KR20110073111A - 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 방열장치를 적용하여 집전장치 방열부의 소형화가 가능하도록 함과 아울러 냉각 효과를 효율적으로 향상시킴으로써 전체적인 집전 시스템의 고효율화 및 차량의 안전성 향상을 도모할 수 있도록 하는 한편, 상기 방열장치에 차량 운전자 및 탑승객에 대한 자기장 차폐 기능을 부가하여 운전자 및 탑승객을 자기장의 영향으로부터 벗어날 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 있어서; 상기 집전장치의 케이싱 상면에 히트싱크가 설치되고, 상기 히트싱크와 집전장치의 케이싱 상면 사이에는 자기장 차폐를 위한 차폐판이 개재됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템를 제공한다.

비접촉, 자기, 유도, 전기자동차, 집전장치, 냉각, 히트싱크, 차폐판

Description

비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템{cooling system for the pick-up of the on-line electric vehicle}

본 발명은 비접촉 자기유도 충전 방식으로 운행되는 전기자동차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비접촉 자기유도 충전 방식으로 운행되는 전기자동차에 적용되는 집전장치의 효율적 냉각 및 탑승객에 미치는 자기장의 영향을 없애는 차폐 기능을 동시에 구현하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차의 집전장치는 급전도로에서 발생하는 자기장의 힘을 전기에너지로 받는 트랜지스터의 원리가 적용된다.

이때, 급전도로에 흐르는 고압전류가 발생시키는 자기장이 오른나사의 법칙에 의해 흐르는데, 차량의 하부에 설치된 집전장치에서는 열이 발생하게 된다.

즉, 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차의 경우, 지면의 고압선과의 무선 충전(wireless charge)을 통해 전력을 공급하게 되는데, 운전 조건에 따라 최대 100℃ 이상의 열이 발생하게 된다. 이는 집전장치의 내구성은 물론이고 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 안전성 및 사용자의 안전을 위협하게 되어 냉각이 절실히 요구된다.

도 1 및 도 2는 기존의 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차의 집전장치 구성을 나타낸 것으로서, 기존의 집전장치는 스테인리스 스틸과 절연 고무로 이루어진 케이싱 내부에 코일 및 캐퍼시터 등의 전자부품이 설치되는 구조이다.

이러한 기존의 집전장치는, 케이싱 내부의 자연대류에 의한 냉각 방식에 의존할 뿐이어서 집전장치에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 없었으며, 이에 따라 집전장치의 효율 저하를 유발하게 되는 문제점이 있었다.

한편, 상기한 기존의 집전장치에는 자기장 차폐 구조가 갖추어져 있지 않아, 차량에 탑승한 운전자 및 승객에게 자기장의 영향이 미치게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 방열장치를 적용하여 집전장치 방열부의 소형화가 가능하도록 함과 아울러 냉각 효과를 효율적으로 향상시킴으로써 전체적인 집전 시스템의 고효율화 및 차량의 안전성 향상을 도모할 수 있도록 한 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차 집전장치 냉각시스템 을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차 집전장치의 방열장치에 차량 운전자 및 탑승객에 대한 자기장 차폐 기능을 부가하여 운전자 및 탑승객을 자기장의 영향으로부터 벗어날 수 있도록 하는데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 있어서; 집전장치의 케이싱 상면에 히트싱크를 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 히트싱크는 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되는 방열핀(fin)으로 구성됨을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 있어서; 집전장치의 케이싱 상면에 히트싱크가 설치되고, 상기 히트싱크와 집전장치의 케이싱 상면 사이에는 자기장 차폐를 위한 차폐판이 개재됨을 특징으로 한다.

이때, 상기 히트싱크는 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되는 방열핀(fin)으로 구성되고, 상기 차폐판은 스테인리스 스틸 재질로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 차폐판은 집전장치의 상면보다 넓은 면적을 갖도록 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차 집전장치에 히트싱크를 구성함으로써 주행 중 방열핀과 공기와의 접촉을 통해 집전장치를 냉각시킴으로써 효과적인 방열과 안전성을 추구할 수 있다.

또한, 본 발명은 설계 및 설치의 용이성과 저렴한 부가비용으로 경제적 효과를 기대할 수 있다. 즉, 본 발명의 방열핀은 추가적인 동력이나 에너지 없이 방열이 가능하여 경제적인 효과와 동시에 설치 및 탈부착의 용이성, 반영구적으로 사용할 수 있는 등 많은 장점이 있다.

또한, 본 발명은 집전장치의 케이싱 상면과 히트싱크 사이에 자기장 차폐판이 구비됨으로써 차량 탑승객이 집전장치로부터 발생하는 자기장의 영향을 받지 않도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 대해 첨부도면 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예1]

도 3은 본 발명의 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템 구성을 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이며, 도 5는 도 3의 측면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명은, 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 있어서, 상기 집전장치의 케이싱(1) 상면에 히트싱크(2)(heat sink)를 설치한 것이다.

이때, 상기 히트싱크(2)는 알루미늄 등의 열전달율이 좋은 금속 재질의 베이스판(200)과, 상기 베이스판(200)과 동일성질의 재질로서 베이스판(200)에 직립하게 부착되는 방열핀(210)(fin)으로 구성된다.

상기 방열핀(210)은 핀들 사이로 공기가 잘 지나가도록 차량 주행방향에 대해 나란하게 배치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 집전장치의 케이싱(1) 상면과 상기 히트싱크(2)의 베이스판(200) 사이에는 자기장 차폐를 위한 차폐판(3)(Shield Plate)이 개재된다. 상기 차폐판(3)은 스테인리스 스틸 재질로 이루어지며 2mm 이상의 두께를 가지도록 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 원리 및 작용은 다음과 같다.

비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차 집전장치의 경우 지면의 고압선과의 무선 충전(wireless charge)을 통해 전력을 공급하게 되는데 운전 조건에 따라 최대 100℃ 이상의 열이 발생하게 되는데, 이는 집전장치의 내구성은 물론이고 비접 촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 안전성 및 사용자의 안전을 위협하게 된다.

이에 본 발명은 방열핀(210)을 구비한 히트싱크(2)를 집전장치 상면에 부착하여 주행 중 대기에 집전장치의 발열 부분을 접촉시킴으로써 효과적으로 발열부를 냉각시킬 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 냉각시스템은 추가적인 동력이나 에너지 없이 가능하여 경제적인 효과를 거둘 수 있고, 이와 더불어 설치 및 탈부착이 용이하며, 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 냉각시스템은 상기 집전장치의 케이싱(1) 상면과 상기 히트싱크(2)의 베이스판(200) 사이에는 자기장 차폐를 위한 차폐판(3)이 개재되어 있어, 차량 운전자 및 탑승객에 대한 자기장 차폐 기능을 부가하여 운전자 및 탑승객을 자기장의 영향으로부터 벗어날 수 있도록 한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차 집전장치의 냉각시스템은 집전장치에 대한 열적 안전성 및 운전자 및 탑승객에 대한 자기적 안전성을 확보할 수 있도록 하는 한편, 설계 및 설치의 용이성과 저렴한 부가비용으로 인해 경제적인 측면에서도 매우 효과적인 발명이다.

[실시예2]

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 사시도로서, 본 실시예의 집전장치 냉각시스템은 전술한 실시 예에서와 기본적으로 동일한 구성을 갖되, 상기 차폐판(3)이 집전장치의 상면보다 넓은 면적을 갖도록 형성되는 것에 차이가 있다.

이는, 넓은 면적의 차폐판(3)을 통해 자기장 차폐 면적을 집전장치 외측 영역까지 넓힘으로써 자기장 차폐 효과를 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.

본 실시예의 기본적인 작용 효과는 전술한 실시예1에서와 동일하므로 그 설명은 생략한다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예들로 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한, 여러 가지 다양한 형태로 변경 및 수정 가능함은 물론이다.

따라서, 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예들로 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명은 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차 집전장치에 대한 열적 안전성 및 자기적 안전성을 확보할 수 있도록 하는 한편, 설계 및 설치의 용이성과 저렴한 부가비용으로 인해 경제적인 측면에서도 매우 효과적이므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.

도 1은 기존 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차 집전장치의 구성도

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 종단면도

도 3은 본 발명의 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템 구성을 보여주는 사시도

도 4는 도 3의 정면도

도 5는 도 3의 측면도

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 사시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 케이싱 2: 히트싱크

200: 베이스판 210: 방열핀

3: 차폐판

Claims (5)

1. 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 있어서;

   상기 집전장치의 케이싱 상면에 히트싱크를 설치한 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 히트싱크는,

   알루미늄 재질의 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되는 상기 베이스판과 동일 재질의 방열핀(fin)으로 구성됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템.
3. 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 집전장치에 있어서;

   상기 집전장치의 케이싱 상면에 히트싱크가 설치되고, 상기 히트싱크와 집전장치의 케이싱 상면 사이에는 자기장 차폐를 위한 차폐판이 개재됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 히트싱크는,

   상기 케이싱 상면에 밀착되는 알루미늄 재질의 베이스판과,

   상기 베이스판에 부착되는 동일재질의 방열핀(fin)으로 구성되고,

   상기 차폐판은 스테인리스 스틸 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 차폐판은 집전장치의 상면보다 넓은 면적을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 방식 전기자동차의 집전장치 냉각시스템

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