KR101629166B1 - Power supply system for vehicle using a semiconductor switching device - Google Patents

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KR101629166B1 KR1020140137809A KR20140137809A KR101629166B1 KR 101629166 B1 KR101629166 B1 KR 101629166B1 KR 1020140137809 A KR1020140137809 A KR 1020140137809A KR 20140137809 A KR20140137809 A KR 20140137809A KR 101629166 B1 KR101629166 B1 KR 101629166B1
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이창영
조정민
최두호
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한국철도기술연구원
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M7/00Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway

Abstract

반도체 스위칭 소자를 이용한 전기차량용 전력공급시스템은 게이트 전극판, 급전 케이블, 집전판 및 스위칭 소자를 포함한다. 상기 게이트 전극판은 지면에 매설되며, 외부로 노출된 일면은 게이트 전원을 공급받는다. 상기 급전 케이블은 지면에 매설되며, 고전압의 전력을 공급한다. 상기 집전판은 지면에 매설되며, 외부로 노출된 일면으로 전류를 제공한다. 상기 스위칭 소자는 상기 게이트 전극판으로부터 공급되는 게이트 전원에 따라 전기적으로 구동되어 상기 급전 케이블로부터 제공되는 고전압의 전력을 상기 집전판으로 제공한다. A power supply system for an electric vehicle using a semiconductor switching device includes a gate electrode plate, a feed cable, a current collecting plate, and a switching device. The gate electrode plate is buried in the ground, and one surface exposed to the outside receives gate power. The feed cable is buried in the ground and supplies high-voltage power. The current collector plate is buried in the ground and provides current to one surface exposed to the outside. The switching element is electrically driven according to a gate power supplied from the gate electrode plate, and provides a high voltage power supplied from the power supply cable to the current collecting plate.

Figure R1020140137809
Figure R1020140137809

Description

반도체 스위칭 소자를 이용한 전기차량용 전력공급시스템{POWER SUPPLY SYSTEM FOR VEHICLE USING A SEMICONDUCTOR SWITCHING DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power supply system for an electric vehicle using a semiconductor switching device,

본 발명은 전기차량용 전력공급시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 스위칭 소자를 이용하여 전기차량에 접촉식으로 전력을 공급하기 위한 전기차량용 전력공급시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply system for an electric vehicle, and more particularly, to a power supply system for an electric vehicle for supplying electric power to an electric vehicle by using a semiconductor switching device.

도로상에 부설되어 주로 도심을 통과하는 철도차량인 트램(tram)의 대부분은 전력공급을 위한 판토그래프(pantograph)가 철도차량의 상부에 위치하고, 상기 판토그래프로 전력을 공급하기 위한 전차선들이 상기 트램의 경로를 따라 복잡하게 연장된다. 이에 따라, 도심의 미관을 해치는 것은 물론, 고전압의 전차선으로 인한 안전사고의 위험에도 노출되는 문제가 있다. Most of the trams which are installed on the road and pass through the city center mainly include a pantograph for electric power supply being located at the upper part of the railway car and the electric lines for supplying electric power to the pantograph are connected to the trams As shown in FIG. As a result, there is a problem of not only damaging the aesthetics of the city but also exposing it to the risk of safety accidents due to a high-voltage electric cable.

이에 따라, 최근에는 상기 판토그래프와 전차선들을 생략한 무가선 트램이 개발되고 있으며, 대한민국 특허출원 제10-2011-0100367호에서는 저상 트램에 배터리카를 포함시켜 가선을 통한 전력 공급을 생략하면서 운행이 가능한 무가선 저상 트램에 관한 기술을 개시하고 있다. Accordingly, in recent years, there has been developed a unmanned railway tram that omits the pantograph and tram lines, and in Korean Patent Application No. 10-2011-0100367, a battery car is included in a low-elevation tram, Discloses a technique for a low-floor low-floor tram.

한편, 상기 트램 등의 철도차량은 물론이고, 나아가 전기를 추진 동력으로 이용하는 전기차량의 경우도, 전력을 공급받기 위해 상기와 같은 대용량의 배터리를 탑재하는 것 외에, 차량이 운행하는 구간을 따라 지면 하부에 고주파 전선 또는 코일을 매설하고 자기장을 발생시키며 차량에 설치된 집전 코일과의 전자기 유도를 통한 유도급전에 의한 비접촉식 급전 기술을 통해 전기를 공급받는 기술도 개발되고 있으며, 관련 기술은 대한민국 특허출원 제10-2010-0048495호 등에 개시되고 있다. On the other hand, in the case of an electric vehicle that uses electric power as a propulsion power as well as a railway vehicle such as the above tram, in addition to mounting the above-mentioned large capacity battery for receiving electric power, A technique of supplying electric power through a non-contact power feeding technique by induction feeding through electromagnetic induction with a current collecting coil installed in a vehicle, in which a high frequency electric wire or a coil is embedded in a lower portion and a magnetic field is generated, 10-2010-0048495.

그러나, 현재까지 개발된 상기와 같은 전기차량용 전력공급 시스템의 경우, 배터리 충전 방식의 경우, 배터리의 재충전 및 배터리 출력의 제한 등으로 인한 운행시간의 제한 또는 속도의 제한 등의 문제가 있으며, 대용량의 배터리 탑재에 따른 차량의 내부 공간의 제한 및 차량 무게의 증가 등의 문제가 있다. However, in the case of the electric power supply system for an electric vehicle developed up to now, there are problems such as restriction of the running time or limitation of the speed due to the recharging of the battery and the limitation of the battery output, etc., There are problems such as limitation of the internal space of the vehicle due to mounting of the battery and increase of the vehicle weight.

또한, 지면이나 도로 상에 전력 공급 시스템을 설치하는 경우 시스템 설치비용이 증가하며, 특히, 지면이나 도로를 통과하는 차량이나 사람의 안전사고가 발생할 위험이 증가하는 문제가 있다. In addition, when a power supply system is installed on a ground or a road, the installation cost of the system increases, and in particular, there is a problem that the risk of a safety accident of a vehicle or a person passing through the ground or a road increases.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 운행에 필요한 충분한 전력을 공급하면서도, 절연성이 확보되어 안전사고의 위험성이 없는 전기차량용 전력공급시스템에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a power supply system for an electric vehicle in which sufficient electric power is supplied for operation,

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전기차량용 전력공급시스템은 게이트 전극판, 급전 케이블, 집전판 및 스위칭 소자를 포함한다. 상기 게이트 전극판은 지면에 매설되며, 외부로 노출된 일면은 게이트 전원을 공급받는다. 상기 급전 케이블은 지면에 매설되며, 고전압의 전력을 공급한다. 상기 집전판은 지면에 매설되며, 외부로 노출된 일면으로 전류를 제공한다. 상기 스위칭 소자는 상기 게이트 전극판으로부터 공급되는 게이트 전원에 따라 전기적으로 구동되어 상기 급전 케이블로부터 제공되는 고전압의 전력을 상기 집전판으로 제공한다. According to an embodiment of the present invention, an electric power supply system for an electric vehicle includes a gate electrode plate, a feed cable, a current collecting plate, and a switching device. The gate electrode plate is buried in the ground, and one surface exposed to the outside receives gate power. The feed cable is buried in the ground and supplies high-voltage power. The current collector plate is buried in the ground and provides current to one surface exposed to the outside. The switching element is electrically driven according to a gate power supplied from the gate electrode plate, and provides a high voltage power supplied from the power supply cable to the current collecting plate.

일 실시예에서, 상기 전기차량용 전력공급시스템은 차량부의 저면에 부착되어 상기 게이트 전원을 상기 게이트 전극판으로 공급하는 게이트 전원공급부, 및 상기 차량부의 저면에 부착되어 상기 집전판과 접촉되어 전류를 공급받아 상기 차량부의 구동에 필요한 전력을 수집하는 집전부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the electric power supply system for an electric vehicle includes a gate power supply part attached to a bottom surface of a vehicle part to supply the gate power to the gate electrode plate, and a power supply part attached to a bottom surface of the vehicle part, And collecting electric power required to drive the vehicle section.

일 실시예에서, 상기 게이트 전극판, 상기 급전 케이블 및 상기 집전판은 지면의 하부에 매설된 절연층에 의해 서로 절연될 수 있다. In one embodiment, the gate electrode plate, the feed cable, and the current collector plate may be insulated from each other by an insulating layer buried in a lower portion of the ground.

일 실시예에서, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 상기 차량부의 진행방향으로 따라 서로 평행하게 연장될 수 있다. In one embodiment, the gate electrode plate and the current collector plate may extend parallel to each other along the traveling direction of the vehicle portion.

일 실시예에서, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 복수개가 상기 차량부의 진행방향에 따라 서로 이격되며 연장되고, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판의 하나의 길이는 상기 차량부의 길이보다 짧을 수 있다. In one embodiment, the gate electrode plate and the current collecting plate may be spaced apart from each other according to the traveling direction of the vehicle portion, and one length of the gate electrode plate and the current collecting plate may be shorter than the length of the vehicle portion .

일 실시예에서, 상기 하나의 게이트 전극판 및 상기 하나의 집전판에 하나의 스위칭 소자가 연결되도록, 상기 스위칭 소자가 설치될 수 있다. In one embodiment, the switching device may be installed such that one switching element is connected to the one gate electrode plate and the one current collecting plate.

일 실시예에서, 상기 스위칭 소자는, 상기 게이트 전원이 공급되면 전기적으로 단락되어 상기 고전압의 전력을 상기 집전판으로 제공하며, 상기 게이트 전원의 공급이 중단되면 전기적으로 절연되어 상기 고전압의 전력을 상기 집전판으로 제공하지 않을 수 있다. In one embodiment, the switching element is electrically short-circuited when the gate power is supplied to provide the high-voltage power to the current collecting plate. When the supply of the gate power is interrupted, the switching element is electrically insulated, It may not be provided as a full version of the house.

일 실시예에서, 상기 스위칭 소자는, 상기 게이트 전극판과 전기적으로 연결된 게이트 금속층, 상기 급전 케이블과 전기적으로 연결된 이미터(Emitter), 상기 집전판과 전기적으로 연결된 콜렉터(Collector), 상기 이미터와 콜렉터 사이에 형성된 제1 및 제2 반도체층들, 및 상기 게이트 금속층과 상기 제1 반도체층의 사이에 형성된 게이트 절연층을 포함할 수 있다. In one embodiment, the switching device includes a gate metal layer electrically connected to the gate electrode plate, an emitter electrically coupled to the feed cable, a collector electrically coupled to the collector plate, First and second semiconductor layers formed between the collector and the gate electrode layer, and a gate insulating layer formed between the gate metal layer and the first semiconductor layer.

일 실시예에서, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 전기전도도가 높은 금속 재질을 포함할 수 있다. In one embodiment, the gate electrode plate and the current collector plate may include a metal material having a high electrical conductivity.

본 발명의 실시예들에 의하면, 지면에 매설된 게이트 전극판, 급전 케이블, 집전판 및 스위칭 소자를 통해 전기차량에 전력을 공급할 수 있으므로, 별도의 판토그래프와 같은 집진 장치와 전선, 배터리 등을 사용하지 않고 안정적인 전력공급이 가능하다. According to the embodiments of the present invention, power can be supplied to the electric vehicle through the gate electrode plate embedded in the ground, the power supply cable, the current collecting plate, and the switching device. Therefore, a dust collecting device such as a separate pantograph, Stable power supply is possible without using.

특히, 절연층에 의해 상기 게이트 전극판, 급전 케이블 및 집전판이 지면 상에 매설되며, 차량부가 통과하지 않는 경우 노출된 부분에는 전류가 흐르지 않으므로 보행자나 기타 차량 등의 안전성이 확보된다. Particularly, the gate electrode plate, the feed cable, and the current collecting plate are buried on the ground by the insulating layer. When the vehicle does not pass through, the current does not flow to the exposed portion, so that the safety of the pedestrian and other vehicles is secured.

이 경우, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판 하나의 길이를 차량부의 길이보다 짧게 매설함으로써, 차량이 통과하는 과정에서 전류가 흐르더라도, 전류가 흐르는 게이트 전극판 및 집전판은 외부로 노출되지 않도록 할 수 있어 보행자나 기타 차량 등의 안전성이 확보될 수 있다. In this case, by embedding the length of the gate electrode plate and the current collecting plate shorter than the length of the vehicle portion, even if a current flows in the passage of the vehicle, the gate electrode plate and the current collector plate, The safety of a pedestrian or other vehicle can be secured.

또한, 상기 매설된 게이트 전극판 및 상기 집전판과의 전원 공급 및 전력 수급을 위해 차량의 저면에 게이트 전원공급부 및 집전부를 부착하므로, 상대적으로 단순한 구조를 통해 차량부의 운행에 따라 안정적인 집전이 가능하다. Further, since the gate power supply unit and the current collecting unit are attached to the bottom surface of the vehicle for power supply and power supply to the buried gate electrode plate and the current collecting plate, it is possible to stably collect electricity according to the operation of the vehicle unit through a relatively simple structure Do.

특히, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 차량부의 운행 방향을 따라 서로 평행하게 연장되므로, 상기 차량부의 운행 방향인 선로나 차로의 변경과 무관하게 안정적인 집전이 가능하다. Particularly, since the gate electrode plate and the current collecting plate extend in parallel with each other along the traveling direction of the vehicle portion, stable current collection can be performed irrespective of changes in the running direction of the vehicle portion or the lane.

특히, 집전을 위한 전원 공급을 위해, 게이트 전압이 제공되는 경우만 전기적으로 연결되는 스위칭 소자를 적용함으로써, 차량부의 통과시 안정적인 전원 공급이 가능할 뿐만 아니라, 차량부가 통과하지 않는 경우 전기적 절연에 따라 안전성이 향상될 수 있다. Particularly, by applying a switching element which is electrically connected only when a gate voltage is provided, power can be supplied stably when the vehicle is passed, and also, when the vehicle does not pass, Can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기차량용 전력공급시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 전기차량용 전력공급시스템을 도시한 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 전기차량용 전력공급시스템에서 스위칭 소자의 전력공급 원리를 설명하기 위한 모식도들이다.
도 4는 도 1의 전기차량용 전력공급시스템에 스위칭 소자의 전력공급 원리를 적용한 모식도이다.
1 is a conceptual diagram showing a power supply system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a power supply system for an electric vehicle of FIG. 1;
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for explaining a power supply principle of a switching element in the electric power supply system for an electric vehicle of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram of applying a power supply principle of a switching element to the electric power supply system for an electric vehicle of FIG. 1;

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기차량용 전력공급시스템을 도시한 개념도이다. 도 2는 도 1의 전기차량용 전력공급시스템을 도시한 사시도이다. 1 is a conceptual diagram showing a power supply system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view showing a power supply system for an electric vehicle of FIG. 1;

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 전기차량용 전력공급시스템(10)은 게이트 전원공급부(110), 집전부(120), 게이트 전극판(200), 집전판(300), 스위칭 소자(400) 및 급전 케이블(500)을 포함한다. 1 and 2, a power supply system 10 for an electric vehicle according to the present embodiment includes a gate power supply unit 110, a current collector 120, a gate electrode plate 200, a current collector plate 300, Device 400 and a feed cable 500. [

한편, 도 2에서는 차량부(100)의 저면(101)에 위치하여 차량부(100)와 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극판(202), 제2 집전판(302) 및 제2 스위칭 소자(420)를 도시하였으며, 이하에서 다른 게이트 전극판, 집전판 및 스위칭 소자도 차량부의 진행에 따라 도 2에서 도시한 것과 동일한 전기적 연결관계를 형성하므로 도 2에 대한 설명으로 대신한다. 2, a second gate electrode plate 202, a second current collecting plate 302, and a second switching device 420, which are located on the bottom surface 101 of the vehicle unit 100 and are electrically connected to the vehicle unit 100, ). In the following, another gate electrode plate, a current collecting plate, and a switching element form the same electrical connection relationship as shown in FIG.

상기 게이트 전원공급부(110) 및 상기 집전부(120)는 차량부(100)의 저면(101)에 부착되며, 상기 게이트 전원공급부(110) 및 상기 집전부(120)는 상기 차량부(100)의 진행방향과 수직인 방향으로 소정거리 서로 이격되도록 배치된다. The gate power supply unit 110 and the current collector 120 are attached to the bottom surface 101 of the vehicle unit 100 and the gate power supply unit 110 and the current collector unit 120 are connected to the vehicle unit 100, And are spaced apart from each other by a predetermined distance.

상기 게이트 전원공급부(110)는 후술되는 상기 스위칭 소자(400)의 게이트 금속층과 전기적으로 연결되어, 상기 게이트 금속층으로 전압을 제공한다. 이와 같이, 상기 게이트 전원공급부(110)가 상기 게이트 금속층으로 전압을 제공하면 상기 스위칭 소자(400)는 ON 상태가 된다. The gate power supply 110 is electrically connected to a gate metal layer of the switching device 400, which will be described later, to provide a voltage to the gate metal layer. In this way, when the gate power supply unit 110 provides a voltage to the gate metal layer, the switching device 400 is turned on.

이를 위해, 상기 게이트 전원공급부(110)는 상기 스위칭 소자(400)의 ON 상태를 유도할 수 있을 정도의 전압원과 연결될 수 있으며, 이러한 전압원은 상기 차량부(100)의 내부에 배치될 수 있다. For this, the gate power supply unit 110 may be connected to a voltage source that can induce the ON state of the switching device 400, and the voltage source may be disposed inside the vehicle unit 100.

상기 게이트 전원공급부(110)는 전원공급 연결부(111) 및 전원공급면(112)을 포함하며, 상기 전원공급 연결부(111)는 상기 차량부(100)의 저면(101)에 연결되며, 상기 전원공급면(112)은 상기 게이트 전극판(200)과 접촉하며 상기 차량부(100)의 이동에 따라 상기 게이트 전극판(200)의 상면을 따라 이동한다. The gate power supply unit 110 includes a power supply connection unit 111 and a power supply surface 112. The power supply connection unit 111 is connected to the bottom surface 101 of the vehicle unit 100, The supply surface 112 contacts the gate electrode plate 200 and moves along the upper surface of the gate electrode plate 200 as the vehicle 100 moves.

상기 집전부(120)는 상기 스위칭 소자(400)의 콜렉터(Collector)와 전기적으로 연결되어 상기 스위칭 소자(400)가 ON 상태인 경우 전류를 공급받아, 이를 집전한다. 이렇게 상기 집전부(120)에서 집전된 전류는 상기 차량부(100)의 구동을 위한 전력으로 사용될 수 있다. The current collector 120 is electrically connected to a collector of the switching device 400 so that current is supplied to the switching device 400 when the switching device 400 is ON. The current collected by the current collector 120 may be used as electric power for driving the vehicle unit 100.

상기 집전부(120)는 집전연결부(121) 및 집전면(122)을 포함하며, 상기 집전연결부(121)는 상기 차량부(100)의 저면(101)에 연결되며, 상기 집전면(122)은 상기 집전판(300)과 접촉하며 상기 차량부(100)의 이동에 따라 상기 집전판(300)의 상면을 따라 이동한다. The current collector 120 includes a current collecting connection part 121 and a collecting surface 122. The current collecting connection part 121 is connected to the bottom surface 101 of the vehicle part 100, Contact with the current collecting plate 300 and move along the upper surface of the current collecting plate 300 according to the movement of the vehicle unit 100.

상기 게이트 전극판(200)은 복수의 제1, 제2, 제3, ... 게이트 전극판들(201, 202, 203, ...)을 포함하며, 상기 게이트 전극판들 각각은 서로 일정한 간격으로 이격되도록 배치된다. The gate electrode plate 200 includes a plurality of first, second, third, ... gate electrode plates 201, 202, 203, ..., Spaced apart.

또한, 상기 게이트 전극판들 각각은 지면(20)에 매설되며, 상기 차량부(100)의 이동 방향에 따라 연장되어, 상기 차량부(100)의 저면(101)과 마주하도록 배열된다. Each of the gate electrode plates is embedded in the ground 20 and extends in the moving direction of the vehicle unit 100 so as to face the bottom surface 101 of the vehicle unit 100.

즉, 상기 복수의 게이트 전극판들(201, 202, 203, ...)은 상기 차량부(100)의 이동 방향을 따라 상기 차량부(100)의 저면(101)과 마주하도록 상기 지면(20) 상에 매설되되, 각각은 소정거리 이격되며 단속적으로 연장된다. The plurality of gate electrode plates 201, 202, 203, ... are arranged on the ground surface 20 to face the bottom surface 101 of the vehicle unit 100 along the moving direction of the vehicle unit 100. [ , Each of which is spaced apart by a predetermined distance and intermittently extended.

이 경우, 상기 하나의 게이트 전극판의 연장길이는 상기 차량부(100)의 연장길이 보다 짧게 형성된다. 그리하여, 상기 차량부(100)가 위치하여 상기 차량부(100)와 전기적으로 연결되는 특정 게이트 전극판은 상기 차량부(100)의 외부로 노출되지 않는다. In this case, the extension length of the one gate electrode plate is shorter than the extension length of the vehicle unit 100. Thus, the specific gate electrode plate where the vehicle unit 100 is located and electrically connected to the vehicle unit 100 is not exposed to the outside of the vehicle unit 100.

즉, 후술하겠으나, 상기 차량부(100)와 전기적으로 연결되는 특정 게이트 전극판에는 고전압의 전류가 흐르게 되므로, 외부로 노출되는 경우 보행자나 다른 차량 등의 안전사고가 발생할 수 있으므로 상기 차량부(100)와 전기적으로 연결되는 특정 게이트 전극판을 상기 차량부(100)의 길이보다 짧게 형성하여, 항상 상기 차량부(100)의 저면(101) 상에만 위치하고 외부로 노출되는 것을 미연에 방지한다. That is, as described later, since a high-voltage current flows through the specific gate electrode plate electrically connected to the vehicle unit 100, safety accidents such as pedestrians and other vehicles may occur when the vehicle unit 100 is exposed to the outside, Is formed to be shorter than the length of the vehicle unit 100 so that it is always positioned on the bottom surface 101 of the vehicle unit 100 and is prevented from being exposed to the outside.

한편, 상기 게이트 전극판(200)은 상기 지면(20) 상에 매설되되, 상기 게이트 전극판(200)이 매설되는 부분은 절연층(30)에 의해 절연된다. 즉, 상기 게이트 전극판(200)은 상기 지면(20)의 아래로 상기 절연층(30)에 의해 매설된다. Meanwhile, the gate electrode plate 200 is buried on the ground 20, and the portion where the gate electrode plate 200 is buried is insulated by the insulating layer 30. That is, the gate electrode plate 200 is buried by the insulating layer 30 under the ground 20.

또한, 상기 게이트 전극판(200)은 상기 지면(20) 상에 일 면이 노출되도록 매설되며, 상기 노출된 면은 상기 차량부(100)의 저면(101)을 향하며, 상기 차량부(100)의 이동방향을 따라 연장된다. The exposed surface of the gate electrode plate 200 is directed toward the bottom surface 101 of the vehicle unit 100 and the surface of the vehicle unit 100 is exposed. As shown in Fig.

상기 게이트 전극판(200)은 전기전도도가 높은 재질, 예를 들어 구리 또는 알루미늄 등으로 형성될 수 있다. The gate electrode plate 200 may be formed of a material having high electrical conductivity, for example, copper or aluminum.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량부(100)가 상부를 지나는 경우, 상기 제2 게이트 전극판(202)에는 상기 게이트 전원공급부(110)의 상기 전원공급면(112)이 접촉하며 이동된다. 그리하여, 상기 게이트 전원공급부(110)로부터 게이트 전원을 공급받으며, 이렇게 제공받은 게이트 전원은 상기 스위칭 소자(400)의 게이트 금속층으로 제공되어 상기 스위치 소자를 ON 상태로 전환한다. 2, when the vehicle unit 100 passes over the power supply face 112 of the gate power supply unit 110, the second gate electrode plate 202 is moved in contact with the power supply face 112 of the gate power supply unit 110 . Thus, the gate power is supplied from the gate power supply unit 110, and the gate power supplied to the gate power supply unit 110 is supplied to the gate metal layer of the switching device 400 to switch the switch device to the ON state.

상기 집전판(300)도 복수의 제1, 제2, 제3, ... 집전판들(301, 302, 303, ...)을 포함하며, 상기 집전판들 각각은 서로 일정한 간격으로 이격되도록 배치된다. The current collecting plate 300 also includes a plurality of first, second, third, ... collectors 301, 302, 303, ..., each of which is spaced apart Respectively.

또한, 상기 집전판들 각각도 상기 지면(20)에 매설되며, 상기 차량부(100)의 이동 방향에 따라 연장되어, 상기 차량부(100)의 저면(101)과 마주하도록 배열된다. Each of the current collecting plates is embedded in the ground 20 and extends in the moving direction of the vehicle unit 100 so as to face the bottom surface 101 of the vehicle unit 100.

즉, 상기 복수의 집전판들(301, 302, 303, ...)은 상기 차량부(100)의 이동방향을 따라 상기 차량부(100)의 저면(101)과 마주하도록 상기 지면(20) 상에 매설되되, 각각은 소정거리 이격되며 단속적으로 연장된다. The plurality of current collecting plates 301 are arranged on the ground surface 20 so as to face the bottom surface 101 of the vehicle unit 100 along the moving direction of the vehicle unit 100, And each of them is spaced apart by a predetermined distance and is intermittently extended.

이 경우, 상기 집전판들 각각은 상기 게이트 전극판들 각각과 상기 차량부(100)의 이동 방향에 수직인 방향으로 소정거리 이격되며 서로 평행하게 배열되고, 상기 집전판들 각각이 서로 이격된 이격거리도 상기 게이트 전극판들 각각이 서로 이격된 이격거리와 동일하다. 즉, 상기 집전판들 각각과 상기 게이트 전극판들 각각은 하나씩 한 쌍으로 동일하게 배열된다. In this case, each of the current collectors is spaced apart from the gate electrode plates by a predetermined distance in a direction perpendicular to the moving direction of the vehicle unit 100 and arranged in parallel with each other, and the current collectors are spaced apart from each other The distance is the same as the spacing distance between the gate electrode plates. That is, each of the current collecting plates and the gate electrode plates are equally arranged in pairs.

따라서, 상기 하나의 집전판의 연장길이도 상기 차량부(100)의 연장길이 보다 짧게 형성된다. 그리하여, 상기 차량부(100)가 위치하여 상기 차량부(100)와 전기적으로 연결되는 특정 집전판은 상기 차량부(100)의 외부로 노출되지 않는다. Therefore, the extension length of the one current collector plate is formed to be shorter than the extension length of the vehicle section 100. Thus, the specific collector plate, on which the vehicle section 100 is positioned and electrically connected to the vehicle section 100, is not exposed to the outside of the vehicle section 100.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 게이트 전극판과 마찬가지로 상기 집전판도 상기 차량부(100)와 전기적으로 연결되는 경우 고전압의 전류가 흐르게 되므로, 외부로 노출되는 경우 보행자나 다른 차량 등의 안전사고가 발생할 수 있으므로 상기 차량부(100)와 전기적으로 연결되는 특정 집전판을 상기 차량부(100)의 길이보다 짧게 형성하여, 항상 상기 차량부(100)의 저면(101) 상에만 위치하고 외부로 노출되는 것을 미연에 방지한다. As described above, when the current collecting plate is electrically connected to the vehicle unit 100 as in the case of the gate electrode plate, a high voltage current flows. Therefore, when exposed to the outside, a safety accident such as a pedestrian or other vehicle may occur A specific collecting plate electrically connected to the vehicle unit 100 is formed to be shorter than the length of the vehicle unit 100 so that it is always positioned on the bottom surface 101 of the vehicle unit 100 and is not exposed to the outside prevent.

상기 집전판(300)도 상기 지면(20) 상에 매설되되, 상기 집전판(300)이 매설되는 부분은 상기 절연층(30)에 의해 절연된다. 즉, 상기 집전판(300)도 상기 지면(20)의 아래로 상기 절연층(30)에 의해 매설된다.  The current collecting plate 300 is also embedded on the ground 20 and the portion where the current collecting plate 300 is embedded is insulated by the insulating layer 30. That is, the current collecting plate 300 is also buried by the insulating layer 30 below the ground 20.

또한, 상기 집전판(300)은 상기 지면(20) 상에 일 면이 노출되도록 매설되며, 상기 노출된 면은 상기 차량부(100)의 저면(101)을 향하여, 상기 차량부(100)의 이동방향을 따라 연장되게 된다. The current collector plate 300 is embedded on the ground surface 20 so that one surface is exposed and the exposed surface is directed toward the bottom surface 101 of the vehicle body 100, And extend along the moving direction.

상기 집전판(300)은 전기전도도가 높은 재질, 예를 들어 구리 또는 알루미늄 등으로 형성될 수 있다. The current collecting plate 300 may be formed of a material having high electrical conductivity, for example, copper or aluminum.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량부(100)가 상부를 지나는 경우, 상기 제2 집전판(302)에는 상기 집전부(120)의 집전면(122)이 접촉하며 이동된다. 그리하여, 상기 스위칭 소자(420)를 통해 상기 급전 케이블(500)로부터 제공되는 고전압의 전류를 공급받으며, 이렇게 제공받은 고전압의 전류는 상기 집전부(120)로 제공되어 상기 차량부(100)의 구동이나 운행을 위한 전력원으로 사용된다. As shown in FIG. 2, when the vehicle unit 100 passes the upper part, the collecting surface 120 of the collecting unit 120 contacts the second collecting plate 302 and moves. The high voltage current supplied from the power supply cable 500 is supplied to the current collector 120 through the switching device 420 and is supplied to the current collector 120 to drive the vehicle 100. [ Or as a power source for operation.

상기 스위칭 소자(400)도 복수의 제1, 제2, 제3, ... 스위칭 소자들(410, 420, 430, ...)을 포함하며, 상기 스위칭 소자들 각각은 상기 게이트 전극판들 각각 및 상기 집전판들 각각에 연결된다. The switching element 400 also includes a plurality of first, second, third, ... switching elements 410, 420, 430, ..., And each of the current collecting plates.

상기 스위칭 소자들 각각은, 상기 게이트 전극판들 및 상기 집전판들과 같이 지면(20)에 매설될 수도 있으며, 이와 달리, 상기 지면(20) 상에 상기 게이트 전극판들 및 상기 집전판들에 인접하도록 배치될 수도 있다. Each of the switching elements may be buried in the ground 20, such as the gate electrode plates and the current collectors, or alternatively, may be embedded in the gate electrode plates and the current collectors Or may be disposed adjacent to each other.

상기 스위칭 소자들의 상세한 구성 및 연결관계는 후술한다. The detailed configuration and connection relationship of the switching elements will be described later.

상기 급전 케이블(500)은 상기 지면(20)에 매설되어 상기 차량부(100)의 진행 방향을 따라 연장된다. 상기 급전 케이블(500)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 절연층(30)에 의해 절연되도록 매설되며, 상기 급전 케이블(500)을 통해서는 고전압의 전류가 흐르므로 상기 급전 케이블(500)은 가능한 지면으로부터 깊이 위치하도록 매설되는 것이 바람직하다. The feed cable 500 is embedded in the paper surface 20 and extends along the traveling direction of the vehicle unit 100. As shown in FIG. 2, the feed cable 500 is embedded to be insulated by the insulating layer 30, and a high-voltage current flows through the feed cable 500, so that the feed cable 500 It is preferable to be buried so as to be located deeply from the ground.

또한, 상기 급전 케이블(500)은 상기 게이트 전극판(200) 또는 상기 집전판(300)과 같이 지면(20)을 통해 외부로 노출되지 않으므로 단속적으로 형성될 필요는 없으며, 전원 공급부로부터 일괄적으로 전원을 공급하기 위해 연속적으로 매설된다. Since the feed cable 500 is not exposed to the outside through the ground 20 like the gate electrode plate 200 or the current collector plate 300, the feed cable 500 need not be formed intermittently. Are continuously buried to supply power.

상기 급전 케이블(500)은 상기 스위칭 소자(400)의 이미터(Emitter)와 전기적으로 연결되어, 상기 스위칭 소자(400)가 전기적으로 구동되는 경우 상기 스위칭 소자(400)를 통해 상기 집전판(300)으로 고전압의 전류를 제공한다. The feed cable 500 is electrically connected to an emitter of the switching device 400 so that when the switching device 400 is electrically driven, ) To provide a high voltage current.

도 3a 및 도 3b는 도 1의 전기차량용 전력공급시스템에서 스위칭 소자의 전력공급 원리를 설명하기 위한 모식도들이다. 도 4는 도 1의 전기차량용 전력공급시스템에 스위칭 소자의 전력공급 원리를 적용한 모식도이다. FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for explaining a power supply principle of a switching element in the electric power supply system for an electric vehicle of FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of applying a power supply principle of a switching element to the electric power supply system for an electric vehicle of FIG. 1;

도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 상기 제2 스위칭 소자(420)는 게이트 연결부(421), 게이트 금속층(422), 이미터 연결부(423), 이미터(Emitter)(424), 컬렉터 연결부(425), 컬렉터(Collector)(426) 및 게이트 절연층(427)을 포함한다. 2, 3A, 3B and 4, the second switching device 420 includes a gate connection part 421, a gate metal layer 422, an emitter connection part 423, an emitter 424 A collector connecting portion 425, a collector 426, and a gate insulating layer 427,

본 실시예에서, 상기 제2 스위칭 소자(420)의 상기 게이트 금속층(422)은 상기 게이트 연결부(421)를 통해 상기 제2 게이트 전극판(202)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 게이트 전극판(202)의 상면에 접촉된 상기 게이트 전원공급부(110)로부터 게이트 전원을 공급받는다. In this embodiment, the gate metal layer 422 of the second switching device 420 is electrically connected to the second gate electrode plate 202 through the gate connection 421, And receives gate power from the gate power supply unit 110 that is in contact with the upper surface of the gate electrode 202.

즉, 상기 게이트 전원공급부(110)로부터 게이트 전압이 인가됨에 따라 상기 제2 스위칭 소자(420)는 ON 상태가 되고, 상기 게이트 전압의 인가가 종료되면 상기 제2 스위칭 소자(420)는 OFF 상태가 된다. That is, when the gate voltage is applied from the gate power supply unit 110, the second switching device 420 is turned on. When the application of the gate voltage is completed, the second switching device 420 is turned off do.

상기 이미터(Emitter)(424)는 상기 급전 케이블(500)과 상기 이미터 연결부(423)를 통해 전기적으로 연결되며, 상기 컬렉터(Collector)(426)는 상기 컬렉터 연결부(425)를 통해 상기 제2 집전판(302)과 전기적으로 연결된다. The emitter 424 is electrically connected to the feed cable 500 through the emitter connection part 423 and the collector 426 is connected to the collector connection part 425 through the collector connection part 425. [ 2 collector plate 302 of the first embodiment.

한편, 상기 제2 스위칭 소자(420)는 제1 반도체층(428) 및 제2 반도체층(429)을 포함하며, 도면에 도시된 바와 같이 상기 제1 반도체층(428)은 P형 반도체, 상기 제2 반도체층(429)은 N형 반도체로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 스위칭 소자(420)는 상기 제1 반도체층(428)을 기준으로 양측으로 상기 제2 반도체층(429)이 중첩된 N-P-N형 반도체 구조일 수 있다. The second switching element 420 includes a first semiconductor layer 428 and a second semiconductor layer 429. As shown in the figure, the first semiconductor layer 428 includes a P-type semiconductor, The second semiconductor layer 429 may be composed of an N-type semiconductor. The second switching device 420 may be an N-P-N type semiconductor structure in which the second semiconductor layer 429 is superimposed on both sides of the first semiconductor layer 428.

이와 달리, 상기 제2 스위칭 소자는 P-N-P형 반도체 구조일 수도 있다. Alternatively, the second switching element may be a P-N-P type semiconductor structure.

즉, 이상과 같이 상기 제2 스위칭 소자(420)는 예를 들어, 대표적인 반도체 스위칭 소자인 IGBT(insulated gate bipolar transistor) 또는 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)일 수 있다. That is, as described above, the second switching device 420 may be, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), which is a typical semiconductor switching device.

또한, 상기 게이트 금속층(422)과 상기 제1 및 제2 반도체층들(428, 429) 사이에는 절연을 위한 게이트 절연층(427)이 형성된다. A gate insulating layer 427 for insulation is formed between the gate metal layer 422 and the first and second semiconductor layers 428 and 429.

그리하여, 상기 제2 스위칭 소자(420)가 ON 상태가 되는 경우, 상기 급전 케이블(500)로부터 제공되는 고전압의 전류는 상기 제1 및 제2 반도체층들(428, 429)을 통해 상기 제2 집전판(302)으로 제공되며, 상기 제2 집전판(302)의 상면에서 접촉하며 이동되는 상기 집전부(120)를 통해 집전되어, 상기 차량부(100)의 구동 또는 운행을 위한 전력으로 사용된다. Thus, when the second switching device 420 is turned ON, a high voltage current supplied from the power supply cable 500 is supplied to the first and second semiconductor layers 428 and 429 through the first and second semiconductor layers 428 and 429, The electric current is supplied to the front plate 302 and is collected through the current collector 120 moved in contact with the upper surface of the second current collector plate 302 and used as electric power for driving or operating the vehicle unit 100 .

한편, 본 실시예에서는 상기 제1, 제2, 제3, ... 스위칭 소자들 각각은 동일한 구조, 동작 및 연결 관계를 형성하므로, 상기 제2 스위칭 소자에 대한 설명으로 다른 스위칭 소자에 대한 설명은 생략한다. Meanwhile, in this embodiment, since the first, second, third,... Switching elements each have the same structure, operation and connection relationship, the description of the second switching element Is omitted.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 차량부(100)가 지면을 따라 이동하면서 상기 게이트 전원공급부(110) 및 상기 집전부(120)가 각각 제N 게이트 전극판 및 제N 집전판에 접촉하게 되며, 이에 따라 제N 스위칭 소자가 필요한 구동을 수행하게 된다. As described above, the gate power supply unit 110 and the current collector 120 are brought into contact with the N-th gate electrode plate and the N-current collector plate, respectively, while the vehicle unit 100 moves along the ground, Thus, the Nth switching element performs necessary driving.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 지면에 매설된 게이트 전극판, 급전 케이블, 집전판 및 스위칭 소자를 통해 전기차량에 전력을 공급할 수 있으므로, 별도의 판토그래프와 같은 집진 장치와 전선, 배터리 등을 사용하지 않고 안정적인 전력공급이 가능하다. According to the embodiments of the present invention as described above, electric power can be supplied to the electric vehicle through the gate electrode plate, the feed cable, the current collecting plate, and the switching device embedded in the ground. Therefore, It is possible to supply stable power without using a battery or the like.

특히, 절연층에 의해 상기 게이트 전극판, 급전 케이블 및 집전판이 지면 상에 매설되며, 차량부가 통과하지 않는 경우 노출된 부분에는 전류가 흐르지 않으므로 보행자나 기타 차량 등의 안전성이 확보된다. Particularly, the gate electrode plate, the feed cable, and the current collecting plate are buried on the ground by the insulating layer. When the vehicle does not pass through, the current does not flow to the exposed portion, so that the safety of the pedestrian and other vehicles is secured.

이 경우, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판 하나의 길이를 차량부의 길이보다 짧게 매설함으로써, 차량이 통과하는 과정에서 전류가 흐르더라도, 전류가 흐르는 게이트 전극판 및 집전판은 외부로 노출되지 않도록 할 수 있어 보행자나 기타 차량 등의 안전성이 확보될 수 있다. In this case, by embedding the length of the gate electrode plate and the current collecting plate shorter than the length of the vehicle portion, even if a current flows in the passage of the vehicle, the gate electrode plate and the current collector plate, The safety of a pedestrian or other vehicle can be secured.

또한, 상기 매설된 게이트 전극판 및 상기 집전판과의 전원 공급 및 전력 수급을 위해 차량의 저면에 게이트 전원공급부 및 집전부를 부착하므로, 상대적으로 단순한 구조를 통해 차량부의 운행에 따라 안정적인 집전이 가능하다. Further, since the gate power supply unit and the current collecting unit are attached to the bottom surface of the vehicle for power supply and power supply to the buried gate electrode plate and the current collecting plate, it is possible to stably collect electricity according to the operation of the vehicle unit through a relatively simple structure Do.

특히, 상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 차량부의 운행 방향을 따라 서로 평행하게 연장되므로, 상기 차량부의 운행 방향인 선로나 차로의 변경과 무관하게 안정적인 집전이 가능하다. Particularly, since the gate electrode plate and the current collecting plate extend in parallel with each other along the traveling direction of the vehicle portion, stable current collection can be performed irrespective of changes in the running direction of the vehicle portion or the lane.

특히, 집전을 위한 전원 공급을 위해, 게이트 전압이 제공되는 경우만 전기적으로 연결되는 스위칭 소자를 적용함으로써, 차량부의 통과시 안정적인 전원 공급이 가능할 뿐만 아니라, 차량부가 통과하지 않는 경우 전기적 절연에 따라 안전성이 향상될 수 있다. Particularly, by applying a switching element which is electrically connected only when a gate voltage is provided, power can be supplied stably when the vehicle is passed, and also, when the vehicle does not pass, Can be improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.

본 발명에 따른 전기차량용 전력공급시스템은 다양한 형태의 트램 등의 도시형 철도차량 또는 전기자동차의 전력공급시스템으로 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The electric power supply system for an electric vehicle according to the present invention has industrial applicability that can be used as a power supply system of an urban railway vehicle or an electric vehicle such as various types of trams.

10 : 전기차량용 전력공급시스템
20 : 지면 30 : 절연층
100 : 차량부 101 : 저면
110 : 게이트 전원 공급부 120 : 집전부
200 : 게이트 전극판 300 : 집전판
400 : 스위칭 소자 421 : 게이트 연결부
422 : 게이트 금속층 423 : 이미터 연결부
424 : 이미터 425 : 컬렉터 연결부
426 : 컬렉터 427 : 게이트 절연층
10: Power supply system for electric vehicles
20: ground 30: insulating layer
100: vehicle section 101: bottom surface
110: gate power supply unit 120:
200: gate electrode plate 300: collector plate
400: switching element 421: gate connection
422: gate metal layer 423: emitter connection
424: Emitter 425: Collector connection
426: collector 427: gate insulating layer

Claims (9)

지면에 매설되며, 외부로 노출된 일면은 게이트 전원을 공급받는 게이트 전극판;
지면에 매설되며, 고전압의 전력을 공급하는 급전 케이블;
지면에 매설되며, 외부로 노출된 일면으로 전류를 제공하는 집전판;
상기 게이트 전극판으로부터 공급되는 게이트 전원에 따라 전기적으로 구동되어 상기 급전 케이블로부터 제공되는 고전압의 전력을 상기 집전판으로 제공하는 스위칭 소자;
차량부의 저면에 부착되어 상기 게이트 전원을 상기 게이트 전극판으로 공급하는 게이트 전원공급부; 및
상기 차량부의 저면에 부착되어 상기 집전판과 접촉되어 전류를 공급받아 상기 차량부의 구동에 필요한 전력을 수집하는 집전부를 포함하고,
상기 스위칭 소자는,
상기 차량부로부터 상기 게이트 전원이 공급되면 전기적으로 단락되어 상기 고전압의 전력을 상기 집전판으로 제공하며, 상기 게이트 전원의 공급이 중단되면 전기적으로 절연되어 상기 고전압의 전력을 상기 집전판으로 제공하지 않는 것을 특징으로 하는 전기차량용 전력공급시스템.
A gate electrode plate buried in the ground and exposed to the outside, the gate electrode being supplied with gate power;
A feed cable embedded in the ground and supplying a high voltage power;
A current collecting board buried in the ground and providing current to one surface exposed to the outside;
A switching device electrically driven according to a gate power source supplied from the gate electrode plate to provide a high voltage power provided from the power supply cable to the current collecting plate;
A gate power supply part attached to a bottom surface of the vehicle part to supply the gate power to the gate electrode plate; And
And a current collecting part attached to a bottom surface of the vehicle part, for collecting electric power required to drive the vehicle part in contact with the current collecting plate,
The switching device includes:
Wherein the power supply is electrically short-circuited when the gate power is supplied from the vehicle unit to provide the high-voltage power to the current collector, and when the supply of the gate power is interrupted, the high- And the electric power supply system for an electric vehicle.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 게이트 전극판, 상기 급전 케이블 및 상기 집전판은 지면의 하부에 매설된 절연층에 의해 서로 절연되는 것을 특징으로 하는 전기차량용 전력공급시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the gate electrode plate, the feed cable, and the current collecting plate are insulated from each other by an insulating layer buried in a lower portion of the ground.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 상기 차량부의 진행방향으로 따라 서로 평행하게 연장된 것을 특징으로 하는 전기차량용 전력공급시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the gate electrode plate and the current collector plate extend parallel to each other along a traveling direction of the vehicle.
제4항에 있어서,
상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 복수개가 상기 차량부의 진행방향에 따라 서로 이격되며 연장되고,
상기 게이트 전극판 및 상기 집전판의 하나의 길이는 상기 차량부의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 전기차량용 전력공급시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein a plurality of the gate electrode plates and the current collecting plates are spaced apart from each other along the traveling direction of the vehicle portion,
And the length of one of the gate electrode plate and the current collecting plate is shorter than the length of the vehicle portion.
제5항에 있어서,
상기 하나의 게이트 전극판 및 상기 하나의 집전판에 하나의 스위칭 소자가 연결되도록, 상기 스위칭 소자가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기차량용 전력공급시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the switching device is installed such that one switching element is connected to the one gate electrode plate and the one current collecting plate.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자는,
상기 게이트 전극판과 전기적으로 연결된 게이트 금속층;
상기 급전 케이블과 전기적으로 연결된 이미터(Emitter);
상기 집전판과 전기적으로 연결된 콜렉터(Collector);
상기 이미터와 콜렉터 사이에 형성된 제1 및 제2 반도체층들; 및
상기 게이트 금속층과 상기 제1 반도체층의 사이에 형성된 게이트 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 전력공급시스템.
2. The switching device according to claim 1,
A gate metal layer electrically connected to the gate electrode plate;
An emitter electrically connected to the feed cable;
A collector electrically connected to the current collecting plate;
First and second semiconductor layers formed between the emitter and the collector; And
And a gate insulating layer formed between the gate metal layer and the first semiconductor layer.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극판 및 상기 집전판은 금속 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 전력공급시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the gate electrode plate and the current collector plate are made of a metal material.
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