KR20130102985A - 분리배선을 위한 급전모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 분리배선을 위한 급전모듈에 관한 것으로, 자기 차폐용 재료로 만들어진 본체, 이 본체 내를 지나가는 다수의 공통선용 파이프, 이들 공통선용 파이프 내를 관통하는 다수의 공통선, 본체 내에 수용되면서 공통선용 파이프 위에 설치되는 급전코어 및, 공통선 중 하나에 연결되며 급전코어 상에서 수직코어부들 사이의 공간 내에 배치되어 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 급전선용 버스바를 포함하여서, 인버터의 전력공급 효율을 높여 인버터의 용량을 상당히 줄일 수 있으며, 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있게 됨과 더불어, 조립이 용이하게 이루어질 수 있고, 궁극적으로 급전도로 또는 급전레일의 설치공정 및 비용을 대폭 절감하게 되는 효과가 있다.

Description

분리배선을 위한 급전모듈 {Power supply module for dividing line into segment}

본 발명의 실시예는 분리배선을 위한 급전모듈에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 급전도로를 복수개의 급전세그먼트로 나누고 각 급전세그먼트마다 복수개의 급전선이 전력을 공급할 수 있도록 함으로써 인버터의 전력공급 효율을 높여 인버터의 용량을 가능한 줄일 수 있도록 된 분리배선을 구현하고, 버스바를 급전선으로 사용하게 됨으로써 급전선으로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있게 됨과 더불어, 조립이 용이하게 이루어질 수 있도록 된 급전모듈에 관한 것이다.

공해방지 및 석유에너지에 대한 의존도를 낮추기 위한 대안으로서, 전기만으로 구동하는 전기자동차와 전기 및 내연기관을 선택적으로 사용하는 하이브리드 자동차가 개발되었다.

그러나 현재까지 개발된 전기자동차 및 (플러그인) 하이브리드 자동차는 배터리를 충전하기 위해 플러그 등을 이용하여 외부에 마련된 전원공급장치와 장시간 동안 접속하고 있어야 하고, 1 회의 충전만으로 운행할 수 있는 거리가 매우 제한적이라는 단점이 있다.

때문에, 최근에는 배터리를 이용한 전기자동차의 대안으로서 자기유도방식의 전기자동차가 부각되고 있다.

자기유도방식의 전기자동차는 전기를 공급하는 급전도로(또는 급전레일)가 필수적으로 필요하다. 이러한 방식의 전기자동차(또는 전기열차)가 운행에 필요한 전력을 충전하기 위해서는 급전도로 위를 주행하기만 하면 된다. 즉, 전기자동차는 급전도로 위를 주행하는 중에 급전선에 고주파의 전력이 공급되면 급전선과 전기자동차에 장치된 집전장치 사이의 전자기유도의 원리에 의해 주행에 필요한 전력을 공급받게 되는 것이다.

이러한 급전도로에 전력을 공급하기 위해서는 많은 수의 인버터가 구비되어야 하는데, 인버터는 용량에 따라 가격이 커지므로 가능한 하나의 인버터로 적은 용량의 전력을 공급할 수 있도록 효율적으로 급전선을 배선할 필요가 있다.

한편, 급전선으로는 두꺼운 절연재질로 피복된 케이블을 사용하게 되는데, 이러한 구성의 급전선에서는 피복으로 인한 발열이 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 또, 케이블로 된 급전선을 급전코어 주위에 권선해야 하는데, 그 취급이 용이하지 않은 문제점도 있다.

본 발명은 급전도로를 복수개의 급전세그먼트로 나누고 각 급전세그먼트마다 복수개의 급전선이 전력을 공급할 수 있도록 함으로써 인버터의 전력공급 효율을 높여 인버터의 용량을 가능한 줄일 수 있도록 된 분리배선을 구현하기 위한 급전모듈을 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 복수개의 급전선으로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있게 됨과 더불어, 조립이 용이하게 이루어질 수 있도록 된 급전모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈은, 자기 차폐용 재료로 만들어진 본체, 상기 본체 내를 지나가는 다수의 공통선용 파이프, 상기 공통선용 파이프 내를 관통하는 다수의 공통선, 상기 본체 내에 수용되면서 상기 공통선용 파이프 위에 설치되는 급전코어 및, 상기 공통선 중 하나에 연결되며 상기 급전코어 상에서 수직코어부들 사이의 공간 내에 배치되어 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 급전선용 버스바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈에서, 상기 급전코어의 양측으로 각각 설치된 블로워와, 상기 급전코어의 측면 수직코어 및 상기 본체의 측벽을 관통하여 설치된 필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 인버터의 전력공급 효율을 높여 인버터의 용량을 상당히 줄일 수 있는 효과가 있다.

또, 버스바를 급전선으로 사용하게 됨으로써, 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있게 됨과 더불어, 조립이 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 분리배선을 모듈화함으로써, 궁극적으로 급전도로 또는 급전레일의 설치공정 및 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈이 적용될 수 있는 급전시스템의 한 예를 도시한 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 급전시스템의 전력공급 방식을 설명하기 위해 각 인버터와 급전선의 연결관계를 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈이 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 급전모듈을 보다 상세히 도시하되, 커버를 생략한 채로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈의 급전선용 버스바와 공통선의 결선관계를 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

참고로, 본 명세서에서 급전세그먼트는 급전도로(또는 급전레일)를 구성하는 단위 또는 길이를 지칭하는 용어로 사용된다. 또, 급전세그먼트는 다수의 급전모듈을 포함하는 용어로 사용된다. 명확히 하기 위해 예를 들어 설명하자면, 1 km의 급전도로(또는 급전레일)는 200 m의 길이를 갖는 5개의 급전세그먼트를 포함하며, 각 급전세그먼트는 20 m의 길이를 갖는 10개의 급전모듈을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈이 적용될 수 있는 급전시스템의 한 예를 도시한 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 급전시스템의 전력공급 방식을 설명하기 위해 각 인버터와 급전선의 연결관계를 나타낸 회로도이다.

급전도로(또는 급전레일)의 급전시스템은 N(여기서 N은 1 이상의 자연수) 개의 급전세그먼트(110 ~ 150) 및 인버터부(200)를 구비할 수 있다. 도 1 및 도 2에는 N이 5인 예가 나타나 있다.

직류전원(300)은 가령 단상의 교류 전원을 인가받아 직류로 변환하여 출력함으로써 인버터부(200)에 직류를 공급할 수 있다.

인버터부(200)는 M(여기서 M은 1 이상의 자연수) 개의 인버터(201 ~ 210)를 구비하고, 각 인버터가 해당 급전선(401 ~ 410)에 대해 각각 전력을 공급할 수 있다. 이들 급전선(401 ~ 410)은 공통선(400)을 매개로 하여 각 인버터(201 ~ 210)에 연결된다.

도 2에서 볼 수 있듯이, 제1인버터(201)는 제1급전선(401)에 전력을 공급하고, 제2인버터(202)는 제2급전선(402)에 전력을 공급하며, M번째 인버터는 M번째 급전선에 각각 전력을 공급한다. 도 2에는 M이 10인 예가 나타나 있다.

각 급전세그먼트(110 ~ 150)는 급전코어(505) 및 해당 급전선(401 ~ 410)을 포함한 M(여기서 M은 1 이상의 자연수) 개의 급전모듈(500)을 포함할 수 있다. 이들 급전모듈(500)은 실제로 수십 cm의 간격을 두고서 각 급전세그먼트(110 ~ 150) 내에 그 길이방향으로 정렬되어 있다.

급전선(401 ~ 410)은 해당 급전모듈(500)에 있는 급전코어(505)의 상부에 위치한다. 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1급전선(401)은 제1급전세그먼트(110)의 첫 번째 급전모듈, 제2급전세그먼트(120)의 첫 번째 급전모듈,...제5급전세그먼트(150)의 첫 번째 급전모듈에서 급전코어(505)의 상부에 위치하여 권선된다. 또한, 제1급전선(401)에는 하나 이상의 공진 캐패시터(450)가 연결될 수 있다.

제2급전선(402)은 제1급전세그먼트(110)의 두 번째 급전모듈, 제2급전세그먼트(120)의 두 번째 급전모듈,...제5급전세그먼트(150)의 두 번째 급전모듈에서 급전코어(505)의 상부에 위치하여 권선된다. 또한, 제2급전선(402)에는 하나 이상의 공진 캐패시터(450)가 연결될 수 있다.

마찬가지로 M번째 급전선은 제1급전세그먼트(110)의 M번째 급전모듈, 제2급전세그먼트(120)의 M번째 급전모듈,...제5급전세그먼트(150)의 M번째 급전모듈에서 급전코어(505)의 상부에 위치하여 권선되며, 이 급전선에 하나 이상의 공진 캐패시터(450)가 연결될 수 있다. 결국, 각 급전선은 각 급전세그먼트에서 해당 급전모듈 상의 급전코어에 위치함을 알 수 있다.

도 2에서, 급전코어(505) 상에 권선된 급전선(401 ~ 410)의 부분을 코일 형상으로 도시하였으나, 이는 자속이 발생하여 급전도로(또는 급전레일) 위를 주행하는 전기자동차(또는 전기열차)에 장착된 집전장치에 충전전력이 제공된다는 의미이며, 실제로는 도 4에 상세히 도시된 바와 같이 일직선상의 버스바로 구성될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되지 않는다.

한편, 도 2에서는 제1급전선(401)의 A1과 A2 사이의 회로는 생략하여 도시한 것이며, 마찬가지로 다른 급전선들(402 ~ 410)도 각각 일부 회로는 생략하여 도시한 것이다.

도 1에는 한 쌍의 레일(600) 사이에 다수의 급전모듈(500)을 포함한 다수의 급전세그먼트(110 ~ 150)가 설치된 예가 나타나 있다. 전술한 바와 같이, 길이방향의 급전레일은 N 개의 급전세그먼트로 구성되고 각 급전세그먼트는 M 개의 급전모듈(500)로 구성되는데, 만일 급전세그먼트의 길이가 그 급전레일 상을 운행하는 전기열차(예컨대 고속열차)의 길이와 동일하고(예컨대 약 200 m) 10 개의 급전모듈(500)로 구성되며 각 급전선이 1 MW의 전력을 공급한다면, 하나의 전기열차에는 10 개의 급전선이 하나의 급전세그먼트에 위치하는 전기열차로 동시에 전력을 공급하게 됨으로써 10 MW의 전력을 공급하게 된다.

이와 같이 10 MW의 전력을 공급함에 있어서 하나의 급전선이 담당하는 경우에는 인버터의 용량이 대단히 증대되어야 할 뿐만 아니라, 급전선의 두께도 10 배의 전력을 감당할 정도로 증가해야 하는 문제가 있어 경제성이 떨어지게 된다. 이러한 전력공급의 효율은 예를 들어 고속열차의 길이가 하나의 급전세그먼트의 길이와 같도록 설계되는 경우에 더욱 증대될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈이 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 급전모듈을 보다 상세히 도시하되, 커버를 생략한 채로 나타낸 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈(500)은, 자기 차폐용 재료로 만들어진 대략 'U'자의 홈통 모양을 가진 본체(501), 이 본체(501) 내를 지나가는 다수의 공통선용 파이프(503), 이들 공통선용 파이프(503) 내를 관통하는 다수의 공통선(400), 본체(501) 내에 수용되면서 공통선용 파이프(503) 위에 설치되는 급전코어(505) 및, 공통선(400) 중 하나에 연결되며 급전코어(505) 상에서 수직코어(505b, 505c)들 사이의 공간 내에 배치되어 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 급전선용 버스바(도 4에서는 대표적으로 제1급전선(401)이 급전코어(505)의 상부에 위치한 예를 나타냄)를 포함하고 있다.

본체(501)는 예컨대 알루미늄, 페라이트(ferrite) 등의 재료로 만들어져, 주변으로의 전자기장(이하 EMF라 함) 발생량을 경감할 수 있게 되어 있다. 급전도로 또는 급전레일에서는 일반적으로 EMF가 발생하게 되는데, 이러한 EMF는 그 주변을 지나는 사람들과 전자제품들에 나쁜 영향을 줄 수 있어서, 공통선(400) 및 급전선에서 나오는 EMF를 차단하기 위한 수단이 필요한 것이다.

이 본체(501)는 본 발명의 급전모듈(500)이 설치될 급전레일 내에 위치할 수 있다. 특히, 고속열차용으로 사용되는 경우에는 한 쌍의 레일(600)들 사이에서 침목(610) 상에 레일(600)의 길이방향과 평행하게 배치될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 전기자동차를 위한 급전도로에서는 매설될 수 있다.

본체(501)의 위에는 덮개(506)가 덮어 씌워져, 미관의 향상과 보호 기능 및 EMF 차폐 기능이 부가될 수 있게 하는 것이 좋다. 특히, 급전도로에 매설되는 경우에는 덮개가 반드시 필요하다. 이러한 덮개(506)는 플라스틱이나 목재 등과 같이 절연재료로 형성되는 것이 바람직하다. 덮개(506)가 자중(自重)에 의해 처질 우려가 있는데, 이러한 처짐을 방지하기 위해 다수의 덮개 지지대(508)가 설치될 수 있다. 덮개 지지대(508)에 대한 설명은 후술한다.

본체(501)는 도시되지 않은 접지와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 급전모듈(500)이 고속열차용으로 사용되는 경우에, 역사 내 플랫폼에 정차할 때에는 정차시간 동안의 급전으로 인해 많은 열이 발생할 우려가 있다. 이를 해소하기 위해 본체(501)의 외측 측벽에는 길이방향으로 뻗은 냉각관(507)이 추가로 장착될 수 있다. 이 냉각관(507)을 통과하는 냉매로는 물, 공기, 이산화탄소, 액화가스 등이 사용될 수 있다. 냉매는 외부에서 공급되게 하여도 된다. 더욱이, 냉각관(507)이 예컨대 알루미늄 등과 같은 자기 차폐용 재료로 만들어지면, 급전코어(505) 중 양측의 수직코어(505b)에서 차폐되지 못한 EMF를 저감시키는 역할을 한다. 또, 냉각관(507)은 양쪽 측면에서 접지의 기능도 담당함으로써, 안전성을 확보하게 된다.

다수의 공통선용 파이프(503)는 예컨대 알루미늄, 페라이트 등의 자기 차폐용 재료로 만들어져, 주변으로의 EMF 발생량을 경감할 수 있게 되어 있다. 공통선용 파이프(503)는 급전모듈(500)에 의해 구획되는 일정 길이 또는 임의의 길이 단위로 준비된다. 공통선용 파이프(503)는 길이방향으로 이웃한 다른 급전모듈(500)의 공통선용 파이프(503)와 연결될 수 있도록 별도의 커플링(미도시)을 포함할 수 있으며, 공통선용 파이프(503)가 열팽창에 의해 길이방향으로 팽창 또는 수축하는 점을 감안하여, 커플링 내에서 인접한 공통선용 파이프(503)들의 끝이 서로 접촉하지 않도록 간격을 두고 설치하는 것이 좋다.

다수의 공통선(400)이 한 쌍씩 공통선용 파이프(503) 내를 관통하여 배치된다. 해당 급전모듈은 소정의 간격을 두고 번갈아 배치되며, 급전세그먼트 당 하나의 해당 급전모듈이 있게 된다. 도 2를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 각 공통선(400)은 각각의 해당 인버터(201 ~ 210)로부터 해당 급전선(401 ~ 410)에 대해 전력을 공급할 수 있게 되어 있다.

본 발명의 급전모듈(500)에서 공통선(400)들이 관통하는 공통선용 파이프(503)들이 복층으로 적층 배열될 수 있는데, 이러한 경우에 급전모듈(500)의 폭 방향 크기를 줄일 수 있게 되어 제조비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

급전코어(505)는 전체가 페라이트로 만들어진다. 페라이트로 된 급전코어(505)는 대체로 옆으로 누운 'E'자 단면을 가진 형태를 취하며, 급전도로 또는 급전레일의 길이방향을 따라 길게 배치된다. 이러한 급전코어(505)를 본체(501) 내에 고정시키기 위해 복수의 고정브라켓(509)이 본체(501) 내에 설치될 수 있다. 이들 고정브라켓(509)이 서로 소정의 간격을 두고 본체(501) 내에 접착 또는 고정되어, 급전코어(505)가 본체(501)의 바닥면과 이격된 채로 본체(501)에 장착되게 된다.

급전코어(505)는 수평코어(505a)와, 이 수평코어(505a)의 양측 선단 주위에 위치된 한 쌍의 측면 수직코어(505b) 및 이들의 중간에 위치된 중간 수직코어(505c)를 구비한다. 중간 수직코어(505c)의 길이방향 길이가 측면 수직코어(505b)들의 길이방향 길이와 동일하거나 다소 짧다. 그리고 수평코어(505a)와 수직코어(505b, 505c)들이 이루는 공간 사이로, 전기에너지를 공급하여 자기장을 형성하는 급전선용 버스바(401)가 배치되어 있다.

급전선용 버스바(401)는 전술한 바와 같이 해당 급전모듈(500)에 있는 급전코어(505)의 상부에 위치한다. 보다 구체적으로, 이 급전선용 버스바(401)는 판형상으로 형성되어 수평코어(505a) 상에 배치됨으로써 1 턴(turn)을 형성하게 된다. 급전선용 버스바(401)는 예컨대 동(銅)과 같이 전기전도성이 우수한 금속으로 만들어지게 되는데, 산화되어 녹이 생기는 것을 방지하기 위해 외주면에 보호피막 또는 도료로 도포되는 것이 좋다.

각 급전선용 버스바(401)의 양단에는 하나 이상의 공진 캐패시터(450)가 연결될 수 있다. 공진 캐패시터(450)는 급전선용 버스바(401)마다 동일한 개수로 구비될 수 있으며, 공진 캐패시터(450)가 쌍을 이루어 급전선의 길이방향으로 동일한 지점에 서로 인접하여 위치하도록 할 수도 있다. 또한, 공진 캐패시터(450)를 설치함에 있어서, 그 편의를 위하여 급전선용 버스바(401)에 연결되는 공진 캐패시터(450)들은 용량이 서로 같도록 구성할 수 있다.

당연히 공통선(400)도 마찬가지로 하나 이상의 공진 캐패시터(450)가 연결될 수 있다. 이때, 공진 캐패시터(450)는 공통선용 파이프(503)의 절단된 단부 사이에서 공통선(400)에 연결하여 설치된다.

버스바 또는 공통선의 길이로 인하여 버스바 또는 공통선의 자체 인덕턴스 성분이 존재함은 물론 이러한 인덕턴스 성분으로 인하여 버스바 또는 공통선을 따라 전압이 높아지는 현상이 발생할 수 있는데, 다수의 공진 캐패시터(450)가 설치됨으로써 버스바 또는 공통선에서 인덕턴스로 인한 전압을 보상하여 이를 낮춰줄 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈의 급전선용 버스바와 공통선의 결선관계를 나타내는 개략도로서, 이에 도시된 바와 같이 급전선용 버스바(401)의 양단에는 하나 이상의 공진 캐패시터(450)가 연결된다. 공진 캐패시터(450)의 일측이 급전선용 버스바(401)에 연결 고정되고, 공진 캐패시터(450)의 타측은 연결용 버스바(420)에 연결 고정되어 있다. 이 연결용 버스바(420)는 다수의 공통선(400) 중에서 해당 인버터에 연결되어 있는 해당 공통선(400)에 보조 와이어(430)를 매개로 하여 전기적으로 연결되어서, 궁극적으로 급전선용 버스바(401)가 그 인버터로부터 전력을 공급받게 되어 있다. 연결용 버스바(420)는 고정브라켓(509)의 연장부를 관통하여 아래로 뻗을 수 있는데, 이를 위해 고정브라켓(509)의 연장부에 개구부(미도시)가 형성될 수 있다.

또한, 각 급전선용 버스바(401)의 상부면에는, 덮개(506)가 자중에 의해 처지는 것을 방지하기 위해 다수의 덮개 지지대(508)가 배열 설치될 수 있다. 이들 덮개 지지대(508)는 플라스틱이나 목재 등과 같이 절연재료로 형성되며, 대략 사각형 단면을 가진 막대로 구성되는 것이 바람직하다. 덮개 지지대(508)의 길이는 급전선용 버스바(401)의 절반 길이보다 짧게 되어 있다. 덮개 지지대(508)가 절연재료로 형성됨으로써, 급전선용 버스바(401)로부터의 자기장 흐름에 영향을 주지 않게 된다.

추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전모듈(500)은, 급전코어(505)의 양측으로 각각 설치된 블로워(Blower: 511)와, 급전코어(505)의 측면 수직코어(505b) 및 본체(501)의 측벽을 관통하여 설치된 필터(Filter: 512)를 포함하고 있다.

블로워(511)는 도 4에 도시된 바와 같이, 급전코어(505)를 지지하고 있는 고정브라켓(509)의 연장부 상에 설치되어, 급전모듈(500)의 외부 공기를 덮개(506)와 급전선용 버스바(401) 사이의 공간으로 불어넣는다. 이때, 덮개(506)와 급전선용 버스바(401) 사이의 공간에는 다수의 덮개 지지대(508)가 배열되어 있는데, 유입된 외부 공기는 이들 덮개 지지대(508)의 사이로 흘러가게 된다. 이와 같이, 블로워(511)가 외부의 공기를 강제로 유입되게 함으로써, 저온의 공기가 급전선용 버스바(401) 및 급전코어(505)를 냉각시키게 된다. 블로워(511)는 별도의 전원에 연결되어 전력을 공급받는다.

급전선용 버스바(401) 및 급전코어(505)를 지나면서 승온된 공기는, 급전코어(505)의 측면 수직코어(505b) 및 본체(501)의 측벽을 관통하여 설치된 필터(512)를 통해 다시 급전모듈(500)의 외부로 배출되게 된다. 덮개 지지대(508)의 길이가 필터(512)의 근처에서 끝나기 때문에, 덮개 지지대(508)들의 사이로 흘러간 공기는 안쪽에서 그 흐름이 병합되어 필터(512) 쪽으로 나아갈 수 있게 되는 것이다.

여기서, 승온된 공기가 필터(512) 쪽을 향해 나아가도록 하기 위해, 급전선용 버스바(401)의 상부면에는 급전모듈(500)의 폭 방향으로 가로질러 놓이는 안내부재(513)가 구비될 수 있는데, 이 안내부재(513)는 덮개(506)와 급전선용 버스바(401) 사이의 공간 내에서 양쪽 필터(512) 사이에 설치된다. 안내부재(513)도 예컨대 플라스틱이나 목재 등과 같은 절연재료로 형성되며, 대략 사각형 단면을 가진 막대 또는 판부재로 구성되는 것이 좋다.

필터(512)는 고온의 공기를 배출할 수는 있지만, 외부로부터 수분 또는 미세한 먼지가 유입되는 것을 방지하게 되어 있다. 이러한 필터는 이미 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 버스바를 급전선으로 사용하게 됨으로써, 케이블 형태로 된 급전선보다 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있게 됨과 더불어, 조립이 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있게 된다. 더구나, 강제 공랭을 위한 블로워를 갖춤으로써, 방열 효과가 더욱 증대될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

본 명세서에서는, 본 발명의 급전모듈(500)이 급전레일에 설치된 예를 위주로 하여 설명되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 전기자동차를 위한 급전도로에서는 매설될 수 있다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 ~ 150: 급전세그먼트 200: 인버터부
300: 직류전원 400: 공통선
401 ~ 410: 급전선용 버스바 450: 공진 캐패시터
500: 급전모듈 501: 본체
503: 공통선용 파이프 505: 급전코어
506 : 덮개 507: 냉각관
508 : 덮개 지지대 509: 고정브라켓
511 : 블로워 512 : 필터
513 : 안내부재 600: 레일

Claims (18)

1. 자기 차폐용 재료로 만들어진 본체,
   상기 본체 내를 지나가는 다수의 공통선용 파이프,
   상기 공통선용 파이프 내를 관통하는 다수의 공통선,
   상기 본체 내에 수용되면서 상기 공통선용 파이프 위에 설치되는 급전코어 및,
   상기 공통선 중 하나에 연결되며 상기 급전코어 상에서 수직코어부들 사이의 공간 내에 배치되어 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 급전선용 버스바
   를 포함하는 급전모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 외측 측벽에는 길이방향으로 뻗은 냉각관이 추가로 장착되고,
   상기 냉각관에는 냉매가 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 급전모듈.
3. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 공통선은 한 쌍씩 공통선용 파이프 내를 관통하여 배치되고,
   상기 공통선용 파이프들이 복층으로 적층 배열되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 급전코어를 상기 본체 내에 고정시키기 위해 고정브라켓이 상기 본체 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 급전코어는 수평코어와, 상기 수평코어의 양측 선단에 위치된 한 쌍의 측면 수직코어 및 상기 측면 수직코어들의 중간에 위치된 중간 수직코어를 구비하고, 상기 중간 수직코어의 길이방향 길이가 상기 측면 수직코어들의 길이방향 길이와 동일하거나 짧은 것을 특징으로 하는 급전모듈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 급전선용 버스바에는 하나 이상의 공진 캐패시터가 연결되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
7. 제6항에 있어서,
   상기 공진 캐패시터의 일측이 상기 급전선용 버스바에 연결 고정되고, 상기 공진 캐패시터의 타측은 연결용 버스바에 연결 고정되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
8. 제7항에 있어서,
   상기 연결용 버스바는 상기 다수의 공통선 중 하나와 보조 와이어를 매개로 하여 연결되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
9. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 위에는 덮개가 덮어 씌워지고,
   상기 급전선용 버스바의 상부면에는 상기 덮개를 지지하는 다수의 덮개 지지대가 배열 설치되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
10. 제9항에 있어서,
    상기 덮개 또는 상기 덮개 지지대는 절연재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
11. 제9항에 있어서,
    상기 덮개 지지대의 길이는 상기 급전선용 버스바의 절반 길이보다 짧게 되어 있는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
12. 제1항에 있어서,
    상기 급전코어의 양측으로 각각 설치된 블로워와,
    상기 급전코어의 측면 수직코어 및 상기 본체의 측벽을 관통하여 설치된 필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
13. 제12항에 있어서,
    상기 블로워는 상기 급전코어를 지지하는 고정브라켓의 연장부 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
14. 제1항에 있어서,
    상기 급전선용 버스바의 상부면에는 상기 급전모듈의 폭 방향으로 가로질러 놓이는 안내부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
15. 자기 차폐용 재료로 만들어진 본체,
    상기 본체 내를 지나가는 다수의 공통선용 파이프,
    상기 공통선용 파이프 내를 관통하는 다수의 공통선,
    상기 본체 내에 수용되면서 상기 공통선용 파이프 위에 설치되는 급전코어,
    상기 공통선 중 하나에 연결되며 상기 급전코어 상에서 수직코어부들 사이의 공간 내에 배치되어 전기에너지의 공급에 따라 자기장을 형성하는 급전선용 버스바,
    상기 본체를 냉각시키는 제1냉각수단, 및
    상기 급전선용 버스바를 냉각시키는 제2냉각수단
    을 포함하는 급전모듈.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1냉각수단은 상기 본체의 외측 측벽에서 길이방향으로 뻗은 냉각관을 구비하고,
    상기 냉각관에 냉매가 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 급전모듈.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제2냉각수단은,
    상기 급전코어의 양측으로 각각 설치된 블로워와,
    상기 급전코어의 측면 수직코어 및 상기 본체의 측벽을 관통하여 설치된 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 급전모듈.
18. 제17항에 있어서,
    상기 블로워는 외부 공기를 상기 급전모듈 내로 불어넣어, 상기 급전선용 버스바 및 상기 급전코어를 냉각시키고, 상기 필터를 통해 상기 급전모듈의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 급전모듈.

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