KR102132749B1 - wireless power transfer device of fault-ride-through type using balancing transformer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수 개의 전원공급모듈이 복수 개의 트랙에 전력을 공급하는 무선 전력전송 장치에서 각 트랙에 발생하는 부하가 서로 상이한 경우에도 각 트랙에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱하는 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 기술로서, 개별 트랙에 걸리는 부하가 서로 상이한 경우에도 각 전원공급모듈로부터의 전력이 각 트랙에 제공될 때 개별 트랙의 입력단에 장착된 트랜스포머가 각 트랙에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱하는 기술이다. 본 발명에 따르면, 트랙연결 스위치의 구비로 인해 어느하나의 전원공급모듈 동작이 멈춘 경우 나머지 전원공급모듈을 통해 모든 트랙에 전력을 공급하는 상황에서 트랜스포머의 밸런싱 동작에 따라 유기되는 전류 이외에 트랙연결 스위치를 경유하는 전류 공급도 가능하기 때문에 그만큼 낮은 성능이나 작은 규격의 트랜스포머를 채택할 수 있는 장점이 있다.The present invention is a fault-ride-through type that balances the current flowing in each track in the same manner even when loads generated in each track are different from each other in a wireless power transmission device in which a plurality of power supply modules supply power to a plurality of tracks. As a wireless power transmission technology, even when loads applied to individual tracks are different from each other, when power from each power supply module is provided to each track, a transformer mounted at the input terminal of each track balances the current flowing through each track equally. to be. According to the present invention, when one of the power supply module operations is stopped due to the provision of the track connection switch, the track connection switch other than the current induced by the balancing operation of the transformer in a situation in which power is supplied to all the tracks through the remaining power supply modules Since it is also possible to supply a current through the, it has the advantage of adopting a transformer having a low performance or a small standard.

Figure 112018086735181-pat00005
Figure 112018086735181-pat00005

Description

밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치 {wireless power transfer device of fault-ride-through type using balancing transformer}Wireless power transfer device of fault-ride-through type using balancing transformer

본 발명은 복수 개의 전원공급모듈이 복수 개의 트랙에 전력을 공급하는 무선 전력전송 장치에서 각 트랙에 발생하는 부하가 서로 상이한 경우에도 각 트랙에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱하는 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 기술이다.The present invention is a fault-ride-through type that balances the current flowing in each track in the same manner even when loads generated in each track are different from each other in a wireless power transmission device in which a plurality of power supply modules supply power to a plurality of tracks. It is a wireless power transmission technology.

더욱 상세하게는, 본 발명은 개별 트랙에 걸리는 부하가 서로 상이한 경우에도 각 전원공급모듈로부터의 전력이 각 트랙에 제공될 때 개별 트랙의 입력단에 장착된 트랜스포머가 각 트랙에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱하는 기술이다.More specifically, in the present invention, even when loads applied to individual tracks are different from each other, when power from each power supply module is provided to each track, a transformer mounted at an input terminal of an individual track balances the current flowing through each track equally. It is a technique to do.

특히, 복수 개의 전원공급모듈 중 어느하나의 동작이 멈춘 경우 나머지 전원공급모듈로 각 트랙에 전력을 공급함에 있어서 낮은 스펙의 밸런싱 트랜스포머를 채택함을 통해서도 복수 개의 트랙에 흐르는 전류를 효과적으로 밸런싱할 수 있도록 하는 기술이다.In particular, when one of the plurality of power supply modules stops working, it is possible to effectively balance the current flowing through the plurality of tracks even by adopting a low-spec balancing transformer in supplying power to each track with the remaining power supply modules. It is a technique to do.

일반적으로 대차가 이동하면서 무선으로 전력을 공급받는 트랙은 그 설치되는 공간의 규격에 따라 복수 개 설치되며 그 복수 개의 트랙을 각각 담당하는 복수 개의 전원공급모듈(예: 인버터)이 구비될 수 있다.In general, a plurality of tracks that are wirelessly supplied with power while the cart moves is installed according to the standard of the space to be installed, and a plurality of power supply modules (eg, inverters) respectively in charge of the plurality of tracks may be provided.

예컨대, [도 1]은 일반적인 패일-오버 타입의 무선 전력전송 장치를 도시한 예시도이고, [도 2]는 [도 1]에서 전원공급모듈1이 동작을 멈춘 상태를 나타낸 예시도이고, [도 3]은 [도 1]에서 제 1 트랙에 전원공급모듈1의 용량을 초과하는 부하가 걸릴 경우 그 초과 부하에 대응하는 전력 공급이 불가함을 나타낸 예시도이다.For example, [FIG. 1] is an exemplary view showing a general fail-over type wireless power transmission device, and [FIG. 2] is an exemplary view showing a state in which the power supply module 1 has stopped operating in [FIG. 1], [ 3] is an exemplary view showing that when a load exceeding the capacity of the power supply module 1 is applied to the first track in FIG. 1, power supply corresponding to the excess load is impossible.

[도 1]에서와 같이 하나의 전원공급모듈1(11)이 하나의 트랙1(10)에 전력을 공급하고, 다른 하나의 전원공급모듈2(21)는 다른 하나의 트랙2(20)에 독립적으로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.1, one power supply module 1 (11) supplies power to one track 1 (10), and the other power supply module 2 (21) to the other track 2 (20). It can be configured to supply power independently.

여기서, 각각의 전원공급모듈1,2(11,21)가 정상적으로 동작하는 경우에 스위치1,2(12,22)는 턴온 상태를 유지하고 병렬연결 스위치(30)는 턴오프 상태를 유지하도록 구성된다.Here, when each of the power supply modules 1, 2 (11, 21) operates normally, the switches 1, 2 (12, 22) are configured to maintain a turn-on state and the parallel connection switch 30 is to maintain a turn-off state. do.

이때, [도 2]에서와 같이 하나의 전원공급모듈1(11)이 고장으로 멈추게 되면 스위치1(12)은 턴오프되고 스위치2(22)는 턴온 상태를 유지하고 병렬연결 스위치(30)는 턴온됨에 따라 제 1,2 트랙(10,20)은 전원공급모듈2(21)로부터 전력을 공급받게 되는 소위 '패일-오버(fail-over)' 타입으로 구성된다.At this time, as shown in [Fig. 2], when one power supply module 1 (11) stops due to a failure, switch 1 (12) is turned off and switch 2 (22) remains turned on and the parallel connection switch (30) is As it is turned on, the first and second tracks 10 and 20 are configured in a so-called'fail-over' type that receives power from the power supply module 2 (21).

[도 3]에서와 같은 패일-오버 타입의 무선 전력전송 장치에서는 각각의 전원공급모듈1,2(11,21)가 정상적으로 동작하는 경우에 하나의 트랙1(10)이 하나의 전원공급모듈1(11)로부터 공급받을 수 있는 최대 전력량(예: 10kW)을 초과할 수 없다는 단점이 있다.In the fail-over type wireless power transmission apparatus as shown in FIG. 3, when each power supply module 1, 2 (11, 21) operates normally, one track 1 (10) is one power supply module 1 There is a disadvantage that the maximum amount of power that can be supplied from (11) (eg, 10 kW) cannot be exceeded.

예컨대, 하나의 트랙1(10)에 하나의 전원공급모듈1(11)으로부터 공급받을 수 있는 최대 전력량(예: 10kW)을 초과하는 부하(예: 15kW)가 하나의 트랙1(10)에 발생하면, 즉 하나의 트랙1(10) 위에 초과 대수의 대차가 위치하는 경우 그 트랙1(10) 위의 모든 대차는 동작할 수 없게 된다.For example, a load (for example, 15 kW) exceeding the maximum amount of power (for example, 10 kW) that can be supplied from one power supply module 1 (11) to one track 1 (10) occurs in one track 1 (10). That is, when an excess number of trucks is located on one track 1 (10), all the trucks on the track 1 (10) cannot be operated.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 복수 개의 전원공급모듈과 복수 개의 트랙이 구비된 무선 전력전송 장치에서 각 트랙에서 발생하는 부하가 다른 경우에도 각 트랙에 동일한 양의 전류가 흐르도록 하는 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치를 제공함에 있다.The present invention has been proposed in view of the above, the object of the present invention is the same amount for each track even when the load generated on each track is different in a wireless power transmission device equipped with a plurality of power supply modules and a plurality of tracks. It is to provide a fault-ride-through type wireless power transmission device using a balancing transformer that allows the current of the current to flow.

또한, 본 발명의 목적은 복수 개의 전원공급모듈과 복수 개의 트랙이 구비된 무선 전력전송 장치에서 하나의 전원공급모듈이 담당할 수 있는 대차 개수 이상이 하나의 트랙 위에서 동작하는 경우에도 복수 개의 전원공급모듈로부터 출력되는 총 전력량에서 그 트랙이 필요로 하는 전력량을 공급할 수 있는 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치를 제공함에 있다.In addition, the object of the present invention is a plurality of power supply modules and a plurality of power supply even when the number of trucks that can be in charge of one power supply module in a wireless power transmission device equipped with a plurality of tracks operates on one track. It is to provide a fault-ride-through type wireless power transmission device using a balancing transformer capable of supplying the amount of power required by the track from the total amount of power output from the module.

또한, 본 발명의 목적은 낮은 스펙의 밸런싱 트랜스포머를 통해서도 복수 개의 트랙에 흐르는 전류를 효과적으로 밸런싱할 수 있는 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치를 제공함에 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide a fault-ride-through type wireless power transmission device using a balancing transformer capable of effectively balancing current flowing through a plurality of tracks even through a low-spec balancing transformer.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수의 트랙에 걸리는 서로 상이한 각각의 부하에 대응하여 복수의 트랙 각각에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱 하는 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치로서, 대차를 이동시키는 복수의 트랙 중 하나의 트랙(이하, '제 1 트랙'이라 함)에 연결되어 제 1 트랙에 걸리는 부하에 대응하여 제 1 트랙에 전력을 공급하는 제 1 전원공급모듈; 제 1 트랙에 인접하는 다른 하나의 트랙(이하, '제 2 트랙'이라 함)에 연결되어 제 2 트랙에 걸리는 부하에 대응하여 제 2 트랙에 전력을 공급하는 제 2 전원공급모듈; 제 1 트랙의 입력단과 제 2 트랙의 입력단에 배치되어 제 1 전원공급모듈과 제 2 전원공급모듈로부터 제 1 트랙에 공급되는 전류와 제 1 전원공급모듈과 제 2 전원공급모듈로부터 제 2 트랙에 공급되는 전류가 상호 동일하도록 밸런싱하는 트랜스포머; 제 1 전원공급모듈과 트랜스포머 사이에 대응하는 제 1 트랙과 제 2 전원공급모듈과 트랜스포머 사이에 대응하는 제 2 트랙 간의 병렬 연결을 스위칭 온오프시킴에 따라 제 1 트랙에 대한 제 2 전원공급모듈로부터의 전원 공급을 제어하고 제 2 트랙에 대한 제 1 전원공급모듈로부터의 전원 공급을 제어하는 트랙연결 스위치;를 포함하여 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a fault-ride-through type wireless power transmission device using a transformer that equally balances current flowing through each of a plurality of tracks in response to different loads applied to a plurality of tracks. , A first power supply module connected to one track (hereinafter referred to as a'first track') of a plurality of tracks for moving a bogie to supply power to the first track in response to a load applied to the first track; A second power supply module connected to another track adjacent to the first track (hereinafter referred to as a'second track') to supply power to the second track in response to a load applied to the second track; It is arranged at the input terminal of the first track and the input terminal of the second track, and the current supplied from the first power supply module and the second power supply module to the first track, and the first power supply module and the second power supply module to the second track. A transformer to balance the supplied currents to each other; From the second power supply module for the first track by switching on/off the parallel connection between the first track corresponding between the first power supply module and the transformer and the second track corresponding between the second power supply module and the transformer. It can be configured to include; a track connection switch for controlling the power supply of the control and for controlling the power supply from the first power supply module for the second track.

그리고, 제 1 전원공급모듈과 트랙연결 스위치 사이에 대응하는 제 1 트랙에 장착되어 제 1 전원공급모듈로부터 제 1 트랙 또는 제 2 트랙에 공급되는 전력을 스위칭 온오프 제어하는 제 1 스위치; 제 2 전원공급모듈과 트랙연결 스위치 사이에 대응하는 제 2 트랙에 장착되어 제 2 전원공급모듈로부터 제 1 트랙 또는 제 2 트랙에 공급되는 전력을 스위칭 온오프 제어하는 제 2 스위치;를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a first switch mounted on a first track corresponding to the first power supply module and the track connection switch to switch on/off the power supplied from the first power supply module to the first track or the second track; Further comprising a second switch mounted on a second track corresponding to the second power supply module and the track connection switch for switching on/off the power supplied to the first track or the second track from the second power supply module; Can be configured.

또한, 트랙연결 스위치가 연결되는 제 1 트랙의 분기노드와 트랜스포머 사이에 대응하는 제 1 트랙에 장착되는 제 1 인덕터; 제 1 인덕터와 트랜스포머 사이에 대응하는 제 1 트랙에 병렬로 연결됨에 따라 제 1 인덕터와 함께 공진하는 제 1 커패시터; 트랙연결 스위치가 연결되는 제 2 트랙의 분기노드와 트랜스포머 사이에 대응하는 제 2 트랙에 장착되는 제 2 인덕터; 제 2 인덕터와 트랜스포머 사이에 대응하는 제 2 트랙에 병렬로 연결됨에 따라 제 2 인덕터와 함께 공진하는 제 2 커패시터;를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a first inductor mounted on the first track corresponding to the transformer between the branch node of the first track to which the track connection switch is connected; A first capacitor resonating with the first inductor as connected in parallel to a first track corresponding between the first inductor and the transformer; A second inductor mounted on a second track corresponding between a transformer and a branch node of the second track to which the track connection switch is connected; And a second capacitor resonating with the second inductor as connected in parallel to a second track corresponding between the second inductor and the transformer.

한편, 제 1 인덕터와 트랜스포머 사이에 대응하는 제 1 트랙에 장착되되 제 1 인덕터와 제 1 커패시터에 대해 병렬로 연결됨에 따라 제 1 트랙의 인덕턴스와 공진하는 제 1 트랙공진 커패시터; 제 2 인덕터와 트랜스포머 사이에 대응하는 제 2 트랙에 장착되되 제 2 인덕터와 제 2 커패시터에 대해 병렬로 연결됨에 따라 제 2 트랙의 인덕턴스와 공진하는 제 2 트랙공진 커패시터;를 더 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the first track resonant capacitor mounted on the first track corresponding to the first inductor and the transformer and resonant with the inductance of the first track as connected in parallel to the first inductor and the first capacitor; And a second track resonant capacitor mounted on the second track corresponding to the second inductor and the transformer and resonant with the inductance of the second track as connected in parallel to the second inductor and the second capacitor. have.

본 발명은 복수 개의 전원공급모듈과 복수 개의 트랙이 구비된 무선 전력전송 장치에서 상호 인접하는 각 트랙의 입력단에 트랜스포머를 장착함에 따라 각 트랙에서 발생하는 부하가 다른 경우에도 각 트랙에 동일한 양의 전류가 흐르도록 하여 각 트랙의 대차를 동작시킬 수 있는 장점을 나타낸다.In the present invention, the same amount of current is applied to each track even when the load generated in each track is different as the transformers are installed at the input terminals of each track adjacent to each other in a wireless power transmission device having a plurality of power supply modules and a plurality of tracks. It shows the advantage of allowing each track to operate the bogie by allowing it to flow.

또한, 본 발명은 복수 개의 전원공급모듈과 복수 개의 트랙이 구비된 무선 전력전송 장치에서 상호 인접하는 각 트랙의 입력단에 트랜스포머를 장착함에 따라 하나의 전원공급모듈이 담당할 수 있는 대차 개수 이상이 하나의 트랙 위에서 동작하는 경우에도 복수 개의 전원공급모듈로부터 출력되는 총 전력량에서 그 트랙이 필요로 하는 전력량을 공급할 수 있는 장점을 나타낸다.In addition, according to the present invention, as the transformers are installed at the input terminals of each track adjacent to each other in a wireless power transmission device provided with a plurality of power supply modules and a plurality of tracks, one or more of the number of carts that can be handled by one power supply module is one Even when operating on the track of, it represents an advantage of supplying the amount of power required by the track from the total amount of power output from the plurality of power supply modules.

또한, 트랜스포머의 전류 밸런싱 동작으로 인해 복수의 트랙에서 나타나는 각각의 부하 차이와 무관하게 복수의 전원공급모듈은 모두 동일한 평균전력을 공급할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 장점을 나타낸다.In addition, because of the current balancing operation of the transformer, regardless of each load difference appearing in a plurality of tracks, all of the plurality of power supply modules can supply the same average power, thus exhibiting an advantage of improving product reliability.

또한, 본 발명은 복수의 트랙 입력단에 각 트랙의 전류 밸런싱을 위한 트랜스포머를 장착함에 따라 각 트랙의 전류 제어를 위한 별도의 제어장비를 구비할 필요가 없는 장점도 나타낸다.In addition, the present invention also shows the advantage of not having to provide separate control equipment for controlling the current of each track by mounting transformers for current balancing of each track at a plurality of track input terminals.

또한, 본 발명은 트랙연결 스위치의 구비로 인해 어느하나의 전원공급모듈 동작이 멈춘 경우 나머지 전원공급모듈을 통해 모든 트랙에 전력을 공급하는 상황에서 트랜스포머의 밸런싱 동작에 따라 유기되는 전류 이외에 트랙연결 스위치를 경유하는 전류 공급도 가능하기 때문에 그만큼 낮은 성능이나 작은 규격의 트랜스포머를 채택할 수 있는 장점도 나타낸다.In addition, the present invention provides a track connection switch in addition to the current induced by the balancing operation of the transformer in a situation in which power is supplied to all the tracks through the remaining power supply modules when the operation of any one power supply module is stopped due to the provision of the track connection switch. Since it is also possible to supply a current through the, it shows the advantage of adopting a transformer having a low performance or a small standard.

[도 1]은 일반적인 패일-오버 타입의 무선 전력전송 장치를 도시한 예시도,
[도 2]는 [도 1]에서 전원공급모듈1이 동작을 멈춘 상태를 나타낸 예시도,
[도 3]은 [도 1]에서 제 1 트랙에 전원공급모듈1의 용량을 초과하는 부하가 걸릴 경우 그 초과 부하에 대응하는 전력 공급이 불가함을 나타낸 예시도,
[도 4]는 본 발명에 따른 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치에서 제 1 전원공급모듈의 용량을 초과하는 부하가 제 1 트랙에 걸릴 경우에도 그 초과 부하에 대응하는 전력 공급도 가능함을 나타낸 예시도,
[도 5]는 본 발명에 따른 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치를 도시한 예시도,
[도 6]은 [도 5]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 7]은 제 1 트랙에 발생된 부하로부터 본 발명의 트랜스포머에 대응하여 제 1,2 트랙에 걸리는 전압의 크기를 나타낸 예시도,
[도 8]은 [도 5]의 제 1,2 트랙에 걸리는 서로 다른 부하에 대응하여 본 발명의 트랜스포머를 통해 제 1,2 트랙에 공급되는 서로 다른 공급전력을 나타낸 예시도,
[도 9]는 [도 8]의 제 1,2 트랙에 걸리는 서로 다른 부하에 대응하여 본 발명의 트랜스포머를 통해 제 1,2 전원공급모듈로부터 제 1,2 트랙에 공급되는 서로 다른 공급전력에도 불구하고 제 1,2 트랙의 전류를 동일하게 밸런싱한 상태를 나타낸 예시도,
[도 10]은 [도 8]에서 제 1 전원공급모듈의 동작이 멈춤에 따라 제 2 전원공급모듈로부터 제 1,2 트랙에 전력이 공급되는 과정을 나타낸 예시도이다.
1 is an exemplary view showing a general fail-over type wireless power transmission device,
[Figure 2] is an exemplary view showing a state in which the power supply module 1 has stopped operating in [Figure 1],
[Figure 3] is an exemplary view showing that power supply corresponding to the excess load is impossible when a load exceeding the capacity of the power supply module 1 is applied to the first track in [Figure 1];
4 is a load-exceeding load exceeding the capacity of the first power supply module in the fault-ride-through type wireless power transmission apparatus using the balancing transformer according to the present invention. Illustrative diagram showing the possibility of power supply,
5 is an exemplary view showing a fault-ride-through type wireless power transmission device using a balancing transformer according to the present invention;
FIG. 6 is an enlarged view excerpting a part of [FIG. 5 ];
7 is an exemplary view showing the magnitude of the voltage applied to the first and second tracks corresponding to the transformer of the present invention from the load generated on the first track,
8 is an exemplary view showing different supply powers supplied to the first and second tracks through the transformer of the present invention in response to different loads applied to the first and second tracks of [FIG. 5];
[FIG. 9] corresponds to different loads applied to the first and second tracks of [FIG. 8], and also to different supply powers supplied from the first and second power supply modules to the first and second tracks through the transformer of the present invention In spite of this, an example showing a state in which the currents of the first and second tracks are equally balanced,
10 is an exemplary view showing a process in which power is supplied from the second power supply module to the first and second tracks as the operation of the first power supply module in FIG. 8 is stopped.

본 명세서 상에서 '밸런싱 트랜스포머'는 상호 인접하는 각 트랙(예: 제 1 트랙, 제 2 트랙)의 각 입력단에 배치된 상태로 제 1 트랙(100)에 흐르는 전류와 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류가 상호 동일한 상태를 유지하도록 밸런싱하는 구성임을 나타낸다.In this specification, the'balancing transformer' is disposed in each input terminal of each track (for example, the first track and the second track) that are adjacent to each other, and the current flowing in the first track 100 and the second track 200. This indicates that the current is balanced to maintain the same state with each other.

즉, '밸런싱 트랜스포머'는 상호 인접하는 제 1 트랙(100)과 제 2 트랙(200) 사이에서 제 1 트랙(100)에 흐르는 전류를 통해 제 2 트랙(200)에 전류를 여기시키고, 동시에 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류를 통해 제 1 트랙(100)에 전류를 여기시킴에 따라 결국 제 1 트랙(100)에서 흐르는 전류와 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱한다.That is, the'balancing transformer' excites the current to the second track 200 through the current flowing in the first track 100 between the first track 100 and the second track 200 adjacent to each other, and simultaneously As the current flowing through the first track 100 is excited through the current flowing through the two tracks 200, the current flowing through the first track 100 and the current flowing through the second track 200 are equally balanced.

한편, 본 발명은 제 1 트랙(100)과 제 2 트랙(200)에 전력을 공급하는 제 1 전원공급모듈(110)과 제 2 전원공급모듈(210) 중 예컨대 제 2 전원공급모듈(210)의 동작이 멈춘 경우 제 1 전원공급모듈(110)로부터의 전력을 제 2 트랙(200)에도 공급함에 있어서 '밸런싱 트랜스포머'에만 의존함에 따른 '밸런싱 트랜스포머'의 스펙 업그레이드를 배제하고 '밸런싱 트랜스포머'에 의한 제 1,2 트랙(100,200) 간의 전류 밸런싱과 동시에 제 1 트랙(100)으로부터 제 2 트랙(200)으로 직접 전류가 흐르도록 인터페이스하는 별도의 트랙연결 스위치를 구비할 필요가 있다.On the other hand, the present invention, for example, the second power supply module 210 of the first power supply module 110 and the second power supply module 210 for supplying power to the first track 100 and the second track 200 When the operation of the device is stopped, the specification of the'balancing transformer' is excluded by relying only on the'balancing transformer' in supplying power from the first power supply module 110 to the second track 200, and the'balancing transformer' is used. It is necessary to provide a separate track connection switch that interfaces current to flow from the first track 100 to the second track 200 simultaneously with the current balancing between the first and second tracks 100 and 200.

그 결과, 낮은 스펙의 '밸런싱 트랜스포머'를 통해서도 제 2 전원공급모듈(210)을 배제한 제 1 전원공급모듈(110)로부터의 전력을 제 1 트랙(100)과 제 2 트랙(200)에 공급함에 있어서 제 1,2 트랙(100,200) 간의 전류 밸런싱을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.As a result, power is supplied from the first power supply module 110 excluding the second power supply module 210 to the first track 100 and the second track 200 even through a low-spec'balancing transformer'. Therefore, current balancing between the first and second tracks 100 and 200 can be efficiently performed.

이를 구현하기 위한 본 발명을 이하에서 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The present invention for implementing this will be described in detail with reference to the drawings below.

[도 4]는 본 발명에 따른 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치에서 제 1 전원공급모듈의 용량을 초과하는 부하가 제 1 트랙에 걸릴 경우에도 그 초과 부하에 대응하는 전력 공급도 가능함을 나타낸 예시도이고, [도 5]는 본 발명에 따른 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치를 도시한 예시도이고, [도 6]은 [도 5]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 7]은 제 1 트랙에 발생된 부하로부터 본 발명의 트랜스포머에 대응하여 제 1,2 트랙에 걸리는 전압의 크기를 나타낸 예시도이다.4 is a load-exceeding load exceeding the capacity of the first power supply module in the fault-ride-through type wireless power transmission apparatus using the balancing transformer according to the present invention. It is an exemplary view showing that power supply is also possible, and [FIG. 5] is an exemplary view showing a fault-ride-through type wireless power transmission apparatus using a balancing transformer according to the present invention, and [FIG. 6] is [FIG. 5] Fig. 7 is an exemplary view showing the magnitude of the voltage applied to the first and second tracks corresponding to the transformer of the present invention from the load generated on the first track.

[도 4] 내지 [도 6]을 참조하면, 본 발명은 복수의 트랙에 걸리는 서로 상이한 각각의 부하에 대응하여 복수의 트랙 각각에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱 하는 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치로서, 제 1 전원공급모듈(110), 제 2 전원공급모듈(210), 트랜스포머(310), 트랙연결 스위치(320)를 포함하여 구성될 수 있다.4 to 6, the present invention is a fault-ride-through type using a transformer that equally balances current flowing through each of a plurality of tracks in response to different loads applied to a plurality of tracks. As a wireless power transmission device, it may be configured to include a first power supply module 110, a second power supply module 210, a transformer 310, a track connection switch 320.

먼저, 본 명세서 상에서 '제 1 트랙(100)'과 '제 2 트랙(200)'은 각각 자신을 따라 이동하는 대차에 무선으로 전력을 공급하며 이를 위해 자신들은 각각 외부로부터 제공되는 교류를 흘리게 된다.First, in the present specification, the'first track 100' and the'second track 200' respectively wirelessly supply power to a truck moving along with them, and for this purpose, they flow through an AC provided from the outside. .

또한, 제 1,2 전원공급모듈(110,210), 트랜스포머(310), 제 1,2 전원공급모듈(110,210)과 트랜스포머(310)를 잇는 부분의 각 커패시터와 인덕터는 제어부의 도선이나 전기패턴에 연결될 수 있다.In addition, each capacitor and inductor of the part connecting the first and second power supply modules 110 and 210, the transformer 310, and the first and second power supply modules 110 and 210 and the transformer 310 may be connected to a conductor or an electric pattern of the control unit. Can.

이때, 그 제어부의 도선이나 전기패턴은 대차에 무선으로 전력을 공급하는 '제 1,2 트랙(100,200)'과 구분된다.At this time, the conductor or electric pattern of the control unit is separated from the'first and second tracks 100 and 200' that wirelessly supply power to the truck.

하지만, 본 발명의 각 구성에 대한 설명의 편이를 위해 본 명세서 상에서 '제 1 트랙(100)'은 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 제 1 전원공급모듈(110)과 연결된 상태로 제 1 스위치(120), 제 1 인덕터(130), 제 1 커패시터(140), 제 1 트랙공진 커패시터(150), 트랜스포머(310), 트랙연결 스위치(320)가 연결되는 폐루프를 나타낸다.However, for convenience of description of each component of the present invention, the'first track 100' in this specification is connected to the first power supply module 110 as shown in [FIG. 4] and [FIG. 5]. A closed loop to which the first switch 120, the first inductor 130, the first capacitor 140, the first track resonant capacitor 150, the transformer 310, and the track connection switch 320 are connected.

그리고, 본 명세서 상에서 '제 2 트랙(200)'은 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 제 2 전원공급모듈(210)과 연결된 상태로 제 2 스위치(220), 제 2 인덕터(230), 제 2 커패시터(240), 제 2 트랙공진 커패시터(250), 트랜스포머(310), 트랙연결 스위치(320)가 연결되는 폐루프를 나타낸다.And, in the present specification, the'second track 200' is connected to the second power supply module 210 as shown in [FIG. 4] and [FIG. 5], the second switch 220, the second inductor 230 ), the second capacitor 240, the second track resonant capacitor 250, the transformer 310, the track connection switch 320 is connected to the closed loop.

제 1 전원공급모듈(110)은 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 대차(미도시)를 이동시키는 복수의 트랙 중 하나의 제 1 트랙(100)에 연결되어 제 1 트랙(100)에 걸리는 부하에 대응하여 제 1 트랙(100)에 전력을 공급한다.The first power supply module 110 is connected to the first track 100 of one of a plurality of tracks for moving the cart (not shown) as shown in [FIG. 4] and [FIG. 5], and the first track 100 Power is supplied to the first track 100 in response to a load applied to the load.

제 2 전원공급모듈(210)은 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 제 1 트랙(100)에 인접하는 다른 하나의 제 2 트랙(200)에 연결되어 제 2 트랙(200)에 걸리는 부하에 대응하여 제 2 트랙(200)에 전력을 공급한다.The second power supply module 210 is connected to the other second track 200 adjacent to the first track 100 as shown in [FIG. 4] and [FIG. 5], and catches the second track 200. Electric power is supplied to the second track 200 in response to the load.

여기서, 제 1 트랙(100)과 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류가 동일하여야만 제 1 트랙(100) 또는 제 2 트랙(200)을 따라 이동하는 대차가 트랙전류에 비례하는 출력전압을 생성하면서 이동할 수 있다.Here, when the current flowing through the first track 100 and the second track 200 must be the same, the bogie moving along the first track 100 or the second track 200 generates an output voltage proportional to the track current. Can move.

이를 위해, 트랜스포머(310)는 제 1 전원공급모듈(110)과 제 2 전원공급모듈(210)로부터 공급되어 제 1 트랙(100)에 흐르는 전류(I제1트랙)와 제 1 전원공급모듈(110)과 제 2 전원공급모듈(210)로부터 공급되어 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류(I제2트랙)가 상호 동일하도록 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 제 1 트랙(100)의 입력단과 제 2 트랙(200)의 입력단에 구비된다.To this end, the transformer 310 is supplied from the first power supply module 110 and the second power supply module 210 and flows in the first track 100 (I first track ) and the first power supply module ( 110) and the first track 100 as shown in [Fig. 4] and [Fig. 5] so that the current (I second track ) flowing from the second power supply module 210 and flowing in the second track 200 is the same. ) And the input terminal of the second track 200.

즉, 트랜스포머(310)는 제 1 트랙(100)의 입력단과 제 2 트랙(200)의 입력단에 배치되어 제 1 전원공급모듈(110)과 제 2 전원공급모듈(210)로부터 공급되어 제 1 트랙(100)에 흐르는 전류(I제1트랙)와 제 1 전원공급모듈(110)과 제 2 전원공급모듈(210)로부터 공급되어 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류(I제2트랙)가 상호 동일하도록 밸런싱한다.That is, the transformer 310 is disposed at the input terminal of the first track 100 and the input terminal of the second track 200 and is supplied from the first power supply module 110 and the second power supply module 210 to the first track. the current flowing through the (100) (I first track) and the first power module 110 and the second is supplied from the power supply module 210, the current flowing in the second track (200), (I a second track) mutually Balance to be the same.

예컨대, [도 6]에서와 같이 제 1 트랙(100)에 대차가 위치하는 경우 제 1 트랙(100) 상의 전류(I제1트랙) 흐름을 방해하는 위상의 전압원(VLOAD)이 [도 6]에서와 같이 제 1 트랙(100) 상에 발생한 것으로 모델링할 수 있다.For example, as shown in [FIG. 6], when a bogie is located on the first track 100, the voltage source V LOAD of the phase that hinders the current (I first track ) flow on the first track 100 is shown in FIG. ], it can be modeled as occurring on the first track 100.

여기서, 트랜스포머(310)는 제 1,2 트랙(100,200) 간의 전류가 달라지지 않도록 제 1 트랙(100) 상의 전압원(VLOAD) 절반 크기에 대응하는 1/2VLOAD 크기의 부하를 자신에 대응하는 제 1 트랙(100) 상에 [도 6]에서와 같은 부호를 갖도록 걸어 놓는다.Here, the transformer 310 corresponds to a load of 1/2V LOAD size corresponding to half the size of the voltage source (V LOAD ) on the first track 100 so that the current between the first and second tracks 100 and 200 does not change. On the first track 100, it is hung so as to have the same sign as in [Fig. 6].

이때, 트랜스포머의 특성인 1차측 전류(예: 제 1 트랙 전류)와 2차측 전류(예: 제 2 트랙 전류)의 변환비율(turn ratio)이 일대일 대응하므로 트랜스포머(310)는 자신에 대응하는 제 2 트랙(200) 상에 [도 6]에서와 같은 부호를 갖도록 1/2VLOAD 크기의 부하를 걸어 놓는다.At this time, since the conversion ratio of the primary side current (eg, the first track current) and the secondary side current (eg, the second track current), which are characteristics of the transformer, correspond one-to-one, the transformer 310 is configured to counteract itself. 2 On the track 200, a load of 1/2V LOAD size is hung to have the same sign as in [Fig. 6].

그 결과, 제 1 트랙(100)에서는 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 제 1 트랙(100) 상의 전압원(VLOAD)과 트랜스포머(310)에 대응하는 제 1 트랙(100) 상의 부하(1/2VLOAD)가 상쇄되어 결국 크기가 1/2VLOAD인 부하가 전압원(VLOAD)과 동일한 위상으로 형성된다.As a result, in the first track 100, the voltage source V LOAD on the first track 100 and the load on the first track 100 corresponding to the transformer 310 as shown in [FIG. 6] and [FIG. 7]. (1/2V LOAD ) cancels out, and eventually a load with a size of 1/2V LOAD is formed in the same phase as the voltage source (V LOAD ).

그리고, 제 2 트랙(200)에서도 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 제 2 트랙(200) 상의 전류(I제1트랙) 흐름을 방해하는 방향으로 [도 6]에서와 같은 부호를 갖는 위상의 부하(1/2VLOAD)가 형성된다.Also, in the second track 200, as shown in [FIG. 6] and [FIG. 7], the same sign as in [FIG. 6] is shown in the direction of interfering with the current (I first track ) flow on the second track 200. The phase load (1/2V LOAD ) of the excitation phase is formed.

이와 같이, 트랜스포머(310)를 통해 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 제 1,2 트랙(100,200)에 동일한 크기의 부하를 형성하는 밸런싱 과정을 거침에 따라 [도 9]에서와 같이 제 1 트랙(100)과 제 2 트랙(200) 상에 동일한 전류가 흐를 수 있게 된다.As such, as shown in [Fig. 9] through the balancing process to form the same size load on the first and second tracks 100, 200 as shown in [Fig. 6] and [Fig. 7] through the transformer 310. The same current can flow on the first track 100 and the second track 200.

이를 통해, 제 1 전원공급모듈(110) 또는 제 2 전원공급모듈(210)이 모두 정상 동작하는 경우 예컨대, 제 1,2 전원공급모듈(110,210) 중 어느하나의 전원공급모듈이 제 1,2 트랙(100,200)에 공급할 수 있는 최대 전력량(10kW)을 초과하는 전력량을 제 1,2 트랙(100,200) 중 어느하나의 트랙에서 대차 이동으로 소모하는 경우에도 제 1,2 트랙(100,200) 상의 대차에 의한 총 소모 전력량이 제 1,2 전원공급단(110,210)으로부터 출력되는 총 전력량(예: 20kW)을 초과하지 않는 범위에서는 제 1,2 트랙(100,200) 상의 모든 대차가 정상 동작할 수 있다.Through this, when both the first power supply module 110 or the second power supply module 210 is normally operated, for example, any one of the first and second power supply modules 110 and 210 is powered by the first and second power supply modules. Even if the amount of power exceeding the maximum amount of power (10 kW) that can be supplied to the tracks 100, 200 is consumed by bogie movement on any one track of the first and second tracks 100, 200, the amount of electric power on the first and second tracks 100, 200 When the total amount of power consumed by the first and second power supply terminals 110 and 210 does not exceed the total amount of power (eg, 20 kW), all the vehicles on the first and second tracks 100 and 200 may operate normally.

한편, 트랙연결 스위치(320)는 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 제 1 전원공급모듈(110)과 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 1 트랙(100)과 제 2 전원공급모듈(210)과 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 2 트랙(200) 간의 병렬 연결을 스위칭 온오프시킨다.On the other hand, the track connection switch 320, as shown in [Fig. 4] and [Fig. 5], the first track 100 and the second power supply module corresponding between the first power supply module 110 and the transformer 310 The parallel connection between the second track 200 between 210 and the transformer 310 is switched on and off.

그 결과, 트랙연결 스위치(320)는 제 1 트랙(100)에 대한 제 2 전원공급모듈(210)로부터의 전원 공급을 제어하고 제 2 트랙(200)에 대한 제 1 전원공급모듈(110)로부터의 전원 공급을 제어할 수 있다.As a result, the track connection switch 320 controls the power supply from the second power supply module 210 for the first track 100 and from the first power supply module 110 for the second track 200. Power supply can be controlled.

다른 한편, 본 발명은 [도 4]와 [도 5]를 참조하면 제 1 스위치(120), 제 2 스위치(220), 제 1 인덕터(130), 제 1 커패시터(140), 제 2 인덕터(230), 제 2 커패시터(240), 제 1 트랙공진 커패시터(150), 제 2 트랙공진 커패시터(250)를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, according to the present invention, referring to FIGS. 4 and 5, the first switch 120, the second switch 220, the first inductor 130, the first capacitor 140, and the second inductor ( 230), a second capacitor 240, a first track resonance capacitor 150, and a second track resonance capacitor 250.

제 1 스위치(120)는 [도 5]에서와 같이 제 1 전원공급모듈(110)과 트랙연결 스위치(320) 사이에 대응하는 제 1 트랙(100) 상에 장착되어 제 1 전원공급모듈(110)로부터 제 1 트랙(100) 또는 제 2 트랙(200)에 공급되는 전력을 스위칭 온오프 제어한다.The first switch 120 is mounted on the first track 100 corresponding to the first power supply module 110 and the track connection switch 320, as shown in [Fig. 5], the first power supply module 110 ) To switch on/off the power supplied to the first track 100 or the second track 200.

제 2 스위치(220)는 [도 5]에서와 같이 제 2 전원공급모듈(210)과 트랙연결 스위치(320) 사이에 대응하는 제 2 트랙(200) 상에 장착되어 제 2 전원공급모듈(210)로부터 제 1 트랙(100) 또는 제 2 트랙(200)에 공급되는 전력을 스위칭 온오프 제어한다.The second switch 220 is mounted on the second track 200 corresponding to the second power supply module 210 and the track connection switch 320, as shown in Figure 5, the second power supply module 210 ) To switch on/off the power supplied to the first track 100 or the second track 200.

제 1 인덕터(130)는 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 트랙연결 스위치(320)가 연결되는 제 1 트랙(100)의 분기노드와 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 1 트랙(100) 상에 장착된다.The first inductor 130 is a first track corresponding to between the branch node and the transformer 310 of the first track 100 to which the track connection switch 320 is connected, as shown in [FIG. 4] and [FIG. 5] ( 100).

제 1 커패시터(140)는 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 제 1 인덕터(130)와 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 1 트랙(100)에 병렬로 연결됨에 따라 제 1 인덕터(130)와 함께 공진하는 제 1 공진부를 형성한다.The first capacitor 140 is connected in parallel to the first track 100 corresponding to the first inductor 130 and the transformer 310 as shown in [FIG. 4] and [FIG. 5]. 130) to form a first resonator that resonates.

제 2 인덕터(230)는 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 트랙연결 스위치(320)가 연결되는 제 2 트랙(200)의 분기노드와 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 2 트랙(200) 상에 장착된다.The second inductor 230 is a second track corresponding to between the branch node and the transformer 310 of the second track 200 to which the track connection switch 320 is connected, as shown in FIGS. 4 and 5. 200).

제 2 커패시터(240)는 [도 4]와 [도 5]에서와 같이 제 2 인덕터(230)와 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 2 트랙(200)에 병렬로 연결됨에 따라 제 2 인덕터(230)와 함께 공진하는 제 2 공진부를 형성한다.The second capacitor 240 is connected in parallel to the second track 200 corresponding to the second track 200 between the second inductor 230 and the transformer 310 as shown in [FIG. 4] and [FIG. 5] ( 230) to form a second resonator that resonates.

제 1 트랙공진 커패시터(150)는 제 1 인덕터(130)와 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 1 트랙(100) 상에 장착되되 제 1 인덕터(130)와 제 1 커패시터(140)에 대해 병렬로 연결됨에 따라 제 1 트랙(100) 상의 인덕턴스와 공진하는 공진부를 형성할 수 있다.The first track resonant capacitor 150 is mounted on the first track 100 corresponding between the first inductor 130 and the transformer 310, but is parallel to the first inductor 130 and the first capacitor 140. As it is connected to, a resonator that resonates with the inductance on the first track 100 may be formed.

여기서, 제 1 트랙(100) 상의 인덕턴스란 현장에 설치되는 제 1 트랙(100)에 전기를 흘려줄 때 그 제 1 트랙(100) 자체에서 발생되는 인덕턴스(inductance) 성분을 나타낸다.Here, the inductance on the first track 100 refers to an inductance component generated in the first track 100 itself when electricity is passed through the first track 100 installed in the field.

제 2 트랙공진 커패시터(250)는 제 2 인덕터(230)와 트랜스포머(310) 사이에 대응하는 제 2 트랙(200) 상에 장착되되 제 2 인덕터(230)와 제 2 커패시터(240)에 대해 병렬로 연결됨에 따라 제 2 트랙(200) 상의 인덕턴스와 공진하는 공진부를 형성할 수 있다.The second track resonant capacitor 250 is mounted on the second track 200 corresponding between the second inductor 230 and the transformer 310, but is parallel to the second inductor 230 and the second capacitor 240. As it is connected to, a resonator unit resonating with the inductance on the second track 200 may be formed.

여기서, 제 2 트랙(200) 상의 인덕턴스란 현장에 설치되는 제 2 트랙(200)에 전기를 흘려줄 때 그 제 2 트랙(200) 자체에서 발생되는 인덕턴스(inductance) 성분을 나타낸다.Here, the inductance on the second track 200 refers to an inductance component generated in the second track 200 itself when electricity is passed through the second track 200 installed in the field.

[도 8]은 [도 5]의 제 1,2 트랙에 걸리는 서로 다른 부하에 대응하여 본 발명의 트랜스포머를 통해 제 1,2 트랙에 공급되는 서로 다른 공급전력을 나타낸 예시도이고, [도 9]는 [도 8]의 제 1,2 트랙에 걸리는 서로 다른 부하에 대응하여 본 발명의 트랜스포머를 통해 제 1,2 전원공급모듈로부터 제 1,2 트랙에 공급되는 서로 다른 공급전력에도 불구하고 제 1,2 트랙의 전류를 동일하게 밸런싱한 상태를 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary view showing different supply powers supplied to the first and second tracks through the transformer of the present invention in response to different loads applied to the first and second tracks of [FIG. 5], and [FIG. 9] 8] corresponds to different loads applied to the first and second tracks of FIG. 8, despite the different supply power supplied from the first and second power supply modules to the first and second tracks through the transformer of the present invention. It is an example showing the state in which the currents of the 1,2 tracks are equally balanced.

[도 8]을 참조하면, 제 1,2 트랙(100,200)의 부하 불균형으로 인해 제 1 트랙(100)에 '15kW'의 전력이 필요하고 제 2 트랙(200)에는 '5kW'의 전력이 필요한 경우 트랜스포머(310)의 동작으로 인해 제 1 전원공급모듈(110)로부터 공급되는 '10kW'의 전력과 제 2 전원공급모듈(210)로부터 공급되는 '10kW'의 전력으로부터 제 1 트랙(100)에 '15kW'의 전력이 공급되고 제 2 트랙(200)에는 '5kW'의 전력이 공급될 수 있다.Referring to FIG. 8, due to the load imbalance of the first and second tracks 100 and 200, '15 kW' is required for the first track 100 and '5 kW' is required for the second track 200. In the case of the operation of the transformer 310, from the power of '10kW' supplied from the first power supply module 110 and the power of '10kW' supplied from the second power supply module 210 to the first track 100 '15 kW' of power may be supplied and the second track 200 may be supplied with '5 kW' of power.

[도 9]를 참조하면, 제 1,2 트랙(100,200)의 부하 불균형(예: 200V, 14V)으로 인해 제 1 트랙(100)에 '15kW'의 전력이 필요하고 제 2 트랙(200)에는 '0.1kW'의 전력이 필요한 경우 트랜스포머(310)의 동작으로 인해 제 1 전원공급모듈(110)로부터 공급되는 '10kW'의 전력과 제 2 전원공급모듈(210)로부터 공급되는 '10kW'의 전력으로부터 제 1 트랙(100)에 '15kW'의 전력이 공급되고 제 2 트랙(200)에는 '0.1kW'의 전력이 공급될 수 있다.Referring to FIG. 9, due to the load imbalance (eg, 200V, 14V) of the first and second tracks 100 and 200, '15kW' is required for the first track 100 and the second track 200 includes When the power of '0.1kW' is required, the power of '10kW' supplied from the first power supply module 110 and the power of '10kW' supplied from the second power supply module 210 due to the operation of the transformer 310 From the first track 100, '15 kW' power is supplied, and the second track 200, '0.1 kW' power can be supplied.

이때, 트랜스포머(310)의 전류 밸런싱 동작으로 인해 제 1 트랙(100)에 흐르는 전류(I제1트랙)와 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류(I제2트랙)는 예컨대 [도 9]에서와 같이 '75A'로 동일하게 제어된다.At this time, the current flowing through the first track 100 (I first track ) and the current flowing through the second track 200 (I second track ) due to the current balancing operation of the transformer 310 are, for example, in [FIG. 9]. The same is controlled with '75A'.

즉, 제 1 트랙(100)과 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류(I제1트랙, I제2트랙)가 동일하여야만 제 1 트랙(100) 또는 제 2 트랙(200)을 따라 이동하는 대차가 트랙전류에 비례하는 출력전압을 생성하면서 이동할 수 있다.That is, the current flowing through the first track 100 and the second track 200 (I first track , I second track ) must be the same to move along the first track 100 or the second track 200 Can move while generating an output voltage proportional to the track current.

여기서, 트랜스포머(310)의 전류 밸런싱 동작으로 인해 제 1,2 트랙(100,200)의 부하 차이에 무관하게 제 1 트랙(100)에 흐르는 전류(I제1트랙)와 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류(I제2트랙)가 동일함에 따라 제 1 전원공급모듈(110)과 제 2 전원공급모듈(210)은 [도 9]에서와 같이 동일한 평균전력(예: IINV1=IINV2=40A)을 공급할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.Here, the current flowing through the first track 100 (I first track ) and the second track 200 regardless of the load difference between the first and second tracks 100 and 200 due to the current balancing operation of the transformer 310 As the current (I second track ) is the same, the first power supply module 110 and the second power supply module 210 have the same average power as in [FIG. 9] (eg, I INV1 =I INV2 =40A) Since it can supply, it can increase the reliability of the product.

[도 10]은 [도 8]에서 제 1 전원공급모듈의 동작이 멈춤에 따라 제 2 전원공급모듈로부터 제 1,2 트랙에 전력이 공급되는 과정을 나타낸 예시도이다.FIG. 10 is an exemplary view showing a process in which power is supplied from the second power supply module to the first and second tracks as the operation of the first power supply module in FIG. 8 is stopped.

[도 10]을 참조하면, 제 1 전원공급모듈(110)의 동작이 멈춘 경우 제 2 전원공급모듈(210)로부터 제 1,2 트랙(100,200)에 전력이 공급된다.Referring to FIG. 10, when the operation of the first power supply module 110 is stopped, power is supplied to the first and second tracks 100 and 200 from the second power supply module 210.

이때, [도 10]에서와 같이 제 2 스위치(220)는 턴온 상태를 그대로 유지하고 제 1 스위치(120)는 턴오프되며 제 1,2 전원공급모듈(110,210)의 정상동작시 항상 턴오프 상태를 유지하고 있던 트랙연결 스위치(320)는 턴온된다.At this time, as shown in FIG. 10, the second switch 220 remains turned on, the first switch 120 is turned off, and the first and second power supply modules 110 and 210 are always turned off during normal operation. The track connection switch 320 that was holding is turned on.

그 결과, 트랜스포머(310)의 전류 밸런싱 동작에 따라 상대적으로 적은 부하(예: 2kW)가 걸린 제 2 트랙(200)보다 상대적으로 많은 부하(예: 8kW)가 걸린 제 1 트랙(100)에 상대적으로 더 많은 전력(예: 8kW)을 공급한다.As a result, according to the current balancing operation of the transformer 310, it is relative to the first track 100, which has a relatively large load (eg, 8 kW) than the second track 200, which has a relatively small load (eg, 2 kW). Supply more power (eg 8 kW).

이 경우에도 트랜스포머(310)는 제 1 트랙(100)에 흐르는 전류(I제1트랙)와 제 2 트랙(200)에 흐르는 전류(I제2트랙)가 동일하도록 밸런싱한다.In this case, the transformer 310 also balances so that the current flowing through the first track 100 (I first track ) and the current flowing through the second track 200 (I second track ) are the same.

한편, 제 1 트랙(100)으로 흐르는 전류(I제1트랙)는 트랜스포머(310)의 밸런싱 동작에 따라 제 1 트랙(100)에 유기되는 전류 이외에 제 2 전원공급모듈(210)로부터 트랙연결 스위치(320)를 경유하는 전류 공급으로 인해 형성되기 때문에 그만큼 트랜스포머(310)의 규격이나 성능이 낮아도 된다.On the other hand, the current flowing through the first track 100 (I first track ) is a track connection switch from the second power supply module 210 in addition to the current induced in the first track 100 according to the balancing operation of the transformer 310 Since it is formed due to the supply of electric current through 320, the size or performance of the transformer 310 may be low.

10 : 트랙1
11 : 전원공급모듈1
12 : 스위치1
20 : 트랙2
21 : 전원공급모듈2
22 : 스위치2
30 : 병렬연결 스위치
100 : 제 1 트랙
110 : 제 1 전원공급모듈
120 : 제 1 스위치
130 : 제 1 인덕터
140 : 제 1 커패시터
150 : 제 1 트랙공진 커패시터
200 : 제 2 트랙
210 : 제 2 전원공급모듈
220 : 제 2 스위치
230 : 제 2 인덕터
240 : 제 2 커패시터
250 : 제 2 트랙공진 커패시터
310 : 트랜스포머
320 : 트랙연결 스위치
10: Track 1
11: Power supply module 1
12: switch 1
20: Track 2
21: Power supply module 2
22: switch 2
30: parallel connection switch
100: first track
110: first power supply module
120: first switch
130: first inductor
140: first capacitor
150: first track resonance capacitor
200: second track
210: second power supply module
220: second switch
230: second inductor
240: second capacitor
250: second track resonance capacitor
310: transformer
320: track connection switch

Claims (4)

복수의 트랙에 걸리는 서로 상이한 각각의 부하에 대응하여 복수의 트랙 각각에 흐르는 전류를 동일하게 밸런싱 하는 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치로서,
대차를 이동시키는 복수의 트랙 중 하나의 트랙(이하, '제 1 트랙'이라 함)에 연결되어 상기 제 1 트랙에 걸리는 부하에 대응하여 상기 제 1 트랙에 전력을 공급하는 제 1 전원공급모듈(110);
상기 제 1 트랙에 인접하는 다른 하나의 트랙(이하, '제 2 트랙'이라 함)에 연결되어 상기 제 2 트랙에 걸리는 부하에 대응하여 상기 제 2 트랙에 전력을 공급하는 제 2 전원공급모듈(210);
상기 제 1 전원공급모듈(110)과 상기 제 2 전원공급모듈(210)의 정상 동작시 상기 제 1 전원공급모듈(110)과 상기 제 2 전원공급모듈(210) 중 어느 하나의 전원공급모듈이 공급 가능한 전력량을 초과하는 전력량을 상기 제 1 트랙과 상기 제 2 트랙 중 어느 하나의 트랙(이하, '타겟 트랙'이라 함)에서 소모하는 경우에도 상기 타겟 트랙에서 소모하는 전력량이 상기 제 1 전원공급모듈(110)과 상기 제 2 전원공급모듈(210)로부터 출력되는 총 전력량 이내에서는 상기 제 1 트랙과 상기 제 2 트랙 상의 대차가 모두 정상 동작 가능하도록 상기 제 1 트랙의 입력단과 상기 제 2 트랙의 입력단에 배치되어 상기 제 1 전원공급모듈과 상기 제 2 전원공급모듈로부터 상기 제 1 트랙에 공급되는 전류와 상기 제 1 전원공급모듈과 상기 제 2 전원공급모듈로부터 상기 제 2 트랙에 공급되는 전류가 상호 동일하도록 밸런싱하는 트랜스포머;
상기 제 1 전원공급모듈과 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 1 트랙과 상기 제 2 전원공급모듈과 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 2 트랙 간의 병렬 연결을 스위칭 온오프시킴에 따라 상기 제 1 트랙에 대한 상기 제 2 전원공급모듈로부터의 전원 공급을 제어하고 상기 제 2 트랙에 대한 상기 제 1 전원공급모듈로부터의 전원 공급을 제어하는 트랙연결 스위치(320);
상기 제 1 전원공급모듈과 상기 트랙연결 스위치 사이에 대응하는 상기 제 1 트랙 상에 장착되어 상기 제 1 전원공급모듈로부터 상기 제 1 트랙 또는 상기 제 2 트랙에 공급되는 전력을 스위칭 온오프 제어하는 제 1 스위치(120);
상기 제 2 전원공급모듈과 상기 트랙연결 스위치 사이에 대응하는 상기 제 2 트랙 상에 장착되어 상기 제 2 전원공급모듈로부터 상기 제 1 트랙 또는 상기 제 2 트랙에 공급되는 전력을 스위칭 온오프 제어하는 제 2 스위치(220);
를 포함하여 구성되는 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치.
A fault-ride-through type wireless power transmission device using a transformer that equally balances current flowing through each of a plurality of tracks in response to different loads applied to a plurality of tracks,
A first power supply module connected to one track (hereinafter referred to as'first track') of a plurality of tracks for moving the bogie to supply power to the first track in response to a load applied to the first track ( 110);
A second power supply module connected to another track adjacent to the first track (hereinafter referred to as a'second track') to supply power to the second track in response to a load applied to the second track ( 210);
During normal operation of the first power supply module 110 and the second power supply module 210, any one of the first power supply module 110 and the second power supply module 210 is supplied with a power supply module. The amount of power consumed by the target track is consumed by the first power supply even when the amount of power exceeding the amount of power available to be supplied is consumed by one of the first track and the second track (hereinafter referred to as a'target track'). Within the total amount of power output from the module 110 and the second power supply module 210, the input terminal of the first track and the second track of the first track and the second track are allowed to operate normally. The current supplied to the first track from the first power supply module and the second power supply module and the current supplied to the second track from the first power supply module and the second power supply module is disposed at the input terminal. Transformers balanced to be identical to each other;
By switching on/off the parallel connection between the first track corresponding between the first power supply module and the transformer and the second track corresponding between the second power supply module and the transformer, the first track is connected to the first track. A track connection switch 320 controlling power supply from the second power supply module to the power supply and controlling power supply from the first power supply module to the second track;
It is mounted on the first track corresponding to between the first power supply module and the track connection switch for switching on/off control of the power supplied to the first track or the second track from the first power supply module. 1 switch 120;
It is mounted on the second track corresponding to between the second power supply module and the track connection switch for switching on/off control of the power supplied to the first track or the second track from the second power supply module. 2 switch 220;
Fault-ride-through type wireless power transmission device using a balancing transformer configured to include.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 트랙연결 스위치가 연결되는 상기 제 1 트랙의 분기노드와 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 1 트랙 상에 장착되는 제 1 인덕터(130);
상기 제 1 인덕터와 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 1 트랙에 병렬로 연결됨에 따라 상기 제 1 인덕터와 함께 공진하는 제 1 커패시터(140);
상기 트랙연결 스위치가 연결되는 상기 제 2 트랙의 분기노드와 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 2 트랙 상에 장착되는 제 2 인덕터(230);
상기 제 2 인덕터와 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 2 트랙에 병렬로 연결됨에 따라 상기 제 2 인덕터와 함께 공진하는 제 2 커패시터(240);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치.
The method according to claim 1,
A first inductor 130 mounted on the first track corresponding to a branch node of the first track to which the track connection switch is connected and the transformer;
A first capacitor 140 resonating with the first inductor as connected in parallel to the first track corresponding between the first inductor and the transformer;
A second inductor 230 mounted on the second track corresponding to a branch node of the second track to which the track connection switch is connected and the transformer;
A second capacitor 240 resonating with the second inductor as connected in parallel to the second track corresponding between the second inductor and the transformer;
Fault-ride-through type wireless power transmission device using a balancing transformer, characterized in that further comprises a.
청구항 3에 있어서,
상기 제 1 인덕터와 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 1 트랙에 장착되되 상기 제 1 인덕터와 상기 제 1 커패시터에 대해 병렬로 연결됨에 따라 상기 제 1 트랙의 인덕턴스와 공진하는 제 1 트랙공진 커패시터(150);
상기 제 2 인덕터와 상기 트랜스포머 사이에 대응하는 상기 제 2 트랙에 장착되되 상기 제 2 인덕터와 상기 제 2 커패시터에 대해 병렬로 연결됨에 따라 상기 제 2 트랙의 인덕턴스와 공진하는 제 2 트랙공진 커패시터(250);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸런싱 트랜스포머를 이용한 폴트-라이드-쓰루 타입의 무선 전력전송 장치.
The method according to claim 3,
A first track resonant capacitor 150 mounted on the first track corresponding to the first inductor and the transformer and resonating with the inductance of the first track as connected in parallel to the first inductor and the first capacitor 150 );
A second track resonant capacitor (250) mounted on the second track corresponding between the second inductor and the transformer and resonating with the inductance of the second track as connected in parallel to the second inductor and the second capacitor );
Fault-ride-through type wireless power transmission device using a balancing transformer, characterized in that further comprises a.
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