KR102428540B1 - Pantograph electrode structure suitable for supplying high current and contact resistance measuring method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팬터그래프 전극 구조 및 이의 접촉저항 측정 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 급전전극중 +전극과 -전극을 각각 복수 개의 도체로 형성함으로써 각 도체에서 전류를 수전전극으로 공급하여 상대적으로 높은 전류를 공급하여 대용량 배터리를 충전할 수 있도록 하고, 또한, 본 발명은 각 도체로 공급되는 전류와 각 도체간의 전압차를 이용하여 접촉저항을 계산하고, 산출된 접촉저항을 참고하여 전극의 과열을 방지할 수 있도록 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조 및 이의 접촉저항 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a pantograph electrode and a method for measuring contact resistance thereof, and more particularly, by forming a + electrode and a - electrode of a feeding electrode with a plurality of conductors, respectively, supplying a current from each conductor to a receiving electrode to obtain a relatively high current In addition, the present invention calculates the contact resistance using the current supplied to each conductor and the voltage difference between each conductor, and prevents overheating of the electrode by referring to the calculated contact resistance. It relates to a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current and a method for measuring contact resistance thereof.
최근 전기차와 전기버스 등 전기차량의 수요가 크게 증가하고 있는데, 특히 전기버스의 경우 주행거리가 늘어나면서 배터리와 충전기 용량이 커지는 추세에 있다.Recently, the demand for electric vehicles such as electric vehicles and electric buses is increasing significantly.
기존에는 충전기와 전기버스의 연결수단으로 커넥터 방식(예컨대, 충전건 방식 또는 플러그인 커넥터 방식)을 주로 사용해 왔는데, 일반형 커넥터(도체에 대한 별도 냉각 수단이 없는 형태)의 경우는 전류가 커지면 도체의 굵기가 자꾸 늘어나야 되고 도체가 굵어지면 케이블이 투박하여 사용에 한계가 있으므로 약 200A까지에만 주로 사용되고 있다. 그보다 더 큰 전류를 흘리기 위해서는 도체를 굵게 하는 대신에 도체에 냉각수를 흘려 냉각하는 수냉식 커넥터가 사용되고 있다. 수냉식 커넥터의 경우는 전류가 약 500A 정도까지 사용이 가능하나 구조가 복잡하고 가격이 비싸다는 단점이 있다.Conventionally, the connector method (eg, the charging gun method or the plug-in connector method) has been mainly used as a connection means between the charger and the electric bus. It is mainly used only up to about 200A because it has to continuously increase and the conductor becomes thicker and the cable becomes clunky, limiting its use. In order to pass a larger current than that, a water-cooled connector that cools the conductor by flowing cooling water instead of thickening the conductor is used. In the case of a water-cooled connector, the current can be used up to about 500A, but it has disadvantages in that the structure is complicated and the price is high.
특히 전기버스와 같은 대형 전기차량의 경우는 더욱 큰 전류를 흘리기 위하여 팬터그래프 방식을 사용할 수 있다. 팬터그래프는 상향식과 하향식이 있는데, 상향식은 팬터그래프가 전기버스 지붕에 장착되어 충전시 위로 올라가는 방식이고, 하향식은 팬터그래프가 지상의 고정 구조물에 장착되고 버스 지붕에는 수전 전극만 설치되어, 충전시 반대로 팬터그래프가 내려오는 방식이다. 전기열차 혹은 트램버스와 같이 움직이면서 수전을 해야 하는 경우에는 상향식을 쓸 수밖에 없지만 전기버스의 경우는 정지된 상태에서만 충전을 하게 되므로 하향식을 사용하는 것이 원가 절감에 더 유리할 수 있다. 팬터그래프는 도체 접속부의 면적이 넓어 큰 전류를 흘릴 수 있고 케이블이 고정되어 있으므로 필요에 따라 굵은 케이블을 사용하더라도 별다른 문제가 없다는 장점이 있다.In particular, in the case of a large electric vehicle such as an electric bus, the pantograph method can be used to pass a larger current. There are bottom-up and top-down types of pantographs. Bottom-up type is a method in which the pantograph is mounted on the roof of an electric bus and rises when charging. way down. If you need to receive power while moving like an electric train or trambus, you have no choice but to use the bottom-up method, but in the case of an electric bus, charging is performed only in a stopped state, so using the top-down method may be more advantageous in cost reduction. The pantograph has the advantage that a large current can flow because the area of the conductor connection is large, and since the cable is fixed, there is no problem even if a thick cable is used if necessary.
이러한 하향식 팬터그래프는 도 1에 도시된 바와 같이 승하강부(10)와, 승하강부(10)의 동작에 따라 절첩되는 암(20)과, 암의 하단에 설치되는 급전전극(30)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, this top-down pantograph includes an
급전전극(30)은 +전극(31), -전극(33), 접지전극(35), CP(Control pilot)전극(27)으로 구성된다.The
아울러, 수전전극(40)은 도 2에 도시된 바와 같이 전기차의 지붕에 수전측 +전극(41), 수전측 -전극(43), 수전측 접지전극(45), 수전측 CP전극(47)이 구비되고, 급전전극(30)과 수직으로 교차되어 접촉되어 충전전력, 즉 전류를 공급받는다.In addition, as shown in FIG. 2 , the
그러나, 이러한 하향식 팬터그래프는 최대 전류가 약 1000A인데, 배터리 용량의 증가에 따라 팬터그래프 전류도 1500∼2000A로 크게 요구되고 있다. 한편 팬터그래프 전류 증가에 따라 전극의 접촉저항으로 인한 과열을 방지할 수 있는 기술도 함께 요구된다.However, such a top-down pantograph has a maximum current of about 1000A, and as the battery capacity increases, the pantograph current is also greatly required to be 1500-2000A. Meanwhile, as the pantograph current increases, a technology capable of preventing overheating due to the contact resistance of the electrode is also required.
다만, 이러한 하향식 팬터그래프는 충전시에 급전전극과 수전전극이 잘 접촉되어야 하는데 사용기간이 길어지다 보면 급전전극과 수전전극 간의 접촉 상태가 나빠져서 접촉저항이 증가할 수 있다. 접촉저항이 증가하게 되면 충전 시에 전극 간의 접촉 부분에서 열이 과다하게 발생하고 심한 경우 화재로 이어질 수 있고, 특히 접지전극에서 접촉불량이 발생하면 감전 등의 사고가 발생할 수 있어 매우 위험하다. 따라서, 급전전극과 수전전극 간의 접촉상태가 양호한지 검출하여 접촉불량을 사전에 예방할 줄 필요가 있다.However, in such a top-down pantograph, the feeding electrode and the receiving electrode must be in good contact during charging. As the period of use increases, the contact state between the feeding electrode and the receiving electrode deteriorates, which may increase the contact resistance. When the contact resistance increases, excessive heat is generated at the contact part between the electrodes during charging, and in severe cases, it can lead to a fire. Therefore, it is necessary to prevent contact failure in advance by detecting whether the state of contact between the feeding electrode and the receiving electrode is good.
그러나, 종래에는 팬터그래프에 온도센서를 설치하여 접촉불량을 감지하였으나 구조적으로 복잡하다는 문제점이 있다.However, conventionally, a temperature sensor is installed in a pantograph to detect a contact failure, but there is a problem in that it is structurally complicated.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 선행특허로 미국 공개특허공보 제2019/0193585호가 개시되어 있다.In order to solve this problem, US Patent Publication No. 2019/0193585 is disclosed as a prior patent.
상기 선행특허는 급전전극을 1개의 주전극과 1개의 보조 전극으로 구성하여 보조전극을 통해 접촉저항 감시하는 구성이다.The prior patent is a configuration for monitoring the contact resistance through the auxiliary electrode by configuring the feeding electrode with one main electrode and one auxiliary electrode.
그러나, 이러한 선행특허는 접촉저항을 감시할 뿐 충전전력은 1개의 주전극을 통해 공급되기 때문에 충분한 충전전력을 공급하지 못하는 문제점이 있다.However, this prior patent has a problem in that it cannot supply sufficient charging power because it only monitors the contact resistance and the charging power is supplied through one main electrode.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 급전전극중 +전극과 -전극을 각각 복수 개의 도체로 형성함으로써 각 도체에서 전류를 수전전극으로 공급하여 상대적으로 높은 전류를 공급하여 대용량 배터리를 충전할 수 있도록 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조 및 이의 접촉저항 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and by forming the + electrode and the - electrode of the feeding electrode with a plurality of conductors, respectively, a current is supplied from each conductor to the receiving electrode to supply a relatively high current to charge a large-capacity battery. An object of the present invention is to provide a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current and a method for measuring contact resistance thereof.
또한, 본 발명은 각 도체로 공급되는 전류와 각 도체간의 전압차를 이용하여 접촉저항을 계산하고, 산출된 접촉저항을 참고하여 전극의 과열을 방지할 수 있도록 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조 및 이의 접촉저항 측정 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention calculates the contact resistance using the current supplied to each conductor and the voltage difference between each conductor, and refers to the calculated contact resistance to prevent overheating of the electrode. A pantograph electrode structure suitable for supplying a large current and Another object is to provide a method for measuring contact resistance thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조는, 전기차량에 구비된 수전전극과 접촉되어 충전기로부터의 전류를 상기 수전전극으로 공급하는 급전전극을 구비한 팬터그래프 전극 구조에 있어서, 상기 급전전극은, 복수 개의 도체가 상호 이격되어 배치되어 각각의 도체가 전류를 상기 수전전극으로 공급하는 +전극과; 복수 개의 도체가 상호 이격되어 배치되어 각각의 도체가 전류를 상기 수전전극으로 공급하는 -전극을 포함하고, 충전 개시 전에 상기 +전극 또는 -전극의 도체에 흐르는 전류는 각각의 도체에 따라 개별로 또는 순차적으로 공급되도록 제어되고, 상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항 각각은, 충전 개시 전에 상기 도체에 흐르는 전류와 상기 전류가 흐르는 도체와 다른 도체 간의 전압차를 이용하여 산출되고, 충전 중에 상기 +전극 또는 -전극의 도체에 흐르는 전류는 각 도체에 공급되도록 제어되고, 충전 중에 상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항의 변동은, 충전 중에 상기 도체에 흐르는 전류와 상기 전류가 흐르는 도체들 간의 전압차의 적어도 일부를 이용하여 충전 중에 실시간으로 감시되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the pantograph electrode structure suitable for supplying a large current according to the present invention is in contact with a receiving electrode provided in an electric vehicle to supply a current from a charger to the receiving electrode. In the structure, the feeding electrode includes: a + electrode in which a plurality of conductors are spaced apart from each other and each conductor supplies a current to the receiving electrode; A plurality of conductors are disposed to be spaced apart from each other so that each conductor includes a - electrode for supplying a current to the receiving electrode, and the current flowing through the conductor of the + electrode or - electrode before starting charging is individually or according to each conductor. Controlled to be supplied sequentially, each of the contact resistance between the plurality of conductors of the + electrode or the - electrode and the corresponding receiving electrode is the voltage difference between the current flowing through the conductor and the conductor through which the current flows and the other conductor before charging starts. The current flowing through the conductor of the + or - electrode during charging is controlled to be supplied to each conductor, and during charging, the change in contact resistance between each of the plurality of conductors of the + or - electrode and the corresponding receiving electrode is monitored in real time during charging using at least a part of the voltage difference between the current flowing through the conductor during charging and the conductors through which the current flows.
본 발명에 따른 팬터그래프 전극 구조는, 상기 +전극 및 -전극과 충전기 사이에 배치되고, +전극 또는 -전극의 도체에 흐르는 전류가 각각의 도체에 따라 개별로 또는 순차적으로 공급되도록 단속하는 복수의 개폐 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The pantograph electrode structure according to the present invention is disposed between the + electrode and the - electrode and the charger, and a plurality of openings and closings that intermittently control the current flowing through the conductor of the + electrode or the - electrode to be supplied individually or sequentially according to each conductor It is characterized in that it further comprises a switch.
본 발명에 따른 팬터그래프 전극 구조는, 상기 +전극 및 -전극의 각 도체로 공급되는 전류와 각 도체 간의 전압차를 이용하여 상기 접촉저항을 산출하는 접촉저항 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The pantograph electrode structure according to the present invention further comprises a contact resistance calculator for calculating the contact resistance by using the voltage difference between the current supplied to each conductor of the + electrode and the - electrode and each conductor.
상기 접촉저항 산출부는, 상기 +전극 또는 -전극의 도체가 n개인 경우(여기에서, n은 2 이상의 자연수) 아래의 수학식으로 각 도체의 접촉저항(r1, r2, r3, …, rn)을 계산할 수 있다.The contact resistance calculation unit, when the number of conductors of the + electrode or the - electrode is n (here, n is a natural number greater than or equal to 2), the contact resistance of each conductor (r 1 , r 2 , r 3 , ..., r n ) can be calculated.
여기에서, I1, I2, I3, …, In은 충전 개시 전에 +전극 또는 -전극의 n개의 도체 각각에 흐르는 전류이고, V1, V2, V3, …, Vn은 n개의 도체 각각에 흐르는 전류에 의하여 해당 도체와 수전전극 간의 접촉저항 각각에 걸리는 전압이다.Here, I 1 , I 2 , I 3 , … , I n is the current flowing through each of the n conductors of the + electrode or - electrode before the start of charging, V 1 , V 2 , V 3 , … , V n is the voltage applied to each contact resistance between the corresponding conductor and the receiving electrode by the current flowing through each of the n conductors.
상기 접촉저항 각각에 걸리는 전압 V1, V2, V3, …, Vn 각각은, 상기 전류가 흐르는 도체와 다른 도체 간의 전압차로부터 얻어질 수 있다.Voltage applied to each of the contact resistances V 1 , V 2 , V 3 , … Each of , V n may be obtained from a voltage difference between a conductor through which the current flows and another conductor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 대한 접촉저항 측정 방법은, 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조를 이용한 접촉저항 측정 방법에 있어서, 충전 개시 전에 상기 +전극 또는 -전극의 각각의 도체에 개별로 또는 순차적으로 전류를 공급하는 단계; 충전 개시 전에 상기 도체 각각에 흐르는 전류에 의하여 상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항 각각에 걸리는 전압을 측정하는 단계; 상기 도체 각각에 흐르는 전류와 상기 접촉저항 각각에 걸리는 전압을 이용하여 상기 접촉저항을 산출하는 단계; 충전 중에 상기 +전극 또는 -전극의 각 도체에 전류를 공급하는 단계; 및 충전 중에 상기 도체에 흐르는 전류와 상기 전류가 흐르는 도체들 간의 전압차의 적어도 일부를 이용하여, 상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항의 변동을 충전 중에 실시간으로 감시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method for measuring contact resistance for a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current according to the present invention is a method for measuring contact resistance using a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current, before starting charging, the + electrode or - supplying current individually or sequentially to each conductor of the electrode; measuring a voltage applied to each contact resistance between each of a plurality of conductors of the + electrode or - electrode and a corresponding receiving electrode by the current flowing through each of the conductors before charging is started; calculating the contact resistance using a current flowing through each of the conductors and a voltage applied to each of the contact resistances; supplying current to each conductor of the + electrode or - electrode during charging; and using at least a part of the voltage difference between the current flowing through the conductor during charging and the conductors through which the current flows, the change in contact resistance between each of the plurality of conductors of the + electrode or the - electrode and the corresponding receiving electrode during charging in real time It is characterized in that it comprises the step of monitoring.
상기 접촉저항을 산출하는 단계는, 상기 +전극 또는 -전극의 도체가 n개인 경우(여기에서, n은 2 이상의 자연수) 아래의 수학식으로 각 도체의 접촉저항(r1, r2, r3, …, rn)을 계산할 수 있다.The step of calculating the contact resistance is, when there are n conductors of the + electrode or the - electrode (where n is a natural number greater than or equal to 2), the contact resistance (r 1 , r 2 , r 3 ) of each conductor by the following equation , …, r n ) can be calculated.
여기에서, I1, I2, I3, …, In은 충전 개시 전에 +전극 또는 -전극의 n개의 도체 각각에 흐르는 전류이고, V1, V2, V3, …, Vn은 n개의 도체 각각에 흐르는 전류에 의하여 해당 도체와 수전전극 간의 접촉저항 각각에 걸리는 전압이다.Here, I 1 , I 2 , I 3 , … , I n is the current flowing through each of the n conductors of the + electrode or - electrode before the start of charging, V 1 , V 2 , V 3 , … , V n is the voltage applied to each contact resistance between the corresponding conductor and the receiving electrode by the current flowing through each of the n conductors.
상기 접촉저항 각각에 걸리는 전압 V1, V2, V3, …, Vn 각각은, 상기 전류가 흐르는 도체와 다른 도체 간의 전압차로부터 얻어질 수 있다.Voltage applied to each of the contact resistances V 1 , V 2 , V 3 , … Each of , V n may be obtained from a voltage difference between a conductor through which the current flows and another conductor.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조 및 이의 접촉저항 측정 방법에 따르면, 급전전극중 +전극과 -전극을 각각 복수 개의 도체로 형성함으로써 각 도체에서 전류를 수전전극으로 공급하여 상대적으로 높은 전류를 공급하여 대용량 배터리를 충전할 수 있다.According to the present invention, which is a pantograph electrode structure suitable for large current supply and a method for measuring contact resistance thereof, configured as described above, by forming the + electrode and the - electrode of the feeding electrode with a plurality of conductors, respectively, the current is supplied from each conductor to the receiving electrode, A high current can be supplied to charge a large-capacity battery.
또한, 본 발명에 따르면 각 도체로 공급되는 전류와 각 도체간의 전압차를 이용하여 접촉저항을 계산하고, 산출된 접촉저항을 참고하여 전극의 과열을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to calculate the contact resistance using the current supplied to each conductor and the voltage difference between the conductors, and prevent overheating of the electrode by referring to the calculated contact resistance.
도 1은 종래의 하향식 팬터그래프의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 전기차 지붕에 설치된 수전전극을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용된 대전류 공급에 적합한 팬터그래프의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 대한 접촉저항 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 따라 급전전극과 수전전극의 접촉상태를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉저항 측정방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a conventional top-down pantograph.
2 is a view showing a power receiving electrode installed on a typical electric vehicle roof.
3 is a perspective view showing the configuration of a pantograph suitable for supplying a large current to which the present invention is applied.
4 is a view for explaining a method for measuring contact resistance for a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing the contact state between the feeding electrode and the receiving electrode according to the pantograph electrode structure suitable for supplying a large current according to the present invention.
6 is a block diagram showing a structure of a pantograph electrode suitable for supplying a large current according to the present invention.
7 is a view for explaining a method for measuring contact resistance according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the pantograph electrode structure suitable for supplying a large current according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
도 3은 본 발명이 적용된 대전류 공급에 적합한 팬터그래프의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 따라 급전전극과 수전전극의 접촉상태를 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 따라 급전전극과 수전전극의 접촉상태를 나타낸 평면도이다.3 is a perspective view showing the configuration of a pantograph suitable for supplying a large current to which the present invention is applied, and FIG. 4 is a side view showing the contact state between the feeding electrode and the receiving electrode according to the pantograph electrode structure suitable for supplying a large current according to the present invention, FIG. is a plan view showing the contact state between the feeding electrode and the receiving electrode according to the pantograph electrode structure suitable for supplying a large current according to the present invention.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명이 적용된 대전류 공급에 적합한 팬터그래프는 도 3에 도시된 바와 같이 승하강부(10)와, 승하강부(10)의 동작에 따라 절첩되는 암(20)과, 암의 하단에 설치되는 급전전극(110)으로 구성될 수 있다.3 to 6, a pantograph suitable for supplying a large current to which the present invention is applied is an
급전전극(110)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 +전극(111), -전극(113), 접지전극(115), CP(Control pilot)전극(117)으로 구성될 수 있다. 전극들 중에서, 전기차량의 배터리 충전을 위한 충전 전력은 +전극(111) 및 -전극(113)을 통하여 전송될 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5 , the feeding
+전극(111)은 대전류의 공급을 위하여 복수 개의 도체(C)가 상호 이격되어 배치되어 각각의 도체(C)가 전류를 수전전극(40)의 수전측 +전극(41)과 직각 방향으로 접촉하면서 전류를 공급한다. +전극(111)의 도체들은 등간격으로 평행하게 배치될 수 있으나, 배치 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.In the +
-전극(113)은 대전류의 공급을 위하여 복수 개의 도체(C)가 상호 이격되어 배치되어 각각의 도체(C)가 전류를 수전전극(40)의 수전측 -전극(43)과 직각 방향으로 접촉하면서 전류를 공급한다. -전극(113)의 도체들은 +전극(111)과 동일한 개수로 구비되는 것이 바람직하며, 서로 등간격으로 평행하게 배치될 수 있으나, 배치 개수나 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.- The
접지전극(115)은 1개의 도체로 형성되어 수전전극(40)의 수전측 접지전극(45)과 직각 방향으로 접촉하면서 전기차량 측에 접지 전위를 제공할 수 있다. 여기에서 접지전극(115)은 1개로 제시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
CP전극(117)은 1개의 도체로 형성되어 수전전극(40)의 수전측 CP전극(48)과 직각 방향으로 접촉된다. 이때, CP전극(117)은 도체의 개수가 1개로 한정되는 것은 아니며, 충전상태 제어를 위한 제어 전극으로 충전 상태를 제어하기 위한 제어 신호를 송수신할 수 있다.The
그리고, +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)는 일반적으로 동일 크기의 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어 3개의 도체가 적용된 경우 각각 1000A를 공급하면 3000A 대전류를 공급하게 되고, 4개의 도체가 적용된 경우는 4000A의 대전류를 공급할 수 있게 된다. 또한, +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)는 동일한 전원에 의하여 전류가 공급될 수 있으나, 별개의 전원에 의하여 각각 전류가 공급되는 것도 가능하다. 또한 각 도체(C)에 공급되는 전류는 동일할 수 있으나 상이한 전류가 공급되도록 구성되는 것도 가능하다.In addition, the conductors C of the + and -
한편, 본 발명은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)로 공급되는 전류(I1, I2, I3)와 각 도체(C)간의 전압차(V12, V23, V31)를 이용하여 접촉저항(r1, r2, r3)을 계산하여, 접촉저항을 산출하는 접촉저항 산출부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명은 +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)간의 전압차(V12, V23, V31)를 측정하기 위한 전압 측정수단(도면 미도시)을 더 구비할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, as shown in FIGS. 4 and 6 , the currents I 1 , I 2 , I 3 supplied to the respective conductors C of the + and -
본 발명의 일 실시예로서, 접촉저항 산출부(120)는 +, -전극(111, 113)의 도체(C)가 3개인 경우, 각 도체(C)로 공급되는 전류(I1, I2, I3)와 전압 측정 수단에 의하여 측정된 각 도체(C)간의 전압차(V12, V23, V31)를 이용하여 각 도체(C)의 접촉저항(r1, r2, r3)을 계산하기 위하여 다음 수학식 1과 같은 연립 방정식을 이용할 수 있다.As an embodiment of the present invention, the contact
수학식 1을 살펴보면, 수학식 1에 제시된 3개의 수식은 서로 독립된 수식으로 볼 수 없으므로, 수학식 1의 방정식을 연립하여 접촉저항(r1, r2, r3)을 각각 산출하는 것은 쉽지 않다.Looking at
따라서, 수학식 1에 독립적인 수식을 추가적으로 얻기 위하여, +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)로 공급되는 전류(I1, I2, I3)를 달리하여 수학식 2를 얻을 수 있다.Therefore, in order to additionally obtain an expression independent of
여기에서, Vij는 각 도체(C)간의 전압차(V12, V23, V31) 중에서 임의로 선택된 한 쌍의 도체의 전압차이고, Ii 및 Ij는 선택된 한 쌍의 도체 각각에 흐르는 전류이고, ri 및 rj는 선택된 한 쌍의 도체 각각의 접촉저항이다.Here, V ij is the voltage difference of a pair of conductors arbitrarily selected from among the voltage differences (V 12 , V 23 , V 31 ) between the respective conductors C, and I i and I j are currents flowing through each of the selected pair of conductors. , and r i and r j are the contact resistances of each of the selected pair of conductors.
수학식 2의 방정식이 수학식 1에 독립적이기 위하여, 전류 Ii 및 Ij는, i 및 j가 각각 1, 2라면 수학식 1의 I1, I2에 대하여 Ii : Ij ≠ I1 : I2이고, i 및 j가 각각 2, 3이라면 수학식 1의 I2, I3에 대하여 Ii : Ij ≠ I2 : I3이고, i 및 j가 각각 3, 1이라면 수학식 1의 I3, I1에 대하여 Ii : Ij ≠ I3 : I1 인 조건을 만족하도록 제어될 필요가 있다.In order for the equation of Equation 2 to be independent of Equation 1 , the currents I i and I j are, if i and j are 1 and 2 , respectively, I i : I j ≠ I 1 : I 2 and if i and j are 2 and 3, respectively, with respect to I 2 and I 3 in
수학식 2가 상술한 조건을 만족할 때, 본 발명의 접촉저항 산출부(120)는 수학식 1 및 수학식 2를 연립하여 접촉저항(r1, r2, r3)을 각각 산출할 수 있다.When Equation 2 satisfies the above-described condition, the
또한, 앞에서는 +, -전극(111, 113)의 도체(C)가 3개인 경우를 예로 들어 설명하였으나, +, -전극(111, 113)의 도체(C)가 2개, 4개 또는 그 이상인 경우에도 상술한 방법과 유사한 방법으로 접촉저항을 각각 산출할 수 있다. 예를 들어 +, -전극(111, 113)의 도체(C)가 4개인 경우에 +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)로 공급되는 전류(I1, I2, I3, I4)와 각 도체(C)간의 전압차(V12, V23, V34, V41)를 이용하여 수학식 1 및 수학식 2에 대응하는 연립 방정식을 구하고, 이를 연립하여 접촉저항(r1, r2, r3, r4)을 계산할 수 있다.In addition, although the case where there are three conductors C of the + and -
이를 +, -전극(111, 113)의 도체(C)가 n(n은 2 이상의 자연수)개인 경우에 적용하면, 아래 수학식 3과 같은 수식을 얻을 수 있다.If this is applied to the case where the number of conductors C of the + and -
여기에서, Vij는 n개의 각 도체(C)간의 전압차(V12, V23, V34, …, Vn1) 중에서 임의로 선택된 한 쌍의 도체의 전압차이고, Ii 및 Ij는 선택된 한 쌍의 도체 각각에 흐르는 전류이고, ri 및 rj는 선택된 한 쌍의 도체 각각의 접촉저항이다.Here, V ij is the voltage difference of a pair of conductors arbitrarily selected from among the voltage differences (V 12 , V 23 , V 34 , ..., V n1 ) between the n conductors C, and I i and I j are Current flowing through each of the pair of conductors, and ri and r j are the contact resistances of each of the selected pair of conductors.
또한, 수학식 3의 Vij 수식이 나머지 수식에 독립적이기 위하여, 전류 Ii 및 Ij의 비는, 앞에서 설명한 바와 같이 각 도체(C)로 공급되는 전류(I1, I2, I3, …, In) 중에서 전류 Ii 및 Ij에 대응되는 한 쌍의 전류의 비와 다르도록 제어될 필요가 있다.In addition, in order for the V ij equation of Equation 3 to be independent of the rest of the equations, the ratio of the currents I i and I j is, as described above, the currents I 1 , I 2 , I 3 , . _ _
이와 같이, 본 발명의 팬터그래프 전극 구조는 급전전극(110) 중 +전극(111)과 -전극(113)을 전류 설계 용량에 따라 각각 복수 개의 도체로 구성하기 때문에, +전극(111)과 -전극(113)을 통해 전기차량 등의 수전전극(40)으로 대전류를 공급할 수 있다.As described above, in the pantograph electrode structure of the present invention, since the +
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 팬터그래프 전극의 접촉저항 측정 방법에 따르면, +, -전극(111, 113)의 각 도체로 공급되는 전류와 급전전극(110) 측 각 도체간의 전압차를 이용하여 접촉저항을 측정하기 때문에 수전전극(40) 측, 즉 전기차량 쪽의 설계를 변경하지 않고 급전 측의 전압/전류 측정만으로도 접촉저항을 손쉽게 측정할 수 있으며, 산출된 접촉저항을 참고하여 충전 전류의 조절, 차단 또는 충전 지속 여부를 제어함으로써 전극의 과열 및 화재발생을 방지할 수 있다.In addition, according to the method for measuring the contact resistance of the pantograph electrode according to an embodiment of the present invention, the voltage difference between the current supplied to each conductor of the + and -
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 팬터그래프 전극의 접촉저항 측정 방법은, 상술한 수학식 3을 이용하여 충전 개시 전에 접촉저항을 측정할 수 있을 뿐 아니라, 충전 중에도 충전 개시 전에 측정된 접촉저항 값과 수학식 3의 적어도 일부 수식을 이용하여 실시간으로 접촉저항의 변동을 감시하여 변동량이 소정의 임계값 또는 임계 범위를 벗어난 경우에 충전 전류의 조절, 차단 또는 충전 지속 여부를 제어할 수 있다.In addition, in the method for measuring contact resistance of a pantograph electrode according to an embodiment of the present invention, not only can the contact resistance be measured before the start of charging using Equation 3 described above, but also the contact resistance value measured before the start of charging even during charging And by using at least some of the equations of Equation 3, it is possible to monitor the change of the contact resistance in real time to control whether the charging current is adjusted, cut off, or whether charging is continued when the fluctuation amount is out of a predetermined threshold value or a threshold range.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉저항 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a method for measuring contact resistance according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬터그래프 전극 구조를 가진 급전전극(110)은 각각이 복수 개의 도체로 구성된 +전극(111) 및 -전극(113)을 포함하여 구성되고, +전극(111) 및 -전극(113)은 수전측 +전극(41)과 수전측 -전극(43)을 통하여 충전기(도면부호 미도시)로부터 제공된 충전 전력을 전기차량의 배터리(도면부호 미도시)로 전송한다. 도면에 도시되지는 아니하였으나, 급전전극(110)은 +전극(111) 및 -전극(113) 외에 접지전극(115) 및 CP(Control pilot)전극(117)을 더 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the feeding
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉저항 측정 방법은, +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)로 공급되는 전류(I1, I2, I3)를 단속하여 각 전극의 도체에 하나씩의 전류만 순차적으로 공급되도록 제어한다. 이를 위하여 충전기는 별개의 전원에 의하여 전류(I1, I2, I3)가 개별로 또는 순차적으로 공급될 수 있도록 구성되거나, 도 7에 도시된 것과 같이 전류(I1, I2, I3)의 공급과 차단을 개별적으로 제어할 수 있도록 개폐 스위치(RY1a~RY3a, RY1b~RY3b)가 구비될 수 있다.In addition, in the method for measuring contact resistance according to another embodiment of the present invention, the current (I 1 , I 2 , I 3 ) supplied to each conductor (C) of the + and -
예를 들어, +전극(41)에 대하여 개폐 스위치 RY1a를 턴온하고 나머지 RY2a 및 RY3a는 개방하여 전류 I1 만 흐르게 하거나, 개폐 스위치 RY2a를 턴온하고 나머지 RY1a 및 RY3a는 개방하여 전류 I2 만 흐르게 하거나, 개폐 스위치 RY3a를 턴온하고 나머지 RY1a 및 RY2a는 개방하여 전류 I3 만 흐르게 할 수 있다. 이때, -전극(43) 측의 개폐 스위치 RY1b~RY3b는 전류 경로를 제공하기 위하여 적어도 하나 이상이 턴온될 수 있다.For example, with respect to the +
또한, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)와 수전측 +, -전극(41, 43) 간의 접촉저항(r1, r2, r3)을 산출하는 접촉저항 산출부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명은 +, -전극(111, 113)의 각 도체(C)간의 전압차(V12, V23, V31)를 측정하기 위한 전압 측정수단(도면 미도시)을 더 구비할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6 , the present invention provides contact resistance (r 1 , r 2 , r) between each conductor (C) of the + and - electrodes (111, 113) and the receiving side +, - electrodes (41, 43), as shown in FIG. 3 ) may be configured to include a
도 7을 참고하면, 접촉저항 산출부(미도시)는, 충전기로부터 +전극(41)의 각각의 도체에 공급되는 전류(I1, I2, I3) 각각에 대하여 접촉저항(r1, r2, r3)을 다음의 수학식 4와 같이 산출할 수 있다.Referring to Figure 7, the contact resistance calculator (not shown), the current (I 1 , I 2 , I 3 ) supplied from the charger to each conductor of the +
여기에서, V1, V2 및 V3는 +전극(41)의 복수의 도체 각각에 공급되는 전류(I1, I2, I3)에 의하여 접촉저항(r1, r2, r3) 각각에 걸리는 전압이며, 전압 측정 수단에 의하여 측정된 각 도체 간의 전압차(V12, V23, V31)로부터 얻어질 수 있다.Here, V 1 , V 2 and V 3 are the contact resistances (r 1 , r 2 , r 3 ) by the currents (I 1 , I 2 , I 3 ) supplied to each of the plurality of conductors of the +
예를 들어, I1이 흐를 때 I2 및 I3은 0이므로 V1은 V12 또는 -V31과 동일하며, I2가 흐를 때 I1 및 I3은 0이므로 V2는 V23 또는 -V12와 동일하며, I3이 흐를 때 I1 및 I2는 0이므로 V3은 V31 또는 -V23과 동일한 전압값으로 간주될 수 있다.For example, when I 1 flows, I 2 and I 3 are 0, so V 1 is equal to V 12 or -V 31 , and when I 2 flows I 1 and I 3 are 0, so V 2 is V 23 or - It is the same as V 12 , and since I 1 and I 2 are 0 when I 3 flows, V 3 can be regarded as the same voltage value as V 31 or -V 23 .
이상에서는 +전극(41) 측의 접촉저항을 측정하는 것을 예로 들어 설명하였으나, -전극(43) 측의 접촉저항도 동일한 방식으로 측정할 수 있으며, +전극(41)과 -전극(43)의 접촉저항을 순차적으로 각각 측정하거나, 시간적으로 동시에 측정하도록 구성하는 것도 가능하다.In the above description, measuring the contact resistance of the +
또한, 이상에서는 도 7에 도시된 바와 같이 +, -전극(111, 113)의 도체(C)가 각각 3개인 경우를 예로 들어 설명하였으나, +, -전극(111, 113)의 도체(C)의 개수는 이에 한정되는 것이 아니며, 도체(C)의 개수가 2개, 4개 또는 그 이상인 경우에도 상술한 방법과 유사한 방법으로 접촉저항을 각각 산출할 수 있다. 이를 +, -전극(111, 113)의 도체(C)가 n(n은 2 이상의 자연수)개인 경우에 적용하면, 본 발명의 접촉저항 산출부(120)는, 아래 수학식 5와 같은 수식에 의하여 접촉저항을 산출할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , the case where there are three conductors C of the + and -
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬터그래프 전극의 접촉저항 측정 방법에 따르면, +, -전극(111, 113)의 각 도체로 공급되는 전류와 급전전극(110) 측 각 도체간의 전압차를 이용하여 접촉저항을 측정하기 때문에 수전전극(40) 측, 즉 전기차량 쪽의 설계를 변경하지 않고 급전 측의 전압/전류 측정만으로도 접촉저항을 손쉽게 측정할 수 있고, 산출된 접촉저항을 참고하여 충전 전류를 제어함으로써 전극의 과열 및 화재발생을 방지할 수 있다.As described above, according to the method for measuring the contact resistance of the pantograph electrode according to another embodiment of the present invention, the voltage difference between the current supplied to each conductor of the + and -
또한, 본 발명에 따른 팬터그래프 전극의 접촉저항 측정 방법은, 상술한 수학식 5를 이용하여 충전 개시 전에 접촉저항을 측정할 수 있고, 추가적으로 수학식 3의 적어도 일부 수식을 이용하여 충전 중에도 실시간으로 접촉저항의 변동을 감시하여 변동량이 소정의 임계값 또는 임계 범위를 벗어난 경우에 충전 전류의 조절, 차단 또는 충전 지속 여부를 제어하도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, in the method for measuring the contact resistance of the pantograph electrode according to the present invention, the contact resistance can be measured before the start of charging using Equation 5 above, and in addition, using at least some equations of Equation 3, contact in real time even during charging It is also possible to monitor the change in the resistance to control whether the charging current is adjusted, cut off or continued charging when the fluctuation amount is outside a predetermined threshold value or a threshold range.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and may take various forms, and in the detailed description of the invention, only specific embodiments thereof have been described. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the particular form recited in the detailed description, but rather, it is to be understood to cover all modifications and equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. should be
10 : 승하강부 20 : 암
30, 110 : 급전전극 31, 111 : +전극
33, 113 : -전극 35, 115 : 접지전극
37, 117 : CP전극 40 : 수전전극
41 : 수전측 +전극 43 : 수전측 -전극
44 : 수전측 접지전극 45 : 수전측 CP전극
120 : 접촉저항 산출부10: elevating unit 20: arm
30, 110: feeding
33, 113: -
37, 117: CP electrode 40: receiving electrode
41: power receiving side + electrode 43: receiving side -electrode
44: power receiving side ground electrode 45: receiving side CP electrode
120: contact resistance calculation unit
Claims (8)
상기 급전전극은,
복수 개의 도체가 상호 이격되어 배치되어 각각의 도체가 전류를 상기 수전전극으로 공급하는 +전극과;
복수 개의 도체가 상호 이격되어 배치되어 각각의 도체가 전류를 상기 수전전극으로 공급하는 -전극을 포함하고,
충전 개시 전에 상기 +전극 또는 -전극의 도체에 흐르는 전류는 각각의 도체에 따라 개별로 또는 순차적으로 공급되도록 제어되고,
상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항 각각은, 충전 개시 전에 상기 도체에 흐르는 전류와 상기 전류가 흐르는 도체와 다른 도체 간의 전압차를 이용하여 산출되고,
충전 중에 상기 +전극 또는 -전극의 도체에 흐르는 전류는 각 도체에 공급되도록 제어되고,
충전 중에 상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항의 변동은, 충전 중에 상기 도체에 흐르는 전류와 상기 전류가 흐르는 도체들 간의 전압차의 적어도 일부를 이용하여 충전 중에 실시간으로 감시되는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조.In the pantograph electrode structure provided with a power receiving electrode that is in contact with a power receiving electrode provided in an electric vehicle and supplies a current from a charger to the receiving electrode,
The feeding electrode is
a + electrode in which a plurality of conductors are spaced apart from each other and each conductor supplies a current to the receiving electrode;
A plurality of conductors are disposed to be spaced apart from each other, and each conductor includes an electrode for supplying current to the receiving electrode,
Before the start of charging, the current flowing in the conductor of the + electrode or the - electrode is controlled to be supplied individually or sequentially according to each conductor,
Each of the contact resistances between the plurality of conductors of the + electrode or the - electrode and the corresponding receiving electrode is calculated using the current flowing through the conductor before charging starts and the voltage difference between the conductor through which the current flows and the other conductor,
The current flowing in the conductor of the + electrode or - electrode during charging is controlled to be supplied to each conductor,
During charging, the change in contact resistance between each of the plurality of conductors of the + electrode or the - electrode and the corresponding receiving electrode is determined using at least a part of the voltage difference between the current flowing through the conductor and the conductors through which the current flows during charging. A pantograph electrode structure suitable for supplying a large current, characterized in that it is monitored in real time.
상기 +전극 및 -전극과 충전기 사이에 배치되고, +전극 또는 -전극의 도체에 흐르는 전류가 각각의 도체에 따라 개별로 또는 순차적으로 공급되도록 단속하는 복수의 개폐 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조.According to claim 1,
A plurality of opening/closing switches disposed between the + electrode and the - electrode and the charger and controlling the current flowing through the conductor of the + electrode or the - electrode to be supplied individually or sequentially according to each conductor, characterized in that it further comprises Pantograph electrode structure suitable for large current supply.
상기 +전극 및 -전극의 각 도체로 공급되는 전류와 각 도체 간의 전압차를 이용하여 상기 접촉저항을 산출하는 접촉저항 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조.According to claim 1,
A pantograph electrode structure suitable for supplying a large current, characterized in that it further comprises a contact resistance calculator for calculating the contact resistance by using the voltage difference between the current supplied to each conductor of the + electrode and the - electrode and each conductor.
상기 접촉저항 산출부는, 상기 +전극 또는 -전극의 도체가 n개인 경우(여기에서, n은 2 이상의 자연수) 아래의 수학식으로 각 도체의 접촉저항(r1, r2, r3, …, rn)을 계산하는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조.
여기에서, I1, I2, I3, …, In은 충전 개시 전에 +전극 또는 -전극의 n개의 도체 각각에 흐르는 전류이고, V1, V2, V3, …, Vn은 n개의 도체 각각에 흐르는 전류에 의하여 해당 도체와 수전전극 간의 접촉저항 각각에 걸리는 전압이다.4. The method of claim 3,
The contact resistance calculation unit, when the number of conductors of the + electrode or the - electrode is n (here, n is a natural number greater than or equal to 2), the contact resistance of each conductor (r 1 , r 2 , r 3 , ..., r n ) A pantograph electrode structure suitable for supplying a large current, characterized in that it is calculated.
Here, I 1 , I 2 , I 3 , … , I n is the current flowing through each of the n conductors of the + electrode or - electrode before the start of charging, V 1 , V 2 , V 3 , … , V n is the voltage applied to each contact resistance between the corresponding conductor and the receiving electrode by the current flowing through each of the n conductors.
상기 접촉저항 각각에 걸리는 전압 V1, V2, V3, …, Vn 각각은, 상기 전류가 흐르는 도체와 다른 도체 간의 전압차로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조.5. The method of claim 4,
Voltage applied to each of the contact resistances V 1 , V 2 , V 3 , … , V n are each obtained from a voltage difference between a conductor through which the current flows and another conductor, a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current.
충전 개시 전에 상기 +전극 또는 -전극의 각각의 도체에 개별로 또는 순차적으로 전류를 공급하는 단계;
충전 개시 전에 상기 도체 각각에 흐르는 전류에 의하여 상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항 각각에 걸리는 전압을 측정하는 단계;
상기 도체 각각에 흐르는 전류와 상기 접촉저항 각각에 걸리는 전압을 이용하여 상기 접촉저항을 산출하는 단계;
충전 중에 상기 +전극 또는 -전극의 각 도체에 전류를 공급하는 단계; 및
충전 중에 상기 도체에 흐르는 전류와 상기 전류가 흐르는 도체들 간의 전압차의 적어도 일부를 이용하여, 상기 +전극 또는 -전극의 복수의 도체 각각과 대응하는 수전전극 간의 접촉저항의 변동을 충전 중에 실시간으로 감시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 대한 접촉저항 측정 방법.In the method for measuring contact resistance using the pantograph electrode structure suitable for supplying a large current of claim 1,
supplying current individually or sequentially to each conductor of the + electrode or - electrode before starting charging;
measuring a voltage applied to each contact resistance between each of a plurality of conductors of the + electrode or - electrode and a corresponding receiving electrode by the current flowing through each of the conductors before charging is started;
calculating the contact resistance using a current flowing through each of the conductors and a voltage applied to each of the contact resistances;
supplying a current to each conductor of the + electrode or - electrode during charging; and
By using at least a part of the voltage difference between the current flowing through the conductor during charging and the conductors through which the current flows, the change in contact resistance between each of the plurality of conductors of the + electrode or - electrode and the corresponding receiving electrode is measured in real time during charging. A method for measuring contact resistance for a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current, comprising the step of monitoring.
상기 접촉저항을 산출하는 단계는, 상기 +전극 또는 -전극의 도체가 n개인 경우(여기에서, n은 2 이상의 자연수) 아래의 수학식으로 각 도체의 접촉저항(r1, r2, r3, …, rn)을 계산하는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 대한 접촉저항 측정 방법.
여기에서, I1, I2, I3, …, In은 충전 개시 전에 +전극 또는 -전극의 n개의 도체 각각에 흐르는 전류이고, V1, V2, V3, …, Vn은 n개의 도체 각각에 흐르는 전류에 의하여 해당 도체와 수전전극 간의 접촉저항 각각에 걸리는 전압이다.7. The method of claim 6,
The step of calculating the contact resistance is, when there are n conductors of the + electrode or the - electrode (where n is a natural number greater than or equal to 2), the contact resistance (r 1 , r 2 , r 3 ) of each conductor by the following equation , ..., r n ) A method for measuring contact resistance for a pantograph electrode structure suitable for supplying a large current, characterized in that it is calculated.
Here, I 1 , I 2 , I 3 , … , I n is the current flowing through each of the n conductors of the + electrode or - electrode before the start of charging, V 1 , V 2 , V 3 , … , V n is the voltage applied to each contact resistance between the corresponding conductor and the receiving electrode by the current flowing through each of the n conductors.
상기 접촉저항 각각에 걸리는 전압 V1, V2, V3, …, Vn 각각은, 상기 전류가 흐르는 도체와 다른 도체 간의 전압차로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 대전류 공급에 적합한 팬터그래프 전극 구조에 대한 접촉저항 측정 방법.8. The method of claim 7,
Voltage applied to each of the contact resistances V 1 , V 2 , V 3 , … , V n are each obtained from a voltage difference between a conductor through which the current flows and another conductor.
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EP4397531A1 (en) * | 2023-01-05 | 2024-07-10 | Transportation IP Holdings, LLC | A system and method for a charging assembly |
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2021
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