KR102305097B1 - 무가선 트램 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량에 배터리카를 포함시켜 가선을 통한 전력 공급 없이도 운행 할 수 있도록 하면서도, 배터리카가 방전될 경우에는 방전된 배터리카에 대한 별도의 충전 과정없이도 미리 충전해 놓은 배터리카로의 교체를 통해 주행거리 제한없이 계속해서 운행 가능토록 하는 무가선 트램 시스템에 관한 것이다.

Description

무가선 트램 시스템{Catenary Free Tram System}
본 발명은 무가선 트램 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 트램에 배터리카를 포함시켜 가선을 통한 전력 공급이 없이도 운행할 수 있도록 구현함으로써 도시 미관을 개선시킴과 동시에 배기가스의 배출이 없는 친환경 교통수단으로서 활용 가능한 무가선 트램 시스템에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명에 따른 실시 예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
최근 에너지 고갈과 지구 온난화 문제로 온실가스 감축이 커다란 현안으로 대두되고, 이에 따라 수송시스템 분야에서도 배기가스 저감 뿐만 아니라 에너지 효율을 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 최근 들어 유가의 급격한 상승 등으로 인해 대중교통을 이용하는 승객들이 증가하고 있고, 고령화 사회로 진입하면서 교통약자의 배려 및 도시 미관의 향상 또한 중요한 요소로 자리잡고 있다. 따라서, 상기와 같은 요소들을 고려한 보다 효율적인 대중교통 수단, 즉 배기가스의 배출이 없는 친환경적인 새로운 개념의 대중교통수단에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
이러한 필요성에 의해 최근 들어 무가선 트램 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 선행기술로 대한민국 등록특허공보 제10-0993159호에는 무가선 교통 시스템 및 그 충전 방법이 개시되어 있다.
그 주요 기술적 구성은 차량에 배터리를 포함시키고, 그 에너지를 활용하여 차량을 운행시킴으로써 가선을 통한 전력 공급 없이도 트램의 운행이 가능하게 한다.
이러한, 무가선 트램 시스템은 트램의 운행거리가 길어질 경우 트램이 주행하는 경로 상에 충전기가 구비되며, 구비된 충전기를 통해 배터리를 충전함으로써 주행거리 늘릴 수 있다.
무가선 트램 시스템은 도 1과 같이 무가선 구간(catenary free zone)과 가선구간(catenary zone)을 혼용 운행하는 것이 가능하며, 무가선 구간에서 소모된 배터리의 전력을 가선구간에 설치된 충전기를 통해 충전함으로써 트램으로의 전력 공급이 원활이 이루어질 수 있도록 구성된다. 예컨대, 무가선 트램 시스템을 도시 지역의 대중교통수단으로 활용하는 경우 복잡한 도심 구간에서는 무가선으로 운행하고, 상대적으로 덜 복잡한 외곽 지역에서는 가선으로 운행하도록 구성할 수 있다. 그러나, 도심에서만 운용하는 트램의 경우에는 가선구간을 둘 수 없기 때문에 정거장마다 충전기를 두고 승객이 승하차하는 동안에 충전을 하여 계속 주행하기도 한다. 정거장 충전방식은 주로 정거장에 짧은 가선을 깔고 팬터그래프를 올려서 충전을 하거나, 도 2와 같이 역팬터 그래프를 차량으로 내려서 충전을 하기도 한다.
하지만, 정거장 충전방식은 승객이 승하차하는 짧은 시간 (10~30sec) 동안에 충전을 해야 하기 때문에 대전력으로 초급속 충전을 해야 해서 배터리 수명을 단축시키고, 정거장마다 대전력 수전설비를 갖춰야 하기 때문에 많은 비용을 초래하는 아주 비효율적인 방법이다.
차량 기지에서 급속충전을 하는 경우도 있지만 적어도 5분 이내에 충전을 완료할 수 없기 때문에 배차간격을 맞추기 위해서 많은 여분의 트램을 보유해야 하는 단점을 갖는다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출된 것으로, 무가선 트램 시스템에 있어서, 배터리가 방전될 경우에 방전된 배터리를 충전된 배터리로 교체해 주면 급속충전을 하지 않고도 미리 충전해 놓은 배터리로의 교체를 통해 주행거리 제한없이 계속해서 운행할 수 있게 된다. 그러나, 무겁고, 충격에 약한 배터리 팩을 교체하는 것은 쉬운 일이 아니다. 정밀제어가 가능한 덩치 큰 크레인이 필요하고 배터리를 옮기고 쌓고 하는 물류시설과 대규모 충전시설을 필요로 한다. 이것을 정거장에 설치한다는 것은 불가능에 가깝다고 할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 무가선 트램 시스템에 있어서, 배터리를 전용차량에 탑재한 배터리카를 만들고 다수의 차량과 연결하여 하나의 트램을 구성하되 배터리카를 탈부착할 수 있는 탈부착수단을 구비하여 배터리가 방전되면 배터리 팩을 교체하는 대신에 충전된 배터리카를 짧은 시간에 교체하여 계속 주행할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 무가선 트램 시스템에 있어서, 배터리카를 움직이는 무인 이송장치를 구비하고, 배터리카 교체 시 해당 무인 이송장치를 이용하여 배터리카를 이송 가능토록 구현함으로써 배터리카마다 배터리카의 운행을 위한 별도의 구동설비를 설치할 필요
본 발명에 의하는 경우 무가선 트램 시스템에 있어서, 배터리카가 방전될 경우에 방전된 배터리카를 미리 충전해 놓은 배터리카로 교체하여 주행거리 제한없이 계속해서 운행 가능토록 함으로서 배터리를 급속 충전할 필요가 없어 배터리 수명을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
또한, 배터리카의 교체가 간단해 승객의 승하차 시간에 교체가 가능하고, 정거장마다 대규모 수전설비를 갖추지 않고 배터리가 교체 스테이션에만 대규모 수전설비를 갖추면 되기 때문에 수전비용을 획기적으로 줄일 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 배터리카는 트램 전체 시스템보다 훨씬 저렴하기 때문에 여분의 배터리카에 대한 부담도 훨씬 적은 장점을 갖으며, 배터리카 교체로 배차 간격도 얼마든지 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 배터리카를 움직이는 무인 이송장치를 구비하고, 배터리카 교체 시 해당 무인 이송장치를 이용하여 배터리카를 이송 가능토록 구현함으로써 배터리카마다 배터리카의 운행을 위한 별도의 구동설비를 설치할 필요가 없도록 하며, 이를 통해 배터리카 교체 비용을 감소할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2은 종래의 무가선 트램 시스템의 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 무가선 트램 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 무가선 트램 시스템의 차량 내부 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 무가선 트램 시스템의 배터리카 내부 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 배터리카 탈부착수단을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 배터리카 탈부착수단에서 전력연결부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 무인 이송장치의 내부 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 무인 이송장치의 배터리카 이송 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 실시예에 따른 배터리카 교체를 위한 레일 시스템의 구성을 예시한 도면이다.
도 11은 본 실시예에 따른 배터리카 교체형 트램시스템의 제어 구성도를 예시한 도면이다.
도 12는 본 실시예에 따른 배터리카가 트램의 맨 뒤쪽에 배치된 경우에 배터리카 교체방법을 예시한 도면이다.
도 13은 본 실시예에 따른 배터리카가 트램의 맨 앞쪽에 배치된 경우에 배터리카 교체 방법을 예시한 도면이다.
도 14는 본 실시예에 따른 승강장이 2개의 레일의 중간에 위치하는 경우에 후면 배터리카의 교체를 위한 정차역의 구조를 예시한 도면이다..
도 15는 본 실시예에 따른 승강장이 2개의 레일의 중간에 위치하는 경우에 전면 배터리카의 교체를 위한 정차역의 구조를 예시한 도면이다.
도 16은 본 실시예에 따른 승강장이 2개의 레일의 외곽에 각각 위치하는 경우에 후면 배터리카의 교체를 위한 정차역의 구조를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 첨부된 도면들에서 구성 또는 작용에 표기된 참조번호는, 다른 도면에서도 동일한 구성 또는 작용을 표기할 때에 가능한 한 동일한 참조번호를 사용하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무가선 트램 시스템의 구성도이다.
본 발명의 트램은 승객이 타는 차량(200)과 배터리만 실은 배터리카(300)와 배터리카를 차량에 탈부착하는 탈부착 수단(400)을 포함하여 구성되고, 배터리가 방전할 경우에 배터리카만 교체해서 주행거리 제한없이 계속해서 운행할 수 있도록 하는 것이 특징이다. 상기 배터리카의 배치는 도 3(a)와 같이 트램의 후면에 둘 수도 있고, 도 3(b)와 같이 전면에 둘 수도 있다. 경우에 따라서 배터리카를 트램의 중간에 배치할 수도 있다. 그러나, 배터리카의 교체가 용이 하도록 트램의 전면 또는 후면 배치하는 것이 효과적이다.
도 4는 트램을 구성하는 차량(200)의 구성도이다. 트램 당 차량(200)의 개수는 보통 3~6량으로 구성이 되고, 트램의 맨 앞의 차량에는 운전석(280)이 구비된다.
적어도 하나 이상의 차량에는 차량을 구동하는 구동모터(210), 배터리로부터 DC 전력을 공급받아 구동모터에 필요한 교류전력을 공급하는 구동 인버터(220), 냉난방기, 조명, 등에 서비스 장치(270)에 전력을 공급하는 보조 인버터(230), 트램 시스템을 제어하는 트램 제어기(260)를 포함하여 구성이 된다.
차량(200)에는 배터리로부터 전력공급이 끊어 졌을 때 짧은 거리를 주행할 수 있고, 짧은 시간동안 조명과 트램 제어기, 냉난방기, 등 서비스 기기에 끊김 없이 전력을 공급하기 위해서 보조배터리(240)가 포함된다.
차량(200) 중 하나에는 배터리카(300)와 연결하기 위해서 배터리카 탈부착수단(400)의 일부인 차량커넥터 어셈블리(250)가 포함 될 수 있다.
트램 제어기(260)는 통신수단(261)을 포함한다. 트램 제어기(260)는 배터리카(300) 및 무인 이송장치(600)와 통신을 수행하고, 서로 간 정보를 공유함으로써 배터리카(300) 교체를 위한 전반적인 제어 기능을 수행할 수 있다.
예컨대, 트램 제어기(260)는 배터리카 탈부착수단(400)을 제어하여 차량(200)과 배터리카(300)를 결합 및 분리시키거나, 선로전환기(120)로 주행 레일과 바이패스 레일(110)을 선택적으로 연결시키기 위한 구동신호를 전송할 수 있다.
이 밖에도, 트램 제어기(360)는 배터리카(300) 교체를 위해, 차량(200) 및 무인 이송장치(600)의 구동을 제어하는 제어신호를 생성 및 전송할 수 있다.
트램 제어기(260)는 트램을 자율로 주행할 수 있는 기능을 포함할 수 있다.
도 5는 트램을 구성하는 배터리카(300)의 구성도이다. 배터리카(300)는 트램을 구동하기 위한 충분한 용량의 배터리팩(330)과 배터리 충전수단(340)을 포함하고 경우에 따라서 무선충전을 위한 무선충전 수신패드(341)를 포함하기도 한다.
배터리카(300)는 무선충전을 하는 경우에 송신패드와 수신패드간의 간격을 일정하게 하기 위해서 배터리카 바퀴의 마모에 따라서 수신패드의 높이를 조절할 수 있다. 이를 위해, 배터리카(300)에는 수신패드의 높이를 수동 혹은 자동으로 조절할 수 있는 조절 수단이 구비될 수 있다.
또한, 배터리카(300)는 배터리카 제어기(360)의 명령에 따라서 배터리카를 제동시키기 위한 브레이크 수단(310)을 포함하고, 센서류(350)와 배터리카 탈부착수단(400)의 일부인 배터리카 커넥터 어셈블리(370)가 포함 될 수 있다.
브레이크 수단(310)은 배터리카의 제동을 위한 장치로서 예컨대, 방전된 배터리카(300)가 차량(200)으로부터 분리되는 과정 혹은 충전된 배터리카(300)가 차량(200)에 도킹되는 과정에서 발생할 수 있는 배터리카(300)의 움직임을 차단하는 기능을 수행한다. 이러한, 브레이크 수단(310)은 자체적인 구동수단이 없는 배터리카(300)에 대하여 강제적인 제동 기능을 지원함에 따라 배터리카(300)의 교체 과정에서 배터리카(300)가 차량에 용이하게 접속되거나 분리될 수 있도록 하면서도 강한 충돌로 인해 야기될 수 있는 파손 등이 사전에 방지될 수 있도록 한다.
배터리팩(330)은 다수 개의 단위 셀이 직렬 또는 병렬로 연결 구성되며, 바람직하게는 리튬 이온 배터리가 사용될 수 있다. 배터리팩(330)은 두 세트 이상이 설치되어, 한 세트의 배터리 팩이 고장 등의 이유로 작동하지 않는 경우에도 나머지 하나로 전력 공급이 가능토록 구현될 수 있다.
센서류(350)는 거리 센서, 압력 센서(412), 속도 센서(440) 및 위치 센서(450) 등의 다양한 센서가 포함될 수 있다. 이러한 센서류(350)는 배터리카(300)와 관련한 다양한 센서 값을 수집할 수 있으며, 이를 기반으로 배터리카 제어기(360), 무인 이동장치 제어기(650) 등과 연동되어 배터리카(300)와 차량 사이에 도킹 시 강한 충돌로 인해 발생할 수 있는 파손 등을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
예컨대, 배터리카(300)는 거리 센서를 통해 측정된 배터리카와 도킹하고자 하는 차량 사이의 거리에 따라서 배터리카의 속도를 다르게 조절되도록 제어할 수 있다. 보다 자세하게는, 배터리카(300)는 거리 센서를 통해 측정된 거리 정보를 지속적으로 무인 이송장치 제어기(650)로 전달하며, 무인 이동장치 제어기(650)는 배터리카와(300) 도킹하고자 하는 차량 사이의 거리가 일정 임계치만큼 가까워진 경우 무인 이송장치(600)의 속도를 점진적으로 감소시킴으로써 배터리카(300)와 차량이 도킹 시 발생할 수 있는 강한 충돌로 인한 파손이 사전 방지될 수 있도록 한다.
다른 실시예에 있어서, 배터리카(300)는 배터리카와 도킹하고자 하는 차량 사이의 거리가 일정 임계치만큼 가까워진 경우 배터리카(300)와 차량 사이의 강한 충돌을 방지하기 위해 브레이크 수단(310)을 보조적으로 구동시킬 수 있다.
센서류(350)는 바람직하게는 배터리카 탈부착수단(400) 상에 구현될 수 있으며, 다른 실시예에서, 차량(200) 내 구비될 수도 있다. 본 발명에서는 센싱 수단(480)에 포함되는 센서의 종류 및 그 위치에 대하여 특정하지는 않는다.
배터리카 제어기(360)는 배터리카(300)의 이송, 충전, 교체를 위한 전반적인 제어 기능을 수행한다. 예컨대, 배터리카 제어기(360)는 배터리카 탈부착수단(400)을 제어하여 차량(200)과 배터리카(300)를 결합 및 분리시킬 수 있다. 또한, 배터리카의 교체를 위해 방전 혹은 충전 상태의 배터리카가 무인 이송장치(600)를 통해 이송되도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 배터리카 제어기(360)는 유선 또는 무선 통신수단(361)을 포함할 수 있다.
도 6은 배터리카(300)와 배터리카가 연결되는 차량(200)에 구비되는 탈부착 수단(400)의 구성도를 보여준다. 탈부착 수단(400)은 크게 기계적인 연결부(410), 전력 연결부(420), 신호 연결부(430)로 구성이 된다. 기계적인 연결부(410)는 견인을 위한 견인 연결부(411)와 배터리카와 차량이 연결을 위해서 도킹 할 때에 충격을 줄이기 위한 완충장치(412)와 도킹시에 압력을 측정하기 위한 압력센서(413)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 무인 이송장치(600)는 배터리카와 통신을 통해서 압력센서의 정보를 주고받아 배터리카와 차량이 토킹할 시 완충장치의 압력이 일정하게 되도록 무인 이송장치의 속도를 제어할 수 있다.
전력 연결부(420)는 배터리카(300)의 배터리팩(330)에서 차량(200)으로 트램 구동전력을 보내기 위해서 전력케이블 연결을 위한 장치로 전력 커넥터(421)를 포함하고, 전력 커넥터(421)는 차량과 배터리카가 주행 중에 진동도 있고 곡선부 주행을 위해서 도 7과 같은 유연하게 휘어지는 지지부 즉, 유연 암(flexible arm, 422)을 포함한다.
신호 연결부(430)는 차량과 배터리카 간에 다양한 신호를 주고 받기 위해서 신호선을 연결해 주는 신호 커넥터(431)와 신호 커넥터용 유연 암(432)를 포함하여 구성될 수 있고 무선통신수단(261, 361)을 포함하여 무선통신으로 신호를 주고 받을 수도 있다.
또한 배터리카(300)는 속도센서(440)와 레일(100,110)에 표시된 위치표시기(111)를 읽어드리는 위치센서(450)를 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서, 배터리카(300)는 무인 이송장치(600)를 통해 이송 가능한 형태로 구현될 수 있다.
도 8은 본 실시예에 따른 무인 이송장치의 내부 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명에 있어서 무가선 트램 시스템은 배터리카(300)를 움직이는 무인 이송장치(AGV, 600)를 구비하고, 배터리카(300) 교체 시 해당 무인 이송장치(600)를 이용하여 배터리카를 이송 가능토록 구현된다. 이는, 배터리카 교체를 위해 배터리카마다 배터리카의 운행을 위한 별도의 구동설비(ex: 운전석)를 설치할 필요가 없도록 하며, 이를 통해 배터리카 교체 비용을 감소할 수 있는 효과가 있다.
보다 자세하게는, 무인 이송장치(600)는 배터리카(300)가 방전될 경우에 트램으로부터 분리된 방전된 배터리카를 충전 장소로 이송하고, 충전 장소로부터 미리 충전해 놓은 배터리카를 끌어다 트램에 결합시킨다.
무인 이송장치(600)는 무인 이송장치(600)를 움직일 수 있는 별도의 구동모터(610)와 인버터(620), 적어도 하나의 센서(630), 배터리카의 이송을 위한 결합 수단(640) 및 무인 이송장치(600)를 제어하기 위한 무인 이송장치 제어기(650)를 포함한다.
적어도 하나의 센서(630)는 거리 센서, 압력 센서, 속도 센서 및 위치 센서 등의 다양한 센서가 포함될 수 있다. 센서(630)는 무인 이송장치(600)와 관련한 다양한 센서 값을 수집할 수 있다. 예컨대, 무인 이송장치는 거리센서를 포함하여, 배터리카와 도킹하고자 하는 차량 사이의 거리를 측정하고 배터리카와 차량이 도킹 할 때에 해당 거리에 따라서 무인 이송장치의 속도를 다르게 제어할 수 있다.
결합 수단(640)은 배터리카의 이송을 위해 배터리카(300)와 무인 이송장치(600) 간을 서로 결합시키는 기능을 수행한다.
보다 자세하게는, 결합 수단(640)은 바람직하게는 리프트 장치일 수 있다. 예컨대, 도 9를 참조하면, 무인 이송장치(600)는 결합 수단을 통해 배터리카를 소정 높이만큼 상승시킴으로써 배터리카를 지지 이송할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 레일(110)은 배터리카의 주행 시 배터리카의 바퀴 부분이 삽입 안치되는 홈을 구비하며, 결합 수단(640)은 배터리카의 이송 시 배터리카의 바퀴를 해당 홈을 벗어나지 않는 범위 내에서 상승시킬 수 있다. 이는, 무인 이송장치(600)로 하여금 배터리카(300)를 보다 수월하게 지지 이송 가능토록 하는 효과가 있다.
다른 실시예에 있어서, 결합 수단(640)은 바람직하게는 고리 등과 같은 체결장치일 수 있다. 예컨대, 무인 이송장치(600)는 결합 수단을 통해 배터리카를 무인 이송장치(600) 상에 체결시킴으로써 배터리카를 끌어 이송할 수 있다.
무인 이송장치 제어기(650)는 배터리카의 교체와 관련하여 무인 이송장치에 대한 전반적인 제어 기능을 수행한다. 예컨대, 무인 이송장치 제어기(650)는 무인 이송장치(600)의 움직임을 제어하여 배터리카(300)의 하부로 이동시키고, 결합 수단(640)을 제어하여 배터리카를 소정 높이만큼 상승시켜 무인 이송장치로 하여금 배터리카를 이송 가능하도록 제어할 수 있다. 또한, 배터리카와 차량이 도킹 시 거리에 따라서 무인 이송장치의 속도를 제어할 수 있다. 이를 위해, 이를 위해, 무인 이송장치 제어기(650))는 유선 또는 무선 통신수단(651)을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 배터리카(300) 교체를 위한 레일 시스템의 구성을 보여준다. 레일 시스템은 트램이 주행하는 주행 레일(100)과 주행 레일에서 분기되어 나왔다가 다시 주행 레일로 합류하여 들어가는 바이패스 레일(110)로 구성되고 트램이 주행 레일과 바이패스 레일을 선택해서 운행하도록 선로를 바꿔주는 선로전환기(120, switch point)와 선로 전환기(120)를 제어해 주는 지상제어기(130, ground controller)를 포함한다. 한편, 선로 전환기(120)는 선로전환 제어반을 포함하여 구성되고, 선로전환 제어반을 통해 주행 레일과 바이패스 레일이 선택적으로 연결될 수 있다. 이때, 선로전환 제어반은 트램 제어기, 배터리카 제어기 또는 무인 이송장치 제어기와 통신을 통해서 명령을 주고 받아 동작할 수 있다.
레일(100)과 바이패스 레일(110)에는 차량과 배터리카가 정지해야 할 위치마다 위치 표시기(111, position mark)를 설치하고 실제 차량이나 배터리카가 정지 위치에 정차 했는지 여부를 판단하는 차량인식기(112, vehicle detector)를 포함할 수 있다. 차량인식기(112)의 출력은 지상제어기(130)에 연결되어 구성될 수 있다.
바이패스 레일(110)에는 배터리카를 충전할 수 있는 충전 인프라가 구비될 수 있다. 충전인프라는 가선을 설치하고(미도시) 배터리카에서 팬터그래프를 가선방향으로 올려서 배터리카가 주행하면서 충전하는 방식이 될 수도 있고, 바이패스 레일을 따라서 무선충전을 위한 급전코일을 깔고 배터리카에 수신패드를 달아서 주행하면서 무선으로 충전을 할 수도 있다. 또한, 바이패스 레일(110) 상에 일정 간격으로 접촉식 충전기 또는 비접촉식 무선 충전기를 설치하고 정차 중에만 충전하는 방식이 될 수도 있다. 이 경우 하나 이상의 배터리카는 일정시간동안 정차해서 충전을 하고 다음 방전된 배터리카가 들어오면 다음 충전기까지 옮겨 가서 다시 일정시간 동안 충전을 수행할 수 있다. 마찬가지로 배터리카는 바이패스 레일(110) 내를 무인 이송장치(600)를 통해 이동할 수 있다.
무선충전을 하는 경우에는 송신패드(TX-Pad, 151)를 바이패스 레일 상에 일정 간격을 두고 설치 될 수 있고 각각의 송신패드에는 송신패드를 구동하는 고주파 인버터(150)가 연결 될 수 있다. 이 경우에 무선충전 효율을 높이기 위해서 송신패드와 배터리카에 부착되는 수신패드(341) 사이의 공극이 최소화 되도록 송신패드를 레일 상면보다 높게 설치할 수 있다.
바이패스 레일의 길이는 트램의 배차간격에 반비례하고 배터리카의 충전속도에 비례한다. 즉, 트램의 배차간격이 짧아지면 배터리카를 자주 교체해야 하고 그만큼 많은 배터리카를 동시에 충전을 해야 하기 때문에 바이패스 레일의 길이가 길어질 수밖에 없다. 반면에 충전속도가 빨라지면 적은 배터리카를 빠른 시간에 충전을 해서 내줄 수 있기 때문에 바이패스 레일 길이가 길지 않아도 된다. 그러나, 배터리 수명은 충전속도와 관계가 깊기 때문에 적절한 수량의 배터리카를 구비하는 것이 중요하다고 할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 일실시예로서 배터리카 교환식 트램의 제어 구성도를 나타낸다. 배터리카의 배터리가 방전될 경우에 충전된 배터리카로 교환해야 하는데 다음과 같은 절차로 진행될 수 있다. 이하, 배터리카가 트램의 맨 뒤쪽에 배치되는 경우를 예시하여 설명하도록 한다.
트램 제어기(260) 또는 배터리카 제어기(360)는 배터리카 탈부착수단(400)에 명령을 주어 바이패스 레일(110)의 시작점 이전에 정해진 위치에서 방전된 배터리카(301)를 분리한다.
배터리카를 제외한 트램은 계속 주행해서 바이패스 레일(110)의 끝점 이후의 정해진 위치에 정차한다. 이 때, 방전된 배터리카(301) 또는 배터리카를 제외한 트램은 레일 상에 구비된 위치표시기(111)로부터 위치를 센싱하고 속도제어를 통해서 정해진 위치에 정차될 수 있다.
배터리카 제어기(360) 또는 무인 이송장치 제어기(650)는 지상제어기(130)에 명령을 주어 선로전환기(120)를 구동해서 주행레일에서 바이패스 레일(110)로 전환하되 시작점과 끝점 모두 전환한다. 그 이후에 방전된 배터리카(301)는 무인 이송장치(600)에 의해 바이패스 레일(110)로 들어가 첫 번째 충전인프라에 정지하여 충전을 한다.
한편 바이패스 레일(110)에 대기중인 충전된 배터리카의 제어기는 트램 제어기 또는 무인 이송장치 제어기(650)와 통신을 통해서 명령을 주고 받아서 충전된 배터리카(303)가 주행레일로 나와서 트램에 부착되게 한다. 이때에 탈부착수단은 배터리카가 큰 충격없이 안전하게 부착이 되도록 각종 센서를 통해서 배터리카의 도킹속도, 도킹압력, 등을 제어하게 된다.
도킹이 완전히 이루어지면 트램 제어기(260)는 트램을 운전해서 주행하게 되고, 지상제어기(130)에 트램 출발 신호를 준다. 지상제어기(130)는 선로전환기(120)를 구동하여 바이패스 레일의 시작점과 끝점 모두 주행레일에서 분리하여 다음 트램이 안전하게 주행 할 수 있도록 한다. 지상제어기(130)는 바이패스 레일에 있는 하나 이상의 배터리카들의 배터리카 제어기 및 하나 이상의 무인 이송장치(600)들의 무인 이송장치 제어기(650)와 통신을 통해서 방전된 배터리카가 한 대씩 들어올 때마다 한칸씩 옮겨가며 충전이 되도록 한다.
이하, 도 12 내지 도 13을 참조하여, 무가선 트램 시스템에서 트램의 충전을 위한 배터리카 교체 시나리오에 대해 설명하도록 한다. 이러한 무가선 트램 시스템의 배터리카 교체 시나리오는 차량(200), 배터리카(300) 및 무인 이송장치(600)에 포함되는 각 구성요소 간의 연동을 통해 이루어질 수 있다.
도 12는 본 실시예에 따른 배터리카가 트램의 맨 뒤쪽에 배치된 경우에 충전을 위한 배터리카의 교체 방법을 예시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 배터리카(300)의 교체를 위해 트램의 정차 위치 이전에 주행 레일에서 분기되었다가 다시 합류하는 바이패스 레일(110)이 형성될 수 있다.
방전된 배터리카(301)는 바이패스 레일(110)이 시작되는 지점 이전에 트램에서 분리되며, 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)로 들어간다. 바이패스 레일(110)에는 하나 이상의 배터리카(302)가 바이패스 레일(110) 상에서 이동을 하면서 충전을 진행한다.
트램은 계속 주행하여 바이패스 레일(110)을 지난 후 정해진 정차위치에 정차를 한다.
바이패스 레일(110) 상에 위치하는 배터리카 중 충전된 배터리카(303)는 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)을 나와서 주행 레일로 들어가 트램에 장착이 되고, 트램은 충전된 배터리카(303)를 달고 다시 출발한다.
도 13은 본 실시예에 따른 배터리카가 트램의 맨 앞쪽에 배치된 경우에 충전을 위한 배터리카 교체 방법을 예시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 배터리카(300)의 교체를 위해 트램의 정차 위치 이후에 주행 레일에서 분기되었다가 다시 합류하는 바이패스 레일(110)이 형성될 수 있다.
방전된 배터리카(301)는 바이패스 레일(110)이 시작되는 지점 이전에 트램에서 분리되며, 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)로 들어간다. 바이패스 레일(110)에는 하나 이상의 배터리카(302)가 바이패스 레일(110) 상에서 이동을 하면서 충전을 진행한다.
배터리가 없는 트램은 계속 주행하여 바이패스 레일(110) 이전에 정해진 정차위치에 정차를 한다.
바이패스 레일(110) 상에 위치하는 충전된 배터리카(303)는 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)을 나와서 주행 레일로 들어간 뒤 후진되어 트램에 장착이 되고, 트램은 충전된 배터리카(303)를 달고 다시 출발한다.
다른 실시예에 있어서, 바이패스 레일(110) 상에 위치하는 충전된 배터리카(303)는 트램이 정차하기 전에 미리 주행 레일 상에서 대기할 수도 있다.
이 경우, 트램이 정차하기 전에 바이패스 레일(110) 상에 있는 충전된 배터리카(303)는 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)을 나와서 주행 레일로 들어가고 후진되어 바이패스 레일 시작지점 이후에 정차, 미리 대기한다.
배터리가 없는 트램은 계속 주행하여 바이패스 레일(110) 이전에 정해진 정차위치에 정차를 한다.
주행 레일에서 미리 대기하고 있는 충전된 배터리카(303)는 무인 이송장치(600)를 통해 후진하여 트램에 장착이 되고, 트램은 충전된 배터리카(303)를 달고 다시 출발한다.
도 14는 승강장이 2개의 레일의 중간에 위치하는 경우에 후면 배터리카의 교체를 위한 정차역의 구조를 예시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 트램의 후면 배터리카 교체를 위한 정차역은 왕복 2개의 레일과 2개의 레일의 중간에 승강장(tram station, 500)이 구비될 수 있다.
2개의 레일에는 트램의 진행 방향에서 볼 때 정차역 이전에 승강장 방향으로 각각 바이패스 레일(110)이 형성되고, 각각의 바이패스 레일(110)에는 하나 이상의 배터리카(302)가 각각 충전을 진행한다.
2개의 레일 중에서 어느 한 레일로 트램이 정차역으로 진입하면 바이패스 레일(110) 이전에 방전된 후면 배터리카를 분리 정차시키고, 트램은 계속 주행하여 승강장의 정해진 위치에 정차한다. 이때, 분리 정차된 후면 배터리카는 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)로 들어가 충전을 진행한다.
승객이 승하차 하는 동안에 바이패스 레일(110)에 있던 충전된 배터리카(303)가 무인 이송장치(600)를 통해 주행레일로 나와서 트램에 장착이 되고, 트램은 다시 출발한다.
도 15는 본 실시예에 따른 승강장이 2개의 레일의 중간에 위치하는 경우에 전면 배터리카의 교체를 위한 정차역의 구조를 예시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 트램의 전면 배터리카 교체를 위한 정차역은 왕복 2개의 레일과 2개의 레일의 중간에 승강장(tram station, 500)이 구비될 수 있다.
2개의 레일에는 트램의 진행 방향에서 볼 때 정차역 이후에 승강장 방향으로 각각 바이패스 레일(110)이 형성되고, 각각의 바이패스 레일(110)에는 하나 이상의 배터리카(302)가 각각 충전을 진행한다.
2개의 레일 중에서 어느 한 레일로 트램이 정차 역으로 진입하면, 트램은 승강장의 정해진 위치에 정차한다.
방전된 전면 배터리카는 미리 혹은 트램이 정차한 이후 분리되어 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)로 들어가 충전을 진행한다.
승객이 승하차 하는 동안에 바이패스 레일(110)에 있던 충전된 배터리카(303)가 무인 이송장치(600)를 통해 주행레일로 나와서 후진되어 트램에 장착이되고, 트램은 다시 출발한다.
도 16은 본 실시예에 따른 승강장이 2개의 레일의 외곽에 각각 위치하는 경우에 후면 배터리카의 교체를 위한 정차역의 구조를 예시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 트램의 후면 배터리카 교체를 위한 정차역은 왕복 2개의 레일과 2개의 레일의 외곽에 각각 승강장(500)이 구비될 수 있다.
2개의 레일에는 트램의 진행 방향에서 볼 때 정차역 이전에 승강장 방향으로 각각 바이패스 레일(110)이 형성되고, 각각의 바이패스 레일(110)에는 하나 이상의 배터리카(302)가 각각 충전을 진행한다.
2개의 레일 중에서 어느 한 레일로 트램이 정차역으로 진입하면 바이패스 레일(110) 이전에 방전된 후면 배터리카를 분리 정차시키고, 트램은 계속 주행하여 승강장의 정해진 위치에 정차한다. 이때, 분리 정차된 후면 배터리카는 무인 이송장치(600)를 통해 바이패스 레일(110)로 들어가 충전을 진행한다.
승객이 승하차 하는 동안에 바이패스 레일(110)에 있던 충전된 배터리카(303)가 무인 이송장치(600)를 통해 주행레일로 나와서 트램에 장착이 되고, 트램은 다시 출발한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 레일 110: 바이패스 레일
111: 위치표시기 112: 차량인식기
120: 선로 전환기 130: 지상 제어기
150: 무선충전 인버터 151: 무선충전 송신패드
200: 차량 210: 차량 구동 모터
220: 차량 구동 인버터 230: 보조 인버터
240: 보조 배터리 250: 차량 커넥터 어셈블리
260: 트램 제어기 261: 트램 통신수단
270: 차량 서비스기기 280: 운전석
300: 배터리카 301: 방전된 배터리카
302: 충전중 배터리카 303: 충전된 배터리카
310: 배터리카 구동모터 320: 배터리카 구동인버터
330: 배터리팩 340: 충전수단
341: 무선충전 수신패드 350: 센서류
360: 배터리카 제어기 361: 배터리카 제어기 통신수단
370: 배터리카 커넥터 어셈블리 380: 운전석
400: 배터리카 탈부착수단 410: 기계적인 연결부
411: 견인 연결부 412: 완충장치
413: 압력센서 420: 전력 연결부
421: 전력 커넥터 422: 전력 커넥터 유연 암
430: 신호 연결부 431: 신호 커넥터
432: 신호 커넥터용 유연 암 440: 속도센서
450: 위치센서 500: 승강장
600: 무인 이송장치

Claims (33)

  1. 무가선 트램 시스템에 있어서,
    트램이 주행하는 레일;
    상기 레일과 다른 레일을 연결하는 선로전환기를 포함하며,
    상기 트램은, 승객이 탑승하는 다수 개의 차량;
    상기 다수 개의 차량과 연결되는 배터리카;
    상기 배터리카와 상기 차량 중 적어도 어느 하나에 설치되는 배터리카 탈부착수단; 및
    상기 트램을 제어하는 트램 제어기를 포함하여 구성되고,
    상기 배터리카를 옮겨주는 무인 이송장치를 포함하되,
    상기 배터리카가 방전될 경우에 상기 무인 이송장치가 상기 트램으로부터 분리된 방전된 배터리카를 충전 장소로 이송하고, 상기 충전 장소로부터 미리 충전해 놓은 배터리카를 끌어다 상기 트램에 결합시켜 주행거리 제한없이 계속해서 운전할 수 있도록 하며,
    상기 배터리카 탈부착수단은, 상기 트램 제어기 또는 배터리카 제어기의 신호에 의해서 자동으로 탈부착되는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무인 이송장치는,
    상기 무인 이송장치의 높이가 상기 배터리카의 지상고보다 낮고 폭이 상기 레일의 폭보다 작도록 구현되어 상기 배터리카 밑을 자유롭게 다닐 수 있는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무인 이송장치는,
    상기 무인 이송장치를 움직일 수 있는 별도의 구동모터와 인버터, 상기 무인 이송장치를 제어하기 위한 무인 이송장치 제어기, 상기 배터리카의 이송을 위한 결합 수단 및 적어도 하나의 센서를 포함한 센서 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 무인 이송장치 제어기는,
    상기 배터리카를 상기 결합 수단을 통해 소정 높이만큼 상승시키거나 상기 무인 이송장치 상에 체결시킴으로써 상기 무인 이송장치로 하여금 상기 배터리카를 이송 가능하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 레일은, 상기 배터리카의 주행 시 상기 배터리카의 바퀴 부분이 삽입 안치되는 홈을 구비하며,
    상기 무인 이송장치 제어기는, 상기 배터리카의 이송 시 상기 배터리카의 바퀴가 상기 홈을 벗어나지 않는 범위 내에서 상승되도록 상기 결합 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 무인 이송장치는 거리센서를 포함하여,
    상기 배터리카와 도킹하고자 하는 차량 사이의 거리를 측정하고 상기 배터리카와 상기 차량이 도킹 할 때에 상기 거리에 따라서 무인 이송장치의 속도를 다르게 제어하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 다수개의 차량 중에 적어도 하나 이상의 차량에는,
    상기 차량을 구동하는 구동모터와 상기 배터리카로부터 공급되는 전력을 변환하여 구동모터로 전달하는 인버터와 차량의 냉난방을 포함한 서비스 전력을 공급하기 위한 보조 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 다수개의 차량 중에 적어도 하나 이상의 차량에는,
    상기 배터리카를 교체하는 동안에 상기 배터리카가 없어도 상기 차량을 일정거리까지 주행시키고, 상기 차량의 냉난방, 조명, 통신을 포함하는 서비스 전력을 계속 공급하기 위한 보조 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리카는,
    트램 구동을 위한 배터리 팩을 포함하고, 상기 배터리카를 제어하기 위한 배터리카 제어기, 상기 배터리카를 제동시키기 위한 브레이크 수단, 속도센서 및 위치센서를 포함한 센서 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리카는,
    배터리 충전을 위한 접촉식 충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리카는,
    배터리 충전을 위한 무선충전을 위해서 배터리카 하부에 무선충전용 수신패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리카 탈부착수단은,
    상기 배터리카에 일부가 구성이 되고 나머지 일부는 상기 차량 중 하나에 구성이 되되, 견인을 위한 기계적인 연결부와 배터리 전력을 연결하는 전력 연결부와 신호를 연결하는 신호 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 기계적인 연결부는,
    견인용 연결부와 기계적인 완충장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기계적인 완충장치는 압력센서를 포함하여 구성되고,
    상기 무인 이송장치는 상기 배터리카와 통신을 통해서 상기 압력센서의 정보를 주고받아 상기 배터리카와 상기 차량이 도킹 할 시 상기 완충장치의 압력이 일정하게 되도록 상기 무인 이송장치의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 전력 연결부는,
    상기 배터리카와 상기 차량간에 전력케이블을 서로 연결하는 수단으로서 상호간에 진동이나 트램의 곡선부 주행 등으로 접촉불량이 생기지 않도록 유연한 암(arm)을 포함하는 전기적인 접촉단자인 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 신호연결부는,
    유연한 암(arm)을 포함하는 커넥터 형태이거나 무선통신을 통한 비접촉식 연결 행태인 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  17. 삭제
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리카는,
    상기 트램의 맨 뒤쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리카는,
    상기 트램의 맨 앞쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 레일은,
    상기 트램이 주행하는 주행 레일과 상기 주행 레일에서 분기하였다가 다시 합류하는 바이패스 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 선로전환기는 선로전환 제어반을 포함하여 구성되고,
    상기 주행 레일과 상기 바이패스 레일을 선택적으로 연결하되 상기 트램 제어기 또는 무인 이송장치 제어기가 선로전환 제어반과 통신을 통해서 명령을 주고 받아서 동작되는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 주행 레일과 바이패스 레일에는,
    상기 배터리카나 상기 트램을 정위치에 세우기 위한 다수의 위치 표시기와 차량인식기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 바이패스 레일에는,
    상기 배터리카를 충전하기 위한 하나 이상의 접촉식 충전인프라를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 바이패스 레일에는,
    상기 배터리카를 무선으로 충전하기 위한 하나 이상의 송신패드가 일정 간격으로 배치되고 상기 송신패드에 고주파 전류를 흘려주기 위한 무선충전용 인버터가 구비되는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 송신패드는,
    무선충전 효율을 극대화하기 위해서 상기 송신패드와 상기 배터리카에 설치된 수신패드와의 공극이 최소화 되도록 상기 송신패드를 상기 바이패스 레일 상면보다 높게 설치하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  26. 제 11항에 있어서,
    상기 배터리카에 부착되는 수신패드는,
    배터리카의 바퀴가 마모되어 바퀴의 직경이 줄어들 때마다 송신패드와 부딪치지 않도록 수신패드의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 배터리카는,
    방전된 배터리카가 상기 무인 이송장치를 통해 상기 바이패스 레일로 들어와 첫 송신패드 위에 정차해서 무선으로 충전하고, 다음 방전된 배터리카가 상기 바이패스 레일로 들어오면 기존의 충전 중인 배터리카는 다음 송신패드 위로 옮겨져서 무선으로 충전하고, 동일한 방식으로 여러 대의 배터리카가 송신패드 위를 한칸씩 옮겨가며 순차적으로 충전을 수행하고 마지막 단계에서 충전이 완료되면 대기하였다가 배터리카 교체를 위한 트램이 들어오면 주행 레일로 이송되는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  28. 제 18항에 있어서,
    상기 배터리카의 교체는,
    상기 트램의 정차 위치 이전에 주행 레일에서 분기되었다가 다시 합류하는 바이패스 레일이 형성되고,
    방전된 배터리카는 상기 바이패스 레일이 시작되는 지점 이전에 상기 트램에서 분리되어 상기 무인 이송장치를 통해 상기 바이패스 레일로 들어가고, 상기 바이패스 레일에는 하나 이상의 배터리카가 상기 무인 이송장치를 통해 이동을 하면서 충전을 하고,
    상기 트램은 계속 주행하여 바이패스 레일을 지난 후 정해진 정차위치에 정차하고,
    상기 바이패스 레일에 있는 충전된 배터리카는 상기 무인 이송장치를 통해 바이패스 레일을 나와서 주행 레일로 들어가 상기 트램에 장착이 되고, 상기 트램은 충전된 배터리카를 달고 다시 출발하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  29. 제 19항에 있어서,
    상기 배터리카의 교체는
    상기 트램의 정차 위치 이후에 주행 레일에서 분기되어 다시 합류하는 바이패스 레일이 형성되고,
    방전된 배터리카는 상기 바이패스 레일이 시작되는 지점 이전에 상기 트램에서 분리되어 상기 무인 이송장치를 통해 상기 바이패스 레일로 들어가고, 상기 바이패스 레일에는 하나 이상의 배터리카가 상기 무인 이송장치를 통해 이동을 하면서 충전을 하고,
    상기 배터리카가 없는 트램은 계속 주행하여 바이패스 레일 이전에 정해진 정차위치에 정차하고,
    상기 바이패스 레일에 있는 충전된 배터리카는 상기 무인 이송장치를 통해 바이패스 레일을 나와서 주행 레일로 들어간 뒤 후진되어 상기 트램에 장착이 되고, 상기 트램은 충전된 배터리카를 달고 다시 출발하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  30. 제 19항에 있어서,
    상기 배터리카의 교체는
    상기 트램의 정차 위치 이후에 주행 레일에서 분기되어 다시 합류하는 바이패스 레일이 형성되고,
    방전된 배터리카는 상기 바이패스 레일이 시작되는 지점 이전에 상기 트램에서 분리되어 상기 무인 이송장치를 통해 상기 바이패스 레일로 들어가고, 상기 바이패스 레일에는 하나 이상의 배터리카가 상기 무인 이송장치를 통해 이동을 하면서 충전을 하고,
    상기 바이패스 레일에 있는 충전된 배터리카는 상기 무인 이송장치를 통해 바이패스 레일을 나와서 주행 레일로 들어가고 후진되어 바이패스 레일 시작지점 이후에 정차, 미리 대기하고,
    상기 배터리카가 없는 트램은 계속 주행하여 바이패스 레일이 이전에 정해진 정차위치에 정차하고,
    상기 주행 레일에 있던 충전된 배터리카는 상기 무인 이송장치를 통해 후진하여 상기 트램에 장착이 되고,
    상기 트램은 충전된 배터리카를 달고 다시 출발하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  31. 제 1항에 있어서,
    상기 트램의 후면 배터리카 교체를 위한 정차역은,
    왕복 2개의 레일과
    상기 2개의 레일의 중간에 승강장이 구비되고,
    상기 2개의 레일에는 트램의 진행 방향에서 볼 때 정차역 이전에 상기 승강장 방향으로 각각 바이패스 레일이 형성되고,
    상기 각각의 바이패스 레일에는 하나 이상의 배터리카가 각각 충전하고 있고,
    상기 2개의 레일 중에서 어느 한 레일로 상기 트램이 정차 역으로 진입하면 상기 바이패스 레일 이전에 후면 배터리카를 분리 정차시키고 상기 트램은 계속 주행해서 상기 승강장의 정해진 위치에 정차하면,
    승객이 승하차 하는 동안에 상기 바이패스 레일에 있던 충전된 배터리카가 무인 이송장치를 통해 주행레일로 나와서 상기 트램에 장착이 되고, 상기 트램은 다시 출발하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  32. 제 1항에 있어서,
    상기 트램의 전면 배터리카 교체를 위한 정차역은
    왕복 2개의 레일과
    상기 2개의 레일의 중간에 승강장이 위치하고,
    상기 2개의 레일에는 트램의 진행 방향에서 볼 때 정차역 이후에 상기 승강장 방향으로 각각 바이패스 레일이 형성되고,
    상기 각각의 바이패스 레일에는 하나 이상의 배터리카가 각각 충전하고 있고,
    상기 2개의 레일 중에서 어느 한 레일로 상기 트램이 정차 역으로 진입하면,
    상기 트램은 상기 승강장의 정해진 위치에 정차하고,
    상기 전면 배터리카는 미리 분리되어 무인 이송장치를 통해 상기 바이패스 레일로 들어가고,
    승객이 승하차 하는 동안에 상기 바이패스 레일에 있던 충전된 배터리카가 상기 무인 이송장치를 통해 주행레일로 나와서 후진하여 상기 트램에 장착이 되고, 상기 트램은 다시 출발하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
  33. 제 1항에 있어서,
    상기 트램의 후면 배터리카 교체를 위한 정차역은,
    왕복 2개의 레일과
    상기 2개의 레일의 외곽에 각각 승강장이 구비되고,
    상기 2개의 레일에는 트램의 진행 방향에서 볼 때 정차역 이전에 승강장 방향으로 각각 바이패스 레일이 형성되고,
    상기 각각의 바이패스 레일에는 하나 이상의 배터리카가 각각 충전하고 있고,
    상기 2개의 레일 중에서 어느 한 레일로 상기 트램이 정차 역으로 진입하면 상기 바이패스 레일 이전에 후면 배터리카를 분리 정차시키고 상기 트램은 계속 주행해서 상기 승강장의 정해진 위치에 정차하면,
    승객이 승하차 하는 동안에 상기 바이패스 레일에 있던 충전된 배터리카가 무인 이송장치를 통해 주행레일로 나와서 상기 트램에 장착이 되고, 상기 트램은 다시 출발하는 것을 특징으로 하는 무가선 트램 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180005044A (ko) * 2016-07-05 2018-01-15 유도로보틱스 주식회사 무가선 노면 전차 시스템
KR20180005048A (ko) * 2016-07-05 2018-01-15 유도로보틱스 주식회사 무가선 노면전차 제어시스템

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