KR20110068338A - 온라인 전기자동차용 공통선 자계 차폐 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 온라인 전기자동차용 공통선 자계 차폐 장치는 도로에 매설되어 도로의 길이 방향을 따라 연장되는 급전선; 상부 급전선과 절연된 상태로 상기 급전선의 아래쪽에 배치되는 급전 코어; 상기 급전 코어의 아래쪽에 배치되는 공통선; 및 상기 공통선의 위쪽에 배치되어 상기 공통선으로부터 방출되는 자계를 차폐시키는 차폐 부재를 포함한다. 본 발명에 의하면, 전기자동차의 주행을 감지하여 필요한 구간만을 급전하는 듀얼레일 방식의 온라인 전기자동차용 급전 레일의 공통선에서 방출되는 자계(EMF)를 차폐시킴으로써, 적정 수준 이상의 자계(EMF) 발생으로 인한 유해성을 차단하여 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

전기자동차, 듀얼 레일, 급전, EMF, 자계, 차폐

Description

온라인 전기자동차용 공통선 자계 차폐 장치{SHIEDLING APPARATUS FOR COMMON RAIL MAGNETIC FIELD CANCELLATION OF ONLINE ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 온라인 전기자동차용 공통선 자계 차폐 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지표면의 아스팔트 밑에 매설되어 있는 듀얼레일 방식의 온라인 전기자동차용 급전 레일의 공통선에서 방출되는 자계(EMF)를 차폐시키는 온라인 전기자동차용 공통선 자계 차폐 장치에 관한 것이다.

최근 친환경적인 운송수단으로 전기자동차에 관한 관심이 폭발적으로 증가하고 있다. 전기자동차는 내연기관을 이용한 운송수단과는 달리 환경오염물질의 직접적인 배출이 없을 뿐 아니라, 이산화탄소 배출량, 소음, 진동을 크게 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 동시에 전기자동차 구동의 원동력이 되는 전지가 중량, 크기, 비용 측면에서 큰 비중을 차지할 수밖에 없고 이를 주기적으로 충전해야 한다는 단점을 가지고 있다. 하지만, 온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle, OLEV)는 급전도로 위를 주행하면서 전지를 충전하는 방식이므로 이러한 단점을 극복할 수 있다. 급전도로 위에 존재하는 유도 코일에서 자기장이 발생하고, 이를 이용해 주행 중이거나 정차 중인 온라인 전기자동차의 자체 전지를 충전함으로써 전기자동차에 장착되는 전지의 용량을 크게 줄이고, 별도의 충전시간 없이 장거리 전지 주행을 가능하게 한다. 그러나, 이러한 급전도로에서 발생하는 자기장은 전자파 노출로 인한 유해성이 우려된다. 특히, 기존의 급전 방식은 온라인 전기자동차의 주행과 관계없이 지속적으로 전력이 공급되어 급전레일에서 방출되는 자계(EMF)의 세기가 커서 추가적으로 자계(EMF)를 차폐시켜야만 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전기자동차의 주행을 감지하여 필요한 구간만을 급전하는 듀얼레일 방식의 온라인 전기자동차용 급전 레일의 공통선에서 방출되는 자계(EMF)를 차폐시킬 수 있도록 한 온라인 전기자동차용 공통선 자계 차폐 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 온라인 전기자동차용 공통선 자계 차폐 장치의 일 측면에 따르면, 도로에 매설되어 도로의 길이 방향을 따라 연장되는 급전선; 상부 급전선과 절연된 상태로 상기 급전선의 아래쪽에 배치되는 급전 코어; 상기 급전 코어의 아래쪽에 배치되는 공통선; 및 상기 공통선의 위쪽에 배치되어 상기 공통선으로부터 방출되는 자계를 차폐시키는 차폐 부재를 포함한다.

본 발명에 의하면, 전기자동차의 주행을 감지하여 필요한 구간만을 급전하는 듀얼레일 방식의 온라인 전기자동차용 급전 레일의 공통선에서 방출되는 자계(EMF)를 차폐시킴으로써, 적정 수준 이상의 자계(EMF) 발생으로 인한 유해성을 차단하여 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 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 일실시예에 따른 듀얼레일 방식의 급전 구조의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 폴리머 콘크리트(10)와 일반 콘크리트(30)의 하부에 페라이트 코어(50)가 설치되고, 페라이트 코어(50)를 중심으로 양쪽 가장자리에 급전선(70)이 위치한다. 페라이트 코어(50)와 급전선(70)은 절연 상태를 유지한다. 또한, 페라이트 코어(50)를 중심으로 중앙 아래쪽에 공통선(90)이 위치하고, 공통선(90)의 바로 위에 소정의 거리를 두고 공통선(90)으로부터 방출되는 자계(EMF)를 차단하기 위한 EMF 차폐 부재(110)가 설치된다.

도 2는 도 1에서 EMF 차폐 부재의 사시도이고, 도 3은 EMF 차폐 부재의 정면도이며, 도 4는 EMF 차폐 부재의 측면도이다.

도시된 바와 같이, 듀얼레일 방식의 EMF 차폐 부재는 소정의 동일한 간격을 갖는 다수개의 반원형 PVC 파이프(111)와, 다수개의 반원형 PVC 파이프(111)를 양측에서 각각 연결하기 위한 측부 PVC 막대(113)와, 다수개의 반원형 PVC 파이프(111)를 상부에서 연결하기 위한 상부 PVC 막대(115)로 이루어져 안정된 형태의 구조를 갖는다.

도 5는 도 2의 구조를 갖는 EMF 차폐 부재에 차폐 코일을 설치한 경우의 정면도이고, 도 6은 EMF 차폐 부재에 차폐 코일을 설치한 경우의 측면도이며, 도 7은 EMF 차폐 부재에 차폐 코일을 설치한 경우의 평면도이다.

도시된 바와 같이, EMF 차폐 부재에 설치되는 코일은 동선이며, 서로 다른 길이를 갖는 3개의 차폐 코일이 각각 폐루프로 형성된다. 가장 긴 첫 번째 코일(130)은 양쪽가장 자리의 반원형 PVC 파이프(111)의 반원 형태를 따라 양쪽에 설치된 측부 PVC 막대(113)의 아랫부분에 밀착되어 설치된다. 중간 코일인 두 번째 코일(150)은 첫 번째 코일(130)과 마찬가지로 양쪽가장 자리의 반원형 PVC 파이프(111)의 원주 방향으로 감기기 시작하여 양쪽에 설치된 측부 PVC 막대(113)의 윗부분에 밀착되어 설치된다. 세 번째 코일(170)은 가장 위에 설치된 상부 PVC 막대(115)의 길이 방향으로 설치된다.

도 8은 EMF 차폐 코일이 설치된 차폐 부재의 설치 구조를 나타내는 정면도이고, 도 9는 EMF 차폐 코일이 설치된 차폐 부재의 설치 구조를 나타내는 측면도이며, 도 10은 EMF 차폐 코일이 설치된 차폐 부재의 설치 구조를 나타내는 평면도이다.

도시된 바와 같이, 공통선(90)의 바로 위에 공통선(90)과 EMF 차폐장치(100)를 일정 간격으로 이격시키는 간격 유지용 PVC 파이프(190)를 삽입하여 공통선(90)과 EMF 차폐장치(100)가 흔들리지 않도록 고정시킨다.

도 11은 공통선이 EMF 차폐장치의 길이를 초과한 경우 다수개의 EMF 차폐장치를 밀착시킨 경우의 평면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 공통선(90)이 EMF 차폐장치(100)의 길이를 초과한 경우에는 EMF 차폐장치(100)를 2개 이상 밀착시킨 후 양쪽 차폐장치에 설치된 가장자리의 차폐코일(200)을 중앙 부분에 모아 양쪽의 차폐 코일(200)이 최대한 모아질 수 있도록 고정시킨다.

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 일실시예에 따른 듀얼레일 방식의 급전 구조의 단면도.

도 2는 도 1에서 EMF 차폐 부재의 사시도.

도 3은 EMF 차폐 부재의 정면도.

도 4는 EMF 차폐 부재의 측면도.

도 5는 도 2의 구조를 갖는 EMF 차폐 부재에 차폐 코일을 설치한 경우의 정면도.

도 6은 EMF 차폐 부재에 차폐 코일을 설치한 경우의 측면도.

도 7은 EMF 차폐 부재에 차폐 코일을 설치한 경우의 평면도.

도 8은 EMF 차폐 코일이 설치된 차폐 부재의 설치 구조를 나타내는 정면도.

도 9는 EMF 차폐 코일이 설치된 차폐 부재의 설치 구조를 나타내는 측면도.

도 10은 EMF 차폐 코일이 설치된 차폐 부재의 설치 구조를 나타내는 평면도.

도 11은 공통선이 EMF 차폐장치의 길이를 초과한 경우 다수개의 EMF 차폐장치를 밀착시킨 경우의 평면도.

Claims (6)

1. 도로에 매설되어 전기자동차에 비접촉으로 전력을 공급하는 듀얼 레일의 공통선에서 방출되는 자계 차폐 장치로서,

   도로에 매설되어 도로의 길이 방향을 따라 연장되는 급전선;

   상부 급전선과 절연된 상태로 상기 급전선의 아래쪽에 배치되는 급전 코어;

   상기 급전 코어의 아래쪽에 배치되는 공통선; 및

   상기 공통선의 위쪽에 배치되어 상기 공통선으로부터 방출되는 자계를 차폐시키는 차폐 부재를 포함하는 자계 차폐 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 공통선과 상기 차폐 부재 사이에 삽입되어 상기 공통선과 상기 차폐 부재를 고정시키는 고정 부재를 더 포함하는

   것을 특징으로 하는 자계 차폐 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 공통선이 상기 차폐 부재의 길이를 초과한 경우 하나 이상의 차폐 부재가 밀착되어 고정되는

   것을 특징으로 하는 자계 차폐 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 차폐 부재는,

   다수개의 반원형 부재;

   상기 다수개의 반원형 부재를 양 측부에서 연결시키는 측부 연결 부재;

   상기 다수개의 반원형 부재를 상부에서 연결시키는 상부 연결 부재;

   상기 공통선으로부터 방출되는 자계를 차폐시키는 하나 이상의 차폐 코일을 포함하는

   것을 특징으로 하는 자계 차폐 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 차폐 코일은 서로 다른 길이의 동선이 각각 폐루프를 형성하는

   것을 특징으로 하는 자계 차폐 장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 차폐 코일은,

   상기 반원형 부재의 형태를 따라 상기 측부 연결 부재의 아래쪽에 밀착되어 설치되는 제1 차폐 코일;

   상기 반원형 부재의 원주 방향으로 감겨서 상기 측부 연결 부재의 윗쪽에 밀착되어 설치되는 제2 차폐 코일; 및

   상기 상부 연결 부재의 길이 방향으로 설치되는 제3 차폐 코일을 포함하는

   것을 특징으로 하는 자계 차폐 장치.

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