KR102207324B1 - 무선 전력전송 장치의 인터페이스 - Google Patents

무선 전력전송 장치의 인터페이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량용 전력전송 장치의 사용자 인터페이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 전력전송용 수전모듈과 사용자 간에 인터페이스를 제공하고 상기 수전모듈과 상기 인터페이스 사이에 데이터 통신은 본 발명의 통신 프로토콜을 따르도록 함으로써, 사용자가 고전압 배터리 차량을 용이하게 충전하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스 및 이를 이용한 충전 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 1 실시예는, 전력을 송신하고 차량의 외부에 설치되는 송전모듈; 상기 송전모듈로부터 전력을 수신하고 차량에 설치되는 수전모듈; 및 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전력을 전송할 수 있도록 상기 차량의 위치, 상기 송전모듈 및 상기 수전모듈을 제어하는 사용자 인터페이스 모듈; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법의 일 실시예는, 사용자 인터페이스 모듈이 차량에 대한 충전요청을 입력받는 충전요청 입력단계; 상기 차량의 외부에 설치된 송신코일의 위치 및 상기 차량에 설치된 수신코일의 위치를 이용하여 상기 차량을 이동시킴으로써 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키는 코일 매칭단계; 상기 사용자 인터페이스 모듈이 상기 차량에 대한 충전시작요청을 입력받는 충전시작단계; 및 상기 차량의 충전이 완료되는 충전완료단계; 를 포함할 수 있다.

Description

무선 전력전송 장치의 인터페이스{INTERFACE FOR WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE}
본 발명은, 차량용 전력전송 장치의 사용자 인터페이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 전력전송용 수전모듈과 사용자 간에 인터페이스를 제공하고 상기 수전모듈과 상기 인터페이스 사이에 데이터 통신은 본 발명의 통신 프로토콜을 따르도록 함으로써, 사용자가 고전압 배터리 차량을 용이하게 충전하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스 및 이를 이용한 충전 방법에 관한 것이다.
현재 각국의 자동차 메이커는 고전압 배터리를 이용하는 차량을 개발하고 있으며, 이에 따라 상기 고전압 배터리를 이용하는 차량을 충전하기 위한 기술도 다양하게 연구되고 있다. 특히, 고전압 배터리를 이용하는 차량을 무선으로 충전하는 기술은 국제적으로 연구되어 기술표준이 정립되는 단계에 이르고 있다. 현재 국제적으로 논의된 고전압 배터리를 이용하는 차량을 무선으로 충전하는 기술은 다음과 같이 연구가 진행되고 있다.
도 1 은 종래 기술에 의한 무선 전력전송 장치를 보인 개념도이고, 도 2 는 종래 기술에 의한 무선 전력전송 장치를 보인 블록도이며, 도 3 은 종래 기술에 의한 송전모듈, 수전 모듈 및 BMS 간 데이터 송수신을 보인 블록도이다.
도 1 내지 3 을 참조하면, 차량용 무선 전력전송 장치(1)는, 지상의 AC 220V 전압을 받아 송신코일을 스위칭하는 송전모듈(10), 송전모듈의 에너지를 공진을 통하여 수전모듈로 전달하는 송신/수신 픽업 코일(20), 수전된 에너지를 차량의 고전압 배터리에 맞게 스위칭하는 수전모듈(30) 및 배터리 매니지먼트 시스템(BMS : Battery Management System)(40)으로 구성된다.
도로 또는 주차장 내 바닥에 설치된 송전모듈(10)과 차량 하부에 장착된 수전모듈(30)은 통신 프로토콜에 따라 무선 데이터 통신을 함으로써, 무선 충전시작과 무선 충전완료 동작을 수행한다.
더욱 상세하게는, 상기 송전모듈(10)과 수전모듈(30) 간 무선 데이터 통신에서, 송전모듈(10)이 수전모듈(30)로 제공하는 정보는 아래의 표 1 내지 표 4 의 통신 프로토콜을 따른다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX1		 CF_COMMUCATION_SET

100ms
 0
 0 1

송전모듈

수전모듈		 통신상태 셋업
(통신개시)
CF_POLLING STATE 1 1 주기적인 수전모듈 상태 감시용 메시지
CR_ID_CHK 2 16 ABCDE ID 확인 메시지
CR_CHARGER_NUM_CHK 4 32 1234 충전기 번호 확인 메시지
CR_CUR_FAULT_CHK 6 48 1011 현재 폴트 정보 확인 메시지
CAR_NUM 1s 7 56 0~255 차량 식별 번호
여기서, XX1 은 송전모듈이 송신하는 정보로, 송전모듈과 수전모듈 간 통신상태 및 수전모듈 확인 메시지, 차량 정보 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX2		 CF_CONTROL_START

100ms		 0 0 1

송전모듈

수전모듈		 무선 충전시작
CR_TX_STATE 1 8 0~4 0 :정상, 1 :비정상,
2 :대기, 3 :전력전송
4 : 송전모듈 상태값 전송
CR_RX_STATE 2 16 0~4 0 :정상, 1 :비정상,
2 :대기, 3 :전력전송
4 : 송전모듈 상태값 요청
CR_TX_FAULT 4 32 1111 송전모듈 콜트 상태 메시지
CR_RX_FAULT 6 48 1011 송전모듈 콜트 상태 메시지
여기서, XX2 는 송전모듈이 송신하는 정보로, 충전 진행상태정보 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX3		 BMS_INFO_REQ

100ms		 0 0 1

송전모듈

수전모듈		 BMS 정보 요청
BMS_INFO_RESP_ACK 1
 8 1 BMS 정보 정상 응답 메시지
BMS_INFOR_RESP_NAK 9 1 BMS 정보 비정상 음답 메시지
RX_CHAR_INFO_REQ 2 16 1 수전모듈 정보 요청
RX_CHAR_INFO_RESP_ACK 3
 24 1 수전모듈 정보 정상 응답 메시지
RX_CAR_INFO_RESP_NAK 25 1 수전모듈 정보 비정상 응답 메시지
여기서, XX3 은 송전모듈이 송신하는 정보로, BMS(Battery Management System) 및 수전모듈 관련 정보요청 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT


XX4		 CR_TX_AC_VOL

100ms		 0 0 0~500

송전모듈

수전모듈		 송전모듈 입력전압
CR_TX_AC_CUR 1 8 0~50 송전모듈 입력전류
CR_TX_PSFB_IN_CUR 2 16 0~50 송전모듈 풀브리지 입력전압
CR_TX_PSFB_IN_VOL 3 24 0~500 송전모듈 풀브리지 입력전류
CR_TX_TEMP 5 40 -40~150 송전모듈 온도
여기서, XX4 는 송전모듈이 송신하는 정보로, 송전모듈 정보 등에 관한 데이터이다.
또한, 상기 송전모듈(10)과 상기 수전모듈(30) 간 무선 데이터 통신에서, 수전모듈(30)이 송전모듈(10)로 제공하는 정보는 아래의 표 5 내지 표 8의 통신 프로토콜을 따른다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX1		 CF_CONTROLLABLE

100ms
0		 0 1

수전모듈

송전모듈		 무선충전 시작 가능상태 정보 메시지
CF_COMMUNICATION_OK 1 1 통신 상태 정상
CF_RESP_ACK 2 1 정상 응답 메시지
CF_RESP_NAK 3 1 비정상 응답 메시지
CR_TX_STATE 1 8 0~4 0: 정상, 1: 비정상
2; 대기, 3: 전력전송
4: 수전모듈 상태값 전송
CR_RX_STATE 2 16 0~4 0: 정상, 1: 비정상
2; 대기, 3: 전력전송
4: 수전모듈 상태값 전송
CR_TX_FAULT 4 32 1111 송전모듈 폴트 상태 메시지
CR_RX_FAULT 6 48 1011 수전모듈 폴트 상태 메시지
여기서, XX1 은 수전모듈이 송신하는 정보로, 송전모듈과 수전모듈 간의 통신상태 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT

XX2		 BMS_CUR_INFOR
100ms		 0 8 0~20
수전모듈
송전모듈		 BMS 제어 전류 메시지
BMS_VOL_INFO 2 16 0~500 BMS 제어 전압 메시지
BMS_FAULT_STATE 4 32 1011 BMS 폴트 정보 메시지
BMS_TEMP 6 48 -40~150 BMS 온도 메시지
여기서, XX2 는 수전모듈이 송신하는 정보로, BMS(Battery Management System) 정보 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT


XX3		 CR_RX_DC_VOL
100ms		 1 8 0~500

수전모듈

송전모듈		 수전모듈 출력 전압 메시지
CR_RX_DC_CUR 2 16 0~50 수전모듈 출력 전류 메시지
CR_RX_TEMP 4 32 -40~150 수전모듈 온도 메시지
여기서, XX3 은 수전모듈이 송신하는 정보로, 수전모듈 관련 정보 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT


XX4		 CR_ID_CHK
100ms		 2 16 ABCDE

수전모듈

송전모듈		 ID 확인 메시지
CR_CHARGER_NUM_CHK 4 32 1234 충전기 번호 확인 메시지
CR_CUR_FAULT_CHK 6 48 1011 현재 폴트 정보 확인 메시지
CAR_NUM 1s 7 56 0~255 차량 식별 번호
여기서, XX4 는 수전모듈이 송신하는 정보로, 차량 정보 및 ID 확인 등에 관한 데이터이다.
차량 하부에 장착된 수전모듈(30)과 배터리 매니지먼트 시스템(Battery Management system : BMS)(40)은 충전 상태, 전압, 전류, 지령치 등 관련 정보 교환을 수행하며 안정적으로 충전 동작이 수행되도록 한다.
더욱 상세하게는, 상기 수전모듈(30)과 상기 배터리 매니지먼트 시스템(BMS)(40) 간 무선 데이터 통신에서, 수전모듈(30)과 배터리 매니지먼트 시스템(BMS)(40)이 상호 제공하는 정보는 아래의 표 9 내지 표 10 의 통신 프로토콜에 따른다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT








XX5		 CF_OBC_Rdy


100ms


0		 0 1








수전모듈








BMS		 Ready(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비명령)
CF_OBC_Wrn 1 1 OBC 고장외 고장상황 발생시 설정
CF_OBC_Flt 2 1 Fault(OBC 고장상황 발생시 설정)
CF_OBC_CharMode 3 3 충전모두 (CC/CV/CP)
4
CF_OBC_Connection 5 1 충전 커넥터 체결상태
CF_OBC_ChgFinished 6 1 충전종료
(Value : 1 종료)
CF_OBC_PowerEnaStat 7 1 충전 가능 준비상태 알림
CR_OBC_FltCode 1 8 0~255 충전기 오류코드
(진단 통신 코드)
CR_OBC_Temp 2 16 40~120℃ 충전기 내부 온도
CR_OBC_Effi 3 24 0~110% 충전기 효율
CR_OBC_MaxPwr_W 4 32 50W 기준 최대 충전 가능한
전력값
CR_OBC_MaxCur_A 5 40 0~150A 최대 충전 가능한
전류값
CR_OBC_MaxVolt_V 6 48 0~1100V 최대 충전 가능한
전압값
7 56
여기서, XX5 은 수전모듈이 송신하는 정보로, 수전모듈 내부 상태정보 및 충전 관련 상태정보 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT




XX1		 CF_BMS_RdyForOBC




100ms


0		 0 1



BMS



수전모듈		 Ready(차량 내부 CAN 통신, 준비 명령)
CF_BMS_WrnForOBC 1 1 Warning (BMS 고장외 고장상황 발생시 설정)
CF_BMS_FaultForOBC 2 1 Fault(충전 불가 고장상황 발생시 설정)
CF_BMS_MainRlyOnStatForOBC 3 1 충전시 고전압 릴레이 on/off 상태
CF_BMS_PwrLmtForOBC 4 3 층잔 파워 제한
5
CF_BMS_AbnorChg 6 1 충전 상태(0: Normal,
1: Abnormal)
CF_BMS_OBCChgFinishedForOBC 7 1 충전 완료 상태
CR_BMS_SoForOBC_Pc 1 8 5~90% Battery SOC(%)
CR_BMS_CharRemainedTime_min 2 16 0~600
min
 충전 잔여 시간
(만충 대비 잔여시간)
3 24
CR_BMS_OBCcmdCur_A 4 32 0~150A
 CC 모드 정전류값
5 40
CR_BMS_OBCCmdVolt_V 6 48 0~1100V
 CV 모드 정전압값
7 56
여기서, XX1 는 배터리 매니지먼트 시스템(BMS)이 송신하는 정보로, 배터리 매니지먼트 시스템(BMS) 내부 상태정보 및 충전 관련 상태정보 등에 관한 데이터이다.
그런데, 현재 고전압 배터리를 이용하는 차량을 무선으로 충전하는 기술은 상기 무선 전력전송 장치(1), 송전모듈과 수전모듈 사이의 통신 프로토콜(2) 및 수전모듈과 배터리 매니지먼트 시스템(BMS) 사이의 통신 프로토콜(3)만이 정의되어 있을 뿐이다. 즉, 상기 무선 전력전송 장치(1)와 사용자 사이를 연결하는 인터페이스 및 상기 무선 전력전송 장치(1)와 상기 인터페이스 간 무선 데이터 통신을 정의하는 통신 프로토콜에 대하여 기술이 없다는 문제점이 있다.
KR 2014-0061337 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 무선 전력전송 장치에 사용자 인터페이스를 결합하고 이를 운용하는 통신 프로토콜을 정의하며 상기 무선 전력전송 장치의 인터페이스에 의한 충전 방법을 제시함으로써, 사용자가 고전압 배터리 차량을 용이하게 충전하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무선 전력전송 장치에 사용자 인터페이스를 결합하고 이를 운용하는 통신프로토콜을 정의하며 상기 무선 전력전송 장치의 인터페이스에 의한 충전 방법을 제시함으로써, 고전력 배터리 차량을 효율적으로 충전시키는 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 1 실시예는, 전력을 송신하고 차량의 외부에 설치되는 송전모듈; 상기 송전모듈로부터 전력을 수신하고 차량에 설치되는 수전모듈; 및 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전력을 전송할 수 있도록 상기 차량의 위치, 상기 송전모듈 및 상기 수전모듈을 제어하는 사용자 인터페이스 모듈; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 수전모듈로부터 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 상태정보 및 충전 관련 상태정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 수전모듈로부터 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT

XX7		 CF_RXWPT_RdyForOBC
100ms		 0 0 1 수선모듈 사용자 인터페이스 모듈 수전모듈 Ready 상태
(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비)
CF_RXWPT_Charging 1 1 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 2 1 충전 완료 표시
CR_BMS_SoForOBC_Pc 1 8 5~90% 충전량 표시
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 사용자 인터페이스 모듈의 상태정보, 충전 관련 명령, 매칭 보조 모듈의 동작 관련 정보 및 충전 관련 설정 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기
 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX8		 CF_Navi_Rdy

100ms

0		 0 1

사용자 인터페이스 모듈

수전모듈





 네비게이터 Ready 상태
CF_Navi_ChgStart 1 1 충전 시작 버튼
CF_Navi_ChgFinished 2 1 충전 완료 버튼
CF_Navi_PAS_LocMatch_Start 3 1 PAS 위치 보정 시작
CF_Navi_PAS_LocMatch_End 4 1 PAS 위치 보정 완
CR_WPT_Chr_Time
 1 8 0~600min
 충전 시간 설정
2 16
CR_WPT_Chr_Power
 3 24 0~10kW
 충전 전력 설정
4 32
이때, 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 송전모듈의 통신상태정보, 송전모듈의 차량정보 관련 명령, 충전 관련 상태정보, 충전 관련 명령, BMS 정보 관련 명령, 수전모듈 정보 관련 명령, 송전모듈의 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수전모듈로부터 상기 송전모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 통신상태정보, 수전모듈의 차량정보 관련 응답, 충전 관련 상태정보, BMS 제어 관련 정보, 수전모듈 출력 관련 정보, 차량 및 ID 관련 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한,, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 송전모듈에 연결되어 전력을 송신하는 송신코일의 위치 및 상기 수전모듈에 연결되어 전력을 수신하는 수신코일의 위치를 표시하고 상기 차량 이동 경로를 안내함으로써, 사용자가 상기 차량을 운행하여 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 무선 전력전송에 의한 충전을 선택할 수 있는 초기 화면 및 무선 전력전송을 실행할 수 있는 실행 화면을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 차량용 네비게이션 장치인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 2 실시예는, 전력을 송신하고 차량의 외부에 설치되는 송전모듈; 상기 송전모듈로부터 전력을 수신하고 차량에 설치되는 수전모듈; 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전력을 전송할 수 있도록 상기 차량의 위치, 상기 송전모듈 및 상기 수전모듈을 제어하는 사용자 인터페이스 모듈; 및 상기 송전모듈과 연결되어 전력을 송신하는 송신코일의 위치 정보 및 상기 수전모듈과 연결되어 전력을 수신하는 수신코일의 위치 정보를 이용하여 상기 차량을 이동시킴으로써, 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키는 매칭 보조 모듈; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 수전모듈로부터 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 상태정보 및 충전 관련 상태정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 수전모듈로부터 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT

XX7		 CF_RXWPT_RdyForOBC
100ms		 0 0 1 수선모듈 사용자 인터페이스 모듈 수전모듈 Ready 상태
(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비)
CF_RXWPT_Charging 1 1 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 2 1 충전 완료 표시
CR_BMS_SoForOBC_Pc 1 8 5~90% 충전량 표시
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 사용자 인터페이스 모듈의 상태정보, 충전 관련 명령, 매칭 보조 모듈의 동작 관련 정보 및 충전 관련 설정 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기
 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX8		 CF_Navi_Rdy

100ms

0		 0 1

사용자 인터페이스 모듈

수전모듈





 네비게이터 Ready 상태
CF_Navi_ChgStart 1 1 충전 시작 버튼
CF_Navi_ChgFinished 2 1 충전 완료 버튼
CF_Navi_PAS_LocMatch_Start 3 1 PAS 위치 보정 시작
CF_Navi_PAS_LocMatch_End 4 1 PAS 위치 보정 완
CR_WPT_Chr_Time
 1 8 0~600min
 충전 시간 설정
2 16
CR_WPT_Chr_Power
 3 24 0~10kW
 충전 전력 설정
4 32
또한, 상기 수전모듈로부터 상기 매칭 보조 모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량위치 관련 정보 및 차량이동 관련 체크정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 수전모듈로부터 상기 매칭 보조 모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX9		 CF_RXWPT_RdyForOBC

100ms
0		 0 1

수전모듈

매칭 보조 모듈		 수전모듈 Ready 상태
(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비)
CF_RXWPT_Charging 1 1 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 2 1 충전 완료 표시
CR_RXWPT_Matching_1 1 8 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(앞)
CR_RXWPT_Matching_2 2 16 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(뒤)
CR_RXWPT_Matching_3 3 24 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(좌)
CR_RXWPT_Matching_4 4 32 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(우)
CR_Matching_info 5 40 3 차량 이동 ok/nok/재이동
또한, 상기 매칭 보조 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 매칭 보조 모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량위치 관련 명령과 정보 및 차량이동 진행상태 관련 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 매칭 보조 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 데이터는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XXA		 CF_PAS_Rdy

100ms

0		 0 1

매칭 보조 모듈

수전모듈		 PAS Ready 상태 정보
CF_PAS_ChgStart 1 1 충전 시작 정보
CF_PAS_ChgFinished 2 1 충전 완료 정보
CR_PAS_LOC_Req 3 1 이동 좌표 정보 요청
CF_PAS_LocMatch_Start 4 1 차량 이동 시작
CF_PAS_LocMatch_End 5 1 차량 이동 정지
이때, 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 송전모듈의 통신상태정보, 송전모듈의 차량정보 관련 명령, 충전 관련 상태정보, 충전 관련 명령, BMS 정보 관련 명령, 수전모듈 정보 관련 명령, 송전모듈의 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수전모듈로부터 상기 송전모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 통신상태정보, 수전모듈의 차량정보 관련 응답, 충전 관련 상태정보, BMS 제어 관련 정보, 수전모듈 출력 관련 정보, 차량 및 ID 관련 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 무선 전력전송에 의한 충전을 선택할 수 있는 초기 화면 및 무선 전력전송을 실행할 수 있는 실행 화면을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 차량용 네비게이션 장치인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 매칭 보조 모듈은 상기 송신코일과 상기 수신코일의 위치가 서로 매칭되도록 상기 차량을 자동 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 매칭 보조 모듈은 주차 보조 시스템(PAS : Parking Assistant Sytem) 인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 3 실시예는, 전력을 송신하고 차량의 외부에 설치되는 송전모듈; 상기 송전모듈로부터 전력을 수신하고 차량에 설치되는 수전모듈; 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전력을 전송할 수 있도록 상기 차량의 위치, 상기 송전모듈 및 상기 수전모듈을 제어하는 사용자 인터페이스 모듈; 상기 송전모듈과 연결되어 전력을 송신하는 송신코일의 위치 정보 및 상기 수전모듈과 연결되어 전력을 수신하는 수신코일의 위치 정보를 이용하여 상기 차량을 이동시킴으로써, 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키는 매칭 보조 모듈; 및 무선 전력전송 장치에 의한 충전 진행상태를 표시하는 표시장치; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수전모듈로부터 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 상태정보 및 충전 관련 상태정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 수전모듈로부터 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT

XX7		 CF_RXWPT_RdyForOBC
100ms		 0 0 1 수선모듈 사용자 인터페이스 모듈 수전모듈 Ready 상태
(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비)
CF_RXWPT_Charging 1 1 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 2 1 충전 완료 표시
CR_BMS_SoForOBC_Pc 1 8 5~90% 충전량 표시
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 사용자 인터페이스 모듈의 상태정보, 충전 관련 명령, 매칭 보조 모듈의 동작 관련 정보 및 충전 관련 설정 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기
 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX8		 CF_Navi_Rdy

100ms

0		 0 1

사용자 인터페이스 모듈

수전모듈





 네비게이터 Ready 상태
CF_Navi_ChgStart 1 1 충전 시작 버튼
CF_Navi_ChgFinished 2 1 충전 완료 버튼
CF_Navi_PAS_LocMatch_Start 3 1 PAS 위치 보정 시작
CF_Navi_PAS_LocMatch_End 4 1 PAS 위치 보정 완
CR_WPT_Chr_Time
 1 8 0~600min
 충전 시간 설정
2 16
CR_WPT_Chr_Power
 3 24 0~10kW
 충전 전력 설정
4 32
또한, 상기 수전모듈로부터 상기 매칭 보조 모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량위치 관련 정보 및 차량이동 관련 체크정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 수전모듈로부터 상기 매칭 보조 모듈로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX9		 CF_RXWPT_RdyForOBC

100ms
0		 0 1

수전모듈

매칭 보조 모듈		 수전모듈 Ready 상태
(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비)
CF_RXWPT_Charging 1 1 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 2 1 충전 완료 표시
CR_RXWPT_Matching_1 1 8 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(앞)
CR_RXWPT_Matching_2 2 16 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(뒤)
CR_RXWPT_Matching_3 3 24 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(좌)
CR_RXWPT_Matching_4 4 32 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(우)
CR_Matching_info 5 40 3 차량 이동 ok/nok/재이동
또한, 상기 매칭 보조 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 매칭 보조 모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량위치 관련 명령과 정보 및 차량이동 진행상태 관련 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 매칭 보조 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 데이터는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XXA		 CF_PAS_Rdy

100ms

0		 0 1

매칭 보조 모듈

수전모듈		 PAS Ready 상태 정보
CF_PAS_ChgStart 1 1 충전 시작 정보
CF_PAS_ChgFinished 2 1 충전 완료 정보
CR_PAS_LOC_Req 3 1 이동 좌표 정보 요청
CF_PAS_LocMatch_Start 4 1 차량 이동 시작
CF_PAS_LocMatch_End 5 1 차량 이동 정지
또한, 상기 수전모듈로부터 상기 표시장치로 전송되는 정보는 충전 진행상태 정보 및 상기 수전모듈과 송전모듈의 상태정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 수전모듈로부터 상기 표시장치로 전송되는 정보는 다음 표에 의한 통신 프로토콜에 따르는 것을 특징으로 할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT

XXB		 CF_RXWPT_Charging 100ms
 0
 0 1 수전모듈 표시장치 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 1 1 충전 완료 표시
이때, 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 송전모듈의 통신상태정보, 송전모듈의 차량정보 관련 명령, 충전 관련 상태정보, 충전 관련 명령, BMS 정보 관련 명령, 수전모듈 정보 관련 명령, 송전모듈의 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수전모듈로부터 상기 송전모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 통신상태정보, 수전모듈의 차량정보 관련 응답, 충전 관련 상태정보, BMS 제어 관련 정보, 수전모듈 출력 관련 정보, 차량 및 ID 관련 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 무선 전력전송에 의한 충전을 선택할 수 있는 초기 화면 및 무선 전력전송을 실행할 수 있는 실행 화면을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 차량용 네비게이션 장치인 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 매칭 보조 모듈은 상기 송신코일과 상기 수신코일의 위치가 서로 매칭되도록 상기 차량을 자동 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 매칭 보조 모듈은 주차 보조 시스템(PAS : Parking Assistant Sytem) 인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 표시장치는 클러스터인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법의 일 실시예는, 사용자 인터페이스 모듈이 차량에 대한 충전요청을 입력받는 충전요청 입력단계; 상기 차량의 외부에 설치된 송신코일의 위치 및 상기 차량에 설치된 수신코일의 위치를 이용하여 상기 차량을 이동시킴으로써 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키는 코일 매칭단계; 상기 사용자 인터페이스 모듈이 상기 차량에 대한 충전시작요청을 입력받는 충전시작단계; 및 상기 차량의 충전이 완료되는 충전완료단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 코일 매칭단계에서는, 매칭 보조 모듈이 상기 송신코일의 위치 정보 및 상기 수신코일의 위치 정보를 이용하여 상기 차량을 이동시킴으로써, 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키거나 또는 상기 사용자 인터페이스 모듈이 상기 송신코일의 위치 및 상기 수신코일의 위치를 표시하고, 상기 송신코일과 상기 수신코일이 서로 매칭되도록 상기 수신코일이 설치된 상기 차량의 이동 경로를 안내하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 코일 매칭단계에서, 상기 송신코일의 위치는 상기 매칭 보조 모듈에 의하여 자동으로 입력되거나 또는 상기 사용자 인터페이스 모듈에 의하여 수동으로 입력받는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 코일 매칭단계는, 상기 매칭 보조 모듈이 수전모듈로부터 수전모듈의 상태 정보를 수신하는 수전모듈상태 확인단계; 상기 매칭 보조 모듈이 상기 수전모듈로부터 상기 차량의 위치를 수신하는 차량위치 확인단계; 상기 차량이 이동되는 차량이동단계; 상기 매칭 보조 모듈이 상기 이동하는 차량의 위치를 상기 수전 모듈로부터 수신하여, 상기 차량의 위치가 상기 송신코일과 상기 수신코일이 매칭되는 위치인지 판단하는 매칭위치 판단단계; 및 상기 차량의 위치가 상기 송신코일과 상기 수신코일이 매칭되는 위치인 경우, 상기 차량의 이동을 정지하는 매칭 완료단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 매칭위치 판단단계에서, 상기 차량의 위치가 상기 송신코일과 상기 수신코일이 매칭되는 위치가 아닌 경우, 상기 차량이동단계를 다시 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 충전시작단계 이전에, 상기 사용자 인터페이스 모듈이 상기 차량에 대한 충전전력 또는 충전시간을 입력받는 충전파워 셋팅단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 충전 완료단계에서는, 상기 사용자 인터페이스 모듈이 상기 차량에 대한 충전완료요청을 입력받는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 차량용 무선 전력전송 장치에 의하면, 사용자가 차량을 용이하게 충전할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 무선 전력전송 장치에 의하면, 수신 코일과 송신 코일의 전송 효율을 증가시켜 차량을 효율적으로 충전시킬 수 있다.
도 1 은 종래 기술에 의한 무선 전력전송 장치를 보인 개념도.
도 2 는 종래 기술에 의한 무선 전력전송 장치를 보인 블록도.
도 3 은 종래 기술에 의한 송전모듈, 수전 모듈 및 BMS 간 데이터 송수신을 보인 블록도.
도 4 는 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 1 실시 예를 보인 블록도.
도 5 는 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 2 실시 예를 보인 블록도.
도 6 은 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 3 실시 예를 보인 블록도.
도 7 은 본 발명에 의한 수전모듈, 사용자 인터페이스 모듈, 매칭 보조장치 및 표시장치 간 데이터 송수신을 보인 블록도.
도 8 은 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법을 보인 개념도.
도 9 는 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법의 일 실시예를 보인 블록도.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적이거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경·균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량용 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 1 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 4 는 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 1 실시 예를 보인 블록도이고, 도 7 은 본 발명에 의한 수전모듈, 사용자 인터페이스 모듈, 매칭 보조장치 및 표시장치 간 데이터 송수신을 보인 블록도이다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 1 실시예는 송전모듈(10), 수전모듈(30) 및 사용자 인터페이스 모듈(110)를 포함할 수 있다.
상기 송전모듈(10)은 전력을 송신하고 차량의 외부에 설치된다.
상기 수전 모듈(30)은, 상기 송전모듈(10)로부터 전력을 수신하고 차량에 설치된다.
상기 사용자 인터페이스 모듈(110)는, 상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전력을 전송할 수 있도록 상기 차량의 위치, 상기 송전모듈 및 상기 수전모듈을 제어한다. 즉, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)는, 상기 수전모듈(30)과 사용자 간에 인터페이스를 제공한다.
더욱 상세하게는, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)은, 상기 송전모듈에 연결되어 전력을 송신하는 송신코일(21)의 위치 및 상기 수전모듈에 연결되어 전력을 수신하는 수신코일(22)의 위치를 표시하고 상기 차량 이동 경로를 안내함으로써, 사용자가 상기 차량을 운행하여 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키도록 할 수 있다. 즉, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)은, 차량의 이동 경로를 표시함으로써, 사용자가 상기 차량을 이동하여 상기 수신코일(22)을 상기 송신코일(21)에 매칭되도록 안내할 수 있는 것이다. 이러한 ,상기 사용자 인터페이스 모듈(110)은 이하에서 서술할 매칭 보조 모듈(120)이 포함되지 않은 경우 유용할 수 있으며, 상기 매칭 보조 모듈(120)과 병행하여 이용할 수도 있다. 또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)은, 무선 전력전송에 의한 충전을 선택할 수 있는 초기 화면 및 무선 전력전송을 실행할 수 있는 실행 화면을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)는, 상기 수전모듈(30)과 데이터 통신을 할 수 있는 장치일 수 있으며, 특히 차량용 네비게이션 장치일 수 있다.
특히, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)는, 사용자가 상기 수전모듈(30)을 제어하여 전기 충전이 필요한 차량 또는 고전압 배터리 차량 등을 충전할 수 있도록 데이터 통신을 할 수 있는 것이다. 이 때, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)은, 상기 수전모듈(30)로부터 수전모듈 상태정보, 충전량/충전시간/충전전력정보 등의 충전상태 또는 충전진행상태 정보 및 충전 관련 명령/응답 등을 수신할 수 있다. 또한, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)은, 상기 수전모듈(30)로 사용자 인터페이스 모듈의 상태정보, 충전시작/완료 명령, 충전시간 설정/충전량 설정/충전전력 설정 등의 명령 또는 응답 등을 송신할 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)은, 상기 수전모듈(30)과 표 22 내지 표 23 에 의한 통신 프로토콜에 따라 데이터 통신을 수행할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT

XX7		 CF_RXWPT_RdyForOBC
100ms		 0 0 1 수선모듈 사용자 인터페이스 모듈 수전모듈 Ready 상태
(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비)
CF_RXWPT_Charging 1 1 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 2 1 충전 완료 표시
CR_BMS_SoForOBC_Pc 1 8 5~90% 충전량 표시
여기서, XX7 은 수전모듈(30)이 사용자 인터페이스 모듈(110)로 송신하는 정보로, 수전모듈의 상태정보 및 충전 관련 상태정보 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기
 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX8		 CF_Navi_Rdy

100ms

0		 0 1

사용자 인터페이스 모듈

수전모듈





 네비게이터 Ready 상태
CF_Navi_ChgStart 1 1 충전 시작 버튼
CF_Navi_ChgFinished 2 1 충전 완료 버튼
CF_Navi_PAS_LocMatch_Start 3 1 PAS 위치 보정 시작
CF_Navi_PAS_LocMatch_End 4 1 PAS 위치 보정 완
CR_WPT_Chr_Time
 1 8 0~600min
 충전 시간 설정
2 16
CR_WPT_Chr_Power
 3 24 0~10kW
 충전 전력 설정
4 32
여기서, XX8 은 사용자 인터페이스 모듈(110)이 수전모듈(30)로 송신하는 정보로, 사용자 인터페이스 모듈의 충전 진행상태정보, 충전 관련 명령, 매칭 보조 모듈의 동작 진행상태정보, 충전시간 및 전력 설정정보 등에 관한 데이터이다.
본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스가 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)만을 포함하는 경우, 상기 XX8 에서 매칭 보조 모듈(120)에 해당하는 주차 보조 시스템(PAS : Parking Assistant Sytem) 관련 데이터는 사용되지 않거나 삭제될 수 있다. 반면, 본 발명에 의한 무선 전력전송 인터페이스가 또 다른 인터페이스를 포함하거나 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)이 더 많은 기능을 수행하는 경우, 상기 XX7 및 XX8 에는 필요에 따른 데이터가 추가될 수 있다.
본 발명에 따른 통신 프로토콜 중 송전모듈(10)이 수전모듈(30)로 제공하는 데이터는 종래의 통신 프로토콜과 동일하게 상기 표 1 내지 표 4 를 따른다. 또한, 본 발명에 따른 통신 프로토콜 중 수전모듈(30)이 송전모듈로 제공하는 데이터는 종래의 통신 프로토콜과 동일하게 상기 표 5 내지 표 8 을 따른다. 또한, 본 발명에 따른 통신 프로토콜 중 수전모듈(30)과 배터리 매니지먼트 시스템(BMS)(40)이 상호 제공하는 데이터는 종래의 통신 프로토콜과 내용 면에서는 동일하게 상기 표 9 내지 표 10 을 따른다. 다만, 상기 수전모듈(30)과 데이터 통신을 하는 상대 모듈을 용이하게 분류하기 위하여, 상기 수전모듈(30)과 배터리 매니지먼트 시스템(BMS)(40)이 상호 제공하는 데이터 ID 인 XX5 및 XX1 은 각각 XX5 및 XX6 으로 변경한다. 여기서, 상기 송전모듈로(10)부터 상기 수전모듈(30)로 전송되는 정보는 송전모듈의 통신상태정보, 송전모듈의 차량정보 관련 명령, 충전 관련 상태정보, 충전 관련 명령, BMS 정보 관련 명령, 수전모듈 정보 관련 명령, 송전모듈의 정보일 수 있다. 또한, 상기 수전모듈(30)로부터 상기 송전모듈(10)로 전송되는 정보는 수전모듈의 통신상태정보, 수전모듈의 차량정보 관련 응답, 충전 관련 상태정보, BMS 제어 관련 정보, 수전모듈 출력 관련 정보, 차량 및 ID 관련 정보일 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량용 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 2 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 5 는 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 2 실시 예를 보인 블록도이고, 도 7 은 본 발명에 의한 수전모듈, 사용자 인터페이스 모듈, 매칭 보조장치 및 표시장치 간 데이터 송수신을 보인 블록도이다.
도 5 및 도 7 을 참조하면, 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 2 실시예는 수전모듈(30), 사용자 인터페이스 모듈(110) 및 매칭 보조 모듈(120)을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 2 실시예는, 상기 제 1 실시예의 수전모듈(30) 및 사용자 인터페이스 모듈(110)은 동일하나, 매칭 보조 모듈(120)은 상이하다. 즉, 본 실시 예에서는 수전모듈(30)과 사용자 간 인터페이스로 상기 매칭 보조 모듈(120)이 더 포함되는 것이다. 본 실시 예의 구성 중, 전술한 본 발명에 의한 제 1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 도 4 의 부호를 원용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 매칭 보조 모듈(120)은, 상기 송전모듈(10)과 연결되어 전력을 송신하는 송신코일(21)의 위치 정보 및 상기 수전모듈(30)과 연결되어 전력을 수신하는 수신코일(22)의 위치 정보를 이용하여 상기 차량(60)을 이동시킴으로써, 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)을 매칭시킬 수 있다. 즉, 상기 매칭 보조 모듈(120)은, 상기 차량(60)의 고전압 배터리 등을 충전시키기 위하여, 상기 수신 코일(22)이 설치된 차량(60)을 이동시킴으로써, 상기 수신 코일(22)을 차량 외부에 설치되는 송신코일(21)에 매칭시키는 것이다. 이때, 상기 고전압 배터리 등이 장착된 차량(60)을 효율적으로 충전하기 위해서는 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)이 정확하게 매칭되어야 한다. 왜냐하면, 도 1 과 같이 상기 송신코일(21)은 지상에서 일정한 면적을 차지하고 있는데, 상기 차량(60)을 적절히 이동시켜 상기 차량에 설치된 수신코일(22)이 지상에 있는 송신코일(21)과 정확하게 매칭될수록 무선 전력전송 장치(1)의 전력전송 효율이 높아지기 때문이다.
또한, 상기 매칭 보조 모듈(120)은, 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)의 위치가 서로 매칭되도록 상기 차량(60)을 자동 이동시킬 수 있다. 여기서, 상기 매칭 보조 모듈(120)은, 상기 차량의 이동을 제어할 수 있으면서도 상기 수전모듈(30)과 데이터 통신을 할 수 있는 장치일 수 있으며, 특히 주차 보조 시스템(PAS : Parking Assistant Sytem)일 수 있다.
특히, 상기 매칭 보조 모듈(120)은, 상기 수전모듈(30)로부터 수전모듈 상태정보, 충전 관련 상태정보 및 차량위치 관련 정보 등이나 차량 이동좌표 정보 등의 명령/응답 등을 수신할 수 있다. 또한, 상기 매칭 보조 모듈(120)은, 상기 수전모듈(30)로 매칭 보조 모듈 상태 관련 정보, 충전 관련 상태정보 및 차량위치 관련 상태정보 및 차량 이동 진행상태 정보 등의 명령/응답 등을 송신할 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 매칭 보조 모듈(120)은, 상기 수전모듈(30)과 표 24 내지 표 25 에 의한 통신 프로토콜에 따라 데이터 통신을 수행할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XX9		 CF_RXWPT_RdyForOBC

100ms
0		 0 1

수전모듈

PAS		 수전모듈 Ready 상태
(충전기 내부 CAN 통신, 제어보드 준비)
CF_RXWPT_Charging 1 1 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 2 1 충전 완료 표시
CR_RXWPT_Matching_1 1 8 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(앞)
CR_RXWPT_Matching_2 2 16 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(뒤)
CR_RXWPT_Matching_3 3 24 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(좌)
CR_RXWPT_Matching_4 4 32 0~50cm 차량 위치 좌표 보정
(우)
CR_Matching_info 5 40 3 차량 이동 ok/nok/재이동
여기서, XX9 은 수전모듈(30)이 송신하는 정보로, 수전모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량위치 이동좌표정보, 차량 이동 시 체크정보 등에 관한 데이터이다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT



XXA		 CF_PAS_Rdy

100ms

0		 0 1

PAS

수전모듈		 PAS Ready 상태 정보
CF_PAS_ChgStart 1 1 충전 시작 정보
CF_PAS_ChgFinished 2 1 충전 완료 정보
CR_PAS_LOC_Req 3 1 이동 좌표 정보 요청
CF_PAS_LocMatch_Start 4 1 차량 이동 시작
CF_PAS_LocMatch_End 5 1 차량 이동 정지
여기서, XXA 는 매칭 보조 모듈(120)이 송신하는 정보로, 매칭 보조 모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량이동 좌표정보 요청, 차량이동 진행상태정보 등에 관한 데이터이다. 더불어, 본 발명에 의한 무선 전력전송 인터페이스가 또 다른 인터페이스를 포함하거나 상기 매칭 보조 모듈(120)이 더 많은 기능을 수행하는 경우, 상기 XX9 및 XXA 에는 필요에 따른 데이터가 추가될 수 있다.
상기 수전모듈(30) 및 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)는 전술한 본 발명에 의한 차량용 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량용 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 3 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 6 는 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 3 실시 예를 보인 블록도이고, 도 7 은 본 발명에 의한 수전모듈, 사용자 인터페이스 모듈, 매칭 보조장치 및 표시장치 간 데이터 송수신을 보인 블록도이다.
도 6 및 도 7 을 참조하면, 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 3 실시예는 수전모듈(30), 사용자 인터페이스 모듈(110), 매칭 보조 모듈(120) 및 표시장치(130)을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 3 실시예는, 상기 제 2 실시예의 수전모듈(30), 사용자 인터페이스 모듈(110) 및 매칭 보조 모듈(120)은 동일하나, 표시장치(130)는 상이하다. 본 실시 예의 구성 중, 전술한 본 발명에 의한 제 2 실시예와 동일한 구성에 대해서는 도 5 의 부호를 원용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 표시장치(130)는, 무선 전력전송 장치에 의한 충전 진행상태를 표시할 수 있다. 여기서, 상기 표시장치(130)는, 충전 중 또는 충전 완료를 표시할 수 있는 장치일 수 있으며, 특히 클러스터 일 수 있다.
특히, 상기 표시장치(130)는, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)에 의하여 충전이 시작되는 경우, 무선 전력전송 장치에 의한 충전량, 충전 진행상태 및 충전 완료여부 등을 표시할 수 있는 것이다. 이때, 상기 표시장치(130)는, 상기 수전모듈(30)로부터 충전상태 또는 충전진행상태 정보 등을 수신할 수 있으며, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)의 기능 일부, 예를 들면, 충전시작/충전시간 설정/충전량 설정/충전전력 설정충전 등의 명령/응답 등을 송신할 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 표시장치(130)는, 상기 수전모듈(30)과 표 26 에 의한 통신 프로토콜에 따라 데이터 통신을 수행할 수 있다.

ID
데이터
주기		 데이터 상태값
(예시)
FROM
TO
내용
BYTE BIT

XXB		 CF_RXWPT_Charging 100ms
 0
 0 1 수전모듈 CLUSTER 충전 중 표시
CF_RXWPT_Finish 1 1 충전 완료 표시
여기서, XXA 는 수전모듈이 송신하는 정보로, 충전 진행상태정보 등에 관한 데이터이다. 더불어, 본 발명에 의한 무선 전력전송 인터페이스가 또 다른 인터페이스를 포함하거나 상기 표시장치(130)가 더 많은 기능을 수행하는 경우, 상기 XXB 에는 필요에 따른 데이터가 추가될 수 있다.
상기 수전모듈(30), 상기 사용자 인터페이스 모듈(110) 및 상기 매칭 보조 모듈(120)은 전술한 본 발명에 의한 차량용 무선 전력전송 장치의 인터페이스의 제 2 실시예와 실질적으로 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법을 보다 상세하게 설명한다.
도 8 은 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법을 보인 개념도이고, 도 9 는 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법의 일 실시예를 보인 블록도이다.
도 8 및 도 9 를 참조하면, 본 발명에 의한 무선 전력전송 장치의 인터페이스를 통한 차량의 충전 방법의 일 실시예는, 충전요청 입력단계(S100), 코일 매칭단계(S200), 충전파워 셋팅단계(S300), 충전시작단계(S400) 및 충전완료단계(S500)를 포함할 수 있다.
상기 충전요청 입력단계(S100)에서는, 사용자 인터페이스 모듈(110)이 차량에 대한 충전요청을 입력받는다. 즉, 상기 충전요청 입력단계(S100)에서는, 사용자가 사용자 인터페이스 모듈(110)을 통하여 상기 차량에 대한 충전요청을 입력할 수 있는 것이다. 상기 인터페이스 모듈(110)이 사용자의 충전요청을 입력받는 경우 이하에서 서술되는 고전압 배터리 등을 포함한 차량을 충전하기 위한 프로세스가 진행될 수 있다. 상기 충전요청 입력단계(S100)에서는, 상기 표 22 및 표 23 의 통신 프로토콜 XX7 및 XX8 에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다.
상기 코일 매칭단계(S200)에서는, 상기 차량의 외부에 설치된 송신코일(21)의 위치 정보 및 상기 차량에 설치된 수신코일(22)의 위치 정보를 이용하여 상기 차량(60)을 이동시킴으로써 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)을 매칭시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 코일 매칭단계(S200)에서는, 매칭 보조 모듈(120)이 지상에 설치된 송신코일(21)의 위치 및 상기 차량에 설치된 수신코일(22)의 위치를 이용하여 상기 차량(60)을 이동시킴으로써, 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)을 매칭시킬 수 있다. 또한, 상기 코일 매칭단계(S200)에서는, 사용자 인터페이스 모듈(110)이 상기 송신코일(21)의 위치 및 상기 수신코일(22)의 위치를 표시하고 상기 차량 이동 경로를 안내함으로써, 사용자가 상기 차량을 운행하여 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)을 매칭시키도록 할 수도 있다. 여기서, 상기 송신코일(21)의 위치는 상기 매칭 보조 모듈(120)에 의하여 자동으로 입력되거나 또는 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)에 의하여 수동으로 입력받을 수 있다. 여기서, 상기 코일 매칭단계(S200)에서는, 상기 표 22 내지 표 25 의 통신 프로토콜 XX7, XX8, XX9 및 XXA 에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 코일 매칭단계(S200)는, 수전모듈상태 확인단계(S210), 차량위치 확인단계(S220), 차량이동단계(S230), 매칭위치 판단단계(S240) 및 매칭 완료단계(S250)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 수전모듈상태 확인단계(S210), 차량위치 확인단계(S220), 차량이동단계(S230), 매칭위치 판단단계(S240) 및 매칭 완료단계(S250)에서는, 상기 표 22 내지 표 25 의 통신 프로토콜 XX7, XX8, XX9 및 XXA 에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다.
상기 수전모듈상태 확인단계(S210)에서는, 상기 매칭 보조 모듈(120)이 수전모듈(30)로부터 수전모듈의 상태 정보를 수신한다. 즉, 상기 수전모듈상태 확인단계(S210)에서는, 수전모듈(30)의 충전 준비 상태를 확인할 수 있는 것이다.
상기 차량위치 확인단계(S220)에서는, 상기 매칭 보조 모듈(120)이 상기 수전모듈(30)로부터 상기 차량의 위치를 수신한다. 더욱 상세하게는, 상기 차량위치 확인단계(S220)에서는, 상기 매칭 보조 모듈(120)이 상기 수전모듈(30)로부터 상기 차량의 앞, 뒤 ,좌 및 우의 위치 좌표를 수신하여 현재 차량(60)의 위치 및 상기 차량(60)에 설치된 수신코일(22)의 위치를 특정할 수 있는 것이다.
상기 차량이동단계(S230)에서는, 상기 차량이 이동된다. 더욱 상세하게는, 상기 차량이동단계(S230)에서는, 상기 매칭 보조 모듈(120)이 상기 송신코일(21)의 위치 정보 및 상기 수신코일(22)의 위치 정보를 이용하여 상기 차량을 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 차량이동단계(S230)에서는, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)이 상기 송신코일(21)의 위치 및 상기 수신코일(22)의 위치를 표시하고 상기 차량 이동 경로를 안내함으로써, 사용자가 상기 차량을 이동하도록 할 수 한다. 여기서, 상기 송신코일(21)의 위치는 상기 매칭 보조 모듈(120)에 의하여 자동으로 입력되거나 또는 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)에 의하여 수동으로 입력받을 수 있다.
상기 매칭위치 판단단계(S240)에서는, 상기 매칭 보조 모듈(120)이 상기 이동하는 차량의 위치를 상기 수전 모듈(30)로부터 수신하여, 상기 차량(60)의 위치가 상기 송신코일(10)과 상기 수신코일(30)이 매칭되는 위치인지 판단한다. 더욱 상세하게는, 상기 매칭위치 판단단계(S240)에서는, 매칭 보조 모듈(120)이 상기 차량 외부에 설치된 송신코일(10)의 위치 및 상기 이동하는 차량에 설치된 수신코일(30)의 위치를 대조하여 상기 송신코일(10)과 상기 수신코일(30)의 매칭 여부 및 매칭 정도를 판단할 수 있는 것이다. 또한, 상기 매칭위치 판단단계(S240)에서는, 상기 송신코일(10)의 위치 및 사용자 인터페이스 모듈(110)의 차량 이동 경로 안내에 따라 이동하는 차량에 설치된 수신코일(30)의 위치를 대조하여 상기 송신코일(10)과 상기 수신코일(30)의 매칭 여부 및 매칭 정도를 판단할 수도 있는 것이다. 상기 매칭위치 판단단계(S240)에서, 상기 매칭위치 판단은 상기 송신코일(10)과 상기 수신코일(30)의 매칭 여부 및 매칭 정도를 기준으로 판단할 수 있으며, 특히 상기 송신코일(10)과 상기 수신코일(30)이 90% 이상 매칭되는 조건을 기준을 할 수 있다.
상기 매칭 완료단계(S250)에서는, 상기 차량(60)의 위치가 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)이 매칭되는 위치인 경우, 상기 차량의 이동을 정지한다. 즉, 상기 매칭 완료단계(S250)에서는, 상기 송신코일(21)과 상기 수신코일(22)이 매칭된 후, 상기 차량(60)을 충전시키기 위하여 차량을 정지할 수 있는 것이다.
상기 충전파워 셋팅단계(S300)에서는, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)이 상기 차량에 대한 충전전력 또는 충전시간을 입력받는다. 즉, 상기 충전파워 셋팅단계(S300)에서는, 사용자가 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)을 통하여 상기 차량을 충전하기 위한 충전량 즉, 충전 전력 및 충전 시간을 입력할 수 있는 것이다. 상기 충전파워 셋팅단계(S300)는, 필요에 따라 수행되지 않을 수도 있으나, 본 실시예에서는 상기 충전파워 셋팅단계(S300)를 포함하였다. 여기서, 상기 충전파워 셋팅단계(S300)는, 상기 표 22 및 표 23 의 통신 프로토콜 XX7 및 XX8 에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다.
상기 충전시작단계(S400)에서는, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)이 상기 차량에 대한 충전시작요청을 입력받는다. 즉, 상기 충전시작단계(S400)에서는, 사용자가 사용자 인터페이스 모듈(110)을 통하여 상기 차량에 대한 충전시작을 입력할 수 있는 것이다. 여기서, 상기 충전시작단계(S400)는, 상기 표 22 내지 표 25 의 통신 프로토콜 XX7, XX8, XX9 및 XXA 에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다.
상기 충전완료단계(S500)에서는, 상기 차량(60)의 충전이 완료된다. 더욱 상세하게는, 상기 충전완료단계(S500)에서는, 상기 차량(60)이 완전히 충전되는 경우 차량의 충전이 완료될 수 있다. 또한, 상기 충전완료단계(S500)에서는, 상기 사용자 인터페이스 모듈(110)이 상기 차량에 대한 충전완료요청을 입력받을 수 있다. 즉, 상기 충전완료단계(S500)에서는, 사용자가 사용자 인터페이스 모듈(110)을 통하여 임의로 상기 차량에 대한 충전완료를 입력할 수 있는 것이다. 따라서, 사용자는 언제라도 상기 차량에 대한 충전을 완료할 수 있다. 여기서, 상기 충전완료단계(S500)는, 상기 표 22 내지 표 25 의 통신 프로토콜 XX7, XX8, XX9 및 XXA 에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다.
상기 어느 단계에서도, 표 26 의 통신 프로토콜 XXB 에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다. 또한, 상기 어느 단계에서도, 필요에 따라 표 1 내지 표 10 및 표 22 내지 표 26 의 통신 프로토콜에 따라 데이터 통신이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
1 : 차량용 무선 전력전송 장치
2 : 송전모듈과 수전모듈 사이의 통신 프로토콜
3 : 수전모듈과 배터리 매니지먼트 시스템(BMS) 사이의 통신 프로토콜
10 : 송전모듈
20 : 송신/수신 픽업 코일
21 : 송신코일 22 : 수신코일
30 : 수전모듈
40 : 배터리 매니지먼트 시스템
50 : 전원공급장치 60 : 차량
100 : 수전모듈과 사용자 간 인터페이스
110 : 사용자 인터페이스 모듈
120 : 매칭 보조 모듈
130 : 표시장치

Claims (23)

  1. 차량용 무선 전력전송 장치의 인터페이스에 있어서,
    전력을 송신하고 차량의 외부에 설치되는 송전모듈;
    상기 송전모듈로부터 전력을 수신하고 차량에 설치되는 수전모듈; 및
    상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전력을 전송할 수 있도록 상기 차량의 위치, 상기 송전모듈 및 상기 수전모듈 중에서 적어도 하나을 제어하고, 무선 전력전송에 의한 충전을 선택할 수 있는 화면 및 무선 전력전송을 실행할 수 있는 화면을 제공하는 사용자 인터페이스 모듈;
    를 포함하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수전모듈로부터 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 상태정보 및 충전 관련 상태정보인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 사용자 인터페이스 모듈의 상태정보, 충전 관련 명령, 매칭 보조 모듈의 동작 관련 정보 및 충전 관련 설정 정보인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은
    상기 송전모듈에 연결되어 전력을 송신하는 송신코일의 위치 및 상기 수전모듈에 연결되어 전력을 수신하는 수신코일의 위치를 표시하고 차량 이동 경로를 안내함으로써, 사용자가 상기 차량을 운행하여 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은 차량용 네비게이션 장치인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 송전모듈과 연결되어 전력을 송신하는 송신코일의 위치 정보 및 상기 수전모듈과 연결되어 전력을 수신하는 수신코일의 위치 정보를 이용하여 상기 차량을 이동시킴으로써, 상기 송신코일과 상기 수신코일을 매칭시키는 매칭 보조 모듈; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수전모듈로부터 상기 매칭 보조 모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량위치 관련 정보 및 차량이동 관련 체크정보인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 매칭 보조 모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 매칭 보조 모듈의 상태정보, 충전 진행상태정보, 차량위치 관련 명령과 정보 및 차량이동 진행상태 관련 정보인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 매칭 보조 모듈은 상기 송신코일과 상기 수신코일의 위치가 서로 매칭되도록 상기 차량을 자동 이동시키는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 매칭 보조 모듈은 주차 보조 시스템(PAS : Parking Assistant Sytem) 인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    무선 전력전송 장치에 의한 충전 진행상태를 표시하는 표시장치; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수전모듈로부터 상기 표시장치로 전송되는 정보는 충전 진행상태 정보 및 상기 수전모듈과 송전모듈의 상태정보인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 표시장치는 클러스터인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 송전모듈로부터 상기 수전모듈로 전송되는 정보는 송전모듈의 통신상태정보, 송전모듈의 차량정보 관련 명령, 충전 관련 상태정보, 충전 관련 명령, BMS 정보 관련 명령, 수전모듈 정보 관련 명령, 송전모듈의 정보인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 수전모듈로부터 상기 송전모듈로 전송되는 정보는 수전모듈의 통신상태정보, 수전모듈의 차량정보 관련 응답, 충전 관련 상태정보, BMS 제어 관련 정보, 수전모듈 출력 관련 정보, 차량 및 ID 관련 정보인 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 장치의 인터페이스.
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