KR20100071026A - 무선충전주차시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아파트, 백화점, 마트에 설치되어 주차와 동시에 충전여부를 체크하고, 배터리에 충전할 필요가 있을 경우에는 사용자의 개입없이 자동으로 무선충전하도록 한 무선충전주차시스템에 관한 것으로, 이 시스템은 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하기 위한 2차코일, 유도 전기에너지를 직류로 변환하기 위한 정류부, 변환된 직류를 충전 및 방전하는 배터리, 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부, 주차장과 무선통신하기 위한 통신부를 가진 차량설비, 차량의 출입을 감지하기 위한 센서, 유도자기장을 발생시키기 위한 1차코일, 차량과의 무선통신을 위한 통신부, 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부를 가진 주차장설비를 포함하는 무선충전주차시스템에 있어서; 상기 센서는 차량이 진입하면 주차장의 제어부로 전달하고, 주차장의 제어부는 상기 차량의 진입시각과 주차위치를 내부에 저장하며, 주차차량의 진입시각과 주차위치를 토대로 주차차량정보를 등록하며; 상기 차량의 제어부는 배터리의 전기 잔량을 체크하여 충전이 필요하면 상기 차량의 통신부를 통해 상기 주차장의 통신부로 충전을 요청하고, 상기 주차장의 제어부는 1차코일을 동작시켜 유도자기장을 발생시키고, 상기 차량의 2차코일은 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하며 상기 차량의 정류부는 유도 전기에너지를 정류하여 직류상태로 상기 배터리로 전달함으로써 무선충전하며; 상기 차량이 출차할 때, 상기 주차장의 제어부는 주차시간과 충전량을 합산하여 요금을 계산하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선충전주차시스템{wireless charge parking system}
본 발명은 무선충전주차시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 전파에너지 송수신기를 이용하여 고속도로휴게소, 일반국도휴게소에 설치되어 핸드폰을 충전하고, 아파트, 백화점, 마트에 설치되어 주차와 동시에 충전여부를 체크하고, 배터리에 충전할 필요가 있을 경우에는 사용자의 개입없이 자동으로 무선충전하도록 한 무선충전주차시스템에 관한 것이다.
최근, 탄소과다 배출로 지구온난화현상이 심해지면서 이상기후현상이 발생되고, 섬이 가라앉는 등의 심각한 문제가 발생되어 전기자동차와 하이브리드 자동차가 주목을 끌면서 개발과 판매에 가속이 붙고 있는데, 전기자동차에 대해 간단히 살펴본다.
전기자동차(電氣自動車) 또는 EV(electric vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 현재, 대한민국에서는 전기자동차를 자동차로 분류하고 있지 않아 상용화를 할 수 없는 상태이다. 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키는 전기자동차는 1873년 가솔린 자동차보다 먼저 제작되었으나, 배터리의 무거운 중량, 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못했다. 그래도 구조가 간단하고 내구성(耐久性)이 크며 운전하기가 쉬운 점 등이 있어 주로 여성용으로 미국에서 1920년대 중반까지 소량 생산되었다. 최근 공해문제가 심각해지면서 1990년대부터 다시 개발되었다.
양산 전기차 1호는 미국 캘리포니아 주 지역에서 시판되고 있는 고성능 전기자동차 GM EV1. GM은 90년대 들어 적극 개발해 온 전기차 EV가 열매를 맺어 96년부터 시판하고 있다. 이 전기차는 한번 충전으로 최장 208㎞까지 최고 시속 150㎞로 달릴 수 있다.
그러나, 종래의 전기자동차를 뒷받침할 만한 전기충전시스템은 매우 부족한 실정이고, 주차와 동시에 충전이 가능하도록 한 무선충전주차시스템의 개발이 절실히 요청되고 있다.
특히, 전파에너지 송수신기와 충전인터페이스를 이용하여 휴대폰을 충방전하고, 결제는 신용카드 및 하이패스, 티머니로 지불할 수 있는 시스템이 필요하고, 주차, 충전, 과금이 일체화되어 보다 실용적이고, 대도시에서도 적용가능하도록 개발할 필요가 있다.
본 발명은 상술한 문제점과 필요를 해소하기 위해 제안된 것으로, 주차장에 진입시 배터리 충전여부, 차량위치, 주차시작시간을 자동으로 체크하고, 자동차 배터리에 충전이 필요할 경우에는 즉시 자동충전되도록 하고, 이를 자동계산하도록 한 무선충전주차시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 무선충전주차시스템은 전파에너지 송수신기, 휴대폰 충전인터페이스를 이용하여 휴대폰을 충전시키고, 신용카드, 하이패스, 티머니로 지불하고, 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하기 위한 2차코일, 유도 전기에너지를 직류로 변환하기 위한 정류부, 변환된 직류를 충전 및 방전하는 배터리, 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부, 주차장과 무선통신하기 위한 통신부를 가진 차량설비, 차량의 출입을 감지하기 위한 센서, 유도자기장을 발생시키기 위한 1차코일, 차량과의 무선통신을 위한 통신부, 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부를 가진 주차장설비를 포함하는 무선충전주차시스템에 있어서; 상기 센서는 차량이 진입하면 주차장의 제어부로 전달하고, 주차장의 제어부는 상기 차량의 진입시각과 주차위치를 내부에 저장하며, 주차차량의 진입시각과 주차위치를 토대로 주차차량정보를 등록하며; 상기 차량의 제어부는 배터리의 전기 잔량을 체크하여 충전이 필요하면 상기 차량의 통신부를 통해 상기 주차장의 통신부로 충전을 요청하고, 상기 주차장의 제어부는 1차코일을 동작시켜 유도자기장을 발생시키고, 상기 차량의 2차코일은 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하며 상기 차량의 정류부는 유도 전기에너지를 정류하여 직류상태로 상기 배터리로 전달함으로써 무선충전하며; 상기 차량이 출차할 때, 상기 주차장의 제어부는 주차시간과 충전량을 합산하여 요금을 계산하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 센서는 적외선센서인 것이다.
바람직한 실시예로서, 고속충전을 위한 플러그방식 유선충전을 더 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 무선충전주차시스템은 전파에너지송수신기를 이용하여 편리하게 휴대폰을 충전시키고, 자동주차, 자동충전, 자동계산을 통하여 주차관리와 배터리관리가 매우 편리하도록 함으로써 전기자동차시대의 인프라를 대폭적으로 향상시키고 충전으로 인한 불편을 해소시킬 수 있다. 더욱이, 아파트, 백화점, 마트 등에서 주차, 충전, 과금이 원스톱으로 진행됨으로써 적용하기에 간편한 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 무선충전주차시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 무선충전주차시스템의 동작흐름을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
참고로, 본 발명에서 채택하고 있는 충전방식은 전자기유도 현상을 이용한 것인데, 이를 간단히 살펴본다.
전자기유도(電磁氣誘導)는 자기장이 변하는 곳에 있는 도체에 전위차(전압)가 발생하는 현상을 말한다. 이 현상을 처음 수학적으로 설명한 사람은 마이클 패러데이였다. 그는 발생한 전압은 자속밀도(magnetic flux)의 변화율에 비례한다는 사실을 알아냈다. 이 법칙은 자속밀도가 변화하거나, 도체가 일정하지 않은 자속밀도가 퍼져있는 공간을 움직일 때 적용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 차량(10)에는 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하기 위한 2차코일(13), 유도 전기에너지를 직류로 변환하기 위한 정류부(14), 변환된 직류를 충전 및 방전하는 배터리(15), 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부(11), 주차장과 무선통신하기 위한 통신부(12)를 가진 차량설비가 구비된다.
주차장설비는 차량마다 주차할 수 있도록 블록으로 구획되어 있고, 각 블록마다 그 지면 아래에는 차량의 출입을 감지하기 위한 센서(22), 유도자기장을 발생시키기 위한 1차코일(23)이 구비된다. 또한, 지면 위에는 차량과의 무선통신을 위한 통신부(24), 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부(21)를 가진다.
한편, 또한, 본 발명에서는 전파송수신기를 이용하여 핸드폰을 편리하게 충전시키고, 충전이용료를 신용카드, 티머니, 하이패스 등으로 결제하도록 한 전파송수신블록을 포함하고 있는데, 이를 위한 구성은 상기 통신부(12)(24)에 설치된다. 즉, 차량 내부에 구비한 휴대폰을 전파송수신기를 이용하여 충전시키도록 한다. 즉, 전파송수신기를 이용하여 차량내 핸드폰충전, 1차코일, 2차코일을 이용하여 차량의 배터리 충전이 이루어진다.
이러한 구성을 토대로 동작흐름을 살펴본다.
상기 센서(22)는 차량(10)이 진입하면 주차장의 제어부(21)로 전달하고, 주차장의 제어부(21)는 상기 차량의 진입시각과 주차위치를 내부에 저장하며, 주차차량의 진입시각과 주차위치를 토대로 주차차량정보를 등록한다.
여기서, 센서(22)는 주차장의 각 블록마다 설치되어 있으므로 주차장의 제어부(21)는 상기 센서(22)가 설치된 블록을 알고 있고, 이를 토대로 예를 들어, "가열212, 18:05 차량진입"과 같이 그 차량의 정보를 등록시킨다.
한편, 상기 차량의 제어부(11)는 배터리(15)의 전기 잔량을 체크하여 충전이 필요하면 상기 차량의 통신부(12)를 통해 상기 주차장의 통신부(24)로 충전을 요청하고, 상기 주차장의 제어부(21)는 1차코일(23)을 동작시켜 유도자기장을 발생시키고, 상기 차량의 2차코일(13)은 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하며 상기 차량의 정류부(14)는 유도 전기에너지를 정류하여 직류상태로 상기 배터리(15)로 전달함으로써 무선충전한다.
여기서, 상기 차량으로부터 배터리의 전기잔량정보를 수신할 수 있다면, 더 정확하게 충전할 수 있으므로, 차량과 주차장사이에 배터리전기잔량정보를 주고받는 과정을 포함하면 더욱 바람직하다.
이어, 상기 차량(10)이 출차할 때, 상기 주차장의 제어부(21)는 주차시간과 충전량을 합산하여 요금을 계산하고, 주차장관리자는 계산된 요금을 차주에게 안내하며, 차주는 주차장관리자에게 계산된 요금을 결제하게 된다.
이와는 별도로, 실제적인 사용에 있어서는 긴급한 용무를 위해 플러그를 이용한 유선방식의 고속충전을 포함시키는 것도 편의를 도모할 수 있을 것이다.
10 : 차량 11 : 제어부
12 : 통신부 13 : 2차코일
14 : 정류부 15 : 배터리
21 : 제어부 22 : 센서
23 : 1차코일 24 : 통신부

Claims (3)

  1. 휴대폰 충전인터페이스를 이용하여 휴대폰을 충전시키고, 신용카드, 하이패스, 티머니로 지불하도록 한 전파에너지 송수신블록을 가지고, 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하기 위한 2차코일, 유도 전기에너지를 직류로 변환하기 위한 정류부, 변환된 직류를 충전 및 방전하는 배터리, 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부, 주차장과 무선통신하기 위한 통신부를 가진 차량설비, 차량의 출입을 감지하기 위한 센서, 유도자기장을 발생시키기 위한 1차코일, 차량과의 무선통신을 위한 통신부, 내부에 저장된 프로그램에 따른 제어신호를 발생시키는 제어부를 가진 주차장설비를 포함하는 무선충전주차시스템에 있어서,
    상기 센서는 차량이 진입하면 주차장의 제어부로 전달하고, 주차장의 제어부는 상기 차량의 진입시각과 주차위치를 내부에 저장하며, 주차차량의 진입시각과 주차위치를 토대로 주차차량정보를 등록하며,
    상기 차량의 제어부는 배터리의 전기 잔량을 체크하여 충전이 필요하면 상기 차량의 통신부를 통해 상기 주차장의 통신부로 충전을 요청하고, 상기 주차장의 제어부는 1차코일을 동작시켜 유도자기장을 발생시키고, 상기 차량의 2차코일은 유도자기장을 수신하여 유도 전기에너지로 변환하며 상기 차량의 정류부는 유도 전기에너지를 정류하여 직류상태로 상기 배터리로 전달함으로써 무선충전하며,
    상기 차량이 출차할 때, 상기 주차장의 제어부는 주차시간과 충전량을 합산하여 요금을 계산하는 것을 특징으로 하는 무선충전주차시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 적외선센서인 무선충전주차시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고속충전을 위한 플러그방식 유선충전을 더 포함하는 무선충전주차시스템.
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KR101294181B1 (ko) * 2011-11-14 2013-08-08 현대자동차주식회사 전기자동차용 충전장치
US8917056B2 (en) 2011-05-04 2014-12-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Charging apparatus for electric vehicle
CN106781664A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 成都天铂数字技术有限公司 车位检测方法及装置
KR102430826B1 (ko) 2021-12-07 2022-08-09 서장현 차량 스토퍼 및 이를 포함하는 전기차량 충전 및 주차 관리 시스템

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