• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.60-61
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• 2010

본 논문에서는 휴머노이드 로봇 등에 적용하기 위해, 평판형 급전코일과 집전코일의 접촉 유무에 따라 공진주파수가 변화하는 접촉식 무선충전 시스템을 제안하였다. 다양한 급집전코일에 대해 코일의 형상과 위치별 급집전효율 및 EMF(ElectroMagnetic Field)의 영향을 연구했다. 평판형 집전코일은 어레이 형태로 바닥에 설치되는데, 입력전원에 대해 각각 병렬로 연결되어 있어서 집전코일이 접촉하지 않는 경우에는 공진주파수가 입력전원의 주파수를 크게 벗어나서 자동으로 전원공급이 최소화된다. 집전코일이 급전코일 어레이 위에 위치하는 경우에는, 급전코일의 공진주파수가 입력전원의 주파수와 일치하게 되어 전력이 공급되게 된다. 따라서 집전코일이 덮고 있는 부분만 급전코일 어레이에 전력이 공급되므로, 급집전 효율이 높고 인체에 대한 자기장 노출이 작아져서, 경제적이고 안전한 무선충전 시스템을 구성할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.218-219
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• 2010

온라인 전기자동차는 도로에 매설된 급전선로로부터 유도자계를 통하여 비접촉 방식으로 전기를 집전 받아 정차 및 주행 중에 충전하는 자동차이다. 이러한 비접촉 충전을 위해서는 도로에 매설된 급전 시스템과 차량 하부에 장착된 집전 시스템이 필요하며, 급전 시스템은 다시 급전 인버터와 급전선로로, 집전 시스템은 집전 모듈(pick-up)과 집전 레귤레이터로 구성된다. 본 논문에서는 급집전 시스템 각각의 장치를 소개하며, 더불어 구축된 시스템의 성능에 대해서도 소개한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.54-55
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• 2010

전기자동차 무선충전시 문제점이었던 전후, 좌우, 상하 허용편차를 실용화 가능한 수준으로 향상시킨 새로운 형태의 자기유도방식 급집전코일을 제안하였다. 바닥에 설치되는 급전코일은 넓게 하여 전후 및 좌우 허용편차를 크게 하였고, 차량 하부에 부착되는 집전코일은 작게 하여 경량화했다. 또한, 주변효과(fringe effect)를 이용하여 상하 편차영향을 둔감하게 했다. 그 결과 출력전압이 3dB 감소하는 허용편차가 좌우 30 cm, 전후 10 cm 이상인 급집전코일 특성을 얻었다. 본 논문에서는 제안된 급집전코일을 시뮬레이션하고 출력전압 및 EMF 실험을 통해 기대했던 우수한 성능을 실제로 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.182-186
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• 2014

두 종류의 집전체(BP, bipolar plate)를 사용하여 바나듐 레독스-흐름 전지(V-RFB, vanadium redox-flow battery)의 성능을 평가하였다. V-RFB의 성능평가는 $60mA/cm^2$의 전류밀도에서 진행하였다. A 집전체를 사용한 V-RFB의 기전력(SOC 100%에서의 OVC)은 1.47V, B 집전체를 사용한 V-RFB의 기전력은 1.54V를 나타냈다. A 집전체를 사용한 V-RFB의 셀 저항은 충전시에 $4.44{\sim}5.00{\Omega}{\cdot}cm^2$을, 방전시에 $3.28{\sim}3.75{\Omega}{\cdot}cm^2$를 보였으며, B 집전체를 사용한 V-RFB의 셀 저항은 충전시에 $4.19{\sim}4.42{\Omega}{\cdot}cm^2$, 방전시에 $4.71{\sim}5.49{\Omega}{\cdot}cm^2$를 나타냈다. 각 집전체를 사용한 V-RFB의 성능은 5회 충방전 실험을 진행하여 평가하였다. A 집전체를 사용한 V-RFB는 평균 전류효율 93.1%, 평균 전압효율 76.8%, 평균 에너지효율 71.4%를 나타냈으며, B 집전체를 사용한 V-RFB는 평균 전류효율 96.4%, 평균 전압효율 73.6%, 평균 에너지효율 71.0%를 나타냈다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.26-27
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• 2016

본 논문에서는 도로 급전 전기 자동차(RPEVs, Roadway Powered Electric Vehicles)의 좌우 허용편차를 증가시키기 위한 급 집전 코일 구조를 제안하였다. 급전 코일의 폭을 집전 코일 폭보다 좁게 비대칭 구조로 설계를 하여 넓은 좌우 허용편차를 달성하였으며 EMF(Electromagnetic Fields) 문제를 동시에 해결하였다. 급전 코일은 3cm의 좁은 폭을 가지는 S형 모듈을 사용하여 좌우허용편차를 최대 30cm까지 증가시켰으며, 집전 코일에는 디커플링 기술을 적용하여 좌우 허용편차를 기존 24cm에서 46cm로 약 두 배 향상시켰다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.156-157
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• 2019

경량전철과 같은 대용량 전력 시스템에 무선전력전송 기술을 적용할 때 전력변환장치의 병렬 운전은 필수적이다. 병렬 연결된 전력변환장치의 경우 출력이 공통으로 연결되어 전력을 공급하게 되는데, 이 때 집전 컨버터의 부하균등제어는 각각의 집전 컨버터의 부하 불균형을 막아줌으로써 집전 컨버터의 수명과 효율이 감소하는 것을 막아준다. 본 논문에서는 부하균등제어방법을 적용한 무선 경량전철 시스템을 통해 기존에 제안된 제어기법을 적용하여 검증하였다. 실증시험의 경우 경산에 위치한 한국철도기술연구원 경량전철시험선의 시험용 경량전철을 두 개의 역사를 반복하여 셔틀 운행하여 최대 400kW의 전력을 두 개의 집전 장치가 전력을 균등하게 공급하는 것을 확인 및 분석하여 논문의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.89-90
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• 2016

경전철 차량에 위치한 집전장치는 무선급전 인버터로부터 전력을 공급받아 동력계통 또는 에너지 저장장치에 전력을 전달하는 역할을 한다. 따라서, 집전장치의 손실을 최소화 하고 전력을 안정적으로 전달할 수 있는 제어방법이 필요하다. 본 논문은 이러한 필요를 만족하는 적절한 제어방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 집전장치 제어방법의 유효성을 검증한다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.620-627
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• 1999

리튬이온전지용 Al 집전체와 비수용성 전해질의 전기화학적 특성을 연구하기 위하여 1 M $LiBF_4$ EC : DMC, 1 M $LiBF_4$ EC : EMC. 1 M $LiPF_6$ EC : DMC. 1 M $LiPF_6$ EC : EMC의 4가지 전해질에서 전압전류 및 임피던스 특성을 조사하였다. Al 집전체는 비교적 넓은 전위창(0.5~4.1 V)에서 안전하지만, 첫 싸이클의 저 전위에서(<2.0 V vs. $Li/Li^{+}$)에서 전해질 내 미량 존재하는 불순물($H_2O$, $O_2$ 등)과 반응하여 계면물질을 생성하며, 리튬염 및 유기용매 또한 일정 전위 범위(<1.5 V vs. $Li/Li^{+}$)에서 Al 집전체와 반응하였다. 특히 전해질내 존재하는 미량의 불순물로 인하여 고 전위에 노출된 Al 집전체의 국부부식이 진행되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.268-275
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• 2020

국내 산악 지역 자연공원에서는 자연 환경과 주변 조망을 보존하기 위해 전차선의 설치가 불가하다. 따라서 산악 트램은 무가선으로 운행되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 차량의 추진 배터리에 전기를 공급할 수 있는 지상 집중식 급전장치를 개발하고 동작 및 기능 시험을 실시하여 성능을 검증하였다. 개발한 지상 집중식 급전장치는 검수고 또는 정거장의 한 지점에 고정 설치되어 있으며, 차량의 대차가 진입하여 정차하면 스프링 장력으로 암과 집전 슈를 올려 대차 하부에 있는 차량측 집전 바와 접촉하고, 전기를 흘려 배터리에 전력을 공급한다. 지상 집중식이므로 차량 지붕 위의 집전장치와 전차선이 필요 없게 되고, 산악트램은 무가선 상태로 운행을 할 수 있다. 정거장이나 검수고에서 움직이지 않고 정지한 상태에서 집전하므로, 이선이나 아크 발생이 없다. 집전 슈의 마모나 손상을 초래할 수 있는 가동 접촉면이 사라지게 되므로 집전장치 수명이 연장되는 장점이 있다. 시험 결과에 따르면, 절연저항은 기준치인 10㏁ 이상이었고, 전류 335A를 1시간 동안 일정하게 공급하여도 이상 발열이 없음을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.874-882
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• 2008

전차선로와 팬터그래프로 이루어진 집전계에서 두 계 사이의 기계적 상호 작용이나 이선과 같은 집전 특성은 직접 현장 시험을 통하여 확인하는 것이 가장 정확하고 확실한 방법이며, 꼭 필요한 것으로 여겨지고 있다. 그러나 고속이 될수록 집전 성능을 직접 현장에서 시험을 통하여 실시하는 것은 경제적으로나 현실적으로 불가능한 경우가 대부분이다. 그래서 대안으로 시뮬레이션 방법이 이용되기는 하나 이것은 현장 시험을 대체하는 방법이 아닌 하나의 보조적인 방법에 불과하다. 그래서 대안으로 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 방법이 이용되고 있다. 그러나 이것은 유용한 방법이긴 하나 현장 시험을 대체하는 방법이 아닌 하나의 보조적인 방법으로 간주되고 있는 것이 일반적인 관점이다. 그래서 실제 속도의 현장 시험에 대한 하나의 대안으로 속도 축척 모형의 집전계 주행시험기를 이용하는 방법이 있다. 이것은 실제 속도의 1/2이나 1/4 정도의 속도에서 시험을 하면서 실제 속도에서의 특성을 확인하는 시험 방법이다. 본 논문에서는 이 속도 축척 모형 시험의 세부적인 시험 방법과 시험 설비에 대하여 알아본다. 그리고 이 방법으로 시험하였을 때 나타나는 성능이 실제 속도에서의 성능을 어느 정도 가깝게 나타내는지를 파악해 보고자 특정 속도와 조건을 선정하여 전차선로-집전계 사이의 동역학 시뮬레이션을 실시하여 보았다. 시뮬레이션 결과 특정 조건이 갖추어진다면 이 속도 축척 모형 시험 방법이 효용성이 있음을 확인할 수 있었다.