KR102268919B1 - 전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법 - Google Patents

전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법에 관한 것으로, 전기자동차의 무선전력 충전 시 전기자동차의 하부에 장착된 유도전력 수신패널이 주차구역의 지면에 설치된 유도전력 송신패널의 위치에 정확하게 배치되도록 전기자동차의 이동을 안내하고, 지면에 설치된 유도전력 송신패널이 유도전력 수신패널에 최적화된 거리로 리프팅(Lifting)되어 배터리의 충전이 진행됨으로써 전기자동차의 배터리 충전 효율을 향상시킬 수 있는 전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법을 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 특징은, 전기자동차의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널을 통하여 무선전력을 충전하기 위한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 있어서, 주차구역의 지면 상에 설치되어 전기자동차의 위치를 감지하는 감지패드; 감지패드의 상부에 설치되어 전기자동차의 유도전력 수신패널에 전자기를 유도하여 무선전력 충전하는 유도전력 송신패널; 및 감지패드와 유도전력 송신패널에 연결되는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법{Wireless charging system for electric vehicle and wireless charging method thereof}
본 발명은 전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차의 무선전력 충전 시 전기자동차의 하부에 장착된 유도전력 수신패널이 지면에 설치된 유도전력 송신패널의 위치에 대응되도록 전기자동차의 이동을 안내하여 유도전력 수신패널과 유도전력 송신패널이 정확하게 정렬시키고, 유도전력 수신패널과 유도전력 송신패널 사이의 거리를 최적화하여 충전을 진행함으로써 전기자동차의 배터리 충전 효율을 향상시킬 수 있는 전기자동차의 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법에 관한 것이다.
최근 들어, 석유자원의 고갈과 배기가스 등의 환경규제 문제를 극복하기 위하여 친환경 전기자동차(Electric Vehicle)에 대한 관심이 급증하고 있는 실정이다.
이러한, 전기자동차는 연료로서 전기를 사용하고 있기 때문에 기존 자동차의 유류비에 비하여 연료비가 저렴하고, 친환경적이며, 배기가스가 배출되지 않는 등 친환경적이라는 장점으로 인해 점차 대중화되고 있다.
이렇게, 전기자동차는 배터리에 저장된 전기에너지 및 전기모터를 사용하며, 이를 위하여 배터리에 전기에너지를 충전한 후 배터리의 전기에너지를 이용하여 주행하도록 이루어진다.
여기서, 기존 전기자동차의 경우, 전기 충전기의 충전 플러그가 접속되어 배터리를 충전하기 위한 충전단자가 차체의 일측에 구비되고, 충전 플러그를 통하여 공급되는 전기에너지로 배터리를 충전하도록 이루어진다.
그러나, 전기자동차를 충전하기 위한 충전소 및 충전소에 설치된 전기 충전기가 부족하고, 전기자동차의 배터리 충전시간이 기존 자동차의 주유시간 대비 너무 길다는 문제점이 있으며, 전기자동차의 충전을 위해서는 전기 충전기의 충전 플러그를 차체의 충전단자에 연결해야 하는 등 충전이 번거롭다는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근 들어 전기자동차의 배터리를 무선전력 충전(WPT : Wireless power charging)방식이 적용되고 있으며, 무선전력 충전은 전자기 유도(Electromangnetic Induction)를 통하여 전류를 흐르게 하여 배터리를 충전하는 방식으로서, 유도전력 송신모듈의 코일에서 발생되는 자기장의 영향으로 유도전력 수신모듈의 코일에 전기가 유도되는 원리를 이용하여 배터리를 충전하는 방식이다.
이러한 무선전력 충전방식은 전기자동차의 배터리 충전시간을 단축시키고, 편의성을 증대시키며, 안전하고 빠른 충전이 가능하고, 주차 및 정차 등으로 통하여 배터리를 충전할 수 있다는 점에서 향 후 전기자동차의 배터리를 전력 충전방식으로 통용될 것으로 예상되고 있다.
여기서, 전자기 유도방식을 이용하는 무선전력 충전방식은 유도전력 송신모듈 내 코일과 유도전력 수신모듈 내 코일 간의 배치 및 정렬의 정확도에 따라 충전 효율이 결정되기 때문에 유도전력 송신모듈의 코일과 유도전력 수신모듈의 코일의 정확한 정렬이 중요하다.
그러나, 지면에 설치된 유도전력 송신모듈에 전기자동차에 장착된 유도전력 수신모듈을 정확하게 정렬시키기 어렵다는 문제점이 있었다. 즉, 유도전력 수신모듈이 전기자동차의 하부에 장착됨으로써 운전자가 육안으로 확인하면서 지면에 설치된 유도전력 송신모듈에 유도전력 수신모듈을 정확하게 정렬시키기 어렵다는 문제점이 있었다.
이로 인해, 지면에 매립된 유도전력 송신모듈에 전기자동차를 주차시키되, 유도전력 송신모듈 상부에 유도전력 수신모듈이 배치되도록 전기자동차를 주차시킨 후 다시 전기자동차의 운행 시 배터리가 완충되지 않아 운행이 어려운 상황을 맞이하거나, 지면에 매립된 유도전력 송신모듈과 전기자동차의 하부에 장착된 유도전력 수신모듈을 정확하게 정렬시키기 위하여 반복적으로 전기자동차를 이동시켜야 하는 번거로움 및 차량 주차시간이 길어지는 등의 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0022157호 대한민국 공개특허 제10-2012-0081051호 대한민국 공개특허 제10-2020-0026428호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 전기자동차의 무선전력 충전 시 전기자동차의 하부에 장착된 유도전력 수신패널이 주차구역의 지면에 설치된 유도전력 송신패널의 위치에 정확하게 배치되도록 전기자동차의 이동을 안내하고, 지면에 설치된 유도전력 송신패널이 유도전력 수신패널에 최적화된 거리로 리프팅(Lifting)되어 배터리의 충전이 진행됨으로써 전기자동차의 배터리 충전 효율을 향상시킬 수 있는 전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 전기자동차가 충전을 위하여 주차구역의 지면 상에 설치된 유도전력 송신패널의 상부로 이동하여 주차 시 전기자동차의 하부에 장착된 유도전력 수신패널의 위치를 구역으로 구획하고, 구획된 구역을 지면의 유도전력 송신패널측으로 신속하고 빠르게 1차적으로 전기자동차를 이동시킨 후 유도전력 수신패널의 구획된 구역이 유도전력 송신패널에 근접되면 세밀하고 정밀하게 2차적으로 전기자동차를 이동시켜 유도전력 송신패널을 유도전력 수신패널의 하부에 정확하게 위치시킴으로써 배터리 충전 효율을 극대화할 수 있으며, 유도전력 송신패널이 전기자동차의 유도전력 수신패널에 위치 시 정확한 정렬여부 및 충전 가능여부를 운전자에게 인지시킬 수 있는 전기자동차용 무선전력 충전시스템 및 그에 따른 무선전력 충전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더불어, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기자동차의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널을 통하여 무선전력을 충전하기 위한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 있어서, 주차구역의 지면 상에 설치되어 전기자동차의 위치를 감지하는 감지패드; 감지패드의 상부에 설치되어 전기자동차의 유도전력 수신패널에 전자기를 유도하여 무선전력 충전하는 유도전력 송신패널; 및 감지패드와 유도전력 송신패널에 연결되는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 감지패드는 주차구역의 길이 및 폭과 대응되는 면적을 갖는 판형상체로 형성되되, 다수개의 구역을 구획형성되어 전기자동차의 전륜 및 후륜의 위치를 감지하도록 이루어진다.
그리고, 전기자동차의 유도전력 수신패널의 가장자리에 적어도 하나 이상의 송신 감지부재가 구비되고, 감지패드의 상부에 설치되는 유도전력 송신패널의 가장자리에 적어도 하나 이상의 수신 감지부재가 구비되되, 전기자동차의 이동 시 유도전력 수신패널의 송신 감지부재를 감지패드 상에 설치된 유도전력 송신패널의 수신 감지부재가 감지하도록 이루어진다.
이때, 제어부는, 감지패드에서 감지된 위치값을 수신하는 수신부와, 수신부로부터 수신된 위치값을 통하여 전기자동차의 축거값 및 윤거 전, 후값을 연산하는 연산부와, 연산부로부터 연산된 전기자동차의 축거값 및 윤거 전, 후값을 기 설정된 설정값에 비교하는 비교부와, 비교부로부터 비교된 값을 통하여 전기자동차의 크기를 분류하는 분류부와, 분류부로부터 분류된 전기자동차에 유도전력 수신패널의 위치범위의 설정값으로 설정하는 설정부와, 설정부로부터 설정된 위치범위가 유도전력 송신패널에 근접되도록 전기자동차의 이동을 안내하는 안내부와, 안내부를 통하여 이동되는 전기자동차의 이동 경로를 디스플레이하는 디스플레이부와, 전기자동차를 촬영하는 촬영카메라, 및 저장부를 포함하여 구성된다.
한편, 전기자동차가 주차구역의 지면 상에 설치된 감지패드로 충전을 위해 이동하여 위치하는 단계; 전기자동차의 위치를 감지하는 단계; 감지된 위치에서 전기자동차의 유도전력 수신패널이 감지패드에 설치된 유도전력 송신패널 상에 정렬되도록 전기자동차의 이동을 안내하여 주차시키는 단계; 및 유도전력 송신패널을 리프팅하여 전기자동차의 유도전력 수신패널에 근접되게 위치시킨 후 전자기를 유도하여 무선전력 충전하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 전기자동차의 위치 감지하는 단계에서, 전기자동차의 전륜 및 후륜의 위치값을 통하여 전기자동차의 축거값과 윤거 전, 후값을 연산하는 단계; 전기자동차의 축거값과 윤거 전, 후값을 기 설정된 설정값과 비교하는 단계; 및 전기자동차의 비교된 값을 통하여 전기자동차의 크기를 분류하는 단계; 를 더 포함한다.
바람직하게는, 전기자동차의 유도전력 수신패널이 감지패드에 설치된 유도전력 송신패널 상에 정렬되도록 전기자동차의 이동을 안내하여 주차시키는 단계에서, 전기자동차에 유도전력 수신패널의 위치를 위치범위의 설정값으로 설정하는 단계; 설정된 유도전력 수신패널의 위치범위가 유도전력 송신패널에 근접되도록 전기자동차의 이동을 1차적으로 안내하는 단계; 및 전기자동차를 1차적으로 안내하여 유도전력 송신패널에 근접될 경우, 유도전력 수신패널의 위치를 기준 위치로 재설정하여 유도전력 수신패널이 유도전력 송신패널의 상부에 위치되도록 전기자동차의 이동을 2차적으로 안내하는 단계; 를 더 포함한다.
그리고, 전기자동차의 이동을 2차적으로 안내하는 단계에서, 전기자동차의 유도전력 수신패널에 구비되는 송신 감지부재를 감지패드의 유도전력 송신패널에 구비되는 수신 감지부재가 감지하면, 어느 하나 이상의 수신 감지부재에 의해 감지된 어느 하나 이상의 감지부재를 기준으로 유도전력 수신패널의 위치를 기준 위치로 재설정한 후 재설정된 유도전력 수신패널이 유도전력 송신패널의 상부에 정렬되도록 전기자동차의 이동을 안내하는 단계; 를 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 전기자동차의 무선전력 충전 시 유도전력 수신패널과 유도전력 송신패널의 위치를 정확하게 배치시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유도전력 송신패널을 리프팅하여 유도전력 수신패널에 최적화된 근거리로 이동시켜 배터리 충전 효율을 향상시킬 수 있으며, 전기자동차의 배터리 충전 시 차량에 장착된 유도전력 수신패널이 지면에 설치된 유도전력 송신패널로 신속하고 빠르게 근접되도록 1차적으로 차량을 이동시킨 후 유도전력 수신패널이 유도전력 송신패널의 상부에 정확하게 정렬되도록 2차적으로 차량을 이동시켜 배터리 충전 효율을 극대화할 수 있고, 유도전력 송신패널과 유도전력 수신패널의 위치, 정확한 정렬 여부, 충전 여부, 전기자동차의 이동 상황을 안내 및 디스플레이하여 운전자에게 인지시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은, 기존 주차구역의 지면 상부에 설치하거나, 기계식 주차장 및 신규 주차구역의 지면 내에 설치가 가능하게 이루어짐으로써 다양한 장소의 주차구역에 설치가 가능하고, 이로 인해 배터리의 무선전력 충전 인프라의 구축에 유용하며, 차량의 주차와 동시에 배터리의 무선전력 충전이 진행됨으로써 일반 공동주택 등에서 사용이 간편용이하고, 별도의 전기 충전소를 찾을 필요 없을 뿐만 아니라, 충전하지 못해 전기자동차를 사용하지 못하는 등의 전기자동차 사용의 불편함을 해소할 수 있으며, 제조사와 차량 종류에 따라 위치에 차이가 발생되는 유선전력 수신패널을 신속하고 정확하게 유선전력 송신패널에 배치하여 정확하게 정렬시킬 수 있으며, 전력 손실없이 효율적으로 전기자동차에 무선전력을 충전할 수 있고, 이로 인해 전기자동차 보급의 확대에 기여할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 주차구역에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 설치된 주차구역에서 전기자동차가 무선전력 충전하는 모습을 개략적으로 나타내는 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템의 제어부를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법을 나타내는 흐름도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법을 단계적으로 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 설치된 주차구역의 유도전력 송신패널에 전기자동차의 유도전력 수신패널을 정렬시킨 후 리프트에 의해 유도전력 송신패널이 전기자동차의 유도전력 수신패널에 근접되게 상부로 승강되어 충전되는 모습을 개략적으로 나타내는 측면도,
도 9는 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 주차구역에 설치된 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Matching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "적어도 하나의"라는 단어는 단수 및 복수를 지칭할 수 있는 용어로 정의한다. 그리고, "적어도 하나의"라는 용어가 사용될 수도 있지만 생략될 수도 있고, 그 의미는 상술한 바와 같다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 주차구역에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 설치된 주차구역에서 전기자동차가 무선전력 충전하는 모습을 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템의 제어부를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법을 나타내는 흐름도이며, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법을 단계적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 설치된 주차구역의 유도전력 송신패널에 전기자동차의 유도전력 수신패널을 정렬시킨 후 리프트에 의해 유도전력 송신패널이 전기자동차의 유도전력 수신패널에 근접되게 상부로 승강되어 충전되는 모습을 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 9는 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템이 주차구역에 설치된 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템(1)은 기존 주차구역의 지면 상부에 설치하거나, 기계식 주차장 및 신규 주차구역의 지면 내에 설치하여 사용이 가능하다.
여기서, 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템(1)은 주차구역(5)의 지면 상에 설치되는 감지패드(10)와 상기 감지패드(10)의 상부에 설치되어 전기자동차(3)의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널(50)에 전자기를 유도하여 무선전력 충전하는 유도전력 송신패널(30) 및 상기 감지패드(10)와 유도전력 송신패널(30)에 제어가능하게 연결되는 제어부(70)를 포함하여 구성된다.
상기 감지패드(10)는 전기자동차(3)가 주차되기 위한 주차구역(5)의 지면 상에 설치되되, 주차구역(5)의 길이와 폭에 대응되는 면적을 갖는 판형상체로 형성된다.
여기서, 상기 감지패드(10)는 다수개의 구역을 구획형성되어 전기자동차(3)의 주차 시 전기자동차(3)의 전륜(前輪) 및 후륜(後輪)의 위치를 감지하도록 이루어진다. 이를 위하여, 상기 감지패드(10)는 압력을 감지하는 압력센서 또는 접촉을 감지하는 접촉센서 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기한 바와 같이, 상기 감지패드(10)가 다수개의 구역으로 구획형성되되, 전기자동차(3)의 위치 시 전기자동차(3)의 전륜 및 후륜의 위치를 감지하도록 이루어짐으로써 상기 감지패드(10) 상에 주차된 전기자동차(3)의 전륜과 후륜의 차축 중심 사이의 수평거리인 축거값, 좌측 전륜과 우측 전륜 사이의 거리 및/또는 좌측 후륜과 우측 후륜 사이의 거리인 윤거 전, 후값을 연산할 수 있다.
이때, 상기 감지패드(10)는 기존 주차구역 및 기계식 주차장에 설치 시 지면 및 주차구역 상부면 상에 설치되고, 신규 주차구역에 설치 시 지면 상에 매립설치될 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고, 기타 다양하게 변경실시가능하다.
상기 유도전력 송신패널(30)은 감지패드(10)의 상부에 설치되되, 상기 감지패드(10) 상으로 주차하는 전기자동차(3)의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널(50)에 전자기 유도를 통해 무선전력을 충전하도록 이루어진다.
여기서, 상기 유도전력 송신패널(30)은 감지패드(10)의 상부 중심부 일측에 일체로 형성되거나, 상기 감지패드(10)의 상부 중심부 일측에 별도로 설치될 수 있다.
이때, 상기 유도전력 송신패널(30)의 가장자리에 수신 감지부재(31)가 적어도 하나 이상으로 구비되어 상기 전기자동차(3)의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널(50)을 감지하도록 이루어진다. 이를 위하여 상기 전기자동차(30)의 유도전력 수신패널(50)의 가장자리에 송신 감지부재(51)가 적어도 하나 이상으로 구비되되, 상기 송신 감지부재(51)는 상기 수신 감지부재(31)와 대응되는 위치 및 개수로 구비된다.
이를 위하여, 상기 유도전력 송신패널(30)의 가장자리에 구비되는 수신 감지부재(31)는 수신부의 역할을 수행하며, 상기 유도전력 수신패널(50)의 가장자리에 구비되는 송신 감지부재(51)는 발신부의 역할을 수행하되, 전기자동차(3)의 이동에 의해 상기 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)를 주차구역(5)의 지면 상에 설치된 유도전력 송신패널(30)의 수신 감지부재(31)가 감지하도록 이루어진다.
즉, 충전을 위하여 주차구역(5)으로 이동하여 주차 시 전기자동차(3)의 하부에 장착된 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)에서 신호를 전송하고, 상기 신호를 주차구역(5)의 감지패드(10)에 설치된 유도전력 송신패널(30)의 수신 감지부재(31)가 수신하도록 이루어짐으로써 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)과 주차구역(5)의 유도전력 송신패널(30)의 배치를 최적화할 수 있다.
이로 인해, 주차구역(5)에 전기자동차(3)를 주차하여 충전 시 상기 수신 감지부재(31)가 전기자동차(3)의 하부에 장착된 유도전력 수신패널(50)을 감지하고, 감지된 유도전력 수신패널(50)이 주차구역(5)에 설치된 유도전력 송신패널(30)의 상부에 위치하도록 전기자동차(3)의 이동을 안내 및 유도할 수 있다.
한편, 상기 유도전력 송신패널(30)은 충전스테이션(미도시)에 케이블로 연결되어 전력을 공급받도록 이루어진다. 여기서, 상기 충전스테이션은 주차구역(5)의 일측에 구비되되, 일반적으로 사용되는 220[V]의 상용 전기콘센트를 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 주차구역(5)의 지면에 유도전력 송신패널(30)이 하나 설치되어 있으나, 도 9에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 주차구역(5)의 지면에 다수개의 유도전력 송신패널(30)이 배열되어 설치되는 것도 가능하다.
또한, 상기 주차구역(5) 지면의 길이방향 일측과 타측에 유도전력 송신패널(30)이 각각 설치되거나, 주차구역(5) 지면의 전, 후, 좌, 우 4방향에 유도전력 송신패널(30)이 각각 설치되는 것도 가능하며, 이때에는 주차구역(5)이 길이방향 양 측으로 개방되거나, 전, 후, 좌, 우방향으로 개방형성되는 것이 바람직하다.
이렇게, 상기 주차구역(5) 지면의 일측과 타측 또는 주차구역(5) 지면의 전, 후, 좌, 우에 유도전력 송신패널(30)이 각각 설치될 경우, 어느 한 전기자동차(3)가 주차구역(5)에 정상적으로 주차한 후 무선전력으로 배터리에 충전을 수행하는 것이 아니라, 2대의 전기자동차(3)를 주차구역(5)의 일측 또는 타측에 설치되는 각 유도전력 송신패널(30)에 유도전력 수신패널(50)을 위치시킨 후 무선전력으로 배터리를 충전하거나, 4대의 전기자동차(3)를 주차구역(5)의 전, 후, 좌, 우에 설치되는 각 유도전력 송신패널(30)에 유도전력 수신패널(50)을 위치시킨 후 무선전력으로 배터리를 충전할 수 있다.
상기 제어부(70)는 주차구역(5)의 일측에 설치되되, 상기 감지패드(10), 유도전력 송신패널(30), 수신 감지부재(31) 등에 연결된다. 또한 상기 충전스테이션에 연결되어 상기 유도전력 송신패널(30)로 전력의 공급을 제어하도록 이루어진다.
여기서, 상기 제어부(70)는 주차구역(5)의 지면에 설치된 감지패드(10) 상에 충전을 위한 전기자동차(3)의 이동 시 감지패드(10)에 구획된 구역에 위치하는 전기자동차(3)의 전륜과 후륜의 위치값을 수신한 후 수신된 위치값을 통하여 전기자동차(3)의 축거값과 윤거 전, 후값을 연산하고, 연산된 전기자동차(3)의 축거값과 윤거 전, 후값을 기 설정된 설정값과 비교하여 전기자동차(3)의 크기를 분류한 후 분류된 전기자동차(3)의 하부에 장착된 유도전력 수신패널(50)이 지면 상에 설치된 유도전력 송신패널(30) 상부에 정확하게 위치되도록 전기자동차(3)의 이동을 유도 및 안내하도록 이루어진다.
이를 위하여, 상기 제어부(70)는 상기 감지패드(10)에서 감지된 위치값을 수신하는 수신부(71)와 상기 수신부(71)로부터 수신된 위치값을 통하여 전기자동차(3)의 축거값 및 윤거 전, 후값을 연산하는 연산부(72)와 상기 연산부(72)로부터 연산된 전기자동차(3)의 축거값 및 윤거 전, 후값을 기 설정된 설정값에 비교하는 비교부(73)와 상기 비교부(73)로부터 비교된 값을 통하여 전기자동차(3)를 분류하는 분류부(74)와 상기 분류부(74)로부터 분류된 전기자동차(3)에 유도전력 수신패널(50)의 위치를 위치범위(53)의 설정값으로 임의 설정하는 설정부(75)와 상기 설정부(75)로부터 설정된 임의의 위치범위(53)가 유도전력 송신패널(30)에 근접되도록 전기자동차(3)의 이동을 안내하는 안내부(76)와 상기 안내부(76)로의 안내를 통하여 이동되는 전기자동차(3), 전기자동차(3)의 이동 경로 및 주차구역(5)을 디스플레이하는 디스플레이부(77)와 상기 전기자동차(3)의 이동 안내를 음성으로 제공하는 음성출력부와 상기 전기자동차(3)를 촬영하는 촬영카메라(78), 및 상기 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)의 위치범위(53) 설정값과 촬영카메라(78)로 촬영된 영상을 저장하는 저장부(79)를 포함하여 구성된다.
상기 수신부(71)는 상기 감지패드(10)의 구획된 구역에 위치하는 전기자동차(3)의 전륜 및 후륜의 위치를 감지한 후 전송되는 위치값을 수신한다.
상기 연산부(72)는 상기 수신부(71)로부터 수신된 위치값을 통하여 전기자동차(3)의 전, 후 차축 중심 사이의 수평거리인 축거값을 연산함과 동시에, 좌측 전륜 또는 후륜과 우측 전륜 또는 후륜 사이의 거리인 윤거 전, 후값을 연산한다.
상기 비교부(73)는 상기 연산부(72)로부터 연산된 전기자동차(3)의 축거값 및 윤거 전, 후값을 차량의 크기 분류에 따라 기 설정된 축거값 및 윤거 전, 후값을 포함하는 설정값과 비교한다.
상기 분류부(74)는 상기 비교부(73)로부터 비교된 값을 통해 전기자동차(3)가 경차인지, 소형차인지, 중형차인지, 또는 대형차인지를 분류한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 충전을 위하여 다수개의 구역으로 구획된 감지패드(10)에 위치하는 차량의 전륜 및 후륜의 위치를 감지한 후 감지된 축거값 및 윤거 전, 후값을 기 설정된 설정값과 비교하여 차량의 크기를 분류하도록 이루어져 있으나, 상기 감지패드(10)가 충전을 위하여 위치하는 차량의 길이 및 너비를 감지하고, 감지된 차량의 길이 및 너비를 기 설정된 길이 및 너비를 포함하는 설정값과 비교하여 차량이 경차인지, 소형차인지, 중형차인지, 또는 대형차인지 분류하도록 이루어지는 것도 가능하다.
이때에는, 일반적인 자동차 분류 기준에 따른 차량의 길이 및 너비가 설정값으로 설정되고, 설정된 설정값을 감지된 차량의 길이 및 너비와 비교하여 차량의 크기를 비교 및 분류하는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기 설정부(75)는 상기 분류부(74)로부터 분류된 전기자동차(3)의 크기에 따라 유도전력 수신패널(50)의 위치를 예상한 후 예상된 유도전력 수신패널(50)의 위치를 위치범위(53)로 확장하여 설정된 설정값으로 임의 설정한다.
즉, 차량의 크기에 따라 차량의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널(50)의 위치에 차이가 발생될 수 있으며, 이로 인해 상기 분류부(74)를 통하여 분류된 차량에 일반적으로 유도전력 수신패널(50)이 장착된 위치를 예상한 후 예상된 위치에 일정 크기의 위치범위(53)로 설정한다.
여기서, 상기 위치범위(53)로 확정하여 설정된 설정값은 유도전력 수신패널(50)의 면적 또는/및 크기보다 크게 형성되되, 상기 위치범위(53)는 유도전력 수신패널(50)의 1.25배 내지 1.8배 정도 크기로 설정되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 위치범위(53)는 유도전력 수신패널(50)의 1.5배 정도 크기의 범위로 설정될 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고, 다양하게 변경실시가능하다.
상기 안내부(76)는 상기 설정부(75)로부터 설정된 전기자동차(3)의 위치범위(53)가 유도전력 송신패널(30)에 근접되도록 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내함과 동시에 상기 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내하여 유도전력 수신패널(50)에 구비되는 송신 감지부재(51)를 유도전력 송신패널(30)에 구비되는 수신 감지부재(31)가 감지하면, 상기 수신 감지부재(31)를 통하여 감지된 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)를 기준으로 유도전력 수신패널(50)의 위치를 기준 위치로 재설정한 후 다시 재설정된 유도전력 수신패널(50)을 유도전력 송신패널(30)의 상부에 위치하도록 전기자동차(3)의 이동을 2차적으로 안내한다.
즉, 차량의 크기에 따라 차량의 하부에 정착되는 유도전력 수신패널(50)의 위치에 차이가 발생되기 때문에, 차량의 크기를 먼저 분류한 후 분류된 차량의 크기에 따라 장착되는 유도전력 수신패널(50)의 일반적인 위치를 예상하여 일정 크기의 위치범위(53)로 설정하되, 유도전력 수신패널(50)의 크기보다 큰 사각형태의 위치범위(53)로 설정하고, 설정된 유도전력 수신패널(50)의 위치범위(53)가 주차구역(5)에 설치된 송신패널(30)에 근접되도록 최적의 거리 및 방향으로 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 유도 및 안내하며, 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내하여 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)이 주차구역(5)의 유도전력 송신패널(30)에 근접되게 위치시켜 발신부의 역할을 수행하는 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)를 수신부의 역할을 수행하는 유도전력 송신패널(30)의 수신 감지부재(31)가 감지하게 되고, 수신 감지부재(31)를 통하여 감지된 송신 감지부재(51)를 기준으로 유도전력 수신패널(50)의 위치를 실제 전기자동차(3)의 하부에 장착된 유도전력 수신패널(50)의 실제 위치로 판단하며, 실제 위치를 기준 위치로 재설정한 후 재설정된 유도전력 수신패널(50)이 유도전력 송신패널(30)의 상부에 위치하도록 전기자동차(3)의 이동을 2차적으로 유도 및 안내한다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 유도전력 수신패널(50)의 위치범위(53)가 유도전력 송신패널(30)에 근접되도록 신속하게 빠르게 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내한 후 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)가 유도전력 송신패널(30)의 수신 감지부재(31)에 감지되면 정밀하게 전기자동차(3)의 이동을 2차적으로 안내하여 유도전력 수신패널(50)이 유도전력 송신패널(30) 상부에 정위치로 정렬시킬 수 있다.
이를 위하여, 상기 유도전력 수신패널(50)의 가장자리에 구비되는 송신 감지부재(51)와 상기 유도전력 송신패널(30)의 가장자리에 구비되는 수신 감지부재(31)에 식별번호를 부여하여 유도전력 수신패널(50)을 유도전력 송신패널(30) 상부에 정위치로 정렬시키는 것도 가능하다.
즉, 상기 유도전력 수신패널(50)의 가장자리에 구비되되, 전기자동차(3)에 장착되는 유도전력 수신패널(50)의 전, 후, 좌, 우에 각각 구비되는 송신 감지부재(51)에 식별번호를 부여하여, A 감지부재, B 감지부재, C 감지부재 및 D 감지부재로 설정하고, 주차구역(5)에 설치되는 유도전력 송신패널(30)의 가장자리에 구비되되, 유도전력 송신패널(30)의 전, 후, 좌, 우에 각각 구비되는 수신 감지부재(31)에 식별번호를 부여하여, a 감지부재, b 감지부재, c 감지부재, d 감지부재로 설정한 후 전기자동차(3)의 이동에 의해 유도전력 수신패널(50)의 A 감지부재를 유도전력 송신패널(30)의 b 감지부재가 감지할 경우, 유도전력 수신패널(50)의 A 감지부재를 유도전력 송신패널(30) a 감지부재가 감지할 수 있도록 전기자동차(3)를 유도전력 송신패널(30)의 b 감지부재에서 a 감재부재 방향으로의 이동을 안내하는 등 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)가 유도전력 송신패널(30)의 수신 감지부재(31)에 감지될 경우, 미세한 이동을 통하여 유도전력 수신패널(50)을 유도전력 송신패널(30) 상부에 정위치로 위치시킬 수 있다.
한편, 도 9에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 주차구역(5)의 지면에 유도전력 송신패널(30)이 상호 일정간격 이격되어 다수개로 배열설치될 경우, 전기자동차(3)의 위치범위(53)가 주차구역(5)의 지면 상에 배열설치되는 다수개의 유도전력 송신패널(30)에 근접되도록 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내하고, 1차적으로 안내된 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)이 다수개의 유도전력 송신패널(30) 중 어느 한 유도전력 송신패널(30)에 감지되면, 어느 한 유도전력 송신패널(30)을 통해 감지된 유도전력 수신패널(50)의 위치를 기준 위치로 재설정한 후 재설정된 유도전력 수신패널(50)을 유도전력 송신패널(30)의 상부에 위치하도록 전기자동차(3)의 이동을 2차적으로 안내하되, 상기 유도전력 수신패널(50)을 최초로 감지한 어느 한 유도전력의 송신패널(30)의 상부에 유도전력 수신패널(50)이 위치하도록 전기자동차(3)의 이동을 안내한다.
즉, 1차적으로 안내된 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)을 감지한 최초의 유도전력 송신패널(30)이 현 시점에서 유도전력 수신패널(50)에 가장 근접된 위치의 유도전력 송신패널(30)로 판단하고, 이를 통해 유도전력 수신패널(50)을 최초로 감지한 유도전력 송신패널(30)에 유도전력 수신패널(50)이 정확하게 정렬되도록 전기자동차(3)의 이동을 안내한다.
이때에도, 상기 각 유도전력 송신패널(30)에 식별번호가 부여되고, 식별번호가 부여된 각 유도전력 송신패널(30)의 각 가장자리에 구비되는 수신 감지부재(31) 또한 식별번호가 부여되어 유도전력 수신패널(50)을 유도전력 송신패널(30) 상부에 정위치로 정렬 시 식별번호를 통하여 유도전력 수신패널(50)을 지면의 유도전력 송신패널(30) 상에 정렬되도록 전기자동차(3)의 이동을 안내하도록 이루어지는 것도 가능하다.
즉, 배터리 충전을 위한 주차를 위하여 주차구역(5)으로 이동되는 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)이 어느 위치에 설치된 유도전력 송신패널(30)에 의해 감지되었는지 여부 및 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)가 어느 위치에 설치된 유도전력 송신패널(30)의 수신 감지부재(31)에 의해 감지되었는지를 통하여 전기자동차(3)의 이동을 안내할 수 있다.
상기 디스플레이부(77)는 상기 안내부(76)를 통하여 이동되는 전기자동차(3)의 이동 경로, 주차구역(5) 등을 그래픽 형태로 디스플레이하여 운전자에게 시각적으로 제공한다.
또한, 상기 디스플레이부(77)는 전기자동차(3)의 형태, 전륜과 후륜 사이의 거리, 유도전력 송신패널(30) 및 전기자동차(3)에 장착된 유도전력 수신패널(50), 위치범위(53) 등을 그래픽 형태로 디스플레이하여 운전자에게 시각적으로 제공할 수 있으며, 바람직하게는 별도의 색상을 부가하여 운전자가 시각적으로 쉽게 인지할 수 있도록 이루어진다.
여기서, 상기 디스플레이부(77)는 터치 형태로 형성되어 조작부의 역할을 더불어 수행하도록 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기 촬영카메라(78)는 전기자동차(3)를 촬영하도록 이루어진다. 이때, 상기 촬영카메라(78)는 전기자동차(3)의 외관을 촬영하여 촬영된 전기자동차(3)가 경차인지, 소형차인지, 중형차인지, 또는 대형차인지를 판별하거나, 전기자동차(3)의 번호판을 촬영하여 차량번호를 저장하도록 이루어진다.
이로 인해, 상기 촬영카메라(78)로 촬영된 차량이 중형차일 경우, 감지패드(10)의 위치값에 관계없이 중형차에 장착되는 유도전력 수신패널(50)의 위치범위(53)를 설정하여 전기자동차(3)의 이동을 안내하거나, 사용자 또는 방문자의 전기자동차(3)가 주차구역(5)에 충전을 위하여 위치 시 동일한 차량번호일 경우, 기존 데이터를 리딩하여 별도의 위치범위(53)를 설정한 후 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내하지 않고, 바로 유도전력 수신패널(50)의 위치를 설정한 후 설정된 유도전력 수신패널(50)이 유도전력 송신패널(30)의 상부에 정확하게 정렬되도록 전기자동차(3)의 이동을 안내할 수 있다.
상기 저장부(79)는 자동차 분류 기준에 따른 축거값 및 윤거 전, 후값을 포함하는 설정값이 저장되고, 상기 촬영카메라(78)로 촬영된 전기자동차(3)의 영상, 전기자동차(3)의 번호판 등이 저장된다.
또한, 상기 저장부(79)는 충전을 위해 1회 이상 주차한 차량의 유도전력 수신패널(50)의 위치 또한 저장되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
여기서, 상기 저장부(79)는 플래시 메모리(Flash Memory), CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card) 등 정보의 입/출력이 가능한 저장체 모듈로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제어부(70)는 안내부(76)를 통하여 이동되는 전기자동차(3)의 이동 방향, 이동 위치, 충전 상황 등을 운전자에게 음성으로 제공하기 위한 음성출력부(미도시)가 더 포함될 수 있다.
그리고, 고장 및 이상 상황 발생 시 원거리에 위치하는 중앙서버 또는 관리자에게 상황을 보고하기 위한 통신부(미도시)가 더 포함될 수 있다.
한편, 상기 유도전력 송신패널(30) 상부에 유도전력 수신패널(50)의 정렬 시 유도전력 수신패널(50)을 유도전력 송신패널(30)에 근접되도록 이동시키기 위한 리프트(90)가 더 구비되되, 상기 리프트(90)는 유도전력 송신패널(30)의 하부면에 구비되어 도 2 및 도 8에 도시한 바와 같이, 유도전력 송신패널(30)을 유도전력 수신패널(50)로 승강시킨 후 배터리(미도시) 충전 후 전기자동차(3)의 이동 또는 충전 완료 시 유도전력 송신패널(30)을 지면으로 하강시키는 등 유도전력 송신패널(30)을 승하강시키도록 이루어진다.
여기서, 상기 리프트(90)는 유압에 의해 상기 유도전력 송신패널(30)을 승하강시키거나, 전기적인 신호에 의해 상기 유도전력 송신패널(30)을 승하강시키도록 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니하며, 다양하게 변경실시가능하다.
이때, 상기 리프트(90)는 주차구역(5)의 저면에서 전, 후, 좌, 우로 이동가능한 이동장치(미도시) 상에 설치되되, 상기 이동장치는 제어부(70)에 의해 주차된 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)에 근접되게 유도전력 송신패널(30)을 이동시키도록 이루어지는 것도 가능하며, 상기 유도전력 송신패널(30) 상에 유도전력 수신패널(50)이 정확하게 정렬되도록 배열시킨 후 상기 이동장치의 상부에 구비되는 리프트(90)를 구동시켜 상기 리프트(90)의 상부에 설치된 유도전력 송신패널(30)을 전기자동차(3)의 하부에 장착된 유도전력 수신패널(50)로 승강시키는 것도 가능하다.
이를 위하여, 상기 이동장치는 지면 상에 고정되는 하부레일(미도시)과 상기 하부레일 상에서 이동가능하게 이루어지는 상부레일부재(미도시)를 포함하고, 상기 리프트(90)는 상부레일부재 상에 설치되도록 이루어지며, 상기 하부레일은 주차구역(5)의 길이방향, 폭방향 및 사선방향으로 이동이 가능하도록 격자형태, 사선형태 또는 격자형태와 사선형태가 혼합된 복합형태 등으로 형성되어 상기 유도전력 송신패널(30)을 이동시켜 전기자동차(3)에 장착된 유도전력 수신패널(50) 하부에 정확하게 정렬시키도록 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니하며, 기타 다양하게 변경실시가능하다.
한편, 상기 유도전력 송신패널(30)의 가장자리에는 적어도 하나 이상의 거리 감지센서(33)가 구비되어 전기자동차(3)의 하부에 장착된 유도전력 수신패널(50)과의 거리를 감지하도록 이루어진다.
이로 인해, 상기 리프트(90)를 통하여 유도전력 송신패널(30)을 전기자동차(3)의 하부에 장착된 유도전력 수신패널(50)로 승강시켜 무선전력으로 배터리를 충전시킬 경우, 유도전력 수신패널(50)과 유도전력 송신패널(30) 사이의 거리를 최적화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 유도전력 송신패널(30)에 거리 감지센서(33)가 구비되어 유도전력 송신패널(30)과 유도전력 수신패널(50)의 거리를 최적화하도록 이루어져 있으나, 상기 유도전력 송신패널(30)의 각 모서리 중 어느 하나 이상의 모서리에 가이드핀(35)이 인입설치되되, 상기 가이드핀(35)이 상방향으로 돌출되도록 이동가능하게 구비되고, 전기자동차(3)의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널(50)의 각 모서리 중 어느 하나 이상의 모서리에 일정 깊이를 갖는 가이드홈(55)이 형성되며, 상기 유도전력 전송패널을 유도전력 수신패널(50)로 승강시킬 경우, 유도전력 전송패널과 유도전력 수신패널(50)을 보다 정확하게 정렬시킴과 동시에 유도전력 전송패널과 유도전력 수신패널(50)의 거리를 최적화할 수 있다.
이로 인해, 주차구역(5)에 충전을 위하여 주차한 후 배터리 충전 시 상기 유도전력 송신패널(30)의 모서리에 인입설치된 가이드핀(35)을 상방향으로 돌출되도록 이동시키고, 그 후 리프트(90)를 통하여 유도전력 송신패널(30)을 유도전력 수신패널(50)로 승강시키되, 상기 유도전력 송신패널(30)의 가이드핀(35)이 유도전력 수신패널(50)의 가이드홈(55)에 삽입된 후 일정 깊이까지만 삽입된 후 가이드홈(55)의 내측 단부에 맞닿아 정지되도록 이루어짐으로써 유도전력 전송패널과 유도전력 수신패널(50)의 거리를 최적화함과 동시에 배터리 충전효율을 극대화할 수 있다.
여기서, 상기 유도전력 수신패널(50)에 형성되는 가이드홈(55)과 상기 유도전력 송신패널(30)에 형성되는 가이드핀(35)은 동일한 개수 및 동일한 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 유도전력 수신패널(50)에 형성되는 가이드홈(55)의 직경이 상기 유도전력 송신패널(30)에 형성되는 가이드핀(35)의 직경 보다 크게 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
이하, 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법을 설명한다.
이때, 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템(1)은 기존 주차구역(5)의 지면 상에 설치하여 차량의 주차와 함께 배터리를 무선전력으로 충전하도록 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
먼저, 본 발명에 의한 전기자동차용 무선전력 충전시스템(1)이 설치된 주차구역(5)의 지면 상에 설치된 감지패드(10)로 충전을 위해 운전자가 전기자동차(3)를 운전하여 이동한다. 즉, 운전자가 전기자동차(3)를 운전하여 전기자동차(3)를 주차구역(5)의 지면 상에 설치된 감지패드(10)로 충전을 위해 이동하여 위치시킨다(S10).
그리고, 상기 감지패드(10)가 전기자동차(3)의 위치를 감지한다(S30). 즉, 다수개의 구역을 구획형성되어 전기자동차(3)의 위치 시 전기자동차(3)의 전륜(前輪) 및 후륜(後輪)의 위치를 감지하고, 위치값을 통하여 전기자동차(3)의 전륜과 후륜의 차축 중심 사이의 수평거리인 축거값, 좌측 전륜과 우측 전륜 사이의 거리 및/또는 좌측 후륜과 우측 후륜 사이의 거리인 윤거 전, 후값을 연산한 후 연산된 전기자동차(3)의 축거값 및 윤거 전, 후값을 차량의 크기 분류에 따라 기 설정된 축거값 및 윤거 전, 후값을 포함하는 설정값과 비교하며, 비교된 값을 통하여 전기자동차(3)의 크기를 분류한다.
그 다음, 감지된 위치에서 상기 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)이 상기 감지패드(10)에 설치된 유도전력 송신패널(30) 상에 정렬되도록 전기자동차(3)의 이동을 안내하여 주차시킨다(S50).
이때, 상기 전기자동차(3)에 유도전력 수신패널(50)의 위치를 위치범위(53)의 설정값으로 설정하고, 상기 설정된 유도전력 수신패널(50)의 위치범위(53)가 유도전력 송신패널(30)에 근접되도록 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내하며, 상기 전기자동차(3)를 1차적으로 안내하여 유도전력 송신패널(30)에 근접될 경우, 유도전력 수신패널(50)의 위치를 기준 위치로 재설정하여 유도전력 수신패널(50)이 유도전력 송신패널(30)의 상부에 위치되도록 전기자동차(3)의 이동을 2차적으로 안내한다.
여기서, 상기 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)에 구비되는 송신 감지부재(51)를 감지패드(10)의 유도전력 송신패널(30)에 구비되는 수신 감지부재(31)가 감지하면, 상기 어느 하나 이상의 수신 감지부재(31)에 의해 감지된 어느 하나 이상의 송신 감지부재(51)를 기준으로 유도전력 수신패널(50)의 위치를 기준 위치로 재설정한 후 재설정된 유도전력 수신패널(50)이 유도전력 송신패널(30)의 상부에 정렬되도록 전기자동차(3)의 이동을 안내한다.
즉, 제조사 또는 차량의 크기에 따라 차량의 하부에 정착되는 유도전력 수신패널(50)의 위치에 차이가 발생되기 때문에, 차량의 크기를 먼저 분류한 후 분류된 차량의 크기에 따라 장착되는 유도전력 수신패널(50)의 일반적인 위치를 일정 크기의 위치범위(53)로 설정한 후 설정된 유도전력 수신패널(50)의 위치범위(53)가 주차구역(5)에 설치된 송신패널(30)에 근접되게 최적의 거리 및 방향으로 신속하게 이동하도록 1차적으로 안내하고, 전기자동차(3)의 위치범위(53)를 주차구역(5)의 유도전력 송신패널(30)에 근접되게 위치시켜 발신부의 역할을 수행하는 유도전력 수신패널(50)의 송신 감지부재(51)를 수신부의 역할을 수행하는 유도전력 송신패널(30)의 수신 감지부재(31)가 감지하게 되면, 수신 감지부재(31)를 통하여 감지된 송신 감지부재(51)를 기준으로 유도전력 수신패널(50)의 위치를 기준 위치로 재설정한 후 재설정된 유도전력 수신패널(50)이 유도전력 송신패널(30)의 상부에 위치하도록 전기자동차(3)를 정확하게 이동시켜 2차적으로 유도 및 안내한다.
여기서, 도 9에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 주차구역(5)의 지면에 유도전력 송신패널(30)이 상호 일정간격 이격되어 다수개로 배열설치될 경우, 주차구역(5)으로 이동되는 전기자동차(3)의 위치범위(53)가 주차구역(5)의 지면 상에 배열설치되는 다수개의 유도전력 송신패널(30)에 근접되도록 전기자동차(3)의 이동을 1차적으로 안내한 후 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)이 다수개의 유도전력 송신패널(30) 중 어느 한 유도전력 송신패널(30)에 감지되면, 어느 한 유도전력 송신패널(30)을 통해 감지된 유도전력 수신패널(50)의 위치를 기준 위치로 재설정한 후 재설정된 유도전력 수신패널(50)을 유도전력 송신패널(30)의 상부에 위치하도록 전기자동차(3)의 이동을 2차적으로 안내한다.
이때, 상기 유도전력 수신패널(50)을 최초로 감지한 어느 한 유도전력의 송신패널(30)이 유도전력 수신패널(50)에서 가장 가까운 거리에 위치하고 있는 것으로 판단하고, 상기 유도전력 수신패널(50)이 어느 한 유도전력 송신패널(30)의 상부에 정확하게 정렬되어 위치되도록 전기자동차(3)의 이동을 안내한다.
이렇게, 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)이 위치하는 부분을 위치범위(53)로 설정한 후 설정된 위치범위(53)를 지면에 설치된 유도전력 송신패널(30)로 신속하게 이동시키되, 주차구역(5)에 설치된 다수개의 유도전력 송신패널(30) 중 유도전력 수신패널(50)을 최초로 감지한 유도전력 송신패널(30)로 전기자동차(3)를 정확하게 이동시킴으로써 전기자동차(3)의 배터리를 충전하기 위하여 유도전력 송신패널(30)과 유도전력 수신패널(50)의 정렬 시 불필요한 이동 및 주차시간을 단축시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 전기자동차(3)의 이동을 안내하여 유도전력 수신패널(50)과 유도전력 송신패널(30)이 정확하게 정렬시켜 주차시킨 후 상기 유도전력 송신패널(30)의 하부에 구비되는 리프트(90)를 리프팅하여 유도전력 송신패널(30)을 승강시킴으로써 전기자동차(3)의 유도전력 수신패널(50)에 근접되게 위치시킨 후 전자기를 유도하여 무선전력을 충전한다(S70).
이때, 상기 리프트(90)가 주차구역에 전, 후, 좌, 우로 이동가능한 이동장치 상에 설치되고, 상기 이동장치를 통하여 전기자동차(3)의 하부에 설치되는 유도전력 수신패널(50)로 이동된 후 상기 리프트(90)를 통하여 유도전력 송신패널(30)을 유도전력 수신패널(50)에 근접되게 위치시킨 후 전자기를 유도하여 무선전력을 충전하도록 이루어지는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니하고 다양하게 변경실시가능하다.
이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 전기자동차용 무선전력 충전시스템,
3 : 전기자동차, 5 : 주차구역,
10 : 감지패드, 30 : 유도전력 송신패널,
31 : 수신 감지부재, 33 : 거리 감지센서,
35 : 가이드핀, 50 : 유도전력 수신패널,
51 : 송신 감지부재, 53 : 위치범위,
55 : 가이드홈, 70 : 제어부,
71 : 수신부, 72 : 연산부,
73 : 비교부, 74 : 분류부,
75 : 설정부, 76 : 안내부,
77 : 디스플레이부, 78 : 촬영카메라,
79 : 저장부, 90 : 리프트.

Claims (8)

  1. 전기자동차의 하부에 장착되는 유도전력 수신패널을 통하여 무선전력을 충전하기 위한 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 있어서,
    주차구역의 지면 상에 설치되어 전기자동차의 위치를 감지하는 감지패드;
    상기 감지패드의 상부에 설치되어 전기자동차의 유도전력 수신패널에 전자기를 유도하여 무선전력 충전하는 유도전력 송신패널; 및
    상기 감지패드와 유도전력 송신패널에 연결되는 제어부;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제어부는,
    상기 감지패드에서 감지된 위치값을 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 수신된 위치값을 통하여 전기자동차의 축거값 및 윤거 전, 후값을 연산하는 연산부와, 상기 연산부로부터 연산된 전기자동차의 축거값 및 윤거 전, 후값을 기 설정된 설정값에 비교하는 비교부와, 상기 비교부로부터 비교된 값을 통하여 전기자동차의 크기를 분류하는 분류부와, 상기 분류부로부터 분류된 전기자동차에 유도전력 수신패널의 위치범위의 설정값으로 설정하는 설정부와, 상기 설정부로부터 설정된 위치범위가 유도전력 송신패널에 근접되도록 전기자동차의 이동을 안내하는 안내부와, 상기 안내부를 통하여 이동되는 전기자동차의 이동 경로를 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 전기자동차를 촬영하는 촬영카메라, 및 저장부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 무선전력 충전시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지패드는 주차구역의 길이 및 폭과 대응되는 면적을 갖는 판형상체로 형성되되, 다수개의 구역을 구획형성되어 전기자동차의 전륜 및 후륜의 위치를 감지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 무선전력 충전시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기자동차의 유도전력 수신패널의 가장자리에 적어도 하나 이상의 송신 감지부재가 구비되고, 상기 감지패드의 상부에 설치되는 유도전력 송신패널의 가장자리에 적어도 하나 이상의 수신 감지부재가 구비되되,
    상기 전기자동차의 이동 시 상기 유도전력 수신패널의 송신 감지부재를 감지패드 상에 설치된 유도전력 송신패널의 수신 감지부재가 감지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 무선전력 충전시스템.
  4. 삭제
  5. 전기자동차가 주차구역의 지면 상에 설치된 감지패드로 충전을 위해 이동하여 위치하는 단계(S10);
    상기 전기자동차의 위치를 감지하는 단계(S30);
    상기 감지된 위치에서 전기자동차의 유도전력 수신패널이 상기 감지패드에 설치된 유도전력 송신패널 상에 정렬되도록 전기자동차의 이동을 안내하여 주차시키는 단계(S50); 및
    상기 유도전력 송신패널을 리프팅하여 전기자동차의 유도전력 수신패널에 근접되게 위치시킨 후 전자기를 유도하여 무선전력 충전하는 단계(S70);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전기자동차의 위치 감지하는 단계에서,
    상기 전기자동차의 전륜 및 후륜의 위치값을 통하여 전기자동차의 축거값과 윤거 전, 후값을 연산하는 단계;
    상기 전기자동차의 축거값과 윤거 전, 후값을 기 설정된 설정값과 비교하는 단계; 및
    상기 전기자동차의 비교된 값을 통하여 전기자동차의 크기를 분류하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 전기자동차의 유도전력 수신패널이 상기 감지패드에 설치된 유도전력 송신패널 상에 정렬되도록 전기자동차의 이동을 안내하여 주차시키는 단계에서,
    상기 전기자동차에 유도전력 수신패널의 위치를 위치범위의 설정값으로 설정하는 단계;
    상기 설정된 유도전력 수신패널의 위치범위가 유도전력 송신패널에 근접되도록 전기자동차의 이동을 1차적으로 안내하는 단계; 및
    상기 전기자동차를 1차적으로 안내하여 유도전력 송신패널에 근접될 경우, 유도전력 수신패널의 위치를 기준 위치로 재설정하여 유도전력 수신패널이 유도전력 송신패널의 상부에 위치되도록 전기자동차의 이동을 2차적으로 안내하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전기자동차의 이동을 2차적으로 안내하는 단계에서,
    상기 전기자동차의 유도전력 수신패널에 구비되는 송신 감지부재를 감지패드의 유도전력 송신패널에 구비되는 수신 감지부재가 감지하면, 상기 어느 하나 이상의 수신 감지부재에 의해 감지된 어느 하나 이상의 송신 감지부재를 기준으로 유도전력 수신패널의 위치를 기준 위치로 재설정한 후 재설정된 유도전력 수신패널이 유도전력 송신패널의 상부에 정렬되도록 전기자동차의 이동을 안내하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 무선전력 충전시스템에 따른 무선전력 충전방법.
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