KR20180016935A - Wireless charing control apparatus and method for electric vehicle, and wireless charing apparatus for electric vehicle - Google Patents

Wireless charing control apparatus and method for electric vehicle, and wireless charing apparatus for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20180016935A
KR20180016935A KR1020170081346A KR20170081346A KR20180016935A KR 20180016935 A KR20180016935 A KR 20180016935A KR 1020170081346 A KR1020170081346 A KR 1020170081346A KR 20170081346 A KR20170081346 A KR 20170081346A KR 20180016935 A KR20180016935 A KR 20180016935A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
slope
pad
sensor
power
Prior art date
Application number
KR1020170081346A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102277826B1 (en
Inventor
장진수
정택현
성재용
김증일
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to US15/658,064 priority Critical patent/US10399449B2/en
Priority to CN201710666395.2A priority patent/CN107696884B/en
Priority to DE102017117861.9A priority patent/DE102017117861B4/en
Publication of KR20180016935A publication Critical patent/KR20180016935A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102277826B1 publication Critical patent/KR102277826B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/256—Stroke; Height; Displacement horizontal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/182—Active control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/20—Manual control or setting means
    • B60G2600/202—Manual control or setting means using a remote, e.g. cordless, transmitter or receiver unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

Disclosed is a wireless charging control apparatus, comprising: a horizontality sensor for detecting a slope of a vehicle; a suspension control portion for controlling a plurality of suspensions disposed nearby wheels of the vehicle to adjust the height or a slope of the vehicle; and a controller for measuring the vehicle slope by using data collected from the horizontality sensor, estimating a slope of a power pad based on the measured vehicle slope, and adjusting the slope of the vehicle by controlling the suspension control portion when the slope of the power pad is equal to or greater than a critical value. By utilizing the wireless charging control apparatus, the power pad mounted on the vehicle can be effectively aligned with a transmission pad of a ground assembly.

Description

무선충전 제어 장치 및 방법, 이를 이용하는 전기차 무선충전 장치{WIRELESS CHARING CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRIC VEHICLE, AND WIRELESS CHARING APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wireless charging control apparatus and method, and a wireless charging apparatus using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 무선충전 제어 장치 및 방법, 이를 이용하는 전기차 무선충전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전 패드 정렬을 이용한 무선충전 제어 장치 및 방법, 그리고 전기차 무선충전 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless charging control apparatus and method, and a wireless charging apparatus using the same. More particularly, the present invention relates to a wireless charging control apparatus and method using charging pad alignment, and a wireless charging apparatus for an electric vehicle.

전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있다. 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템이나 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있다.An electric vehicle charging system can basically be defined as a system for charging a battery mounted on an electric car using power from a grid or an energy storage device of a commercial power source. Such an electric vehicle charging system may have various forms depending on the type of electric vehicle. For example, an electric vehicle charging system may include a conductive charging system using a cable or a non-contact wireless power transmission system.

무선전력 전송 방식을 이용한 충전의 경우, 주행 중인 전기차에서 배터리를 충전해야 할 필요가 있는 경우 전기차는 주행 경로 상에서 전기차 충전이 가능한 충전 스테이션(charge station)이나 충전 스팟(charging spots)에 위치하는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA)로 이동하게 된다.In the case of charging using the wireless power transmission method, when it is necessary to charge the battery in the traveling electric vehicle, the electric vehicle can be used as a charging station capable of charging the electric car on the traveling route, or a ground assembly located in the charging spots to the ground assembly (GA).

전기차의 충전 시, 전기차에 탑재되는 차량 어셈블리(vehicle assembly, VA)는 충전 스테이션(charge station)이나 충전 스팟(charging spots)에 위치하는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA)의 송전 패드와 유도 공진 결합을 형성하고, 유도 공진 결합을 통해 그라운드 어셈블리로부터 전달되는 전력을 이용하여 전기차의 배터리에 충전을 수행한다.When the electric vehicle is charged, the vehicle assembly (VA) mounted on the electric vehicle carries out induction resonance coupling with the transmission pads of the ground assembly (GA) located in the charge station or charging spots And charges the battery of the electric vehicle using electric power transmitted from the ground assembly through the induction resonance coupling.

한편, 차량에 탑재되는 수전 패드는 무선 전력 전송의 효율 향상 또는 확보를 위해 그라운드에 설치되는 송전 패드와 정렬되어야 한다. 즉, 전기차 무선 충전 시스템에서 수신측 패드와 송전 측 패드간 정렬이 제대로 되어 있지 않으면 충전 효율이 저하된다. 기존 무선 충전 시스템에서의 송수전 패드 정렬 기술은 송수전 패드의 가로 측이나 세로 축에만 정렬 가능하기 때문에 차량측 패드의 높이가 한쪽으로 기울어져 있는 경우 평면상에서는 정렬이 된 것처럼 보이지만 측면 상에서는 송수전 패드의 높이가 균일하지 않기 때문에 충전 효율의 저하를 불러온다.On the other hand, a power receiving pad mounted on a vehicle must be aligned with a transmission pad installed on the ground to improve or secure the efficiency of wireless power transmission. That is, if the alignment between the reception side pad and the transmission side pad is not properly performed in the electric car wireless charging system, the charging efficiency is lowered. In the conventional wireless charging system, since the pad alignment technique can be aligned only on the horizontal or vertical axis of the pad before the transmission, if the height of the pad on the vehicle side is tilted to one side, The charging efficiency is lowered.

이와 같이, 전기차 무선 전력 전송에서는 송전 패드와 수전 패드의 정렬 오차에 따라 충전 효율이 크게 달라지므로, 송전 패드 및 수전 패드 간의 정밀한 정렬이 요구된다.As described above, in the wireless power transmission of the electric car, since the charging efficiency greatly changes according to the alignment error between the transmission pad and the reception pad, precise alignment between the transmission pad and the reception pad is required.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 충전패드 정렬을 이용한 무선충전 제어 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wireless charging control apparatus using charging pad alignment.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 충전패드 정렬을 이용한 무선충전 제어 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a wireless charging control method using charging pad alignment.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 상기 무선충전 제어 장치 및 방법을 이용하는 전기차 무선충전 장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a wireless charging device for an electric vehicle using the wireless charging control device and method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 장치는, 차량의 기울기를 감지하는 수평감지 센서, 차량의 바퀴 근처에 배치된 복수의 서스펜션을 제어하여 차량의 차고 또는 기울기를 조절하는 서스펜션(suspension) 제어부, 및 수평감지 센서로부터 수집된 데이터를 이용해 차량 기울기를 측정하고 측정된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하며, 상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 상기 서스펜션 제어부를 조절하여 차량의 기울기를 조절하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless charging control apparatus including: a horizontal sensing sensor for sensing a tilt of a vehicle; a plurality of suspensions disposed near the wheels of the vehicle to control the height or tilt of the vehicle; A slope of the receiving pad is estimated based on the measured slope of the vehicle, and when the slope of the receiving pad is equal to or greater than a threshold value, the suspension control part measures the slope of the vehicle using the data collected from the horizontal sensing sensor, And a controller that adjusts the tilt of the vehicle.

상기 컨트롤러는, 상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 상기 수전 패드가 무선충전을 위한 그라운드 어셈블리 내 송전 패드와 평행을 이루도록 상기 서스펜션 제어부를 조절할 수 있다.The controller may adjust the suspension control unit so that the reception pad is parallel to a transmission pad in a ground assembly for wireless charging when the slope of the reception pad is equal to or greater than a threshold value.

상기 컨트롤러는 또한, 상기 수전 패드의 기울기를 조절하기 전에 측정한 제1 충전량 및 상기 수전 패드의 기울기를 조절한 후 측정한 제2 충전량을 비교하여 상기 제2 충전량이 제1 충전량을 초과하는 경우 조절된 기울기에 따라 상기 수전 패드 및 그라운드 어셈블리 내 송전 패드의 정렬을 유지한다.The controller may further include a controller for comparing the measured first charge amount before adjusting the slope of the water receiving pad and the measured second water filling amount after adjusting the slope of the water receiving pad and, when the second water filling amount exceeds the first water filling amount, And maintains the alignment of the power receiving pads and the power transmission pads in the ground assembly according to the inclination.

상기 컨트롤러는 한편, 상기 제2 충전량이 제1 충전량 이하인 경우, 차량의 기울기가 상기 수전 패드의 기울기 조절 전의 기울기 값으로 복원되도록 상기 서스펜션 제어부를 조절한다.The controller adjusts the suspension control unit so that the slope of the vehicle is restored to a slope value before the slope adjustment of the power reception pad when the second charge amount is equal to or less than the first charge amount.

여기서, 상기 수평감지 센서는 차량에 탑재된 IMU(Inertia Measurement Unit) 내에 포함될 수 있다. Here, the horizontal sensing sensor may be included in an IMU (Inertia Measurement Unit) mounted on the vehicle.

상기 수평감지 센서는 또한, 3방향 G-센서, 피치(pitch) 센서, 롤(roll) 센서, 요(yaw) 센서, 기울기 센서, 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The horizontal sensing sensor may also include at least one of a three-way G-sensor, a pitch sensor, a roll sensor, a yaw sensor, a tilt sensor, and an acceleration sensor.

상기 서스펜션 제어부는, 스프링, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 링크류, 및 감쇠장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The suspension control unit may include at least one of a spring, a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a linkage, and a damping device.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 무선충전 장치는, 그라운드 어셈블리 내 송전 패드와 상호작용하여 상기 송전 패드로부터 전력을 수신하는 수전 패드, 차량의 기울기를 감지하는 수평감지 센서, 차량의 바퀴 근처에 배치된 복수의 서스펜션을 제어하여 차량의 차고 또는 기울기를 조절하는 서스펜션(suspension) 제어부, 및 수평감지 센서로부터 수집된 데이터를 이용해 차량 기울기를 측정하고 측정된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하며, 상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 상기 수전 패드가 상기 송전 패드와 평행을 이루도록 상기 서스펜션 제어부를 조절하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless charging device for an electric vehicle, comprising: a power receiving pad for receiving electric power from the power transmission pad in cooperation with a power transmission pad in a ground assembly; A suspension control unit for controlling a plurality of suspensions disposed near the wheels of the vehicle to adjust the height or slope of the vehicle, and a controller for measuring the vehicle slope using the data collected from the horizontal sensor and based on the measured vehicle slope And a controller for estimating the slope of the water receiving pad and adjusting the suspension controller such that the water receiving pad is parallel to the transmission pad when the water receiving pad has a slope of the threshold value or more.

여기서, 상기 컨트롤러는 상기 수전 패드의 기울기를 조절하기 전에 측정한 제1 충전량 및 상기 수전 패드의 기울기를 조절한 후 측정한 제2 충전량을 비교하여 상기 제2 충전량이 제1 충전량을 초과하는 경우 조절된 기울기에 따라 상기 수전 패드 및 그라운드 어셈블리 내 송전 패드의 정렬을 유지할 수 있다.Here, the controller compares the measured first charged amount before adjusting the slope of the receiving pad and the measured second charged amount after adjusting the slope of the receiving pad, and when the second charged amount exceeds the first charged amount, The alignment of the power receiving pads in the power receiving pads and the ground assemblies can be maintained in accordance with the inclination of the power receiving pads.

상기 컨트롤러는 또한, 상기 제2 충전량이 제1 충전량 이하인 경우, 차량의 기울기가 상기 수전 패드의 기울기 조절 전의 기울기 값으로 복원되도록 상기 서스펜션 제어부를 조절할 수 있다. The controller may further adjust the suspension control unit so that the slope of the vehicle is restored to a slope value before the slope adjustment of the power receiving pad when the second charge amount is equal to or less than the first charge amount.

상기 수평감지 센서는 차량에 탑재된 IMU(Inertia Measurement Unit) 내에 포함될 수 있다. The horizontal sensing sensor may be included in an IMU (Inertia Measurement Unit) mounted on the vehicle.

상기 수평감지 센서는 또한, 3방향 G-센서, 피치(pitch) 센서, 롤(roll) 센서, 요(yaw) 센서, 기울기 센서, 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The horizontal sensing sensor may also include at least one of a three-way G-sensor, a pitch sensor, a roll sensor, a yaw sensor, a tilt sensor, and an acceleration sensor.

상기 서스펜션 제어부는, 스프링, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 링크류, 및 감쇠장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The suspension control unit may include at least one of a spring, a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a linkage, and a damping device.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 무선충전 제어 방법은, 복수의 수평감지 센서로부터 수집한 데이터를 이용해 차량 기울기를 산출하는 단계, 산출된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하는 단계, 및 상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 차량의 서스펜션을 제어하여 차량의 기울기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. The wireless charging control method for achieving the other objects includes calculating a vehicle gradient using data collected from a plurality of horizontal sensing sensors, estimating a gradient of a power receiving pad based on the calculated vehicle gradient, And controlling the suspension of the vehicle to adjust the inclination of the vehicle when the inclination of the pad is equal to or greater than the threshold value.

상기 차량의 서스펜션을 제어하여 차량의 기울기를 조절하는 단계는, 상기 수전 패드의 기울기를 조절하기 전 무선 충전을 수행하여 측정한 충전량인 제1 충전량을 산출하는 단계, 상기 수전 패드의 기울기를 조절한 후 무선 충전을 수행하여 측정한 충전량인 제2 충전량을 산출하는 단계, 상기 제1 충전량 및 상기 제2 충전량을 비교하는 단계, 및 상기 제2 충전량이 제1 충전량을 초과하는 경우 조절된 기울기에 따라 상기 수전 패드 및 그라운드 어셈블리 내 송전 패드의 정렬을 유지하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling the inclination of the vehicle by controlling the suspension of the vehicle includes a step of calculating a first charge amount which is a charge amount measured by performing wireless charge before adjusting the inclination of the water receiving pad, Calculating a second charge amount as a measured charge amount by performing a wireless charge after the first charge amount and the second charge amount, comparing the first charge amount and the second charge amount, and comparing the first charge amount and the second charge amount, And maintaining alignment of the power reception pads and the power transmission pads in the ground assembly.

여기서, 상기 제1 충전량 및 상기 제2 충전량은 동일한 단위 시간 동안 이루어진 충전량일 수 있다. Here, the first charged amount and the second charged amount may be charged amounts for the same unit time.

한편, 상기 차량의 서스펜션을 제어하여 차량의 기울기를 조절하는 단계는, 상기 제2 충전량이 제1 충전량 이하인 경우, 차량의 기울기가 상기 수전 패드의 기울기 조절 전의 기울기 값으로 복원되도록 차량의 서스펜션을 조절하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling the inclination of the vehicle by controlling the suspension of the vehicle may include adjusting a suspension of the vehicle so that the tilt of the vehicle is restored to a tilt value before the tilt adjustment of the power receiving pad when the second charged amount is equal to or less than the first charging amount .

여기서, 상기 차량의 기울기는 차량의 밑면과 지면이 이루는 각도일 수 있다. Here, the slope of the vehicle may be an angle formed between the bottom surface of the vehicle and the ground.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 충전 패드 정렬 방법을 이용할 경우에는, 차량 자체의 기능을 이용하여 차량에 탑재된 수전 패드를 그라운드의 송전 패드와 효과적으로 정렬시킬 수 있다.When the wireless charging pad aligning method according to the present invention as described above is used, the power receiving pad mounted on the vehicle can be effectively aligned with the power transmitting pad on the ground using the function of the vehicle itself.

또한, 송전 패드와 잘 정렬된 수전 패드의 정렬 구조에 의해 무선 충전 효율을 증대시킬 수 있고, 그로 인한 충전 시간 단축의 효과를 얻을 수 있다. Further, the wireless charging efficiency can be increased by the alignment structure of the power receiving pads and the well-aligned power receiving pads, and the effect of shortening the charging time can be obtained.

또한, 기존 차량 내 관성 측정 장치(Inertia Measurement Unit, IMU) 시스템과 결합함으로써 추가적인 하드웨어(H/W) 구성을 사용하지 않고 무선 충전 패드 정렬을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.In combination with the existing Inertia Measurement Unit (IMU) system, there is an advantage in that wireless charging pad alignment can be effectively performed without using additional hardware (H / W) configuration.

또한, 차량의 전장 부품 일례로, 전자제어장치, 서스펜션 제어장치 등과 무선 충전 시스템의 제어기(예컨대, 차량 어셈블리 제어기)와의 공조 및/또는 협업을 통해 송전 패드 주변의 다양한 환경 상태에서도 송전 패드와 수전 패드의 정렬을 효과적으로 수행할 수 있다.Further, in various environmental conditions around the power transmission pad, for example, by coordinating and / or collaborating with the electronic control device, the suspension control device, and the controller of the wireless charging system (e.g., the vehicle assembly controller) Can be effectively performed.

도 1은 전기차 무선 전력 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 전기차 무선 충전 회로를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 전력 전송에서의 정렬 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 일반적인 무선 충전 시스템에서의 패드 정렬에서의 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 패드 정렬 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전 제어 방법에 대한 동작 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 장치의 블록 구성도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining the concept of wireless power transmission of an electric car.
2 is a conceptual diagram showing an electric car wireless charging circuit to which an embodiment of the present invention can be applied.
3 is a conceptual diagram for explaining an alignment concept in a wireless power transmission to which the present invention can be applied.
4 is a conceptual diagram for explaining a problem in pad alignment in a general wireless charging system.
5 is a conceptual diagram for explaining a wireless charging pad sorting method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating an operation of the wireless charging control method according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of a wireless charging control apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 명세서에 사용되는 일부 용어를 정의하면 다음과 같다. Some terms used in this specification are defined as follows.

전기차(Electric Vehicle, EV)는 49 CFR(code of federal regulations) 523.3 등에서 정의된 자동차(automobile)를 지칭할 수 있다. 전기차는 고속도로 이용 가능하고, 차량 외부의 전원공급원으로부터 재충전 가능한 배터리 등의 차량 탑재 에너지 저장 장치에서 공급되는 전기에 의해 구동될 수 있다. 전원공급원은 주거지나 공용 전기서비스 또는 차량 탑재 연료를 이용하는 발전기 등을 포함할 수 있다. An Electric Vehicle (EV) may refer to an automobile as defined in 49 CFR Code 523.3. The electric vehicle is freely available on the highway and can be driven by electricity supplied from an in-vehicle energy storage device such as a rechargeable battery from a power source outside the vehicle. The power source may include a residential or public electrical service or a generator utilizing vehicle-mounted fuel, and the like.

전기차(electric vehicle, EV)는 일렉트릭 카(electric car), 일렉트릭 오토모바일(electric automobile), ERV(electric road vehicle), PV(plug-in vehicle), xEV(plug-in vehicle) 등으로 지칭될 수 있고, xEV는 BEV(plug-in all-electric vehicle 또는 battery electric vehicle), PEV(plug-in electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle), HPEV(hybrid plug-in electric vehicle), PHEV(plug-in hybrid electric vehicle) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있다.An electric vehicle EV can be referred to as an electric car, an electric automobile, an electric road vehicle (ERV), a plug-in vehicle (PV), a plug-in vehicle (xEV) XEV is a plug-in all-electric vehicle or battery electric vehicle, a plug-in electric vehicle (PEV), a hybrid electric vehicle (HEV), a hybrid plug-in electric vehicle (HPEV) hybrid electric vehicle, and the like.

플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)는 전력 그리드에 연결하여 량 탑재 일차 배터리를 재충전하는 전기차로 지칭될 수 있다.A Plug-in Electric Vehicle (PEV) can be referred to as an electric vehicle that is connected to a power grid and recharges a quantity-loaded primary battery.

플러그인 차량(Plug-in vehicle, PV)은 본 명세서에서 전기차 전력공급장치(electric vehicle supply equipment, EVSE)로부터 물리적인 플러그와 소켓을 사용하지 않고 무선 충전 방식을 통해 재충전 가능한 차량으로 지칭될 수 있다.A plug-in vehicle (PV) may be referred to herein as a rechargeable vehicle through a wireless charging scheme without the use of physical plugs and sockets from electric vehicle supply equipment (EVSE).

중량 자동차(Heavy duty vehicles; H.D. Vehicles)는 49 CFR 523.6 또는 CFR 37.3(bus)에서 정의된 네 개 이상의 바퀴를 가진 모든 차량을 지칭할 수 있다.Heavy duty vehicles (H.D. Vehicles) may refer to any vehicle with four or more wheels as defined in 49 CFR 523.6 or CFR 37.3 (bus).

경량 플러그인 전기차(Light duty plug-in electric vehicle)는 주로 공공 거리, 도로 및 고속도로에서 사용하기 위한 재충전 가능한 배터리나 다른 에너지 장치의 전류가 공급되는 전기 모터에 의해 추진력을 얻는 3개 또는 4개 바퀴를 가진 차량을 지칭할 수 있다. 경량 플러그인 전기차는 총 중량이 4.545㎏보다 작게 규정될 수 있다.A light duty plug-in electric vehicle is a light duty plug-in electric vehicle that can be recharged for use on public streets, roads and highways, or three or four wheels that get propelled by an electric motor powered by another energy device It can refer to a vehicle having an engine. Lightweight plug-in electric vehicles may be specified to have a total weight less than 4.545 kg.

무선 충전 시스템(Wireless power charging system, WCS)은 무선 전력 전송과 얼라인먼트 및 통신을 포함한 GA와 VA 간의 제어를 위한 시스템을 지칭할 수 있다.A wireless power charging system (WCS) may refer to a system for controlling between GA and VA, including wireless power transmission, alignment and communication.

무선 전력 전송(Wireless power transfer, WPT)은 유틸리티(Utility)나 그리드(Grid) 등의 교류(AC) 전원공급 네트워크에서 전기차로 무접촉 수단을 통해 전기적인 전력을 전송하는 것을 지칭할 수 있다.Wireless power transfer (WPT) can refer to the transmission of electrical power through contactless means to an electric vehicle in an AC power supply network, such as a utility or a grid.

유틸리티(Utility)는 전기적인 에너지를 제공하며 통상 고객 정보 시스템(Customer Information System, CIS), 양방향 검침 인프라(Advanced Metering Infrastructure, AMI), 요금과 수익(Rates and Revenue) 시스템 등을 포함하는 시스템들의 집합으로 지칭될 수 있다. 유틸리티는 가격표 또는 이산 이벤트(discrete events)를 통해 플러그인 전기차가 에너지를 이용할 수 있도록 한다. 또한, 유틸리티는 관세율, 계측 전력 소비에 대한 인터벌 및 플러그인 전기차에 대한 전기차 프로그램의 검증 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.Utility provides electrical energy and is a set of systems that typically include a Customer Information System (CIS), an Advanced Metering Infrastructure (AMI), and a Rates and Revenue system. Lt; / RTI > The utility allows the plug-in electric vehicle to use energy through price tags or discrete events. The utility can also provide information on tariff rates, intervals for measured power consumption, and verification of electric vehicle programs for plug-in electric vehicles.

스마트 충전(Smart charging)은 EVSE 및/또는 플러그인 전기차가 차량 충전율이나 방전율을 그리드 용량이나 사용 비용 비율의 시간을 최적화하기 위해 전력 그리드와 통신하는 시스템으로 설명할 수 있다.Smart charging can be described as a system in which EVSE and / or plug-in electric vehicles communicate vehicle charge rates or discharge rates with the power grid to optimize the grid capacity or time of use ratio.

자동 충전(Automatic charging)은 전력을 전송할 수 있는 1차측 충전기 어셈블리(primary charger assembly)에 대하여 적절한 위치에 차량을 위치시키고 인덕티브 충전하는 동작으로 정의될 수 있다. 자동 충전은 필요한 인증 및 권한을 얻은 후에 수행될 수 있다.Automatic charging can be defined as the operation of locating and inductively charging a vehicle in a proper position with respect to a primary charger assembly capable of transmitting power. Automatic charging can be performed after obtaining the required authentication and authorization.

상호운용성(Interoperabilty)은 서로 상대적인 시스템의 성분들이 전체 시스템의 목적하는 동작을 수행하기 위해 함께 작동할 수 있는 상태를 지칭할 수 있다. 정보 상호운용성(Information interoperability)은 두 개 이상의 네트워크들, 시스템들, 디바이스들, 애플리케이션들 또는 성분들이 사용자가 거의 또는 전혀 불편함 없이 안전하고 효과적으로 정보를 공유하고 쉽게 사용할 수 있는 능력을 지칭할 수 있다.Interoperability can refer to a state in which the components of the system relative to each other can operate together to perform the desired operation of the overall system. Information interoperability can refer to the ability of two or more networks, systems, devices, applications or components to share and easily use information securely and effectively, with little or no inconvenience to the user .

유도 충전 시스템(Inductive charging system)은 두 파트가 느슨하게 결합된 트랜스포머를 통해 전기 공급 네트워크에서 전기차로 정방향에서 전자기적으로 에너지를 전송하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 유도 충전 시스템은 전기차 충전 시스템에 대응할 수 있다.An inductive charging system may refer to a system in which two parts transfer energy electronically in a forward direction from an electricity supply network to an electric vehicle via a loosely coupled transformer. In this embodiment, the induction charging system may correspond to the electric vehicle charging system.

유도 커플러(Inductive coupler)는 GA 코일과 VA 코일로 형성되어 전력이 전기적인 절연을 통해 전력을 전송하는 트랜스포머를 지칭할 수 있다.An inductive coupler may refer to a transformer that is formed of a GA coil and an VA coil and that transfers power through electrical isolation.

유도 결합(Inductive coupling)은 두 코일들 간의 자기 결합을 지칭할 수 있다. 두 코일은 그라운드 어셈블리 코일(Ground assembly coil)과 차량 어셈블리 코일(Vehicle assembly coil)을 지칭할 수 있다.Inductive coupling can refer to magnetic coupling between two coils. The two coils can refer to a ground assembly coil and a vehicle assembly coil.

그라운드 어셈블리(Ground assembly, GA)는 GA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 그라운드 또는 인프라스트럭처(infrastructure) 측에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로(magnetic path)를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, GA는 무선 충전 시스템의 전력 소스로서 기능하는 데 필요한 전력/주파수 변환 장치, GA 컨트롤러 및 그리드로부터의 배선과 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.A ground assembly (GA) may refer to an assembly disposed on the ground or infrastructure side, including a GA coil and other suitable components. Other suitable components may include at least one component for controlling the impedance and resonant frequency, ferrite and electromagnetic shielding material for enhancing the magnetic path. For example, the GA may include the power / frequency converter required to function as a power source for the wireless charging system, the GA controller, and the wiring from the grid and the wiring between each unit and the filtering circuits, the housing, and the like.

차량 어셈블리(Vehicle assembly, VA)는 VA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 차량에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, VA는 무선 충전 시스템의 차량 부품으로서 기능하는 데 필요한 정류기/전력변환장치와 VA 컨트롤러 및 차량 배터리의 배선뿐 아니라 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.A vehicle assembly (VA) may refer to an assembly disposed in a vehicle, including a VA coil and other suitable components. Other suitable components may include at least one component for controlling the impedance and resonant frequency, ferrite and electromagnetic shielding material for enhancing the magnetic path. For example, the VA may include wiring between each unit and filtering circuits, housing, etc., as well as the wiring of the VA controller and the vehicle battery, as well as the rectifier / power converter required to function as a vehicle component of the wireless charging system .

전술한 GA는 프라이머리 디바이스(primary device, PD), 1차측 장치 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 VA는 세컨더리 디바이스(secondary device, SD), 2차측 장치 등으로 지칭될 수 있다.The aforementioned GA may be referred to as a primary device (PD), a primary device, and the like, and VA may be referred to as a secondary device (SD), a secondary device, and so on.

프라이머리 디바이스(Primary device)는 세컨더리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 장치 즉, 전기차 외부의 장치일 수 있다. 프라이머리 디바이스는 1차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 프라이머리 디바이스는 전력을 전송하는 전원 소스로서 동작할 수 있다. 프라이머리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.The primary device may be a device that provides contactless coupling to the secondary device, that is, a device external to the electric vehicle. The primary device may be referred to as a primary side device. When the electric vehicle receives power, the primary device can operate as a power source for transmitting power. The primary device may include a housing and all covers.

세컨더리 디바이스(Secondary device)는 프라이머리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 전기차 탑재 장치일 수 있다. 세컨더리 디바이스는 2차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 세컨더리 디바이스는 프라이머리 디바이스로부터의 전력을 전기차로 전달할 수 있다. 세컨더리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.The secondary device may be an electric vehicle mounting device that provides contactless engagement with the primary device. The secondary device may be referred to as a secondary side device. When the electric vehicle receives electric power, the secondary device can transfer the electric power from the primary device to the electric car. The secondary device may include a housing and all covers.

그라운드 어셈블리 컨트롤러(GA controller)는 차량으로부터의 정보를 토대로 GA 코일에 대한 출력 전력 레벨을 조절하는 GA의 일부분일 수 있다.The ground assembly controller (GA controller) may be part of a GA that adjusts the output power level for the GA coil based on information from the vehicle.

차량 어셈블리 컨트롤러(VA controller)는 충전 동안 특정 차량용 파라미터를 모니터링하고 GA와의 통신을 개시하여 출력 전력 레벨을 제어하는 VA의 일부분일 수 있다.The vehicle assembly controller (VA controller) may be part of a VA that monitors specific vehicle parameters during charging and initiates communication with the GA to control the output power level.

전술한 GA 컨트롤러는 프라이머리 디바이스 통신제어기(Primary device communication controller, PDCC)로 지칭될 수 있고, VA 컨트롤러는 전기차 통신제어기(electric vehicle communication controller, VA 제어기)로 지칭될 수 있다.The GA controller described above may be referred to as a primary device communication controller (PDCC), and the VA controller may be referred to as an electric vehicle communication controller (VA controller).

마그네틱 갭(Magnetic gap)은 리츠선(litz wire)의 상부 또는 GA 코일의 마그네틱 재료의 상부의 가장 높은 평면과 상기 리츠선의 하부 또는 VA 코일의 마그네틱 재료의 가장 낮은 평면이 서로 정렬되었을 때 이들 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.The magnetic gap is the distance between the highest plane of the upper portion of the litz wire or the upper portion of the magnetic material of the GA coil and the lowest plane of the magnetic material of the VA coil, Vertical distance can be referred to.

주위 온도(Ambient temperature)는 직접적으로 햇빛이 비치지 않는 대상 서브시스템의 대기에서 측정된 그라운드 레벨 온도를 지칭할 수 있다.Ambient temperature can refer to the ground level temperature measured in the atmosphere of the target subsystem that is not directly exposed to sunlight.

차량 지상고(Vehicle ground clearance)는 도로 또는 도로포장과 차량 플로어 팬의 최하부 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.Vehicle ground clearance can refer to the vertical distance between the road or road pavement and the bottom of the vehicle floor pan.

차량 마그네틱 지상고(Vehicle magnetic ground clearance)는 리츠선의 바닥 최하위 평면 또는 차량에 탑재된 VA 코일의 절연 재료와 도로포장 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.Vehicle magnetic ground clearance can refer to the vertical distance between the bottom floor of the Litz wire or the insulating material of the VA coil mounted on the vehicle and the pavement.

차량 어셈블리(VA) 코일 표면 간격(Vehicle assembly coil surface distance)은 리츠선의 바닥 최하부의 평면 또는 VA 코일의 마그네틱 재료와 VA 코일의 최하위 외부 표면 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다. 이러한 거리는 보호 커버재 및 코일 포장재로 포장된 추가 아이템을 포함할 수 있다.Vehicle Assembly (VA) The Vehicle Assembly Coil Surface Distance can refer to the vertical distance between the plane bottom of the Litz wire or the magnetic material of the VA coil and the lowest outer surface of the VA coil. Such a distance may include additional items wrapped in a protective cover and coil wrapper.

전술한 VA 코일은 2차 코일(secondary coil), 차량 코일(vehicle coil), 수신 코일(receiver coil) 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 그라운드 어셈블리 코일(ground assembly coil, GA coil)은 1차 코일(primary coil), 송신 코일(transmit coil) 등으로 지칭될 수 있다.The aforementioned VA coil may be referred to as a secondary coil, a vehicle coil, a receiver coil, etc. Similarly, a ground assembly coil (GA coil) may be referred to as a primary coil A primary coil, a transmit coil, or the like.

노출 도전 부품(Exposed conductive component)은 사람에 의해 접촉될 수 있고 평상시 전기가 흐르지 않지만 고장 시에 전기가 흐를 수 있는 전기적인 장치(예컨대, 전기차)의 도전성 부품을 지칭할 수 있다. The exposed conductive component may refer to a conductive part of an electrical device (e.g., an electric vehicle) that can be contacted by a person and does not normally conduct electricity but can conduct electricity in the event of a failure.

유해 라이브 요소(Hazardous live component)는 어떤 조건하에서 유해한 전기 쇼크를 줄 수 있는 라이브 구성요소를 지칭할 수 있다.Hazardous live components can refer to live components that can give a hazardous electric shock under certain conditions.

라이브 요소(Live component)는 기본적인 용도에서 전기적으로 활성화되는 모든 도체 또는 도전성 부품을 지칭할 수 있다.A live component may refer to any conductor or conductive component that is electrically activated in a basic use.

직접 접촉(Direct contact)은 생물체인 사람의 접촉을 지칭할 수 있다.Direct contact can refer to human contact as an organism.

간접 접촉(Indirect contact)은 절연 실패로 사람이 노출된, 도전된, 전기가 흐르는 활성 성분에 접촉하는 것을 지칭할 수 있다.(IEC 61140 참조)Indirect contact may refer to the contact of an exposed, electrically-conductive, electrically-conductive active component with an insu- lated failure (see IEC 61140).

얼라인먼트(Alignment)는 규정된 효율적인 전력 전송을 위해 프라이머리 디바이스에 대한 세컨더리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차 및/또는 세컨더리 디바이스에 대한 프라이머리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차를 가리킬 수 있다. 본 명세서에서 얼라인먼트는 무선 전력 전송 시스템의 위치 정렬을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Alignment may refer to a procedure for locating the relative position of the secondary device with respect to the primary device and / or a procedure for locating the relative position of the primary device with respect to the secondary device for a defined efficient power transfer. Alignment herein may refer to, but is not limited to, alignment of a wireless power transmission system.

페어링(Pairing)은 전력을 전송할 수 있도록 배치된 단일 전용 그라운드 어셈블리(프라이머리 디바이스)와 차량(전기차)가 연관되는 절차를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 페어링은 충전 스팟 또는 특정 그라운드 어셈블리와 차량 어셈블리 제어기의 연관 절차를 포함할 수 있다. 연관(Correlation/Association)은 두 피어 통신 실체들 사이의 관계 성립 절차를 포함할 수 있다.Pairing may refer to a procedure in which a vehicle (electric vehicle) is associated with a single dedicated ground assembly (primary device) arranged to transmit power. Pairing herein may include a procedure for associating a charge spot or a specific ground assembly with a vehicle assembly controller. Correlation / Association may involve establishing a relationship between two peer communication entities.

명령 및 제어 통신(Command and control communication)은 무선 전력 전송 프로세스의 시작, 제어 및 종료에 필요한 정보를 교환하는 전기차 전력공급장치와 전기차 사이의 통신을 지칭할 수 있다.Command and control communication may refer to communication between an electric vehicle and an electric vehicle, which exchanges information necessary to initiate, control, and terminate the wireless power transfer process.

하이 레벨 통신(High level communication)은 명령 및 제어 통신에서 담당하는 정보를 초과하는 모든 정보를 처리할 수 있다. 하이 레벨 통신의 데이터 링크는 PLC(Power line communication)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.High level communication can handle all information that exceeds the information in command and control communication. The data link of the high level communication can use PLC (Power line communication), but is not limited thereto.

저전력 기동(Low power excitation)은 정밀 포지셔닝과 페어링을 수행하기 위해 전기차가 프라이머리 디바이스를 감지하도록 그것을 활성화하는 것을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 그 역도 가능하다.Low power excitation may refer to activating an electric vehicle to sense a primary device to perform precise positioning and pairing, but is not so limited, and vice versa.

SSID(Service set identifier)는 무선랜 상에서 전송되는 패킷의 해더에 붙는 32-character로 이루어진 유니크한 식별자이다. SSID는 무선 장비에서 접속하려고하는 BSS(basic service set)를 구분해준다. SSID는 기본적으로 여러 개의 무선랜을 서로 구별해준다. 따라서 특정한 무선랜을 사용하려는 모든 AP(access point)와 모든 단말(terminal)/스테이션(station) 장비들은 모두 같은 SSID를 사용할 수 있다. 유일한 SSID를 사용하지 않는 장비는 BSS에 조인하는 것이 불가능하다. SSID는 평문으로 그대로 보여지기 때문에 네트워크에 어떠한 보안 특성도 제공하지 않을 수 있다.An SSID (service set identifier) is a unique identifier consisting of 32-characters attached to a header of a packet transmitted on a wireless LAN. The SSID identifies the basic service set (BSS) that the wireless device attempts to connect to. SSID basically distinguishes several wireless LANs from each other. Therefore, all APs and all terminal / station devices that want to use a particular wireless LAN can use the same SSID. Devices that do not use a unique SSID are not able to join the BSS. Because the SSID is shown as plain text, it may not provide any security features to the network.

ESSID(Extended service set identifier)는 접속하고자 하는 네트워크의 이름이다. SSID와 비슷하지만 보다 확장된 개념일 수 있다.Extended service set identifier (ESSID) is the name of the network to which you want to connect. It is similar to SSID but can be a more extended concept.

BSSID(Basic service set identifier)는 통상 48bits로 특정 BSS(basic service set)를 구분하기 위해 사용한다. 인프라스트럭쳐 BSS 네트워크의 경우, BSSID는 AP 장비의 MAC(medium access control)가 될 수 있다. 독립적인(independent) BSS나 애드훅(ad hoc) 네트워크의 경우, BSSID는 임의의 값으로 생성될 수 있다.A basic service set identifier (BSSID) is usually used to distinguish a specific basic service set (BSS) by 48 bits. In the case of an infrastructure BSS network, the BSSID may be medium access control (MAC) of the AP equipment. For an independent BSS or ad hoc network, the BSSID can be generated with any value.

충전 스테이션(charging station)은 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리와 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 관리하는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리 제어기를 포함할 수 있다. 그라운드 어셈블리는 적어도 하나 이상의 무선통신기를 구비할 수 있다. 충전 스테이션은 가정, 사무실, 공공장소, 도로, 주차장 등에 설치되는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 구비한 장소를 지칭할 수 있다.The charging station may include at least one ground assembly and at least one ground assembly controller for managing the at least one ground assembly. The ground assembly may include at least one wireless communication device. The charging station may refer to a place having at least one ground assembly installed in a home, office, public place, road, parking lot, and the like.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 전기차 무선 전력 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining the concept of wireless power transmission of an electric car.

도 1을 참조하면, 무선 전력 전송은 전기차(electric vehicle, 10)의 적어도 하나의 구성요소와 충전 스테이션(charging station, 13)에 의해서 수행될 수 있고, 전기차(10)에 무선으로 전력을 전송하기 위해서 이용될 수 있다.1, a wireless power transmission may be performed by at least one component of an electric vehicle 10 and a charging station 13, and may be used to transmit power wirelessly to an electric vehicle 10, . ≪ / RTI >

전기차 충전은 배전망의 전력을 변환 및 제어하는 베이스(base)가 송신 코일을 통해 차량(vehicle)의 수신 코일로 전력을 전달하고, 차량의 무선 충전 제어 장치에서 정류 및 전력 변환을 통해 차량 내 전원이나 배터리 충전을 수행하여 이루어진다.The charging of an electric car is carried out in such a manner that a base for converting and controlling power of a distribution vehicle transmits electric power to a reception coil of a vehicle through a transmission coil, Or battery charging.

전기차는 온보드 충전기(OBC: on-board charger)를 포함하고, 온보드 충전기는 에너지 관리 전략이나 정책에 따라 CAN(controller area network) 메시지를 BMS(battery management system)과 송수신하며 차량 DC-DC 컨버터를 통해 배터리의 충전 및/또는 방전을 제어할 수 있다. The EV includes an on-board charger (OBC), and the onboard charger sends and receives CAN (controller area network) messages to and from the battery management system (BMS) according to energy management strategies and policies. The charging and / or discharging of the battery can be controlled.

여기서, 전기차(10)는 일반적으로 배터리(12)와 같이 충전 가능한 에너지 저장 장치로부터 유도된 전류를 동력장치인 전기 모터의 에너지원으로 공급하는 차량(automobile)으로 정의할 수 있다. Here, the electric vehicle 10 can be generally defined as a vehicle (automobile) that supplies electric current derived from a chargeable energy storage device such as the battery 12 as an energy source of an electric motor as a power device.

다만, 본 발명에 따른 전기차(10)는 전기 모터와 일반적인 내연기관(internal combustion engine)을 함께 갖는 하이브리드 자동차를 포함할 수 있고, 자동차(automobile)뿐만 아니라 모터사이클(motocycle), 카트(cart), 스쿠터(scooter) 및 전기 자전거(electric bicycle)를 포함할 수 있다.However, the electric vehicle 10 according to the present invention may include a hybrid vehicle having an electric motor and an internal combustion engine together, and may be a motor vehicle, a motorcycle, a cart, A scooter, and an electric bicycle.

또한, 전기차(10)는 무선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 수신 코일이 포함된 수전 패드(11)를 포함할 수 있으며, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 플러그 접속구를 포함할 수도 있다. 이때, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있는 전기차(10)를 플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)로 지칭할 수 있다.The electric vehicle 10 may include a power receiving pad 11 including a receiving coil for charging the battery 12 wirelessly and may include a plug connection for charging the battery 12 by wire It is possible. At this time, the electric vehicle 10 capable of charging the battery 12 by wire can be referred to as a plug-in electric vehicle (PEV).

여기서, 충전 스테이션(13)은 전력망(power grid, 15) 또는 전력 백본(power backbone)에 연결될 수 있고, 전력 링크(power link)를 통하여 송신 코일이 포함된 송전 패드(14)에 교류(AC) 또는 직류(DC) 전력을 제공할 수 있다.The charging station 13 may be connected to a power grid 15 or a power backbone and may be connected to a power transmission pad 14 through a power link by means of a power link, Or direct current (DC) power.

또한, 충전 스테이션(13)은 유무선 통신을 통하여 전력망(power grid, 15) 또는 전력망을 관리하는 인프라 관리 시스템(infrastructure management system) 또는 인프라 서버와 통신할 수 있고, 전기차(10)와 무선 통신을 수행할 수 있다.The charging station 13 can communicate with an infrastructure management system or an infrastructure server that manages a power grid 15 or a power network through wired / wireless communication and performs wireless communication with the electric vehicle 10 can do.

여기서, 무선 통신에는 블루투스(Bluetooth), 지그비(zigbee), 셀룰러(cellular), 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network) 등이 있을 수 있다. Here, the wireless communication may be Bluetooth, zigbee, cellular, wireless local area network, or the like.

또한, 예를 들어 충전 스테이션(13)은 전기차(10) 소유자의 집에 부속된 주차장, 주유소에서 전기차 충전을 위한 주차구역, 쇼핑 센터나 직장의 주차구역 등과 같이 다양한 장소에 위치할 수 있다.For example, the charging station 13 may be located at various places such as a parking lot attached to the owner's house of the electric car 10, a parking area for charging an electric car at a gas station, a parking area at a shopping center or a workplace.

여기서, 전기차(10)의 배터리(12)를 무선 충전하는 과정은, 먼저 전기차(10)의 수전 패드(11)가 송전 패드(14)에 의한 에너지 장(energy field)에 위치됨으로써 송전 패드(14)의 송신 코일과 수전 패드(11)의 수신 코일이 서로 상호작용 또는 커플링되어 이루어질 수 있다. 상호작용 또는 커플링의 결과로 수전 패드(11)에 기전력이 유도되고, 유도된 기전력에 의해 배터리(12)가 충전될 수 있다.The process of wirelessly charging the battery 12 of the electric vehicle 10 is such that the power supply pad 11 of the electric vehicle 10 is first placed in the energy field of the power transmission pad 14, And the receiving coils of the receiving pads 11 can be made to interact or couple with each other. An electromotive force is induced in the power reception pad 11 as a result of the interaction or coupling, and the battery 12 can be charged by the induced electromotive force.

또한, 충전 스테이션(13)과 송전 패드(14)는 그 전부 또는 일부를 그라운드 어셈블리(Ground Assembly, GA)로 지칭할 수 있고, 그라운드 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다.In addition, the charging station 13 and the transmission pad 14 may be referred to as a ground assembly (GA) in whole or in part, and the ground assembly may refer to the previously defined meaning.

또한, 전기차(10)의 수전 패드(11)와 다른 전기차 내부 구성요소 전부 또는 일부를 비히클 어셈블리(Vehicle Assembly, VA)로 지칭할 수 있는데, 여기서 비히클 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다.In addition, all or a part of the electric vehicle internal components other than the electric power receiving pad 11 of the electric vehicle 10 may be referred to as a Vehicle Assembly (VA), in which the vehicle assembly may refer to the previously defined meaning.

여기서, 송전 패드 또는 수전 패드는 비극성(non-polarized) 또는 극성(polarized)으로 구성될 수도 있다.Here, the power transmission pad or the power receiving pad may be configured to be non-polarized or polarized.

이때, 패드가 비극성이면 패드의 중앙에 하나의 극이 있고, 바깥 주변에 반대 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속(flux)는 패드의 중앙에서 나가고(exit), 패드의 모든 바깥 경계에서 복귀(return)하도록 형성될 수 있다.At this time, if the pad is non-polar, there may be one pole in the center of the pad and an opposite pole in the outer periphery. Here, the flux can be formed to exit from the center of the pad and return at all outer boundaries of the pad.

또한, 패드가 극성인 경우, 패드의 어느 한쪽 끝에 각각의 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속은 패드의 방향(orientation)에 기초하여 형성될 수 있다. Also, if the pad is polar, it may have a respective pole at either end of the pad. Here, the magnetic flux can be formed based on the orientation of the pad.

도 2는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 전기차 무선 충전 회로를 도시한 개념도이다. 2 is a conceptual diagram showing an electric car wireless charging circuit to which an embodiment of the present invention can be applied.

도 2를 참조하면, 전기차 무선 충전 시스템에서 충전이 이루어지는 회로에 대한 개략적인 구성을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, a schematic configuration of a circuit for charging in an electric car wireless charging system is shown.

여기서, 도 2의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc), 도 1에서의 차징 스테이션(13), 송전 패드(14)의 구성 중 전부 또는 일부를 표현한 것으로 해석될 수 있고, 도 2의 우측 회로는 수전 패드 및 배터리를 포함한 전기차의 일부 또는 전부를 표현한 것으로 해석될 수 있다.2 can be interpreted as expressing all or part of the configuration of the power supply Vsrc supplied from the power grid, the charging station 13 in FIG. 1, and the transmission pad 14, and the right side of FIG. 2 The circuit can be interpreted as representing some or all of the electric vehicle including the power receiving pad and the battery.

먼저, 도 2의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc)에 대응되는 출력 전력(Psrc)를 무선 충전 전력 변환기에 제공하고, 무선 충전 전력 변환기는 송신 코일(L1)에서 희망하는 동작 주파수에서의 전자기장을 방출할 수 있도록, 제공받은 전력(Psrc)의 주파수 및 AC/DC 변환을 수행한 전력(P1)을 출력할 수 있다.2 provides the output power Psrc corresponding to the power supply Vsrc supplied from the power network to the wireless charging power converter and the wireless charging power converter converts the output power Psrc corresponding to the power It is possible to output the frequency of the supplied power Psrc and the power P1 subjected to AC / DC conversion so as to emit an electromagnetic field.

구체적으로, 무선 충전 전력 변환기는 전력망에서 공급된 전력(Psrc)이 AC 전력인 경우 DC 전력으로 변환하는 AC/DC 변환기 및 DC전력을 무선 충전에 적합한 동작 주파수의 전력으로 변환하는 저주파수 변환기(또는 LF 변환기) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작 주파수는 예를 들면, 80 내지 90 kHz 사이에 위치하도록 결정할 수 있다.Specifically, the wireless charging power converter includes an AC / DC converter for converting power Psrc supplied from the power network into DC power when AC power is AC power, and a low frequency converter (or LF A converter). The operating frequency may be determined to be, for example, between 80 and 90 kHz.

무선 충전 전력 변환기에서 출력된 전력(P1)은 다시 송신 코일(L1), 제1 커패시터(C1) 및 제1 저항(R1)으로 구성된 회로에 공급될 수 있고, 이때 제1 커패시터(C1)는 송신 코일(L1)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값을 가지도록 결정될 수 있다. 또한, 여기서 제1 저항(R1)은 송신 코일(L1) 및 제1 커패시터(C1)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다.The power P 1 output from the wireless charging power converter can again be supplied to the circuit consisting of the transmitting coil L 1 , the first capacitor C 1 and the first resistor R 1 , C 1 ) may be determined so as to have an element value such that it has an operating frequency suitable for charging together with the transmitting coil L 1 . Here, the first resistor R 1 may mean a power loss caused by the transmission coil L 1 and the first capacitor C 1 .

여기서, 송신 코일(L1)은 수신 코일(L2)과 커플링 계수 m으로 정의되는 전자기적 커플링이 이루어져 전력이 전송되도록 하거나, 또는 전력이 수신 코일(L2)로 유도될 수 있다. 따라서, 본 발명에서 전력이 전송된다는 의미는 전력이 유도된다는 의미와 혼용하여 사용될 수 있다.Here, the transmitting coil L 1 may be electromagnetically coupled as defined by the receiving coil L 2 and the coupling coefficient m to allow power to be transmitted, or power may be induced to the receiving coil L 2 . Therefore, the meaning of power transmission in the present invention can be used in combination with the meaning that power is induced.

여기서, 수신 코일로 유도되거나 전송받은 전력(P2)은 전기차 전력 변환기로 제공될 수 있다. 이때, 제2 커패시터(C2)는 수신 코일(L2)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값으로 결정될 수 있고, 제2 저항(R2)은 수신 코일(L2) 및 제2 커패시터(C2)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다.Here, the electric power P 2 induced or transmitted to the receiving coil may be provided to the electric vehicle electric power converter. At this time, the second capacitor C 2 may be determined as an element value having an operating frequency suitable for charging together with the receiving coil L 2 , and the second resistor R 2 may be determined as the receiving coil L 2 and the second May mean a power loss caused by the capacitor C 2 .

전기차 전력 변환기는 제공받은 특정 동작 주파수의 전력(P2)을 다시 전기차의 배터리(VHV)에 적합한 전압 레벨을 갖는 DC 전력으로 변환하는 LF/DC 변환기를 포함할 수 있다. The electric vehicle power converter may include an LF / DC converter that converts the supplied power (P 2 ) of a specific operating frequency to DC power having a voltage level suitable for the battery (V HV ) of the electric vehicle.

전기차 전력 변환기가 제공받은 전력(P2)을 변환한 전력(PHV)을 출력하면, 출력된 전력(PHV)는 전기차에 내장된 배터리(VHV)의 충전에 사용될 수 있다.When outputting the electric power converter to provide power received power (P HV) converting the (P 2), the output power (P HV) may be used for charging of the battery (V HV) embedded in electric vehicle.

여기서, 도 2의 우측 회로는 수신 코일(L2)을 배터리(VHV)와 선택적으로 접속 또는 해제하기 위한 스위치(switch)를 더 포함할 수 있다.Here, the right circuit of FIG. 2 may further include a switch for selectively connecting or disconnecting the receiving coil L 2 with the battery V HV .

여기서, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)의 공진 주파수(resonance frequency)는 서로 유사하거나 동일하도록 구성될 수 있으며, 송신 코일(L1)에서 발생된 전자기장에 수신 코일(L2)이 근거리에 위치할 수 있도록 구성될 수 있다.Here, the resonance frequencies of the transmission coil L 1 and the reception coil L 2 may be similar or identical to each other. The reception coil L 2 may be connected to the electromagnetic field generated by the transmission coil L 1 , Can be configured to be located in close proximity.

여기서, 도 2의 회로는 본 발명의 실시예들을 위해서 이용 가능한 전기차 무선 충전 시스템에서의 전력 전송에 관한 예시적 회로로 이해되어야 하며, 도 2에서의 회로에 한정하여 해석되는 것은 아니다.Here, the circuit of FIG. 2 should be understood as an exemplary circuit for power transmission in an electric vehicle wireless charging system that is available for embodiments of the present invention, and is not limited to the circuit in FIG.

한편, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)이 원거리에 위치할수록 전력 손실이 증가할 수 있으므로, 양자의 위치를 설정하는 것은 중요한 요소일 수 있다.On the other hand, since the power loss may increase as the transmitting coil L 1 and the receiving coil L 2 are located at a long distance, setting the positions of the transmitting coil L 1 and the receiving coil L 2 may be important factors.

이때, 송신 코일(L1)은 도 1에서의 송전 패드(14)에 포함되고, 수신 코일(L2)은 도 1에서의 수전 패드(11)에 포함될 수 있다. 따라서, 송전 패드와 수전 패드 상호간의 위치 결정 또는 전기차와 송전 패드 상호간의 위치 결정에 관하여 이하 도면을 참조하여 설명한다.At this time, the transmission coil L 1 is included in the transmission pad 14 in FIG. 1 and the reception coil L 2 can be included in the reception pad 11 in FIG. Therefore, positioning between the power transmission pad and the power reception pads or positioning between the power transmission pads and the power transmission pads will be described below with reference to the drawings.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 전력 전송에서의 정렬 개념을 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram for explaining an alignment concept in a wireless power transmission to which the present invention can be applied.

도 3를 참조하여 송전 패드(14) 및 전기차에 내장된 수전 패드(11) 사이의 위치 정렬 방법을 설명할 수 있다. 여기서, 위치 정렬은 앞서 설명한 용어인 얼라인먼트(alignment)에 대응될 수 있고, 따라서, GA와 VA간의 위치 정렬로 정의할 수도 있고, 송전 패드와 수전 패드의 위치 정렬로 한정해석되지 않는다.Referring to Fig. 3, a method of aligning the power transmission pad 14 and the power receiving pad 11 built in the electric vehicle can be described. Here, the positional alignment may correspond to the alignment, which is the above-mentioned term, and thus may be defined as the alignment between the GA and the VA, and is not limited to the alignment of the transmission pad and the receiving pad.

여기서, 송전 패드(14)는 도 3에서는 지표면 아래에 위치한 것으로 도시하였으나, 지표면 위에 위치할 수도 있고, 지표면 아래에서 송전 패드(14)의 상면이 노출되도록 위치할 수도 있다.3, the transmission pad 14 may be positioned above the ground surface, or may be positioned such that the top surface of the transmission pad 14 is exposed below the ground surface.

또한, 전기차의 수전 패드(11)는 지표면을 기준으로 측정된 높이(z방향으로 정의)에 따라 카테고리를 달리하여 정의할 수 있고, 예를 들어 지표면에서 수전 패드(11)의 높이가 100-150(mm) 인 경우 클래스 1, 140-210(mm) 인 경우 클래스 2, 170-250(mm)인 경우 클래스 3과 같이 설정할 수 있다. 이때, 수전 패드(11)에 따라 클래스 1만을 지원하거나, 클래스 1과 2를 지원할 수도 있는 등 부분적 지원이 가능할 수 있다. Further, the receiving pads 11 of the electric vehicle can be defined by different categories according to heights (defined in the z direction) measured on the basis of the ground surface. For example, the height of the receiving pads 11 on the ground surface is 100-150 (mm), class 2 for 140-210 (mm), and class 3 for 170-250 (mm). At this time, only the class 1 may be supported according to the receiving pad 11, or the class 1 and 2 may be supported, and partial support may be possible.

여기서, 지표면을 기준으로 측정된 높이는 앞서 설명한 용어인 차량 마그네틱 지상고에 대응될 수 있다.Here, the height measured based on the ground surface may correspond to the above-mentioned term vehicle magnetic ground surface.

또한, 송전 패드(14)의 높이 방향(z방향으로 정의)의 위치는 상기 수전 패드(11)에서 지원하는 최대 클래스와 최소 클래스 사이에 위치하도록 결정할 수 있는데, 예를 들어 수전 패드가 클래스1과 2만을 지원한다면, 수전 패드(11)를 기준으로 100-210 (mm) 사이에 송전 패드가 위치하도록 결정할 수 있다.The position of the power transmission pad 14 in the height direction (defined in the z direction) can be determined to be located between the maximum class and the minimum class supported by the power receiving pad 11. For example, 2, it can be determined that the transmission pads are positioned between 100 and 210 mm on the basis of the reception pads 11.

또한, 송전 패드(14)의 중심과 수전 패드(11)의 중심 사이의 격차는 가로 및 세로 방향(x 및 y 방향으로 정의)의 한계값 이내에 위치하도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 가로 방향(x방향으로 정의)으로는 ±75 (mm) 이내에 위치하도록 결정할 수 있고, 세로 방향(y방향으로 정의)으로는 ±100 (mm) 이내에 위치하도록 결정할 수 있다. Further, the gap between the center of the power transmission pad 14 and the center of the power receiving pad 11 can be determined so as to be located within the limits of the horizontal and vertical directions (defined in the x and y directions). For example, it can be determined to be located within ± 75 (mm) in the horizontal direction (defined in the x direction) and to be located within ± 100 (mm) in the vertical direction (defined in the y direction).

여기서, 송전 패드(14)와 수전 패드(11)의 상대적 위치는 그 실험적 결과에 따라 한계값이 달라질 수 있고, 상기 수치들은 예시적인 것으로 이해되어야 한다.Here, the relative positions of the power transmission pad 14 and the power reception pad 11 can be varied in accordance with their experimental results, and these values are to be understood as exemplary.

도 4는 일반적인 무선 충전 시스템에서의 패드 정렬 문제점을 설명하기 위한 개념도이다. 4 is a conceptual diagram for explaining a problem of pad alignment in a general wireless charging system.

도 4에 도시된 바와 같이, 무선 충전을 위해 전기차는 전력공급장치(EVSE)와 연결된 베이스 내 송전 패드 위로 전기차의 수전 패드가 위치하는 형태로 놓이게 된다. As shown in FIG. 4, the electric car is placed in a form in which an electric power receiving pad of the electric car is placed on a transmission pad in a base connected to a power supply device (EVSE) for wireless charging.

차량이 그라운드 상에 배치된 송전 패드에 수전 패드를 정렬하여 무선 충전을 하려고 할 때 혹은 무선 충전을 수행하는 도중에, 지표면에 이물질이 존재하거나 지표면이 고르지 못한 경우 차량 측 수전 패드의 높이가 한쪽으로 기울어질 수 있다. 이때, 지표면과 평행한 평면 상에서는 송전 패드 및 수전 패드 간 정렬이 잘 이루어진 것처럼 보이지만 측면에서 확인하면 도 4에 도시된 바와 같이 송전 패드의 높이가 균일하지 않은 경우가 발생한다. 이로 인해 수전 패드 및 송전 패드 간 정렬 오차가 증가하게 되고, 무선 전력 전송 효율이 크게 감소될 수 있다.When the vehicle tries to wirelessly charge the transmission pads arranged on the ground by placing them on the transmission pad, or during wireless charging, if there is foreign matter on the ground surface or the ground surface is uneven, the height of the vehicle side receiving pad tilts to one side Can be. At this time, although the alignment between the power transmission pads and the power receiving pads appears to be well performed on a plane parallel to the surface of the earth, the height of the power transmission pads may not be uniform as shown in FIG. This increases the misalignment between the power reception pads and the power transmission pads, and the wireless power transmission efficiency can be greatly reduced.

앞서 도 3을 살펴본 바와 같이, 일반적인 무선 충전 시스템에서의 송전 패드(14) 및 수전 패드(11)의 정렬은, 수전 패드가 지표면과 평행한 면에 존재하는 것으로 전제하고 지표면과 평행한 면 상에서 가로 및 세로 방향(x 및 y 방향으로 정의)에 대해서만 고려된다. 3, the alignment of the transmission pad 14 and the power receiving pad 11 in a general wireless charging system assumes that the power receiving pad is present on a plane parallel to the ground surface, And the longitudinal direction (defined in the x and y directions).

따라서, 도 4에 도시된 경우와 같이 수전 패드 자체의 높이 차가 발생하는 경우를 고려한 패드 정렬 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for a pad alignment method that takes into account the case where the height difference of the receiving pad itself occurs as shown in FIG.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 패드 정렬 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 5 is a conceptual diagram for explaining a wireless charging pad sorting method according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무선충전 패드 정렬 방법은 수평감지 센서(310) 및 서스펜션 제어부(330)를 활용하여 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 5, the wireless charging pad alignment method according to the present invention may be implemented using a horizontal sensing sensor 310 and a suspension controller 330.

즉, 본 발명에서는 차량 내 장착된 수평 감지 센서(310)를 이용하여 차량의 전체적인 기울기를 파악하여 수전 패드의 기울기를 추정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 서스펜션 제어부(330)는 차량의 바퀴 근처에 배치된 예를 들어, 4개의 서스펜션 각각을 제어하여 차량의 차고 및 기울기를 조절함으로써 송전 패드 와 수전 패드가 평행을 이루도록 한다. That is, in the present invention, the inclination of the power reception pad is estimated by grasping the overall inclination of the vehicle using the horizontal detection sensor 310 installed in the vehicle. The suspension controller 330 according to an embodiment of the present invention controls each of four suspensions disposed near the wheels of the vehicle, for example, to adjust the height and slope of the vehicle so that the transmission pad and the water receiving pads are parallel to each other .

여기서, 차량의 기울기는 지면과 차량의 밑면이 이루는 각도를 의미할 수 있으며, 차량의 밑면은 복수의 수평감지 센서로부터 측정되는 복수의 데이터로부터 정의될 수 있다. 또한, 수전 패드의 기울기는 수전 패드와 지면이 이루는 각도일 수 있다. 수전 패드의 기울기는 측정되는 것이 아니라 차량의 기울기로부터 추정되는 값이며, 수전 패드의 기울기는 차량의 기울기와 동일할 수 있다. Here, the slope of the vehicle may mean an angle between the ground and the bottom surface of the vehicle, and the bottom surface of the vehicle may be defined from a plurality of data measured from the plurality of horizontal sensors. In addition, the slope of the water receiving pad may be an angle between the water receiving pad and the ground. The slope of the receiving pad is not measured but is a value estimated from the slope of the vehicle, and the slope of the receiving pad may be the same as the slope of the vehicle.

본 발명에 활용되는 수평감지 센서(310)는 차량 내, 특히 차량에 탑재된 IMU(Inertia Measurement Unit)에 복수 개로 포함될 수 있으며, 복수 개의 수평감지 센서를 활용해 차량의 전체적인 기울기 파악이 가능하다.The horizontal sensing sensor 310 used in the present invention may be included in a plurality of IMUs (Inertia Measurement Units) installed in a vehicle, particularly in a vehicle, and it is possible to grasp the overall inclination of the vehicle by utilizing a plurality of horizontal sensing sensors.

여기서, IMU는 관성력을 측정하는 센서로 가속도계(accelerometer)와 각속도계(gyroscope), 더 나아가 지자계센서(magnetometer)를 이용해 관성력을 측정한다. 수평 감지 센서(310)는 3방향 G-센서, 피치(pitch) 센서, 롤(roll) 센서, 요(yaw) 센서, 기울기 센서, 가속도 센서, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Here, the IMU measures the inertial force by using an accelerometer, a gyroscope, and a magnetometer to measure the inertial force. The horizontal sensing sensor 310 may include a three-way G-sensor, a pitch sensor, a roll sensor, a yaw sensor, a tilt sensor, an acceleration sensor, or a combination thereof.

본 발명에서는 이처럼 IMU 내에 포함된 수평 감지 센서와 결합하여 별도의 추가적인 하드웨어 구성 없이 무선충전을 위한 수전 패드의 높이를 조절할 수 있고, 따라서, 무선 충전 효율을 높여 충전 시간을 단축할 수 있다.According to the present invention, the height of the water receiving pad for wireless charging can be adjusted without a separate additional hardware configuration by combining with the horizontal sensing sensor included in the IMU. Thus, the charging time can be shortened by increasing the wireless charging efficiency.

한편, 서스펜션(suspension) 제어부는 능동 현가장치를 포함할 수 있다. 능동현가 장치는 도 4에 도시된 스프링 형태 외에도 공압 또는 유압식 액추에이터, 각종 링크류, 감쇠장치 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the suspension control section may include an active suspension. The active suspension may include pneumatic or hydraulic actuators, various links, dampers, etc., in addition to the spring configuration shown in FIG.

이와 같은 본 발명에 따르면 도 4에 도시한 바와 같이, 세 개 또는 네 개 이상의 바퀴를 가진 차량에서 차량 수평에 문제가 발생하는 경우에도, 차량의 무선 충전 제어부(일례로, 차량 어셈블리 제어기)와 서스펜션 제어부 간의 협업을 통해 수전 패드의 공간 배치 상태를 효과적으로 제어하고, 그에 따라 송전 패드와 수전 패드의 정밀한 정렬을 효과적으로 수행할 수 있다.According to the present invention, as shown in Fig. 4, even when a problem occurs in the vehicle level in a vehicle having three or four or more wheels, the vehicle's wireless charge control section (e.g., the vehicle assembly controller) It is possible to effectively control the spatial arrangement state of the water receiving pads through the cooperation between the control units, thereby effectively performing the accurate alignment of the power transmitting pads and the water receiving pads.

도 6 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전 패드 정렬 방법에 대한 동작 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating an operation of a wireless charging pad sorting method according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 장치에 의해 수행될 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 무선충전 패드 정렬 방법의 동작 주체가 무선충전 제어 장치로 한정되는 것은 아니다. The method shown in Fig. 6 can be performed by a wireless charging control apparatus according to an embodiment of the present invention. However, the operation of the wireless charging pad alignment method according to the present invention is not limited to the wireless charging control device.

도 6에 도시된 무선충전 패드 정렬 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 방법의 일 부분일 수 있다. The wireless charging pad alignment method shown in FIG. 6 may be a part of a wireless charging control method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 방법은, 복수의 수평감지 센서로부터 수집한 데이터를 이용해 차량 기울기를 산출하는 단계, 산출된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하는 단계, 및 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 차량의 서스펜션을 제어하여 차량의 기울기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. A wireless charging control method according to an embodiment of the present invention includes calculating a vehicle gradient using data collected from a plurality of horizontal sensing sensors, estimating a gradient of a power receiving pad based on the calculated vehicle gradient, And controlling the suspension of the vehicle to adjust the inclination of the vehicle when the inclination of the pad is equal to or greater than the threshold value.

도 6을 참조하면, 무선충전 제어 장치는 우선 초기 충전량을 측정한다(S610). 이때 초기 충전량은 본 발명에 따른 무선충전 패드 정렬 후의 충전량과 비교하기 위한 기준값으로, 일정 단위 시간 내 충전되는 충전 에너지량을 측정하여 산출될 수 있다. Referring to FIG. 6, the wireless charge control apparatus first measures an initial charge amount (S610). The initial charge amount may be calculated by measuring the amount of charge energy to be charged within a predetermined unit time, which is a reference value for comparing with the charge amount after alignment of the wireless charge pads according to the present invention.

이후 수평감지 센서를 통해 차량 기울기를 감지하고 기울기 값을 저장한다(S620). 차량 기울기가 감지되면 차량 기울기 값에 따른 수전 패드의 기울기를 추정할 수 있다(S630). Thereafter, the vehicle tilt is sensed through the horizontal sensor and the tilt value is stored (S620). When the inclination of the vehicle is detected, the inclination of the receiving pad according to the vehicle inclination value can be estimated (S630).

수전 패드의 기울기 추정 값이 도출되면 추정한 수전 패드의 기울기 값을 임계치와 비교하여(S640), 차량의 기울기 조절이 필요한지 판단한다.When the estimated value of the slope of the water receiving pad is derived, the estimated water slope value of the water receiving pad is compared with the threshold value (S640), and it is determined whether the tilt adjustment of the vehicle is necessary.

판단 결과 수전 패드의 기울기 값이 임계치 이상이면 서스펜션 제어부를 통해 서스펜션을 구동하여 패드 기울기를 조절한다(S650). 한편, 판단 결과 수전 패드의 기울기 값이 임계치 미만이면, 패드 정렬 동작을 종료할 수 있다.As a result of the determination, if the slope value of the water receiving pad is equal to or greater than the threshold value, the slope of the pad is adjusted by driving the suspension through the suspension controller (S650). On the other hand, if it is determined that the slope value of the water receiving pad is less than the threshold value, the pad aligning operation can be terminated.

서스펜션 구동 후 조정된 패드 기울기를 다시 추정하고, 조정된 패드 기울기 값을 임계치와 비교한다(S660). 조정된 패드 기울기 값이 임계치 이상이면 패드가 제대로 정렬되지 않은 것으로 판단하고 서스펜션을 제어하여 수전 패드의 기울기를 재조정한다(S650).After the suspension driving, the adjusted pad inclination is estimated again, and the adjusted pad inclination value is compared with the threshold (S660). If the adjusted pad inclination value is greater than the threshold value, it is determined that the pad is not properly aligned and the suspension is controlled to readjust the inclination of the pad (S650).

조정된 패드 기울기 값이 임계치 미만이면 패드가 제대로 정렬된 것으로 판단하고, 무선 충전을 재개시하여 정렬 후 충전량을 측정한다(S670). 이때, 정렬 후의 충전량은 초기 충전량 측정시와 동일한 단위 시간 동안 이루어진 충전량인 것이 바람직하다. If the adjusted pad inclination value is less than the threshold value, it is determined that the pads are properly aligned, and the wireless charging is resumed to measure the charged amount after alignment (S670). At this time, it is preferable that the amount of charge after alignment is a charge amount that is the same as the unit time of the initial charge amount measurement.

정렬 후 충전량은 초기 충전량과 비교되며(S680), 초기 충전량 대비 정렬 후 충전량이 증가하지 않은 경우에는 차량의 기울기 값을 저장된 차량의 이전 기울기 값으로 복원할 수 있다(S690). 다시 말해, 초기 충전량 대비 정렬 후 충전량이 감소했다는 것은 송전 패드 및 수전 패드간 정렬이 더 나빠진 것을 의미하므로 서스펜션 제어부를 통해 정렬 전 저장해 두었던 차량의 기울기 값에 따라 차량의 기울기를 제어한다. 이전 기울기 값으로 복원 후에는 해당 동작을 종료하거나 처음 단계로 되돌아가 패드 정렬 과정을 재수행할 수도 있다.If the amount of charge after the alignment does not increase with respect to the initial charge amount, the tilt value of the vehicle can be restored to the previous tilt value of the stored vehicle (S690). In other words, the decrease in the amount of charge after alignment relative to the initial charge amount means that the alignment between the transmission pad and the receiving pad is worse. Therefore, the slope of the vehicle is controlled according to the slope value of the vehicle stored before alignment through the suspension control unit. After restoring to the previous slope value, the operation may be terminated or the pad alignment process may be re-executed by returning to the first step.

한편, 정렬 전보다 무선 충전의 충전량이 증가하였다면 정상적인 패드 정렬로 판단하고 패드 정렬 동작을 종료할 수 있다.On the other hand, if the amount of charge of the wireless charging increases before the alignment, it is determined that the pad alignment is normal and the pad alignment operation can be terminated.

정리하면, 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시예에서는, 무선 충전 시 충전 초기값을 저장한 후 차량 내 수평 감지 센서를 이용하여 차량 기울기를 측정하여 패드 기울기를 추정한다. 패드가 임계값 이상 기울어져 있으면 차량의 서스펜션을 구동하여 패드 기울기를 보정하고 패드 기울기가 임계값 이하로 만족되면 현재 무선 충전량을 초기 무선 충전량과 비교하고, 충전량이 증가되었을 때 패드 정렬 제어를 종료할 수 있다.In summary, in one embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the charge initial value is stored during wireless charging and the slope of the vehicle is measured using the in-vehicle horizontal sensor to estimate the slope of the pad. If the pad is inclined above the threshold value, the suspension of the vehicle is driven to correct the inclination of the pad. If the inclination of the pad is less than the threshold value, the current wireless charging amount is compared with the initial wireless charging amount, and the pad alignment control is terminated when the charging amount is increased .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 장치의 블록 구성도이다. 7 is a block diagram of a wireless charging control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 장치는, 수평감지 센서(310), 컨트롤러(320), 및 서스펜션 제어부(330)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 7, the wireless charging control apparatus according to an embodiment of the present invention may include a horizontal sensing sensor 310, a controller 320, and a suspension controller 330.

수평감지 센서(310)는 차량의 기울기를 감지하며, 차량 내에 복수의 위치에 배치될 수 있다. The horizontal sensing sensor 310 senses the inclination of the vehicle and can be disposed at a plurality of positions in the vehicle.

서스펜션 제어부(330)는 차량의 바퀴 근처에 배치된 복수의 서스펜션을 제어하여 차량의 차고 또는 기울기를 조절할 수 있다. The suspension control unit 330 may control a plurality of suspensions disposed near the wheels of the vehicle to adjust the height or slope of the vehicle.

컨트롤러(320)는 복수의 수평감지 센서로부터 수집된 데이터를 이용해 차량 기울기를 측정하고 측정된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하며, 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 서스펜션 제어부를 조절하여 차량의 기울기를 조절할 수 있다. The controller 320 measures the inclination of the vehicle using the data collected from the plurality of horizontal sensing sensors and estimates the inclination of the water receiving pad based on the measured vehicle inclination and adjusts the suspension control part when the inclination of the water receiving pad is equal to or greater than the threshold, Can be adjusted.

여기서, 컨트롤러는, 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 수전 패드가 무선충전을 위한 그라운드 어셈블리 내 송전 패드와 평행을 이루도록 서스펜션 제어부를 조절할 수 있다. 컨트롤러는 또한, 수전 패드의 기울기를 조절하기 전에 측정한 제1 충전량 및 수전 패드의 기울기를 조절한 후 측정한 제2 충전량을 비교하여 제2 충전량이 제1 충전량을 초과하는 경우 조절된 기울기에 따라 수전 패드 및 그라운드 어셈블리 내 송전 패드의 정렬을 유지할 수 있다. Here, the controller can adjust the suspension control so that the reception pad is parallel to the transmission pads in the ground assembly for wireless charging when the slope of the reception pad is equal to or larger than the threshold. The controller also compares the first charge amount measured before adjusting the tilt of the water receiving pad and the measured second water filling amount after adjusting the tilt of the water receiving pad, and if the second water filling amount exceeds the first water filling amount, It is possible to maintain the alignment of the transmission pads within the receiving pads and ground assemblies.

한편, 도시하지는 않았으나 본 발명의 일 실예에 따른 전기차 무선충전 장치는, 그라운드 어셈블리 내 송전 패드와 상호작용하여 송전 패드로부터 전력을 수신하는 수전 패드(11), 차량의 기울기를 감지하는 수평감지 센서(310), 차량의 바퀴 근처에 배치된 복수의 서스펜션을 제어하여 차량의 차고 또는 기울기를 조절하는 서스펜션(suspension) 제어부(330), 및 복수의 수평감지 센서로부터 수집된 데이터를 이용해 차량 기울기를 측정하고 측정된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하며, 상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 상기 수전 패드가 상기 송전 패드와 평행을 이루도록 상기 서스펜션 제어부를 조절하는 컨트롤러(320)를 포함할 수 있다. Although not shown, a wireless charging device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a power supply pad 11 for receiving power from a power transmission pad in cooperation with a power transmission pad in a ground assembly, a horizontal sensing sensor 310, a suspension controller 330 for controlling a plurality of suspensions disposed near the wheels of the vehicle to adjust the height or slope of the vehicle, and vehicle suspension tilt using data collected from the plurality of horizontal sensors And a controller 320 for estimating the slope of the receiving pad based on the measured vehicle slope and adjusting the suspension control unit such that the receiving pad is parallel to the transmission pad when the slope of the receiving pad is equal to or greater than a threshold value .

본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. The operation of the method according to an embodiment of the present invention can be implemented as a computer-readable program or code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. The computer-readable recording medium may also be distributed and distributed in a networked computer system so that a computer-readable program or code can be stored and executed in a distributed manner.

또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.Also, the computer-readable recording medium may include a hardware device specially configured to store and execute program instructions, such as a ROM, a RAM, a flash memory, and the like. Program instructions may include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like.

본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다. While some aspects of the invention have been described in the context of an apparatus, it may also represent an explanation according to a corresponding method, wherein the block or apparatus corresponds to a feature of the method step or method step. Similarly, aspects described in the context of a method may also be represented by features of the corresponding block or item or corresponding device. Some or all of the method steps may be performed (e.g., by a microprocessor, a programmable computer or a hardware device such as an electronic circuit). In some embodiments, one or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.In embodiments, a programmable logic device (e.g., a field programmable gate array) may be used to perform some or all of the functions of the methods described herein. In embodiments, the field programmable gate array may operate in conjunction with a microprocessor to perform one of the methods described herein. Generally, the methods are preferably performed by some hardware device.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that it is possible.

11: 수전 패드 14: 송전 패드
10: 전기차 12: 배터리
13: 충전 스테이션 15: 전력망
300: 무선충전 제어 장치 310: 수평감지 센서
320: 컨트롤러 330: 서스펜션 제어부 11: faucet pad 14: transmission pad
10: Electric vehicle 12: Battery
13: charging station 15:
300: Wireless charging controller 310: Horizontal sensing sensor
320: Controller 330: Suspension control unit

Claims (20)

차량의 기울기를 감지하는 수평감지 센서;
차량의 바퀴 근처에 배치된 복수의 서스펜션을 제어하여 차량의 차고 또는 기울기를 조절하는 서스펜션(suspension) 제어부; 및
상기 수평감지 센서로부터 수집된 데이터를 이용해 차량 기울기를 측정하고 측정된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하며, 상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 상기 서스펜션 제어부로 하여금 차량의 기울기를 조절하도록 제어하는 컨트롤러를 포함하는, 무선충전 제어 장치.A horizontal detection sensor for detecting a tilt of the vehicle;
A suspension control unit for controlling a plurality of suspensions disposed near the wheels of the vehicle to adjust the height or slope of the vehicle; And
The slope of the receiving pad is estimated based on the measured slope of the vehicle by using the data collected from the horizontal sensor, and when the slope of the receiving pad is equal to or greater than the threshold, the suspension controller adjusts the slope of the vehicle And a controller for controlling the charging device. 청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 상기 수전 패드가 무선충전을 위한 그라운드 어셈블리 내 송전 패드와 평행을 이루도록 상기 서스펜션 제어부를 조절하는, 무선충전 제어 장치.The method according to claim 1,
The controller comprising:
And adjusts the suspension control unit so that the power reception pad is parallel to the power transmission pad in the ground assembly for wireless charging when the slope of the power reception pad is equal to or greater than a threshold value. 청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 수전 패드의 기울기를 조절하기 전에 측정한 제1 충전량 및 상기 수전 패드의 기울기를 조절한 후 측정한 제2 충전량을 비교하여 상기 제2 충전량이 제1 충전량을 초과하는 경우 조절된 기울기에 따라 상기 수전 패드 및 그라운드 어셈블리 내 송전 패드의 정렬을 유지하는, 무선충전 제어 장치.The method according to claim 1,
The controller comprising:
Wherein the first charge amount measured before the inclination of the water receiving pad is adjusted and the second water charge amount measured after the inclination of the water receiving pad are adjusted is compared with each other, and when the second water filling amount exceeds the first water filling amount, And maintains alignment of the power transmission pads within the power supply pads and ground assemblies. 청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제2 충전량이 제1 충전량 이하인 경우, 차량의 기울기가 상기 수전 패드의 기울기 조절 전의 기울기 값으로 복원되도록 상기 서스펜션 제어부를 조절하는, 무선충전 제어 장치.The method according to claim 1,
The controller comprising:
And adjusts the suspension control unit so that the tilt of the vehicle is restored to a tilt value before the tilt adjustment of the power receiving pad when the second charged amount is equal to or less than the first charged amount. 청구항 1에 있어서,
상기 수평감지 센서는 차량에 탑재된 IMU(Inertia Measurement Unit) 내에 포함되는, 무선충전 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the horizontal sensing sensor is included in an IMU (Inertia Measurement Unit) mounted on a vehicle. 청구항 1에 있어서,
상기 수평감지 센서는,
3방향 G-센서, 피치(pitch) 센서, 롤(roll) 센서, 요(yaw) 센서, 기울기 센서, 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 무선충전 제어 장치.The method according to claim 1,
The horizontal sensing sensor includes:
A three-way G-sensor, a pitch sensor, a roll sensor, a yaw sensor, a tilt sensor, and an acceleration sensor. 청구항 1에 있어서,
상기 서스펜션 제어부는,
스프링, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 링크류, 및 감쇠장치 중 적어도 하나를 포함하는, 무선충전 제어 장치. The method according to claim 1,
The suspension control unit includes:
A spring, a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a link, and a damping device. 그라운드 어셈블리 내 송전 패드와 상호작용하여 상기 송전 패드로부터 전력을 수신하는 수전 패드;
차량의 기울기를 감지하는 수평감지 센서;
차량의 바퀴 근처에 배치된 복수의 서스펜션을 제어하여 차량의 차고 또는 기울기를 조절하는 서스펜션(suspension) 제어부; 및
상기 수평감지 센서로부터 수집된 데이터를 이용해 차량 기울기를 측정하고 측정된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하며, 상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 상기 수전 패드가 상기 송전 패드와 평행을 이루도록 차량의 기울기를 조절하도록 상기 서스펜션 제어부를 제어하는 컨트롤러 포함하는, 전기차 무선충전 장치.A power receiving pad that interacts with a power transmission pad in the ground assembly to receive power from the power transmission pad;
A horizontal detection sensor for detecting a tilt of the vehicle;
A suspension control unit for controlling a plurality of suspensions disposed near the wheels of the vehicle to adjust the height or slope of the vehicle; And
Measuring a slope of the vehicle using the data collected from the horizontal sensing sensor and estimating a slope of the receiving pad based on the measured vehicle slope and, when the slope of the receiving pad is greater than or equal to a threshold value, And a controller for controlling the suspension control unit to adjust a tilt of the vehicle. 청구항 8에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 수전 패드의 기울기를 조절하기 전에 측정한 제1 충전량 및 상기 수전 패드의 기울기를 조절한 후 측정한 제2 충전량을 비교하여 상기 제2 충전량이 제1 충전량을 초과하는 경우 조절된 기울기에 따라 상기 수전 패드 및 그라운드 어셈블리 내 송전 패드의 정렬을 유지하는, 전기차 무선충전 장치.The method of claim 8,
The controller comprising:
Wherein the first charge amount measured before the inclination of the water receiving pad is adjusted and the second water charge amount measured after the inclination of the water receiving pad are adjusted is compared with each other, and when the second water filling amount exceeds the first water filling amount, A wireless charging device for an electric vehicle that maintains alignment of the transmission pads within the receiving pads and ground assemblies. 청구항 9에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제2 충전량이 제1 충전량 이하인 경우, 차량의 기울기가 상기 수전 패드의 기울기 조절 전의 기울기 값으로 복원되도록 상기 서스펜션 제어부를 조절하는, 전기차 무선충전 장치.The method of claim 9,
The controller comprising:
And adjusts the suspension control unit so that the tilt of the vehicle is restored to a tilt value before the tilt adjustment of the power receiving pad when the second charged amount is equal to or less than the first charged amount. 청구항 8에 있어서,
상기 수평감지 센서는 차량에 탑재된 IMU(Inertia Measurement Unit) 내에 포함되는, 전기차 무선충전 장치.The method of claim 8,
Wherein the horizontal sensing sensor is included in an IMU (Inertia Measurement Unit) mounted on a vehicle. 청구항 8에 있어서,
상기 수평감지 센서는,
3방향 G-센서, 피치(pitch) 센서, 롤(roll) 센서, 요(yaw) 센서, 기울기 센서, 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 전기차 무선충전 장치.The method of claim 8,
The horizontal sensing sensor includes:
A three-way G-sensor, a pitch sensor, a roll sensor, a yaw sensor, a tilt sensor, and an acceleration sensor. 청구항 8에 있어서,
상기 서스펜션 제어부는,
스프링, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 링크류, 및 감쇠장치 중 적어도 하나를 포함하는, 전기차 무선충전 장치. The method of claim 8,
The suspension control unit includes:
A spring, a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a link, and a damping device. 수평감지 센서로부터 수집한 데이터를 이용해 차량 기울기를 산출하는 단계;
산출된 차량 기울기에 기초하여 수전 패드의 기울기를 추정하는 단계; 및
상기 수전 패드의 기울기가 임계치 이상인 경우 차량의 서스펜션을 제어하여 차량의 기울기를 조절하는 단계를 포함하는 무선충전 제어 방법.Calculating a vehicle slope using data collected from the horizontal sensing sensor;
Estimating the slope of the water receiving pad based on the calculated vehicle slope; And
And adjusting the slope of the vehicle by controlling the suspension of the vehicle when the slope of the water receiving pad is equal to or greater than a threshold value. 청구항 14에 있어서,
상기 차량의 서스펜션을 제어하여 차량의 기울기를 조절하는 단계는,
상기 수전 패드의 기울기를 조절하기 전 무선 충전을 수행하여 측정한 충전량인 제1 충전량을 산출하는 단계;
상기 수전 패드의 기울기를 조절한 후 무선 충전을 수행하여 측정한 충전량인 제2 충전량을 산출하는 단계;
상기 제1 충전량 및 상기 제2 충전량을 비교하는 단계; 및
상기 제2 충전량이 제1 충전량을 초과하는 경우 조절된 기울기에 따라 상기 수전 패드 및 그라운드 어셈블리 내 송전 패드의 정렬을 유지하는 단계를 포함하는, 무선충전 제어 방법. 15. The method of claim 14,
The step of controlling the suspension of the vehicle to adjust the tilt of the vehicle includes:
Calculating a first charge amount, which is a charge amount measured by performing wireless charge before adjusting the slope of the water receiving pad;
Calculating a second charge amount as a charge amount by performing wireless charge after adjusting the slope of the water receiving pad;
Comparing the first charge amount and the second charge amount; And
And maintaining alignment of the power reception pads in the power reception pads and the ground assembly according to the adjusted slope when the second power amount exceeds the first power amount. 청구항 15에 있어서,
상기 제1 충전량 및 상기 제2 충전량은 동일한 단위 시간 동안 충전된 에너지 양인, 무선충전 제어 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the first charge amount and the second charge amount are amounts of energy charged for the same unit time. 청구항 15에 있어서,
상기 차량의 서스펜션을 제어하여 차량의 기울기를 조절하는 단계는,
상기 제2 충전량이 제1 충전량 이하인 경우, 차량의 기울기가 상기 수전 패드의 기울기 조절 전의 기울기 값으로 복원되도록 차량의 서스펜션을 조절하는 단계를 더 포함하는, 무선충전 제어 방법.16. The method of claim 15,
The step of controlling the suspension of the vehicle to adjust the tilt of the vehicle includes:
Further comprising adjusting the suspension of the vehicle so that the tilt of the vehicle is restored to the tilt value before the tilt adjustment of the power reception pad when the second charge amount is equal to or less than the first charge amount. 청구항 14에 있어서,
상기 수평감지 센서는 차량에 탑재된 IMU(Inertia Measurement Unit) 내에 포함되는, 무선충전 제어 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the horizontal sensing sensor is included in an IMU (Inertia Measurement Unit) mounted on a vehicle. 청구항 14에 있어서,
상기 차량의 기울기는 차량의 밑면과 지면이 이루는 각도인, 무선충전 제어 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the inclination of the vehicle is an angle between the bottom surface of the vehicle and the ground. 청구항 14에 있어서,
상기 수평감지 센서는,
3방향 G-센서, 피치(pitch) 센서, 롤(roll) 센서, 요(yaw) 센서, 기울기 센서, 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 무선충전 제어 방법.
15. The method of claim 14,
The horizontal sensing sensor includes:
A three-way G-sensor, a pitch sensor, a roll sensor, a yaw sensor, a tilt sensor, and an acceleration sensor.
KR1020170081346A 2016-08-08 2017-06-27 Wireless charing control apparatus and method for electric vehicle, and wireless charing apparatus for electric vehicle KR102277826B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/658,064 US10399449B2 (en) 2016-08-08 2017-07-24 Wireless charging control apparatus and method for optimal charging by adjusting the inclination of the electric vehicle being charged
CN201710666395.2A CN107696884B (en) 2016-08-08 2017-08-07 Wireless charging control device and method for electric vehicle and wireless charging device
DE102017117861.9A DE102017117861B4 (en) 2016-08-08 2017-08-07 Wireless charging control device and wireless charging control method for electric vehicle and wireless charging device for electric vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160100867 2016-08-08
KR1020160100867 2016-08-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180016935A true KR20180016935A (en) 2018-02-20
KR102277826B1 KR102277826B1 (en) 2021-07-15

Family

ID=61394895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170081346A KR102277826B1 (en) 2016-08-08 2017-06-27 Wireless charing control apparatus and method for electric vehicle, and wireless charing apparatus for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102277826B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190115210A (en) * 2018-04-02 2019-10-11 강병환 Control method for solar cell generating and piezoelectric generating and hybrid type generating system thereof
WO2019209043A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-31 삼성전자 주식회사 Wireless charging apparatus and method for automatically aligning electronic devices using same
WO2022211298A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 제주대학교 산학협력단 Device and method for wirelessly charging vehicle battery
EP4101281A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-14 Husqvarna Ab Method of assisting a user of a robotic tool system, robotic tool, and robotic tool system
KR20230016545A (en) * 2021-07-26 2023-02-02 경일대학교산학협력단 Wireless Power Supply Verification System

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011193617A (en) * 2010-03-15 2011-09-29 Hino Motors Ltd Noncontact power feed device of vehicle and method
JP2012034468A (en) * 2010-07-29 2012-02-16 Toyota Industries Corp Resonance type non-contact power feeding system for vehicle
KR20130053533A (en) * 2011-11-14 2013-05-24 현대자동차주식회사 Vehicle battery wireless charging system and vehicle thereof
JP2016182002A (en) * 2015-03-24 2016-10-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Non-contact power feeding apparatus and non-contact power feeding system using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011193617A (en) * 2010-03-15 2011-09-29 Hino Motors Ltd Noncontact power feed device of vehicle and method
JP2012034468A (en) * 2010-07-29 2012-02-16 Toyota Industries Corp Resonance type non-contact power feeding system for vehicle
KR20130053533A (en) * 2011-11-14 2013-05-24 현대자동차주식회사 Vehicle battery wireless charging system and vehicle thereof
JP2016182002A (en) * 2015-03-24 2016-10-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Non-contact power feeding apparatus and non-contact power feeding system using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190115210A (en) * 2018-04-02 2019-10-11 강병환 Control method for solar cell generating and piezoelectric generating and hybrid type generating system thereof
WO2019209043A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-31 삼성전자 주식회사 Wireless charging apparatus and method for automatically aligning electronic devices using same
WO2022211298A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 제주대학교 산학협력단 Device and method for wirelessly charging vehicle battery
KR20220135549A (en) 2021-03-30 2022-10-07 제주대학교 산학협력단 Apparatus and method for charging wirelessly of a vehicle battery
EP4101281A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-14 Husqvarna Ab Method of assisting a user of a robotic tool system, robotic tool, and robotic tool system
KR20230016545A (en) * 2021-07-26 2023-02-02 경일대학교산학협력단 Wireless Power Supply Verification System

Also Published As

Publication number Publication date
KR102277826B1 (en) 2021-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107696884B (en) Wireless charging control device and method for electric vehicle and wireless charging device
CN107528389B (en) Coil alignment method and electric vehicle wireless power transmission apparatus using the same
KR101955806B1 (en) Method for detecting foreign object, wireless power transfer control apparatus, and wireless power transfer apparatus using the method
KR102277826B1 (en) Wireless charing control apparatus and method for electric vehicle, and wireless charing apparatus for electric vehicle
KR101877602B1 (en) Security method and apparatus for electric vehicle power transfer system
CN107696883B (en) Electric vehicle parallel charging method and device
US11611246B2 (en) Low frequency sensor based apparatus and method for measuring vehicle position
KR102589374B1 (en) Wireless communication method and apparatus for wireless power transmission to electric vehicle
KR20180005106A (en) Charing control apparatus and method for electric vehicle and billing system using the apparatus and method
US11198370B2 (en) Position measurement apparatus and method for wireless power transfer
KR102479336B1 (en) Method and apparatus for aligning position using low frequency antenna in wireless charging system
KR102391649B1 (en) Method for detecting foreign object, wireless power transfer control apparatus, and wireless power transfer apparatus using the method
US20180072173A1 (en) Method and apparatus for wireless power transfer to electric vehicle using a plurality of transmission coils
EP3648303B1 (en) Apparatus and method for measuring vehicle position based on low frequency signals
KR20180029860A (en) Method and apparatus for transmitting wireless power to electric vehicle using plurality of transmission coils
KR102350732B1 (en) Electric vehicle parallel charging method and apparatus
KR20170050976A (en) Method for controlling dc-dc converter and ground assembly and wireless power transfer method using the same
CN109664781B (en) Method and apparatus for transmitting wireless power to electric vehicle and electric vehicle
KR20200049534A (en) Position alignment apparatus and method for wireless power transfer
KR20190087761A (en) Wireless charging pad incorporating ferrite of various structure in wireless power transfer system of electric system
US11321482B2 (en) Method and apparatus for protecting confidential information in electric vehicle power transfer system
US20180070578A1 (en) Method and apparatus for controlling wireless power transfer to electric vehicle using object detection sensor
KR20190009698A (en) Method and apparatus for selectively performing full bridge control and half bridge control in inductive power transfer system using lccl-s resonant network
KR20200049535A (en) Positioining apparatus and method for for wireless power transfer
KR20190042440A (en) Method and apparatus for transmitting wireless power to an electric vehicle using the control of the number of turns of coil

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right