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전기 자동차용 급전 레일 장치 [한국과학기술원]
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1. 개요
본 발명은 전기 자동차용 급전 레일 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로에 매설되어 도로에 가해지는 수
직 하중을 효율적으로 분산시키고, 급전 코어로부터 방출되는 자계가 최저 지상고인 12cm 이상까지 전달할 수
있는 모노 레일 또는 듀얼 레일 방식의 온라인 전기 자동차용 급전 레일 장치에 관한 것이다.
2. 배경 기술
일반적으로 자동차는 휘발유와 경유와 같은 연료를 공급받아 운행되지만 매연을 발생시켜 공기를 오염시킨다.
이러한 공기 오염을 방지하고자 최근에는 휘발유나 경유와 같은 연료 대신 차량에 배터리를 장착하여 배터리를
주기적으로 충전하는 방식에 의해 운행되는 전기 자동차가 개발 추세에 있다.
그러나, 배터리 충전 방식의 전기 자동차는 과도한 배터리 용량과 이로 인한 차량 무게나 부피, 비용증가, 긴 충전시간
또는 낮은 충전효율, 배터리 수명단축 등의 문제점이 있었다. 전기 자동차의 다른 형태로서, 주행 중에 도로에 매설된
급전장치로부터 차량 내에 설치된 집전장치로 전기가 공급되어 운행되는 전기 자동차가 있다.
이러한 급전/집전장치 구조의 전기자동차는 본 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허출원번호 10-2009-0029671호
(명칭: 전기자동차용 초박형 급전장치와 집전장치)에 개시되어 있다.
이에 대해 첨부된 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 초박형 급전장치의 구조를 나타내는 도면으로서, 초박형 급전장치(80)는
초박형의 급전 코어(82), 절연체 (83), 급전선(84)이 적층되어 하우징(85)으로 감싸진 급전코일선(track)(81),
급전코일선(81)의 상부에 배치되어 급전코일선(81)을 보호하기 위한 보호 덮개(86), 및 보호 덮개(86)를 고정하는
다수개의 고정핀(87)을 구비한다.
복수개의 급전코일선(81)은 일정한 간격을 두고 평행하게 도로에 매설되며, 1cm 이내의 두께를 갖는 초박
형 구조로서 기존의 아스팔트 도로를 깊게 파지 않고 얕게 갈아내어 매설할 수 있다. 또한, 몰딩 구조이기 때문
에 별도의 지지구조물이 없이도 도로상에서 큰 하중의 차량바퀴나 충격에도 강인한 특성을 가지며, 급전코일선
(31)은 수백 미터(meter) 길이 단위의 롤(roll) 형태로 일체형으로 제작하여 현장에 운반할 수 있으므로 별도의
조립공정 없이 현장에서 즉시 설치가 가능하다.
여기서는 듀얼 방식의 초박형 급전장치에 대해서 설명하였으나 모노 방식의 초박형 급전장치도 동일한 방식으로
구성이 가능하다.
그러나, 도로에 급전선을 매설하는 방식에서는 예를 들어, 10톤 이상의 차량이 급전선이 매설된 도로 위를 통과하거나,
지표면에 처짐이 발생되는 경우에는 이로 인하여 지표면의 아스팔트 하부에 매설된 급전 코어 및 급전 코일에 손상이
가해져 급전선이 정상적으로 급전 기능을 수행할 수 없으며, 급전 코어로부터 방출되는 자계를 최저 지상고 이상으로
전달할 수 없는 문제점이 있었다.
3. 발명의 설명
본 발명의 전기 자동차용 급전 레일 장치는 콘크리트로 이루어지며, 상면에 홈이 형성된 베이스 부재; 상기 베이
스 부재의 상면에 마련된 홈에 삽입되는 급전 유닛; 및 상기 베이스 부재의 상면에 마련된 홈을 덮도록 상기 베
이스 부재 위에 배치되는 보호 부재를 포함하며, 상기 급전 유닛은, 평판 형상을 갖고 도로의 길이 방향을 따라
연장되는 급전 코어; 평판 형상을 갖고 상기 급전 코어의 위쪽에 배치되는 급전선; 및 상기 급전 코어와 급전선
을 서로 절연시킨 상태로 함께 수용하는 하우징을 구비한다. 본 발명에 의하면, 도로에 매설되는 급전 레일이 중
간 지지대를 갖거나 보강판을 삽입한 샌드위치 구조, 혹은 아치형 보강판을 사용한 급전 레일 구조를 적용함으로
써 도로에 인가되는 집중 하중이나 변형에 강인하고, 수직 코어를 사용함으로써 자계를 좀 더 높은 곳까지 전달
할 수 있는 효과가 있다. 또한, 도로의 하중에 강인한 급전 레일은 콘크리트 혹은 기타의 강인한 구조물로 된 지
지대를 가지도록 함으로써 유리섬유강화플라스틱(FRP)의 두께를 감소시켜 비용 절감이 가능하다.
4. 효과 및 응용
본 발명에 의하면, 도로에 매설되는 급전 레일이 중간 지지대를 갖거나 보강판을 삽입한 샌드위치 구조, 혹은
아치형 보강판을 사용한 급전 레일 구조를 적용함으로써 도로에 인가되는 집중 하중이나 변형에 강인하고, 수직
코어를 사용함으로써 자계를 좀 더 높은 곳까지 전달할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도로의 하중에 강인한 급전 레일은 콘크리트 혹은 기타의 강인한 구조물로 된 지지대를 가지도록 함으로
써 유리섬유강화플라스틱(FRP)의 두께를 감소시켜 비용 절감이 가능하다.
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| 권 리 란
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| 표시번호 |
사 항 |
| 1번 |
| 출원 연월일 : |
2011년 09월 02일 |
출 원 번 호 : |
10-2011-0089261 |
| 원출원 연월일 : |
20091008 |
원출원번호 : |
10-2009-0095761 |
| 공고 연월일 : |
2012년 02월 15일 |
공 고 번 호 : |
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| 특허결정(심결)연월일 : |
2011년 10월 26일 |
청구범위의 항수 : |
2 |
| 유 별 : |
H02J 17/00 |
| 발명의 명칭 : |
전기 자동차용 급전 레일 장치 |
| 존속기간(예정)만료일 : |
2029년 10월 08일 |
| 2012년 01월 26일 등록 | |
| 특 허 권 자 란
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| 순위번호 |
사 항 |
| 1번 |
| (등록권리자) |
| 한국과학기술원 |
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| 2012년 01월 26일 등록 | |
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동향
