KR20210072175A - 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치 - Google Patents

배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210072175A
KR20210072175A KR1020190161284A KR20190161284A KR20210072175A KR 20210072175 A KR20210072175 A KR 20210072175A KR 1020190161284 A KR1020190161284 A KR 1020190161284A KR 20190161284 A KR20190161284 A KR 20190161284A KR 20210072175 A KR20210072175 A KR 20210072175A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
roof
vehicle
ground
bus bar
Prior art date
Application number
KR1020190161284A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102421278B1 (ko
Inventor
황현철
오용국
박성원
곽재호
Original Assignee
한국철도기술연구원
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 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020190161284A priority Critical patent/KR102421278B1/ko
Publication of KR20210072175A publication Critical patent/KR20210072175A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102421278B1 publication Critical patent/KR102421278B1/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
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • 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
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • 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
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22—Supporting means for the contact bow
    • B60L5/24—Pantographs
    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/37—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles using optical position determination, e.g. using cameras
    • B60K2370/11—
    • 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
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/18—Buses
    • 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
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • 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
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/22—Standstill, e.g. zero speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/30—Railway vehicles
    • B60Y2200/31—Locomotives
    • 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
    • B60Y2200/912—Electric vehicles with power supply external to vehicle, e.g. trolley buses or trams
    • 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
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (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 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술로, 더욱 상세하게는 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량이 지상 충전 설비에 접근할 때, 지상 충전 설비가 무가선 트램이 접근하는 영상을 지붕 충전식 차량으로 송신하여 정위치에 정차하는 여부를 판단할 수 있으며, 이에 따른 정확한 위치에서의 충전이 가능한 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술이다. 본 발명은 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량이 지상 충전 설비에 접근할 때, 지상 충전 설비가 지붕 충전식 차량이 접근하는 영상을 지붕 충전식 차량으로 송신하여 정위치에 정차하는 여부를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명은 지붕 충전식 차량의 정위치 정차 여부를 판단함에 따라 정확한 위치에서의 충전이 가능하므로 충전 효율성이 증가하는 효과가 있다.

Description

배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치{Charging Surveillance Apparatus for Battery Driven Transit}
본 발명은 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술로, 더욱 상세하게는 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량이 지상 충전 설비에 접근할 때, 지상 충전 설비가 지붕 충전식 차량이 접근하는 영상을 지붕 충전식 차량으로 송신하여 정위치에 정차하는 여부를 판단할 수 있으며, 이에 따른 정확한 위치에서의 충전이 가능한 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술이다.
배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량 또는 무가선 트램은 지상 충전 장치의 기구부가 무가선 트램의 지붕에 설치되어 있는 버스바에 접촉하여 충전을 실시한다.
일반적으로 무가선 트램의 지붕은 3.5m 이상으로 트램 내 또는 지상에 있는 기관사가 지붕을 육안으로 활인할 수 없는 문제가 있다. 즉, 무가선 트램이 정차 시에 기구부가 버스바와 제대로 정렬되었는지 여부를 확인할 수 없다.
따라서, 무가선 트램이 정차 시, 충전 가능한 정위치에 위치하는지 여부와 충전 상태를 감시할 수 있는 기술이 필요하다.
대한민국공개특허 제2018-0100397호 (2018. 09. 10. 공개) 대한민국공개특허 제2017-0070078호 (2017. 06. 21. 공개)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량의 버스바가 지상 충전 설비의 기구부 하단에 정확히 위치하는지 여부를 판단하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 레일 또는 지정된 동선을 따라 이동하며, 정차시 상부에 위치한 버스바를 통해 충전하는 배터리 구동형 지붕 충전식 차량과, 지붕 충전식 차량의 상단을 촬영하여 지붕 충전식 차량에 전송하고,지붕 충전식 차량과 접촉하여 충전을 관리하는 지상 충전 설비를 포함한다.
지붕 충전식 차량은 지상 충전 설비에서 촬영한 영상을 수신하여, 지붕 충전식 차량의 버스바 위치를 표시하는 기관사 인터페이스 장치와, 지붕 충전식 차량이 충전 위치에 정차 시, 지상 충전 설비와 1:1 통신하기 위해 안테나 위치, 방향 및 송신 전력을 조절하는 차상 무선 통신 장치 및 지붕 충전식 차량이 정위치에 정차 시, 지상 충전 설비에 충전의 개시 및 종료를 요청하고, 충전 속도, 충전량을 관리하는 차상 충전 제어 장치를 포함한다.
지상 충전 설비는 지붕 충전식 차량이 정위치에 정차 시, 지붕 충전식 차량의 상단에 위치한 버스바와 접촉하여 전력을 송신하는 역팬터그래프를 포함하는 지상 충전 제어 장치와, 지붕 충전식 차량이 접근 시, 지붕 충전식 차량의 상부을 촬영하여 상기 지붕 충전식 차량에 전송하는 영상 처리 장치 및 지상 충전 제어 장치와 상기 영상 처리 장치에서 송신하는 전력 및 영상 정보를 수집하여, 이상 여부를 관리하는 충전 관제 장치를 포함한다.
영상 처리 장치는 상기 지붕 충전식 차량의 버스바 주변 영역에 미리 설정된 마커를 기준으로, 마커의 영역 내에 상기 지붕 충전식 차량의 버스바가 진입했는지 여부를 판단한다.
기관사 인터페이스 장치는, 영상 처리 장치에서 상기 지붕 충전식 차량의 버스바가 마커의 영역 내에 진입하여 정위치라고 판단하면, 정위치 여부를 기관사에게 제공한다.
본 발명에 따르면, 지붕 충전식 차량의 버스바를 지상 충전 설비의 하단에 정확하게 위치시켜 충전 효율성을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 지붕 충전식 차량의 버스바를 지상 충전 설비의 하단에 정확히 위치시켜 고정적인 위치에서 승객을 승하차시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕충전 감시 장치의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 지상 충전 설비의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 지상 충전 설비의 영상 처리 장치에서 촬영한 트램의 상부 촬영도.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕붕충전 감시 장치의 흐름도.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 발명을 설명하기 전에, 전술한 지붕 충전식 차량은 대표적인 차량인 무가선 트램(100)을 예로들어 설명한다. 이는, 무가선 트램(100)으로 한정하는 것이 아니며, 버스를 비롯하여 타 교통 모두를 포함하는 것으로 해석해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕충전 감시 장치의 블록도, 도 2는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 레일 또는 지정된 동선을 따라 이동하며, 정차 시 상부에 위치한 버스바(101)를 통해 전력을 수신받아 배터리팩(102)을 충전하는 배터리 구동형 무가선 트램(100)과, 무가선 트램(100)이 정차 위치에 접근할 때, 무가선 트램(100)의 상단을 촬영하여 무가선 트램(100)의 정위치 접근 여부를 판단하고, 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신하는 지상 충전 설비(200)를 포함한다.
무가선 트램(100)은 지상 충전 설비(200)에서 촬영한 영상을 수신하여, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)가 정위치에 접근하는 여부를 표시하는 기관사 인터페이스 장치(110)와, 무가선 트램(100)이 충전 위치에 정차했을 때, 지상 충전 설비(200)와의 1:1 통신을 위해 안테나의 위치, 방향 및 송신 전력량을 조절하는 차상 무선 통신 장치(120)와, 무가선 트램(100)이 정위치에 정차하면, 지상 충전 설비(200)에 충전의 개시 및 종료를 요청하고, 충전 속도 및 충전량을 관리 및 제어하는 차상 충전 제어 장치(130)를 포함한다.
기관사 인터페이스 장치(110)는 후술될 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220)에서 촬영한 영상을 수신한다. 또한, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)가 지상 충전 설비(200)의 하단에 위치하는 여부를 표시한다. 따라서, 기관사 인터페이스 장치(110)는 모니터링 장치로 디스플레이 장치이다. 즉, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)가 지상 충전 설비(200)의 하단에서, 충전이 가능한 정위치에 위치했을 때, 기관사 인터페이스 장치(110)에서는 비정상 위치에서 정상 위치로의 진입을 알린다. 이는, 정위치에 진입했음을 알리는 색상 변화로도 표현 가능하고, 별도의 안내 문구 또는 안내 음을 통해서도 가능하다. 다만, 바람직하게는 기관사의 시야를 가리지도 않으며, 집중력을 분산시키지 않도록 한 화면에서 단순한 색상 변화로 구현한다.
후술될 영상 처리 장치(220)에서 무가선 트램(100)의 버스바(101)가 마커의 영역 내에 진입하여 정위치라고 판단하면, 정위치 여부를 기관사에게 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 마커는 버스바의 둘레를 따라 설치된다. 이는 광학 코드를 기준으로 버스바(101)의 위치 진입 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 광학 코드는 큐알코드(Quick Response Code), 칼라코드(Color Code), 스마트태그(Smart tags) 및 바코드(Bar Code) 중에서 선택될 수 있다.
또한, 바람직한 광학 코드의 위치는 버스바의 전체 면적 중, 실질적으로 충전이 가능하거나, 충전 효율이 가장 높은 면적을 기준으로, 버스바 내에서 해당 면적의 둘레에 위치한다.
따라서, 후술될 영상 처리 장치(220)에서는 버스바(101)의 주변에 형성된 각 마커를 연결하는 가상의 선을 형성하고, 설정된 가상의 선이 영상 처리 장치(220)에서 모두 촬영되거나, 특정 구역에 있을 경우 정위치에 위치한 것으로 판단하는 것이다. 또한, 기관사 인터페이스 장치(110)는 설정된 가상의 선이 특정 구역에 있을 경우와 설정된 가성의 선이 영상 처리 장치(200)에서 모두 촬영되는 경우에 따라 서로 상이한 색상으로 표시할 수도 있다. 더욱이, 본 발명은 무가선 트램(100)이 가상의 선에 근접할수록 색상이 변하도록, 예를 들어, 황색에서 점점 녹색으로 변하도록 하여 정위치하기 용이하도록 할 수도 있다. 여기서, 색상의 변화는 전술한 바와 같이, 범위에 진입하였음을 마커를 연결하는 가상의 선의 색상 변경으로 표시할 수 있다.
차상 무선 통신 장치(120)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 지상 충전 설비(200)와의 1:1 통신을 수행한다. 이는 정해진 정차 시간동안의 효율적인 충전을 위해 무가선 트램(100)은 지상 충전 설비(200)와만 통신하는 것이다. 따라서, 원활한 통신을 위해 차량 무선 통신 장치(120)는 무가선 트램(100)과 지상 충전 설비(200)의 안테나 위치 및 방향을 조정하여 통신 감도를 향상시킨다. 또한, 지상 충전 설비(200)에서 무가선 트램으로 송신하는 전략량과 송신 속도에 관한 지시도 수행한다.
차상 충전 제어 장치(130)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 지상 충전 설비(200)에 충전 개시를 요청한다. 또한, 충전이 완료되거나, 오류나 사용자, 예를 들어 기관사의 충전 종료 신호 입력에 의해 충전을 중단할 경우 충전 종료를 요청한다. 여기서, 차량 충전 제어 장치(130)는 지상 충전 설비(200)에서 무가선 트램으로 송신하는 전력량을 관리할 수 있다. 즉, 지상 충전 설비(200)에서 송신하는 전력량과, 송신 속도를 제어 및 관리하여, 차량의 정차 시간 및 향후 이동 거리에 따른 충전 관리를 한다.
지상 충전 설비(200)는 무가선 트램(100)이 정위치에 정차했을 때, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신하는 역팬터그래프211)를 포함하는 지상 충전 제어 장치(210)와, 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근했을 때, 무가선 트램(100)의 상부를 촬영하여, 접근 영상을 무가선 트램(100)의 기관사 인터페이스 장치(110)로 송신하는 영상 처리 장치(220), 및 지상 충전 제어 장치(210)에서 송신하는 전력과 영상 처리 장치(220)에서 송신하는 영상 정보를 수집하여, 이상 여부를 판단 및 관리하는 충전 관제 장치(230)를 포함한다.
지상 충전 제어 장치(210)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신한다. 따라서, 무가선 트램(100)이 저속의 정차 과정에서 충돌하지 않는 위치에 구비된다. 즉, 근처에 무가선 트램(100)이 없거나, 접근 중 혹은 퇴거 중일 경우에는 높은 위치에 위치하며, 무가선 트램(100)이 정위치에 위치하였을 때만 낮은 위치로 하강한다. 따라서, 지상 충전 제어 장치(210)는 높낮이 조절로 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신하는 전력 송신기인 역팬터그래프(201)를 포함한다.
역팬터그래프(201)는 팬터그래프를 역으로 구현한 것이다. 팬터그래프는 전기 기관차나 전동차 등이 전기를 공급받는 방식 중 하나이다. 일반적으로 집전 장치 혹은 팬터그래프로 부르기도 한다. 이는 전기를 공급받는 차량이 외부로부터 전기를 공급받기 위해 사용하는 것으로, 기관사가 운전실에서 공기 압축기를 가동하여 상승시켜서 충전하는 것이다. 즉, 차량 위에 전차선이 설치되는 곳에서, 차량의 판토의 습판과 접촉하여 전력을 공급받는 방식이다.
역팬터그래프(201)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 하강하여 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉한다. 버스바(101)에 접촉한 역팬터그래프(201)는 무가선 트램(100)에서 필요로 하는 전력을 송신하여, 무가선 트램(100)을 충전한다.
영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(210)에 접근할 때, 무가선 트램(100)의 상부를 촬영한다. 이를 위해 영상 처리 장치(220)는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함한다. 또한, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 진입 및 퇴거의 전반적인 모습을 촬영하는 것이 아니다. 즉, 지상 충전 설비(200)에서 지면을 향하여 고정적인 각도로 촬영하는 것으로, 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 버스바(101) 주변의 일정 영역만을 촬영하는 용도이다.
따라서, 영상 처리 장치(220)는 버스바(101)와 맞닿는 역팬터그래프(201)의 주변에 위치한다. 이는 영상 처리 장치(220)에서 촬영하는 영역에 역팬터그래프(201)가 위치하여, 촬영되는 영역에 대한 방해가 없도록, 중첩되지 않는 위치에 고정되어 위치하는 것이다.
또한, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 상부를 촬영하기 전에, 미리 촬영된 무가선 트램(100)의 상부의 특정 구성, 부품을 마커를 기준으로 무가선 트램(100)을 촬영할 수 있다. 따라서, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 버스바(101)가 미리 설정된 마커의 영역 내에 접근하였음을 판단할 수 있다.
충전 관제 장치(230)는 지상 충전 제어 장치(210)에서 무가선 트램(100)으로 송신하는 전력량 및 송신 속도와, 영상 차리 장치(220)에서 송신하는 영상 정보를 수집한다. 이는 지상 충전 설비(200) 내에 독자적으로 구비하여 블랙박스와 같은 용도로 사용될 수 있다. 또한, 경우에 따라 중앙 서버의 역할을 하는 관제실로 전송되어 관제 데이터로 활용될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕붕충전 감시 장치의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명은 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근했을 경우, 무가선 트램(100)의 차상 무선 통신 장치(120)는 차상 충전 제어 장치(130)에 충전 위치의 접근이 임박하였음을 알리고, 지상 충전 설비(200)와 통신적으로 연결된다.
무가선 트램(100)의 차상 무선 통신 장치(120)와 지상 충전 설비(200)의 통신 연결은 1:1로 연결되는 것으로, 외부의 간섭 없이 통신한다. 이는 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근할 때, 승객 승하차 및 충전을 위한 정차를 위해 저속으로 접근한다. 따라서, 일반적인 무가선 트램(100)의 길이에 따른 통신 범위를 설정하지 않고, 10m 이내의 범위에서 연결하는 것이 바람직하다. 따라서, 장거리에 비하여 단거리 1:1 통신만을 하는 수행하므로 인접한 타 무가선 트램(100)에 의한 주파수 충돌을 받지 않는다.
또한, 차상 무선 통신 장치(120)는 무가선 트램(100)의 기관사 인터페이스 장치(110)와, 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220) 간에 통신을 지원한다.
따라서, 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 10m 이내의 범위로 접근했을 경우, 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(110)의 상부를 촬영한다. 따라서, 무가선 트램(100)이 진입하는 과정에서, 무가선 트램(100)의 상부를 지속적으로 촬영하며, 해당 영상을 무가선 트램(100)의 기관사 인터페이스 장치(110)로 송신한다. 또한, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 버스바(101)가 미리 설정된 영역 내에 진입했음을 판단하여, 판단 정보도 기관사 인터페이스 장치(110)로 송신한다. 따라서, 기관사 인터페이스 장치(110)는 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근하는 과정을 수신하여 영상으로 표시하고, 정위치에 정차했을 때 기관사에게 정위치 정차 여부를 안내할 수 있다.
기관사 혹은 차상 충전 제어 장치(130)는 무가선 트램(100)이 정위치에 정차한 것을 확인하면, 지상 충전 설비(200)의 지상 충전 제어 장치(210)로 충전 개시를 요청한다. 충전 개시를 요청할 경우, 충전량과 충전 속도를 동시에 요청할 수 있다.
충전 개시 요청을 받은 지상 충전 제어 장치(210)는 역팬터그래프(201)를 하강하여, 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉한다. 또한, 역팬터그래프(201)가 버스바(101)와 접촉하면, 무가선 트램(100)의 배터리팩(102)를 충전한다.
이러한 충전 정보는 차상 충전 제어 장치(130)에서 기관사 인터페이스 장치(110)로 제공하여, 기관사에게 무가선 트램(100)의 잔여 배터리 양과 잔여 충전시간, 잔여 주행가능 시간 및 거리 등을 제공한다.
따라서, 기관사는 해당 정보를 기반으로 충전의 종료를 요청할 수 있다. 또한, 경우에 따라, 차상 충전 제어 장치(210) 또는 지상 충전 설비(200)의 충전 관제 장치(230)에서 후진입하는 타 무가선 트램(100)과의 간격 조절을 위해 충전 종료를 요청할 수 있다.
따라서, 지상 충전 제어 장치(130)에서 충전 종료 신호를 수신하면, 지상 충전 제어 장치(210)의 역팬터그래프(201)는 상승한다.
역팬터그래프(201)의 상승 시작과 동시에 무가선 트램(100)은 퇴거(재출발)한다. 다만, 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220)에서 무가선 트램(100)으로 제공하는 영상은 무가선 트램(100)이 퇴거하더라도, 통신 범위를 벗어날 때까지 지속적으로 제공한다. 이는, 역팬터그래프(201)의 상승 과정에서 생기는 오류까지 기관사가 파악할 수 있어야 하기 때문이다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100 : 무가선 트램 101 : 버스바
102 : 배터리팩 110 : 기관사 인터페이스 장치
120 : 차량 무선 통신 장치 130 : 차상 충전 제어 장치
200 : 지상 충전 설비 201 : 역팬터그래프
210 : 지상 충전 제어 장치 220 : 영상 처리 장치
230 : 충전 관제 장치

Claims (5)

  1. 레일 또는 지정된 동선을 따라 이동하며, 정차시 상부에 위치한 버스바를 통해 충전하는 배터리 구동형 지붕 충전식 차량;
    상기 무가선 트램의 상단을 촬영하여 상기 무가선 트램에 전송하고, 무가선 트램과 접촉하여 충전을 관리하는 지상 충전 설비;
    를 포함하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 지붕 충전식 차량은,
    상기 지상 충전 설비에서 촬영한 영상을 수신하여, 상기 지붕 충전식 차량의 버스바 위치를 표시하는 기관사 인터페이스 장치와;
    상기 지붕 충전식 차량이 충전 위치에 정차 시, 상기 지상 충전 설비와 1:1 통신하기 위해 안테나 위치, 방향 및 송신 전력을 조절하는 차상 무선 통신 장치; 및
    상기 지붕 충전식 차량이 정위치에 정차 시, 상기 지상 충전 설비에 충전의 개시 및 종료를 요청하고, 충전 속도, 충전량을 관리하는 차상 충전 제어 장치;
    를 포함하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 지상 충전 설비는,
    상기 지붕 충전식 차량이 정위치에 정차 시, 지붕 충전식 차량의 상단에 위치한 버스바와 접촉하여 전력을 송신하는 역팬터그래프를 포함하는 지상 충전 제어 장치와;
    상기 지붕 충전식 차량이 접근 시, 상기 지붕 충전식 차량의 상부을 촬영하여 상기 지붕 충전식 차량에 전송하는 영상 처리 장치; 및
    상기 지상 충전 제어 장치와 상기 영상 처리 장치에서 송신하는 전력 및 영상 정보를 수집하여, 이상 여부를 관리하는 충전 관제 장치;
    를 포함하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 영상 처리 장치는 상기 지붕 충전식 차량의 버스바 주변 영역에 미리 설정된 마커를 기준으로, 마커의 영역 내에 상기 지붕 충전식 차량의 버스바가 진입했는지 여부를 판단하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 기관사 인터페이스 장치는,
    상기 영상 처리 장치에서 상기 지붕 충전식 차량의 버스바가 마커의 영역 내에 진입하여 정위치라고 판단하면, 정위치 여부를 기관사에게 제공하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.
KR1020190161284A 2019-12-06 2019-12-06 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치 KR102421278B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190161284A KR102421278B1 (ko) 2019-12-06 2019-12-06 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190161284A KR102421278B1 (ko) 2019-12-06 2019-12-06 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210072175A true KR20210072175A (ko) 2021-06-17
KR102421278B1 KR102421278B1 (ko) 2022-07-18

Family

ID=76603581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190161284A KR102421278B1 (ko) 2019-12-06 2019-12-06 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102421278B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230024721A (ko) * 2021-08-12 2023-02-21 한국철도기술연구원 영상기반 상부급전형 자율충전 시스템 및 방법
KR20230057502A (ko) 2021-10-21 2023-05-02 한국철도기술연구원 트램의 자율 충전을 위한 역판토그라프 및 버스바의 접촉 상태 확인 시스템 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110082120A (ko) * 2008-07-01 2011-07-18 프로테라 인크 전기차 충전소
KR20150010476A (ko) * 2013-07-19 2015-01-28 국민대학교산학협력단 배터리 교환 스테이션에서 전기버스 안내시스템
KR20170070078A (ko) 2014-09-30 2017-06-21 블루트램 재충전 스테이션에 대한 전기 자동차의 위치설정 지원 방법 및 시스템, 이 방법을 구현하는 재충전 스테이션 및 전기 자동차
KR20180100397A (ko) 2016-01-06 2018-09-10 블루트램 전기기계적 결합 조립체용 안전 시스템, 이러한 시스템이 구비된 전기 차량용 충전스테이션 및 관련 결합 방법
KR101973389B1 (ko) * 2018-07-23 2019-08-23 최해동 전기차량 충전시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110082120A (ko) * 2008-07-01 2011-07-18 프로테라 인크 전기차 충전소
KR20150010476A (ko) * 2013-07-19 2015-01-28 국민대학교산학협력단 배터리 교환 스테이션에서 전기버스 안내시스템
KR20170070078A (ko) 2014-09-30 2017-06-21 블루트램 재충전 스테이션에 대한 전기 자동차의 위치설정 지원 방법 및 시스템, 이 방법을 구현하는 재충전 스테이션 및 전기 자동차
KR20180100397A (ko) 2016-01-06 2018-09-10 블루트램 전기기계적 결합 조립체용 안전 시스템, 이러한 시스템이 구비된 전기 차량용 충전스테이션 및 관련 결합 방법
KR101973389B1 (ko) * 2018-07-23 2019-08-23 최해동 전기차량 충전시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230024721A (ko) * 2021-08-12 2023-02-21 한국철도기술연구원 영상기반 상부급전형 자율충전 시스템 및 방법
KR20230057502A (ko) 2021-10-21 2023-05-02 한국철도기술연구원 트램의 자율 충전을 위한 역판토그라프 및 버스바의 접촉 상태 확인 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102421278B1 (ko) 2022-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9836972B2 (en) Aid for inductive battery charging of a motor vehicle
KR101973389B1 (ko) 전기차량 충전시스템
CN102508489B (zh) 电动汽车充换电站车辆导引系统及导引方法
KR102421278B1 (ko) 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치
CN108407650B (zh) 汽车无线充电方法、系统及地面侧充电系统
CN105593054A (zh) 非接触馈电装置以及停车辅助装置
CN102385369A (zh) 电动汽车充换电站车辆导引系统
CN109017320A (zh) 充电弓、充电定位系统、电动车以及电动车的充电方法
CN107957726A (zh) 无人车导航系统
CN110356276A (zh) 用于将电动车辆定位在充电桩上的方法及相关的充电桩
CN108162860A (zh) 一种车辆导引辅助管理系统及车辆导引方法
CN110871702B (zh) 一种泊车控制方法、装置及电子设备
EP4169765B1 (en) Battery swapping method, module, device, and medium
CN116311955A (zh) 基于图像识别技术的绿道驿站用引导方法及系统
KR20100083067A (ko) 무선통신 및 알에프아이디를 이용한 모노레일 차량 운행 제어 시스템 및 그 제어방법
US20230202325A1 (en) Microscopic alignment method for wireless charging of electric vehicle and apparatus and system therefor
US20230202324A1 (en) Macroscopic alignment method for wireless charging of electric vehicle and apparatus and system therefor
TWI717095B (zh) 自走車及自走車系統
EP4186745A1 (en) Method of configuring lateral wireless charging chain for electric vehicle and apparatus and system therefor
CN220009711U (zh) 一种重卡换电3d视觉定位系统
KR102174685B1 (ko) 주차 유도 시스템용 서비스팩 발급 및 반환 장치
CN219319759U (zh) 轨道交通车载感知系统测试平台
EP4186738A1 (en) Method of configuring longitudinal wireless charging chain for electric vehicle and apparatus and system therefor
KR102174686B1 (ko) 주차 유도 시스템용 서비스팩
KR20100083060A (ko) 알에프아이디를 이용한 모노레일 차량 운행 제어 시스템 및그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant