MOLD TYPE S-SHAPED POWER TRANSFER MODULE FOR ON-LINE ELECTRIC VEHICLE
본 발명은 S형 급전모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle)를 도로 하부에 매설된 급전모듈에 근접시켜 자기유도를 이용한 비접촉 방식으로 온라인 전기자동차에 전력을 공급하는 무선 전력전달 시스템에 있어서, 열에 의한 팽창으로 인하여 급전모듈이 파손되는 것을 방지하며, 방수를 위해 급전모듈에 몰딩을 수행하고 도로의 굽어진 형태에 따라 급전모듈을 휘어서 연결 및 매설할 수 있도록 하는 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈에 관한 것이다. 기존의 자동차는 화석연료를 기반으로 동작한다. 이때, 엔진을 구동하여 연소된 후에 자동차 외부로 배출되는 배기가스는 공기 오염 등의 환경 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위한 노력으로 대체 에너지를 활용하는 자동차에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 대체 에너지를 활용하는 자동차로는 배터리에 전기를 충전하여 구동하는 충전식 전기자동차, 수소와 산소를 반응시켜 발생되는 전기로 모터를 돌려서 구동력을 얻는 수소연료전지 자동차, 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산하는 태양광 자동차, 화석연료 대신에 수소를 연료로 이용하는 수소연료 자동차 등이 있으며, 그 이외에도 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나 이 중 다양한 방식으로 전기를 생산하여 이를 배터리에 충전하며 충전된 배터리를 이용하는 전기자동차의 경우에 배터리의 용량에 한계가 있어서, 즉 1회의 충전으로 운행할 수 있는 거리가 제한적이어서 장거리 주행에 문제가 있었다. 이에 배터리의 용량을 크게 하려는 노력이 있었으나, 이를 기존의 기술로 구현하려면 배터리의 무게나 부피의 증가, 생산 비용의 증대, 긴 충전시간 또는 낮은 충전효율, 배터리 수명의 단축 등과 같은 문제점이 존재한다. 따라서, 충전식 배터리를 이용하는 전기자동차의 대안으로, 자기유도를 이용한 비접촉 전력전달 방식이 제안되고 있다. 도 1은 종래의 전기자동차용 급전모듈(10)과 집전모듈(40)의 구조를 나타내는 도면으로서, 도로를 따라 연장되어 매설되는 급전모듈(10)은 도로 바닥에 마련된 기저 강판(Base plate) 위에 대략 50cm에서 1m의 길이로 모듈화된 E자형 급전코어(11)에 급전선(12, 급전코일) 1쌍이 구비됨으로써 설치되고, 집전모듈(40)은 E자형 집전코어(41)에 설치된 집전선(42, 집전코일)이 급전모듈(10)로부터 자기유도 방식으로 공급되는 전력을 이용하여 전기자동차의 배터리를 충전한다. 그러나 도 1에 따른 종래의 급전모듈(10)의 경우, 급전모듈(10)을 매설하기 위한 넓은 폭의 공간이 필요하며, 도로의 상태에 따라 도로 하부로 수분이 흡수되거나 땅 자체가 포함하는 습도로 인하여 도로에 매설된 급전코어(11) 등이 훼손될 수 있다는 문제가 있다. 또한, 자기유도 시 또는 여름에 지열 등으로 인하여 급전모듈(10) 주변에 열이 발생할 수 있고, 이로 인하여 급전모듈(10)의 불량이 발생하거나 파손될 가능성이 있다는 등의 문제점이 있다. 또, 급전모듈(10)을 매설하는 경우에 급전모듈(10)들 각각을 매설한 후, 매설된 상태에서 급전모듈(10)들 각각을 연결해야 했으므로 시공 시간이 길어진다는 문제가 있다. 또한, 급전모듈(10)들을 연결하여 보관 또는 매설하는 경우에는, 접거나 굽혀서 보관할 수 없기 때문에 보관을 위한 공간이 많이 필요하다는 문제점이 있다. 또, 급전모듈(10)을 매설하는 데에 있어서 도로의 형태(예컨대, 굽은 도로)를 반영할 수 없다는 문제가 있다. 본 발명은 이와 같은 문제점 들을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 급전모듈의 폭을 줄이고, 급전모듈을 매설할 때 시공 시간을 단축시키며, 급전모듈이 도로 하부에 매설되었을 때 발생할 수 있는 습기로 인한 부식 등의 방수 문제를 해결하고, 전력 생산 시 발생된 열 또는 지열 등으로 인한 급전모듈의 고장이나 파손을 방지하며, 도로의 형태에 따라 급전모듈을 굽어서 매설하거나 급전모듈을 매설하기 이전에 접거나 굽힌 상태로 보관할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈의 일측면에 따르면, 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle; OLEV)에 전력을 공급하는 급전모듈로서, 상기 급전모듈은 도로 진행방향을 따라 배치되며 도로진행 방향인 정면에서 본 급전코어의 형상이 S자 형상으로 형성되고 급전코어의 상하단에 권취된 급전코일 및 돌출부를 구비하는 급전코어; 상기 급전코어의 하부에 수직으로 결합되며 UFP(Ultra flexible one turn plate cable)또는 연성의 전선과 연결되는 커패시터 박스; 및 상기 급전코어의 양측면과 상기 커패시터 박스의 양측면 및 상기 커패시터 박스의 하부에 구비되는 방열 부재;를 포함한다. 상기 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈은, 절연 및 방수 재질로 외측면이 몰딩될 수 있다. 상기 급전코어의 돌출부는, 이웃하는 급전코어와 곡선으로 배치가 가능하도록 상기 돌출부 중 하나의 단부가 볼록한 반구형으로 형성되고, 다른 하나의 단부가 상기 볼록한 반구형에 대응되도록 오목한 반구형일 수 있다. 상기 급전코어의 돌출부는, 열에 의한 수축 또는 팽창에 대비하도록 특정 부분이 폭방향으로 상호 분리되어 내부에 충진제가 부가되도록 일정 공간부를 구비할 수 있다. 상기 급전코어와 상기 커패시터의 양측면 및 상기 커패시터의 하부에는, 열을 외부로 방출하며 상기 급전모듈에서 발생한 자기장을 차폐시키는 역할을 하는 방열 부재가 구비될 수 있다. 상기 급전모듈은, 그 저면에 구비된 방열 부재를 이용하여 지중에 미리 매설된 기판 및 방열핀과 결합될 수 있다. 상기 기판은, 복수 개의 나사체결구가 구비되어 지중에 매설된 냉각핀과 연결될 수 있다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈의 다른 측면에 따르면, 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle; OLEV)에 전력을 공급하는 급전모듈로서, 상기 급전모듈은 도로 진행방향을 따라 배치되고, 도로진행방향인 정면에서 본 급전코어의 형상이 하나는 S자 형상, 다른 하나는 역 S자 형상으로 반복되어 형성되며, 상기 S자 형상 및 역 S자 형상을 한 번에 권취하거나 또는 상기 S자 형상을 권취한 후 역 S자 형상을 권취하는 방식으로 이웃하는 급전코어들을 결합하여 하나의 급전코어처럼 기능하도록 연결되는 급전코일 및 돌출부를 구비하는 복수 개의 급전코어; 상기 급전코어의 하부에 수직으로 결합되며 UFP(Ultra flexible one turn plate cable)또는 연성의 전선으로 연결되는 커패시터 박스; 및 상기 급전코어의 양측면과 상기 커패시터 박스의 양측면 및 상기 커패시터 박스의 하부에 구비되는 방열 부재;를 포함한다. 본 발명에 의하면, 온라인 전기자동차에서 급전모듈의 코어를 S자형으로 형성함으로써 급전모듈의 폭을 줄이고, 급전모듈을 매설할 때 시공 시간을 단축시키며, 급전모듈을 몰드시킴으로써 급전모듈이 도로 하부에 매설되었을 때 발생할 수 있는 습기로 인한 부식 등의 방수 문제를 해결하는 효과가 있다. 또한, 급전코어 및 커패시터 박스의 양측면 및 하부에 방열 부재를 부가하고, 급전모듈 매설 시에 하단에는 기판을 배치함으로써, 전력 생산 시 발생된 열 또는 지열 등으로 인한 급전모듈의 고장이나 파손을 방지하며 하중을 분산시키고 급전모듈을 고정하여 모듈의 움직임을 방지하는 효과가 있다. 또, 급전모듈과 급전모듈을 연결하는데 있어서, 커패시터 박스를 휠 수 있는 전선 부재로 연결함으로써, 도로의 형태에 따라 급전모듈을 굽어서 매설하거나 또는 급전모듈을 매설하기 이전에 접거나 굽힌 상태로 보관할 수 있는 효과가 있다. 도 1은 종래의 온라인 전기자동차용 E형 급전장치 및 집전장치의 구조를 나타내는 도면 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 부재 및 급전모듈들이 연결된 구조를 나타내는 도면 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 급전모듈들의 연결을 상세히 나타내는 도면 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UFP의 단면을 나타내는 도면 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 급전장치를 접어서 눕힌 형상의 정면도 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 1차 몰딩 또는 케이싱되어 제조된 급전모듈의 정면도, 측면도 및 평면도 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 급전모듈과 기판 및 냉각핀을 연결하여 고정하고 2차 몰딩을 수행한 것을 나타내는 도면 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 배선 및 전류의 흐름을 나타내는 도면 도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선을 나타내는 도면 도 11은 도 9 및 도 10에 의하여 배선된 급전모듈에 1차 몰딩 또는 케이싱을 수행한 것을 나타내는 도면 이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 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 본 발명의 일실시예에 따른 방열 부재 및 급전모듈들이 연결된 구조를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 급전모듈들의 연결을 상세히 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 온라인 전기자동차용 몰드식 급전모듈(10)은 도로진행 방향인 정면에서 본 급전코어(11)의 형상이 S자 모양으로 형성되기 때문에 이를 S형 급전모듈(10)이라 한다. 이때, 급전모듈(10)은 도로진행 방향으로 돌출부를 구비하는 S형 급전코어(11), 급전코어(11)의 S자형 상하단을 권취하는 급전코일(12, 급전선), 급전코어(11)의 하부에 구비되며 그 내부에 커패시터를 포함하는 커패시터 박스(14), 장방형의 판형태로 형성되어 급전코어(11)의 하부에 수직으로 결합되되 커패시터 박스(14)에 연결되는 UFP(Ultra flexible one turn plate cable, 15) 및 커패시터 박스(14)의 양측면 및 하부에 마련되어 급전코어(11)에서 발생된 열 또는 지중에서 전달되는 열 등을 외부로 배출하는 방열 부재(20)로 구성된다. 또한, 커패시터 박스(14)의 하부 면에 마련된 방열 부재(20)의 하부에 위치하여 방열 부재(20)에 기계적으로 맞물리고 급전모듈(10) 전체의 하중을 고르게 분산시키는 역할을 하는 기판(substrate, 21) 및 급전모듈(10)에서 발생한 열 또는 지열 등을 외부로 배출하는 냉각핀(30)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 방열 부재(20)는 커패시터 박스(14)의 양측면과 급전코어(11)의 양측면을 모두 덮도록 부착되는 냉각용 부재(16) 및 커패시터 박스(14)의 하부에 배치되는 평판 구조의 냉각판(18)으로 구성되는데, 본 발명에 의할 때, 냉각용 부재(16)과 냉각판(18)은 일체형으로 형성된다. 다만, 이는 일체형으로 형성되는 것에 한정되지 않고 분리되어 결합될 수 있는 등 다양한 변경이 가능하다. 여기서, 냉각판(18) 하부에 구비되는 기판(21)과 급전모듈(10) 매설시 미리 지중에 구비해 둔 냉각핀(30)을 결합함으로써, 급전모듈(10)이 설치된 위치로부터 이탈하거나 기울어지는 등의 움직임을 예방할 수 있다. 이때, 정면에서 본 급전코어(11), 커패시터 박스(14), 냉각판(18) 및 기판(21)의 폭은 대략 30mm정도로 동일하거나 유사하며, 이는 종래에 일반적으로 형성되던 급전모듈(10)에 비해서 그 폭이 50%이상 줄어든 것이다. 본 발명에서, 급전코어(11)는 페라이트(ferrite)를 이용하여 제조하는데, 다만 이에 한정되지 아니하고 이와 동일 또는 유사한 특성을 갖는 재료라면 그 이외에 다양한 부재를 이용하여 급전코어(11)를 제조할 수 있다. 페라이트는 산화철과 산화아연, 산화망간, 산화니켈 등을 혼합하여 소결(燒結)한 자성체를 재료로 하는데, 이는 일반적으로 전류에 의해 유도자기장을 잘 형성하고 수KHz ~ 수십KHz 정도의 주파수대에서 다양하게 사용될 수 있다는 특성이 있다. 또한, 비교적 사용 주파수대가 높아 용량에 비해 크기를 작게 형성할 수 있어서, 무게를 가볍게 제조할 수 있으며 높은 효율을 얻을 수 있다는 장점이 있기 때문에, 급전코어(11)를 제조하는 데에 주로 사용된다. 급전코어(11)는 도로의 진행방향을 정면, 도로의 진행방향에 수직인 방향을 측면이라고 할 때, 정면에서 본 형상이 S자형으로 형성된다. 이때, 급전코어(11)를 정면에서 봤을 때를 기준으로, 급전코일(12, 급전선, 케이블)은 S자형 급전코어(11)의 중심부를 상하 방향으로 권취하게(감게) 되며, 그 일단은 인버터에 연결되거나 또는 커패시터 박스(14)를 통하여 UFP(15)에 이어지고, 타단은 커패시터 박스(14)를 통하여 UFP(15)에 연결되거나 또는 커패시터에 바로 이어진다. 급전코일(12)의 배선에 대한 상세한 설명은 후술한다. 도 2 및 도 3을 참조하여 급전코어(11(n), 제 1, 2, ...... , (n)급전코어)들을 연결한다고 하면, 제 1급전코어(11')의 돌출부는 이웃하는 제 2급전코어(11'')와 곡선으로 배치가 가능하도록 돌출부 중 하나의 단부가 볼록한 반구형으로 형성되고, 다른 하나의 단부가 상기 볼록한 반구형에 대응되도록 오목한 반구형이 된다. 다시 말하면, 제 1급전코어(11')의 돌출부(도 3의 확대 그림에서 반구형을 중심으로 좌측부분에 해당)는 상기 돌출부 중 볼록한 반원형의 형태로 형성되며, 제 2급전코어(11'')의 타측단부(도 3의 확대 그림에서 반원을 중심으로 우측부분에 해당)는 오목한 반원의 형태로 제조된다. 이는 급전모듈(10)들의 결합이 휘거나 굽혀진 상태로 이루어질 수 있도록 하기 위해서이다. 다만, 돌출부의 형상은 이에 한정되지 아니하고 사각형 등 다양한 변형이 가능하다. 이후, 제 1급전코어(11')의 일측단부와 제 2급전코어(11'')의 타측단부는 소정의 간격을 두고 결합되는데, 이 간격에 에폭시 등 충진제를 투입하여 두 급전코어(11)를 접착하게 된다. 예를 들어, 제 1급전코어(11')와 제 2급전코어(11'')는 에폭시 등을 이용하여 대략 1mm 정도의 간격을 두고 접착되는데, 이 간격(약 1mm)은 유도되는 자기장의 세기에 영향을 미칠 수 있으므로, 바람직하게는 이 간격이 좁게 형성되면 좁게 형성될수록 좋다. 또한, 도 3의 확대도를 참조하면, 제 1급전코어(11')의 일측단부 및 제 2급전코어(11'')의 타측단부에는, 열에 의한 수축 또는 팽창에 대비하도록 중앙부가 폭방향으로 상호 분리되어 공간부를 구비한다. 이 공간부는 소정의 간격(약 5mm정도)의 이격 간격을 마련하며, 그 이격 간격은 한 개 이상, 바람직하게는 2개를 구비한다. 예를 들어, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이 2개의 이격 간격을 구비한다고 했을 때, 상부측과 하부측에 이격 간격을 마련할 수 있으며, 제 2급전코어(11'')의 타측단부를 기준으로, 상부측에 형성된 하나의 이격 간격은 결합 부위로부터 약 20mm 정도의 간격을 두고 마련되고, 하부측에 형성된 이격 간격은 결합 부위로부터 약 30mm 정도의 간격을 두고 형성될 수 있다. 이때, 공간부에 마련된 이격 간격도 에폭시 등 충진제를 이용하여 채워지며, 이는 온도의 증감으로 인하여 급전코어(11)의 연결부위가 수축 또는 팽창될 수 있는 여유 간격을 부여하는 것이다. 만약에, 이와 같은 여유 간격이 마련되지 않은 경우에는 열에 의한 팽창으로 인하여 제 1급전코어(11')와 제 2급전코어(11'')가 밀려 파손될 수 있으므로, 이러한 가능성을 예방하기 위해 이격 간격을 구비한다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UFP(15)의 단면을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 급전모듈(10)을 접어서 눕힌 형상의 도면이다. 종래에는 제 1급전모듈(10')과 제 2급전모듈(10'') 사이에 일정한 전류를 흐르게 하기 위해서 PVC 피복을 입힌 굵은 전선(미도시)을 사용하여 연결하였다. 이에, 급전모듈(10)들 및 전선 각각을 따로 보관하였다가, 이를 매설하는 시공 시 급전모듈(10)을 먼저 매설한 후, 매설된 급전모듈(10)들을 굵은 전선을 이용하여 연결해야 하는 불편함이 있었다. 또한, 급전모듈(10)들을 연결하는 배선에 PVC 피복을 입힌 굵은 전선을 사용하였기 때문에, 굽히거나 휘어서 작업하는 것이 어려워 도로의 형태를 반영한 급전모듈(10)의 매설이 불가능하였다. 따라서, 직선도로 구간에만 매설을 시행하거나 또는 급전모듈(10)들을 직선으로만 연결하여 매설해야 한다는 문제가 있었다. 이에, 본 발명에 의한 UFP(15)를 이용하여 이러한 문제점들을 극복한다. 급전코어(11)의 하부에는 급전모듈(10)의 인덕턴스를 보상할 수 있는 커패시터를 포함한 커패시터 박스(14)가 존재한다. 이때, 제 1커패시터 박스(14')와 제 2커패시터 박스(14'')는 제 1커패시터 박스(14')에 연결되어 구비된 UFP(15)와 제 2커패시터 박스(14'') 내에 마련된 UFP 커넥터(15')에 의해 연결될 수 있다. 여기서, UFP(15)는 굵은 도선을 얇게 눌러펴서 판형태로 제조한 것으로서, 중심부는 그 폭이 약 0.3mm인 구리와 같은 도체를 이용하여 제조하고, 그 도체의 둘레를 일정 두께의 절연체를 이용하여 감싼다. 이후, 대략 0.1mm 정도의 두께로 쉴딩제를 부가한다. 여기서 쉴딩제를 부가하는 이유는 노이즈를 차단하기 위함이다. 그 후, 도체 주변을 감싼 것과 동일한 방식으로 절연체를 이용하여 쉴딩제를 감싸고, 이로써 UFP(15)가 제조된다. 도체, 쉴딩제 및 두 번 감싸진 절연체를 모두 포함한 UFP(15) 전체의 폭은 대략 5mm로 얇게 형성되며, 급전모듈(10)을 측면에서 봤을 때 제 1 커패시터 박스(14')와 제 2 커패시터 박스(14'')를 얇은 판으로 연결한 것과 같은 형상이 된다. 다만, UFP(15)에서 구리와 같은 도체로 구성되는 중심부(약 0.3mm) 및 쉴딩제를 부가하는 부분(약 0.1mm) 이외에 절연체를 구비하는 부분은, 그 폭을 형성하는 것에 있어서 제약이 적다. 이에, 급전모듈(10) 설치 시 자유로운 굽힘성을 포함하며 압축이나 인장을 견디도록 약 4mm 이상 10mm이하로 형성되되, 바람직하게는 대략 5mm 정도의 폭을 갖도록 제조된다. 도 5를 참조하면, UFP(15)를 사용함으로써, 제 1커패시터 박스(14')와 제 2 커패시터 박스(14'')를 얇은 판(장방형의 판) 형상의 UFP(15)로 연결하여, 제 1급전모듈(10')과 제 2급전모듈(10'')을 연결한 상태에서 접어서 보관할 수 있다. 즉, 제 1커패시터 박스(14')와 제 2커패시터 박스(14'')를 UFP(15)를 이용하여 연결한 후 1차 몰딩 또는 케이싱(17)을 수행한다. 여기서 케이싱은 아크릴이나 GFRP(Glass fiber reinforced plastics, 유리섬유 강화플라스틱)과 같은 소재로 감싸는 것을 의미하며, 1차 몰딩 또는 케이싱(17)은 급전모듈(10)을 도로에 매설하기 이전에, 예컨대 급전모듈(10)들을 결합한 상태에서 이동 중, 급전모듈(10)이 훼손되는 것을 방지하기 위한 목적으로 수행된다. 그 후, 1차 몰딩 또는 케이싱(17)을 한 상태에서 UFP(15)를 기준으로 결합된 급전모듈(10)들을 접을 수 있다. 이때, UFP(15)가 커패시터 박스(14)와 연결 시 배치되는 위치, 예를 들어 UFP(15)를 커패시터 박스(14)의 가급적 바깥쪽(굽혀지는 방향의 반대편 가장자리 부분)에 위치시킴으로써 굽힘 반경을 키울 수 있다. 즉, 제 1급전모듈(10')과 제 2급전모듈(10'')이 일방향으로 접혀서 포개지도록 접을 수 있다. 또 다른 예로, UFP(15)를 커패시터 박스(14)의 중앙에 위치시킴으로써, 제 1급전모듈(10')과 제 2급전모듈(10'')을 앞 또는 뒤의 방향 중 선택하여 포개지도록 접을 수 있다. 전술한 두 예에서 설명한 바와 같이, UFP(15)의 연성을 이용하여 급전모듈(10)을 매설할 수 있는데, 이로써 도로의 형태에 따라 급전모듈(10)들의 연결을 굽거나 휘어서 할 수 있으며, 이에 직선도로 구간에만 매설을 시행하거나 또는 급전모듈(10)들을 직선으로만 연결하여 매설해야 한다는 매설 선택의 한계를 극복할 수 있다. 다만, 도 4 및 도 5에서 UFP(15)를 이용한 급전모듈(10)들 간의 연결을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 이와 유사한 성격을 갖는 전선이라면 UFP(15)를 대체하여 사용하는 것이 가능하다. 즉, 도체로 구성되는 중심부, 쉴딩제를 부가하는 부분 및 절연체를 구비하는 부분으로 구성되어 가해지는 전류를 잘 견디고 굽혀질 수 있는 전력 전선이라면 일반적인 얇은 전선 등 다양한 대체가 가능하다. 또한, 이러한 경우에는 UFP(15)를 사용하지 않으므로, 거패시터 박스(14)내에서 UFP(15)에 대응하도록 구비되는 UFP커넥터(15')가 필요하지 않게 된다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 1차 몰딩 또는 케이싱(17)되어 제조된 급전모듈(10)의 정면도, 측면도 및 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 급전모듈(10)과 기판(21) 및 냉각핀(30)을 연결하여 고정하고 2차 몰딩을 수행한 것을 나타내는 도면이다. 종래에는 급전모듈(10)들을 덮는 케이스를 따로 제작하여 급전모듈(10)과는 별도로 케이스를 보관해야 하는 번거로움이 있었다. 이에, 그러한 번거로움을 극복하기 위해서, 본 발명에서는 급전모듈(10)들에 2회의 몰딩을 수행한다. 여기서, 급전코어(11), 급전코일(12), 커패시터 박스(14) 및 방열 부재(20)가 구비된 급전모듈(10)들을 서로 연결하고, 1차 몰딩 또는 케이싱(17)을 수행한다. 이때, 방열 부재(20)는 커패시터 박스(14) 하부에 마련되는 냉각판(18) 및 급전코어(11) 및 커패시터 박스(14)의 양측면을 완전히 덮도록 구비되는 방열부재(18)를 포함하며 냉각판(18) 및 냉각용 부재(16)는 일체형으로 형성될 수 있다. 방열 부재(20)는 금, 은, 알루미늄 등 열전도도가 우수한 부재를 사용할 수 있으나 바람직하게는 알루미늄을 사용하고, 이로써, 급전코어(11)에서 과부하가 걸린 경우 발생할 수 있는 열 또는 여름에 지열 등으로 인하여 상승된 급전모듈(10) 주변의 온도를 방열 부재(20)로 전달하여 외부로 방출한다. 이에 열로 인한 급전모듈(10)의 파손 또는 훼손을 예방할 수 있다. 또한, 냉각용 부재(16)는 그 두께가 약 5mm 정도이며, 복수 개의 막대를 연이어 인접하도록 연결된 구조이고 급전모듈(10)에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 역할과 함께 전기장을 차폐시키는 기능도 포함할 수도 있다. 한편, 급전모듈(10)과 별도로 급전모듈(10)의 하부에 기판(21)과 냉각핀(30)을 구비할 수 있다. 도로에 급전모듈(10)을 매설하는 공사 시, 땅을 파고 기판(21) 및 방열핀(30)을 결합하여 미리 설치한다. 이때, 기판(21)과 냉각핀(30)의 결합을 위해서 일반적으로는 나사 체결을 하게 되며, 그 후 급전모듈(10)을 기판 위에 배치하여 급전모듈(10)과 기판(21)을 결합하여 고정한다. 여기서, 급전모듈(10) 최하단에 마련된 냉각판(18)에는 키와 같이 일정 부분이 튀어나오도록 하고, 냉각판(18)과 맞닿는 기판(21)에는 냉각판(18)의 튀어나온 부분에 대응하도록 움푹 파인 홈을 형성함으로써, 급전모듈(10)과 기판(21)이 맞물려 고정되도록 한다. 다만, 기판(21)과 냉각핀(30)의 결합을 위해 일반적으로 나사 체결을 하게 되고, 냉각판(18)과 기판(21)의 결합을 위해서 키와 홈을 이용하여 맞물려 고정되는 방법을 사용한다고 설명하였으나 이에 한정되지 않고 나사 체결이나 접착제를 이용한 방법 등 다양한 변경이 가능하다. 도 6을 참조하면, 급전모듈(10)에 1차 몰딩 또는 케이싱(17)을 수행하여 제조된 급전모듈(10)을 확인할 수 있는데, 급전코어(11) 부분에서 돌출부의 끝단을 제외하고 전체가 몰딩 또는 케이싱되며, 급전코어(11)의 하부에 구비된 커패시터 박스(14)는 양측면 만을 몰딩 또는 케이싱한다. 즉, 제 1급전코어(11')와 제 2급전코어(11'')의 연결부, 커패시터 박스(14)와 UFP(15)가 연결되는 부분 및 냉각판(18)의 하부면은 몰딩 또는 케이싱을 수행하지 않고 외부로 노출되도록 한다. 이는, 제 1커패시터 박스(14')의 UFP(15)와 제 2커패시터 박스(14'')를 직접 연결하기 위함이며, 냉각판(18)을 미리 매설된 기판(21)과 직접 연결되도록 하기 위함이다. 이때, 제 2커패시터 박스(14'')의 일측면에는 제 1 커패시터 박스(14')의 UFP(15)가 접속될 수 있도록 UFP 커넥터(15')를 구비할 수 있으며, UFP 커넥터(15')는 방수 기능을 포함할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 UFP(15)를 사용하지 않는 경우에는 UFP(15)와 UFP 커넥터(15')의 연결 없이, 예컨대 제1 커패시터 박스(14')와 제2 커패시터 박스(14'')가 급전코일(12)에 의해 바로 연결될 수 있다. 전술한 몰딩은 PVC등을 이용하며, 급전모듈(10)을 몰딩함으로써, 급전코어(11)에 발생할 수 있는 도로 표면으로부터 스며드는 빗물, 도로 하부의 흙이 포함하고 있는 수분 등으로 인한 방수 문제, 즉 습도로 인한 급전모듈(10)의 파손이나 훼손 등을 예방할 수 있다. 다만, 몰딩의 재료로는 PVC에 한정되지 아니하고, 전술한 방수 문제를 해결할 수 있는 부재라면 다양하게 변경하여 이용될 수 있다. 일 단위구조의 급전모듈(10)들을 제조하며 급전모듈(10)들을 결합하고 1차 몰딩 또는 케이싱(17)을 수행한 후, 급전모듈(10)과 기존에 매설되어 있는 기판(21) 및 냉각핀(30)을 결합하고 2차 몰딩을 수행한다. 이에, 도 7에 도시된 바와 같이, 급전모듈(10)들이 연결된 상태에서 전체가 몰딩 될 수 있다. 즉, 제 1커패시터 박스(14')의 UFP(15)가 제 2커패시터 박스(14'')에 직접 연결되며 냉각판(18)의 하부면이 기판(21)과 직접 연결된 상태에서, 제 1차 몰딩 또는 케이싱(17)을 수행한 후 외부로 노출된 부분(제 1급전코어(11')와 제 2급전코어(11'')의 연결부, UFP(15)의 측면부, 기판(21) 등)에 2차 몰딩인 보강 몰딩을 실행하여, 전체가 하나로 이루어진 형상의 일체형 급전모듈(10) 구조체를 제조할 수 있다. 여기서 2차 몰딩은 1차 몰딩 또는 케이싱(17)된 급전모듈(10)을 도로에 매설하여 미리 매설되어 있는 기판(21) 및 냉각핀(30)과 결합한 후, 그 위에 PVC 등을 부어 몰딩하는 것이다. 2차 몰딩을 수행함으로써, 도로 하부로 스며드는 수분이나 땅 자체가 포함하는 습도로 인한 급전모듈(10)의 파손이나 훼손을 차단할 수 있게 된다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 배선 및 전류의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 제 1급전코어(11')를 권취하는 제 1급전코일(12')의 일측단부는 인버터에 연결된다. 제 1급전코일(12')의 타측단부는 제 1급전모듈(10')에 구비된 제 1커패시터 박스(14')를 통하여, 이에 연결된 상부 UFP(15)의 좌측에 연결된다(이때, UFP(15)를 사용하지 않는 경우에는 제 1급전코일(12')의 타측단부는 제 2커패시터 박스(14'')로 연결되어 제 2커패시터 박스(14'') 내부의 커패시터에 바로 연결된다. 이하, 제 2급전코일(12''), 제 3급전코일(12''') 등에서 연결은 동일하게 형성된다.). 제 1커패시터 박스(14')에 연결된 하부 UFP(15)의 우측에는 제 2급전코어(11'')를 권취하는 제 2급전코일(12'')의 일측단부가 연결되며, 제 2급전코일(12'')의 타측단부는 제 2커패시터 박스(14'')에 연결된 하부 UFP(15)의 좌측에 연결된다. 제 3급전코어(11''')를 감는 제 3급전코일(12''')의 일측단부는 제 2급전모듈(10'')과 연결된 상부 UFP(15)의 우측에 연결되고 타측단부는 제 3커패시터 박스(14''')에 구비된 상부 UFP(15)의 좌측에 연결된다. 제 4급전코어(11'''')를 권취하는 제 4급전코일(12'''')의 일측단부는 제 3급전모듈(10''')의 하부 UFP(15)의 우측에 연결되고 타측단부는 제 4커패시터 박스(14'''') 내부의 커패시터에 이어진다. 다만, 전술한 실시예에서는 급전모듈(10)을 4개 연결했을 때를 예로 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 급전모듈(10)이 연결되는 수에 따라 위에서 설명한 바와 유사하게 연장되어 배선이 형성된다. 이하에서는 급전모듈(10)들의 연결을 기반으로 전류의 흐름 및 자기장의 형성에 대해 설명한다. 인버터에서 전류가 제 1급전모듈(10')로 흘러들어가게 되며, 제 1급전코어(11')를 권취한 제 1급전코일(12')을 흐르는 동안 전자기 유도 작용에 의해 상부방향(도로 진행 방향에 수직인 도로측으로 나오는 방향)으로 자기장이 형성된다. 이때, 제 1커패시터 박스(14')와 연결된 상부 UFP(15)를 통하여 전류가 흐르게 되는데, 여기서 전류는 제 1커패시터 박스(14')에 연결된 상부 UFP(15)를 통해 전류가 흘러나와서 제 2커패시터 박스(14)에 들어가고, 내부의 커패시터를 통과하여 제 2커패시터 박스(14'')의 우측에 연결된 상부 UFP(15)를 통하여 제 3커패시터 박스(14''')측으로 흐르게 된다. 그 후, 제 3급전코어(11''')에 권취된 제 3급전코일(12''')을 통하여 제 3커패시터 박스(14''') 우측의 상부 UFP(15)를 통과하고, 제 4커패시터 박스(14'''')측으로 흐르게 된다. 이후, 제 4커패시터 박스(14'''') 내부의 커패시터를 거쳐 제 4급전코어(11'''')를 권취한 제 4급전코일(12'''')을 흐르게 되고, 그 후, 제 3커패시터 박스(14''')와 연결된 하부 UFP(15)를 거쳐 제 3커패시터 박스(14''')의 커패시터를 통과한다. 이후, 제 2커패시터 박스(14'')에 연결된 하부 UFP(15)를 통하여 제 2급전코어(11'')에 권취된 제 2급전코일(12'')을 통과한 후, 제 1커패시터 박스(14')의 하부 UFP(15)를 거쳐 커패시터를 통과한 후, 인버터에 연결된 UFP(15)를 통하여 인버터 측으로 흘러 들어가게 된다. 이와 같이, 마지막 제 (n)급전모듈(10(n))의 제 (n)커패시터 박스(14(n))까지 전류가 흘러갔다가, 제 1급전모듈(10')의 제 1커패시터 박스(14')측으로 되돌아오는 방향으로 순환하는 전류의 흐름이 형성된다. 다시 말하면, 상부 UFP(15) 통해서는 흘러나가는 방향의 전류가 형성되고(go), 하부 UFP(15)를 통해서는 되돌아오는 방향의 전류 방향이 형성(return)된다. 이로써, 급전모듈(10)들의 연결에 따라, 제 1, 3, ... 등 홀수 번째의 급전모듈(10)에서는 도로측으로 나오는 방향의 자기장이 형성되고, 제 2, 4, ... 등 짝수 번째의 급전모듈(10)에서는 도로측에서 도로 하부 방향으로 들어가는 방향의 자기장이 형성된다. 이후, 차량에 탑재된 집전장치(40)에서는 급전모듈(10)로부터 차량에 필요한 전력을 얻게 되며, 이에 대한 설명은 일반적이므로 생략한다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선을 나타내는 도면이다. 도 11은 도 9 및 도 10에 의하여 배선된 급전모듈에 1차 몰딩 또는 케이싱을 수행한 것을 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 급전코일(12)의 연결 및 몰딩에 있어서, 급전모듈(10) 2개에 도 9 또는 도 10과 같이 배선을 구성한 후, 1차 몰딩 또는 케이싱(17)을 수행할 수 있다. 이때, 급전코듈은 도로 진행방향을 따라 배치되고, 도로진행방향인 정면에서 본 급전코어의 형상이 하나는 S자 형상, 다른 하나는 역S자 형상으로 반복되어 형성되며, S자 형상 및 역S자 형상을 한 번에 권취하거나 또는 S자 형상을 권취한 후 역S자 형상을 권취하는 방식으로 이웃하는 급전코어들을 결합하여 하나의 급전코어처럼 기능하도록 연결되는 급전코일 및 돌출부를 구비하는 복수 개의 급전코어; 급전코어의 하부에 수직으로 결합되며 UFP(Ultra flexible one turn plate cable)또는 연성의 전선으로 연결되는 커패시터 박스; 및 상기 급전코어의 양측면과 상기 커패시터 박스의 양측면 및 상기 커패시터 박스의 하부에 구비되는 방열 부재;를 포함하여 구성된다. 이에, 제 1커패시터 박스(14')와 제 2커패시터 박스(14'')가 합하여 하나의 제 1커패시터 박스(14')가 되되, 전술한 바와 같이 상부 배선(UFP(15) 또는 얇은 연성의 전선을 이용한 연결)을 통하여서는 전류가 나가도록 배선이 되고, 하부 배선(UFP(15) 또는 얇은 연성의 전선을 이용한 연결)을 통하여서는 커패시터와 연결되어 전류가 들어오도록 연결될 수 있다. 다만, 도 11에서는 급전모듈(10)들을 결합하여 배선한 후, 방열 부재(20)를 부가한 상태 및 기판(21)과 냉각핀(30)을 결합한 상태를 도시하지 않았으나 이러한 과정은 도 1 내지 도 8을 이용하여 전술한 바와 동일하게 수행된다. 즉, 도 11 및 도 12에 의한 배선에 관한 설명 외에 전류의 흐름 및 몰딩 등에 대한 설명은 급전모듈(10) 각각을 연결한 경우와 동일하므로 이를 생략한다. 이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. The present invention relates to an S-shaped power transfer module and, more specifically, to a mold type S-shaped power transfer module for an on-line electric vehicle, in which the power transfer module is prevented from being damaged due to thermal expansion, molding is carried out for the power transfer module so as to waterproof the same, and the power transfer module can be bent according to the curved shape of a road so as to be connected and buried, in a wireless electric power transfer system, which supplies electric power to an on-line electric vehicle, by a non-contact method using magnetic induction, by making the on-line electric vehicle approach a power transfer module buried under the road. According to the present invention: the width of the power transfer module can be reduced; a construction period can be shortened when the power transfer module is being buried; waterproofing problems, such as corrosion due to moisture, which can occur when the power transfer module is buried under the road, can be solved; the failure of or damage to the power transfer module due to the heat generated during electric power production, the geothermal heat, or the like can be prevented; and the power transfer module can be bent according to the shape of the road so as to be buried under the road or to be stored in a folded or bent state before being buried. 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle; OLEV)에 전력을 공급하는 급전모듈로서, 상기 급전모듈은, 도로 진행방향을 따라 배치되며 도로진행 방향인 정면에서 본 급전코어의 형상이 S자 형상으로 형성되고 급전코어의 상하단에 권취된 급전코일 및 돌출부를 구비하는 급전코어; 상기 급전코어의 하부에 수직으로 결합되며 UFP(Ultra flexible one turn plate cable)또는 연성의 전선과 연결되는 커패시터 박스; 및 상기 급전코어의 양측면과 상기 커패시터 박스의 양측면 및 상기 커패시터 박스의 하부에 구비되는 방열 부재; 를 포함하는 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈. 청구항 1에 있어서, 상기 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈은, 절연 및 방수 재질로 외측면이 몰딩되는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자용 몰드식 S형 급전모듈. 청구항 1에 있어서, 상기 급전코어의 돌출부는, 이웃하는 급전코어와 곡선으로 배치가 가능하도록 상기 돌출부 중 하나의 단부가 볼록한 반구형으로 형성되고, 다른 하나의 단부가 상기 볼록한 반구형에 대응되도록 오목한 반구형인 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈. 청구항 3에 있어서, 상기 급전코어의 돌출부는, 열에 의한 수축 또는 팽창에 대비하도록 특정 부분이 폭방향으로 상호 분리되어 내부에 충진제가 부가되도록 일정 공간부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈. 청구항 1에 있어서, 상기 급전코어와 상기 커패시터의 양측면 및 상기 커패시터의 하부에는, 열을 외부로 방출하며 상기 급전모듈에서 발생한 자기장을 차폐시키는 역할을 하는 방열 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈. 청구항 1에 있어서, 상기 급전모듈은, 그 저면에 구비된 방열 부재를 이용하여 지중에 미리 매설된 기판 및 방열핀과 결합되는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자용 몰드식 S형 급전모듈. 청구항 6에 있어서, 상기 기판은, 복수 개의 나사체결구가 구비되어 지중에 매설된 냉각핀과 연결되는 것을 특징으로 하는 온라인 전기 자동차용 몰드식 S형 급전모듈. 온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle; OLEV)에 전력을 공급하는 급전모듈로서, 상기 급전모듈은, 도로 진행방향을 따라 배치되고, 도로진행방향인 정면에서 본 급전코어의 형상이 하나는 S자 형상, 다른 하나는 역 S자 형상으로 반복되어 형성되며, 상기 S자 형상 및 역 S자 형상을 한 번에 권취하거나 또는 상기 S자 형상을 권취한 후 역 S자 형상을 권취하는 방식으로 이웃하는 급전코어들을 결합하여 하나의 급전코어처럼 기능하도록 연결되는 급전코일 및 돌출부를 구비하는 복수 개의 급전코어; 상기 급전코어의 하부에 수직으로 결합되며 UFP(Ultra flexible one turn plate cable)또는 연성의 전선으로 연결되는 커패시터 박스; 및 상기 급전코어의 양측면과 상기 커패시터 박스의 양측면 및 상기 커패시터 박스의 하부에 구비되는 방열 부재;를 포함하는 온라인 전기자동차용 몰드식 S형 급전모듈.
