KR20210112052A - 이동형 차량 무선 충전 장치 및 그 방법 - Google Patents

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문형태
황선민
심휘열
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주식회사 만도
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Abstract

이동형 차량 무선 충전 장치 및 그 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치는 차량의 배터리를 무선 충전하도록 차량의 무선 충전 코일로 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 코일, 차량 및 차량의 사용자의 휴대 단말과 통신하는 통신부, 및 무선 충전 코일 및 통신부와 통신적으로 연결되는 제어부를 포함한다. 여기서, 제어부는 휴대 단말로부터 통신부를 통해 수신된 무선 충전 요청에 따라 무선 충전을 요청한 차량의 위치로 이동하도록 제어하고, 무선 충전 코일과 차량의 무선 충전 코일 사이의 거리를 감지하여 조절하도록 제어한다.

Description

이동형 차량 무선 충전 장치 및 그 방법{Movable wireless charging apparatus for vehicle and method thereof}
본 발명은 이동형 차량 무선 충전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배터리를 동력원으로 하는 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV), 전기 자동차(EV) 및 전기 자전거(E-Bike) 등은 배터리의 충전이 필수적으로 필요하다. 이때, 케이블을 이용하여 충전하고자 하는 대상에 커넥터 형태로 체결해야 충전이 가능하다.
이 경우, 차량에 케이블을 체결하는 작업을 사용자가 직접 해야 하는 번거로움이 있다. 아울러, 사용자가 직접 케이블을 체결하기 때문에 우천시 감전될 수 있는 위험 요소가 존재한다.
또한, 충전 설비가 갖추어진 지정된 장소에만 충전이 가능하기 때문에, 충전을 위한 대기 공간이 필요하므로 주차 문제가 발생한다. 아울러, 충전이 완료되면 차량을 이동시켜야 다음 차량이 충전 가능하므로 효율성이 높지 않다.
KR 2013-0070976 A
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 충전을 위한 별도의 대기 공간을 생략하고 사용자가 대기해야 하는 번거로움을 방지할 수 있는 이동형 차량 무선 충전 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 배터리를 무선 충전하도록 상기 차량의 무선 충전 코일로 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 코일; 상기 차량 및 상기 차량의 사용자의 휴대 단말과 통신하는 통신부; 및 상기 무선 충전 코일 및 상기 통신부와 통신적으로 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 휴대 단말로부터 상기 통신부를 통해 수신된 무선 충전 요청에 따라 상기 무선 충전을 요청한 차량의 위치로 이동하도록 제어하고, 상기 무선 충전 코일과 상기 차량의 무선 충전 코일 사이의 거리를 감지하여 조절하도록 제어하는 이동형 차량 무선 충전 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 장치는 상기 무선 충전 코일과 상기 차량의 무선 충전 코일 사이의 거리를 감지하며, 상기 무선 충전 코일 상에서 상기 차량에 대향하는 면에 구비되는 거리 감지부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 무선 충전 코일을 통한 충전 효율에 따라 상기 무선 충전 코일의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 장치는 주차장 맵을 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 주차장 맵으로부터 상기 차량의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 휴대 단말로부터 전송된 상기 차량의 주차 구역 정보를 기초로 상기 차량의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 차량의 배터리의 충전량을 산출하여 상기 휴대 단말로 요금을 부과하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 장치는 본체에 내장된 배터리를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리의 잔량이 일정값 이하인 경우, 상기 차량의 무선 충전 요청을 예약 정보로서 저장하고, 충전 스테이션으로 이동하여 상기 배터리를 무선 충전하도록 제어하며, 상기 배터리의 충전이 완료되면, 상기 예약 정보에 따라 순차적으로 무선 충전이 요청된 차량을 무선 충전하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 장치는 상기 무선 충전 코일을 수평 방향 및 수직 방향으로 구동하는 코일 구동부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코일 구동부는 모터나 유압 기구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 장치는 상기 무선 충전 코일이 본체의 외부로 인출되도록 개폐되는 도어; 및 상기 도어를 개폐하는 도어 개폐부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 도어 개폐부를 제어하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 장치는 본체의 하측에 구비되는 이동 수단; 및 상기 이동 수단을 구동하는 이동 수단 구동부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 차량의 무선 충전 요청에 따라 상기 이동 수단 구동부를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이동형 차량 무선 충전 장치의 무선 충전 방법으로서, 차량의 사용자의 휴대 단말로부터 무선 충전 요청을 수신하는 단계; 상기 무선 충전을 요청한 차량의 위치로 이동하는 단계; 무선 충전을 위한 무선 충전 코일과 상기 차량의 무선 충전 코일 사이의 거리를 감지하여 조절하는 단계; 및 상기 조절된 거리로 상기 무선 충전 코일로부터 상기 차량의 무선 충전 코일로 무선 전력 신호를 전송하여 상기 차량의 배터리를 무선 충전하는 단계를 포함하는 이동형 차량 무선 충전 방법이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 조절하는 단계는 상기 무선 충전 코일을 통한 충전 효율에 따라 상기 무선 충전 코일의 위치를 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조절하는 단계는 상기 무선 충전 코일을 수평 방향 및 수직 방향으로 구동할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동하는 단계는 미리 저장된 주차장 맵으로부터 상기 차량의 위치를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수신하는 단계는 상기 휴대 단말로부터 전송된 상기 차량의 주차 구역 정보를 수신하고, 상기 이동하는 단계는 상기 차량의 주차 구역 정보를 기초로 상기 차량의 위치를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 방법은 상기 차량의 배터리의 충전량을 산출하는 단계; 및 상기 휴대 단말로 요금을 부과하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동형 차량 무선 충전 방법은 상기 이동형 차량 무선 충전 장치에 내장된 배터리의 잔량이 일정값 이하인지를 판단하는 단계; 상기 배터리의 잔량이 일정값 이하인 경우, 상기 차량의 무선 충전 요청을 예약 정보로서 저장하여 충전 예약하는 단계; 충전 스테이션으로 이동하여 상기 배터리를 무선 충전하는 단계; 및 상기 배터리의 충전이 완료되면, 상기 예약 정보에 따라 순차적으로 무선 충전이 요청된 차량을 무선 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치 및 그 방법은 충전 요청에 따라 해당 차량으로 이동하여 충전을 수행함으로써, 충전을 위한 별도의 대기 공간을 생략할 수 있으므로 대기를 위한 주차 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 차량의 무선 충전 코일과의 거리를 조절함으로써 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있고, 자기공명 방식에 한정되지 않고 자기유도방식도 적용 가능하므로 충전설비의 방식에 제한되지 않으므로 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 충전 가능하지 않은 경우, 무선 충전 요청을 예약 충전으로 저장한 후 충전 가능한 경우에 예약 순서에 따라 순차적으로 충전을 수행함으로써, 사용자가 대기해야 하는 번거로움을 해소할 수 있으므로 사용자의 편의성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 무선으로 충전을 수행함으로써, 사용자의 커넥터의 체결을 방지할 수 있으므로 사용자의 번거로움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 감전 등의 안전사고를 사전에 배제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치의 개략적 구성도이고,
도 2는 도 1에서 무선 충전 코일과 차량 사이의 간격 조절을 설명하기 위한 도면이며,
도 3은 도 1의 이동형 차량 무선 충전 장치의 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치의 세부 블록도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치와 충전 스테이션 패드를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 5에서 무선 충전 코일과 충전 스테이션 패드 사이의 간격 조절을 설명하기 위한 도면이며,
도 7은 도 1의 이동형 차량 무선 충전 장치의 저면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 아래에 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명을 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치의 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에서 무선 충전 코일과 차량 사이의 간격 조절을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1의 이동형 차량 무선 충전 장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 주차된 차량 중에서 무선 충전이 요청된 차량(10)으로 이동하여 차량(10)의 배터리를 무선 충전하기 위한 것이다.
이에 의해, 차량(10)의 배터리의 충전을 위해 차량(10)이 별도로 대기해야 하는 공간이 필요 없다. 즉, 주차장 등과 같은 일상적인 주차 공간에 차량(10)을 주차하는 것만으로 차량(10)의 배터리를 충전할 수 있으므로 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 대기를 위한 주차 문제를 방지할 수 있다.
이때, 차량(10)의 사용자의 휴대 단말(30)은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로 무선 충전을 요청할 수 있다. 일례로, 휴대 단말(30)은 무선 충전용 애플리케이션을 통하여 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로 무선 충전을 요청할 수 있다.
아울러, 휴대 단말(30)은 차량(10)의 주차 구역 정보를 제공할 수 있다. 일례로, 차량(10)의 사용자는 휴대 단말(30)을 통하여 자신의 차량(10)의 주차 구역 번호를 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로 제공할 수 있다.
여기서, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 특정 공간으로 한정된 주차장 내에서 운영될 수 있다. 일례로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 아파트나 건물 등의 주차장 내로 구역을 한정하여 운영될 수 있다. 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 주차장 맵을 이용하여 차량(10)의 위치를 산출하여 해당 차량(10)의 위치로 이동할 수 있다.
또한, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)이 이동가능 하게 구비된다. 여기서, 무선 충전 코일(101)은 차량(10)의 배터리를 무선 충전하도록 차량(10)의 무선 충전 코일(11)로 무선 전력 신호를 전송한다.
이에 의해, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 사용자가 충전을 위한 커넥터의 체결 등의 작업을 방지할 수 있으므로 사용자의 번거로움을 해소할 수 있다. 아울러, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 사용자가 충전을 위한 커넥터 등과 같이 배터리 충전 경로에 접촉할 필요가 없으므로 감전 등의 안전사고를 사전에 배제할 수 있다. 따라서 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전에 대한 안정성을 보장될 수 있다.
이때, 무선 충전 코일(101)은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체로부터 연장 가능한 지지대(102)의 일측에 구비될 수 있다. 즉, 무선 충전 코일(101)은 지지대(102)의 수평 연장에 따라 차량(10) 측으로 수평 이동할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 충전 코일(101)은 차량(10)의 무선 충전 코일(11)과의 거리를 조절하도록 수직 방향으로 이동할 수 있다. 차량(10)은 차종에 따라 지면(20)으로부터 무선 충전 코일(11)까지의 거리가 상이하다. 따라서 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 사이의 거리는 차종에 따라 상이하므로 충전 효율 또한 상이할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명은 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 사이의 거리를 감지하는 거리 감지부(105)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 거리 감지부(105)는 무선 충전 코일(101) 상에서 차량(10)에 대향하는 면에 구비될 수 있다. 도면에서 거리 감지부(105)는 무선 충전 코일(101)의 상면에 구비될 수 있다.
이에 의해, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11)의 간격을 최소화할 수 있으므로 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 자기공명 방식에 한정되지 않고 코일 간 거리가 작은 자기유도방식도 적용 가능하다. 따라서 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 스테이션 등의 충전설비의 방식에 제한되지 않으므로 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 이동 수단을 구비할 수 있다. 일례로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 휠(103)을 구비할 수 있다. 이때, 휠(103)은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체의 하면에 구비될 수 있다. 또한, 휠(103)은 복수 개로 구비될 수 있다. 일례로, 휠(103)은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체의 하면에서 4개가 구비될 수 있다.
또한, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10) 또는 차량(10)의 사용자의 휴대 단말(30)과 무선 통신을 위해 통신 안테나(104)가 구비될 수 있다. 도면에서 통신 안테나(104)는 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체 외부로 노출된 것으로 도시되었으나 본체 내부에 내장될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)이 본체의 외부로 인출되도록 개폐되는 측면 도어(106)를 구비할 수 있다. 즉, 무선 충전 코일(101)은 차량(10)의 무선 충전시에만 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체의 외부로 인출될 수 있다.
일례로, 측면 도어(106)는 도 3에 도시된 바와 같이, 2분할 방식으로 중앙을 중심으로 좌우로 슬라이딩되어 개방되거나 닫힐 수 있지만, 개폐 방식에 특별히 한정되지 않는다.
한편, 측면 도어(106)는 별도로 구비되지 않을 수도 있다. 이 경우, 무선 충전 코일(101)은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체의 내부에 위치한 상태에서, 본체의 하단을 통하여 외부로 인출될 수도 있다. 즉, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체의 하부와 휠(103) 사이의 공간에서 무선 충전 코일(101)이 외부로 인출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치의 세부 블록도이다.
이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 제어부(130), 배터리(140), 도어 개폐부(150), 코일 구동부(160) 및 휠 구동부(170)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 차량(10) 및 휴대 단말(30)과 무선 통신을 수행한다. 여기서, 통신부(110)는 WiFi 등과 같은 근거리 무선 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 과금을 위한 무선 충전 관리 서버(미도시)와 원거리 통신을 수행할 수도 있다. 즉, 통신부(110)는 공중 통신망을 이용한 셀룰러 통신을 수행할 수 있다.
저장부(120)는 차량(10)이 주차되는 주차장의 맵을 저장할 수 있다. 여기서, 주차장 맵은 주차 구역별 위치 정보를 포함할 수 있다. 이때, 주차장 맵은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 대기 위치 정보 및 충전 스테이션 패드(40)의 위치 정보를 포함할 수 있다. 일례로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 대기 위치와 충전 스테이션 패드(40)의 위치는 동일 위치일 수 있다.
배터리(140)는 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체에 내장될 수 있다. 배터리(140)는 무선 충전 코일(101)을 통하여 방출되는 무선 전력 신호의 전력원으로서 사용될 수 있다. 또한, 배터리(140)는 충전 스테이션 패드(40)를 통하여 방출되는 무선 전력 신호에 의해 충전될 수 있다.
도어 개폐부(150)는 측면 도어(106)를 개폐할 수 있다. 또한, 도어 개폐부(150)는 후술하는 바와 같은 하면 도어(107)를 개폐할 수 있다. 이때, 도어 개폐부(150)는 측면 도어(106) 및 하면 도어(107)의 슬라이딩 등과 같은 움직임을 구동하는 구동 수단일 수 있다.
코일 구동부(160)는 무선 충전 코일(101)을 수평 방향 및 수직 방향으로 구동할 수 있다. 코일 구동부(160)는 지지대(102)를 통하여 무선 충전 코일(101)을 구동할 수 있다. 일례로, 코일 구동부(160)는 모터나 유압 기구를 포함할 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다.
휠 구동부(170)는 이동 수단인 휠(103)을 구동할 수 있다. 일례로, 휠 구동부(170)는 모터일 수 있다. 또한, 휠 구동부(170)는 휠(103)에 동력을 제공하는 동시에 휠(103)에 회전력을 제공할 수 있다. 이때, 휠 구동부(170)는 복수 개의 휠(103)을 각각 구동할 수 있다.
제어부(130)는 거리 감지부(105), 통신부(110), 저장부(120), 배터리(140), 도어 개폐부(150), 코일 구동부(160) 및 휠 구동부(170)와 각각 통신적으로 연결된다. 여기서, 제어부(130)는 마이크로프로세서일 수 있다.
제어부(130)는 차량(10)의 배터리에 대한 무선 충전을 수행하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)로부터 차량(10)의 무선 충전 코일(11)로 무선 전력 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(130)는 통신부(110)를 통하여 차량(10)의 배터리의 충전 상태를 감지할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 휴대 단말(30)로부터 통신부(110)를 통해 수신된 무선 충전 요청에 따라 무선 충전을 요청한 차량(10)의 위치로 이동하도록 제어할 수 있다. 아울러, 제어부(130)는 주차장 맵으로부터 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 대기 위치로 복귀하도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 저장부(120)에 미리 저장된 주차장 맵으로부터 차량(10)의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다. 일례로, 휴대 단말(30)이 차량(10)의 주차 구역 정보를 전송한 경우, 제어부(130)는 주차 구역 정보를 기초로 주차장 맵으로부터 차량(10)의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제어부(130)는 자율 주행에 의해 차량(10)의 위치로 이동하도록 휠 구동부(170)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 주차장 맵으로부터 대기 위치를 산출하도록 구성될 수 있다. 이때, 제어부(130)는 대기 위치로부터 충전 요청 차량(10)의 위치까지의 경로를 연산하도록 구성될 수 있다. 따라서 제어부(130)는 연산된 경로를 따라 차량(10)으로 이동하거나 대기 위치로 복귀하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 사이의 거리를 감지하여 조절하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 거리 감지부(105)를 통하여 코일 사이의 거리를 산출하도록 구성될 수 있다.
이때, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11)을 통한 충전 효율에 따라 무선 충전 코일(101)의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)을 대략적으로 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 부근에 위치시킨 상태에서 무선 충전을 먼저 수행하면서 충전 효율을 산출하도록 구성될 수 있다. 여기서, 충전 효율은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로부터 송신된 무선 전력 대비 차량(10)의 배터리의 충전량을 기초로 산출하도록 구성될 수 있다. 충전 효율이 일정값 이하이면, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)을 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 측으로 수직 이동시켜 그 사이의 간격을 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(10)의 배터리의 충전이 완료되면, 차량(10)의 배터리의 충전량을 산출하도록 구성될 수 있다. 일례로, 제어부(130)는 충전 개시전 차량(10)의 배터리 잔량과 완충량을 기초로 충전량을 산출하도록 구성될 수 있다.
다른 예로서, 제어부(130)는 차량(10)으로부터 배터리의 충전이 완료됨을 확인하면, 차량(10)으로 전송된 무선 전력량을 기초로 충전량을 산출하도록 구성될 수도 있다. 이때, 제어부(130)는 무선 전력량과 함께 충전 효율을 감안하여 충전량을 산출하도록 구성될 수 있다.
아울러, 제어부(130)는 휴대 단말(30)로 무선 충전에 대한 요금을 부과하도록 구성될 수 있다. 이때, 제어부(130)는 무선 충전용 애플리케이션을 통하여 휴대 단말(30)로 요금을 부과하도록 구성될 수 있다.
여기서, 무선 충전용 애플리케이션은 무선 충전 관리 서버(미도시)에 의해 관리될 수 있다. 즉, 제어부(130)는 통신부(110)를 통하여 무선 충전 관리 서버(미도시)로 휴대 단말(30)에 대한 과금 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 이때, 무선 충전 관리 서버(미도시)는 해당 과금 정보를 휴대 단말(30)로 제공할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(10)의 무선 충전 요청을 수신하면 먼저 충전 가능한지를 판단하도록 구성될 수 있다. 즉, 제어부(130)는 배터리(140)의 잔량이 일정값 이하인지를 판단하여 일정값 이하인 경우, 차량(10)의 무선 충전 요청을 예약 정보로서 저장하여 충전 예약하도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 차량(10)을 충전 가능하지 않는 동안, 즉, 배터리(140)를 충전해야 하거나 충전중인 동안 수신되는 충전 요청에 대하여 충전 예약하도록 제어할 수 있다. 일례로, 제어부(130)는 충전 요청 시간에 따라 충전 예약을 순차적으로 등록하도록 제어할 수 있다.
아울러, 제어부(130)는 충전 스테이션으로 이동하여 배터리(140)를 무선 충전하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 충전 구역 내의 지면(20)에 설치된 충전 스테이션 패드(40) 상에 위치하기 위해 이동하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 충전 스테이션 패드(40)를 통하여 내장된 배터리(140)를 무선 충전하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)과 충전 스테이션 패드(40)를 통한 충전 효율에 따라 무선 충전 코일(101)의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)을 대략적으로 충전 스테이션 패드(40)의 부근에 위치시킨 상태에서 무선 충전을 먼저 수행하면서 충전 효율을 산출하도록 구성될 수 있다. 여기서, 충전 효율은 충전 스테이션 패드(40)로부터 일정 시간 동안 송신된 미리 정해진 무선 전력 대비 배터리(140)의 충전량을 기초로 산출될 수 있다.
또한, 제어부(130)는 배터리(140)의 무선 충전이 완료되면, 무선 충전 이전에 요청된 예약 정보에 따라 순차적으로 무선 충전이 요청된 차량(10)을 무선 충전하도록 제어할 수 있다.
이에 의해, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10)의 무선 충전을 위해 사용자가 차량(10)에 대기해야 하는 번거로움을 해소할 수 있다. 따라서 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 사용자의 편의성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 제어부(130)는 도어 개폐부(150)를 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 제어부(130)는 무선 충전 코일(101)이 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체 외부로 인출되도록 측면 도어(106)를 개방하기 위해 도어 개폐부(150)를 제어하도록 구성될 수 있다.
아울러, 제어부(130)는 차량(10)의 무선 충전 요청에 따라 휠 구동부(170)를 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 제어부(130)는 무선 충전 요청된 차량(10)의 위치로 또는 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 대기 위치로 또는 충전 스테이션 패드(40)의 위치로 이동하도록 휠 구동부(170)를 연산된 경로를 따라 제어하도록 구성될 수 있다.
한편, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 내장된 배터리(140)의 일정값 이하인 경우, 충전 스테이션으로 이동하여 내장된 배터리(140)를 충전할 수 있다. 이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 더 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 장치와 충전 스테이션 패드를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에서 무선 충전 코일과 충전 스테이션 패드 사이의 간격 조절을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 1의 이동형 차량 무선 충전 장치의 저면도이다.
도 5를 참조하면, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 배터리(140)의 충전이 필요한 경우, 충전 스테이션 패드(40)로 이동할 수 있다. 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 스테이션 패드(40)의 위치를 주차장 맵으로부터 산출할 수 있다. 도면에서, 무선 충전 코일(101)이 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체 외부로 노출된 것으로 도시되었으나, 배터리(140)의 충전이 필요하지 않은 경우에는 무선 충전 코일(101)은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체의 내부에 위치할 수 있다.
도 6을 참조하면, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 배터리(140)의 충전을 위해 무선 충전 코일(101)이 충전 스테이션 패드(40) 측으로 하강할 수 있다. 여기서, 무선 충전 코일(101)은 지지대(102)를 통하여 하측으로 하강할 수 있다. 이때, 배터리(140)의 무선 충전 효율에 따라 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)과 충전 스테이션 패드(40) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
도 7을 참조하면, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)이 본체의 외부로 인출되도록 개폐되는 하면 도어(107)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 하면 도어(107)는 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 본체의 하면에 구비될 수 있다. 일례로, 하면 도어(107)는 2분할 방식으로 중앙을 중심으로 좌우로 슬라이딩되어 개방되거나 닫힐 수 있지만, 개폐 방식에 특별히 한정되지 않는다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 차량 무선 충전 방법의 순서도이다.
이동형 차량 무선 충전 방법(200)은 차량(10)의 무선 충전을 수신하는 단계(단계 S210), 충전 가능한 경우, 차량(10) 위치로 이동하는 단계(S220 및 S230), 차량(10)을 무선 충전하는 단계(S240 및 S250), 요금을 부과하는 단계(S260 및 S270), 충전 가능하지 않은 경우, 예약 충전을 수행하는 단계(SS281 내지 S283)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 요청을 수신한다(단계 S210). 이때, 차량(10)의 사용자의 휴대 단말(30)은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로 무선 충전을 요청한다. 일례로, 휴대 단말(30)은 무선 충전용 애플리케이션을 통하여 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로 무선 충전을 요청할 수 있다.
여기서, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 휴대 단말(30)로부터 차량(10)의 주차 구역 정보를 수신할 수 있다. 일례로, 차량(10)의 사용자는 휴대 단말(30)을 통하여 주차장 내에서 자신의 차량(10)의 주차 구역 번호를 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로 제공할 수 있다.
다음으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10)을 충전 가능한지를 판단한다(단계 S220). 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 내장된 배터리(140)의 잔량이 일정값 이하인지를 판단할 수 있다.
단계 S220의 판단 결과, 차량(10)을 충전 가능한 경우, 즉, 배터리(140)의 잔량이 일정값을 초과하는 경우, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전을 요청한 차량(10)의 위치로 이동한다(단계 S230).
이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 미리 저장된 주차장 맵으로부터 차량(10)의 위치를 산출할 수 있다. 일례로, 휴대 단말(30)이 차량(10)의 주차 구역 정보를 전송한 경우, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 주차 구역 정보를 기초로 주차장 맵으로부터 차량(10)의 위치를 산출할 수 있다. 여기서, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 자율 주행에 의해 차량(10)의 위치로 이동할 수 있다.
아울러, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 주차장 맵으로부터 대기 위치를 산출할 수 있다. 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 대기 위치로부터 충전 요청 차량(10)의 위치까지의 경로를 연산할 수 있다. 따라서 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 연산된 경로를 따라 차량(10)으로 이동하거나 대기 위치로 복귀할 수 있다.
다음으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 코일간 거리를 감지하여 조절한다(단계 S240). 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전을 위한 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 사이의 거리를 감지할 수 있다.
여기서, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101) 상에서 차량(10)에 대면하는 면상에 부착된 거리 감지부(105)를 통하여 코일 사이의 거리를 산출할 수 있다.
이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11)을 통한 충전 효율에 따라 무선 충전 코일(101)의 위치를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)을 대략적으로 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 부근에 위치시킨 상태에서 무선 충전을 먼저 수행하면서 충전 효율을 산출할 수 있다. 여기서, 충전 효율은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)로부터 송신된 무선 전력 대비 차량(10)의 배터리의 충전량을 기초로 산출될 수 있다.
충전 효율이 일정값 이하이면, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)을 차량(10)의 무선 충전 코일(11) 측으로 수직 이동시켜 그 사이의 간격을 조절할 수 있다.
이를 위해, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)을 수평 방향 및 수직 방향으로 구동할 수 있다. 일례로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)을 본체로부터 외부로 인출하거나 무선 충전 코일(101)을 차량(10) 측으로 이동시키기 위해 무선 충전 코일(101)을 수평 방향으로 구동할 수 있다. 또한, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)과 차량(10)의 무선 충전 코일(11)의 간격을 조절하기 위해 무선 충전 코일(101)을 수직 방향으로 구동할 수 있다.
다음으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 조절된 거리로 차량(10)의 배터리에 대한 무선 충전을 수행한다(단계 S250). 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)로부터 차량(10)의 무선 충전 코일(11)로 무선 전력 신호를 전송할 수 있다. 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10)과의 통신을 수행하여 차량(10)의 배터리의 충전 상태를 감지할 수 있다.
다음으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10)의 배터리의 충전이 완료되면 차량(10)의 배터리의 충전량을 산출한다(단계 S260). 일례로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 개시전 차량(10)의 배터리 잔량과 완충량을 기초로 충전량을 산출할 수 있다.
다른 예로서, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10)으로부터 배터리의 충전이 완료됨을 확인하면, 차량(10)으로 전송된 무선 전력량을 기초로 충전량을 산출할 수도 있다. 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 전력량과 함께 충전 효율을 감안하여 충전량을 산출할 수 있다.
다음으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 휴대 단말(30)로 무선 충전에 대한 요금을 부과한다(단계 S270). 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전용 애플리케이션을 통하여 휴대 단말(30)로 요금을 부과할 수 있다.
여기서, 무선 충전용 애플리케이션은 무선 충전 관리 서버(미도시)에 의해 관리될 수 있다. 즉, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 관리 서버(미도시)로 휴대 단말(30)에 대한 과금 정보를 전송할 수 있다. 이때, 무선 충전 관리 서버(미도시)는 해당 과금 정보를 휴대 단말(30)로 제공할 수 있다.
단계 S220의 판단 결과, 차량(10)을 충전 가능하지 않은 경우, 즉, 배터리(140)의 잔량이 일정값 이하인 경우, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10)의 무선 충전 요청을 예약 정보로 저장하여 충전 예약한다(단계 S281).
이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 차량(10)을 충전 가능하지 않는 동안, 즉, 배터리(140)를 충전해야 하거나 충전중인 동안 수신되는 충전 요청에 대하여 충전 예약한다. 일례로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 요청 시간에 따라 충전 예약을 순차적으로 등록할 수 있다.
다음으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 스테이션으로 이동한다(단계 S282). 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 구역 내의 지면(20)에 설치된 충전 스테이션 패드(40) 상에 위치하도록 이동할 수 있다.
다음으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 충전 스테이션 패드(40)를 통하여 내장된 배터리(140)를 무선 충전한다(S283). 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)과 충전 스테이션 패드(40)를 통한 충전 효율에 따라 무선 충전 코일(101)과 충전 스테이션 패드(40) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 무선 충전 코일(101)을 대략적으로 충전 스테이션 패드(40)의 부근에 위치시킨 상태에서 무선 충전을 먼저 수행하면서 충전 효율을 산출할 수 있다. 여기서, 충전 효율은 충전 스테이션 패드(40)로부터 일정 시간 동안 송신된 미리 정해진 무선 전력 대비 이동형 차량 무선 충전 장치(100)의 배터리(140)의 충전량을 기초로 산출될 수 있다.
배터리(140)의 무선 충전이 완료되면, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 단계 S230으로 진행하여 무선 충전이 요청된 차량으로 이동하여 무선 충전을 진행한다. 이때, 이동형 차량 무선 충전 장치(100)는 배터리(140)의 무선 충전 이전에 저장된 예약 정보에 따라 순차적으로 무선 충전 요청된 차량으로 이동할 수 있다.
상기와 같은 방법들은 도 1에 도시된 바와 같은 이동형 차량 무선 충전 장치(100)에 의해 구현될 수 있고, 특히, 이러한 단계들을 수행하는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 이때, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능한 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 이동형 차량 무선 충전 장치 101 : 무선 충전 코일
102 : 지지대 103 : 휠
104 : 통신 안테나 105 : 거리 감지부
106 : 측면 도어 107 : 하면 도어
110 : 통신부 120 : 저장부
130 : 제어부 140 : 배터리
150 : 도어 개폐부 160 : 코일 구동부
170 : 휠 구동부 10 : 차량
11 : 무선 충전 코일 20 : 지면
30 : 휴대 단말 40 : 충전 스테이션 패드

Claims (18)

  1. 차량의 배터리를 무선 충전하도록 상기 차량의 무선 충전 코일로 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 코일;
    상기 차량 및 상기 차량의 사용자의 휴대 단말과 통신하는 통신부; 및
    상기 무선 충전 코일 및 상기 통신부와 통신적으로 연결되는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 휴대 단말로부터 상기 통신부를 통해 수신된 무선 충전 요청에 따라 상기 무선 충전을 요청한 차량의 위치로 이동하도록 제어하고,
    상기 무선 충전 코일과 상기 차량의 무선 충전 코일 사이의 거리를 감지하여 조절하도록 제어하는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 충전 코일과 상기 차량의 무선 충전 코일 사이의 거리를 감지하며, 상기 무선 충전 코일 상에서 상기 차량에 대향하는 면에 구비되는 거리 감지부를 더 포함하는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 무선 충전 코일을 통한 충전 효율에 따라 상기 무선 충전 코일의 위치를 조절하도록 구성되는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    주차장 맵을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 주차장 맵으로부터 상기 차량의 위치를 산출하도록 구성되는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 휴대 단말로부터 전송된 상기 차량의 주차 구역 정보를 기초로 상기 차량의 위치를 산출하도록 구성되는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량의 배터리의 충전량을 산출하여 상기 휴대 단말로 요금을 부과하도록 구성되는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    본체에 내장된 배터리를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 잔량이 일정값 이하인 경우, 상기 차량의 무선 충전 요청을 예약 정보로서 저장하고,
    충전 스테이션으로 이동하여 상기 배터리를 무선 충전하도록 제어하며,
    상기 배터리의 충전이 완료되면, 상기 예약 정보에 따라 순차적으로 무선 충전이 요청된 차량을 무선 충전하도록 제어하는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선 충전 코일을 수평 방향 및 수직 방향으로 구동하는 코일 구동부를 더 포함하는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코일 구동부는 모터나 유압 기구를 포함하는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선 충전 코일이 본체의 외부로 인출되도록 개폐되는 도어; 및
    상기 도어를 개폐하는 도어 개폐부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 도어 개폐부를 제어하도록 구성되는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    본체의 하측에 구비되는 이동 수단; 및
    상기 이동 수단을 구동하는 이동 수단 구동부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차량의 무선 충전 요청에 따라 상기 이동 수단 구동부를 제어하도록 구성되는 이동형 차량 무선 충전 장치.
  12. 이동형 차량 무선 충전 장치의 무선 충전 방법으로서,
    차량의 사용자의 휴대 단말로부터 무선 충전 요청을 수신하는 단계;
    상기 무선 충전을 요청한 차량의 위치로 이동하는 단계;
    무선 충전을 위한 무선 충전 코일과 상기 차량의 무선 충전 코일 사이의 거리를 감지하여 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 거리로 상기 무선 충전 코일로부터 상기 차량의 무선 충전 코일로 무선 전력 신호를 전송하여 상기 차량의 배터리를 무선 충전하는 단계를 포함하는 이동형 차량 무선 충전 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 상기 무선 충전 코일을 통한 충전 효율에 따라 상기 무선 충전 코일의 위치를 조절하는 이동형 차량 무선 충전 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 상기 무선 충전 코일을 수평 방향 및 수직 방향으로 구동하는 이동형 차량 무선 충전 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 이동하는 단계는 미리 저장된 주차장 맵으로부터 상기 차량의 위치를 산출하는 이동형 차량 무선 충전 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는 상기 휴대 단말로부터 전송된 상기 차량의 주차 구역 정보를 수신하고,
    상기 이동하는 단계는 상기 차량의 주차 구역 정보를 기초로 상기 차량의 위치를 산출하는 이동형 차량 무선 충전 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 차량의 배터리의 충전량을 산출하는 단계; 및
    상기 휴대 단말로 요금을 부과하는 단계를 더 포함하는 이동형 차량 무선 충전 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 이동형 차량 무선 충전 장치에 내장된 배터리의 잔량이 일정값 이하인지를 판단하는 단계;
    상기 배터리의 잔량이 일정값 이하인 경우, 상기 차량의 무선 충전 요청을 예약 정보로서 저장하여 충전 예약하는 단계;
    충전 스테이션으로 이동하여 상기 배터리를 무선 충전하는 단계; 및
    상기 배터리의 충전이 완료되면, 상기 예약 정보에 따라 순차적으로 무선 충전이 요청된 차량을 무선 충전하는 단계를 더 포함하는 이동형 차량 무선 충전 방법.
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