KR20230107147A - 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치 및 방법 - Google Patents

전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저주파(very low frequency, VLF) 방식 또는 펄스 유도(pulse induction) 방식에 의하여 파악된 자기장으로부터, 급전코일과 집전코일 간의 정렬 편차(alignment-deviation)를 검출하는 장치 및 그 검출 방법에 관한 것이다.
저주파 방식 또는 펄스유도 방식을 이용하여, 집전 시스템에서 자기장을 발생시키고, 이에 의한 자기장을 측정함에 의해 급전코일과 집전코일 간의 정렬 편차(alignment-deviation)를 검출함으로써, 급전패드의 자기장에 의존하지 않고 정렬 편차를 검출 및 제공하여, 운전자로 하여금 최적의 정렬에 의해 가장 효율적으로 차량에 최대로 전력 전달을 받을 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공한다.

Description

전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치 및 방법{Apparatus and method for detection of alignment-deviation in pickup system for electric vehicle}
본 발명은 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저주파(very low frequency, VLF) 방식 또는 펄스 유도(pulse induction) 방식에 의하여 파악된 자기장으로부터, 급전코일과 집전코일 간의 정렬 편차(alignment-deviation)를 검출하는 장치 및 그 검출 방법에 관한 것이다.
전기자동차 무선충전 시스템에서 급전패드와 집전코일부의 위치가 정위치에 위치할 때 가장 효율이 우수하다. 따라서 차량이 충전기에 진입할 때 차량의 집전코일부가 충전기 급전패드의 정위치에 오도록 하는 것이 중요하다. 차량이 급전패드의 정위치에 오도록 차량의 위치를 조정하는 것을 정렬(Alignment)이라고 한다.
기존의 전기자동차 무선충전을 위한 정렬 방식은, 급전패드에서 자기장을 발생시킨 후 집전코일부에서 자기장을 검출함으로써 차량이 급전패드의 위치를 파악하는 방식이다. 이를 위해 집전코일부에 자기장을 검출하기 위한 자기장 검출 센서가 구비되고, 이러한 센서로부터 취득된 자기장의 크기에 따라 전후좌우 위치의 편차를 계산하는 방식을 사용하였다.
WO 2016/014294 A1 US 9,929,606 B2
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 저주파 방식 또는 펄스유도 방식을 이용하여, 집전코일부에서 자기장을 발생시키고, 이에 의한 자기장을 측정함에 의해 급전코일과 집전코일 간의 정렬 편차(alignment-deviation)를 검출함으로써, 급전패드의 자기장에 의존하지 않고 정렬 편차를 검출 및 제공하여, 운전자로 하여금 최적의 정렬에 의해 가장 효율적으로 차량에 최대로 전력 전달을 받을 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치는, 급전패드와의 정렬 편차 검출시, 급전패드 방향으로 자기장을 발생시키는 다수의 코일 세트를 구비하는 집전코일부; 및, 상기 급전패드 방향으로 자기장을 발생시키도록 상기 집전코일부를 제어하고, 이 자기장에 의하여 급전패드에 의해 발생된 자기장을 상기 각 코일 세트에서 측정하여, 이로부터 상기 급전패드와 상기 집전코일부 간의 정렬 편차를 검출하는 정렬 편차 검출 제어장치를 포함한다.
상기 다수의 코일 세트는, 좌우 및 전후 대칭인 다각형 형태로 배치될 수 있다.
상기 각 코일 세트는, 급전패드 방향으로 자기장을 송신하는 송신코일; 급전패드로부터의 자기장을 수신하는 수신코일; 및, 상기 송신코일과 상기 수신코일 사이를 차폐하는 차폐막을 구비할 수 있다.
상기 각 코일 세트는, 급전패드 방향으로 자기장을 송신하고, 급전패드로부터의 자기장을 수신하는 단일코일을 구비할 수 있다.
상기 정렬 편차 검출 장치는, 상기 집전코일부의 특정 코일 세트(이하 '기준 코일'이라 한다)의 편차 변화에 따른 각 코일 세트에서의 측정 자기장 값 변화 데이터(이하 '편차-자기장 데이터'라 한다)를 저장하는 데이터 저장부를 더 포함하고, 상기 정렬 편차 검출 제어장치는, 상기 편차-자기장 데이터에서, 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값에 해당하는 상기 기준 코일의 편차를 검출하여, 검출된 값을 상기 정렬 편차로 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 정렬 편차 검출 제어장치가, 급전패드과 집전코일부 간의 정렬 편차 검출을 수행하는 방법은, (a) 집전코일부에서 급전패드로 자기장을 송신하기 위하여, 집전코일부의 각 코일 세트에 전류가 흐르도록 제어하는 단계; (b) 상기 급전패드로 송신된 자기장에 의하여 상기 급전패드로부터 발생된 자기장을 수신하는 단계; (c) 상기 단계(b)에서 각 코일 세트에 수신된 자기장을 측정하는 단계; 및, (d) 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값으로부터 정렬 편차를 검출하는 단계를 포함한다.
상기 정렬 편차는, 급전패드과 집전코일부 간의, 수평면 상에서의 전, 후, 좌, 우 방향의 편차값을 포함할 수 있다.
상기 정렬 편차는, 급전패드과 집전코일부 간의, 상하 방향의 수직 높이 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(d)에서 정렬 편차의 검출은, (d1) 상기 집전코일부의 특정 코일 세트(이하 '기준 코일'이라 한다)의 편차 변화에 따른 각 코일 세트에서의 측정 자기장 값 변화 데이터(이하 '편차-자기장 데이터'라 한다)를 불러오는 단계; 및, (d2) 상기 편차-자기장 데이터에서, 상기 단계(c)의 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값에 해당하는 상기 기준 코일의 편차를 검출하여, 검출된 값을 정렬 편차로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단계(d) 이후, (e) 상기 단계(d)에서 검출된 정렬 편차 정보를 차량으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 급전패드와 집전코일부 간의 정렬 편차 검출을 수행하는 장치는, 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터로 실행가능한 명령을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되, 상기 적어도 하나의 메모리에 저장된 상기 컴퓨터로 실행가능한 명령은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여, (a) 집전코일부에서 급전패드로 자기장을 송신하기 위하여, 집전코일부의 각 코일 세트에 전류가 흐르도록 제어하는 단계; (b) 상기 급전패드로 송신된 자기장에 의하여 상기 급전패드로부터 발생된 자기장을 수신하는 단계; (c) 상기 단계(b)에서 각 코일 세트에 수신된 자기장을 측정하는 단계; 및, (d) 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값으로부터 정렬 편차를 검출하는 단계가 실행되도록 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 급전패드와 집전코일부 간의 정렬 편차 검출을 수행하기 위한, 비일시적 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은, 비일시적 저장 매체에 저장되며, 프로세서에 의하여, (a) 집전코일부에서 급전패드로 자기장을 송신하기 위하여, 집전코일부의 각 코일 세트에 전류가 흐르도록 제어하는 단계; (b) 상기 급전패드로 송신된 자기장에 의하여 상기 급전패드로부터 발생된 자기장을 수신하는 단계; (c) 상기 단계(b)에서 각 코일 세트에 수신된 자기장을 측정하는 단계; 및, (d) 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값으로부터 정렬 편차를 검출하는 단계가 실행되도록 하는 명령을 포함한다.
본 발명에 의하면, 저주파 방식 또는 펄스유도 방식을 이용하여, 집전코일부에서 자기장을 발생시키고, 이에 의한 자기장을 측정함에 의해 급전코일과 집전코일 간의 정렬 편차(alignment-deviation)를 검출함으로써, 급전패드의 자기장에 의존하지 않고 정렬 편차를 검출 및 제공하여, 운전자로 하여금 최적의 정렬에 의해 가장 효율적으로 차량에 최대로 전력 전달을 받을 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 수신 자기장 세기에 따른 정렬 상태 판단의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 3a 내지 도 3d는 각 집전코일에서 측정된 상호 인덕턴스와 정렬 편차의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 정렬 편차 검출을 위한 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 급전코일에 대하여 집전코일 세트의 이동을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 정렬 편차 검출을 위하여 획득된 데이터의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 정렬 편차 검출 방법을 나타내는 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명은 저주파(VLF: Very Low Frequency) 방식 혹은 펄스유도(Pulse Induction) 방식을 이용한다.
저주파 방식이란 두 개의 코일 (송신코일과 수신코일)을 이용하여 금속물체를 탐지하는 방식이다. 집전코일부(110)의 코일 세트(120)에서 송신코일(121)은 자기장을 송신하는 코일이고 수신코일(122)은 자기장을 수신하는 코일이다. 송신 자기장은 물체, 즉 본 발명에서 급전패드(200)에 와전류를 발생시키는데 수신코일(122)이 이 전류에 의해 발생된 자기장을 탐지하고, 이로부터 정렬 편차를 검출하게 된다. 차폐막(123)은 송신코일(121)과 수신코일(122) 사이를 차폐하는 역할을 한다.
이러한 저주파 방식은 물리학적으로 패러데이 전자유도 법칙을 이용한 방식이다. 전자유도 법칙이란 “유도 기전력의 크기는 코일 속을 지나는 자속의 시간적 변화율과 코일의 감은 횟수에 비례한다”는 법칙을 말한다. 즉, 코일 내부를 지나는 자속을 변화시키면 코일에 기전력이 유도된다.
펄스유도 방식이란 송신과 수신의 시간차를 이용하여 금속을 탐지하는 방식이다. 송신과 수신의 시간적인 차이가 있기 때문에 집전코일의 각 코일 세트(120)는 한 개의 코일만으로 구성되며, 이를 이용하여 정렬 편차를 탐지할 수 있다. 이 방식은 단일코일을 사용하므로 송신코일과 수신코일간의 유도장해가 없는 것이 특징이다.
도 1의 실시예에서는 집전코일부(110) 안에 코일 세트(120)가 4개 구비된 경우를 보여준다. 코일 세트는 4개 이상 확장이 가능하다.
즉, 코일 세트의 갯수 및 형태는 도 1에 일 실시예로 도시된 바와 같은 2 x 2의 정사각형 형태 뿐만 아니라, 3 x 3, 4 x 4, ..., 2 x 3, 3 x 2, ....m x n (m>1, n>1) 등의 직사각형 또는 정사각형 형태로 확장 가능하다. 나아가, 이와 같은 직사각형 또는 정사각형 형태 뿐 아니라, 좌우 및 전후 대칭인 다각형 형태, 예를 들어 육각형, 팔각형 형태 등으로 배치 가능하다.
인버터의 입력으로는 일 실시예로서 12VDC~36VDC가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 펄스유도 방식을 이용한 정렬 시스템은 전술한 바와 같이 코일 세트(120)에 단일코일만을 구비하는 것 외에 모두 동일하다.
정렬 편차 검출 제어장치(130)는, 이하에서 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하는 바와 같은 정렬 편차 검출 과정을 제어하는 역할을 수행한다.
도 2는 수신 자기장 세기에 따른 정렬 상태 판단의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
만약 좌측 도면과 같이 4개의 수신코일에서 측정된 자기장의 세기가 동일하다면 집전코일이 급전코일의 정위치에 위치한다고 판단한다.
만약 우측 도면과 같이 특정 수신코일에서 측정된 자기장의 세기가 약하다면 해당 수신 코일 방향으로 편차가 발생했다는 것으로 판단한다.
도 3a 내지 도 3d는 각 집전코일에서 측정된 상호 인덕턴스와 정렬 편차의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d에서의 상호 인덕턴스란, 송신코일과 수신코일간의 상호 인덕턴스를 의미한다. 상호 인덕턴스의 측정은 수신코일 양단의 전압을 측정함으로써 구한다. 즉, 상호 인덕턴스 크기와 유기전압의 크기는 비례하므로 상호 인덕턴스의 측정은 전압의 측정으로 알 수 있다.
도 3a는 각 집전코일이 정위치에 있는 경우에 각 코일(Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일)에서 측정된 자기장 값, 즉, 도면의 실시예에서는 상호 인덕턴스(M) 값을 나타낸다.
도 3b는 각 집전코일이 x축 방향으로 500mm의 정렬 편차가 발생한 경우를, 도 3c는 각 집전코일이 6축 방향으로 500mm의 정렬 편차가 발생한 경우를 나타낸다.
도 3d는 각 집전코일이 x축, y축 방향으로 각각 500mm의 정렬 편차가 발생한 경우를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 정렬 편차 검출을 위한 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 급전코일에 대하여 집전코일 세트의 이동을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 정렬 편차 검출을 위하여 획득된 데이터의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
집전코일 세트를 (a1), (a2), (a3)와 같이 이동하면서 집전코일의 수신코일에서 감지되는 상호 인덕턴스 M을 측정한다. 마찬가지로 집전코일 세트를 (b1), (b2), (b3)와 같이 이동하면서, 그리고 또한 집전코일 세트를 (c1), (c2), (c3)와 같이 이동하면서 각각 집전코일의 수신코일에서 감지되는 상호 인덕턴스 M을 측정한다.
예를 들어 (a1), (a2), (a3)의 경우, 반드시 3번 측정하는 것으로 한정하는 것이 아니며, 그와 같은 방향으로 이동하면서 더 많은 지점에서 측정할 수도 있다.
또한 시작 위치의 경우에도 반드시 (a1), (b1), (c1)의 3가지 위치에서만 시작하는 것이 아니며, 더 세분된 위치에서 시작할 수도 있다.
도 5는 (b1), (b2), (b3)와 같은 방향으로 이동하면서 측정한 경우, 집전코일 세트들인 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일 각각에서 측정된 상호 인덕턴스의 변화를 나타내는 그래프이다. 이러한 코일 세트들은 함께 움직이므로, 각 코일에 대한 상호 인덕턴스 값 그래프는 모두, Rx_2 코일의 중앙위치로부터의 편차에 대한 값으로 도시하였다. 이때 '중앙위치'란, (b2)의 위치를 말하며, 'R2 편차'란, Rx_2 코일이 중앙위치로부터 우측 또는 좌측으로 이동해 있는 거리를 말한다.
도 5에서 Rx_2 코일의 경우, 중앙위치, 즉, (b2) 위치에서 약 16.7[uH]의 상호 인덕턴스가 측정된다.
Rx_2 코일이 (b2) 위치로부터 (b3) 위치 방향으로 이동하면서 측정한 그래프가, 도 5의 맨 위 그래프에서 중앙위치 우측 방향의 검은색 그래프이다.
또한 Rx_2 코일이 (b2) 위치로부터 (b1) 위치 방향으로 이동하면서 측정한 그래프가, 도 5의 맨 위 그래프에서 중앙위치 좌측 방향의 검은색 그래프이다.
이와 같은 방식으로, (a1), (a2), (a3)와 같은 방향으로 이동하면서 집전코일 세트들인 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일 각각에서 상호 인덕턴스를 측정한 그래프를 도 5와 같은 형태로 나타낼 수 있으며, 마찬가지로 (c1), (c2), (c3)와 같은 방향으로 이동하면서 집전코일 세트들인 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일 각각에서 상호 인덕턴스를 측정한 그래프를 역시 도 5와 같은 형태로 나타낼 수 있다. (a1), (a2), (a3)와 같은 방향으로 이동하는 경우에는 중앙위치는 (a2) 위치가 되며, (c1), (c2), (c3)와 같은 방향으로 이동하는 경우에는 중앙위치는 (c2) 위치가 된다. 각 경우들 중, 집전코일이 평면상 최대 전력을 전달 받을 수 있는 위치는 (b2) 위치이며, 이를 수평면 상 정위치라 할 수 있다. 이에 따라, 다른 위치는 정위치로부터 정렬 편차가 발생한 경우가 된다.
또한 도 5의 각 그래프에서 검은색 선은 집전코일이 최대 전력을 전달 받을 수 있는, 집전코일과 급전코일 간의 상,하 방향 거리(높이)이며, 상,하 방향의 정위치라 할 수 있다. 붉은색 선은 그러한 높이보다 더 높은 위치에 집전코일이 위치한 경우로서 상호 인덕턴스가 작아지게 되며, 이는 상,하 방향 정위치에서 정렬 편차가 발생한 경우가 된다.
만약 도 4의 실시예와 같이 예를 들어 (a1)(a2)(a3), (b1)(b2)(b3), (c1)(c2)(c3) 과 같이 3개의 수평 라인에 대하여 상호 인덕턴스를 측정하고, 또한 도 5의 실시예와 같이 상, 하 2개의 위치에서 상호 인덕턴스를 측정하였다면, Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일 각각에 대하여 3 x 2 개의 도 5와 같은 그래프로 나타내어질 수 있는 데이터들(이하 '편차-자기장 데이터'라 한다)를 가지게 될 것이다.
이후, 정렬 편차 검출 제어장치(130)는 이러한 편차-자기장 데이터를 이용하여, 각 집전코일 세트들인 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일에서 측정된 상호 인덕턴스(M) 값 세트(즉, 예를 들어 도 3a 내지 도 3d 등에 나타난 바와 같은)와 같은 값을 갖는 특정 코일(이하 '기준 코일'이라 한다), 예를 들어 도 5의 경우에는 기준 코일인 Rx_2의 편차 값 A를 구할 수 있다. 즉, 도 5에서 라인 'k'와 교차하는 각 그래프에서의 M 값들이 각각 측정된 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일에서 측정된 M 값들이다. 이때 편차-자기장 데이터에서, 측정된 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일에서 측정된 M 값들과 동일하게 일치하는 값들이 존재하지 않을 수도 있다. 따라서 편차-자기장 데이터와, 측정된 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일에서 측정된 M 값들과의 일치 여부 판단시, 각 측정값들이 편차-자기장 데이터의 값으로부터 +,-로 일정 범위 내에 들어오는 경우 일치하는 데이터로 일치 여부를 판단해 나갈 수 있다.
Rx_2의 편차 값 A는, 그와 함께 움직이는 Rx_1, Rx_3, Rx_4의 편차값과 동일하며, 이 편차값을 급전패드(200)와 집전코일부(110) 간의 '정렬 편차'로 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 정렬 편차 검출 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저 정렬 편차 검출 제어장치(130)는, 집전코일부(110)가 장착된 차량이 충전을 위하여 급전패드(200)에 정렬을 시작하면, 집전코일부(110)에 전류를 흐르도록 제어함으로써 급전패드(200) 방향으로 자기장을 발생시키도록 제어한다(S601).
이 자기장에 의해 급전코일에 와전류가 형성되고 이 와전류에 의해 발생한 자기장이 집전코일부(200)의 각 집전코일에 도달한다(S602). 이때 집전코일부(200)의 각 집전코일에서 감지되는 자기장을 측정한다(S603). 이때 측정되는 값은 일 실시예로서 상호 인덕턴스(M) 값일 수 있다.
전술한 바와 같이 집전코일이 송신코일과 수신코일로 분리되어 있는 경우에는 송신코일(121)에서 자기장 방출 후, 수신코일(122)에서 감지되는 자기장이 측정되며, 또는 펄스 유도 방식과 같이 집전코일이 단일코일로 되어 있는 경우는 해당 코일에서 방출된 자기장을 일정 시간 간격 후 해당 코일에서 감지되는 자기장이 측정된다.
이러한 자기장은, 집전코일의 각 코일, 즉 예를 들어 Rx_2 코일, Rx_1 코일, Rx_3 코일, Rx_4 코일에서 감지된 자기장이 각각 별도로 측정된다.
이후, 측정된 자기장 값 세트, 즉 예를 들어 상호 인덕턴스(M) 값 세트, (M_Rx_2, M_Rx_1, M_Rx_3, M_Rx_4)에 해당하는 정렬 편차(예를 들어 도 5에서는 'A'값)를 도 5에 그래프로 도시된 바와 같은, 전술한 편차-자기장 데이터로부터 구한다(S604). 이를 위해 정렬 편차 검출 장치(100)는, 집전코일부(110)의 특정 코일 세트, 즉, 전술한 기준 코일의 편차 변화에 따른 각 코일 세트에서의 측정 자기장 값 변화 데이터인 편차-자기장 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 더 구비할 수 있으며, 그 방법에 대하여는 이미 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한 바 있다.
정렬 편차 검출 제어장치(130)는, 이와 같이 구해진 각 집전코일의 정렬 편차 정보를 차량에게 제공함으로써(S605), 운전자가 이러한 정보로부터 차량의 위치를 조정하여 급전패드(200)에 정렬이 이루어지도록 한다.
100: 정렬 편차 검출 장치
110: 집전코일부
120: 코일 세트
121: 송신코일
122: 수신코일
123: 차폐막
130: 정렬 편차 검출 제어장치
200: 급전패드

Claims (12)

  1. 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치로서,
    급전패드와의 정렬 편차 검출시, 급전패드 방향으로 자기장을 발생시키는 다수의 코일 세트를 구비하는 집전코일부; 및,
    상기 급전패드 방향으로 자기장을 발생시키도록 상기 집전코일부를 제어하고, 이 자기장에 의하여 급전패드에 의해 발생된 자기장을 상기 각 코일 세트에서 측정하여, 이로부터 상기 급전패드와 상기 집전코일부 간의 정렬 편차를 검출하는 정렬 편차 검출 제어장치
    를 포함하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 코일 세트는,
    좌우 및 전후 대칭인 다각형 형태로 배치되는 것
    을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 코일 세트는,
    급전패드 방향으로 자기장을 송신하는 송신코일;
    급전패드로부터의 자기장을 수신하는 수신코일; 및,
    상기 송신코일과 상기 수신코일 사이를 차폐하는 차폐막
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 코일 세트는,
    급전패드 방향으로 자기장을 송신하고, 급전패드로부터의 자기장을 수신하는 단일코일
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 집전코일부의 특정 코일 세트(이하 '기준 코일'이라 한다)의 편차 변화에 따른 각 코일 세트에서의 측정 자기장 값 변화 데이터(이하 '편차-자기장 데이터'라 한다)를 저장하는 데이터 저장부
    를 더 포함하고,
    상기 정렬 편차 검출 제어장치는,
    상기 편차-자기장 데이터에서, 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값에 해당하는 상기 기준 코일의 편차를 검출하여, 검출된 값을 상기 정렬 편차로 결정하는 것
    을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 장치.
  6. 청구항 1의 정렬 편차 검출 제어장치가, 급전패드과 집전코일부 간의 정렬 편차 검출을 수행하는 방법으로서,
    (a) 집전코일부에서 급전패드로 자기장을 송신하기 위하여, 집전코일부의 각 코일 세트에 전류가 흐르도록 제어하는 단계;
    (b) 상기 급전패드로 송신된 자기장에 의하여 상기 급전패드로부터 발생된 자기장을 수신하는 단계;
    (c) 상기 단계(b)에서 각 코일 세트에 수신된 자기장을 측정하는 단계; 및,
    (d) 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값으로부터 정렬 편차를 검출하는 단계
    를 포함하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 정렬 편차는,
    급전패드과 집전코일부 간의, 수평면 상에서의 전, 후, 좌, 우 방향의 편차값을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 정렬 편차는,
    급전패드과 집전코일부 간의, 상하 방향의 수직 높이 정보를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 단계(d)에서 정렬 편차의 검출은,
    (d1) 상기 집전코일부의 특정 코일 세트(이하 '기준 코일'이라 한다)의 편차 변화에 따른 각 코일 세트에서의 측정 자기장 값 변화 데이터(이하 '편차-자기장 데이터'라 한다)를 불러오는 단계; 및,
    (d2) 상기 편차-자기장 데이터에서, 상기 단계(c)의 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값에 해당하는 상기 기준 코일의 편차를 검출하여, 검출된 값을 정렬 편차로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 단계(d) 이후,
    (e) 상기 단계(d)에서 검출된 정렬 편차 정보를 차량으로 전달하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 집전 시스템의 정렬 편차 검출 방법.
  11. 급전패드와 집전코일부 간의 정렬 편차 검출을 수행하는 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    컴퓨터로 실행가능한 명령을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 메모리에 저장된 상기 컴퓨터로 실행가능한 명령은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여,
    (a) 집전코일부에서 급전패드로 자기장을 송신하기 위하여, 집전코일부의 각 코일 세트에 전류가 흐르도록 제어하는 단계;
    (b) 상기 급전패드로 송신된 자기장에 의하여 상기 급전패드로부터 발생된 자기장을 수신하는 단계;
    (c) 상기 단계(b)에서 각 코일 세트에 수신된 자기장을 측정하는 단계; 및,
    (d) 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값으로부터 정렬 편차를 검출하는 단계
    가 실행되도록 하는 정렬 편차 검출 제어장치.
  12. 급전패드와 집전코일부 간의 정렬 편차 검출을 수행하기 위한, 비일시적 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    비일시적 저장 매체에 저장되며, 프로세서에 의하여,
    (a) 집전코일부에서 급전패드로 자기장을 송신하기 위하여, 집전코일부의 각 코일 세트에 전류가 흐르도록 제어하는 단계;
    (b) 상기 급전패드로 송신된 자기장에 의하여 상기 급전패드로부터 발생된 자기장을 수신하는 단계;
    (c) 상기 단계(b)에서 각 코일 세트에 수신된 자기장을 측정하는 단계; 및,
    (d) 상기 각 코일 세트에서 측정된 자기장 값으로부터 정렬 편차를 검출하는 단계
    가 실행되도록 하는 명령을 포함하는, 급전패드와 집전코일부 간의 정렬 편차 검출을 수행하기 위한, 비일시적 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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