KR101597642B1 - Power supply system for magnetic levitation train - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자기부상열차의 전원시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기부상열차의 제어 및 부상을 위한 전원을 공급하는 전원장치의 이상시에 비상 전원을 공급할 수 있는 백업용 전원장치를 구비한 자기부상열차의 전원시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply system for a magnetic levitation train, and more particularly, to a power supply system for a magnetic levitation train having a backup power supply device capable of supplying an emergency power supply To a power supply system.
Description
본 발명은 자기부상열차의 전원시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기부상열차의 제어 및 부상을 위한 전원을 공급하는 전원장치의 이상시에 비상 전원을 공급할 수 있는 백업용 전원장치를 구비한 자기부상열차의 전원시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply system for a magnetic levitation train, and more particularly, to a power supply system for a magnetic levitation train having a backup power supply device capable of supplying an emergency power supply To a power supply system.
종래 열차는 바퀴에 동력을 전달하여 상기 바퀴와 철로의 마찰력으로 전진 또는 후진하는 바퀴방식이 사용되고 있다.BACKGROUND ART Conventionally, a wheel type in which power is transmitted to a wheel and which is moved forward or backward by a friction force between the wheel and the railway is used.
그러나, 상기 바퀴방식의 열차는 바퀴와 철로의 마찰력에 의해 이동됨으로써 소음이 심하게 발생하고 고속으로 운행되는데 많은 문제점이 있었다. 따라서 근래에는 상기와 같은 바퀴방식의 열차의 문제점을 개선하기 위해 많은 연구 및 개발이 이루어졌는데 그 결과 자기부상열차가 제시되었다.However, the wheel-type train is moved by the friction between the wheels and the railway, so that noise is generated severely and the train is operated at a high speed. Therefore, in recent years, many researches and developments have been made to improve the problems of the wheel type train as described above. As a result, a maglev train is presented.
상기 자기부상열차는 궤도 위에 자기부상열차의 바닥부에 구비된 전자석으로 발생시킨 자기력으로 부상시켜 운행한다. 이때, 상기 자기부상열차가 진행할 때는 상기 궤도와 상기 전자석이 상호 반발하여 자기부상열차가 궤도상에서 일정 간격 이격되어 부상한 상태를 유지한 후, 전후로 진행한다.The magnetic levitation train floats on the trajectory with the magnetic force generated by the electromagnets provided at the bottom of the levitated trains. At this time, when the magnetic levitation train advances, the trajectory and the electromagnets repel each other, and the magnetic levitation trains are separated from the orbit by a predetermined distance, and then, the trajectory and the electromagnets move forward and backward.
따라서, 자기부상열차는 기존 열차에서 발생되었던 바퀴 마찰에 따른 에너지 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 소음이 원천적으로 발생되지 않아 미래의 대중운송수단으로 이용될 수 있을 것이다. Therefore, the magnetic levitation trains can minimize the energy loss due to the wheel friction generated in the existing train, and can be used as the public transportation means in the future because the noise is not generated originally.
이를 위하여 상기 자기부상열차는 궤도 위를 일정한 간격을 유지해야 하는데 상기 간격을 유지하기 위하여 열차제어시스템(10)를 구비하고, 상기 열차제어시스템에서 열차내의 각 부하(예를 들면, 도어나 전등)을 제어하기 위한 제어용 전원과, 자기부상상태의 유지를 위하여 자기력을 발생시키기 위한 부상용 전원을 공급받는다. 여기서 상기 전원장치는 선로를 따라서 연결되는 외부계통전원으로부터 공급된 전원을 제어용 전원과 부상용전원으로 변환시켜 공급하는 장치이다. To this end, the magnetic levitation train must maintain a constant interval on the orbit. To maintain the interval, a
그러나 종래의 자기부상열차는 고장이나 기타 이상상황으로 인하여 외부계통전원의 정전 또는 전원장치의 이상으로 인하여 정전사태를 대비한 예비용 전원장치를 구비하지 못한 문제점이 있었다. However, conventional magnetic levitation trains have a problem in that they can not provide a spare power source device for a power failure due to a power failure of an external system power source or an abnormality of a power source device due to a failure or other abnormal situation.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자기부상열차에서 주전원의 정전을 감지하여 비상전원을 공급할 수 있도록 백업용 전원장치가 구비된 자기부상열차의 전원시스템을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power supply system for a magnetic levitation train having a back-up power supply for supplying an emergency power by detecting a power failure of a main power supply in a magnetic levitation train, .
또한 본 발명은 자기부상열차의 주전원 정전시에 비상전원을 공급할 수 있도록 하나 이상의 이차전지가 전기적으로 연결되는 다 수개의 전지팩을 구비한 자기부상열차의 전원시스템을 제공함에 있다. The present invention also provides a power system for a magnetic levitation train having a plurality of battery packs in which at least one secondary battery is electrically connected to supply an emergency power source in a main power source of a magnetic levitation train.
또한 본 발명은 자기부상열차의 주전원 정전시에 비상전원을 공급하는 전지팩의 설치 및 분리가 용이한 전지박스를 구비한 자기부상열차의 전원시스템을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a power system for a magnetic levitation train having a battery box in which a battery pack for supplying an emergency power source can be easily installed and separated at the time of main power failure of a magnetic levitation train.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.
본 발명의 자기부상열차의 전원시스템의 바람직한 실시예는 자기부상열차의 제어용 및 부상용 전원을 공급하는 주전원부; 상기 주전원부의 정전여부를 감지하는 정전감지부; 상기 정전감지부에서 상기 주전원부의 전원이 차단됨이 감지되면, 비상용 전원을 공급하는 백업전원부; 다 수개가 횡과 종 방향으로 정렬되어 전지박스에 수용되는 이차전지셀로 이루어진 전지팩을 구비하여 상기 정전감지부의 정전감지신호가 수신되면, 상기 백업전원부에서 비상전원이 공급되도록 제어하는 백업제어부; 및 상기 백업제어부의 제어에 의하여 상기 주전원부와 백업전원부 사이의 전원라인을 절체하는 스위칭부를 포함하고, 상기 전지박스는 상면에서 상기 전지팩이 종과 횡방향으로 정렬되는 전지판넬; 상기 전지판넬의 상면 양측에서 각각 직립된 수직바와, 상기 수직바의 상단에서 수평으로 연장 및 고정되어 횡방향으로 정렬되는 전지팩을 상호 이격되도록 지지하는 하나 이상의 가이드수단; 및 상기 전지판넬의 상면에서 종방향으로 정렬된 하나 이상의 전지팩중에서 일측 전지팩을 고정시키는 제1고정수단과, 타측 전지팩을 고정시키는 제2고정수단과, 상기 제1고정수단과 제2고정수단 사이에서 상기 일측과 타측의 전지팩을 지지하는 이격지지수단을 포함한다. A preferred embodiment of the power supply system of a magnetic levitation train of the present invention comprises a main power supply unit for supplying power for controlling and floating the magnetic levitation train; An electrostatic charge sensing unit for sensing a power failure of the main power supply unit; A backup power source for supplying an emergency power source when the power failure of the main power source unit is detected by the power failure detection unit; A backup control unit for controlling the supply of the emergency power from the backup power unit when the battery pack comprises a battery pack including a plurality of secondary battery cells housed in the battery box, And a switching unit for switching a power supply line between the main power unit and the backup power unit under the control of the backup control unit, wherein the battery box includes a battery panel in which the battery pack is aligned vertically and laterally from an upper surface thereof; At least one guide means for supporting the battery packs horizontally extended and fixed horizontally at upper ends of the vertical bars so as to be spaced apart from each other; And first fixing means for fixing one battery pack out of at least one battery pack arranged in the longitudinal direction on the upper surface of the battery panel; second fixing means for fixing the other battery pack; And spaced apart support means for supporting the battery pack on one side and the other side between the means.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 백업전원부는 상기 전지팩의 충전율과, 과전류 및 온도를 감지하는 팩관리수단; 및 상기 전지팩에 연결된 전원라인에서 과전류가 감지되면, 상기 팩관리수단의 제어에 의하여 차단하는 과전류차단기;를 포함한다. In another embodiment of the present invention, the backup power source unit includes pack management means for sensing a charging rate, an overcurrent, and a temperature of the battery pack; And an overcurrent breaker for shutting off the battery pack under the control of the pack management unit when an overcurrent is detected in a power supply line connected to the battery pack.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 자기부상열차의 전원시스템은 상기 전지팩을 충전시키는 차량 충전기를 더 포함한다. In another embodiment of the present invention, the power system of the magnetic levitation train further includes a vehicle charger that charges the battery pack.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 자기부상열차의 전원시스템은 상기 전지팩의 충전율 및 온도가 표시되는 표시부를 더 포함한다. In another embodiment of the present invention, the power system of the magnetic levitation train further includes a display unit for displaying a charging rate and a temperature of the battery pack.
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본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1고정수단은 상기 일측 전지팩의 일측면에 밀착되어 지지하도록 직립된 제1고정판; 및 상기 제1고정판의 끝단에서 타측으로 수평연장되는 제1바닥판을 포함하고, 상기 제2고정수단은 상기 타측 전지팩의 타측면에 밀착되어 지지하도록 직립된 제2고정판; 및 상기 제2고정판의 끝단에서 일측으로 수평연장되는 제2바닥판을 포함한다. According to another embodiment of the present invention, the first fixing means includes a first fixing plate erected so as to be in close contact with one side surface of the one-side battery pack; And a first bottom plate horizontally extending from an end of the first fixing plate to the other side, and the second fixing unit includes a second fixing plate erected so as to be in close contact with the other side surface of the other side battery pack, And a second bottom plate extending horizontally to one side from an end of the second fixing plate.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 이격지지수단은 양측에서 각각 직립되어 상기 일측 전지택의 타측면에 밀착되는 제1수직판과 상기 타측 전지팩의 일측면에 밀착되는 제2수직판; 및 상기 제1수직판과 제2수직판의 하측에서 수평으로 연결된 수평판을 포함한다. In another embodiment of the present invention, the spacing support means includes a first vertical plate which is erected on both sides of the first vertical plate and which is in close contact with the other side of the one-side battery tack, and a second vertical plate which is in close contact with one side of the second- And a horizontal plate connected horizontally below the first vertical plate and the second vertical plate.
본 발명은 자기부상열차의 운행중에 주전원의 정전시에 이를 감지하여 비상전원을 공급함에 따라 안전사고를 미연에 방지할 수 있어 안전도가 향상되는 효과가 있다. According to the present invention, a safety accident can be prevented in advance by supplying an emergency power source by sensing the main power source during a power failure during operation of the magnetic levitation train, thereby improving safety.
또한 본 발명은 하나 이상의 이차전지로서 이루어진 다수개의 전지팩으로서 주전원의 정전시에 비상전원을 공급할 수 있는 전원시스템을 구비함에 따라 제작비용 및 유지비가 저렴한 효과가 있다. In addition, the present invention provides a plurality of battery packs comprising at least one secondary battery, and a power supply system capable of supplying an emergency power supply at the time of power failure of the main power supply.
또한 본 발명은 자기부상열차의 주전원 정전시에 비상전원을 공급하는 전지팩을 설치 및 분리가 용이함에 따라 작업자의 편의와 설치 및 분리공정이 간단하여 작업시간이 단축될 수 있는 효과가 있다. Further, since the battery pack for supplying the emergency power source is easily installed and separated at the time of main power source interruption of the magnetic levitation train, the convenience of the operator, the installation and separation process is simple, and the operation time can be shortened.
도 1은 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템에서 백업전원부를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템에서 전지박스를 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 측면도,
도 5는 도 3의 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템에서 전지박스의 이격지지수단을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원제어방법을 도시한 순서도이다. 1 is a block diagram showing a power system of a magnetic levitation train according to the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing a backup power source in a power supply system of a magnetic levitation train according to the present invention;
3 is a plan view showing a battery box in a power system of a magnetic levitation train according to the present invention,
Fig. 4 is a side view of Fig. 3,
Fig. 5 is a front view of Fig. 3,
FIG. 6 is a perspective view showing the separation support means of the battery box in the power system of the magnetic levitation train according to the present invention. FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing a power control method of a magnetic levitation train according to the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a power system of a magnetic levitation train according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템을 도시한 블럭도, 도 2는 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템에서 백업전원부를 도시한 블럭도이다. FIG. 1 is a block diagram showing a power supply system of a magnetic levitation train according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a backup power supply in a power supply system of a magnetic levitation train according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템은 자기부상열차를 제어하는 열차제어시스템(10)과, 상기 열차제어시스템(10)의 제어에 의하여 자기력을 발생시켜 부상상태를 유지하는 자기구동부(20)와, 제어용 전원 및 부상용전원을 공급하는 주전원부(40)와, 다수개의 이차전지로 이루어진 전지팩(53)을 구비하여 상기 주전원부(40)의 이상시에 비상전원을 공급하는 백업전원부(50)와, 상기 주전원부(40)와 백업전원부(50)에서 상기 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20)에 연결되는 전원라인을 절체하는 스위칭부(30)와, 상기 주전원부(40)의 정전을 감지하는 정전감지부(60)와, 상기 정전감지부(60)의 정전감지신호가 수신되면 상기 스위칭부(30)를 제어하여 상기 백업전원부(50)로부터 전원을 공급하도록 제어하는 백업제어부(70)와, 상기 백업제어부(70)의 제어에 의하여 주전원부(40)의 정전과 백업전원부(50)의 비상전원의 공급과 충전률 및 과열여부를 표시하는 표시부(80)와, 상기 백업전원부(50)에 충전전원을 공급하는 차량충전기(90)를 포함한다. 1 and 2, a power supply system for a magnetic levitation train according to the present invention includes a
상기 열차제어시스템(10)은 상기 주전원부(40)에서 공급된 제어용 전원으로 구동되어 상기 자기구동부(20) 및 부하(예를 들면, 도어, 전등)를 제어하고, 상기 자기구동부(20)는 상기 주전원부(40)에서 공급된 부상용 전원에 의하여 자기력을 발생시켜 자기부상열차가 부상상태를 유지하도록 한다. 상기와 같은 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20)는 일반적으로 자기부상열차의 공지된 구성에 해당됨에 따라 구체적인 설명을 생략하였다. The
상기 스위칭부(30)는 상기 주전원부(40)에서 열차제어시스템(10)과 자기구동부(20), 상기 백업전원부(50)에서 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20) 사이의 전원라인을 스위칭한다. 즉, 상기 스위칭부(30)는 평상시에 상기 주전원부(40)에서 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20) 사이의 전원라인을 통전가능하게 연결한다. 그리고 상기 스위칭부(30)는 상기 주전원부(40)의 정전시에 상기 백업전원부(50)의 제어에 의하여 상기 주전원부(40)의 전원을 차단하고, 상기 백업전원부(50)에 연결되는 전원라인을 상기 열차제어시스템(10)과 자기구동부(20)에 통전 가능하도록 연결한다. The
상기 정전감지부(60)는 상기 주전원부(40)에서 상기 열차제어시스템(10)과 자기구동부(20)에 연결되는 전원라인의 정전을 감지하여 상기 백업제어부(70)에 정전감지신호를 인가한다. The
상기 백업제어부(70)는 상기 정전감지부(60)의 정전감지신호가 인가되면, 상기 스위칭부(30)를 제어하여 상기 열차제어시스템(10)과 자기구동부(20) 사이의 전원라인을 백업전원부(50)에 연결되도록 제어한다. The
아울러 상기 백업제어부(70)는 상기 표시부(80)를 제어하여 상기 주전원부(40)의 이상을 표시하고, 현재 백업전원부(50)에 의한 비상전원으로 제어용 및 부상용 전원이 공급됨을 표시하도록 제어한다. The
또한 상기 백업제어부(70)는 상기 백업전원부(50)의 충전율을 감지하여 설정된 충전율 이하가 되면 상기 표시부(80)에 표시한다. 더욱 바람직하게로는 상기 백업제어부(70)는 상기 주전원부(40)가 정상적으로 구동될 경우 및 자기부상열차의 정지상태에서 상기 백업전원부(50)를 충전하도록 상기 차량충전기(90)를 상기 백업전원부에 연결시킴도 가능하다. Further, the
예를 들면, 상기 주전원부(40)는 선로를 따라 연결되는 외부계통으로부터 전원을 차량충전기(90)를 통해 공급 및 충전되어 운행됨에 따라 정차중일 경우에 전력의 소비가 줄어든다. 따라서 상기 백업제어부(70)는 상기 백업전원부(50)가 설정된 충전율 이하라면 열차가 정지될 경우에 상기 차량충전기(90)를 상기 백업제어부(70)에 연결하도록 제어하여 상기 백업전원부(50)를 충전시킴도 가능하다. For example, the main
또는 상기 백업제어부(70)는 상기 표시부(80)를 통하여 상기 백업전원부(50)의 충전율을 표시하면, 작업자가 수작업으로 차량충전기(90) 또는 그외 외부계통전원에 연결되도록 고정된 충전장치를 상기 백업전원부(50)에 연결하여 충전시킴도 가능하다. 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 도출가능한 다수의 응용에중 어느 하나에 해당된다. Alternatively, the
상기 백업전원부(50)는 상기 열차제어시스템(10)와 자기구동부(20)에 제어용 백업전원과 부상용 백업전원을 공급한다. 여기서 상기 백업전원부는 상기 열차제어시스템에서 요구되는 전원(예를 들면, 직류)과 자기구동부에서 요구되는 전원(예를 들면, 교류)을 인가한다. The backup
이를 위하여 상기 백업전원부(50)는 하나 이상의 이차전지가 전기적으로 연결되는 다 수개의 전지팩(53)과, 상기 전지팩(53)의 충전율과 온도를 감지하는 팩관리수단(54)과, 상기 차량충전기(90)에 연결되어 충전전원을 상기 전지팩에 공급하는 충전터미널(52)을 포함한다. To this end, the backup
상기 전지팩(53)은 다 수개가 상호 직렬 또는 병렬로 연결되어 하기의 전지박스(100)에 고정된다. 상기 전지팩 및 전지박스(100)는 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술한다. A plurality of the
상기 팩관리수단(54)은 상기 전지팩(53)의 충전율과, 온도를 감지하여 상기 백업제어부에 인가한다. 여기서 상기 팩관리수단(54)은 예를 들면, BMS(Battery Management System)으로서 상기 전지팩(53)의 온도를 감지하는 온도센서와 과전압 및 과전류를 감지하는 센서를 포함하여 상기 전지팩의 온도와 전압 및 전류가 설정된 기준에 해당되면 상기 백업제어부(70)에 송신한다. The pack management means 54 senses the charging rate and the temperature of the
특히, 상기 팩관리수단(54)은 전지팩에 연결되는 전원라인에서 과전압 및 과전류가 감지되면, 상기 과전류차단기(51)를 제어하여 차단하고, 설정된 온도에 해당되면 상기 백업제어부(70)에 과열감지신호를 송신한다. Particularly, when the over-voltage and over-current are detected in the power supply line connected to the battery pack, the pack management means 54 controls the over-current cut-off
상기 과전류차단기(51)는 상기 팩관리수단(54)의 제어에 의하여 차량충전기(90) 또는 그외의 전원라인을 통하여 과전류가 유입되면, 상기 전지팩(53)에 연결되는 전원라인을 차단한다. The
상기 전지팩(53)과 전지박스(100)는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. The
도 3은 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원시스템에서 전지박스(100)를 도시한 평면도, 도 4는 도 3의 측면도, 도 5는 도 3의 정면도이다. FIG. 3 is a plan view showing a
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 전지팩(53)은 자기부상열차에서 고정되는 전지박스(100)에 설치 및 고정된다. 여기서 상기 전지박스(100)는, 예를 들면, 객실내의 좌석 하단부에 설치되거나 별도의 공간을 이루어 설치될 수 있다. 이는 설계자 또는 사업자의 선택에 따라서 다양한 응용이 이루어질 수 있음에 따라 그 상세한 설명을 생략한다. 3 to 5, the
상기 전지팩(53)은 다 수개가 상호 이격되도록 정렬되어 상기 전지박스(100)에 의해 지지 및 고정된다. 이때 상기 전지팩(53)은 상호 전기적으로 통전되도록 연결되는 전지셀(531)과, 상기 스위칭부(30)에 연결되는 전원라인에 연결되는 제1전원케이블(531b)과, 전지팩(53) 간을 연결시키는 제2전원케이블(531c)과, 상기 전지팩(53)을 구성하는 전지셀을 전기적으로 통전시키는 버스바(531a)를 구비한다. A plurality of battery packs 53 are aligned and spaced apart from each other, and are supported and fixed by the
상기 버스바(531a)는 상호 인접된 전지셀(531) 간에 직렬 또는 병렬로서 상호 전기적 통전이 가능하도록 고정된다. The
상기 제1전원케이블(531b, 531b')은 도시된 바와 같이 맨 앞에 위치된 한 쌍의 전지팩(53)에서 음과 양의 극주에 각각 연결되어 상기 스위칭부(30)로 연장된다. The
상기 제2전원케이블(531c)은 전지팩(53)과 전지팩(53) 사이에서 상호 통전 가능하도록 고정된다. The
상기와 같은 구성을 포함하는 전지팩(53)은 상기 전지박스(100)에 수용 및 고정되어 자기부상열차에 설치된다. The
상기 전지박스(100)는 평면으로 연장되는 바닥판넬(120)과, 상기 바닥판넬(120)에서 상호 이격되도록 고정되어 횡방향으로 상호 이격되어 정렬되는 전지팩을 지지하는 하나 이상의 가이드수단(110)과, 상기 바닥판넬(120)에 설치되어 종방향으로 정렬되는 상기 전지팩(53)을 고정하는 고정수단(130, 130')을 포함한다. The
상기 바닥판넬(120)은 하나 이상의 전지팩(53)이 횡과 종방향으로 연장되도록 일방향으로 연장형성된다. The
상기 가이드수단(110)은 상기 바닥판넬(120)의 상면에서 횡방으로 상호 이격되도록 정렬되는 전지팩 사이에서 직립형성되어 횡방향으로 정렬되는 각 전지팩간에 상호 이격되어 고정될 수 있도록 지지한다. 이를 위하여 상기 가이드수단(110)은 상기 바닥판넬(120)의 양측에서 직립고정된 수직바(111)와, 양측의 수직바(111) 사이에서 수평으로 연장되는 수평바(112)를 포함한다. The
상기 수직바(111)는 상기 바닥판넬(120)의 양측에서 각각 직립되는 한 쌍이며,. 상기 수평바(112)는 상기 한 쌍의 수직바(111)의 사이에서 수평으로 연장되어 나사와 같은 기구에 의해 고정된다. The
여기서 상기 수직바(111)와 수평바(112)는 횡방향으로 정렬된 전지팩(53)을 이격된 공간을 사이에 두고 고정될 수 있도록 전지팩(53)보다 낮은 높이를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드수단(110)은 바닥판넬(120)의 최전방과 최후방에 각각 고정된 수직바(111)와 수평바(112)를 제외하고, 전지팩(53)과 전지팩(53) 사이에 위치되는 경우에 상기 수평바(112)가 전지팩(53)과 전지팩(53) 사이에 고정되어 양측의 전지팩(53)에서 전후방향으로 힘이 가해진다 하더라도 흔들리지 않도록 지지한다. The
상기 고정수단(130, 130')은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 바닥판넬(120)의 양측에서 상호 대향되어 각각 서로 다른 전지팩(53)을 지지하는 제1고정수단(130)과 제2고정수단(130')과, 상기 제1고정수단(130)과 제2고정수단(130') 사이에서 'U'형으로 형성되는 이격지지수단(140)을 포함한다. As shown in FIG. 6, the fixing means 130 and 130 'include first fixing means 130 and first fixing means 130 which are opposite to each other on both sides of the
상기 제1고정수단(130)은 일측에서 직립된 제1고정판(131)과, 상기 제1고정판(131)의 끝단에서 수평으로 연장되는 제1바닥판(132)을 포함하여 'ㄴ'자형으로 형성되고, 상기 제2고정수단(130')은 타측방향에서 직립된 제2고정판(131')과, 상기 제2고정판(131')의 끝단에서 내측방향으로 수평연장되는 제2바닥판(132')을 포함하여 역'ㄴ'자 형으로 형성된다. The first fixing means 130 includes a
즉, 상기 제1고정수단(130)은 상호 이격되어 종방향으로 정렬되는 2개의 전지팩(53)중 일측에 위치된 제1전지팩(53)의 일측면과 바닥면을 지지하고, 제2고정수단(130, 130')은 타측에 위치된 제2전지팩(53)의 타측면과 바닥면을 지지한다. That is, the first fixing means 130 supports one side surface and the bottom surface of the
아울러 상기 이격지지수단(140)은 상기 제1고정수단(130)과 제2고정수단(130') 사이에서 일측에 위치된 제1전지팩(53)의 타측면과 타측에 위치된 제2전지팩(53)의 일측면을 각각 지지하도록 직립된 제1수직판(141)과 제2수직판(141'), 그리고 상기 제1수직판(141)과 제2수직판(141')의 하측 끝단에서 수평으로 연장되어 상기 지지판넬의 상면에 고정되는 수평판(142)을 포함한다. In addition, the spacing support means 140 may be disposed on the other side of the
예를 들면, 다 수개의 전지팩(53)중에서 상호 이격되어 종방향으로 정렬된 2개의 전지팩(53)중 일측에 위치된 제1전지팩(53)은 상기 제1바닥판(132)의 상면에 놓여져서 제1고정판(131)이 일측면, 상기 이격지지수단(140)의 제1수직판(141)에 타측면이 밀착되도록 설치된다. For example, the
그리고 타측에 위치된 제2전지팩(53)은 상기 제2바닥판(132')의 상면에 놓여져서 상기 이격지지수단(140)의 제2수직판(141')에 일측면이 밀착되고, 제2고정판(131')에 타측면이 밀착되도록 설치된다. The
이와 같이 본 발명은 상기 하나 이상의 전지팩(53)을 상기 바닥판넬(120)의 상면에서 종방향으로 정렬되는 2개의 전지팩(53) 사이를 상기 고정수단(130, 130')에 의하여 고정시키고, 횡방향로 정렬되는 전지팩(53) 사이에 상기 가이드수단(110)을 구비하여 상호 이격된 상태로 지지한다. As described above, in the present invention, the at least one
그러므로 상기 전지팩(53)은 자기부상열차의 운행중에 발생되는 진동이나 충격이 발생된다 하더라도 고정상태를 유지할 수 있다. Therefore, the
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원제어방법을 첨부된 도 7을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a method of controlling power of a magnetic levitation train according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 7은 본 발명에 따른 자기부상열차의 전원제어방법을 도시한 순서도이다. FIG. 7 is a flowchart showing a power control method of a magnetic levitation train according to the present invention.
도 7을 참조하면, 주전원을 공급하는 주전원공급단계(S10)와, 주전원의 이상여부를 판단하는 주전원판단단계(S20)와, 주전원의 이상이 감지되면 비상용 전원을 공급하도록 스위칭하는 스위칭단계(S30)와, 비상용 전원의 충전율을 감지하는 충전율 감지단계(S40)와, 충전율 감지단계(S40)에서 감지된 충전율을 표시하는 출력단계(S50)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the main power source supplying step S10 for supplying the main power source, the main power source determining step S20 for determining whether the main power source is abnormal, the switching step S30 for switching to supply the emergency power source, A charging rate sensing step S40 for sensing the charging rate of the emergency power source, and an outputting step S50 for displaying the charging rate sensed at the charging rate sensing step S40.
상기 주전원공급단계(S10)는 상기 백업제어부(70)가 상기 스위칭부(30)를 제어하여 상기 주전원부(40)와 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20)에 연결되는 전원라인을 통전하도록 제어하는 단계이다. 상기 주전원부(40)는 열차제어시스템(10)에 제어용 전원을 공급하고, 상기 자기구동부(20)에 부상용 전원을 공급한다. The
상기 주전원 판단단계(S20)는 상기 백업제어부(70)가 상기 정전감지부(60)로부터 정전감지신호가 수신되는 지를 판단하는 단계이다. 상기 정전감지부(60)는 상기 주전원부(40)에서 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20)에 연결되는 전원라인의 통전유무를 감지한다. 따라서 상기 정전감지부(60)는 상기 주전원부(40)의 전원이 인가되지 않으면, 상기 백업제어부(70)에 정전감지신호를 인가한다. The main power source determination step S20 is a step of determining whether the
상기 스위칭단계(S30)는 상기 백업제어부(70)가 상기 정전감지부(60)로부터 정전감지신호가 인가되면, 상기 백업전원부(50)에서 상기 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20)에 연결되는 전원라인을 백어전원부에 연결시키는 단계이다. 상기 스위칭부(30)는 상기 백업제어부(70)의 제어에 의하여 상기 주전원부(40)에서 연결되는 전원라인을 차단하고, 상기 백업전원부(50)에서 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20)에 연결되는 전원라인을 연결하도록 스위칭한다. 따라서 상기 열차제어시스템(10) 및 자기구동부(20)는 상기 백업전원부(50)에서 인가되는 전원에 의하여 부상상태를 유지하여 운행이 가능하다. The switching step S30 is a step in which when the
여기서 상기 전지팩(53)은 상기 고정수단(130, 130') 및 가이드수단(110)에 의하여 상기 전지박스(100)에 고정 및 지지됨에 따라 자기부상열차의 출발이나 정차, 그리고 급제동과 같은 상황에서도 흔들림없이 고정된다. The
즉, 상기 가이드수단(110)은 다 수개가 상호 이격되어 상기 전지팩(53)과 전지팩(53) 사이에서 지지함에 따라 전방이나 후방으로부터 가해지는 관성에 의해 앞뒤에 각각 위치된 전지팩(53)이 밀려나지 않도록 지지한다. 또한 상기 고정수단(130, 130')은 상기 전지박스(100)의 바닥판넬(120)에서 전지팩(53)의 양측면에 밀착되어 고정됨에 따라 상기 전지팩(53)의 고정상태를 유지할 수 있다. In other words, the guide means 110 are spaced apart from each other and are supported between the
상기 충전율감지단계(S40)는 상기 백업제어부(70)가 상기 팩관리수단(54)으로부터 인가되는 상기 전지팩(53)의 충전율 감지신호를 수신하는 단계이다. 상기 백업제어부(70)는 상기 팩관리수단(54)으로부터 인가되는 충전율을 설정된 충전율과 비교하여 상기 전지팩(53)의 충전여부를 판단한다. 아울러 상기 팩관리수단(54)은 상기 전지팩의 온도와 과전류를 감지하여 설정된 기준값에 비교한다. 예를 들면, 상기 팩관리수단(54)은 과전류 및/또는 과전압이 감지되면 상기 과전류차단기(51)를 제어하여 차단한다. 또는 상기 팩관리수단(54)은 상기 전지팩의 온도가 설정된 과열온도에 해당되면, 상기 백업제어부(70)에 과열감지신호를 인가한다. The charging rate sensing step S40 is a step in which the
상기 출력단계(S50)는 상기 백업제어부(70)가 상기 표시부(80)를 제어하여 상기 전지팩(53)의 현재 충전율을 표시하는 단계이다. 여기서 상기 백업제어부(70)는 감지된 충전율과 설정된 충전율을 비교하여 현재 충전율이 설정된 충전율보다 낮다면, 상기 표시부(80)에 충전이 필요한 상황임을 알리는 메세지를 출력한다. The output step S50 is a step in which the
또한 상기 백업제어부(70)는 상기 백업전원부(50)의 충전율이 설정된 충전율 이하라면, 주전원부(40)의 정상작동시에 상기 차량충전기(90)를 제어하여 상기 백업전원부를 충전시킨다. The
아울러 상기 백업제어부(70)는 상기 팩관리수단(54)으로부터 인가되는 전지팩(53)의 온도를 확인하여 설정된 온도보다 고온이라면 상기 표시부(80)를 제어하여 전지팩(53)의 고온상태를 표시하여 경보한다. The
본 발명은 이와 같이 자기부상열차에서 주전원의 정전이 발생된다 하더라도 전지팩(53)을 이용한 비상전원을 공급할 수 있어 이상상황이 발생된다 하더라도 자기부상열차의 부상상태를 유지할 수 있어 안전사고를 방지할 수 있다. The present invention can supply the emergency power source using the
또한 본 발명은 충전가능한 이차전지로 이루어진 다 수개의 전지팩(53)으로서 비상전원을 제공할 수 있고, 상기 다수개의 전지팩(53) 사이에서 가이드수단(110)과 고정수단(130, 130')을 상호 이격되도록 설치함에 따라 상기 전지팩(53)을 자기부상열차의 운행중에 발생되는 진동이나 충격으로부터 견고하게 고정시킬 수 있다. The present invention can provide an emergency power source as a plurality of battery packs 53 made up of rechargeable secondary batteries and the guide means 110 and the fixing means 130 and 130 ' So that the
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.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 embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
10 : 열차제어시스템 20 : 자기구동부
30 : 스위칭부 40: 주전원부
50 : 백업전원부 51 : 과전류차단기
52 : 충전터미널 53 : 전지팩
54 : 팩관리수단 60 : 정전감지부
70 : 백업제어부 80 : 표시부
90 : 차량충전기 100 : 전지박스
110, 110' : 가이드수단 111 : 수직바
112 : 수평바 120 : 바닥판넬
130 : 고정수단 131, 131' : 고정판
132, 132' : 바닥판 140 : 이격지지수단
141, 141' : 수직판 142 : 수평판10: train control system 20: magnetic drive
30: Switching unit 40:
50: Backup power source unit 51: Overcurrent breaker
52: charging terminal 53: battery pack
54: pack managing means 60:
70: backup control unit 80: display unit
90: vehicle charger 100: battery box
110, 110 ': guide means 111: vertical bar
112: Horizontal bar 120: Floor panel
130: fixing means 131, 131 ': fixing plate
132, 132 ': bottom plate 140: spacing support means
141, 141 ': vertical plate 142: horizontal plate
Claims (7)
상기 주전원부의 정전여부를 감지하는 정전감지부;
상기 정전감지부에서 상기 주전원부의 전원이 차단됨이 감지되면, 비상용 전원을 공급하는 백업전원부;
다 수개가 횡과 종 방향으로 정렬되어 전지박스에 수용되는 이차전지셀로 이루어진 전지팩을 구비하여 상기 정전감지부의 정전감지신호가 수신되면, 상기 백업전원부에서 비상전원이 공급되도록 제어하는 백업제어부; 및
상기 백업제어부의 제어에 의하여 상기 주전원부와 백업전원부 사이의 전원라인을 절체하는 스위칭부를 포함하고,
상기 전지박스는
상면에서 상기 전지팩이 종과 횡방향으로 정렬되는 전지판넬;
상기 전지판넬의 상면 양측에서 각각 직립된 수직바와, 상기 수직바의 상단에서 수평으로 연장 및 고정되어 횡방향으로 정렬되는 전지팩을 상호 이격되도록 지지하는 하나 이상의 가이드수단; 및
상기 전지판넬의 상면에서 종방향으로 정렬된 하나 이상의 전지팩중에서 일측 전지팩을 고정시키는 제1고정수단과, 타측 전지팩을 고정시키는 제2고정수단과, 상기 제1고정수단과 제2고정수단 사이에서 상기 일측과 타측의 전지팩을 지지하는 이격지지수단을 포함하는 자기부상열차의 전원시스템.
A main power supply unit for supplying control and floating power for the magnetic levitation train;
An electrostatic charge sensing unit for sensing a power failure of the main power supply unit;
A backup power source for supplying an emergency power source when the power failure of the main power source unit is detected by the power failure detection unit;
A backup control unit for controlling the supply of the emergency power from the backup power unit when the battery pack comprises a battery pack including a plurality of secondary battery cells housed in the battery box, And
And a switching unit for switching a power supply line between the main power supply unit and the backup power supply unit under the control of the backup control unit,
The battery box
A battery panel in which the battery pack is aligned in the longitudinal direction and in the longitudinal direction on an upper surface thereof;
At least one guide means for supporting the battery packs horizontally extended and fixed horizontally at upper ends of the vertical bars so as to be spaced apart from each other; And
A first fixing means for fixing one of the at least one battery pack in the longitudinal direction on the upper surface of the battery panel, a second fixing means for fixing the other side battery pack, And a separating and supporting means for supporting the battery pack on one side and the other side of the battery pack.
상기 전지팩의 충전율과, 과전류 및 온도를 감지하는 팩관리수단; 및
상기 전지팩에 연결된 전원라인에서 과전류가 감지되면, 상기 팩관리수단의 제어에 의하여 차단하는 과전류차단기;를 포함하는 자기부상열차의 전원시스템.
The plasma display apparatus of claim 1, wherein the backup power source unit
A pack management means for sensing a charging rate, an overcurrent and a temperature of the battery pack; And
And an overcurrent breaker for blocking an overcurrent when the overcurrent is detected in a power supply line connected to the battery pack under the control of the pack management means.
상기 전지팩을 충전시키는 차량 충전기를 더 포함하는 자기부상열차의 전원시스템.
2. The magnetic levitation train of claim 1,
And a vehicle charger that charges the battery pack.
상기 전지팩의 충전율 및 온도가 표시되는 표시부를 더 포함하는 자기부상열차의 전원시스템.
2. The magnetic levitation train of claim 1,
And a display unit for displaying a charging rate and a temperature of the battery pack.
상기 제2고정수단은 상기 타측 전지팩의 타측면에 밀착되어 지지하도록 직립된 제2고정판; 및 상기 제2고정판의 끝단에서 일측으로 수평연장되는 제2바닥판을 포함하는 자기부상열차의 전원시스템.
The battery pack according to claim 1, wherein the first fixing means comprises: a first fixing plate erected to be in close contact with one side surface of the one side battery pack; And a first bottom plate horizontally extending from an end of the first fixing plate to the other side,
The second fixing means may include a second fixing plate erected so as to be in close contact with the other side surface of the other side battery pack; And a second bottom plate extending horizontally to one side from an end of the second fixing plate.
양측에서 각각 직립되어 상기 일측 전지팩의 타측면에 밀착되는 제1수직판과 상기 타측 전지팩의 일측면에 밀착되는 제2수직판; 및 상기 제1수직판과 제2수직판의 하측에서 수평으로 연결된 수평판을 포함하는 자기부상열차의 전원시스템.
The apparatus according to claim 1, wherein the spacing support means
A first vertical plate which is erected on both sides and is in close contact with the other side surface of the one side battery pack, and a second vertical plate which is closely attached to one side surface of the other side battery pack; And a horizontal plate horizontally connected to the first vertical plate and a second vertical plate below the first vertical plate and the second vertical plate.
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