KR101141694B1 - 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법 - Google Patents

비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법 Download PDF

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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 시스템 및 방법에 따르면, 도로에 매립된 급전선로로부터 집전 모듈이 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 레귤레이터, 레귤레이터로부터 전달받은 DC 전압으로 충전되며, 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우에 구동모터로 내부에 충전된 전압을 공급하는 슈퍼 커패시터, 및 슈퍼 커패시터로부터 전달받은 충전된 전압을 구동전압으로 변환하여 구동모터로 공급하는 DC-DC 컨버터가 구비된다. 따라서 구동모터와 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

비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법{POWER SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR NON CONTACT ELECTROMAGNETIC INDUCTIVE CHARGING OF ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레귤레이터로 전달받은 불안정한 DC 전압을 정전압으로 변환하여 구동모터와 배터리에 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 구동모터 및 배터리에 공급함으로써, 전기자동차를 안정적으로 구동하고 배터리의 수명을 연장시키기 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 레귤레이터로부터 전달받은 DC 전압으로 충전되며, 상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우에 상기 구동모터로 내부에 충전된 전압을 공급하는 슈퍼 커패시터, 및 상기 슈퍼 커패시터로부터 전달받은 상기 충전된 전압을 상기 구동전압으로 변환하여 상기 구동모터로 공급하는 DC-DC 컨버터를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 본 시스템은 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터로부터 잉여 전력을 공급받아 충전되는 배터리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 본 시스템은 상기 레귤레이터와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 배치된 제1 다이오드, 상기 슈퍼 커패시터와 상기 DC-DC 컨버터의 사이에 배치된 제2 다이오드, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 배터리의 사이에 배치된 제3 다이오드, 및 상기 배터리와 상기 구동모터의 사이에 배치된 제4 다이오드를 더 포함하고, 상기 제1 내지 제4 다이오드는 공급되는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 차단한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 집전모듈이 상기 급전선로로부터 AC 전압을 집전하지 못하는 경우, 상기 배터리가 내부에 충전된 전압 중 일부를 상기 구동모터에 공급한다. 그리고 상기 배터리가 상기 충전된 전압 중 나머지를 상기 슈퍼 커패시터에 공급하여 상기 슈퍼 커패시터를 충전시킨다.
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 이용하여 슈퍼 커패시터를 충전한다. 이어서, 상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과, 상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우에는 상기 슈퍼 커패시터가 내부에 충전된 전압을 상기 구동모터에 공급하고, 상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요하지 않은 경우에는 상기 슈퍼 커패시터는 상기 내부에 충전된 전압을 DC-DC 컨버터에 공급한다. 상기 DC-DC 컨버터는 상기 슈퍼 커패시터로부터 전달받은 전압을 구동전압으로 변환하여 상기 구동전압을 상기 구동모터에 공급한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 DC-DC 컨버터가 상기 구동전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계에서, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부를 판단하여, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우에는 상기 잉여 전력을 배터리에 공급하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 상기 구동전압을 상기 구동모터에 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 내부에 충전된 전압을 신속하게 공급함으로써, 전기자동차의 구동 및 운전을 효율적으로 할 수 있다.
넷째, 급전선로로부터 전원을 공급받지 못하는 비상시에 배터리가 내부의 충전 전압을 이용하여 구동모터를 동작시키고 슈퍼 커패시터를 충전함으로써, 전기자 동차 운전의 효율성을 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 확대하거나, 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 일치하 는 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.
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), 슈퍼 커패시터(40), DC-DC 컨버터(50), 구동모터(60) 및 배터리(70)를 포함한다.
픽업모듈(20)은 도로에 매립된 급전선로(10)로부터 AC 전원을 자기장의 형태로 집전한다.
레귤레이터(30)는 픽업모듈(20)이 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환한다. 한편, 레귤레이터(30)가 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 경우, 상기 DC 전압은 다소 불안정하고 상대적으로 큰 크기를 갖는 고전압이다.
슈퍼 커패시터(40)는 레귤레이터(30)와 구동모터(60)의 사이에 배치된다. 슈퍼 커패시터(40)는 레귤레이터(30)로부터 전달받은 DC 전압으로 충전된다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 구동모터(60)에서 사전에 설정된 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우, 슈퍼 커패시터(40)는 내부에 충전된 전압을 구동모터(60)로 공급한다. 예를 들어, 급가속하거나 급출발하는 경우와 같이 정상적인 운행보다 상대적 으로 더 많은 전력이 필요한 경우에는, 슈퍼 커패시터(40)가 내부에 충전된 전압을 구동모터(60)로 공급한다. 이에 슈퍼 커패시터(40)는 구동전압보다 더 큰 전압을 공급하기 위하여 상대적으로 큰 용량을 갖는 커패시터가 사용될 수 있다. 예를 들어, 슈퍼 커패시터(40)는 배터리(70)보다 더 큰 용량을 가질 수 있다.
이에 구동모터(60)에서 순간적으로 많은 전력이 필요한 경우에 슈퍼 커패시터(40)가 일정한 크기를 갖는 고전압을 구동모터(60)에 공급함으로써, 구동모터(60)는 안정적으로 동작하며 그 수명도 연장될 수 있다.
DC-DC 컨버터(50)는 슈퍼 커패시터(40)와 구동모터(60)의 사이에 배치된다.
본 발명의 실시예들에 있어서, DC-DC 컨버터(50)는 슈퍼 커패시터(40)로부터 전달받은 전압을 구동전압으로 변환하여 구동모터(60)로 공급한다. 여기서, 슈퍼 커패시터(40)는 구동모터(60)가 구동전압보다 더 큰 전압을 필요하지 않는 경우에 DC-DC 컨버터(50)로 전압을 공급한다. 이 때, 구동전압은 일정한 크기를 갖는 정전압이며, 슈퍼 커패시터(40)가 구동모터(60)로 공급하는 전압보다 상대적으로 낮은 크기를 가진다.
이에 구동모터(60)는 DC-DC 컨버터(50)로부터 공급받은 일정한 크기의 구동전압을 이용하여 전기자동차를 안정적으로 구동할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, DC-DC 컨버터(50)는 구동모터(60)에 잉여 전력이 발생하는지 여부를 판단한다. 판단 결과, 구동모터(60)에 잉여 전력이 발생하지 않은 경우에는 DC-DC 컨버터(50)는 구동전압을 구동모터(60)로 공급한다. 즉, DC-DC 컨버터(50)는 일정한 크기의 구동전압을 구동모터(60)로 계속적으로 공급한 다.
판단 결과, 구동모터(60)에 잉여 전력이 발생하는 경우에는 DC-DC 컨버터(50)는 잉여 전력을 배터리(70)로 공급한다. 이 때, 구동모터(60)는 정속도로 전기자동차를 구동하거나 정지한 상태 등과 같이 전력을 상대적으로 적게 소모하여 잉여 전력이 발생하는 경우에, DC-DC 컨버터(50)는 발생한 잉여 전압을 배터리(70)에 공급하여 배터리(70)를 충전한다.
배터리(70)는 DC-DC 컨버터(50)와 연결되어 배치된다. 이에 배터리(70)는 구동모터(60)에 잉여 전력이 발생하는 경우에 충전된다. 그리고 구동모터(60)가 구동전압보다 더 많은 전력을 필요로 하는 경우, 배터리(70)는 내부에 충전된 전압을 구동모터(60)로 공급한다. 이 때, 배터리(70)가 공급하는 충전 전압의 크기는 슈퍼 커패시터(40)가 공급하는 충전 전압의 크기보다 작게 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 슈퍼 커패시터(40)는 배터리(70)보다 충전 용량이 더 크게 설정된다. 이에 구동모터(60)가 구동전압보다 상대적으로 큰 전력을 요하는 경우에는 슈퍼 커패시터(40)가 내부에 충전된 전압을 구동모터(60)에 공급한다. 그리고 구동모터(60)가 구동전압보다는 크나 상대적으로 작은 전력을 요하는 경우에는 배터리(70)가 내부에 충전된 전압을 구동모터(60)로 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.
이에 구동모터(60)가 구동전압 이상의 전압이 필요하거나 급전선로(10)로부 터 전압을 집전하지 못하는 경우, 배터리(70)가 내부에 충전된 전압을 구동모터(60)로 공급함으로써, 전기자동차의 구동 및 에너지의 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 시스템(1)은 레귤레이터(30)와 슈퍼 커패시터(70)의 사이에 배치된 제1 다이오드, 슈퍼 커패시터(70)와 DC-DC 컨버터(50)의 사이에 배치된 제2 다이오드, DC-DC 컨버터(50)와 배터리(70)의 사이에 배치된 제3 다이오드, 및 배터리(70)와 구동모터(60)의 사이에 배치된 제4 다이오드를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 내지 제4 다이오드는 공급되는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 차단한다.
나아가, 픽업모듈(20)이 급전선로(10)로부터 AC 전압을 집전하지 못하는 경우, 배터리(70)가 내부에 충전된 전압 중 일부를 구동모터(60)에 공급하고, 내부에 충전된 전압 중 나머지를 슈퍼 커패시터(70)에 공급하여 슈퍼 커패시터(70)를 충전시킬 수 있다. 그리고 슈퍼 커패시터(70)는 충전된 전압을 구동모터(60)로 공급한다. 이 때, 슈퍼 커패시터(70)는 배터리(70)에 의하여 계속 반복적으로 충전되고 방전(공급)된다.
이와 같이, 본 시스템(1)은 불안정한 DC 전압을 슈퍼 커패시터(40) 및 DC-DC 컨버터(50)를 이용하여 안정된 DC 전압을 구동모터(60)로 정전압을 공급함으로써, 구동모터(60)와 전기자동차를 안정적으로 구동할 수 있다. 또한, 구동모터(60)가 급가속, 급출발과 같이 빠른 시간 내에 구동전압보다 더 많은 전압을 필요로 하는 경우, 슈퍼 커패시터(40)가 내부에 충전된 전압을 신속하게 구동모터(60)로 공급하여 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 나아가, DC-DC 컨버터(50)가 배터리(70)에 정전압을 공급하여 충전함으로써, 배터리(70)의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 전력 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 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 변환하여 슈퍼 커패시터로 공급한다(S20).
이에 슈퍼 커패시터는 레귤레이터로부터 공급받은 전압에 의하여 충전된다(S30). 본 발명의 실시예들에 있어서, 슈퍼 커패시터는 구동모터가 일반적으로 동작하는 구동전압보다 더 큰 전압을 충전할 수 있도록 상대적으로 큰 충전 용량을 가진다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한지 여부를 판단한다(S40).
구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한지 여부의 판단 결과, 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우에는 슈퍼 커패시터가 내부에 충전된 전압을 구동모터에 공급한다(S50). 예를 들어, 전기자동차가 급가속하거나 급출발하는 경우와 같이 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우, 슈퍼 커패시터가 내부에 충전된 전압을 구동모터로 신속하게 공급할 수 있다.
구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한지 여부의 판단 결과, 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요하지 않는 경우에는 슈퍼 커패시터가 내 부에 충전된 전압을 DC-DC 컨버터에 공급한다(S60).
그리고 DC-DC 컨버터는 전달된 전압을 구동모터가 일반적으로 동작하는 구동전압으로 변환한다(S70). 이 때, 구동전압의 크기는 슈퍼 커패시터로부터 공급된 전압의 크기보다 작을 것이다. 또한, 구동전압은 일정한 크기를 갖는 DC 전압이다.
본 발명의 실시예들에 있어서, DC-DC 컨버터는 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부를 판단한다(S80).
구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부의 판단 결과, 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 DC-DC 컨버터는 구동전압을 구동모터로 공급한다(S90).
한편, 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부의 판단 결과, 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우에는, DC-DC 컨버터는 잉여 전력을 배터리에 공급함으로써, 배터리를 충전한다(S100). 이 때, DC-DC 컨버터는 배터리를 제어 관리하는 BMS(Battery Management System)와 통신하여 잉여 전력이 배터리의 충전 허용 전압의 이내인지 여부를 다시 판단한 이후에 배터리로 잉여 전력을 공급할 수 있다.
이와 같은 방법에 따르면, 불안정한 DC 전압을 슈퍼 커패시터 및 DC-DC 컨버터를 이용하여 안정된 DC 전압을 구동모터로 정전압을 공급함으로써, 구동모터와 전기자동차를 안정적으로 구동할 수 있다. 또한, 구동모터가 급가속, 급출발과 같이 빠른 시간 내에 구동전압보다 더 많은 전압을 필요로 하는 경우, 슈퍼 커패시터가 내부에 충전된 전압을 신속하게 구동모터로 공급하여 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 나아가, DC-DC 컨버터가 배터리에 정전압을 공급하여 충전함으로써, 배터리의 수명을 연장시킬 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 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 : 슈퍼 커패시터
50 : DC-DC 컨버터 60 : 구동모터
70 : 배터리

Claims (6)

  1. 전기자동차를 구동하기 위한 구동모터에 전력을 공급하는 시스템에 있어서,
    도로에 매립된 급전선로로부터 집전 모듈이 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 레귤레이터;
    상기 레귤레이터로부터 전달받은 DC 전압으로 충전되며, 상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우에 상기 구동모터로 내부에 충전된 전압을 공급하는 슈퍼 커패시터;
    상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요하지 않은 경우에 상기 슈퍼 커패시터로부터 상기 충전된 전압을 전달받고, 전달받은 전압을 상기 구동전압으로 변환하여 상기 구동모터로 공급하는 DC-DC 컨버터; 및
    상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터로부터 잉여 전력을 공급받아 충전되는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레귤레이터와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 배치된 제1 다이오드, 상기 슈퍼 커패시터와 상기 DC-DC 컨버터의 사이에 배치된 제2 다이오드, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 배터리의 사이에 배치된 제3 다이오드, 및 상기 배터리와 상기 구동모터의 사이에 배치된 제4 다이오드를 더 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 다이오드는 공급되는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 집전모듈이 상기 급전선로로부터 AC 전압을 집전하지 못하는 경우, 상기 배터리가 내부에 충전된 전압 중 일부를 상기 구동모터에 공급하고, 상기 충전된 전압 중 나머지를 상기 슈퍼 커패시터에 공급하여 상기 슈퍼 커패시터를 충전시키는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템.
  5. 전기자동차를 구동하기 위한 구동모터에 전력을 공급하는 방법에 있어서,
    도로에 매립된 급전선로로부터 AC 전압을 집전하는 단계;
    상기 집전한 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 단계;
    상기 DC 전압을 이용하여 슈퍼 커패시터를 충전하는 단계;
    상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요한 경우에는 상기 슈퍼 커패시터가 내부에 충전된 전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 구동모터에서 구동전압보다 더 큰 전압이 필요하지 않은 경우에는 상기 슈퍼 커패시터는 상기 내부에 충전된 전압을 DC-DC 컨버터에 공급하는 단계; 및
    상기 DC-DC 컨버터가 상기 슈퍼 커패시터로부터 전달받은 전압을 구동전압으로 변환하여 상기 구동전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계를 포함하되,
    상기 DC-DC 컨버터가 상기 구동전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계는
    상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하는 경우에는 상기 잉여 전력을 배터리에 공급하여 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 상기 구동모터에 잉여 전력이 발생하지 않는 경우에는 상기 구동전압을 상기 구동모터에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 방법.
  6. 삭제
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