KR101807268B1 - Wireless charging apparatus for electric vehicles without limitation of movement within the radius - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 전기자동차를 무선으로 충전시킬 수 있도록 마련되는 무선충전모듈들의 이동 경로에 해당하는 메인 레일(Main rail)과, 무선충전 진행 시 무선충전모듈이 위치하는 다수 개의 가지 레일(Branch rail)을 각각 별도로 마련함으로써, 무선충전이 진행중인 무선충전모듈과 타 무선충전모듈 간의 이동에 따른 진로 방해 및 간섭이 발생하지 않도록 이동 경로를 확보할 수 있고, 특히 근접 센서를 이용하여 무선충전모듈을 정확한 위치로 이동시킬 수 있음은 물론 무선충전모듈로부터 돌출되는 전원 플러그를 통해 레일로부터 전력을 공급받아 전기자동차를 충전시킬 수 있기에 별도의 유선 케이블이 불필요한 이점을 가지는 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging apparatus for an electric vehicle without limitation of movement within a radius, and more particularly, to a wireless charging apparatus for an electric vehicle, which has a main rail corresponding to a movement path of wireless charging modules, And a plurality of branch rails in which the wireless recharging module is located when the wireless recharging process is performed are separately provided so as to prevent the occurrence of obstruction and interference with the traveling of the wireless recharging module It is possible to move the wireless charging module to an accurate position by using a proximity sensor and to charge the electric vehicle by receiving electric power from a rail through a power plug protruding from the wireless charging module An electric vehicle without limit movement within the radius which has the advantage that a separate wired cable is unnecessary It relates to a wireless charging device.
최근, 화석연료의 고갈로 인한 친환경 에너지 사용이 대두됨에 따라 전기자동차의 보급이 확대되고 있는데, 이와 함께 전기자동차를 충전시키기 위한 전기자동차용 충전기의 보급도 확대되고 있다.In recent years, the use of environmentally friendly energy due to the depletion of fossil fuels has led to an increase in the spread of electric vehicles. In addition, the spread of electric car chargers for charging electric vehicles is also expanding.
한편, 넓은 범위의 주차장에서 모든 주차공간 별로 전기자동차용 충전기를 설치하는 것은 경제적 측면에서 매우 비효율적일 수 있으며, 전기자동차 전용 주차구역을 별도 설치할 경우 전기배터리를 이용하지 않는 내연기관용 차량의 경우 전기자동차 전용 주차구역이 비어있음에도 불구하고 이를 활용할 수 없어 공간적 효율을 저해시킬 우려가 있다.On the other hand, it is economically inefficient to install an electric vehicle charger for every parking space in a wide range of parking lots. In the case of installing a parking area for electric vehicles separately, in the case of a vehicle for an internal combustion engine that does not use an electric battery, Even though the private parking area is empty, it can not be used, which may hinder spatial efficiency.
이를 해결하기 위하여, 종래에는 다수 대의 차량이 주차된 주차구역 상부에 순환구조의 폐루프(closed loop) 형태의 레일을 설치하고 해당 레일을 따라 이동하는 다수개의 충전모듈을 적용함으로써, 전기자동차가 주차된 주차구역까지 충전모듈이 이동한 후 레일로부터 연장되는 충전 케이블 및 충전건을 이용하여 전기자동차를 충전하는 기술이 개발되었다.In order to solve this problem, conventionally, a closed loop type rail having a circulation structure is installed above a parked parking lot where a plurality of vehicles are parked, and a plurality of charging modules moving along the rail are applied, The charging module has been moved to the parking area where the vehicle is located, and a charging cable and charging gun extending from the rail are used to charge the electric vehicle.
하지만. 이러한 종래의 기술의 경우, 특정 충전모듈의 충전이 진행되고 있는 경우에는 충전모듈의 위치가 레일 상에 고정되기 때문에 타 충전모듈은 해당 위치를 통해 이동할 수 없어서 반대 방향으로 우회하여야 하는데, 만약 레일의 양 사이드 측에 각각 충전모듈을 통한 충전이 진행될 경우에는 해당 충전모듈 사이에 위치하는 충전모듈들이 갇혀서 이동할 수 없다는 문제점을 가지게 된다.But. In this conventional technique, when the charging of the specific charging module is proceeding, since the position of the charging module is fixed on the rail, the other charging module can not move through the corresponding position and must be reversed in the opposite direction. When charging is performed through the charging module on both sides, the charging modules located between the charging modules are trapped and can not be moved.
특히, 종래의 레일 모서리의 경우 직각 형태에 해당하기 때문에 충전모듈이 레일 모서리를 쉽게 통과할 수 없어 이동성의 제약이 발생하게 되고, 또한 레일로부터 반드시 전원을 공급 받아야 하는 충전모듈의 구조적 특성 상, 각각의 충전모듈 별로 마련되는 유선 케이블이 이동 과정에서 서로 꼬임으로써 이동성의 제약이 발생된다는 문제점을 가지게 된다.Particularly, since the conventional rail corners correspond to a right angle, the charging module can not easily pass through the corners of the rail, so that mobility is restricted. Also, due to the structural characteristics of the charging module, There is a problem in that mobility is restricted by twisting the wired cables provided for each charging module in the moving process.
이에 본 발명자는, 상술한 종래의 레일을 따라 이동하는 충전모듈을 이용하여 전기자동차를 충전하기 위한 기술이 가지는 다양한 문제점을 해결하기 위하여, 전기자동차를 무선으로 충전시킬 수 있도록 마련되는 무선충전모듈들의 이동 경로에 해당하는 메인 레일(Main rail)과, 무선충전 진행 시 무선충전모듈이 위치하는 다수 개의 가지 레일(Branch rail)을 각각 별도로 마련함으로써, 무선충전이 진행중인 무선충전모듈과 타 무선충전모듈 간의 이동에 따른 진로 방해 및 간섭이 발생하지 않도록 이동 경로를 확보할 수 있고, 특히 근접 센서를 이용하여 무선충전모듈을 정확한 위치로 이동시킬 수 있음은 물론 무선충전모듈로부터 돌출되는 전원 플러그를 통해 레일로부터 전력을 공급받아 전기자동차를 충전시킬 수 있기에 별도의 유선 케이블이 불필요한 이점을 가지는 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치를 발명하기에 이르렀다.In order to solve various problems of the technology for charging an electric vehicle using the charging module moving along the conventional rail, the inventor of the present invention has proposed a wireless charging module A main rail corresponding to the movement path and a plurality of branch rails where the wireless charging module is located in the course of wireless charging are separately provided so that the wireless charging module and the other wireless charging modules It is possible to secure the movement path so that the obstruction and interference with the movement do not occur, and in particular, the proximity sensor can be used to move the wireless charging module to the correct position, Electricity can be charged by electric power, so there is no need for extra cable. Leading to the invention, the wireless charging device for non-radial movement has an advantage in pharmaceutical electric vehicle.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 전기자동차를 무선으로 충전시킬 수 있도록 마련되는 무선충전모듈들의 이동 경로에 해당하는 메인 레일(Main rail)과, 무선충전 진행 시 무선충전모듈이 위치하는 다수 개의 가지 레일(Branch rail)을 각각 별도로 마련함으로써, 무선충전이 진행중인 무선충전모듈과 타 무선충전모듈 간의 이동에 따른 진로 방해 및 간섭이 발생하지 않도록 이동 경로를 확보할 수 있고, 특히 근접 센서를 이용하여 무선충전모듈을 정확한 위치로 이동시킬 수 있음은 물론 무선충전모듈로부터 돌출되는 전원 플러그를 통해 레일로부터 전력을 공급받아 전기자동차를 충전시킬 수 있기에 별도의 유선 케이블이 불필요한 이점을 가지는 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a wireless communication system and a wireless communication method, It is possible to secure a movement route so as to prevent the occurrence of obstruction and interference with the movement due to the movement between the wireless charging module and the other wireless charging module in which wireless charging is in progress, It is possible to move the wireless charging module to the correct position by using the sensor and to charge the electric vehicle by receiving electric power from the rail through the power plug protruding from the wireless charging module, And to provide a wireless charging device for an electric vehicle without restriction of movement.
본 발명의 일 실시예에 따른 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치는 메인 레일(Main rail), 양측 말단부가 각각 상기 메인 레일과 연결되어 추가적인 선로를 형성하는 가지 레일(Branch rail) 및 상기 가지 레일을 따라 이동하며, 상기 메인 레일 및 상기 가지 레일로부터 전기자동차를 충전시키기 위한 전원을 공급받는 다수 개의 무선충전모듈을 포함할 수 있다.A wireless charging device for an electric vehicle without limitation of movement within a radius according to an embodiment of the present invention includes a main rail, a branch rail having both ends connected to the main rail to form additional lines, And a plurality of wireless charging modules that are moved along the branch rails and are supplied with power for charging the electric vehicle from the main rails and the branch rails.
일 실시예에서, 상기 다수 개의 무선충전모듈 중에서 전기자동차를 충전시키기 위해 선택되는 무선충전모듈은 상기 가지 레일을 따라 이동하고 선택되지 않은 타 무선충전모듈은 상기 메인 레일을 따라 이동함에 따라, 전기자동차를 충전하는 무선충전모듈과 이동하는 타 무선충전모듈 간의 간섭이 발생되지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the wireless charging module selected to charge the electric vehicle among the plurality of wireless charging modules moves along the branch rails, and as the other wireless charging module that is not selected moves along the main rails, The wireless recharging module for recharging the wireless recharging module and the wireless recharging module for recharging the wireless recharging module.
일 실시예에서, 상기 가지 레일의 양측 말단부에는 각각 선로변경모듈이 마련되며, 상기 선로변경모듈에 의하여 상기 메인 레일과 상기 가지 레일 간의 선로가 개방(OPEN)되는 경우 상기 무선충전모듈이 개방된 선로를 통해 상기 가지 레일을 따라 이동하고, 상기 선로가 폐쇄(CLOSE)되는 경우 상기 무선충전모듈이 상기 메인 레일을 따라 이동할 수 있다.In one embodiment, a line changing module is provided at both ends of the branch rail, and when a line between the main rail and the branch rail is opened by the line changing module, The wireless charging module may move along the branch rail when the line is closed, and the wireless charging module may move along the main rail when the line is closed.
일 실시예에서, 상기 선로변경모듈은 상기 메인 레일과 상기 가지 레일 간의 선로를 개방시키도록 마련되는 방향전환 레일 및 상기 메인 레일과 상기 가지 레일 간의 선로를 폐쇄시키도록 마련되는 직선 레일을 포함하고, 상기 선로변경모듈이 90도 각도로 일측 방향으로 회전 가능하도록 형성되어 상기 방향전환 레일 및 상기 직선 레일 중 어느 하나가 선택적으로 가변될 수 있다.In one embodiment, the line changing module includes a direction change rail provided to open a line between the main rail and the branch rail, and a linear rail provided to close a line between the main rail and the branch rail, The line changing module is formed to be rotatable in one direction at an angle of 90 degrees so that any one of the direction switching rail and the linear rail can be selectively changed.
일 실시예에서, 상기 가지 레일은 상기 메인 레일 상에서 다수 개로 마련되며, 특정 무선충전모듈이 특정 가지 레일을 향해 이동하는 경우에는, 해당 이동경로 내에 존재하는 다수 개의 선로변경모듈 각각에 대한 상기 방향전환 레일 및 상기 직선 레일이 선택적으로 가변되어 상기 이동경로를 형성할 수 있다.In one embodiment, the branch rails are provided on the main rail in a plurality of ways. When a specific wireless charging module moves toward a specific branch rail, the branch rails are provided for each of a plurality of line changing modules The rail and the linear rail can be selectively changed to form the movement path.
일 실시예에서, 상기 무선충전모듈은 상기 메인 레일 혹은 상기 가지 레일을 따라 기 설정된 위치까지 이동하기 위한 구동부, 상기 가지 레일에 마련되는 다수 개의 전원 소켓 중 특정 전원 소켓에 삽입 가능하도록 외측 방향으로 돌출되는 전원 플러그, 상기 무선충전모듈의 하측에 주차되는 전기자동차를 충전시키기 위해 하측 방향으로 하강되는 충전케이블 및 충전건 및 상기 구동부에 전력을 공급하는 배터리부를 포함하며, 상기 전원 플러그가 전원 소켓에 삽입됨에 따라, 상기 가지 레일로부터 공급되는 전력이 상기 전원 플러그 및 상기 충전케이블을 거쳐 상기 충전건으로 전달될 수 있다.In one embodiment, the wireless recharging module includes a driving unit for moving to a predetermined position along the main rail or the branched rail, and a plurality of power sockets provided on the branched rail, And a battery unit for supplying electric power to the driving unit and a charging cable and a charging cable which are lowered to charge the electric vehicle parked in the lower side of the wireless charging module, wherein the power plug is inserted into a power socket The electric power supplied from the branched rails can be transmitted to the charging gun via the power plug and the charging cable.
일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 메인 레일 혹은 상기 가지 레일의 내측에 마련되는 가이드 레일의 측면부를 따라 회전하는 하나 이상의 수평롤러, 상기 가이드 레일의 상측부를 따라 회전하는 하나 이상의 수직롤러 및 상기 하나 이상의 수평롤러 및 하나 이상의 수직롤러 중 어느 하나 이상을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.In one embodiment, the driving unit includes at least one horizontal roller that rotates along a side surface of a guide rail provided inside the main rail or the branched rail, at least one vertical roller that rotates along an upper portion of the guide rail, A horizontal roller, and one or more vertical rollers.
일 실시예에서, 상기 전원 플러그는 상기 전원 소켓에 삽입되지 않는 경우에는 상기 무선충전모듈의 내측 방향으로 인입되어 보관될 수 있다.In one embodiment, the power plug may be retracted inward of the wireless charging module if it is not inserted into the power socket.
일 실시예에서, 상기 배터리부는 상기 전원 플러그가 상기 전원 소켓에 삽입되는 경우, 상기 전원 소켓으로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다.In one embodiment, the battery unit may be charged with electric power from the power socket when the power plug is inserted into the power socket.
일 실시예에서, 상기 가지 레일에는 하나 이상의 근접센서가 마련되며, 상기 하나 이상의 근접센서를 통해 상기 가지 레일 내의 상기 무선충전모듈의 위치가 감지되며, 상기 하나 이상의 근접센서를 통해 감지되는 감지 결과를 토대로 상기 모터의 회전수, 회전속도 및 회전방향이 조절될 수 있다.In one embodiment, the branch rail is provided with one or more proximity sensors, the position of the wireless charging module in the branch rail is sensed via the one or more proximity sensors, and the sensing result sensed through the one or more proximity sensors The number of revolutions, the rotational speed and the rotational direction of the motor can be adjusted on the basis of the number of revolutions.
일 실시예에서, 상기 메인 레일 및 상기 가지 레일 각각의 모서리는 곡선 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, the corners of each of the main rail and the branch rail may be formed in a curved shape.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기자동차를 무선으로 충전시킬 수 있도록 마련되는 무선충전모듈들의 이동 경로에 해당하는 메인 레일(Main rail)과, 무선충전 진행 시 무선충전모듈이 위치하는 다수 개의 가지 레일(Branch rail)을 각각 별도로 마련함으로써, 무선충전이 진행중인 무선충전모듈과 타 무선충전모듈 간의 이동에 따른 진로 방해 및 간섭이 발생하지 않도록 이동 경로를 확보할 수 있는 이점을 가진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless communication system including a main rail corresponding to a movement path of wireless charging modules provided to wirelessly charge an electric vehicle, and a plurality of branched rails The branching rail is provided separately so that the movement path can be secured so that there is no obstruction or interference with the movement due to the movement between the wireless charging module and the other wireless charging module in which wireless charging is in progress.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 근접 센서를 이용하여 무선충전모듈을 정확한 위치로 이동시킬 수 있음은 물론 무선충전모듈로부터 돌출되는 전원 플러그를 통해 레일로부터 전력을 공급받아 전기자동차를 충전시킬 수 있기에 별도의 유선 케이블이 불필요한 이점을 가질 수 있다.According to an aspect of the present invention, the proximity sensor can be used to move the wireless charging module to the correct position, and electric power can be supplied from the rail through the power plug protruding from the wireless charging module to charge the electric vehicle Separate wired cables can have an unnecessary advantage.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 메인 레일 및 가지 레일 각각의 모서리를 직각이 아닌 완만한 곡선 형태로 형성함으로써 무선충전모듈이 각 모서리를 원활하게 이동할 수 있도록 하는 이점을 가진다.According to an aspect of the present invention, the corners of each of the main rail and the branch rail are formed in a gentle curved shape rather than a right angle, thereby allowing the wireless charging module to smoothly move the respective corners.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 메인 레일(110) 및 가지 레일(120)의 형태를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 무선충전모듈(130)의 형태를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 무선충전모듈(130)로부터 돌출되는 전원 플러그(130b)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 무선충전모듈(130)이 가지 레일(120)을 따라 이동함에 있어서 가지 레일(120)에 마련되는 근접센서(120b)를 통해 무선충전모듈(130)를 감지하는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a
FIG. 2 is a view showing more specifically the shapes of the
FIG. 3 is a view showing the form of the
4 is a view schematically showing the shape of the
5 is a view illustrating a state in which the
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 메인 레일(110) 및 가지 레일(120)의 형태를 보다 구체적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 무선충전모듈(130)의 형태를 보다 구체적으로 도시한 도면이고, 도 4는 무선충전모듈(130)로부터 돌출되는 전원 플러그(130b)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of a
도 1 내지 도 4를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치(100)는 크게 메인 레일(110), 가지 레일(120) 및 무선충전모듈(130)을 포함하여 구성될 수 있다.1 to 4, a
먼저, 메인 레일(Main rail, 110)은 전기자동차가 주차되는 주차구역의 상부에 마련되어 후술되는 무선충전모듈(130)이 각각의 주차구역으로 이동되기 위한 이동경로를 제공하는 역할을 할 수 있다.First, a
이러한 메인 레일(110)은 순환구조의 폐루프(close loop) 형태 레일로 형성될 수도 있고, 또는 전기자동차가 주차되는 전체 주차구역을 가로지르는 직선형태 레일로 형성될 수도 있다.The
한편, 메인 레일(110)이 순환구조의 폐루프 형태 레일로 형성될 경우에는 원형, 타원형, 사각형, 마름모 등의 다양한 형태의 폐루프 형태를 가질 수 있는데, 이때 각 형태 별 모서리는 뾰족한 형태가 아닌 완만한 곡선 형태로 형성될 수 있다.When the
특히, 메인 레일(110)이 마름모, 사각형 등으로 형성될 경우 4개의 모서리는 완만한 곡선으로 형성됨에 따라, 후술되는 무선충전모듈(130)이 메인 레일(110)을 따라 이동함에 있어서 모서리에 걸리지 않고 간섭이 발생되지 않게 된다.Particularly, when the
한편, 메인 레일(110)의 내측에는 후술되는 무선충전모듈(130)의 구동부(130a)가 접촉되는 가이드 레일(110a)이 마련될 수 있으며, 구동부(130a)는 가이드 레일(110a) 상에 안착된 상태에서 후술되는 하나 이상의 수평 롤러(130a-1), 수직 롤러(130a-2) 및 모터(130a-3)를 통해 가이드 레일을 따라 이동할 수 있다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.A
다음으로, 가지 레일(Branch rail, 120)은 상술한 메인 레일(110)로부터 외측 방향 혹은 내측 방향으로 돌출되도록 형성되는 별도의 레일을 의미할 수 있는데, 메인 레일(110)과 마찬가지로 무선충전모듈(130)이 이동할 수 있는 이동경로를 제공함과 동시에 무선충전모듈(130)에 전원을 공급하는 전원공급원의 역할과, 타 무선충전모듈 들의 진로를 방해하지 않도록 하는 우회 경로를 형성하는 역할을 할 수 있다.The
보다 구체적으로, 가지 레일(120)은 커다란 U자 형태로 형성될 수 있고, 양측 말단부가 메인 레일(110)과 연결될 수 있다.More specifically, the
이때, 가지 레일(120)과 메인 레일(110)이 서로 연결되는 연결부위(양측 말단부)에는 각각 선로변경모듈(120d)이 마련될 수 있는데, 선로변경모듈(120d)에 의하여 메인 레일(110)과 가지 레일(120) 간의 선로가 개방(open)되거나 또는 폐쇄(close)될 수 있다.At this time, the
예컨데, 선로변경모듈(120d)은 기차 선로의 방향을 전환하는 방향전환장치와 동일한 역할을 할 수 있기에, 만약 선로변경모듈(120d)을 통해 메인 레일(110)과 가지 레일(120) 간의 선로가 개방될 경우 후술되는 무선충전모듈(130)은 개방된 선로를 통해 메인 레일(110)에서 가지 레일(120)로 진입할 수 있게 되고, 반대로 선로변경모듈(120d)을 통해 메인 레일(110)과 가지 레일(120) 간의 선로가 폐쇄될 경우에는 무선충전모듈(130)은 가지 레일(120)로 진입하지 못하고 메인 레일(110)을 통해서만 이동할 수 있게 된다.For example, since the
이러한 선로변경모듈(120d)은 메인 레일(110)과 가지 메일(120) 간의 선로를 개방시키도록 마련되는 방향전환 레일(120d-1), 메인 레일(110)과 가지 레일(120) 간의 선로를 폐쇄시키도록 마련되는 직선 레일(120d-2)을 포함하여 구성될 수 있다.The
방향전환 레일(120d-1)은 레일이 완만한 곡선 형태로 꺾인 형태로 형성될 수 있고, 직선 레일(120d-2)은 직선 형태로 형성될 수 있다.The
특히, 이러한 선로변경모듈(120d)은 90도 각도로 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전 가능하도록 마련되기에, 방향전환 레일(120d-1) 및 직선 레일(120d-2)이 선택적으로 가변(혹은 적용)될 수 있다.Particularly, since the
예컨데, 메인 레일(110)을 따라 이동하던 무선충전모듈(130)이 가지 레일(120)로 진입하여야 하는 경우, 해당 위치에 마련되는 선로변경모듈(120d)이 일측 방향으로 회전함으로써 방향전환 레일(120d-1)으로 가변되어 메인 레일(110)과 가지 레일(120) 간의 선로가 개방되게 되고, 이어서 메인 레일(110)을 따라 뒤따라 이동하던 무선충전모듈(130)이 메인 레일(110)을 따라 계속 이동하여야 하는 경우, 해당 위치에 마련되는 선로변경모듈(120d)이 일측 방향으로 회전함으로써 직선 레일(120d-2)으로 가변되어 메인 레일(110)과 가지 레일(120) 간의 선로가 폐쇄되게 된다.For example, when the
한편, 이러한 선로변경모듈(120d)의 회전동작은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선충전장치(130)를 통해 자신의 전기자동차를 충전시키고자 하는 사용자의 사용자 단말 혹은 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치(100)에 포함된 사용자 조작 인터페이스를 통해 입력되는 설정을 통해 제어될 수 있다. 또한, 각각의 가지 레일(120) 별로 마련되는 각각의 선로변경모듈(120d)은 독립적으로 제어될 수 있다.The rotation operation of the
또한 일 실시예에서, 가지 레일(120)의 내측에는 하나 이상의 근접센서(120b)가 마련될 수 있으며, 하나 이상의 근접센서(120b)를 통해 가지 레일(120) 내의 무선충전모듈(130)의 위치가 감지될 수 있고 특히 이렇게 감지된 결과를 토대로 후술되는 무선충전모듈(130) 내의 구동부(130a)의 동작이 제어될 수 있는데 이는 후술하기로 한다.In one embodiment, one or
한편, 가지 레일(120)의 내측에는 후술되는 무선충전모듈(130)의 구동부(130a)가 접촉되는 가이드 레일(120a)이 마련될 수 있으며, 구동부(130a)는 가이드 레일(120a) 상에 안착된 상태에서 후술되는 하나 이상의 수평 롤러(130a-1), 수직 롤러(130a-2) 및 모터(130a-3)를 통해 가이드 레일을 따라 이동할 수 있다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.A
다음으로, 무선충전모듈(130)은 메인 레일(110) 및 가지 레일(120)의 내측에 각각 마련되는 가이드 레일(110a, 120a)을 따라 이동하며 가지 레일(120)로부터 전기자동차를 충전시키기 위한 전원을 공급받아 이를 토대로 전기자동차를 충전시키는 역할을 할 수 있다.Next, the
이를 위하여, 무선충전모듈(130)은 메인 레일(110) 또는 가지 레일(120)의 가이드 레일(110a, 120a)을 따라 기 설정된 위치까지 이동하기 위한 동력을 제공하는 구동부(130a), 전원 플러그(130b), 충전케이블(미도시), 충전건(미도시) 및 배터리부(130c)를 포함할 수 있다.The
구동부(130a)는 메인 레일(110) 혹은 가지 레일(120) 내측에 마련되는 가이드 레일(110a, 120a)의 측면부를 따라 회전하는 하나 이상의 수평롤러(130a-1)와, 가이드 레일(110a, 120a)의 상측부를 따라 회전하는 하나 이상의 수직롤러(130a-2)와, 하나 이상의 수평롤러(130a-1) 혹은 수직롤러(130a-2)를 회전시키기 위한 모터(130a-3)를 포함할 수 있다.The
하나 이상의 수평롤러(130a-1)의 내측에는 가이드 레일(110a, 120a)의 측면에서 외측 방향으로 돌출되는 돌출부(110a-1, 120d-1)가 끼워질 탈선방지홈(130a-1')이 마련될 수 있으며, 탈선방지홈(130a-1')을 통해 무선충전모듈(130)의 이동 시 무선충전모듈(130)이 요동치지 않게 된다.A
또한, 하나 이상의 수직롤러(130a-2)는 가이드 레일(110a, 120a)의 상측면과 접한 상태에서 회전함으로써 무선충전모듈(130)의 하중을 지탱함으로써 무선충전모듈(130)에 마련되는 충전 케이블 및 충전건의 하중으로 인한 무선충전모듈(130)의 탈선을 방지하는 역할을 할 수 있다.The at least one
전원 플러그(130b)는 가지 레일(120)의 내측면에 마련되는 다수 개의 전원 소켓(120c)에 삽입 가능하도록 외측 방향으로 돌출됨으로써, 전원 소켓(120c)을 통해 전원을 공급받는 역할을 할 수 있다.The
이러한 전원 플러그(130b)는 평상시 전원 소켓(120c)에 삽입되지 않는 경우에는 무선충전모듈(130)의 내측 방향으로 인입된 상태로 보관될 수 있고, 전원 소켓(120c)에 삽입되어야 하는 경우에만 무선충전모듈(130)의 외측 방향으로 돌출되어 전원 소켓(120c)에 삽입될 수 있다.When the
이러한 전원 플러그(130b)가 전원 소켓(120c)에 삽입되는 과정을 통해, 무선충전모듈(130)은 가지 레일(120)로부터 전기자동차를 충전시키기 위한 전원을 공급받을 수 있으며, 가지 레일(120)로부터 공급되는 전력(전원)이 전원 플러그(130b) 및 충전 케이블을 거쳐 충전건으로 전달될 수 있다.The
또한, 배터리부(130c)는 전원 플러그(130b)가 전원 소켓(120c)에 삽입되는 경우 전원 소켓(120c)로부터 전력(전원)을 공급받아 충전될 수 있으며, 배터리부(130c)에 충전되는 전력(전원)은 모터(130a-3)를 구동시키기 위한 에너지원으로 이용될 수 있다.The battery part 130c can be charged by receiving power from the power socket 120c when the
다음으로는, 도 5를 통해 가지 레일(120)에 마련되는 근접센서(120b)를 통해 무선충전모듈(130)의 위치를 감지하는 상태를 살펴보기로 한다.Next, a state of sensing the position of the
도 5는 무선충전모듈(130)이 가지 레일(120)을 따라 이동함에 있어서 가지 레일(120)에 마련되는 근접센서(120b)를 통해 무선충전모듈(130)를 감지하는 상태를 도시한 도면이다.5 is a view illustrating a state in which the
도 5를 살펴보면, 가지 레일(120)의 내측에 마련되는 가이드 레일(120a) 상에는 무선충전모듈(130)이 안착되어 있으며 이때 무선충전모듈(130)은 가이드 레일(120a)을 따라 좌우로 이동할 수 있게 된다.5, a
이때, 가지 레일(120)의 내측면에는 근접센서(120b)가 2개 이상 마련됨에 따라, 각각의 근접센서(120b)를 통과하는 무선충전모듈(130)의 위치는 물론, 이동 속도를 감지하게 된다.At this time, since two or
즉, 근접센서(120b)를 통해 모터(130a-3)의 회전수, 회전속도 및 회전방향 등이 감지될 수 있으며 이를 토대로 모터(130a-3)의 회전수, 회전속도 및 회전방향 등을 제어됨에 따라 무선충전모듈(130)이 가지 레일(120)의 내측에서 전원 플러그(130b)가 전원 소켓(120c)와 정확히 삽입될 수 있는 위치에 위치로 이동될 수 있다.That is, the rotation speed, the rotation speed, and the rotation direction of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 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 and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.
100: 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치
110: 메인 레일
110a: 가이드 레일
120: 가지 레일
120a: 가이드 레일
120d-1: 방향전환 레일
120d-2: 직선 레일
120b: 근접센서
120c: 전원소켓
120d: 선로변경모듈
130: 무선충전모듈
130a: 구동부
130a-1: 수평 롤러
130a-2: 수직 롤러
130a-3: 모터
130b: 전원 플러그
130c: 배터리부100: Wireless charging device for electric vehicles without limitation of movement within a radius
110: Main rail
110a: guide rail
120: branch rails
120a: guide rail
120d-1: direction changing rail
120d-2: Straight rail
120b: proximity sensor
120c: Power socket
120d: line change module
130: Wireless charging module
130a:
130a-1: Horizontal roller
130a-2: Vertical roller
130a-3:
130b: Power plug
130c:
Claims (10)
U자 형태로 형성되며 양측 말단부가 각각 상기 메인 레일과 연결되어 추가적인 선로를 형성하는 가지 레일(Branch rail); 및
상기 메인 레일 및 상기 가지 레일을 따라 이동하며, 상기 가지 레일로부터 전기자동차를 충전시키기 위한 전원을 공급받고, 상기 메인 레일 혹은 상기 가지 레일을 따라 기 설정된 위치하기 이동하기 위한 동력을 제공하며, 상기 메인 레일 혹은 상기 가지 레일의 내측에 마련되는 가이드 레일의 측면부를 따라 회전하는 하나 이상의 수평 롤러와 상기 가이드 레일 상에 안착된 상태에서 상측부를 따라 회전하는 하나 이상의 수직롤러 및 상기 하나 이상의 수평롤러 및 하나 이상의 수직롤러를 회전시키는 모터를 포함하는 구동부, 상기 가지 레일에 마련되는 다수 개의 전원 소켓 중 특정 전원 소켓에 삽입되도록 외측 방향으로 돌출되며 상기 전원 소켓에 삽입되지 않는 경우에는 내측 방향으로 인입되어 보관되는 전원 플러그, 하측에 주차되는 전기자동차를 충전시키기 위해 하측 방향으로 하강되는 충전케이블, 충전건 및 상기 구동부에 전력을 공급하는 배터리부를 포함하는 다수 개의 무선충전모듈;을 포함하며,
상기 다수 개의 무선충전모듈 중에서 전기자동차를 충전시키기 위해 선택되는 무선충전모듈은 상기 가지 레일을 따라 이동하고 선택되지 않은 타 무선충전모듈은 상기 메인 레일을 따라 이동함에 따라, 전기자동차를 충전하는 무선충전모듈과 이동하는 타 무선충전모듈 간의 간섭이 발생되지 않는 것을 특징으로 하며,
상기 가지 레일의 양측 말단부에는 상기 메인 레일과 상기 가지 레일 간의 선로를 개방시키도록 마련되는 방향 전환 레일, 상기 메인 레일과 상기 가지 레일 간의 선로를 폐쇄시키도록 마련되는 직선 레일을 포함하는 선로변경 모듈이 각각 마련되어, 상기 선로변경모듈이 90도 각도로 시계 방향으로 회전하여 상기 메인 레일과 상기 가지 레일 간의 선로가 개방(OPEN)되는 경우 상기 무선충전모듈이 개방된 선로를 통해 상기 가지 레일을 따라 이동하고, 상기 선로변경모듈이 90도 각도로 반시계 방향으로 회전하여 상기 선로가 폐쇄(CLOSE)되는 경우 상기 무선충전모듈이 상기 메인 레일을 따라 이동하며,
상기 전원 플러그가 상기 전원 소켓에 삽입됨에 따라, 상기 가지 레일로부터 공급되는 전력이 상기 전원 플러그를 통해 상기 충전케이블을 거쳐 상기 충전건으로 전달되며,
상기 가지 레일의 내측면에는 2개 이상의 근접센서가 마련됨에 따라 상기 2개 이상의 근접센서를 통과하는 상기 무선충전모듈의 위치가 감지되며, 상기 하나 이상의 근접센서를 통해 감지되는 감지 결과를 토대로 상기 무선충전모듈의 이동속도가 감지되며 상기 모터의 회전수, 회전속도 및 회전방향이 조절되고,
상기 선로변경모듈의 회전동작은 사용자 단말을 통해 입력되는 설정을 통해 제어되거나, 혹은 사용자 조작 인터페이스를 통해 입력되는 설정을 통해 제어되며,
상기 하나 이상의 수평롤러의 내측에는 상기 가이드 레일의 측면에서 외측 방향으로 돌출되는 돌출부가 끼워질 탈선방지홈이 마련되며, 상기 하나 이상의 수직롤러의 내측면은 상기 가이드 레일의 상측면과 접한 상태에서 회전하면서 상기 무선충전모듈의 하중을 지탱함으로써 상기 무선충전모듈에 마련된 상기 충전케이블 및 상기 충전건의 하중으로 인한 상기 무선충전모듈의 탈선을 방지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치.
A main rail formed in a closed loop shape of a circulation structure;
A branch rail formed in a U-shape and having both ends connected to the main rail to form additional lines; And
Wherein the main rails and the branch rails are provided with power for charging the electric vehicle from the branch rails and provide power for moving the main rails or the branch rails along predetermined positions, One or more horizontal rollers rotating along the side portions of the guide rails provided inside the rails or the branch rails and one or more vertical rollers rotating along the upper portion in a state of being seated on the guide rails, A drive unit including a motor for rotating the vertical rollers, a power source protruding outward to be inserted into a specific power socket among the plurality of power sockets provided on the branch rail, Plug, armature parked on the underside In order to charge the primary charge is falling downwards cable, charge gun, and a plurality of wireless charging module including a battery unit for supplying electric power to the driving unit; wherein a,
The wireless charging module selected to charge the electric vehicle among the plurality of wireless charging modules moves along the branch rails. As the other wireless charging modules that are not selected move along the main rails, And no interference is generated between the module and another wireless charging module to be moved,
A line changing module including a direction changing rail provided to open a line between the main rail and the branched rail and a linear rail provided to close a line between the main rail and the branched rail, When the line changing module is rotated clockwise at an angle of 90 degrees so that the line between the main rail and the branch rail is opened, the wireless charging module moves along the branch rail through the open line , The wireless charging module moves along the main rail when the line changing module is rotated counterclockwise at an angle of 90 degrees and the line is closed,
As the power plug is inserted into the power socket, power supplied from the branched rail is transmitted to the charging gun via the charging cable via the power plug,
Wherein two or more proximity sensors are provided on the inner side of the branch rail to detect the position of the wireless charging module passing through the two or more proximity sensors, The moving speed of the charging module is sensed and the rotation speed, rotation speed and rotation direction of the motor are adjusted,
The rotation operation of the line change module is controlled through setting inputted through a user terminal or through setting inputted through a user operation interface,
Wherein at least one of the at least one horizontal roller is provided with a derailment preventing groove in which a protruding portion protruding outward from a side surface of the guide rail is inserted, Wherein the electric charger is configured to prevent a derailment of the charging module due to a load of the charging cable and the charging gun provided in the charging module by supporting a load of the charging module. Wireless charging device.
상기 가지 레일은 상기 메인 레일 상에서 다수 개로 마련되며,
특정 무선충전모듈이 특정 가지 레일을 향해 이동하는 경우에는, 해당 이동경로 내에 존재하는 다수 개의 선로변경모듈 각각에 대한 상기 방향전환 레일 및 상기 직선 레일이 선택적으로 가변되어 상기 이동경로를 형성하는 것을 특징으로 하는, 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치.
The method according to claim 1,
The branch rails are provided on the main rails in a plurality,
When the specific wireless recharging module moves toward the specific branch rail, the direction changing rail and the linear rail for each of the plurality of line changing modules existing in the moving route are selectively changed to form the traveling path Of the radial movement limit of the electric vehicle.
상기 배터리부는,
상기 전원 플러그가 상기 전원 소켓에 삽입되는 경우, 상기 전원 소켓으로부터 전력을 공급받아 충전되는 것을 특징으로 하는, 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치.
The method according to claim 1,
The battery unit includes:
Wherein when the power plug is inserted into the power socket, power is supplied from the power socket and charged.
상기 메인 레일 및 상기 가지 레일 각각의 모서리는 곡선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 반경 내 이동제약이 없는 전기자동차용 무선충전장치.The method according to claim 1,
Wherein the corners of each of the main rails and the branch rails are formed in a curved shape.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |