KR20230100478A - Method and apparatus for wireless charging between electric vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기차 간의 무선충전방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for wireless charging between electric vehicles.
전기자동차란, 전기를 사용하여 운행되는 자동차를 의미하는 것으로, 크게 순수 전기자동차(Battery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다. 순수 전기자동차는 전기만을 사용하여 주행하는 자동차이고, 하이브리드 전기자동차는 전기 및 화석 연료를 사용하여 주행하는 자동차이다.An electric vehicle means a vehicle operated using electricity, and can be largely classified into a battery powered electric vehicle and a hybrid electric vehicle. A pure electric vehicle is a vehicle that runs using only electricity, and a hybrid electric vehicle is a vehicle that runs using electricity and fossil fuel.
전기자동차에는, 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. 특히, 순수 전기자동차 및 플러그인(Plugin) 타입의 하이브리드 전기자동차는, 외부의 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리를 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 전기 모터를 구동한다. 전기자동차(EV)의 보급 확대를 위해서는 전기자동차의 전원을 충전할 수 있는 충전 인프라의 구축이 필수적이다. 특히, 전기자동차의 배터리의 용량을 늘리는 것은 차체의 무게를 가중시키는 단점이 있어 한 번의 완충으로 전기자동차가 운행 가능한 거리는 제한적일 수밖에 없다.An electric vehicle is equipped with a battery that supplies electricity for driving. In particular, a pure electric vehicle and a plug-in hybrid electric vehicle charge a battery using power supplied from an external power source and drive an electric motor using the power charged in the battery. In order to expand the supply of electric vehicles (EVs), it is essential to build a charging infrastructure that can charge electric vehicles. In particular, increasing the capacity of the battery of the electric vehicle has the disadvantage of increasing the weight of the vehicle body, and thus the driving distance of the electric vehicle with one full charge is inevitably limited.
따라서, 전기 자동차의 중장거리 운행을 위해, 언제 어디서나 전기자동차를 충전할 수 있도록 도로망과 연계된 충전소의 설치는 필수적이며 가정용 충전설비와 인프라를 갖추는 것도 또한, 전기자동차(EV)의 보급 확대를 위해 반드시 필요하다.Therefore, for mid- to long-distance operation of electric vehicles, it is essential to install charging stations linked to the road network so that electric vehicles can be charged anytime, anywhere, and to have charging facilities and infrastructure at home is also necessary to expand the spread of electric vehicles (EVs). It is absolutely necessary.
전기 자동차의 충전은 완속형 충전설비와 급속형 충전설비로 이루어지며, 급속형 충전설비의 경우 전기자동차 전용 충전소에 설치된다. 급속형 충전설비는 최대 출력이 50kW 이상의 충전 스테이션이며, 직류(DC)전원의 공급으로 배터리에 직접 충전함으로써 30분 이내에 충전을 완료할 수 있다. 완속형 충전설비의 경우 충전장치의 최대 출력이 7.7kW 이하이며, 교류(AC)전원의 공급으로 전기차 내 OBC(OnBoard Charger)로 충전함으로써 대략 6 ~ 8시간의 충전시간이 소요된다.Charging of electric vehicles consists of slow-type charging facilities and rapid-type charging facilities, and in the case of rapid-type charging facilities, they are installed at charging stations dedicated to electric vehicles. The rapid charging facility is a charging station with a maximum output of 50 kW or more, and can complete charging within 30 minutes by directly charging the battery with the supply of DC power. In the case of a slow charging facility, the maximum output of the charging device is 7.7kW or less, and it takes about 6 to 8 hours to charge by charging with the OBC (OnBoard Charger) in the electric vehicle by supplying AC power.
하지만, 전기차의 배터리 용량, 주행거리와 함께 충전 스테이션을 포함한 충전 인프라가 충분치 않다는 점이 전기차 보급을 저해하는 주요한 요인이 되고 있다. However, the lack of charging infrastructure, including charging stations, along with the battery capacity and mileage of electric vehicles is a major factor hindering the spread of electric vehicles.
[선행기술문헌번호][Prior art document number]
선행기술 1: 한국등록특허 10-2277826호Prior Art 1: Korean Patent Registration No. 10-2277826
일 실시 예는 전기차 간의 무선충전방법 및 장치를 제공하는 것이다. 또한, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다. 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.An embodiment is to provide a method and apparatus for wireless charging between electric vehicles. In addition, it is to provide a computer-readable recording medium recording a program for executing the method on a computer. The technical problem to be solved is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.
일 실시 예에 따른 전기차 간 무선충전방법은 무선충전 수신 패드를 구비한 타 전기차가 소정의 거리가 위치하는 경우, 상기 전기차와 차량 간 통신 네트워크를 설정하는 단계; 상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차가 인증된 경우, 배터리 공유 모드가 활성화시키는 단계; 및 배터리의 전력이 무선충전 송신 패드를 통해 상기 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송되도록 제어하는 단계를 포함한다.A wireless charging method between electric vehicles according to an embodiment includes the steps of setting a communication network between an electric vehicle and a vehicle when another electric vehicle equipped with a wireless charging receiving pad is located at a predetermined distance; activating a battery sharing mode when the other electric vehicle is authenticated through the vehicle-to-vehicle communication network; and controlling the power of the battery to be transmitted to the wireless charging receiving pad of the other electric vehicle through the wireless charging transmitting pad.
상기 전기차 간의 무선충전방법은 상기 배터리 공유 모드가 활성화되면, 사용자 선택 신호에 따라 상기 배터리의 전력이 상기 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송될 수 있다.In the wireless charging method between electric vehicles, when the battery sharing mode is activated, power of the battery may be transmitted to the wireless charging receiving pad of the other electric vehicle according to a user selection signal.
상기 전기차 간의 무선충전방법은 상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인 경우, 상기 배터리 공유 모드가 활성화될 수 있다.The wireless charging method between electric vehicles may further include determining whether the remaining amount of the battery is greater than or equal to a threshold value, and when the remaining amount of the battery is greater than or equal to the threshold value, the battery sharing mode may be activated.
상기 전기차 간의 무선충전방법은 상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차의 차량 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 정보를 기초로 상기 타 전기차를 인증할 수 있다.In the wireless charging method between electric vehicles, vehicle information of the other electric vehicle may be received through the vehicle-to-vehicle communication network, and the other electric vehicle may be authenticated based on the received vehicle information.
상기 전기차 간의 무선충전방법은 상기 타 전기차로의 무선충전이 종료된 경우, 충전완료정보를 외부 서버에 전송할 수 있다.In the wireless charging method between electric vehicles, when wireless charging to the other electric vehicle is terminated, charging completion information may be transmitted to an external server.
다른 실시 예에 따른 전기차 간의 무선충전장치는 배터리에 저장된 전력을 외부로 송신하는 무선충전 송신패드; 및 무선충전 수신 패드를 구비한 타 전기차가 소정의 거리가 위치하는 경우, 상기 전기차와 차량 간 통신 네트워크를 설정하고, 상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차가 인증된 경우, 배터리 공유 모드를 활성화시키고, 상기 배터리의 전력이 무선충전 송신 패드를 통해 상기 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송되도록 제어하는 프로세서를 포함한다.A wireless charging device between electric vehicles according to another embodiment includes a wireless charging transmission pad for transmitting power stored in a battery to the outside; and when another electric vehicle equipped with a wireless charging reception pad is located at a predetermined distance, a communication network between the electric vehicle and the vehicle is set, and when the other electric vehicle is authenticated through the vehicle-to-vehicle communication network, a battery sharing mode is activated. and a processor for controlling the power of the battery to be transmitted to the wireless charging receiving pad of the other electric vehicle through the wireless charging transmitting pad.
상기 전기차 간의 무선충전장치는 상기 배터리 공유 모드가 활성화되면, IVI(In Vehicle Infortainment) 기기의 사용자 인터페이스를 통해 사용자 선택 신호를 입력받을 수 있다.When the battery sharing mode is activated, the wireless charging device between electric vehicles may receive a user selection signal through a user interface of an In Vehicle Infotainment (IVI) device.
상기 프로세서는, 상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인지 판단하고, 상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인 경우, 상기 배터리 공유 모드가 활성화시킬 수 있다.The processor may determine whether the remaining amount of the battery is greater than or equal to a threshold value, and when the remaining amount of the battery is greater than or equal to the threshold value, the battery sharing mode may be activated.
상기 프로세서는, 상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차의 차량 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 정보를 기초로 상기 타 전기차를 인증할 수 있다. The processor may receive vehicle information of the other electric vehicle through the vehicle-to-vehicle communication network and authenticate the other electric vehicle based on the received vehicle information.
도 1은 차량의 내부 블록 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량 운전 보조 시스템(ADAS)의 블록 도이다.
도 3 내지 6은 전기차의 무선충전을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전기차 간의 무선충전을 설명하기 위한 예시 도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전기차 간의 무선충전장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 전기차 간의 무선충전방법을 설명하기 위한 흐름 도이다. 1 is a block diagram of the interior of a vehicle;
FIG. 2 is a block diagram of the vehicle driving assistance system (ADAS) shown in FIG. 1 .
3 to 6 are diagrams for explaining wireless charging of an electric vehicle.
7 is an exemplary diagram for explaining wireless charging between electric vehicles according to an embodiment.
8 is a schematic diagram for explaining a wireless charging device between electric vehicles according to an embodiment.
9 is a flowchart illustrating a wireless charging method between electric vehicles according to another embodiment.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but they may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, not simply the name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When it is said that a certain part "includes" a certain component throughout the specification, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. .
전기차(Electric Vehicle, EV)는 49 CFR(code of federal regulations) 523.3 등에서 정의된 자동차(automobile)를 지칭할 수 있다. 전기차는 고속도로 이용 가능하고, 전기차 외부의 전원공급원으로부터 재충전 가능한 배터리 등의 전기차 탑재 에너지 저장 장치에서 공급되는 전기에 의해 구동될 수 있다. 전원공급원은 주거지나 공용 전기서비스 또는 전기차 탑재 연료를 이용하는 발전기 등을 포함할 수 있다.An electric vehicle (EV) may refer to an automobile defined in 49 code of federal regulations (CFR) 523.3 or the like. The electric vehicle can be used on highways and driven by electricity supplied from an energy storage device mounted on the electric vehicle, such as a rechargeable battery, from a power source outside the electric vehicle. The power supply source may include a residence, a public electric service, or a generator using fuel mounted on an electric vehicle.
전기차(electric vehicle, EV)는 일렉트릭 카(electric car), 일렉트릭 오토모바일(electric automobile), ERV(electric road vehicle), PV(plug-in vehicle), xEV(plug-in vehicle) 등으로 지칭될 수 있고, xEV는 BEV(plug-in all-electric vehicle 또는 battery electric vehicle), PEV(plug-in electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle), HPEV(hybrid plug-in electric vehicle), PHEV(plug-in hybrid electric vehicle) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있다.An electric vehicle (EV) may be referred to as an electric car, an electric automobile, an electric road vehicle (ERV), a plug-in vehicle (PV), a plug-in vehicle (xEV), and the like. xEV is BEV (plug-in all-electric vehicle or battery electric vehicle), PEV (plug-in electric vehicle), HEV (hybrid electric vehicle), HPEV (hybrid plug-in electric vehicle), PHEV (plug-in hybrid electric vehicle), etc., or may be classified.
플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)는 전력 그리드에 연결하여 [0044] 량 탑재 일차 배터리를 재충전하는 전기차로 지칭될 수 있다.A plug-in electric vehicle (PEV) may be referred to as an electric vehicle that recharges an onboard primary battery by connecting to a power grid.
플러그인 전기차(Plug-in vehicle, PV)은 본 명세서에서 전기차 전력공급장치(electric vehicle supply equipment, EVSE)로부터 물리적인 플러그와 소켓을 사용하지 않고 무선 충전 방식을 통해 재충전 가능한 전기차으로 지칭될 수 있다.A plug-in vehicle (PV) may be referred to herein as a rechargeable electric vehicle through a wireless charging method without using a physical plug and socket from an electric vehicle supply equipment (EVSE).
중량 자동차(Heavy duty vehicles; H.D. Vehicles)는 49 CFR 523.6 또는 CFR 37.3(bus)에서 정의된 네 개 이상 의 바퀴를 가진 모든 전기차를 지칭할 수 있다.Heavy duty vehicles (H.D. Vehicles) may refer to any electric vehicle with four or more wheels as defined in 49 CFR 523.6 or CFR 37.3 (bus).
경량 플러그인 전기차(Light duty plug-in electric vehicle)는 주로 공공 거리, 도로 및 고속도로에서 사용하기 위한 재충전 가능한 배터리나 다른 에너지 장치의 전류가 공급되는 전기 모터에 의해 추진력을 얻는 3개 또는 4개 바퀴를 가진 전기차를 지칭할 수 있다. 경량 플러그인 전기차는 총 중량이 4.545㎏보다 작게 규정될 수 있다.Light duty plug-in electric vehicles are three or four wheels propelled by an electric motor supplied with current from a rechargeable battery or other energy device, primarily for use on public streets, roads and highways. It can refer to an electric vehicle with A lightweight plug-in electric vehicle can be specified with a total weight of less than 4.545 kg.
무선 충전 시스템(Wireless power charging system, WCS)은 무선 전력 전송과 얼라인먼트 및 통신을 포함한 GA와 VA 간의 제어를 위한 시스템을 지칭할 수 있다. 무선 전력 전송(Wireless power transfer, WPT)은 유틸리티(Utility)나 그리드(Grid) 등의 교류(AC) 전원공급 네트워크에서 전기차로 무접촉 수단을 통해 전기적인 전력을 전송하는 것을 지칭할 수 있다.A wireless power charging system (WCS) may refer to a system for wireless power transfer and control between a GA and a VA including alignment and communication. Wireless power transfer (WPT) may refer to transmission of electrical power through a contactless means from an alternating current (AC) power supply network such as a utility or a grid to an electric vehicle.
유도 충전 시스템(Inductive charging system)은 두 파트가 느슨하게 결합된 트랜스포머를 통해 전기 공급 네트워크에서 전기차로 정방향에서 전자기적으로 에너지를 전송하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 유도 충전 시스템은 전기차 충전 시스템에 대응할 수 있다. 유도 커플러(Inductive coupler)는 GA 코일과 VA 코일로 형성되어 전력이 전기적인 절연을 통해 전력을 전송하는 트랜스포머를 지칭할 수 있다.An inductive charging system may refer to a system that transfers energy electromagnetically in the forward direction from an electrical supply network to an electric vehicle through a transformer in which two parts are loosely coupled. In this embodiment, the inductive charging system may correspond to an electric vehicle charging system. An inductive coupler may refer to a transformer formed of a GA coil and a VA coil to transmit power through electrical isolation.
유도 결합(Inductive coupling)은 두 코일들 간의 자기 결합을 지칭할 수 있다. 두 코일은 그라운드 어셈블리 코일(Ground assembly coil)과 차량 어셈블리 코일(Vehicle assembly coil)을 지칭할 수 있다.Inductive coupling may refer to magnetic coupling between two coils. The two coils may refer to a ground assembly coil and a vehicle assembly coil.
그라운드 어셈블리(Ground assembly, GA)는 GA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 그라운드 또는 인프라스트럭처(infrastructure) 측에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로(magnetic path)를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, GA는 무선 충전 시스템의 전력 소스로서 기능하는 데 필요한 전력/주파수 변환 장치, GA 컨트롤러 및 그리드로부터의 배선과 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.Ground assembly (GA) may refer to an assembly that is disposed on the ground or infrastructure side, including the GA coil and other suitable components. Other suitable components may include at least one component for controlling impedance and resonant frequency, ferrite and electromagnetic shielding material for enhancing a magnetic path. For example, a GA may include a power/frequency conversion device necessary to function as a power source for a wireless charging system, a GA controller, and wiring from the grid and wiring between each unit and filtering circuits, housing, and the like.
차량 어셈블리(Vehicle assembly, VA)는 VA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 차량에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, VA는 무선 충전 시스템의 차량 부품으로서 기능하는 데 필요한 정류기/전력변환장치와 VA 컨트롤러 및 차량 배터리의 배선뿐 아니라 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.Vehicle assembly (VA) may refer to an assembly that is placed in a vehicle, including a VA coil and other suitable components. Other suitable components may include at least one component for controlling impedance and resonant frequency, ferrite and electromagnetic shielding material for strengthening the magnetic path. For example, the VA may include wiring between each unit and filtering circuits, housing, etc., as well as wiring of the rectifier/power converter and VA controller and vehicle battery necessary to function as a vehicle component of the wireless charging system. .
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시 예에 따른 전기차의 내부 블록도이다. 1 is an internal block diagram of an electric vehicle according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 전기차(100)은, 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(125) 메모리(130), 출력부(140), 전기차 구동부(150), 전기차 운전 보조 시스템(ADAS, 160), 제어부(170), 인터페이스부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an
통신부(110)는, 근거리 통신 모듈, 위치 정보 모듈, 광통신 모듈 및 V2X 통신 모듈을 포함할 수 있다.The
입력부(120)는, 운전 조작 수단, 카메라, 마이크로폰 및 사용자 입력부를 포함할 수 있다.The
운전 조작 수단은, 전기차(100) 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단은 조향 입력 수단, 쉬프트 입력 수단, 가속 입력 수단, 브레이크 입력 수단을 포함할 수 있다.The driving control unit receives a user input for driving the
가속 입력 수단은, 사용자로부터 전기차(100)의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단은, 사용자로부터 전기차(100)의 감속을 위한 입력을 수신한다.The acceleration input unit receives an input for acceleration of the
카메라는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(170)에 전달할 수 있다.The camera may include an image sensor and an image processing module. The camera may process still images or moving images obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD). The image processing module may process a still image or video obtained through an image sensor, extract necessary information, and deliver the extracted information to the
한편, 전기차(100)은 전기차 전방 영상을 촬영하는 전방 카메라, 전기차 주변 영상을 촬영하는 어라운드 뷰 카메라 및 전기차 후방 영상을 촬영하는 후방카메라를 포함할 수 있다. 각각의 카메라는 렌즈, 이미지 센서 및 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는, 촬영되는 영상을 컴퓨터 처리하여, 데이터 또는 정보를 생성하고, 생성된 데이터 또는 정보를 제어부(170)에 전달할 수 있다. 카메라에 포함되는 프로세서는, 제어부(170)의 제어를 받을 수 있다.Meanwhile, the
카메라는 스테레오 카메라를 포함할 수 있다. 이 경우, 카메라의 프로세서는, 스테레오 영상에서 검출된 디스페리티(disparity) 차이를 이용하여, 오브젝트와의 거리, 영상에서 검출된 오브젝트와의 상대 속도, 복수의 오브젝트 간의 거리를 검출할 수 있다.The camera may include a stereo camera. In this case, the processor of the camera may use a disparity difference detected in the stereo image to detect a distance to the object, a relative speed to the object detected in the image, and a distance between a plurality of objects.
카메라는 TOF(Time of Flight) 카메라를 포함할 수 있다. 이 경우, 카메라는, 광원(예를 들면, 적외선 또는 레이저) 및 수신부를 포함할 수 있다. 이 경우, 카메라의 프로세서는, 광원에서 발신되는 적외선 또는 레이저가 오브젝트에 반사되어 수신될 때까지의 시간(TOF)에 기초하여 오브젝트와의 거리, 오브젝트와의 상대 속도, 복수의 오브젝트 간의 거리를 검출할 수 있다.The camera may include a Time of Flight (TOF) camera. In this case, the camera may include a light source (eg, infrared or laser) and a receiver. In this case, the processor of the camera detects the distance to the object, the relative speed to the object, and the distance between the plurality of objects based on the time (TOF) until infrared rays or lasers emitted from the light source are reflected and received by the object. can do.
한편, 후방 카메라는, 후방 번호판 또는 트렁크 또는 테일 게이트 스위치 부근에 배치될 수 있으나, 후방 카메라가 배치되는 위치는 이에 제한되지 않는다.Meanwhile, the rearview camera may be disposed near the rear license plate or trunk or tailgate switch, but the rearview camera is not limited thereto.
복수의 카메라에서 촬영된 각각의 이미지는, 카메라의 프로세서에 전달되고, 프로세서는 상기 각각의 이미지를 합성하여, 전기차 주변 영상을 생성할 수 있다. 이때, 전기차 주변 영상은 탑뷰 이미지 또는 버드 아이 이미지로 디스플레이부를 통해 표시될 수 있다.Each image captured by the plurality of cameras is transmitted to a processor of the camera, and the processor may synthesize the respective images to generate an image around the electric vehicle. In this case, the image around the electric vehicle may be displayed through the display unit as a top view image or a bird's eye image.
센싱부(125)는, 전기차(100)의 각종 상황을 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(125)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 전기차 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 전기차 내부 온도 센서, 전기차 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있다.The
이에 의해, 센싱부(125)는, 전기차 충돌 정보, 전기차 방향 정보, 전기차 위치 정보(GPS 정보), 전기차 각도 정보, 전기차 속도 정보, 전기차 가속도 정보, 전기차 기울기 정보, 전기차 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 전기차 램프 정보, 전기차 내부 온도 정보, 전기차 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 전기차 외부 조도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.Accordingly, the
메모리(130)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(130)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(130)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 전기차(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.The
출력부(140)는, 제어부(170)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부, 음향 출력부 및 햅틱 출력부를 포함할 수 있다.The
디스플레이부는 제어부(170)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부는 전기차 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 전기차 관련 정보는, 현재 전기차의 상태를 알려주는 전기차 상태 정보 또는 전기차의 운행과 관련되는 전기차 운행 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부는 현재 전기차의 속도(또는 속력), 주변전기차의 속도(또는 속력) 및 현재 전기차과 주변전기차 간의 거리 정보를 표시할 수 있다.The display unit may display information processed by the
한편, 디스플레이부는 운전자가 운전을 함과 동시에 전기차 상태 정보 또는 전기차 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이 경우, 운전자는, 시선을 전기차 전방에 유지한 채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.Meanwhile, the display unit may include a cluster so that the driver can check electric vehicle state information or electric vehicle driving information while driving. Clusters can be located above the dashboard. In this case, the driver can check the information displayed on the cluster while keeping his/her gaze in front of the electric vehicle.
음향 출력부는 제어부(170)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부는 스피커 등을 구비할 수 있다.The sound output unit converts the electrical signal from the
전기차 구동부(150)는, 전기차 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 전기차 구동부(150)는 동력원 구동부, 조향 구동부, 브레이크 구동부, 램프 구동부, 공조 구동부, 윈도우 구동부, 에어백 구동부, 썬루프 구동부 및 서스펜션 구동부를 포함할 수 있다.The electric
브레이크 구동부는, 전기차(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 전기차(100)의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 전기차(100)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.The brake driver may perform electronic control of a brake apparatus (not shown) in the
램프 구동부는, 전기차 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.The lamp driver may control turn-on/turn-off of lamps disposed inside and outside the electric vehicle. In addition, the intensity and direction of the light of the lamp can be controlled. For example, control of direction indicator lamps and brake lamps may be performed.
제어부(170)는, 전기차(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다. 상술한 사고 유무 판단 장치는 제어부(170)에 의해 구동될 수 있다.The
제어부(170)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.The
인터페이스부(180)는, 전기차(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(180)는 이동 단말기(미도시)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(미도시)와 연결할 수 있다. 이 경우, 인터페이스부(180)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.The
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 전기차 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.The
도 2는 도 1에 도시된 전기차 운전 보조 시스템(ADAS)의 블록 도이다.FIG. 2 is a block diagram of an electric vehicle driving assistance system (ADAS) shown in FIG. 1 .
ADAS(200)는, 편의, 안전 제공을 위해 운전자를 보조 하는 전기차 운전 보조 시스템이다.The
ADAS(200)는, 자동 비상 제동 모듈(이하, AEB: Autonomous Emergency Braking)(210), 전방 충돌 회피 모듈 (이하, FCW: Foward Collision Warning)(211), 차선 이탈 경고 모듈 (이하, LDW: Lane Departure Warning)(212), 차선 유지 보조 모듈 (이하, LKA: Lane Keeping Assist)(213), 속도 지원 시스템 모듈 (이하, SAS: Speed Assist System)(214), 교통 신호 검출 모듈 (TSR: Traffic Sign Recognition)(215), 적응형 상향등 제어 모듈 (이하, HBA: High Beam Assist)(216), 사각 지대 감시 모듈 (이하, BSD: Blind Spot Detection)(217), 자동 비상 조향 모듈 (이하, AES: Autonomous Emergency Steering)(218), 커브 속도 경고 시스템 모듈 (이하, CSWS: Curve Speed Warning System)(219), 적응 순향 제어 모듈 (이하, ACC: Adaptive Cruise Control)(220), 스마트 주차 시스템 모듈 (이하, SPAS: Smart Parking Assist System)(221), 교통 정체 지원 모듈 (이하, TJA: Traffic Jam Assist)(222) 및 어라운드 뷰 모니터 모듈 (이하, AVM: Around View Monitor)(223)을 포함할 수 있다.The
상기 각각의 ADAS 모듈(210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223)들은 전기차 운전 보조 기능 제어를 위한 프로세서를 포함할 수 있다.Each of the
상기 각각의 ADAS 모듈(210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223)에 포함되는 프로세서는, 제어부(270)의 제어를 받을 수 있다.A processor included in each of the
상기 각각의 ADAS 모듈(210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223) 프로세서는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.Each of the ADAS modules (210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223) processors, in terms of hardware, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays), processors, controllers, micro-controllers, microprocessors microprocessors) and electrical units for performing other functions.
AEB(210)는, 검출된 오브젝트와의 충돌을 방지하기 위해, 자동 제동을 제어하는 모듈이다. FCW(211)는, 전기차 전방 오브젝트와의 충돌을 방지하기 위해, 경고가 출력되도록 제어하는 모듈이다. LDW(212)는, 주행 중 차선 이탈 방지를 위해, 경고가 출력되도록 제어하는 모듈이다. LKA(213)는, 주행 중 주행 차선 유지하도록 제어하는 모듈이다. SAS(214)는, 설정된 속도 이하로 주행하도록 제어하는 모듈이다. TSR(215)은, 주행 중 교통 신호를 감지하여 감지된 교통 신호를 기초로 정보를 제공하는 모듈이다. HBA(216)는, 주행 상황에 따라 상향등의 조사 범위 또는 조사량을 제어하는 모듈이다. BSD(217)는, 주행 중, 운전자 시야 밖의 오브젝트를 검출하고, 검출 정보를 제공하는 모듈이다. AES(218)는, 비상시 조향을 자동으로 수행하는 모듈이다. CSWS(219)는, 커브 주행시 기 설정 속도 이상으로 주행하는 경우 경로를 출력하도록 제어하는 모듈이다. ACC(220)는, 선행 전기차를 추종하여 주행하도록 제어하는 모듈이다. SPAS(221)는, 주차 공간을 검출하고, 주차 공간에 주차하도록 제어하는 모듈이다. TJA(222)는, 교통 정체시 자동 운행하도록 제어하는 모듈이다. AVM(223)은, 전기차 주변 영상을 제공하고, 전기차 주변을 모니터링하도록 제어하는 모듈이다. The
ADAS(200)는, 입력부(230) 또는 센싱부(235)에서 획득한 데이터를 기초로, 각각의 전기차 운전 보조 기능을 수행하기 위한 제어 신호를 출력부(250) 또는 전기차 구동부(260)에 제공할 수 있다. ADAS(200)는, 상기 제어 신호를, 출력부(250) 또는 전기차 구동부(260)에 전기차 내부 네트워크 통신(예를 들면, CAN)을 통해, 직접 출력할 수 있다. 또는, ADAS(200)는, 상기 제어 신호를, 제어부(270)를 거쳐, 출력부(250) 또는 전기차 구동부(260)에 출력할 수 있다.The
도 3 내지 6은 전기차의 무선충전을 설명하기 위한 도면들이다.3 to 6 are diagrams for explaining wireless charging of an electric vehicle.
도 3은 전기차 무선 전력 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1을 참조하면, 무선 전력 전송은 전기차(electric vehicle, 10)의 적어도 하나의 구성요소와 충전 스테이션(charging station, 13)에 의해서 수행될 수 있고, 전기차(10)에 무선으로 전력을 전송하기 위해서 이용될 수 있다. 전기차 충전은 배전망의 전력을 변환 및 제어하는 베이스(base)가 송신 코일을 통해 차량(vehicle)의 수신 코일로 전력을 전달하고, 차량의 무선 충전 제어 장치에서 정류 및 전력 변환을 통해 차량 내 전원이나 배터리 충전을 수행하여 이루어진다.3 is a conceptual diagram for explaining the concept of electric vehicle wireless power transmission. Referring to FIG. 1 , wireless power transmission may be performed by at least one component of an electric vehicle (10) and a charging station (13), and to wirelessly transmit power to the electric vehicle (10). can be used for In electric vehicle charging, the base that converts and controls the power of the distribution network transfers the power to the vehicle's receiving coil through the transmitting coil, and the vehicle's wireless charging control device rectifies and converts the power to the vehicle's power or by performing battery charging.
전기차는 온보드 충전기(OBC: on-board charger)를 포함하고, 온보드 충전기는 에너지 관리 전략이나 정책에 따라 CAN(controller area network) 메시지를 BMS(battery management system)과 송수신하며 차량 DC-DC 컨버터를 통해 배터리의 충전 및/또는 방전을 제어할 수 있다. 여기서, 전기차(10)는 일반적으로 배터리(12)와 같이 충전 가능한 에너지 저장 장치로부터 유도된 전류를 동력장치인 전기 모터의 에너지원으로 공급하는 차량(automobile)으로 정의할 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 전기차(10)는 전기 모터와 일반적인 내연기관(internal combustion engine)을 함께 갖는 하이브리드 자동차를 포함할 수 있고, 자동차(automobile)뿐만 아니라 모터사이클(motocycle), 카트(cart), 스쿠터(scooter) 및 전기 자전거(electric bicycle)를 포함할 수 있다.Electric vehicles include an on-board charger (OBC), and the on-board charger transmits and receives CAN (controller area network) messages to and from the battery management system (BMS) according to energy management strategies or policies, and through the vehicle DC-DC converter. The charging and/or discharging of the battery may be controlled. Here, the
또한, 전기차(10)는 무선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 수신 코일이 포함된 수전 패드(11)를 포함할 수 있으며, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 플러그 접속구를 포함할 수도 있다. 이때, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있는 전기차(10)를 플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)로 지칭할 수 있다. 여기서, 충전 스테이션(13)은 전력망(power grid, 15) 또는 전력 백본(power backbone)에 연결될 수 있고, 전력 링크(power link)를 통하여 송신 코일이 포함된 송전 패드(14)에 교류(AC) 또는 직류(DC) 전력을 제공할 수 있다. 또한, 충전 스테이션(13)은 유무선 통신을 통하여 전력망(power grid, 15) 또는 전력망을 관리하는 인프라 관리시스템(infrastructure management system) 또는 인프라 서버와 통신할 수 있고, 전기차(10)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 무선 통신에는 블루투스(Bluetooth), 지그비(zigbee), 셀룰러(cellular), 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network) 등이 있을 수 있다.In addition, the
또한, 충전 스테이션(13)은 도 4 및 5에 도시된 것처럼, 전기차(10) 소유자의 집에 부속된 주차장, 주유소에서 전기차 충전을 위한 주차구역, 쇼핑 센터나 직장의 주차구역 등과 같이 다양한 장소에 위치할 수 있다.In addition, the charging
여기서, 전기차(10)의 배터리(12)를 무선 충전하는 과정은, 먼저 전기차(10)의 수전 패드(11)가 송전 패드(14)에 의한 에너지 장(energy field)에 위치됨으로써 송전 패드(14)의 송신 코일과 수전 패드(11)의 수신 코일이 서로 상호작용 또는 커플링되어 이루어질 수 있다. 상호작용 또는 커플링의 결과로 수전 패드(11)에 기전력이 유도되고, 유도된 기전력에 의해 배터리(12)가 충전될 수 있다.Here, in the process of wirelessly charging the
또한, 충전 스테이션(13)과 송전 패드(14)는 그 전부 또는 일부를 그라운드 어셈블리(Ground Assembly, GA)로 지칭할 수 있고, 그라운드 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다. 또한, 전기차(10)의 수전 패드(11)와 다른 전기차 내부 구성요소 전부 또는 일부를 비히클 어셈블리(Vehicle Assembly, VA)로 지칭할 수 있는데, 여기서 비히클 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다. 여기서, 송전 패드 또는 수전 패드는 비극성(non-polarized) 또는 극성(polarized)으로 구성될 수도 있다. 이때, 패드가 비극성이면 패드의 중앙에 하나의 극이 있고, 바깥 주변에 반대 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속(flux)는 패드의 중앙에서 나가고(exit), 패드의 모든 바깥 경계에서 복귀(return)하도록 형성될 수 있다. 또한, 패드가 극성인 경우, 패드의 어느 한쪽 끝에 각각의 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속은 패드의 방향(orientation)에 기초하여 형성될 수 있다.In addition, all or part of the charging
도 6은 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 전기차 무선 충전 회로를 도시한 개념도이다. 도 6을 참조하면, 전기차 무선 충전 시스템에서 충전이 이루어지는 회로에 대한 개략적인 구성을 알 수 있다.6 is a conceptual diagram illustrating an electric vehicle wireless charging circuit to which an embodiment of the present invention can be applied. Referring to FIG. 6, a schematic configuration of a circuit in which charging is performed in an electric vehicle wireless charging system can be seen.
여기서, 도 6의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc), 도 3에서의 차징 스테이션(13), 송전 패드(14)의 구성 중 전부 또는 일부를 표현한 것으로 해석될 수 있고, 도 6의 우측 회로는 수전 패드 및 배터리를 포함한 전기차의 일부 또는 전부를 표현한 것으로 해석될 수 있다. 먼저, 도 6의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc)에 대응되는 출력 전력(Psrc)를 무선 충전 전력 변환기에 제공하고, 무선 충전 전력 변환기는 송신 코일(L1)에서 희망하는 동작 주파수에서의 전자기장을 방출할 수 있도록, 제공받은 전력(Psrc)의 주파수 및 AC/DC 변환을 수행한 전력(P1)을 출력할 수 있다.Here, the circuit on the left side of FIG. 6 can be interpreted as representing all or part of the configurations of the power source (Vsrc) supplied from the power grid, the charging
구체적으로, 무선 충전 전력 변환기는 전력망에서 공급된 전력(Psrc)이 AC 전력인 경우 DC 전력으로 변환하는 AC/DC 변환기 및 DC전력을 무선 충전에 적합한 동작 주파수의 전력으로 변환하는 저주파수 변환기(또는 LF 변환기) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작 주파수는 예를 들면, 80 내지 90 kHz 사이에 위치하도록 결정할 수 있다. 무선 충전 전력 변환기에서 출력된 전력(P1)은 다시 송신 코일(L1), 제1 커패시터([0111] C1) 및 제1 저항(R1)으로 구성된 회로에 공급될 수 있고, 이때 제1 커패시터(C1)는 송신 코일(L1)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값을 가지도록 결정될 수 있다. 또한, 여기서 제1 저항(R1)은 송신 코일(L1) 및 제1 커패시터(C1)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다. 여기서, 송신 코일(L1)은 수신 코일(L2)과 커플링 계수 m으로 정의되는 전자기적 커플링이 이루어져 전력이 전송되도록 하거나, 또는 전력이 수신 코일(L2)로 유도될 수 있다. 따라서, 본 발명에서 전력이 전송된다는 의미는 전력이 유도된다는 의미와 혼용하여 사용될 수 있다. 여기서, 수신 코일로 유도되거나 전송받은 전력(P2)은 전기차 전력 변환기로 제공될 수 있다. 이때, 제2 커패시터(C2)는 수신 코일(L2)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값으로 결정될 수 있고, 제2 저항(R2)은 수신 코일(L2) 및 제2 커패시터(C2)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다. 전기차 전력 변환기는 제공받은 특정 동작 주파수의 전력(P2)을 다시 전기차의 배터리(VHV)에 적합한 전압 레벨을 갖는 DC 전력으로 변환하는 LF/DC 변환기를 포함할 수 있다. 전기차 전력 변환기가 제공받은 전력(P2)을 변환한 전력(PHV)을 출력하면, 출력된 전력(PHV)는 전기차에 내장된 배터리(VHV)의 충전에 사용될 수 있다.Specifically, the wireless charging power converter is an AC/DC converter that converts power (Psrc) supplied from the power grid into DC power when AC power, and a low-frequency converter (or LF) that converts DC power into power of an operating frequency suitable for wireless charging. converter) may include at least one of them. The operating frequency may be determined to be located between 80 and 90 kHz, for example. The power P1 output from the wireless charging power converter may be supplied to a circuit composed of a transmission coil L1, a first capacitor C1, and a first resistor R1. At this time, the first capacitor C1 ) may be determined to have a device value that has an operating frequency suitable for charging together with the transmitting coil L1. In addition, here, the first resistor (R1) may mean a power loss generated by the transmission coil (L1) and the first capacitor (C1). Here, the transmitting coil L1 and the receiving coil L2 may be electromagnetically coupled defined by a coupling coefficient m to transmit power, or the power may be induced to the receiving coil L2. Therefore, in the present invention, the meaning that power is transmitted may be used interchangeably with the meaning that power is induced. Here, the power P2 induced or transmitted to the receiving coil may be provided to the electric vehicle power converter. At this time, the second capacitor (C2) may be determined as a device value to have an operating frequency suitable for charging together with the receiving coil (L2), the second resistor (R2) is the receiving coil (L2) and the second capacitor (C2) It can mean the power loss caused by The electric vehicle power converter may include a LF/DC converter that converts the supplied power P2 of a specific operating frequency back into DC power having a voltage level suitable for the battery VHV of the electric vehicle. When the electric vehicle power converter outputs power (PHV) converted from the supplied power (P2), the output power (PHV) can be used to charge the battery (VHV) built in the electric vehicle.
여기서, 도 6의 우측 회로는 수신 코일(L2)을 배터리(VHV)와 선택적으로 접속 또는 해제하기 위한 스위치(switch)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)의 공진 주파수(resonance frequency)는 서로 유사하거나 동일하도록 구성될 수 있으며, 송신 코일(L1)에서 발생된 전자기장에 수신 코일(L2)이 근거리에 위치할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 도 6의 회로는 본 발명의 실시예들을 위해서 이용 가능한 전기차 무선 충전 시스템에서의 전력 전송에 관한 예시적 회로로 이해되어야 하며, 도 6에서의 회로에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 한편, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)이 원거리에 위치할수록 전력 손실이 증가할 수 있으므로, 양자의 위치를 설정하는 것은 중요한 요소일 수 있다. 이때, 송신 코일(L1)은 도 3에서의 송전 패드(14)에 포함되고, 수신 코일(L2)은 도 3에서의 수전 패드(11)에 포함될 수 있다. Here, the circuit on the right side of FIG. 6 may further include a switch for selectively connecting or disconnecting the receiving coil L2 from the battery VHV. Here, the resonance frequencies of the transmitting coil (L1) and the receiving coil (L2) may be configured to be similar or identical to each other, and the receiving coil (L2) is located in a short distance to the electromagnetic field generated by the transmitting coil (L1). can be configured to do so. Here, the circuit of FIG. 6 should be understood as an exemplary circuit for power transmission in an electric vehicle wireless charging system usable for the embodiments of the present invention, and should not be construed as being limited to the circuit in FIG. 6 . Meanwhile, since power loss may increase as the transmitting coil L1 and the receiving coil L2 are located farther away, setting the positions of both may be an important factor. At this time, the transmitting coil L1 may be included in the
도 7은 일 실시 예에 따른 전기차 간의 무선충전을 설명하기 위한 예시 도이다.7 is an exemplary diagram for explaining wireless charging between electric vehicles according to an embodiment.
도 7을 참조하면, 제1 전기차(10)와 제2 전기차(20)가 도시되어 있다. 각각의 전기차(10, 20)는 각각 배터리(2, 12), 송수신패드(3, 13), 차량제어단말기(4, 14)를 포함한다. 각각의 전기차(10, 20)는 외부 서버(30)와 무선통신을 수행할 수 있다. 또한, 각각의 전기차(10, 20)는 차량간 통신(V2V)을 수행할 수도 있다. 차량 간 통신(V2V)은 차량이 서로 통신할 수 있도록 전용 단거리 통신(DSRC)을 위해 설계된 통신기술이다. V2V 통신은 모든 형태의 무선 구성요소를 활용하고 도로상에서 차량 애드혹 네트워크-VANET (Vehicle Ad Hoc Network)를 이용할 수 있다. 송수신패드(3, 13)는 송신 패드와 수신 패드를 함께 포함할 수 있다. 차량제어단말기(4, 14)는 실시 예에 따른 차량간 무선충전을 제어할 수 있는 단말일 수 있다. 차량제어단말기(4, 14)는 IVI(In-Vehicle Infortainment) 기기일수 있다.Referring to FIG. 7 , a first
도 7에 도시된 것처럼, 전기차 간 무선충전을 위해, 송수신패드(3, 13)가 일체로 차량의 전면(본네트)에 배치된 것으로 도시되어 있지만, 송신패드는 전면 또는 수신패드는 후면에 배치될 수도 있다.As shown in FIG. 7, for wireless charging between electric vehicles, the transmission and
도 8은 일 실시 예에 따른 전기차 간의 무선충전장치를 설명하기 위한 개략도이다. 8 is a schematic diagram for explaining a wireless charging device between electric vehicles according to an embodiment.
도 8을 참조하면, 무선충전장치(800)는 제어부(810), 무선통신부(820), 모드 설정부(830) 및 무선충전제어부(840)를 포함한다. 무선충전장치(800)는 도 1 및 2에 도시된 제어부이거나, 도 7에 도시된 차량제어단말기일 수 있다. 실시 예에 따른 무선충전장치(800)는 무선충전 수신 패드를 구비한 타 전기차가 소정의 거리가 위치하는 경우, 전기차와 차량 간 통신 네트워크를 설정하고, 차량 간 통신 네트워크를 통해 타 전기차가 인증된 경우, 배터리 공유 모드를 활성화시킬 수 있다. 또한, 배터리 공유 모드가 활성화된 경우, 사용자 선택에 따라 배터리의 전력이 무선충전 송신 패드를 통해 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송되도록 제어할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
실시 예에서, 도 7에 도시된 것처럼, 전기차 간 무선충전을 위해, 2대의 전기차가 나란히 병렬 주차될 수도 있지만, 2대가 일렬로 배치될 수도 있다. 예를 들면 전기차의 송신 패드 또는 수신 패드의 위치에 따라, 무선충전이 가능한 위치로 배치될 수 있다.In an embodiment, as shown in FIG. 7 , for wireless charging between electric vehicles, two electric vehicles may be parallelly parked side by side or two electric vehicles may be arranged in a line. For example, depending on the position of a transmission pad or a reception pad of an electric vehicle, it may be placed in a position where wireless charging is possible.
제어부(810)는 장치(800)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(810)는 타 전기차가 일정 거리 이내, 예를 들면 무선충전이 가능한 거리이내에 위치하는지를 감지한다. 감지방법은 근접센서 또는 차량간통신모듈을 통해 확인할 수 있으며, 다양한 감지 방법을 이용할 수 있음은 물론이다. 제어부(810)는 타 전기차가 근접하는 경우, 무선통신부(920)에 차량 간 통신 네트워크를 설정하도록 요청한다.The
무선통신부(920)는 외부 서버(미도시)와 통신을 위한 무선통신모듈, 차량간 통신(V2V)을 위한 통신모듈을 포함할 수 있다. 무선통신부(920)는 제어부(810)의 제어에 따라 접근한 타 전기차와의 차량간 통신 네트워크를 설정한다.The wireless communication unit 920 may include a wireless communication module for communication with an external server (not shown) and a communication module for vehicle-to-vehicle communication (V2V). Under the control of the
모드 설정부(830)는 차량간 통신 네트워크가 설정되고, 타 전기차가 인증된 경우, 배터리 공유 모드를 활성화시킨다. 또한, 모드 설정부(830)는 배터리이 잔량이 임계값, 예를 들면 30% 이상인 경우에만 배터리 공유 모드를 활성화시킬 수 있다. 제어부(810)는 차량간 통신 네트워크를 통해 타 전기차의 차량 정보, 예를 들면 사용자 정보, 배터리 정보, 무선충전가능정보 등을 수신하고, 타 전기차를 인증할 수 있다.The
제어부(810)는 배터리 공유 모드가 활성화된 경우, 배터리 공유 또는 무선충전시작을 할 것인지에 대한 선택 메뉴를 운전자가 확인할 수 있는 디스플레이에 표시할 수 있다. 여기서, 디스플레이는 IVI 기기일 수 있다.When the battery sharing mode is activated, the
제어부(810)는 운전자의 선택에 따라, 무선충전제어부(840)에 충전개시 명령을 전달한다.The
무선충전제어부(840)는 송신패드를 통해 무선충전 수신패드를 구비한 타 전기차를 충전시킨다. The wireless
제어부(810)는 무선충전이 완료된 경우, 충전완료정보를 외부서버(도 7에 도시된 서버(30))에 전송할 수 있다. 외부서버(30)는 충전완료정보를 이용하여, 전기차의 사용자간의 충전기록를 생성하고, 이를 관리 및 활용할 수도 있다. When wireless charging is completed, the
도 9는 다른 실시 예에 따른 전기차 간의 무선충전방법을 설명하기 위한 흐름 도이다.9 is a flowchart for explaining a wireless charging method between electric vehicles according to another embodiment.
도 9를 참조하면, 단계 900에서, 무선충전 수신 패드를 구비한 타 전기차가 소정의 거리가 위치하는 경우, 전기차와 차량 간 통신 네트워크를 설정한다.Referring to FIG. 9 , in
단계 902에서, 차량 간 통신 네트워크를 통해 타 전기차가 인증된 경우, 배터리 공유 모드를 활성화시킨다.In
단계 904에서, 배터리의 전력이 무선충전 송신 패드를 통해 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송되도록 제어한다.In
일 실시 예에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다. A device according to an embodiment includes a processor, a memory for storing and executing program data, a permanent storage unit such as a disk drive, a communication port for communicating with an external device, a user interface such as a touch panel, a key, and a button. interface devices and the like. Methods implemented as software modules or algorithms may be stored on a computer-readable recording medium as computer-readable codes or program instructions executable on the processor. Here, the computer-readable recording medium includes magnetic storage media (e.g., read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), floppy disk, hard disk, etc.) and optical reading media (e.g., CD-ROM) ), and DVD (Digital Versatile Disc). A computer-readable recording medium may be distributed among computer systems connected through a network, and computer-readable codes may be stored and executed in a distributed manner. The medium may be readable by a computer, stored in a memory, and executed by a processor.
도면에 도시된 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 실시 예는 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다. Reference numerals have been described in the embodiments shown in the drawings, and specific terms have been used to describe the embodiments, but the present invention is not limited by specific terms, and the embodiments are all configurations commonly conceivable to those skilled in the art. elements may be included.
실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 실시 예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.An embodiment may be presented as functional block structures and various processing steps. These functional blocks may be implemented with any number of hardware or/and software components that perform specific functions. For example, an embodiment is an integrated circuit configuration such as memory, processing, logic, look-up table, etc., which can execute various functions by control of one or more microprocessors or other control devices. can employ them. Similar to components of the present invention that may be implemented as software programming or software elements, embodiments may include various algorithms implemented as data structures, processes, routines, or combinations of other programming constructs, such as C, C++ , Java (Java), can be implemented in a programming or scripting language such as assembler (assembler). Functional aspects may be implemented in an algorithm running on one or more processors. In addition, the embodiment may employ conventional techniques for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing. Terms such as “mechanism”, “element”, “means” and “composition” may be used broadly and are not limited to mechanical and physical components. The term may include a meaning of a series of software routines in association with a processor or the like.
실시 예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.Specific executions described in the embodiments are examples, and do not limit the scope of the embodiments in any way. For brevity of the specification, description of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection of lines or connecting members between the components shown in the drawings are examples of functional connections and / or physical or circuit connections, which can be replaced in actual devices or additional various functional connections, physical connection, or circuit connections. In addition, if there is no specific reference such as “essential” or “important”, it may not be a component necessarily required for the application of the present invention.
실시 예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.In the specification of embodiments (particularly in the claims), the use of the term “above” and similar indicating terms may correspond to both singular and plural. In addition, when a range is described in the examples, it includes the invention to which individual values belonging to the range are applied (unless there is no description to the contrary), and it is as if each individual value constituting the range is described in the detailed description. . Finally, if there is no explicit description or description of the order of steps constituting the method according to the embodiment, the steps may be performed in an appropriate order. Examples are not necessarily limited according to the order of description of the steps. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the embodiments is simply to describe the embodiments in detail, and the scope of the embodiments is limited due to the examples or exemplary terms unless limited by the claims. It is not. In addition, those skilled in the art can appreciate that various modifications, combinations and changes can be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.
Claims (10)
상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차가 인증된 경우, 배터리 공유 모드가 활성화시키는 단계; 및
배터리의 전력이 무선충전 송신 패드를 통해 상기 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송되도록 제어하는 단계를 포함하는, 전기차 간의 무선충전방법.Setting a communication network between an electric vehicle and a vehicle when another electric vehicle equipped with a wireless charging receiving pad is located at a predetermined distance;
activating a battery sharing mode when the other electric vehicle is authenticated through the vehicle-to-vehicle communication network; and
A wireless charging method between electric vehicles, comprising the step of controlling battery power to be transmitted to a wireless charging receiving pad of the other electric vehicle through a wireless charging transmitting pad.
상기 배터리 공유 모드가 활성화되면, 사용자 선택 신호에 따라 상기 배터리의 전력이 상기 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송되는 것을 특징으로 하는, 전기차 간의 무선충전방법.According to claim 1,
When the battery sharing mode is activated, the battery power is transmitted to the wireless charging receiving pad of the other electric vehicle according to a user selection signal.
상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인지 판단하는 단계를 더 포함하고,
상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인 경우, 상기 배터리 공유 모드가 활성화되는 것을 특징으로 하는, 전기차 간의 무선충전방법.According to claim 1,
Further comprising the step of determining whether the remaining amount of the battery is greater than or equal to a threshold value,
The wireless charging method between electric vehicles, characterized in that the battery sharing mode is activated when the remaining amount of the battery is equal to or greater than a threshold value.
상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차의 차량 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 정보를 기초로 상기 타 전기차를 인증하는 것을 특징으로 하는, 전기차 간의 무선충전방법. According to claim 1,
The wireless charging method between electric vehicles, characterized in that receiving vehicle information of the other electric vehicle through the vehicle-to-vehicle communication network, and authenticating the other electric vehicle based on the received vehicle information.
상기 타 전기차로의 무선충전이 종료된 경우, 충전완료정보를 외부 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는, 전기차 간의 무선충전방법.According to claim 1,
A wireless charging method between electric vehicles, characterized in that when wireless charging to the other electric vehicle is terminated, charging completion information is transmitted to an external server.
무선충전 수신 패드를 구비한 타 전기차가 소정의 거리가 위치하는 경우, 상기 전기차와 차량 간 통신 네트워크를 설정하고, 상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차가 인증된 경우, 배터리 공유 모드를 활성화시키고, 상기 배터리의 전력이 무선충전 송신 패드를 통해 상기 타 전기차의 무선충전 수신패드에 전송되도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 전기차 간의 무선충전장치.A wireless charging transmission pad that transmits the power stored in the battery to the outside; and
When another electric vehicle equipped with a wireless charging reception pad is located at a predetermined distance, a communication network between the electric vehicle and the vehicle is set, and when the other electric vehicle is authenticated through the vehicle-to-vehicle communication network, a battery sharing mode is activated. , A wireless charging device between electric vehicles including a processor that controls the power of the battery to be transmitted to the wireless charging receiving pad of the other electric vehicle through the wireless charging transmission pad.
상기 배터리 공유 모드가 활성화되면, IVI(In Vehicle Infortainment) 기기의 사용자 인터페이스를 통해 사용자 선택 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는, 전기차 간의 무선충전장치.According to claim 7,
A wireless charging device between electric vehicles, characterized in that when the battery sharing mode is activated, a user selection signal is input through a user interface of an In Vehicle Infotainment (IVI) device.
상기 프로세서는,
상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인지 판단하고, 상기 배터리의 잔량이 임계값 이상인 경우, 상기 배터리 공유 모드가 활성화시키는 것을 특징으로 하는, 전기차 간의 무선충전장치.According to claim 7,
the processor,
The wireless charging device between electric vehicles, characterized in that it determines whether the remaining amount of the battery is greater than or equal to a threshold value, and if the remaining amount of the battery is greater than or equal to the threshold value, the battery sharing mode is activated.
상기 프로세서는,
상기 차량 간 통신 네트워크를 통해 상기 타 전기차의 차량 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 정보를 기초로 상기 타 전기차를 인증하는 것을 특징으로 하는, 전기차 간의 무선충전장치. According to claim 7,
the processor,
The wireless charging device between electric vehicles, characterized in that for receiving vehicle information of the other electric vehicle through the vehicle-to-vehicle communication network, and authenticating the other electric vehicle based on the received vehicle information.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210190403A KR20230100478A (en) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Method and apparatus for wireless charging between electric vehicles |
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Family Applications (1)
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2021
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