KR102245711B1 - 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치 - Google Patents

스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치에 있어서, 제1-1 절연필름(101-1); 상기 제1-1 절연필름(101-1)과 접착된 알루미늄 쉬트(102); 상기 알루미늄 쉬트(102)와 접착된 제1-2 절연필름(101-2); 상기 제1-1 절연필름(101-1), 알루미늄 쉬트(102) 및 제1-2 절연필름(101-2)으로 구성된 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 형성하며; 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)는 배터리, 인버터부 및 연결 커넥터를 모두 감싸는 것을 기술적 특징으로 하는 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치를 제안하고자 한다.

Description

스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치{Electromagnetic Shielding Apparatus for Smart Mobility}
본 발명은 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치에 관한 것이다. 최근 전동킥보드, 전기자전거, 전동휠체어, 세그웨이 등에 대한 보급의 증가로 인하여 많은 사람들이 전기를 이용한 미래형 이동수단인 스마트 모빌리티에 대한 관심이 증대되고 있다. 하지만, 스마트 모빌리티는 모터의 제어를 위하여 고주파 펄스폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)으로 제어한다. 이로 인하여 전자파가 방사되는 문제점이 있다. 본 발명은 전자파를 차폐하고, 전자파 방사 레벨을 감소시키는 것이다.
현재 스마트 모빌리티는 미래형 이동수단으로 인식되고 있으며, 공해가 없는 친환경적이고, 전 세계적으로 지구온난화, 친환경화, 단순한 이동수단으로 인하여 판매가 급증하고 있다. 이러한 스마트 모빌리티는 구동력을 얻기 위하여 모터가 필수적이며, 모터에 에너지 공급을 위하여 배터리 및 인버터가 필수적이다. 무엇보다 최근에는 순간적으로 모터의 제어를 위한 방식으로 고주파 펄스폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)이 적용되고 있다. 이러한 방식은 모터의 제어특성을 월등하게 향상시킨 장점이 있지만, 모터 제어를 위한 인버터의 전력용 반도체(IGBT, MOSFET 등)이 초당 수백 내지 수만 번의 스위칭을 한다. 전력용 반도체(IGBT, MOSFET 등)에서 고주파로 전압을 온 및 오프 함을 통하여 모터의 공급 전력을 실시간으로 제어할 수 있지만, 문제는 다량의 전자파가 발생한다는 것이다. 전자파는 사람의 인체에 매우 나쁠 것으로 예측되고 있지만, 정확하게 얼마의 전자파가 인체에 어떠한 문제가 되는지는 명확하게 규명되지 않았다.
상기 전자파는 일반적으로 자기장파와 전기장파로 구분할 수 있다. 무엇보다 자기장파는 공기 중의 투자율(
Figure 112020002179397-pat00001
)과 밀접한 영향이 있으며, 전기장파는 공기 중의 유전율(
Figure 112020002179397-pat00002
)과 긴밀한 관계가 있다. 공기 중에서 투자율과 유전율을 비교하면, 투자율이 유전율과 비교하여 약 14만 배 더 크다. 따라서 일반적으로 자기장파(자기장 전자파)가 전기장파(전기장 전자파)보다 더욱 공기 중으로 방사하는 특징이 있다. 그러므로 전기장파(전기장 전자파)보다 자기장파(자기장 전자파)가 더욱 문제가 되는 경우가 많다.
도 1은 독일 실내 환경기준의 국제 유해환경 규제기준을 나타낸다. 이 규제기준은 전자파에 대한 국제기준으로 첫째, 전기장 전자파, 둘째, 신체 정전전압, 셋째, 자기장 전자파, 넷째 기지국 전자파로 구분하고 있다. 무엇보다 자기장 전자파의 경우 단위가 나노 테슬라[nT] 또는 밀리 가우스[mG]를 기준으로 하며, 10000[G]가 1[T]에 해당한다. 따라서 20[nT] = 0.2[mG]에 해당하며, 일반적으로 자기장 전자파는 나노 테슬라[nT] 또는 밀리 가우스[mG]를 기준으로 유해성을 계측하고 있다.
상기 도 1을 참고하면, 안전수준의 자기장 전자파는 20[nT] 이하이고, 주의 수준은 20 내지 100[nT], 경고수준은 100 내지 500[nT], 위험수준은 500[nT] 이상에 해당한다.
전기장 전자파는 볼트퍼미터[V/m]로 나타내며, 일반적으로 공기 중에서 투자율과 유전율을 비교하면, 투자율이 유전율과 비교하여 약 14만 배 더 크기 때문에 전기장 전자파는 공기 중으로 자기장 전자파보다 덜 방사하는 경향이 있다.
관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0933371호 (공고일 2009.12.21.)(이하 [특허문헌1] 이라함)에서는 유전체층의 기능이 부여된 연자성체층을 포함하는 전자파흡수체 및 그 연자성체층의 형성방법을 공개하였다. 상기 [특허문헌1]에서는 BaTiO 3 , SrTiO 3 라는 유전체 분말 물질을 사용하여 전자파 흡수체를 만드는 것을 기술적 특징으로 하고 있다. 상기 [특허문헌1]의 도 6을 참조하면, 주파수가
Figure 112020002179397-pat00003
[Hz](100[MHz]) 이상에서는 전자파의 차단이 매우 우수한 것으로 나타나지만, 실제 스마트 모빌리티의 전자파 차단에 적합한지는 전혀 검증되지 않았다. 일반적으로 스마트 모빌리티의 경우 모터의 제어를 위한 인버터(Inverter) 구동을 위하여 수 [kHz] 내지 수십 [kHz]를 사용하기 때문에
Figure 112020002179397-pat00004
[Hz](100[MHz]) 이상에서는 전자파의 차단이 매우 우수한 상기 [특허문헌1]의 BaTiO 3 , SrTiO 3 라는 유전체 분말 물질은 적합하지 않다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1895392호 (공고일 2018.09.05.)(이하 [특허문헌2] 이라함)에서는 전기자동차의 전자파 차감용 소재 및 이의 용도를 제안하였다. 상기 [특허문헌2]에서는 원단 및 상기 원단의 표면에 플록 가공(flocking) 방법에 의해 부착된 절단섬유를 포함하며, 상기 절단섬유는 도전성 금속 및 고분자 수지를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 원단은 전기자동차에서 발생하는 전자파를 흡수하고 구동시 발생하는 소음을 흡수하는 특징을 가지고 있다. 하지만, 상기 [특허문헌2]의 청구항 제1항 및 상세한 설명 [0039] 내지 [0040]을 참조하면, 전자파의 차단은 30 내지 1,500[MHz]의 주파수 범위를 기술적 특징으로 한다. 일반적으로 스마트 모빌리티의 경우 모터의 제어를 위한 인버터(Inverter) 구동을 위하여 수 [kHz] 내지 수십 [kHz]를 사용하기 때문에 상기 30 내지 1,500[MHz]의 주파수 범위는 전자파 차단에 매우 적합한지 실질적으로 확인되지 않았다.
따라서 기존의 상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌2]에서는 스마트 모빌리티용 전자파 차단으로 매우 적합한지 확인되지 않으며, 실질적으로 탑승자 기준으로 전자파 레벨을 측정하고 감소시키는 것에 대한 테스트가 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0933371호, 공고일 2009. 12. 21. 대한민국 등록특허공보 제10-1895392호, 공고일 2018. 09. 05.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 스마트 모빌리티에서 가장 효과적으로 전자파(자기장 전자파)를 차단할 수 있는 차폐장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 제안한다. 본 발명에서 상기 제1 전자파 차폐 쉬트(100-1)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102)를 배치하는 것이며, 상기 제2 전자파 차폐 쉬트(100-2)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 구리 쉬트(103)를 배치하는 것이며, 상기 제3 전자파 차폐 쉬트(100-3)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102) 및 구리 쉬트(103) 배치하는 것이며, 상기 제4 전자파 차폐 쉬트(100-4)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102) 및 페라이트 쉬트(104)를 배치하는 것이며, 상기 제5 전자파 차폐 쉬트(100-5)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 구리 쉬트(103) 및 페라이트 쉬트(104)를 배치하는 것이며, 상기 제6 전자파 차폐 쉬트(100-6)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102), 구리 쉬트(103) 및 페라이트 쉬트(104)를 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 이용하여 배터리(201), 인버터부(202) 및 연결 커넥터(203)을 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 형성한다. 또한, 발생하는 전자파의 배출을 위하여 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)는 차량프레임 접지연결선(206)을 통하여 스마트 모빌리티 차량프레임과 접촉된다.
또한, 상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 이용하여 배터리(201), 인버터부(202) 및 연결 커넥터(203)을 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 형성하고 그 바깥에 상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 이용하여 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 모두 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205) 배치시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
발생하는 전자파의 배출을 위하여 상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)는 차량프레임 접지연결선(206)을 통하여 스마트 모빌리티 차량프레임과 접촉되고, 전자파 레벨을 저감시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에서는 첫째, 스마트 모빌리티에서 실질적으로 전자파가 발생하는 배터리(201), 인버터부(202) 및 연결 커넥터(203)을 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204) 및 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)를 통하여 전자파 레벨을 줄일 수 있으며, 둘째, 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204) 및 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)에서 모아진 전자파를 차량프레임 접지연결선(206)으로 분산시킴을 통하여 전자파 레벨을 더욱 낮출 수 있고, 셋째, 상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)의 가장 외측(外側)에는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)이 배치됨으로 인하여 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 매우 상승된 효과가 발생하며, 넷째, 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)가 있는 경우, 70% 이하로 전자파(자기장 전자파) 레벨을 감소시킬 수 있으며, 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204) 및 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)는 전자파(자기장 전자파) 레벨을 40% 이하로 감소시킬 수 있는 매우 상승된 효과가 있다.
도 1은 국제 유해환경 규제기준(전기장 전자파 및 자기장 전자파 국제 기준표)를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 제1 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 제2 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 제3 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 제4 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 제5 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 제6 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다.
도 8은 스마트 모빌리티에 제1 폐쇄형 차폐 쉴드를 구비한 제1 실시예를 나타낸다.
도 9는 스마트 모빌리티에 제1 폐쇄형 차폐 쉴드 및 차량프레임 접지연결선을 구비한 제2실시예를 나타낸다.
도 10은 스마트 모빌리티에 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드를 구비한 제3 실시예를 나타낸다.
도 11은 스마트 모빌리티에 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드 및 차량프레임 접지연결선을 구비한 제4 실시예를 나타낸다.
도 12는 스마트 모빌리티 모터, 인버터 및 배터리에서 차폐 쉴드가 없는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 측정 레벨을 나타낸다.
도 13은 스마트 모빌리티 모터, 인버터 및 배터리를 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드가 있는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 측정 레벨을 나타낸다.
도 14는 스마트 모빌리티 모터, 인버터 및 배터리를 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드 및 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드를 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드가 있는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 측정 레벨을 나타낸다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치의 바람직한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다. 이하에 설명되는 본 발명의 특정한 구조 또는 기능들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위해 예시된 것으로서, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 국제 유해환경 규제기준(전기장 전자파 및 자기장 전자파 국제 기준표)를 나타낸다. 도 1은 독일 실내환경기준의 국제 유해환경 규제기준을 나타낸다. 이 규제기준은 전자파에 대한 국제기준으로 첫째, 전기장 전자파, 둘째, 신체 정전전압, 셋째, 자기장 전자파, 넷째 기지국 전자파로 구분하고 있다. 무엇보다 자기장 전자파의 경우 단위가 나노 테슬라[nT] 또는 밀리 가우스[mG]를 기준으로 하며, 10000[G]가 1[T]에 해당한다. 따라서 20[nT] = 0.2[mG]에 해당하며, 일반적으로 자기장 전자파는 나노 테슬라[nT] 또는 밀리 가우스[mG]를 기준으로 유해성을 계측하고 있다.
상기 도 1을 참고하면, 안전수준의 자기장 전자파는 20[nT] 이하이고, 주의 수준은 20 내지 100[nT], 경고수준은 100 내지 500[nT], 위험수준은 500[nT] 이상에 해당한다.
전기장 전자파는 볼트퍼미터[V/m]로 나타내며, 일반적으로 공기 중에서 투자율과 유전율을 비교하면, 투자율이 유전율과 비교하여 약 14만 배 더 크기 때문에 전기장 전자파는 공기 중으로 자기장 전자파보다 덜 방사하는 경향이 있다.
도 2a 및 도 2b는 제1 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다. 상기 제1 전자파 차폐 쉬트(100-1)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102)를 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1-1 절연필름(101-1), 제1-2 절연필름(101-2) 및 알루미늄 쉬트(102)는 라미네이션(Lamination) 방식으로 접착제 또는 열에 의해서 압축하여 일체화시키는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1 전자파 차폐 쉬트(100-1)는 휘어지는 플렉시블(Flexible)한 성능을 가지고 있으며 다양한 형상으로 제작할 수 있다. 특히 상기 알루미늄 쉬트(102)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지며, 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
도 3a 및 도 3b는 제2 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다. 상기 제2 전자파 차폐 쉬트(100-2)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 구리 쉬트(103)를 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1-1 절연필름(101-1), 제1-2 절연필름(101-2) 및 구리 쉬트(103)는 라미네이션(Lamination) 방식으로 접착제 또는 열에 의해서 압축하여 일체화시키는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제2 전자파 차폐 쉬트(100-2)는 휘어지는 플렉시블(Flexible)한 성능을 가지고 있으며 다양한 형상으로 제작할 수 있다. 특히 상기 구리 쉬트(103)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지며, 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
도 4a 및 도 4b는 제3 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다. 상기 제3 전자파 차폐 쉬트(100-3)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102) 및 구리 쉬트(103)를 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1-1 절연필름(101-1), 제1-2 절연필름(101-2), 알루미늄 쉬트(102) 및 구리 쉬트(103)는 라미네이션(Lamination) 방식으로 접착제 또는 열에 의해서 압축하여 일체화시키는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제3 전자파 차폐 쉬트(100-3)는 휘어지는 플렉시블(Flexible)한 성능을 가지고 있으며 다양한 형상으로 제작할 수 있다. 특히 상기 알루미늄 쉬트(102) 및 상기 구리 쉬트(103)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지며, 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
도 5a 및 도 5b는 제4 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다. 상기 제4 전자파 차폐 쉬트(100-4)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102) 및 페라이트 쉬트(104)를 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1-1 절연필름(101-1), 제1-2 절연필름(101-2), 알루미늄 쉬트(102) 및 페라이트 쉬트(104)는 라미네이션(Lamination) 방식으로 접착제 또는 열에 의해서 압축하여 일체화시키는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제4 전자파 차폐 쉬트(100-4)는 휘어지는 플렉시블(Flexible)한 성능을 가지고 있으며 다양한 형상으로 제작할 수 있다. 특히 상기 알루미늄 쉬트(102)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지고, 상기 페라이트 쉬트(104)는 전자파를 흡수시키는 기능을 가지며, 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
도 6a 및 도 6b는 제5 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다. 상기 제5 전자파 차폐 쉬트(100-5)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 구리 쉬트(103) 및 페라이트 쉬트(104)를 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1-1 절연필름(101-1), 제1-2 절연필름(101-2), 구리 쉬트(103) 및 페라이트 쉬트(104)는 라미네이션(Lamination) 방식으로 접착제 또는 열에 의해서 압축하여 일체화시키는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제5 전자파 차폐 쉬트(100-5)는 휘어지는 플렉시블(Flexible)한 성능을 가지고 있으며 다양한 형상으로 제작할 수 있다. 특히 상기 구리 쉬트(103)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지고, 상기 페라이트 쉬트(104)는 전자파를 흡수시키는 기능을 가지며, 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
도 7a 및 도 7b는 제6 전자파 차폐 쉬트의 구성도를 나타낸다. 상기 제6 전자파 차폐 쉬트(100-6)는 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2) 사이에 알루미늄 쉬트(102), 구리 쉬트(103) 및 페라이트 쉬트(104)를 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1-1 절연필름(101-1), 제1-2 절연필름(101-2), 알루미늄 쉬트(102), 구리 쉬트(103) 및 페라이트 쉬트(104)는 라미네이션(Lamination) 방식으로 접착제 또는 열에 의해서 압축하여 일체화시키는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제6 전자파 차폐 쉬트(100-6)는 휘어지는 플렉시블(Flexible)한 성능을 가지고 있으며 다양한 형상으로 제작할 수 있다. 특히 상기 알루미늄 쉬트(102) 및 구리 쉬트(103)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지고, 상기 페라이트 쉬트(104)는 전자파를 흡수시키는 기능을 가지며, 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
상기 제1 내지 6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)는 휘어지는 플렉시블(Flexible)한 특성으로 인하여 다양한 형상으로 제작할 수 있으며, 배터리(201), 인버터부(202) 및 연결 커넥터(203)을 모두 감싸는 폐쇄형 차폐 쉴드를 형성할 수 있는 것을 본 발명에 있어서 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
본 발명은 대표적인 스마트 모빌리티에 대하여 전자기파 차폐장치를 제안하고자 한다. 이를 위하여 상기 제1 내지 6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 사용하여 폐쇄형 차폐 쉴드를 형성하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 8은 스마트 모빌리티에 제1 폐쇄형 차폐 쉴드를 구비한 제1 실시예를 나타낸다. 상기 제1 실시예에서는 상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 이용하여 배터리(201), 인버터부(202-1,202-2) 및 연결 커넥터(203,203-1,203-2)를 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 형성하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)의 알루미늄 쉬트(102) 및 구리 쉬트(103)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지며, 또한, 페라이트 쉬트(104)는 전자파를 흡수시키는 기능을 갖는다. 더불어서 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
도 9는 스마트 모빌리티에 제1 폐쇄형 차폐 쉴드 및 차량프레임 접지연결선을 구비한 제2 실시예를 나타낸다. 상기 제2 실시예에서는 상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 이용하여 배터리(201), 인버터부(202-1,202-2) 및 연결 커넥터(203,203-1,203-2)를 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 형성하고, 동시에 차량프레임 접지연결선(206)을 통하여 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)와 차량프레임이 접지선으로 서로 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 통하며 모아진 전자파가 상기 차량프레임 접지연결선(206)을 통하여 차량프레임으로 이동시킴을 통하여 전자파 레벨을 더욱 감소시키게 된다.
도 10은 스마트 모빌리티에 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드를 구비한 제3 실시예를 나타낸다. 상기 제3 실시예에서는 상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 이용하여 배터리(201), 인버터부(202-1,202-2) 및 연결 커넥터(203,203-1,203-2)를 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)와 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)를 형성하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)의 알루미늄 쉬트(102) 및 구리 쉬트(103)는 전자파를 차단시키는 기능을 가지며, 또한, 페라이트 쉬트(104)는 전자파를 흡수시키는 기능을 갖는다. 더불어서 상기 제1-1 절연필름(101-1) 및 제1-2 절연필름(101-2)은 전기 장치인 배터리(201) 및 인버터부(202)에서 전기(電氣)의 누전(漏電)이 생기는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
도 11은 스마트 모빌리티에 제12 폐쇄형 차폐 쉴드 및 차량프레임 접지연결선을 구비한 제4 실시예를 나타낸다. 상기 제4 실시예에서는 상기 제1 내지 제6 전자파 차폐 쉬트(100-1 내지 100-6)를 이용하여 배터리(201), 인버터부(202-1,202-2) 및 연결 커넥터(203,203-1,203-2)를 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)와 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)를 형성하는 것을 기술적 특징으로 한다. 또한, 차량프레임 접지연결선(206)을 통하여 상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)와 차량프레임이 접지선으로 서로 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)를 통하며 모아진 전자파가 상기 차량프레임 접지연결선(206)을 통하여 차량프레임으로 이동하며, 차량프레임은 실질적으로 스마트 모빌리티에서 접지의 기능을 수행하며 전자파 레벨을 더욱 감소시키게 된다.
도 12는 스마트 모빌리티 모터, 인버터 및 배터리에서 차폐 쉴드가 없는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 측정 레벨을 나타낸다. 상기 도 12의 경우, 1000[W]급의 스마트 모빌리티용 모터, 인버터 및 배터리를 대상으로 차폐 쉴드가 없는 경우, 자기장파(자기장 전자파)를 측정한 것이다. 상기 자기장파(자기장 전자파)는 전자파 전문 측정장비인 NFA 1000으로 자기장 전자파를 측정한 결과이며, 인버터를 동작하여, 모터가 구동하는 경우 713.70[nT]로 전자파가 상승하며, 인버터를 동작시키지 않는 경우 급격하게 전자파가 감소하는 경향을 나타낸다.
도 13은 스마트 모빌리티 모터, 인버터 및 배터리에서 차폐 쉴드가 없는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 측정 레벨을 나타낸다. 상기 도 19의 경우, 시뮬레이션으로 1000[W]급의 모터, 인버터 및 배터리를 대상으로 차폐 쉴드가 없는 경우, 자기장파(자기장 전자파)를 측정한 것이다. 상기 자기장파(자기장 전자파)는 전자파 전문 측정 장비인 NFA 1000으로 자기장 전자파를 측정한 결과이며, 인버터를 동작하여, 모터가 구동하는 경우 885.90[nT]로 전자파가 상승하며, 인버터를 동작시키지 않는 경우 급격하게 전자파가 감소하는 경향을 나타낸다.
도 14는 스마트 모빌리티 모터, 인버터 및 배터리를 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드가 있는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 측정 레벨을 나타낸다. 상기 도 20의 경우, 시뮬레이션으로 1000[W]급의 모터, 인버터 및 배터리를 대상으로 차폐 쉴드가 있는 경우, 자기장파(자기장 전자파)를 측정한 것이다. 상기 차폐 쉴드는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)로서 배터리(201), 인버터부(202-1,202-2) 및 연결 커넥터(203,203-1,203-2)를 모두 감싸는 것을 특징으로 한다.
상기 자기장파(자기장 전자파)는 전자파 전문 측정 장비인 NFA 1000으로 자기장 전자파를 측정한 결과이며, 인버터를 동작하여, 모터가 구동하는 경우 597.80[nT]로 전자파가 상승하며, 인버터를 동작시키지 않는 경우 급격하게 전자파가 감소하는 경향을 나타낸다. 따라서 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)가 있는 경우, 상기 자기장파(자기장 전자파) 레벨을 차폐 쉴드가 없는 경우 885.90[nT]에서 배터리(201), 인버터부(202-1,202-2) 및 연결 커넥터(203,203-1,203-2)를 모두 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 배치하는 경우 597.80[nT]로 감소한다
따라서 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)는 자기장파(자기장 전자파) 레벨을 70% 이하(885.90[nT]에서 597.80[nT])로 감소시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 14는 스마트 모빌리티 모터, 인버터 및 배터리를 감싸는 제1 폐쇄형 차폐 쉴드 및 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드를 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드가 있는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 측정 레벨을 나타낸다.
상기 자기장파(자기장 전자파)는 전자파 전문 측정 장비인 NFA 1000으로 자기장 전자파를 측정한 결과이며, 인버터를 동작하여, 모터가 구동하는 경우 331.10[nT]로 전자파가 상승하며, 인버터를 동작시키지 않는 경우 급격하게 전자파가 감소하는 경향을 나타낸다. 따라서 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204) 및 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)가 있는 경우, 상기 자기장파(자기장 전자파) 레벨을 차폐 쉴드가 없는 경우 885.90[nT]에서 배터리(201), 인버터부(202-1,202-2) 및 연결 커넥터(203,203-1,203-2)를 모두 감싸는 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)를 배치하는 경우 331.10[nT]로 급격히 감소한다.
따라서 상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)가 함께 있는 경우, 자기장파(자기장 전자파) 레벨을 40% 이하(885.90[nT]에서 597.80[nT])로 감소시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
따라서 본 발명에서는, 제1-1 절연필름(101-1); 상기 제1-1 절연필름(101-1)과 접착된 제1 알루미늄 쉬트(102); 상기 제1 알루미늄 쉬트(102)와 접착된 제1 구리 쉬트(103); 상기 제1 구리 쉬트(103)와 접착된 제1 페라이트 쉬트(104); 및 상기 제1 페라이트 쉬트(104)와 접착된 제1-2 절연필름(101-2);으로 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 형성하며; 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)와 접착된 제1-3 절연필름; 상기 제1-3 절연필름과 접착된 제2 알루미늄 쉬트; 상기 제2 알루미늄 쉬트와 접착된 제2 구리 쉬트; 상기 제2 구리 쉬트와 접착된 제2 페라이트 쉬트; 및 상기 제2 페라이트 쉬트와 접착된 제1-4 절연필름; 으로 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)를 형성하며; 상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)는, 차량의 프레임과 전기적으로 연결되어 발생된 전자파를 차량의 프레임으로 이동시키는 차량프레임 접지연결선(206)과 전기적으로 연결되며; 상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)는 배터리, 인버터부 및 연결 커넥터를 모두 감싸는 것을 기술적 특징으로 하는 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치를 제안하고자 한다.
삭제
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 다양한 변형에 의하여 스마트 모빌리티용 전자기파 차폐장치에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.
100-1 : 제1 전자파 차폐 쉬트
100-2 : 제2 전자파 차폐 쉬트
100-3 : 제3 전자파 차폐 쉬트
100-4 : 제4 전자파 차폐 쉬트
100-5 : 제5 전자파 차폐 쉬트
100-6 : 제6 전자파 차폐 쉬트
101-1 : 제1-1 절연필름
101-2 : 제1-2 절연필름
102 : 알루미늄 쉬트
103 : 구리 쉬트
104 : 페라이트 쉬트
200 : 스마트 모빌리티
201 : 배터리
202-1 : 전륜부 인버터부
202-2 : 후륜부 인버터부
203 : 연결 커넥터
203-1 : 제1 연결 커넥터
203-2 : 제2 연결 커넥터
204 : 제1 폐쇄형 차폐 쉴드
205 : 제2 폐쇄형 차폐 쉴드
206 : 차량프레임 접지연결선

Claims (12)

  1. 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치에 있어서,
    제1-1 절연필름(101-1);
    상기 제1-1 절연필름(101-1)과 접착된 제1 알루미늄 쉬트(102);
    상기 제1 알루미늄 쉬트(102)와 접착된 제1 구리 쉬트(103);
    상기 제1 구리 쉬트(103)와 접착된 제1 페라이트 쉬트(104); 및
    상기 제1 페라이트 쉬트(104)와 접착된 제1-2 절연필름(101-2);으로 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 형성하며;
    상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)와 접착된 제1-3 절연필름;
    상기 제1-3 절연필름과 접착된 제2 알루미늄 쉬트;
    상기 제2 알루미늄 쉬트와 접착된 제2 구리 쉬트;
    상기 제2 구리 쉬트와 접착된 제2 페라이트 쉬트; 및
    상기 제2 페라이트 쉬트와 접착된 제1-4 절연필름; 으로 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)를 형성하며;
    상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)는, 차량의 프레임과 전기적으로 연결되어 발생된 전자파를 차량의 프레임으로 이동시키는 차량프레임 접지연결선(206)과 전기적으로 연결되며;
    상기 제1,2 폐쇄형 차폐 쉴드(204,205)는 배터리, 인버터부 및 연결 커넥터를 모두 감싸는 것을 기술적 특징으로 하는 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204) 및 상기 제1 폐쇄형 차폐 쉴드(204)를 감싸는 제2 폐쇄형 차폐 쉴드(205)는 자기장파(자기장 전자파) 레벨을 40% 이하로 감소시키는 것을 특징으로 하는 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 제1,2 알루미늄 쉬트 또는 제1,2 구리 쉬트는 전자파 차폐의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치.
  12. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 제1,2 페라이트 쉬트는 전자파 흡수의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 모빌리티용 전자파 차폐장치.
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