KR101242753B1 - 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비접촉 급전 인프라를 전기 이륜차 보관소에 구축함으로써 전기 이륜차의 무선충전을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 충전시 플러그인 방식을 사용함에 따른 불편 요소를 최소화하기 위해, 비접촉 유도 급전 기술 기반 인프라를 전기 이륜차 보관소에 구축하여, 운전자로 하여금 전기 이륜차의 충전 및 과금 서비스를 편리하게 제공받도록 한다. 또한 Wi-fi 또는 3G 방식 등 다양한 통신 방식을 이용하여 인버터와 전기 이륜차 간의 데이터 통신을 수행함으로써 충전 전력량에 대한 과금 정보 제공 등, 다양한 서비스를 제공하게 된다.

Description

전기 이륜차의 무선충전 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING WIRELESS CHARGING OF BYCYCLES}
본 발명은 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비접촉 급전 인프라를 전기 이륜차 보관소에 구축함으로써 전기 이륜차의 무선충전을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
기존의 배터리 전기자동차의 가장 큰 문제점이었던 과도한 배터리 용량과 이로 인한 차량 무게나 부피, 비용의 증가, 긴 충전시간 또는 대용량 충전시설과 낮은 충전효율, 배터리 수명단축 등의 문제를 해결하기 위해 자기유도를 이용한 비접촉 전력전달 방식이 제안되고 있다. 특히 주행중에도 도로바닥에 설치된 급전장치로부터 전력을 전달받아 차량에 필요한 에너지를 공급하고 배터리 충전도 할 수 있는 온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle)가 KAIST 주도로 개발되고 있다.
그러나 전기 이륜차의 경우는 현재까지도 플러그인(plug-in) 기반의 유선 충전 방식만이 제안되어 왔으며, 이에 따라 운전자가 전기 이륜차를 고정하고 플러그를 배터리 측에 꼽아 충전하여야 함으로, 다소 복잡하고 불편함을 주는 문제점이 있었다. 또한 전기자동차와 달리, EMF(electromagnetic field)에 노출될 위험으로 인하여, 전술한 바와 같은 도로바닥에 설치된 급전장치로부터 주행중 전력을 전달받기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 충전시 플러그인 방식을 사용함에 따른 불편 요소를 최소화하기 위해, 비접촉 유도 급전 기술 기반 인프라를 전기 이륜차 보관소에 구축하여, 운전자로 하여금 전기 이륜차의 충전 및 과금 서비스를 편리하게 제공받도록 하는데 그 목적이 있다. 또한 Wi-fi 또는 3G 방식 등 다양한 통신 방식을 이용하여 인버터와 전기 이륜차 간의 데이터 통신을 수행함으로써 충전 전력량에 대한 과금 정보 제공 등, 다양한 서비스를 제공하는데 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 전기 이륜차 보관소 도로면에 매설된 급전장치를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 수행하는 방법은, (a) 급전코어 및 급전선을 포함하는 급전장치가 매설된 도로면 위에 주차한 전기 이륜차로부터 무선 충전 요청을 수신하는 단계; (b) 상기 전기 이륜차 주차 위치에 매설된 급전장치에 전류를 공급하는 단계; (c) 상기 전기 이륜차로부터 무선 충전 중지 요청 및 충전된 에너지량 정보를 수신하는 단계; 및 (d) 상기 충전된 에너지량으로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액 결정을 위한 처리를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 단계(a) 및 상기 단계(c)에 있어서, 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차 간의 통신은, WI-FI를 이용한 무선 통신으로 이루어지며, 상기 단계(a)는, (a1) 상기 전기 이륜차로부터 상기 전기 이륜차의 아이디(ID)를 수신하는 단계; (a2) 상기 전기 이륜차로 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치의 ID를 송신하는 단계; 및 (a3) 상기 전기 이륜차로부터 상기 전기 이륜차의 ID를 포함하여 무선 충전 요청을 수신하는 단계를 포함하고, 이후의 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차간의 통신은, 상기 단계(a1) 및 단계(a2)의 ID를 포함하여 이루어지며, 상기 단계(b)에서, 상기 보관소 도로면에 매설된 급전장치는 일정 구간으로 세그먼트화 되어 있어, 각 세그먼트별로 전력 공급을 온오프 제어한다.
상기 단계(a)와 (b) 사이에, (b0) 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 현재 전력 공급이 가능한 상태인지 여부에 대한 정보를 상기 전기 이륜차로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(d)의 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 상기 충전된 에너지량으로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액을 상기 무선충전 제어 장치가 직접 산출함으로써 이루어질 수 있다.
상기 단계(d)의 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 다수의 무선충전 제어 장치들과 정보통신망을 통하여 연결되어 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 무선충전 관리 시스템이 과금액을 산출할 수 있도록, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 상기 무선충전 관리 시스템으로 송신함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기 이륜차 보관소 도로면에 매설된 급전장치를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 수행하는 장치는, 급전장치가 매설된 도로면 위에 주차한 전기 이륜차와, 무선급전 제공과 관련된 통신을 수행하는 통신부; 상기 전기 이륜차 주차 위치에 해당하는 급전장치에 전류를 공급하는 인버터; 상기 전기 이륜차로부터 수신된 충전 에너지량 정보로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액 결정을 위한 처리를 수행하는 과금 처리부; 상기 인버터로부터 공급되는 전류를 전달하는, 도로면에 매설된 급전코어 및 급전선을 포함하는 급전장치; 상기 전기 이륜차로부터의 무선 충전 제공 요청 또는 중지 요청에 따라 상기 인버터의 작동을 제어하고, 상기 통신부, 인버터, 과금 처리부 및 급전장치를 포함하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치의 각 구성요소를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 위한 일련의 처리를 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 통신부에 의한 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차 간의 통신은, WI-FI를 이용한 무선 통신으로 이루어지고, 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차간의 통신은, 상기 전기 이륜차의 아이디(ID) 및 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치의 ID를 포함하여 이루어지며, 상기 급전장치는 일정 구간으로 다수의 세그먼트로 구성되어 있어, 각 세그먼트별로 전력 공급을 온오프 제어한다.
상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치는, 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 현재 전력 공급이 가능한 상태인지 여부를 점검하는 점검부를 더 포함할 수 있다.
상기 과금 처리부의 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 상기 충전된 에너지량으로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액을 상기 무선충전 제어 장치가 직접 산출함으로써 이루어질 수 있다.
상기 과금 처리부의 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 다수의 무선충전 제어 장치들과 정보통신망을 통하여 연결되어 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 무선충전 관리 시스템이 과금액을 산출할 수 있도록, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 상기 무선충전 관리 시스템으로 송신함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기 이륜차의 무선충전 서비스 시스템은, 전기 이륜차 보관소 도로면에 매설된 급전장치를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 수행하는, 상기 전기이륜차의 무선충전 제어 장치; 및 다수의 상기 전기이륜차의 무선충전 제어 장치들과 정보통신망을 통하여 연결되어, 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템을 포함한다.
상기 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템은, 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치로부터, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 수신하여 과금액을 산출하는 기능을 더 포함할 수 있다.
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본 발명에 의하면, 충전시 플러그인 방식을 사용함에 따른 불편 요소를 최소화하기 위해, 비접촉 유도 급전 기술 기반 인프라를 전기 이륜차 보관소에 구축하여, 운전자로 하여금 전기 이륜차의 충전 및 과금 서비스를 편리하게 제공받도록 하는 효과가 있다. 또한 Wi-fi 또는 3G 방식 등 다양한 통신 방식을 이용하여 인버터와 전기 이륜차 간의 데이터 통신을 수행함으로써 충전 전력량에 대한 과금 정보 제공 등, 다양한 서비스를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전기자동차용 급전장치와 집전장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 모노레일 및 듀얼레일 급전 및 집전장치의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 집전장치 및 전기 이륜차 내부의 전력 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치 및 이에 의해 제어되어 전기 이륜차에 충전 전력을 제공하는 급전장치의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치 및 이에 의해 제어되어 전기 이륜차에 충전 전력을 제공하는 급전장치의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 중앙 시스템에 의해 관리되는 경우의 네트워크 구성을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법을 나타내는 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 종래의 전기자동차용 급전장치와 집전장치의 구조를 나타내는 도면이다.
급전장치(110)는 도로를 따라 연장되는 급전선(113)과 급전코어(111)로 구성되며, 급전코어(111)에는 자극(magnetic pole)(112)이 지면에 수직하고 도로의 진행방향과 나란하게 세워진 방향으로 3개 구비된 경우의 실시예가 도시되어 있다. 이와 같은 급전장치(110)는, 자극(112) 윗면이 도로 지면에 가깝게 되도록 하여 매설된다. 본 발명에 있어서도 전기 이륜차 보관소의 지면 아래 매설될 수 있다.
집전장치(120)는 통상 차량 하부에 부착되며 집전선(123)과 집전코어(121)로 구성되고, 급전장치(110)의 자극(112)과 나란하게 되도록 3개의 자극(122)을 갖는 실시예가 도시되어 있다. 이러한 자극과 자력선 분포는 도로의 길이방향으로는 어디나 동일하여, 주행 중에라도 집전장치에 유기되는 전압은 정차중인 경우나 동일한 특성이 있다.
도 2는 모노레일 및 듀얼레일 급전 및 집전장치의 구조를 나타내는 도면이다.
급전코어(211) 위에 배치된 급전선이 한 개(212)인 모노레일의 경우의 정면도(210)와 평면도(220), 그리고 급전선이 두 개(231, 232)인 듀얼레일의 경우의 정면도(230)와 평면도(240)가 도시되어 있다. 차량에 부착된 집전장치의 집전코어(213)도 함께 도시되어 있다. 이러한 방식으로 KAIST는 2009년 6월과 8월에 일반도로를 주행하는 전기버스와 승용차(SUV)에 부착하여, 공극간격을 16cm 이상 크게 하면서 시스템 전력효율 70% 이상을 달성한 바 있다. 급전장치의 도로매설 깊이까지 고려하면 약 20cm의 공극간격을 달성한 것으로 집전장치의 좌우편차 허용폭도 20~40cm에 달해, 실용화에 근접한 것으로 평가된다.
도 3은 집전장치 및 전기 이륜차 내부의 전력 회로도이다.
집전장치(310)로부터 집전된 교류 성분의 전력을 브리지 다이오드를 이용한 정류 회로(320)를 통해 직류 전원 성분으로 변환하고 커패시터(capacitor)(330)를 통해 리플(ripple) 전압을 최소화하여 배터리(340)에 충전한다. 스위치(350)는 해당 전기 이륜차의 사용자가 충전하고자 하는 의도에 따라 On/Off 함으로 인위적인 제어가 가능하도록 할 수 있다. 그리고 전류 센서(360)를 통해 충전되는 전류량을 연산할 수 있게 되고 배터리 용량 인지는 물론 과금을 위해 활용한다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치 및 이에 의해 제어되어 전기 이륜차에 충전 전력을 제공하는 급전장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4는 전기 이륜차 보관소 도로면에 하나의 세그먼트(70) 내에 하나의 급전선 루프(20)로써 구성한 실시예이다.
전기 이륜차 보관소(1)에는 주차한 전기 이륜차(10)에 무선 급전을 제공하도록 급전장치가 도로면에 매설되어 있다. 도면에는 매설된 급전선(20)만이 도시되어 있으나, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 급전코어와 함께 이와 같은 급전선(20)이 매설되어 있는 것임은 자명하다. 이와 같은 급전장치로부터, 전기 이륜차(10)에 설치된 집전장치(11)가 전력을 무선으로 집전하고, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 집전된 전력은 배터리(미도시)로 충전되게 된다.
이와 같은 무선 충전을 위하여 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)는, 급전선에 공급되는 전류를 제어함으로써 전기 이륜차(10)에 대한 급전을 제어하게 된다. 이를 위해 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)와 전기 이륜차(10)에 설치된 통신장치는 무선으로 통신을 수행하도록 할 수 있다. 즉, 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)와 전기 이륜차(10)는 각각 ID를 가질 수 있는데, 보관소(1)에 진입한 전기 이륜차(10)는 1차적으로 무선충전 제어장치(400)에 자신의 ID를 Wi-fi 통신 등을 포함하는 무선통신으로 제공하고, 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)는 전기 이륜차(10) 측으로 자신의 ID를 공급한다. 이를 통해 통신 가능 여부를 확인하고, 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)는 보관소에 진입 및 대기한 전기 이륜차의 수량을 확인한다. 그리고 전기 이륜차(10)는 무선충전 제어장치(400)의 고장 유무 등 충전 가능여부를 판단하고 그 상태를 전기 이륜차 내의 클러스터에 디스플레이 함으로 운전자에게 인지시킨다.
충전을 시작하게 되면 에너지 충전량 및 배터리 잔존용량(state of charge)을 클러스터 모니터링 하게 되며, 운전자는 이를 통해 얼마만큼 충전을 해야 할지 인지하고 스위치를 제어하게 된다. 스위치를 Off함으로 충전을 종료하면 충전된 에너지 량을 무선충전 제어장치(400) 측으로 송신하고 과금에 사용할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치(400) 및 이에 의해 제어되어 전기 이륜차에 충전 전력을 제공하는 급전장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5는 세그먼트(30) 구분하여 각 세그먼트 별로 별개의 급전선(50)에 의해 급전 온오프가 가능하도록 구성한 실시예이다.
즉, 상기 보관소 도로면에 매설된 급전장치는 일정 구간으로 세그먼트(30)화 되어 있어, 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치(400)의 제어에 의해 각 세그먼트 스위치(60)를 온오프하여 각 세그먼트별로 전력 공급을 온오프 제어하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 중앙 시스템에 의해 관리되는 경우의 네트워크 구성을 나타내는 도면이다.
그러한 중앙 시스템을 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템(600)이라 하면, 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템(600)은 정보통신망을 통하여 다수의 무선충전 제어 장치들(400)과 연결되어 있고, 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하게 된다. 즉, 예를 들어 어느 지역에서 얼마만큼의 충전량이 소모되었는지, 또는 각 지역마다의 충전빈도 등을 파악할 수 있다. 또한 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템(600)은, 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치(400)로부터, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 수신하여 과금액을 산출하는 기능을 포함하여, 이메일 또는 홈페이지를 이용하여 각 사용자들에게 충전 금액 납부 요청을 할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치(400)의 구성을 나타내는 도면이다.
통신부(410)는 급전장치가 매설된 도로면 위에 주차한 전기 이륜차(10)와, 무선급전 제공과 관련된 통신을 수행한다. 통신부(410)에 의한 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차(10) 간의 통신은, 무선 통신으로 이루어지는 것이 바람직하다. 일 실시예로서, 상기 무선 통신은, WI-FI 통신으로 이루어지도록 구성할 수 있다.
인버터(420)는 상기 전기 이륜차(10) 주차 위치에 해당하는 급전장치에 전류를 공급한다.
급전장치(430)는 도 4 또는 도 5에서의 도로에 매설된 급전선(20,50) 및 급전코어(미도시)를 포함하며, 상기 인버터(420)로부터 공급되는 전류를 흐르게 함으로써 자기장에 의하여 전력을 집전장치에 공급하는 장치이다. 전술한 바와 같이 급전장치(430)는, 도 4의 경우와 같이 전기 이륜차 보관소 도로면에 하나의 급전선 루프(20)로서 구성될 수도 있고, 도 5의 경우와 같이 세그먼트 구분하여 각 세그먼트 별로 별개로 급전 온오프가 가능하도록 구성될 수도 있다.
제어부(440)는 상기 전기 이륜차(10)로부터의 무선 충전 제공 요청 또는 중지 요청에 따라, 상기 인버터를 작동시키거나 작동중지시키는 등의 제어를 수행하고, 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치(400)의 상기 각 구성요소를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 위한 일련의 처리를 수행한다.
과금 처리부(450)는 전기 이륜차(10)로부터 수신된 충전 에너지량 정보로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액 결정을 위한 처리를 수행한다.
이러한 과금 처리부의 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 충전된 에너지량 정보로부터 상기 전기 이륜차(10)에 대하여 과금할 금액을 상기 무선충전 제어 장치(400)의 과금 처리부(450)가 직접 산출할 수 있다.
또는 다수의 무선충전 제어 장치들(400)과 정보통신망을 통하여 연결되어 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 무선충전 관리 시스템(600)이 존재할 경우, 상기 과금 처리부의 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 그 무선충전 관리 시스템(600)이 과금액을 산출할 수 있도록 상기 과금 처리부(450)가, 충전받은 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 상기 무선충전 관리 시스템(600)으로 송신함으로써 이루어질 수도 있다.
점검부(460)는 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치(400)가 현재 전력 공급이 가능한 상태인지 여부를 점검한다.
도 8은 본 발명에 따른 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치(400)는, 급전장치가 매설된 도로면 위에 주차한 전기 이륜차로부터 무선 충전 요청을 수신한다(S801). 이 도로는 전기 이륜차 보관소 영역내의 도로를 의미한다.
무선 충전을 위하여 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)는, 급전선에 공급되는 전류를 제어함으로써 전기 이륜차(10)에 대한 급전을 제어하게 된다. 이를 위해 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)의 통신부(410)와 전기 이륜차(10)에 설치된 통신장치는 무선으로 통신을 수행하도록 할 수 있다. 즉, 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)와 전기 이륜차(10)는 각각 ID를 가질 수 있는데, 보관소(1)에 진입한 전기 이륜차(10)는 무선충전 제어장치(400)에 자신의 ID를 Wi-fi 통신 등을 포함하는 무선통신으로 제공하고, 무선충전 제어장치(400)는 전기 이륜차(10) 측으로 자신의 ID를 공급한다. 이를 통해 통신 가능 여부를 확인하고, 이후의 통신에는 이러한 각 측의 ID가 포함될 수 있고, 전술한 전기 이륜차(10)로부터의 무선 충전 요청에도 그와 같은 전기 이륜차의 ID가 포함될 수 있다. 이때 전기이륜차의 무선충전 제어장치(400)는 보관소에 진입 및 대기한 전기 이륜차의 수량을 확인할 수 있다.
이후 전기 이륜차(10)는 무선충전 제어장치(400)로부터 현재 전력 공급이 가능한 상태인지 여부에 대한 정보, 예를 들어 인버터(420)의 고장 유무 등에 관한 정보를 수신하고, 그 상태를 전기 이륜차 내의 표시장치에 디스플레이 함으로 운전자에게 인지시킬 수 있다(S802).
전력공급이 가능한 경우(S803) 무선충전 제어장치(400)는, 인버터(420)에 의하여 상기 전기 이륜차(10)의 주차 위치에 매설된 급전장치에 전류를 공급하게 된다(S804). 전술한 바와 같이 급전장치(430)는, 도 4의 경우와 같이 전기 이륜차 보관소 도로면에 하나의 급전선 루프(20)로서 구성될 수도 있고, 도 5의 경우와 같이 세그먼트 구분(30)하여 각 세그먼트 별로 별개로 급전 온오프가 가능하도록 구성될 수도 있다.
급전을 시작하게 되면 전기 이륜차(10)의 집전장치(11)는 급전선(20,50) 전류에 의해 발생하는 자기장에 의해 전력을 집전하게 되며, 이러한 집전전력을, 도 3을 참조하여 전술한 바와 같이 배터리에 충전하는데 사용하게 된다(S805). 전기 이륜차(10)는, 전류 센서(360)를 통해 충전되는 전류량을 연산할 수 있게 되고, 인지된 배터리 충전량은 물론 과금을 위해 활용될 수 있다. 이러한 에너지 충전량 및 배터리 잔존용량(state of charge)등의 충전관련정보를 전기 이륜차(10) 표시장치에 표시하여 사용자로 하여금 모니터링할 수 있도록 할 수 있다(S806). 사용자는 이를 통해 얼마만큼 충전을 해야 할지 인지하고 스위치를 제어하게 된다. 전기 이륜차(10) 내, 운전자에게 다양한 정보를 제공하는 표시장치가 표시하는 충전관련정보는 배터리 주요 정보인 배터리 잔여 용량(state of charge), 배터리 전압, 충/방전 상태 표시, 에너지 충전량 등을 포함할 수 있다. 스위치를 Off하면, 전기 이륜차(10)는 집전장치(11)의 작동을 중지하고 충전된 에너지 량 정보를 무선충전 제어장치(400) 측으로 송신한다(S807). 이러한 정보를 수신한 무선충전 제어장치(400)는, 상기 충전된 에너지량 정보로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액 결정을 위한 처리를 수행한다(S808).
이러한 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 상기 충전된 에너지량으로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액을 상기 무선충전 제어 장치가 직접 산출하는 것일 수 있다.
또는 이러한 과금할 금액 결정을 위한 처리는, 다수의 무선충전 제어 장치들과 정보통신망을 통하여 연결되어 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 전기이륜차의 무선충전 관리 시스템(600)이 존재할 경우에는, 그 전기이륜차의 무선충전 관리 시스템(600)이 과금액을 산출할 수 있도록, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 상기 무선충전 관리 시스템(600)으로 송신해 주는 처리가 될 수도 있다.
10: 전기 이륜차 11: 집전장치
20, 50: 급전선 30, 70: 세그먼트
40: 전력선 60: 세그먼트 스위치
400: 전기 이륜차의 무선충전 제어장치
410: 통신부 420: 인버터
430: 급전장치 440: 제어부
450: 과금 처리부 460: 점검부
600: 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템

Claims (19)

  1. 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 전기 이륜차 보관소 도로면에 매설된 급전장치를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 수행하는 방법으로서,
    (a) 급전코어 및 급전선을 포함하는 급전장치가 매설된 도로면 위에 주차한 전기 이륜차로부터 무선 충전 요청을 수신하는 단계;
    (b) 상기 전기 이륜차 주차 위치에 매설된 급전장치에 전류를 공급하는 단계;
    (c) 상기 전기 이륜차로부터 무선 충전 중지 요청 및 충전된 에너지량 정보를 수신하는 단계; 및
    (d) 상기 충전된 에너지량으로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액 결정을 위한 처리를 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단계(a) 및 상기 단계(c)에 있어서,
    상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차 간의 통신은,
    WI-FI를 이용한 무선 통신으로 이루어지며,
    상기 단계(a)는,
    (a1) 상기 전기 이륜차로부터 상기 전기 이륜차의 아이디(ID)를 수신하는 단계;
    (a2) 상기 전기 이륜차로 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치의 ID를 송신하는 단계; 및
    (a3) 상기 전기 이륜차로부터 상기 전기 이륜차의 ID를 포함하여 무선 충전 요청을 수신하는 단계
    를 포함하고,
    이후의 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차간의 통신은, 상기 단계(a1) 및 단계(a2)의 ID를 포함하여 이루어지며,
    상기 단계(b)에서,
    상기 보관소 도로면에 매설된 급전장치는 일정 구간으로 세그먼트화 되어 있어, 각 세그먼트별로 전력 공급을 온오프 제어하는 것
    을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계(a)와 (b) 사이에,
    (b0) 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 현재 전력 공급이 가능한 상태인지 여부에 대한 정보를 상기 전기 이륜차로 제공하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계(d)의 과금할 금액 결정을 위한 처리는,
    상기 충전된 에너지량으로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액을 상기 무선충전 제어 장치가 직접 산출함으로써 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계(d)의 과금할 금액 결정을 위한 처리는,
    다수의 무선충전 제어 장치들과 정보통신망을 통하여 연결되어 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 무선충전 관리 시스템이 과금액을 산출할 수 있도록, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 상기 무선충전 관리 시스템으로 송신함으로써 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 방법.
  9. 전기 이륜차 보관소 도로면에 매설된 급전장치를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 수행하는 장치로서,
    급전장치가 매설된 도로면 위에 주차한 전기 이륜차와, 무선급전 제공과 관련된 통신을 수행하는 통신부;
    상기 전기 이륜차 주차 위치에 해당하는 급전장치에 전류를 공급하는 인버터;
    상기 전기 이륜차로부터 수신된 충전 에너지량 정보로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액 결정을 위한 처리를 수행하는 과금 처리부;
    상기 인버터로부터 공급되는 전류를 전달하는, 도로면에 매설된 급전코어 및 급전선을 포함하는 급전장치;
    상기 전기 이륜차로부터의 무선 충전 제공 요청 또는 중지 요청에 따라 상기 인버터의 작동을 제어하고, 상기 통신부, 인버터, 과금 처리부 및 급전장치를 포함하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치의 각 구성요소를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 위한 일련의 처리를 수행하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 통신부에 의한 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차 간의 통신은, WI-FI를 이용한 무선 통신으로 이루어지고,
    상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치와 상기 전기 이륜차간의 통신은, 상기 전기 이륜차의 아이디(ID) 및 상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치의 ID를 포함하여 이루어지며,
    상기 급전장치는 일정 구간으로 다수의 세그먼트로 구성되어 있어, 각 세그먼트별로 전력 공급을 온오프 제어하는 것
    을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 9에 있어서,
    전기 이륜차의 무선충전 제어 장치가 현재 전력 공급이 가능한 상태인지 여부를 점검하는 점검부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 과금 처리부의 과금할 금액 결정을 위한 처리는,
    상기 충전된 에너지량으로부터 상기 전기 이륜차에 대하여 과금할 금액을 상기 무선충전 제어 장치가 직접 산출함으로써 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치.
  17. 청구항 9에 있어서,
    상기 과금 처리부의 과금할 금액 결정을 위한 처리는,
    다수의 무선충전 제어 장치들과 정보통신망을 통하여 연결되어 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 무선충전 관리 시스템이 과금액을 산출할 수 있도록, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 상기 무선충전 관리 시스템으로 송신함으로써 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치.
  18. 전기 이륜차의 무선충전 서비스 시스템으로서,
    전기 이륜차 보관소 도로면에 매설된 급전장치를 제어하여 전기 이륜차의 무선충전을 수행하는, 청구항 9에 기재된 전기이륜차의 무선충전 제어 장치; 및
    다수의 상기 전기이륜차의 무선충전 제어 장치들과 정보통신망을 통하여 연결되어, 각 지역의 충전 상황 정보를 수집하여 관리하는 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템
    을 포함하는 전기 이륜차의 무선충전 서비스 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 전기 이륜차의 무선충전 관리 시스템은,
    상기 전기 이륜차의 무선충전 제어 장치로부터, 충전한 전기 이륜차 정보 및, 충전 에너지량 정보를 포함하는 충전 정보를 수신하여 과금액을 산출하는 기능을 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 전기 이륜차의 무선충전 서비스 시스템.
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