KR101794185B1 - 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체 - Google Patents

전기자동차의 급전장치용 코어 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차의 급전장치용 코어의 구조 및 배치를 변경함으로써 기존의 급전장치보다 고용량의 전력을 공급할 수 있는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체에 관한 것으로, 특정장소나 도로의 진행방향을 따라 이격되게 다수개가 매설되며 하부로의 자속누설을 방지하는 수평기판부와, 상기 수평기판부의 양단이 상측 방향으로 절곡된 부위로서 외측면으로의 자속누설을 방지하는 수직기판부 및 상기 수평기판부 중앙에 형성된 기둥부;를 포함하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체를 제공한다.

Description

전기자동차의 급전장치용 코어 구조체{The Core structure for power supply device of electric vehicle}
본 발명은 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차의 급전장치용 급전코어의 구조 및 배치를 변경함으로써 기존의 급전장치보다 고용량의 전력을 공급할 수 있는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체에 관한 것이다.
전기자동차 중에서 도로에 매설된 급전선로로부터 전자기유도 원리에 의해 비접촉 방식으로 전력을 전달 받아 정차 및 주행 중에 배터리를 충전할 수 있는 온라인 전기자동차가 있다.
이와 같은 온라인 전기자동차는 차량의 운행 중에 충전을 할 수 있으므로 기존 전기자동차 상용화의 가장 큰 문제였던 배터리용량과 비용에 대한 문제를 해결할 수 있다.
온라인 전기자동차가 비접촉 방식으로 전력을 전달 받기 위해서는 먼저 급전장치가 도로에 매설되어야 하는데, 이때 급전장치의 코어 형상이나 급전선의 구조를 어떻게 하느냐에 따라 급전장치에서 발생하는 자기력선의 분포가 달라져 전력 전송에 영향을 미치는 점을 고려해야 한다. 그리고 온라인 전기자동차의 집전장치와 도로표면과의 간격이 불규칙하거나 커지더라도 전력을 잘 전달할 수 있는 구조가 필요하고, 온라인 전기자동차가 도로에 매설된 급전장치 부근을 어느 정도 벗어나더라도 원활한 집전이 이루어져 온라인 전기자동차가 일반도로를 자유롭게 주행할 수 있도록 할 수 있어야 한다.
도 1은 비접촉 자기 유도 방식의 온라인 전기자동차의 충전을 위해 도로에 매설되어 있는 일반적인 듀얼 레일 급전장치를 나타낸 것으로, 전력을 공급하는 급전라인(2)과 자기장의 형태를 인위적으로 조정하여 급전라인(2) 하부 측으로 자기력선속의 누설을 방지하고 자기력선속을 도로 위쪽으로 집중시키도록 하기 위하여 설치되는 페라이트 코어 모듈(1)을 포함하여 구성된다.
이러한 종래의 일반적인 듀얼 레일 급전장치의 경우에 급전코어에 소요되는 페라이트의 양을 줄이기 위해서 막대 모양의 페라이트 코어 모듈(1)을 도로의 진행방향에 따라 일정 간격으로 배치하여 사용하였다. 그러나 이러한 구조의 급전장치에서는 페라이트 코어 모듈(1)의 페라이트 막대들 사이의 간격이 좁아서 급격한 굴곡의 도로에 설치하게 되면 원래의 급전효율을 유지하기가 어렵다.
즉, 도로의 곡선 형태에 따라 페라이트 코어 모듈(1)을 배치하기 위해서는 페라이트 코어 모듈(1) 사이의 일측면이 벌어지거나 좁아져야 하기 때문에 자속이 벌어진 페라이트 코어 모듈(1) 사이로 누설되어 원하는 자기장 모양이 형성되기 어렵다. 결국 이러한 문제점으로 인하여 집전장치에서 집전할 수 있는 효율이 떨어지게 된다.
그리고, 종래의 일반적인 듀얼 레일 급전장치의 경우에 있어서는 급전 용량을 증가시키기 위해서는 급전선에 흐르는 전류를 증가 시키거나 급전선의 가닥수를 증가 시켜야만 하는데, 이는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 증가된 전류량을 감당할 수 있도록 급전선의 굵기를 증가시킴으로써 급전선 단가가 상승하고 급전 인버터와 같은 관련 장치들도 변경된 급전선에 따라 변경하여야 하므로 전체적인 전기자동차 급전 시스템 구축비용이 대폭 상승하게 되는 문제점이 있다.
또한, 급전선의 굵기를 증가시키게 되면 실제 도로의 설치 작업 시 늘어난 무게로 인한 문제점 및 도로의 굴곡에 따라 급전선을 손쉽게 구부리기가 힘들어 지는 문제점으로 인하여 설치 작업이 어려워지는 문제점이 있다.
관련 선행기술로는 한국등록특허 10-1226525호(등록일: 2013. 01. 21)가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체에서 급전코어의 구조를 변화시킴으로써 온라인 전기자동차의 급전 및 배전 전체 시스템에서 기존의 급전선 용량의 변경 없이도 전력 전달 효율을 높일 수 있고 실제 도로에 급전장치 설치 작업 시 도로의 굴곡에 따라 손쉽게 작업할 수 있도록 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체는, 도로 진행방향을 따라 이격되게 다수개가 매설되며 하부로의 자속누설을 방지하는 수평기판부와, 상기 수평기판부의 양단이 상측 방향으로 절곡된 부위로서 외측면으로의 자속누설을 방지하는 수직기판부 및 상기 수평기판부 중앙에 형성된 기둥부;를 포함 할 수 있다.
구체적으로, 상기 수평기판부 및 수직기판부는 직사각형의 판자 형태인 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 수평기판부 및 수직기판부는 막대(bar) 형태이고, 상기 기둥부는 다수개의 상기 수평기판부에 걸쳐 형성되고 이격되게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 다수개의 상기 수평기판부 및 수직기판부와, 하나의 상기 기둥부는 하나의 조를 이루고, 상기 조는 이격되게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 복수개의 상기 수평기판부들 간의 매설 간격은 각각이 개별적으로 변경이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 수평기판부의 폭, 상기 수직기판부의 높이 및 기둥부의 높이는 각각이 개별적으로 변경이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 기둥부는 단면의 중심 부분이 비어있는 기둥 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 기둥부 상부의 일정길이는 단면 중심 부분이 막혀 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 수평기판부, 수직기판부 및 기둥부는 강자성체의 특성을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 수평기판부, 수직기판부 및 기둥부는 산화철을 포함한 자성체 세라믹인 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 기둥부는 단면이 다각형 또는 원형인 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체에서 급전코어의 구조를 기둥 형태의 코어에 감는 솔레노이드 구조로 하고 코어 기판을 판자형태로 한 급전모듈을 도로에 일정 간격으로 설치하도록 하기 때문에, 급전장치를 실제 도로에 설치 시 급전효율의 저하 없이도 도로의 굴곡에 따라 손쉽게 설치할 수 있게 하고, 기둥 형태의 코어에 생성되는 자기장의 세기를 극대화할 수 있기 때문에 온라인 전기자동차의 급전 및 배전 전체 시스템에서 전력 전송 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 급전장치의 급전용량을 증가시키기 위하여 급전선의 굵기를 늘리지 않아도 되기 때문에, 전기자동차용 급전 시스템의 전체 설치비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전기자동차용 급전장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 판자형 코어 구조체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도2에 도시된 급전장치에서 기판부와 기둥부를 도시한 사시도, 측면도 및 평면도이다.
도 4는 종래의 다양한 전기자동차의 코어 구조를 나타낸 사시도 및 정면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 판자형 코어 구조체에서 급전코일의 감은 횟수를 달리하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 연속형 코어 구조체를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 급전장치에서 기판과 기둥부를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 혼합형 코어 구조체를 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 급전장치에서 기판과 기둥부를 도시한 사시도, 측면도 및 평면도이다.
도 10은 도 2에 도시된 판자형 코어 구조체의 단자극형 이중 급전코일 구조 급전장치의 종단부를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 판자형 코어 구조체의 단자극형 이층 급전코일 구조 급전장치를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 판자형 코어 구조체의 쌍자극형 이중 급전코일 구조 급전장치를 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 판자형 코어 구조체의 쌍자극형 이층 급전코일 구조 급전장치를 나타낸 사시도이다.
도 14는 도 6에서 도시된 연속형 코어 구조체의 단자극형 이중 급전코일 구조 급전장치의 종단부를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 연속형 코어 구조체의 단자극형 이층 급전코일 구조 급전장치를 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 연속형 코어 구조체의 쌍자극형 이중 급전코일 구조 급전장치를 나타낸 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 연속형 코어 구조체의 쌍자극형 이층 급전코일 구조 급전장치를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 판자형 코어 구조체로서, 단자극형 이중 급전코일 구조 급전장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도2에 도시된 판자형 코어 구조체에서 기판과 기둥부를 도시한 사시도, 측면도 및 평면도로서, '판자형 코어 구조체'라 함은 '
Figure 112017021164129-pat00031
' 모양으로 형성된 기판(110)이 직사각형 모양의 판자로 이루어진 구조를 지칭하고, '이중 급전코일 구조'라 함은 기둥부에 급전코일을 이중으로 감은 구조를 지칭하고, '단자극형'이라 함은 기둥부(120)에 형성된 자극이 모두 같은 자극으로 동일하게 형성되도록 한 것을 지칭한다. 이러한 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체(100)는 기판(110) 및 기둥부(120)를 포함한다.
기판(110)은 도로 진행방향을 따라 이격되게 다수개가 매설되며 하부로의 자속누설을 방지하는 수평기판부(111)와 수평기판부(111)의 양단이 상측 방향으로 절곡된 부위로서 외측면으로의 자속누설을 방지하는 수직기판부(113)를 포함한다.
수평기판부(111)는 코어 구조체(100)에서 발생되는 자기장의 모양을 형성하는 역할을 하는데, 코어 구조체(100)의 하부, 즉 도로 지하로 자기장이 형성되는 것을 차단하고 코어 구조체(100)를 지지하기 위해 수평기판부(111) 하부에 설치된 철근에 자기장이 유도되는 것을 방지한다.
수직기판부(113)는 양측면으로 자기장이 누설되는 것을 방지함으로써 코어 구조체(100)의 상부, 즉 도로의 상부 방향으로 대부분의 자기장이 형성될 수 있도록 한다.
또한 양 측면에 형성된 수직기판부(113)의 높이는 변동될 수 있는데, 그 높이가 높아질수록 측면으로 누설되는 자속의 양을 줄일 수 있고 급전출력도 높일 수 있다. 이에 대해서는 도 5에서 다시 설명하기로 한다.
기둥부(120)는 수평기판부(111) 중앙에 기둥 형태로 형성되는데, 급전선이 솔레노이드 형태로 감길 때 그 급전선의 중앙에 위치하여 자기 코어의 역할을 한다. 여기서 기둥부(120)의 단면의 모양은 원형 또는 다각형이 될 수 있으며, 단면은 도너츠 형태가 될 수 도 있고 속이 꽉 찬 형태가 될 수 있다. 즉, 원가절감을 위해 단면의 중앙에는 작은 직경의 구멍이 뚫려서 전체적으로 보면 속이 빈 기둥 형태가 될 수 있다.
또한 기둥부(120)의 높이, 외경 및 내경의 크기는 수직기판부(113)의 절곡된 부분과 마찬가지로 급전선이 감기는 정도나 다른 조건에 의해서 변동될 수 있다. 가령 수평기판부(111) 크기가 가로 720mm, 세로 300mm, 수직기판부(113)의 절곡된 부분 높이가 80mm라고 한다면, 기둥부(120)의 외경은 150mm, 내경은 20mm로 할 수 있다.
그리고, 기둥부(120)의 상부 일정길이 부분은 단면 중심 부분이 막혀 있을 수도 있는데, 이와 같이 기둥부(120)를 형성함으로써 자속밀도를 더 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 도로에 매설되는 다수개의 코어 구조체(100)들 사이의 간격은 유입되는 전력의 크기나 설치 여건에 따라서 유동적으로 변화할 수 있고, 개별적으로도 변경이 가능하다.
가령, 주변에 자기장의 영향을 받을 수 있는 시설물이 있을 때는 코어 구조체(100)의 매설 간격을 넓혀서 자기장의 세기를 약하게 하여 대응할 수 있고, 그 외의 도로에서는 간격을 좁혀서 자기장의 세기를 강하게 하여 대응할 수도 있다.
본 발명에서는 매설 간격의 일례로서, 수직기판부(111) 크기를 가로 720mm, 세로 300mm로 하였을 때, 코어 구조체(100)들 사이의 간격은 300mm로 할 수 있다..
그리고, 본 발명의 일 실시례로서 기판(110)을 판자형으로 구성하면 후에 상술할 기판 구조 기준으로 기판형의 예상되는 급전 출력이 연속형보다는 11%가량 높고, 혼합형보다 16%정도 높아진다.
가령, 수평기판부(111) 크기를 가로 720mm, 세로 300mm로 하고, 기둥부(120)의 외경을 150mm, 내경을 20mm로 한 후, 코어 구조체(100)들 사이의 간격을 300mm로 한 후 급전출력을 측정하면, 유도전압 2585V, 예상 출력 42.08kW가 출력된다.
삭제
또한, 기판(110)과 기둥부(120)는 페라이트(ferrite)를 이용하여 제조할 수 있는데, 이에 한정하지 않고 강자성체의 특성을 갖는 재료라면 얼마든지 대체 사용이 가능하다.
즉, 페라이트는 강자성체이고 투자율이 높고 전도성이 낮은 특성을 갖는데 보통 산화철을 포함한 자성체 세라믹을 총칭한다. 제조방법으로는 산화철과 산화아연, 산화망간, 산화니켈 등의 혼합물을 소결하여 제조한다.
급전선(130)은 제1 급전선(131)과 제2 급전선(133)을 포함하는데 각각은 전류가 들어가고 나오는 전선으로서 기둥부(120)에 감긴 방향에 따라 상부 또는 하부로 향하는 자기장을 형성한다.
제1 급전선(131)은 복수개의 기둥부(120)에 차례대로 1회 이상 감겨서 배치되는데, 이를 도 3을 참조하여 설명하면 제1 급전선(131)은 좌측으로부터 첫 번째 기둥부(120)에 안쪽에 하부에서 상부로 올라가며 시계 반대 방향으로 한차례 감긴 후 두 번째 기둥부(120)로 옮겨가 상부에서 하부로 내려가며 시계 반대 방향으로 한차례 감긴다. 다시 그 옆의 세 번째 기둥부(120)로 옮겨가며 같은 과정을 반복하며 배치된다.
제2 급전선(133)은 제1 급전선(131)과 반대 방향으로 전류가 흐르며 마지막 코어 구조체(100)에서부터 차례로 기둥부(120)에 감기면서 배치되되 제1 급전선(131)이 기둥부(120)에 감기고 난 그 외부에 이중으로 다시 감겨 배치되며 감긴 방향은 제1 급전선과 같게 된다.
도 2, 또는 도 5를 참조하여 설명하면 제1 급전선(131)이 감겨진 세 번째 기둥부(120)의 외부에 상부에서 하부로 내려가며 시계 반대 방향으로 한차례 감긴 후 제1 급전선(131)이 감겨진 두 번째 기둥부(120)로 옮겨가 하부에서 상부로 올라가며 시계 반대 방향으로 한차례 감긴다. 다시 그 옆의 제1 급전선(131)이 감겨진 첫 번째 기둥부(120)로 옮겨가며 같은 과정을 반복하며 배치된다.
여기서 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체(100)의 맨 마지막 단에 위치한 기둥부(120)에서는 제1 급전선(131)과 제2 급전선(133)이 서로 이어지며 감기는 방식은 상술한 바와 같이 이중으로 감기게 된다.
이와 같이 강자성체인 기둥부(120)에 감긴 제1, 2 급전선(131, 133)에 의하여 코어 구조체(100)에는 급전선이 감긴 방향에 따라 상부 또는 하부로 향하는 자기장이 생성된다. 도 2에서 기둥부(120) 상부에 자기장의 방향을 화살표로 표시하였다.
단 급전선(130)에 흐르는 전류는 교류가 대부분이고, 교류는 순간적으로 전류의 방향이 변화하므로 그때 마다 자기장의 방향도 변화한다. 도 2에 도시된 자기장의 방향은 어느 한 순간에서의 자기장의 방향이 된다.
즉, 기둥부(120)에 솔레노이드 형태로 감긴 제1, 2 급전선(131, 133)에 전류가 흐르면 전선에 생성되는 자기장이 중첩되어 기둥부(120)의 상부에 일정한 극성을 띄는 자기장이 형성되는데, 이것은 제1, 2 급전선(131, 133) 주변에 생성된 자기력선이 중첩되면서 제1, 2 급전선(131, 133) 중앙에 한 방향으로 작용하는 자기력선이 발생하는 것이다.
여기서 제1,2 급전선(131, 133)이 모두 시계 반대 방향으로 기둥부(120)에 감겨져 있어 전류가 어느 한 시점에서 시계 반대 방향으로 기둥부(113) 주위를 돌아서 흘러 나가게 되며 기둥부(113)의 상부는 N극이 되고, 곧이어 또 다른 어느 한 시점에서는 전류의 방향이 바뀌게 되면 S극이 된다.
그리고 각각의 코어 구조체(100) 사이에 배치된 제1, 2 급전선(131, 133)을 중심으로 어느 한 순간에 주위에 밖에서 안쪽으로 원을 그리며 자기장이 형성 된다. 도 2에서 코어 구조체(100) 사이에 배치된 제1, 2 급전선(131, 133)에 자기장의 방향을 화살표로 표시하였고, 상술한 바와 같이 교류에 의해 자기장의 방향은 반복적으로 변화한다.
결과적으로 각각의 코어 구조체(100)들에 형성되는 자기장의 위치와 방향은 도로에서 코어 구조체(100)가 매설된 방향을 따라 형성되되, 먼저, 기둥부(120)에서는 도로의 진행방향에서 수직으로 보아서 기둥부(120)에서 상부 방향으로 자기장이 나오고, 다음으로 코어 구조체(100) 사이에 위치한 제1, 2 급전선(131,133)에서도 상부 방향으로 자속이 나오도록 자기장이 형성된다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 비교하기 위한 기존 상용화된 코어 구조를 나타낸 사시도와 정면도로서 (a)와 (b)에서는 '
Figure 112017021164129-pat00032
' 형태의 코어(11) 2개가 요철 부분에 코일(13)이 삽입된 채로 길이 방향으로 레일처럼 배치되고, (c)와 (d)에서는 막대 모양이며 'E' 형태를 이루는 코어(11)가 일정한 간격으로 배치되고 그 위에 급전코일(13)이 위치한다.
이와 같이 도 4에 도시된 기존 상용화된 급전모듈(10)을 상술한 본 발명의 일실시예와 비교하여 급전출력과 유해한 전자기장(EMF)을 아래의 표 1에 나타내었다.
여기서 측정도구로는 맥스웰 자기장 시뮬레이션 툴(Ansys_Maxwell 16.0)을 사용하였고, Magnetic B-Field 분석과 Induced Voltage를 이용한 예상 출력값을 계산하였다. 그리고, 표 1에 나타난 종류 a는 도 4의 (a)와 (b)에 도시된 급전모듈(10)을 지칭하는 것이고, 종류 b는 (c)와 (d)에 도시된 급전모듈(10)을 지칭하는 것이며, 본 발명의 일실시예는 도 2에 도시된 코어 구조체(100)를 지칭한다.
종류 유도 전압 EMF (μT) 예상출력(kW)
a 급전모듈 823 26.95 14.81
b 급전모듈 920 28.89 16.56
본 발명의 일 실시예 1274 25.89 22.93
표 1에서 나타난 바와 같이, 도 3에 도시된 기둥부(120)에 제1,2 급전선(131, 133)이 1회씩 감긴 형태의 본 발명의 일실시예의 측정결과는 상용화된 종류 b 급전모듈의 경우보다 급전 출력은 38.4%(=22.93/16.56)가 향상되었고 유해한 전자기장(EMF)은 10.4%(=25.89/28.89)가 오히려 감소되었음을 알 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 코어 구조체(100)에서 기둥부(120)에 감기는 급전코일(130)의 감은 횟수를 달리한 코어 구조체(100)를 나타낸 사시도로서, (a)에서는 기둥부(120)에 제1,2 급전선(131,133)을 각각 3회씩 감았고, (b)에서는 기둥부(120)에 제1,2 급전선(131, 133)을 각각 5회씩 감았다.
그리고, 도 5의 (a)와 (b)에 도시된 수직기판부(111)의 폭, 즉 가로 길이와 수직기판부(113)의 높이, 즉 절곡된 부분의 높이를 변경하면 누설되는 유해한 전자기파(EMF) 및 급전출력이 달라진다.
먼저, 비교를 위하여 도 4의 (c)와 (d)에 도시된 급전모듈(10) b에서 폭을 720mm, 높이를 80mm하고 200A의 급전 전류를 흘린 후, 산자부에서 제시된 급전픽업을 이용하여 급전출력과 전자기파(EMF)를 측정하였더니, 각각 33kW 와 28.58μT로 측정되었다.
다음으로, 도 5의 (a)에 도시된 판자형 코어 구조체(100)를 제1,2 급전선(131, 133)을 기둥부(120)에 이중으로 각각 3회씩 이중으로 감고, 수평기판부(111)의 가로 길이와 수직기판부(113)의 높이를 변화시켜 가며 위와 같은 조건으로 급전출력을 아래의 표 2에, 누설되는 유해한 전자기파(EMF)의 양을 측정하여 아래의 표 3에 나타내었다. 단위는 kW 및 μT 이다.
그리고 측정도구로는 맥스웰 자기장 시뮬레이션 툴(Ansys_Maxwell 16.0)을 사용하였고, Magnetic B-Field 분석과 Induced Voltage를 이용한 예상 출력값을 계산하였다.
가로
높이		 720mm 620mm 520mm 420mm
80mm 42.084 40.014 37.080 34.092
90mm 42.300 40.086 37.386 33.984
100mm 42.624 40.554 37.512 33.588
110mm 43.236 40.842 37.566 33.462
120mm 43.902 41.094 36.198 33.822
가로
높이		 720mm 420mm
80mm 28.16 28.41
90mm 28.18 28.56
100mm 28.12 28.55
110mm 27.92 28.23
120mm 27.88 28.38


이어서, 도 5의 (b)에 도시된 판자형 코어 구조체(100)를, 제1,2 급전선(131, 133)을 기둥부(120)에 이중으로 각각 5회씩 감고, 수평기판부(111)의 가로 길이와 수직기판부(113)의 높이를 변화시켜 가며 위와 같은 조건으로 급전출력을 아래의 표 4에, 누설되는 유해한 전자기파(EMF)의 양을 측정하여 아래의 표 5에 나타내었다. 단위는 kW 및 μT 이다.
삭제
가로
높이		 720mm 620mm 520mm 420mm
145mm 60.52 58.45 55.52 52.53
155mm 61.89 59.68 56.98 53.57
165mm 62.83 60.76 57.72 53.79
175mm 65.92 63.53 60.25 56.15
185mm 67.67 65.86 60.97 58.69
가로
높이		 720mm 420mm
145mm 33.68 33.93
155mm 32.29 32.38
165mm 31.93 32.36
175mm 30.60 30.91
185mm 30.54 31.04


판자형 코어 구조체(100)로서, 수평기판부(111)의 가로 길이를 720mm, 너비를 80mm로 동일하게 하였을 때, 급전선(130)을 기둥부(120)에 3회 감은 이중 급전코일 구조의 급전모듈은 급전출력이 42kW이고, 반면에 도 4의 (c)와 (d)에 도시된 종래의 상용 급전모듈(10)의 급전출력은 33kW으로, 본 발명의 판자형 코어 구조체(100)의 출력이 약 27%가 증가되었음을 표 2를 통해 알 수 있다.
삭제
그리고, 기둥부(120)에 급전선(130)을 이중으로 각각 3회씩 감은 코어 구조체(100)에서 기판(111)의 가로의 길이와 너비를 변화시켜도 도 4의 (c)와 (d)에 도시된 종래의 b 급전모듈(10)에서 측정된 전자기파(EMF) 값보다 작은 값이 측정되었음을 표 3을 통해 알 수 있다.
다음으로 급전선(130)을 기둥부(120)에 5회 감은 판자형 코어 구조체의 이중 급전코일 구조의 급전모듈의 경우에는 기판(111)의 가로 길이가 커질수록 자기저항이 감소하여 약 15~17%까지 급전용량을 증가 시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한 기판(111)의 가로 길이를 고정하고 수직기판부(113)의 높이를 높일수록 10~12%까지 급전용량을 증가 시킬 수 있음을 알 수 있다.
다시, 수평기판부(111)의 가로 길이와 수직기판부(113)의 높이를 동시에 최대로 하였을 때는, 28.9%까지 급전용량을 증가 시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한, 이와 같이 급전용량을 증가시켰음에도 전자기파(EMF)는 10%가 감소했음을 알 수 있다.
이것은 판자형 코어 구조체(100)일 때는 형성되는 자기장의 모양이 기판(110)의 형상을 따라 이루어져 급전용량이 증가하여도 누설되는 전자기파(EMF)는 감소하기 때문인 것으로 판단된다.
또한, 여기서 기둥부(120)의 높이와 수직기판부(113)의 높이가 동일하게 변경되도록 하였다. 이는 강자성체 재질로 이루어진 수직기판부(113))의 높이가 높아질수록 급전출력은 증가되고 유해한 전자기장(EMF)은 감소되기 때문이다.
반면, 기둥부(120)의 높이를 변경하지 않고 수직기판부(113)의 높이만을 변경하였을 경우에는 유해한 전자기장(EMF)의 값은 큰 변동이 없지만, 급전출력은 현저히 낮은 경향을 보였다.
다시, 수직기판부(113)의 높이 변경 없이 기둥부(120)의 높이를 증가시키면 급전출력은 증가되지만 유해한 전자기장(EMF) 값이 증가 되는 경향을 확인 할 수 있었다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 연속형 코어 구조체로서, 단자극형 이중 구조 급전장치를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도6에 도시된 연속형 코어 구조체에서 기판과 기둥부를 도시한 사시도, 측면도 및 평면도로서, '연속형 코어 구조체'라 함은 이격되게 연속적으로 배치된 막대 모양 코어 구조체(100)를 지칭하고, '이중 급전코일 구조'라 함은 기둥부에 급전코일(130)을 이중으로 감은 구조를 지칭하고, '단자극형'이라 함은 기둥부(113)에 형성된 각각의 자극이 모두 같은 자극으로 동일하게 형성되도록 한 것을 지칭한다. 이러한 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체(100)는 기판(110) 및 기둥부(120)를 포함한다.
기판(110)은 그 모양이 '
Figure 112017021164129-pat00033
'형 막대 모양이고, 기둥부(120)는 다수개의 수평기판부(111) 중앙에 걸쳐 기둥 형태로 형성된다.
기둥부(120)는 다시 도로 진행방향을 따라 일정한 간격으로 다수개가 연속적으로 배치되며, 급전선(130)이 기둥부(120)에 솔레노이드 형태로 감길 때 급전선(130)의 내부 중심에 위치하여 자기 코어의 역할을 한다.
기둥부(120)의 단면의 모양은 원형 또는 다각형이 될 수 있으며, 단면의 중앙에는 작은 직경의 구멍이 뚫려서 전체적으로 보면 속이 빈 기둥 형태가 된다.
수직기판부(113)의 높이와 기둥부(113)의 높이, 외경 및 내경의 크기는 급전선이 감기는 정도나 다른 조건에 의해서 변동될 수 있다.
일례로서 막대 모양의 기판(111) 하나의 크기가 가로 720mm, 세로 20mm, 절곡된 부분의 높이가 80mm라고 한다면, 기둥부(113)의 외경은 150mm, 내경은 20mm로 하였다(도 7 참조).
그리고, 상술한 바와 같이 기둥부(120)의 상부 일정길이 부분은 단면 중심 부분이 막혀 있을 수도 있는데, 이와 같이 기둥부(120)를 형성함으로써 자속밀도를 더 향상시킬 수 있다.
이와 같은 연속형 코어 구조체(100)에서는, 기판 구조 기준으로 상술한 판자형 코어 구조체(100) 보다는 급전출력이 낮아지지만 후술할 혼합형 코어 구조체(100) 보다는 급전출력이 높아진다.
가령, 수평기판부(111) 크기를 가로 720mm, 세로 20mm로 하고, 수직기판부(113)의 높이를 80mm로 하고, 기둥부(120)의 외경을 150mm, 내경을 20mm로 하여 급전출력을 측정하면, 유도전압 2350V, 예상 출력 37.6kW가 출력된다. 이 수치는 기판구조 기준으로 연속형보다는 낮고, 혼합형보다는 높은 수치이다.
또한, 기판(110)과 기둥부(120)의 재질 및 제1 급전선(131)과 제2 급전선(133)의 구조는 도 2에서 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
그리고, 도 6에서 급전모듈(110)에 생성되는 자기장의 방향을 화살표로 표시하였는데, 이러한 자기장의 방향 또한 도2에서 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 혼합형 코어 구조체로서, 단자극형 이중 구조 급전장치를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도8에 도시된 혼합형 코어 구조체에서 기판과 기둥부를 도시한 사시도, 측면도 및 평면도로서, '혼합형 코어 구조체'라 함은 이격되게 배열된 막대 모양 기판이 하나의 군을 이루되 이러한 군들이 도로의 진행방향에 따라 다시 이격되게 배치되는 구조를 지칭하고, '이중 급전코일 구조'라 함은 기둥부에 급전코일을 이중으로 감은 구조를 지칭하고, '단자극형'이라 함은 기둥부(113)에 형성된 자극이 모두 N극과 S극 중 어느 하나로 동일하게 형성되도록 한 것을 지칭한다. 이러한 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체(100)는 기판(110) 및 기둥부(120)를 포함한다.
기판(110)은 그 모양이 '
Figure 112017021164129-pat00034
'형 막대 모양으로서 일정개수가 모여 하나의 조를 이루고 이러한 조가 다시 도로의 진행방향을 따라 이격되게 배치된다.
기둥부(120)는 상기 하나의 조를 이루는 다수개의 수평기판부(111) 중앙에 걸쳐 기둥 형태로 형성된다.
여기서 하나의 조를 이루는 코어 구조체(100)에서 수평기판부(111)들 사이의 간격은 일례로서 30mm가 될 수 있고, 수직기판부(113) 높이는 20mm가 될 수 있으며, 상술한 바와 같이 수평기판부(111)들 사이의 간격과 수직기판부(113) 높이는 개별적으로 변경이 가능하다.
또한, 이렇게 하나의 조를 이루는 코어 구조체(100)는 다시 도로의 진행방향을 따라 이격되게 다수개가 연속적으로 매설된다. 이들 하나의 조를 이루는 코어 구조체(100)들 사이의 간격은 일례로서 300mm가 될 수 있으며, 그 간격은 다수개의 코어 구조체(100) 각각이 개별적으로 변경이 가능하다.
기둥부(120)는 형태는 상술한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
수직기판부(113)의 높이와, 하나의 군을 이루는 기판(111)의 가로와 세로의 길이 및 기둥부(120)의 높이, 외경 및 내경의 크기는 상술한 바와 같이 급전선이 감기는 정도나 다른 조건에 의해서 각각이 개별적으로 변동될 수 있다.
일례로서 하나의 군을 이루는 코어 구조체(100)의 가로의 길이가 720mm이고 세로의 길이는 320mm, 수직기판부(113)의 높이가 80mm라고 한다면, 기둥부(120)의 외경은 150mm, 내경은 20mm로 할 수 있다(도 9 참조).
이와 같이 코어 구조체(100)를 혼합형으로 구성하면 기판 구조 기준으로 상술한 판자형 코어 구조체(100) 및 연속형 코어 구조체(100) 보다는 급전출력이 낮아지지만 종래의 상용화된 급전장치보다는 급전출력이 높고 소요되는 공사비를 절약할 수 있으며, 다양한 모양의 도로에 용이하게 설치하기 쉽다는 장점이 있다.
이러한 혼합형 코어 구조체(100)의 급전출력은, 하나의 조를 이루는 코어 구조체(100) 크기를 가로 720mm, 세로 320mm로 하고, 수직기판부(111)의 높이를 80mm로 하고, 하나의 조를 이루는 코어 구조체(100)간의 간격은 300mm 하며, 기둥부(120)의 외경을 150mm, 내경을 20mm로 하여 급전출력을 측정하면, 유도전압 2223V, 예상 출력 35.56kW가 된다.
기판(110)과 기둥부(120)의 재질 및 제1 급전선(120)과 제2 급전선(130)의 구조는 도 2에서 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
그리고, 도 8에서 코어 구조체(100)에 생성되는 자기장의 방향을 화살표로 표시하였다. 이러한 자기장의 방향 또한 도2에서 설명한 바와 같으므로 생략하기로 한다.
도 10은 도 2에 도시된 판자형 코어 구조체로서, 단자극형 이중 급전코일 구조 급전장치의 최종단을 나타낸 사시도이며, 기둥부(120)에 형성되는 자극이 모두 N극과 S극 중 어느 하나로 동일하게 형성되도록 제1,2 급전선(131, 133)이 기둥부(120)에 감기는 방향을 동일하게 하고, 기둥부(120)에 제1,2 급전선(131, 133)을 각각 3회씩 감았으며, 전체 급전장치(100)에서의 최종단 상태를 도시한 것이다.
먼저, 전류 방향이 도로의 진행방향과 같은 제1 급전선(131)이 기둥부(120) 안쪽에 시계반대 방향으로 감기고, 다음으로 최종단에서 돌아 나오되 전류 방향이 제1 급전선과 반대 방향인 제2 급전선(133)은 제1 급전선(131) 외부에 감겨 2중으로 감긴 구조로서, 제1,2 급전선(131, 133)이 기둥부(120)에 감기는 방향과 각 급전선(131, 133)에서 전류가 흐르는 방향을 화살표로 표시하였다.
판자형 코어 구조체(100)의 기판(110) 구조 및 기능은 도 2에서 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
도 11은 판자형 코어 구조체로서, 단자극형 이층 급전코일 구조 급전장치의 일 실시예를 나타낸 도면으로서, 제1,2 급전선(131, 133)이 기둥부(120)에 감기는 구조를 달리한 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
기둥부(120)에 형성되는 자극이 모두 N극과 S극중 어느 하나로 동일하게 형성되도록 제1,2 급전선(131, 133)의 전류 방향을 동일하게 하고, 전류의 흐름이 도로의 진행방향과 같은 제1 급전선(131)을 먼저 각 기둥부(120)의 하부에 중간 부분까지 감은 후, 이어서 최종단에서 돌아 나오는 제2 급전선(133)을 각각의 기둥부(120)에서 감겨진 제1 급전선(131)의 바로 위 부분부터 이어서 감아 급전선의 감기는 구조가 2층 형태가 되도록 하였다.
그리고 기둥부(120)에 제1,2 급전선(131, 133)을 각각 3회씩 감았고 전체 코어 구조체(100)에서의 최종단 상태를 도시하였다. 또한, 판자형 코어 구조체(100)에서 기판(100)의 구조 및 기능은 도 2에서 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
구체적으로, 급전선(130)의 감긴 구조는, 전류 방향이 주행방향과 같은 제1 급전선(131)은 좌측 첫 번째 기둥부(120)에 하부에서부터 상부로 감기되 시계반대 방향으로 중간 부분까지 감긴 후, 이웃한 다음의 기둥부(120)의 좌측면으로 들어가 같은 높이의 중간 부분부터 하부로 동일한 시계반대 방향으로 감기고, 다시 이웃한 다음의 기둥부(120)로 이어져 들어가 하부로부터 상부로 동일한 시계 반대 방향으로 감겨서, 이와 같은 방식을 반복하여 최종단에 이르게 된다.
최종단에서 돌아 나오는 제2 급전선(133)은 제1 급전선(131)과 중간 부분부터 이어져 상부로 감겨 올라가되 시계 반대 방향으로 감긴 후 그 다음의 기둥부(120)로 이어진다. 여기서 제2 급전선(133)은 기둥부(120)의 우측면으로 들어가 기둥부(120)의 상부에서부터 제1 급전선(131)이 감겨진 부분까지 감기되 동일한 시계 반대 방향으로 감기고, 이와 같은 방식을 교대로 하여 최초의 입력단까지 이르게 된다.
즉, 제1,2 급전선(131, 133)이 기둥부(120)에 감기는 방향과 각 급전선(131, 133)에서 전류가 흐르는 방향을 화살표를 보면 제1,2 급전선(120)이 기둥부(113)에 모두 시계반대 방향으로 감겨 전류 방향도 동일해짐을 알 수 있다.
때문에 각 기둥부(120) 및 제1,2 급전선(131, 133)에 생성되는 자기장의 방향은 어느 한 시점에서 단일한 N극 또는 S극이 형성되어 N-N-N... 또는 S-S-S... 와 같은 형태가 된다.
이와 같이 코어 구조체(100)의 기둥부(120)에 급전선(131, 133)이 감기는 구조를 달리하여 이중 급전코일 구조와 이층 급전코일 구조로 함으로써 급전장치가 실제 도로에 매설될 때 상황에 따라 용이하게 선택될 수 있도록 하였다. 즉, 급전장치의 코어 구조체(100)가 매설될 도로의 굴착 깊이가 깊을 때는 이층 급전코일 구조의 급전장치를 선택할 수 있고, 얕을 때는 이중 급전코일 구조의 급전장치를 선택할 수 있도록 하여 실제 현장에서 유용하도록 하였다.
도 12은 판자형 코어 구조체로서, 쌍자극형 이중 급전코일 구조 급전장치의 일 실시예를 나타낸 사시도인데, '쌍자극형'이라 함은 이웃하는 각 기둥부(120)에 형성되는 자극이 N극과 S극이 서로 교대로 형성될 수 있도록 제1,2 급전선(131, 133)의 전류 방향이 각 기둥부(120) 마다 다르게 되도록 한 것을 지칭하고, '이중 급전코일 구조'라 함은 도 10에 대한 설명에서 상술한 바와 같다. 그리고 기둥부(120)에 제1,2 급전선(131, 133)을 각각 3회씩 감은 것을 나타내었고 최종단 상태를 도시하였다. 그리고 판자형 코어 구조체(100)에서 판자형 기판(110)의 구조 및 기능은 도 2에서 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
구체적으로, 전류 방향이 도로의 진행방향과 같은 제1 급전선(131)이 좌측 첫 번째 기둥부(120) 안쪽에 하부에서부터 상부로 감기되 시계반대 방향으로 감기고, 그 다음의 기둥부(120)에서는 제1 급전선(131)이 기둥부(120)의 반대 측면으로 엇갈려 들어가 안쪽에 시계 방향으로 감기고, 이와 같은 방식을 교대로 반복하여 최종단에 이르게 된다.
최종단에서 돌아 나오는 제2 급전선(133)은 제1 급전선(131) 외부에 상부로부터 하부로 감기되 시계 반대 방향으로 감기고, 그 다음의 기둥부(120)에서는 제2 급전선(133)이 기둥부(120)의 반대 측면으로 엇갈려 들어가 제1 급전선(131)의 외부에 상부로부터 하부로 감기되 시계 방향으로 감기고, 이와 같은 방식을 교대로 하여 최초의 입력단까지 이르게 된다.
즉, 본 실시예에서는 제1,2 급전선(131, 133)이 기둥부(120)에 2중으로 감기되, 각 기둥부(120)에서 감기는 방향을 달리하는 구조로서, 제1,2 급전선(131, 133)이 기둥부(120)에 감기는 방향과 각 급전선(131, 133)에서 전류가 흐르는 방향을 화살표로 표시하였다.
이에 따라 기둥부(120) 주위에 생성되는 자기장의 방향이 N극과 S극 교대로 형성된다. 즉, 각 기둥부(120)에 생성되는 자기장의 방향은 N극과 S극이 교대로 형성되어 N-S-N-S... 와 같은 형태가 됨을 알 수 있다.
이와 같이 이웃하는 기둥부(120) 간에 자극이 교대로 형성되도록 한 쌍자극형 급전장치인 경우에는 상대적으로 차량 정차 중에 집전이 용이하게 된다.
도 13은 판자형 코어 구조체로서, 쌍자극형 이층 급전코일 구조 급전장치의 일 실시예를 나타낸 사시도 및 정면도인데, '쌍자극형'이라 함은 도 12에 대한 설명에서와 같고, '이층 급전코일 구조'라 함은 도 11에서 상술한 바와 같다. 그리고 기둥부(120)에 제1,2 급전선(131, 133)을 각각 3회씩 감은 것을 나타내었고 최종단 상태를 도시하였다. 그리고 판자형 코어 구조체(100)의 기판(110)의 구조 및 기능은 도 2에서 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
구체적으로, 전류 방향이 주행방향과 같은 제1 급전선(131)은 좌측 첫 번째 기둥부(120)에 좌측면에서부터 들어가 하부에서부터 상부로 감기되 시계반대 방향으로 중간 부분까지 감긴 후, 이웃한 다음의 기둥부(120)에서는 엇갈려서 우측면으로 들어가 같은 높이의 중간 부분부터 하부로 시계 방향으로 감기고, 다시 이웃한 다음의 기둥부(120)의 좌측면으로 이어져 같은 방식을 반복하여 최종단에 이르게 된다.
최종단에서 돌아 나오는 제2 급전선(131)은 제1 급전선(131)과 중간 부분부터 이어져 상부로 감겨 올라가되 시계 반대 방향으로 감겨 우측면으로 돌아 나가고, 다시 그 다음의 기둥부(120)에서는 엇갈려서 좌측면으로 들어가 제1 급전선(131)이 감긴 부분 다음부터 상부로 감겨 올라가되 시계 방향으로 감겨 좌측면으로 돌아 나가고, 다시 좌측 첫 번째 기둥부(120)의 우측면으로 들어가 제1 급전선(131)이 감긴 부분 다음부터 상부로 감겨 올라가되 시계반대 방향으로 감겨 우측면으로 돌아 나가고, 이와 같은 방식을 교대로 하여 최초의 입력단까지 이르게 된다.
즉, 본 실시예에서는 제1 급전선(131)이 기둥부(120)의 하부에 감기고 제2 급전선(133)은 이어서 그 상부에 감기며 각 급전선(131, 133)이 교차하는 부분에서는 항상 제2 급전선(133)이 상부로 위치하도록 하되, 각 기둥부(120)에서 각 급전선(131, 133)이 감기는 방향은 각각의 기둥부(120)마다 교대로 달리하는 구조이다.
이렇게 제1,2 급전선(131, 133)이 기둥부(120)에 감기는 방향이 각각의 기둥부(120) 마다 교대로 달라지고 그에 따라 전류가 흐르는 방향이 교대로 달라짐에 따라 이웃하는 각 기둥부(120)들 간에 어느 한 시점에서 생성되는 자기장의 방향은 N극과 S극이 교대로 형성되는 N-S-N-S... 와 같은 형태가 됨을 알 수 있다.
이와 같이 자극이 교대로 형성되는 쌍자극형 급전장치(100)인 경우에는 상대적으로 차량 정차 중에 집전이 용이하게 된다.
또한 이중 급전코일 구조 급전장치와 이층 급전코일 구조 급전장치는 상술한 바와 같이 급전장치가 매설될 도로의 굴착 깊이에 따라 깊을 때는 2층 급전코일 구조의 급전장치를 선택할 수 있고, 얕을 때는 이중 급전코일 구조의 급전장치를 선택할 수 있어 실제 현장에서 유용하도록 하였다.
도 14 내지 도 17은 도 10 내지 도 13에서 도시된 판자형 코어 구조체(100)를 막대 모양 기판의 연속형 코어 구조체(100)로 대체한 다양한 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 14는 연속형 코어 구조체로서, 단자극형 이중 급전코일 구조 급전장치이고, 도 15는 연속형 코어 구조체로서, 단자극형 이층 급전코일 구조 급전장치이며, 도 16은 연속형 코어 구조체로서, 쌍자극형 이중 급전코일 구조 급전장치이며, 도 17은 연속형 코어 구조체로서, 쌍자극형 이층 급전코일 구조 급전장치를 도시한 것이다.
도 14 내지 도 17에 도시된 막대 모양 코어 구조체(100)는 판자형 코어 구조체(100) 보다 급전출력은 떨어지지만 건설단가를 낮출 수 있고 직선도로에 적합하다.
이상과 같이 본 발명에서는 코어 구조체(100)에서 기판(110)과 기둥부(120)의 구조를 달리함으로써 급전출력 향상과 전자기파(EMF) 감소 및 다양한 환경에 대응하여 급전장치를 도로에 용이하게 매설할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 코어 구조체 110: 기판
111: 수평기판부 113: 수직기판부
120: 기둥부 130: 급전선
131: 제1 급전선 133: 제2 급전선
200: 집전장치

Claims (11)

  1. 자기유도방식에 의하여 비접촉으로 전력을 공급하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체에 있어서,
    특정장소나 도로의 도로 진행방향을 따라 이격되게 매설되어 자속누설을 방지하는 수평기판부;와, 상기 수평기판부의 양단에 상측 방향으로 절곡 형성되어 자속누설을 방지하고 높이를 달리하여 매설할 수 있는 수직기판부; 및 상기 수평기판부 중앙에 형성된 급전선을 감을 수 있는 기둥부;를 포함하고,
    상기 코어 구조체의 기판은 ‘
    Figure 112017083159446-pat00036
    ’ 형태로 형성되고, 상기 기둥부는 기둥 형상으로 급전선이 솔레노이드 형태로 1회 이상 감기고, 상기 코어 구조체 매설 깊이에 따라 급전선이 감기는 구조를 달리할 수 있으며,
    상기 기둥부의 높이와 상기 수직기판부의 높이가 동일하고,
    상기 기둥부는 단면의 중심 부분이 공동의 기둥형상이고, 상기 기둥부 상부 일정길이 부분은 단면 중심이 막히고,
    상기 수평기판부 및 수직기판부는 막대(bar) 형태로 배치되며, 상기 기둥부는 다수개의 상기 수평기판부에 걸쳐 형성되고 이격되게 배치되며, 다수개의 상기 수평기판부 및 수직기판부와, 하나의 상기 기둥부는 하나의 조를 이루고, 상기 하나의 조를 이루는 코어 구조체는 도로의 진행방향을 따라 다수개가 이격되게 배치되며, 상기 하나의 조를 이루는 코어 구조체들 사이의 매설간격은 개별적으로 변경가능한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평기판부 및 수직기판부는 직사각형의 판자 형태인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    복수개의 상기 수평기판부 간의 매설 간격은 변경 가능한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평기판부의 폭은 변경 가능한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평기판부, 수직기판부 및 기둥부는 강자성체인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평기판부, 수직기판부 및 기둥부는 세라믹 자성체인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 기둥부는 단면이 다각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체.
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