KR20140048502A - 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법 - Google Patents

무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140048502A
KR20140048502A KR1020120114513A KR20120114513A KR20140048502A KR 20140048502 A KR20140048502 A KR 20140048502A KR 1020120114513 A KR1020120114513 A KR 1020120114513A KR 20120114513 A KR20120114513 A KR 20120114513A KR 20140048502 A KR20140048502 A KR 20140048502A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric vehicle
battery
charging
wireless
inverter
Prior art date
Application number
KR1020120114513A
Other languages
English (en)
Inventor
서동관
Original Assignee
주식회사 올레브
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 올레브 filed Critical 주식회사 올레브
Priority to KR1020120114513A priority Critical patent/KR20140048502A/ko
Publication of KR20140048502A publication Critical patent/KR20140048502A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H02J13/00026—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission involving a local wireless network, e.g. Wi-Fi, ZigBee or Bluetooth
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 급전 인버터를 온/오프(On/Off) 제어를 통해 효율적으로 무선충전식 전기자동차의 배터리를 충전하는 방법에 관한 것이다. 상기 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법은 상기 전기자동차가 급전선로에 진입했음을 감지하기 위해 센서를 통해 센싱하는 단계, 상기 전기 자동차 배터리의 잔존용량 검사 및 기 설정된 설정용량과 비교하는 단계, 상기 전기 자동차 배터리의 잔존용량이 상기 설정용량보다 이하일 경우 급전 인버터에 구동신호를 송신하는 단계 및 상기 구동신호를 수신하여 상기 전기 자동차 배터리를 충전하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 구동신호를 수신한 상기 급전 인버터가 구동하는 단계, 상기 급전 인버터에서 급전선이 매설된 급전선로로 전력을 공급하는 단계 및 상기 급전선로에 공급된 전력에 의해 상기 전기 자동차 배터리를 충전하는 단계를 더 포함한다.

Description

무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법{The battery charging method of wireless charging type electric vehicle}
본 발명은 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 급전 인버터를 온/오프(On/Off) 제어를 통해 효율적으로 무선충전식 전기자동차의 배터리를 충전하는 방법에 관한 것이다.
세계 각국은 환경규제 강화와 석유자원 고갈, 석유의 가격인상 등으로 인해 친환경 자동차 개발에 대한 적극적 지원정책을 구사하고 있으며, 이런 정책적 방향에 부합하여 자동차 업체들은 친환경 자동차 개발에 경쟁적으로 투자를 하고 있다.
또한, 경제 발전에 따라 자동차에 대한 수요가 폭발적인 증가세를 보이고 있고, 자동차 수요가 늘어남에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주요 원인이 되고 있다. 이에 자동차의 배출가스를 감소시키기 위한 요구가 이어지고 있으며, 배출가스를 줄일 수 있는 자동차의 연구 및 개발이 진행되고 있다.
이러한 상황에서 전기에너지를 사용하는 전기자동차 개발이 대표적인 차세대 자동차 기술 중 하나로 부상하고 있다. 일반적으로 전기자동차는 전기를 전력공급원으로 하여 운행하는 차량을 의미하며, 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되는 전력을 이용하여 운행하는 것을 말한다. 이에 전기자동차는 크게 전기에 의해 구동되어 전기 자동차를 운행시키기 위한 전기모터와, 그 전기 모터에 전기를 공급하는 배터리로 구성된다. 최근에는 배터리에 전기를 공급하고 충전하기 위하여 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식이 주로 사용되고 개발되어 왔다. 그러나, 상기 플러그인 충전 방식은 1회 충전 주행거리, 무게, 가격, 충전 소요시간, 충전 인프라 구축 등에 한계가 뒤따르고 있다.
이런 이유로, 현재 전기자동차의 한계를 극복하고 궁극적으로 주행 중에 집전 및 충전이 이루어질 수 있는 온라인(On-Line) 전기자동차 시스템에 대한 기술개발이 진행 중에 있다. 대표적인 기술 중 하나는, 온라인 전기 자동차 시스템에서는 급전선을 여러 개의 급전장치로 나누고, 각 급전장치를 통해 상기 온라인 전기 자동차의 배터리를 충전하는 기술이다.
본 발명의 실시예들에 따르면 급전 인버터의 온/오프(On/Off) 제어를 통해 불필요한 배터리 충전을 줄임으로써, 에너지 손실을 최소화하는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법은 상기 전기자동차가 급전선로에 진입했음을 감지하기 위해 센서를 통해 센싱하는 단계, 상기 전기 자동차 배터리의 잔존용량 체크 및 기 설정된 설정용량과 비교하는 단계, 상기 전기 자동차 배터리의 잔존용량이 상기 설정용량보다 이하일 경우 급전 인버터에 구동신호를 송신하는 단계 및 상기 구동신호를 수신하여 상기 전기 자동차 배터리를 충전하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 구동신호를 수신한 상기 급전 인버터가 구동하는 단계, 상기 급전 인버터에서 급전선이 매설된 급전선로로 전력을 공급하는 단계 및 상기 급전선로에 공급된 전력에 의해 상기 전기 자동차 배터리를 충전하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른, 상기 설정용량은 상기 전기 자동차 배터리의 전제 용량의 60~70%로 설정된다.
일 실시예에 따른, 상기 전기 자동차와 상기 급전 인버터는 무선 통신매체를 이용하여, 양자간에 실시간으로 상호작용한다. 여기서, 상기 무선 통신매체는 블루투스(Bluetooth), WLAN(Wireless Lan), LTE(Long Term Evoluton) 및 와이브로(Wibro)가 사용된다.
일 실시예에 따른, 상기 센서는 지자기 센서 또는 자기장 통신 모듈 센서가 사용된다.
일 실시예에 따른, 상기 급전 인버터는 3상의 교류전원을 상기 급전선로에 공급한다.
일 실시예에 따른, 상기 급전선로는 고주파의 교류 전류를 도통시켜주는 고주파 케이블과 유도된 자계의 경로를 형성하는 자성 코어를 포함한다.
이와 같은 방법으로, 급전 인버터의 온/오프(On/Off) 제어를 통해 불필요한 배터리 충전을 줄임으로써, 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 급전 인버터의 온/오프(On/Off) 제어를 통해 불필요한 배터리 충전을 줄임으로써, 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전시스템을 도시한 구성도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전 방법에 도시한 순서도이다.
도3은 도2의 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전 방법 중 급전인버터 구동 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전시스템에 대해 자세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전시스템을 도시한 구성도이다.
도1을 참고하면, 무선충전식 전기자동차(100)는 급전 인버터(200), 급전선로(210) 및 급전장치(220)로 구성된 급전시스템과 집전 모듈 및 집전장치(110)로 구성된 집전시스템으로 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전시스템이 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 무선충전식 전기 자동차(100)는 상기 급전 인버터(200)로부터 상기 급전선로(210)를 통해 공급된 고주파 교류 전류로부터 발생된 고주파 유도 자계를 차량 하부에 장착된 상기 집전모듈이 전압으로 변환한 후, 상기 집전 장치(110)를 통해 승압을 하여 배터리를 충전한다. 즉, 상기 급전 인버터(200)는 상기 급전선로(210)에 고주파 전류를 도통시켜며, 전력 케이블을 통하는 고주파 전류에 의해 상기 급전선로(210) 내부의 유도 자계가 발생하고, 페라이트 코어를 통해 유도 자계 경로가 만들어지며, 차량 하부에 장착된 상기 집전 모듈에 의해 자계가 다시 전기로 변환된다. 이와 같이 상기 급전 인버터(200)는 전기적, 기계적 접촉이 없이 자기적 커플링(Coupling)에 의해 전력을 상기 집전장치(110)에 전송하여 상기 배터리(120)를 충전할 수 있다.
또한, 상기 급전 인버터(200)는 고효율 공진 제어를 통한 고주파 전류를 생성하며, 도로(300) 하부에 매설된 상기 급전선로(210)는 차량 주위의 EMF(Electro-Magnetic Field) 형성하며, 상기 무선충전식 전기 자동차(100) 하부에 장착된 집전장치(110)는 비접촉 유도 자계를 전압으로 변환하여 주며, 상기 집전장치(110)는 변환된 저전압을 배터리(120)에 충전할 수 있다.
상기 급전선로(210)는 고주파 전류를 도통시켜 주는 고주파 케이블과 고주파 전류에 의해 유기된 자계를 위한 자계 통로를 만들어 주는 자성 코어로 구성되어 있으며, 상기 집전장치(110)까지 고효율로 자계가 도달되도록 하는 역할을 한다.
상기 집전장치(110)는 도로(300) 표면으로부터 공극 혹은 지상고 거리만큼 떨어져 있으며, 상기 급전선로(210)와 마찬가지로 자계 통로를 만들어주는 자성 코어 및 전압으로 변환하여 주는 고주파 케이블로 구성되어 있다. 또한, 상기 급전선로를 통해 전달받은 유도 자계를 전류로 변환하여 상기 배터리(120)를 충전할 수 있다.
이하, 도2 내지 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전방법에 대해 자세히 설명한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전 방법에 도시한 순서도이고, 도3은 도2의 무선충전식 전기 자동차의 배터리 충전 방법 중 급전인버터 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도2 내지 도3을 참고하면, 무선충전식 전기자동차의 배터리(120) 충전방법은 상기 전기자동차가 급전선로(210)에 진입(S10)했음을 감지하기 위해 센서를 통해 센싱하는 단계(S20), 상기 전기 자동차 배터리(120)의 잔존용량 체크(S30) 및 기 설정된 설정용량과 비교하는 단계(S40), 상기 전기 자동차 배터리(120)의 잔존용량이 상기 설정용량보다 이하일 경우 급전 인버터(200)에 구동신호를 송신하는 단계(S50) 및 상기 구동신호를 수신하여 상기 전기 자동차 배터리(120)를 충전하는 단계(S60)를 포함한다. 여기서, 상기 구동신호를 수신한 상기 급전 인버터(200)가 구동하는 단계(S70), 상기 급전 인버터(200)에서 급전선이 매설된 급전선로(210)로 전력을 공급하는 단계(S80) 및 상기 급전선로(210)에 공급된 전력에 의해 상기 전기 자동차(100) 배터리(120)를 충전하는 단계(S60)를 더 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 전기 자동차(100)는 도로를 주행하다가 상기 급전선로(210)가 매설된 도로 위를 진입하면(S10), 상기 급전 인버터(200)에 구비된 센서에 의해 상기 전기 자동차(100)가 상기 급전선로(210) 상에 진입했음을 센싱(S20)할 수 있다. 여기서, 상기 센서는 자기장 통신 모듈 센서 또는 지자기 센서가 사용되며, 상기 전기 자동차(100)에 구비된 영구자석에 반응하여, 센싱할 수 있다.
특히, 상기 급전선로(210)는 도로 하부에 매설되며, 고주파의 교류 전류를 도통시켜주는 고주파 케이블과 유도된 자계의 경로를 형성하는 자성코어를 포함한다.
따라서, 상기 센서가 상기 전기 자동차(100)의 자성을 감지하여, 상기 전기자동차가 상기 급전선로(210) 진입여부를 판별할 수 있다.
그 다음으로, 상기 전기 자동차(100)가 상기 급전선로(210)에 진입한 상태가 센싱되면, 상기 전기 자동차(100)는 배터리(120)의 잔존용량을 체크(S30)하며, 상기 잔존용량과 기 설정된 배터리(120) 설정용량과 비교(S40)할 수 있다. 여기서, 상기 배터리(120)의 설정용량은 배터리(120) 전체용량의 약 60~70%정도로 설정할 수 있으며, 상기 전기 자동차(100)의 주행환경에 따라 상기 설정용량은 조절할 수 있다.
예를 들면, 상기 전기 자동차(100)가 상기 급전선로(210)에 진입하면, 상기 전기 자동차(100)는 상기 배터리(120)의 잔존용량을 체크하며, 상기 잔존용량이 설정용량과 비교하여 상기 잔존용량이 상기 설정용량 이상인 상태이면, 상기 전기 자동차(100)를 운행하는데 있어서, 충분한 전력을 가지고 있기 때문에 별도의 충전을 생략할 수 있다.
반면에, 상기 잔존용량이 상기 설정용량 이하인 상태이면, 상기 전기 자동차(100)를 운행하는데 있어서, 전력이 부족하기 때문에 상기 배터리(120)의 충전을 진행할 수 있다.
즉, 상기 배터리(120)의 잔존용량이 상기 설정용량보다 이하일 경우, 상기 전기 자동차(100)는 도로 위에 구비된 상기 급전 인버터(200)에 구동신호를 송신(S50)할 수 있다.
예를 들면, 상기 배터리(120)의 잔존용량이 상기 설정용량보다 이하일 경우, 상기 전기 자동차(100)는 상기 배터리(120)를 충전하기 위해 무선 통신매체를 통해 양자간에 실시간으로 상호작용하여 상기 급전 인버터(200)에 구동신호를 송신할 수 있다. 여기서, 상기 무선 통신매체는 블루투스(Bluetooth), WLAN(Wireless Lan), LTE(Long Term Evoluton) 및 와이브로(Wibro)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 급전 인버터(200)는 고효율 공진 제어를 통한 3상의 교류전원을 생성하며, 도로(300) 하부에 매설된 상기 급전선로(210)에 교류전원을 공급한다. 공급된 교류전원에 의해서 상기 급전선로(210)에서 상기 전기 자동차(100) 주위의 EMF(Electro-Magnetic Field) 형성하며, 형성된 EMF를 통해 유도된 자계를 상기 전기 자동차(100) 하부에 장착된 상기 집전장치(110)가 비접촉 유도 자계를 전압으로 변환하여 주며, 상기 집전장치(100)는 변환된 전압을 상기 배터리(120)에 충전(S60)할 수 있다.
한편, 상기 전기자동차의 배터리(120)를 충전방법에 있어서, 하기의 단계들이 더 포함된다.
상기 전기 자동차(100)는 상기 배터리(120)를 충전할 필요가 있으면, 상기 급전 인버터(200)에 구동신호를 송신(S50)하고, 상기 급전 인버터(200)는 구동(S70)하여, 상기 급전선로(210)에 교류전원을 공급(S80)할 수 있다.
상기 급전선로(210)에 교류전원이 도통되면, 상기 급전선로(210) 내부의 유도자계가 발생하고, 상기 유도자계를 상기 전기 자동차(100)의 집전장치(100)가 전기로 변환시켜 상기 배터리(120)를 충전(S60)할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 급전 인버터의 온/오프(On/Off) 제어를 통해 불필요한 배터리 충전을 줄임으로써, 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
S10: 챠량진입단계 S80: 급전선로 전력공급 단계
S20: 센서감지단계 100: 전기 자동차
S30: 배터리 잔존용량 체크단계 110: 집전장치
S40: 잔존용량과 설정용량비교 단계 120: 배터리
S50: 구동신호 전송 단계 200: 급전 인버터
S60: 배터리 충전 단계 210: 급전선로
S70: 급전 인터버 구동 단계 220: 급전장치

Claims (8)

  1. 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법에 있어서,
    상기 전기자동차가 급전선로에 진입했음을 감지하기 위해 센서를 통해 센싱하는 단계;
    상기 전기 자동차 배터리의 잔존용량 체크 및 기 설정된 설정용량과 비교하는 단계;
    상기 전기 자동차 배터리의 잔존용량이 상기 설정용량보다 이하일 경우 급전 인버터에 구동신호를 송신하는 단계; 및
    상기 구동신호를 수신하여 상기 전기 자동차 배터리를 충전하는 단계;
    를 포함하는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동신호를 수신한 상기 급전 인버터가 구동하는 단계;
    상기 급전 인버터에서 급전선이 매설된 급전선로로 전력을 공급하는 단계; 및
    상기 급전선로에 공급된 전력에 의해 상기 전기 자동차 배터리를 충전하는 단계;
    를 더 포함하는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
  3. 제1하에 있어서,
    상기 설정용량은 상기 전기 자동차 배터리의 전제 용량의 60~70%로 설정되는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기 자동차와 상기 급전 인버터는 무선 통신매체를 이용하여, 양자간에 실시간으로 상호작용하는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선 통신매체는 블루투스(Bluetooth), WLAN(Wireless Lan), LTE(Long Term Evoluton) 및 와이브로(Wibro)가 사용되는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 지자기 센서 또는 자기장 통신 모듈 센서가 사용되는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 급전 인버터는 3상의 교류전원을 상기 급전선로에 공급하는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 급전선로는 고주파의 교류 전류를 도통시켜주는 고주파 케이블과 유도된 자계의 경로를 형성하는 자성 코어를 포함하는 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법.
KR1020120114513A 2012-10-16 2012-10-16 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법 KR20140048502A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120114513A KR20140048502A (ko) 2012-10-16 2012-10-16 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120114513A KR20140048502A (ko) 2012-10-16 2012-10-16 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140048502A true KR20140048502A (ko) 2014-04-24

Family

ID=50654502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120114513A KR20140048502A (ko) 2012-10-16 2012-10-16 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140048502A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008665A (ko) 2014-07-14 2016-01-25 제일정보기술 주식회사 전기자동차 충전 관리시스템 및 방법
KR20160126336A (ko) * 2015-04-23 2016-11-02 현대자동차주식회사 친환경 차량의 무선충전장치 및 방법
US9914363B2 (en) 2014-12-24 2018-03-13 Hyundai Motor Company Method for wirelessly recharging electric vehicle using visible light communication and vehicle for carrying out the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008665A (ko) 2014-07-14 2016-01-25 제일정보기술 주식회사 전기자동차 충전 관리시스템 및 방법
US9914363B2 (en) 2014-12-24 2018-03-13 Hyundai Motor Company Method for wirelessly recharging electric vehicle using visible light communication and vehicle for carrying out the same
KR20160126336A (ko) * 2015-04-23 2016-11-02 현대자동차주식회사 친환경 차량의 무선충전장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9666359B2 (en) Vehicle, power receiving device, power transmitting device, and contactless power supply system
US9421868B2 (en) Electrical powered vehicle and power feeding device for vehicle
KR102550114B1 (ko) 코일 정렬 방법 및 이를 이용하는 전기차 무선 전력 전송 장치
JP5173901B2 (ja) 非接触受給電装置
EP3263390B1 (en) Wireless power transfer method for electric vehicle based on auxiliary battery status and electric vehicle for the same
CN102694425B (zh) 无线电力接收装置及其电力控制方法
US20140084863A1 (en) Power receiving device, vehicle, and contactless power feeding system
US20110204845A1 (en) System and method for inductively transferring ac power and self alignment between a vehicle and a recharging station
CN105453383A (zh) 非接触式受电装置
JP2016526367A (ja) エネルギー貯蔵システムの充電を制御する方法及び構造
EP3018796A1 (en) Power feed device and method for acquisition of frequency characteristics
KR102350732B1 (ko) 전기차 병렬 충전 방법 및 장치
JP2013009479A (ja) 給電装置、受電装置、移動体、充電システムおよび給電方法
CN105393430A (zh) 非接触式供电装置及非接触式受电装置
KR20140048502A (ko) 무선충전식 전기자동차의 배터리 충전방법
CN106004485B (zh) 一种基于传感器控制能量输出的olev系统
US9878626B2 (en) Electric mobile body, power supply/reception system, and power receiving method for electric mobile body
KR102386780B1 (ko) 보조 배터리 상태에 기초한 전기차를 위한 무선 전력 전송 방법 및 이를 이용한 전기차
KR20120037722A (ko) 차량 충전 시스템 및 급전장치
KR101481216B1 (ko) 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법
KR20130120227A (ko) 전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법
EP3054561A1 (en) Non-contact charging system, vehicle, and power-feeding device
KR101175358B1 (ko) 비접촉 자기 유도 충전 방식의 전기자동차 전력 공급 시스템
KR20180064219A (ko) 소형 전기자동차용 최대 전력전달과 제어 안정화를 위한 무선충전 급집전 시스템 및 그 제어방법
CN102593963A (zh) 基于大规模无线电能传输技术的电网架构

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application