KR101318395B1

KR101318395B1 - 평판형 코일과 이를 갖춘 급전장치 및 집전장치

Info

Publication number: KR101318395B1
Application number: KR1020120076839A
Authority: KR
Inventors: 조동호; 정구호; 송보윤; 신승용; 이석환; 신재규; 김양수; 정상훈
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-10-15

Abstract

본 발명은 평판형 코일과 이를 갖춘 급전장치 및 집전장치에 관한 것으로, 본 발명의 평판형 코일은, 적어도 둘 이상의 금속판, 상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및 상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하여서, 평판형 코일이 캐패시턴스를 조정할 수 있는 가변 캐패시터로 작용하게 됨으로써, 배선의 길이가 길게 되어도 다수의 공진 캐패시터를 생략할 수 있어 소요 공간을 절감하고 배선 또는 배치에 따른 공정 및 시간, 비용을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

평판형 코일과 이를 갖춘 급전장치 및 집전장치 {FLAT COIL, POWER SUPPLY AND COLLECTOR DEVICE FOR MAGNETIC INDUCTION POWER TRANSMISSION}

본 발명은 평판형 코일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예컨대 자기유도방식으로 전력을 전달하는 전기자동차의 급전장치 또는 집전장치에서 캐패시턴스(Capacitance)를 조정할 수 있는 가변 캐패시터로 작용하게 됨으로써, 배선의 길이가 길게 되어도 다수의 공진 캐패시터를 생략할 수 있어 소요 공간을 절감하고 배선 또는 배치에 따른 공정 및 시간, 비용을 줄일 수 있는 평판형 코일에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 평판형 코일을 갖춘 급전장치 및 집전장치에 관한 것이다.

공해방지 및 석유에너지에 대한 의존도를 낮추기 위한 대안으로서, 전기만으로 구동하는 전기자동차와 전기 및 내연기관을 선택적으로 사용하는 하이브리드 자동차가 개발되었다.

그러나 현재까지 개발된 전기자동차 및 (플러그인) 하이브리드 자동차는 배터리를 충전하기 위해 플러그 등을 이용하여 외부에 마련된 전원공급장치와 장시간 동안 접속하고 있어야 하고, 1 회의 충전만으로 운행할 수 있는 거리가 매우 제한적이라는 단점이 있다.

때문에, 최근에는 배터리를 이용한 전기자동차의 대안으로서 자기유도방식의 전기자동차가 부각되고 있다.

자기유도방식의 전기자동차는 전기를 공급하는 급전도로(또는 급전레일)가 필수적으로 필요하다. 이러한 방식의 전기자동차(또는 전기열차)가 운행에 필요한 전력을 충전하기 위해서는 급전도로 위를 주행하기만 하면 된다. 즉, 전기자동차는 급전도로 위를 주행하는 중에 급전선에 고주파의 전력이 공급되면 급전선과 전기자동차에 장치된 집전장치 사이의 전자기유도의 원리에 의해 주행에 필요한 전력을 공급받게 되는 것이다.

이러한 급전도로에 전력을 공급하기 위해서는 많은 수의 인버터가 구비되어야 하는데, 인버터는 용량에 따라 가격이 커지므로 가능한 하나의 인버터로 적은 용량의 전력을 공급할 수 있도록 효율적으로 급전선을 배선할 필요가 있다.

한편, 급전선이 길어지면 급전선이 갖는 자체 인덕턴스가 증가하여 저항이 커지므로 같은 전류를 흘려도 전류가 잘 흐르지 않게 되고, 목표한 전류를 흘려 주기 위해서는 전압을 크게 해서 보내주어야 하는 데 이는 비경제적이다. 따라서, 급전선의 길이로 인한 문제점을 해결하기 위하여 다수의 공진 캐패시터가 설치됨으로써, 급전선에서 인덕턴스로 인한 전압을 보상하여 이를 낮춰줄 수 있게 된다.

하지만, 다수의 공진 캐패시터를 설치하려면 그 배치도 곤란하고 배선은 복잡하게 되며, 결국 공진 캐패시터를 설치하기 위한 공정이 증대되면서 작업시간이 대폭 늘어나는 문제가 있었다. 더구나, 공진 캐패시터의 크기만큼 공간이 많이 소요되고, 그 수량만큼 비용이 늘어나는 문제도 있었다.

또, 급전선으로는 두꺼운 절연재질로 피복된 케이블을 사용하게 되는데, 이러한 구성의 급전선에서는 피복으로 인한 발열이 심각한 문제로 대두되고 있다. 특히, 케이블로 된 급전선을 코어 주위에 권선해야 하는데, 그 취급이 용이하지 않은 문제가 있었다.

이에 본 발명은 캐패시턴스를 조정할 수 있는 가변 캐패시터로 작용하게 됨으로써, 배선의 길이가 길게 되어도 다수의 공진 캐패시터를 생략할 수 있어 소요 공간을 절감하고 배선 또는 배치에 따른 공정 및 시간, 비용을 줄일 수 있는 평판형 코일을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전술한 평판형 코일을 갖춘 급전장치 및 집전장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 평판형 코일은, 적어도 둘 이상의 금속판, 상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및 상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 급전장치는, 도로 또는 레일의 길이 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 다수의 급전코어, 및 상기 급전코어의 위쪽에 배치되고 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 평판형 코일을 포함하되, 상기 평판형 코일은, 적어도 둘 이상의 금속판, 상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및 상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 급전장치는, 도로 또는 레일의 길이 방향을 따라 길게 배치되면서, 판 형상의 수평코어, 및 상기 수평코어의 양측 선단 주위에 위치된 한 쌍의 측판 수직코어를 구비한 급전코어; 및 상기 급전코어의 위쪽에 배치되고 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 평판형 코일을 포함하되, 상기 평판형 코일은, 적어도 둘 이상의 금속판, 상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및 상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 집전장치는, 도로 또는 레일을 따라 연장되어 있는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치로서, 상기 급전장치로부터 떨어져서 전기자동차에 설치되는 집전코어, 및 상기 집전코어의 아래쪽에 배치되고 유도된 자기장으로부터 집전하는 평판형 코일을 포함하되, 상기 평판형 코일은, 적어도 둘 이상의 금속판, 상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및 상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 평판형 코일이 캐패시턴스를 조정할 수 있는 가변 캐패시터로 작용하게 됨으로써, 배선의 길이가 길게 되어도 다수의 공진 캐패시터를 생략할 수 있어 소요 공간을 절감하고 배선 또는 배치에 따른 공정 및 시간, 비용을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 평판형 코일의 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평판형 코일이 적용되는 급전장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 급전장치가 지면 아래에 매설된 상태에서 공통선의 배치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 급전장치에서 U자형 판 형상의 급전코어를 사용하고 공통선이 없는 경우를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 평판형 코일이 적용되는 집전장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예를 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.

도 1은 본 발명에 따른 평판형 코일의 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 평판형 코일(10)은 적어도 둘 이상의 금속판(11), 이들 금속판(11) 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부(12), 및 금속판(11)들과 절연지지부(12)들 사이에 개재되는 유전체(13)를 포함하고 있다.

금속판(11)은 예컨대 동(銅)과 같이 전기전도성이 우수한 금속으로 만들어진다. 둘 이상의 금속판(11)은 절연지지부(12)를 매개로 하여 적층되게 되는데, 도 1에는 4개의 금속판(11)이 사용된 예를 나타내고 있다.

이들 금속판(11)은 서로 동일한 간격으로 대향되게 배치되는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 상이한 간격으로 배치될 수 있다. 즉, 절연지지부(12)의 두께가 층마다 상이하게 되어도 된다. 또, 둘 이상의 금속판(11)은 실질적으로 서로 동일한 면적을 갖는 것이 바람직하다.

절연지지부(12)는 플라스틱이나 목재 등과 같이 절연재료로 형성된다. 절연지지부(12)가 금속판(11)들의 사이마다 쌍으로 개재되어 각 금속판(11)을 균형있게 지지함과 더불어, 이러한 절연지지부(12) 없이 후술하는 유전체(13)만으로는 금속판(11)들 사이에서 기계적 강도를 확보할 수 없기 때문에, 강도를 보강하는 수단으로서도 필요하다. 도 1에는 설명을 위해 절연지지부(12)의 크기를 과장되게 나타내었지만, 실제로 1 mm 이상의 두께를 가질 수 있다.

유전체(13)는 금속판(11)들과 절연지지부(12)들 사이에 개재될 수 있게 판 형상으로 만들어지는 것이 좋다. 이 유전체(13)는 산화알루미늄, 산화티탄, 티탄산바륨, 인산이수소칼륨, 탄탈륨, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등과 같은 유전체 중 하나 또는 조합하여 구성될 수 있다.

금속판(11)들과 절연지지부(12)들 사이에 유전체(13)가 개재된 상태에서, 일측 금속판(11)에 전원이 인가되면, 금속판(11)들 사이에 전계(Electric Field)가 유도되어 캐패시턴스(C)가 생성되게 된다.

본 발명에 따른 평판형 코일(10)에서는 아래의 수학식 1과 같이 표현되는 캐패시턴스(C)를 갖는다.

여기서, S는 금속판(11)의 면적이고, d는 금속판(11)들 사이의 거리이며, ε은 유전체(13)의 유전율을 나타내는데, 이 유전율은 ε_r과 ε₀의 곱으로 표현될 수 있다. ε_r은 비유전율이고, ε₀는 8.85 × 10^-12[F/m]이다.

수학식 1에 의하면, 본 발명에 따른 평판형 코일(10)은, 금속판(11)의 면적과 유전체(13)의 유전율에 비례하며, 금속판(11)들 사이의 거리에 반비례하는 캐패시턴스(C)를 발생한다. 즉, 본 발명에 따른 평판형 코일(10)은 금속판(11)의 면적이나 유전체(13)의 유전율 또는 금속판(11)들 사이의 거리를 이용해서 다양한 크기의 캐패시턴스(C)를 발생시킬 수 있다.

이때, 전술한 바와 같이 금속판(11)들을 서로 동일한 간격으로 배치한다고 하면, 우선 금속판(11)의 면적, 예컨대 금속판(11)의 폭의 치수를 변경하여 원하는 크기의 캐패시턴스(C)를 얻을 수 있다. 또는, 유전체(13)의 재질을 변경함으로써, 적절한 유전율을 이용하여 캐패시턴스(C)의 변화를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 캐패시턴스(C)를 높이려면, 금속판(11)의 면적을 크게 하거나 유전율이 높은 강유전체를 사용하면 된다.

이와 같이, 평판형 코일(10) 내에서 캐패시턴스(C)를 조정할 수 있게 됨으로써, 다수의 공진 캐패시터를 생략할 수 있게 되고, 궁극적으로 장치의 소요 공간을 절감하고 캐패시터의 연결을 위한 배선 또는 배치에 따른 공정 및 시간은 물론, 다수의 캐패시터를 구입하는 것에 따른 비용도 줄일 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 평판형 코일(10)은 금속판(11)들 사이에 유전체(13) 및 절연지지부(12)들을 설치한 상태로 겔상 또는 액상 수지에 함침하거나, 겔상 또는 액상 수지를 도포하여 압착한 후 건조과정을 거쳐 몰딩하는 방법에 의해 일체로 제조될 수 있다. 몰딩의 방법은 해당 재료나 기계의 특성에 따라 변경 가능함은 물론이다. 몰딩부(14)에 사용되는 수지로는 폴리에틸렌계열, PET, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, PVC, 우레탄, PETG, PS, PP, PSP, PP, 실리콘, 에폭시 등에서 적절히 선택하면 된다.

추가로, 최상단 금속판(11a)의 상면과 최하단 금속판(11b)의 하면에 보호필름(미도시)을 덧붙여 압착하고 건조시켜 몰딩할 수도 있다. 이러한 보호필름에 의해, 금속판(11a, 11b)의 외주면이 산화되어 녹이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다. 금속판의 외주면을 도료로 도포하거나 보호필름을 접착제로 부착하는 것도 좋다.

최상단 금속판(11a)과 최하단 금속판(11b)에는 인버터, 또는 다른 급전선용이나 공통선용 평판형 코일과의 전기적 연결을 위한 단자부(미도시)가 각각 구비되게 된다. 인버터 또는 다른 평판형 코일과의 전기적 연결은 별도의 와이어 또는 버스바를 매개로 하여 이루어질 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 평판형 코일이 적용되는 급전장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 급전장치가 지면 아래에 매설된 상태에서 공통선의 배치를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 급전장치(20)는, 도로(또는 레일)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 다수의 급전코어(21), 및 이들 급전코어(21)의 위쪽에 배치되고 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 평판형 코일(10)을 포함하되, 이 평판형 코일(10)은, 적어도 둘 이상의 금속판(11), 이들 금속판(11) 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부(12), 및 금속판(11)들과 절연지지부(12)들 사이에 개재되는 유전체(13)를 포함하고 있다.

급전코어(21)는 전체가 페라이트로 만들어진다. 페라이트로 된 급전코어(21)는 대략 U자 형상의 단면을 갖고서 도로(또는 레일)의 길이 방향을 따라 소정의 간격을 두고 배열되게 된다. 여기서, 급전코어(21)의 형상은 수평코어(21a)의 양쪽 단부가 절곡되어 직립한 채로 위를 향한 형태이다. 이러한 U자의 중앙부에서 돌출된 중간코어(21c)를 갖도록 하여 옆으로 누운 E자 형태를 가질 수도 있다. 이러한 예가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 또한, 급전코어(21)도 판 형상으로 만들어질 수 있는데, 도 4를 참조로 하여 후술하는 바와 같이 판 형상의 수평코어(21a)와, 이 수평코어(21a)의 양측 선단 주위에 위치된 한 쌍의 측판 수직코어(21b)로 구성될 수 있다.

평판형 코일(10)은 전술한 바와 같이 급전코어(21)의 윗면에 위치한다. 보다 구체적으로, 한 층의 평판형 코일(10)이 급전코어(21)의 수평코어(21a) 상에 배치됨으로써 1 턴(Turn)을 형성하게 된다. 이때의 평판형 코일(10)을 아래에서는 급전선용 평판형 코일(10)로 칭한다. 평판형 코일(10)의 상세한 구조와 작동은 도 1을 참조로 하여 설명하였기 때문에 설명의 편의상 생략하기로 한다.

이렇게 구성된 도로(또는 레일)의 급전장치는 지면(G) 아래에 매설되며, M(여기서 M은 1 이상의 자연수) 개의 급전세그먼트를 구비할 수 있다. 또한, 급전장치는 인버터부에 연결되는데, 이 인버터부에는 가령 단상의 교류 전원을 인가받아 직류로 변환된 직류전원이 공급될 수 있다.

인버터부는 M 개의 인버터(미도시)를 구비하고, 각 인버터가 해당 급전선용 평판형 코일(10)에 대해 각각 전력을 공급할 수 있다. 이들 급전선용 평판형 코일(10)은 공통선용 평판형 코일(10')을 매개로 하여 각 인버터에 연결된다.

예를 들어, 제1인버터는 제1급전세그먼트에 있는 제1급전선용 평판형 코일에 전력을 공급하고, 제2인버터는 제1공통선용 평판형 코일을 거쳐 제2급전세그먼트에 있는 제2급전선용 평판형 코일에 전력을 공급하며, M번째 인버터는 M-1번째 공통선용 평판형 코일을 거쳐 M번째 급전세그먼트에 있는 M번째 급전선용 평판형 코일에 각각 전력을 공급한다. 또한, 대용량이 요구되는 경우에는, 각각의 인버터가 다수의 소용량 인버터들로 구성되어도 된다.

해당 급전코어(21)의 상부에 위치한 해당 급전선용 평판형 코일(10)을 제외한, M-1 개의 평판형 코일(10')은 공통선용 평판형 코일을 구성하면서 도 3에 도시된 바와 같이 급전코어(21)의 하부에 적층 배치되게 된다. 이들 공통선용 평판형 코일(10')도 급전선용 평판형 코일(10)과 구조가 동일하기 때문에, 설명의 편의상 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

급전선용 평판형 코일(10)과 공통선용 평판형 코일(10') 사이의 전기적 연결은 각각의 단자부에 접속된 별도의 와이어 또는 버스바를 매개로 하여 이루어질 수 있다.

예컨대 고속도로나 고속철도와 같이 급전세그먼트의 구간이 긴 경우에는 공통선이 필요 없게 될 수도 있는데, 이러한 예가 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 급전장치에서 U자형 판 형상의 급전코어를 사용하고 공통선이 없는 경우를 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 급전장치(20')에서 급전코어(21)는 대략 U자 형상의 단면을 갖고서 도로(또는 레일)의 길이 방향을 따라 길게 배치되게 된다. 급전코어(21)는 판 형상의 수평코어(21a)와, 이 수평코어(21a)의 양측 선단 주위에 위치된 한 쌍의 측판 수직코어(21b)를 구비한다.

물론, 측판 수직코어(21b)들의 중간에 위치된 중간판 수직코어가 더 구비될 수도 있는데, 중간판 수직코어의 길이 방향 길이는 측판 수직코어(21b)들의 길이 방향 길이와 동일하거나 다소 짧다. 급전코어(21) 간의 간격을 좁히고 면적이 넓을수록 손실이 적기 때문에 판 형상의 급전코어(21)가 더 바람직하다. 다만, 급전코어(21)의 형상은 공통선의 존재유무와는 상관이 없으며, 설치조건에 따라 적절한 형태의 것이 채용될 수 있음을 밝혀둔다.

그리고 수평코어(21a)와 측판 수직코어(21b)들(혹은 중간판 수직코어)이 이루는 공간 사이로, 전기에너지를 공급하여 자기장을 형성하는 급전선용 평판형 코일(10)이 위치된다. 급전선용 평판형 코일(10)은 캐패시턴스(C)를 증대시키기 위해 도 4에서와 같이 다수의 층으로 적층될 수 있다.

예를 들어, N(여기서 N은 1 이상의 자연수) 개의 층으로 적층된 급전선용 평판형 코일(10)을 포함한 급전세그먼트마다 N 개의 인버터가 연결되고, 각 인버터가 각 층의 급전선용 평판형 코일(10)에 대해 전력을 공급할 수 있다. 이들 평판형 코일(10)은 각 단자부에 접속된 별도의 와이어 또는 버스바를 매개로 하여 각 인버터에 연결된다.

다시 말해, 제1인버터는 제1층 급전선용 평판형 코일에 전력을 공급하고, 제2인버터는 제2층 급전선용 평판형 코일에 전력을 공급하며, N번째 인버터는 N번째 층에 있는 급전선용 평판형 코일에 각각 전력을 공급한다. 또한, 대용량이 요구되는 경우에는, 각각의 인버터가 다수의 소용량 인버터들로 구성되어도 된다.

이때, N 개의 인버터 간에는, 전력의 공급 후 발생하는 자기장들 사이의 상쇄를 방지하기 위해서 주파수를 일치시키고 위상을 동기화시켜야 한다. 구체적으로, 제어부에서 동기신호를 발송하여 인버터들을 동시에 온(ON)으로 스위칭하면 된다.

도 5는 본 발명에 따른 평판형 코일이 적용되는 집전장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 집전장치(30)는, 도로(또는 레일)를 따라 연장되어 있는 급전장치(20)로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치로서, 급전장치(20)로부터 떨어져서 전기자동차(미도시)에 설치되는 집전코어(31), 및 이 집전코어(31)의 아래쪽에 배치되고 유도된 자기장으로부터 집전하는 평판형 코일(10)을 포함하되, 이 평판형 코일(10)은, 적어도 둘 이상의 금속판(11), 이들 금속판(11) 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부(12), 및 금속판(11)들과 절연지지부(12)들 사이에 개재되는 유전체(13)를 포함하고 있다.

또한, 집전장치(30)는 집전코어(31)와 평판형 코일(10)을 수용하는 하우징(32)을 더 포함하고 있다.

집전코어(31)는 전체가 페라이트로 만들어진다. 페라이트로 된 집전코어(31)는 대략 거꾸로 된 U자 형상의 단면을 갖고서 하우징(32)의 상부에 설치되게 된다. 여기서, 집전코어(31)의 형상은 수평코어(31a)의 양쪽 단부가 절곡되어 직립한 채로 아래를 향한 형태로 되어 있다. 이러한 거꾸로 된 U자의 중앙부에서 돌출된 중간코어(31c)를 갖도록 하여 옆으로 누운 E자 형태를 가질 수도 있다. 이러한 예가 도 5에 도시되어 있다. 또한, 집전코어(31)도 판 형상으로 만들어질 수 있는데, 판 형상의 수평코어와, 이 수평코어의 양측 선단 주위에 위치된 한 쌍의 측판 수직코어로 구성될 수 있다.

평판형 코일(10)은 전술한 바와 같이 집전코어(31)의 아래에 위치한다. 보다 구체적으로, 한 층의 평판형 코일(10)이 수평코어(31a)의 아래에 배치됨으로써 1 턴을 형성하게 된다. 평판형 코일(10)의 상세한 구조와 작동은 도 1을 참조로 하여 설명하였기 때문에 설명의 편의상 생략하기로 한다. 도 5에서처럼, 평판형 코일(10)은 캐패시턴스(C)를 증대시키기 위해 다수의 층으로 적층될 수 있다.

집전장치(30)는 집전코어(31)에 설치된 평판형 코일(10)이 급전장치(20)로부터 자기유도방식으로 공급되는 전원에 의해 전기자동차에 있는 배터리를 충전시킨다.

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 실시예는 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.

10 : 평판형 코일 11 : 금속판
12 : 절연지지부 13 : 유전체
20 : 급전장치 21 : 급전코어
30 : 집전장치 31 : 집전코어
32 : 하우징

Claims

적어도 둘 이상의 금속판,
상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및
상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체
를 포함하는 평판형 코일.
제1항에 있어서,
상기 금속판들은 서로 동일한 간격으로 대향되게 배치되는 평판형 코일.
제1항에 있어서,
상기 유전체는 산화알루미늄, 산화티탄, 티탄산바륨, 인산이수소칼륨, 탄탈륨, 폴리에스테르, 폴리프로필렌과 같은 유전체 중 하나 또는 조합하여 구성되는 평판형 코일.
제1항에 있어서,
상기 평판형 코일은, 상기 금속판의 면적 또는 상기 유전체의 재질을 변경함으로써, 캐패시턴스를 조정하는 평판형 코일.
제1항에 있어서,
상기 평판형 코일은, 상기 금속판들 사이에 상기 유전체 및 상기 절연지지부를 설치한 상태로 겔상 또는 액상 수지에 함침하거나, 겔상 또는 액상 수지를 도포하여 압착 및 몰딩함으로써 제조되는 평판형 코일.
제1항에 있어서,
상기 둘 이상의 금속판들 중 최상단 금속판과 최하단 금속판에는 전기적 연결을 위한 단자부가 구비되는 평판형 코일.
도로 또는 레일의 길이 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 다수의 급전코어; 및
상기 급전코어의 위쪽에 배치되고 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 평판형 코일
을 포함하되,
상기 평판형 코일은,
적어도 둘 이상의 금속판,
상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및
상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체
를 포함하는 급전장치.
제7항에 있어서,
상기 급전코어는 페라이트로 만들어지고,
상기 급전코어는 수평코어의 양쪽 단부가 절곡되어 직립한 채로 위를 향한 형상의 단면을 갖는 급전장치.
제8항에 있어서,
상기 수평코어의 중앙부로부터 돌출된 중간코어를 갖는 급전장치.
제7항에 있어서,
상기 평판형 코일은 인버터로부터 전력을 공급받는 급전선용 평판형 코일을 구성하고,
상기 급전선용 평판형 코일은 공통선용 평판형 코일을 매개로 하여 상기 각 인버터에 연결되는 급전장치.
청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제10항에 있어서,
상기 공통선용 평판형 코일은 상기 급전코어의 하부에 적층 배치되는 급전장치.
청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제10항에 있어서,
상기 급전선용 평판형 코일은 다수의 층으로 적층되는 급전장치.
청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서,
상기 평판형 코일은 인버터로부터 전력을 공급받는 급전선용 평판형 코일을 구성하고,
상기 급전선용 평판형 코일은 다수의 층으로 적층되며,
상기 각 인버터가 각 층의 상기 급전선용 평판형 코일에 연결되는 급전장치.
청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서,
상기 평판형 코일은, 상기 금속판의 면적 또는 상기 유전체의 재질을 변경함으로써, 캐패시턴스를 조정하는 급전장치.
도로 또는 레일의 길이 방향을 따라 길게 배치되면서, 판 형상의 수평코어와, 상기 수평코어의 양측 선단 주위에 위치된 한 쌍의 측판 수직코어를 구비한 급전코어; 및
상기 급전코어의 위쪽에 배치되고 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 평판형 코일
을 포함하되,
상기 평판형 코일은,
적어도 둘 이상의 금속판,
상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및
상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체
를 포함하는 급전장치.
제15항에 있어서,
상기 측판 수직코어들의 중간에 위치된 중간판 수직코어가 더 구비되고,
상기 중간판 수직코어의 길이 방향의 길이는 상기 측판 수직코어들의 길이 방향의 길이보다 짧거나 동일한 급전장치.
청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제15항에 있어서,
상기 평판형 코일은 인버터로부터 전력을 공급받는 급전선용 평판형 코일을 구성하고,
상기 급전선용 평판형 코일은 공통선용 평판형 코일을 매개로 하여 상기 각 인버터에 연결되는 급전장치.
청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제17항에 있어서,
상기 공통선용 평판형 코일은 상기 급전코어의 하부에 적층 배치되는 급전장치.
청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제17항에 있어서,
상기 급전선용 평판형 코일은 다수의 층으로 적층되는 급전장치.
청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제15항에 있어서,
상기 평판형 코일은 인버터로부터 전력을 공급받는 급전선용 평판형 코일을 구성하고,
상기 급전선용 평판형 코일은 다수의 층으로 적층되며,
상기 각 인버터가 각 층의 상기 급전선용 평판형 코일에 연결되는 급전장치.
청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제15항에 있어서,
상기 평판형 코일은, 상기 금속판의 면적 또는 상기 유전체의 재질을 변경함으로써, 캐패시턴스를 조정하는 급전장치.
도로 또는 레일을 따라 연장되어 있는 급전장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치로서,
상기 급전장치로부터 떨어져서 전기자동차에 설치되는 집전코어, 및
상기 집전코어의 아래쪽에 배치되고 유도된 자기장으로부터 집전하는 평판형 코일
을 포함하되,
상기 평판형 코일은,
적어도 둘 이상의 금속판,
상기 금속판들 사이마다 배치되는 한 쌍의 절연지지부, 및
상기 금속판들과 상기 절연지지부들 사이에 개재되는 유전체
를 포함하는 집전장치.
제22항에 있어서,
상기 집전장치는 상기 집전코어와 상기 평판형 코일을 수용하는 하우징을 더 포함하는 집전장치.
청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제22항에 있어서,
상기 평판형 코일은 다수의 층으로 적층되는 집전장치.
청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제22항에 있어서,
상기 평판형 코일은, 상기 금속판의 면적 또는 상기 유전체의 재질을 변경함으로써, 캐패시턴스를 조정하는 집전장치.