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WO2011074894A2 - 모듈화된 전기자동차용 급전장치 및 급전선 배치방법 - Google Patents

모듈화된 전기자동차용 급전장치 및 급전선 배치방법 Download PDF

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WO2011074894A2
WO2011074894A2 PCT/KR2010/009019 KR2010009019W WO2011074894A2 WO 2011074894 A2 WO2011074894 A2 WO 2011074894A2 KR 2010009019 W KR2010009019 W KR 2010009019W WO 2011074894 A2 WO2011074894 A2 WO 2011074894A2
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WO
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feed
feeder
core
line
module
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/009019
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English (en)
French (fr)
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WO2011074894A3 (ko
Inventor
서남표
조동호
임춘택
김종우
박경민
송보윤
손영동
최주영
공병오
손성준
장지철
임채훈
Original Assignee
한국과학기술원
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Publication date
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Priority claimed from KR1020090130493A external-priority patent/KR101087771B1/ko
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to US13/510,218 priority Critical patent/US20130098724A1/en
Publication of WO2011074894A2 publication Critical patent/WO2011074894A2/ko
Publication of WO2011074894A3 publication Critical patent/WO2011074894A3/ko

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • 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
    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/147—Emission reduction of noise electro magnetic [EMI]

Definitions

  • the present invention relates to a modular electric vehicle feeder and a feeder line arrangement method, and more particularly, having a plurality of magnetic poles arranged in a direction perpendicular to the traveling direction of the road at regular intervals along the traveling direction of the road. And a feeder line having a very small width perpendicular to the road progression direction and a feeder line disposed so that the magnetic poles of the feeder cores adjacent to each other along the traveling direction of the road have different polarities.
  • the present invention relates to an electric vehicle power feeding device and a power feeding line arrangement method capable of controlling OFF.
  • FIG. 1 is a view showing an ultra-thin power supply / current collector that can reduce the magnetoresistance even if the gap gap is increased.
  • the front view 110 and the top view 120 of the monorail having one feed line 112, and the front view 130 and the top view 140 of the dual rail having two feed lines 131 and 132 are shown in FIG. Is shown.
  • KAIST Korea Advanced Institute of Science and Technology
  • SUVs electric buses and passenger cars
  • the feed rail width should be at least about twice the desired gap spacing.
  • the feed rail width is reduced to 30 cm or less, the magnetic field 114 from one magnetic pole of the power feeding device 111 easily enters the other magnetic pole and does not pass through the current collector 113 so that power transmission is not performed well. Therefore, if the desired air gap is 25cm, the feed rail width should be about 50cm. That is, in the case of the monorails 110 and 120, the width of the power feeding device is 50 cm equal to the width of the feeding rail, but in the case of the dual rails 130 and 140, the width of the power feeding device is 100 cm, which is twice the width of the feeding rail.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, while increasing the air gap between the road surface and the current collector, while sufficiently allowing the allowable width of the steering deviation, which is a left and right shift in the driving direction of the vehicle, the feed core has an I-shape. This significantly reduces the width of feeder lines, greatly reducing road installation costs and time, and significantly reduces the amount of electromagnetic fields (EMF) observed on the road side.
  • EMF electromagnetic fields
  • the feeder module is modularized and each unit module is turned on and off to reduce unnecessary power consumption, minimize the effects of electromagnetic fields (EMF), and wrap the cable close to the core shape to protect the feeder line from the road environment.
  • EMF electromagnetic fields
  • Another goal is to reduce the cost of fiber reinforced plastic (FRP) tubes and increase the power by winding the feedline more than once for each core pole.
  • FRP fiber reinforced plastic
  • the modular power feeding device for supplying electric power to the electric vehicle includes one or more magnetic poles and a plurality of power feeding core modules having feed line fastening portions at both ends of the front and rear directions.
  • the feed line may be arranged to wind at least two times for each magnetic pole.
  • the power feeding core may have a width perpendicular to the road progression direction equal to or less than one half of an interval between the magnetic pole centers (hereinafter, referred to as a 'stimulation gap').
  • Each of the feed core modules may be connected to each other by feeding feed lines protruding from both ends of the feed core module by the feed line fastening unit.
  • the length of the magnetic pole in the road running direction may be at least twice the distance between adjacent ends of the neighboring magnetic poles.
  • the power feeding core may be configured to be in a straight direction, or to be bent in a left and right direction or by a vertical direction by adjusting the fastening angle between the power feeding core modules.
  • the feed core and feed line may be housed inside a fiber reinforced plastic (FRP) tube to protect it from the road environment.
  • FRP fiber reinforced plastic
  • the power supply state may be controlled to ON only when the electric vehicle passes over the common power line.
  • a method of winding an odd number of feed lines around each feed core stimulus of a feed module of a modular feeder for supplying electric power to an electric vehicle in a self-induction manner (hereinafter referred to as 'first method'), (a) disposing a feed line (hereinafter referred to as a 'first feed line') from an upper left end to a right end of the feed module, and zigzag between each feed core pole; (b) winding the first feed line on the right side of the rightmost pole of the feed module and extending to the left end of the feed module, intersecting the feed line arranged in step (a) between each feed core pole; Zigzag in a fashion; (c) arranging the first feed line to be wound from the left side of the leftmost pole of the feed module and arranged in a zigzag form to the right end of the feed module and to exit from the right end of the feed module; And (d) distributing feed lines other than the first feed line (hereinafter referred to as 'first method'
  • step (b1) may further include repeating the processes from step (a) to step (b) an integer number of times.
  • a method of winding an even number of feed lines on each feed core stimulus of a feed module of a modular feeder for supplying electric power to an electric vehicle in a self-guided manner (hereinafter referred to as 'second method') (a) Feed line (hereinafter referred to as 'first feed line') from the upper left end of the feed module to the right end of the n / 2th magnetic pole (hereinafter referred to as 'middle magnetic pole') of the n poles of the feed module.
  • step (b1) may further include repeating the steps from step (a) to step (b) an even number of times.
  • two or more feed lines arranged in a zigzag form between each feed core magnetic pole may be arranged to cross each other in the vertical direction.
  • the gap between the road surface and the current collector is increased and the width of the feed line is significantly reduced by making the feed core I-shaped while sufficiently allowing the allowable width of the steering deviation, which is the left and right deviation of the driving direction of the vehicle.
  • EMF electromagnetic fields
  • the feeder module is modularized and each unit module is turned on and off to reduce unnecessary power consumption, minimize the effects of electromagnetic fields (EMF), and wrap the cable close to the core shape to protect the feeder line from the road environment. It reduces the cost of FRP (fiber reinforced plastic) pipes and increases the power by winding the feedline more than once for each core pole.
  • EMF electromagnetic fields
  • FIG. 1 is a view showing an ultra-thin power supply / current collector that can reduce the magnetoresistance even if the air gap is increased.
  • FIG. 2 is a plan view of a feeder line installed with a feeder for an electric vehicle having a structure wound around a feeder for an electric vehicle in a zigzag shape around a I-shaped feed core;
  • FIG. 3 is a side view of a feeder line installed with a feeder for an electric vehicle having a structure wound around a feeder for an electric vehicle in a zigzag shape around an I-shaped feed core;
  • FIG. 4 is a front view of a feeder line having an electric vehicle feeder including a common line as a structure in which a feeder line of an electric vehicle is zigzagly wound around the feeder line of FIG.
  • 5 is a front view of the feeder module both ends cover.
  • Figure 6 is a plan view showing the fastening form between the power supply core module of the electric vehicle I-shaped power supply device.
  • Figure 7 is a side view showing the fastening form between the power supply core module of the electric vehicle I-shaped power supply device.
  • FIG. 8 is a plan view showing the fastening form and the interior of the power feeding core module of the I-shaped power feeding device for electric vehicles.
  • FIG. 9 is a view showing an embodiment of a feed module configuration when the feed line is wound three times.
  • FIG. 10 is a view showing an embodiment of a feed module configuration when the feed line is wound twice.
  • FIG. 11 is a diagram showing a method of winding a feeder using a dual cable.
  • FIG. 2 is a plan view of a feeder line provided with an electric vehicle feeder 100 having a structure in which a feeder for an electric vehicle is wound in a zigzag shape around an I-shaped feed core.
  • the figure shows an embodiment 100 of an I shape slim type power feeding device, in which the width 151 of the feed line is very small, i.e., less than one-half of the magnetic pole spacing 152.
  • the magnetic pole spacing 152 means the interval between the centers of the magnetic poles 102, and the width 151 of the power feeding line means the direction in which the power feeding core 101 including the feeding line is perpendicular to the road traveling direction. It means the length occupied by, and is used as such in all the drawings below.
  • the magnetic pole 102 is a part of the power feeding core 101, and means a portion in which a magnetic field comes out and enters.
  • the term 'feeding core' refers to the power feeding core 101 and the magnetic pole 102 as a unit. Let's write.
  • the reason for using the name 'I-shape' is that the shape of the front view showing the cross section of the feed core 101 cut perpendicular to the road traveling direction is' I'-shaped.
  • the front view is not shown in this drawing, referring to FIG. 4 showing the front view, it can be clearly seen that the shape of the power feeding core 101 is 'I' shaped.
  • a feed line 103 is provided on the feed core 101 so that magnetic poles of the magnetic poles 102 of the feed core 101 alternately form N poles and S poles.
  • Two is equivalent to a dual rail.
  • this drawing illustrates an embodiment of a dual rail in which two feed lines 103 are installed.
  • the width of the feed line 151 can be reduced to less than 10cm, even if this is the distance between the upper end of the pole 102 of the feeder buried in the road and the current collector installed in the lower part of the vehicle, that is, the air gap is more than 20cm There is no problem in doing so.
  • the feeder's construction direction is almost the same as the road progression direction, so that the feeder and feeder cores are almost embedded in the roadway direction.
  • the width of the feed line 151 is reduced in this way, the power delivered is not directly proportional to the width of the feed line. If the power reduction is smaller than the area of the feeder line, it is advantageous in terms of cost-effectiveness.
  • the magnetic pole 102 is lengthened in the road traveling direction in order to increase the area of the magnetic pole 102 in the I-shaped current collector.
  • the magnetic flux from the power supply device 100 is focused by the width of the current collecting module that is twice or more wider than the gap, thereby reducing the resistance of the magnetic circuit. That is, even if the width 151 of the feeder line is narrow, power transmission can be smoothly performed by lengthening the length of the magnetic pole in the road progression direction.
  • the current collector module is used as a term including a current collector core, a current collector wire, and an electronic device included therein.
  • the feed line may be slightly wider, perhaps 10-20 cm, if necessary to further increase power transmission efficiency.
  • the increase in power delivery capacity due to the widening of the feed line is not significant, and it is effective only to lower the saturation magnetic flux density of the core.
  • each core stimulus 102 is wound once by two feed lines 103
  • the present invention proposes a method of winding two or more times. It will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the feeder line of the electric vehicle feeder 100 having a structure in which the feeder for electric vehicle is wound in a zigzag shape around the feeder line of FIG. 2, that is, the I-shaped feed core.
  • the embodiment of this figure shows a side view of a modular I-shaped feed line, showing a case in which eight feed cores (stimulus 102) consisting of one module are configured. If more output is needed, the number of feed cores can be increased. Also, the feed line 103 may adjust the number of windings by selecting a mono or dual cable according to a required current.
  • FIG. 4 is a front view of a feeder line in which an electric vehicle feeder 100 including a common line 104 is installed as a structure in which a feeder line for an electric vehicle is zigzagly wound around a feeder line of FIG. 2, that is, an I-shaped feed core. to be.
  • the feed core 101 is installed in an I-shape, and the feed line 103 is wound in a zigzag shape around the feed core and inserted into a glass fiber reinforced plastic (FRP) tube 105.
  • FRP glass fiber reinforced plastic
  • the common line and signal line cable 104 may be inserted into the FRP tube, and in some cases, the road may be further inserted by deeply digging the road.
  • each modular feeder segment feeder core module
  • EMF electromagnetic field
  • FIG 5 is a front view of the feeder module both end cover 106. After fastening the cable so that the feed line 103 can be pulled out for fastening between modules, the cable is waterproofed to prevent moisture from entering into the FRP pipe.
  • each feed line is connected to the feed line fastening part (connector) 107, and then the connectors are fastened using bolts, the joints can be moved left or right or up and down by adjusting the fastening angle between the power feeding core modules 110 according to the road conditions. Do. Therefore, the plurality of interconnected core modules 110 connected to each other may be in a straight shape as well as bent in left and right or up and down directions.
  • each of the feeder segments (feeding core modules) 110 modularized through the common line 104 may be individually turned on and off, thereby reducing unnecessary power consumption and reducing electromagnetic fields ( EMF) effects can be minimized.
  • EMF electromagnetic fields
  • FIG. 7 is a side view showing a fastening form between the power feeding core modules 110 of the electric vehicle I-shaped power feeding device.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating the fastening form and the interior of the power feeding core modules 110 of the I-shaped power feeding device 100 for electric vehicles.
  • the structure of the electric vehicle feed line 103 wound around the magnetic pole 102 in a zigzag shape can be confirmed, and each of the feed lines 103 is connected to the feed line fastening part (connector) 107 and then the connectors are connected using bolts. Tighten.
  • the junction between modules can be moved left and right or up and down.
  • Each common feeder segment (feed core module) 110 can be individually ON / OFF controlled via a common line (see FIG. 4), reducing unnecessary power waste and reducing the effects of electromagnetic fields (EMF). It can be minimized.
  • EMF electromagnetic fields
  • FIG. 9 is a view showing an embodiment of a feed module configuration when the feed line is wound three times. This figure shows an embodiment of a feed module composed of eight feed core poles 102.
  • Feeding line coming from the left side for the inter-module fastening should be pulled out on the right side, as shown in the drawing 510 of the first feeder line arrangement, the cable entered from the upper left side is rolled one and a half turns out to the bottom right. That is, the first feed line 511 coming from the upper left is arranged in a zigzag shape in the right direction (511), the magnetic pole is wound in the right end of the rightmost magnetic pole and arranged in a zigzag shape in the left direction (512), again the leftmost After the magnetic pole is wound at the left end of the magnetic pole and disposed in a zigzag shape in the right direction (513), the magnetic pole exits from the right end of the power feeding module and is connected to the right feeding module.
  • the cable coming in from the lower left is rolled one and a half turns to exit the upper right. That is, the second feed line 521 coming in from the lower left is arranged in a zigzag shape in the right direction (521), the magnetic poles are wound in the right end of the rightmost magnetic pole, and then arranged in a zigzag shape in the left direction (522), again in the far left After the magnetic pole is wound at the left end of the magnetic pole and disposed in a zigzag shape in the right direction (523), the magnetic pole exits from the right end of the power feeding module and is connected to the right feeding module.
  • each feed core stimulus has a form in which the feed line is wound three times (531).
  • the first feeder and the second feeder are arranged to exit from the left end of the feed module to the right end after passing through the right end again, or to exit to the right end. It is wound five times, and after three round trips are placed out of the right end, the feed core stimulus becomes a form in which the feed line is wound seven times.
  • each of the power supply core magnetic poles is wound an odd number of times with a power supply line such as 3, 5, 7, ... As the number increases, the magnetic field output improves.
  • FIG. 10 is a view showing an embodiment of a configuration of a feed module when the feed line is wound twice. This figure shows an embodiment of a feed module composed of eight feed core poles 102.
  • Feeding line coming in from the left side for the inter-module fastening should be pulled out to the right, as shown in the drawing 610 of the first feeder line arrangement, the cable entered from the upper left one half a round to get out of the bottom right.
  • the first feed line 611 coming in from the upper left is arranged in a zigzag shape in the right direction (611)
  • the magnetic pole is wound in the right end of the fourth pole from the left of the eight feed core poles, and then arranged in a zigzag shape in the left direction.
  • step 612 the magnetic pole is wound again at the left end of the leftmost magnetic pole and arranged in a zigzag shape in the right direction, after 613, the magnetic pole exits from the right end of the power feeding module and is connected to the right feeding module.
  • the cable coming in from the upper right is rolled one and a half turns to exit the lower left. That is, the second feed line 621 coming in from the upper right is arranged in a zigzag shape in the left direction (621), the magnetic pole is wound in the left end of the fourth pole from the right of the eight feed core poles and arranged in a zigzag shape in the right direction. After 622, the magnetic pole is wound again at the right end of the rightmost magnetic pole and disposed in a zigzag form in the left direction (623). Then, the magnetic pole exits from the left end of the power feeding module and is connected to the left power feeding module.
  • each feed core stimulus has a form 631 in which the feed line is wound twice.
  • the first feeder is arranged to exit from the left end of the feed module from the left end of the feed module to the right end of the fourth pole and then to the right end of the feed module (the second feedline is also applied in the opposite direction).
  • the feeding core stimulus becomes the form in which the feeder wire is wound four times
  • the feeding core stimulation becomes the form in which the feeding line is wound six times.
  • each feed core stimulus is wound evenly with a feed line, such as 2, 4, 6,... As the number increases, the magnetic field output is improved.
  • FIG. 11 is a view showing a method of winding a feeder using a dual cable.
  • the two feed lines 103 do not enter parallel to each other and move up and down as shown in the drawing. You must cross (70). The reason is that if the feed line (not shown) on the left side of the feed core stimulus 102.1 enters the right side of the next feed core stimulus 102.2 in a zigzag form when it enters in parallel, the height overlaps with the feed line 103. Because it will take Therefore, in the feed core magnetic poles 102.1 and 102.2, the cable should be wound as close to the core as possible, and the cores should be wound up and down as shown in FIG. 11 so that the height of the dual cable becomes lower. This approach can be applied to both the even and the odd windings.
  • the present invention can be usefully applied to an on-line electric vehicle (OLEV) system for directly supplying electricity to a driving electric vehicle through a power feeding device embedded in a road.
  • OLEV on-line electric vehicle

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Abstract

본 발명은 모듈화된 전기자동차용 급전장치 및 급전선 배치방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로의 진행방향을 따라 일정한 간격을 두고 도로의 진행방향과 수직을 이루는 방향으로 배치된 복수 개의 자극을 구비하고, 도로진행방향에 수직인 폭을 매우 작게 한 급전코어와 도로의 진행방향을 따라 서로 이웃하는 상기 급전코어의 자극이 다른 극성을 갖도록 배치되는 급전선을 포함하며, 모듈화를 통해서 각각의 모듈을 ON/OFF 제어할 수 있는 전기자동차용 급전장치 및 급전선 배치방법에 관한 것이다.

Description

모듈화된 전기자동차용 급전장치 및 급전선 배치방법
본 발명은 모듈화된 전기자동차용 급전장치 및 급전선 배치방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로의 진행방향을 따라 일정한 간격을 두고 도로의 진행방향과 수직을 이루는 방향으로 배치된 복수 개의 자극을 구비하고, 도로진행방향에 수직인 폭을 매우 작게 한 급전코어와 도로의 진행방향을 따라 서로 이웃하는 상기 급전코어의 자극이 다른 극성을 갖도록 배치되는 급전선을 포함하며, 모듈화를 통해서 각각의 모듈을 ON/OFF 제어할 수 있는 전기자동차용 급전장치 및 급전선 배치방법에 관한 것이다.
도 1은 공극간격이 커져도 자기저항이 줄어들 수 있는 초박형 급전/집전장치를 나타내는 도면이다. 급전선이 한 개(112)인 모노레일의 경우의 정면도(110)와 평면도(120), 그리고 급전선이 두 개(131, 132)인 듀얼레일의 경우의 정면도(130)와 평면도(140)가 도시되어 있다. 이러한 방식으로 KAIST(Korea Advanced Institute of Science and Technology)는 2009년 6월과 8월에 일반도로를 주행하는 전기버스와 승용차(SUV)에 부착하여, 공극간격을 16cm 이상 크게 하면서 시스템 전력효율 70% 이상을 달성한 바 있다. 급전장치의 도로매설 깊이까지 고려하면 약 20cm의 공극간격을 달성한 것으로 집전장치의 좌우편차 허용폭도 20~40cm에 달해, 실용화에 근접한 것으로 평가된다.
그런데, 이 방식의 문제점은 급전레일 폭이 원하는 공극간격의 약 2배 이상이 되어야 한다는 것이다. 급전레일 폭이 30cm이하로 줄어들게 되면 급전장치(111)의 한쪽 자극에서 나온 자장(114)이 다른 자극으로 곧바로 들어가기가 쉬워져서 집전장치(113)를 경유하지 않게 되어 전력전달이 잘 이뤄지지 않는다. 따라서, 원하는 공극간격이 25cm이면 급전레일 폭은 50cm 정도가 되어야 한다. 즉, 모노레일(110, 120)의 경우에는 급전장치의 폭이 급전레일의 폭과 같은 50cm이지만, 듀얼레일(130, 140)의 경우에는 급전장치의 폭이 급전레일의 2배인 100cm나 된다. 이와 같이 급전장치의 폭이 지나치게 커지면, 코어의 재료비와 도로 공사비용도 증가하고 차량 측면방향의 전자기장(EMF)의 세기도 커져서 허용기준치(20kHz 대에서 62.5mG 이하)를 만족시키기 쉽지 않게 된다.
이 방식의 또다른 문제점은 공극간격이 커지면 집전장치의 폭도 따라서 커져야 한다는 점이다. 집전장치의 폭은 급전장치의 폭보다 좌우로 공극간격만큼 더 커져야 함은 물론 차량 좌우방향 조향편차 허용치만큼 추가되어야 한다. 예컨대, 공극간격이 25cm이고 조향편차가 30cm라면, 듀얼레일의 집전장치 폭은 25cm(공극) x 2배 x 2(듀얼) + 25cm(공극) x 2(좌/우) + 30cm(조향편차) x 2(좌/우) = 210cm에 달하게 된다. 이는 통상적인 버스의 전장 폭에 해당하며, 승용차의 경우에는 이 조건을 만족할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 도로면과 집전장치 사이의 공극간격을 크게 하고 자동차의 운행방향의 좌우 치우침인 조향편차의 허용폭을 충분히 허용하면서도, 급전코어를 I자형으로 함으로써 급전선로의 폭을 현격히 줄여 도로 설치 비용과 시간을 크게 절감할 수 있으며, 도로 측면에서 관측되는 전자기장(EMF) 발생량을 현저하게 줄이는데 그 목적이 있다.
또한 급전선로를 단위 모듈화하고 각각의 단위 선로 모듈을 ON/OFF 시킴으로써 불필요한 전력낭비를 줄이고 전자기장(EMF)의 영향을 최소화하고, 케이블을 코어의 형상에 가깝게 감음으로써 급전선로를 도로환경으로부터 보호하기 위한 유리섬유보강 플라스틱 (FRP, fiber reinforced plastic) 관의 비용을 줄이며, 각 코어 자극마다 급전선을 2회 이상 감음으로써 출력을 높일 수 있게 하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 모듈화된 급전장치는, 하나 이상의 자극 및 전후 양단에 급전선 체결부를 구비한 다수의 급전코어 모듈이 도로진행방향을 따라 연결되어 이루어진 급전코어;와, 도로진행방향을 따라 상기 급전코어의 서로 이웃하는 자극이 다른 극성을 갖도록 배치되는 급전선; 및 상기 급전코어 모듈을 개별적으로 온오프 제어하기 위한 공통선을 포함한다.
여기서 상기 급전선은 각 자극마다 적어도 2회 이상 감기도록 배치될 수 있다.
상기 급전코어는, 도로진행방향에 수직인 폭이 상기 자극 중심간 간격(이하 '자극간격'이라 한다)의 2분의 1 이하일 수 있다.
상기 각 급전코어 모듈은, 상기 각 급전코어 모듈 양단에 돌출된 급전선이 상기 급전선 체결부에 의해 체결됨으로써 서로 연결될 수 있다.
상기 자극의 도로진행방향의 길이는, 상기 이웃한 자극의 인접 단부 간 거리의 2배 이상일 수 있다.
상기 급전코어는, 각 급전코어 모듈 간의 체결각도 조절에 의해 직진방향을 향하거나, 좌우 방향 또는 상하 방향으로 굽어진 형태가 되도록 구성될 수 있다.
상기 급전코어 및 급전선은, 도로환경으로부터 보호되도록 유리섬유보강 플라스틱(FRP, fiber reinforced plastic) 관 내부에 수용될 수 있다.
상기 각 급전코어 모듈은, 공통선을 이용하여 전기자동차가 그 위로 지나갈 때만 전력 공급 상태가 ON으로 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 모듈화된 급전장치의 급전모듈의 각 급전코어 자극에 홀수회 급전선을 감는 방법(이하 '제1 방법'이라 한다)은, (a) 급전선(이하 '제1 급전선'이라 한다)을 급전모듈의 좌측단 위쪽으로부터 우측단까지 배치하되, 각 급전코어 자극 사이에서 지그재그형으로 배치하는 단계; (b) 상기 제1 급전선을 상기 급전모듈의 맨 우측 자극의 우측면에서 자극을 감은 후 상기 급전모듈의 좌측단까지 연장하되, 각 급전코어 자극 사이에서 상기 단계(a)에서 배치된 급전선과 교차되는 방식으로 지그재그형으로 배치하는 단계; (c) 상기 제1 급전선을 상기 급전모듈의 맨 좌측 자극의 좌측면에서 자극을 감고 상기 급전모듈의 우측단까지 지그재그형으로 배치한 후 급전모듈의 우측단에서 빠져나가도록 배치하는 단계; 및 (d) 상기 제1 급전선 이외의 급전선(이하 '제2 급전선'이라 한다)을 상기 급전모듈의 좌측단 아래쪽으로부터 우측단까지, 상기 단계(a) 내지 단계(c)와 동일한 방식으로 배치하는 단계를 포함한다.
상기 제1 방법의 상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,(b1) 상기 단계(a)에서 단계(b)까지의 과정을 정수회 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 모듈화된 급전장치의 급전모듈의 각 급전코어 자극에 짝수회 급전선을 감는 방법(이하 '제2 방법'이라 한다)은, (a) 급전선(이하 '제1 급전선'이라 한다)을 급전모듈의 좌측단 위쪽으로부터, 상기 급전모듈의 n개의 자극 중 n/2번째 자극(이하 '중간 자극'이라 한다)의 우측단까지 배치하되, 각 급전코어 자극 사이에서 지그재그형으로 배치하는 단계; (b) 상기 제1 급전선을 상기 중간 자극의 우측면에서 자극을 감은 후 상기 급전모듈의 좌측단까지 연장하되, 각 급전코어 자극 사이에서 상기 단계(a)에서 배치된 급전선과 교차되는 방식으로 지그재그형으로 배치하는 단계; (c) 상기 제1 급전선을 상기 급전모듈의 맨 좌측 자극의 좌측면에서 자극을 감고 상기 급전모듈의 우측단까지 지그재그형으로 배치한 후 급전모듈의 우측단에서 빠져나가도록 배치하는 단계; 및 (d) 상기 제1 급전선 이외의 급전선(이하 '제2 급전선'이라 한다)을 상기 급전모듈의 우측단 위쪽으로부터 좌측단으로, 상기 단계(a) 내지 단계(c)와 동일한 방식으로 배치하는 단계를 포함한다.
상기 제2 방법의 상기 단계(b)와 단계(c) 사이에, (b1) 상기 단계(a)에서 단계(b)까지의 과정을 짝수회 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다
상기 제1 방법 및 제2 방법에서, 각 급전코어 자극 사이에서 지그재그형으로 배치되는 둘 이상의 급전선은, 서로 상하방향으로 교차되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 도로면과 집전장치 사이의 공극간격을 크게 하고 자동차의 운행방향의 좌우 치우침인 조향편차의 허용폭을 충분히 허용하면서도, 급전코어를 I자형으로 함으로써 급전선로의 폭을 현격히 줄여 도로 설치 비용과 시간을 크게 절감할 수 있으며, 도로 측면에서 관측되는 전자기장(EMF) 발생량을 현저하게 줄이는 효과가 있다.
또한 급전선로를 단위 모듈화하고 각각의 단위 선로 모듈을 ON/OFF 시킴으로써 불필요한 전력낭비를 줄이고 전자기장(EMF)의 영향을 최소화하고, 케이블을 코어의 형상에 가깝게 감음으로써 급전선로를 도로환경으로부터 보호하기 위한 유리섬유보강 플라스틱 (FRP, fiber reinforced plastic) 관의 비용을 줄이며, 각 코어 자극마다 급전선을 2회 이상 감음으로써 출력을 높이는 효과가 있다.
도 1은 공극간격이 커져도 자기저항이 줄어들 수 있는 초박형 급전/집전장치를 나타내는 도면.
도 2는 I자형 급전코어를 중심으로 전기자동차용 급전선을 지그재그 모양으로 감은 구조의 전기자동차용 급전장치가 설치된 급전선로의 평면도.
도 3은 I자형 급전코어를 중심으로 전기자동차용 급전선을 지그재그 모양으로 감은 구조의 전기자동차용 급전장치가 설치된 급전선로의 측면도.
도 4는 도 2의 급전선로, 즉 I자형 급전코어를 중심으로 전기자동차용 급전선을 지그재그 모양으로 감은 구조로서 공통선을 포함하는 전기자동차용 급전장치가 설치된 급전선로의 정면도.
도 5는 급전선로 모듈 양끝단 덮개의 정면도.
도 6은 전기자동차용 I자형 급전장치의 급전코어 모듈 간 체결 형태를 나타내는 평면도.
도 7은 전기자동차용 I자형 급전장치의 급전코어 모듈 간 체결 형태를 나타내는 측면도.
도 8은 전기자동차용 I자형 급전장치의 급전코어 모듈 간 체결 형태와 내부를 나타내는 평면도.
도 9은 급전선을 3번 감을 경우의 급전모듈 구성의 실시예를 나타낸 도면.
도 10은 급전선을 2번 감을 경우의 급전모듈 구성의 실시예를 나타낸 도면.
도 11는 듀얼 케이블을 사용하여 급전선을 감는 방법을 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 I자형 급전코어를 중심으로 전기자동차용 급전선을 지그재그 모양으로 감은 구조의 전기자동차용 급전장치(100)가 설치된 급전선로의 평면도이다.
본 도면은 I자형(I shape slim type) 급전장치의 일 실시예(100)를 나타내는 도면으로서, 급전선로의 폭(151)을 매우 작게, 즉, 자극간격(152)의 2분의 1 이하로 한 경우의 일 실시예이다. 자극간격(152)이란 자극(102)의 중심간 간격을 의미하며, 급전선로의 폭(151)이란, 도면에서 보는 바와 같이, 급전선을 포함하는 급전코어(101)가 도로진행방향에 수직인 방향으로 차지하는 길이를 의미하며, 이하 모든 도면에서 그와 같은 의미로 사용된다.
자극(102)은 급전코어(101)의 일부로서, 자기장이 나오고 들어가는 부분을 의미하며, 이하에서 '급전코어'라는 용어는, 급전코어(101) 및 자극(102)을 일체로 하여 칭하는 용어로 쓰기로 한다.
여기서 'I자형'이라는 명칭을 사용한 이유는 급전코어(101)를 도로진행방향에 대해 수직으로 자른 단면을 나타내는 정면도의 형상이 'I'자형이기 때문이다. 본 도면에는 정면도가 도시되지 아니하였으나, 정면을 도시한 도 4를 참조하면 급전코어(101)의 형태가 'I'자형이라는 것을 명백히 확인할 수 있다.
급전코어(101)의 각 자극(magnetic pole)(102)에 자력선이 N극, S극이 교대로 발생할 수 있도록 급전코어(101) 위에 급전선(103)이 구비되며, 급전선이 1개이면 모노레일, 2개이면 듀얼레일에 해당한다. 듀얼레일의 경우, 두 급전선에는 서로 반대방향의 전류가 흐르게 되며, 본 도면은 두 개의 급전선(103)이 설치되는 듀얼레일(dual rail)의 일실시예이다. 이와 같이 하여 급전선로의 폭(151)은 10cm 이하로 줄어들 수 있는데, 이렇게 하더라도 도로에 매설된 급전장치의 자극(102) 윗 단부와 차량하부에 설치된 집전장치 사이의 간격, 즉 공극간격을 20cm이상으로 하는데는 아무런 문제가 없다. 측면에서 보면 급전선의 가설방향이 도로진행방향과 거의 같아서 급전선과 급전코어가 도로진행방향으로 거의 같이 매설되는 형태를 가진다. 그런데, 이렇게 급전선로의 폭(151)이 줄어들더라도 전달되는 전력이 급전선로의 폭에 정비례하여 감소하지는 않는다. 급전선로의 면적 감소보다 전력감소가 작다면 그만큼 비용 대 효과의 측면에서는 유리해진다.
도 2의 경우는 I자형 집전장치에서 자극(magnetic pole)(102)의 면적을 넓히기 위해 도로진행방향으로 자극(102)을 길게 한 경우의 실시예를 나타내는 도면이다. 이렇게 하면 급전장치(100)에서 나온 자속이 공극간격의 2배 이상 넓은 집전모듈의 폭에 의해 집속이 되어 자기회로 저항이 줄어들게 된다. 즉, 급전선로의 폭(151)이 좁더라도 도로진행방향으로 자극의 길이를 길게 해주면 원활히 전력전달이 이루어질 수 있다. 여기서 집전모듈이란 집전코어와 그에 포함된 집전선 및 전자장치를 포함하는 용어로 사용하기로 한다.
추가적으로 전력전달 효율을 더 높이기 위해 필요한 경우 급전선로의 폭을 10∼20cm 정도로 다소 더 넓힐 수도 있다. 하지만, 앞서 언급한 것처럼 급전선로의 폭을 넓히는 데 따른 전력전달 용량 증가는 크지 않으며, 코어의 포화 자속밀도를 낮추는데 유효할 뿐이다.
여기서 도 2는 각 코어자극(102)을 두 개의 급전선(103)에 의해 한 번씩 감은 경우의 실시예를 도시하였으나, 본 발명에서는 2회 이상씩 감는 방법을 제안하며, 그 구체적인 방법은 도 7 및 도 8을 참조하여 후술한다.
도 3은 도 2의 급전선로, 즉 I자형 급전코어를 중심으로 전기자동차용 급전선을 지그재그 모양으로 감은 구조의 전기자동차용 급전장치(100)가 설치된 급전선로의 측면도이다. 본 도면의 실시예는 모듈화된 I자형 급전선로의 측면도를 나타낸 것으로서, 8개로 이루어진 급전코어(자극(102))가 한 모듈로 구성된 경우를 보여준다. 더 많은 출력이 필요한 경우 급전코어의 개수를 늘일 수 있다. 또한 급전선(103)은 필요 전류에 따라 모노 혹은 듀얼 케이블을 선택하여 감는 횟수를 조절할 수 있다.
도 4는 도 2의 급전선로, 즉 I자형 급전코어를 중심으로 전기자동차용 급전선을 지그재그 모양으로 감은 구조로서 공통선(104)을 포함하는 전기자동차용 급전장치(100)가 설치된 급전선로의 정면도이다.
도 4와 같이 급전코어(101)를 I자형으로 설치하고 급전선(103)을 급전코어를 중심으로 지그재그 모양으로 감은 후 유리섬유보강 플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic)관(105)에 삽입한다. 급전선로 모듈 아래에는 공통선 및 신호선 케이블(104)을 FRP관에 삽입할 수 있는데 경우에 따라 도로를 깊이 파서 추가 삽입이 가능하다. 특히 공통선(104)을 통하여, 모듈화된 각 급전장치 세그먼트(급전코어 모듈)를 개별적으로 ON/OFF 제어할 수 있도록 하여, 불필요한 전력낭비를 줄이고 전자기장(EMF)의 영향을 최소화할 수 있다.
도 5는 급전선로 모듈 양끝단 덮개(106)의 정면도이다. 모듈간 체결을 위해 급전선(103)이 빠져나올 수 있도록 구멍을 뚫은 후 케이블 체결 후 수분이 FRP관 안으로 들어가지 않도록 방수 처리한다.
도 6은 전기자동차용 I자형 급전장치(100)의 급전코어 모듈(110) 간 체결 형태를 나타내는 평면도이다. 각 급전선을 급전선 체결부(커넥터)(107)로 연결한 뒤 볼트를 이용하여 커넥터끼리 체결되므로, 도로 여건에 따라 급전코어 모듈(110)간 체결각도를 조절하면 접합 부위가 좌우 또는 상하 이동이 가능하다. 따라서 상호 연결된 다수의 급전코어 모듈(110)은 직진방향을 향하는 것은 물론 좌우 또는 상하 방향으로 굽어진 형태를 이룰 수 있다. 도 4를 참조하면 전술한 바와 같이, 공통선(104)을 통하여 모듈화된 각 급전장치 세그먼트(급전코어 모듈)(110)를 개별적으로 ON/OFF 제어할 수 있도록 하여, 불필요한 전력낭비를 줄이고 전자기장(EMF)의 영향을 최소화할 수 있다.
도 7은 전기자동차용I자형 급전장치의 급전코어 모듈(110) 간 체결 형태를 나타내는 측면도이다.
도 8은 전기자동차용 I자형 급전장치(100)의 급전코어 모듈(110) 간 체결 형태와 내부를 나타내는 평면도이다. 자극(102)을 중심으로 전기자동차용 급전선(103)이 지그재그 모양으로 감긴 구조를 확인할 수 있으며, 각 급전선(103)을 급전선 체결부(커넥터)(107)로 연결한 뒤 볼트를 이용하여 커넥터끼리 체결한다. 도로 여건에 따라 모듈간 접합 부위가 좌우 또는 상하 이동이 가능하도록 한다. 공통선(도 4 참조)(104)을 통하여 모듈화된 각 급전장치 세그먼트(급전코어 모듈)(110)를 개별적으로 ON/OFF 제어할 수 있도록 하여, 불필요한 전력낭비를 줄이고 전자기장(EMF)의 영향을 최소화할 수 있다.
도 9는 급전선을 3번 감을 경우의 급전모듈 구성의 실시예를 나타낸 도면이다. 본 도면은 8 개의 급전코어 자극(102)으로 구성된 급전모듈의 실시예를 나타내고 있다.
모듈 간 체결을 위해 좌측에서 들어온 급전선은 우측으로 빠져나가야 하므로 제1 급전선 배치에 관한 도면(510)과 같이 좌측 위쪽에서 들어온 케이블을 한 바퀴 반 감음으로써 우측 아래쪽으로 빠져나가게 한다. 즉 좌측 위쪽에서 들어온 제1 급전선(511)을 오른쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하고(511), 맨 우측 자극의 우측단에서 자극을 감은 후 왼쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하며(512), 다시 맨 좌측 자극의 좌측단에서 자극을 감고 오른쪽방향으로 지그재그형으로 배치한 후(513) 급전모듈의 우측단에서 빠져나가 우측 급전모듈과 연결되게 된다.
그 다음에 제2 급전선 배치에 관한 도면(520)과 같이 좌측 아래쪽에서 들어 온 케이블을 한 바퀴 반 감음으로써 우측 위쪽으로 빠져나가게 한다. 즉 좌측 아래쪽에서 들어온 제2 급전선(521)을 오른쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하고(521), 맨 우측 자극의 우측단에서 자극을 감은 후 왼쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하며(522), 다시 맨 좌측 자극의 좌측단에서 자극을 감고 오른쪽방향으로 지그재그형으로 배치한 후(523) 급전모듈의 우측단에서 빠져나가 우측 급전모듈과 연결되게 된다.
이와 같이 제1 급전선과 제2 급전선을 급전모듈에 모두 배치한 상태의 도면(530)은 위의 두 도면(510, 520)의 급전선 배치를 겹쳐 놓은 것과 같다. 결국 각 급전코어 자극은 급전선이 3번 감겨진 형태(531)가 된다.
본 도면에서는 제1 급전선 및 제2 급전선을 급전모듈 좌단에서 우단을 거쳐 다시 좌단으로 한번 왕복시킨 후 우단으로 빠져나가게 배치한 것이나, 두 번 왕복시킨 후 우단으로 빠져나가게 배치하면 급전코어 자극은 급전선이 5번 감겨진 형태가 되며, 세 번 왕복시킨 후 우단으로 빠져나가게 배치하면 급전코어 자극은 급전선이 7번 감겨진 형태가 된다. 즉, 3, 5, 7,... 등과 같이 각 급전코어 자극을 급전선으로 홀수번 감는 방식이 된다. 횟수가 늘어날수록 자기장 출력이 향상되게 된다.
도 10은 급전선을 2번 감을 경우의 급전모듈 구성의 실시예를 나타낸 도면이다. 본 도면은 8 개의 급전코어 자극(102)으로 구성된 급전모듈의 실시예를 나타내고 있다.
모듈 간 체결을 위해 좌측에서 들어온 급전선은 우측으로 빠져나가야 하므로 제1 급전선 배치에 관한 도면(610)과 같이 좌측 위쪽에서 들어온 케이블을 한 바퀴 반 감음으로써 우측 아래쪽으로 빠져나가게 한다. 그러나 도 9의 경우와는 다음과 같이 차이점이 있다. 즉 좌측 위쪽에서 들어온 제1 급전선(611)을 오른쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하고(611), 8개의 급전코어 자극 중 왼쪽에서 4번째 자극의 우측단에서 자극을 감은 후 왼쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하며(612), 다시 맨 좌측 자극의 좌측단에서 자극을 감고 오른쪽방향으로 지그재그형으로 배치한 후(613) 급전모듈의 우측단에서 빠져나가 우측 급전모듈과 연결되게 된다.
그 다음에 제2 급전선 배치에 관한 도면(620)과 같이 우측 위쪽에서 들어 온 케이블을 한 바퀴 반 감음으로써 좌측 아래쪽으로 빠져나가게 한다. 즉 우측 위쪽에서 들어온 제2 급전선(621)을 왼쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하고(621), 8개의 급전코어 자극 중 오른쪽에서 4번째 자극의 좌측단에서 자극을 감은 후 오른쪽 방향으로 지그재그형으로 배치하며(622), 다시 맨 우측 자극의 우측단에서 자극을 감고 왼쪽방향으로 지그재그형으로 배치한 후(623) 급전모듈의 좌측단에서 빠져나가 좌측 급전모듈과 연결되게 된다.
이와 같이 제1 급전선과 제2 급전선을 급전모듈에 모두 배치한 상태의 도면(630)은 위의 두 도면(610, 620)의 급전선 배치를 겹쳐 놓은 것과 같다. 결국 각 급전코어 자극은 급전선이 2번 감겨진 형태(631)가 된다.
본 도면에서는 제1 급전선을 급전모듈 좌단으로부터 왼쪽에서 4번째 자극의 우측단을 거쳐 다시 좌단으로 한번 왕복시킨 후 급전모듈 우단으로 빠져나가게 배치한 것이나(제2 급전선도 반대방향으로 동일한 방식을 적용), 세 번 왕복시킨 후 우단으로 빠져나가게 배치하면 급전코어 자극은 급전선이 4번 감겨진 형태가 되며, 다섯 번 왕복시킨 후 우단으로 빠져나가게 배치하면 급전코어 자극은 급전선이 6번 감겨진 형태가 된다. 즉, 2, 4, 6,... 등과 같이 각 급전코어 자극을 급전선으로 짝수번 감는 방식이 된다. 횟수가 늘어날수록 자기장 출력이 향상되게 된다.
도 11은 듀얼 케이블을 사용하여 급전선을 감는 방법을 나타내는 도면이다.
I자형 급전코어 자극(102.1) 우측의 급전선(103)이 지그재그 형태로 다음 I자형 급전코어 자극(102.2)의 왼쪽으로 들어가려면, 두 급전선(103)이 서로 평행하게 들어가지 않고 도면과 같이 아래위로 교차하면서 들어가야 한다(70). 그 이유는, 평행하게 들어갈 경우, 급전코어 자극(102.1) 좌측의 급전선(미도시)이 지그재그 형태로 다음 급전코어 자극(102.2)의 오른쪽으로 들어갈 경우 상기 급전선(103)과 겹쳐져서 높이가 두배를 차지하게 되기 때문이다. 따라서 급전코어 자극(102.1, 102.2) 부분에서는 케이블을 코어에 최대한 밀착되도록 감고, 코어 사이에서는 듀얼케이블이 차지하는 높이가 낮아지도록, 도 11과 같이 아래위로 교차되도록 감아야 한다. 이 방식은 케이블 감는 회수가 짝수 번 및 홀수 번 감는 경우 모두에 적용될 수 있다.
본 발명은 도로에 매설된 급전장치를 통해 주행 중인 전기자동차에 직접 전기를 공급하는 온라인 전기자동차(OLEV, On Line Electric Vehicle) 시스템에 유용하게 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 모듈화된 급전장치로서,
    하나 이상의 자극 및 전후 양단에 급전선 체결부를 구비한 다수의 급전코어 모듈이 도로진행방향을 따라 연결되어 이루어진 급전코어;
    도로진행방향을 따라 상기 급전코어의 서로 이웃하는 자극이 다른 극성을 갖도록 배치되는 급전선; 및
    상기 급전코어 모듈을 개별적으로 온오프 제어하기 위한 공통선;
    을 포함하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 급전선은 각 자극마다 적어도 2회 이상 감기도록 배치된 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 급전코어는, 도로진행방향에 수직인 폭이 상기 자극 중심간 간격(이하 '자극간격'이라 한다)의 2분의 1 이하인 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 각 급전코어 모듈은, 상기 각 급전코어 모듈 양단에 돌출된 급전선이 상기 급전선 체결부에 의해 체결됨으로써 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 자극의 도로진행방향의 길이는, 상기 이웃한 자극의 인접 단부 간 거리의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 급전코어는, 각 급전코어 모듈 간의 체결각도 조절에 의해 직진방향을 향하거나, 좌우 방향 또는 상하 방향으로 굽어진 형태가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 급전코어 및 급전선은, 도로환경으로부터 보호되도록 유리섬유보강 플라스틱(FRP, fiber reinforced plastic) 관 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 각 급전코어 모듈은, 공통선을 이용하여 전기자동차가 그 위로 지나갈 때만 전력 공급 상태가 ON으로 제어되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치.
  9. 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 모듈화된 급전장치의 급전모듈의 각 급전코어 자극에 홀수회 급전선을 감는 방법으로서,
    (a) 급전선(이하 '제1 급전선'이라 한다)을 급전모듈의 좌측단 위쪽으로부터 우측단까지 배치하되, 각 급전코어 자극 사이에서 지그재그형으로 배치하는 단계;
    (b) 상기 제1 급전선을 상기 급전모듈의 맨 우측 자극의 우측면에서 자극을 감은 후 상기 급전모듈의 좌측단까지 연장하되, 각 급전코어 자극 사이에서 상기 단계(a)에서 배치된 급전선과 교차되는 방식으로 지그재그형으로 배치하는 단계;
    (c) 상기 제1 급전선을 상기 급전모듈의 맨 좌측 자극의 좌측면에서 자극을 감고 상기 급전모듈의 우측단까지 지그재그형으로 배치한 후 급전모듈의 우측단에서 빠져나가도록 배치하는 단계; 및
    (d) 상기 제1 급전선 이외의 급전선(이하 '제2 급전선'이라 한다)을 상기 급전모듈의 좌측단 아래쪽으로부터 우측단까지, 상기 단계(a) 내지 단계(c)와 동일한 방식으로 배치하는 단계;
    를 포함하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치의 급전선 배치방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,
    (b1) 상기 단계(a)에서 단계(b)까지의 과정을 정수회 반복하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치의 급전선 배치방법.
  11. 전기자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 모듈화된 급전장치의 급전모듈의 각 급전코어 자극에 짝수회 급전선을 감는 방법으로서,
    (a) 급전선(이하 '제1 급전선'이라 한다)을 급전모듈의 좌측단 위쪽으로부터, 상기 급전모듈의 n개의 자극 중 n/2번째 자극(이하 '중간 자극'이라 한다)의 우측단까지 배치하되, 각 급전코어 자극 사이에서 지그재그형으로 배치하는 단계;
    (b) 상기 제1 급전선을 상기 중간 자극의 우측면에서 자극을 감은 후 상기 급전모듈의 좌측단까지 연장하되, 각 급전코어 자극 사이에서 상기 단계(a)에서 배치된 급전선과 교차되는 방식으로 지그재그형으로 배치하는 단계;
    (c) 상기 제1 급전선을 상기 급전모듈의 맨 좌측 자극의 좌측면에서 자극을 감고 상기 급전모듈의 우측단까지 지그재그형으로 배치한 후 급전모듈의 우측단에서 빠져나가도록 배치하는 단계; 및
    (d) 상기 제1 급전선 이외의 급전선(이하 '제2 급전선'이라 한다)을 상기 급전모듈의 우측단 위쪽으로부터 좌측단으로, 상기 단계(a) 내지 단계(c)와 동일한 방식으로 배치하는 단계;
    를 포함하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치의 급전선 배치방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,
    (b1) 상기 단계(a)에서 단계(b)까지의 과정을 짝수회 반복하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치의 급전선 배치방법.
  13. 청구항 9 또는 청구항 11에 있어서,
    각 급전코어 자극 사이에서 지그재그형으로 배치되는 둘 이상의 급전선은, 서로 상하방향으로 교차되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 전기자동차용 급전장치의 급전선 배치방법.
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