KR20190140316A

KR20190140316A - 전기차 충전 로봇 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20190140316A
Application number: KR1020180066970A
Authority: KR
Inventors: 임선빈; 민경원; 최문천; 이현동; 엄일용
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-12-19
Also published as: KR102597830B1

Abstract

본 발명은 전기차 충전 로봇에 관한 것으로, 전기차의 배터리를 충전시키기 위한 배터리 모듈로서 충전건이 결합된 배터리 모듈부; 상기 배터리 모듈부의 충전건을 집어 전기차 충전 단자에 결합시키거나, 전기차에 결합된 충전건을 해제하기 위한 집게와 다관절 로봇암을 포함하는 로봇 모듈부; 및 상기 배터리 모듈부와 로봇 모듈부에 결합되어 각기 목표 지점까지 이동시키는 모듈인 이송 모듈부;를 포함한다.

Description

전기차 충전 로봇 및 그 제어 방법{CHARGING ROBOT FOR ELECTRIC VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 전기차 충전 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기차 충전 구역에 차량을 주차시키지 않더라도 이동 가능한 충전 로봇을 이용해 전기차를 무인 충전시킬 수 있도록 하는, 전기차 충전 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 기존의 전기자동차(또는 전기차, EV(Electric Vehicle))는 전기차 충전 구역(또는 전기차 충전 전용 주차장)에 주차한 후 유선 또는 무선 충전기를 이용해 배터리를 충전시켰다.

그런데 상기 유선 충전기는 충전 용량의 증가(예 : 50kW급 → 100kW급)에 따라 충전 장치(예 : 충전건 및 케이블 등)의 부피와 무게의 증가로 인해 노약자와 여성 운전자의 사용에 불편한 문제점이 있다.

또한 상기 무선 충전기는 차량에 무선 전력 수신 장치를 추가로 장착해야 하기 때문에 차량의 중량이 증가하며, 유선 충전 방식 대비 충전 속도가 상대적으로 떨어지고, 인체에 유해한 전자파를 방지하기 위한 차폐 장치를 추가로 장착해야 하는 문제점이 있다.

또한 기존의 전기차 충전 시스템은 충전 가능한 장소(또는 고정식 충전 스테이션이 구비된 전용 주차장)가 미리 충분하게 확보되어 있지 않으면, 차량의 충전 대기 시간이 증가하게 되는 문제점이 있다.

따라서 충전 가능한 장소(또는 고정식 충전 스테이션이 구비된 전용 주차장)를 미리 확보하지 않더라도, 점차 증가되고 있는 전기차에 대응하여, 기존 주차장(즉, 전기차가 아닌 일반 차량을 주차시키는 주차장)에서도 무인 방식으로 간편하면서 빠르게 전기차를 충전할 수 있도록 하는 기술이 요구되고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2013-0118482호(2013.10.30. 공개, 전기차 배터리 교환 장치 및 방법)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전기차 충전 구역에 차량을 주차시키지 않더라도 이동 가능한 충전 로봇을 이용해 전기차를 무인 충전시킬 수 있도록 하는, 전기차 충전 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전기차 충전 로봇은, 전기차의 배터리를 충전시키기 위한 배터리 모듈로서 충전건이 결합된 배터리 모듈부; 상기 배터리 모듈부의 충전건을 집어 전기차 충전 단자에 결합시키거나, 전기차에 결합된 충전건을 해제하기 위한 집게와 다관절 로봇암을 포함하는 로봇 모듈부; 및 상기 배터리 모듈부와 로봇 모듈부에 결합되어 각기 목표 지점까지 이동시키는 모듈인 이송 모듈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 목표 지점은, 충전할 전기차가 주차되어 있는 지점, 또는 배터리 충전 스테이션이 있는 지점인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 이송 모듈부는, 목표 지점까지의 경로를 설정하고, 또한 경로 상에 있는 장애물을 회피 주행하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 제1 센서부; 전기차 충전 로봇을 통제하는 상위 서버, 로봇 모듈부, 및 배터리 모듈부와 유무선 방식으로 통신하는 제1 통신부; 상기 로봇 모듈부 및 배터리 모듈부와 물리적으로 결합시키거나 분리시키는 제1 결합부; 전기차 충전 로봇을 목표 지점으로 이동하기 위하여, 상기 제1 센서부, 제1 통신부, 및 제1 결합부를 제어하고, 이송 구동부의 조향과 속도를 제어하는 제1 제어부; 및 상기 제1 제어부의 제어에 따라, 바퀴가 연결된 모터의 조향과 속도가 제어되는 이송 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 로봇 모듈부는, 타겟 위치까지 충전건을 이동시켜 안정적으로 결합시키기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 제2 센서부; 전기차 충전 로봇을 통제하는 상위 서버, 이송 모듈부, 및 배터리 모듈부와 유무선 방식으로 통신하는 제2 통신부; 상기 이송 모듈부 및 배터리 모듈부와 물리적으로 결합시키거나 분리시키는 제2 결합부; 충전건을 집은 로봇암을 타겟 위치로 이동하기 위하여, 상기 제2 센서부, 제2 통신부, 및 제2 결합부를 제어하고, 로봇암 구동부를 통해 로봇암의 관절과 집게의 각도와 토크를 제어하는 제2 제어부; 및 상기 제2 제어부의 제어에 따라, 다괄절 로봇암의 관절과 집게의 각도와 토크를 제어하여 충전건을 타겟 위치로 이동시키는 로봇암 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 타겟 위치는, 전기차의 충전 단자 위치, 또는 배터리 충전 스테이션의 충전 단자 위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 배터리 모듈부는, 전기차를 충전하거나 배터리부를 충전하는 충방전부; 전기차 충전 로봇을 통제하는 상위 서버, 이송 모듈부, 및 로봇 모듈부와 유무선 방식으로 통신하는 제3 통신부; 상기 이송 모듈부 및 로봇 모듈부와 물리적으로 결합시키거나 분리시키는 제3 결합부; 전기차를 충전하기 위하여 상기 배터리부를 방전시키거나, 충전 스테이션에서 상기 배터리부를 충전하기 위하여, 상기 충방전부를 제어하는 제3 제어부; 및 충전 용량에 따라 적어도 하나 이상의 배터리가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있고, 상기 제3 제어부의 제어에 따라, 충전된 전원을 방전시켜 전기차를 충전시키거나 충전 스테이션에서 자체적으로 충전을 수행하는 배터리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 전기차 충전 로봇의 제어 방법은, 전기차 충전 로봇이나 전기차 충전 로봇 시스템의 제어부가 전기차의 충전을 요청받는 단계; 상기 제어부가 상기 충전을 요청받은 전기차의 주차 위치 정보를 바탕으로 전기차 충전 로봇을 이동시키는 단계; 상기 제어부가 배터리 충전 포트를 찾기 위하여 로봇 모듈부의 센서부를 통해 전기차의 외부를 스캔하는 단계; 상기 제어부가 전기차의 외부를 스캔하여 얻어지는 영상을 분석하여 배터리 충전 포트의 위치를 검출하는 단계; 상기 전기차의 충전 포트 위치가 검출되면, 상기 제어부가 로봇 모듈부의 로봇암을 이용해 배터리 모듈부의 충전건을 집어 상기 충전 포트로 이동시키는 단계; 상기 충전건을 전기차의 충전 포트 위치로 이동시킨 후, 상기 제어부가 상기 충전건을 충전 포트 방향으로 눌러 삽입하는 단계; 및 상기 충전건이 충전 포트에 삽입 완료되면, 상기 제어부가 전기차의 배터리 충전을 시작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 전기차 충전 로봇의 메인 제어부로 기능하는 로봇 모듈부의 제어부, 또는 충전 로봇 시스템의 상위 서버인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 전기차의 충전을 요청받는 단계에서, 충전 요청 시, 차량의 기본정보, 주차 위치, 충전 금액, 및 충전 용량 정보 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 충전건의 삽입 완료나 체결을 판단하기 위하여, 상기 충전건을 전기차의 충전 포트 방향으로 이동하면서, 상기 제어부가 센서부를 통해 충전 포트까지의 거리, 및 로봇암의 그리퍼나 집게에 가해지는 토크를 측정하는 단계; 상기 측정된 거리가 기 지정된 값(α) 이상이거나, 상기 그리퍼나 집게의 토크가 기 기정된 범위(즉, β≤토크≤γ)를 만족하지 않을 경우(토크<β or 토크>γ), 상기 제어부가 충전건의 삽입을 정지시키는 단계; 및 상기 측정된 거리가 기 지정된 값(α)보다 작고, 아울러 상기 그리퍼나 집게의 토크가 기 기정된 범위(β≤토크≤γ)를 만족하면, 상기 제어부가 충전건이 충전 포트에 정확히 삽입되어 체결 완료된 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 전기차 충전 로봇의 제어 방법은, 전기차 충전 로봇이나 전기차 충전 로봇 시스템의 제어부가 로봇 모듈부와 배터리 모듈부의 각 배터리 잔량을 확인하는 단계; 상기 로봇 모듈부의 배터리 잔량이 부족할 경우, 상기 제어부가 로봇 모듈부를 충전 스테이션으로 복귀시키는 단계; 상기 로봇 모듈부가 충전 스테이션으로 복귀되면, 상기 제어부가 로봇 모듈부의 충전을 시작하는 단계; 상기 로봇 모듈부의 배터리 잔량이 부족하지 않고, 충전상태가 아닌 충전요구차량의 충전요구신호가 수신되면, 상기 제어부가 충전요구용량에 따른 기본 배터리 모듈부를 선정한 후, 상기 로봇 모듈부 및 기본 배터리 모듈부를 충전요구신호를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시키는 단계; 및 상기 로봇 모듈부가 충전요구신호를 접수한 해당 전기차가 있는 위치에 도착하면, 상기 제어부가 로봇 모듈부의 로봇암을 제어하여 기본 배터리 모듈의 충전건을 전기차에 연결하여 충전을 시작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 로봇 모듈부의 배터리 잔량이 부족하지 않을 경우, 상기 제어부가 충전상태차량으로부터 충전 해제 요청 신호가 수신되는지 체크하는 단계; 상기 충전상태차량으로부터 충전 해제 요청 신호가 수신되면, 상기 제어부가 로봇 모듈부를 상기 충전 해제 요청 신호를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시키는 단계; 상기 로봇 모듈부가 충전 해제를 요청한 전기차가 있는 위치에 도착하면, 상기 제어부가 로봇암을 제어하여 충전컨넥터나 충전건를 상기 충전 해제를 요청한 전기차에서 해제하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 충전건이 해제된 기본 배터리 모듈을 충전 스테이션에 복귀시켜, 상기 기본 배터리 모듈을 충전시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부가 충전상태차량으로부터 충전량부족신호가 수신되는지 체크하는 단계; 상기 제어부가 충전부족용량에 따른 추가 배터리 모듈을 선정하고, 로봇 모듈부 및 추가 배터리 모듈부를 충전량부족신호를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시키는 단계; 상기 로봇 모듈부가 충전량부족신호를 접수한 해당 전기차가 있는 위치에 도착하면, 상기 제어부가 로봇암을 제어하여 기본 배터리 모듈의 충전건을 전기차에서 해제하고 추가 배터리 모듈로 교체하는 단계; 및 상기 충전건이 분리된 기본 배터리 모듈을 충전 스테이션에 복귀시켜, 상기 기본 배터리 모듈을 충전시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 로봇 모듈부는, 이송 모듈부와 배터리 모듈부가 결합되며, 상기 제어부는, 전기차 충전 로봇의 메인 제어부로 기능하는 로봇 모듈부의 제어부, 또는 충전 로봇 시스템의 상위 서버인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 전기차 충전 구역에 차량을 주차시키지 않더라도 이동 가능한 충전 로봇을 이용해 전기차를 무인 충전시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 이송 모듈부의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 로봇 모듈부의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 배터리 모듈부의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 5는 상기 도 1에 있어서, 이송 모듈부, 로봇 모듈부, 및 배터리 모듈부의 이해를 돕기 위하여 도시된 가상의 형상을 보인 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 로봇을 이용한 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 상기 도 6에 있어서, 충전건의 삽입이나 체결을 판단하는 과정(S106)을 좀 더 구체적으로 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기차 충전 로봇 및 그 제어 방법의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전기차 충전 로봇은, 이송 모듈부(110), 로봇 모듈부(200), 및 배터리 모듈부(300)를 포함한다.

상기 이송 모듈부(110)는 전기차 충전 로봇을 목표 지점(즉, 충전할 전기차가 주차되어 있는 지점, 또는 배터리 충전 스테이션이 있는 지점)까지 이동시키는 모듈이다.

상기 배터리 충전 스테이션은 복수의 배터리를 동시에 충전할 수 있다.

상기 이송 모듈부(110)는 바퀴가 부착되어 있으며 자율 조향이 가능하다.

상기 이송 모듈부(110)는 상기 로봇 모듈부(200)와 상기 배터리 모듈부(300)를 적어도 하나 이상 각기 연결하여 이송할 수 있다.

상기 로봇 모듈부(200)는 다관절 로봇암(즉, 충전건을 집어 전기차 충전 단자에 결합시키기 위한 로봇팔)을 포함한다.

상기 배터리 모듈부(300)는 전기차를 충전시키기 위한 배터리로서 충전건이 결합된다.

본 실시예에서는 상기 로봇 모듈부(200)의 다관절 로봇암을 이용해 각 배터리에 결합된 충전건을 집어 전기차 충전 단자에 결합하여 전기차를 충전하는 방식에 대해서 설명하지만, 상기 로봇암 자체에 충전건이 직접 결합되고 각 배터리마다 충전건이 결합된 로봇암이 설치될 수도 있다.

다만 비용과 효율성을 고려할 때, 배터리에 충전건이 결합되고, 상기 로봇암이 배터리에 결합된 상기 충전건을 집어 전기차를 충전하는 방식이 바람직하다.

도 2는 상기 도 1에 있어서, 이송 모듈부의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다.

도 2을 참조하면, 상기 이송 모듈부(100)는 제1 센서부(110), 제1 통신부(120), 제1 결합부(130), 제1 제어부(140), 및 이송 구동부(150)를 포함한다.

상기 제1 센서부(110)는 목표 지점(즉, 충전할 전기차가 주차되어 있는 지점, 또는 배터리 충전 스테이션이 있는 지점)까지의 경로를 설정하고, 또한 경로 상에 있는 장애물을 회피 주행하기 위한 적어도 하나 이상의 센서(예 : 지피에스, 적외선 센서, 레이더 센서, 라이다 센서, 영상 센서, 초음파 센서 등)를 포함한다.

상기 제1 통신부(120)는 상위 서버(즉, 전기차 충전 로봇을 통제하는 서버)(미도시), 로봇 모듈부(200), 및 배터리 모듈부(300)와 유무선 방식으로 통신한다.

상기 제1 통신부(120)는 상위 서버(미도시)의 지령에 따라 목표 지점(즉, 충전할 전기차가 주차되어 있는 지점, 또는 배터리 충전 스테이션이 있는 지점)으로 이동하기 위한 정보를 수신하고, 또한 상기 목표 지점으로 이동하기 전이나 이동한 후 분리되어 있던(또는 연결되어 있던), 상기 로봇 모듈부(200) 및 상기 배터리 모듈부(300)와 통신하여 결합(또는 분리)하기 위한 정보를 송수신한다.

상기 제1 결합부(130)는 상기 로봇 모듈부(200), 및 상기 배터리 모듈부(300)를 물리적으로 결합한다. 또한 상기 제1 결합부(130)는 물리적으로 결합된 상기 로봇 모듈부(200), 및 상기 배터리 모듈부(300)를 분리한다.

상기 제1 제어부(140)는 이송 모듈부(100)를 전기차 충전 지점으로 이동시키기 위하여, 상기 제1 센서부(110), 제1 통신부(120), 및 제1 결합부(130)를 제어하고, 상기 이송 구동부(150)(예 : 바퀴가 연결된 모터)의 조향과 속도를 제어한다.

상기 이송 구동부(150)는, 상기 제1 제어부(140)의 제어에 따라, 바퀴가 연결된 모터의 조향과 속도가 제어되어, 이송 모듈부(100)를 목표 지점(즉, 충전할 전기차가 주차되어 있는 지점, 또는 배터리 충전 스테이션이 있는 지점)까지 이송한다.

도 3은 상기 도 1에 있어서, 로봇 모듈부의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 로봇 모듈부(200)는 제2 센서부(210), 제2 통신부(220), 제2 결합부(230), 제2 제어부(240), 및 로봇암 구동부(250)를 포함한다.

상기 제2 센서부(210)는 타겟 위치(즉, 전기차의 충전 단자 위치, 또는 배터리 충전 스테이션의 충전 단자 위치)까지 충전건을 이동시켜 안정적으로 결합시키기 위한 적어도 하나 이상의 센서(예 : 자이로 센서, 적외선 센서, 영상 센서, 초음파 센서 등)를 포함한다.

상기 제2 통신부(220)는 상위 서버(즉, 전기차 충전 로봇을 통제하는 서버)(미도시), 이송 모듈부(100), 및 배터리 모듈부(300)와 유무선 방식으로 통신한다.

상기 제2 통신부(220)는 상위 서버(미도시)의 지령에 따라 타겟 위치(즉, 전기차의 충전 단자 위치, 또는 배터리 충전 스테이션의 충전 단자 위치)까지 충전건을 이동시켜 안정적으로 결합시키기 위한 정보(예 : 차량별 충전 단자의 위치, 충전 스테이션별 충전 단자의 위치)를 수신한다.

상기 제2 결합부(230)는 상기 이송 모듈부(100), 및 상기 배터리 모듈부(300)를 물리적으로 결합한다. 또한 상기 제2 결합부(230)는 물리적으로 결합된 상기 이송 모듈부(100), 및 상기 배터리 모듈부(300)를 분리한다.

상기 제2 제어부(240)는 충전건을 집은 로봇암(미도시)을 타겟 위치(즉, 전기차의 충전 단자 위치, 또는 배터리 충전 스테이션의 충전 단자 위치)로 이동시키기 위하여, 상기 제2 센서부(210), 제2 통신부(220), 및 제2 결합부(230)를 제어하고, 상기 로봇암 구동부(250)(예 : 다관절 로봇팔과 집게)를 통해 로봇암의 관절과 집게의 각도 및 토크를 제어한다.

상기 로봇암 구동부(250)는, 상기 제2 제어부(240)의 제어에 따라, 다관절 로봇암의 관절과 집게의 각도 및 토크가 제어되어, 로봇암(미도시)을 이용해 집은 충전건을 타겟 위치(즉, 전기차의 충전 단자 위치, 또는 배터리 충전 스테이션의 충전 단자 위치)로 이동시켜 결합한다.

도 4는 상기 도 1에 있어서, 배터리 모듈부의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다.

도 4을 참조하면, 상기 배터리 모듈부(300)는 충방전부(310), 제3 통신부(320), 제3 결합부(330), 제3 제어부(340), 및 배터리부(350)를 포함한다.

상기 충방전부(310)는 충전건이나 충전단자를 이용해 전기차를 충전하거나 자체의 배터리부(350)를 충전한다.

상기 제3 통신부(320)는 상위 서버(즉, 전기차 충전 로봇을 통제하는 서버)(미도시), 이송 모듈부(100), 및 로봇 모듈부(200)와 유무선 방식으로 통신한다.

상기 제3 통신부(320)는 상위 서버(미도시)의 지령에 따라 충전 및 방전 지령을 수신한다.

상기 제3 결합부(330)는 상기 이송 모듈부(100), 및 로봇 모듈부(200)를 물리적으로 결합한다. 또한 상기 제3 결합부(330)는 물리적으로 결합된 상기 이송 모듈부(100), 및 상기 로봇 모듈부(300)를 분리한다.

상기 제3 제어부(340)는 전기차를 충전하기 위하여 상기 배터리부(350)를 방전시키거나, 충전 스테이션(미도시)에서 상기 배터리부(350)를 충전하기 위하여, 상기 충방전부(310)를 제어한다.

상기 배터리부(350)는, 충전 용량에 따라 적어도 하나 이상의 배터리를 직렬(또는 병렬)로 연결시키고, 상기 제3 제어부(340)의 제어에 따라, 전기차를 충전시키거나 충전 스테이션(미도시)에서 자체의 배터리를 충전시킨다.

도 5는 상기 도 1에 있어서, 이송 모듈부, 로봇 모듈부, 및 배터리 모듈부의 이해를 돕기 위하여 도시된 가상의 형상을 보인 예시도이다.

도 5를 참조하면, 도 5의 (a)는 이송 모듈부(100)에 연결된 배터리 모듈부(300)를 충전 스테이션에서 충전하는 상황을 형상화한 예시도이고, 도 5의 (b)는 이송 모듈부(100)에 연결된 로봇 모듈부(200)를 이송하는 상황을 형상화한 예시도이며, 도 5의 (c)는 각 이송 모듈부(100)에 연결된 배터리 모듈부(300)와 로봇 모듈부(200)를 결합하여 이송하는 상황을 형상화한 예시도이고, 도 5의 (d)는 로봇 모듈부(200)의 로봇암이 배터리 모듈부(300)의 충전건을 집어 전기차의 충전 단자에 결합하는 상황을 형상화한 예시도이고, 도 5의 (e)는 전기차를 충전하는 배터리 모듈부(300)를 분리하여 남겨둔 후 로봇 모듈부(200)를 다른 지점으로 이송시키는 상황을 형상화한 예시도이다.

한편 상기 본 실시예에서는 설명의 편의상, 상기 이송 모듈부(100), 로봇 모듈부(200), 및 배터리 모듈부(300)가 각기 별도의 제어부(140, 240, 340)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 실질적으로는 상기 복수의 제어부(140, 240, 340) 중 어느 하나의 제어부(예 : 로봇 모듈부의 제어부)가 각 모듈부(100, 200, 300)의 기능을 통합 제어할 수 있으며, 또는 어느 하나의 제어부(예 : 로봇 모듈부의 제어부)가 메인 제어부로서 기능하여 다른 제어부들을 통합 제어할 수도 있다.

또한 상기 본 실시예에서는 충전 로봇이 자율 주행하여 목표 지점으로 이용하여 충전하는 방법에 대해서만 설명하였으나, 상기 통신부(120, 220, 320)는 원격조정을 위한 원격 제어 신호를 수신할 수도 있다. 이에 따라 사용자가 상위 서버(미도시)를 통해 원격 제어 신호를 전송하여 각 충전 로봇을 원격 제어할 수도 있다. 또한 상기 통신부(120, 220, 320)를 통해 상호간의 현재 상태(예 : 현재 위치, 배터리 충방전 여부, 배터리 잔량 등)를 판단할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 로봇을 이용한 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 전기자동차(EV)를 주차장에서 주차 완료하고 하차한 사용자(또는 운전자)가 휴대 단말기의 어플(예 : 전기차 충전을 요청하는 앱)을 이용하여 EV 배터리 충전을 요청한다(S101).

이때 운전자는 차량의 기본정보(예 : 차종, 차량번호 등) 및 주차 위치, 충전 금액, 및 충전 용량 등을 설정하여 송신한다.

이에 따라 충전 로봇 시스템(또는 충전 로봇을 제어하는 상위 서버)은 주차장 내부 지도 정보를 저장하고 있으며, 상기 S101 단계에서 수신된 차량의 주차 위치 정보를 바탕으로 충전 로봇을 이동시킨다(S102).

이때 상기 충전 로봇은 주차 위치로 이동 중 제1 센서부(110)를 통해 검출된 정보를 바탕으로 이동 방향 내 장애물을 검출하여 장애물 발견 시 회피 주행을 통해 목표 지점까지 충전 로봇을 이동시킨다.

이때 상기 충전 로봇이 배터리 충전 요청한 전기차에 도착한 후 조도센서(미도시)를 이용하여 주변의 조도를 체크하여 외/내부 주차장에 따라서 라이트가 필요한 상황에 대비한다. 차량 주변이 어두운 경우는 라이트를 작동하여 차량의 외부를 스캔할 수 있도록 한다.

그리고 로봇암에 장착된 카메라(미도시)를 이용하여서 전기차의 배터리 충전 포트를 찾기 위해서 차량의 외부를 스캔한다(S103).

또한 제2 제어부(240)는 상기와 같이 전기차의 외부를 스캔하여 얻어지는 영상을 분석하여 배터리 충전 포트의 위치를 검출한다(S104).

예컨대 동일한 전기차라도 전/후방 주차 방식에 따라서 충전 포트 위치는 달라지므로 외부 스캔 영상(즉, 전기차의 외부를 스캔하여 얻어지는 영상)을 통해서 정확한 충전 포트의 위치 검출이 필요하다. 이때 충전 로봇은 전기자동차 충전 포트의 일반적인 형태를 학습하여 측정된 영상에서 충전 포트 형태학 분석 알고리즘을 통해서 차량 충전 포트의 정확한 위치를 검출할 수 있다.

상기와 같이 전기차의 충전 포트 위치가 검출되면, 제2 제어부(240)는 충전건을 상기 검출된 충전 포트로 이동시킨다(S105).

예컨대 상기 충전건은 로봇암에서 고정된 위치에 존재하기 때문에 초기 로봇암 티칭 작업을 통해서 쉽게 충전건 위치로 이동이 가능하다. 그리고 로봇암을 충전건으로 이동한 후 로봇암에 장착된 그리퍼(또는 집게)를 이용하여 거치대(즉, 충전건 거치대)에서 충전건을 꺼내서 상기 검출된 전기차의 충전 포트 위치로 충전건을 이동한다.

상기와 같이 충전건을 전기차의 충전 포트 위치로 이동시킨 후, 상기 제2 제어부(240)는 상기 충전건을 충전 포트 방향으로 강하게 눌러 삽입한다(S106).

예컨대 충전건과 차량(전기차)의 충전 포트의 거리를 정확하게 측정하지 못하면 로봇암이 충전건을 필요 이상 강하게 삽입시켜서 충전 포트가 파손될 수 있으므로, 충전건과 충전 포트간의 거리를 정확히 측정하여 충전건과 충전 포트의 충돌을 방지하며 충전건을 충전 포트 방향으로 이동시킨다.

좀 더 구체적으로 이동 중 충전건과 충전포트의 거리가 지정된 α값 이내로 진입 시, 제2 제어부(240)는 충전건의 이동을 일단 정지시킨 후, 추가적으로 그리퍼(또는 집게)에 장착되어 있는 토크 센서 값을 모니터링하여 지정된 β값 이하로 떨어지거나 지정된 γ값 이상으로 커지는 경우에도 충전건 이동을 정지시킨다. 즉, 충전건과 충전 포트간 도킹 위치가 불일치로 판단될 경우 로봇암 이동을 정지시키는 것이다(도 7 참조).

참고로 상기 거리 측정을 위해서 IR(적외선) 카메라와 같이 영상의 깊이를 추출할 수 있는 카메라를 사용할 수 있지만, 비용을 고려하여 일반 카메라와 초음파 센서를 조합하여 충전건과 충전포트간의 거리를 추출할 수도 있다.

상기와 같이 충전건이 충전 포트에 삽입 완료되면(즉, 체결되면), 제2 제어부(240)는 전기차의 배터리 충전을 시작한다(S107).

도 7은 상기 도 6에 있어서, 충전건의 삽입이나 체결을 판단하는 과정(S106)을 좀 더 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 상기 제2 제어부(240)는 충전건을 수직방향(즉, 전기차의 충전 포트 방향)으로 이동을 시작하면서(S201), 제2 센서부(210)(예 : 초음파 센서)를 통해 충전 포트 까지의 거리를 측정한다(S202).

이때 상기 측정된 거리(즉, 충전건에서 충전 포트 까지의 거리)가 기 지정된 값(α) 이상이면(S203), 상기 제2 제어부(240)는 충전 포트를 넘어서 이동한 것으로 판단하여 충전건의 삽입을 정지시킨다(S209).

아울러 상기 제2 제어부(240)는 상기 제2 센서부(210)(예 : 토크 센서)를 통해서 그리퍼(또는 집게)에 가해지는 토크를 측정한다(S204).

이때 상기 충전건이 충전 포트 방향으로 정확히 진입(또는 이동)하였다면, 상기 그리퍼(또는 집게)의 토크는 기 기정된 범위(즉, β≤토크≤γ)를 만족하여야 한다. 그러나 상기 그리퍼(또는 집게)의 토크는 기 기정된 범위를 만족하지 않을 경우(즉, 토크<β or 토크>γ)에는 상기 충전건이 충전 포트 방향으로 정확히 진입(또는 이동)하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

따라서 상기 그리퍼(또는 집게)의 토크가 기 기정된 범위를 만족하지 않을 경우(즉, 토크<β or 토크>γ)(S205), 상기 제2 제어부(240)는 충전건의 삽입을 정지시킨다(S209).

하지만, 상기 측정된 거리(즉, 충전건에서 충전 포트 까지의 거리)가 기 지정된 값(α)보다 작고(S203), 아울러 상기 그리퍼(또는 집게)의 토크가 기 기정된 범위(즉, β≤토크≤γ)를 만족하면(S208), 상기 제2 제어부(240)는 충전건이 충전 포트에 정확히 삽입되어 체결 완료된 것으로 판단한다(S210).

또한 상기 제2 제어부(240)는 전기차 충전 포트로부터 체결 완료 신호를 수신하여 체결 완료된 것으로 판단할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

편의상 이하 본 실시예에서는 로봇 모듈부(200)에 이송 모듈부(100)와 배터리 모듈부(300)가 결합된 것으로 가정하여 설명한다. 또한 제2 제어부(240)가 메인 제어부(이하 제어부로 간단히 기재함)로서 기능하는 것으로 가정하여 설명한다. 다만 충전 로봇 시스템(또는 충전 로봇을 제어하는 시스템)에서는 상위 서버(미도시)가 상기 제2 제어부(240)의 역할을 대신할 수도 있다.

도 8을 참조하면, 제어부(240)가 로봇 모듈부(200)와 배터리 모듈부(300)의 각 잔량(배터리 잔량)을 확인한다(S301).

먼저 상기 로봇 모듈부(200)의 배터리 잔량이 부족할 경우(S302의 예), 상기 제어부(240)는 로봇 모듈부(200)를 충전 스테이션(미도시)으로 복귀시킨다(S303).

그리고 로봇 모듈부(200)가 충전 스테이션(미도시)으로 복귀되면(S304의 예), 상기 제어부(240)는 로봇 모듈부(200)의 충전을 시작한다(S305).

다만 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 로봇 모듈부(200)는 충전을 위해 충전 스테이션(미도시)으로 복귀하지 않고, 상기 배터리 모듈부(300)의 전원을 이용하여 충전(동작 전원으로 사용할 배터리 충전)할 수도 있다.

한편 상기 로봇 모듈부(200)의 배터리 잔량이 부족하지 않을 경우(S302의 아니오), 충전상태차량(즉, 충전중인 전기차)의 해제 요청 신호(즉, 충전 해제 요청 신호)가 수신되는지 체크한다(S306).

이에 따라 충전상태차량(즉, 충전중인 전기차)의 해제 요청 신호(즉, 충전 해제 요청 신호)가 수신되면(S306의 예), 상기 제어부(240)는 로봇 모듈부(200)를 해제 요청 신호를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시킨다(S307).

상기 로봇 모듈부(200)가 해제요청차량(즉, 충전 해제를 요청한 전기차)이 있는 위치에 도착하면(S308의 예), 상기 제어부(240)는 로봇암을 제어하여 충전컨넥터(예 : 충전건)를 해제요청차량(즉, 충전 해제를 요청한 전기차)에서 해제한다(S309).

그리고 상기 충전 해제된(즉, 충전건이 분리된) 배터리 모듈(즉, 기본 배터리 모듈)을 충전 스테이션(미도시)에 복귀시켜(S310), 상기 배터리 모듈(즉, 기본 배터리 모듈)을 충전시킨다(S311).

한편 충전상태차량(즉, 충전중인 전기차)의 충전량부족신호(즉, 추가 충전 요청 신호)가 수신되면(S312의 예), 제어부(240)는 충전부족용량에 따른 추가 배터리 모듈(300)을 선정하고, 로봇 모듈부(200) 및 추가 배터리 모듈부(300)를 충전량부족신호(즉, 추가 충전 요청 신호)를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시킨다(S314).

이에 따라 상기 로봇 모듈부(200)가 충전량부족신호(즉, 추가 충전 요청 신호)를 접수한 해당 전기차가 있는 위치에 도착하면(S315의 예), 상기 제어부(240)는 로봇암을 제어하여 기본 배터리 모듈(즉, 전기차를 충전하고 있던 배터리 모듈)을 해제하고 추가 배터리 모듈(즉, 전기차의 추가 충전을 위해 이동한 배터리 모듈)을 교체한다(S316).

그리고 상기 충전 해제된(즉, 충전건이 분리된) 배터리 모듈(즉, 기본 배터리 모듈)을 충전 스테이션(미도시)에 복귀시켜(S317), 상기 배터리 모듈(즉, 기본 배터리 모듈)을 충전시킨다(S318).

한편 충전상태가 아닌 충전요구차량(즉, 충전이 필요한 전기차)의 충전요구신호(즉, 충전 요청 신호)가 수신되면(S319의 예), 제어부(240)는 충전요구용량(즉, 대형차나 소형차 등의 차량의 종류에 따라 충전요구용량이 다를 수 있음)에 따른 기본 배터리 모듈부(300)를 선정하고(S320), 로봇 모듈부(200) 및 기본 배터리 모듈부(300)를 충전요구신호(즉, 충전 요청 신호)를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시킨다(S321).

이에 따라 상기 로봇 모듈부(200)가 충전요구신호(즉, 충전 요청 신호)를 접수한 해당 전기차가 있는 위치에 도착하면(S322의 예), 상기 제어부(240)는 로봇암을 제어하여 기본 배터리 모듈(즉, 전기차를 충전하고 있던 배터리 모듈)의 충전건(또는 충전 컨넥터)을 전기차에 연결한다(S323).

상기와 같이 본 실시예에 따른 전기자 충전 로봇(또는 충전 로봇 시스템)은 고정형 충전기가 확보되지 않은 주차장에 주차된 전기차의 요구(예 : 스마트폰 앱을 통한 요구)에 따라 배터리 모듈부(300)을 포함한 로봇 모듈부(200)를 충전요구차량(즉, 충전이 필요한 전기차)으로 이동시켜 전기차를 충전시킨다.

이때 만약 동시간대에 1대 이상 충전요구차량(즉, 충전이 필요한 전기차)이 존재할 경우, 충전 로봇(즉, 로봇 모듈부)은 제1 충전요구차량(즉, 충전이 필요한 전기차)에 제1 배터리 모듈부(300)를 잔류시켜 충전을 유지 시킨 후, 제2 충전요구차량(즉, 충전이 필요한 전기차)으로 추가 배터리 모듈부(300)와 함께 이동하여 충전을 수행한다. 따라서 충전요구차량(즉, 충전이 필요한 전기차)이 증가하더라도 배터리 모듈부(300)의 개수만큼 얼마든지 대응이 가능하다.

그리고 차량 충전이 완료된 차량에서 충전해체요청이 발생하면 로봇 모듈부가 이동하여 충전건(즉, 충전용 컨넥터) 전기차에서 탈거하고 배터리 모듈부(300)를 충전 스테이션(미도시)에 복귀시켜 충전시킨다. 만약 충전중인 배터리 모듈부(300)의 배터리 용량이 부족할 경우에는 다른 배터리 모듈부(또는 추가 배터리 모듈부)로 교체(또는 직렬이나 병렬 연결)하여 전기차의 충전을 계속할 수 있다.

이에 따라 본 실시예는 충전 장치(예 : 충전건 및 케이블 등)의 부피와 무게의 증가에 영향을 받지 않고 전기차의 충전을 수행할 수 있도록 하며, 전기차 충전 전용 주차장에 주차하지 않더라도 전기차의 충전을 수행할 수 있도록 하고, 운전자가 차량에 대기하고 있지 않더라도 시간에 관계없이 자동으로 무인 충전을 수행할 수 있도록 하며, 무선 충전과 달리 로봇 충전을 위한 별도의 부가 장치를 차량에 부착하지 않아도 되므로, 사용자의 편의성이 향상되고 연비를 향상시키는 효과가 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 이송 모듈부 110 : 제1 센서부
120 : 제1 통신부 130 : 제1 결합부
140 : 제1 제어부 150 : 이송 구동부
200 : 로봇 모듈부 210 : 제2 센서부
220 : 제2 통신부 230 : 제2 결합부
240 : 제2 제어부 250 : 로봇암 구동부
300 : 배터리 모듈부 310 : 충반전부
320 : 제3 통신부 330 : 제3 결합부
340 : 제3 제어부 350 : 배터리부

Claims

전기차의 배터리를 충전시키기 위한 배터리 모듈로서 충전건이 결합된 배터리 모듈부;
상기 배터리 모듈부의 충전건을 집어 전기차 충전 단자에 결합시키거나, 전기차에 결합된 충전건을 해제하기 위한 집게와 다관절 로봇암을 포함하는 로봇 모듈부; 및
상기 배터리 모듈부와 로봇 모듈부에 결합되어 각기 목표 지점까지 이동시키는 모듈인 이송 모듈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇.
제 1항에 있어서, 상기 목표 지점은,
충전할 전기차가 주차되어 있는 지점, 또는 배터리 충전 스테이션이 있는 지점인 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇.
제 1항에 있어서, 상기 이송 모듈부는,
목표 지점까지의 경로를 설정하고, 또한 경로 상에 있는 장애물을 회피 주행하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 제1 센서부;
전기차 충전 로봇을 통제하는 상위 서버, 로봇 모듈부, 및 배터리 모듈부와 유무선 방식으로 통신하는 제1 통신부;
상기 로봇 모듈부 및 배터리 모듈부와 물리적으로 결합시키거나 분리시키는 제1 결합부;
전기차 충전 로봇을 목표 지점으로 이동하기 위하여, 상기 제1 센서부, 제1 통신부, 및 제1 결합부를 제어하고, 이송 구동부의 조향과 속도를 제어하는 제1 제어부; 및
상기 제1 제어부의 제어에 따라, 바퀴가 연결된 모터의 조향과 속도가 제어되는 이송 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇.
제 1항에 있어서, 상기 로봇 모듈부는,
타겟 위치까지 충전건을 이동시켜 안정적으로 결합시키기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 제2 센서부;
전기차 충전 로봇을 통제하는 상위 서버, 이송 모듈부, 및 배터리 모듈부와 유무선 방식으로 통신하는 제2 통신부;
상기 이송 모듈부 및 배터리 모듈부와 물리적으로 결합시키거나 분리시키는 제2 결합부;
충전건을 집은 로봇암을 타겟 위치로 이동하기 위하여, 상기 제2 센서부, 제2 통신부, 및 제2 결합부를 제어하고, 로봇암 구동부를 통해 로봇암의 관절과 집게의 각도와 토크를 제어하는 제2 제어부; 및
상기 제2 제어부의 제어에 따라, 다괄절 로봇암의 관절과 집게의 각도와 토크를 제어하여 충전건을 타겟 위치로 이동시키는 로봇암 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇.
제 4항에 있어서, 상기 타겟 위치는,
전기차의 충전 단자 위치, 또는 배터리 충전 스테이션의 충전 단자 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇.
제 1항에 있어서, 상기 배터리 모듈부는,
전기차를 충전하거나 배터리부를 충전하는 충방전부;
전기차 충전 로봇을 통제하는 상위 서버, 이송 모듈부, 및 로봇 모듈부와 유무선 방식으로 통신하는 제3 통신부;
상기 이송 모듈부 및 로봇 모듈부와 물리적으로 결합시키거나 분리시키는 제3 결합부;
전기차를 충전하기 위하여 상기 배터리부를 방전시키거나, 충전 스테이션에서 상기 배터리부를 충전하기 위하여, 상기 충방전부를 제어하는 제3 제어부; 및
충전 용량에 따라 적어도 하나 이상의 배터리가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있고, 상기 제3 제어부의 제어에 따라, 충전된 전원을 방전시켜 전기차를 충전시키거나 충전 스테이션에서 자체적으로 충전을 수행하는 배터리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇.
전기차 충전 로봇이나 전기차 충전 로봇 시스템의 제어부가 전기차의 충전을 요청받는 단계;
상기 제어부가 상기 충전을 요청받은 전기차의 주차 위치 정보를 바탕으로 전기차 충전 로봇을 이동시키는 단계;
상기 제어부가 배터리 충전 포트를 찾기 위하여 로봇 모듈부의 센서부를 통해 전기차의 외부를 스캔하는 단계;
상기 제어부가 전기차의 외부를 스캔하여 얻어지는 영상을 분석하여 배터리 충전 포트의 위치를 검출하는 단계;
상기 전기차의 충전 포트 위치가 검출되면, 상기 제어부가 로봇 모듈부의 로봇암을 이용해 배터리 모듈부의 충전건을 집어 상기 충전 포트로 이동시키는 단계;
상기 충전건을 전기차의 충전 포트 위치로 이동시킨 후, 상기 제어부가 상기 충전건을 충전 포트 방향으로 눌러 삽입하는 단계; 및
상기 충전건이 충전 포트에 삽입 완료되면, 상기 제어부가 전기차의 배터리 충전을 시작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.
제 7항에 있어서, 상기 제어부는,
전기차 충전 로봇의 메인 제어부로 기능하는 로봇 모듈부의 제어부, 또는 충전 로봇 시스템의 상위 서버인 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.
제 7항에 있어서, 상기 전기차의 충전을 요청받는 단계에서,
충전 요청 시,
차량의 기본정보, 주차 위치, 충전 금액, 및 충전 용량 정보 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.
제 7항에 있어서, 상기 충전건의 삽입 완료나 체결을 판단하기 위하여,
상기 충전건을 전기차의 충전 포트 방향으로 이동하면서, 상기 제어부가 센서부를 통해 충전 포트까지의 거리, 및 로봇암의 그리퍼나 집게에 가해지는 토크를 측정하는 단계;
상기 측정된 거리가 기 지정된 값(α) 이상이거나, 상기 그리퍼나 집게의 토크가 기 기정된 범위(즉, β≤토크≤γ)를 만족하지 않을 경우(토크<β or 토크>γ), 상기 제어부가 충전건의 삽입을 정지시키는 단계; 및
상기 측정된 거리가 기 지정된 값(α)보다 작고, 아울러 상기 그리퍼나 집게의 토크가 기 기정된 범위(β≤토크≤γ)를 만족하면, 상기 제어부가 충전건이 충전 포트에 정확히 삽입되어 체결 완료된 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.
전기차 충전 로봇이나 전기차 충전 로봇 시스템의 제어부가 로봇 모듈부와 배터리 모듈부의 각 배터리 잔량을 확인하는 단계;
상기 로봇 모듈부의 배터리 잔량이 부족할 경우, 상기 제어부가 로봇 모듈부를 충전 스테이션으로 복귀시키는 단계;
상기 로봇 모듈부가 충전 스테이션으로 복귀되면, 상기 제어부가 로봇 모듈부의 충전을 시작하는 단계;
상기 로봇 모듈부의 배터리 잔량이 부족하지 않고, 충전상태가 아닌 충전요구차량의 충전요구신호가 수신되면, 상기 제어부가 충전요구용량에 따른 기본 배터리 모듈부를 선정한 후, 상기 로봇 모듈부 및 기본 배터리 모듈부를 충전요구신호를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시키는 단계; 및
상기 로봇 모듈부가 충전요구신호를 접수한 해당 전기차가 있는 위치에 도착하면, 상기 제어부가 로봇 모듈부의 로봇암을 제어하여 기본 배터리 모듈의 충전건을 전기차에 연결하여 충전을 시작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.
제 11항에 있어서,
상기 로봇 모듈부의 배터리 잔량이 부족하지 않을 경우, 상기 제어부가 충전상태차량으로부터 충전 해제 요청 신호가 수신되는지 체크하는 단계;
상기 충전상태차량으로부터 충전 해제 요청 신호가 수신되면, 상기 제어부가 로봇 모듈부를 상기 충전 해제 요청 신호를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시키는 단계;
상기 로봇 모듈부가 충전 해제를 요청한 전기차가 있는 위치에 도착하면, 상기 제어부가 로봇암을 제어하여 충전컨넥터나 충전건를 상기 충전 해제를 요청한 전기차에서 해제하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 충전건이 해제된 기본 배터리 모듈을 충전 스테이션에 복귀시켜, 상기 기본 배터리 모듈을 충전시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제어부가 충전상태차량으로부터 충전량부족신호가 수신되는지 체크하는 단계;
상기 제어부가 충전부족용량에 따른 추가 배터리 모듈을 선정하고, 로봇 모듈부 및 추가 배터리 모듈부를 충전량부족신호를 접수한 해당 전기차가 있는 방향으로 이동시키는 단계;
상기 로봇 모듈부가 충전량부족신호를 접수한 해당 전기차가 있는 위치에 도착하면, 상기 제어부가 로봇암을 제어하여 기본 배터리 모듈의 충전건을 전기차에서 해제하고 추가 배터리 모듈로 교체하는 단계; 및
상기 충전건이 분리된 기본 배터리 모듈을 충전 스테이션에 복귀시켜, 상기 기본 배터리 모듈을 충전시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.
제 11항에 있어서,
상기 로봇 모듈부는, 이송 모듈부와 배터리 모듈부가 결합되며,
상기 제어부는, 전기차 충전 로봇의 메인 제어부로 기능하는 로봇 모듈부의 제어부, 또는 충전 로봇 시스템의 상위 서버인 것을 특징으로 하는 전기차 충전 로봇의 제어 방법.