치로서, 교류 전원을 제공받아 직류로 변환하여 출력하는 전압변환부, 상기 전압변환부의 출력단 일측과 타단 사이에 2개의 스위칭소자가 직렬 연결된 회로인 레그를 N(단, N은 2 이상의 자연수)개 병렬로 연결하고, 상기 N 개의 레그 중에서 두개의 레그에 대하여 각 레그 내에서 스위칭소자가 연결된 접점 사이에 각 급전선로 세그먼트를 연결하여 풀 브릿지 형태를 이루는 방식으로 상기 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전부를 포함하는 급전장치의 구동방법에 있어서, 각 급전선로 세그먼트에 순차적으로 테스트전류를 발생하도록 상기 복수개의 레그의 스위칭을 제어하는 단계; 테스트전류 발생시에 상기 급전부에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단에 따라 각 급전선로 세그먼트에 대하여 부하상태인지 또는 무부하상태인지를 판단하는 단계; 및 부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력이 공급되도록 상기 레그의 스위칭을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치의 구동방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 급전선로를 복수의 급전선로 세그먼트로 나누고 각 세그먼트에 각각 전력을 공급하되 부하가 존재하는 세그먼트를 인식하여 해당 세그먼트에만 전력을 공급하여 전력전달 효율을 극대화하는 효과가 있다.
또한 부하가 있는 급전선로 세그먼트에만 전력을 공급함으로써 전자파의 발생을 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 지면 아래에 설치된 복수의 급전 세그먼트와 이들 중 어느 하나의 급전 세그먼트로부터 전력을 충전하는 집전모듈의 위치관계를 간략히 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치를 예시한 도면이다.
도 3은 급전장치에 포함된 급전부의 구성을 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치를 예시한 도면이고, 도 3은 급전장치에 포함된 급전부의 구성을 예시한 도면이다.
도 2에 예시하듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치는 전압변환부(210), 급전부(220) 및 제어부(230)를 포함한다.
전압변환부(210)는 교류 전원을 제공받아 직류로 변환하여 출력한다. 여기서, 전압변환부(210)는 가령 단상의 교류 전원을 인가받아 직류 전압으로 변환하여 출력한다. 전압변환부(210)는 교류를 직류로 변환하기 위하여 사이리스터 컨버터(Thyristor converter)로 구성될 수 있다. 사이리스터 컨버터는 정류회로 및 평활회로를 포함할 수 있는데, 정류회로는 사이리스터 소자를 폴(Pole) 또는 브리지(Bridge) 형태로 연결하여 구성한 반파 또는 전파 정류회로가 바람직할 수 있다. 그런데 정류회로의 출력 전압에는 맥동 전압(Ripple)이 포함되어 있으므로, 평활회로는 리플을 감소시키거나 제거한다. 전압변환부(210)는 정류회로에 의해 정류된 DC 전압을 승압 또는 강압시키기 위한 DC/DC 컨버터를 추가로 포함할 수 있다.
도 3에 도시하듯이 급전부(220)는 복수개의 레그(221, 222, 223, 224) 및 급전선로 세그먼트(225, 226, 227)를 포함한다.
급전부(220)는 전압변환부(210)의 출력단 일측과 타단 사이에 2개의 스위칭소자가 직렬 연결된 회로인 레그(Leg)를 N(단, N은 2 이상의 자연수)개 병렬로 연결하고, N 개의 레그 중에서 두개의 레그에 대하여 각 레그 내에서 스위칭소자가 연결된 접점 사이에 급전선로 세그먼트를 연결하여 풀 브릿지 형태를 이루는 방식으로 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급한다.
즉, 도 3과 같이 레그(221, 222, 223, 224)는 가령 공진형 인버터로서 전압변환부(210)의 출력 전압에 대한 스위칭 전압을 생성하기 위하여 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)와 같은 복수의 스위칭소자(Q1A ~ Q4B)를 포함한다.
도 3에 도시하듯이, 급전 선로는 복수의 급전선로 세그먼트의 형태로 구성되기 때문에 레그(221, 222, 223, 224)가 N 개로 구성되는 경우 레그형의 각 스위칭소자를 구동시켜 N-1개의 공진형 인버터를 구성할 수 있다. 또한, 급전선로 세그먼트(225, 226, 227)를 레그(221, 222, 223, 224)에 연결하는 방법의 하나로, 도 3과 같이 물리적으로 서로 이웃한 레그 사이에 각 세그먼트를 연결하는 방법을 사용할 수 있다.
즉, 하나의 레그와 다른 하나의 레그 사이에 하나의 급전선로 세그먼트를 연결하고, 이미 연결된 두 레그 중에서 하나의 레그와 급전선로 세그먼트가 연결되지 않은 다른 레그 중에서 하나의 레그 사이에 다른 급전선로 세그먼트를 연결하면 두개의 급전서로 세그먼트가 연결된다. 여기에 다시 세번째 급전선로 세그먼트를 연결하는 경우, 이미 급전선로 세그먼트가 연결된 레그 중에서 하나의 레그와 급전선로 세그먼트가 연결되지 않은 다른 레그 중에서 하나의 레그 사이에 또 다른 급전선로 세그먼트를 연결하면 세번째 급전선로가 연결된다. 이러한 방법으로 순차적으로 N-1개의 모든 급전선로를 연결할 수 있다.
제1 및 제2 스위칭소자(Q1A, Q1B), 제3 및 제4 스위칭소자(Q2A, Q2B), 제5 및 제6 스위칭소자(Q3A, Q3B) 그리고 제7 및 제8 스위칭소자(Q4A, Q4B)는 전압변환부(210)의 출력 양단 사이에서 일대 일로 각각 대응 및 전기적으로 연결되어 제1 레그(Leg) 내지 제4 레그를 이룬다. 여기서, 제1레그(221) 및 제2 레그(222)는 제1인버터를 형성하여 제1급전세그먼트(225)에 전력을 공급하고, 제2레그(222) 및 제3 레그(223)는 제2인버터를 형성하여 제2급전세그먼트(226)에 전력을 공급하고, 제3레그(223) 및 제4 레그(224)는 제3인버터를 형성하여 제3급전세그먼트(227)에 전력을 공급하게 된다. 이와 같은 제1인버터, 제2인버터, 제3인버터는 제어부(230)의 제어에 의해 온/오프 제어되어 각 세그먼트(225, 226, 227)에 전력을 공급한다.
도 3과 같은 형태의 급전부의 구성은 연결가능한 형태들 중에서 하나의 예를 나타낸 것이며, 본 발명의 급전부는 도 3과 같은 형태로 연결된 것에 한정되지 않고 다양한 형태로 레그 사이에 급전선로 세그먼트를 연결할 수 있다.
제어부(230)는 각 급전선로 세그먼트(225, 226, 227)에 순차적으로 테스트전류가 발생하도록 복수개의 레그(221, 222, 223, 224)의 스위칭을 제어하고 테스트전류 발생시에 급전부(220)에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부에 따라 각 급전선로 세그먼트(225, 226, 227)에 대하여 부하상태인지 또는 무부하상태인지를 판단하여 부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력이 공급되도록 레그(221, 222, 223, 224)의 스위칭을 제어한다.
제어부(230)는 어떤 하나의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 중인지 여부를 확인한다. 만일 어떤 급전선로 세그먼트에도 전력을 공급하고 있지 않다면 제1레그(221) 및 제2레그(222)의 스위칭소자(Q1A, Q1B, Q2A, Q2B)를 제어하여 제1 급전선로 세그먼트(225)에 테스트전류를 발생한다. 이때, 제어부(230)는 전압변환부(210)의 출력전압(VDC) 또는 제1 급전선로 세그먼트(225)로 전송되는 출력전압(즉, 급전부(220)의 출력전압)이 소정크기 이상인지 여부를 확인하여, 만일 소정크기 이상임이 확인되면 제1 급전선로 세그먼트(225)에 급전전류를 발생하도록 제1레그(221) 및 제2레그(222)의 스위칭소자(Q1A, Q1B, Q2A, Q2B)를 제어한다.
여기서 테스트전류의 크기와 급전전류의 크기는 서로 다를 수 있으며, 테스트전류의 크기가 급전전류의 크기보다 작을 수 있다. 여기서 발생하는 전류의 크기는 스위칭소자의 입력단(V1A, V1B, V2A, V2B, V3A, V3B, V4A, V4B)에 인가되는 PWM 신호의 듀티를 조절하여 제어할 수 있다.
제어부(230)는 제1 급전선로 세그먼트(225)에 테스트전류를 발생하는 경우에 전압변환부(210)의 출력전압 또는 제1 급전선로 세그먼트(225)로 전송되는 출력전압이 소정크기 이상이 아님이 확인되면, 제1 급전선로 세그먼트(225)에 테스트전류 발생하는 것을 중단하고 제2레그(222) 및 제3레그(223)의 스위칭소자(Q2A, Q2B, Q3A, Q3B)를 제어하여 제2 급전선로 세그먼트(226)에 테스트전류를 발생한다. 이때, 제어부(230)는 전압변환부(210)의 출력전압 또는 제2 급전선로 세그먼트(226)로 전송되는 출력전압(즉, 급전부(220)의 출력전압)이 소정크기 이상인지 여부를 확인하여, 만일 소정크기 이상임이 확인되면 제2 급전선로 세그먼트(226)에 급전전류를 발생하도록 제2레그(222) 및 제3레그(223)의 스위칭소자(Q2A, Q2B, Q3A, Q3B)를 제어한다.
레그(221, 222, 223, 224)의 구성을 IGBT를 예로 들어 좀더 구체적으로 살펴보면, 각각 제1 내지 제4 레그의 일부인 제1, 제3, 제5 및 제7 스위칭소자(Q1A, Q2A, Q3A, Q4A)의 컬렉터 단자는 전압변환부(210)의 출력단 일측 단자에 접속하고, 각각 제1 내지 제3 레그의 일부인 제2, 제4, 제6 및 제8 스위칭소자(Q1B, Q2B, Q3B, Q4B)의 이미터 단자는 전압변환부(210)의 출력단 타측 단자에 접속한다. 또한, 제1, 제3, 제5 및 제7 스위칭소자(Q1A, Q2A, Q3A, Q4A)의 이미터 단자는 제2, 제4, 제6 및 제8 스위칭소자(Q1B, Q2B, Q3B, Q4B)의 컬렉터 단자에 각각 접속하고, 이 연결점을 각각 제1 내지 제4 노드(N1 ~ N$)라 지칭한다. 그리고, 제1 레그 내지 제4 레그를 이루는 제1 내지 제8 스위칭소자(Q1A ~ Q4B)의 게이트 단자(V1A 내지 V4B)는 제어부(230)에 연결된다.
이와 같은 구성에 따라, 가령 제1 급전선로 세그먼트(225)가 동작한다고 가정하면 제1 및 제4 스위칭소자(Q1A, Q2B)가 턴-오프될 때, 턴-오프되어 있던 제2 및 제3 스위칭소자(Q1B, Q2A)는 턴-온되고, 반대로 제1 및 제4 스위칭소자(Q1A, Q2B)가 턴-온될 때, 제2 및 제3 스위칭소자(Q1B, Q2A)는 턴-오프된다
만약, 제2 급전선로 세그먼트(226)가 동작하는 경우라면 제4 및 제5 스위칭소자(Q2B, Q3A)가 턴-오프될 때 턴-오프되어 있던 제3 및 제6 스위칭소자(Q2A, Q3B)가 턴-온되고, 반대로 제4 및 제5 스위칭소자(Q2B, Q3A)가 턴-온될 때, 제3 및 제6 스위칭소자(Q2A, Q3B)는 동시에 턴-오프 된다. 이러한 동작 방식은 제3 급전선로 세그먼트(227)에 대해서도 유사하게 스위칭 동작한다.
위와 같이 제어부(230)는 순차적으로 급전선로 세그먼트(225, 226, 227)에 테스트전류가 발생하도록 복수개의 레그(221, 222, 223, 224)의 스위칭을 제어하면서 전압변환부(210)의 출력전압 또는 해당 급전선로 세그먼트로 전송되는 출력전압(즉, 급전부(220)의 출력전압)이 소정크기 이상인지 여부를 확인한다. 만일 모든 급전선로 세그먼트(225, 226, 227)에 테스트 전류를 전송하는 경우 전압변환부(210)의 출력전압 또는 해당 급전선로 세그먼트로 전송되는 출력전압(즉, 급전부(220)의 출력전압)이 소정크기 미만인 경우에는 다시 제1 급전선로 세그먼트(225)부터 순차적으로 제3 급전선로 세그먼트(227)까지 테스트전류를 발생하여 전압변환부(210)의 출력전압 또는 해당 급전선로 세그먼트로 전송되는 출력전압(즉, 급전부(220)의 출력전압)을 확인한다.
여기서 제어부(230)는 각 급전선로 세그먼트(225, 226, 227)에 흐르는 테스트전류를 주기적으로 발생할 수 있다.
한편, 제어부(230)는 전력을 공급하는 중에 급전선로 세그먼트에 대한 출력전압이 소정전압 이상인지 여부를 지속적으로 확인한다. 만일 전력이 공급되고 있는 급전선로 세그먼트의 출력전압이 소정전압 이상이 아니면 해당 급전선로 세그먼트에 대한 전력공급을 중단하고, 다시 각 급전선로 세그먼트에 대하여 테스트 전류를 발생하여 어느 급전선로 세그먼트가 부하 상태인지 여부를 확인하여 부하상태인 급전선로 세그먼트에 전력을 공급한다.
본 실시예에서 설명된 급전장치는 전기차의 정차중 충전 또는 가전제품이나 모바일 기기 등의 충전을 위하여 급전선로 세그먼트를 그리드 형태로 배열하여 어느 하나의 급전세그먼트 위에 집전모듈이 위치하면 집전모듈에 충전이 가능하도록 하는 데에 사용할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 급전선로를 복수의 급전선로 세그먼트로 나누고 각 세그먼트에 각각 전력을 공급하되 부하가 존재하는 세그먼트를 인식하여 해당 세그먼트에만 전력을 공급하여 전력전달 효율을 극대화하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.

Claims (7)

  1. 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전장치에 있어서,
    각 급전선로 세그먼트에 순차적으로 테스트전류를 발생시키고 테스트전류 발생시에 해당 급전선로 세그먼트에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부에 따라 각 급전선로 세그먼트에 대하여 부하상태인지 또는 무부하상태인지를 판단하여 부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력을 공급하는 제어부;
    교류 전원을 제공받아 직류로 변환하여 출력하는 전압변환부; 및
    상기 전압변환부의 출력단 일측과 타단 사이에 2개의 스위칭소자가 직렬 연결된 회로인 레그(Leg)를 N(단, N은 2 이상의 자연수)개 병렬로 연결하고, 상기 N 개의 레그 중에서 두개의 레그에 대하여 각 레그 내에서 스위칭소자가 연결된 접점 사이에 각 급전선로 세그먼트를 연결하여 풀 브릿지 형태를 이루는 방식으로 상기 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전부
    를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 전압변환부의 출력전압 또는 상기 급전부의 출력전압이 소정 크기 미만인 경우에 상기 테스트전류를 발생하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 부하상태인 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하면서 해당 급전선로 세그먼트의 출력전압이 소정전압 이상인지 여부를 확인하여 해당 급전선로 세그먼트의 출력전압이 소정전압 이상이 아닌 경우에는 해당 급전선로 세그먼트에 전력공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 각 급전선로 세그먼트에 순차적으로 테스트전류가 발생하도록 상기 복수개의 레그의 스위칭을 제어하고 테스트전류 발생시에 상기 급전부에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부에 따라 각 급전선로 세그먼트에 대하여 부하 상태인지 또는 무부하 상태인지를 판단하여 부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력이 공급되도록 상기 레그의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 급전선로 세그먼트의 연결은,
    하나의 레그와 다른 하나의 레그 사이에 하나의 급전선로 세그먼트를 연결하고, 이미 급전선로 세그먼트가 연결된 레그 중에서 하나의 레그와 급전선로 세그먼트에 연결되지 않은 레그 중에서 하나의 레그 사이에 다른 급전선로 세그먼트를 연결하는 방법으로 모든 급전선로 세그먼트를 연결하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  6. 삭제
  7. 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전장치로서, 교류 전원을 제공받아 직류로 변환하여 출력하는 전압변환부, 상기 전압변환부의 출력단 일측과 타단 사이에 2개의 스위칭소자가 직렬 연결된 회로인 레그를 N(단, N은 2 이상의 자연수)개 병렬로 연결하고, 상기 N 개의 레그 중에서 두개의 레그에 대하여 각 레그 내에서 스위칭소자가 연결된 접점 사이에 각 급전선로 세그먼트를 연결하여 풀 브릿지 형태를 이루는 방식으로 상기 복수개의 급전선로 세그먼트에 전력을 공급하는 급전부를 포함하는 급전장치의 구동방법에 있어서,
    각 급전선로 세그먼트에 순차적으로 테스트전류를 발생하도록 상기 복수개의 레그의 스위칭을 제어하는 단계;
    테스트전류 발생시에 상기 급전부에 소정 크기 이상의 전압이 발생하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단에 따라 각 급전선로 세그먼트에 대하여 부하상태인지 또는 무부하상태인지를 판단하는 단계; 및
    부하상태인 것으로 판단된 급전선로 세그먼트에만 전력이 공급되도록 상기 레그의 스위칭을 제어하는 단계
    를 포함하되,
    상기 전압변환부의 출력전압 또는 상기 급전부의 출력전압이 소정 크기 미만인 경우에 상기 테스트전류를 발생하는 것을 특징으로 하는 급전장치의 구동방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11341711A (ja) * 1998-05-21 1999-12-10 Sony Corp 無接点電源回路
KR20110041307A (ko) * 2009-10-15 2011-04-21 한국과학기술원 세그먼트화된 전기자동차용 급전제어 방법 및 장치

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