KR20110041774A - 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차에서 집전장치에 충전이 이루어지는 과정에서 집전장치와 급전장치 간에 발생하는 전자파 및 자기장이 외부로 누출을 되는 것을 최소화할 수 있는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치에 관한 것으로, 본 발명은 급전도로에 매설된 급전장치의 자기장에 의해 유기 전력을 생성하는 집전장치가 차체 하부에 설치된 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차에 있어서, 상기 전기자동차의 차체의 하부에 상기 집전장치의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 집전장치와 급전도로 사이에 발생하는 전자파 및 자기장이 외부로 누출되는 것을 차단하는 차폐판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치를 제공한다.

자기 유도 충전, 전기자동차, 집전장치, 자기장, 차폐장치, 차폐판

Description

비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치{magnetic field shielding device for non-contact electromagnetic inductive charging electric vehicle}

본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차에서 집전장치에 충전이 이루어지는 과정에서 집전장치와 급전장치 간에 발생하는 전자파 및 자기장이 외부로 누출되는 것을 최소화할 수 있는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 비접촉 자기 유도 방식의 전기자동차의 집전장치는 급전도로에서 발생하는 자기장의 힘을 전기에너지로 변환시키는 트랜지스터의 원리가 적용된다. 이 때, 급전도로에 흐르는 고압전류가 발생시키는 자기장이 오른나사의 법칙에 의해 흐르는데, 차량의 하부에 설치된 집전장치가 급전도로와 수평한 평면형상이기 때문에 집전장치와 급전도로 사이의 공극에서 전자파 및 자기장이 외부로 누출되는 현상이 발생하게 된다.

이렇게 누출된 전자파 및 자기장은 도로변에 있는 사람들의 건강에 유해한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 누출된 자기장으로 인하여 집전 효율이 저하되는 문제를 유발한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 집전장치에 집전이 이루어지는 과정에서 집전장치와 급전도로 간에 발생하는 전자파 및 자기장이 외부로 누출을 되는 것을 최소화함으로써 집전 효율을 향상시키고, 전자파 및 자기장이 외부의 사람들에게 미치는 영향을 최소화할 수 있는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 급전도로에 매설된 급전장치의 자기장에 의해 유기 전력을 생성하는 집전장치가 차체 하부에 설치된 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차에 있어서, 상기 전기자동차의 차체의 하부에 상기 집전장치의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 집전장치와 급전도로 사이에 발생하는 전자파 및 자기장이 외부로 누출되는 것을 차단하는 차폐판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치를 제공한다.

본 발명의 한 실시형태에 따르면, 본 발명의 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치는 상기 차폐판을 상하로 회전시키는 회전수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 한 실시형태에 따르면, 본 발명의 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치는 상기 차폐판을 상하로 수직 이동시키는 승강 수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 차폐판이 급전도로와 집전장치 사이에서 발생하는 자기장 및 전자파가 외부로 누출되지 않도록 차폐시키는 기능을 하게 되므로 자기장 누출에 따른 집전 효율 저하를 방지하고, 인체에 미치는 악영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치의 첫번째 실시예를 나타낸 것으로, 도 1을 참조하면, 급전도로(1)에 페라이트코어(2) 및 이 페라이트코어(2)에 권선된 1차 코일(3)로 이루어진 급전장치가 매설되고, 전기자동차의 차체 하부에 유기 전력을 생성하는 집전장치(5)가 설치된다.

상기 집전장치(5)는 급전도로(1)와 일정 간격을 유지하면서 상기 급전장치에 의해 생성된 자기장에 의해 유기 전력을 생성하여 차량의 모터(미도시) 또는 축전지(미도시)에 전력을 공급한다. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 집전장치(5)는 편평한 판상의 페라이트코어에 2차 코일이 감겨진 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 전기자동차의 차체의 하부 프레임(4) 양측면에 상기 집전장치(5)의 양측면 외측부를 둘러싸는 차폐판(10)에 하측으로 수직하게 설치된다. 상 기 차폐판(10)은 자기장 차폐 기능을 갖는 금속, 또는 금속과 자성체 성분을 함유한 합성수지재 등으로 이루어질 수 있으며, 상단부가 차체 하부 프레임(4)에 고정된다. 이 실시예에서 상기 차폐판(10)은 차량의 양측면부에 장착되어 집전장치(5)의 양측면 외측을 차폐하도록 구성되었지만, 이와 다르게 차량의 전방부 및 후방부 하부에도 설치되어 집전장치(5)의 4면을 모두 차폐시킬 수도 있을 것이다.

한편, 이 실시예에서는 상기 차폐판(10)이 차체 하부에 고정되는 구조로 이루어지지만, 집전장치(5)에 집전이 이루어지지 않는 동안에 차폐판(10)이 도로 면과 접촉하는 것을 방지하기 위하여 차폐판(10)이 상측으로 이동 가능하도록 구성할 수도 있을 것이다.

예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이, 차폐판(10)의 상단부를 회전축(11)을 매개로 차체 하부 프레임(4)에 연결하고, 차체 하부 프레임(4)에 상기 차폐판(10)을 상하방향으로 회동시키는 회전수단(미도시)을 설치하여, 집전장치(5)의 집전이 이루어지는 동안에는 차폐판(10)을 회전축(11)을 중심으로 하측으로 회동시켜 집전장치(5) 외측부를 차폐하고, 집전장치(5)의 집전이 이루어지지 않는 동안에는 차폐판(10)을 회전축(11)을 중심으로 상측으로 회동시켜 차폐판(10)의 하단부가 도로면과 일정 거리를 확보하도록 한다.

한편, 상기 회전수단으로는 공압 또는 유압 실린더나, 모터, 기어, 링크 등 공지의 회전운동시스템이 이용될 수 있다.

이와 다르게, 도 3에 도시한 것과 같이, 차체의 하부 프레임(4)의 양측면부에 승강수단(미도시)을 구성하고, 이 승강수단에 차폐판(10)을 결합시켜 차폐 판(10)이 상하로 수직하게 이동하면서 집전장치(5)의 양측면부 외측을 차폐하도록 할 수도 있을 것이다. 여기서, 상기 승강수단으로는 공압 또는 유압 실린더나, 랙&피니언 기어 및 모터 등 공지의 선형운동시스템이 이용될 수 있다.

상기 차폐판(10)의 회동 또는 승강운동은 운전자의 수동 조작에 의해 일어날 수도 있지만, 전기자동차의 컨트롤러에서 집전장치(5)를 통한 집전이 이루어짐을 감지하여 자동으로 회동 또는 승강운동이 이루어지도록 제어할 수도 있을 것이다.

또한, 도면으로 나타내지는 않았으나 상기 차폐판(10)의 하단부는 외측 방향으로 약간 경사진 'J'자형 플레이트 형태 또는 외측방향으로 직각으로 절곡된 'L'자형 플레이트 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 집전장치(5)와 급전도로(1) 사이에서 발생하는 자기장이 차폐판(10)에 의해 차폐될 때, 차폐판(10) 하단부와 급전도로(1) 간의 공극을 통해서 누설되는 자기장까지도 차폐시킴으로써 차폐 성능을 더욱 극대화시키기 위함이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차는 차폐판(10)이 급전도로(1)와 집전장치(5) 사이에서 발생하는 자기장 및 전자파가 외부로 누출되지 않도록 차폐시키는 기능을 하게 되므로 자기장 누출에 따른 집전 효율 저하를 방지하고, 인체에 미치는 악영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

전술한 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시 목적으로 제시된 것이로 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 첨부된 특허청구범위에 기재된 범위 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치의 첫번째 실시예를 나타낸 정면에서 본 요부 단면도

도 2는 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치의 두번째 실시예를 나타낸 정면에서 본 요부 단면도

도 3은 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치의 세번째 실시예를 나타낸 정면에서 본 요부 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 급전도로 2 : 페라이트코어

3 : 1차 코일 4 : 하부 프레임

5 : 집전장치 10 : 차폐판

Claims (6)

1. 급전도로에 매설된 급전장치의 자기장에 의해 유기 전력을 생성하는 집전장치가 차체 하부에 설치된 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차에 있어서,

   상기 전기자동차의 차체의 하부에서 상기 집전장치의 외측에 설치되어, 집전장치와 급전도로 사이에 발생하는 전자파 및 자기장이 외부로 누출되는 것을 차단하는 차폐판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 차폐판을 상하로 회전시키는 회전수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 차폐판을 상하로 수직 이동시키는 승강수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 차폐판의 하단부는 외측 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 차폐판의 하단부는 외측 방향으로 직각으로 절곡되게 형성된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 차폐판은 차체의 양측면부에 설치된 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 자기장 차폐장치.

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