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철도차량용 무선전력전송시스템의 지상 권선 방식에 따른 특성 비교 연구
정신명(Shin-Myung Jung),박찬배(Chan-Bae Park),이병송(Byung-Song Lee),김재희(Jae-Hee Kim),이승환(Seung-Hwan Lee),이준호(Jun-Ho Lee),이수길(Su-Gil Lee),백제훈(Jeihoon Baek),이경표(Kyung-Pyo Yi),이원준(Won-Jun Lee) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10
최근 무선전력전송기술이 휴대폰, 전동칫솔 등의 생활 가전제품에의 적용을 넘어 전기자동차, 전기버스와 같은 교통수단, 그리고 더 큰 용량을 필요로 하는 철도차량에까지 그 적용이 확대되고 있다. 본 논문에서는 그 중에서 철도차량에 적합한 무선전력전송 시스템의 지상 권선 방식을 소개하고 그 특성을 비교분석 하였다. 구조가 간단하고 경제성이 뛰어난 단상 권선 방식과 단상과 같은 전류에서 더 큰 전력을 보낼 수 있는 삼상 권선 방식을 소개하고, 2차 측에서의 출력전압, 레일에 유기되는 유기기전력 특성, 경제성등의 분석도 수행하였다. 시뮬레이션을 통해 각 방식의 특성을 살펴보고, 그 결과를 통해 픽업 구조의 최적화 설계에 활용하여 철도차량에 보다 적합한 무선전력전송시스템 모델을 도출할 수 있을 것으로 기대된다. Recently, wireless power transfer (WPT) technology has been applied to the home appliances such as mobile phones, electric toothbrush, LED TVs, and lightings, and even electric vehicles (EV) and railway transit. This paper presents the various ground winding methods of WPT for railway transit, and theoretical analysis of those methods. The single-phase ground winding method which has a simple structure and lowcost, and three-phase ground winding method which has high power density are introduced and the comparative analysis of the secondary pick-up induced voltages, rail induced voltages, and economic feasibility are conducted to draw the optimal WPT models for railway transit.