KR20110041937A - 콘크리트 구조물에 의해 보호되는 전기자동차용 급전장치 - Google Patents

콘크리트 구조물에 의해 보호되는 전기자동차용 급전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물에 의해 보호되는 전기자동차용 급전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방수형 절연관에 의해 보호되는 급전선 및 급전코어를 구비하는 급전장치가 콘크리트 구조물에 내포된 상태로 도로 아스팔트 하부에 매설됨으로써, 도로의 변형 및 파손 등으로부터 보호되면서 정상동작하는 전기자동차용 급전장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 자동차의 운행 및 온도, 강우 등에 의해 흔히 발생하는 도로의 변형 및 파손 등에도 불구하고 도로에 매설된 전기자동차용 급전장치는 콘크리트 구조물에 내포되어 보호된 상태로 정상동작하게 됨으로써 도로 위를 운행하는 전기자동차에 안정적으로 전력을 공급해 줄 수 있게 된다.
전기자동차, 콘크리트 구조물, 매립, 급전레일모듈, 격자형 구조

Description

콘크리트 구조물에 의해 보호되는 전기자동차용 급전장치{POWER SUPPLY DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE PROTECTED BY CONCRETE STRUCTURE}
본 발명은 콘크리트 구조물에 의해 보호되는 전기자동차용 급전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방수형 절연관에 의해 보호되는 급전선 및 급전코어를 구비하는 급전장치가 콘크리트 구조물에 내포된 상태로 도로 아스팔트 하부에 매설됨으로써, 도로의 변형 및 파손 등으로부터 보호되면서 정상동작하는 전기자동차용 급전장치에 관한 것이다.
기존에 개시된 전기자동차용 급전장치는 급전코어 및 급전선이 도로에 바로 매설되었다. 이에 따라 전기자동차의 운행에 의한 도로의 변형 및 파손, 열 흡수 또는 방출에 따른 팽창 또는 수축, 그리고 강우 등에 의한 습기의 침투 등이 일어날 경우 급전장치의 동작이 매우 불안정해질 수 있는 문제점이 있었다.
또한 기존의 평판형 급전코어는 코어 내외측의 아스팔트 등이 서로 접합될 수 없어 급전코어가 도로 밑에 고정되는 효과가 약하였다. 이를 해결하기 위해 격자형의 급전코어를 사용하는 방식이 제안되었으나 코어의 각 코어 날의 넓이가 코어 날 간 거리에 비해 상대적으로 넓어, 도로 밑에 고정되는데 큰 효과를 갖지 못 하는 문제점이 있었다.
또한 기존의 급전코어 매설 방식은, 도로를 판 후 전체 급전코어 및 급전선을 설치하고 아스팔트 등으로 도로를 일괄적으로 덮게 됨으로써 시공이 매우 번거롭게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 자동차의 운행 및 온도, 강우 등에 의해 흔히 발생하는 도로의 변형 및 파손 등에도 불구하고 도로에 매설된 전기자동차용 급전장치는 콘크리트 구조물에 내포되어 보호된 상태로 정상동작하게 됨으로써 도로 위를 운행하는 전기자동차에 안정적으로 전력을 공급해 줄 수 있게 하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 얇은 코어 날을 포함하는 격자형 급전코어를 사용함으로써 급전코어 비용을 크게 절감하며, 코어 내측과 외측이 콘크리트로 연결되는 면적이 극대화되어 코어가 콘크리트 내에 강하게 고정되게 하는데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은, 급전선을 수용하는 급전선 통로, 급전코어 및 이를 내포하는 콘크리트 구조물을 구비한 다수의 급전레일모듈을 도로진행방향을 따라 연이어 매립하는 방식을 제공함으로써 전기자동차용 급전장치의 설치 시공을 매우 간편하게 하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치(이하 '제1 급전장치'라 한다)는, 도로진행방향을 따라 연장되는 급전선을 수용하는 급전선 통로, 상기 급전선 통로 아래쪽에 배치된 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어 및 상기 급전선 통로와 급전코어를 내포하는 콘크리트 구조물을 구비한 다수의 급전레일모듈이 도로 진행방향을 따라 연 결되어 이루어진 급전구조물; 상기 급전선 통로에 도로진행방향을 따라 삽입되고, 절연관으로 감싸진 급전선; 및 상기 급전코어 외측에 도로진행방향을 따라 배치되어 급전장치에 전력을 공급하고, 절연관으로 감싸진 공통선을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치(이하 '제2 급전장치'라 한다)는, 상기 도로진행방향을 따라 연장되고, 절연관으로 감싸진 급전선; 상기 급전선의 아래쪽에 배치되는 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어; 상기 급전선, 절연관 및 급전코어를 내포하도록 양생됨으로써 상부의 아스팔트 도로의 변형으로부터 보호하는 콘크리트 구조물; 및 상기 급전코어 외측에 도로진행방향을 따라 배치되어 급전장치에 전력을 공급하고, 절연관으로 감싸진 공통선을 포함한다.
바람직하게, 상기 급전코어의 격자를 이루는 각 뼈대(이하 '코어 날'이라 한다)의 도로진행방향의 두께가 상기 코어 날 간 간격의 3분의 1 이하인 것이 좋다.
상기 공통선은 상기 급전코어의 하부 또는 측면에 배치될 수 있다.
상기 공통선은 상기 콘크리트 구조물 내에 수용될 수 있다.
상기 공통선은 상기 콘크리트 구조물 외측에 매설될 수 있다.
상기 절연관 외측은 유리섬유보강 플라스틱(FRP, fiber reinforced plastic)으로 보호되는 것이 바람직하다.
상기 전기자동차용 급전장치는, 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터를 더 포함할 수 있다.
상기 전기자동차용 급전장치는, 도로진행방향에 수직하게 일정 간격으로 콘 크리트 안에 삽입됨으로써 콘크리트의 변형에 따른 파손을 방지하는 변형 흡수부재를 더 포함할 수 있다.
상기 변형 흡수부재는, 콘크리트 양생시 거푸집으로 사용될 수 있다.
바람직하게, 상기 전기자동차용 급전장치는, 급전코어 하부의 콘크리트 구조물 내에 도로진행방향으로 설치되어 콘크리트의 구조를 보강하는 철근을 더 포함하는 것이 좋다.
급전코어 하부의 콘크리트 구조물 내에, 상기 도로진행방향으로 설치된 철근과 일정간격 이격되고 도로진행방향에 수직으로 설치되어 자기유도에 의한 루프전류가 발생하지 않도록 하는 철근을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제1 급전장치를 도로에 설치하는 방법은, (a) 도로진행방향을 따라 연장되는 급전선을 수용하는 급전선 통로, 상기 급전선 통로 아래쪽에 배치된 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어 및 상기 급전선 통로와 급전코어를 내포하는 일정 길이의 콘크리트 구조물을 구비한 급전레일모듈을 다수 제작하는 단계; (b) 상기 급전레일모듈을 매설할 수 있도록 도로에 도로진행방향으로 일정 깊이의 홈을 내는 단계; (c) 상기 홈에 상기 다수의 급전레일모듈을 연이어 배치하는 단계; (d) 상기 급전선 통로에 절연관으로 감싸진 급전선을 도로진행방향을 따라 삽입하는 단계; 및 (e) 상기 급전레일모듈을 아스팔트로 덮는 단계를 포함한다.
상기 급전레일모듈은, 상기 급전코어 외측에 도로진행방향을 따라 배치되어 급전장치에 전력을 공급하는 공통선을 삽입할 통로를 더 포함하도록 제작되고, 상 기 단계(d)와 단계(e) 사이에, (d1) 상기 공통선 통로에 절연관으로 감싸진 공통선을 도로진행방향을 따라 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(b)와 단계(c) 사이에, (b1) 급전장치에 전력을 공급하는, 절연관으로 감싸진 공통선을 상기 홈에 도로진행방향을 따라 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제2 급전장치를 도로에 설치하는 방법은, (a) 급전코어를 매설할 수 있도록 도로에 도로진행방향으로 일정 깊이의 홈을 내는 단계; (b) 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어를 상기 홈에 배치하는 단계; (c) 상기 급전코어 위에 절연관으로 감싸진 급전선을 도로진행방향으로 배치하는 단계; (d) 상기 급전선, 절연관 및 급전코어를 내포하도록 콘크리트를 상기 홈에 채우고 양생하는 단계; 및 (e) 상기 콘크리트를 아스팔트로 덮는 단계를 포함한다.
상기 단계(a) 이전에, (a0) 급전장치에 전력을 공급하는, 절연관으로 감싸진 공통선을 도로진행방향으로 매설하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 단계(a)의 홈은, 상기 단계(a0)에서 매설된 공통선의 측면 또는 상부에 내어질 수 있다.
상기 단계(a)와 단계(b) 사이에, (a1) 급전장치에 전력을 공급하는, 절연관으로 감싸진 공통선을 도로진행방향으로 상기 홈에 배치하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 단계(b)의 급전코어는 상기 공통선의 측면 또는 상부에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 변형 흡수부재가 포함된 전기자동차용 급 전장치를 도로에 설치하는 방법은, (a) 도로에 도로진행방향으로 일정 깊이의 홈을 내는 단계; (b) 공통선과 통신선을 설치하는 단계; (c) 변형 흡수부재를 설치하는 단계; (d) 급전코어가 위치할 부분까지 콘크리트를 타설하는 단계; (e) 급전코어 및 급전선을 배치하는 단계; (f) 급전코어가 보이지 않을 정도의 높이로 콘크리트를 타설하는 단계; 및 (g) 상기 콘크리트를 아스팔트로 덮는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치는, 도로진행방향을 따라 연장되고, 좌우 양단이 'U'자형으로 굽혀올려진 형상이며, 굽혀올려진 상단부는 도로표면 아래로 매설되는 급전코어; 및 상기 급전코어의 위쪽에 도로의 진행방향을 따라 연장되도록 배치되고, 교류전력을 공급하는 급전선을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치는, 도로진행방향을 따라 연장되고, 격자형태의 평판으로 구성되는 급전코어; 및 상기 급전코어의 위쪽에 도로의 진행방향을 따라 연장되도록 배치되고, 교류전력을 공급하는 급전선을 포함한다.
본 발명에 의하면, 자동차의 운행 및 온도, 강우 등에 의해 흔히 발생하는 도로의 변형 및 파손 등에도 불구하고 도로에 매설된 전기자동차용 급전장치는 콘크리트 구조물에 내포되어 보호된 상태로 정상동작하게 됨으로써 도로 위를 운행하는 전기자동차에 안정적으로 전력을 공급해 줄 수 있게 되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 얇은 코어 날을 포함하는 격자형 급전코어를 사용함 으로써 급전코어 비용을 크게 절감하며, 코어 내측과 외측이 콘크리트로 연결되는 면적이 극대화되어 코어가 콘크리트 내에 강하게 고정되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 급전선을 수용하는 급전선 통로, 급전코어 및 이를 내포하는 콘크리트 구조물을 구비한 다수의 급전레일모듈을 도로진행방향을 따라 연이어 매립하는 방식을 제공함으로써 전기자동차용 급전장치의 설치 시공을 매우 간편하게 하는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전레일모듈(100)의 구조를 나타내는 도면이다.
급전레일모듈(100)은 도로진행방향을 따라 연장되는 급전선을 수용하는 급전 선 통로(110), 급전선 통로 아래쪽에 배치된 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어(120) 및 급전선 통로와 급전코어를 내포하는 콘크리트 구조물(130)을 구비하며, 이러한 급전레일모듈(100)의 도로진행방향과 나란한 길이(131), 도로진행방향에 수직인 폭(132) 및 상하 방향의 높이(133)가 표시되어 있다.
이러한 급전레일모듈(100)에 의한 급전장치의 설치 시공을 위해, 먼저 도로를 일정 깊이로 파낸 후, 다수의 급전레일모듈(100)을 도로진행방향에 나란한 방향으로 직렬로 연결하여, 파낸 도로 위에 배치한다. 이후 급전선 통로(110)에 도로진행방향에 나란한 방향으로 급전선을 삽입하게 되고 최종적으로 아스팔트로 덮게 된다. 이렇게 급전코어 및 급전선 등이 도로에 의한 하중을 직접 받지 않고 콘크리트 구조물에 의해 보호됨에 따라, 자동차의 운행 및 온도, 강우 등에 의해 흔히 발생하는 도로의 변형 및 파손 등에도 불구하고 도로에 매설된 전기자동차용 급전장치는 정상동작하게 되고, 도로 위를 운행하는 전기자동차에 안정적으로 전력을 공급해 줄 수 있게 된다.
또한 콘크리트를 이와 같이 모듈(100)화 함에 의해 전기자동차용 급전장치의 설치 시공을 매우 간편하게 한다.
도 2는 급전레일모듈(100)을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치를 도로진행방향에 수직으로 자른 단면(정면도)의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
급전선(10)은 외부로의 방전을 방지하기 위해 절연관(11)에 의해 보호되며, 급전코어(120) 위의 급전선 통로(110)에 도로진행방향으로 연장되도록 삽입된다.
본 도면의 급전레일모듈(100)은, 급전장치에 고주파 전력을 제공하는 공통선(20)이 지나는 공통선 통로(140)와, 도로에 매설된 각종 전기자동차 센서와 같은 장치들 간 또는 그러한 장치와 외부와의 통신을 위한 통신선(30)이 지나는 통신선 통로(150)를 더 구비하고 있다. 공통선(20) 및 통신선(30)도 각각 절연관(21, 31)에 의해 보호된다. 또한 절연관(11, 21, 31)은 주변에 비닐을 수 회 감아서 방수기능을 강화할 수 있다.
절연관(11, 21, 31)은 PVC 재질로 이루어진 것일 수도 있고, 딱딱한 PVC 파이프 대신 주름관 파이프를 사용할 수도 있다. 절연관(11, 21, 31)에 케이블을 삽입시, 중력을 이용하여 높은 건물에서 파이프를 늘어뜨린 후 케이블을 중력에 의해 낙하하는 힘을 이용해 삽입하는 방법을 사용할 수 있는데, 이로써 지면에서 수평으로 삽입할 경우 마찰에 의한 삽입곤란이나 파이프와 케이블 표면 손상으로 인해 방수가 안되어 케이블이 소손하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 도면은 공통선(20)이 중앙에 위치하는 경우의 실시예를 도시하고 있다.
코어의 하부에 콘크리트 구조물의 아래편에 공통선의 좌우 위치에 도로진행방향으로 철근(40)을 삽입함으로써 콘크리트의 구조를 보강할 수 있다. 이 경우 5cm 정도만 이격되면 자기유도에 의한 발열이 크지 않게 된다. 도로진행방향 철근(40)은 특히 침하에 따른 절단면 단층운동으로 파이프가 파손되는 것을 줄이고 크랙이 가는 것을 경감하게 한다. 또는 코어의 하부에 좌우방향으로 철근을 삽입하되 도로진행방향의 철근과는 수 cm 이상 이격하여 자기유도에 의한 루프 전류가 발 생하지 않도록 할 수도 있다. 급전장치의 설치가 완료되면 아스팔트(200)로 상부를 덮게 된다.
한편, 급전장치는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 3은 급전레일모듈을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치를 도로진행방향에 평행하게 자른 단면(측면도)의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
본 도면에 따르면, 급전코어(120)가 격자형(lattice type)으로 구성되어 있는데, 특히 급전코어(120)의 격자를 이루는 각 뼈대(이하 '코어 날'이라 한다)(121)의 도로진행방향의 두께(122)가 상기 코어 날 간 간격(123)의 3분의 1 이하이며, 바람직하게는 5분의 1 내지 20분의 1인 것이 좋다. 이와 같이 얇은 코어 날을 포함하는 격자형 급전코어를 사용함으로써 급전코어 비용이 크게 절감되며, 급전코어 내측과 외측이 콘크리트로 연결되는 면적이 극대화되어 급전코어가 콘크리트 내에 강하게 고정되게 된다. 이렇게 급전코어의 코어 날의 도로진행방향의 두께(122)를 줄이더라도 급전코어 주변의 자기장을 급전코어의 높은 투자율로 인해 흡수하게 되어 전력전달은 거의 동일하게 이루어질 수 있다.
또한 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 콘크리트의 구조를 보강하기 위한 철근(40)이 도로진행방향으로 삽입되어 있다.
또한 본 도면의 실시예에서는 변형 흡수부재(50)가 삽입되어 있다. 이러한 변형 흡수부재(50)의 정면도는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같다. 도로진행방향 을 따라 약 4~6m 간격으로 배치될 수 있으며, 콘크리트 구조물(130)의 변형, 예를 들어 온도변화에 따른 열 변형 등의 경우에 이를 완충시켜 콘크리트의 파손 등을 방지하는 역할을 한다. 이러한 변형 흡수부재(50)는, 도 1의 급전레일모듈(100)을 사용하는 도 2 내지 도 6의 급전도로의 경우 및, 도 7 내지 도 9의 실시예와 같이 도로를 파고 급전장치를 배치한 후 콘크리트를 부어 양생하는 타설형 급전 장치의 경우 모두에 이러한 변형 완충작용을 하게 된다. 특히 도 7 내지 도 9의 타설형 급전 장치의 경우에는 변형 흡수부재(50)가 열 등에 의한 변형을 완충시키는 역할 뿐 아니라, 콘크리트를 부어 양생하기 위한 틀인 거푸집의 역할도 수행하게 된다.
U자형 급전코어의 경우는 본 도면에서처럼 콘크리트 구조물에 의해 보호되는 경우 뿐 아니라 바로 아스팔트 도로에 매설되는 경우에도, 급전코어의 접어올려진 윗부분이 도로표면 위로 올라오지 않고, 도로에 완전 매설된 상태로 하는 것이 바람직하다.
본 도면의 경우는 급전코어(120)가 'U'자 형으로 접어 올린 경우의 실시예가 도시되어 있으나, 평판형인 경우도 위와 같이 격자형으로 구성될 수 있다.
도 4는 급전레일모듈(100)을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치에 대한 정면도의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
본 도면의 실시예에서는 도 2의 경우와 달리 공통선(20) 및 통신선(30)이 급전레일모듈(100) 외측에 설치되어 있으며, 공통선(20)이 측면에 위치하는 경우의 실시예를 도시하고 있다. 이 경우는 먼저 공통선(20) 및 통신선(30)을 도로 하부 아스팔트(210)에 매설한 후 급전레일모듈(100)을 이용하여 급전장치를 설치 시공하게 된다.
도 5는 급전레일모듈(100)을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치에 대한 정면도의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
본 도면의 실시예에서는, 절연관(11)으로 둘러싸인 급전선(10)이 다소 여유가 있는 급전선 통로(110)에 삽입되고 급전선 통로(110) 내의 여유 공간은 유리섬유보강 플라스틱(FRP, fiber reinforced plastic)(12)으로 채움으로써, 급전선(10)을 절연관(11)과 FRP(12)에 의해 이중으로 보호하면서도 절연관의 온도변화에 따른 팽창, 수축 등을 위한 유격을 허용하게 된다. 이와 같은 FRP에 의한 이중 보호는 도시된 바와 같이 공통선(20) 및 통신선(30)에 대하여도 적용되어 있다(22, 32)
도 6은 급전레일모듈(100)을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치에 대한 정면도의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
콘크리트 구조물(130)이 'T'자형으로 구성되어 있으며, 공통선(20) 및 통신선(30)이 콘크리트 구조물(130) 외측 아스팔트(210)에 매설된 구조이며, 공통선 통로(110)의 상부가 FRP(13)으로 덮여 있다.
도 7은 일정깊이 파낸 도로에 급전장치를 배치하고 콘크리트(300)를 부어 양생한 경우의 급전장치의 정면도의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 즉, 도로에서 아스팔트를 파내고 급전코어(120) 및 급전선(10)을 포함하는 급전장치를 배치한 후 콘크리트(300)를 부어 양생하고 아스팔트를 덮는 타설형 급전 장치의 구조이며, 공통선(20)과 통신선(30)이 콘크리트(300) 내의 측면에 위치한다.
도 8은 일정깊이 파낸 도로에 급전장치를 배치하고 콘크리트를 부어 양생한 급전장치의 정면도의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 즉, 도 7의 경우와 같이 도로에서 아스팔트를 파내고 급전코어(120) 및 급전선(10)을 포함하는 급전장치를 배치한 후 콘크리트(300)를 부어 양생하고 아스팔트를 덮는 타설형 급전 장치의 구조이다. 본 도면의 실시예는, 공통선(20) 하단부와 하부 아스팔트 간의 두께(160)가 10톤 이상의 하중을 견딜 정도로 충분히 큰 구조인 경우를 도시하고 있다.
도 9는 일정깊이 파낸 도로에 급전장치를 배치하고 콘크리트를 바로 양생한 급전장치의 정면도의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 8 경우와 같이 도로에서 아스팔트를 파내고 급전코어(120) 및 급전선(10)을 포함하는 급전장치를 배치한 후 콘크리트(300)를 부어 양생하고 아스팔트를 덮는 타설형 급전 장치의 구조이다. 본 도면의 실시예는, 급전코어(120)와 공통선(20) 상단부의 두께(170)가 10톤 이상의 하중을 견딜 정도로 충분히 큰 구조인 경우를 도시하고 있다.
도 7 내지 도 9의 실시예에는 도시되지 아니하였으나, 공통선(20)이 콘트리트 하부 또는 측면에, 콘크리트의 양생 전 미리 매설될 수도 있다.
도 10은 변형 흡수부재(50)의 일 실시예로서의 정면도를 나타내는 도면이다. 급전선(10)과 이를 보호하는 절연관(11)이 통과하는 급전선 홈(51), 공통선(20)과 이를 보호하는 절연관(21)이 통과하는 공통선 홈(52), 통신선(30)과 이를 보호하는 절연관(31)이 통과하는 통신선 홈(53) 및 철근(40)이 통과하는 철근 홈(54)이 도시되어 있다. 본 도면은 절연관이나 철근을 아래서 위로 받쳐주는 구조의 변형 흡수부재(50)를 나타내고 있다.
도 7 내지 도 9와 같이 급전장치를 배치한 후 콘크리트(300)를 부어 양생하는 타설형의 경우의 시공방법은 1) 우선 공통선(20)과 통신선(30)만 먼저 설치하고, 2) 변형 흡수부재(50)를 설치한 후, 3) 바닥부터 급전코어(120)가 위치할 부분까지(55)만 콘크리트 타설을 하여 4) 어느 정도 굳을 때까지 기다리고, 5) 급전코어(120)를 배치하고 6) 급전선(10)을 설치한 후 7) 급전코어(120)가 보이지 않을 정도의 높이로 타설을 하고 8) 충분히 굳을 때까지 기다린 후 9) 맨 위에 아스팔트로 마감처리를 한다.
도 11은 변형 흡수부재(50)의 다른 실시예로서의 정면도를 나타내는 도면이다. 급전선(10)과 이를 보호하는 절연관(11)이 통과하는 급전선 홈(51), 공통선(20)과 이를 보호하는 절연관(21)이 통과하는 공통선 홈(52), 통신선(30)과 이를 보호하는 절연관(31)이 통과하는 통신선 홈(53) 및 철근(40)이 통과하는 철근 홈(54)이 도시되어 있다. 본 도면은 절연관이나 철근을 위에서 아래로 눌러주는 구조의 변형 흡수부재(50)를 나타내고 있다.
이와 같이 도 10 및 도 11은 각각 다른 형태의 변형 흡수부재(50)를 나타내고 있고, 둘 중 한 가지의 형태의 변형 흡수부재(50)만을 사용하여 시공할 수도 있으나, 두 가지 형태의 변형 흡수부재(50)를 한쌍으로 설치하여 하나는 절연관이나 철근을 아래서 위로 받쳐주고 다른 하나는 이들을 위에서 아래로 눌러주어 틈이 없도록 할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전레일모듈의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 급전레일모듈을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치를 도로진행방향에 수직으로 자른 단면(정면도)의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 3은 급전레일모듈을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치를 도로진행방향에 평행하게 자른 단면(측면도)의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 4는 급전레일모듈을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치에 대한 정면도의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 급전레일모듈을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치에 대한 정면도의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 급전레일모듈을 이용하여 도로 하부에 설치된 급전장치에 대한 정면도의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 7은 일정깊이 파낸 도로에 급전장치를 배치하고 콘크리트를 부어 양생한 급전장치의 정면도의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 8은 일정깊이 파낸 도로에 급전장치를 배치하고 콘크리트를 부어 양생한 급전장치의 정면도의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 9는 일정깊이 파낸 도로에 급전장치를 배치하고 콘크리트를 부어 양생한 급전장치의 정면도의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 10은 변형 흡수부재의 일 실시예로서의 정면도를 나타내는 도면.
도 11은 변형 흡수부재의 다른 실시예로서의 정면도를 나타내는 도면.

Claims (21)

  1. 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치로서,
    도로진행방향을 따라 연장되는 급전선을 수용하는 급전선 통로, 상기 급전선 통로 아래쪽에 배치된 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어 및 상기 급전선 통로와 급전코어를 내포하는 콘크리트 구조물을 구비한 다수의 급전레일모듈이 도로 진행방향을 따라 연결되어 이루어진 급전구조물;
    상기 급전선 통로에 도로진행방향을 따라 삽입되고, 절연관으로 감싸진 급전선; 및
    상기 급전코어 외측에 도로진행방향을 따라 배치되어 급전장치에 전력을 공급하고, 절연관으로 감싸진 공통선
    을 포함하는 전기자동차용 급전장치.
  2. 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치로서,
    상기 도로진행방향을 따라 연장되고, 절연관으로 감싸진 급전선;
    상기 급전선의 아래쪽에 배치되는 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어;
    상기 급전선, 절연관 및 급전코어를 내포하도록 양생됨으로써 상부의 아스팔트 도로의 변형으로부터 보호하는 콘크리트 구조물; 및
    상기 급전코어 외측에 도로진행방향을 따라 배치되어 급전장치에 전력을 공 급하고, 절연관으로 감싸진 공통선
    을 포함하는 전기자동차용 급전장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 급전코어의 격자를 이루는 각 뼈대(이하 '코어 날'이라 한다)의 도로진행방향의 두께가 상기 코어 날 간 간격의 3분의 1 이하인 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공통선은 상기 급전코어의 하부 또는 측면에 배치되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공통선은 상기 콘크리트 구조물 내에 수용되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공통선은 상기 콘크리트 구조물 외측에 매설되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 절연관 외측은 유리섬유보강 플라스틱(FRP, fiber reinforced plastic)으로 보호되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    도로진행방향에 수직하게 일정 간격으로 콘크리트 안에 삽입됨으로써 콘크리트의 변형에 따른 파손을 방지하는 변형 흡수부재
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 변형 흡수부재는,
    콘크리트 양생시 거푸집으로 사용되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    급전코어 하부의 콘크리트 구조물 내에 도로진행방향으로 설치되어 콘크리트의 구조를 보강하는 철근
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    급전코어 하부의 콘크리트 구조물 내에, 상기 도로진행방향으로 설치된 철근과 일정간격 이격되고 도로진행방향에 수직으로 설치되어 자기유도에 의한 루프전류가 발생하지 않도록 하는 철근
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치.
  13. 청구항 1의 전기자동차용 급전장치를 도로에 설치하는 방법으로서,
    (a) 도로진행방향을 따라 연장되는 급전선을 수용하는 급전선 통로, 상기 급전선 통로 아래쪽에 배치된 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어 및 상기 급전선 통로와 급전코어를 내포하는 일정 길이의 콘크리트 구조물을 구비한 급전레일모듈을 다수 제작하는 단계;
    (b) 상기 급전레일모듈을 매설할 수 있도록 도로에 도로진행방향으로 일정 깊이의 홈을 내는 단계;
    (c) 상기 홈에 상기 다수의 급전레일모듈을 연이어 배치하는 단계;
    (d) 상기 급전선 통로에 절연관으로 감싸진 급전선을 도로진행방향을 따라 삽입하는 단계; 및
    (e) 상기 급전레일모듈을 아스팔트로 덮는 단계
    를 포함하는 전기자동차용 급전장치 시공방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 급전레일모듈은,
    상기 급전코어 외측에 도로진행방향을 따라 배치되어 급전장치에 전력을 공급하는 공통선을 삽입할 통로를 더 포함하도록 제작되고,
    상기 단계(d)와 단계(e) 사이에,
    (d1) 상기 공통선 통로에 절연관으로 감싸진 공통선을 도로진행방향을 따라 삽입하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치 시공방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,
    (b1) 급전장치에 전력을 공급하는, 절연관으로 감싸진 공통선을 상기 홈에 도로진행방향을 따라 배치하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치 시공방법.
  16. 청구항 2의 전기자동차용 급전장치를 도로에 설치하는 방법으로서,
    (a) 급전코어를 매설할 수 있도록 도로에 도로진행방향으로 일정 깊이의 홈 을 내는 단계;
    (b) 격자형(lattice structure) 구조의 급전코어를 상기 홈에 배치하는 단계;
    (c) 상기 급전코어 위에 절연관으로 감싸진 급전선을 도로진행방향으로 배치하는 단계;
    (d) 상기 급전선, 절연관 및 급전코어를 내포하도록 콘크리트를 상기 홈에 채우고 양생하는 단계; 및
    (e) 상기 콘크리트를 아스팔트로 덮는 단계
    를 포함하는 전기자동차용 급전장치 시공방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 단계(a) 이전에,
    (a0) 급전장치에 전력을 공급하는, 절연관으로 감싸진 공통선을 도로진행방향으로 매설하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 단계(a)의 홈은,
    상기 단계(a0)에서 매설된 공통선의 측면 또는 상부에 내어지는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치 시공방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 단계(a)와 단계(b) 사이에,
    (a1) 급전장치에 전력을 공급하는, 절연관으로 감싸진 공통선을 도로진행방향으로 상기 홈에 배치하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 단계(b)의 급전코어는 상기 공통선의 측면 또는 상부에 배치되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 급전장치 시공방법.
  19. 변형 흡수부재가 포함된 전기자동차용 급전장치를 도로에 설치하는 방법으로서,
    (a) 도로에 도로진행방향으로 일정 깊이의 홈을 내는 단계;
    (b) 공통선과 통신선을 설치하는 단계;
    (c) 변형 흡수부재를 설치하는 단계;
    (d) 급전코어가 위치할 부분까지 콘크리트를 타설하는 단계;
    (e) 급전코어 및 급전선을 배치하는 단계;
    (f) 급전코어가 보이지 않을 정도의 높이로 콘크리트를 타설하는 단계; 및
    (g) 상기 콘크리트를 아스팔트로 덮는 단계
    를 포함하는 변형 흡수부재가 포함된 전기자동차용 급전장치 시공방법.
  20. 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치로서,
    도로진행방향을 따라 연장되고, 좌우 양단이 'U'자형으로 굽혀올려진 형상이 며, 굽혀올려진 상단부는 도로표면 아래로 매설되는 급전코어; 및
    상기 급전코어의 위쪽에 도로의 진행방향을 따라 연장되도록 배치되고, 교류전력을 공급하는 급전선
    을 포함하는 전기자동차용 급전장치.
  21. 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 급전장치로서,
    도로진행방향을 따라 연장되고, 격자형태의 평판으로 구성되는 급전코어; 및
    상기 급전코어의 위쪽에 도로의 진행방향을 따라 연장되도록 배치되고, 교류전력을 공급하는 급전선
    을 포함하는 전기자동차용 급전장치.
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