무선전력전송 기술 도입을 통한 도시철도 주박지 유치전동차의 배터리 방전방지대책에 대한 연구

Abstract

본 논문에서는 수도권 도시철도 전기동차가 매일 마지막 열차 운행을 마치고 주박지 유치선에 유치된 채로 내장 배터리가 방전되어 다음날 기동하지 못하는 상황을 예방하기 위해 요즘 국내외로 많은 연구와 실험이 이루어지고 있는 대전력 무선전력전송 기술을 도입을 제안하여 전동차 배터리 방전 방지 대책을 수립하고자 하였다. 현재의 전동차 배터리 방전 방지 대책은 전동차의 회로에 내장되어 있는 저전압 계전기에 의한 보호회로에 의존하거나 보완을 위해 배터리를 여러 개 설치해놓는 것이 있다. 그리고 배터리 방전 사고가 일어났을 시 조치로서 40Kg에 달하는 전동차 배터리 전용 충전기를 전동차가 유치된 유치선까지 이동하여 충전하는 조치가 행해지고 있다. 이 충전기로 배터리를 만충 전압인 84V까지 충전하는 데는 적어도 30∼40분이 걸리므로 신속한 본선 개통 및 조치와는 거리가 멀다. 따라서 전동차의 배터리가 방전되어 첫 차 운행부터 지연된다면 오전 첨두시의 막대한 혼잡 비용의 발생과 함께 도시철도를 이용하는 고객의 시간손실비용 등 사회적 비용이 발생하고 또한 승강장과 열차 내의 혼잡도 상승으로 인해 도시철도 안전 운행도 위협받게 된다. 이와 같은 문제를 예방 및 해결하기 위해 무선전력전송 기술을 적용한 주박지 유치선 전동차 배터리 상시충전 시스템의 도입을 제안하고 시스템 운영시 나타나는 특 장점에 대해 각종 관련 논문을 인용하여 분석하고 결론부에 정리하여 기술하였다.; In this paper, in order to prevent the electric train of the metropolitan railway line from ending the last train every day and the internal battery discharge at the main station, the next day, we propose to introduce power transmission technology to prevent the discharge of electric vehicle batteries. measures. The current anti-discharge measures for electric vehicles depend on the protection circuit of the low-voltage relay installed in the electric vehicle circuit, or multiple batteries may be installed for compensation. in the event of a battery discharge accident, measures have been taken to move the 40Kg electric vehicle battery charger to the lead that the electric vehicle has been attracted to and charged. It takes at least 30 to 40 minutes to charge the battery to a fully charged voltage of 84V using this charger, and away from the fast main line open and measurement. Therefore, if the battery of the electric train is discharged and delayed from the first operation, there is a huge congestion cost in the morning peak period, such as the time lost cost of the customer using the urban railway and the increase of the congestion of the platform and the train. Security operations are also threatened. In order to prevent and solve such problems, we propose to introduce a constant charging system for electric vehicle main batteries by using wireless power transmission technology, and analyze the special advantages and descriptions of various related papers on system operation.