KR20190047229A - Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container - Google Patents
Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190047229A KR20190047229A KR1020170140835A KR20170140835A KR20190047229A KR 20190047229 A KR20190047229 A KR 20190047229A KR 1020170140835 A KR1020170140835 A KR 1020170140835A KR 20170140835 A KR20170140835 A KR 20170140835A KR 20190047229 A KR20190047229 A KR 20190047229A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power
- coil
- container
- power supply
- wireless power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
- F25D11/003—Transport containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 냉동컨테이너의 구동을 위한 전력을 무선으로 급전할 수 있도록 하여 유선 방식에서의 급전선 연결 및 해체 작업이 생략 가능하여 안전사고를 예방할 수 있고 냉동컨테이너의 전력 공급을 위한 선로 작업 시간을 단축할 수 있는 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission structure for a refrigerator container, and more particularly, it relates to a wireless power transmission structure for a refrigerator container, which can supply power for driving a refrigerator container wirelessly, And more particularly to a wireless power transmission structure for a refrigerator container that can shorten the line work time for power supply of a refrigerator container.
일반적으로, 냉동컨테이너는 야채류, 화훼류나 생선류 같은 농수산물, 육류 등의 축산물 또는 이들의 가공품 같이 반드시 신선도를 유지하여야 하는 물품이나 화공제품, 의약품 같이 화학적 안정성이 요구되는 물품을 운송하는데 이용한다.Generally, a frozen container is used for transporting articles requiring chemical stability, such as products that require freshness, chemical products, and medicines, such as agricultural products such as vegetables, fruits and fishes, animal products such as meat products, and processed products thereof.
이러한 냉동컨테이너는 냉동 유닛을 작동시켜 컨테이너의 내부 온도 조절이 가능하며 지속적인 온도조절을 위해 전원이 공급되어야 한다. 이와같은 냉동컨테이너의 전원공급 구조와 관련된 종래 기술로 공개실용신안 제20-2014-0001750호(참고문헌 1), 등록특허 제10-0931864호(참고문헌 2) 및 등록실용신안 제20-0188469호(참고문헌 3) 등이 제안된 바 있다.Such a refrigeration container can be controlled by operating the refrigeration unit, and the power must be supplied for continuous temperature control. In the prior art related to the power supply structure of such a refrigeration container, there have been disclosed in the prior art disclosures 20-2014-0001750 (Reference 1), Registration No. 10-0931864 (Reference 2) and Registered Utility Model No. 20-0188469 (Reference 3) have been proposed.
그런데, 이와 같은 종래 냉동컨테이너의 전원공급 구조는 그 설치 및 관리에 있어서 급전선을 사용하여 각 컨테이너에 직접 전원을 연결하는 방식으로 이루어져 있어 대부분 인력에 의존하고 있고 전원공급을 위해 직접 급전선을 결선 및 해체 작업을 해야 하기 때문에 작업 시간이 길어져 손상된 전선을 사용 시 안전사고 및 인명피해의 우려가 있다. However, the power supply structure of such a conventional refrigerator container is constructed in such a manner that power is directly connected to each container by using a feeder line in the installation and management thereof, so that it largely depends on manpower. In order to supply power, Because the work must be done, the working time is prolonged, and there is a risk of safety accidents and personal injury when using damaged wires.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 냉동컨테이너의 구동을 위한 전력공급방식을 기본 방식인 유선을 제거하고 무선급전방식을 적용하여 급전선의 연결 및 해체 작업의 생략이 가능하여 작업자의 안전사고를 예방할 수 있으며 작업 시간이 단축 될 것으로 예상되어 인력 비용 및 유지보수 비용을 절감할 수 있는 냉동 컨테이너용 무선전력전송 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a power supply system for driving a refrigerator container, The object of the present invention is to provide a wireless power transmission structure for a refrigerator container that can prevent worker safety accidents and reduce work time, thereby reducing labor costs and maintenance costs.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,
고주파 전력을 생성하는 인버터와, 냉동컨테이너가 적재되는 바닥에 설치되어 상기 인버터의 고주파 전력을 받아 전자기 유도 에너지를 발생하는 급전코일이 구비되는 무선급전용 받침대로 구성되는 지상설비와; 상기 냉동컨테이너 하부에 탑재되어 상기 급전코일의 전자기 유도 에너지를 집전하는 집전코일이 구비되는 무선전력 집전장치와, 상기 무선전력 집전장치를 통해 집전된 전력을 사용전력과 잔여전력으로 분배하는 전력분배기와, 상기 전력분배기의 사용전력을 해당 냉동컨테이너에서 사용하는 전원으로 변환할 수 있는 전력변환기와, 상기 전력분배기의 잔여전력을 상부에 적재된 상측의 냉동컨테이너에 전달하는 릴레이코일로 구성되는 컨테이너 설비;로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조를 제공한다.A ground facility comprising a inverter for generating high-frequency electric power, and a wireless power supply pedestal provided on a floor for loading the refrigerator container and equipped with a power supply coil for generating electromagnetic induction energy by receiving high frequency power of the inverter; And a power distributor for distributing electric power collected through the wireless power collecting device to a used electric power and a residual electric power, wherein the electric power collecting device includes a current collecting coil mounted on a lower portion of the freezing container and collecting electromagnetic induction energy of the power feeding coil, A power converter for converting the power used by the power distributor into a power source for use in the refrigerator container, and a relay coil for transferring the remaining power of the power divider to an upper refrigerator container mounted on the upper side; The present invention provides a wireless power transmission structure for a refrigerator container.
이때, 상기 급전코일은 루프 또는 스파이럴 코일 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the power supply coil is formed in the form of a loop or a spiral coil.
그리고, 상기 급전코일은 상기 무선급전용 받침대에 구비되며, 상기 집전코일은 상기 급전코일의 전력을 급전하기 위해 냉동컨테이너의 하부에 구비되며, 상기 릴레이 코일은 상기 냉동컨테이너의 상부에 구비되는 것을 특징으로 한다.The power feeding coil is provided in the wireless power feeding cradle, and the power collecting coil is provided at a lower portion of the freezing container to supply power of the power feeding coil, and the relay coil is provided at an upper portion of the freezing container .
아울러, 상기 전력변환기는 상기 전력분배기에서 분배된 사용전력을 해당 냉동컨테이너의 냉동장치 구동을 위한 전원으로 변환하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power converter converts the power used by the power distributor into a power source for driving a refrigeration unit of the refrigeration container.
그리고, 상기 릴레이 코일과 상측의 집전코일간의 적층되는 복수의 냉동컨테이너의 전력 분배 조건은, 
본 발명에 따르면, 냉동컨테이너의 구동을 위한 전력을 무선급전방식을 적용하여 전력케이블을 제거할 수 있어서 케이블의 유지보수 비용을 절감할 수 있고, 크레인을 이용한 냉동컨테이너의 적재 이후 케이블 연결을 위한 시간이 필요없이 곧바로 전원 공급이 가능해 물류처리 시간 역시 단축되는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to remove the power cable by applying the power for driving the refrigerator container by the wireless power feeding method, so that the maintenance cost of the cable can be reduced and the time for cable connection after loading the refrigerator container using the crane It is possible to supply the power immediately without the need for the power supply.
아울러 본 발명은 지상설비에서 전달되는 전력은 냉동컨테이너에서 필요한 만큼만 사용하고 나머지는 상층의 냉동컨테이너로 전달할 수 있으므로 기존의 적재방식대로 냉동컨테이너의 다층 적재가 가능하며 급전을 위한 급전용 비계(reefer racks)가 필요하지 않다.In addition, since the power transmitted from the ground facility can be used only in the refrigeration container as needed and the remainder can be transferred to the refrigeration container in the upper layer, it is possible to stack the refrigeration container in multi- ) Is not required.
또한, 본 발명은 수작업으로 높은 비계에 올라 고압 케이블을 연결하지 않아도 되므로 안전사고의 위험이 현저히 감소하며 항만의 무인 자동화에 기여할 수 있다.In addition, since the present invention does not require high-voltage cables to be connected to a high scaffold by hand, the risk of a safety accident is significantly reduced and can contribute to the automation of unmanned ports.
도 1은 본 발명에 따른 냉동컨테이너용 무선전력전송 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동컨테이너용 무선전력전송 시스템의 지상 설비를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉동컨테이너용 무선전력전송 시스템의 컨테이너 설비를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동컨테이너의 다층 적재 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 2-코일 구조를 갖는 무선전력전송 회로도이다.
도 6은 3-코일 (2코일+릴레이코일) 구조를 갖는 무선전력전송 회로도이다.
도 7은 본 발명의 릴레이 코일을 이용한 구조 (2단 적재)를 갖는 무선전력전송 회로도이다.1 is a block diagram of a wireless power transmission system for a refrigerator container according to the present invention.
2 is a view showing a ground facility of a wireless power transmission system for a refrigerator container according to the present invention.
3 is a view illustrating a container installation of a wireless power transmission system for a refrigerator container according to the present invention.
4 is a view showing a multi-layer stacking state of the refrigeration container according to the present invention.
5 is a wireless power transmission circuit diagram with a two-coil structure.
6 is a wireless power transmission circuit diagram with a 3-coil (2 coil + relay coil) structure.
7 is a wireless power transmission circuit diagram having a structure (two-stage load) using the relay coil of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, the features of the wireless power transmission structure for a refrigerator container according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조는 고주파 전력을 생성하는 인버터(110)와, 냉동컨테이너(C1)가 적재되는 바닥에 설치되어 상기 인버터(110)의 고주파 전력을 받아 전자기 유도 에너지를 발생하는 급전코일(122)이 구비되는 무선급전용 받침대(120)로 구성되는 지상설비(100)와; 상기 냉동컨테이너(C1) 하부에 탑재되어 상기 급전코일(122)의 전자기 유도에너지를 집전하는 집전코일(212)이 구비되는 무선전력 집전장치(210)와, 상기 무선전력 집전장치(210)를 통해 집전된 전력을 사용전력과 잔여전력으로 분배하는 전력분배기(220)와, 상기 전력분배기(220)의 사용전력을 해당 냉동컨테이너(C1)에서 사용하는 전원으로 변환할 수 있는 전력변환기(230)와, 상기 전력분배기(220)의 잔여전력을 상부에 적재된 냉동컨테이너(C2)에 전달하는 릴레이코일(240)로 구성되는 컨테이너 설비(200);로 구성된다.1 to 4, a wireless power transmission structure for a refrigerator container according to the present invention includes an
이하, 본 발명에 따른 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the configuration of components of a wireless power transmission structure for a refrigerator container according to the present invention will be described in detail.
우선 상기 인버터(110)는 고주파 전원(수십 kHz)을 만들어주는 장치로서, 급전코일(122)이 구비되는 무선급전용 받침대(120) 위에 적재되는 모든 냉동컨테이너(C1,C2)에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 이와 같은 인버터(110)의 출력은 PWM(Pulse Width Modulation) 및 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어 방식으로 출력을 조절한다. The
그리고, 상기 급전코일(122)은 무선급전용 받침대(120)에 구비되어 상기 인버터(110)에서 생성된 고주파 전력이 입력되면 자기장을 형성해준다. 이와 같은 급전코일(122)은 루프나 스파이럴 코일 형태로 설계되고 내부 AC저항을 최소화하기 위해 리츠와이어로 제작함이 바람직하다. The
또한, 상기 집전코일(212)은 급전코일(122)과 비슷한 형태로 제작되며 운영 주파수에서 전달 효율을 극대화하기 위해 캐패시터 회로를 이용하여 공진주파수를 맞춰 자기 공진 무선전력전송 방식이 되도록 한다. In addition, the
이와 같은 급전코일(122) 및 집전코일(212)은 각 코일의 크기와 거리 등에 따라 전력전달 특성이 결정되어 설계시 최적화가 필요하다. 상기 급전코일(122) 및 집전코일(212)을 이용한 전력전달 특성 및 최적화 방법은 공지의 다양한 방식들이 소개된 바 있어 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다. The power transmission characteristics of the
이때, 상기 급전코일(122)은 상기 무선급전용 받침대(120)에 구비되며 상기 집전코일(212)은 상기 급전코일(122)의 전력을 급전하기 위해 냉동컨테이너(C1)의 하부에 급전코일(122)에 대응되게 구비된다.The
다음으로 상기 전력분배기(220)는 무선전력 집전장치(210)를 통해 전달받은 집전전력에서 해당 냉동컨테이너(C1)의 냉동장치(250)에서 사용하는 사용전력을 제외한 나머지 잔여전력을 릴레이 코일(240)로 분배하는 역할을 한다. Next, the
이때, 상기 전력분배기(220)에서 분배된 사용전력은 전력변환기(230)에서 냉동컨테이너(C1)의 냉동장치(250) 구동을 위한 전원으로 변환된다. At this time, the power used by the
즉, 상기 전력변환기(230)는 상기 전력분배기(220)에서 분배된 사용전력인 고주파 전력을 기존의 냉동컨테이너(C1) 전력 설비에서 필요한 전원으로 변환해 주는 역할을 한다. That is, the
그리고, 상기 릴레이 코일(240)은 전력분배기(220)의 잔여전력을 상측의 냉동컨테이너(C2)에 무선 전달할 수 있도록 자기장을 형성해주는 기능을 수행한다. 이와 같은 상기 릴레이 코일(240)은 급전코일(122)과 유사한 구조로서, 상측 냉동컨테이너(C2)의 집전코일(212')에 무선으로 전력을 전송하기 위한 것으로 냉동컨테이너(C1)의 상부에 구비된다.The
한편, 본 발명은 복수의 냉동컨테이너를 적층하는 경우 결선 등의 작업이 없이도 균등하게 전력이 공급되도록 해야 함에 따라 그 무선급전 방식은 일반적인 종래 무선급전 방법과 구조적으로 다르게 설계되어야 한다. 이에 따라 이하에서는 도 5 내지 도 7을 참고로 본 발명에 따른 무선전력전송에 필요한 회로 해석 예를 설명한다.In the meantime, in the case of stacking a plurality of refrigeration containers, the present invention is required to uniformly supply electric power without an operation such as wiring, so that the wireless power supply system should be structurally different from a conventional wireless power supply system. Hereinafter, an example of a circuit analysis required for wireless power transmission according to the present invention will be described with reference to FIG. 5 to FIG.
우선 도 5는 일반적인 2-코일 방식의 무선급전 방식의 구성도로서, 이를 참고하면 급전코일과 집전코일이 RLC 모델로 등가화 되고 자기적으로 결합되어 있는 회로를 나타낸다. First, FIG. 5 shows a configuration of a general two-coil type wireless power feeding system. Referring to this, FIG. 5 shows a circuit in which a power feeding coil and a current collecting coil are equivalent and magnetically coupled to an RLC model.
이때, VS, RS는 각각 고주파 전원의 등가 모델이고 RL은 부하의 등가 모델이다. 여기에 도 6에서와 같이 릴레이 코일을 이용한 방법은 급전코일과 집전코일이 멀리 떨어져 있는 경우 중간에 릴레이 코일을 두어 전송 거리를 증가시킨 형태로 사용할 수 있는 방식이다. In this case, V S and R S are each an equivalent model of a high frequency power supply and R L is an equivalent model of a load. As shown in FIG. 6, in the method using a relay coil, a relay coil may be disposed between the power supply coil and the current collecting coil to increase the transmission distance.
그런데, 도 5 및 도 6에 도신된 방식들은 전원이 하나의 부하에 전달되는 전달 특성만을 고려하여 설계한다. However, the schemes illustrated in FIGS. 5 and 6 are designed only considering the transfer characteristics in which the power is transferred to one load.
이에 본 발명에서는 도 7에 도시된 바와 같은 방식을 적용한다. 도 7은 냉동컨테이너를 2단으로 적재하는 경우에 대해 제안하는 방법의 예시를 나타낸다. 본 발명에서는 급전코일과 집전코일이 기존의 2-코일 방식과 비슷하게 연결되어 있으나 집전코일에 냉동컨테이너의 부하(Rc1, Rc2)가 연결되어 있고 릴레이 코일과도 직접적으로 연결되어 있다. In the present invention, a scheme as shown in FIG. 7 is applied. Fig. 7 shows an example of a proposed method for loading a refrigerator container in two stages. In the present invention, the feed coils and the current collecting coils are connected similarly to the conventional two-coil coils, but the load (R c1 , R c2 ) of the freezing container is connected to the current collecting coil and directly connected to the relay coils.
따라서, 기존의 릴레이 방식과는 다르게 하나의 부하에 대해서 전달 특성을 계산하는 것이 아니라 전력이 릴레이 되면서 소모되는 여러 개의 부하에 대해서도 전달 특성을 계산해주어야 한다. Therefore, unlike the conventional relay method, the transfer characteristic should be calculated not only for one load but also for several loads that are consumed while the power is being relayed.
이하에서는 도 7에 도시된 실시예를 참고로 하부의 냉동컨테이너(C1)와 상측의 냉동컨테이너(C2)를 1층 냉동컨테이너(C1)와 2층 냉동컨테이너(C2)로 하여 1층 냉동컨테이너(C1)와 2층 냉동컨테이너(C2)에서 소모되는 전력의 전달 특성 계산 예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the embodiment shown in FIG. 7, a first-layer refrigerating container (C1) and a second-layer refrigerating container (C2) C1) and the two-layer refrigerating container C2 will be described.
본 발명에서 제안하는 구조의 전달계수를 계산하면 각 냉동컨테이너(C1,C2)에 전달되는 전력 효율을 계산할 수 있다. 먼저 회로해석을 위해 각 루프의 전류를 I1, I2, I3라고 하면, 다음의 식(1)과 같은 매트릭스로 나타낼 수 있으며, 이의 임피던스 Z1, Z2, Z3는 식(2)와 같다.Calculating the transfer coefficient of the structure proposed in the present invention, power efficiency delivered to each of the freezing containers C1 and C2 can be calculated. First, the currents of the respective loops are denoted by I 1 , I 2 , and I 3 for circuit analysis. The impedances Z 1 , Z 2 , and Z 3 can be expressed by the following equation (1) .
상기 식(1)의 매트릭스를 풀면 먼저 1층 냉동컨테이너(C1)에 전달되는 집전전력 Vc1을 계산할 수 있고, 이를 이용해 아래와 같이 식(3)의 전달함수 Vc1/VS과 식(4)의 전달함수 Vc2/VS를 유도할 수 있다. When the matrix of the equation (1) is solved, the collective electric power V c1 to be transferred to the first-layer freezing container C1 can be calculated and the transfer function V c1 / V S and the equation (4) Lt ; RTI ID = 0.0 > Vc2 / Vs < / RTI >
이때, 지상설비(100)에서 1층 냉동컨테이너(C1)에 전달되는 집전전력과 2층 냉동컨테이너(C2)에 전달되는 전력은 다음의 S-parameter의 계산을 통해 알 수 있다. At this time, the current collecting power transmitted to the first-layer freezing container C1 and the power transmitted to the second-layer freezing container C2 in the
여기서, |S21|은 포트1(VS와 RS)에서 포트2(Rc1)로의 전달계수(transmission coefficient)를 의미하고 |S31|은 포트1(VS와 RS)에서 포트3(Rc2)로의 전달계수를 의미하며, 아래의 식(5) 및 식(6)에서와 같이 전달 계수 |S21| 및 |S31|을 계산할 수 있다.Where | S 21 | represents the transmission coefficient from port 1 (V S and R S ) to port 2 (R c1 ) and | S 31 | represents the transmission coefficient from port 1 (V S and R S ) to port 3 (R c2 ), and as shown in the following equations (5) and (6), the transfer coefficient | S 21 | And | S 31 | can be calculated.
위 식(5) 및 식(6)의 전달 계수 |S21| 및 |S31|의 제곱은 각각 1층 및 2층 냉동컨테이너(C1,C2)에 전달되는 전력비 및 효율이 된다. The transfer coefficient | S 21 | in Eqs. (5) and (6) And | S 31 | are the electric power ratios and efficiencies transmitted to the first and second-layer freezing containers C1 and C2, respectively.
따라서, 위 식(5) 및 식(6)을 활용하여 각 냉동컨테이너(C1,C2)의 전력과 효율을 예측할 수 있다. 일반적으로 적층되는 각각의 냉동컨테이너(C1,C2)는 동일한 전력으로 분배되어야 하여야 한다. 각각의 냉동컨테이너(C1,C2)에서 소모되는 전력이 동일하다고 가정하면 (Rc1=Rc2) 아래의 식(7)과 같은 설계 조건을 찾을 수 있다.Therefore, the power and efficiency of each refrigeration container (C1, C2) can be predicted using the above equations (5) and (6). In general, each of the refrigeration containers (C1, C2) to be stacked should be distributed at the same power. Assuming that the power consumed in each of the freezing containers C1 and C2 is the same ( Rc1 = Rc2 ), the following design conditions can be found as in Equation (7).
위 식(7)의 조건을 만족되도록 코일 및 회로를 설계하면 각각의 냉동컨테이너(C1,C2)에 동일한 전력이 분배되도록 할 수 있다.If the coil and the circuit are designed to satisfy the condition of the above equation (7), the same electric power can be distributed to the respective refrigeration containers (C1, C2).
이에 냉동컨테이너(C1,C2,C3)가 3단으로 적재되어 있는 경우에도 동일한 방법으로 상기 식(1) 내지 (7)을 풀어 전달 전력 및 효율을 계산해 볼 수 있고 이때 전력이 모든 컨테이너에 동일하게 분배되는 설계 조건은 아래의 식(8)와 같다.Therefore, even if the refrigerant containers C1, C2, and C3 are loaded in three stages, the transmission power and efficiency can be calculated by solving Equations (1) to (7) by the same method. The distributed design conditions are shown in the following equation (8).
여기서, M56은 2층 냉동컨테이너(C2)의 릴레이 코일과 3층 냉동컨테이너(C3)의 집전코일간의 상호 인덕턴스이며, Z4는 3층 냉동컨테이너(C3)의 등가 임피던스이다. 식 (6)과 마찬가지로 가장 위층인 3층 냉동컨테이너(C3)의 집전코일과 관련된 상호 인덕턴스는 수식 오른쪽의 분자에 가장 위층인 3층 냉동컨테이너(C3)의 임피던스만 포함되었다. 그 아래층인 2층 냉동컨테이너(C2)의 집전코일과 관련된 상호 인덕턴스는 수식 오른쪽 분자에 2층 냉동컨테이너(C2) 회로의 임피던스와 3층 냉동컨테이너(C3) 회로의 임피던스의 합으로 표현된다. Here, M 56 is the mutual inductance between the power collecting coil of the relay coil and a three-layer frozen container (C3) of the two-layer frozen container (C2), Z 4 is an equivalent impedance of the three-layer frozen container (C3). Similarly to the equation (6), the mutual inductance associated with the current-collecting coil of the uppermost three-layer freezing container C3 includes only the impedance of the three-layer refrigerating container C3 which is the uppermost layer in the molecule to the right of the equation. The mutual inductance associated with the current collecting coil of the two-layer refrigerating container (C2) below it is expressed by the sum of the impedance of the two-layer refrigerating container (C2) circuit and the impedance of the three-layer refrigerating container (C3) circuit on the right hand side of the equation.
이와 같은 경향성은 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 냉동컨테이너(C1 ~ C4)의 층수가 증가하여도 유지되며 아래의 식(9)와 같이 전력의 동일 분배 조건에 대한 일반적인 수식을 유도할 수 있다.Such a tendency is maintained even when the number of the refrigerating containers C1 to C4 increases as shown in FIG. 4, for example, and a general formula for the same distribution condition of power can be derived as shown in the following equation (9) have.
이때, N은 적재되는 냉동컨테이너의 층수를 의미하고, M은 (2n-1)층 릴레이 코일과 (2n)층 집전 코일간의 상호 인덕턴스이며, Zn은 (n-1)층 냉동 컨테이너의 등가 임피턴스이다. M is the mutual inductance between the (2n-1) layer relay coil and the (2n) layer current collector coil, and Zn is the equivalent impedance of the (n-1) to be.
그리고, 1층부터 코일과 냉동컨테이너 회로의 넘버링은 도 7과 같이 1층 냉동컨테이너의 집전코일이 2번, 1층 냉동컨테이너의 릴레이코일이 3번, 2층 냉동컨테이너의 집전코일이 4번, 2층 냉동컨테이너의 릴레이코일이 5번등으로 증가하며 할당된다. In the numbering of the coil and the freezing container circuit from the first layer, as shown in Fig. 7, the current collecting coil of the first layer freezing container is 2, the relay coil of the first layer freezing container is 3, the current collecting coil of the second layer freezing container is 4, The relay coils of the two-layer refrigerated container are allocated to the fifth and so on.
이하, 도 1 내지 도 7을 참고로 본 발명에 따른 냉동컨테이너용 무선전력전송 과정을 설명한다.Hereinafter, a wireless power transmission process for a refrigerator container according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
지상설비(100)의 인버터(110)에서 고주파 전력이 생성되면 급전코일(122)에서 고주파 자기장이 생성된다. 이에 급전코일(122)이 구비된 무선급전용 받침대(120) 상부에 위치하는 냉동컨테이너(C1) 하부에 탑재된 무선전력 집전장치(210)의 급전코일(212)에 자기유도 방식으로 전력이 전달된다.When high frequency power is generated in the
한편, 집전코일(212)을 통해 전달된 전력은 전력분배기(220)에서 냉동컨테이너(C1)에 필요한 사용전력을 전력변환기(230)에 보내주고 나머지 잔여전력은 냉동컨테이너(C1) 상부에 설치되는 릴레이 코일(240)로 보내준다.Meanwhile, the power delivered through the
이때, 상기 전력변환기(230)에서는 해당 냉동컨테이너(C1)에서 필요로 하는 전원을 공급하고, 상부의 릴레이코일(240)은 상층에 적재되는 냉동컨테이너(C2)에 잔여전력을 공급한다. At this time, the
이에 냉동컨테이너(C1) 상부의 릴레이 코일(240)이 남은 잔여전력을 위층의 냉동컨테이너(C2)에 전달하므로 인버터(110)에서 충분히 전력을 공급하면 적재하는 컨테이너의 개수를 자유롭게 조절할 수 있다.The
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 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The scope of protection of the present invention should be construed under the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 지상설비 110: 인버터
120: 무선급전용 받침대 122: 급전코일
200: 컨테이너 설비 210: 무선전력 집전장치
212: 집전코일 220: 전력분배기
230: 전력변환기 240: 릴레이코일
250: 냉동장치 C1,C2: 냉동컨테이너100: Ground equipment 110: Inverter
120: wireless power supply pedestal 122: power supply coil
200: Container facility 210: Wireless power collecting device
212: current collecting coil 220: power distributor
230: power converter 240: relay coil
250: Refrigeration apparatus C1, C2: Refrigerated container
Claims (5)
A ground facility comprising a inverter for generating high-frequency electric power, and a wireless power supply pedestal provided on a floor for loading the refrigerator container and equipped with a power supply coil for generating electromagnetic induction energy by receiving high frequency power of the inverter; And a power distributor for distributing electric power collected through the wireless power collecting device to a used electric power and a residual electric power, wherein the electric power collecting device includes a current collecting coil mounted on a lower portion of the freezing container and collecting electromagnetic induction energy of the power feeding coil, A power converter for converting the power used by the power distributor into a power source for use in the refrigerator container, and a relay coil for transferring the remaining power of the power divider to an upper refrigerator container mounted on the upper side; And a power supply for supplying power to the freezer container.
상기 급전코일은 루프 또는 스파이럴 코일 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the power supply coil is in the form of a loop or a spiral coil.
상기 급전코일은 상기 무선급전용 받침대에 구비되며,
상기 집전코일은 상기 급전코일의 전력을 급전하기 위해 냉동컨테이너의 하부에 구비되며, 상기 릴레이 코일은 상기 냉동컨테이너의 상부에 구비되는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조.
The method according to claim 1,
The power supply coil is provided in the wireless power supply pedestal,
Wherein the current collecting coil is provided at a lower portion of the refrigeration container to supply power of the power supply coil, and the relay coil is provided at an upper portion of the refrigeration container.
상기 전력변환기는 상기 전력분배기에서 분배된 사용전력을 해당 냉동컨테이너의 냉동장치 구동을 위한 전원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 냉동컨테이너용 무선전력전송 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the power converter converts the usage power distributed in the power distributor into a power source for driving the refrigeration unit of the refrigeration container.
상기 릴레이 코일과 상측의 집전코일간의 적층되는 복수의 냉동컨테이너의 전력 분배 조건은,
(이때, M : (2n-1)층 릴레이 코일과 (2n)층 집전 코일간의 상호 인덕턴스, Zn : (n-1)층 냉동 컨테이너의 등가 임피던스)
The method according to claim 1,
The power distribution condition of the plurality of refrigeration containers stacked between the relay coil and the upper side current collecting coil,
(Where M: the mutual inductance between the (2n-1) -th layer relay coil and the (2n) -th layer current collecting coil, and Zn: the equivalent impedance of the (n-1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170140835A KR102037876B1 (en) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170140835A KR102037876B1 (en) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190047229A true KR20190047229A (en) | 2019-05-08 |
| KR102037876B1 KR102037876B1 (en) | 2019-10-30 |
Family
ID=66580101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170140835A KR102037876B1 (en) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102037876B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210026031A (en) | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 동아대학교 산학협력단 | Crane and system for transferring wireless power to container of using the same |
| KR20220067869A (en) | 2020-11-18 | 2022-05-25 | 한국전자기술연구원 | System for wireless power transmission of container |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200188469Y1 (en) | 1998-02-11 | 2000-07-15 | 유필종 | Electirc socket for refrigerator container |
| KR100931864B1 (en) | 2007-11-13 | 2009-12-15 | 황승엽 | Refrigeration container power and load monitoring system |
| JP5152446B2 (en) * | 2010-12-01 | 2013-02-27 | トヨタ自動車株式会社 | Non-contact power supply equipment |
| KR20130050094A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-15 | 엘에스전선 주식회사 | System for wireless power transmission and reception capable of multi charge |
| JP2013126358A (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Ihi Corp | Power feeding system and non-contact power feeding method |
| US20130312450A1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-11-28 | Koichiro Iwasa | Reefer container and power supply system for reefer container |
| WO2014030773A1 (en) * | 2012-08-24 | 2014-02-27 | 日本電気株式会社 | Power supply device |
| KR20140001750U (en) | 2012-09-18 | 2014-03-26 | 대우조선해양 주식회사 | Power socket for reefer container |
-
2017
- 2017-10-27 KR KR1020170140835A patent/KR102037876B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200188469Y1 (en) | 1998-02-11 | 2000-07-15 | 유필종 | Electirc socket for refrigerator container |
| KR100931864B1 (en) | 2007-11-13 | 2009-12-15 | 황승엽 | Refrigeration container power and load monitoring system |
| JP5152446B2 (en) * | 2010-12-01 | 2013-02-27 | トヨタ自動車株式会社 | Non-contact power supply equipment |
| US20130312450A1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-11-28 | Koichiro Iwasa | Reefer container and power supply system for reefer container |
| KR20130050094A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-15 | 엘에스전선 주식회사 | System for wireless power transmission and reception capable of multi charge |
| JP2013126358A (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Ihi Corp | Power feeding system and non-contact power feeding method |
| WO2014030773A1 (en) * | 2012-08-24 | 2014-02-27 | 日本電気株式会社 | Power supply device |
| KR20140001750U (en) | 2012-09-18 | 2014-03-26 | 대우조선해양 주식회사 | Power socket for reefer container |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210026031A (en) | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 동아대학교 산학협력단 | Crane and system for transferring wireless power to container of using the same |
| KR20220067869A (en) | 2020-11-18 | 2022-05-25 | 한국전자기술연구원 | System for wireless power transmission of container |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102037876B1 (en) | 2019-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10135299B2 (en) | Elevator wireless power transfer system | |
| AU2017287002B2 (en) | System and method for powering on-road electric vehicles via wireless power transfer | |
| CN106660461B (en) | The system and method for power control for energy stores charging station | |
| CN110015012A (en) | Device for charging at least one battery | |
| CN106477435A (en) | Lift car supply of electric power | |
| JP3900822B2 (en) | A power supply circuit for a mobile unit that is powered without contact | |
| KR20190047229A (en) | Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container | |
| CN102203629A (en) | A magnetic resonance imaging system comprising a power supply unit adapted for providing direct current electrical power | |
| EP3658406B1 (en) | Wireless charging system with dc-bus | |
| CN105121212A (en) | Power transmission arrangement | |
| CN105291842B (en) | A kind of electric system of the distributed high-frequency ac of electric automobile | |
| CN104362769A (en) | Wireless energy transmission system | |
| EP2985868B1 (en) | Power supply apparatus and non-contact power supply system | |
| US11383605B2 (en) | Hybrid charging system | |
| EP4213339A1 (en) | Non-contact power supply system and transportation system | |
| WO2018190718A2 (en) | Power system and associated methods | |
| US7891931B2 (en) | Lateral guidance transportation system | |
| CN103887894A (en) | Automatic power supply device for refrigerated container | |
| CN108134411B (en) | A kind of high voltage direct current electrical power trans mission/distribution system for captive balloon | |
| KR101953571B1 (en) | Semiconductor transformer for railway vehicle with wireless power transmission coil and wireless power transmission coil thereof | |
| CN116323298A (en) | Device and system for contactless energy transfer | |
| NL2022009B1 (en) | Multimodal charging of a load | |
| EP3557720A1 (en) | Method and device for wireless charging of electrical energy storage in a fixed or mobile consumer | |
| EP3478528B1 (en) | System and method for powering on-road electric vehicles via wireless power transfer | |
| US6339263B1 (en) | Plant for feeding alternating voltage with reduced losses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |