WO2010027183A2 - 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a transportation system using an electric vehicle, and more particularly, to a transportation system using an electric vehicle capable of charging by using the electric power supplied from the outside while moving while charging a battery.
  • a vehicle using electricity charged in a battery has a problem in that it is not possible to travel long distance because the capacity of the battery is not large enough yet. In other words, in order for an electric vehicle to have practicality, it must be capable of driving about 400 kilometers on a single charge.
  • the battery becomes heavy and the efficiency of the electric vehicle is reduced.
  • the electric vehicle with a smaller battery is more efficient.
  • the capacity of a battery increases, its weight increases accordingly, and the efficiency of an electric vehicle becomes higher if the capacity of the battery can be moved longer.
  • the present invention provides a transportation system that enables the use of an electric vehicle having a small battery while allowing a long travel distance to travel without a long charge in a stationary state.
  • the present invention also provides a transportation system in which an electric vehicle is guided in various ways and can suppress traffic jams.
  • a transportation system using an electric vehicle includes a power feeding device installed at a lower side of a road along a road, a steering support device for guiding a direction of movement of the electric vehicle, and a charging unit if necessary for driving.
  • a battery that provides power, a current collector electrically connected to the power supply device, and a power supply device, and mechanically released from the other electric vehicle so as to be connected to each other and to be connected to another electric vehicle moving along the same path.
  • An electric vehicle having a connection device for connecting the battery, and when the electric vehicle travels on a road on which the power feeding device is installed, the battery is charged using at least a part of the electric power supplied from the power feeding device, If you are traveling on a road without the feeder installed, It is operated using the power charged in the battery.
  • a method of connecting and operating a plurality of electric vehicles in a transportation system using the electric vehicle includes: (a) destinations of other electric vehicles moving in front or rear of the first electric vehicle; And (b) inquiring of a destination route of the other electric vehicles, and when there is an electric vehicle that is determined to travel more than a predetermined distance along the same movement route as the first electric vehicle, as a result of the inquiry of the destinations and the route of the other electric vehicles, Connecting the electric vehicle and the first electric vehicle by using the connection device of each electric vehicle, and (c) determining whether each connected electric vehicle is driven in consideration of the total load of the connected electric vehicles. It includes.
  • a transportation system using an electric vehicle includes a power supply device installed below a road surface along a road, and a battery that provides charged power when needed for driving and an electrical connection with the power supply device.
  • An electric vehicle having a current collector connected to receive power and charge the battery, wherein the power supply includes at least one feed line extending along the road below the road surface and having at least a portion of a transverse cross section flat;
  • the current collector may include a connection portion having at least a portion of a cross section in the horizontal direction, wherein the flat portion of the feed line and the flat portion of the connection portion are electrically connected to each other, and the connection portion and the feed line maintain a good electrical connection state. To allow the connection to be elastic relative to the feed line. It is provided with the connection holding part pressed.
  • a transportation system using an electric vehicle includes a power supply device installed below a road surface along a road, and a battery that provides charged power when needed for driving and an electrical connection with the power supply device.
  • An electric vehicle having a current collector connected to receive electric power and charge the battery, wherein the power supply device is formed in an L-shape extending along the road below the road surface and having an upper member and a side member;
  • the connection part which keeps the state which contacted the lower surface of the upper member of the feeder line of the said feeder by rolling friction manner, and the said connection part pressed elastically with respect to the lower surface of the upper member of the said feeder line
  • the electric vehicle when an electric vehicle moves along an electric supply device, the electric vehicle does not need to be charged for a long time in a stopped state because it is supplied with electric power during its movement.
  • the vehicle since the vehicle uses electricity as driving energy, it is possible to prevent air pollution due to exhaust gas, unlike a vehicle using fossil fuel such as gasoline.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a transport system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view schematically showing an embodiment of a connection device of an electric vehicle and an electric vehicle in a transportation system according to the present invention
  • FIG. 3 is a view schematically showing another embodiment of a connection device of an electric vehicle and an electric vehicle in a transportation system according to the present invention
  • FIG. 4 is a view showing a method of supplying power to an electric vehicle in a transportation system according to the present invention
  • FIG. 5 is a view showing a groove for reducing wear and friction between the power line and the connecting device according to the present invention
  • FIG. 6 is a view schematically showing driving management by a central control server according to the present invention.
  • Design parameters of the transportation system according to an embodiment of the present invention can be determined by the axiom design theory as follows.
  • FR1 Provide electricity to the electrical vehicle for long-distance travel
  • FR2 Provide the ability to move in and out of the city
  • constraints (C) of the transportation system according to the present invention are as follows.
  • DP4 Steering of the vehicle can be based on electronic signals from the power supply lines, mechanically using grooves provided on the road surface, manipulated by the driver along the line marked on the road surface, or by other means. (Steering of the front wheel either based on the electromagnetic signal from power lines or mechanically using a groove on the road or steering of the wheel by the driver following the lines painted on the road, etc.)
  • the transportation system includes an electric vehicle 100 and an electric supply device 200 for supplying electric power to the electric vehicle.
  • the electricity supply device 200 may be installed on or below a road, for example, the surface of the road on which the electric vehicle 100 travels.
  • the electric vehicle 100 includes an electric rechargeable battery 150 and a charging circuit 160.
  • the electric vehicle 100 may drive by using the power supplied from the electricity supply device 200 while moving or at rest, and simultaneously charge the battery 150 using at least a part of the power, and stop supplying power from the outside while moving. In this case, the battery 150 is driven using the charged power of the battery 150. The supplied power is charged from the electricity supply device 200 to the battery 150 via the charging circuit 160.
  • the electric vehicle according to the present invention is preferably a two-seater.
  • the electric supply device 200 supplies electric power to the electric vehicle 100 while the electric vehicle moves along or stops along the road where the electric supply device 200 is installed.
  • the electricity supply device 200 may be installed only on the main roads of the city, and may not be installed on roads or alleys outside the city.
  • the road is provided with a plurality of electricity supply devices installed in parallel with each other.
  • the electric vehicle 100 may receive power from the electricity supply device 200, but when the electric supply device 200 is separated from the road on which the electricity supply device is installed. It is driven by receiving power from the battery 150 without receiving power from the 200. That is, in the case of moving a long driving distance over a relatively long time, the electric vehicle 100 is driven depending on the electric power supplied from the electric supply device 200, and moves away from the road where the electric supply device 200 is installed. In this case, the electric vehicle 100 may be driven using the power of the battery 150 embedded in the electric vehicle 100. As a result, even when the electric vehicle 100 includes a battery 150 having a relatively small capacity, it is possible to travel for a long time in an urban area and an outer area. The battery 150 may be charged even when the electric vehicle 100 is parked in a driver's house or a garage and does not operate for a long time.
  • the electric vehicle 100 may, for example, be seated in the longitudinal direction of the vehicle. As a result, the width of the vehicle is reduced, so that a plurality of vehicles can move simultaneously in the same direction or in the opposite direction even on a narrow road.
  • the vehicle body of the electric vehicle 100 may be manufactured using a composite material to reduce the weight.
  • a composite material glass fiber, carbon fiber, or aramid fiber composite material can be used, for example. In this case, it is lighter than the case where the vehicle body is made of metal.
  • the electricity supply device 200 is preferably installed in the basement of the main road. If the electricity supply device 200 is installed on or above the surface of the road, for example, there is a risk of electric shock of pedestrians crossing the road. If the electricity supply device 200 is installed underground, the risk of electric shock for pedestrians is reduced. In this case, a facility capable of quickly and easily draining water is required so that water generated by rain or the like does not affect the operation of the electric supply device.
  • the supply of power to the electric vehicle 100 from the electric supply device 200 may be made in a contact or contactless manner.
  • the electric power supplied from the electric supply device 200 to the electric vehicle 100 may be DC or AC.
  • the electricity supply device 210 has two power lines 211 and 212 installed in the basement of the road and supplies DC power to the electric vehicle 110.
  • the power lines 211 and 212 are exposed to the outside through the openings, respectively, and the electric vehicle 112 is connected to the electric supply device 210 to be supplied with power while being on the road or stopped on the road.
  • the connecting device 112 extends from the lower part of the vehicle toward the surface of the road so as to be in contact with the power lines 211 and 212.
  • the connection device 112 may be connected to the power lines 211 and 212 in a sliding manner. In this case, one side of the exposed end of the power lines 211 and 212 and one side of the extended end of the connecting device 112 are electrically connected. At least a portion of the cross-sections of the power lines 211 and 212 may have a polygonal shape, and at least a portion of the extended end of the connecting device 112 may have a polygonal shape. In this case, one side of the polygonal cross section of the power lines 211 and 212 and one side of the polygonal cross section of the connecting device 112 are in contact with each other and electrically connected. In addition, the polygon may be a triangle.
  • the connection device 112 may be connected to the power lines 211 and 212 in a sliding manner or a rolling manner. The connection device 112 may retreat and be stored in the vehicle when the electric supply device 210 is separated from the road where the electricity supply device 210 is installed.
  • connection device 112 of the electric vehicle 110 may be spring-loaded with elasticity with respect to the electric supply device 210 so as to maintain a good electrical connection state.
  • the electric vehicle 110 since the electric vehicle 110 includes a suspension system, the electric vehicle 110 swings up and down and left and right while driving, so that the connection device 112 is connected to the connection holding part, for example, the elastic member 114 so as not to be affected by the generated vibration. It is provided.
  • the surface of the power lines 211 and 212 in contact with the connection device 112 of the electric vehicle 110 in the electric supply device 210 has a plurality of grooves ( 220 is provided. Particles generated by the abrasion between the connection device 112 and the power lines 211 and 212 are accommodated in the groove 220 to prevent the particles from abrasion or increased friction due to these particles. .
  • such a groove may be provided on the side of the connection device 112.
  • the charging of the battery 150 of the electric vehicle 100 is, for example, electromagnetic induction from the electricity supply device 200. induction method).
  • an AC power source in the range of approximately 10-20 kHz is required. The optimum frequency depends on the gap between the track and the vehicle, the shape of the track and the receiver (pick up installed in the vehicle), and so on.
  • the electric vehicle 100 may use the power supplied from the electricity supply device 200 as follows. As a first approach, the electric vehicle 100 uses some of the power supplied from the electricity supply device 200 to drive the wheels, and uses the other portion of the power to charge the battery 150. Alternatively, the electric vehicle 100 may charge the battery 150 with the power supplied from the electricity supply device 200, and may receive all of the power for driving the wheels from the battery 150.
  • FIG. 3 shows another embodiment of a contact electrical supply device 220.
  • the electricity supply device 220 has two power feeding devices 221, 222 installed underground.
  • Each power feeding device 221, 222 extends from the bottom of the road surface along the road, and has an L-shape with upper members 231, 232 and side members 241, 242.
  • the power feeding devices 221 and 222 are exposed to the outside by the opening 290.
  • the side members 241 and 242 extend in the downward direction of the road and at right angles to the upper members 231 and 232 such that the upper members 231 and 232 and the side members 241 and 242 have right angled corners. Form. That is, both side members 241 and 242 are provided to face each other.
  • Electricity is provided only to the bottom face of the upper members 231 and 232 of the power feeding devices 221 and 222 and not to the top face exposed to the road surface.
  • feed lines 251 and 252 may be provided on lower surfaces of the upper members 231 and 232. Accordingly, even if the pedestrian or the like contacts the power feeding devices 221 and 222, the risk of electric shock is reduced.
  • the side members 241 and 242 of each of the power feeding devices 221 and 222 are provided with ducts 261 and 262 for compressed air extending along them, and a plurality of air outlets 224 are provided.
  • the side members face each other from the air outlet 224 and the air having a pressure higher than atmospheric pressure is discharged into the space A opened by the opening 290, that is, the space below the upper members 231 and 232. Blow out moisture or contaminants to maintain good electrical connections.
  • connection device 122 of the electric vehicle extends from the lower part of the electric vehicle 120 in the road direction and is connected to the power lines 221 and 222 using, for example, rollers 224 and 225 provided at the end thereof. do.
  • the connection device may likewise be provided with an elastic member 124.
  • the rollers 224. 225 may be formed of a conductive member.
  • the electric vehicle When the electric vehicle receives an AC power supply from the electric supply device and a DC power supply is as follows.
  • an electric vehicle converts AC into DC to charge a battery. Accordingly, since the electric vehicle is provided with a device for converting alternating current into direct current, the vehicle body weight is increased.
  • the electricity supply can utilize existing alternating current transmission lines, that is, generally alternating current transmission lines (for example, 110V and 220V) supplied to street lamps in homes, buildings, and roads, and the charging of the battery is caused by electromagnetic induction. (electromagnetic induction) has the advantage that it can be made in a non-contact manner.
  • a direct current power source When using a direct current power source, a large capacity alternating current / direct current converter is provided to supply a direct current to the electricity supply device. While the efficiency of each electric vehicle is higher than that of converting alternating current into direct current, installation of an AC / DC converter is expensive.
  • a motor for driving an electric vehicle can also be used both AC and DC methods.
  • a brushless DC motor, an induction motor, or the like can be used.
  • a direct current type motor is preferable.
  • the electric vehicle 100 may be mechanically or electrically guided to move along a path in which the electric supply device 200 is installed.
  • At least one groove is provided on the road surface of the road on which the electricity supply device 200 is installed. At least one of the wheels of the electric vehicle 100 is guided to move along the groove provided on the road surface of the road.
  • the electric vehicle 100 may be guided to move according to the driver's operation.
  • a line which the driver can refer to is displayed on the road surface.
  • the driver drives the electric vehicle 100 along this line so that the electric vehicle 100 can be smoothly supplied with electric power from the electric supply device 200.
  • the driver may guide the direction of movement of the electric vehicle 100 by using a steering support device (not shown), for example, a steering wheel device.
  • the transportation system may include a central control server 500 for monitoring the driving situation of the electric vehicle 100.
  • the central control server 500 may communicate with the electric vehicle 100 to receive information such as the location and speed of the vehicle, or may transmit information for guiding the electric vehicle 100 to the electric vehicle 100. By using this information, the central control server 500 may determine a traveling path of the electric vehicle 100 and prevent traffic congestion from occurring.
  • the electric vehicle 100 and the central control server 500 communicate using, for example, a power line communication method.
  • communication between the electric vehicle 100 and the central control server is made through the electricity supply device 200.
  • each electric vehicle is provided with connection members 300, 400 for connection with other electric vehicles, ie for physical or mechanical coupling.
  • connection members 300 and 400 a suction buffer member using a vacuum or a connection device using a magnetic force may be used.
  • a pair of protrusions 400 and grooves 300 are provided at the front and the rear of the electric vehicle, respectively, and the protrusions 400 of one electric vehicle 100 are the grooves of the other electric vehicle 600 ( 310 may be connected.
  • the protrusion 400 and the groove 300 may have a cone shape of an embossed and intaglio, respectively.
  • a method of connecting and operating a plurality of electric vehicles in a transportation system using the electric vehicle according to the present invention may be performed in the following steps. First, the destination and the route to be traveled of other electric vehicles moving in front or rear of one electric vehicle, hereinafter referred to as "first electric vehicle" are queried. Next, when there is an electric vehicle that is determined to move more than a predetermined distance along the same travel route as the first electric vehicle, as a result of the inquiry of the destination and the movement route of the other electric vehicles, the electric vehicle and the first electric vehicle are connected. Then, it is determined whether to drive each of the connected electric vehicles in consideration of the total load of the connected electric vehicles. This series of processes can be done at each electric vehicle or at a central control server.
  • the electric vehicle uses at least some of the power supplied from the electric supply to charge the battery of the electric vehicle.
  • no electric power is supplied from the electric supply to the electric vehicle such as when the electric vehicle moves off the road where the electric supply is installed, the electric vehicle is driven by using the electric power charged in the battery.
  • the electric vehicle uses the electric power supplied from the electric supply device as follows.
  • the electric vehicle uses some of the power supplied from the electric supply to drive the wheels of the vehicle and uses another portion of the supplied power to charge the battery.
  • the battery is only charged but not discharged.
  • the electric vehicle is driven using the power of the battery only when moving to an area where no electricity supply is installed.
  • the electric vehicle uses the power supplied from the electricity supply to charge the battery of the vehicle and the wheels of the electric vehicle are driven using only the power supplied from the battery.
  • the electric vehicle is always driven using the electric power of the battery, but when the electric vehicle moves along the road where the electric supply device is installed, the electric vehicle is simultaneously charged with the discharge.

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Abstract

본 발명은 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템에 관한 것이다. 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템은, 전기 자동차와 이 전기 자동차에 전력을 공급하는 전기 공급 장치를 포함한다. 전기 자동차는 배터리를 구비하며, 이동 중 외부로부터 전력이 공급되는 경우 공급받은 전력의 적어도 일부를 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 이동 중 외부로부터의 전력 공급이 중단되는 경우 상기 배터리의 전력을 이용해 구동된다.

Description

전기 자동차를 이용하는 운송 시스템
본 발명은 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 이동 중에 외부로부터의 공급된 전력을 이용하여 주행하면서 동시에 배터리를 충전시킬 수 있는 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료를 이용하여 구동된다. 이 경우, 엔진을 구동하기 위해 연소되고 난 후 차량의 외부로 배출되는 배기 가스는 대기 오염이나 지구 온난화 등의 환경 문제의 원인이 되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 대체 에너지를 이용하는 차량에 대한 연구가 이루어져 왔다. 이러한 차량에는 배터리에 충전된 전기를 이용하는 것, 수소와 산소로 이루어진 연료 전지를 이용하는 것, 태양열을 이용하는 것 등이 있다. 이 중 배터리에 충전된 전기를 이용하는 차량은 일부 실용화되고 있다.
그러나, 배터리에 충전된 전기를 이용하는 차량의 경우, 아직 배터리의 용량이 충분히 크지 않아서 장거리를 주행할 수 없다는 문제가 있다. 즉, 전기 자동차가 실용성을 갖기 위해서는 한번 충전으로 400 킬로미터 정도의 주행이 가능해야 한다. 그러나, 기존의 기술로 이러한 주행 거리를 구현하면 배터리가 무거워져서 전기 자동차의 효율이 떨어진다. 또한, 같은 주행 거리를 이동하는 경우라도, 무게가 더 작은 배터리가 탑재된 전기 자동차의 효율이 더 높다. 대체로 배터리의 용량이 커지면 그 무게가 따라서 증가되므로, 용량이 더 작은 배터리로 더 먼 거리를 이동할 수 있도록 할 수 있다면 전기 자동차의 효율이 높아진다.
또한, 화석 연료를 이용하는 차량이 연료를 보충하는 경우에는 주유소에 잠깐 정차하는 것으로 충분하지만, 전기 자동차의 경우에는 배터리의 충전에 오랜 시간이 소요되기 때문에 주유소와 같은 방식의 배터리 충전소를 제공하기에 어려움이 있다.
본 발명은 용량이 작은 배터리를 구비하는 전기 자동차를 이용하면서 정지된 상태에서의 장시간에 걸친 충전이 없이도 긴 주행 거리를 이동할 수 있도록 하는 운송 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 전기 자동차가 다양한 방식으로 안내되며 교통 체증을 억제할 수 있는 운송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 따라 제공되는 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템은, 도로를 따라 노면의 아래쪽에 설치되는 급전 장치, 및 상기 전기 자동차의 이동 방향을 안내하는 조향 지원 장치와, 운행에 필요할 경우 충전된 전력을 제공하는 배터리와, 상기 급전 장치와 전기적으로 접속하여 전력을 공급받는 집전 장치와, 동일한 경로를 따라 이동하는 다른 전기 자동차와 서로 연결된 상태로 주행할 수 있도록 상기 다른 전기 자동차와 기구적으로 해제 가능하게 연결하는 연결 장치를 구비하는 전기 자동차를 포함하며, 상기 전기 자동차가 상기 급전 장치가 설치된 도로 위를 주행하는 경우에는 상기 급전 장치로부터 공급받은 전력의 적어도 일부를 이용하여 상기 배터리를 충전시키고, 상기 급전 장치가 설치되지 않은 도로 위를 주행하는 경우에는 상기 배터리에 충전된 전력을 이용하여 작동된다.
본 발명의 또 다른 형태에 따라 제공되는, 상기 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템에서 복수 개의 전기 자동차를 연결하여 운행하는 방법은, (a) 제 1 전기 자동차의 전방 또는 후방에서 이동하는 다른 전기 자동차들의 목적지 및 이동 예정 경로를 조회하는 단계, (b) 상기 다른 전기 자동차들의 목적지 및 이동 예정 경로의 조회 결과 상기 제 1 전기 자동차와 같은 이동 경로로 소정의 거리 이상 이동하는 것으로 판정된 전기 자동차가 있는 경우, 그 전기 자동차와 상기 제 1 전기 자동차를 각 전기 자동차의 상기 연결 장치를 이용하여 연결시키는 단계, 및 (c) 연결된 상기 전기 자동차들의 총 하중을 고려하여, 연결된 전기 자동차 각각의 구동여부를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 형태에 따라 제공되는, 전기 자동차를 이용한 운송 시스템은, 도로를 따라 노면의 아래쪽에 설치되는 급전 장치, 및 운행에 필요할 경우 충전된 전력을 제공하는 배터리 및 상기 급전 장치와 전기적으로 접속하여 전력을 공급받고 상기 배터리를 충전시키는 집전 장치를 구비하는 전기 자동차를 포함하며, 상기 급전 장치는 상기 노면 아래쪽에서 상기 도로를 따라 연장되고 횡방향 단면의 적어도 일부가 평평한 적어도 1개의 급전선을 구비하고, 상기 집전 장치는 횡방향 단면의 적어도 일부가 평평한 접속부를 구비하고, 상기 급전선의 평평한 부분과 상기 접속부의 평평한 부분이 접촉하여 전기적으로 연결되며, 상기 접속부와 상기 급전선이 양호한 전기적 접속 상태를 유지할 수 있도록 상기 접속부를 상기 급전선에 대해 탄성을 이용하여 누르는 접속 유지부를 구비한다.
본 발명의 또 다른 형태에 따라 제공되는, 전기 자동차를 이용한 운송 시스템은, 도로를 따라 노면의 아래쪽에 설치되는 급전 장치, 및 운행에 필요할 경우 충전된 전력을 제공하는 배터리 및 상기 급전 장치와 전기적으로 접속하여 전력을 공급받고 상기 배터리를 충전시키는 집전 장치를 구비하는 전기 자동차를 포함하며, 상기 급전 장치는 노면의 아래쪽에서 상기 도로를 따라 연장되고 상부 부재 및 측부 부재를 갖는 ㄱ-자 형상으로 이루어지며 상기 상부 부재의 아래쪽 면에 전기가 공급되는 급전선, 상기 급전선의 측부 부재를 따라 연장되는 압축공기용 덕트 및 상기 급전선의 측부 부재에 마련되어 상기 압축공기용 덕트와 상기 급전선의 상부 부재의 아래쪽 공간을 연통시키는 다수의 공기 배출구를 구비하고, 상기 전기 자동차의 집전 장치는 운행 중 상기 급전 장치의 급전선의 상부 부재의 아래쪽 면과 구름 마찰 방식으로 접촉한 상태를 유지하는 접속부 및 상기 접속부를 상기 급전선의 상부 부재의 아래쪽 면에 대해 탄성을 이용하여 눌러 양호한 전기적 접속 상태를 유지할 수 있도록 하는 접속 유지부를 구비한다.
본 발명에 따른 운송 시스템을 이용하면, 전기 자동차는 전기 공급 장치를 따라 이동하는 경우에는 그 이동 중에 전력을 공급받아 배터리를 충전하기 때문에 정지된 상태로 장시간에 걸쳐 충전될 필요가 없다.
또한, 본 발명에 따른 운송 시스템에서는 자동차가 전기를 구동에너지로 이용하기 때문에 휘발유 등 화석 연료를 이용하는 차량과 달리 배기 가스로 인한 대기 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운송 시스템을 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 따른 운송 시스템에서 전기 공급 장치와 전기 자동차의 접속 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 운송 시스템에서 전기 공급 장치와 전기 자동차의 접속 장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 운송 시스템에서 전기 자동차에 전력이 공급되는 방법을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 전력선과 접속 장치 사이의 마모와 마찰을 줄이기 위한 홈을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 중앙 관제 서버에 의한 주행 관리를 개략적으로 나타내는 도면.
본 발명의 일 실시예에 따른 운송 시스템의 설계 변수는 공리설계(axiom design) 이론에 의해 다음과 같이 결정될 수 있다.
운송 시스템의 기능적 요구 사항(FR: functional requirements)은 다음과 같다.
FR1 = 장거리 운행시에는 전기 자동차에 전력을 공급하라(Provide electricity to the electrical vehicle for long-distance travel)
FR2 = 도시 전역 및 도시 이외의 구역에서 이동할 수 있게 하라(Provide the ability to move in and out of the city)
FR3 = 교통 체증을 최소화하라(Minimize traffic congestion)
FR4 = 자동차를 안내하라(Guide the vehicle)
또한, 본 발명에 따른 운송 시스템의 구속 조건(C: constraints)은 다음과 같다.
C1 = 운영 비용을 최소화할 것(Minimize the operating cost)
C2 = 자동차의 무게를 최소화할 것(Minimize the vehicle weight)
C3 = 자동차 구입 비용을 최소화할 것(Minimize the vehicle cost)
C4 = 사회 전체에서 소요되는 비용을 최소화할 것(Minimize the overall cost to society)
C5 = 환경 오염을 억제할 것(No environmental pollution)
위와 같은 기능적 요구 사항 및 구속 조건들을 만족시키는 설계변수(DP, design parameter)는 다음과 같다.
DP1 = 지하에 설치된 전력 공급선(Underground power lines)
DP2 = 전기식 배터리(Electrical battery)
DP3 = 평행하게 배치된 복수 개의 차선 및 자동차의 폭(Parallel lanes and widths of vehicles)
DP4 = 자동차의 조향은, 전력 공급선으로부터의 전자 신호에 기초하여 이루어지거나, 노면에 마련된 홈을 이용하여 기구적으로 이루어지거나, 노면에 표시된 선을 따라 운전자가 조작하거나, 기타의 다른 방법으로 이루어질 수 있음(Steering of the front wheel either based on the electromagnetic signal from power lines or mechanically using a groove on the road or steering of the wheel by the driver following the lines painted on the road, etc.)
전술한 바와 같이, 공리 설계 이론을 적용하여 결정된 설계 변수에 기초하여 구현된 본 발명에 따른 운송 시스템의 일 실시예를 도 1을 참조로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 운송 시스템은 전기 자동차(100) 및 이 전기 자동차에 전력을 공급하기 위한 전기 공급 장치(200)를 구비한다. 전기 공급 장치(200)는 전기 자동차(100)가 주행하는 도로, 예를 들어, 도로의 표면 상에 또는 그 아래에 설치될 수 있다.
전기 자동차(100)는 전기 충전식 배터리(150) 및 충전 회로(160)를 구비한다. 전기 자동차(100)는 이동 중에 또는 정지 중에 전기 공급 장치(200)로부터 공급받은 전력을 이용해 주행하면서 동시에 전력의 적어도 일부를 이용하여 배터리(150)를 충전하고, 이동 중 외부로부터의 전력 공급이 중단되는 경우 배터리(150)의 충전된 전력을 이용해 구동된다. 공급된 전력은 전기 공급 장치(200)로부터 충전 회로(160)를 거쳐 배터리(150)에 충전된다.
운송이 대체로 1~2인의 탑승자를 대상으로 이루어지는 점을 고려하면, 본 발명에 따른 전기 자동차는 2인승인 것이 바람직하다.
전기 공급 장치(200)는 전기 자동차가 전기 공급 장치(200)가 설치된 도로를 따라 이동하거나 그 위에 정지해 있는 동안 전기 자동차(100)에 전력을 공급한다. 전기 공급 장치(200)는 예를 들어 도시의 주요 도로에만 설치되고 도시 외곽 도로나 골목 등에는 설치되지 않을 수 있다. 도로에는 서로 평행하게 설치되는 복수 개의 전기 공급 장치가 구비된다.
전기 공급 장치(200)가 설치된 도로를 따라 이동하는 경우 전기 자동차(100)는 전기 공급 장치(200)로부터 전력을 공급받을 수 있지만, 전기 공급 장치(200)가 설치된 도로로부터 이탈하는 경우 전기 공급 장치(200)로부터 전력을 공급받지 못하고 배터리(150)로부터 전력을 공급받아 구동된다. 즉, 비교적 장시간에 걸쳐 긴 주행 거리를 이동하는 경우에 전기 자동차(100)는 전기 공급 장치(200)로부터 공급받은 전력에 의존하여 구동되고, 전기 공급 장치(200)가 설치된 도로로부터 이탈하여 이동하는 경우에는 전기 자동차(100)에 내장된 배터리(150)의 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 이로써, 전기 자동차(100)가 상대적으로 작은 용량의 배터리(150)를 내장한 경우라 할지라도 도시 구역 및 외곽 구역에서 장시간에 걸친 장거리 주행이 가능하다. 전기 자동차(100)가 운전자의 집이나 차고지 등에 주차되어 장시간 운행을 하지 않는 경우에도 배터리(150)를 충전할 수 있다.
전기 자동차(100)는 예를 들어 좌석이 자동차의 길이 방향으로 배치될 수 있다. 이로써 자동차의 폭이 작아지기 때문에, 폭이 좁은 도로라도 다수의 차량이 동시에 같은 방향 또는 반대 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 전기 자동차(100)의 차체는 경량화를 위해 복합재료를 이용하여 제작될 수 있다. 복합재료로서는, 예를 들어, 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 아라미드 섬유 복합재료를 이용할 수 있다. 이 경우, 차체가 금속으로 이루어진 경우보다 경량화된다. 복합재료를 이용하여 차체를 제작하는 경우, 필라멘트 와인딩(filament winding) 방법으로 차체가 샌드위치 구조를 갖도록 제작하는 것이 좋다.
전기 공급 장치(200)는 주요 도로의 지하에 설치되는 것이 바람직하다. 전기 공급 장치(200)가 도로의 표면에 또는 그 표면보다 위쪽에 설치되는 경우, 예를 들어 도로를 횡단하는 보행자가 감전될 위험이 있다. 전기 공급 장치(200)가 지하에 설치되는 경우, 보행자가 감전될 위험은 줄어든다. 이 경우에는, 우천 등으로 발생되는 물이 전기 공급 장치의 작동에 영향을 주지 않도록, 신속하고 용이하게 배수할 수 있는 시설이 요구된다.
전기 공급 장치(200)로부터 전기 자동차(100)에 대한 전력의 공급은 접촉식 또는 비접촉식으로 이루어질 수 있다. 또한, 전기 공급 장치(200)로부터 전기 자동차(100)로 공급되는 전원은 직류 또는 교류가 이용될 수 있다.
전기 자동차가 전기 공급 장치로부터 접촉식으로 직류인 전력을 공급받는 경우의 일 예가 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 전기 공급 장치(210)는 도로의 지하에 설치된 2개의 전력선(211, 212)을 구비하고 전기 자동차(110)에 직류전원을 공급한다. 전력선(211, 212)는 각각 개구부를 통하여 외부로 노출되는데, 전기 자동차는 도로 위를 이동 중에 또는 그 위에 정지해 있는 중에 상기 전기 공급 장치(210)와 접촉하여 전력을 공급받기 위한 접속 장치(112)를 구비하며, 접속 장치(112)는 전력선(211, 212)과 접촉할 수 있도록 자동차의 하부에서 도로의 표면 방향으로 연장된다.
접속 장치(112)는 미끄럼 방식으로 전력선(211, 212)와 접속될 수 있다. 이 경우, 전력선(211, 212)의 노출된 말단의 한 면과 접속 장치(112)의 연장된 말단의 한 면이 전기적으로 접속한다. 전력선(211, 212) 횡방향 단면의 적어도 일부가 다각형 형상을 가질 수 있고, 또한, 접속 장치(112)의 연장된 말단은 횡방향 단면의 적어도 일부가 다각형 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 전력선(211, 212)의 다각형 단면의 한 변과 접속 장치(112)의 다각형 단면의 한 변이 서로 접촉하여 전기적으로 접속된다. 또한, 상기 다각형은 삼각형일 수 있다. 접속 장치(112)는 미끄럼 방식 또는 구름 방식으로 전력선(211, 212)와 접속될 수도 있다. 접속 장치(112)는 전기 공급 장치(210)가 설치된 도로로부터 이탈하는 경우, 후퇴하여 자동차에 수납될 수 있다.
전기 자동차(110)의 접속 장치(112)는 양호한 전기적 접속 상태를 유지할 수 있도록 전기 공급 장치(210)에 대해 탄성을 이용하여 눌려지는(spring-loaded) 것이 좋다. 또한, 전기 자동차(110)는 서스펜션 시스템을 구비하기 때문에 주행 중에 상하, 좌우로 요동하므로, 접속 장치(112)는 발생하는 진동의 영향을 받지 않도록 접속 유지부, 예를 들어, 탄성 부재(114)를 구비한다.
도 5에서 도시하고 있는 것과 같이, 전기 공급 장치(210)에서 상기 전기 자동차(110)의 접속 장치(112)와 접촉하는 전력선(211, 212)의 표면에는 마찰과 마모를 줄이기 위한 다수의 홈(220)이 마련된다. 접속 장치(112)와 전력선(211, 212) 사이의 마모에 의해 발생된 입자들이 홈(220)에 수용됨으로써 이들 입자로 인해 접속 장치 또는 전기 공급 장치가 마모되거나 마찰이 증가되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이러한 홈은 접속 장치(112) 측에 마련될 수도 있다.
전기 공급 장치(200)로부터 상기 전기 자동차(100)에 전력이 비접촉식으로 공급되는 경우, 전기 자동차(100)의 배터리(150)의 충전은 예를 들어 전기 공급 장치(200)로부터 전자기 유도 방식(electromagnetic induction method)으로 이루어진다. 전자기 유도의 에너지 전달 과정의 효율을 높이기 위해서는 대략 10-20 kHz 범위의 교류 전원이 필요하다. 최적 주파수는 트랙과 자동차 사이 간극, 트랙과 수신부(자동차에 설치된 Pick Up) 형태 등에 따라 달라진다.
전기 자동차(100)가 전기 공급 장치(200)로부터 공급받은 전력을 이용하는 방식으로는 다음과 같은 것들이 있다. 첫번째 방식으로서, 전기 자동차(100)는 전기 공급 장치(200)로부터 공급된 전력의 일부를 이용하여 그 바퀴를 구동하고, 전력의 다른 일부를 이용하여 배터리(150)를 충전한다. 다른 방식으로서, 전기 자동차(100)는 전기 공급 장치(200)로부터 공급된 전력으로 상기 배터리(150)를 충전하며, 바퀴의 구동을 위한 전력을 모두 배터리(150)로부터 공급받을 수 있다.
도 3에는 접촉식 전기 공급 장치(220)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 실시예에서와 같이, 전기 공급 장치(220)는 지하에 설치된 2개의 급전 장치(221, 222)를 갖는다. 각 급전 장치(221, 222)는 도로를 따라 노면의 아래쪽에서 연장되고, 상부 부재(231, 232)와 측부 부재(241, 242)를 갖는 ㄱ-자 형상으로 이루어진다. 급전 장치(221, 222)는 개구부(290)에 의해 외부로 노출된다. 측부 부재(241, 242)는 도로의 아래의 방향으로, 그리고, 상부 부재(231, 232)와 직각을 이루면서 연장되어 상부 부재(231, 232)와 측부 부재(241, 242)는 직각의 모서리를 형성한다. 즉, 양 측부 부재(241, 242)는 서로 마주보도록 설치된다. 전기는 각 급전 장치(221, 222)의 상부 부재(231, 232)의 아래쪽 면으로만 제공되며 노면에 노출된 위쪽 면에서는 제공되지 않는다. 예를 들어, 상부 부재(231, 232)의 아래쪽 면에 급전선(251, 252)이 마련될 수 있다. 이에 따라, 보행자 등이 급전 장치(221, 222)와 접촉하더라도 감전될 위험이 줄어든다. 각 급전 장치(221, 222)의 측부 부재(241, 242)에는 이를 따라 연장되는 압축 공기용 덕트(261, 262)가 마련되고, 또한, 다수의 공기배출구(224)가 마련된다. 이 공기배출구(224)로부터 상기 측부 부재가 서로 마주보고 있고 개구부(290)에 의해 열린 공간(A), 즉, 상기 상부 부재(231, 232)의 아래쪽 공간으로 대기압보다 높은 압력의 공기가 배출되어 습기나 오염물을 불어냄으로써 양호한 전기 접속을 유지할 수 있도록 한다.
전기 자동차의 접속 장치(122)는 전기 자동차(120)의 하부로부터 도로 방향으로 연장되고, 그 말단에 구비한, 예를 들어, 롤러(224, 225)를 이용하여 전력선(221, 222)과 접속된다. 전력선과의 양호한 전기 접속을 유지하기 위해 마찬가지로 접속 장치는 탄성 부재(124)를 구비할 수 있다. 상기 전기 접속을 위해서, 롤러(224. 225)가 도전성 부재로 형성될 수 있다.
전기 자동차가 전기 공급 장치로부터 교류 전원을 공급받는 경우와 직류 전원을 공급받는 경우를 비교하면 다음과 같다. 교류 전원을 이용하는 경우, 전기 자동차는 교류를 직류로 변환하여 배터리를 충전하게 된다. 이에 따라, 전기 자동차에는 교류를 직류로 변환하는 장치가 마련되므로 차체 중량이 커진다. 그러나, 전기 공급 장치는 기존의 교류 송전 라인, 즉, 각 가정, 빌딩, 도로의 가로등 등에 공급되는 일반적으로 교류 송전 라인(예를 들어, 110V, 220V)을 활용할 수 있으며, 배터리의 충전이 전자기 유도(electromagnetic induction)를 이용하여 비접촉 방식으로 이루어질 수 있다는 이점이 있다. 직류 전원을 이용하는 경우, 전기 공급 장치에 직류를 공급하기 위해 대용량 교류/직류 변환기가 마련된다. 전기 자동차마다 교류를 직류로 변환하는 것에 비해 효율이 높아지는 반면, 교류/직류 변환기의 설치에 비용이 소요된다.
한편, 전기 자동차를 구동하기 위한 모터도 교류방식과 직류방식이 모두 이용될 수 있다. 예를 들어, 브러시리스 DC모터, 유도 전동기 등이 이용될 수 있다. 전기 자동차가 비교적 소형인 경우에는 직류방식 모터가 바람직하다.
전기 자동차(100)는 전기 공급 장치(200)가 설치된 경로를 따라 이동하도록 기계식 또는 전기식으로 안내될 수 있다.
기계식으로 안내되는 경우, 전기 공급 장치(200)가 설치된 도로의 노면에 적어도 1개의 홈이 마련된다. 전기 자동차(100)의 바퀴 중 적어도 1개가 상기 도로의 노면에 마련된 홈을 따라 이동하도록 안내된다.
전기 자동차(100)는 운전자의 조작에 따라 이동하도록 안내될 수도 있다. 이 경우, 운전자가 참조할 수 있는 선이 도로의 노면에 표시되는 것이 좋다. 운전자는 전기 자동차(100)가 전기 공급 장치(200)로부터 전력을 원활하게 공급받을 수 있도록 전기 자동차(100)를 이 선을 따라 운행시킨다. 운전자는 조향 지원 장치(미도시됨), 예를 들어, 핸들 장치를 이용하여 전기 자동차(100)의 이동 방향을 안내할 수 있다.
도 6에서 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 운송 시스템은 전기 자동차(100)의 운행 상황을 모니터링하기 위한 중앙 관제 서버(500)를 포함할 수 있다. 중앙 관제 서버(500)는 전기 자동차(100)와 통신하여 자동차의 위치, 속도 등의 정보를 전송받거나, 전기 자동차(100)를 안내하기 위한 정보를 전기 자동차(100)로 전송할 수 있다. 이러한 정보를 이용하여 중앙 관제 서버(500)는 전기 자동차(100)의 진행 경로를 결정하고 교통 혼잡이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
전기 자동차(100)와 상기 중앙 관제 서버(500)는 예를 들어 전력선 통신 방식을 이용하여 통신한다. 이 경우, 전기 자동차(100)와 중앙 관제 서버 사이의 통신은 전기 공급 장치(200)를 통해 이루어진다.
같은 방향으로 이동하는 전기 자동차들은 서로 연결되어 이동할 수 있다. 이를 위해 각각의 전기 자동차는 다른 전기 자동차와 연결, 즉, 물리적 또는 기구적으로 결합하기 위한 접속 부재(300, 400)를 구비한다. 접속 부재(300, 400)로는 진공을 이용하는 흡입 완충 부재 또는 자기력을 이용하는 접속 장치가 이용될 수 있다. 바람직하게는, 한 쌍의 돌출부(400)와 홈부(300)가 전기 자동차의 전면과 후면에 각각 마련되고, 하나의 전기 자동차(100)의 돌출부(400)가 다른 전기 자동차(600)의 홈부(310)와 연결될 수 있다. 또한, 돌출부(400)와 홈부(300)는 각각 양각과 음각의 콘(cone) 모양을 가질 수 있다. 다수의 차량이 연결된 상태로 이동할 경우, 연결된 차량의 일부만 구동되고 다른 차량은 피동적으로 운행될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템에서 복수 개의 전기 자동차를 연결하여 운행하는 방법은 다음와 같은 단계로 이루어질 수 있다. 먼저, 어느 한 전기 자동차- 이하, "제 1 전기 자동차"라고 함 -의 전방 또는 후방에서 이동하는 다른 전기 자동차들의 목적지 및 이동 예정 경로를 조회한다. 다음으로, 다른 전기 자동차들의 목적지 및 이동 예정 경로 조회 결과 제 1 전기 자동차와 같은 이동 경로로 소정의 거리 이상 이동하는 것으로 판정된 전기 자동차가 있는 경우, 그 전기 자동차와 제 1 전기 자동차를 연결시킨다. 그 후, 연결된 전기 자동차들의 총 하중을 고려하여 연결된 전기 자동차 각각의 구동 여부를 결정한다. 이러한 일련의 과정은 각 전기 자동차에서 이루어지거나 중앙 관제 서버에서 이루어질 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템에서 전기 자동차에 전력을 공급하는 방법에 대해 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
전기 자동차가 전기 공급 장치가 설치된 도로를 따라 이동하는 동안, 전기 공급 장치로부터 전기 자동차로 전력이 공급된다. 전기 자동차는 전기 공급 장치로부터 공급된 전력 중 적어도 일부를 이용하여 상기 전기 자동차의 배터리를 충전시킨다. 전기 자동차가 전기 공급 장치가 설치된 도로를 벗어나 이동하는 경우와 같이 전기 공급 장치로부터 전기 자동차로 전력이 공급되지 않는 경우, 전기 자동차는 상기 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동된다.
전기 자동차가 전기 공급 장치로부터 공급된 전력을 이용하는 방식으로는 다음과 같은 것이 있다.
첫번째 방법으로서, 전기 자동차는 전기 공급 장치로부터 공급된 전력의 일부를 이용하여 자동차의 바퀴를 구동시키고, 공급된 전력의 다른 일부를 이용하여 배터리를 충전한다. 이 경우, 전기 자동차가 전기 공급 장치가 설치된 도로상을 이동하는 경우에는 배터리는 충전되기만 하고 방전되지는 않는다. 전기 자동차가 전기 공급 장치가 설치되지 않는 구역으로 이동하는 경우에만 배터리의 전력을 이용하여 구동된다.
다른 방법으로서, 전기 자동차는 전기 공급 장치로부터 공급된 전력을 이용하여 자동차의 배터리를 충전시키고 전기 자동차의 바퀴는 오로지 배터리로부터 공급받은 전력만을 이용하여 구동된다. 이 경우, 전기 자동차는 항상 배터리의 전력을 이용하여 구동되지만, 전기 공급 장치가 설치된 도로를 따라 이동하는 경우에는 방전과 동시에 충전이 이루어진다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 점은 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다. 본 명세서에 기재된 어떤 사항도 본 발명의 범위를 첨부된 특허청구의 범위보다 좁히려는 것은 아니다. 전술한 실시예들은 예시를 위한 것이며 이와 다른 실시 형태를 갖는 것을 배제하고자 하는 것은 아니다.

Claims (27)

  1. 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템으로서,
    도로를 따라 노면의 아래쪽에 설치되는 급전 장치, 및
    상기 전기 자동차의 이동 방향을 안내하는 조향 지원 장치와, 운행에 필요할 경우 충전된 전력을 제공하는 배터리와, 상기 급전 장치와 전기적으로 접속하여 전력을 공급받는 집전 장치와, 동일한 경로를 따라 이동하는 다른 전기 자동차와 서로 연결된 상태로 주행할 수 있도록 상기 다른 전기 자동차와 기구적으로 해제 가능하게 연결하는 연결 장치를 구비하는 전기 자동차를 포함하며,
    상기 전기 자동차가 상기 급전 장치가 설치된 도로 위를 주행하는 경우에는 상기 급전 장치로부터 공급받은 전력의 적어도 일부를 이용하여 상기 배터리를 충전시키고, 상기 급전 장치가 설치되지 않은 도로 위를 주행하는 경우에는 상기 배터리에 충전된 전력을 이용하여 작동되는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차의 집전 장치는 상기 급전 장치로부터 접촉식으로 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 급전 장치는 상기 노면 아래쪽에서 상기 도로를 따라 연장되고 횡방향 단면의 적어도 일부가 평평한 적어도 1개의 급전선을 구비하고,
    상기 집전 장치는 횡방향 단면의 적어도 일부가 평평한 접속부를 구비하고, 상기 급전선의 평평한 부분과 상기 접속부의 평평한 부분이 접촉하여 전기적으로 연결되며, 상기 접속부와 상기 급전선이 양호한 전기적 접속 상태를 유지할 수 있도록 상기 접속부를 상기 급전선에 대해 탄성을 이용하여 누르는 접속 유지부를 구비하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 급전선의 단면과 접속부의 단면이 다각형 형상인 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 급전 장치는 노면의 아래쪽에서 상기 도로를 따라 연장되고 상부 부재 및 측부 부재를 갖는 ㄱ-자 형상으로 이루어지며 상기 상부 부재의 아래쪽 면에 전기가 공급되는 급전선, 상기 급전선의 측부 부재를 따라 연장되는 압축공기용 덕트 및 상기 급전선의 측부 부재에 마련되어 상기 압축공기용 덕트와 상기 급전선의 상부 부재의 아래쪽 공간을 연통시키는 다수의 공기 배출구를 구비하고,
    상기 전기 자동차의 집전 장치는 운행 중 상기 급전 장치의 급전선의 상부 부재의 아래쪽 면과 구름 마찰 방식으로 접촉한 상태를 유지하는 접속부 및 상기 접속부를 상기 급전선의 상부 부재의 아래쪽 면에 대해 탄성을 이용하여 눌러 양호한 전기적 접속 상태를 유지할 수 있도록 하는 접속 유지부를 구비하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 접속부는 도전성의 롤러인 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차는 상기 급전 장치가 설치된 경로를 따라 이동하도록 안내되는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전기 자동차는 그 바퀴 중의 적어도 1개가 상기 주요 도로의 노면에 마련된 홈을 따라 이동하도록 안내되는
    것을 특징으로 하는 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차의 집전 장치는 상기 급전 장치로부터 비접촉식으로 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전기 자동차의 집전 장치는 상기 급전 장치로부터 전자기 유도 방식(electromagnetic induction method)으로 전력을 전달받는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차는 상기 급전 장치로부터 공급된 전력의 일부를 직접 이용하여 그 바퀴를 구동하고 전력의 다른 일부를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차는 상기 급전 장치로부터 공급된 전력으로 상기 배터리를 충전하며 바퀴의 구동을 위한 전력을 모두 상기 배터리로부터 공급받는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차의 운행 상황을 모니터링하기 위한 중앙 관제 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 전기 자동차와 상기 중앙 관제 서버는 전력선 통신 방식을 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 전기 자동차와 상기 중앙 관제 서버는 상기 전기 자동차의 위치, 속도를 포함하는 정보를 주고 받는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 전기 자동차들의 목적지 및 이동 예정 경로 조회 결과를 조회하여 그들의 연결 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    연결된 상기 전기 자동차들의 총 하중을 고려하여 전기 자동차 각각의 구동 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차의 연결 장치는 다른 전기 자동차의 연결 장치와 서로 자기력 또는 공기압을 이용하여 연결된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 자동차는 차체가 복합재료를 이용하여 제작되어 차체 모두가 금속 재료로 이루어진 경우에 비하여 경량화되는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 복합재료는 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 아라미드 섬유로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  21. 청구항 1에 기재된 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템에서 복수 개의 전기 자동차를 연결하여 운행하는 방법으로서,
    (a) 제 1 전기 자동차의 전방 또는 후방에서 이동하는 다른 전기 자동차들의 목적지 및 이동 예정 경로를 조회하는 단계,
    (b) 상기 다른 전기 자동차들의 목적지 및 이동 예정 경로의 조회 결과 상기 제 1 전기 자동차와 같은 이동 경로로 소정의 거리 이상 이동하는 것으로 판정된 전기 자동차가 있는 경우, 그 전기 자동차와 상기 제 1 전기 자동차를 각 전기 자동차의 상기 연결 장치를 이용하여 연결시키는 단계, 및
    (c) 연결된 상기 전기 자동차들의 총 하중을 고려하여, 연결된 전기 자동차 각각의 구동여부를 결정하는 단계를 포함하는 복수 개의
    전기 자동차를 연결하여 운행하는 방법.
  22. 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템으로서,
    도로를 따라 노면의 아래쪽에 설치되는 급전 장치, 및
    운행에 필요할 경우 충전된 전력을 제공하는 배터리 및 상기 급전 장치와 전기적으로 접속하여 전력을 공급받고 상기 배터리를 충전시키는 집전 장치를 구비하는 전기 자동차를 포함하며,
    상기 급전 장치는 상기 노면 아래쪽에서 상기 도로를 따라 연장되고 횡방향 단면의 적어도 일부가 평평한 적어도 1개의 급전선을 구비하고,
    상기 집전 장치는 횡방향 단면의 적어도 일부가 평평한 접속부를 구비하고, 상기 급전선의 평평한 부분과 상기 접속부의 평평한 부분이 접촉하여 전기적으로 연결되며, 상기 접속부와 상기 급전선이 양호한 전기적 접속 상태를 유지할 수 있도록 상기 접속부를 상기 급전선에 대해 탄성을 이용하여 누르는 접속 유지부를 구비하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 급전선의 단면과 접속부의 단면이 다각형 형상인 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 다각형은 삼각형인 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 접속부와 접촉하는 상기 급전선의 표면에는 마찰과 마모를 줄이기 위한 다수의 홈이 마련되는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  26. 전기 자동차를 이용하는 운송 시스템으로서,
    도로를 따라 노면의 아래쪽에 설치되는 급전 장치, 및
    운행에 필요할 경우 충전된 전력을 제공하는 배터리 및 상기 급전 장치와 전기적으로 접속하여 전력을 공급받고 상기 배터리를 충전시키는 집전 장치를 구비하는 전기 자동차를 포함하며,
    상기 급전 장치는 노면의 아래쪽에서 상기 도로를 따라 연장되고 상부 부재 및 측부 부재를 갖는 ㄱ-자 형상으로 이루어지며 상기 상부 부재의 아래쪽 면에 전기가 공급되는 급전선, 상기 급전선의 측부 부재를 따라 연장되는 압축공기용 덕트 및 상기 급전선의 측부 부재에 마련되어 상기 압축공기용 덕트와 상기 급전선의 상부 부재의 아래쪽 공간을 연통시키는 다수의 공기 배출구를 구비하고,
    상기 전기 자동차의 집전 장치는 운행 중 상기 급전 장치의 급전선의 상부 부재의 아래쪽 면과 구름 마찰 방식으로 접촉한 상태를 유지하는 접속부 및 상기 접속부를 상기 급전선의 상부 부재의 아래쪽 면에 대해 탄성을 이용하여 눌러 양호한 전기적 접속 상태를 유지할 수 있도록 하는 접속 유지부를 구비하는 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 접속부는 도전성의 롤러인 것을 특징으로 하는
    전기 자동차를 이용하는 운송 시스템.
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