KR101837200B1 - 가이드웨이형 유도급전충전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가이드웨이형 유도급전 효율향상 충전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차 충전시 1 차코일과 2 차코일의 위치를 일치시키기 위해 전기자동차를 정위치에 정차시킬 수 있는 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 센서감응 이동식 돌출부가 안쪽으로 설치되고 있는 충전소의 가이드웨이 레일과; 상기 가이드웨이 레일에 밀착된 상태로 회전되면서 차량의 주행방향을 소정위치로 안내하는 보조바퀴, 상기 보조바퀴를 인출 및 인입하는 액츄에이터가 설치되어 있는 전기 자동차를 구성한 것을 그 특징으로 한다.

Description

가이드웨이형 유도급전충전시스템{GUIDE WAY TYPE ELECTRIC CHARGING SYSTEM}
본 발명은 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차 충전시 충전효율을 높일 수 있도록 1 차코일과 2 차코일의 위치를 일치시키기 위해 전기자동차를 정위치에 정차시킬 수 있도록 하는 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에 관한 것이다.
보통, 자동차는 자체 엔진에서 동력을 생산해 바퀴에 전달하여 도로상에서 승객이나 화물을 운반하는 교통 수단이다. 그런데, 최근 석유자원의 고갈과 지구환경오염 및 온난화 대책의 일환으로 전기자동차의 보급 확대가 예상되고 있다.
상기 전기자동차의 충전시 안전문제를 고려하여 유도급전을 할 때, 충전시간 단축과 에너지 절감을 위해 충전효율을 향상시키는 충전시스템을 구성하고 있다. 종래의 유도급전 방식 (Charging Point)은 구조와 조작이 복잡하고 어려우면서도 효율이 낮을 수밖에 없는 형태로 구성된다.
종래 기술로써, 대한민국 공개특허 10 - 1996 - 7001765는, 상축 주행면과 하측 주행면을 각각 가지는 서로 이격되어 있는 두 세트의 주행면을 포함하고 있는 트랙수단과, 상기 트랙수단에 저널되어 상기 각 상측 주행면과 맞물려 있는 제1세트의 두 휠과 , 상기 트랙수단에 저널되어 상기 각 하측 주행면과 맞물려 있는 제2세트의 두 휠을 가지는 최소한 하나의 차축 조립체를 가지는 차량을 포함하는, 트랙수단과 트랙수단상에서 운행되는 차량에 있어서, 상기 제2세트의 휠은 상기 상측 주행면에 관련한 상기 제1세트의 휠의 부착력의 손실 또는 긴급손실을 나타내는 감지된 신호에 의하여 맞물림력을 변형시키는 최소한 하나의 작동기구에 의해서 각 하측의 주행면과 맞물림 주행되는 것을 특징으로 하는 트랙수단과 트랙수단상에서 운행되는 레일 그립핑 차량인 것이다.
상기 레일 그립핑 차량은 궤도 이탈 방지를 위하여, 두세트의 휠이 맞물려 레일에 고정되는 것을 특징으로 하고 있다.
공개특허 10 - 2005 - 80017는, 전기 모터를 구동하여 주행하는 전기자동차에서 차체 바닥면 전면부에 전기 공급 레일 위치 인식장치를 두고 , 차체 후면부에 슬라이드를 따라 좌우 일정폭 이동하며, 집전가이드 암을 내려, 레일 위에 정확하게 바퀴형의 가이드롤을 하강시켜, 접지롤을 함께 연결시키고, 가이드 롤이 레일을 따라 일정 시간 회전할 때 집전 슈가이드를 내려 집전 슈가이드가 안정적으로 전원 케이블에 닿게 유지시키며 주행중에 전원을 자동으로 공급 받을 수 있도록 하고, 차체가 방향을 바꾸어 전기공급 레일을 벗어나거나 전기 공급이 중단된 레일에서는 즉시 자동으로 집전가이드암, 집전 슈 가이드를 거둬들여 배터리 전원으로 주행할 수 있는 집전 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 전기자동차에 대한 기술이 개시되어 있다.
상기 전기자동차는 전기 공급 레일이 가설된 구간에서는 자동으로 전기를 공급받고 구간을 이탈하거나 차선을 변경할 경우 자동으로 전기공급이 차단되는 방식으로, 집전을 위해 일정한 방향으로 제한시키고 레일 자체에 위치제어감지 수단이 포함되어 있다.
공개특허 10 - 2006 - 21305 는, 실질적으로 수평한 베이스 두 개의 평행한 레일, 상기 레일의 양 측면을 따라 연장되는 대체로 수직한 가이드레일 및 상기 베이스 위의 수직한 거리상에 대체로 수평한 내부 플랜지를 포함하는 가이드 웨이 시스템과, 상기 레일위를 달리도록 배치된 일련의 메인 휠, 차량의 측방향 위치를 보장하도록 상기 가이드 레에 걸리도록 배치된 일련의 가이드 휠을 포함하는 차량용 섀시를 포함하는 휠 기반 레일 운행 차량의 가이드 웨이 및 섀시 시스템에 있어서, 상기 플랜지가 상향 수직운동을 제한하고, 하나 이상의 상기 가이드 휠의 상측 위에 근접 배치되어, 상기 플랜지의 폭이 상기 메인 휠과 간섭하지 않도록 충분히 작아서 상기 메인 휠의 상부가 상기 수평한 플랜지를 넘어 수직으로 연장되게 하는 것을 특징으로 하는 휠 기반 레일 운행 차량의 가이드 웨이 및 섀시 시스템에 대한 기술이 개시되어 있다.
상기 가이드 웨이 및 새시 시스템은 안전한 운행을 위해 휠 기반 레일 운행 차량의 가이드 웨이 및 섀시를 제공하는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 전기자동차를 운행하는 운전자에 의존하여, 숙련된 기술과 모니터링시스템과 이차 코일(secondary coil)을 움직여 맞추어야 하는 어려움을 갖는 구성형태로 이루어진다. 따라서, 종래의 유도급전 방식은 구성가격이 높고 숙련된 기술을 요구하며, 충전시간이 길어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 전기자동차를 유도급전 충전장치로 진입시킬 때 차량에 설치된 보조바퀴를 차량 외측으로 인출한 다음 가이드레일에 의해 보조바퀴가 안내되어 주행되도록 구성함으로 차량을 정위치에 정차시킬 수 있는 가이드웨이형 유도급전충전시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 센서감응 이동식 돌출부가 안쪽으로 설치되고 있는 충전소의 가이드웨이 레일과; 상기 가이드웨이 레일에 밀착된 상태로 회전되면서 차량의 주행방향을 소정위치로 안내하는 보조바퀴, 상기 보조바퀴를 인출 및 인입하는 액츄에이터가 설치되어 있는 전기 자동차를 구성한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구체적인 특징은, 차량바닥에 설치되는 2 차코일, 가이드웨이 레일에 밀착된 상태로 회전되면서 차량을 충전위치로 정확하게 진입할 수 있도록 안내하는 보조바퀴 및, 상기 보조바퀴를 인출 및 인입하는 액츄에이터가 설치되는 전기 자동차와; 해당 위치에 1 차코일이 설치되고 센서감응 이동식 돌출부가 안쪽으로 설치되고 있는 충전소의 가이드웨이 레일로 구성된 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가이드웨이 레일을 활용하여 간단하고 저렴하게 구성하면서도 충전시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 충전효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가이드웨이형 유도급전충전시스템은 전기자동차의 충전을 감전사고 없이 안전하게 충전할 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템을 설명하기 위한 개요도,
도 2 는 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에서 충전소 진입후 정차시의 구조도,
도 3 은 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에서 충전소 진입시 보조 바퀴의 상태도,
도 4 및 도 5 는 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에서 충전시의 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템을 설명하기 위한 개요도이고, 도 2 는 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에서 충전소 진입후 정차시의 구조도이며, 도 3 은 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에서 충전소 진입시 보조 바퀴의 상태도이다.
본 발명은 전기자동차(10)를 유도급전 충전장치(50)의 가이드웨이 레일(20)로 진입시킬 때 전기자동차(10)에 설치된 보조바퀴(40)를 차량 외측으로 인출한 다음 가이웨이 레일(20)에 의해 보조바퀴(40)가 안내되어 주행되도록 구성함으로 차량을 정위치에 정차시킬 수 있는 가이드웨이형 유도급전충전시스템이다.
상기 전기 자동차(10)에는 차량바닥에 설치되는 2 차코일 (secondary coil : 14), 가이드웨이 레일(20)에 밀착된 상태로 회전되면서 차량 충전위치로 진입할 수 있도록 안내하는 보조바퀴(40) 및, 상기 보조바퀴(40)를 인출 및 인입하는 액츄에이터(13)로 구성되어져 있다.
여기서 상기 액츄에이터(13)와 보조바퀴(40)의 기계적인 작동 설명은 공지의 기술임으로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 전기 자동차(10)의 보조바퀴(40)는 액츄에이터(13)에 의해 작동되어 평상시의 주행중에는 도 3 에 도시된 바와 같이 차량 앞바퀴(30)의 안쪽으로 인입된 상태로 달리게 되고, 가이드웨이 레일(20)에 진입된 다음에는 도 2 에 도시된 바와 같이 인출되어 가이드웨이 레일(20)의 측면에 접촉되어 차량의 주행방향을 소정위치로 안내하게 된다.
이때 차량바닥에 설치되어 있는 2 차코일(14)은 충전소의 상기 가이드웨이 레일(20)의 중간에 설치되어 있는 1 차 코일(25 : primary coil) 위로 정확히 위치하게 된다. 상기 가이드웨이 레일(20)에는 안쪽으로 센서 감응 이동식 돌출부(23)가 설치되어 있고, 상기 가이드웨이 레일(20)의 앞단에는 차량진입감지센서(21)가 설치되어 진입하는 전기자동차(10)의 앞부분을 센싱하고 있다.
따라서, 본 발명은 충전시스템의 구성형태를 가이드웨이 레일(20)과 전기자동차(10)의 보조바퀴(20)를 사용하여 충전포인트로 유도할 수 있게 된다. 이는 상기 가이드웨이의 궤도레일을 사용하여 충전포인트로 유도할 수 있고, 운전자가 조작하는 시스템이 아닌 충전소 전담원이 충전시킬 수 있다. .
또한, 상기 가이드웨이 레일(20)상에서 해당위치의 1 차 코일(25)을 눈으로 확인하며 정차하고, 전기자동차(10)의 2 차 코일(14)에 밀착시킬 수 있다. 이때 상기 1 차코일(25) 및 2 차코일(14)의 유도급전 충전장치(50)를 통한 유도급전 충전동작은 공지의 기술임으로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그러므로, 본 발명의 가이드웨이형 유도급전충전시스템은 가이드웨이 레일(20)에 보조바퀴(40)를 밀착시키는 방법으로 궤도의 일탈을 방지할 수 있으며, 또한 전기 자동차(10)의 보조 바퀴(40)를 이용하여 안전하고 충전하기 좋은 정위치를 유도할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 가이드웨이형 유도급전충전시스템은 전기 자동차를 충전을 위한 정위치에 정차시켜 충전효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 4 및 도 5 는 본 발명의 가이드웨이형 유도급전 충전시스템에서 충전시의 상태도이다. 본 발명은 가이드웨이형 유도급전 효율향상 충전시스템인 바, 이는 전기자동차 충전시 1 차코일(25)과 2 차코일(14)의 위치를 일치시키기 위해 전기자동차(10)를 정위치에 정차시킬 수 있는 가이드웨이형 유도급전 충전시스템인 것이다.
상기 전기 자동차(10)가 가이드웨이 레일(20)에 진입된 다음에는 액츄에이터 (13)에 의해 작동된 보조바퀴(40)가 도 4 에 도시된 바와 같이 가이드웨이 레일(20)의 측면에 접촉되어 차량의 주행방향을 소정위치로 안내하게 된다. 이때 상기 가이드웨이 레일(20)에 있는 센서감응 이동식 돌출부(23)를 해당 위치에 이동 고정시켜져 있고, 유도급전 충전장치(50)에 연결된 1 차코일(25)도 바닥에 설치되어 있다.
그러므로, 도 5 에 도시된 바와 같이 전기자동차(10)의 충전시에는 전기자동차 (10)의 1 차코일(25)과 가이드웨이 레일(20)의 2 차코일(14) 위치를 일치시키기 위해 전기자동차(10)를 정위치에 정차시킬 수 있음으로 유도급전 충전장치(50)의 충전포인트로 유도할 수 있다. 상기 가이드웨이 레일(20)상에서는 해당 위치의 1 차 코일(25)을 눈으로 확인하면서 전기자동차(10)의 2 차 코일(14)에 밀착시킬 수 있다.
본 발명의 가이드웨이형 유도급전충전시스템은 유도급전 충전장치(50)의 가이드웨이 레일(20)을 활용하여 간단하고 저렴하게 구성하면서도 충전시간을 줄일 수 있게 구성하고, 또한 가이드웨이 레일(20)과 보조바퀴(40)를 활용하여 간단하고 저렴하게 구성하면서도 충전효율을 높일 수 있게 구성되어져 있다.
본 발명의 가이드웨이형 유도급전충전시스템에 따르면, 전기자동차(10)의 충전을 감전사고 없이 안전하게 충전할 수 있다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
10 : 전기 자동차
20 : 가이드웨이 레일
21 : 차량진입감지센서
30 : 앞바퀴
40 : 보조 바퀴
50 : 유도급전 충전장치

Claims (1)

  1. 차량측에 충전전원을 유도급전하기 위해 충전소에 설치되어 있는 1차 코일과, 상기 1차 코일과 대향되어 상기 1차 코일에서 유도급전하는 전원을 수전하는 차량측의 2차 코일로 이루어진 유도급전 충전시스템에 있어서,
    상기 1차 코일의 양측에 평행하게 설치되어 있는 가이드웨이 레일, 상기 가이드웨이 레일의 입구에 설치되어 있는 차량진입감지센서, 상기 가이드웨이 레일의 출구에 설치되어 있는 센서감응 이동식 돌출부를 포함하여 이루어진 충전소 유도급전부; 및
    차량의 전단 하부에 설치되어 상기 가이드웨이 레일에 밀착된 상태로 회전되면서 차량의 주행방향을 충전위치로 안내하는 보조바퀴, 상기 보조바퀴를 차량의 외측으로 인출하거나 내측으로 인입시킬 수 있도록 차량의 전단 하부에 설치되어 상기 보조바퀴와 결합되는 액츄에이터를 포함하여 이루어진 차량측 유도수전부로 이루어진 것을 특징으로 하는 가이드웨이형 유도급전 충전시스템.
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