KR101134562B1 - 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법은 전기자동차를 구동하기 위한 구동모터에 전력을 공급하기 위한 것이다. 본 시스템은 도로에 매립된 급전선로로부터 집전 모듈이 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 레귤레이터, 구동모터로 제1 충전전력을 공급하는 배터리, 구동모터로 제1 충전전력보다 단위 시간당 더 큰 크기를 갖는 제2 충전전력을 공급하는 슈퍼 커패시터, 및 레귤레이터와 구동모터의 사이에 배치되어 레귤레이터로부터 전달받은 DC 전압을 정전압으로 변환하며, 구동모터와 배터리 및 슈퍼 커패시터에 정전압을 분배하는 DC-DC 컨버터를 포함한다. 따라서 구동모터, 배터리에 불안정한 DC 전압을 공급하는 대신에 일정한 크기를 갖는 정전압을 공급함으로써, 전기자동차를 안정성 있게 구동할 수 있으며, 배터리의 수명을 연장시키고 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
전기자동차, 비접촉 자기 유도 충전 방식, 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식, DC-DC 컨버터, 슈퍼 커패시터
Description
본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레귤레이터로 전달받은 불안정한 DC 전압을 정전압으로 변환하여 구동모터, 배터리 및 슈퍼 커패시터에 공급하기 위한 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.
경제 발전에 따라 자동차에 대한 수요가 폭발적인 증가세를 보이고 있고, 자동차 수요가 늘어남에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.
이에 자동차의 배출가스를 감소시키기 위한 요구가 이어지고 있으며, 배출가스를 줄일 수 있는 자동차의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 더 나아가 배출가스를 발생하지 않는 전기 자동차의 상용화가 부분적으로 시도되고 있다.
전기차량은 전기를 전력공급원으로 하여 운행하는 차량을 의미하며, 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되 는 전력을 이용하여 운행하는 것을 말한다. 이에 전기자동차는 크게 전기에 의해 구동되어 전기 자동차를 운행시키기 위한 전기모터와, 그 전기 모터에 전기를 공급하는 배터리로 구성된다.
최근에는 배터리에 전기를 공급하고 충전하기 위하여 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식이 주로 사용되고 개발되어 왔다. 상기 플러그인 방식은 전기자동차의 플러그인 충전 장치를 통하여 배터리에 전원을 1회적으로 공급 충전하고 이를 이용하여 전기자동차를 운행하는 방식을 말한다.
상기 플러그인 충전 방식은 전기자동차용 배터리의 충전시간이 오래 걸리며, 한번 충전에 의해 주행하는 거리가 제한적이다. 보통 전기 자동차의 충전은 1 ~ 8시간 정도 소요되는데, 이와 같은 긴 충전 시간 동안 차량을 안전하게 관리하는 것도 어려운 문제점이 발생한다.
따라서 전기자동차는 목적한 이동거리를 확보하기위해서는 자주 충전을 해주어야만 하므로, 전기차량의 운행에 있어서 충전소의 설치 및 충전시스템은 아주 중요한 문제이다.
또한, 충전하는 동안에 비, 눈 등의 외부 환경에 영향을 받지 않는 상태에서 충전이 이루어져야 한다. 나아가, 전기 자동차의 충전 시스템을 현재의 주유소와 같은 형태로 만드는 경우에는 충전 수요를 감당할 수가 없다.
이와 같이, 전기 자동차의 상용화를 위해서는 그에 적합한 충전 시스템 및 전력 공급 시스템이 구축될 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 일 목적은 레귤레이터로 전달받은 불안정한 DC 전압을 정전압으로 변환하여 구동모터와 배터리에 공급함으로써, 전기자동차를 안정적으로 구동하고 배터리의 수명을 연장시키며 충전 효율을 향상시키기 위한 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전력 공급 시스템을 이용하여 전기자동차의 구동모터에 전력을 공급하기 위한 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템은 전기자동차를 구동하기 위한 구동모터에 전력을 공급하는 시스템으로서, 도로에 매립된 급전선로로부터 집전 모듈이 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 레귤레이터, 상기 구동모터로 제1 충전전력을 공급하는 배터리, 상기 구동모터로 상기 제1 충전전력보다 단위 시간당 더 큰 크기를 갖는 제2 충전전력을 공급하는 슈퍼 커패시터, 및 상기 레귤레이터와 상기 구동모터의 사이에 배치되어 상기 레귤레이터로부터 전달받은 DC 전압을 정전압으로 변환하며, 상기 구동모터, 상기 배터리 및 상기 슈퍼 커패시터에 상기 정전압을 분배하는 DC-DC 컨버터를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 DC-DC 컨버터는 상기 레귤레이터로부터 상기 DC 전압을 전달받기 위한 수신부, 상기 전달받은 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환하는 변환부, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부에 따라 상기 구동모터와 상기 배터리 및 상기 슈퍼 커패시터에 상기 정전압을 분배하도록 제어하는 전력 분배부, 및 상기 전력 분배부의 제어에 따라 상기 구동모터와 상기 배터리 및 상기 슈퍼 커패시터에 상기 정전압을 분배하는 공급부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 전력 분배부는 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 상기 구동모터에 상기 정전압을 공급하도록 제어하며, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우 상기 배터리와 슈퍼 커패시터에 상기 잉여 전력을 공급하도록 제어한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 전력 분배부는 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우에, 상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 슈퍼 커패시터에 공급하도록 제어하고, 상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하지 않는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 배터리에 공급하도록 제어한다.
상술한 본 발명의 다른 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 방법에 따르면, 먼저 도로에 매립된 급전선로로부터 AC 전압을 집전하고, 상기 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환한다. 그리고 상기 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환한다. 이어서, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 상기 정전압을 상기 구동모 터에 공급하고, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우 상기 잉여 전력을 배터리와 슈퍼 커패시터에 공급한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 정전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계에서, 상기 구동모터가 상기 전기자동차를 구동하기 위한 전력이 부족한 경우, 상기 배터리와 상기 슈퍼 커패시터 중 적어도 하나가 상기 구동모터로 충전전력을 추가적으로 공급한다.
예를 들어, 상기 충전전력을 상기 구동모터에 추가적으로 공급하는 단계에서, 사전에 설정된 값을 기준으로 상기 구동모터가 상대적으로 큰 충전전력이 필요하지 않은 경우에는 상기 배터리가 제1 충전전력을 상기 구동모터에 공급하고, 상기 구동모터가 상대적으로 큰 충전전력이 필요한 경우에는 상기 슈퍼 커패시터가 상기 제1 충전전력보다 단위 시간당 더 큰 크기를 갖는 제2 충전전력을 상기 구동모터에 공급한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 잉여 전력을 상기 배터리와 상기 슈퍼 커패시터에 공급하는 단계에서, 상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 슈퍼 커패시터에 공급하고, 상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하지 않는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 배터리에 공급한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 레귤레이터에서 공급되는 불안정한 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환하여 구동모터에 공급함으로써, 전기자동차를 안정적으로 구동시킬 수 있다.
둘째, 일정한 크기를 갖는 정전압을 이용하여 배터리를 충전함으로써, 배터리의 수명을 연장할 수 있다.
셋째, 전기자동차가 급가속, 급출발과 같이 상대적으로 큰 전력이 필요한 경우에 슈퍼 커패시터가 구동모터에 충전전력을 공급함으로써, 전기자동차의 구동 및 운전을 효율적으로 할 수 있다.
넷째, 일정한 조건 하에서 배터리와 슈퍼 커패시터가 구동모터에 선택적으로 충전전력을 공급함으로써, 전기자동차의 운전의 효율성 및 구동모터의 안정성의 향상을 도모할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 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. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확 대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 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. 한편, 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.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 전력 공급 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 그리고 도 2는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터를 구체적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템(이하 '본 시스템'이라고 한다)은 전기자동차를 구동하기 위한 구동모터에 전력을 공급하는 시스템이다.
이에 본 시스템(1)은 픽업모듈(20), 레귤레이터(30), DC-DC 컨버터(40), 구 동모터(50), 배터리(60) 및 슈퍼 커패시터(70)를 포함한다.
픽업모듈(20)은 도로에 매립된 급전선로(10)로부터 AC 전원을 자기장의 형태로 집전한다.
레귤레이터(30)는 픽업모듈(20)이 집전한 AC 전원을 DC 전원으로 변환한다. 한편, 레귤레이터(30)는 AC 전압을 DC 전압으로 변환할 때, 상기 DC 전압은 다소 불안정하고 상대적으로 큰 크기를 갖는 고전압이다.
DC-DC 컨버터(40)는 레귤레이터(30)와 구동모터(50)의 사이에 배치된다. 본 발명의 실시예들에 있어서, DC-DC 컨버터(40)는 레귤레이터(30)가 변환한 DC 전압을 정전압으로 변환한다. 그리고 DC-DC 컨버터(40)는 불안정한 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환하여 구동모터(50)로 공급한다.
이에 구동모터(50)는 DC-DC 컨버터(40)로부터 공급받은 정전압을 이용하여 전기자동차를 안정적으로 구동할 수 있다.
또한, DC-DC 컨버터(40)는 구동모터(50)에 잉여 전력이 발생하는 경우, 잉여 전력에 대응하는 만큼의 전압을 배터리(60)와 슈퍼 커패시터(70)에 공급할 수 있다. 예를 들어, DC-DC 컨버터(40)는 일정한 크기의 정전압을 구동모터(50)로 계속적으로 공급한다. 이 때, 구동모터(50)는 정속도로 전기자동차를 구동하거나 정지한 상태 등과 같이 전력을 상대적으로 적게 소모하여 잉여 전력이 발생하는 경우에, DC-DC 컨버터(40)는 잉여 전력을 배터리(60) 또는 슈퍼 커패시터(70)에 공급하여 배터리(60) 및 슈퍼 커패시터(70)를 충전한다.
도 2를 참조하면, DC-DC 컨버터(40)는 수신부(41), 변환부(42), 전력 분배 부(43) 및 공급부(44)를 포함한다.
수신부(41)는 레귤레이터(30)로부터 DC 전압을 전달받는다.
변환부(42)는 상기 전달받은 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환한다. 이 때, 정전압의 크기는 구동모터(50)가 전기자동차의 구동에 필요한 만큼의 전압으로서, 사전에 설정된 크기로 정해질 것이다.
전력 분배부(43)는 구동모터(50)에 잉여 전력이 발생하는지 여부에 따라 구동모터(50)와 배터리(60) 및 슈퍼 커패시터(70) 중 적어도 어느 하나에 정전압을 분배하도록 제어한다. 예를 들어, 전력 분배부(43)는 구동모터(50)에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 구동모터(50)에 정전압을 공급하도록 제어한다. 즉, 전기자동차를 정상적으로 구동하는 경우, 전력 분배부(43)는 정전압을 구동제어부(55)를 통하여 구동모터(50)에 공급한다.
한편, 구동모터(50)에 잉여 전력이 발생하는 경우, 전력 분배부(43)는 배터리(60)와 슈퍼 커패시터(70)에 잉여 전력을 공급하도록 제어한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 구동모터(50)에 잉여 전력이 발생하는 경우, 전력 분배부(43)는 잉여 전압이 배터리(60)의 충전 허용 전압을 초과하는 경우에는 잉여 전압을 슈퍼 커패시터(70)에 공급하도록 제어하고, 잉여 전압이 배터리(60)의 충전 허용 전압을 초과하지 않는 경우에는 잉여 전압을 배터리(60)에 공급하도록 제어한다.
공급부(44)는 전력 분배부(43)의 제어에 따라 구동모터(50)와 배터리(60) 및 슈퍼 커패시터(70)에 정전압과 잉여 전력을 분배한다.
다시 도 1을 참조하면, 배터리(60)는 구동모터(50)로 제1 충전전력을 추가적으로 공급한다. 예를 들어, 구동모터(50)가 전기자동차를 구동에 더 많은 전력이 필요한 경우, 배터리(60)는 내부에 충전된 전압을 추가적으로 구동모터(50)에 공급한다. 이 때, 공급하는 전력을 제1 충전전력이라 정의한다.
슈퍼 커패시터(70)는 구동모터(50)로 제2 충전전력을 추가적으로 공급한다. 예를 들어, 구동모터(50)가 전기자동차를 구동에 더 많은 전력이 필요한 경우, 슈퍼 커패시터(70)는 내부에 충전된 전압을 추가적으로 구동모터(50)에 공급한다. 이 때, 공급하는 전력을 제2 충전전력이라 정의한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 제2 충전전력의 단위 시간당 크기가 제1 충전전력의 단위 시간당 크기보다 더 크다. 따라서 구동모터(50)가 상대적으로 더 큰 충전전력을 요하는 경우에는 슈퍼 커패시터(70)가 제2 충전전력을 구동모터(50)에 추가적으로 공급한다. 그리고 구동모터(50)가 상대적으로 더 작은 충전전력을 요하는 경우에는 배터리(60)가 제1 충전전력을 구동모터(50)에 추가적으로 공급한다. 이 때, 배터리(70)와 슈퍼 커패시터(40)가 선택적으로 동작하기 위한 기준값은 사용자에 의하여 사전에 정하여지는 것이지 절대적인 기준에 의하여 정하여지는 것은 아니라고 할 것이다.
이와 같이, 본 시스템(1)은 DC-DC 컨버터(40)를 이용하여 구동모터(50)로 정전압을 공급함으로써, 구동모터(50)와 전기자동차를 안정적으로 구동할 수 있다. 또한, DC-DC 컨버터(40)가 배터리(60)와 슈퍼 커패시터(70)에 잉여 전력을 공급하여 배터리(60)와 슈퍼 커패시터(70)를 충전함으로써, 배터리(60)와 슈퍼 커패시 터(70)의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 전력 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 전력 공급 방법에 따르면, 먼저 픽업모듈이 도로에 매립된 급전선로로부터 AC 전압을 집전하고(S10), 레귤레이터가 상기 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환한다(S20).
이어서, DC-DC 컨버터가 상대적으로 불안정한 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환한다(S30).
그리고 DC-DC 컨버터는 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부를 판단한다(S40).
구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부의 판단 결과, 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 구동모터에 전력이 부족한지 여부를 다시 판단한다(S50).
구동모터에 전력이 부족한지 여부의 판단 결과, 구동모터에 전력이 부족하지 않는 경우에는 DC-DC 컨버터는 정전압을 구동모터로 공급한다(S60).
만일 구동모터에 전력이 부족한지 여부의 판단 결과, 구동모터에 전력이 부족한 경우에는, DC-DC 컨버터가 정전압을 구동모터로 공급하고 배터리와 슈퍼 커패시터가 충전전력을 구동모터에 추가적으로 공급한다(S70). 이 때, 사전에 설정된 값을 기준으로 구동모터가 상대적으로 큰 충전전력이 필요하지 않는 경우에는 배터 리가 제1 충전전력을 구동모터에 추가적으로 공급한다. 그리고 구동모터가 상대적으로 큰 충전전력이 필요한 경우에는 슈퍼 커패시터가 제1 충전전력보다 단위 시간당 큰 크기를 갖는 제2 충전전력을 구동모터에 추가적으로 공급한다.
한편, 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부의 판단 결과, 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우에는, 잉여 전력이 배터리의 충전 허용 전압의 이내인지 여부를 다시 판단한다(S80).
판단 결과, 잉여 전력이 배터리의 충전 허용 전압의 이내인 경우, DC-DC 컨버터는 잉여 전력을 배터리에 공급함으로써, 배터리를 충전한다(S90).
판단 결과, 잉여 전력이 배터리의 충전 허용 전압의 이내가 아닌 경우, C-DC 컨버터는 잉여 전력을 슈퍼 커패시터에 공급함으로써, 슈퍼 커패시터를 충전한다(S100).
이와 같은 방법에 따르면, DC-DC 컨버터가 구동모터로 정전압을 공급함으로써, 구동모터와 전기자동차를 안정적으로 구동할 수 있다. 또한, DC-DC 컨버터가 배터리와 슈퍼 커패시터에 잉여 전력을 공급하여 충전함으로써, 배터리와 슈퍼 커패시터의 수명이 연장될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 전력 공급 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터를 구체적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 전력 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 전기자동차 전력 공급 시스템
10 : 급전 선로 20 : 픽업 모듈
30 : 레귤레이터 40 : DC-DC 컨버터
50 : 구동모터 60 : 배터리
70 : 슈퍼 커패시터
Claims (8)
- 전기자동차를 구동하기 위한 구동모터에 전력을 공급하는 시스템에 있어서,도로에 매립된 급전선로로부터 집전 모듈이 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 레귤레이터;상기 구동모터로 제1 충전전력을 공급하는 배터리;상기 구동모터로 상기 제1 충전전력보다 단위 시간당 더 큰 크기를 갖는 제2 충전전력을 공급하는 슈퍼 커패시터; 및상기 레귤레이터로부터 상기 DC 전압을 전달받기 위한 수신부, 상기 전달받은 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환하는 변환부, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부에 따라, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 상기 구동모터에 상기 정전압을 공급하도록 제어하며, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우 상기 배터리와 슈퍼 커패시터에 상기 잉여 전력을 공급하도록 제어하는 전력 분배부, 및 상기 전력 분배부의 제어에 따라 상기 구동모터와 상기 배터리 및 상기 슈퍼 커패시터에 상기 정전압을 분배하는 공급부를 구비한 DC-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템.
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- 제1항에 있어서, 상기 전력 분배부는상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우에, 상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 슈퍼 커패시터에 공급하도록 제어하고,상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하지 않는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 배터리에 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템.
- 전기자동차를 구동하기 위한 구동모터에 전력을 공급하는 방법에 있어서,집전모듈이 도로에 매립된 급전선로로부터 AC 전압을 집전하는 단계;레귤레이터가 상기 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 단계;DC-DC 컨버터가 상기 DC 전압을 일정한 크기를 갖는 정전압으로 변환하는 단계;상기 DC-DC 컨버터가 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부를 판단하는 단계;상기 판단 결과, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 상기 DC-DC 컨버터가 상기 정전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계; 및상기 판단 결과, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우에는 상기 DC-DC 컨버터가 상기 잉여 전력을 배터리와 슈퍼 커패시터에 공급하는 단계를 포함하되,상기 DC-DC 컨버터가 상기 정전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계는상기 구동모터가 상기 정전압을 이용하여 상기 전기자동차를 구동하기 위한 전력이 부족한지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 상기 구동모터에 전력이 부족하지 않은 경우에는 상기 정전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계; 및 상기 판단 결과, 상기 구동모터에 전력이 부족한 경우에는 상기 배터리와 상기 슈퍼 커패시터 중 적어도 하나가 충전전력을 상기 구동모터에 추가적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 방법.
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- 제5항에 있어서, 상기 충전전력을 상기 구동모터에 공급하는 단계는사전에 설정된 값을 기준으로 상기 구동모터가 상대적으로 큰 충전전력이 필요하지 않은 경우에는 상기 배터리가 제1 충전전력을 상기 구동모터에 공급하는 단계; 및상기 구동모터가 상대적으로 큰 충전전력이 필요한 경우에는 상기 슈퍼 커패시터가 상기 제1 충전전력보다 단위 시간당 더 큰 크기를 갖는 제2 충전전력을 상기 구동모터에 공급하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 잉여 전력을 상기 배터리와 상기 슈퍼 커패시터에 공급하는 단계는상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 슈퍼 커패시터에 공급하는 단계; 및상기 잉여 전력이 상기 배터리의 충전 허용 전압을 초과하지 않는 경우에는 상기 잉여 전력을 상기 배터리에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 방법.
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