KR102457740B1 - 전기자동차 무선충전 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차를 충전하기 위한 배터리를 내부에 구비한 전력공급부; 회전 또는 상하좌우로 움직이면서 상기 전력공급부의 전력을 전달하도록, 상기 전력공급부 상부에 구비한 암부; 및 상기 암부에 전기적으로 연결하여, 상기 전력공급부의 전력을 상기 전기자동차에 무선으로 전달하는 충전부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 무선충전 장치를 제공한다.
본 발명의 전기자동차 무선충전 장치에 의하면, 무선으로 전기자동차를 충전할 수 있도록 구성하되, 전기자동차에 전력을 공급하는 충전부를 다관절의 암부에 연결함으로써, 전기자동차의 주차위치 및 전기자동차의 전력을 수신하는 수신패드 위치에 관계없이 충전할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전기자동차만을 충전하기 위한 별도의 충전공간이 필요없기 때문에 일반주차장에서도 전기자동차를 충전할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기자동차 무선충전 장치{Electric vehicle wireless charging device}
본 발명은 전기자동차를 무선으로 충전하는 장치에 관한 것이다.
자동차는 주에너지원으로 화석연료인 석유를 주에너지원으로 사용한다. 석유는 연소과정에서 공기를 오염시키며, 온난화 등 환경문제를 야기하는 주된 원인 중 하나이다. 또한, 석유를 전적으로 수입에 의존하는 우리나라는 석유가격의 변동에 따른 경제적 손실을 입기도 한다. 따라서, 이러한 문제들을 극복하기 위해서 여러가지 대안을 찾고 있으며, 그 중 하나로 전기자동차를 들 수 있다.
전기자동차는 에너지원으로 전기를 사용하기 때문에 구동과정에서 오염 물질을 전혀 발생시키지 않는다. 전기자동차의 보급을 늘리기 위해 여러가지 정책을 시행하고 있으며, 선진국 중 일부에서는 이미 전기자동차의 비중이 높은 실정이다.
전기자동차는 전기를 충전하기 위한 충전소를 필요로 한다. 현재는 아파트나 공영주차장에 전기차 충전소가 설치되어 있으며, 일부 주차 구역의 공간을 전기차 충전소로 할당하여 해당 위치에서 전기차를 충전할 수 있다.
전기자동차의 수요가 늘어나면 늘어난 만큼 전기자동차 전용주차구역을 늘여야 하며 늘어나는 주차구역만큼 충전기 또한 설치해야 하는 실정이므로 주차 구역이 협소한 우리나라에 맞지 않는 문제가 있다.
따라서, 장소의 제한을 받지 않으며, 여러 대의 전기자동차를 충전할 수 있는 전기자동차 무선충전 장치의 개발이 필요한 실정이다.
[특허문헌 1] 공개특허 제10-2018-0060435호 (공개 2018.06.07.)
본 발명의 목적은 장소의 제한을 받지 않으며, 여러 대의 전기자동차를 충전할 수 있는 전기자동차 무선충전 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전기자동차를 충전하기 위한 배터리를 내부에 구비한 전력공급부; 회전 또는 상하좌우로 움직이면서 상기 전력공급부의 전력을 전달하도록, 상기 전력공급부 상부에 구비한 암부; 및 상기 암부에 전기적으로 연결하여, 상기 전력공급부의 전력을 상기 전기자동차에 무선으로 전달하는 충전부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 무선충전 장치를 제공한다.
상기 암부는, 일단에 상기 충전부를 구비하고, 타단에 상하좌우로 각도조절이 가능한 제1관절을 구비한 제1암; 및 일단은 상기 제1관절에 연결하고, 타단은 상기 전력공급부 상부에 연결하되 상하좌우로 각도조절이 가능한 제2관절을 구비한 제2암; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1암은, 일단에 상하좌우로 각도조절이 가능한 제3관절을 더 포함하고, 상기 충전부는 상기 제3관절에 연결한 것을 특징으로 한다.
상기 전력공급부는, 상면에 회전 가능한 회동부를 더 구비하고, 상기 회동부에 상기 제2관절을 연결한 것을 특징으로 한다.
상기 전력공급부는, 상기 전기자동차로 이동 가능하도록 하부에 이동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전기자동차 무선 충전장치는 무선으로 전기자동차를 충전할 수 있도록 구성하되, 전기자동차에 전력을 공급하는 충전부를 다관절의 암부에 연결함으로써, 전기자동차의 주차위치 및 전기자동차의 전력을 수신하는 수신패드 위치에 관계없이 충전할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전기자동차만을 충전하기 위한 별도의 충전공간이 필요없기 때문에 일반주차장에서도 전기자동차를 충전할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 무선충전 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기자동차 무선충전 장치를 상면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전기자동차 무선충전 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 무선충전 장치를 사용해서 전기자동차를 충전하는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하에서 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참고로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 무선충전 장치에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전기자동차 무선충전 장치를 상면에서 바라본 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 전기자동차 무선충전 장치를 측면에서 바라본 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 무선충전 장치를 사용해서 전기자동차를 충전하는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 무선충전 장치는 전기자동차(10)를 충전하기 위한 배터리(110)를 내부에 구비한 전력공급부(100); 회전 또는 상하좌우로 움직이면서 전력공급부(100)의 전력을 전달하도록, 전력공급부(100) 상부에 구비한 암부(200); 및 암부(200)에 전기적으로 연결하여, 전력공급부(100)의 전력을 전기자동차(10)에 무선으로 전달하는 충전부(300); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전기자동차(10)는 배터리(110)의 전력으로 모터를 구동시켜 움직이는 순수 전기차(electric vehicle, EV)뿐 아니라, 하이브리드 자동차(hybrid electric vehicle) 및 플러그인 하이브리드 자동차(plugin hybrid electric vehicle, PHEV)를 포함한다. 이하, 설명에 있어서 자동차나 차량의 기재는 특별한 기재가 없는 한 전기자동차(10)를 의미한다.
도 1을 참조하면, 전력공급부(100)는 전기자동차(10)를 충전하기 위한 배터리(110)를 내부에 구비한다.
전력공급부(100)는 전기자동차(10)에 무선으로 전력을 공급하기 위해 내부에 배터리(110)를 구비한다.
배터리(110)는 전기자동차(10)에 전달할 전력을 별도의 충전소에서 저장한다. 배터리(110)는 전기자동차(10)에 전력을 충전할 수 있을 정도의 대용량으로 구성한다.
암부(200)는 회전 또는 상하좌우로 움직이면서 전력공급부(100)의 전력을 전달하도록, 전력공급부(100) 상부에 구비한다.
암부(200)는 전력공급부(100)에 저장된 전력이 이동하는 길로써 전력공급부(100) 상부에 구비한다.
암부(200)는 다관절로 구성하며, 회전 또는 상하좌우로 움직인다.
암부(200)는 제1암(210)과 제2함을 포함하여 구성한다.
제1암(210)은, 일단에 충전부(300)를 구비하고, 타단에 상하좌우로 각도조절이 가능한 제1관절(211)을 구비한다. 제2암(220)은, 일단은 제1관절(211)에 연결하고, 타단은 전력공급부(100) 상부에 연결하되 상하좌우로 각도조절이 가능한 제2관절(221)을 구비한다.
여기서 충전부(300)는 암부(200)에 전기적으로 연결하여, 전력공급부(100)의 전력을 전기자동차(10)에 무선으로 전달한다.
충전부(300)는 전력을 전달하기 위한 구성이며, 구체적으로 송신패드일 수 있다. 송신패드는 자기공진 현상을 이용하여 자유공간을 매질로 전력을 전기자동차(10)에 구성한 수신패드에 전달한다.
수신패드는 전기자동차(10)에 구비하는데, 전기자동차(10)의 전면 본네트, 트렁크, 양옆 도어, 차량하부에 설치한다. 수신패드로 전달받은 전력은 전기자동차(10)의 배터리(110)에 저장된다.
일단에 충전부(300)를 구비한 제1암(210)은 타단에 상하좌우로 각도조절이 가능한 제1관절(211)을 구비한다. 제2암(220)은, 일단이 제1암(210)의 제1관절(211)에 연결하고, 타단은 전력공급부(100) 상부에 연결하되 상하좌우로 각도조절이 가능한 제2관절(221)을 구비한다.
제1관절(211) 및 제2관절(221)은 움직임의 자유도가 높은 구형 관절을 사용할 수 있다. 하지만, 상하좌우로 움직일 수 있는 관절 형태는 모두 적용이 가능하다. 또한, 구형 관절을 비롯한 관절의 상세 구성은 이미 개시된 사항으로 상세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1암(210)은 상하좌우로 각도 조절이 가능하다.
제1암(210)은 일단에 충전부(300)를 구비한 채로 전기자동차(10)의 위치에 따라서 상측 또는 하측으로 각도를 조절할 수 있다.
또한, 제1암(210)은 역시 일단에 충전부(300)를 구비한 채로 전기자동차(10)의 위치에 따라서 좌측 또는 우측으로 각도를 조절할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 제2암(220)의 제2관절(221)도 제1암(210)의 제1관절(211)과 마찬가지로 상하좌우로 각도를 조절하면서 움직일 수 있다.
제1관절(211)과 제2관절(221)은 서로 독립적으로 움직일 수 있다. 즉, 제1암(210)은 좌측으로 움직이고 제2암(220)은 우측으로 움직이거나 제1암(210)은 상측으로 움직이고 제2암(220)은 좌측으로 움직이는 것과 같이 제1암(210)과 제2암(220)이 움직이는 방향을 독립적으로 결정할 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 것과 같이, 충전부(300)는 제1암(210)의 제1관절(211) 및 제2암(220)의 제2관절(221)의 높은 자유도를 가지는 움직임에 의해, 전기자동차(10)를 주차한 장소에 영향받지 않으며, 전기자동차(10)에 설치된 수신패드의 위치(전면 본네트, 트렁크, 양옆 도어, 차량하부)에 영향받지 않는다.
제1암(210)은, 일단에 상하좌우로 각도조절이 가능한 제3관절(212)을 더 포함하고, 충전부(300)는 제3관절(212)에 연결한다.
제1암(210)과 충전부(300)의 연결을 제3관절(212)을 매개로 함으로써, 충전부(300)의 위치이동에 대한 자유도는 더 높아진다.
즉, 충전부(300)는 제1관절(211), 제2관절(221) 및 제3관절(212)이 상하좌우로 서로 독립적으로 움직일 수 있기 때문에 전기자동차(10)의 주차장소와 전기자동차(10)의 수신패드의 위치에 능동적으로 대응할 수 있다.
전력공급부(100)는, 상면에 회전 가능한 회동부(130)를 더 구비하고, 회동부(130)에 상기 제2관절(221)을 연결한다.
회동부(130)는 전력공급부(100)의 상면에 설치된 회전가능한 회전형 관절로 구성할 수 있다. 회전은 회동부(130)에 설치한 모터로 이뤄질 수 있으며, 공개된 다른 방법을 사용할 수 있음은 물론이다.
회동부(130)에 의해 암부(200) 전체가 전력공급부(100) 상면에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전이 가능하다. 이 역시, 전기자동차(10)에 전력을 전달하는 충전부(300)의 위치를 자유롭게 조절할 수 있게 해준다.
전력공급부(100)는, 전기자동차(10)로 이동 가능하도록 하부에 이동부(120)를 구비한다.
이동부(120)는 바퀴 등으로 구성할 수 있으며, 이동부(120)가 움직여 전기자동차(10)를 충전하기 위해 전기자동차(10)가 위치한 곳으로 갈 수 있는 것이다.
전력공급부(100)에는 전기자동차(10)를 충전하거나 이동을 조절할 수 있는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부는 스마트폰과 같은 외부기기와 무선으로 연결되어 있으며, 사용자는 외부기기를 통해 제어부에 명령을 내릴 수 있다. 또는, 제어부는 전력공급부(100)에 구성된 디스플레이(미도시)에 직접 입력을 통해 명령을 내릴 수 있다.
본 발명인 전기자동차 무선 충전장치의 다른 실시예로써, 전기자동차 무선 충전장치는 여러 개의 암부(200)를 포함할 수 있다.
전력공급부(100) 상부에 여러 개의 암부(200)를 설치하여 다수의 전기자동차(10)를 동시에 무선충전할 수 있다.
2개의 암부(200)가 전력공급부(100) 상부에 설치되어 있다고 하면, 전력공급부(100)는 2대의 전기자동차(10) 사이에 위치하여 2개의 암부(200)를 각각 전기자동차(10)에 배치하여 동시에 충전을 수행할 수 있다.
이렇듯, 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 무선 충전장치는 무선으로 전기자동차(10)를 충전할 수 있도록 구성하되, 전기자동차(10)에 전력을 공급하는 충전부(300)를 다관절의 암부(200)에 연결함으로써, 전기자동차(10)의 주차위치 및 전기자동차(10)의 전력을 수신하는 수신패드 위치에 관계없이 효과적으로 충전할 수 있다.
따라서, 전기자동차(10)만을 충전하기 위한 별도의 충전공간이 필요없기 때문에 일반주차장에서도 전기자동차(10)를 충전할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 전기자동차
100: 전력공급부
110: 배터리
120: 이동부
130: 회동부
200: 암부
210: 제1암
211: 제1관절
212: 제3관절
220: 제2암
221: 제2관절
300: 충전부

Claims (5)

  1. 전기자동차를 충전하기 위한 배터리를 내부에 구비한 전력공급부;
    회전 또는 상하좌우로 움직이면서 상기 전력공급부의 전력을 전달하도록, 상기 전력공급부 상부에 구비한 암부; 및
    상기 암부에 전기적으로 연결하여, 상기 전력공급부의 전력을 상기 전기자동차에 무선으로 전달하는 충전부;를 포함하되,
    상기 암부는,
    일단에 상기 충전부를 구비하고, 타단에 상하좌우로 각도조절이 가능한 제1관절을 구비한 제1암; 및
    일단은 상기 제1관절에 연결하고, 타단은 상기 전력공급부 상부에 연결하되 상하좌우로 각도조절이 가능한 제2관절을 구비한 제2암;을 포함하며,
    상기 전력공급부는,
    상면에 회전 가능한 회동부를 더 구비하고, 상기 회동부에 상기 제2관절을 연결한 것을 특징으로 하는 전기자동차 무선충전 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1암은,
    일단에 상하좌우로 각도조절이 가능한 제3관절을 더 포함하고, 상기 충전부는 상기 제3관절에 연결한 것을 특징으로 하는 전기자동차 무선충전 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력공급부는,
    상기 전기자동차로 이동 가능하도록 하부에 이동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 무선충전 장치.
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