KR20200065572A - Method of chargin an electric vehicle - Google Patents

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KR20200065572A KR1020180152163A KR20180152163A KR20200065572A KR 20200065572 A KR20200065572 A KR 20200065572A KR 1020180152163 A KR1020180152163 A KR 1020180152163A KR 20180152163 A KR20180152163 A KR 20180152163A KR 20200065572 A KR20200065572 A KR 20200065572A
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박명준
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르노삼성자동차 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method for charging an electric vehicle. The method enables charging of a battery of an electric vehicle en route that has a power connection unit on the roof thereof, by using a power supply unit provided on a driving lane situated on the road. In particular, the method confirms entering of the electric vehicle under the power supply unit and confirms the location of the electric vehicle. Subsequently, the method obtains charging authentication from a charging system including the power supply unit by using a charging ECU of the electric vehicle, changes the power connection unit to a charging location, connects the power connection unit to the power supply unit, to charge the battery. Subsequently, upon completion of charging, the power connection unit is restored to a driving location.

Description

전기 자동차의 충전 방법{METHOD OF CHARGIN AN ELECTRIC VEHICLE}Charging method for electric vehicles{METHOD OF CHARGIN AN ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기 자동차의 충전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행중 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있는 전기 자동차의 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charging method of an electric vehicle, and more particularly, to a charging method of an electric vehicle that can charge the battery of the electric vehicle while driving.

기존의 전기자동차는 매연 발생 없이 배터리에 충전된 전원을 사용하여 전기모터를 구동하여 충분한 가속력과 주행 속도로 자유롭게 움직일 수 있다. 그러나 전기자동차에 전원을 공급하기 위한 배터리의 경우 장거리 주행을 위해서 충분하게 준비할 경우. 배터리의 수가 많아지고 차체 무게가 무거워져 주행 거리에 한계가 있다. 나아가, 충전 시간이 장시간 소요되어 신속하게 이동할 수 없는 단점이 있다. 또, 충전과 완전 방전으로 배터리의 수명 단축이 심각하여 배터리 교체 비용과 폐기된 배터리가 환경 오염원이 될 수 있어 무공해 대체 교통수단으로 사용하기 어려운 점이 있다.Existing electric vehicles can move freely with sufficient acceleration and driving speed by driving the electric motor using the power charged in the battery without generating fumes. However, in the case of a battery for supplying power to an electric vehicle, sufficient preparation for long-distance driving. The number of batteries increases and the weight of the vehicle body is heavy, which limits the mileage. Furthermore, there is a disadvantage that the charging time is long and cannot be quickly moved. In addition, since the life span of the battery is seriously reduced due to charging and completely discharging, it is difficult to use it as a pollution-free alternative transportation because battery replacement cost and discarded battery can become environmental pollution.

한편, 전기자동차가 배터리 전원만을 이용하여 주행하는 것에 비하여 가솔린, 디젤 엔진과 결합한 형태인 하이브리드 자동차(hybrid electric vehicle)는 출발과 가속은 내연기관의 힘으로, 주행은 전기 모터의 힘으로 주행하여 효율이 높고, 매연이 적어 차세대 교통수단으로 각광받고 있다. 그러나, 기계 구조와 기능이 복잡하고 고갈되는 석유 에너지를 동시에 사용해야 하기 때문에 한계점이 있다.On the other hand, a hybrid electric vehicle combined with a gasoline and a diesel engine, compared to an electric vehicle running using only battery power, starts and accelerates with the power of an internal combustion engine, and runs with the power of an electric motor. Due to its high and low smoke, it is spotlighted as the next-generation transportation method. However, there are limitations because the mechanical structure and function are complicated and the depleted petroleum energy must be used simultaneously.

반면에, 전기 동력으로 주행하는 전철, 고속철도 등의 전동차는 무공해 대중 교통 수단으로 계획된 레일과 지하 터널을 따라 이동하게 된다. 다수의 전기 자동차를 연결하고 고압 전원을 집전 팬터그래프를 통하여 공급받아 전기 자동차가 이동하게 된다. 이때, 전기 자동차는 레일을 따라 움직일 수 밖에 없어 자유로운 주행이 불가능하다.On the other hand, electric vehicles such as trains and high-speed trains that run on electric power move along rails and underground tunnels designed as pollution-free public transportation. The electric vehicle is moved by connecting a number of electric vehicles and receiving high voltage power through a current collecting pantograph. At this time, the electric vehicle is forced to move along the rail, so free driving is impossible.

본 발명에서는 장거리를 운행할 때 많이 이용하는 도로에 급속 충전용 시스템을 일정 구간에 구비하고 있다. 이때, 전기자동차를 운행하면서 이곳에서 충전할 수 있는 방안을 제안하고자 한다. In the present invention, a system for rapid charging is provided in a certain section on a road frequently used when driving a long distance. At this time, I would like to propose a way to charge here while driving an electric vehicle.

본 발명의 일 목적은 도로 주행중 급속 충전용 시스템을 이용하여 전기 자기차의 배터리를 충전할 수 있는 전기 자동차의 충전 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a charging method of an electric vehicle that can charge a battery of an electric magnetic vehicle using a system for rapid charging while driving on the road.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도로 상에 위치하는 주행 차선에 구비된 전원 공급부를 이용하여 주행중 루프 상에 전원 연결부를 갖는 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있는 전기 자동차의 충전 방법으로,According to an embodiment of the present invention, a charging method of an electric vehicle that can charge a battery of an electric vehicle having a power connection on a loop while driving using a power supply provided in a driving lane located on a road,

상기 전원 공급부의 하방으로 전기 자동차의 진입 여부를 확인하고, 상기 전기 자동차의 위치를 확인한다. 이후, 상기 전기 자동차의 충전 ECU를 이용하여 상기 전원 공급부가 포함된 충전 시스템으로부터 충전 승인을 획득하고, 상기 전원 연결부를 충전 위치로 변경하여 상기 전원 연결부를 상기 전원 공급부에 연결시켜 상기 배터리를 충전한다. 이후, 상기 충전이 종료될 경우, 상기 전원 연결부를 주행 위치로 회복시킨다.It is checked whether the electric vehicle enters under the power supply unit, and the location of the electric vehicle is checked. Thereafter, a charging approval is obtained from a charging system including the power supply unit using a charging ECU of the electric vehicle, and the power connection unit is changed to a charging position to connect the power connection unit to the power supply unit to charge the battery. . Then, when the charging ends, the power connection is restored to the driving position.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원 연결부가 주행 위치일 경우, 상기 전원 연결부는 상기 루프의 표면과 평행하게 배열될 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the power connection portion is in the driving position, the power connection portion may be arranged parallel to the surface of the loop.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원 연결부가 충전 위치로 변경될 경우, 상기 전원 연결부는 상기 루프와 수직한 아크 형상을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the power connection portion is changed to a charging position, the power connection portion may have an arc shape perpendicular to the loop.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원 연결부를 주행 위치로 회복시키는 단계는 상기 전기 자동차가 상기 전원 공급부로부터 이탈할 경우 자동적으로 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of restoring the power connection to the driving position may be automatically performed when the electric vehicle deviates from the power supply.

본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 방법에 따르면, 도로 상에 충전 시스템이 설치된 경우 충전을 위한 정차 없이 주행 중에 배터리를 충전할 수 있다.According to the charging method of the electric vehicle according to the present invention, when a charging system is installed on the road, the battery can be charged while driving without stopping for charging.

나아가, 루프에 장착된 전원 연결부가 주행 위치 및 충전 위치 사이로 변환됨에 따라 전원 공급부와의 안정적인 컨택과 공기 저항의 감소를 달성할 수 있다.Furthermore, a stable contact with the power supply and a reduction in air resistance can be achieved as the power connection unit mounted on the roof is switched between the driving position and the charging position.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도1의 전기 자동차의 충전 단계를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 전기 자동차에 포함된 전원 연결부의 주행 위치 및 충전 위치를 각각 설명하기 위한 평면도이다.1 is a flowchart illustrating a charging method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram for describing a charging step of the electric vehicle of FIG. 1.
3A and 3B are plan views for explaining a driving position and a charging position of a power connection part included in an electric vehicle, respectively.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a charging method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that it includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than the actual for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, elements, parts or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It should be understood that the presence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2는 도1의 전기 자동차의 충전 단계를 설명하기 위한 구성도이다. 도 3a 및 도 3b는 전기 자동차에 포함된 전원 연결부의 주행 위치 및 충전 위치를 각각 설명하기 위한 평면도이다.1 is a flowchart illustrating a charging method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram for explaining a charging step of the electric vehicle of FIG. 1. 3A and 3B are plan views for explaining a driving position and a charging position of a power connection part included in an electric vehicle, respectively.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 방법이 개시된다. 상기 전기 자동차(10)는 도로, 특히 고속 도로를 주행 중 정차하지 않고 배터리를 충전할 수 있다. 1 to 3B, a charging method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is disclosed. The electric vehicle 10 may charge a battery without stopping while driving on a road, particularly a high-speed road.

특히, 상기 전기 자동차의 충전 방법에 따르면, 도로 상에 위치하는 주행 차선에 구비된 전원 공급부(161)를 이용하여 주행중 루프(11) 상에 전원 연결부(111)를 갖는 전기 자동차(10)의 배터리를 충전할 수 있다. In particular, according to the charging method of the electric vehicle, the battery of the electric vehicle 10 having the power connection 111 on the loop 11 while driving using the power supply 161 provided in the driving lane located on the road Can be charged.

먼저, 상기 전원 공급부(161)의 하방으로 전기 자동차(10)의 진입 여부를 확인한다(S110). 상기 전기 자동차(10)의 진입 여부는 충전 시스템(60)에 포함된 센서(미도시)를 이용할 수 있다. First, it is checked whether the electric vehicle 10 enters below the power supply unit 161 (S110). Whether or not the electric vehicle 10 enters may use a sensor (not shown) included in the charging system 60.

이어서, 상기 전기 자동차(10)의 위치를 확인한다(S120). 이를 위하여 전기 자동차(10)에 장착된 위치 추적 시스템 및 상기 충전 시스템(60) 간의 통신을 통하여 전기 자동차(10)의 위치가 확인될 수 있다. Subsequently, the position of the electric vehicle 10 is checked (S120). To this end, the position of the electric vehicle 10 may be confirmed through communication between the location tracking system mounted on the electric vehicle 10 and the charging system 60.

이후, 전기 자동차(10)의 충전 ECU를 이용하여 상기 충전 시스템(60)으로부터 충전 승인을 획득한다(S130). 즉, 전기 자동차(10)의 충전 ECU를 이용하여, 전기 자동차(10)의 탑승자가 상기 충전 요청 신호를 충전 시스템(60)에 발생한다. 이때, 충전 시스템(60)은 해당 전기 자동차(10)에 대한 인식, 전기 자동차(10)과 연동된 결제 시스템과 연동하여 충전 승인 여부를 결정한다. 이후, 상기 충전 요청 신호에 따라 상기 충전 시스템(60)은 해당 전기 자동차(10)의 충전 승인 신호를 상기 전원 공급부(161)에 전달한다. Subsequently, a charging approval is obtained from the charging system 60 using the charging ECU of the electric vehicle 10 (S130). That is, using the charging ECU of the electric vehicle 10, the occupant of the electric vehicle 10 generates the charging request signal to the charging system 60. At this time, the charging system 60 determines whether to approve the charging in connection with the recognition of the electric vehicle 10 and the payment system linked with the electric vehicle 10. Thereafter, the charging system 60 transmits a charging approval signal of the corresponding electric vehicle 10 to the power supply unit 161 according to the charging request signal.

상기 전기 자동차(10)의 루프(11) 상부에 구비된 상기 전원 연결부(111)가 주행 위치에서 충전 위치로 변경된다. 이때, 충전 ECU는 전원 연결부(111)를 직립하도록 상기 전원 연결부(111)를 구동한다. The power connection 111 provided on the roof 11 of the electric vehicle 10 is changed from a driving position to a charging position. At this time, the charging ECU drives the power connection 111 so that the power connection 111 is upright.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 전원 연결부(111)는 주행 위치에서는 루프(11) 상면과 평행하게 배열된다. 이로써, 주행 중 상기 전원 연결부(111)에 의한 공기 저항이 감소될 수 있다. Referring to Figures 3a and 3b, the power connection 111 is arranged parallel to the upper surface of the roof 11 in the driving position. Accordingly, air resistance by the power connection unit 111 during driving may be reduced.

한편, 상기 전원 연결부(111)가 주행 위치에 충전 위치로 변경될 경우, 상기 전원 연결부(111)는 직립 상태의 아크 형상을 가질 수 있다(도 3b 참조). 이로써, 상기 전원 연결부(111)는 상기 전원 공급부(61)에 안정적으로 컨택할 수 있다. 특히, 전기 자동차(10)이 주행 중이므로 전원 연결부(111) 및 전원 공급부(61)가 안정적으로 연결될 필요가 있다. On the other hand, when the power connection 111 is changed to the charging position in the driving position, the power connection 111 may have an arc shape in an upright state (see FIG. 3B). Accordingly, the power connection unit 111 can stably contact the power supply unit 61. In particular, since the electric vehicle 10 is running, the power connection unit 111 and the power supply unit 61 need to be stably connected.

이어서, 상기 전원 연결부(111)를 상기 전원 공급부(61)에 연결시켜 상기 배터리를 충전한다(S140). Subsequently, the power connection unit 111 is connected to the power supply unit 61 to charge the battery (S140 ).

이후, 충전이 종료될 경우, 상기 전원 연결부(111)를 주행 위치로 회복시킨다. (S150) 즉, 상기 전원 연결부(111)가 루프(11)와 평행하게 수평적으로 배열된다(도 3b 참조). 이로서 주행 중 전원 연결부(111)에 의한 공기 저항이 감소될 수 있다. Then, when charging is finished, the power connection 111 is restored to the driving position. (S150) That is, the power connection 111 is arranged horizontally parallel to the roof 11 (see Fig. 3b). As a result, air resistance due to the power connection 111 during driving may be reduced.

한편, 상기 충전이 종료되는 경우는, 배터리 충전이 완료되거나, 전기 자동차(10)이 차선을 이탈하거나 전기 자동차가 충전 시스템(60)을 통과할 경우와 같이 전기 자동차(10)이 충전 시스템으로부터 이탈되는 경우가에 해당할 수 있다. On the other hand, when the charging is completed, the battery charging is completed, or the electric vehicle 10 is removed from the charging system, such as when the electric vehicle 10 leaves the lane or the electric vehicle passes through the charging system 60 This may be the case.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전기 자동차(10)의 주행 중 도로 상에 설치된 충전 시스템(60)을 이용하여 전기 자동차(10)의 배터리를 충전할 수 있다. 따라서, 별도의 충전을 위한 전기 자동차(10)의 정차가 요구되지 않으며, 특히 고속도로를 이용하는 장거리 이동시 전기 자동차의 배터리가 용이하고 효과적으로 충전될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the battery of the electric vehicle 10 may be charged using the charging system 60 installed on the road while the electric vehicle 10 is driving. Therefore, a stop of the electric vehicle 10 for separate charging is not required, and the battery of the electric vehicle can be easily and effectively charged, especially when traveling over a long distance using a highway.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 방법은 도로 상에 충전 시스템이 설치된 경우 충전을 위한 정차 없이 주행 중에 배터리를 충전할 수 있다.As described above, the charging method of the electric vehicle according to the present invention can charge the battery while driving without stopping for charging when the charging system is installed on the road.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

10: 전기 자동차 11: 루프
60: 충전 시스템 111: 전원 연결부
161: 전원 공급부 10: electric vehicle 11: loop
60: charging system 111: power connection
161: power supply

Claims (4)

도로 상에 위치하는 주행 차선에 구비된 전원 공급부를 이용하여 주행중 루프 상에 전원 연결부를 갖는 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있는 전기 자동차의 충전 방법으로,
상기 전원 공급부의 하방으로 전기 자동차의 진입 여부를 확인하는 단계;
상기 전기 자동차의 위치를 확인하는 단계;
상기 전기 자동차의 충전 ECU를 이용하여 상기 전원 공급부가 포함된 충전 시스템으로부터 충전 승인을 획득하는 단계;
상기 전원 연결부를 충전 위치로 변경하여 상기 전원 연결부를 상기 전원 공급부에 연결시켜 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
상기 충전이 종료될 경우, 상기 전원 연결부를 주행 위치로 회복시키는 단계;를 포함하는 전기 자동차의 충전 방법.As a charging method of an electric vehicle that can charge the battery of the electric vehicle having a power connection on the roof while driving using the power supply provided in the driving lane located on the road,
Checking whether an electric vehicle enters under the power supply unit;
Checking the location of the electric vehicle;
Obtaining charging approval from a charging system including the power supply using a charging ECU of the electric vehicle;
Charging the battery by changing the power connection to a charging position and connecting the power connection to the power supply; And
And when the charging ends, restoring the power connection to the driving position. 제1항에 있어서, 상기 전원 연결부가 주행 위치일 경우, 상기 전원 연결부는 상기 루프의 표면과 평행하게 배열된 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 방법.The method of claim 1, wherein the power connection is arranged parallel to the surface of the roof when the power connection is in a driving position. 제1항에 있어서, 상기 전원 연결부가 충전 위치로 변경될 경우, 상기 전원 연결부는 상기 루프와 수직한 아크 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 방법.The method of claim 1, wherein when the power connection is changed to a charging position, the power connection has an arc shape perpendicular to the loop. 제1항에 있어서, 상기 전원 연결부를 주행 위치로 회복시키는 단계는 상기 전기 자동차가 상기 전원 공급부로부터 이탈할 경우 자동적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 방법.The method of claim 1, wherein the step of restoring the power connection unit to a driving position is automatically performed when the electric vehicle deviates from the power supply unit.
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