KR101145682B1 - 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 휴대용 단말기의 충전방식을 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 충전방식으로 함으로써, 단자연결방식에 의한 문제점을 해결함은 물론, 하나의 수납식충전패널부를 이용하여 다양한 종류의 휴대용 단말기에 구비되는 배터리팩을 모두 충전할 수 있고, 필요에 따라 운전자를 포함한 다수의 탑승자가 소지한 다수개의 휴대용 단말기를 동시에 충전할 수 있는 것이다.
특히, 수납식충전패널부에 금속물체 등의 이물질이 놓이는 경우, 무선전력전송이 중지되도록 함으로써, 자기장의 변화에 의한 전력손실 및 제품의 소손을 미연에 방지하며, 차량의 주행에 따른 흔들림이나 충격에 의해 충전되는 휴대용 단말기가 이동된다 하더라도, 배터리팩 및 배터리팩이 구비된 휴대용 단말기가 안정적이고 연속적인 충전이 이루어질 수 있는 것이다.
따라서, 제품에 대한 신뢰성 및 적용성을 향상시킴은 물론, 소비자의 만족도를 향상시켜 제품의 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.
센터페시아(Center fascia), 수납식충전패널부, 무접점, 무선전력전송

Description

차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법{Non-contact charging system for vehicle and charging control method thereof}
본 발명은 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 휴대용 단말기의 충전방식을 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 충전방식으로 함으로써, 단자연결방식에 의한 문제점을 해결함은 물론, 하나의 수납식충전패널부를 이용하여 다양한 종류의 휴대용 단말기에 구비되는 배터리팩을 모두 충전할 수 있고, 수납식충전패널부에 금속물체 등의 이물질이 놓이는 경우, 무선전력전송이 중지되도록 함으로써, 자기장의 변화에 의한 전력손실 및 제품의 소손을 미연에 방지하며, 차량의 주행에 따른 흔들림이나 충격에 의해 충전되는 휴대용 단말기가 이동된다 하더라도, 안정적이고 연속적인 충전이 이루어질 수 있는 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법을 제공함에 있다.
일반적으로 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같은 휴대용 단말기는 주로 이동하면서 사용하기 때문에, 일반적인 상용전원을 직접 사용할 수 없으며, 일회용 배터리(1차전지)나 충방전이 가능한 배터리팩(2차전지)을 장착하여 전원을 공급하게 된다.
그리고, 상기 배터리팩의 경우에는 일반가정에서 충전기 등을 이용하여 충전하거나 차량에 탑재된 거치형 충전기 등을 이용하여 충전하게 된다. 상기 일반가정에서 사용되는 충전기는 상용전원을 변환하여 배터리팩을 충전하게 되며, 차량에 탑재된 거치형 충전기는 시거잭을 통해 차량에서 사용되는 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 배터리팩을 충전하게 된다.
한편, 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적연결방식에는, 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자연결방식이 있다.
그러나, 이러한 단자연결방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리하는 경우, 양측의 단자(배터리팩의 단자 및 충전기의 단자)들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어 순간방전현상을 초래하며, 이로 인하여 양측의 단자들에 이물질이 쌓이게 되면 화재 등이 발생할 우려가 있었다.
또한, 습기 등으로 인하여 배터리팩에 충전된 전기에너지가 배터리팩의 단자를 통해 외부로 자연방전되는 등의 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.
특히, 차량에 탑재되는 거치형 충전기의 경우에는, 대부분의 차량에 구비된 시거잭이 하나이기 때문에, 한번에 하나의 휴대용 단말기만에 구비된 배터리팩을 충전할 수 있으며, 서로 다른 휴대용 단말기를 충전하고자 하는 경우에는 해당 휴대용 단말기의 종류에 대응하여 서로 다른 거치대를 구비해야만 한다는 번거로움이 있었다.
또한, 차량이 주행하면서 발생되는 흔들림이나 충격(방지턱이나 비포장 도로에 의한 경우를 말함)에 의해, 양측의 단자가 안정적으로 연결되지 못함은 물론, 휴대용 단말기가 거치대로부터 이탈되어 파손되는 경우가 발생되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 휴대용 단말기의 충전방식을 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 충전방식으로 함으로써, 단자연결방식에 의한 문제점을 해결할 수 있는 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 수납식충전패널부를 이용하여 다양한 종류의 휴대용 단말기에 구비되는 배터리팩을 모두 충전할 수 있고, 필요에 따라 다수개의 휴대용 단말기를 동시에 충전할 수 있는 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 차량의 주행에 따른 흔들림이나 충격에 의해 충전되는 휴대용 단말기가 이동된다 하더라도, 안정적이고 연속적인 충전이 이루어질 수 있는 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 차량용 무접점 충전 시스템은, 센터 페시아의 전면부에 설치되어, 그 상면에 무선 전력 수신 장치가 놓을 수 있는 직각 사각형상 저면부를 구비하는, 수납식 충전 패널부; 상기 충전 패널부의 저면부 내측에 설치된 복수의 1차측 충전 코어, 상기 1차측 충전 코어는 나란히 배치되고; 및 상기 무선전력 수신 장치로부터 전송되는 무선 전력 신호 세기 정보에 기초하여 상기 수납식 충전 패널부 상에 놓여진 상기 무선 전력 수신 장치가 차량이 주행하는 과정에서 이동되는 것을 감지함으로써, 무선 전력신호를 송출하는 상기 복수의 1차측 코어 중 하나를 선택하여 계속 충전이 되게 하는 중앙 제어부와, 상기 중앙 제어부에 의해 선택된 1차측 충전 코어에 전압을 인가하는 게이트 드라이버를 포함하고, 상기 센터 페시아의 내측에 설치된 무접점 전력 전송 장치; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 1차측 충전 코어는, 원형 코일일 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 수납식 충전 패널부는, 상기 저면부의 가장자리에서 돌출하도록 형성되어, 상기 무선 전력 수신 장치의 이탈을 방지하는 이탈 방지턱을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 수납식 충전 패널부는. 상기 저면부상에 설치되는 미끄럼 방지 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 수납식 충전 패널부는, 서랍식으로 슬라이딩 인출되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 센터페시아의 일측에는 상기 서랍식 충전 패널부의 열림과 닫힘을 제어할 수 있는 버튼이 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 차량용 무접점 충전 시스템을 제어하는 방법은, a) 상기 무접점 전력 전송장치가 상기 1차측 충전 코어를 통해 일정주기마다 고유ID(IDentifier)호출신호를 포함하는 감지신호를 송출하는 단계, 상기 1차측 충전 코어는 나란히 배치되고; b) 상기 1차측 충전 코어로 수신되는 응답신호를 분석하여 상기 무접점 전력 수신 장치의 고유ID를 확인하는 단계; c) 상기 고유ID가 확인되면, 상기 1차측 충전 코어를 통해 상기 무선 전력 신호를 송출하는 단계; 및 d) 상기 무선전력 수신 장치로부터 전송되는 상기 무선 전력 신호 세기 정보에 기초하여 상기 수납식 충전 패널부 상에 놓여진 상기 무선 전력 수신 장치가 차량이 주행하는 과정에서 이동되는 것을 감지함으로써, 무선 전력신호를 송출하는 상기 복수의 1차측 코어 중 하나를 선택하여 계속 충전이 되게 하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 차량용 무접점 충전 시스템의 무접점 충전 제어 방법은, 단계 d) 이후에, e) 상기 1차측 충전 코어로 수신되는 상기 무접점 전력 수신 장치의 충전량정보를 확인하고, 송출되는 상기 무선 전력 신호를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 차량용 무접점 충전 시스템의 무접점 충전 제어 방법은, 상기 단계 e) 이후에, f) 상기 1차측 충전 코어로 수신되는 상기 무접점 전력 수신 장치의 충전량정보가 만충전상태인 경우, 상기 무선 전력 신호의 송출을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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본 발명에 따른 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템이 탑재된 차량의 예를 나타낸 구성도로서, 차량내부의 전면에 구비되며 인스트루먼트패널(Instrument Panel)(IP)과 계기판(Instrument Cluster)(IC)을 포함하는 대시보드(Dashboard)의 센터페시아(Center Fascia)(CF)에, 핸드폰과 PDA 등의 휴대용 단말기(또는 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩)와 같은 무접점전력수신장치(300)를 수납하는 수납식충전패널부(220), 전원을 공급하기 위한 전원버튼부(210), 충전상태를 표시하는 LCD 등의 디스플레이패널(Display Panel)(230) 및 LED 등의 충전상태표시부(240)가 구비된다.
그리고, 상기 무접점전력수신장치(300)를 충전하기 위한 무접점전력전송장치(100)가 센터페시아(CF)의 내부에 탑재되며, 상기 수납식충전패널부(220)의 저면부내측에는, 도 2a에 나타난 바와 같이 무접점전력수신장치(300)측으로 전력을 유도시키기 위한 1차측코일(221)이 적어도 하나 설치된다.
상기 디스플레이패널(230)은 무접점전력수신장치(300)의 충전량정보를 그림이나 문자로 출력하고, 수납식충전패널부(220)에 금속재질의 이물질이 놓여지게 되면, 이를 알려주기 위한 알림메시지(Parasitic Metal Detection Error, PMD Error)를 출력한다.
상기 충전상태표시부(240)는 점멸 또는 점등의 방법으로 무접점전력수신장치(300)의 충전량정보를 출력하는 것으로, 예를 들어 3색 LED로 구성될 수 있으며, 충전이 진행되는 과정에는 주황색이 점등되고, 충전이 완료되면 녹색이 점등되며, 이물질이 감지되면 붉은색이 점멸되는 등으로 적용할 수 있다.
특히, 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템은, 차량이 주행하는 과정에서 차체의 흔들림 등에 의하여, 도 2b와 같이 수납식충전패널부(220)에 놓여진 무접점전력수신장치(300)가 이동되면, 다수의 1차측충전코어(221) 중 어느 하나를 선택적으로 작동(On상태 → Off상태 또는 Off상태 → On상태)시켜, 해당 무접점전력수신장치(300)가 연속적으로 충전되도록 할 수 있다.
이때, 상기 무접점전력수신장치(300)의 이동을 감지하는 방법으로는, 무접점전력수신장치(300)가 1차측충전코어(221)에서 유도되는 전력의 세기(무선전력수신신호 세기)를 측정하고, 이를 무접점전력전송장치(100)측으로 전송하면, 무접점전력전송장치(100)는 수신된 무선전력수신신호의 세기에 기초하여, 해당 무접점전력수신장치(300)에 대한 이동을 감지하는 방법을 적용할 수 있으며, 이하에서, 도 7을 설명하면서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
한편, 수납식충전패널부(220)는 무접점전력수신장치(300)가 미끄러져 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 도 3a와 같이 차량 내부측으로 이탈방지턱(225)이 구성되어 있으며, 저면부에는 도 3b와 같이 미끄럼방지패드(226)를 구비할 수 있다.
상기와 같이 센터페시아(CF)에 구비되는 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템을 보다 상세히 살펴보면 도 4에 나타난 바와 같다.
먼저, 상기에 설명한 바와 같이 센터페시아전면부(200)에 전원버튼부(210), 수납식충전패널부(220), 디스플레이패널(230), 충전상태표시부(240)가 구비되며, 상기 수납식충전패널부(220)에는 1차측충전코어(221)가 구비된다.
그리고, 센터페시아(CF)의 내부에 구성되는 무접점전력전송장치(100)는, 상기 전원버튼부(210)로부터 전원(예를 들어, 차량에서 사용되는 전원)을 공급받는 전원공급부(110)와, 1차측충전코어(221)에 전압을 인가하는 게이트드라이버부(130), 1차측충전코어(221)를 통해 전송되는 무접점전력수신장치(300)의 충전량 정보 및 무접점전력수신장치의 고유ID를 포함하는 무선데이터신호를 처리하는 수신신호처리부(140) 및 상기 각 구성을 제어하고 디스플레이패널(230) 및 충전상태표시부(240)로 충전량정보에 대응하는 충전량확인신호을 전송하는 중앙제어부(120)를 포함하여 구성된다.
또한, 무접점전력전송장치(100)의 온도가 과도하게 상승되는 것을 방지하기 위한 온도검출부(150)를 구비한다.
보다 상세하게는, 도 5에 나타난 바와 같이, 게이트드라이버부(130)와 1차측충전코어(221)의 사이에 구성되는 풀브릿지공진형컨버터(222)가 수납식충전패널부(220)의 저면부내측에 구비된다.
그리고, 중앙제어부(120)는 전원공급부(110)로부터 전원을 공급받는 전원공급블록(121), 게이트드라이버부(130)로 제어신호를 전송하는 게이트출력신호처리블록(123), 수신신호처리부(140)에서 전송된 데이터를 처리하는 수신신호처리블록(124), 상기 각 구성들을 제어하고 송수신되는 데이터 및 신호를 분석/처리/생성/출력하는 주제어블록(122) 및 충전량확인신호를 디스플레이패널(230) 및 충전상태표시부(240)로 전송하는 신호출력블록(125)을 포함하여 구성된다.
또한, 게이트드라이버부(130)는 게이트신호변환블록(131)과 출력드라이버(132) 및 게이트제어블록(133)으로 구성되며, 수신신호처리부(140)는 수신신호입력블록(141)과 수신신호처리블록(142) 및 수신신호제어블록(143)으로 구성된다.
한편, 본 발명에 의한 무접점전력수신장치(300)는 도 6에 나타난 바와 같이, 1차측충전코어(221)에서 송출되는 무선전력신호에 의한 전력을 유도하기 위한 2차 측충전코어(310)와, 유도된 전력을 정류하고 필터링하기 위한 정류부(320) 및 필터부(330), 상기 필터링된 전력으로 배터리셀(360)의 충전을 제어하기 위한 충전회로부(340), 상기 배터리셀(360)의 과전압 및 과전류 등을 검출 및 제어하기 위한 보호회로부(350), 그리고 상기 각 구성들을 제어하는 전력수신장치제어부(380)로 구성되며, 상기 전력수신장치제어부(380)로 전원을 공급하기 위한 정전압레귤레이터(370)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 전력수신장치제어부(380)는 2차측충전코어(310)로 유도되는 전력신호를 처리하는 전력신호처리블록(381)과, 2차측충전코어(310)로 수신된 신호를 분석 및 처리하는 신호처리블록(383), 배터리셀(360)의 충전상태를 확인하는 충전신호처리블록(384), 해당 무접점전력수신장치(300)의 고유ID를 저장하는 메모리블록(385), 상기 각 구성을 제어하고 데이터를 처리하는 컨트롤러블록(382)를 포함하여 구성된다.
이하에서, 도 7 및 도 8을 참조하여, 상기한 내용을 포함하는 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템의 제어 방법을 설명함에 있어, 단순히 반복되는 세부구성의 설명은 최초설명에 한하여 상세히 설명하며, 이후의 설명에서 세부구성에 대한 동작이 설명되지 않더라도, 기 설명된 동작에 대응하여 동작됨은 당연하다.
먼저, 센터페시아(CF)의 전원버튼부(210)를 누르게 되면, 본 발명에 의한 장치들로 전원이 공급되면서, 스탠바이모드단계(S110)가 수행되며, 스탠바이모드단계(S110)에서, 주제어블록(122)이 게이트출력신호처리블록(123)으로 일정주기마다 무접점전력수신장치(300)의 감지 및 고유ID확인을 요청하면, 게이트출력신호처리블 록(123)은 게이트신호변환블록(131)으로 고유ID호출신호를 포함하는 감지신호의 송출을 요청한다.
상기 게이트신호변환블록(131)은 상기 감지신호의 송출요청에 대응하는 신호를 풀브릿지공진형컨버터(222)로 전송하도록 출력드라이버(132)에 요청하며, 1차측충전코어(221)에서는 고유ID호출신호를 포함하는 감지신호가 송출된다.
상기 송출된 감지신호는 무접점전력수신장치(300)의 2차측충전코일(310)로 수신되어, 정류부(320) 및 필터부(330)를 거쳐 신호처리블록(383)으로 수신되며, 상기 신호처리블록(383)은 수신된 신호를 분석 및 처리하여 컨트롤러블록(382)으로 전송하고, 상기 컨트롤러블록(382)은 메모리블록(385)에 저장된 고유ID를 호출하여 전력신호처리블록(381)을 통해 2차측충전코어(310)로 전송하며, 2차측충전코어(310)는 고유ID를 포함한 신호를 1차측충전코어(221)로 전송한다(S210).
고유ID확인단계(S120)에서, 1차측충전코어(221)로 수신된 고유ID를 포함한 신호는 수신신호입력블록(141)으로 입력되며, 수신신호처리블록(142)은 해당 고유ID를 확인하면, 무접점전력수신장치(300)의 충전을 위한 충전요청신호를 수신신호처리블록(124)으로 전송한다.
전력전송단계(S130)에서, 상기 수신신호처리블록(124)은 전송된 충전요청신호를 주제어블록(122)으로 전송하며, 주제어블록(122)은 충전요청신호가 입력되면 게이트출력신호처리블록(123)을 통해 게이트신호변환블록(131)으로 충전을 위한 제어신호를 전송하고, 상기 게이트신호변환블록(131)은 상기 제어신호에 대응하여 출력드라이버(132)를 동작시켜 1차측충전코어(221)를 통해 무선전력신호를 송출하게 된다.
상기와 같이 송출된 무선전력신호는 무접점전력수신장치(300)의 2차측충전코어(310)에 유도되며, 2차측충전코어(310)로 유도된 전력은 정류부(320)와 필터부(330), 충전회로부(340)를 통해 배터리셀(360)에 공급되며, 보호회로부(350)는 배터리셀(360)의 과전압 및 과전류 등을 감지하게 된다(S220).
한편, 상기에 설명한 바와 같이, 차량의 주행으로 인하여 무접점전력수신장치(300)가 수납식충전배널부(220)에서 움직이게 되면, 2차측충전코어(310)에 부하변화가 발생하고, 상기 전력신호처리블록(381)은 이러한 2차측충전코어(310)의 부하변화를 감지하여 컨트롤러블록(382)으로 전송하며, 상기 컨트롤러블록(382)은 감지된 부하변화에 대응하여 전압조정요청신호를 생성하여 2차측충전코어(310)를 통해 무접점전력전송장치(100)측으로 전송한다(S230).
송출전력조절단계(S140)에서, 상기 전압조정요청신호가 1차측충전코어(221)로 수신되면, 수신신호처리부(140)는 수신된 신호를 처리하여 중앙제어부(120)로 전송하며, 상기 중앙제어부(120)는 처리된 전압조정요청신호에 대응하여 송출되는 전력을 조절하기 위한 보상전력신호를 게이트드라이버부(130)로 전송한다.
상기와 같은 과정에 의해 2차측충전코어(310)로 유도되는 전력이 일정하게 유지되면, 무접점전력수신장치(300)는 안정적으로 충전되고 있음을 알리는 정상전압신호 및 충전량정보신호를 무접점전력전송장치(100)에 전송하고(S240), 상기 무접점전력전송장치(100)는 디스플레이패널(230) 및 충전상태표시부(240)를 통해 해당 무접점전력수신장치(300)에 대하여 정상적으로 충전되고 있음과 현재 충전상태 를 출력하게 된다.
이후, 배터리셀(360)의 충전이 완료되면(S250), 충전완료신호를 무접점전력전송장치(100) 측으로 전송한다.
만충전상태확인단계(S150)에서, 상기 무접점전력전송장치(100)는 1차측충전코어(221)를 통해 전송된 충전완료신호를 통해 해당 무접점전력수신장치(300)가 만충전상태임을 확인하게 된다.
상기와 같이 만충전상태임을 확인하게 되면, 주제어블록(122)은 신호출력블록(125)을 통해 디스플레이패널(230) 및 충전상태표시부(240)가 만충전상태임을 표시하도록 제어한다.
상기 송출전력조절단계(S140)를 보다 상세히 살펴보면, 무접점전력전송장치(100)가 1차측충전코어(221)를 통해 무접점전력수신장치(300) 측으로 충전량정보를 요청하고(S141), 상기 요청한 충전량정보에 대응하는 충전정보데이터가 무접점전력수신장치(300)로부터 전송되면(S142), 무접점전력전송장치(100)는 수신된 충전정보데이터를 분석한 후(S143), 보상전력신호를 생성하여(S144) 게이트드라이버부(130)로 전송하며, 상기 게이트드라이버부(130)는 1차측충전코어(221)를 통해 상기 전송된 보상전력신호에 대응하는 전력을 무접점전력수신장치(300)로 전송한다(S145).
이때, 상기 게이트드라이버부(130)는 하나의 1차측충전코어(221)의 출력세기를 보정하여 무접점전력수신장치(300)로 유도되는 전력의 세기를 보정할 수 있다.
다시 말해, 충전정보데이터에, 무접점전력수신장치(300)가 수신하는 무선전 력수신신호의 세기정보를 포함하고, 무접점전력전송장치(100)가 수신하는 무선전력수신신호의 세기와 설정된 기준전력수신신호의 세기를 비교한 후, 그 차이를 보상함으로써, 전력의 세기를 보정할 수 있다.
또한, 도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이, 다수의 1차측충전코어(221)가 구비된 경우, 무접점전력수신장치(300)의 이동에 대응하는 어느 하나의 1차측충전코어(221)가 동작하도록 보정할 수 있다.
한편, 상기 수납식충전패널부(220)에는 동전, 볼펜, 키(Key) 등의 금속물체가 놓여지는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 무접점전력전송장치(100)를 동작시키게 되면, 1차측충전코어(221)에서 발생되는 자기장에 변화가 발생되어 상당한 전력손실 등이 발생되거나, 무접점전력전송장치(100)가 소손되는 경우가 있을 수 있다.
이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 수납식충전패널부(220)에 이물질이 놓이는 경우, 무접점전력전송장치(100)에 의한 전력전송이 중지되도록 함이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 고유ID확인단계(S120)에서, 수신신호처리부(140)는 1차측충전코어(221)의 부하변화를 감지하고, 1차측충전코어(221)의 부하변화가 감지되면, 상기한 고유ID확인단계(S120)를 거쳐 1차측충전코어(221)로 수신되는 응답신호를 분석하여 고유ID에 대한 전송여부를 확인한다.
만약, 고유ID가 전송되지 않는다면, 중앙제어부(120)는 수납식충전패널부(220)에 금속재질의 이물질이 놓여진 것으로 판단하고, 전력전송단계(S130)를 수 행하지 않고 스탠바이모드단계(S110)를 유지하게 된다.
따라서, 이물질에 의한 피해를 미연에 방지할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템은 도 9에 나타난 바와 같이, 리어시트(Rear Seat)(RS)의 사이에 구비되는 암레스트(Arm Rest)(AR)에 수납식충전패널부(220)가 설치되도록 할 수 있다.
그리고, 도 10에 나타난 바와 같이 수납식충전패널부(220)를 여닫이 방식의 서랍식충전패널부(220')로 구성할 수 있으며, 센터페시아(CF)의 일측에 버튼(B)을 구비하여 버튼을 누름으로써, 서랍식충전패널부(220')의 열림 및 닫힘을 제어할 수 있다.
또한, 같은 여닫이 방식의 서랍식충전패널부(220')는, 도 9에 나타난 콘솔박스(Console Box)(CB)의 후면부에 설치될 수도 있음은 당연하다.
이상에서 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템 및 충전 제어 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템이 탑재된 차량의 예를 나타낸 구성도이다.
도 2a는 도 1에 나타난 수납식충전패널부의 저면부내측에 설치되는 1차측충전코어의 설치 예를 나타낸 구성도이다.
도 2b는 휴대용 단말기의 이동에 대응하여 도 2a에 나타난 1차측충전코어의 제어 방법을 나타낸 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 수납식충전패널부의 예를 나타난 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템의 무접점전력전송장치에 대한 예를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 나타난 각 구성의 예를 나타낸 상세블록도이다.
도 6은 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템의 무접점전력수신장치에 대한 예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 제어 방법 중 무접점전력전송방법에 대한 예를 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 제어 방법 중 무접점전력수신방법에 대한 예를 나타낸 순서도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 차량용 무접점 충전 시스템의 설치 예들을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 무접점전력전송장치 120 : 중앙제어부
130 : 게이트드라이버 140 : 수신신호처리부
200 : 센터페시아전면부 220 : 수납식충전패널부
221 : 1차측충전코어 230 : 디스플레이패널
240 : 충전상태표시부 300 : 무접점전력수신장치

Claims (10)

  1. 센터 페시아의 전면부에 설치되어, 그 상면에 무선 전력 수신 장치가 놓을 수 있는 직각 사각형상 저면부를 구비하는 수납식 충전 패널부;
    상기 충전 패널부의 저면부 내측에 설치된 복수의 1차측 충전 코어, 상기 1차측 충전 코어는 나란히 배치되고; 및
    상기 무선전력 수신 장치로부터 전송되는 무선 전력 신호 세기 정보에 기초하여 상기 수납식 충전 패널부 상에 놓여진 상기 무선 전력 수신 장치가 차량이 주행하는 과정에서 이동되는 것을 감지함으로써, 무선 전력신호를 송출하는 상기 복수의 1차측 코어 중 하나를 선택하여 계속 충전이 되게 하는 중앙 제어부와, 상기 중앙 제어부에 의해 선택된 1차측 충전 코어에 전압을 인가하는 게이트 드라이버를 포함하고, 상기 센터 페시아의 내측에 설치된 무접점 전력 전송 장치; 를 포함하는, 차량용 무접점 충전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차측 충전 코어는, 원형 코일인, 차량용 무접점 충전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수납식 충전 패널부는,
    상기 저면부의 가장자리에서 돌출하도록 형성되어, 상기 무선 전력 수신 장치의 이탈을 방지하는 이탈 방지턱을 포함하는, 차량용 무접점 충전 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수납식 충전 패널부는.
    상기 저면부상에 설치되는 미끄럼 방지 패드를 더 포함하는, 차량용 무접점 충전 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수납식 충전 패널부는, 서랍식으로 슬라이딩 인출되도록 형성되는, 차량용 무접점 충전시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센터페시아의 일측에는 상기 서랍식 충전 패널부의 열림과 닫힘을 제어할 수 있는 버튼이 설치되는, 차량용 무접점 충전 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 차량용 무접점 충전 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
    a) 상기 무접점 전력 전송장치가 상기 1차측 충전 코어를 통해 일정주기마다 고유ID(IDentifier)호출신호를 포함하는 감지신호를 송출하는 단계, 상기 1차측 충전 코어는 나란히 배치되고;
    b) 상기 1차측 충전 코어로 수신되는 응답신호를 분석하여 상기 무접점 전력 수신 장치의 고유ID를 확인하는 단계;
    c) 상기 고유ID가 확인되면, 상기 1차측 충전 코어를 통해 상기 무선 전력 신호를 송출하는 단계; 및
    d) 상기 무선전력 수신 장치로부터 전송되는 상기 무선 전력 신호 세기 정보에 기초하여 상기 수납식 충전 패널부 상에 놓여진 상기 무선 전력 수신 장치가 차량이 주행하는 과정에서 이동되는 것을 감지함으로써, 무선 전력신호를 송출하는 상기 복수의 1차측 코어 중 하나를 선택하여 계속 충전이 되게 하는 단계를 포함하는, 차량용 무접점 충전 시스템의 무접점 충전 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단계 d) 이후에,
    e) 상기 1차측 충전 코어로 수신되는 상기 무접점 전력 수신 장치의 충전량정보를 확인하고, 송출되는 상기 무선 전력 신호를 조절하는 단계를 더 포함하는, 차량용 무접점 충전 시스템의 무접점 충전 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 단계 e) 이후에,
    f) 상기 1차측 충전 코어로 수신되는 상기 무접점 전력 수신 장치의 충전량정보가 만충전상태인 경우, 상기 무선 전력 신호의 송출을 중지하는 단계를 더 포함하는, 차량용 무접점 충전 시스템의 무접점 충전 제어 방법.
  10. 삭제
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