KR102629134B1 - Wireless Power Supply System - Google Patents

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KR102629134B1
KR102629134B1 KR1020230081550A KR20230081550A KR102629134B1 KR 102629134 B1 KR102629134 B1 KR 102629134B1 KR 1020230081550 A KR1020230081550 A KR 1020230081550A KR 20230081550 A KR20230081550 A KR 20230081550A KR 102629134 B1 KR102629134 B1 KR 102629134B1
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KR1020230081550A
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조정구
송두익
조규민
박진식
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(주)그린파워
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Abstract

본 발명은 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에 관한 것으로 동일 레일에 여러 대의 유도급전장치가 붙게 되어 급전 케이블이 이어질 때에 인접하는 급전 케이블과의 간섭을 줄이기 위한 새로운 동기방법을 제시한다. 본 발명에 따른 무선전력 공급시스템은 별도의 통신 케이블 없이 전력선 통신방식을 이용하여 모든 인버터의 동기를 맞추고 각 인버터와 데이터 통신도 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a wireless power supply system for an automatic conveyance system, and proposes a new synchronization method to reduce interference with adjacent feed cables when multiple inductive feed devices are attached to the same rail and feed cables are connected. The wireless power supply system according to the present invention is characterized by synchronizing all inverters and enabling data communication with each inverter using a power line communication method without a separate communication cable.

Description

무선전력 공급시스템{Wireless Power Supply System}Wireless Power Supply System

본 발명은 레일을 따라서 이동하고 유도급전으로 전력을 공급받는 자동반송시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic transport system that moves along rails and is powered by inductive power.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The content described below simply provides background information related to this embodiment and does not constitute prior art.

일반적으로, 자동반송시스템은 반송대차가 공장의 생산라인에 설치되는 주행 레일을 따라 이동하며 소재나 부품, 등을 운반, 보관, 입출고 하도록 구성된다. Generally, an automatic conveyance system is configured to transport, store, store, and release materials, parts, etc. while the conveyance truck moves along a running rail installed on the production line of a factory.

자동반송시스템은 무접촉으로 전력을 공급하기 위한 무선전력 공급시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 자동반송시스템은 주행 레일을 따라 급전케이블이 설치되어, 급전트랙이 폐루우프로 구성되고, 급전트랙에 인버터를 연결하여 급전케이블에 고주파 전류를 흘려주면 반송대차가 자기유도에 의한 비접촉으로 전력을 공급받아 구동됨으로써 대상물을 반송한다.The automatic return system may be configured to include a wireless power supply system to supply power without contact. For example, in the automatic transport system, a feed cable is installed along the running rail, and the feed track is configured as a closed loop. When an inverter is connected to the feed track and high-frequency current flows through the feed cable, the transfer truck receives power through non-contact through magnetic induction. It is supplied and driven to transport the object.

자동반송시스템에서 급전케이블의 설치는 인버터 한 출력단에서 나와서 주행 레일의 한쪽을 따라 설치되고 급전트랙의 끝단에서 케이블 요크를 통해서 주행 레일의 반대쪽으로 넘어가고 주행레일의 반대쪽을 따라 설치되고 인버터의 다른 출력단으로 연결되어 하나의 폐루우프를 구성한다. 하나의 인버터로 구동 할 수 있는 레일의 길이는 반송시스템의 수량, 급전케이블의 인덕턴스, 등에 의해서 제한된다. 따라서 긴 레일에 무선전력 공급시스템을 구축하기 위해서는 여러 대의 인버터와 여러 개의 급전 케이블을 이어 붙여서 구성이 될 수 있다. In an automatic conveyance system, the feed cable is installed from one output end of the inverter, installed along one side of the running rail, passed from the end of the feed track to the other side of the running rail through the cable yoke, installed along the other side of the running rail, and installed at the other output end of the inverter. are connected to form one closed loop. The length of rail that can be driven by one inverter is limited by the quantity of the conveyance system, the inductance of the feed cable, etc. Therefore, in order to build a wireless power supply system on a long rail, it can be constructed by connecting multiple inverters and multiple feed cables.

여기서, 급전케이블을 연장하기 위해서 인접하는 급전케이블은 케이블 요크를 통해서 만나게 되고 2개의 급전 케이블은 커플링 되어 상호 영향을 미친다. 또한 반송시스템에 부착된 수신부(픽업장치)가 2개의 급전 케이블이 레일에서 빠져나와 케이블 요크로 올라가는 지점에 정지하는 경우에 2개의 급전 케이블에 흐르는 전류가 완전 반대위상이 되면 픽업장치로 유기되는 자장이 서로 상쇄되어 영이 되기 때문에 픽업장치로 전혀 전력전달이 안되는 문제가 발생한다.Here, in order to extend the feed cable, adjacent feed cables meet through a cable yoke, and the two feed cables are coupled to influence each other. In addition, when the receiver (pickup device) attached to the transfer system stops at the point where the two feed cables come out of the rail and go up the cable yoke, if the current flowing through the two feed cables becomes completely opposite phase, the magnetic field induced by the pickup device Since these cancel each other out and become zero, a problem occurs in which power cannot be transmitted to the pickup device at all.

이 문제를 해결하기 위해서 종래의 기술은 모든 인버터의 출력전류 위상 동기를 맞추는 방법을 사용해 왔다. 예컨대, 중앙 제어기와 각 인버터 간에 통신 케이블을 깔고 중앙 제어기에서 동기신호를 주면 모든 인버터가 출력전류 위상을 동기를 맞추는 방법을 사용해 왔다. 이때 통신 케이블을 통해서 중앙 제어기는 모든 인버터 동기뿐만 아니라 모든 인버터의 상태와 각종 데이터를 주고받는 기능도 한다.To solve this problem, conventional technology has used a method of synchronizing the output current phase of all inverters. For example, a method has been used in which a communication cable is laid between the central controller and each inverter, and the central controller sends a synchronization signal so that all inverters synchronize the output current phase. At this time, through the communication cable, the central controller not only synchronizes all inverters, but also exchanges the status of all inverters and various data.

다만, 인버터의 출력동기와 데이터 통신을 위해서 별도의 통신 케이블을 포설하는 것은 비용이 많이 들어가기 때문에 최근에 이런 통신 케이블을 제거하는 시도가 많이 진행되고 있다.However, because it costs a lot to install separate communication cables for the inverter's output synchronization and data communication, many attempts have been made recently to remove these communication cables.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서 별도의 통신 케이블을 포설하지 않고도 다수의 인버터의 출력전류 위상의 동기를 맞추고 각 인버터와 중앙 제어기 사이에 데이터 통신을 할 수 있는 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems. The purpose of the present invention is to synchronize the output current phases of multiple inverters without installing a separate communication cable in a wireless power supply system for an automatic transfer system and to synchronize the output current phases of each inverter. The purpose is to present a method for data communication between and the central controller.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 레일을 따라서 이동하는 자동반송시스템에 비접촉으로 전력을 공급하는 무선전력 공급시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is a wireless power supply system that supplies power in a non-contact manner to an automatic conveyance system moving along a rail,

상기 레일을 따라 폐루우프로 설치되는 다수의 급전케이블;A plurality of feed cables installed in a closed loop along the rail;

상기 레일의 일측에서 타측으로 상기 급전케이블을 리턴시키기 위해서 케이블을 안내하는 케이블 요크; a cable yoke that guides the feed cable to return it from one side of the rail to the other side;

상기 각 급전케이블의 양단에 교류 전류를 흘려주는 다수의 인버터;A plurality of inverters that flow alternating current through both ends of each feed cable;

상기 다수의 인버터 입력에 연결되는 다수의 전력케이블;A plurality of power cables connected to the plurality of inverter inputs;

상기 다수의 인버터에 출력 동기신호를 보내주고 상기 다수의 인버터와 데이터를 주고받는 중앙 제어기를 포함하여 구성되며,It is configured to include a central controller that sends an output synchronization signal to the plurality of inverters and exchanges data with the plurality of inverters,

상기 중앙 제어기가 상기 다수의 인버터에 동기신호를 보내주고 데이터를 주고받기 위해서 상기 전력케이블을 통한 전력선 통신을 사용하는 것을 특징으로 한다.The central controller is characterized in that it uses power line communication through the power cable to send synchronization signals to the plurality of inverters and exchange data.

본 발명에 따른 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에 의하는 경우 중앙 제어기와 다수의 인버터 간에 별도의 통신 케이블을 설치하지 않아도 되기 때문에 케이블 비용과 설치비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.The wireless power supply system for an automatic conveyance system according to the present invention has the advantage of reducing cable costs and installation costs because there is no need to install separate communication cables between the central controller and multiple inverters.

도 1은 종래의 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템의 구조를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 종래의 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서의 인버터 동기화에 대한 필요성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 종래의 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서의 인버터 동기화 구조를 예시한 도면이다.
도 4는 도 3의 구조에서의 통신체계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서의 인버터 동기화 구조를 예시한 도면이다.
도 6은 도 5의 구조에서의 통신체계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 PLC 기본 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 PLC 모뎀의 구조를 설명하기 위한 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram to explain the structure of a conventional wireless power supply system for an automatic conveyance system.
Figure 2 is an example diagram to explain the need for inverter synchronization in a conventional wireless power supply system for an automatic conveyance system.
Figure 3 is a diagram illustrating an inverter synchronization structure in a conventional wireless power supply system for an automatic conveyance system.
FIG. 4 is a diagram for explaining the communication system in the structure of FIG. 3.
Figure 5 is a diagram illustrating an inverter synchronization structure in a wireless power supply system for an automatic conveyance system according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the communication system in the structure of FIG. 5.
Figure 7 is a diagram to explain the basic principles of PLC.
Figure 8 is a configuration diagram to explain the structure of a PLC modem according to the present invention.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement them. It should be noted that the same reference numbers used for components or operations in the attached drawings are used whenever possible when indicating the same components or operations in other drawings. Additionally, in describing the present invention below, if it is determined that a detailed description of a related known function or known configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 종래의 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템의 구조를 설명하기 위한 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram to explain the structure of a conventional wireless power supply system for an automatic conveyance system.

기본적으로 자동반송시스템의 구조에 있어서 반송대차로의 전력 공급방법은 고주파 전류가 흐르는 급전트랙이 주행 트랙을 따라 배치되며, 반송대차는 급전선으로부터 자기유도 방식에 의해 전력을 공급받아 구동됨으로써 주행 트랙을 따라 이동하게 된다.Basically, in the structure of the automatic transport system, the method of supplying power to the transport trolley is that a feeder track through which high-frequency current flows is placed along the traveling track, and the transport cart is driven by receiving power from the feeder line through magnetic induction to maintain the traveling track. moves along.

이를 위해, 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템은 레일(100), 급전케이블(110) 및 인버터(120, 122, 124)를 포함하여 구성되는 단위 트랙과 다수의 단위 트랙을 연결하여 원하는 길이의 급전트랙을 만들 수 있다. 예컨대, 자동반송시스템에 있어서 단위 트랙은 주행 레일(100) 상에 급전케이블(110)이 설치되어 폐루우프로 구성될 수 있다.To this end, the wireless power supply system for the automatic transfer system connects a unit track consisting of a rail 100, a feed cable 110, and an inverter 120, 122, and 124 with a plurality of unit tracks to supply power of the desired length. You can create a track. For example, in an automatic conveyance system, a unit track may be configured as a closed loop with a feed cable 110 installed on the traveling rail 100.

단위 트랙의 경로 상에는 적어도 하나 이상의 케이블 요크(York, 200)가 구비될 수 있다. 케이블 요크는 단위 트랙의 일측을 따라 설치되는 급전케이블(110)을 단위 트랙의 타측으로 리턴시키거나 혹은 다른 급전트랙으로 안내하기 위한 연결 루트로서 기능한다.At least one cable yoke (York, 200) may be provided on the path of the unit track. The cable yoke functions as a connection route for returning the feed cable 110 installed along one side of the unit track to the other side of the unit track or guiding it to another feed track.

또한, 도 1에는 도시되지 않았지만, 단위 트랙 상에는 인버터의 출력을 급전트랙에 연결시켜주는 인입케이블, 케이블의 발열을 감지하는 감열선, 하나 이상의 급전케이블을 연결시켜주거나 급전케이블과 인입케이블을 연결시켜주는 기능을 수행하는 복수의 단자대가 기본 구성요소로서 함께 포함될 수 있다.In addition, although not shown in Figure 1, on the unit track, there is a lead-in cable that connects the output of the inverter to the feed track, a thermal wire that detects the heat of the cable, and one or more feed cables or connects the feed cable and the lead-in cable. A plurality of terminal blocks that perform the given function may be included together as basic components.

레일(100)은 반송대차의 폭과 같은 정도의 간격을 두고 배치되어 있으며, 레일의 상면에 반송대차의 바퀴가 지지되어 회전함으로써, 반송대차는 이송 경로를 따라 주행하게 된다.The rails 100 are arranged at intervals equal to the width of the transport cart. As the wheels of the transport cart are supported and rotated on the upper surface of the rail, the transport cart travels along the transport path.

급전케이블(110)은 주행 레일을 따라 설치되며 자기 유도 방식에 의해 반송대차(140)로 전력을 공급한다.The feed cable 110 is installed along the traveling rail and supplies power to the transport truck 140 by magnetic induction.

인버터(inverter, 120, 122, 124)는 인버터의 입력에 연결되는 전력케이블(130)을 통해 메인전원(power source)으로부터 공급된 전원을 고주파 교류 전원으로 변환하여 급전케이블(110)에 공급해주는 기능을 수행한다.The inverter (120, 122, 124) has the function of converting the power supplied from the main power source (power source) into high-frequency alternating current power through the power cable (130) connected to the input of the inverter and supplying it to the feed cable (110). Perform.

인버터(120, 122, 124)는 급전케이블(110)의 공진 주파수 매칭을 위한 공진회로를 포함하여 구성될 수 있다.The inverters 120, 122, and 124 may be configured to include a resonance circuit for matching the resonance frequency of the feed cable 110.

일반적으로 자동반송시스템의 경우, 반송대차가 설치되는 현장 상황에 따라 필요로 하는 급전트랙의 길이가 서로 상이하므로 복수 개의 단위 트랙을 연결하는 방식을 통해 작업 영역을 확장할 수 있다. 예컨대, 긴 레일에 무선전력 공급시스템을 구축하기 위해서는 여러 대의 인버터와 여러 개의 급전트랙을 이어 붙여서 구성이 될 수 있다.In general, in the case of an automatic transfer system, the length of the feed track required is different depending on the site situation where the transfer truck is installed, so the work area can be expanded by connecting a plurality of unit tracks. For example, to build a wireless power supply system on a long rail, it can be constructed by connecting multiple inverters and multiple feed tracks.

여기서, 급전트랙을 연장하기 위해서 인접하는 급전트랙의 급전케이블은 케이블 요크를 통해서 만나게 되고 2개의 급전 케이블은 커플링 되어 상호 영향을 미친다.Here, in order to extend the feed track, feed cables of adjacent feed tracks meet through a cable yoke, and the two feed cables are coupled to influence each other.

예컨대, 반송시스템에 부착된 수신부(픽업장치)가 2개의 급전 트랙이 만나는 지점에 정지하는 경우에 도 2의 (a)와 같이 단위 트랙의 주파수 간에 역위상이 발생하는 경우에 픽업장치로 유기되는 자장이 서로 상쇄되어 영이 되기 때문에 픽업장치로 전혀 전력전달이 전혀 안되는 문제가 발생한다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 급전 케이블에 흐르는 전류가 완전 동위상이 되는 경우 급전트랙의 자장이 전혀 상쇄되지 않고 최대 전력을 전달시킬 수 있다.For example, when the receiver (pickup device) attached to the conveyance system stops at the point where two feeding tracks meet, and an anti-phase occurs between the frequencies of the unit tracks as shown in (a) of Figure 2, the Because the magnetic fields cancel each other out and become zero, a problem occurs in which no power is transmitted to the pickup device at all. As shown in (b) of FIG. 2, when the currents flowing through the two feed cables are completely in phase, the magnetic field of the feed track is not canceled at all and maximum power can be transmitted.

인버터 출력전류의 위상은 시시각각 변하기 때문에 전력전달이 시간에 따라서 변하기 때문에 이 문제를 해결하기 위해서 종래의 기술은 모든 인버터의 출력전류 위상 동기를 맞추는 방법을 사용해 왔다.Since the phase of the inverter output current changes from time to time, power delivery changes over time. To solve this problem, conventional technology has used a method of synchronizing the output current phases of all inverters.

도 3은 종래의 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서의 인버터 동기화 구조를 예시한 도면이며, 도 4는 도 3의 구조에서의 통신체계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an inverter synchronization structure in a conventional wireless power supply system for an automatic conveyance system, and FIG. 4 is a diagram illustrating the communication system in the structure of FIG. 3.

이러한, 종래의 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서의 인버터 동기화 작업을 수행하기 위해 중앙 제어기(300)와 각 단위 트랙의 인버터 사이에 통신 케이블(310)이 설치되며, 이러한, 통신 케이블(310)은 CAN 통신 방식에 기반하여 동기 신호를 인버터로 송신한다. In order to perform the inverter synchronization task in the conventional wireless power supply system for automatic conveyance system, a communication cable 310 is installed between the central controller 300 and the inverter of each unit track, and this communication cable 310 Transmits a synchronization signal to the inverter based on the CAN communication method.

이때 통신 케이블(310)을 통해서 중앙 제어기는 모든 인버터 동기뿐만 아니라 모든 인버터의 상태와 각종 데이터를 주고받는 기능도 한다.At this time, through the communication cable 310, the central controller not only synchronizes all inverters, but also exchanges the status of all inverters and various data.

보다 자세하게는 도 4를 참조하면, 인버터 마다 별도의 CAN 포트(410)가 구비되며, 다수의 인버터가 체인 방식으로 CAN 케이블이 연결이 되며 CAN 제어기(420)를 통해서 동기신호와 각종 데이터를 주고 받아서 최종적으로 중앙 제어기(400)로 전달된다.Referring to FIG. 4 in more detail, each inverter is equipped with a separate CAN port 410, and multiple inverters are connected with CAN cables in a chain manner, and synchronization signals and various data are exchanged through the CAN controller 420. Finally, it is transmitted to the central controller 400.

다만, 이와 같은 종래의 통신체계에 의하는 경우 출력동기와 데이터 통신을 위해서 별도의 통신 케이블(310)을 포설해야 하며, 이로 인해 구조가 복잡하고 비용이 많이 드는 문제점이 존재한다.However, in the case of such a conventional communication system, a separate communication cable 310 must be installed for output synchronization and data communication, which results in a complicated structure and high cost.

이러한, 문제점을 해결하기 위해, 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서 별도의 통신 케이블을 포설하지 않고도 다수의 인버터의 출력전류 위상의 동기를 맞추고 각 인버터와 중앙 제어기 사이에 데이터 통신을 할 수 있도록 하는 방법의 필요성이 대두되었다.In order to solve this problem, a wireless power supply system for an automatic transfer system synchronizes the output current phases of multiple inverters without laying a separate communication cable and enables data communication between each inverter and the central controller. The need for a method emerged.

도 5는 본 발명에 따른 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서의 인버터 동기화 구조를 예시한 도면이며, 도 6은 도 5에서의 통신체계를 설명하기 위한 도면이다.Figure 5 is a diagram illustrating an inverter synchronization structure in the wireless power supply system for an automatic conveyance system according to the present invention, and Figure 6 is a diagram for explaining the communication system in Figure 5.

본 발명에 따른 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템은 앞서 종래의 경우와 마찬가지로, 레일(100), 급전케이블(110) 및 인버터(120, 122, 124)를 포함하는 상호 연결되는 복수의 단위 트랙을 기본 구성으로 하여 이루어진다.As in the conventional case, the wireless power supply system for an automatic transport system according to the present invention includes a plurality of interconnected unit tracks including a rail 100, a feed cable 110, and an inverter 120, 122, and 124. It is done with the basic configuration.

한편, 본 발명에 따른 무선전력 공급시스템은 별도의 통신 케이블을 포설하지 않고도 다수의 인버터(120, 122, 124)의 출력전류 위상의 동기를 맞추고 각 인버터와 중앙 제어기 사이에 데이터 통신이 이루어지도록 구성된다는 점에서 종래의 무선전력 공급시스템과 차이점이 존재한다.Meanwhile, the wireless power supply system according to the present invention is configured to synchronize the output current phases of multiple inverters (120, 122, and 124) without installing a separate communication cable and to enable data communication between each inverter and the central controller. There is a difference from the conventional wireless power supply system in that it works.

보다 자세하게는, 본 발명에 따른 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템은 중앙 제어기가 상기 다수의 인버터에 동기신호를 보내주고 데이터를 주고받기 위해서 상기 전력케이블을 통한 전력선 통신을 사용한다는 점에서 특징이 존재한다.More specifically, the wireless power supply system for an automatic transfer system according to the present invention is characterized in that the central controller sends a synchronization signal to the plurality of inverters and uses power line communication through the power cable to exchange data. do.

이에, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템에서의 인버터 동기화를 위한 구조에 의하는 경우 통신 케이블(310)의 설치 없이, 각 단위 트랙의 인버터 사이에 전력 케이블(130)만이 설치된 것을 확인할 수 있다.Accordingly, referring to FIG. 5, in the case of the structure for inverter synchronization in the wireless power supply system for the automatic transport system according to the present invention, a power cable (power cable) is installed between the inverters of each unit track without installing the communication cable 310. 130) can be confirmed to be installed.

여기서, 전력 케이블(130)은 전력선 통신에 기반하여 동기 신호를 인버터로 송신 가능토록 동작한다.Here, the power cable 130 operates to transmit a synchronization signal to the inverter based on power line communication.

전력 케이블(130)을 통해서 중앙 제어기(500)는 모든 인버터 동기뿐만 아니라 모든 인버터의 상태와 각종 데이터를 주고받는 기능을 한다.Through the power cable 130, the central controller 500 functions to exchange not only the synchronization of all inverters but also the status of all inverters and various data.

보다 자세하게는 도 6을 참조하면, 본 발명에 있어서 무선전력 공급시스템은 메인전원이 연결되는 분전반(Distribution Panel)과 분전반 내에서 다수의 차단기(ELCB)를 통해서 다수의 인버터로 연결이 되는 전력케이블(130)을 포함하여 전력계통이 구성되며, 중앙 제어기(500)에 연결되는 마스터 전력선통신 모뎀(510)과 다수의 인버터의 입력단에 연결이 되는 슬레이브 전력선통신 모뎀(520)으로 구성된다.Referring to FIG. 6 in more detail, in the present invention, the wireless power supply system includes a distribution panel to which the main power is connected and a power cable (connected to multiple inverters through multiple circuit breakers (ELCB) within the distribution panel). The power system is composed of a master power line communication modem 510 connected to the central controller 500 and a slave power line communication modem 520 connected to the input terminals of multiple inverters.

한편, 마스터 전력선통신 모뎀(510)은 분전반의 입력단에 연결이 되고, 슬레이브 전력선통신 모뎀(520)은 다수의 인버터의 입력단에 각각 연결된다. 여기서, 인버터는 인버터에서 나오는 스위칭 노이즈가 전력선통신에 미치는 영향을 줄이기 위해서 인버터 앞단에 저주파필터 또는 노이즈 필터를 추가할 수 있다.Meanwhile, the master power line communication modem 510 is connected to the input terminal of the distribution board, and the slave power line communication modem 520 is connected to the input terminal of a plurality of inverters, respectively. Here, the inverter can add a low-frequency filter or noise filter in front of the inverter to reduce the effect of switching noise from the inverter on power line communication.

이러한, 전력선 통신체계에 의하는 경우 각 인버터는 슬레이브 전력선통신 모뎀(520)을 이용하여 마스터 전력선통신 모뎀(510)과 전력선 통신을 수행하여 각종 정보를 주고 받으며, 마스터 전력선통신 모뎀(510)은 이를 중앙 제어기(500)로 전달한다.In the case of this power line communication system, each inverter uses the slave power line communication modem 520 to perform power line communication with the master power line communication modem 510 to exchange various information, and the master power line communication modem 510 receives this. It is transmitted to the central controller (500).

중앙 제어기(500)는 마스터 전력선통신 모뎀(510)을 통해서 다수의 인버터에 동시에 동기신호 및 데이터를 보내되 동기신호를 보내는 구간과 데이터를 보내는 구간을 달리하여 서로 간에 혼선이 일어나지 않도록 할 수 있다. The central controller 500 can simultaneously send synchronization signals and data to a plurality of inverters through the master power line communication modem 510, but can prevent confusion between them by differentiating the section for sending the synchronization signal and the section for sending data.

한편, 중앙 제어기(500)는 마스터 전력선통신 모뎀(510)을 통해서 다수의 인버터로부터 데이터를 받을 때에는 미리 정해진 룰에 따라서 전력선통신을 할 수 있다. 노이즈 문제로 통신 품질이 떨어질 때에는 마스터 전력선통신 모뎀(510)을 통해서 다수의 인버터로부터 1:1 통신을 할 수도 있다. 여기서 미리 정해진 룰은 데이터 송신 시간, 데이터 크기, 기 설정된 우선순위 등의 다양한 룰일 수 있다. 본 발명에 있어서는 상기의 미리 정해진 룰에 대하여 특정 룰로 한정하지는 않는다.Meanwhile, when receiving data from multiple inverters through the master power line communication modem 510, the central controller 500 can perform power line communication according to predetermined rules. When communication quality is poor due to noise problems, 1:1 communication can be performed from multiple inverters through the master power line communication modem 510. Here, the predetermined rules may be various rules such as data transmission time, data size, and preset priority. In the present invention, the above predetermined rules are not limited to specific rules.

도 7은 전력선통신의 원리를 설명하는 도면이다. 전력선 일단에서 신호를 실어서 보내고 타단에서 신호를 분리해 내고 복호화 해서 데이터를 전송하는 원리이다.Figure 7 is a diagram explaining the principle of power line communication. The principle is to send a signal at one end of a power line, separate the signal at the other end, decode it, and transmit data.

도 8은 본 발명에 따른 PLC 모뎀의 구조를 설명하기 위한 구성도이다. 전력선통신 모뎀의 구조를 설명함에 있어서 전력선통신 모뎀이 슬레이브 전력선통신 모뎀인 것으로 설명하나 마스터 전력선통신 모뎀(510) 또한 동일한 구조로 구현될 수 있다.Figure 8 is a configuration diagram to explain the structure of a PLC modem according to the present invention. In explaining the structure of the power line communication modem, the power line communication modem is described as a slave power line communication modem, but the master power line communication modem 510 may also be implemented with the same structure.

도 8을 참조하면, 전력선통신 모뎀은 PLC 컨트롤러(600)를 통해 인버터로부터 데이터를 수신하는 경우, 모듈레이터(610)를 통해 이를 변조시키고, 증폭기(620)를 통해 이를 증폭하여 전력 케이블(130)을 통해 마스터 전력선통신 모뎀(510)로 전달한다.Referring to FIG. 8, when the power line communication modem receives data from the inverter through the PLC controller 600, it modulates it through the modulator 610 and amplifies it through the amplifier 620 to connect the power cable 130. It is transmitted to the master power line communication modem 510 through.

반대로, 전력선통신 모뎀은 전력 케이블(130)을 통해 데이터를 수신하는 경우 이를 디모듈레이터(640)를 통해 이를 복조시켜 PLC 컨트롤러로 전달하며, PLC 컨트롤러(600)는 이를 인버터로 전달한다.Conversely, when the power line communication modem receives data through the power cable 130, it demodulates it through the demodulator 640 and transmits it to the PLC controller, and the PLC controller 600 transmits it to the inverter.

이때, 전력선통신 모뎀은 수신 경로에 신호용 노이즈 필터(630)를 사용할 수 있다.At this time, the power line communication modem may use a signal noise filter 630 in the reception path.

한편, 종래에 있어서, 전기차용 유무선 충전시스템에 의하는 경우 CSMS 통신규격에 따라 서버와 유무선 충전장치 간에 데이터를 송수신하는 것이 일반적이다. 최근, 전기차용 유무선 충전시스템에 있어서, 각종 서비스 제공을 위한 어플리케이션 등이 새로이 지원되고 있으며, 이로 인해 다양한 종류의 데이터의 송수신이 추가로 이루어지고 있다. 이에, 상기와 같은 다양한 종류의 데이터를 송수신함에 있어서 본원발명에서 제시하고 있는 무선전력 공급시스템에서의 전력선 통신 방식을 적용하는 경우 종래의 통신 방식에 영향을 미치지 않으면서도 추가적인 통신 모듈의 설치 없이 보다 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, in the conventional wired and wireless charging system for electric vehicles, it is common to transmit and receive data between a server and a wired or wireless charging device according to CSMS communication standards. Recently, in wired and wireless charging systems for electric vehicles, new applications for providing various services are being supported, which is resulting in additional transmission and reception of various types of data. Accordingly, when applying the power line communication method in the wireless power supply system proposed in the present invention in transmitting and receiving various types of data as described above, it is more efficient without installing an additional communication module without affecting the conventional communication method. There is an effect of being able to send and receive data.

이와 더불어 전기차 충전소 내에 다수의 충전기가 있는 경우, 충전기 간에 송수신되는 데이터를 본원발명의 전력선 통신방식을 통해 수집하여 원격 서버장치로 송신하도록 구현할 수 있으며, 이는 다수의 충전기에 대한 정보를 보다 효율적으로 수집할 수 있다는 장점이 존재한다.In addition, if there are multiple chargers in an electric vehicle charging station, the data transmitted and received between chargers can be collected through the power line communication method of the present invention and transmitted to a remote server device, which can collect information about multiple chargers more efficiently. There are advantages to being able to do it.

더 나아가 본 발명에 따른 무선전력 공급시스템에서의 전력선 통신방식은 전기차 유무선 충전시스템이 적용되는 무인주차 시스템 혹은 무인 유무선 충전과 같은 자동화 시스템, 무인 자동 발렛주차 분야에 응용되어 활용될 수 있으며, 이 경우 동일한 효과를 창출할 수 있다.Furthermore, the power line communication method in the wireless power supply system according to the present invention can be applied and utilized in the field of unmanned parking systems where electric vehicle wired and wireless charging systems are applied, automated systems such as unmanned wired and wireless charging, and unmanned automatic valet parking, in this case. It can create the same effect.

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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these examples. The scope of protection of this embodiment should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this embodiment.

100: 레일 110: 급전케이블
120, 122, 124: 인버터 130: 전력케이블
140: 반송대차
200: 케이블 요크
300, 400, 500: 중앙 제어기 310: 통신케이블
410: CAN 포트 420: CAN 제어기
510: 마스터 전력선통신 모뎀 520: 슬레이브 전력선통신 모뎀
600: PLC 컨트롤러 610: 모듈레이터
620: 증폭기 630: 신호용 노이즈 필터
640: 디모듈레이터100: rail 110: feed cable
120, 122, 124: Inverter 130: Power cable
140: Return truck
200: cable yoke
300, 400, 500: Central controller 310: Communication cable
410: CAN port 420: CAN controller
510: Master power line communication modem 520: Slave power line communication modem
600: PLC controller 610: Modulator
620: Amplifier 630: Noise filter for signal
640: demodulator

Claims (7)

레일을 따라서 이동하는 자동반송시스템에 비접촉으로 전력을 공급하는 무선전력 공급시스템에 있어서,
상기 레일을 따라 폐루우프로 설치되는 다수의 급전케이블;
상기 레일의 일측에서 타측으로 상기 급전케이블을 리턴시키기 위해서 케이블을 안내하는 케이블 요크;
상기 각 급전케이블의 양단에 교류 전류를 흘려주는 다수의 인버터;
상기 다수의 인버터 입력에 연결되는 다수의 전력케이블;
상기 다수의 인버터에 출력 동기신호를 보내주고 상기 다수의 인버터와 데이터를 주고받는 중앙 제어기를 포함하여 구성되며,
상기 중앙 제어기가 상기 다수의 인버터에 동기신호를 보내주고 데이터를 주고받기 위해서 상기 전력케이블을 통한 전력선 통신을 사용하되,
상기 전력선 통신은 상기 중앙 제어기에 연결되는 마스터 전력선통신 모뎀과 상기 다수의 인버터의 입력단에 연결이 되는 슬레이브 전력선통신 모뎀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동반송시스템용 무선전력 공급시스템.In a wireless power supply system that supplies power non-contactly to an automatic conveyance system moving along a rail,
A plurality of feed cables installed in a closed loop along the rail;
a cable yoke that guides the cable to return the feed cable from one side of the rail to the other side;
A plurality of inverters that flow alternating current through both ends of each feed cable;
A plurality of power cables connected to the plurality of inverter inputs;
It is configured to include a central controller that sends an output synchronization signal to the plurality of inverters and exchanges data with the plurality of inverters,
The central controller uses power line communication through the power cable to send synchronization signals to the plurality of inverters and exchange data,
The power line communication is a wireless power supply system for an automatic transfer system, characterized in that it consists of a master power line communication modem connected to the central controller and a slave power line communication modem connected to the input terminals of the plurality of inverters. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 무선전력 공급시스템은 메인전원이 연결되는 분전반과 상기 분전반 내에서 다수의 차단기를 통해서 상기 다수의 인버터로 연결이 되는 전력케이블을 포함하여 전력계통이 구성되며,
상기 마스터 전력선통신 모뎀은 분전반의 입력단에 연결이 되고,
상기 슬레이브 전력선통신 모뎀은 상기 다수의 인버터의 입력단에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 자동반송 시스템용 무선전력 공급시스템.According to clause 1,
The wireless power supply system consists of a power system including a distribution board to which the main power is connected and power cables connected to the plurality of inverters through a plurality of circuit breakers within the distribution board,
The master power line communication modem is connected to the input terminal of the distribution board,
A wireless power supply system for an automatic conveyance system, wherein the slave power line communication modem is connected to each input terminal of the plurality of inverters. 제 1항에 있어서,
상기 인버터는
상기 인버터에서 나오는 스위칭 노이즈가 전력선통신에 미치는 영향을 줄이기 위해서 상기 인버터 앞단에 저주파필터와 노이즈 필터를 추가하는 것을 특징으로 하는 자동반송 시스템용 무선전력 공급시스템.According to clause 1,
The inverter is
A wireless power supply system for an automatic conveyance system, characterized in that a low-frequency filter and a noise filter are added in front of the inverter to reduce the influence of switching noise from the inverter on power line communication. 제 1항에 있어서,
상기 마스터 전력선통신 모뎀과 상기 슬레이브 전력선통신 모뎀은
수신 경로에 신호용 노이즈 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동반송 시스템용 무선전력 공급시스템.According to clause 1,
The master power line communication modem and the slave power line communication modem are
A wireless power supply system for an automatic conveyance system, characterized by using a signal noise filter in the reception path. 제 1항에 있어서,
상기 중앙 제어기는
상기 마스터 전력선통신 모뎀을 통해서
상기 다수의 인버터에 동시에 동기신호를 보내고, 데이터를 주고받되 상기 동기신호를 보내는 구간과 상기 데이터를 주고받는 구간을 달리하는 것을 특징으로 하는 자동반송 시스템용 무선전력 공급시스템.According to clause 1,
The central controller is
Through the master power line communication modem
A wireless power supply system for an automatic conveyance system, characterized in that a synchronization signal is simultaneously sent to the plurality of inverters and data is exchanged, but the section for sending the synchronization signal and the section for exchanging the data are different. 제 1항에 있어서,
상기 중앙 제어기는
상기 마스터 전력선통신 모뎀을 통해서
상기 다수의 인버터로부터 데이터를 받을 때에는 미리 정해진 룰에 따라서 순차적으로 1:1 전력선통신을 하는 것을 특징으로 하는 자동반송 시스템용 무선전력 공급시스템.
According to clause 1,
The central controller is
Through the master power line communication modem
A wireless power supply system for an automatic conveyance system, characterized in that 1:1 power line communication is performed sequentially according to predetermined rules when receiving data from the plurality of inverters.
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