KR20200080878A - 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템 - Google Patents

주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 많은 수의 차량을 주차할 수 있는 주차타워 내에 주차된 전기차에 충전을 할 수 있도록 충전 장치를 구비하여 충전 케이블을 이용한 유선 또는 무선으로 충전을 하며 동시에 주차를 할 수 있는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템에 관한 것으로서, 많은 수의 차량을 수용하는 주차타워에 전기차 충전 장치를 설치하여 차량의 주차와 동시에 전기차를 충전하므로 전기차의 충전시간을 단축하고 전기차를 충전하는 장소의 제약에서 벗어날 수 있는 효과가 있다. 또한, 기존의 충전기 또는 충전 플러그를 사용하여 직접 차량의 충전 단자에 접속하여 충전하는 방식에서는 주차타워에 주차한 후, 상기 충전기 또는 충전 플러그를 차량의 충전 단자에 결합하고 운전자가 주차타워 밖으로 나오게 되므로 그만큼 차량의 주차에 소요되는 시간이 늘어났지만, 본 발명은 무선 충전 방식을 사용하므로 기존의 주차타워에 주차하는 방식과 같이 전기차를 주차하고 운전자가 주차타워 밖으로 즉시 이동하게 되면서 주차에 소요되는 시간이 줄어드는 효과가 있다.

Description

주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템{Electric car charging system using parking towers}
본 발명은 주차타워에 전기차를 위한 충전 시스템을 결합한 것으로서, 보다 상세하게는 많은 수의 차량을 주차할 수 있는 주차타워 내에 주차된 전기차에 충전을 할 수 있도록 충전 장치를 구비하여 무선충전 또는 충전 케이블을 이용한 유선충전을 하며 동시에 주차를 할 수 있는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전기차(EV, Electronic Vehicles)는 전기만을 동력으로 하여 움직이는 친환경 자동차로, 고전압 배터리에서 전기에너지를 전기 모터로 공급하여 구동력을 발생시키는 차량이다. 이는 화석연료를 사용하지 않기 때문에 배기가스 배출이나 소음이 거의 없다. 전기차는 1873년 가솔린 자동차보다 먼저 제작되긴 했지만 배터리의 무거운 중량 및 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못했다. 그러나 환경오염과 자원부족 문제가 심각히 대두하면서 1990년대부터 각국 자동차업체들의 개발 경쟁이 치열하게 전개되고 있는 실정이다.
전기차는 주행 시 화석연료를 사용하지 않아 이산화탄소(CO₂) 또는 질소산화물(NOx)을 배출하지 않는 등 친환경적일 뿐만 아니라 전기 모터로만 구동할 경우에 운행비용이 가장 저렴해 경제적이다. 또, 차량 수명이 상대적으로 길뿐만 아니라, 사고 시 폭발의 위험성이 적다. 또한, 심야 전력으로 자택에서 충전할 수 있고, 기어를 바꿔줄 필요가 없어 운전 조작이 간편하다는 특징이 있다.
한편, 주차타워는 일반 타워형 건물과 같은 외관을 가진 주차장으로서, 주차타워의 입구를 통해 자동차가 주차타워 내로 진입하면 자동차가 주차된 칸이 기계식으로 움직이며 주차타워 내의 빈 칸에 자동차를 주차하는 것이다.
상기와 같이 기존의 일반적인 주차타워는 단순히 입고된 차량을 운반하여 격납실에 수용하고 출고 요청이 있을 때는 격납실에서 수용된 차량을 운반하여 출고하는 것으로 차량이 주차된 시간에 사용자의 편의에 따라서 차량을 운용할 수 있는 기능이 요구된다.
상기의 전기차와 주차타워와 관련한 선행기술로는 국내 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0112656호에 입고된 차량을 주차타워의 격납실로 운반하는 차량운반부와 상기 격납실에 운반된 차량의 배터리를 충전하는 차량충전부 및 차량운반부와 차량충전부와 연결되어 차량 입출고 및 차량 충전동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하는 전기 자동차 충전을 위한 주차타워 시스템이 개시되어 있고 또, 국내 공개특허공보 공개번호 제10-2018-0115191호에 전기 자동차를 충전시키는 충전기와 주차판을 이동시켜 전기 자동차를 기설정된 충전 격납실로 이동시키는 운반부와 충전기를 전기 자동차에 접속시키는 충전기 접속부와 충전기를 충전 격납실로 이동시키는 충전기 이송부 및 운반부를 통해 전기 자동차를 충전 격납실로 이동시키고 충전기 이송부를 통해 충전기를 충전 격납실로 이동시키며 충전기 접속부를 통해 충전기를 전기 자동차에 접속시켜 전기 자동차를 충전시키는 제어부를 포함하는 주차 타워용 전기자동차 충전 장치가 개시되어 있다.
그러나 상기의 선행기술들은 주차타워에 전기차 충전 접속 단자를 마련하여 주차타워에 주차하는 전기차에 충전을 하는 기술구성으로서 전기차에 충전기 또는 충전 플러그를 접속시켜야 하는 구성이다. 본 발명은 전기차를 충전할 때 전기차에 접속시키는 충전기 또는 충전 플러그 등을 사용하지 않고 무선충전을 이용하여 주차타워에 주차하는 차량들이 충전을 할 수 있도록 하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같이 주차타워에 전기차를 주차할 때 기존의 선행기술들과 같이 전기차를 충전하는 충전기 또는 충전 플러그 등을 전기차에 직접 접속하는 것이 아닌, 주차타워에 전기차를 주차하면 차량격납부의 바닥면에 위치한 코일부와 전기차가 무선으로 접속하여 전기차의 배터리를 충전하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
그리고 또 다른 목적은 전기차를 주차타워에 주차하는 동안 동시에 전기차를 무선으로 충전할 수 있어 전기차의 충전시간과 충전상태를 효율적으로 관리할 수 있도록 한 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 해결수단으로는 주차타워에 전기차(100)의 입고를 인지하는 센서부(11)와 전기차(100)와 무선으로 접속하여 충전을 하는 코일부(13)와 상기 무선 충전을 하는 코일부(13)에 전류를 공급하는 전류공급부(12)를 포함하여 구성하는 무선충전부(10)와 상기 전기차(100)의 입고를 인지하는 센서부(11)를 측면에 형성하고 바닥면에 코일부(13)를 형성하며 상기 센서부(11)가 형성된 반대편 측면에 형성하는 전류공급부(12)로 구성하고 상면에 전기차(100)를 주차할 수 있는 차량격납부(34)와 상기 차량격납부(34)를 주차타워 내에서 수직 방향으로 이동하는 수직이송부(31)와 상기 차량격납부(34)를 주차타워 내에서 수평 방향으로 이동하는 수평이송부(32)와 주차타워의 입구에서 전기차(100)의 방향을 180° 바꿔주는 회전부(33)와 주차타워 입구의 일측면에 형성하여 사용자가 명령을 입력하거나 상황을 출력하는 컨트롤패널(35)을 포함하여 구성하는 주차타워부(30)와 상기 무선충전부(10)와 주차타워부(30)의 동작을 제어하는 제어부(20)를 포함하여 구성한다.
상기 차량격납부(34)의 일측면에 형성하고 전기차(100)에 유선으로 전류를 공급하는 케이블 및 충전 플러그를 추가로 구성하여 주차타워에 입고하는 전기차(100)의 충전을 무선충전이 아닌 케이블 및 충전 플러그를 이용하는 유선충전으로 할 수 있다.
상기 컨트롤패널(35)을 통하여 사용자는 전기차(100)를 주차타워 내에 입고하거나 출고하는 명령을 입력할 수 있고, 사용자 전기차(100)의 주차타워 내에서 현재 위치와 현재 충전 상태를 실시간으로 출력하여 확인할 수 있으며 또한, 상기 제어부(20)는 무선통신 또는 유선통신 방식을 이용하여 사용자 전기차(100)의 주차타워 내에서 현재 위치와 현재 충전 정보를 실시간으로 사용자의 단말에 송신하여 원거리에서도 사용자가 주차타워에 입고한 자신의 전기차(100)의 충전상황을 실시간으로 확인할 수 있다.
그리고 상기 차량격납부(34)는 주차타워 내에서 수직이송부(31)와 수평이송부(32)에 의해서 상하 방향으로 이동하거나 또는 좌우 방향으로 이동할 수 있다.
전기차(100)를 운행하는 사용자가 주차타워 내에 전기차(100)를 입고시키기 위하여 주차타워 입구를 통하여 전기차(100)를 차량격납부(34)에 안전하게 주차하고 전기차(100)에서 하차하여 주차타워 밖으로 이동한다.
주차타워 밖으로 이동한 사용자는 전기차(100)의 차량번호를 컨트롤패널(35)을 이용하여 입력하고 추가로 사용자의 연락처 또는 사용자의 단말을 입력한다. 이는 사용자 전기차(100)의 충전 정보 등을 실시간으로 받아보기 위한 것이다.
주차타워 내에 입고된 전기차(100)는 수직이송부(31)와 수평이송부(32)를 통하여 안전하게 주차타워 내에 위치하고, 차량격납부(34)의 일측에 위치한 센서부(11)에서 전기차(100)의 주차를 인지하게 되며, 제어부(20)에서 전류공급부(12)에 전류 공급을 명령하면 코일부(13)에 전류가 공급되면서 차량격납부(34)에 주차된 전기차(100)와 무선충전을 개시하게 된다.
상기와 같이 제어부(20)에 의해 전기차(100)와 코일부(13) 사이에 무선충전에 의해 접속이 되고, 상기 전기차(100)의 충전 정보가 실시간으로 제어부(20)에 전달된다.
상기의 충전 정보는 제어부(20)에 의해 사용자의 연락처를 이용하여 실시간으로 전달되거나 또는 사용자의 단말을 통하여 실시간으로 전달된다.
사용자의 연락처 또는 사용자의 단말을 입력하는 것은 선택사항이므로 충전 정보를 받고 싶지 않다면 사용자의 연락처 또는 사용자의 단말을 입력하지 않아도 된다.
전기차(100)의 충전 정보를 실시간으로 전달받는 제어부(20)에서 전기차(100)의 충전이 완료되었다는 것을 전달받으면 전류공급부(12)에 전류를 차단하는 명령을 내리고 무선충전부(10)와 전기차(100) 사이에 무선충전은 종료된다. 이때 무선충전만 종료가 되고, 전기차(100)의 충전 정보는 실시간으로 제어부(20)에 전달된다.
주차타워 입구의 일측면에 형성한 컨트롤패널(35)에 사용자가 차량정보를 입력하고 출고를 지시하면, 제어부(20)에서 사용자 전기차(100)가 위치한 차량격납부(34)를 파악하여 주차타워부(30)를 이용하여 전기차(100)를 주차타워 밖으로 이동시킨다. 주차타워부(30)를 구성하는 회전부(33)는 전기차(100)의 방향을 180° 회전시켜서 사용자가 전기차(100)를 보다 편하게 출고하도록 한다.
상기와 같이 사용자가 전기차(100)를 주차타워 밖으로 출고하면 제어부(20)에 저장된 사용자 전기차(100)의 차량 정보는 폐기한다.
본 발명에 따른 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템은 많은 수의 차량을 수용하는 주차타워에 전기차 충전 장치를 설치하여 차량의 주차와 동시에 전기차를 충전하므로 전기차의 충전시간을 단축하고 전기차를 충전하는 장소의 제약에서 벗어날 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존의 충전기 또는 충전 플러그를 사용하여 직접 차량의 충전 단자에 접속하여 충전하는 방식에서는 주차타워에 주차한 후, 상기 충전기 또는 충전 플러그를 차량의 충전 단자에 결합하고 운전자가 주차타워 밖으로 나오게 되므로 그만큼 차량의 주차에 소요되는 시간이 늘어났지만, 본 발명은 무선 충전 방식을 사용하므로 기존의 주차타워에 주차하는 방식과 같이 전기차를 주차하고 운전자가 주차타워 밖으로 즉시 이동하게 되면서 주차에 소요되는 시간이 줄어드는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명인 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명인 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템의 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.
그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템의 구성도이고, 도 2는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템의 개념도이며, 도 3은 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템의 흐름도로서,
도 1을 참조하여 상세하게 설명하면,
무선충전부(10)는 주차타워에 전기차(100)의 입고를 인지하는 센서부(11)와 전기차(100)와 무선으로 접속하여 충전을 하는 코일부(13)와 상기 무선 충전을 하는 코일부(13)에 전류를 공급하는 전류공급부(12)를 포함하여 구성한다.
주차타워부(30)는 상기 전기차(100)의 입고를 인지하는 센서부(11)를 측면에 형성하고 바닥면에 코일부(13)를 형성하며 상기 센서부(11)가 형성된 반대편 측면에 형성하는 전류공급부(12)로 구성하고 상면에 전기차(100)를 주차할 수 있는 차량격납부(34)와 상기 차량격납부(34)를 주차타워 내에서 수직 방향으로 이동하는 수직이송부(31)와 상기 차량격납부(34)를 주차타워 내에서 수평 방향으로 이동하는 수평이송부(32)와 주차타워의 입구에서 전기차(100)의 방향을 180° 바꿔주는 회전부(33)와 주차타워 입구의 일측면에 형성하여 사용자가 명령을 입력하거나 상황을 출력하는 컨트롤패널(35)을 포함하여 구성한다.
그리고 제어부(20)는 상기 무선충전부(10)와 주차타워부(30)의 동작을 제어하거나 차량 정보를 저장한다.
도 2를 참조하여 상세하게 설명하면,
주차타워 내에 전기차(100)를 주차할 수 있도록 전기차(100)의 바퀴 홈이 바닥면에 평행하게 형성되며, 바닥면의 중앙부에 전기차(100)와 무선충전을 할 수 있는 코일부(13)를 형성하고, 일측에 전기차(100)의 유무를 인지하는 센서부(11)를 형성하며, 또 다른 일측에는 상기 코일부(13)에 전류를 공급하는 전류공급부(12)가 위치하는 차량격납부(34)를 복수개로 구성한다.
도 3을 참조하여 상세하게 설명하면,
본 발명인 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템은 차량 입고 지시(S01)와 주차 차량 확인(S02)과 충전 시작(S03)과 충전 완료(S04)와 차량 출고 지시(S05)와 차량 출고 완료(S06)로 구성한다.
차량 입고 지시(S01)는 사용자가 주차타워 내에 전기차(100)를 입고시키기 위하여 차량격납부(34)에 사용자 전기차(100)를 위치하고 전기차(100)의 차량번호를 컨트롤패널(35)을 이용하여 입력한다.
주차 차량 확인(S02)은 주차타워 내에 입고한 전기차(100)가 수직이송부(31)와 수평이송부(32)를 통하여 안전하게 주차타워 내에 위치하고, 차량격납부(34)의 일측에 위치한 센서부(11)에서 전기차(100)의 주차를 인지한다.
충전 시작(S03)은 상기 주차 차량 확인(S02)에서 전기차(100)의 주차를 인지하여 제어부(20)에서 전류공급부(12)에 전류 공급을 지시하면 코일부(13)에 전류가 공급되면서 차량격납부(34)에 주차한 전기차(100)와 무선 충전을 실시한다.
충전 완료(S04)는 제어부(20)에 의해 전기차(100)와 코일부(13) 사이에 무선충전에 의해 접속이 되고, 상기 전기차(100)의 충전 정보가 실시간으로 제어부(20)에 전달되며, 제어부(20)에서 전기차(100)의 충전이 완료되었다는 신호를 전달받으면 전류공급부(12)에 전류를 차단하는 명령을 내리고 무선충전부(10)와 전기차(100) 사이에 무선충전은 종료된다. 이때 무선충전만 종료가 되고, 전기차(100)의 충전 정보는 실시간으로 제어부(20)에 전달된다.
차량 출고 지시(S05)는 컨트롤패널(35)에 사용자가 차량정보를 입력하고 출고를 지시하면, 제어부(20)에서 전기차(100)가 위치한 차량격납부(34)를 파악하여 전기차(100)를 주차타워 밖으로 이동시킨다. 주차타워부(30)를 구성하는 회전부(33)는 전기차(100)의 방향을 180° 회전시켜서 사용자가 전기차(100)를 더욱 편하게 출고하도록 한다.
차량 출고 완료(S06)는 사용자가 전기차(100)를 주차타워 밖으로 출고하면 제어부(20)에 저장된 사용자 전기차(100)의 차량 정보는 리셋되며 폐기한다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 하고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
10. 무선충전부
11. 센서부
12. 전류공급부
13. 코일부
20. 제어부
30. 주차타워부
31. 수직이송부
32. 수평이송부
33. 회전부
34. 차량격납부
35. 컨트롤패널
100. 전기차

Claims (5)

  1. 주차타워에 전기차(100)의 입고를 인지하는 센서부(11)와 전기차(100)와 무선으로 접속하여 충전을 하는 코일부(13)와 상기 무선 충전을 하는 코일부(13)에 전류를 공급하는 전류공급부(12)를 포함하여 구성하는 무선충전부(10)와;
    상기 전기차(100)의 입고를 인지하는 센서부(11)를 측면에 형성하고 바닥면에 코일부(13)를 형성하며 상기 센서부(11)가 형성된 반대편 측면에 형성하는 전류공급부(12)로 구성하고 상면에 전기차(100)를 주차할 수 있는 차량격납부(34)와 상기 차량격납부(34)를 주차타워 내에서 수직 방향으로 이동하는 수직이송부(31)와 상기 차량격납부(34)를 주차타워 내에서 수평 방향으로 이동하는 수평이송부(32)와 주차타워의 입구에서 전기차(100)의 방향을 180° 바꿔주는 회전부(33)와 주차타워 입구의 일측면에 형성하여 사용자가 명령을 입력하거나 상황을 출력하는 컨트롤패널(35)을 포함하여 구성하는 주차타워부(30)와;
    상기 무선충전부(10)와 주차타워부(30)의 동작을 제어하는 제어부(20)를 포함하여 구성하는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량격납부(34)의 일측면에 형성하고 전기차(100)에 유선으로 전류를 공급하는 케이블 및 충전 플러그를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차량격납부(34)는 주차타워 내에서 수직이송부(31)와 수평이송부(32)에 의해서 상하 방향으로 이동하거나 또는 좌우 방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤패널(35)을 통하여 사용자는 전기차(100)를 주차타워 내에 입고하거나 출고하는 명령을 입력할 수 있고, 사용자 전기차(100)의 주차타워 내에서 현재 위치와 현재 충전 상태를 실시간으로 출력하여 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(20)는 무선통신 또는 유선통신 방식을 이용하여 사용자 전기차(100)의 주차타워 내에서 현재 위치와 현재 충전 정보를 실시간으로 사용자의 단말에 송신하는 것을 특징으로 하는 주차타워를 이용한 전기차 충전 시스템.
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