KR102525755B1 - 모듈형 차량용 무선 충전 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

종래의 주차 공간의 설계 변경 없이 전기 차량의 전력을 충전할 수 있는 무선 충전 시스템 및 그 제어 방법이 제공된다. 상기 무선 충전 시스템은 충전 대상 차량이 안착되는 플레이트 및 상기 플레이트 상에서 이동가능하게 설치되는 충전부를 포함하고, 상기 충전부는, 내부공간을 갖는 충전 하우징 및 상기 내부 공간에서 이동가능하게 배치되는 어셈블리 코일을 포함한다. 이때, 상기 충전부는 상기 충전 대상 차량의 앞바퀴 또는 뒷바퀴를 향해 이동가능하며, 상기 어셈블리 코일은 상기 충전 대상 차량과 가까워지는 방향 또는 상기 충전 대상 차량과 멀어지는 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 한다.

Description

모듈형 차량용 무선 충전 시스템 및 그 제어 방법{MODULE TYPE WIRELESS CHARGING SYSTEM FOR VEHICLE AND METHOD FOR COTROLLING THE SAME}

본 발명은 모듈형 차량용 무선 충전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 자세하게는, 종래의 주차 공간의 설계 변경 없이 적어도 하나의 차량의 전력을 충전할 수 있는 무선 충전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

자동차 또는 차량은 육상에서 이동할 목적으로 원동기 및 복수의 바퀴(wheel)을 사용하여 이동하는 물품을 총칭한다. 종래에는 가솔린이나 디젤 등을 연료로 사용하는 내연기관(internal combustion engine, ICE)을 이용한 내연기관 자동차가 주를 이루었다. 그러나 내연기관은 질소산화물이나 황산화물 등의 유해가스를 배기하는 문제가 있다.

이러한 이유로 최근 활발히 개발이 이루어지는 것은 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)이다. 전기 자동차 또는 전기 차량은 동력원으로 전기를 이용해 모터를 구동한다. 전기 자동차는 종래의 내연기관 자동차에 비해 배기 가스 및 소음 등의 공해 요인이 적은 장점이 있다. 최근 탄소 제로 등과 같은 환경 오염 문제에 대응하여 세계 각국은 가까운 미래에 내연기관 자동차의 생산을 금지하거나

등록을 금지하려는 움직임을 보이고 있으며, 이에 따라 전기 자동차의 시장과 수요는 가까운 장래에 크게 증가할 것으로 전망된다.

현재 전기 자동차의 가장 큰 문제로 꼽히는 점은 충분치 못한 배터리 용량을 가지기 때문에 종래의 내연기관 자동차에 비해 상대적으로 잦은 연료 보충, 즉 전기 충전이 필요하다는 것이다. 특히 전기 자동차의 배터리 소모는 온도가 낮은 겨울철에 더욱 심하며 한번의 충전으로 이동할 수 있는 거리에는 한계가 있다.

또한, 아직까지 전기 자동차의 충전을 위한 충전 스테이션 인프라가 충분히 갖춰지지 않은 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2020-0113134호, 전기 자동차용 무선 충전 시스템

일반적으로 전기 자동차의 충전 스테이션은 차량의 주차 공간(parking lot, parking spot)과 함께 마련된다. 현재 전기 자동차는 특수하게 마련된 충전 스테이션에서 전력 케이블을 이용해 충전되고 있으나, 최근에는 차량의 충전을 위한 전력 코일과의 정합을 이용한 무선 충전 시스템에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1은 전력 송출부를 지면에 매립하여 전기 자동차의 무선 충전을 수행하는 무선 충전 시스템을 개시한다. 특허문헌 1과 같이 무선 전력 송출을 통해 전기차를 충전할 수 있는 경우, 종래와 같이 전력 케이블을 이용한 충전 방식에 비해 사용자 편의성을 현저하게 높일 수 있다.

한편, 충전 스테이션 인프라는 점진적으로 확충되고 있으나 전기 자동차 수요 증가를 따라잡지 못하고 있다. 충전 스테이션 인프라의 확대 속도가 더딘 이유 중 하나는 기존 주차 공간의 구조 변경 내지는 개조 문제이다.

종래의 주차장의 주차 공간은 전기 자동차의 충전을 고려하지 않고 설계되었기 때문에 전기 자동차의 충전 스테이션을 마련하기 위해서는 건물의 벽면과 바닥 등으로부터 전력선을 연장해야 하는 등의 구조 변경 내지는 개조 공사가 수반되어야 한다. 특히 특허문헌 1과 같이 무선 충전 시스템을 구현하기 위해서는 일반적인 전력 케이블을 사용한 충전 스테이션에 비해 비용과 구조 변경의 정도와 규모가 훨씬 크게 소요된다. 이러한 점은 전기 차량을 위한 무선 충전 시스템의 실용화에 큰 걸림돌로 작용하고 있다.

또한 주차 공간을 기존의 내연기관 자동차와 전기 자동차가 함께 사용하는 반면, 아직까지 내연기관 자동차의 비율이 전기 자동차의 비율 보다 크기 때문에 불필요하게 많은 수의 충전 스테이션이 구비된 주차 공간을 전기 자동차를 위해 배정하기 곤란한 점 역시 문제로 작용한다. 한번 무선 충전 스테이션으로 구조 변경하여 충전 설비를 갖춘 주차 공간은 더 이상 내연기관 자동차를 위한 주차공간으로 이용하기 곤란한다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상대적으로 간단한 방법으로 전기 차량의 무선 충전 시스템을 제공하는 것이다.

또, 소정의 주차 공간을 전기 차량의 충전을 위한 공간으로 배정한 이후, 필요에 따라 내연기관 차량이 주차할 수 있도록 할 수 있는 무선 충전 시스템을 제공하는 것이다.

또, 소정의 주차 공간에 복수의 전기 차량을 동시에 또는 순차적으로 무선 충전할 수 있는 무선 충전 시스템을 제공하는 것이다.

또, 분리 및 결합이 쉽게 제작되어 소정의 주차 공간에 비교적 빠르고 간단한 설치 과정을 통해 전기 차량의 충전을 위한 공간을 제공할 수 있는 무선 충전 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 전기 차량의 무선 충전 시스템의 제어 방법 내지는 무선 충전 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선 충전 장치는 충전 대상 차량이 안착되는 플레이트; 상기 플레이트로부터 돌출 배치되어 전기적 접속을 위한 접속 단자; 및 상기 플레이트 상에서 제1 방향으로 이동가능하게 설치되는 충전부를 포함하고, 상기 플레이트의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향측 측면은 부분적으로 만입되고, 상기 만입된 부분 내에 상기 접속 단자가 배치된다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템은, 복수의 차량용 무선 충전 장치를 포함하는 모듈식 무선 충전 시스템으로서, 상기 각 무선 충전 장치는, 충전 대상 차량이 안착되는 플레이트; 상기 플레이트로부터 돌출 배치되어 전기적 접속을 위한 접속 단자; 및 상기 플레이트 상에서 제1 방향으로 이동가능하게 설치되는 충전부를 포함하고, 상기 플레이트의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향측 측면은 부분적으로 만입되고, 상기 만입된 부분 내에 상기 접속 단자가 배치된다.

상기 복수의 무선 충전 장치는 제1 무선 충전 장치 및 제2 무선 충전 장치를 포함하되, 제1 무선 충전 장치 및 제2 무선 충전 장치는 각각의 접속 단자를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 무선 충전 장치 외부에 배치되는 전원을 더 포함할 수 있다.

이 때 상기 전원은 제1 무선 충전 장치에만 연결되고, 상기 제1 무선 충전 장치가 제2 무선 충전 장치에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.

상기 제1 무선 충전 장치의 제1 플레이트의 일 측면은 제1 만입부를 가지고, 상기 제2 무선 충전 장치의 제2 플레이트의 타 측면은 제2 만입부를 가질 수 있다.

또, 상기 무선 충전 시스템은 상기 제1 만입부 및 제2 만입부와 중첩하며, 제1 만입부 및 제2 만입부의 크기 보다 큰 평면상 크기를 갖는 설치 커버를 더 포함할 수 있다.

복수의 무선 충전 장치 중 어느 무선 충전 장치의 플레이트의 만입부의 만입 깊이(Ls)는, 상기 접속 단자의 돌출 길이(Lc) 보다 클 수 있다.

상기 각 무선 충전 장치는, 플레이트로부터 돌출된 고정부를 이용해 지면과 고정될 수 있다.

상기 각 무선 충전 장치의 플레이트는 지면과 고정되기 위한 고정 부재가 삽입되는 고정홀을 가지되, 복수의 고정홀 중 적어도 일부는 플레이트의 경사면 상에 위치할 수 있다.

상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선 충전 장치의 제어 방법은, 서로 다른 충전 대상 차량이 각각 안착되는 복수의 플레이트 및 각 플레이트 상에서 이동가능하게 설치되는 복수의 충전부를 포함하는 차량용 무선 충전 장치의 제어 방법으로서, 상기 복수의 플레이트 중 충전 대상 차량이 안착된 플레이트를 감지하는 단계; 감지된 플레이트 상에 적재된 충전 대상 차량의 위치를 인식하는 단계; 및 상기 충전 대상 차량의 위치에 따라 무선 전력 송출 효율이 향상되도록 상기 감지된 플레이트 상에 설치된 상기 충전부를 이동하는 단계를 포함한다.

어느 하나의 제1 무선 충전 장치에서 차량이 충전되는 동안, 다른 제2 무선 충전 장치에서 충전 요청이 발생할 경우, 제1 무선 충전 장치의 충전 동작이 종료될 때까지 제2 무선 충전 장치에서 충전이 수행되지 않도록 구성될 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 차량이 적재되거나 탑재되는, 즉 충전 대상 차량이 안착되는 플레이트 및 플레이트 상에서 이동하는 충전부를 포함하는 차량용 무선 충전 시스템을 제공할 수 있다.

이를 통해 주차 공간에 대해 큰 구조 변경과 개조 없이도 차량의 무선 충전을 위한 공간을 제공할 수 있으며, 무선 충전 시스템 구축에 소요되는 비용을 절감할 수 있어 전기 차량의 충전 인프라 확충에 기여할 수 있다. 또, 전기 차량의 종류에 따라 무선 전력 송출을 위한 정합부의 위치가 상이한 경우에도 고효율 충전이 가능한 장점이 있다.

또한 한번 전기차의 충전 스테이션으로 지정된 이후에도, 예를 들어 본 발명에 따른 무선 충전 시스템을 철거 및 이동하는 것이 용이하기 때문에 전기 차량을 위한 주차 공간의 배정을 유연하게 수행할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 하나의 무선 충전 시스템 상에 복수의 전기 차량이 주차하는 경우에, 먼저 충전이 수행되는 차량의 완충이 이뤄진 다음 충전부가 이동하여 충전을 대기 중인 차량의 전기 충전을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템의 모식도이다.
도 2a는 도 1의 차량용 무선 충전 시스템의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 무선 충전 시스템의 배면사시도이다.
도 3은 도 1의 차량용 무선 충전 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 1의 차량용 무선 충전 시스템을 정면에서 바라본 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 차량용 무선 충전 시스템을 측면에서 바라본 도면들이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 다른 실시예들에 따른 차량용 무선 충전 시스템의 사시도들이다.
도 7은 도 1의 차량용 무선 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템의 모식도이다.
도 9는 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 일부를 도시한 도면들이다.
도 13은 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 14는 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 15는 도 14의 제어 방법을 수행하기 위한 무선 충전 시스템의 구성도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다. 다르게 정의되지 않는 한, '평면'은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)이 속하는 평면을 의미한다. 또, 다르게 정의되지 않는 한, '중첩'은 상기 평면 시점에서 구성요소들이 제3 방향(Z)으로 중첩하는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템(1)의 모식도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템(1)은 주차 공간(PS) 상에 놓일 수 있다. 구체적으로, 주차 공간(PS)은 바닥면 상에 도료 등을 이용하여 선(line)을 표현함으로써 차량을 주차할 수 있는 복수의 영역을 구획되어 마련될 수 있다. 도 1은 3개의 주차 공간(PS)이 마련된 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

각 주차 공간(PS)에는 주차 스토퍼(ST)가 배치될 수 있다. 주차 스토퍼(ST)는 차량의 주차 중에 소정 기준 이상으로 후진하는 것을 저지하도록 마련될 수 있다. 주차 스토퍼(ST)는 차량의 두개의 뒷바퀴 각각에 상응하도록 하나의 주차 공간(PS) 내에서 2개 마련되거나, 또는 차량의 두개의 뒷바퀴 모두를 커버하도록 하나만 마련되거나, 또는 차량의 두개의 뒷바퀴 중 어느 하나에 상응하도록 하나만 마련될 수도 있다.

예시적인 실시예에서, 무선 충전 시스템(1)은 선으로 표현되어 구획된 하나의 주차 공간(PS)을 초과하지 않고, 주차 공간(PS)과 실질적으로 동일한 크기를 갖거나, 또는 그보다 작은 크기의 영역 상에 배치될 수 있다. 도 1에서는 하나의 주차 공간(PS)에 배치된 무선 충전 시스템(1)을 도시하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 무선 충전 시스템(1)은 복수의 주차 공간(PS)에 걸쳐서 놓일 수 있다.

자세하게는 도 1에서는 3개의 주차 공간(PS) 중 오른쪽에 위치한 주차 공간(PS)에만 무선 충전 시스템(1)이 놓인 경우를 도시하였다. 즉, 왼쪽 및 중간에 위치한 주차 공간(PS)에는 무선 충전 시스템(1)이 설치되지 않았으나, 필요에 의해 설치될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 이와 같은 배치에 따라, 무선 충전 시스템(1)이 놓이지 않은 주차공간(PS)에는 충전이 필요하지 않은, 예를 들어 내연기관 차량, 차량이 주차될 수 있다.

예컨대 좌측에 도시된 차량은 무선 충전 시스템(1)이 놓이지 않은 주차 공간(PS) 상에 직접 내지는 바로 주차된 경우를 예시한다. 그에 따라 좌측 차량은 충전을 필요로 하지 않은 차량 또는 내연기관 차량으로 예상할 수 있다. 반면 우측에 도시된 차량은 무선 충전 시스템(1)이 놓인 주차 공간(PS) 상에 직접 내지는 바로 주차된 경우를 예시한다. 그에 따라, 우측 차량은 충전을 필요로 하는 차량 또는 전기 차량으로 예상할 수 있다.

이하 도 2 내지 도 5b를 더 참조하여 본 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템(1)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 2a는 도 1의 차량용 무선 충전 시스템의 사시도이다. 도 2b는 도 2a의 무선 충전 시스템의 배면사시도이다. 도 3은 도 1의 차량용 무선 충전 시스템의 구성도이다. 도 4는 도 1의 차량용 무선 충전 시스템을 정면에서 바라본 도면이다. 도 5a 및 도 5b는 각각 도 1의 차량용 무선 충전 시스템을 측면에서 바라본 도면으로서, 각각 충전부가 이동하기 전과 이동한 후를 나타낸 도면들이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무선 충전 시스템(1)은 적어도 하나의 주차 공간(PS)에 배치될 수 있다. 도 2 내지 도 5b에서는 하나의 주차 공간(PS)에 놓이는 무선 충전 시스템(1)에 대하여 설명한다. 이해의 편의상, 이하에서는 하나의 주차 공간(PS)에 배치되는 무선 충전 시스템(1)을 무선 충전 장치(11)로 명칭하며, 필요에 따라 두개의 용어는 혼용될 수 있다.

도 2 내지 도 5b를 더 참조하면, 어느 하나의 무선 충전 장치(11)는 플레이트(100) 및 플레이트(100) 상에 배치된 충전부(200)를 포함하고, 센서부(300) 및 프로세서(600)를 더 포함할 수 있다.

플레이트(100)는 후술할 무선 충전 장치(11)의 구성요소들을 하우징하며, 무선 충전 장치(11)의 몸체를 이루는 바디 부분일 수 있다. 플레이트(100)는 적어도 부분적으로 경사면(100c)을 가지고, 경사면(100c)을 통해 바퀴를 갖는 전기차량(C)이 플레이트(100) 상에 탑재될 수 있도록 구성될 수 있다.

플레이트(100)의 크기는 무선 충전 장치(11)의 크기에 대략 상응할 수 있다. 예를 들어, 플레이트(100)의 제1 방향(X)으로의 길이(L)는 약 4.5m 내지 5.5m 또는 약 4.8m 내지 5.2m이고, 제2 방향(Y)으로의 폭(W)은 약 2.3m 이상, 또는 약 2.4m 이상일 수 있다. 플레이트(100)의 폭(W)의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 2.6m 이하일 수 있다. 플레이트(100)와 무선 충전 장치(11)의 크기를 상기와 같이 구성하여 주차되는 전기 차량(C), 즉 충전 대상 차량(C)의 4개의 바퀴 모두, 또는 적어도 2개의 바퀴를 플레이트(100) 상에 놓이도록 할 수 있다.

충전부(200) 또는 충전 유닛은 플레이트(100) 상에서 적어도 제1 방향(X)으로 이동하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서, 제1 방향(X)은 주차되는 전기 차량(C)의 전장 방향이 향하는 방향이고, 제2 방향(Y)은 주차되는 전기 차량(C)의 전폭 방향이 향하는 방향일 수 있다. 또, 제3 방향(Z)은 수직 방향 내지는 중력 방향과 대략 일치할 수 있다.

다시 말하면, 일반적으로 차량은 한 쌍의 앞바퀴 및 뒷바퀴를 포함하여 4개의 바퀴를 구비한다. 그에 따라 제1 방향(X)은 앞바퀴와 뒷바퀴가 서로 이격된 방향이며, 제2 방향(Y)은 한 쌍의 앞바퀴 및 뒷바퀴가 각각 이격된 방향으로 이해될 수 있다. 따라서, 충전부(200)는 차량의 앞바퀴 또는 뒷바퀴를 향해 이동 가능한 것으로 이해될 수 있다.

충전부(200)는 충전 하우징(210) 및 충전 하우징(210) 내부에 배치된 어셈블리 코일(230)을 포함할 수 있다. 충전부(200)가 평면 방향, 예컨대 제1 방향(X)으로 이동할 경우 충전 하우징(210)과 어셈블리 코일(230)은 함께 이동할 수 있다.

전기 차량(C)의 무선 충전은 충전부(200)의 어셈블리 코일(230)(assembly coil, GA coil)과 전기 차량(C)에 내장된 차량 코일(VC)이 자기 공명 방식으로 결합되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC)이 서로 상호작용 또는 커플링되어 차량 코일(VC)에 기전력이 유도되어 수행될 수 있다. 이하에서, 어셈블리 코일(230)은 1차 코일(primary coil) 또는 송신코일(transmit coil) 등의 용어와 혼용될 수 있다. 또, 차량 코일(vehicle coil)은 2차 코일(secondary coil) 또는 수신 코일(receiver coil) 등의 용어와 혼용될 수 있다.

이 경우 전기 차량(C)의 종류에 따라, 용도에 따라, 또는 크기에 따라 차량의 차량 코일(VC)의 위치가 상이할 수 있다. 비제한적인 예시로서, 어느 차량은 차량 코일(VC)이 본넷 부근에 위치하거나, 또는 앞좌석 부근에 위치하거나, 또는 뒷자석 부근에 위치하거나, 또는 후면 트렁크 부근에 위치할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템에 있어서, 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC)이 정확히 정합되지 않을 경우 무선 전력 송수신이 이루어지지 않거나, 효율이 현저하게 저하될 수 있다. 또는 소정 기준의 무선 전력 송수신을 위해 필요한 전력의 소모가 현저하게 증가할 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(11)는 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)이 속하는 평면 내에서 위치가 고정된 플레이트(100)를 마련하되, 플레이트(100) 상에서 적어도 제1 방향(X)을 따라 이동 가능한 충전부(200)를 분리 형성하여 차량의 종류와 무관하게 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC)의 정합 위치의 최적화를 수행할 수 있다.

충전부(200)는 플레이트(100)에 마련된 가이드 홈(200t)을 따라 이동할 수 있다. 도 2 등은 가이드 홈(200t)이 제1 방향(X)으로만 연장되어 제1 가이드 홈(210t) 및 제2 가이드 홈(220t)을 포함하는 한 쌍으로 구비된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 가이드 홈(200t)의 구동 상편의를 위해 플레이트(100)는 부분적으로 돌출된 돌출면(100p)을 포함하고, 가이드홈(200t)은 돌출면(100p)을 따라 형성될 수도 있다.

또, 충전부(200)는 소정의 두께(T)를 가질 수 있다. 예를 들어, 충전부(200)의 두께(T)는 충전부(200)의 이동에도 불구하고 위치가 고정된 부분, 구체적인 예를 들어 플레이트(100) 또는 플레이트(100)의 돌출면(100p)으로부터 충전부(200)의 상면까지의 최단 수직 거리를 의미할 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 무선 전력 송수신 시스템에 있어서 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC) 간의 전력 송수신 효율은 평면상 위치뿐 아니라 두개의 코일 간의 이격 거리, 즉 제3 방향(Z)으로의 거리에도 영향을 받을 수 있다.

본 실시예에 따른 무선 충전 장치(11)는 충전부(200)를 플레이트(100)에 내장시켜 플레이트(100)와 충전부(200)의 상면 레벨을 동일하게 하는 것이 아니라, 플레이트(100)의 상면으로부터 충전부(200)가 돌출되도록 하여 무선 충전 장치(11)의 어셈블리 코일(230)과 차량(C)의 차량 코일(VC) 간의 위치를 가깝게 형성할 수 있다. 충전부(200)의 두께(T)는 약 150mm 이상, 또는 약 160mm 이상, 또는 약 170mm 이상, 또는 약 180mm 이상, 또는 약 190mm 이상, 또는 약 200mm 이상일 수 있다. 충전부(200) 두께(T)의 상한은 전기 차량(C)의 하부 높이(즉, 지상고)를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어 두께(T)의 상한은 약 300mm, 또는 약 250mm일 수 있다.

만일 본 실시예와 달리 충전부(200)를 플레이트(100)에 내장시킬 경우 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC) 간의 제3 방향(Z)으로의 거리가 멀어지고, 충전 효율을 높이기 위해 충전부(200)가 제3 방향(Z)으로 승강하는 등의 구성을 채택하여야 하는 문제가 있다. 이 경우, 예컨대 무선 충전 장치가 야외 주차 공간(PS) 등에서 활용되는 경우 우천 등에 의한 방수에 취약한 문제가 있을 뿐 아니라 제조 비용 증가를 야기한다.

몇몇 실시예에서, 충전부(200) 및 어셈블리 코일(230)이 플레이트(100)의 상면으로부터 돌출된 경우에도, 필요에 의해 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC) 간의 이격 거리가 제어될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC) 간의 거리는 더 가까워질 필요가 있거나, 또는 더 멀어질 필요가 있을 수 있다. 이 경우 충전 하우징(210)의 제3 방향(Z)으로의 위치는 고정된 상태에서, 충전 하우징(210) 내부의 어셈블리 코일(230)만이 제3 방향(Z)으로 이동하도록 구성될 수 있다. 이를 통해 예컨대 무선 충전 장치(11)의 구조를 단순화하여 방수 특성을 향상시키고, 충전부(200)가 오작동하는 경우에도 차량(C)의 하부가 충전부(200)에 걸리는 등의 문제를 야기하지 않음과 동시에 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC) 간의 이격 거리를 조절할 수 있다.

즉 어셈블리 코일(230)은 차량과 가까워지는 방향 또는 차량과 멀어지는 방향으로 이동가능하다. 다시 말하면, 어셈블리 코일(230)은 차량(C)의 전장 방향이 향하는 제1 방향(X) 및 차량(C)의 전폭 방향이 향하는 제2 방향(Y)과 수직한 제3 방향(Z)으로 이동가능하다. 또한 도면으로 표현하지 않았으나, 몇몇 실시예에서 충전 하우징(210)의 위치는 고정된 상태에서, 어셈블리 코일(230)은 회전하거나, 또는 틸트될 수도 있다.

본 실시예에 따른 차량용 무선 충전 장치(11)는 충전부(200) 외에 송전 모듈(290)을 더 포함할 수 있다. 송전 모듈(290)은 플레이트(100) 내에 배치될 수 있다. 송전 모듈(290)은 충전부(200)와 함께 전기적으로 연결되어 차량(C)의 충전에 기여하지만, 충전부(200)와 달리 제1 방향(X) 등으로 이동하지 않고 그 위치가 고정된 상태일 수 있다.

송전 모듈(290)은 플레이트(100)의 외부로 돌출된 전력 단자(420)를 통해 외부의 전원(950)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 송전 모듈(290)은 정류 회로부(rectifier), 직류-직류 컨버터(DC-DC converter), 직류-교류 컨버터(DC-AC inverter) 등을 포함할 수 있다. 전력 단자(420)에 대해서는 구체적으로 후술된다.

차량(C)의 내부에는 전술한 차량 코일(VC)로부터 수전된 에너지를 차량의 고전압 배터리에 상응하게 스위칭하는 수전 모듈 및 배터리 매니지먼트 시스템(BMS)이 구비될 수 있다. 무선 충전 장치(11)의 송전 모듈(290)과 차량의 수전 모듈은 무선 데이터 통신이 가능할 수 있다. 상기 무선 데이터 통신은 IEE 802.11p등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

송전 모듈(290)과 수전 모듈, 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC) 간의 무선 전력 송수신 방법 또는 원리는 공지의 기술을 사용할 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 센서부(300) 또는 센서 유닛은 플레이트(100) 상에 배치될 수 있다. 센서부(300)는 차량(C)의 유무, 위치 및/또는 차량의 종류를 인식할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 센서부(300)는 광 센서 및/또는 로드 센서를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이며, 거리 센서, 스위치 센서, 충격 센서, 압력 센서, 초음파 센서 및/또는 자기 센서 등이 사용될 수도 있다. 이하, 센서부(300)로서 로드 센서를 이용한 경우를 예로 하여 설명한다.

센서부(300)는 복수개로 구비될 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 제1 센서부(310), 제2 센서부(320), 제3 센서부(330) 및 제4 센서부(340)를 포함하며, 복수의 각 센서부들의 종류는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)는 차량(C)의 앞바퀴와 상응하는 위치에 각각 배치되고, 제3 센서부(330)와 제4 센서부(340)는 차량(C)의 뒷바퀴와 상응하는 위치에 각각 배치될 수 있다.

차량(C)이 정상적으로 플레이트(100) 상에 주차되는 경우, 차량의 4개의 바퀴는 각각 제1 센서부(310) 내지 제4 센서부(340) 상에 위치되고, 이를 통해 차량(C)의 정상적인 주차 여부, 주차 위치 및/또는 차량의 무게와 종류 등을 판단할 수 있다. 또 센서부(300)는 후술할 무선 충전 장cl(11)의 제어 방법을 개시하기 위한 트리거로 기능할 수도 있다.

본 실시예에 따른 센서부들(300)은 후술할 스토퍼(500) 보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 따라서 차량(C)을 주차한 후 차량 도어를 개폐하는 과정에서 센서부들(300)과의 간섭을 피할 수 있고, 보다 사용자 편의적인 무선 충전 장치(11)를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이 충전부(200)는 적어도 제1 방향(X)을 따라 슬라이드 이동할 수 있다. 이 경우 충전부(200)는 제1 센서부(310)와 제2 센서부(320)의 사이의 공간에서부터, 제3 센서부(330)와 제4 센서부(340)의 사이의 공간에 이르는 영역까지 이동 가능하게 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 충전부(200)는 제1 센서부(310)와 제2 센서부(320) 보다 더 전방 측으로 이동하거나, 제3 센서부(330)와 제4 센서부(340) 보다 더 후방 측으로 이동할 수도 있다.

충전부(200)가 제1 센서부(310)와 제2 센서부(320)의 사이의 공간에 위치하는 경우 차량(C)의 한 쌍의 앞바퀴 사이에 위치된다. 또한, 충전부(200)가 제3 센서부(330)와 제4 센서부(340)의 사이의 공간에 위치하는 경우 차량(C)의 한 쌍의 뒷바퀴 사이에 위치된다. 그에 따라 충전부(200)는 한 쌍의 앞바퀴의 사이 또는 한 쌍의 뒷바퀴의 사이에 위치할 수 있도록 플레이트(100) 상에서 이동가능하다.

프로세서(600)는 무선 충전 장치(11)의 전반적인 동작을 제어하거나 판단할 수 있다. 프로세서(600)는 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 구성들의 동작과 타이밍을 제어할 수 있다. 프로세서(600)는 적어도 하나의 서브 프로세서를 구비할 수 있다. 프로세서(600)는 그 기능에 따라 복수의 프로세서들을 포함하거나, 또는 통합된 형태의 프로세서를 포함할 수 있다.

또, 플레이트(100)의 일면 상에는 한쌍의 주차 스토퍼(500)가 배치될 수 있다. 주차 스토퍼(500)는 주차되는 차량(C)이 플레이트(100) 상에서 후방으로 이동하는 지지선을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 주차 스토퍼(500)는 소정의 센서를 구비하여 센서부로서 기능할 수도 있다.

플레이트(100)의 타면, 예컨대 하면에는 스토퍼 홈(101g)이 마련될수 있다. 스토퍼 홈(101g)은 도 1에 도시된 지면 상에 설치된 주차 스토퍼(ST)가 삽입되는 홈일 수 있다. 플레이트(100)의 타면 상에 스토퍼 홈(101g)을 마련하여 종래의 주차 공간(PS)의 구조 변경을 최소화하며 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(11)의 설치를 가능케 할 수 있다.

스토퍼 홈(101g)은 대략 제2 방향(Y)으로 연장된 형상일 수 있다. 스토퍼 홈(101g)의 제1 방향(X)으로의 길이, 예컨대 최대 길이(L1)는 약 180mm 이상, 또는 약 190mm 이상, 또는 약 200mm 이상일 수 있다. 길이(L1)의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 300mm 이하일 수 있다. 다만, 스토퍼 홈(101g)의 제2 방향(Y)으로의 연장 길이는 플레이트(100)의 제2 방향(Y)으로의 길이 보다 짧을 수 있다. 즉, 무선 충전 장치(11)를 측면에서 바라보았을 때, 스토퍼 홈(101g)은 시인되지 않을 수 있다.

또, 스토퍼 홈(101g)의 제3 방향(Z)으로의 깊이, 예컨대 최대 깊이(D1)는 약 110mm 이상, 또는 약 120mm 이상, 또는 약 130mm 이상, 또는 약 140mm이상, 또는 약 150mm 이상일 수 있다. 깊이(D1)의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 250mm일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 스토퍼 홈(101g)의 플레이트(100) 제1 방향(X) 어느 단부로부터의 이격 거리(D2)는 약 1,000mm 이상, 또는 약 1,100mm 이상 이격되어 위치할 수 있다. 스토퍼 홈(101g)의 길이(L1)와 깊이(D1), 그리고 이격 거리(D2)를 상기 범위 내에 있도록 하여 종래 지면에 설치된 주차 스토퍼(ST)가 용이하게 삽입되도록 할 수 있다. 또한 차량(C)의 중량이 크기 때문에 차량(C)의 반복적인 진출입에 따라 무선 충전 장치(11)가 지면 내 소정의 위치로부터 이탈할 수 있다. 스토퍼 홈(101g)에는 주차 스토퍼(ST)가 삽입되어 무선 충전 장치(11)의 평면상 위치를 고정하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 다른 예로서 스토퍼 홈(101g)은 플레이트(100)의 제1 방향(X) 단부로부터 이격된 것이 아니라, 스토퍼 홈(102g)의 단부와 플레이트(100)의 단부가 연결될 수 있다. 즉, 플레이트(100)의 저면 가장자리를 단차를 형성하며, 상기 단차, 즉 스토퍼 홈(101g)에 지면 상에 놓인 주차 스토퍼(미도시)가 위치할 수 있다.

정리하면 본 실시예에 따른 차량용 무선 충전 장치(11)는 플레이트(100) 및 플레이트(100) 상에서 돌출되어 이동 가능한 충전부(200)를 포함할 수 있다. 이를 통해 종래의 주차 공간(PS)의 구조 변경 등을 최소화하면서, 어느 주차 공간을 전기 차량의 충전을 위한 시스템으로 구현할 수 있다. 또, 충전부(200)가 소정 높이만큼 돌출되어 있어 어셈블리 코일(230)과 차량 코일(VC) 간의 이격 거리를 상대적으로 짧게 유지할 수 있으며, 방수에 강건한 구조를 형성할 수 있다.

따라서 만일 무선 충전 장치(11)가 배치된 공간을 내연기관 차량의 주차 공간으로 배정하고 싶은 경우 무선 충전 장치(11)만을 철거하는 것만으로 주차 공간을 원복시킬 수 있는 장점이 있다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 사시도이다.

도 6a를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(11')는 플레이트(100)로부터 돌출된 고정부(111)를 더 포함하는 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.

고정부(111)는 플레이트(100)의 어느 단부로부터 돌출될 수 있다. 예를 들어, 고정부(111)는 제1 방향(X)으로 돌출될 수 있다. 후술할 바와 같이, 복수의 무선 충전 장치들은 제2 방향(Y)으로 서로 결합되어 모듈을 형성할 수 있다. 따라서 무선 충전 장치들 간의 간섭을 피하기 위해 고정부(111)는 제1 방향(X)으로 돌출된 형상일 수 있다.

예시적인 실시예에서, 고정부(111)에는 홀이 형성되고, 상기 홀에 볼트 등의 고정 부재(B)가 삽입될 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 플레이트(100)의 저면 상에는 스토퍼 홈(101g)이 형성되고, 주차 공간의 스토퍼가 스토퍼 홈(101g)에 삽입됨으로써 플레이트(100)의 수평 방향 위치가 고정될 수 있다. 그러나 경우에 따라 주차 공간에 스토퍼가 부존재하거나, 또는 스토퍼만으로는 고정이 곤란할 수 있다. 따라서 본 실시예와 같이 고정부(111)에 고정 부재(B)를 삽입하고, 고정 부재(B)가 지면 등에 삽입 고정됨으로써 무선 충전 장치(11')의 수평 방향 위치를 고정할 수 있다.

도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 사시도이다.

도 6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(11'')는 플레이트(100)가 전면 고정홀(111a) 및 후면 고정홀(111b)을 갖는 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.

전면 고정홀(111a)은 경사면(100c) 상에 위치할 수 있다. 전면 고정홀(111a)에는 볼트 등의 제1 고정 부재(B1)가 삽입되어 지면과 고정될 수 있다. 또, 제1 고정 부재(B1)가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해 전면 고정홀(111a)에는 전면 고정홀 커버(115a)가 삽입될 수 있다.

후면 고정홀(111b)은 플레이트(100)의 제1 방향(X) 가장자리 부근에 위치할 수 있다. 후면 고정홀(111b)에는 볼트 등의 제2 고정 부재(B2)가 삽입되어 지면과 고정될 수 있다. 또, 제2 고정 부재(B2)가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해 후면 고정홀(111b)에는 후면 고정홀 커버(115b)가 삽입될 수 있다.

도 6b는 전면 고정홀(111a) 및 후면 고정홀(111b)이 각각 제2 방향(Y)으로 이격되어 2개씩 배치된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(11)의 제어 방법 내지는 무선 충전 장치(11)를 이용한 충전 방법에 대해 설명한다.

도 7은 도 1의 차량용 무선 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치의 제어 방법은 플레이트 상에 놓이거나 주차된 차량의 유무/위치를 인식하는 단계(S100), 충전 필요 여부 및 필요 정도에 관한 정보를 수집하는 단계(S200), 충전부를 이동하는 단계(S205), 충전부 위치 동기화를 확인, 즉 정합 내지는 커플링 위치를 확인하는 단계(S300), 무선 전력 송수신을 통해 무선 충전을 수행하는 단계(S305), 충전 완료 여부를 판단하는 단계(S400) 및 전력 공급 중단 및/또는 알람을 발송하는 단계(S405)를 포함할 수 있다.

차량의 유무 및/또는 위치를 인식하는 단계(S100)는 전술한 무선 충전 장치(11)의 하나 이상의 센서부(300)를 이용해 수행될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치(11)의 센서부들(300) 중 적어도 일부에 소정 기준 이상의 무게가 감지되면 플레이트(100) 상에 차량이 주차된 것으로 인식할 수 있다. 만일 차량이 감지되지 않을 경우, 본 단계(S100)를 반복할 수 있다.

차량이 존재하는 것으로 판단되고, 그 위치가 적절한 것으로 판단되는 경우, 또는 그 후에 차량의 충전 필요 여부 및/또는 필요 정도에 관한 정보를 수집할 수 있다(S200). 본 단계는 별도로 마련된 충전 인터페이스를 사용자가 조작하여 수행되거나, 또는 무선 충전 장치(11)가 차량 내 배터리의 잔량을 확인하여 자동으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 충전 인터페이스를 사용자가 조작하는 경우, 사용자는 충전하고자 하는 전력량과 그에 상응하는 요금을 결제하는 단계를 포함할 수 있다.

만일 사용자가 충전을 요청하지 않거나, 또는 차량 내 잔여 에너지가 소정 기준 이상이어서 충전이 불필요하다고 판단되는 경우, 무선 충전 장치(11)에 실질적으로 전력을 공급하지 않거나, 및/또는 등록된 사용자의 단말, 예컨대 스마트폰 어플리케이션 등을 통해 알람을 발송할 수 있다(S405).

반면 사용자가 충전 비용을 결제하고, 충전이 필요한 정도 내지는 시간을 설정하는 경우 무선 충전 장치(11)는 충전부(200)를 이동시킨다(S205). 앞서 설명한 것과 같이 충전부(200)는 적어도 제1 방향(X)을 따라 이동하며, 주차된 차량의 종류에 따라 차량 코일(VC)의 위치를 인식하고 그에 맞추어 충전부(200)를 이동할 수 있다.

그 다음 충전부(200)의 위치의 적절 여부를 판단한다(S300). 구체적으로, 본 단계는 무선 충전 장치(11)의 어셈블리 코일(230)과 차량의 차량 코일(VC) 간의 정합 여부를 판단하는 단계일 수 있다. 본 단계를 수행하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 저주파수(low frequency) 센서 등을 통해 수행될 수 있다. 즉, 본 실시예에 있어서 차량의 위치를 판단하는 센서와 무선 전력 송수신을 위한 두개의 코일의 정합 여부 내지는 정합 정도를 판단하는 센서는 별도로 구비되거나, 적어도 다른 원리에 기반하여 수행될 수 있다.

만일 충분히 정합되지 않은 것으로 판단되는 경우 무선 전력 송출 효율이 증가하도록 충전부(200)를 계속하여 이동하고(S205), 충분히 정합된 것으로 판단되는 경우 무선 충전을 수행할 수 있다(S305).

다음으로 충전 완료 여부를 판단하는 단계(S400)는 앞서 충전 필요 여부 등의 정보를 수집하는 단계(S200)에서 수집된 기준 이상으로 차량이 충전되었는지를 판단하는 단계일 수 있다. 만일 충분하지 않게 충전된 경우 계속하여 무선 충전을 수행하고(S305), 충분히 충전된 경우 무선 충전 장치(11)에 실질적으로 전력을 공급하지 않거나, 및/또는 등록된 사용자의 단말, 예컨대 스마트폰 어플리케이션 등을 통해 알람을 발송할 수 있다(S405).

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만, 전술한 실시예와 동일하거나 실질적으로 동일한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면 및 상세한 설명의 기재 내용으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템의 모식도이다. 이하에서, 도 8은 도 2a의 실시예에 따른 무선 충전 장치를 이용한 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 도 6a 및/또는 도 6b의 실시예에 따른 무선 충전 장치를 이용할 수도 있음은 물론이다.

도 8을 참조하면, 본 다른 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템(2)은 주차 공간(PS) 상에 놓일 수 있다. 구체적으로, 주차 공간(PS)은 바닥면 상에 도료 등을 이용하여 선(line)을 표현함으로써 차량을 주차할 수 있는 복수의 영역을 구획되어 마련될 수 있다. 도 8은 3개의 주차 공간(PS)이 마련된 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 각 주차 공간(PS)에는 주차 스토퍼(ST)가 배치될 수 있다.

이때, 하나의 주차 공간(PS)에 배치된 무선 충전 시스템(1)을 도시한 도 1과 다르게, 도 8에서는 복수의 주차 공간(PS)에 각각 배치된 무선 충전 시스템(2)을 도시하였다. 자세하게는 도 1에서는 3개의 주차 공간(PS) 중 오른쪽에 위치한 주차 공간(PS)에만 무선 충전 시스템(1)이 놓인 경우를 도시하였다. 도 8에서는 3개의 주차 공간(PS) 중 오른쪽 및 중간에 위치한 주차 공간(PS)에 무선 충전 시스템(2)이 놓인 경우를 도시하였다.

또한, 도 8에서는 무선 충전 시스템(2)에 복수의 차량(C1, C2)이 주차된 경우를 예시한다. 무선 충전 시스템(2)에 놓인 차량들(C1, C2)은 무선 충전이 필요한 차량 또는 전기 차량으로 예상할 수 있다. 이와 같이 무선 충전 시스템(2)은 복수의 주차 공간(PS)에 놓일 수 있으며, 복수의 차량을 충전할 수 있다. 도 8에서는 예시적으로 2개의 차량을 충전할 수 있는 무선 충전 시스템(2)을 도시하였으나, 3개 이상의 차량도 충전가능하게 설치될 수 있다.

이하 도 9 내지 도 13을 더 참조하여 본 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템(2)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 9는 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 사시도이다. 도 10 내지 도 12는 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 일부를 도시한 도면들이다. 구체적으로, 도 10은 제1 무선 충전 장치와 제2 무선 충전 장치의 연결부 부근을 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 10의 평면도이다. 도 12는 제1 무선 충전 장치의 타측 콘센트 부근을 나타낸 사시도이다. 도 13은 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

앞서 도 1 내지 도 8에서는 하나의 주차 공간(PS)에 배치되는 무선 충전 시스템(1)을 설명하고, 이를 무선 충전 장치(11)로 명칭하였다. 따라서, 복수의 주차 공간(PS)에 배치되는 무선 충전 시스템(2)은 복수의 무선 충전 장치(12, 13)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 복수의 무선 충전 장치(12, 13)은 각각 모듈식으로 구성되되, 서로 조립되어 하나의 무선 충전 장치, 무선 충전 장치 시스템, 또는 무선 충전 시스템을 구성할 수 있다. 각 무선 충전 장치(12, 13)의 구성은 앞서 설명한 무선 충전 장치(11)와 동일하며 그에 대한 설명은 앞서 설명한 바를 인용하고 생략한다. 이하에서는 복수의 무선 충전 장치(12, 13)가 구비됨에 따른 특징을 자세하게 설명한다.

도 9 내지 도 13을 참조하면, 각 무선 충전 장치(12, 13)는 플레이트(112, 113) 및 플레이트(112, 113) 상에 배치된 충전부(212, 213)를 포함하고, 센서부(312, 313)를 더 포함할 수 있다. 다시 말하면, 무선 충전 시스템(2)은 복수의 플레이트(112, 113) 및 충전부(212, 213)를 포함한다. 이때, 각 플레이트(112, 113)는 서로 다른 충전 대상 차량(C1, C2)이 각각 안착되도록 구비되고, 각 충전부(212, 213)는 각 플레이트(112, 113) 상에서 이동가능하게 설치된다.

설명의 편의상, 주차공간(PS)의 중간에 위치한 무선 충전 장치를 제1 무선 충전 장치(12)라 하고, 주차공간(PS)의 오른쪽에 위치한 무선 충전 장치를 제2 무선 충전 장치(13)라 한다. 또한, 제1 무선 충전 장치(12)는 제1 차량(C1)이 안착되는 제1 플레이트(112) 및 제1 플레이트(112) 상에서 이동 가능한 제1 충전부(212)를 포함한다. 그리고 제2 무선 충전 장치(13)는 제2 차량(C2)이 안착되는 제2 플레이트(113) 및 제2 플레이트(113) 상에서 이동 가능한 제2 충전부(213)를 포함한다. 이는 설명의 편의상 구분한 것을 이에 제한되지 않는다.

제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)는 앞서 설명한 플레이트(100)와 같은 특징을 가지며 그에 대한 설명을 모두 인용용다. 예를 들어, 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)는 충전 대상 차량(C1, C2)의 4개의 바퀴 모두, 또는 적어도 2개의 바퀴를 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113) 상에 놓이도록 할 수 있다.

제1 충전부(212) 및 제2 충전부(213)는 앞서 설명한 충전부(200)와 같은 특징을 가지며 그에 대한 설명을 모두 인용한다. 예를 들어, 제1 충전부(212) 및 제2 충전부(213)는 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113) 상에서 각각 제1 방향(X)으로 이동하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 충전부(212) 및 제2 충전부(213)는 각각 충전 하우징 내에 제3 방향(Z)으로 이동가능한 제1, 2어셈블리 코일(미도시)을 포함한다.

또한, 제1 무선 충전 장치(12)는 제1 센서부(312)를 포함하고, 제2 무선 충전 장치(13)는 제2 센서부(313)를 포함한다. 제1 센서부(312) 및 제2 센서부(313)는 앞서 설명한 센서부(300)와 같은 특징을 가지며 그에 대한 설명을 모두 인용한다. 예를 들어, 제1 센서부(312) 및 제2 센서부(313)는 충전 대상 차량의 4개의 바퀴와 대응되는 위치에 배치되도록 4개로 각각 구비된다.

또한, 제1 무선 충전 장치(12) 및 제2 무선 충전 장치(13)는 도 3에 해당되는 프로세서를 구비하여 도 7에 해당되는 제어 방법으로 제어될 수 있다. 이때, 제1 무선 충전 장치(12) 및 제2 무선 충전 장치(13)는 개별적으로 제어되어 각각의 차량(C1, C2)을 별도로 충전할 수 있다.

정리하면 본 실시예에 따른 차량용 무선 충전 시스템(2)은 복수의 주차 공간 중 필요로 하는 주차 공간에 각각 설치될 수 있다. 한편 무선 충전 시스템(2)이 배치된 공간을 내연기관 차량의 주차 공간으로 배정하고 싶은 경우 해당 공간에서 무선 충전 시스템(2)만을 철거하는 것 만으로 주차 공간을 원복시킬 수 있다.

또한, 도 8 및 도 9에서는 서로 나란하게 배치된 복수의 무선 충전 장치(12, 13)를 갖는 무선 충전 시스템(2)을 도시하였으나, 각 무선 충전 장치(12, 13)는 서로 이격되어 각각 배치될 수 있다. 이하에서는 나란하게 배치된 복수의 무선 충전 장치(12, 13)의 연결부(400)에 대하여 자세하게 설명한다.

제1 무선 충전 장치(12)와 제2 무선 충전 장치(13)는 서로 나란하게 배치되며 연결부(400)를 형성한다. 이때 연결부(400)는 물리적으로 접촉된 부분 또는 아주 인접한 부분을 의미한다. 또한 연결부(400)는 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)의 인접하게 일 측으로 이해될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 연결부(400)는 스토퍼(500) 보다 제1 방향(X) 후측에 위치할 수 있다. 만일 스토퍼(500) 보다 앞에 위치할 경우, 사람이 차량에 승하차 할 때에 연결부(400)의 설치 커버(410)를 밟을 수 있어 손상을 야기하거나, 적어도 불편함을 초래할 수 있다.

또한, 각 무선 충전 장치(12, 13)는 차량의 전폭 방향으로 구획되는 주차공간에 각각 배치되기 때문에, 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)는 서로 제2 방향(Y)으로 나란하게 배치된다. 따라서 연결부(400)는 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)의 제2 방향(Y)에 배치된 서로 인접한 일 측면을 의미할 수 있다. 이때, 도 8 내지 도 13은 제2 방향(Y)으로 나란하게 배치된 복수의 주차공간에 놓인 무선 충전 시스템(2)을 도시한 것으로, 주차공간이 다르게 배치되는 경우 무선 충전 시스템(2)의 연결부(400)는 다르게 마련될 수 있다.

각 무선 충전 장치(12, 13)는 전기적인 연결을 위한 콘센트(420, 430)을 구비할 수 있다. 콘센트(420, 430)는 플레이트(112, 113) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 콘센트(420, 430)는 물리적인 충격 등을 방지하기 위해 플레이트(112, 113)의 내측에 배치될 수 있다. 본 명세서에서, '콘센트'는 서로 간의 전기적 연결 내지는 접속을 위한 구성요소로, 전기적 연결 단자 등의 용어와 혼용될 수 있다.

구체적으로, 제1 무선 충전 장치(12)는 제1 플레이트(112) 상에 배치되는 제1 콘센트(420)를 포함하고, 제2 무선 충전 장치(13)는 제2 플레이트(113) 상에 배치되는 제2 콘센트(430)를 포함한다. 제1 콘센트(420)와 제2 콘센트(430)는 소정의 배선 케이블(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 결과적으로, 제1 무선 충전 장치(12)와 제2 무선 충전 장치(13)가 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

더 구체적으로, 제1 무선 충전 장치(12)의 제1 플레이트(112)의 일측면, 예컨대 도 11 기준 우측면은 내측 방향, 다시 말해서 좌측 방향을 향해 함몰된 제1 콘센트 홈(400a)을 가지고, 제1 무선 충전 장치(13)의 제2 플레이트(113)의 타측면, 예컨대 도 11 기준 좌측면은 내측 방향, 다시 말해서 우측 방향을 향해 함몰된 제2 콘센트 홈(400b)을 가질 수 있다. 제1 콘센트 홈(400a) 내에는 제1 콘센트(420)가 위치하고 제2 콘센트 홈(400b) 내에는 제2 콘센트(430)가 위치할 수 있다. 제1 콘센트 홈(400a)과 제2 콘센트 홈(400b)은 후술할 설치 공간(S)을 형성할 수 있다.

이 경우 제1 콘센트(420)는 제2 플레이트(113)를 향해 연장되고, 제2 콘센트(430)는 제1 플레이트(112)를 향해 연장될 수 있다. 즉, 제1 콘센트(420) 및 제2 콘센트(430)는 제2 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나 각 무선 충전 장치는 제2 방향(Y)으로 서로 대향되도록 연장된 한 쌍의 콘센트를 포함할 수 있다. 따라서, 무선 충전 장치의 양 측 중 적어도 어느 하나에 다른 무선 충전 장치가 배치되는 경우 서로 구조적으로 쉽게 연결될 수 있다.

또한, 각 플레이트(112, 113)는 콘센트(420, 430)가 수용되는 설치공간(S)을 구비할 수 있다. 설치공간(S)은 콘센트(420, 430)의 위치와 대응되어 플레이트(112, 113)의 제2 방향(Y) 측면부에 위치한다. 특히, 설치공간(S)은 콘센트(420, 430)가 플레이트(112, 113)의 내측에 수용되도록 일 측면에서 내측으로 함몰되어 형성된다.

제1 플레이트(112)는 제2 플레이트(113)와 인접한 일 측에 제1 콘센트(420)가 수용되도록 함몰된 제1 설치공간(S1)을 구비하고, 제2 플레이트(113)는 제1 플레이트(112)와 인접한 일 측에 제2 콘센트(430)가 수용되도록 함몰된 제2 설치공간(S2)을 구비한다. 이때, 제1 설치공간(S1)과 제2 설치공간(S2)은 서로 대응되도록 마련되어 서로 연결되어 하나의 공간(S)을 형성할 수 있다.

자세하게는, 제1 콘센트(420) 및 제2 콘센트(430)는 제1 설치공간(S1) 및 제2 설치공간(S2)에 각각 배치되고, 배선 케이블(미도시)에 의해 서로 연결된다. 따라서, 제1 콘센트(420)가 제2 방향(Y)으로 돌출된 길이(Lc)는 제1 설치공간(S1)의 제2 방향(Y) 길이(Ls)보다는 작을 수 있다. 즉, 제1 콘센트(420)는 제1 설치공간(S1)에서 제2 방향(Y)으로 외측으로 돌출되지 않고, 내부에 수용된 상태로 배치된다. 이는 제2 콘센트(430) 및 제2 설치공간(S2)에서도 동일하다. 이와 같은 구조를 통해 콘센트(420, 430)간의 연결작업이 쉬워지고, 물리적 충격 등으로부터 콘센트(420, 430)보호할 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 제1 콘센트(420)와 제2 콘센트(430)를 연결하는 배선 케이블의 연장 길이는, 제1 콘센트(420)와 제2 콘센트(430)의 최단 이격 거리, 예컨대 (Ls-Lc) 길이의 2배 보다 더 길 수 있다.

또한, 제1 설치공간(S1) 및 제2 설치공간(S2)은 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)의 상면에서 하측으로 각각 함몰되어 형성된다. 또는 제1 설치공간(S1) 및 제2 설치공간(S2)은 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)의 상하부를 관통하여 형성된다. 그에 따라, 제1 설치공간(S1) 및 제2 설치공간(S2) 상부를 커버하도록 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)의 상면에 배치되는 설치 커버(410)가 더 포함된다.

예를 들어, 설치 커버(410)는 제1 설치공간(S1) 및 제2 설치공간(S2)이 형성한 공간(S)의 상면과 대응되도록 구비될 수 있다. 그리고, 설치 커버(410)의 가장자리(412)는 탄성재질 또는 방수구조가 구비되어 설치공간(S)으로 이물질이나 빗물이 들어가는 것을 방지할 수 있다.

즉, 본 실시예와 같이 각 플레이트들(112, 113)의 측면 상에 만입된 제1 콘센트 홈(400a)과 제2 콘센트 홈(400b)을 구비하고, 그 설치 공간(S) 내에 제1 콘센트(420) 및 제2 콘센트(430)를 배치하여 전기적 접속을 보다 용이하게 할 수 있다. 또, 설치 커버(410)를 이용하여 제1 콘센트(420)와 제2 콘센트(430) 그리고 이들을 연결하는 접속 배선(미도시)을 외부에 노출되지 않도록 하여 방수 구조를 달성할 수 있다.

또한, 설치 커버(410)는 설치 공간(S)의 상면보다 크게 구비되어, 설치 커버(410)의 가장자리(412)가 제1 플레이트(112) 및 제2 플레이트(113)의 상면에 접하도록 배치될 수 있다. 이때, 설치 커버(410)의 가장자리(412)는 경사면을 형성하여 빗물 등이 타고 외측으로 흘러가도록 구비될 수 있다.

한편, 몇몇 실시예에서 어느 콘센트는 보조 커버(415)에 의해 커버될 수 있다. 즉, 제1 무선 충전 장치(12)의 좌측 콘센트, 예컨대 제3 콘센트(440)는 보조 커버(415)에 의해 차폐되고, 제1 무선 충전 장치(12)의 우측 콘센트, 예컨대 제1 콘센트(420)와 제2 무선 충전 장치(13)의 좌측 콘센트, 예컨대 제2 콘센트(430)는 설치 커버(410)에 의해 차폐되며, 제2 무선 충전 장치의 우측 콘센트, 예컨대 제4 콘센트는 외부의 전원(950)과 연결되는 경우를 예로 하여 설명한다.

제1 무선 충전 장치(12)와 제2 무선 충전 장치(13)는 제1 콘센트(420)와 제2 콘센트(430)를 통해 전기적으로 접속될 수 있다. 이를 통해 어느 하나의 무선 충전 장치, 예컨대 제2 무선 충전 장치(13)에만 외부 전원(950)이 연결되는 경우에도 제1 무선 충전 장치(12) 또한 전력을 공급받을 수 있다.

그러나 본 실시예와 같이 복수의 무선 충전 장치들(12, 13)을 모듈화할 경우, 전원이 공급되는 제4 콘센트 외 다른 측 말단에 위치한 콘센트, 즉 제3 콘센트(440)는 외부에 그대로 노출될 수 있다.

따라서 본 실시예와 같이 제3 콘센트(440)와 제3 콘센트 홈(400c)을 커버할 수 있는 보조 커버(415)를 마련하여 제3 콘센트(440)가 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

보조 커버(415)는 제3 콘센트 홈(400c)을 밀폐할 수 있도록 대략 'ㄱ'자 형상을 가질 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이와 같이 복수의 무선 충전 장치(12, 13)가 전기적으로 연결됨에 따라, 하나의 전원을 통해 충전이 가능할 수 있다. 즉, 각 무선 충전 장치에 개별적으로 전원을 연결하지 않고, 무선 충전 시스템(2)이 하나의 전원을 통해 복수의 차량을 충전시킬 수 있다. 이를 통해 주차 공간에서의 설치자유도가 향상될 수 있다.

또, 필요에 따라 점진적으로 무선 충전 장치(12, 13)를 구비함으로써 내연 기관 자동차를 위한 주차 공간을 점차 전기 자동차를 위한 주차 공간으로 변경해나갈 수 있고, 한번에 공간을 변경하는 것에 비해 효율적인 변경이 가능하다.

특히 전술한 바와 같이 기존의 주차 공간을 전기 자동차의 충전을 위한 무선 충전 장치 등으로 설계 변경하는 경우, 벽면 등으로부터 전기적 배선을 연장해야 한다. 이 때 복수의 무선 충전 장치들(12, 13) 각각에 전기적 배선을 연결할 경우 개조 공사가 복잡할 뿐 아니라 배선이 노출되어 외관상 좋지 않을 수 있다. 그러나 본 실시예와 같이 서로 전기적으로 접속된 복수의 모듈식 무선 충전 장치들(12, 13) 중 어느 하나에만 외부의 전원(950)을 연결하되, 직접 전원(950)이 공급되는 어느 하나의 무선 충전 장치, 예컨대 제2 무선 충전 장치(13)가 제1 무선 충전 장치(12)에 전원을 공급하도록 구성하여 위와 같은 문제를 해결할 수 있다.

이하, 이와 같이 전기적으로 연결된 복수의 무선 충전 장치(12, 13)를 포함하는 무선 충전 시스템의 제어 방법 내지는 복수의 무선 충전 장치(12, 13)를 이용한 충전 방법에 대해 설명한다.

도 14는 도 8의 차량용 무선 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 15는 도 14의 제어 방법을 수행하기 위한 무선 충전 시스템의 구성도이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 제어 방법은 플레이트 상에 놓이거나 주차된 차량의 유무/위치를 인식하는 단계(S500), 충전 필요 여부 및 필요 정도에 관한 정보를 수집하는 단계(S600), 충전부를 이동하는 단계(S605), 충전부 위치 동기화를 확인, 즉 정합 내지는 커플링 위치를 확인하는 단계(S700), 무선 전력 송수신을 통해 무선 충전을 수행하는 단계(S705), 충전 완료 여부를 판단하는 단계(S800) 및 전력 공급 중단 및/또는 알람을 발송하는 단계(S805)를 포함할 수 있다.

도 15는 무선 충전 시스템이 제1 무선 충전 장치(12) 및 제2 무선 충전 장치(13)를 포함하고, 이들의 제어 장치(20)를 더 포함하는 경우를 예시한다. 제어 장치(20)의 프로세서는 각 무선 충전 장치들(12, 13)의 프로세서를 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 제어 장치(20)는 무선 충전 장치들의 개수 보다 더 작게, 혹은 오직 1개만 구비될 수 있고, 하나의 제어 장치(20)가 복수의 모듈식 무선 충전 장치(12, 13)의 제어를 수행할 수 있다.

이때 도 7의 제어 방법과 다르게 도 14에서는 복수의 무선 충전 장치가 구비되며 그에 따라 적어도 하나 또는 복수의 차량이 충전될 수 있다. 하나의 차량이 충전되는 경우는 도 7의 제어 방법과 동일함으로 그 설명을 생략하고 인용한다.

차량의 유무 및/또는 위치를 인식하는 단계(S500)는 각 무선 충전 장치(12, 13)의 센서부(312, 313)를 이용해 수행될 수 있다. 또한, 각 무선 충전 장치(12, 13)는 복수의 센서부(312, 313)를 포함하기 때문에, 복수의 센서부들(312, 313) 중 적어도 일부에 소정 기준 이상의 무게가 감지되면 해당 플레이트(112, 113) 상에 차량이 주차된 것으로 인식할 수 있다. 만일 차량이 감지되지 않을 경우, 본 단계(S500)를 반복할 수 있다.

차량이 존재하는 것으로 판단되고, 그 위치가 적절한 것으로 판단되는 경우, 또는 그 후에 차량의 충전 필요 여부 및/또는 필요 정도에 관한 정보를 수집할 수 있다(S600). 본 단계는 별도로 마련된 충전 인터페이스를 사용자가 조작하여 수행되거나, 또는 무선 충전 장치(12, 13)가 차량 내 배터리의 잔량을 확인하여 자동으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 충전 인터페이스를 사용자가 조작하는 경우, 사용자는 충전하고자 하는 전력량과 그에 상응하는 요금을 결제하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 요금의 결제는 제어 장치(20)를 이용해 수행될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

만일 사용자가 충전을 요청하지 않거나, 또는 차량 내 잔여 에너지가 소정 기준 이상이어서 충전이 불필요하다고 판단되는 경우, 무선 충전 장치(12, 13)에 실질적으로 전력을 공급하지 않거나, 및/또는 등록된 사용자의 단말, 예컨대 스마트폰 어플리케이션 등을 통해 알람을 발송할 수 있다(S805).

예를 들어, 복수의 제1 센서부(312) 중 적어도 일부에서 차량이 감지되는 경우, 제1 무선 충전 장치(12)에 차량(제1 차량)이 있는 것으로 판단하고, 해당 차량(제1 차량)의 충전 필요 여부 및/또는 필요 정도에 관한 정보를 수집하는 단계를 진행한다. 제2 센서부(313)에서는 차량이 감지되지 않는 경우, 제2 무선 충전 장치(13)는 다음 단계로 진행되지 않는다. 즉, 복수의 무선 충전 장치에서 각 단계는 개별적으로 이루어질 수 있다.

사용자가 충전 비용을 결제하고, 충전이 필요한 정도 내지는 시간을 설정하는 경우 해당 플레이트(112, 113)상에 위치한 충전부(212, 213)를 이동시킨다(S605). 앞선 단계의 진행에 따라, 제1 충전부(212) 또는 제2 충전부(213)를 이동시킬 수 있다.

그 다음 충전부(212, 213)의 위치의 적절 여부를 판단한다(S700). 구체적으로 해당 플레이트(112, 113)에 안착된 차량과 충전부(212, 213)의 정합여부를 판단한다. 만일 충분히 정합되지 않은 것으로 판단되는 경우 무선 전력 송출 효율이 증가하도록 충전부(212, 213)를 계속하여 이동하고(S605), 충분히 정합된 것으로 판단되는 경우 무선 충전을 수행할 수 있다(S705).

다음으로 충전 완료 여부를 판단하는 단계(S800)는 앞서 충전 필요 여부 등의 정보를 수집하는 단계(S800)에서 수집된 기준 이상으로 차량이 충전되었는지를 판단하는 단계일 수 있다. 만일 충분하지 않게 충전된 경우 계속하여 무선 충전을 수행하고(S805), 충분히 충전된 경우 해당 무선 충전 장치(12, 13)에 실질적으로 전력을 공급하지 않거나, 및/또는 등록된 사용자의 단말, 예컨대 스마트폰 어플리케이션 등을 통해 알람을 발송할 수 있다(S805).

이때, 무선 충전 시스템(2)이 매우 많은 개수의 무선 충전 장치를 구비하고 매우 많은 차량이 동시에 충전되는 상황이 발생될 수 있다. 특히 본 실시예와 같이 복수의 무선 충전 장치 중 어느 하나, 또는 일부에만 외부 전원이 연결되고, 전원이 직접 연결된 무선 충전 장치가 다른 무선 충전 장치에 전원을 인가하는 경우 전력의 불충분으로 인해 모든 차량에 전력을 동시에 공급하는 것이 불가능한 상황이 발생될 수 있다.

따라서 본 실시예에 있어서 제어 장치(20)의 프로세서는 먼저 충전이 시작된 차량의 충전을 우선 완료한 후, 새로운 차량의 충전을 시작할 수 있다. 즉, 무선 충전 시스템(2)은 복수의 차량이 인식 또는 결제된 순서대로 순차적으로 충전을 완료하도록 제어될 수 있다. 또한, 새로운 차량의 인터페이스에 바로 충전이 불가능함과 대기시간에 대한 안내를 전송할 수 있다.

예를 들어, 먼저 충전이 시작된 차량이 탑재된 제1 무선 충전 장치(12)의 제1 충전부(212)가 이동(S605)하여 충전을 수행(S705)하고, 나중에 충전이 요청된 제2 무선 충전 장치(13)의 제2 충전부(213)는 차량의 인식에도 불구하고 곧바로 충전을 시작하지 않을 수 있다. 그리고 제1 무선 충전 장치(12)를 이용한 차량의 충전이 완료된 이후, 비로소 제2 충전부(213)가 이동(S605)하여 충전을 수행(S705)할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 차량용 무선 충전 시스템
10: 무선 충전 장치
100: 플레이트
200: 충전부
210: 충전 하우징
230: 어셈블리 코일
300: 센서부

Claims (10)

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2. 제1 무선 충전 장치와 제2 무선 충전 장치를 포함하는 복수의 차량용 무선 충전 장치; 및 상기 무선 충전 장치 외부의 전원을 포함하는 모듈식 무선 충전 시스템으로서,
   상기 각 무선 충전 장치는,
   충전 대상 차량이 안착되는 플레이트;
   상기 플레이트로부터 돌출 배치되어 전기적 접속을 위한 접속 단자; 및
   상기 플레이트 상에 배치되는 충전부를 포함하고,
   상기 제1 무선 충전 장치 및 제2 무선 충전 장치는 각각의 접속 단자를 통해 서로 전기적으로 연결되되,
   상기 전원은 제1 무선 충전 장치에만 연결되고,
   상기 제1 무선 충전 장치가 제2 무선 충전 장치에 전원을 공급하도록 구성된 차량용 무선 충전 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 무선 충전 장치와 제2 무선 충전 장치 중 적어도 하나의 플레이트의 하면은 110mm 이상 깊이의 홈을 갖는, 차량용 무선 충전 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 충전부는, 충전 하우징 및 충전 하우징 내부에 배치된 어셈블리 코일을 포함하고,
   상기 충전 하우징의 제3 방향 위치가 고정된 상태에서,
   상기 어셈블리 코일이 상기 충전 하우징의 내부에서 상기 제3 방향으로 이동 가능하게 구성된 차량용 무선 충전 시스템.
5. 서로 전기적으로 접속되는 제1 무선 충전 장치와 제2 무선 충전 장치를 포함하는 복수의 차량용 무선 충전 장치를 포함하는 모듈식 무선 충전 시스템으로서,
   상기 각 무선 충전 장치는,
   충전 대상 차량이 안착되는 플레이트;
   상기 플레이트로부터 돌출 배치되어 전기적 접속을 위한 접속 단자; 및
   상기 플레이트 상에 배치되는 충전부를 포함하고,
   상기 제1 무선 충전 장치의 제1 플레이트의 일 측면은 제1 만입부를 가지고, 상기 제2 무선 충전 장치의 제2 플레이트의 타 측면은 제2 만입부를 가지며,
   상기 제1 만입부 내에 상기 제1 무선 충전 장치의 접속 단자가 배치되고,
   상기 제2 만입부 내에 상기 제2 무선 충전 장치의 접속 단자가 배치되며,
   상기 무선 충전 시스템은 상기 제1 만입부 및 제2 만입부와 중첩하며, 제1 만입부 및 제2 만입부의 크기 보다 큰 평면상 크기를 갖는 설치 커버를 더 포함하는 차량용 무선 충전 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 만입부의 만입 깊이(Ls)는, 상기 제1 무선 충전 장치의 접속 단자의 돌출 길이(Lc) 보다 큰 차량용 무선 충전 시스템.
7. 제2항 또는 제5항에 있어서,
   상기 각 무선 충전 장치는, 플레이트로부터 돌출된 고정부를 이용해 지면과 고정되는 무선 충전 시스템.
8. 제2항 또는 제5항에 있어서,
   상기 각 무선 충전 장치의 플레이트는 지면과 고정되기 위한 고정 부재가 삽입되는 고정홀을 가지되, 복수의 고정홀 중 적어도 일부는 플레이트의 경사면 상에 위치하는 무선 충전 시스템.
9. 서로 전기적으로 연결되는 제1 무선 충전 장치와 제2 무선 충전 장치를 포함하는 복수의 무선 충전 장치의 제어 방법으로서,
   상기 복수의 무선 충전 장치는 각각, 충전 대상 차량이 각각 안착되는 플레이트 및 플레이트 상에 배치되는 충전부를 포함하고, 상기 방법은,
   복수의 플레이트 중 충전 대상 차량이 안착된 플레이트를 감지하는 단계; 및
   상기 충전부를 이용해 충전 대상 차량을 충전하는 단계를 포함하되,
   어느 제1 무선 충전 장치에서 차량이 충전되는 동안, 다른 제2 무선 충전 장치에서 충전 요청이 발생할 경우, 제1 무선 충전 장치의 충전 동작이 종료될 때까지 제2 무선 충전 장치에서 충전이 수행되지 않도록 구성된 차량용 무선 충전 장치의 제어 방법.
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