KR101358071B1 - Contact charging type power supply and pick up device using in commercial frequency - Google Patents
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Abstract
본 발명의 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급전장치는 상용전원을 공급하는 상용전원부; 상기 상용전원부에서 전원공급시 발생되는 전압강하를 보상하여 급전전류를 최대화시키는 급전장치 보상회로부; 차량 하부에 설치된 집전장치의 2차 코일 권선부와 자기적으로 결합되어 전력을 공급하는 1차 코일 권선부; 및 상기 급전전류를 감지하여 급전전류가 급격히 증가하는 경우 상기 상용전원부에서 공급되는 전원을 차단시키는 전원제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 차량이 정차중일 때 차량의 하부에 설치된 집전장치와 60㎐ 상용전원을 사용하는 급전장치 상호간에 접촉식으로 완속충전이 이루어져 고가의 인버터를 사용하지 않음으로써 이러한 차량의 정차중 충전 시스템을 구축하는 데 소요되는 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.Contact type power supply apparatus that can be used at a commercial frequency of the present invention comprises a commercial power supply for supplying commercial power; A power supply device compensation circuit unit configured to compensate for a voltage drop generated when power is supplied from the commercial power supply unit to maximize a power supply current; A primary coil winding unit magnetically coupled to the secondary coil winding unit of the current collector installed under the vehicle to supply power; And a power control unit which senses the feed current and cuts off the power supplied from the commercial power supply unit when the feed current rapidly increases. According to the present invention, when the vehicle is stopped, the slow current charging is performed in a contact manner between the current collector installed at the bottom of the vehicle and the power feeding device using 60 kW commercial power, so that the vehicle is not charged by using an expensive inverter. This can dramatically reduce the cost of building the system.
Description
본 발명은 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급집전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량이 정차중일 때 차량의 하부에 설치된 집전장치와 인버터를 사용하지 않고 60㎐ 상용전원을 사용하는 급전장치의 상하, 좌우, 앞뒤 정렬편차에 둔감하게 접촉식으로 완속충전이 이루어지는 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급집전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a contact type current collector that can be used at a commercial frequency, and more particularly, to a current feeding device installed at a lower portion of a vehicle and a power supply using 60 kW commercial power without an inverter when the vehicle is stopped. The present invention relates to a contact type current collector that can be used at a commercial frequency in which slow charging is performed in a contact manner insensitive to vertical, horizontal, left and right alignment deviations.
전기자동차의 배터리 충전을 위한 기존의 플러그인(Plug-in) 충전장치는 60㎐ 상용전원을 사용하여 완속충전하거나 고주파를 사용하여 급속충전이 가능하지만, 사용자가 직접 전력선을 차량에 연결해야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 누전, 감전 등의 위험성을 갖고 있다.The existing plug-in charger for charging a battery of an electric vehicle can be charged slowly using a 60 ㎐ commercial power source or rapidly charged using high frequency, but it is inconvenient for the user to connect the power line directly to the vehicle. In addition to this, there are risks such as a short circuit and an electric shock.
그리고, 정차중 무선충전장치는 고주파만 사용함으로써 인버터가 필요하고, 이러한 경우 인버터의 가격이 고가이므로 충전 시스템을 구축하는데 소요되는 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.In addition, the wireless charging device during the stop needs an inverter by using only high frequency, and in this case, the cost of the inverter is high, so there is a problem in that the cost required to build a charging system increases.
또한, 정차중 무선충전장치는 급전코어와 급전케이블을 포함하는 급전장치 및 집전코어와 집전케이블을 포함하는 집전장치의 상하, 좌우, 앞뒤 정렬편차에 매우 민감하여 상하, 좌우, 앞뒤의 정렬편차가 발생하면 급전장치에서 집전장치로 전달되는 전력이 급격히 감소되는 문제점이 있었다.In addition, the wireless charging device during the stop is very sensitive to the vertical, horizontal, front and rear alignment deviations of the power supply device including the power feeding core and the power feeding cable and the current collecting device including the power feeding core and the current collecting cable. When this occurs, there is a problem that the power delivered from the power supply to the current collector is sharply reduced.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전술한 기존의 전기자동차 충전장치가 갖는 불편함과 위험성을 개선하고, 차량이 정차중일 때 차량의 하부에 설치된 집전장치와 인버터를 사용하지 않고 60㎐ 상용전원을 사용하는 급전장치 상호간에 접촉식으로 완속충전이 이루어질 수 있도록 한 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급집전장치를 제공함을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve such a problem, and improves the inconvenience and risk of the aforementioned conventional electric vehicle charging device, and does not use a current collector and an inverter installed at the bottom of the vehicle when the vehicle is stopped. It is an object of the present invention to provide a contact feeder that can be used at a commercial frequency to allow slow charging between the feeders that use 60 GHz commercial power.
또한, 차량이 정차중일 때 차량의 하부에 설치된 집전장치와 인버터를 사용하지 않고 60㎐ 상용전원을 사용하는 급전장치의 상하, 좌우, 앞뒤 정렬편차에 둔감하게 접촉식으로 완속충전이 이루어질 수 있도록 한 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급집전장치를 제공함을 목적으로 한다.In addition, when the vehicle is stopped, it is possible to perform slow charging by insensitive to the vertical, horizontal, front and rear alignment deviations of the power supply device using a 60 ㎐ commercial power source without using a current collector and an inverter installed at the bottom of the vehicle. An object of the present invention is to provide a contact type current collector that can be used at a commercial frequency.
또한, 차량의 하부에 부착되는 집전장치의 무게와 부피를 최소화하는 구조를 갖도록 한 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급집전장치를 제공함을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a contact type current collector that can be used at a commercial frequency to have a structure that minimizes the weight and volume of the current collector attached to the lower portion of the vehicle.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급전장치의 일 측면에 따르면, 상용전원을 공급하는 상용전원부; 상기 상용전원부에서 전원공급시 발생되는 전압강하를 보상하여 급전전류를 최대화시키는 급전장치 보상회로부; 차량 하부에 설치된 집전장치의 2차 코일 권선부와 자기적으로 결합되어 전력을 공급하는 1차 코일 권선부; 및 상기 급전전류를 감지하여 급전전류가 급격히 증가하는 경우 상기 상용전원부에서 공급되는 전원을 차단시키는 전원제어부를 포함한다.According to an aspect of the contact type feeder that can be used at a commercial frequency according to the present invention for achieving the above object, a commercial power supply for supplying commercial power; A power supply device compensation circuit unit configured to compensate for a voltage drop generated when power is supplied from the commercial power supply unit to maximize a power supply current; A primary coil winding unit magnetically coupled to the secondary coil winding unit of the current collector installed under the vehicle to supply power; And a power control unit which senses the feed current and cuts off the power supplied from the commercial power supply unit when the feed current rapidly increases.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 집전장치의 일 측면에 따르면, 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급전장치의 1차 코일 권선부와 자기적으로 결합되어 전력을 공급받는 2차 코일 권선부; 상기 급전장치의 1차 코일 권선부와 자기적으로 결합되어 상기 2차 코일 권선부에서 전력 전달시 발생되는 전압강하를 보상하여 집전전류를 최대화시키는 집전장치 보상회로부; 및 상기 집전장치 보상회로부에서 보상된 전압을 부하가 요구하는 전압으로 변환하는 컨버터부를 포함한다.In addition, according to one aspect of the contact current collector that can be used at the commercial frequency according to the present invention for achieving the above object, magnetically coupled with the primary coil winding of the contact feeder that can be used at commercial frequency Secondary coil windings that receive power; A current collector compensation circuit unit magnetically coupled to the primary coil winding of the power feeding device to maximize a current collecting current by compensating for a voltage drop generated when power is transferred from the secondary coil winding; And a converter unit converting the voltage compensated by the current collector compensation circuit unit into a voltage required by the load.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 접촉식 충전방식의 급전장치의 일 측면에 따르면, 평판형 급전코어; 상기 평판형 급전코어에 마련되는 급전케이블; 및 상기 평판형 급전코어의 상부면에 수직으로 배치되는 다수개의 코어봉을 포함한다.In addition, according to an aspect of the contact charging type power feeding device according to the present invention for achieving the above object, a flat feed core; A feed cable provided in the flat feed core; And a plurality of core rods disposed perpendicularly to an upper surface of the flat feed core.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 접촉식 충전방식의 집전장치의 일 측면에 따르면, 차량의 하부에 설치되는 평판형 집전코어; 상기 평판형 집전코어에 마련되는 집전케이블; 및 상기 평판형 집전코어의 하부면에 소정 간격을 두고 수직으로 배치되는 스케이트 날 형상의 코어판을 포함한다.In addition, according to an aspect of the current collector of the contact type charging method according to the present invention for achieving the above object, a flat type current collector core installed in the lower portion of the vehicle; A current collecting cable provided in the plate-type current collecting core; And a skate blade-shaped core plate disposed vertically at a predetermined interval on a lower surface of the plate-type current collector core.
본 발명에 의하면, 차량이 정차중일 때 차량의 하부에 설치된 집전장치와 60㎐ 상용전원을 사용하는 급전장치 상호간에 접촉식으로 완속충전이 이루어져 고가의 인버터를 사용하지 않음으로써 이러한 차량의 정차중 충전 시스템을 구축하는 데 소요되는 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the vehicle is stopped, the slow current charging is performed in a contact manner between the current collector installed at the bottom of the vehicle and the power feeding device using 60 kW commercial power, so that the vehicle is not charged by using an expensive inverter. This can dramatically reduce the cost of building the system.
또한, 차량이 정차중일 때 차량의 하부에 설치된 집전장치와 인버터를 사용하지 않고 60㎐ 상용전원을 사용하는 급전장치의 상하, 좌우, 앞뒤 정렬편차에 둔감하게 접촉식으로 완속충전이 이루어짐으로써 급전장치에서 집전장치로 전달되는 전력이 급격히 감소되지 않고 정상적으로 전달될 수 있는 효과가 있다.In addition, when the vehicle is stopped, the slow current charging is made in contact with the current collector installed on the lower part of the vehicle and the vertically, left, right, and rear alignment deviations of the power feeding device using a 60 전원 commercial power source without using an inverter. There is an effect that can be delivered normally without suddenly reducing the power delivered to the current collector.
또한, 기존의 전기자동차 충전장치가 갖는 불편함과 위험성을 개선하고, 차량의 하부에 부착되는 집전장치의 무게와 부피를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect to improve the inconvenience and risk of the existing electric vehicle charging device, and to minimize the weight and volume of the current collector attached to the lower portion of the vehicle.
도 1은 고주파를 사용하는 무선충전장치의 전기회로 구성도.
도 2는 상용주파수를 사용하는 접촉식 충전장치의 전기회로 구성도.
도 3은 상용주파수 접촉식 무선충전장치의 전체 회로도.
도 4는 집전장치가 급전장치에 올라오지 않을 경우 급전장치의 등가회로를 나타내는 도면.
도 5는 도 3에서 전원제어장치의 스위치 오프(Off)시의 등가회로를 나타내는 도면.
도 6은 전압원 입력인 경우 완속 및 급속 충전기 겸용 충전장치의 등가회로도.
도 7은 전류원 입력인 경우 완속 및 급속 충전기 겸용 충전장치의 등가회로도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 정렬편차에 둔감한 급집전장치의 구조를 나타내는 도면.
도 9는 도 8에서 정렬편차에 둔감한 급집전장치의 다른 예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 급집전장치 구조의 정면도.
도 11은 기존의 브러쉬 타입의 급집전장치 구조의 정면도.
도 12는 본 발명의 급집전장치 구조의 측면도.
도 13은 본 발명의 급집전장치 구조의 정면도.
도 14는 본 발명의 급집전장치 구조의 평면도.
도 15는 본 발명의 급집전장치 구조의 평면도.
도 16은 본 발명의 급전가변식 구조의 급집전장치 구조의 측면도.
도 17은 본 발명의 집전가변식 구조의 급집전장치 구조의 측면도.
도 18은 급전코어봉의 종류를 나타내는 도면.
도 19는 집전코어 날의 종류를 나타내는 도면.
도 20은 코어판을 사용한 급전장치를 예시한 도면.
도 21은 급집전케이블의 권선방법의 일예를 나타내는 도면.
도 22는 급집전케이블의 권선방법의 다른 예를 나타내는 도면.
도 23은 안전을 위한 코어판의 상세 구조를 나타내는 도면.
도 24 내지 도 26은 안전을 위한 코어봉의 다양한 구조를 나타내는 도면.
도 27은 안전캡으로 완전히 감싼 코어봉이 집전코어 날과 접촉되는 경우의 일예를 나타내는 도면.1 is a circuit diagram of a wireless charging device using a high frequency.
Figure 2 is a schematic diagram of the electrical circuit of the contact charging device using a commercial frequency.
3 is an overall circuit diagram of a commercial frequency contact wireless charging device.
4 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a power supply device when the current collector does not come up on the power supply device.
FIG. 5 is a view showing an equivalent circuit at the time of switching off of the power supply control device in FIG.
6 is an equivalent circuit diagram of a slow and quick charger dual charging device in the case of a voltage source input.
7 is an equivalent circuit diagram of a slow and quick charger combined charging device in the case of a current source input.
8 is a view showing a structure of a power supply device insensitive to alignment deviation according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing another example of the power supply device insensitive to alignment deviation in FIG.
10 is a front view of the structure of the power supply device of the present invention.
11 is a front view of a conventional brush type current collector structure.
12 is a side view of the structure of the power supply device of the present invention.
13 is a front view of the structure of the power supply device of the present invention.
14 is a plan view of a power supply structure of the present invention.
15 is a plan view of the structure of the power supply device of the present invention.
16 is a side view of a feeder structure of the feeder variable structure of the present invention.
Figure 17 is a side view of the current collector structure of the current collector variable structure of the present invention.
18 is a view showing types of feed core rods.
19 is a view showing the type of current collector core blades;
20 is a diagram illustrating a power feeding device using a core plate.
21 is a view showing an example of a winding method of a power supply cable.
22 is a diagram showing another example of the winding method of the feeder cable.
23 is a view showing a detailed structure of a core plate for safety.
24 to 26 are views showing various structures of the core rod for safety.
27 is a view showing an example in which the core rod completely wrapped with a safety cap is in contact with the current collector core blade.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 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 and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. 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 고주파를 사용하는 무선충전장치의 전기회로 구성도이고, 도 2는 상용주파수를 사용하는 접촉식 충전장치의 전기회로 구성도이다.1 is a schematic diagram of an electric circuit of a wireless charging apparatus using a high frequency, and FIG. 2 is a schematic diagram of an electrical circuit of a contact charging apparatus using a commercial frequency.
도시된 바와 같이, 고주파 무선충전장치는 정류회로 및 인버터(260)와, 급전코일 보상회로부(270)와, 마그네틱 커플링 코일(280)와, 집전코일 보상회로부(290)와, 정류기 및 레귤레이터(300) 및 배터리(310)를 포함한다. 즉, 고주파 무선충전장치는 고주파를 발생시키기 위해 정류회로 및 인버터(260)가 필수적으로 필요하다. 이는 충전장치 제작비용의 상승을 초래한다. 또한, 집전장치 뒷 단에 레귤레이터가 필수적으로 필요하다. 이에 반해 도 2의 상용주파수 접촉식 충전장치는 상용전원부에서 전원공급시 발생되는 전압강하를 보상하여 급전전류를 최대화시키는 급전장치 보상회로부(270)와, 급전측 1차 코일과 집전측 2차 코일이 자기적으로 결합되어 전력을 전달하는 마그네틱 커플링 코일(280)와, 급전장치와 자기적으로 결합되어 급전장치에서 전력 전달시 집전장치에서 발생되는 전압강하를 보상하여 집전전류를 최대화시키는 집전장치 보상회로부(290)와, 교류를 직류로 변환하는 정류기(320) 및 배터리(310)를 포함한다. 즉, 상용주파수 접촉식 충전장치는 상용주파수를 그대로 사용하기 때문에 입력단에 정류회로와 인버터가 필요치 않아 값싼 충전장치를 구현할 수 있다. 또한, 일반적으로는 레귤레이터가 필요하지만, 아주 간단한 형태의 충전장치를 구현할 때에는 집전장치 뒷단에 레귤레이터가 제외될 수 있다. 도 2에서는 아주 간단한 형태의 접촉식 충전장치의 전기회로 구성도를 나타내고 있다.
As shown, the high frequency wireless charging device includes a rectifier circuit and an
도 3은 상용주파수 접촉식 무선충전장치의 전체 회로도이다.3 is an overall circuit diagram of a commercial frequency contact wireless charging device.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상용주파수 접촉식 무선충전장치는 크게 상용전원(330)과 전원제어장치(340)와, 분리가능한 변압기(350)와, 집전코일 보상회로부(360)와, 부하측 전원장치(370) 및 부하(380)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the commercial frequency contact type wireless charging device of the present invention includes a
상용전원(330)은 일반적으로 가정 등에서 사용되는 200V 60Hz의 단상전원을 말한다.The
전원제어장치(340)는 집전장치가 급전장치에 올라오지 않을 때 집전장치가 급전장치에 올라왔을 때에 비해 L1이 수십~수백배 감소하여 급전측에 수백배의 과도한 전류가 흐르게 되는 경우 이러한 과도한 전류가 흐르지 않도록 전원이 차단될 수 있도록 제어한다.The
분리가능한 변압기(350)는 차량 하부에 부착된 집전장치가 도로바닥의 급전장치에 올라왔을 때 변압기로 등가할 수 있고, 집전장치가 급전장치에 올라오지 않았을 때에는 변압기로 등가할 수 없음을 의미한다.The
집전코일 보상회로부(360)는 급전장치와 자기적으로 결합되어 급전장치에서 전력 전달시 집전장치에서 발생되는 전압강하를 보상하여 집전전류를 최대화시킨다.The current collector
부하측 전원장치(370)는 집전장치에서 얻은 전압을 부하(380)가 요구하는 전압으로 변환시키기 위한 DC-DC 컨버터 등을 의미한다.
The load-side
도 4는 집전장치가 급전장치에 올라오지 않을 경우 급전장치의 등가회로를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a power supply device when the current collector does not come up on the power supply device.
도 4에 도시된 바와 같이, 급전장치에 흐르는 전류 IS = VS/ωL1 이다. 집전장치가 급전장치에 올라오지 않을 경우, L1이 수십~수백배 감소하여 급전측에 수백배의 과도한 전류가 흐르는 문제가 생긴다. 이 문제를 해결하기 위해 도 3에서 설명한 바와 같이 전원제어장치(340)가 필요하다. 전원제어장치(340)는 급전전류가 급격히 증가할 때 기계적으로 혹은 전기적으로 전원을 차단시킴으로써 구현할 수 있다.As shown in FIG. 4, the current I S = V S / ωL 1 flowing in the power feeding device. If the current collector does not come up on the power feeding device, L1 is reduced by several tens to several hundred times, causing a problem that excessive current of several hundred times flows on the feeding side. In order to solve this problem, a
전기적 차단방법의 동작원리는 전원제어장치(340)가 급전전류 Is 혹은 L1 양단의 전압을 센싱하여 전류나 전압이 급격히 증가하면 도 3에서 Rs와 병렬로 연결된 스위치(341)를 오프(Off)시킨다. 스위치(341)가 오프(Off)될 때의 등가회로는 도 5와 같다.
The operating principle of the electrical cutoff method is that when the
도 5는 도 3에서 전원제어장치의 스위치 오프(Off)시의 등가회로를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an equivalent circuit at the time of switching off of the power supply control device in FIG. 3.
도 5에 도시된 바와 같이, 스위치(341)가 오프(Off)되면 급전전류는 Rs를 통해 흐르게 된다. 이때 Rs를 충분히 큰 값(약 100kΩ)으로 설정하면, L1이 이미 수십~수백배 작아졌기 때문에 Rs에 의해 입력전류가 제한된다. 즉, 이 때의 급전전류 IS ≒ VS/RS 가 되어 매우 작은 전류만이 급전에 흐르게 된다.As shown in FIG. 5, when the
또한, 이때 집전장치가 급전장치에 올라오면, L1이 수십~수백배 증가하기 때문에 L1 양단의 전압이 증가하게 된다. L1 양단의 전압이 일정수준 이상 증가하면 전원제어장치(340)가 Rs와 병렬로 연결된 스위치를 온(On) 시킴으로써 정상적으로 집전장치에 전력이 공급되게 한다. 이렇게 함으로써 과도한 급전전류가 흐르는 문제를 해결할 수 있게 된다.In addition, when the current collector comes up to the power supply device, the voltage across the L1 increases because L1 increases by several tens to several hundred times. When the voltage across the L1 is increased by a predetermined level or more, the
그리고, 급전장치위에 집전장치가 아닌 금속류의 이물질이 올라올 경우, 급전장치가 이를 집전장치로 여겨 전류를 공급하는 문제가 발생할 수 있어 이물질을 감지할 방법이 필요하다. 이 문제는 입력 전압 Vs와 입력전류 Is의 위상을 센싱함으로써 해결할 수 있다. 만약, 집전장치가 급전장치위에 올라올 경우, 집전장치는 보상커패시터에 의해 인덕턴스 성분이 모두 상쇄되므로 부하에 의한 저항성분만 존재하게 된다. 그러므로 입력 전압 Vs와 입력전류 Is의 위상차는 발생하지 않게 된다. 만약, 금속류의 이물질이 올라올 경우, 금속류는 인덕턴스 성분으므로 Vs와 Is의 위상차가 90도 가까이 생긴다. 이 때는 전원을 차단시켜 급전장치가 동작하지 않게 한다. 이렇게 입력 전압 Vs와 입력전류 Is의 위상을 센싱하여 이물질을 감지할 수 있다.
In addition, when foreign matters of metals other than the current collectors are raised on the power supply device, the power supply device may regard this as a current collector and may supply a current, so a method of detecting foreign matters is required. This problem can be solved by sensing the phase of the input voltage Vs and the input current Is. If the current collector is placed on the power supply, the current collector cancels out all the inductance components by the compensation capacitor, so that only the resistance component due to the load exists. Therefore, the phase difference between the input voltage Vs and the input current Is does not occur. If foreign matters of metals are raised, the metals are inductance, so the phase difference between Vs and Is is about 90 degrees. In this case, turn off the power supply so that the power supply device does not operate. The foreign material can be detected by sensing the phase of the input voltage Vs and the input current Is.
도 6은 전압원 입력인 경우 완속 및 급속 충전기 겸용 충전장치의 등가회로도이고, 도 7은 전류원 입력인 경우 완속 및 급속 충전기 겸용 충전장치의 등가회로도이다.FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a slow and quick charger dual charging device in the case of a voltage source input, and FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a slow and rapid charger dual charger in the case of a current source input.
도시된 바와 같이, 집전장치를 상용주파수 뿐만 아니라 고주파에서도 겸용으로 사용할 수 있는 방법을 제안한다. 즉, 동일한 집전장치를 상용주파수를 사용하는 급전장치에 인가하면 완속충전기로 동작하고, 고주파를 사용하는 급전장치에 인가하면 급속충전기로 동작한다. 집전장치에 직렬로 연결된 제1인덕터(Ls), 제1커패시터(Cs)와 제2인덕터(Lr), 제2커패시터(Cr)를 각각 병렬로 연결한다. 그리고 제1인덕터(Ls), 제1커패시터(Cs)를 상용주파수에 공진시키고, 제2인덕터(Lr), 제2커패시터(Cr)은 고주파수에 공진시킨다. 이와 같이 회로를 구성하면, 입력이 상용주파수(완속충전) 일 때 집전장치의 전류는 전부 Ls, Cs를 통해 흐르게 되어 완속충전기로 동작한다. 또한, 입력이 고주파(급속충전) 일 때 집전장치의 전류는 전부 Lr, Cr을 통해 흐르게 되어 급속충전기로 동작한다. 이러한 방법을 통해 동일한 집전장치를 상용주파수 및 고주파 겸용으로 사용할 수 있다. 각각 입력을 전압원 또는 전류원으로 사용했을 때 급집전장치 각각의 공진방법을 나타내고 있는 도 6 및 도 7에서, 상용주파수와 고주파를 겸용하는 회로로서 직렬공진보다는 출력단에 커패시터가 정류회로입력에 병렬로 설치되는 것이 더 바람직하다. 즉, 상용주파수에서는 이 커패시터가 거의 부하효과가 없고, 고주파에서만 출력단의 인덕턴스를 상쇄하는 목적으로 공진 커패시터로 작용하기 때문이다. 이와 같이 집전장치를 상용주파수 및 고주파 겸용으로 사용할 때 주의점이 있다. 급집전장치는 고주파용으로도 사용될 수 있는 재질이어야한다. 즉, 전선은 리쯔와이어와 같이 고주파에서도 저항이 작은 재질이어야 하고, 코어 또한 고주파 및 상용주파수에서 큰 투자율 등의 조건을 만족시킬 수 있는 재질이어야 한다. 예컨대 초박형 규소강판(20um 두께)을 사용하는 것이 바람직하다.
As shown in the drawing, a method of using a current collector as a commercial frequency as well as a high frequency is proposed. That is, when the same current collector is applied to a feeder using a commercial frequency, it operates as a slow charger, and when applied to a feeder using a high frequency, it operates as a fast charger. The first inductor Ls, the first capacitor Cs, the second inductor Lr, and the second capacitor Cr are connected in parallel to the current collector. The first inductor Ls and the first capacitor Cs are resonated at a commercial frequency, and the second inductor Lr and the second capacitor Cr are resonated at a high frequency. When the circuit is configured in this way, when the input is at a commercial frequency (slow charging), the current of the current collector flows through Ls and Cs to operate as a slow charger. In addition, when the input is a high frequency (fast charging), the current of the current collector all flows through the Lr, Cr to operate as a rapid charger. In this way, the same current collector can be used for both commercial frequency and high frequency. In Figures 6 and 7, which show the resonant method of each of the power supply devices when the input is used as a voltage source or a current source, respectively, a capacitor is installed in parallel to the rectifier circuit input at the output terminal rather than in series resonance as a circuit combining both commercial frequency and high frequency. More preferably. In other words, the capacitor has almost no load effect at the commercial frequency, and acts as a resonant capacitor for the purpose of canceling the inductance of the output stage only at high frequencies. Thus, there are cautions when using the current collector as a commercial frequency and high frequency. The current collector is to be of a material that can also be used for high frequencies. That is, the wire should be a material having a low resistance at high frequencies, such as the Litz wire, and the core should also be a material capable of satisfying conditions such as high permeability at high and commercial frequencies. For example, it is preferable to use ultra-thin silicon steel sheet (20um thickness).
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 정렬편차에 둔감한 급집전장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8에서 정렬편차에 둔감한 급집전장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing the structure of the power supply device insensitive to alignment deviation according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is a view showing another example of the power supply device insensitive to the alignment deviation in FIG.
도 8에 도시된 바와 같이, 평판형 급전코어(10)와, 평판형 급전코어(10)의 중앙에 감기는 급전 케이블(20)과, 평판형 급전코어(10)의 상부면에 배치되는 매우 유연하고 탄성력이 좋은 재질의 수직한 코어봉(30)으로 구성된 급전장치와, 집전 케이블(50)이 감겨진 스케이트 날 형상의 집전코어(40)의 구조를 사용하면 상하, 좌우, 앞뒤 정렬편차에 둔감한 접촉식 충전장치를 구현할 수 있다. 또한, 차량이 급전장치에 비스듬히 진입해도 문제가 생기지 않는 장점이 있을 뿐만 아니라 급전장치를 크게 제작함으로써 집전장치를 최소화시킬 수 있다. 급전장치를 주차장이나 도로 바닥에 설치하고 차량 하부에 집전장치를 부착한다. 차량이 이동하여 급전장치 위로 올라오게 되면 스케이트날 형상의 집전코어(40)가 코어봉(30)의 사이를 지나가게 된다. 결국 집전코어(40)의 날이 평판형 급전코어(10)의 코어봉(30)과 접촉되어 급전장치에서 발생하는 자속이 집전장치로 전달된다. 집전코어(40)의 날이 코어봉(30)의 사이를 부드럽게 지나갈 수 있도록 하기 위해 급집전케이블 권선으로 인해 나뉘는 집전코어(40)의 날 사이를 절연체(60)로 연결할 수 있다. 도 8에서 빨간원으로 표시한 것과 같이 코어봉(30)의 단면은 원형 또는 사각형 또는 다각형일 수 있다.
As shown in FIG. 8, a
도 10은 본 발명의 급집전장치 구조의 정면도이다.10 is a front view of the structure of the power supply device of the present invention.
도 10에 도시된 바와 같이, 집전코어(40)의 날 부분이 코어봉(30) 사이를 지나가기 때문에 빨간원으로 표시한 것과 같이 코어봉(30)과 집전코어(40) 날은 접촉된다. 또한, 코어봉(30)의 끝부분과 집전코어(40)도 접촉된다. 집전코어(40) 날 사이에 여러개의 코어봉(30)이 들어와 집전코어(40)와 접촉할 수 있도록 집전코어(40) 날 사이의 거리 wo는 집전코어(40) 날의 두께 to보다 3~5배 크게 제작하는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 10, since the blade portion of the
도 11은 기존의 브러쉬 타입의 급집전장치 구조의 정면도이다.11 is a front view of a conventional brush type power supply device structure.
도 11에 도시된 바와 같이, 기존의 브러쉬 구조는 빨간원으로 표시한 것과 같이 오직 코어봉(30)의 끝부분만이 집전코어(100)에 접촉하게 된다. 그러나 도 10에서 볼 수 있듯이 본 발명에서 제안된 급집전코일 구조는 코어봉(30)의 끝부분 뿐만 아니라 코어봉(30) 전체와 집전코어(40) 날이 접촉하기 때문에 자속이 지나는 유효면적(Effective area)이 증가하여 전체 자기저항이 감소하는 효과가 있다. 이로 인해 집전코어를 좀 더 작게 설계할 수 있어 집전경량화를 구현할 수 있다.
As shown in FIG. 11, in the existing brush structure, only the end of the
도 12는 본 발명의 급집전장치 구조의 측면도이고, 도 13은 본 발명의 급집전장치 구조의 정면도이다.12 is a side view of the power supply structure of the present invention, and FIG. 13 is a front view of the power supply structure of the present invention.
도시된 바와 같이, 도로 규정에 의거하여 차량 하부(90)에 부착되는 집전코어(40)의 최하단과 지면 사이의 거리는 20~30cm 가 바람직하다. 코어봉(30)이 집전코어(40)와 충분히 접촉될 수 있도록 수직으로 뻗은 코어봉(30)의 높이도 20~30cm로 제작하는 것이 바람직하다. 도 13은 차고(차량의 높이)가 가장 낮은 상황을 나타내는 도면이다. 차량 바닥면이 급전장치 보호벽(110)과 맞닿아 있다. 이보다 낮은 차고의 차량은 보호벽(110)에 막혀 진입할 수 없게하여 급집전장치의 파손을 막는다. 또한, 차량 좌우방향으로 차량 안내홈을 제작하여 급집전장치가 일정범위 내에 들어오도록 한다. 마찬가지로 지면에 차량바퀴 스토퍼(stopper)를 설치함으로써 급집전장치의 전후방향 범위를 조절할 수 있다.
As shown in the drawing, the distance between the bottom of the
도 14는 본 발명의 급집전장치 구조의 평면도이다.14 is a plan view of a power supply structure of the present invention.
도 14에 도시된 바와 같이, 집전장치는 차량 하부에 부착되기 때문에 최소화될수록 유리하다. 집전장치의 폭(wp)과 길이(lp)는 각각 30cm, 50cm 정도가 바람직하다. 차량이 정확히 급전장치의 중앙에 진입하기 어려우므로 차량의 좌우방향으로 약 30cm 여유가 필요하다. 그러므로 급전장치의 폭(wr)은 약 90cm로 제작하는 것이 바람직하다. 또한, 앞뒤 방향으로도 여유가 필요한데, 이는 현재 주차장 등에 널리 사용되고 있는 스토퍼를 이용하면 최소화시킬 수 있다. 그래도 앞뒤 방향으로 약 10cm 여유가 필요하므로 급전장치의 길이(lr)는 약 110cm로 제작되는 것이 바람직하다. 집전코어(40) 날이 쉽게 코어봉(30)을 통과하게 하기 위해 빨간원으로 표시한 것과 같이 날의 끝부분을 뾰족하게 제작하는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 14, the current collector is advantageously minimized since it is attached to the lower part of the vehicle. The width w p and the length l p of the current collector are preferably about 30 cm and 50 cm, respectively. Since it is difficult for the vehicle to accurately enter the center of the power feeding device, a space of about 30 cm is required in the left and right directions of the vehicle. Therefore, the width w r of the power feeding device is preferably about 90 cm. In addition, there is also a need to afford in the front and rear direction, which can be minimized by using a stopper that is widely used in parking lots. Still, since about 10 cm margin is required in the front and rear directions, the length (l r ) of the power feeding device is preferably manufactured to about 110 cm. In order to make the
도 15는 기존의 충전장치의 문제점으로 대두된 차량이 급전장치에 비스듬히 진입하는 상황을 보여주고 있는 도면이다. 본 발명의 급집전코일의 구조에서는 차량이 급전장치에 비스듬히 진입하더라도 집전코어(40) 날과 코어봉(30)이 접촉되므로 큰 무리없이 전력이 전달되어 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다. 이는 본 발명에서 제안하는 급집전장치의 큰 장점 중 하나이다.
FIG. 15 is a view illustrating a situation in which a vehicle emerging as a problem of a conventional charging device enters a power feeding device at an angle. In the structure of the feeder coil of the present invention, even if the vehicle enters the feeder at an angle, the
도 16은 수직하게 뻗은 코어봉으로 인한 안전사고를 예방할 뿐만 아니라 급전장치의 손상을 막기 위한 급전가변식 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 16 is a view illustrating a variable feeding structure for preventing a safety accident due to a vertically extending core rod and preventing damage to a power feeding device.
도 16에 도시된 바와 같이, 평소에는 급전장치가 도로 밑으로 들어가 있다가 차량이 급전장치 쪽으로 진입할 때 개폐구(120)가 열리면서 급전장치가 지면으로 올라오는 구조이다. 차량의 진입은 차량 하부(90)에 부착된 센서(130)와 지면에 부착된 센서(140)로 파악하도록 한다. 차량에 부착된 센서(130)는 차량 하부, 집전코어 하부, 차량 바퀴 등 다양한 곳에 위치할 수 있고, 이러한 무선센서 뿐만 아니라 차량이 지나가는 곳에 압력센서를 설치한 후 차량의 진입을 파악하여 개폐구(120)를 동작시킬 수 있다. 그 외에 다양한 센서 등이 사용될 수 있다. 또한, 차량 진입시 급전장치를 지면으로 들어올리는 구조로는 유압식, 스프링 등 다양한 구조가 될 수 있다.
As shown in FIG. 16, normally, the power supply device enters the road, and then when the vehicle enters the power supply device, the opening and
도 17은 차량 주행시 과속방지턱 등에 의한 집전장치의 손상을 막기 위한 집전가변식 구조를 나타내고 있다.17 illustrates a current collecting variable structure for preventing damage to the current collector by a speed bump while driving a vehicle.
도 17에 도시된 바와 같이, 평소에는 집전장치가 차량 내부에 들어가 있다가 차량이 급전장치 쪽으로 진입할 때 개폐구(91)가 열리면서 집전장치가 내려오는 구조이다. 차량의 진입은 차량 하부에 부착된 센서(130)와 지면에 부착된 센서(140)로 파악하도록 한다. 차량에 부착된 센서(130)는 차량하부, 집전코어하부, 차량바퀴 등 다양한 곳에 위치할 수 있고, 무선센서 뿐만 아니라 차량이 지나가는 곳에 압력센서를 설치한 후 차량의 진입을 파악하여 개폐구(91)를 동작시킬 수 있다. 그 외에 다양한 센서 등이 사용될 수 있다. 또한, 차량 진입시 집전장치를 내리는 구조로는 유압식, 스프링 등 다양한 구조가 될 수 있다.
As shown in FIG. 17, the current collector is normally inside the vehicle, and then the opening and closing
도 18은 급전코어봉의 종류를 나타내는 도면이다.18 is a diagram illustrating the types of feed core rods.
도 18에 도시된 바와 같이, 코어봉(30)은 봉 형태일 뿐만 아니라 길게 늘어진 코어판(150) 형태일 수 있다. 또한, 길이 방향으로 몇 개로 나뉘어진 코어판(160) 형일 수도 있다. 코어판 구조에서는 앞서 집전코어 날과 마찬가지로 끝부분이 뾰족한 구조가 바람직하다. 그래야 집전코어 날이 코어판 사이에 보다 쉽게 진입할 수 있다. 또한, 코어봉 및 코어판을 쉽게 제작하기 위해, 확대한 그림과 같이 여러 개의 봉 및 판을 합쳐 하나의 코어봉 및 코어판을 제작하는 것이 바람직하다. 여러개의 봉 및 판을 합쳐 코어봉 및 코어판을 구성하면, 집전코어 날과의 접촉면적이 늘어나는 효과가 있어 유리하다. 코어봉(30)의 경우에는 여러가닥의 절연체로 둘러싸인 자성물질이 꼬인 구조일 수 있다.
As shown in FIG. 18, the
도 19는 집전코어 날의 종류를 나타내는 도면이다.19 is a diagram illustrating the type of current collector core blades.
도 19에 도시된 바와 같이, 집전코어(40)의 날(170)도 도 18에서 전술한 급전코어봉과 마찬가지로 코어봉(180) 형태이거나 길이 방향으로 몇 개로 나뉘어진 코어판(190) 형과 같이 여러 종류일 수 있다. 각각의 제작방법 및 특징은 도 18의 설명과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
As shown in FIG. 19, the
도 20은 코어판을 사용한 급전장치를 예시한 도면이다.20 is a diagram illustrating a power feeding device using a core plate.
도 20에 도시된 바와 같이, 코어판(150)도 코어봉과 마찬가지로 매우 유연하고 탄성력이 좋기 때문에 집전코어(40) 날이 비스듬히 코어판(150)에 진입해도 집전코어(40) 날과 코어판(150)이 부드럽게 접촉된다.
As shown in FIG. 20, since the
도 21은 급집전케이블의 권선방법의 일예를 나타내는 도면이고, 도 22는 급집전케이블의 권선방법의 다른 예를 나타내는 도면이다.FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a winding method of a feeder cable, and FIG. 22 is a diagram illustrating another example of a winding method of a feeder cable.
도시된 바와 같이, 도 21에서는 급전코어(10)에 다수개의 코어봉(30)을 둘러싸는 구조로 한 쌍의 급전 케이블(70)이 배치되고, 집전코어(40)의 상부에 다수개의 집전코어(40) 날을 각각 둘러싸는 구조로 한 쌍의 집전 케이블(80)이 배치된다. 도 22에서도 마찬가지로 급전코어(10)에 다수개의 코어봉(30)을 둘러싸는 구조로 한 쌍의 급전 케이블(200)이 배치되고, 집전코어(40)의 상부에 다수개의 집전코어(40) 날을 각각 둘러싸는 구조로 한 쌍의 집전 케이블(210)이 배치된다. 이와 같이 넓적하게 급/집전케이블을 감을 수 있는 권선 구조는 케이블과 공기 사이의 접촉면적이 넓으므로 발열이 적은 장점이 있다.
As shown in FIG. 21, a pair of
도 23은 안전을 위한 코어판의 상세 구조를 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the detailed structure of the core board for safety.
도 23에 도시된 바와 같이, 집전코어(40)의 날(170)이 급전코어(10)의 코어판(150)에 보다 쉽게 진입하기 위해 끝부분을 뾰족하게 구성한다고 했는데, 이로 인한 안전사고가 발생할 위험이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 코어판을 확대한 그림과 같이 코어판 끝부분을 뾰족하게 구성하되 그 끝은 평편하게 제작하는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 23, the
도 24 내지 도 26은 안전을 위한 코어봉의 다양한 구조를 나타내는 도면이다.24 to 26 are views showing various structures of the core rod for safety.
도시된 바와 같이, 앞서 언급한 안전사고의 위험을 더욱 감소시키기 위해 도 24와 같이 코어봉(30)의 끝부분에 고무 등과 같이 말랑말랑한 재질로 이루어진 안전캡(220)을 씌울 수 있다. 또한, 도 25와 같이 안전캡(230,240)으로 코어봉(30)을 전부 감싸거나, 집전코어 날과 접촉되지 않는 부분만 감싸는 구조일 수 있다. 그리고 도 26과 같이 코어봉(250)은 끝부분이 구부러져서 날카롭지 않은 구조일 수 있다.
As shown, in order to further reduce the risk of the aforementioned safety accident, the end of the
도 27은 안전캡으로 완전히 감싼 코어봉이 집전코어 날과 접촉되는 경우의 일예를 나타내는 도면이다.27 is a view showing an example in which the core rod completely wrapped in the safety cap is in contact with the current collector core blade.
도 27에 도시된 바와 같이, 집전코어 날(170)과 다수개의 코어봉(30)이 접촉될 때 안전캡(230) 때문에 집전코어 날(170)과 코어봉(30) 사이에 공극(Air-gap)이 발생한다. 이는 자기저항을 증가시키는 단점으로 작용한다. 그러나 원형 코어봉의 경우 안전캡이 없을 때 평편한 모양의 집전코어 날과 원형의 코어봉이 접촉되는 면적이 매우 작은 반면, 안전캡(230)으로 인해 집전코어 날(170)과 코어봉(30)이 접촉될 때 도면에 나타난 바와 같이 안전캡(230)이 눌려 집전코어 날(170)과 코어봉(30)이 접촉되는 면적이 늘어나 자기저항 증가를 다소 완화시킬 수 있어 안전과 성능문제를 모두 해결할 수 있다.
As shown in FIG. 27, when the current
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
10 : 평판형 급전코어 20 : 급전 케이블
30 : 코어봉 40 : 집전코어
50 : 집전 케이블 60 : 절연체10: flat feed core 20: feed cable
30: core rod 40: current collector core
50: current collecting cable 60: insulator
Claims (22)
상용전원을 공급하는 상용전원부;
상기 상용전원부에서 전원공급시 발생되는 전압강하를 보상하여 급전전류를 최대화시키는 급전장치 보상회로부;
차량 하부에 설치된 집전장치의 2차 코일 권선부와 자기적으로 결합되어 전력을 공급하는 1차 코일 권선부; 및
상기 급전전류를 감지하여 급전전류가 급격히 증가하는 경우 상기 상용전원부에서 공급되는 전원을 차단시키는 전원제어부를 포함하고,
상기 전원제어부는 상기 상용전원부에서 공급되는 상용전원을 온/오프 스위칭하는 스위치 및 상기 스위치와 병렬로 연결되어 상기 급전전류가 급격히 증가하여 상기 스위치가 오프되는 경우 급전전류를 제한하는 전류제한저항을 포함하며, 상기 전원제어부는 상기 차량 하부에 설치된 집전장치가 도로 바닥에 설치된 급전장치 위로 올라오지 않은 경우 상기 1차 코일 권선부의 인덕턴스 값이 감소하여 과도전류가 흐르면 상기 스위치를 오프시켜 상기 스위치와 병렬로 연결된 100㏀ 이상의 값을 갖는 전류제한저항에 의해 급전전류를 제한하는 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급전장치.
Contact feeder that can be used at commercial frequency,
A commercial power supply unit supplying commercial power;
A power supply device compensation circuit unit configured to compensate for a voltage drop generated when power is supplied from the commercial power supply unit to maximize a power supply current;
A primary coil winding unit magnetically coupled to the secondary coil winding unit of the current collector installed under the vehicle to supply power; And
It includes a power control unit for detecting the power supply current to cut off the power supplied from the commercial power supply when the power supply current rapidly increases,
The power control unit includes a switch for switching on / off commercial power supplied from the commercial power supply unit and a current limiting resistor that is connected in parallel with the switch to limit the feed current when the feed current is rapidly increased and the switch is turned off. The power control unit may turn off the switch in parallel with the switch when a current flows due to a decrease in inductance value of the primary coil winding part when the current collector installed in the lower part of the vehicle does not rise above the power supply device installed on the road floor. Contact feeder that can be used at commercial frequencies to limit the feed current by a current limiting resistor with a value of 100 Ω or more connected.
상기 전원제어부는 상기 차량 하부에 설치된 집전장치가 도로 바닥에 설치된 급전장치 위로 올라와 상기 1차 코일 권선부의 인덕턴스 값이 증가하여 1차 코일 권선부의 양단 전압이 기준전압 이상으로 증가하면 상기 스위치를 온시켜 집전장치로 전력을 정상 공급하는
것을 특징으로 하는 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급전장치.
The method according to claim 1,
The power control unit turns on the switch when the current collector installed in the lower portion of the vehicle rises above the feeder installed on the floor of the road and the inductance value of the primary coil winding increases, so that the voltage at both ends of the primary coil winding increases above the reference voltage. Normal power supply to current collector
Contact feeder that can be used at commercial frequencies, characterized in that.
청구항 1에 기재된 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 급전장치의 1차 코일 권선부와 자기적으로 결합되어 전력을 공급받는 2차 코일 권선부;
상기 급전장치의 1차 코일 권선부와 자기적으로 결합되어 상기 2차 코일 권선부에서 전력 전달시 발생되는 전압강하를 보상하여 집전전류를 최대화시키는 집전장치 보상회로부; 및
상기 집전장치 보상회로부에서 보상된 전압을 부하가 요구하는 전압으로 변환하는 컨버터부를 포함하고,
상기 집전장치 보상회로부는 상기 집전장치에 직렬로 연결되어 상용주파수에 공진되는 제1인덕터(Ls)와 제1커패시터(Cs) 및 상기 제1인덕터(Ls)와 제1커패시터(Cs)에 병렬로 연결되어 고주파수에 공진되는 제2인덕터(Lr)와 제2커패시터(Cr)를 포함하며, 입력이 상용주파수인 경우 상기 집전장치의 전류는 전부 상기 제1인덕터(Ls)와 제1커패시터(Cs)를 통해 흐르게 되어 완속충전기로 동작되고, 입력이 고주파인 경우 상기 집전장치의 전류는 전부 상기 제2인덕터(Lr)와 제2커패시터(Cr)를 통해 흐르게 되어 급속충전기로 동작되는 상용주파수에서 사용할 수 있는 접촉식 집전장치.
Contact current collector that can be used at commercial frequencies,
A secondary coil winding unit magnetically coupled to the primary coil winding unit of the contact feeding device usable at the commercial frequency of claim 1 to receive power;
A current collector compensation circuit unit magnetically coupled to the primary coil winding of the power feeding device to maximize a current collecting current by compensating for a voltage drop generated when power is transferred from the secondary coil winding; And
A converter unit converting the voltage compensated by the current collector compensation circuit unit into a voltage required by the load,
The current collector compensation circuit unit is connected in series to the current collector and resonates at a commercial frequency in parallel with the first inductor Ls, the first capacitor Cs, and the first inductor Ls and the first capacitor Cs. A second inductor (Lr) and a second capacitor (Cr) connected to and resonated at a high frequency, and when the input is a commercial frequency, the current of the current collector is all the first inductor (Ls) and the first capacitor (Cs) It flows through the slow charger, and when the input is a high frequency, the current of the current collector all flows through the second inductor (Lr) and the second capacitor (Cr) can be used at a commercial frequency operating as a rapid charger Contact current collector.
평판형 급전코어;
상기 평판형 급전코어에 마련되는 급전케이블; 및
상기 평판형 급전코어의 상부면에 수직으로 배치되는 탄성력을 갖는 다수개의 코어봉을 포함하고,
상기 급전케이블은 상기 평판형 급전코어의 상부면에 배치된 다수개의 코어봉을 분할하여 둘러싸는 형상으로 복수개가 배치되며, 상기 코어봉의 일부 또는 전부를 감싸는 안전캡을 더 포함하는 접촉식 충전방식의 급전장치.
As a contact charging type feeding device,
Flat feed cores;
A feed cable provided in the flat feed core; And
It includes a plurality of core rods having an elastic force disposed perpendicular to the upper surface of the flat feed core,
The feed cable has a plurality of arranged in a shape surrounding a plurality of core rods arranged on the upper surface of the flat-type feed core, the contact charging method further comprises a safety cap surrounding part or all of the core rods Feeding device.
상기 코어봉은 원기둥 또는 사각기둥 형상인
것을 특징으로 하는 접촉식 충전방식의 급전장치.
The method according to claim 8,
The core rod has a cylindrical or square column shape
Feeding device of the contact charging method characterized in that.
상기 급전장치는 도로 위에 설치되는
것을 특징으로 하는 접촉식 충전방식의 급전장치.
The method according to claim 8,
The feeding device is installed on the road
Feeding device of the contact charging method characterized in that.
상기 도로 위에 설치된 급전장치를 감싸는 'ㄷ'자형의 보호 부재를 더 포함하는
것을 특징으로 하는 접촉식 충전방식의 급전장치.
The method according to claim 13,
Further comprising a 'c' shaped protection member surrounding the power feeding device installed on the road
Feeding device of the contact charging method characterized in that.
상기 급전장치는 도로 밑에 매설되는
것을 특징으로 하는 접촉식 충전방식의 급전장치.
The method according to claim 8,
The feeder is buried under the road
Feeding device of the contact charging method characterized in that.
상기 도로 밑에 매설된 급전장치 쪽으로 진입하는 차량을 감지하는 센서;
상기 도로 밑에 매설된 급전장치의 상부에 설치되어 상기 센서에서 차량진입 알림신호가 전송되면 열리는 개폐부재; 및
상기 개폐부재가 열린 경우 상기 도로 밑에 매설된 급전장치를 지면 위로 내보내는 구동부를 더 포함하는
것을 특징으로 하는 접촉식 충전방식의 급전장치.
16. The method of claim 15,
A sensor for detecting a vehicle entering a power feeding device buried under the road;
An opening / closing member installed on an upper portion of a power feeding device buried under the road and opened when a vehicle entrance notification signal is transmitted from the sensor; And
When the opening member is open further includes a drive unit for discharging the power feeding device buried under the road on the ground
Feeding device of the contact charging method characterized in that.
차량의 하부에 설치되는 평판형 집전코어;
상기 평판형 집전코어에 마련되는 집전케이블; 및
상기 평판형 집전코어의 하부면에 소정 간격을 두고 수직으로 배치되는 스케이트 날 형상의 코어판을 포함하고,
상기 집전케이블은 상기 평판형 집전코어의 하부면에 배치된 다수개의 코어판을 분할하여 둘러싸는 형상으로 복수개가 배치되며, 상기 스케이트 날 형상의 코어판의 끝부분은 뾰족하게 형성되고 뾰족하게 형성된 부분의 끝은 평편한 구조를 가지며, 상기 평판형 집전코어의 중앙 하부에 형성된 홈에 삽입되어 좌우측으로 양분된 상기 코어판을 연결하는 연결부재를 더 포함하는 접촉식 충전방식의 집전장치.
As a contact charging current collector,
A flat plate collector core installed at a lower portion of the vehicle;
A current collecting cable provided in the plate-type current collecting core; And
A skating blade-shaped core plate disposed vertically at a predetermined interval on a lower surface of the flat plate current collector core,
The current collecting cable is disposed in a shape surrounding the plurality of core plates arranged on the lower surface of the flat plate current collector core, the plurality is arranged, the end of the core blade of the skate blade shape is formed sharply and pointed The end of the current collector of the contact charging method having a flat structure, and further comprising a connecting member for connecting the core plate is inserted into the groove formed in the center lower portion of the plate-shaped current collector core divided into two sides.
상기 집전장치는 상기 차량 내부에 설치되는
것을 특징으로 하는 접촉식 충전방식의 집전장치.
18. The method of claim 17,
The current collector is installed inside the vehicle
Contact charging current collector, characterized in that.
상기 차량 하부에 부착되어 도로 위에 설치된 급전장치를 감지하는 센서;
상기 차량 내부에 설치된 집전장치의 하부에 설치되어 상기 센서에서 급전장치 근접신호가 전송되면 열리는 개폐부재; 및
상기 개폐부재가 열린 경우 상기 차량 내부에 설치된 집전장치를 상기 개폐부재의 아래로 내보내는 구동부를 더 포함하는
것을 특징으로 하는 접촉식 충전방식의 집전장치.23. The method of claim 21,
A sensor attached to a lower portion of the vehicle and configured to sense a power feeding device installed on a road;
An opening / closing member installed under the current collector installed inside the vehicle and opened when a power supply device proximity signal is transmitted from the sensor; And
When the opening member is open further comprises a drive unit for discharging the current collector installed inside the vehicle below the opening member;
Contact charging current collector, characterized in that.
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