WO2012141357A1 - 비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법 - Google Patents

비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2012141357A1
WO2012141357A1 PCT/KR2011/002719 KR2011002719W WO2012141357A1 WO 2012141357 A1 WO2012141357 A1 WO 2012141357A1 KR 2011002719 W KR2011002719 W KR 2011002719W WO 2012141357 A1 WO2012141357 A1 WO 2012141357A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rail module
power supply
magnetic flux
induction charging
magnetic induction
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/002719
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조동호
서인수
유병역
정윤
강대준
설동균
김중귀
이흥열
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to PCT/KR2011/002719 priority Critical patent/WO2012141357A1/ko
Publication of WO2012141357A1 publication Critical patent/WO2012141357A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M7/00—Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway
    • B60M7/003—Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway for vehicles using stored power (e.g. charging stations)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle of a non-contact magnetic induction charging method, and more particularly, to a feed rail module for improving the reliability of the electric vehicle power supply line of the non-contact magnetic induction charging method, a road structure using the same and a construction method thereof.
  • the current collector of an electric vehicle of a non-contact magnetic induction charging type is applied to the principle of a transistor that receives the force of a magnetic field generated by a feed road as electrical energy.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional power feeding device, wherein the power transmission device 10 composed of the primary side coil 12 and the iron core 11 is embedded at a designated position, and has a predetermined gap with the power current collecting device 20. It is configured to hold.
  • the power collector 20 has a structure in which a coil 22 is horizontally wound on a magnetic core 21 formed with a magnetic path so as to face a magnetic core of the power transmission device, and a magnetic path formed at the iron core 21.
  • the conventional power supply device 10 has a problem in that durability is not considered due to the load received from the road surface by charging the electric vehicle battery while the vehicle is stopped.
  • the problem of waterproofing against water that penetrates under the road during rainy weather was not considered.
  • the energy efficiency of the magnetic field is a method of absorbing energy only in the form of a general magnetic field, which raises the problem of efficiency.
  • the present invention has been made in order to solve the above problems, and the non-contact magnetic induction to withstand the impact and load in order to prevent damage to the feed rail because the feed rail is damaged when subjected to the same impact and load as a general road
  • the purpose of the present invention is to provide a charging rail module of a charging method, a road structure using the same, and a road construction method.
  • Another object of the present invention is to provide a non-contact magnetic induction charging electric vehicle power supply rail module, a road structure using the same, and a road construction method that can compensate for a problem of low efficiency due to dispersion of magnetic fields.
  • the present invention prevents the feed rail from being damaged or deteriorated due to the change in temperature and humidity of the feed rail in accordance with various road conditions, and it is necessary to take measures against water resistance in rainy weather.
  • the purpose of the present invention is to provide a non-contact magnetic induction charging type electric vehicle power supply rail module and road structure, and road construction method.
  • the power supply line for supplying energy for supplying energy;
  • a non-contact magnetic induction charging type electric vehicle power supply rail module is provided, including a magnetic flux leakage preventing member installed to prevent leakage of magnetic flux on the lower side of the insulating duct.
  • the step of performing a feed rail module construction trench Placing foundation concrete on the bottom of the trench; Installing a feeding rail module;
  • a road construction method applying the electric vehicle power supply rail module of the non-contact magnetic induction charging method comprising the step of encapsulating the power supply rail module with asphalt.
  • the feed rail installation includes installing a ferrite structure, installing a spacer on the ferrite structure, laying a feed line over the spacer, and installing a protective cover outside the feed line. It is characterized by.
  • the feed line is buried under the protective cover which is a structure capable of absorbing the impact and the load, it is possible to prevent damage to the feed rail due to the impact and the load.
  • the stability of the power supply line is lowered.
  • the safety of the power supply line is improved through spacers so as to be well waterproofed.
  • the protective cover that absorbs the impact and load applied to the power supply line can also prevent the rainwater flows into the power supply line to compensate for the problem of waterproofing.
  • the feed line is installed inside the insulation duct further improves the safety against waterproof.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery charging system of an electric vehicle using a conventional non-contact power feeding method
  • Figure 2 is a perspective view of a non-contact magnetic induction electric vehicle feeding rail module according to the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a road construction method to which a feed rail module according to the present invention is applied;
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a state in which the trench for the power supply rail module construction
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the foundation concrete is poured
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing a state before installing the ferrite structure embedded concrete structure on the base surface concrete
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state after installing the ferrite structure embedded concrete structure on the base surface concrete
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a process of installing a spacer or the like on a ferrite structure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the installation of the feed rail module is completed.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which the pavement by the paving material such as asphalt is completed
  • FIG. 2 is a perspective view showing a road structure for a non-contact magnetic induction type electric vehicle power supply rail module according to the present invention
  • Figure 3 is a flow chart showing a road construction method is applied to the power supply rail module of the present invention
  • Figures 4 to 10 It is sectional drawing which showed the road construction method of this invention sequentially.
  • the feed rail module of the present invention includes: a feed line 5 for supplying energy; An insulating duct (2) of insulating material surrounding the feeding line (5); A protective cover (1) covering at least the upper and side surfaces of the insulating duct (2) to protect the feed line (5) from impact and moisture; It is configured to include a magnetic flux leakage preventing member (4) which is installed on the lower side of the insulating duct 2 to prevent the leakage of magnetic flux.
  • the protective cover 1 is formed in a cross-sectional shape "", and is formed to surround the top and side continuously along the longitudinal direction of the feed line 5, and made of a material having sufficient rigidity, such as FRP (Fiber Reinforced Plastic) It's done.
  • FRP Fiber Reinforced Plastic
  • a spacer 3 is provided between the insulating duct 2 and the magnetic flux leakage preventing member 4 to provide a space on the lower side of the insulating duct 2, and the spacer 3 has sufficient rigidity.
  • Fiber reinforced plastic that is, made of an insulator such as FRP (Fiber Reinforced Plastic).
  • the magnetic flux leakage preventing member 4 is a structure that concentrates upward by blocking magnetic flux leakage to the left and right sides and the lower side of the protective cover 1, and is preferably made of a ferrite structure having a "" shape. .
  • the power supply rail module is a dual type in which power supply lines 5 are installed at left and right sides, respectively.
  • the protective cover 1 constituting the feed rail module of the present invention is formed to surround the top and side continuously along the longitudinal direction of the feed line (5) to absorb the impact and load applied from the road to the impact and Prevents damage to the feed rail by the load.
  • the protective cover 1 is formed to continuously wrap the upper and side in the longitudinal direction of the feed line 5 to block the phenomenon that water such as rainwater flows into the feed line 5 from the top or side. do.
  • the spacer 3 is made of an insulator such as FRP (reinforced plastic) having sufficient rigidity, and if the rainwater penetrates down, the insulation duct 2 and the magnetic flux leakage preventing member 4 are separated by the spacer 3. By rainwater flows through the space between) serves to prevent the rainwater flows into the feed line (5) side.
  • FRP reinforcementd plastic
  • the magnetic flux leakage preventing member 4 is a magnetic material that blocks magnetic flux leakage to the left and right sides and the lower side of the power supply line 5, and is preferably made of a ferrite material structure, and structurally below the power supply line 5. It is installed across the feed line 5 and protrudes upward to the left and right sides of the feed line 5 to block magnetic flux leakage to the left and right sides and the bottom of the feed line 5.
  • the direction of the magnetic field is concentrated in the upper direction of the feed line 5 to increase the energy efficiency.
  • the ferrite structure serves to block the leakage of magnetic flux even if a crack occurs due to impact and load so that the magnetic field can be concentrated toward the electric power collector (not shown) of the electric vehicle.
  • the power supply rail module is a dual type in which power supply lines 5 are installed at left and right sides, respectively, so that more energy can be supplied to the power collector than when only one power supply line 5 is disposed.
  • the step of performing the feed rail module construction trench includes the step (see Fig. 5), the step of installing the feed rail module, and encapsulating the feed rail module using a pavement (8), such as asphalt.
  • the power supply rail module installation the step of installing a concrete structure (7) embedded with a ferrite structure for preventing leakage of magnetic flux on the base surface concrete (6) and the spacer 3 over the ferrite structure And installing a power supply line 5 over the spacer 3, and installing a protective cover 1 outside the power supply line 5.
  • Concrete structure 7 in which the ferrite structure is embedded is preferably precast (precast) at the factory, not the site.
  • an embodiment of the present invention is a non-contact magnetic induction charging method for the electric vehicle feed rail module in order to have a safety against shock and load in the general road first before installing the feed rail module In the dug state, the surface is uneven, so when the module is installed, deformation occurs due to impact and load. To prevent this, the foundation floor is casted with cement before embedding the module to secure the safety of the load of the feeding rail module.
  • the protection cover 1 of the "" type is installed to further improve the reliability of safety.
  • the power supply line 5 is embedded in an insulation duct 2 made of an insulation material such as PVC. This primarily prevents the water and the feed line 5 from contacting.
  • the protective cover 1 which absorbs the impact and the load, blocks the water absorbed into the road so as not to flow into the feed line 5 secondly.
  • the spacer 3 is disposed below the power supply line 5 to allow the third contact to be blocked in order to completely solve the waterproof problem.
  • the magnetic field generated in the feed line 5 has a general magnetic field form, which causes a problem of low energy efficiency.
  • the magnetic flux leakage preventing member (4) around the feed line (5) to increase the energy efficiency, by adjusting the direction of the magnetic field in the feed line (5)
  • the direction of the generated magnetic field is biased toward the power collector of the vehicle that receives the energy, thereby increasing the energy efficiency by 70%.
  • the magnetic flux leakage preventing member 4 has a shape in which the left and right sides are integrally connected to suit the dual type feed line, but it is also possible to take a structure in which the left and right portions are separately installed. Of course.
  • the present invention relates to an electric vehicle power supply rail module of a non-contact magnetic induction charging method, a road structure using the same, and a road construction method, which protects a power supply line from shocks and loads and protects it from water infiltration in rainy weather, and collects a magnetic field. It is highly applicable to the industry because it can improve the reliability of electric vehicle power supply line suitable for the future environment by focusing on energy efficiency.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈에 있어서, 급전라인을 충격 및 하중으로부터 보호하는 한편 우천시 수분 침투 등으로부터 보호하며, 자기장을 집전장치 쪽으로 집중시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해, 본 발명은 에너지를 공급하는 급전라인과; 상기 급전라인을 감싸는 절연덕트와; 상기 절연덕트의 적어도 상부 및 측면을 감싸는 보호커버와; 상기 절연덕트 하부측에 자속의 누설을 방지하도록 설치되는 자속누설방지부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈 및 이를 적용한 도로 구조, 그리고 도로 시공방법이 제공된다.

Description

비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법
본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차와 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전 라인의 신뢰성을 높이기 위한 급전레일 모듈 및 이를 적용한 도로 구조 그리고 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차의 집전장치는 급전도로에서 발생하는 자기장의 힘을 전기에너지로 받는 트랜지스터의 원리가 적용된다.
도 1은 종래의 급전장치의 단면을 도시한 것으로서, 1차 측 코일(12)과 철심(11)으로 구성되는 전력전송장치(10)는 지정된 위치에 매설되어 전력집전장치(20)와 일정 공극을 유지한 상태로 구성된다.
그리고, 상기 전력집전장치(20)는 상기 전력전송장치의 철심의 자로와 대향되도록 자로를 형성한 철심(21)과, 철심(21)에 형성된 자로상에 코일(22)이 수평권선된 구조를 갖는다.
이러한 종래의 급전장치(10)는 정차 중에 전기자동차 배터리에 충전하는 방식으로 도로면으로부터 받는 하중에 대해서는 고려하지 못하여 내구성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
또한, 우천 시 도로 하부로 스며드는 물에 대한 방수 문제는 고려하지 못하였다. 그리고 자기장에 대한 에너지 효율은 일반적인 자기장의 형태로만 에너지를 흡수하는 방식이므로 효율의 문제가 제기되고 있다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 급전레일이 일반도로와 같은 충격과 하중을 받게 되면 손상을 입게 되므로 급전레일의 손상을 막기 위하여 충격과 하중을 견딜 수 있도록 한 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈 및 이를 적용한 도로 구조, 그리고 도로 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 자기장의 분산으로 인해 효율이 떨어지는 문제를 보완할 수 있도록 한 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈 및 이를 적용한 도로 구조, 그리고 도로 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 여러 가지 도로 조건에 따라 급전레일 부근의 온도와 습도가 달라짐으로 인하여 급전레일이 손상되거나 효율이 떨어지는 현상을 방지하는 한편, 우천 시 방수에 대한 대책이 필요해지므로 이를 보완할 수 있는 비접촉 자기유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈 및 도로 구조, 그리고 도로 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 에너지를 공급하는 급전라인과; 상기 급전라인을 감싸는 절연덕트와; 상기 절연덕트의 적어도 상부 및 측면을 감싸는 보호커버와; 상기 절연덕트 하부측에 자속의 누설을 방지하도록 설치되는 자속누설방지부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전방식의 전기자동차 급전레일 모듈이 제공된다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 전술한 구성의 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈을 적용한 도로가 제공된다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 급전레일모듈 시공용 터파기를 수행하는 단계와; 터파기한 바닥면에 기초면 콘크리트를 타설하는 단계와; 급전레일모듈을 설치하는 단계와; 아스팔트 등으로 급전레일모듈을 봉지하는 단계를 포함하여서 이루어짐을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전방식의 전기자동차 급전레일 모듈을 적용한 도로 시공방법이 제공된다.
이때, 급전레일설치는, 페라이트구조체를 설치하는 단계와, 상기 페라이트구조체 위로 스페이서를 설치하는 단계와, 스페이서 위로 급전라인을 가설하는 단계와, 상기 급전라인 외측에 보호커버를 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 충격과 하중을 흡수할 수 있는 구조물인 보호커버 아래에 급전라인이 매설되므로 충격과 하중에 의한 급전레일의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 급전레일 주변에 페라이트 구조를 설치하여 자기장의 방향을 조절하여 에너지 효율을 상승시킨다. 즉, 기존 급전라인에서 발생하는 자기장의 분산으로 인해 에너지 효율이 떨어지는 현상을 보완할 수 있다.
그리고, 우천 시 도로 아래에 있는 급전라인과 수분이 접촉하게 되면 급전라인의 안정성이 떨어지게 되는데 이를 보완하기 위하여 방수가 잘 이루어지도록 스페이서를 통해 급전라인의 안전성을 향상시킨다.
이와 더불어, 급전라인에 가해지는 충격과 하중을 흡수하는 구조물인 보호커버 또한 급전라인으로 빗물등이 흘러들어가는 것을 차단하여 방수에 대한 문제점을 보완할 수 있다.
또한, 상기 스페이서를 통해 급전라인 아래에 공간을 확보함으로써 급전라인에 대한 방열공간을 제공할 수 있게 된다.
그리고 급전라인이 절연덕트 내부에 설치됨으로써 방수에 대한 안전성이 더욱 향상된다.
도 1은 종래의 비접촉 급전방식을 이용한 전기자동차의 배터리 충전 시스템을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 방식의 전기자동차 급전레일 모듈을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 급전레일 모듈이 적용된 도로 시공 방법을 나타낸 흐름도
도 4 내지 도 10은 본 발명의 도로 시공 방법을 순차적으로 나타낸 단면도로서,
도 4는 급전레일모듈 시공을 위해 터파기를 수행한 상태를 나타낸 단면도
도 5는 기초면 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸 단면도
도 6은 페라이트구조체가 매설된 콘크리트구조체를 기초면 콘크리트 위로 설치하기 전의 상태를 보여주는 단면도
도 7은 페라이트구조체가 매설된 콘크리트구조체를 기초면 콘크리트 위로 설치한 후의 상태를 보여주는 단면도
도 8은 페라이트구조체 위로 스페이서 등을 설치하는 과정을 보여주는 단면도
도 9는 급전레일모듈의 설치가 완료된 상태를 보여주는 단면도
도 10은 아스팔트 등 포장재에 의한 포장이 완료된 상태를 보여주는 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 방식의 전기자동차 급전레일 모듈용 도로 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 급전레일 모듈이 적용된 도로 시공 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 4 내지 도 10은 본 발명의 도로 시공 방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 급전레일 모듈은, 에너지를 공급하는 급전라인(5)과; 상기 급전라인(5)을 감싸는 절연재질의 절연덕트(2)와; 상기 절연덕트(2)의 적어도 상부 및 측면을 감싸 충격 및 수분으로부터 급전라인(5)을 보호하게 되는 보호커버(1)와; 상기 절연덕트(2) 하부측에 자속의 누설을 방지하도록 설치되는 자속누설방지부재(4)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 보호커버(1)는 단면상 " "형태로서, 급전라인(5)의 길이방향을 따라 연속적으로 상부 및 측면을 감싸도록 형성되며, FRP(Fiber Reinforced Plastic)등의 충분한 강성을 갖는 재질로 이루어지면 된다.
상기 절연덕트(2)와 자속누설방지부재(4) 사이에는 절연덕트(2) 하부측에 공간을 제공하는 스페이서(3)(Spacer)가 더 구비되며, 상기 스페이서(3)는 충분한 강성을 갖는 섬유강화 플라스틱, 즉 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 등의 절연체로 이루어진다.
그리고, 상기 자속누설방지부재(4)는 보호커버(1) 좌우측 및 아래쪽으로의 자속누설을 차단하여 위쪽으로 집중시켜주는 구조물로서, " "형태를 띠게되는 페라이트(ferrite) 구조체로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 급전레일 모듈은 좌우측에 각각 급전라인(5)이 설치되는 듀얼(dual) 타입이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 급전레일 모듈을 구성하는 보호커버(1)는 급전라인(5)의 길이방향을 따라 연속적으로 상부 및 측면을 감싸도록 형성되어 도로 위로부터 가해지는 충격과 하중을 흡수하여 충격과 하중에 의한 급전레일의 손상을 방지한다.
그리고, 상기 보호커버(1)는 급전라인(5)의 길이방향을 따라 연속적으로 상부 및 측면을 감싸도록 형성되어 빗물등의 수분이 위쪽이나 측면에서 급전라인(5)으로 유입되는 현상을 차단하게 된다.
또한, 상기 스페이서(3)는 충분한 강성을 갖는 FRP(강화플라스틱) 등의 절연체로 이루어져, 만약 빗물이 아래로 스며들 경우에 스페이서(3)에 의해 절연덕트(2)와 자속누설방지부재(4) 사이의 공간을 통해 빗물이 흘러나가도록 함으로써 급전라인(5)측으로는 빗물이 유입되지 않도록 막아주는 역할을 하게 된다.
그리고, 상기 자속누설방지부재(4)는 급전라인(5) 좌우측 및 아래쪽으로의 자속누설을 차단하는 자성체로서 페라이트(ferrite)재질의 구조체로 이루어짐이 바람직하며, 구조적으로 급전라인(5) 아래쪽에서 급전라인(5)을 가로질러 설치됨과 아울러 급전라인(5) 좌우측으로 상향 돌출되는 형태를 이루어 급전라인(5) 좌우측 및 아래쪽으로의 자속누설을 차단하게 된다.
이에 따라, 자기장의 방향이 급전라인(5) 상부방향으로 집중됨으로써 에너지 효율을 상승시킨다.
그리고, 상기 페라이트구조체는 충격 및 하중 등으로 인해 균열이 일어나더라도 자속의 누설을 차단하여 전기자동차의 전력집전장치(미도시) 쪽으로 자기장이 집중될 수 있도록 역할하게 된다.
그리고, 상기 급전레일 모듈은 좌우측에 각각 급전라인(5)이 설치되는 듀얼(dual) 타입이어서, 급전라인(5)이 하나만 배치된 경우에 비해 더욱 많은 에너지를 전력집전장치 쪽으로 공급할 수 있게 된다.
한편, 상기한 본 발명의 급전레일 모듈을 적용한 도로 구조 및 시공에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈을 적용한 도로 시공 방법에 따르면, 급전레일모듈 시공용 터파기를 수행하는 단계(도 4 참조)와, 터파기한 바닥면에 기초면 콘크리트(6)를 타설하는 단계(도 5참조)와, 급전레일모듈을 설치하는 단계와, 아스팔트 등 포장재(8)를 이용하여 급전레일모듈을 봉지(encapsulating)하는 단계를 포함한다.
이때, 급전레일모듈 설치는, 자속의 누설 방지를 위한 페라이트구조체가 매설된 콘크리트구조체(7)를 기초면 콘크리트(6) 위로 설치하는 단계(도 6 참조)와, 상기 페라이트구조체 위로 스페이서(3)를 설치하는 단계(도 7 참조)와, 상기 스페이서(3) 위로 급전라인(5)을 가설하는 단계와, 상기 급전라인(5) 외측에 보호커버(1)를 설치하는 단계를 포함한다.
상기 페라이트구조체가 매설되는 콘크리트구조체(7)는 현장이 아닌 공장에서 프리캐스트(Precast)됨이 바람직하다.
이와 같은 도로 시공 과정 및 그 작용에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차용 급전레일모듈이 일반도로에서 충격과 하중에 대해 안전성을 가지기 위해 먼저 급전레일모듈을 설치하기 전 도로를 파낸 상태는 표면이 불균일하여 모듈을 설치할 경우 충격과 하중에 의해 변형이 생기게 되므로, 이를 방지하기 위해 모듈을 매설하기 전에 시멘트로 기초 바닥면을 타설함으로써 급전레일모듈의 하중에 대한 안전성을 확보한다.
또한, 도로표면으로부터 직접적으로 받는 하중에 대해서도 급전레일의 안전성을 확보하여야 함으로 " " 형태의 보호커버(1)를 설치하여 안전성에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킨다.
한편, 본 발명 급전레일모듈의 방수 문제를 해결하기 위한 내구설계가 필요하다. 이를 극복하기 위해 PVC등의 절연재로 된 절연덕트(2) 내부에 급전라인(5)을 매설한다. 이는 1차적으로 물과 급전라인(5)이 접촉하는 것을 막아주게 된다.
또한 충격과 하중을 흡수하는 " "형태의 보호커버(1)가 도로 내부로 흡수되는 물을 2차적으로 급전라인(5)으로 유입되지 않도록 차단한다.
그리고, 급전라인(5)쪽으로 물이 차올라오는 경우 또한 고려하여 스페이서(3)를 급전라인(5) 아래쪽에 설치함으로써 3차적으로 물과의 접촉을 차단하여 방수 문제를 완전히 해결할 수 있도록 한다.
한편, 급전라인(5)에서 발생하는 자기장은 일반적인 자기장 형태를 가지게 되는데 이는 에너지 효율이 낮다는 문제점을 야기한다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 에너지 효율을 상승시키기 위하여 급전라인(5) 주변에 자속누설방지부재(4)인 페라이트 구조체를 설치함으로써, 자기장의 방향을 조절해 급전라인(5)에서 발생하는 자기장의 방향을 에너지를 받아들이는 차량의 전력집전장치 방향으로 치우치게 하여 에너지 효율을 70%까지 상승시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 실시예들로 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러 가지 다양한 형태로의 변경 및 수정이 가능하다.
예컨대, 상기 실시예에서는 자속누설방지부재(4)는 듀얼 타입의 급전라인에 알맞도록 좌우측이 일체로 연결된 " "형태를 띠는 것을 예시하였지만, 좌우측 각 부분이 분리설치되는 구조를 취하는 것도 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 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈 및 이를 적용한 도로 구조, 그리고 도로 시공방법에 관한 것으로, 급전라인을 충격 및 하중으로부터 보호하는 한편 우천시 수분 침투 등으로부터 보호하며, 자기장을 집전장치 쪽으로 집중시켜 에너지 효율을 향상시키는 등, 미래 환경에 적합한 전기자동차 급전 라인의 신뢰성을 높일 수 있는 기술이므로 산업상 이용 가능성이 매우 높다.

Claims (11)

  1. 에너지를 공급하는 급전라인과;
    상기 급전라인을 감싸는 절연덕트와;
    상기 절연덕트의 적어도 상부 및 측면을 감싸는 보호커버와;
    상기 절연덕트 하부측에 자속의 누설을 방지하도록 설치되는 자속누설방지부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 급전레일 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호커버는 급전라인의 길이방향을 따라 연속적으로 상부 및 측면을 감싸도록 형성됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자속누설방지부재는 보호커버 좌우측 및 아래쪽으로의 자속누설을 차단하는 구조임을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연덕트와 자속누설방지부재 사이에는 절연덕트 하부측에 공간을 제공하는 스페이서(Spacer)가 더 구비됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서는 충분한 강성을 갖는 FRP(섬유강화플라스틱)등의 절연체로 이루어짐을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 자속누설방지부재는 페라이트(ferrite) 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전레일 모듈은 좌우측에 각각 급전라인이 설치되는 듀얼(dual) 타입임을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 급전레일 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일용 도로 구조.
  9. 급전레일모듈 시공용 터파기를 수행하는 단계와;
    터파기한 바닥면에 기초면 콘크리트를 타설하는 단계와;
    급전레일모듈을 설치하는 단계와;
    포장재로 급전레일모듈을 봉지하는 단계를 포함하여서 이루어짐을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 급전레일 모듈을 적용한 도로 시공방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 급전레일모듈 설치 단계는,
    자속의 누설 방지를 위한 자속누설방지부재가 매설된 구조체를 기초면 위로 설치하는 단계;
    상기 자속누설방지부재 위로 스페이서를 설치하는단계;
    상기 스페이서 위로 급전라인을 가설하는 단계;
    상기 급전라인 외측에 보호커버를 설치하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일 모듈을 적용한 도로 시공방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 자속누설방지부재가 매설된 콘크리트구조체는 공장에서 프리캐스트됨을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈을 적용한 도로 시공방법.
PCT/KR2011/002719 2011-04-15 2011-04-15 비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법 WO2012141357A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2011/002719 WO2012141357A1 (ko) 2011-04-15 2011-04-15 비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2011/002719 WO2012141357A1 (ko) 2011-04-15 2011-04-15 비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012141357A1 true WO2012141357A1 (ko) 2012-10-18

Family

ID=47009506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2011/002719 WO2012141357A1 (ko) 2011-04-15 2011-04-15 비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012141357A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160236572A1 (en) * 2013-03-21 2016-08-18 Toa Road Corporation Trough, paved structure, and construction method for paved structure
CN106655530A (zh) * 2015-10-30 2017-05-10 韩国技术教育大学校产学协力团 电动汽车的供电装置用芯结构体
KR101790422B1 (ko) 2013-03-21 2017-10-25 도아 로드 코포레이션 포장 구조체 및 포장 구조체의 시공 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000378A (ko) * 2000-09-25 2001-01-05 김상길 매설관의 보호층 충진방법
JP2003284231A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Furukawa Electric Co Ltd:The ケーブル支持部材及びそれを用いたケーブルトラフ
WO2005013450A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-10 Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. Method for shielding the magnetic field generated by an electrical power transmission line and electrical power transmission line so shielded
EP1598911A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-23 Belgian Electricity Lines Engineering S.A. A method for applying a magnetic shielding along an AC power line.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000378A (ko) * 2000-09-25 2001-01-05 김상길 매설관의 보호층 충진방법
JP2003284231A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Furukawa Electric Co Ltd:The ケーブル支持部材及びそれを用いたケーブルトラフ
WO2005013450A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-10 Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. Method for shielding the magnetic field generated by an electrical power transmission line and electrical power transmission line so shielded
EP1598911A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-23 Belgian Electricity Lines Engineering S.A. A method for applying a magnetic shielding along an AC power line.

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160236572A1 (en) * 2013-03-21 2016-08-18 Toa Road Corporation Trough, paved structure, and construction method for paved structure
EP2977513A4 (en) * 2013-03-21 2016-11-02 Toa Road Corp TROG, PAVED STRUCTURE AND CONSTRUCTION PROCESSES FOR THE PAVED STRUCTURE
KR101790422B1 (ko) 2013-03-21 2017-10-25 도아 로드 코포레이션 포장 구조체 및 포장 구조체의 시공 방법
US9855847B2 (en) * 2013-03-21 2018-01-02 Toa Road Corporation Trough, paved structure, and construction method for paved structure
US9873333B2 (en) 2013-03-21 2018-01-23 Toa Road Corporation Paved structure and construction method for paved structure
CN106655530A (zh) * 2015-10-30 2017-05-10 韩国技术教育大学校产学协力团 电动汽车的供电装置用芯结构体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100709571B1 (ko) 공동 주택 외벽 전기 케이블 안전장치
KR101214638B1 (ko) 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전레일 모듈 및 이를 적용한 도로, 그리고 도로 시공방법
WO2012141357A1 (ko) 비접촉 자기유도 충전방식의 급전레일모듈 및 이를 적용한 도로구조, 그리고 도로 시공방법
KR20150053271A (ko) 포장 슬래브 어셈블리 및 포장 슬래브 어셈블리 건조 방법
KR102070352B1 (ko) 이중절연 케이블
KR100898145B1 (ko) 매설형 배전선로의 누전방지구조물
CN205429684U (zh) 新型电缆中间接头防爆装置
CN107104413B (zh) 一种电缆接头补强装置
KR20110073116A (ko) 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 급전용 모듈
CN107337099B (zh) 一种针对水电站缆索起重机布设的防雷天网
KR101042948B1 (ko) 케이블 매설 스마트 바닥판 모듈, 이를 구비한 스마트 도로구조 및 그 시공방법
CN113131419A (zh) 一种用于地下电缆敷设的安全防护装置
CN110735447B (zh) 一种用于太阳能发电路面电力沟槽的综合管廊及使用方法
CN211320885U (zh) 一种排水电缆沟
CN108767800B (zh) 一种用于寒冷地区的电缆沟及其施工方法
CN109872845B (zh) 一种耐拖拉的电缆
CN211018204U (zh) 一种预制装配式电缆沟
CN208539528U (zh) 一种寒冷地区专用电缆沟
CN107069597A (zh) 一种电缆槽
CN216751144U (zh) 一种临时线缆防轧装置
KR101033644B1 (ko) 정보통신용 케이블 이음장치
CN110739909B (zh) 一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法
CN205942002U (zh) 一种光缆封堵热缩保护装置
WO2010107184A2 (ko) 포장 도로의 제설장치 및 그의 설치방법
CN219321937U (zh) 附建式变电站及建筑

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11863515

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11863515

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1