KR20220135419A - Method And System for Charging Vehicle by using Parking Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일 실시예는 기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템에 관한 것이다. One embodiment of the present invention relates to an automatic charging method and system using a mechanical parking device.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The content described below merely provides background information related to the present embodiment and does not constitute the prior art.
경제 발전에 따라 자동차에 대한 수요가 폭발적인 증가세를 보이고 있고, 자동차 수요가 늘어남에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.With the economic development, the demand for automobiles is showing an explosive increase, and as the demand for automobiles increases, exhaust gas emitted from automobiles is a major cause of environmental pollution.
이에 자동차의 배출가스를 감소시키기 위한 요구가 이어지고 있으며, 배출가스를 줄일 수 있는 자동차의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 더 나아가 배출가스를 발생하지 않는 전기차의 상용화가 부분적으로 시도되고 있다.Accordingly, there is a demand for reducing the exhaust gas of automobiles, and research and development of automobiles that can reduce exhaust gases are in progress. Furthermore, the commercialization of electric vehicles that do not generate exhaust gas is being partially attempted.
전기차량은 전기를 전력공급원으로 하여 운행하는 차량을 의미하며, 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되는 전력을 이용하여 운행하는 것을 말한다. 이에 전기차는 크게 전기에 의해 구동되어 전기차를 운행시키기 위한 전기모터와, 그 전기 모터에 전기를 공급하는 배터리로 구성된다.An electric vehicle refers to a vehicle that operates using electricity as a power supply source, and a battery that can be charged as a power supply source is mounted on the vehicle itself, and it is operated using the power supplied from the mounted battery. Accordingly, an electric vehicle is largely composed of an electric motor that is driven by electricity to operate the electric vehicle, and a battery that supplies electricity to the electric motor.
최근에는 배터리에 전기를 공급하고 충전하기 위하여 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식이 주로 사용되고 개발되어왔다. 플러그인 방식은 전기차의 플러그인 충전 장치를 통하여 배터리에 전원을 1회적으로 공급 충전하고 이를 이용하여 전기차를 운행하는 방식을 말한다.Recently, a plug-in (PLUG-IN) charging method has been mainly used and developed to supply and charge electricity to a battery. The plug-in method refers to a method of supplying and charging power to a battery once through a plug-in charging device of an electric vehicle and using it to operate an electric vehicle.
플러그인 충전 방식은 전기차용 배터리의 충전시간이 오래 걸리며, 한번 충전에 의해 주행하는 거리가 제한적이다. 보통 전기차의 충전은 1 ~ 8시간 정도 소요되는데, 이와 같은 긴 충전 시간동안 차량을 안전하게 관리하는 것도 어려운 문제점이 발생한다.The plug-in charging method takes a long time to charge the battery for electric vehicles, and the distance traveled by one charge is limited. Usually, it takes about 1 to 8 hours to charge an electric vehicle, and it is difficult to safely manage the vehicle during such a long charging time.
따라서 전기차는 목적한 이동거리를 확보하기 위해서는 자주 충전을 해주어야만 하므로, 전기차량의 운행에 있어서 충전소의 설치 및 충전 시스템은 아주 중요한 문제이다.Therefore, since electric vehicles must be frequently charged to secure a desired moving distance, the installation of charging stations and charging systems are very important issues in the operation of electric vehicles.
충전 시스템은 전기차를 충전하는 동안에 비, 눈 등의 외부 환경에 영향을 받지 않는 상태에서 충전을 수행해야 한다. 충전 시스템을 현재의 주유소와 같은 형태로 만드는 경우에는 증가하는 전기차의 충전 수요를 감당할 수가 없다. The charging system should perform charging while not being affected by external environments such as rain and snow while charging the electric vehicle. If the charging system is made in the same shape as the current gas station, it will not be able to meet the growing demand for charging electric vehicles.
전기차의 상용화를 위해서 충전 시스템 및 주차장 충전 시스템을 필요로 한다. 하지만, 전기차가 주차 공간에 주차한 후 무인충전을 위한 로봇이 완전히 구현되지 까지 개발 기간과 비용의 문제가 있다. A charging system and a parking lot charging system are required for the commercialization of electric vehicles. However, there is a problem of development period and cost until the robot for unmanned charging is fully realized after the electric vehicle is parked in the parking space.
특히, 파렛트 타입(Pallet Type)의 기계식 주차장에 자동충전을 적용하기 위해서는 각 파렛트에 전기를 넣어주는 이동식 접점 단자가 필요하며, 파렛트의 제조비용이 높고, 침수의 우려가 있다. 벨트 타입의 기계식 주차장에 자동충전을 적용하기 위해서는 차량이 벨트 컨베이어를 타고 이동하기 때문에 단자를 연결하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 전기차의 충전 단자는 회사마다 유형이 다르기 때문에, 서로 상이한 충전 유형의 커넥터를 설치하여 모든 차의 충전 시스템을 맞추기에 많은 비용이 소요되고, 구조가 복잡해지기 때문에 현실화가 어려운 문제가 있다.In particular, in order to apply automatic charging to a mechanical parking lot of the pallet type, a movable contact terminal for supplying electricity to each pallet is required, the manufacturing cost of the pallet is high, and there is a risk of flooding. In order to apply automatic charging to a belt-type mechanical parking lot, there is a problem in that it is difficult to connect the terminals because the vehicle moves on the belt conveyor. In addition, since the types of charging terminals of electric vehicles are different for each company, it takes a lot of cost to install connectors of different charging types to fit the charging systems of all cars, and the structure becomes complicated, so it is difficult to realize them.
따라서, 과도기적 시점에 기계식 주차장에 주차시 전기차를 자동으로 충전할 수 있는 기술을 필요로 한다. 경우에 따라서 자동차를 생산할 때 이러한 충전구조를 내장하여 무선으로 충전로봇 암이 충전하도록 할 수 있다.Therefore, there is a need for a technology capable of automatically charging an electric vehicle when parking in a mechanical parking lot at a transitional time. In some cases, such a charging structure can be built-in when manufacturing a car so that the charging robot arm can be charged wirelessly.
본 실시예는 기계식 주차장 또는 기계식 주차타워에 전기차를 주차하면, 자동 충전 시스템에서 전기충전용 암을 이용하여 주차된 전기차의 본넷 위에 놓여진 충전접속패드 위치를 정확하게 찾아 전기충전용 암을 해당 위치로 이동시켜 연결한 후 전기차를 자동으로 충전하도록 하는 기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.In this embodiment, when an electric vehicle is parked in a mechanical parking lot or a mechanical parking tower, the automatic charging system uses the electric charging arm to accurately find the location of the charging connection pad placed on the bonnet of the parked electric vehicle and moves the electric charging arm to the corresponding position. An object of the present invention is to provide an automatic charging method and system using a mechanical parking device that automatically charges an electric vehicle after connecting it.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 적재된 전기차를 좌우로 회전시키거나, 수평 또는 수직으로 이동시키는 기계식 주차 설비; 상기 기계식 주차 설비의 상단에 설치되어 제어에 따라 이동하는 전기충전용 암; 일측이 상기 전기차의 충전구에 연결되며, 타측이 상기 전기차의 외부로 노출되는 충전접속패드; 상기 기계식 주차 설비에 상기 전기차가 적재되면, 상기 전기충전용 암을 기 설정된 일방향으로 이동시키면서 상기 전기차에 놓여진 충전접속패드가 존재하는 지의 여부를 감지하고, 상기 충전접속패드가 감지되는 경우, 상기 충전접속패드의 위치를 확인하고, 상기 위치로 상기 전기충전용 암을 이동시킨 후 상기 전기충전용 암 하단에 부착된 접속 프로브가 상기 충전접속패드에 체결되어 급속 또는 완속으로 전력을 공급하도록 하여 상기 전력의 공급이 완료되면, 상기 전기충전용 암을 원래 위치로 이동시키면서 상기 전력에 대응하는 비용을 정산하는 충전 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템을 제공한다.According to one aspect of this embodiment, a mechanical parking facility for rotating the loaded electric vehicle left and right, or horizontally or vertically; an electric charging arm installed at the top of the mechanical parking facility and moving according to control; a charging connection pad having one side connected to the charging port of the electric vehicle and the other end exposed to the outside of the electric vehicle; When the electric vehicle is loaded in the mechanical parking facility, it is detected whether there is a charging connection pad placed on the electric vehicle while moving the electric charging arm in a preset one direction, and when the charging connection pad is detected, the charging After confirming the position of the connection pad, and moving the electric charging arm to the position, the connection probe attached to the lower end of the electric charging arm is fastened to the charging connection pad to supply power rapidly or slowly. When the supply of is completed, it provides an automatic charging system comprising a charging device for calculating the cost corresponding to the power while moving the electric charging arm to its original position.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 기계식 주차장 또는 기계식 주차타워에 전기차를 주차하면, 자동 충전 시스템에서 전기충전용 암을 이용하여 주차된 전기차의 본넷 위에 놓여진 충전접속패드 위치를 정확하게 찾아 전기충전용 암을 해당 위치로 이동시켜 연결한 후 전기차를 자동으로 충전할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to this embodiment, when an electric vehicle is parked in a mechanical parking lot or a mechanical parking tower, the automatic charging system uses an electric charging arm to accurately find the location of the charging connection pad placed on the bonnet of the parked electric vehicle and charge the electric vehicle. It has the effect of automatically charging the electric vehicle after connecting it by moving the lava to the corresponding location.
도 1a,1b,1c,1d는 본 실시예에 따른 기계식 주차 장치에 적용된 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다. 도 3a,3b,3c는 본 실시예에 따른 충전접속패드를 나타낸 도면이다. 도 4a,4b,4c,4d,4e는 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 충전접속패드의 연결을 나타낸 도면이다. 도 5a,5b는 본 실시예에 따른 충전접속패드와 프로브의 결합을 나타낸 도면이다. 도 6a,6b는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 이동모터를 나타낸 도면이다. 도 7은 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 전원공급장치를 나타낸 도면이다. 도 8은 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 접속 프로브를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 실시예에 따른 전기충전용 암에서 광센서를 이용하여 충전접속패드를 스캔하는 과정을 나타낸 도면이다.1A, 1B, 1C, and 1D are views showing an automatic charging system applied to the mechanical parking device according to the present embodiment. 2 is a view showing an automatic charging system according to the present embodiment. 3A, 3B, and 3C are views showing a charging connection pad according to the present embodiment. 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e are views showing the connection between the electric charging arm and the charging connection pad according to the present embodiment. 5A and 5B are diagrams illustrating coupling of the charging connection pad and the probe according to the present embodiment. 6A and 6B are diagrams illustrating a moving motor in the automatic charging system according to the present embodiment. 7 is a view showing a power supply in the automatic charging system according to the present embodiment. 8 is a view showing an electric charging arm and a connection probe according to the present embodiment. 9 is a diagram illustrating a process of scanning a charging connection pad using an optical sensor in the electric charging arm according to the present embodiment.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a,1b,1c,1d는 본 실시예에 따른 기계식 주차 장치에 적용된 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다.1A, 1B, 1C, and 1D are views showing an automatic charging system applied to the mechanical parking device according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 자동 충전 시스템은 자동 충전 장치(100), 기계식 주차 설비(110), 전기충전용 암(130), 충전접속패드(140)를 포함한다. 자동 충전 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The automatic charging system according to this embodiment includes an
기계식 주차 설비(110)는 적재된 차량을 좌우로 이송하는 컨베이어벨트형식의 이송구조를 가지며, 적재한 차량을 수평 또는 수직으로 이동시키는 다층구조를 갖는다.The
전기충전용 암(130)은 기계식 주차 설비(110)의 상단에 설치되어 자동 충전 장치(100)의 제어에 따라 이동한다. The
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(기계식 주차장 또는 기계식 주차타워)(110)에 주차된 전기차(120)의 본넷(Bonnet) 위에 충전접속패드(140)를 올려놓는다. 충전접속패드(140)는 하단의 자석층(340)을 이용하여 전기차(120)의 본넷에 고정된다. 충전접속패드(140)는 본넷의 곡률에 따라 보정 스프링(380)을 이용하여 수평을 유지한다. 충전접속패드(140)는 일측이 전기차(120)의 충전구에 연결되며, 타측이 전기차의 외부로 노출된다.The
충전접속패드(140)는 주차장 진입시 전기차(120)의 본넷 위에 이동식으로 설치되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 전기차(120)에 고정식으로 설치되어 출고될 수 있다.The
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 적용되는 것이 에 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 전기차(120)가 주차되면, 전기충전용 암(130)에 부착된 광센서로 스캔하여 전기차(120)의 본넷 위에 거치시킨 충전접속패드(140)를 찾는다.The
자동 충전 장치(100)는 전기차(120)의 본넷 위에 거치된 충전접속패드(140) 상에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 기반으로 충전접속패드(140)의 정확한 위치를 찾은 후 접속 프로브(210)를 체결시켜서 전기차(120)가 기계식 주차 설비(110) 내에 주차된 동안 자동으로 충전한다.The
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 적용되어 기계식 주차 설비(110) 내의 주차 공간에 전기차(120)가 입고되면, 주차하는 동안 자동 충전한다. 자동 충전 장치(100)는 이동형 전원공급 장치를 포함한다.The
도 2는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing an automatic charging system according to the present embodiment.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)에 부착된 광센서로 스캔하여 충전접속패드(140)의 위치를 정확히 탐지한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 위치를 전기충전용 암(130)을 이동시킨 후 연결하여 전기차(120)를 충전한다.The
본 실시예에 따른 자동 충전 장치(100)는 전기차를 충전하기 위한 충전기, 자동충전 변환패드, 접속기, 이동형 전원공급 장치를 포함한다. 전기차(120)의 제조사마다 서로 상이한 충전 단자를 구비하고 있으므로, 전기차(120)의 제조사마다 서로 상이한 충전 단자와 무관하게 충전 가능하도록 별도의 충전접속패드(140)가 기계식 주차 설비(110)에 주차된 전기차(120)의 본넷에 올려지도록 한다.The
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 전기차(120)가 적재되면, 전기충전용 암(130)을 기 설정된 일방향으로 이동시키면서 전기차(120)에 놓여진 충전접속패드(140)가 존재하는 지의 여부를 감지한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)가 감지되는 경우, 충전접속패드(140)의 위치를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 해당 위치로 전기충전용 암(130)을 이동시킨 후 전기충전용 암(130) 하단에 부착된 접속 프로브(210)가 충전접속패드(140)에 체결되어 전력을 공급하도록 한다. 자동 충전 장치(100)는 전력의 공급이 완료되면, 전기충전용 암(130)을 원래 위치로 이동시키면서 전력에 대응하는 비용을 정산한다.When the
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 지지하는 형태의 기계식 주차 설비의 넓이, 면적에 대응되는 사이즈를 갖는 프레임 구조를 가진다. 자동 충전 장치(100)는 프레임 구조 일측에 한 개 이상의 전기충전용 암을 연결시킨 후 x축, y축, z축으로 이동시킨다.The
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시키면서 전기차(120)에 올려진 충전접속패드(140)의 존재 여부를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 존재가 확인되면, 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시키면서 충전접속패드(140)의 위치를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 위치까지 전기충전용 암(130)을 z축 방향으로 이동시켜서 전기충전용 암(130) 하단에 부착된 접속 프로브(210)가 충전접속패드(140)에 체결되어 전력을 공급하도록 한다.The
도 3a,3b,3c는 본 실시예에 따른 충전접속패드를 나타낸 도면이다. 3A, 3B, and 3C are views showing a charging connection pad according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 충전접속패드(140)는 지지부재(312,314), 위치인식마커(321,322,323,324), 접점 인입부(331,332,333,334), 자석층(340), 차량 보호층(350), 연결선(360), 보정 스프링(380)을 포함한다. 충전접속패드(140)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
충전접속패드(140)는 차량의 외면에 놓여진다. 충전접속패드(140)는 하단에 자석층(340)을 포함하며, 자석층(340)의 자력으로 전기차(120)의 본넷에 부착된다. 충전접속패드(140)는 최하단에 차량을 보호하기 위한 부드러운 재질을 갖는 차량 보호층(350)을 포함한다. 충전접속패드(140)는 하단에 전기차(120)의 본넷의 곡률에 따라 각도를 보정하도록 하는 보정 스프링(380)을 포함한다.The
충전접속패드(140)는 접점 인입부(331,332,333,334)의 간격, 충전접속패드(140)의 경사각 코사인(Cosine) θ값만큼 보정되는 보정 스프링(380)을 이용하여 전기차(120) 본넷에 올려진다. 충전접속패드(140)는 접속 프로브(210)의 광센서에 의해 스캔되기 위한 위치인식마커(321,322,323,324)를 포함한다. 위치인식마커(321,322,323,324)는 재귀반사형 테이프 재질로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
지지부재(312,314)는 전기차(120)의 본넷 위에 올려져서 하단을 지지하는 형태의 한 쌍의 바(Bar)로 구조를 갖는다. 위치인식마커(321,322,323,324)는 재귀반사 테이프 재질로서 상판에 설치되어 레이저 빔을 반사한다. 접점 인입부(331,332,333,334)는 접속 프로브(210)에 부착된 접점(370)이 삽입되는 구조를 갖는다. 자석층(340)은 충전접속패드(140)의 하판에 설치되어 전기차(120)의 본넷에 부착되는 자력을 갖는다. 차량 보호층(350)은 자석층(340) 하단에 설치되어 전기차(120)의 본넷을 보호하는 부드러운 재질을 갖는다. 연결선(360)은 삽입된 접점(370)으로부터 공급받는 전력을 전기차(120)로 공급한다. 보정 스프링(380)은 전기차(120)의 본넷의 곡률에 따라 수평을 유지하는 역할을 수행한다.The
도 4a,4b,4c,4d,4e는 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 충전접속패드의 연결을 나타낸 도면이다.4a, 4b, 4c, 4d, and 4e are views showing the connection between the electric charging arm and the charging connection pad according to the present embodiment.
전기충전용 암(130)은 일부가 탄성 재질의 관 형태로 이루어진다. 전기충전용 암(130)은 전기차(120) 한대당 한 개씩 배치될 수도 있고, 복수 개의 전기차마다 한개가 배치될 수 있다.The
충전접속패드(140)는 연결선(360)을 이용하여 전기차(120)의 충전구에 체결된다. 충전접속패드(140)는 자동 충전 장치(100)로부터 공급받은 전력을 연결선(360)을 이용하여 연결된 전기차(120)로 공급한다.The
자동 충전 장치(100)는 전기차(120)의 본넷에 올려진 충전접속패드(140)를 이용하여 기계식 주차장 내에서 전기차(120)의 제조사마다 서로 상이한 충전 방식과 무관하게 전기차(120)를 충전한다.The
도 5a,5b는 본 실시예에 따른 충전접속패드와 프로브의 결합을 나타낸 도면이다.5A and 5B are diagrams illustrating coupling of the charging connection pad and the probe according to the present embodiment.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 지지하는 형태의 프레임 구조를 갖는다. 여기서, 프레임 구조는 기계식 주차 설비(110)의 넓이, 면적에 대응되는 사이즈를 갖는다. 자동 충전 장치(100)는 프레임 구조 일측에 한 개 이상의 전기충전용 암(130)을 연결시킨 후 x축, y축, z축으로 이동시킨다.The
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시키면서 전기차(120)에 올려진 충전접속패드(140)의 존재 여부를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 존재가 확인되면, 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시키면서 충전접속패드(140)의 위치를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 위치가 확인되면, 해당 위치로 전기충전용 암(130)을 z축 방향으로 이동시켜서 전기충전용 암 하단에 부착된 접속 프로브가 충전접속패드에 체결되어 전력을 공급하도록 한다.The
전기충전용 암(130)은 x축 이동바(512) 상에 연결되는 기계 암, 기계암와 연결되는 탄성을 갖는 관, 관의 하단에 설치되어 충전접속패드(140)에 체결되어 전력을 공급하는 접속 프로브(210)를 포함한다. 접점(370)은 충전접속패드(140)의 접점 인입부(331,332,333,334)에 체결되어 전력을 공급한다.The
도 6a,6b는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 이동모터를 나타낸 도면이다. 6A and 6B are diagrams illustrating a moving motor in the automatic charging system according to the present embodiment.
자동 충전 장치(100)는 가로축 이동부분으로 긴거리 이동축인 x축 이동바(512)를 포함한다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 이동시키기 위해 x축 이동모터(510), y축 이동모터(520), z축 이동모터(530)를 포함한다.The
x축 이동모터(510)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시킨다. x축 이동바(512)는 전기충전용 암(130)이 x축 방향(가로 방향)으로 이동할 수 있는 바형태의 구조를 갖는다. y축 이동모터(520)는 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시킨다. y축 이동레일(522)은 전기충전용 암(130)이 y축 방향(세로 방향)으로 이동할 수 있는 레일 형태의 구조를 갖는다. z축 이동모터(530)는 전기충전용 암(130)을 z축 방향으로 이동시킨다. The
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축의 A 지점(시작점), B 지점(끝점) 사이에서 이동시키기 위해, A 지점에 x축 이동모터(510)를 설치하고, B 지점에 롤러를 설치한다. 자동 충전 장치(100)는 A 지점에서 B 지점으로 롤러가 돌아서 다시 A 지점으로 돌아오도록 하는 로프를 이용하여 전기충전용 암(130)이 x축 이동모터(510)의 회전방향에 따라 x축을 왕복이동하도록 한다.The
자동 충전 장치(100)는 x축의 시작점(A 지점), 끝점(B 지점) 사이에 광센서, 카메라를 포함하는 전기충전용 암(130)을 이동시키기 위해, A 지점에 x축 이동모터(510)를 설치하고, B 지점에 롤러를 포함한다.The
자동 충전 장치(100)는 A 지점에서 B 지점으로 롤러가 돌아서 다시 A 지점으로 돌아오도록 하는 로프를 포함한다. 자동 충전 장치(100)는 로프를 이용하여 한지점에 부착된 전기충전용 암(130)이 x축 이동모터(510)의 회전방향에 따라 x축을 왕복이동할 수 있도록 한다.The
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 이동과 유사한 방식으로 y축으로 이동시킬 수 있다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축에 비해 이동거리가 짧은 거리로 y축으로 이동시킬 경우 간단한 톱니형 벨트를 이용하여 전기충전용 암(130)을 이동시킬 수 있다.The
자동 충전 장치(100)는 y축 이동거리가 짧을 경우 늘어지는 형태의 전원공급선을 사용한다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시키기 위해 높이축 이동부분(높낮이 이동축)을 이용한다. 자동 충전 장치(100)는 경사각 완충이 가능한 접속 프로브(210)로 전기 및 신호를 전달한다.The
도 7은 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 전원공급장치를 나타낸 도면이다. 7 is a view showing a power supply in the automatic charging system according to the present embodiment.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축에 비해 이동거리가 짧은 y축으로 이동시킬 경우 톱니형 벨트를 이용하며, 늘어지는 형태의 전원공급선을 이용하여 접속 프로브(210)로 전기 및 신호를 전달한다.The
자동 충전 장치(100)는 x축 이동모터(510)에 전기충전용 암(130)을 연결한 후 x축 A 지점과 B 지점을 왕복 이동시키기 위해, 전원을 공급받을 수 있는 브러쉬 형태의 전원을 공급받는 전원공급단자를 구비한다.After connecting the
자동 충전 장치(100)는 x축 이동모터(510)를 구동하여 전기충전용 암(130)을 이동시킬 수 있는 레일, 톱니 또는 롤러 바퀴 형태의 이동체 등을 포함한다. 자동 충전 장치(100)는 x축 이동모터(510)를 구동하여 전기충전용 암(130)의 이동에 필요한 전류는 브러쉬 형태의 이동형 전원공급 장치를 사용한다.The
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 A 지점 또는 B 지점에서 충전시킨 후 배터리를 이용하여 x축 이동모터(510)를 구동할 수 있다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)의 이동이 빈번하여, 전류의 사용이 많이 필요한 경우에서 선택적으로 배터리 사용이 가능하다.The
자동 충전 장치(100)는 브러쉬 형태의 낮은 소비 전력 전원 공급과 높은 소비 전력 공급을 필요로할 경우, 대전력 전원공급을 위해 이동형 바퀴(복수 개의 윗바퀴(542), 복수 개의 아래바퀴(544))를 이용하여 이동하면서 위아래에서 음극과 양극의 전원을 공급받아 회전자에 스파크가 발생하지 않도록 한다.When the
도 8은 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 접속 프로브를 나타낸 도면이다. 8 is a view showing an electric charging arm and a connection probe according to the present embodiment.
접속 프로브(210)는 광센서, 접점(370)을 포함하며, 기 설정된 방향으로 회전이 가능하다. 접속 프로브(210)는 광센서를 이용하여 충전접속패드(140)에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식한다. 접속 프로브(210)는 한 개의 광센서만을 이용하여 충전접속패드(140)에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식하거나 복수의 광센서를 이용하여 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식할 수 있다. 접속 프로브(210)는 광센서를 이용하여 충전접속패드(140)에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식한 후 충전접속패드(140)의 가로, 세로, 높이를 정확하게 인지한다. 접속 프로브(210)는 충전접속패드(140)의 위치에 따라 좌우로 회전한다.The
도 9는 본 실시예에 따른 전기충전용 암에서 광센서를 이용하여 충전접속패드를 스캔하는 과정을 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a process of scanning a charging connection pad using an optical sensor in the electric charging arm according to the present embodiment.
광센서는 기 설정된 일방향으로 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 반사신호를 수신한다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시키면서 광센서를 이용하여 레이저 빔을 발사할 때, 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 반사신호를 수신한다.The optical sensor emits a laser beam in a predetermined direction and receives a reflected signal reflected by the laser beam from the object. The
자동 충전 장치(100)는 x축에서 반사신호가 수신되면 x축 방향으로 이동하는 전기충전용 암(130)의 이동을 멈추고 광센서를 90˚ 회전시키고, 전기충전용 암(130)을 y축으로 이동시키면서, 광센서를 이용하여 x축방향으로 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 발사하고 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 반사신호를 수신한다.The
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동하다가 반사신호를 수신하면, y축방향으로 이동하는 전기충전용 암(130)의 이동을 멈추고, 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 두 지점에서 반사신호를 수신한다.When the
자동 충전 장치(100)는 반사신호가 나오는 두 지점을 찾은 후 두 지점의 회전거리의 1/2 지점으로 접속 프로브(210)를 이동시키면 수평수직을 유지한 상태로 접속 프로브(210)를 z축 방향으로 이동시켜서, 접속 프로브(210)에 구비된 접점이 충전접속패드의 접점 인입부(331,332,333,334)에 체결되어 전력을 공급하도록 한다.The
다시 말해, 광센서는 레이저 발신부와 레이저 수신부를 포함한다. 접속 프로브(210)는 광센서에 포함된 레이저 발신부, 레이저 수신부, 삼각반사판을 회전시켜 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 회전시키면서 레이저 빔이 반사되어 수신되는지의 여부를 스캔한다.In other words, the optical sensor includes a laser transmitter and a laser receiver. The
자동 충전 장치(100)는 광센서로부터 x축에서 반사신호가 수신되면 x축으로의 이동을 멈추고 광센서를 90˚ 회전시킨다. 자동 충전 장치(100)는 접속 프로브(210)를 y축으로 이동시키면서, x축방향으로 광센서의 레이저 빔을 회전하면서 주사한 후 반사되는 신호를 스캔한다.The
자동 충전 장치(100)는 접속 프로브(210)를 y축으로 이동시키면서 반사신호가 수신되면 y축으로의 이동을 멈추고 삼각회전판을 회전시켜 반사신호가 두 점에서 나오는 경우 정지한다. 자동 충전 장치(100)는 반사신호가 두 점에서 나오는 지점에서 다시 접속 프로브(210)를 원래상태로 돌리면서 두 점에서 반사 신호가 나오는 지점을 찾는다. 자동 충전 장치(100)는 해당 지점을 찾을 때, 회전거리의 1/2 지점으로 접속 프로브(210)를 이동시키면 광센서와 수평과 수직이 맞는 상태로 접속 프로브(210)를 이동시킨다.The
자동 충전 장치(100)는 z축의 이상적인 거리를 찾기 위해 반사 신호가 수신되는 두 점의 각도가 가장 적은곳에서 출발하여 두 점의 각도가 커지는 지점, 즉 두점간의 거리가 멀어지고 기 설정된 각도 이내로 들어오면 z축으로의 이동을 멈춘다.The
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present embodiment by those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
100: 자동 충전 장치 110: 기계식 주차장 120: 전기차 130: 전기충전용 암 140: 충전접속패드100: automatic charging device 110: mechanical parking lot 120: electric vehicle 130: electric charging arm 140: charging connection pad
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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 |