KR20120101941A - 전기 자동차 충전 시스템 - Google Patents

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만 복 김
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Abstract

전기 자동차의 배터리와 전기적으로 연결되며, 전기 자동차의 하부 외부에 돌출되는 자기코일이 마련되는 충전 유닛과, 지면에 설치되며 충전 유닛과 전자기 유도효과를 발생시키기 위하여 자기코일이 마련되는 충전 패드 및 충전패드에 전류를 인가하는 전원 공급부를 포함하며, 충전 유닛은 선택적으로 상기 충전패드 측으로 하강되게 제어된다. 이에 의하면, 전기 자동차의 저면에 마련된 충전 유닛과 지면에 마련된 충전패드간 이격거리를 최소화하여 충전효율을 증가시킬 뿐만 아니라 궁극적으로 충전시간도 줄일 수 있게 된다.

Description

전기 자동차 충전 시스템 {CHARGING METHOD FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차 충전 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전기 자동차를 무접점 방식으로 충전하고 과금하는 시스템에 관한 것이다.
산업이 발달함에 따라 에너지 사용이 증가되고 있는 반면, 에너지 자원은 한정되어 있어 여러 재생에너지에 대한 관심이 부각되고 있다.
자동차 분야에서도 기존 엔진 자동차의 경우 매연 등의 발생으로 인한 환경오염 문제가 부각되고 있으며 이와 동시에 고유가로 인하여 운전자가 많은 부담을 가지게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 하이브리드 형태 즉 엔진 및 모터가 병용되는 하이브리드 자동차가 제시되고 있으며 모터만에 의한 전기 자동차도 제시되고 있다.
그러나, 이러한 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차의 배터리를 충전하기 위해서는 정해진 장소(충전소)의 정해진 위치에 정차한 뒤 일정시간 이상 이동없이 유선 플러그를 전기 자동차에 삽입하여 충전할 수 밖에 없어 불편하였다.
특히, 공항 등에서 대기하고 있는 전기 자동차 타입의 택시 경우에 승객을 대기하면서도 맨 앞의 택시가 빠져나가면 조금씩 이동하면서 대기하여야 하는데 이런 경우 충전하는데 많은 불편함이 있었고 충전에 따른 과금은 불가능하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 대기중에 조금씩 움직여야 하는 상황에서도 전기 자동차를 충전하면서 그 충전 과금까지 정확하게 할 수 있는 전기 자동차 충전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전기 자동차 충전 시스템은, 전기 자동차의 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 자동차의 하부에 돌출되는 자기코일이 마련되는 충전 유닛; 전기 자동차 충전구역의 지면상에 설치되며, 상기 충전 유닛과 전자기 유도현상을 발생시키기 위하여 외부 전원에 의하여 전류가 인가되는 자기코일이 마련되는 충전 패드; 상기 전기 자동차를 식별하기 위한 ID 부여부; 상기 전기 자동차의 ID와 매칭되어 충전량을 판단하는 충전량 판단부; 상기 충전량 판단부에 의하여 판단된 충전량에 따라 충전 과금을 집행하는 과금부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하여, 전기 자동차가 완전히 정차하지 않고 불규칙적으로 움직이는 경우에도 배터리를 충전할 수 있으며 그 충전 과금도 정확하게 전기 자동차를 구분하여 할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전기 자동차 충전 시스템에 대하여 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전기 자동차 충전 시스템은, 충전 유닛, 충전 패드, ID 부여부, 충전량 판단부, 과금부를 포함한다.
충전 유닛은, 전기 자동차의 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 자동차의 하부 외부에 돌출되게 자기코일이 마련된다.
충전 패드는, 주차장이나 충전소 등과 같은 구역의 지면에 설치되며, 상기 충전 유닛과 전자기 유도효과를 발생시키기 위하여 자기코일이 마련되며, 충전 패드는 외부 전원 공급부에 의하여 전류가 인가되어 최종적으로 충전 유닛과의 상호 관계에 의하여 전자기 유도현상이 발생되어 충전 유닛의 자기 코일에 전류가 흐르고 이러한 전류에 의하여 전기적으로 연결되는 전기 자동차의 배터리가 충전되게 된다.
이러한 충전 패드는, 충전 구역을 따라 띠모양으로 길게 형성할 수도 있으며, 각 차량에 초기 지정된 충전 패드가 차량의 이동에 따라 이동되면서 추종되게 할 수도 있으며 소정 길이로 구분되는 충전 패드가 깔릴 수 있다.
ID 부여부는, 전기 자동차가 충전 패드위로 즉 충전 구역에 진입하여 대기중인 것을 판단하고 최종적으로 충전 구역을 벗어날 때까지 트랙킹되도록 각 진입하는 전기 자동차에 고유식별 ID를 부여한다. ID 부여부는, 예를 들어 촬상카메라가 설치되어 촬상된 카메라의 화상을 분석하여 차량을 구분하고 구분된 차량에 ID를 가상으로 부여하여 관리하거나, 각 차량에 RF-태그가 부착되어 태그로부터 차량정보를 독출하는 방법 등이 사용되거나, 충전 패드가 설치되는 지면이나 외측 구역에 차량을 인식하는 센서가 일련되게 설치되어 차량을 계속하여 추적가능하도록 하는 방법이 사용되거나, 전기 자동차에 가상의 ID가 부여되지 않고도 차량 휠을 지지하는 휠 지지부가 이동되면서 휠 지지부 자체에 ID가 부여되어 활용되는 것도 무방하다. 한편, 차량을 구분하고 ID를 부여하는 방법은 이와 같은 예시로 한정되지 않는다.
여기서, 센서를 일련되게 설치하는 방법의 경우 차량과 차량간에는 빈공간이 됨으로 센서에서 차량이 인식안되므로 차량과 차량을 구분할 수 있으며, 차량이 이동됨에 따라 전방에서는 새로 인식되고 후방에서는 인식이 안되는 원리를 이용하면 차량이 충전구역을 벗어날 때까지 추적이 가능하다.
이때, 충전 패드가 이동되는 실시예인 경우 차량에 부여된 ID 또는 식별된 차량과 매칭되게 충전 패드가 지정되어야 하며, 소정 길이 간격으로 구분되는 충전 패드가 다수개 설치된 실시예인 경우에는 차량이 충전 패드에 진입하고 진출할 때마다 새롭게 충전 패드와 현재 매칭되는 차량 ID에 대한 정보가 갱신되게 처리하는 것이 바람직하다.
충전량 판단부는, 전기 자동차의 배터리가 충전되는 충전량을 판단하여 차후 충전에 따른 과금 기준을 마련하기 위한 것으로서, 전기 자동차가 충전 구역으로 진입하면 전기 자동차의 BMS와 같은 제어부로 부터 현재 충전량에 대한 정보를 수신하고 최종적으로 충전 구역을 벗어날 때의 충전량에 대한 정보를 수신하여 충전구역에서 충전된 충전량을 계산하여 판단할 수 있다. 이와 달리, 충전패드에 의하여 인가되는 전류량을 판단하여 충전량을 추정하는 방법도 활용될 수 있으며, BMS로부터 직접 충전량에 대한 정보를 획득할 수도 있다. 충전 패드에 인가된 전류량에 근거하여 충전량을 산출할 경우 이는 연속 혹은 간혈적으로 이루어진 충전의 총 합이 산출되어야 하며, 충전량에 대한 합산 작업은 차량 내에 구비된 RF 태그 등에 해당 차량의 충전 정보를 지속적으로 합산 기록하고 최종 값을 과금부에 전달하여 결제 과정이 이루어지도록 할 수 있다.
과금부는 충전 구역에서 충전된 충전량에 따라 충전 요금을 과금하는 것으로서, 충전량 판단부에서 판단된 충전량에 대한 정보를 기준으로 요금을 산출하여 차량 진출부에서 정산되게 할 수도 있으며, 각 차량에 설치된 하이패스와 같은 RF 방식으로 정산되게 할수도 있으며, 원격지의 서버로 전송하여 일단위 또는 월단위로 정산되게 하는 방법도 무방하다.
한편 차량과 충전 시스템 사이에 제공되는 통신 수단을 통해 운전자가 충전 여부를 선택할 수 있도록 함과 충전 중 충전 상태와 충전량 내지는 과금관련 정보를 수시로 확인하거나 최종적으로 확인할 수 있도록 함이 바람직하다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자

Claims (1)

  1. 전기 자동차의 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 자동차의 하부에 돌출되는 자기코일이 마련되는 충전 유닛;
    전기 자동차 충전구역의 지면상에 설치되며, 상기 충전 유닛과 전자기 유도현상을 발생시키기 위하여 외부 전원에 의하여 전류가 인가되는 자기코일이 마련되는 충전 패드;
    상기 전기 자동차를 식별하기 위한 ID 부여부;
    상기 전기 자동차의 ID와 매칭되어 충전량을 판단하는 충전량 판단부;
    상기 충전량 판단부에 의하여 판단된 충전량에 따라 충전 과금을 집행하는 과금부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 시스템.
KR1020110020085A 2011-03-07 2011-03-07 전기 자동차 충전 시스템 KR20120101941A (ko)

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