WO2019235670A1 - 전기차용 비접촉 급전장치 - Google Patents

전기차용 비접촉 급전장치 Download PDF

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WO2019235670A1
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유효열
조정구
문용기
한정호
강태원
조남진
박해찬
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(주)그린파워
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Definitions

  • the present invention relates to a non-contact power supply device for electric vehicle wireless charging.
  • the non-contact charging system allows for improved user comfort and ergonomics due to the fact that there is no risk of forgetting the connection or no restrictions on the weight of the plug.
  • the non-contact charging system includes a power feeding device 100 and a power receiving device 200 provided in a vehicle.
  • the power supply device 100 is supplied with a DC power source or an AC power source, and converts the power to a high frequency of several tens of kHz to several MHz in order to transmit power wirelessly, and transmits power to the power receiving unit of the power receiving device through the power supply unit.
  • the distance between the power feeding portion of the power feeding device and the power receiving portion of the power receiving device is the distance between the power feeding portion located on the road surface and the power receiving portion provided in the vehicle. Since the vehicle height is different for each grade or vehicle type, the non-uniform distance between the feeder and the power receiver changes the power transmission coupling coefficient between the feeder and the power receiver. Even if the required charging power is the same for each vehicle, the amount of power to be fed varies according to the power transmission coupling coefficient. The wide range of change in the amount of power to be fed requires a wide operating range for the power conversion means of the power feeding device to convert the power source into high frequency power.
  • the PWM duty of the switch changes according to the amount of power so that the power conversion means can operate in a region of low efficiency. The low efficiency leads to heat generation of the switch element, which causes a problem of degrading the performance of the power conversion means, shortening the life of the component, and causing component failure.
  • a high frequency is generated by using a converter and a circuit structure filter unit for converting a voltage or a current of a DC power source to transfer power through a power supply unit.
  • a part of the circuit of a filter part can be changed using a switch according to the amount of electric power supplied, and a part of efficiency fall can be prevented (refer prior art document 1).
  • a large voltage is applied to the switch used to change the circuit structure of the filter part, and a switch having a very high breakdown voltage is required, which increases the size of the part, the material cost, and excessive stress on the part. There is a problem that system durability is lowered.
  • Fig. 1 (b) another conventional technique uses an inverter as the power conversion means, and performs high efficiency power conversion by soft switching control by a phase shift modulation method.
  • the switch is no longer needed in the filter portion.
  • the phase shift modulation inverter does not have a Zero Voltage Switching (ZVS) characteristic in all load ranges, when the amount of power supplied varies in a wide range, efficiency decreases and system durability decreases due to heat generation.
  • ZVS Zero Voltage Switching
  • a tunable wireless power architecture is known from document KR 10-2014-0053282A, and document KR 10-2016-0145509A describes a non-contact power transmission device for controlling transmission power by varying the duty and driving frequency of the inverter output voltage. And a power transfer system.
  • Patent Document 001 KR 10-2014-0053282A
  • Patent Document 002 KR 10-2016-0145509A
  • the present invention provides a power feeding device for transmitting electric power with high efficiency and high reliability in a wide range of power demands in a non-contact power feeding device for an electric vehicle.
  • the high-efficiency non-contact power feeding device for an electric vehicle one side is connected to the power source, the other side is connected to the filter unit, the power conversion means for converting the voltage or current of the power source to a high frequency voltage or current to transfer power wirelessly
  • a power supply unit that is provided between the power conversion unit and the power supply unit, the filter unit for filtering the high frequency voltage or current of the power conversion unit, the power supply unit that is connected to the filter unit and wirelessly transfers power to the power receiver unit of the power receiving device, the power supply and the power conversion unit.
  • Charge-related information including a first power supply unit provided between the means and acquiring at least one or more power supply information of a voltage and a current of the power supply; Communication unit for receiving or transmitting a message, power information acquired from the first sensor unit, and charging related information obtained through the communication unit.
  • the power supply comprises a power supply control unit for controlling the power converting means so that the power feeding efficiency is maximized.
  • the power source may be a direct current power source.
  • the power conversion means includes a converter and an inverter, and the power supply control unit considers at least one of power supply efficiency, charging related information, power supply information, whether the converter is operating, at least one of the PWM duty, and whether the inverter is operated, At least one of the PWM duty, the switching frequency, and the phase shift amount may be controlled.
  • the power supply control unit can control the first control mode based on the charging related information.
  • the first control mode is a control mode in which the PWM duty of the converter is controlled based on the required power feeding amount to control the power feeding amount, the PWM duty of the inverter is maintained at 50%, and the phase shift amount is maintained at 180 degrees.
  • the PWM duty of 50% includes the literal meaning that the PWM duty is exactly 50%, as well as the PWM duty less than 50% by a predetermined value lost by the dead time, etc. It is included in the range of.
  • the PWM duty of the inverter is 50%
  • the upper switch S1 and the upper switch S3 of the first phase of the inverter are in opposite phases with the lower switch S4 of the first phase and the lower switch S2 of the second phase, respectively.
  • the phase shift amount which is a phase difference between the turn-on time of S1 and the turn-on time of S3 or a phase difference between the turn-on time of S2 and the turn-on time of S4, may be controlled by 180 degrees.
  • phase shift amount is 180 degrees
  • the phase difference between the switches S1 and S3 is 180 degrees
  • the phase difference between the switches S2 and S4 is 180 degrees, as shown in FIGS. 5A and 5B, so that the switches S3 and S4 are simultaneously It turns on and off, which means that switches S1 and S2 turn on and off at the same time.
  • the power supply control unit calculates power supply efficiency of each of the first control mode and the second control mode, selects a control mode having a high power supply efficiency among the calculated power supply efficiency of the first and second control modes,
  • the converter and inverter can be controlled.
  • the first control mode is a control mode in which the PWM duty of the converter is controlled on the basis of the required feeding power amount to control the feeding power amount, the PWM duty of the inverter is maintained at 50%, and the phase shift amount is maintained at 180 degrees.
  • the second control mode is a mode in which the switch of the converter is kept constant and the phase shift amount of the inverter is variably controlled.
  • the power conversion means further includes a bypass unit 3123 configured in parallel with the converter, and the power supply control unit controls the bypass unit, the converter, and the inverter in consideration of at least one of power supply efficiency and power supply power. can do.
  • the power supply control unit calculates power supply efficiency of each of the first control mode and the third control mode, selects a control mode having the highest power supply efficiency among the calculated power supply efficiency of the first or third control mode,
  • the bypass unit, converter and inverter can be controlled.
  • the first control mode is a control mode for controlling the power supply amount by controlling the PWM duty of the converter based on the required power supply amount, maintaining the PWM duty of the inverter at 50%, and maintaining the phase shift amount at 180 degrees.
  • the control mode is a mode in which the switch of the bypass unit is turned on so that the converter is bypassed and variably controls the amount of phase shift of the inverter.
  • the power supply control unit when the power supply control unit receives a charge stop request from a control unit provided outside the power supply device, and the control mode being executed is the third control mode, the power supply control unit switches off the bypass unit, the converter and the inverter.
  • the converter is controlled to transfer the energy of the smoothing capacitor to the power supply side, and when the voltage of the smoothing capacitor is less than or equal to the predetermined voltage, the operation of the converter and the inverter can be stopped.
  • the power source may be an AC power source.
  • the power conversion means includes a PFC and an inverter, and the power supply control unit considers at least one or more of power supply efficiency, charging related information, and power supply information to control the operation of the PFC, whether the inverter operates, PWM duty, switching frequency, At least one of the phase shift amounts may be controlled.
  • the power supply control unit can control the fourth control mode based on the charging related information.
  • the fourth control mode is a control mode for controlling the power supply amount by controlling the PWM duty of the PFC based on the required power supply amount, maintaining the PWM duty of the inverter at 50%, and maintaining the phase shift amount at 180 degrees.
  • the power supply control unit maintains a control mode currently being performed for a predetermined period when there is a failure in communication with a control unit provided outside the power supply device during charging, and after the predetermined period, the power supply power gradually decreases.
  • Power converter can be controlled.
  • the present invention is to improve the power supply efficiency by minimizing the switching loss of the power converter by changing the circuit structure and control method of the power converter in the non-contact power supply for electric vehicle charging based on the target power amount, the power supply voltage and the like. In addition, overheating of components and high voltage stress can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a conventional electric vehicle non-contact power feeding device and power receiving device.
  • Fig. 1 (a) shows a non-contact power feeding device 100 having a converter and a variable filter part
  • Fig. 1 (b) shows a non-contact power feeding device 100 having an inverter and a (non-variable) filter part.
  • FIG. 2 is a view showing an example of a non-contact power feeding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a non-contact power feeding device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a non-contact power feeding device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 5A is a diagram showing an example of a circuit for driving a switch of an inverter in a phase shift method in Embodiments 1 to 3 of the present invention.
  • 5B is a diagram illustrating each signal and gate waveform of FIG. 5A.
  • Fig. 1 shows an example of a circuit configuration of a conventional electric vehicle non-contact power feeding device and power receiving device.
  • Fig. 1 (a) shows a non-contact power feeding device 100 having a converter and a variable filter part
  • Fig. 1 (b) shows a non-contact power feeding device 100 having an inverter and a (non-variable) filter part.
  • a high frequency is generated by using a converter and a circuit structure filter unit for converting a voltage or a current of a DC power source to transfer power through a power supply unit.
  • a part of the circuit of the filter part is changed using a switch according to the amount of power supplied to the power supply, so that the reduction in efficiency can be prevented.
  • a large voltage may be imposed on the switch used to change the circuit structure of the filter part, and a switch having a very high breakdown voltage is required to increase the size of the part, increase the material cost, and excessive stress on the part repeatedly. As a result, there is a problem that the system durability is lowered.
  • the high-efficiency non-contact power supply device 100 for an electric vehicle one side is connected to the power supply 10 and the other side is connected to the filter unit 3140, the power supply 10 to transfer power wirelessly Is provided between the power conversion means 3120, the power conversion means 3120 and the power supply unit 3150 for converting a voltage or a current into a high frequency voltage or current, and filters the high frequency voltage or current of the power conversion means 3120.
  • a filter unit 3140, a power supply unit 3150 connected to the filter unit 3140 and wirelessly transferring power to a power receiver unit of a power receiver, between the power source 10 and the power conversion unit 3120.
  • the power conversion means 3120 is configured to maximize power supply efficiency while supplying the required power supply power based on the communication unit 3322, the power information acquired from the first sensor unit, and the charging related information acquired through the communication unit 3322. ), The power feeding control unit 3151 is controlled.
  • the power information acquired by the first sensor unit may include at least one of voltage information and current information of the power supply.
  • the charging related information may include at least one of a battery charging state, a required charging power amount, a charging start time, a charging completion request time, a charging instruction, a user or unique information of a vehicle or a power receiver provided in a vehicle.
  • the power supply 10 is a direct current power source 11
  • the power conversion means 3120 includes a converter 3121 and an inverter 3122
  • the power supply control unit 3141 is a power supply efficiency and the At least one of whether the converter 3121 is operated, at least one of the PWM duty and whether the inverter 3122 is operated, a PWM duty, a switching frequency, and a phase shift amount in consideration of at least one or more of charging related information and power information. Can be controlled.
  • the power supply control unit 3141 controls the first control mode based on the charging related information.
  • the power supply power is controlled by controlling the PWM duty of the converter 3121 based on the required power supply amount, the PWM duty of the inverter is maintained at 50%, and the phase shift amount is 180. Control mode to keep on the road.
  • phase shift amount is 180 degrees, as shown in Figure 5, the phase difference between the switches S1 and S3 is 180 degrees, the phase difference between the switches S2 and S4 is also 180 degrees, and eventually the switches S3 and S4 are turned on and off at the same time , Means that switches S1 and S2 are on and off at the same time.
  • the upper switch S1 of the first phase and the upper switch S3 of the second phase of the inverter 3122 are turned on in opposite phases with the lower switch S4 of the first phase and the lower switch S2 of the second phase, respectively, and the turn-on time of the S1 is And the phase shift amount, which is a phase difference between the turn-on time of S3, is controlled to 180 degrees.
  • the amount of power can be controlled by the converter, and by controlling the phase shift amount of the inverter to 180 degrees, there is an effect that the power supply efficiency can be increased by operating the system in the soft switching region.
  • the converter performs hard switching, so additional converter switching loss occurs.
  • the switching frequency of the converter switch for step-up is only a few kHz, for example, whereas the inverter switching frequency for wireless power transmission is relatively high, ranging from tens of kHz to several MHz. Therefore, the sum of the hard switching loss of the converter switching at a relatively low frequency and the soft switching loss of the inverter is very small compared to the switching loss when the inverter does not soft switch, and the feeding efficiency can be significantly increased.
  • the power supply control unit calculates power supply efficiency of each of the first control mode and the second control mode, selects a control mode having a high power supply efficiency among the calculated power supply efficiency of the first and second control modes, And controlling the converter and the inverter, wherein the first control mode controls the PWM duty of the converter 3121 based on the required power feeding amount to control the power feeding amount, and maintains the PWM duty of the inverter at 50%.
  • the control mode maintains the phase shift amount by 180 degrees
  • the second control mode is a mode in which the switch of the converter is kept in the ON state and the phase shift amount of the inverter is variably controlled.
  • switching the converter in the case where the power supply voltage is a condition in which the inverter can perform soft switching, switching the converter (hard) can reduce the efficiency.
  • the first control mode for switching control and the switch of the converter are kept on, and the respective efficiency is calculated based on at least one of power information and charging information in the second control mode in which the inverter performs power supply control.
  • by selectively performing a control mode with excellent efficiency there is an effect that can maximize the charging efficiency in the full range of power supply.
  • the selection of the first control mode and the second control mode may be performed based on at least one of the power information and the charging information and a preset map.
  • a second sensor for measuring the temperature of the inverter, and based on the output value of the second sensor it is possible to select a control mode of the first and second control modes.
  • a third sensor for measuring the temperature of the converter, and based on the output value of the third sensor it is possible to select a control mode of the first and second control modes.
  • a second sensor for measuring the temperature of the inverter and a third sensor for measuring the temperature of the converter, and based on the output value of the second and third sensors, the control mode can be selected from the first and second control modes.
  • the power supply control unit may be provided between the converter and the inverter when the charge stop request is received from a control unit provided outside the power supply device, and the control mode being executed is the first control mode or the second control mode.
  • the converter may be controlled to transfer the energy of the smoothed capacitor to the power supply side, and the operation of the converter and the inverter may be stopped when the voltage of the smoothed capacitor is less than or equal to a predetermined voltage.
  • the high-efficiency non-contact power supply device 100 for an electric vehicle has one side connected to a power source 10 and the other side connected to a filter unit 3140, and a power source 10 to wirelessly transfer power.
  • a filter unit 3140, a power supply unit 3150 connected to the filter unit 3140 and wirelessly transferring power to a power receiver unit of a power receiver, between the power source 10 and the power conversion unit 3120.
  • the power conversion means 3120 is configured to maximize power supply efficiency while supplying the required power supply power based on the communication unit 3322, the power information acquired from the first sensor unit, and the charging related information acquired through the communication unit 3322. ), The power feeding control unit 3151 is controlled.
  • the power supply 10 is a direct current power source 11
  • the power conversion means 3120 includes a converter 3121 and an inverter 3122
  • the power supply control unit 3141 is a power supply efficiency and the At least one of whether the converter 3121 is operated, at least one of the PWM duty and whether the inverter 3122 is operated, a PWM duty, a switching frequency, and a phase shift amount in consideration of at least one or more of charging related information and power information. Can be controlled.
  • the power conversion means further includes a bypass unit 3123 configured in parallel with the converter 3121, and the power supply control unit 3141 is bypassed in consideration of at least one of power supply efficiency and power supply power. Control the unit, converter and inverter.
  • the power supply control unit 3151 calculates power supply efficiency of each of the first control mode and the third control mode.
  • a control mode having the highest power supply efficiency is selected among the calculated power efficiency in the first or third control modes to control the bypass unit, the converter, and the inverter.
  • the power supply power is controlled by controlling the PWM duty of the converter 3121 based on the required power supply amount, and the PWM duty of the inverter 3122 is maintained at 50% and the amount of phase shift is adjusted.
  • the control mode is maintained at 180 degrees
  • the third control mode is a mode in which the switch of the bypass unit is turned on so that the converter is bypassed and variably controls the amount of phase shift of the inverter.
  • the amount of power in the first control mode can be controlled by the converter, and by controlling the phase shift amount of the inverter 180 degrees, there is an effect that the power supply efficiency can be increased by operating the system in the soft switching area. .
  • the 1st control mode which controls power supply amount control and soft switching control of a converter and an inverter respectively, and the 3rd control which an inverter performs power supply amount control, maintaining the state by which the converter was bypassed by the bypass part,
  • the relay conduction loss of the bypass section of the third control mode is smaller than the switch conduction loss of the converter as compared with the second control mode of the first embodiment, the efficiency can be further improved.
  • the selection of the first control mode and the third control mode may be performed based on at least one of the power information and the charging information and a preset map.
  • a second sensor for measuring the temperature of the inverter, and based on the output value of the second sensor it is possible to select a control mode of the first and third control modes.
  • a third sensor for measuring the temperature of the converter, and based on the output value of the third sensor it is possible to select the control mode of the first and third control modes.
  • a second sensor for measuring the temperature of the inverter and a third sensor for measuring the temperature of the converter can be selected from the first and third control modes.
  • the power supply control unit may be configured to receive a charge stop request from a control unit provided outside the power supply device.
  • the control mode being executed is the third control mode
  • the power supply control unit may switch off the bypass unit, and
  • the converter may be controlled to transfer the energy of the smoothing capacitor between the inverters to the power supply side, and the operation of the converter and the inverter may be stopped when the voltage of the smoothing capacitor is less than or equal to a predetermined voltage.
  • the high-efficiency non-contact power supply device 100 for an electric vehicle has one side connected to a power source 10 and the other side connected to a filter unit 3140, and the power source 10 for wirelessly transferring power. It is provided between the power conversion means 3120, the power conversion means 3120 and the power supply unit 3150 for converting a voltage or current into a high frequency voltage or current, and filters the high frequency voltage or current of the power conversion means 3120.
  • the power conversion means 3120 is configured to maximize the power supply efficiency while supplying the required power supply power based on the communication unit 3322, the power information acquired from the first sensor unit, and the charge related information acquired through the communication unit 3322. ), The power feeding control unit 3151 is controlled.
  • the power source 10 is an alternating current power source
  • the power conversion unit 3120 includes a PFC 3124 and an inverter 3122
  • the power supply control unit 3141 is configured to supply power efficiency and the charging related information.
  • at least one of the switch control of the PFC 3124 and the operation of the inverter 3122, a PWM duty, a switching frequency, and a phase shift amount may be controlled.
  • the power supply control unit 3141 controls the fourth control mode based on at least one of the power information and the charging related information.
  • the fourth control mode controls the power supply amount by controlling the PWM duty of the PFC based on the required power supply amount, and maintains the PWM duty of the inverter at 50% and the phase shift amount at 180 degrees. to be.
  • the amount of power can be controlled by the PFC, and by controlling the phase shift amount of the inverter 180 degrees, there is an effect that the power supply efficiency can be increased by operating the system in the soft switching area.
  • the hard switching losses of the PFC and the soft switching losses of the inverter, which are relatively low frequency switching, are very small compared to the switching losses when the inverter does not soft switch, thereby significantly increasing the feeding efficiency.
  • the selection of the first control mode and the fourth control mode may be performed based on at least one of the power information and the charging information and a preset map.
  • a second sensor for measuring the temperature of the inverter, and based on the output value of the second sensor it is possible to select the control mode of the first and fourth control modes.
  • a third sensor for measuring the temperature of the converter, and based on the output value of the third sensor it is possible to select a control mode of the first and fourth control modes.
  • a second sensor for measuring the temperature of the inverter and a third sensor for measuring the temperature of the converter can be selected from the first and fourth control modes.
  • the power supply controller may be configured to maintain a control mode currently being performed for a predetermined period when there is a failure in communication with a controller provided outside the power supply device during charging, and to reduce the power supply step by step after the predetermined period.
  • Power converter can be controlled.
  • the power reception device may recognize it as a system error and the charging control process may be initialized, which may cause some system malfunction.
  • the power supply power can be reduced stepwise to prevent system malfunction and error, thereby improving system reliability.
  • the predetermined previous time may be set within a range of 3 seconds to 30 minutes.
  • the same first gate signal B is applied to the switches S1 and S2 as shown in FIG.
  • the same second gate signal A may be applied to the switches S3 and S4, but the first gate signal B for S1 and 2 and the second gate signal A for S3 and 4 may be inverted and applied. have.
  • first and second gate signals B and A may be generated based on at least one of voltage phase and current phase information of the inverter 3122 for soft switching of the switches S1-S4.
  • phase of the current may be controlled by a predetermined phase difference value as compared to the voltage phase as shown in FIG.
  • the predetermined phase difference value may be set to enable soft switching when the switches S1-S4 are turned on.
  • the second gate signal A when the output current of the inverter is less than zero, the second gate signal A may be made high, and the first gate signal B may be made low.
  • phase delay value of the current with respect to the voltage may preferably have a value in the range of 0 degrees to 30 degrees.
  • the output current of the inverter 3122 may be measured, and the first and second gate signals B and A may be generated based only on the phase information of the measured output current.
  • first and second gate signals B and A may be generated using a phase locked loop (PLL).
  • PLL phase locked loop
  • the output current of the inverter 3122 is measured, and a signal based on the measured current information is generated by comparing the signal with zero using an op-amp to generate the V1 signal, and compared with the second gate signal A by 90 degrees.
  • a V2 signal having a phase delay may be generated, and a V3 signal that is high when the V1 signal and the V2 signal are different by using a digital logic circuit.
  • the PI (proportional integral) controller generates a control signal based on the difference between the low frequency band filter output of the signal V3 and a predetermined phase command, and the VCO (Voltage Contolled Oscillator) generates the control signal and the predetermined fundamental frequency.
  • Generate a second gate signal A based on a difference from (85 kHz) and the inverter generates a first gate signal B opposite to the second gate signal A based on the second gate signal A You can.
  • High-efficiency non-contact power supply device 100 for an electric vehicle one side is connected to the power source 10 and the other side is connected to the power relay of the non-contact power supply device connected to the power conversion means 3120, between the other side of the power relay and the filter unit 3140.
  • a power supply control unit 3301 for controlling the power relay and the power conversion unit 3120 to maximize power supply efficiency.
  • the power relay may include a relay, a semiconductor switch, and the like, and the power information acquired by the first sensor unit may include at least one of voltage information and current information of power.
  • the charging related information may include at least one of a battery charging state, a required charging power amount, a charging start time, a charging completion request time, a charging instruction, a user or unique information of a vehicle or a power receiver provided in a vehicle.
  • the power supply control unit is determined to be in normal operation by determining whether the power supply control unit operates normally in a state where the power relay is turned off, and communicates with a control unit provided outside the non-contact power supply device through the communication unit. Is determined to be normal communication, and it is determined that the communication is normal, and if the power supply device is determined to be normal by diagnosing a failure of an internal component of the power supply device, the power and the power conversion means 3120. ) May be controlled to be electrically connected so that the power relay is turned on, and when the charging stop request is received or when it is determined that normal charging is not possible, the power relay may be controlled to be turned off.
  • the method for determining whether the power supply control unit is normal is, for example, by using a watchdog timer to reset the CPU if the CPU of the power supply control unit operates normally and does not reset the watchdog timer repeatedly within a predetermined time. It may be a method.
  • the power relay may be a normal off relay that maintains an off state until the power supply controller separately performs relay on control. That is, the relay may remain off until the power supply control unit initialization is completed and the control unit performs the relay on control.
  • the power conversion means is disconnected from the power source. It is effective to prevent the occurrence of secondary system failure by separating and to secure the electrical safety to improve system reliability and system protection performance.

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Abstract

본 발명은, 순수 전기차를 비롯한 플러그인 하이브리드 또는 전기자전거 등에 무선으로 충전하는 비접촉 급전장치에 대한 발명이다. 차량 하부에 구비된 수전장치와 노면에 설치된 급전장치가 거리가 변화함에 따라, 요구되는 급전전력량이 급격하게 변할 수 있고, 목표 급전전력량이 넓은 범위에 걸쳐 변화하는 것은 급전장치의 회로가 고효율 운전점을 벗어나서 운전하게 함으로써 충전 효율 저하를 초래하는 것을 방지하기 위하여, 본 발명은, 효율이 최대가 되도록 컨버터, 바이패스부, 소프트 스위칭 인버터 등을 포함한 전력변환수단을 채용하여, 목표 급전전력량에 따라서 복수의 회로 구조를 가질 수 있고, 또한, 인버터가 소프트 스위칭을 유지할 수 있도록 하는 제어를 통해 시스템 안전과 충전 효율 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 전기차용 고효율, 고신뢰성 비접촉 급전장치에 대한 발명이다.

Description

전기차용 비접촉 급전장치
본 발명은 전기차 무선 충전을 위한 비접촉 급전장치에 관한 것이다.
최근 대기오염 및 환경문제가 전 세계적으로 큰 이슈가 되고 있음에 따라 화석연료를 사용하는 내연기관 자동차를 대신하여 전기차에 대한 관심이 커지고 있으며, 이러한 친환경차의 상용화를 위해 많은 연구개발이 진행이 되고 있다. 전기차는 배터리의 크기 및 용량의 제약이 크며 반복적으로 충방전이 가능해야 한다. 전기차를 유선으로 커넥터를 사용하는 경우, 사용자가 수동으로 충전해야하는 불편함과, 충전 과정 및 커넥터에 접속시키는 과정에서 여러 가지 문제점들이 있다. 이를 해결하기 위해, 무선으로 전기차를 충전하는 기술들이 개발되고 있다. 자동차 배터리의 비접촉 충전을 위한 시스템은 일반적으로 지면(ground)에 있는 일차 유도성 회로를 구비한 급전장치와 차량에 탑재된 이차 유도성 회로를 구비한 수전장치로 이루어진다. 상기 급전장치와 수전장치 사이의 에너지 전달은 전자기 유도에 의해 일어난다. 유선 충전 시스템에 비해서 비접촉 충전 시스템은 커넥션을 잊어버릴 위험이 없거나 플러그의 중량과 관련된 어떠한 제약이 없다는 사실로 인해, 사용자의 편안함과 인체공학이 개선될 수 있도록 한다.
한편, 비접촉 충전 시스템은 급전장치(100)와 차량에 구비된 수전장치(200)으로 구성된다. 급전장치(100)은 직류 전원 또는 교류 전원이 공급되는데, 무선으로 전력을 전송하기 위해서 수십 kHz~수 MHz의 고주파로 전력을 변환하여 급전부를 통해 수전장치의 수전부로 전력을 전달하게 된다.
급전장치의 급전부와 수전장치의 수전부간의 거리는 결국 노면에 위치한 급전부와 차량에 구비된 수전부간의 거리이다. 차급 또는 차종별로 차상고가 다르므로, 일정하지 않은 급전부와 수전부간 거리가 급전부와 수전부간 전력 전송 결합 계수를 변화시킨다. 차량별로 충전 요구 전력이 동일하다고 해도, 급전하는 전력량은 전력 전송 결합 계수에 따라 변하게 된다. 급전하는 전력량의 넓은 변화 범위는 전원을 고주파 전력으로 변환시키는 급전장치의 전력변환수단에 넓은 운전범위를 요구하게 된다. 전력량에 따라 스위치의 PWM 듀티가 변화하여 효율이 낮은 영역에서 전력변환수단이 동작하도록 할 수 있다. 낮은 효율은 스위치 소자 발열로 이어져 전력변환수단의 성능 저하, 부품 수명 단축, 부품 고장을 유발할 수 있는 문제가 있다.
종래 기술은, 도 1(a)에 나타난 바와 같이, 직류 전원의 전압 또는 전류를 변환하는 컨버터와 회로 구조 필터부를 이용해 고주파를 발생시켜 급전부를 통해 전력을 전달한다. 이 경우, 급전 전력량에 따라서, 필터부의 회로 일부를 스위치를 이용해 가변함으로써 효율 저하를 일부 방지할 수 있다(선행기술문헌 1 참조). 이 경우, 필터부의 회로 구조 변경을 위해 사용되는 스위치에 큰 전압이 부과되어 매우 높은 내압의 스위치가 필요하여 부품의 크기가 증대되고, 재료비가 증대되며, 부품에 과도한 스트레스가 반복적으로 가해짐에 따라 시스템 내구성이 저하되는 문제가 있다.
다른 종래기술은, 도 1(b)에 나타난 바와 같이, 전력변환수단으로서 인버터를 이용하고, Phase shift modulation 방식으로 소프트 스위칭 제어함으로써 고효율 전력변환을 한다. 이 경우, 필터부에 더이상 스위치가 필요하지 않게 되는 장점을 갖는다. 그러나, Phase shift modulation 인버터는 모든 부하량 범위에서 Zero Voltage Switching(ZVS) 특성을 갖는 것이 아닌 점에서, 급전 전력량이 넓은 범위에서 변하는 경우, 효율이 저하되고 발열로 시스템 내구성이 저하되는 문제가 있다.
선행기술로는, 문헌 KR 10-2014-0053282A 에 튜닝 가능한 무선 전력 아키텍처가 공지되어있고, 문헌 KR 10-2016-0145509A 에는 인버터 출력전압의 듀티와 구동 주파수를 가변하여 송전 전력을 제어하는 비접촉 송전 장치 및 전력 전송 시스템이 개시되어 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 001) KR 10-2014-0053282A
(특허문헌 002) KR 10-2016-0145509A
본 발명은, 전기차의 비접촉 급전장치에 있어서, 넓은 범위의 전력량 요구에 고효율, 고신뢰성으로 전력을 전송하는 급전장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 전기차용 고효율 비접촉 급전장치는 일측이 전원과 연결되고, 타측은 필터부와 연결되며, 무선으로 전력을 전달하기 위해 전원의 전압 또는 전류를 고주파 전압 또는 전류로 변환하는 전력변환수단, 전력변환수단과 급전부 사이에 구비되고, 전력변환수단의 고주파 전압 또는 전류를 필터링 하는 필터부, 필터부에 연결되고 수전장치의 수전부에 전력을 무선으로 전달하는 급전부, 전원과 전력변환수단 사이에 구비되고, 전원의 전압, 전류 중 적어도 하나 이상의 전원 정보를 취득하는 제 1 센서부, 비접촉 충전장치 외부에 구비된 하나 이상의 제어부와 유선 또는 무선 통신을 통해 요구 급전 전력량을 포함한 충전 관련 정보를 수신 또는 발신하는 통신부, 제 1 센서부에서 취득한 전원 정보, 통신부를 통해 취득한 충전 관련 정보를 기초로, 요구 급전 전력을 공급하면서 급전 효율이 최대가 되도록 전력변환수단을 제어하는 급전 제어부를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 전원은 직류 전원일 수 있다. 이 경우, 전력변환수단은 컨버터 및 인버터를 포함하고, 급전 제어부는, 급전 효율과 충전 관련 정보, 전원 정보 중 적어도 하나 이상을 고려하여 컨버터의 동작 여부, PWM 듀티 중 적어도 하나 및 인버터의 동작 여부, PWM 듀티, 스위칭 주파수, 위상천이량 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 급전 제어부는, 충전 관련 정보를 기초로 제 1 제어 모드로 제어할 수 있다. 여기서, 제 1 제어 모드는, 요구 급전 전력량을 기초로 컨버터의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이다.
여기서, PWM듀티를 50%로 하는 것은 PWM듀티가 정확히 50%인 문언적 의미를 포함하는 것은 물론, Dead time 등에 의해서 손실되는 소정의 값만큼 50% 보다 적은 PWM 듀티도 본 발명의 50% PWM듀티의 범위에 포함된다.
이와 같은 구성에 있어서, 인버터의 PWM 듀티는 50% 이고, 인버터의 제 1 상의 위쪽 스위치 S1과 제 2 상의 위쪽 스위치 S3는 각각 제 1 상의 아래쪽 스위치 S4 및 제 2 상의 아래쪽 스위치 S2와 서로 반대 위상으로 온되고, S1의 턴 온 시점과 S3의 턴 온 시점 사이의 위상 차이 또는 S2의 턴 온 시점과 S4의 턴 온 시점 사이의 위상 차이인 위상천이량은 180도로 제어될 수 있다.
즉, 위상천이량이 180도인 것의 의미는 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 스위치 S1과 S3의 위상차가 180도이고, 스위치 S2과 S4의 위상차도 180도이며, 결국 스위치 S3과 S4가 동시에 켜지고 꺼지며, 스위치 S1과 S2가 동시에 켜지고 꺼짐을 의미한다.
이와 같은 구성에 있어서, 급전 제어부는, 제 1 제어 모드와 제 2 제어 모드의 각각의 급전 효율을 산출하고, 산출된 제 1, 2 제어 모드의 급전 효율 중 급전 효율이 높은 제어모드를 선택하여, 컨버터와 인버터를 제어할 수 있다. 제 1 제어 모드는, 요구 급전 전력량을 기초로 컨버터의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이다. 제 2 제어 모드는, 컨버터의 스위치를 온 상태로 일정하게 유지하고, 인버터의 위상천이량을 가변적으로 제어하는 모드이다.
이와 같은 구성에 있어서, 전력변환수단은 컨버터와 병렬로 구성되는 바이패스부(3123)를 더 포함하고, 급전 제어부는 급전 효율, 급전 전력 중 적어도 하나를 고려하여 바이패스부, 컨버터 및 인버터를 제어할 수 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 급전 제어부는, 제 1 제어 모드, 제 3 제어 모드 각각의 급전 효율을 산출하고, 산출된 제 1 또는 3 제어 모드의 급전 효율 중 급전 효율이 가장 높은 제어모드를 선택하여, 바이패스부, 컨버터 및 인버터를 제어할 수 있다. 제 1 제어 모드는, 요구 급전 전력량을 기초로 컨버터의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이고, 제 3 제어 모드는, 바이패스부의 스위치가 온 상태가 되어 컨버터가 바이패스되고, 인버터의 위상천이량을 가변적으로 제어하는 모드이다.
이와 같은 구성에 있어서, 급전 제어부는, 급전장치 외부에 구비된 제어부로부터 충전 정지 요청을 수신하는 경우이고, 수행중인 제어 모드가 제 3 제어 모드인 경우, 바이패스부의 스위치를 오프 시키고, 컨버터와 인버터 사이 평활 커패시터의 에너지를 전원 측으로 전달하도록 컨버터를 제어하고, 평활 커패시터의 전압이 소정 전압 이하인 경우, 컨버터와 인버터의 동작을 정지할 수 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 전원은 교류 전원일 수 있다. 이 경우, 전력변환수단은 PFC 및 인버터를 포함하고, 급전 제어부는, 급전 효율과 충전 관련 정보, 전원 정보 중 적어도 하나 이상을 고려하여 PFC의 스위치 제어 및 인버터의 동작 여부, PWM 듀티, 스위칭 주파수, 위상천이량 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 급전 제어부는, 충전 관련 정보를 기초로 제 4 제어 모드로 제어할 수 있다. 제 4 제어 모드는 요구 급전 전력량을 기초로 PFC의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이다.
이와 같은 구성에 있어서, 급전 제어부는, 충전 중 급전장치 외부에 구비된 제어부와의 통신에 장애가 있는 경우, 소정 기간 동안 현재 수행중인 제어 모드를 유지하고, 소정 기간 이후에는 급전 전력이 단계적으로 작아지도록 전력변환장치를 제어할 수 있다. 하는 것, 을 특징으로 하는 전기차용 고효율 비접촉 급전장치.
본 발명은, 전기차 충전용 비접촉 급전장치에 있어서, 목표 급전 전력량, 전원 전압 등을 기초로 전력변환장치의 회로 구조 및 제어 방법을 변화시켜서 전력변환장치의 스위칭 손실 등을 최소화 시킴으로써 급전 효율을 향상시키고, 부품의 과열, 고전압 스트레스 등을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시 형태의 특징, 이점 및 기술적 그리고 산업적 중요성이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.
도 1은 종래의 전기 자동차 비접촉 급전장치 및 수전장치의 회로 구성 일례를 나타낸 도면이다. 도 1(a)는 컨버터와 가변 필터부를 구비한 비접촉 급전장치(100)를 나타내고, 도 1(b)는 인버터와 (비가변) 필터부를 구비한 비접촉 급전장치(100)를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 비접촉 급전장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 비접촉 급전장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 3에 의한 비접촉 급전장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시 형태 1 내지 3에서 인버터의 스위치를 위상천이 방식으로 구동하기 위한 회로의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5b는 도 5a의 각 신호 및 게이트 파형을 나타낸 도면이다.
이하에서, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하에서는 복수의 실시 형태에 대하여 설명하지만, 각 실시 형태에서 설명된 구성을 적당히 조합하는 것은 출원 당초부터 예정되어 있다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부분을 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐서, 전기차는 순수 전기차 뿐만 아니라, 플러그인 하이브리드, 충전가능한 연료전지차, 전기 자전거 등 충전 에너지를 이용하여 주행하는 이동체를 통칭한다.
도 1은 종래의 전기 자동차 비접촉 급전장치 및 수전장치의 회로 구성 일례를 나타낸다. 도 1(a)는 컨버터와 가변 필터부를 구비한 비접촉 급전장치(100)를 나타내고, 도 1(b)는 인버터와 (비가변) 필터부를 구비한 비접촉 급전장치(100)를 나타낸다.
종래 기술은, 도 1(a)에 나타난 바와 같이, 직류 전원의 전압 또는 전류를 변환하는 컨버터와 회로 구조 필터부를 이용해 고주파를 발생시켜 급전부를 통해 전력을 전달한다. 이 경우, 급전 전력량에 따라서, 필터부의 회로 일부를 스위치를 이용해 가변함으로써 효율 저하를 일부 방지할 수 있다. 그러나, 필터부의 회로 구조 변경을 위해 사용되는 스위치에 큰 전압이 부과될 수 있고, 매우 높은 내압의 스위치가 필요하여 부품의 크기가 증대되고, 재료비가 증대되며, 부품에 과도한 스트레스가 반복적으로 가해짐에 따라 시스템 내구성이 저하되는 문제가 있다.
다른 종래기술은, 도 1(b)에 나타난 바와 같이, 전력변환수단으로서 인버터를 이용하고, Phase shift modulation 방식으로 소프트 스위칭 제어함으로써 고효율 전력변환을 하고, 필터부에 더이상 스위치가 필요하지 않게 되는 장점을 갖는다. 그러나, Phase shift modulation 인버터는 모든 부하량 범위에서 Zero Voltage Switching(ZVS) 특성을 갖는 것이 아닌 점에서, 급전 전력량이 넓은 범위에서 변하는 경우, 인버터가 ZVS 운전 영역을 벗어나서 효율이 저하되고, 저하된 효율에 의해 발열이 발생하여, 시스템 내구성을 저하시키는 문제가 있다.
[실시 형태 1]
도 2에 도시된 바와 같이, 전기차용 고효율 비접촉 급전장치(100)는, 일측이 전원(10)과 연결되고 타측은 필터부(3140)와 연결되며, 무선으로 전력을 전달하기 위해 전원(10)의 전압 또는 전류를 고주파 전압 또는 전류로 변환하는 전력변환수단(3120), 상기 전력변환수단(3120)과 급전부(3150) 사이에 구비되고, 전력변환수단(3120)의 고주파 전압 또는 전류를 필터링 하는 필터부(3140), 상기 필터부(3140)에 연결되고 수전장치의 수전부에 전력을 무선으로 전달하는 급전부(3150), 상기 전원(10)과 상기 전력변환수단(3120) 사이에 구비되고, 상기 전원(10)의 전압, 전류 중 적어도 하나 이상의 전원 정보를 취득하는 제 1 센서부, 비접촉 충전장치 외부에 구비된 하나 이상의 제어부와 유선 또는 무선 통신을 통해 요구 급전 전력량을 포함한 충전 관련 정보를 수신 또는 발신하는 통신부(3162), 상기 제 1 센서부에서 취득한 상기 전원 정보, 상기 통신부(3162)를 통해 취득한 충전 관련 정보를 기초로, 요구 급전 전력을 공급하면서 급전 효율이 최대가 되도록상기 전력변환수단(3120)을 제어하는 급전 제어부(3161)를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 센서부가 취득한 전원 정보는 전원의 전압 정보, 전류 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 충전 관련 정보는 차량내 구비된 배터리 충전 상태, 요구 충전 전력량, 충전 시작 시간, 충전 완료 요청 시간, 충전 실시 지령, 사용자 또는 차량 또는 수전장치의 고유 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전원(10)은 직류 전원(11)이고, 상기 전력변환수단(3120)은 컨버터(3121) 및 인버터(3122)를 포함하고, 상기 급전 제어부(3161)는, 급전 효율과 상기 충전 관련 정보, 상기 전원 정보 중 적어도 하나 이상을 고려하여 상기 컨버터(3121)의 동작 여부, PWM 듀티 중 적어도 하나 및 상기 인버터(3122)의 동작 여부, PWM 듀티, 스위칭 주파수, 위상천이량 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 급전 제어부(3161)는, 상기 충전 관련 정보를 기초로 제 1 제어 모드로 제어한다. 여기서, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 요구 급전 전력량을 기초로 상기 컨버터(3121)의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이다.
여기서, 위상천이량이 180도인 것의 의미는 도 5에 도시된 바와 같이, 스위치 S1과 S3의 위상차가 180도이고, 스위치 S2과 S4의 위상차도 180도이며, 결국 스위치 S3과 S4가 동시에 켜지고 꺼지며, 스위치 S1과 S2가 동시에 켜지고 꺼짐을 의미한다.
또한, 상기 인버터(3122)의 제 1 상의 위쪽 스위치 S1과 제 2 상의 위쪽 스위치 S3는 각각 제 1 상의 아래쪽 스위치 S4 및 제 2 상의 아래쪽 스위치 S2와 서로 반대 위상으로 온되고, 상기 S1의 턴 온 시점과 상기 S3의 턴 온 시점 사이의 위상 차이인 위상천이량은 180도로 제어된다.
이러한 구성에 의하면, 전력량은 컨버터에 의해서 제어될 수 있고, 인버터의 위상천이량을 180도로 제어함으로서 소프트 스위칭 영역내에서 시스템이 동작하도록 하여 급전 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다. 다만, 컨버터는 하드 스위칭을 하므로 컨버터 스위칭 손실이 추가적으로 발생한다. 그러나, 승강압을 위한 컨버터 스위치의 스위칭 주파수는, 예를 들어, 수 kHz에 불과한데 비해, 무선 전력 전송을 위한 인버터 스위칭 주파수는 수십 kHz ~ 수 MHz 로 상대적으로 매우 높다. 따라서, 상대적으로 저주파로 스위칭하는 컨버터의 하드 스위칭 손실과 인버터의 소프트 스위칭 손실의 총합이 인버터가 소프트 스위칭하지 않는 경우 스위칭 손실에 비해서 매우 작고, 급전 효율을 상당히 증대시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 급전 제어부는, 상기 제 1 제어 모드와 제 2 제어 모드의 각각의 급전 효율을 산출하고, 상기 산출된 제 1, 2 제어 모드의 급전 효율 중 급전 효율이 높은 제어모드를 선택하여, 상기 컨버터와 상기 인버터를 제어하며, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 요구 급전 전력량을 기초로 컨버터(3121)의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이고, 상기 제 2 제어 모드는, 상기 컨버터의 스위치를 온 상태로 일정하게 유지하고, 상기 인버터의 위상천이량을 가변적으로 제어하는 모드이다.
이러한 구성에 의하면, 상기 전원 전압이 인버터가 소프트 스위칭을 할 수 있는 조건인 경우에는 컨버터가 (하드) 스위칭을 하는 것은 효율을 오히려 저감시킬 수 있는 점에서, 컨버터와 인버터를 각각 전력공급량 제어와 소프트 스위칭 제어하는 제 1 제어 모드와, 컨버터의 스위치는 계속 온으로 유지한채, 인버터가 전력 공급량 제어를 실시하는 제 2 제어 모드 중 전원 정보, 충전 정보 중 적어도 어느 하나를 기초로 각각의 효율을 산출하고, 그 중에 효율이 우수한 제어 모드를 선택적으로 실시함으로써 전 범위의 전력공급량에 있어서 충전 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 제 1 제어 모드와 제 2 제어 모드의 선택은 상기 전원 정보, 상기 충전 정보 중 적어도 하나의 정보와 사전에 설정된 맵을 기초로 이루어질 수 있다.
또한, 인버터의 온도를 측정하는 제 2 센서를 구비하고, 제 2 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 2 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 컨버터의 온도를 측정하는 제 3 센서를 구비하고, 제 3 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 2 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 인버터의 온도를 측정하는 제 2 센서와 컨버터의 온도를 측정하는 제 3 센서를 구비하고, 제 2, 3 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 2 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 상기 급전 제어부는, 상기 급전장치 외부에 구비된 제어부로부터 충전 정지 요청을 수신하는 경우이고, 수행중인 제어 모드가 상기 제 1 제어 모드 또는 제 2 제어 모드인 경우, 상기 컨버터와 인버터 사이에 구비된 평활 커패시터의 에너지를 전원 측으로 전달하도록 상기 컨버터를 제어하고, 상기 평활 커패시터의 전압이 소정 전압 이하인 경우, 컨버터와 인버터의 동작을 정지할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 충전 정지시 커패시터 등에 남아 있는 에너지를 계통으로 반환하거나 별도의 에너지 저장장치에 저장함으로써 에너지 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.
[실시 형태 2]
도 3에 도시된 바와 같이, 전기차용 고효율 비접촉 급전장치(100)는, 일측이 전원(10)과 연결되고 타측은 필터부(3140)와 연결되며, 무선으로 전력을 전달하기 위해 전원(10)의 전압 또는 전류를 고주파 전압 또는 전류로 변환하는 전력변환수단(3120), 상기 전력변환수단(3120)과 급전부(3150) 사이에 구비되고, 전력변환수단(3120)의 고주파 전압 또는 전류를 필터링 하는 필터부(3140), 상기 필터부(3140)에 연결되고 수전장치의 수전부에 전력을 무선으로 전달하는 급전부(3150), 상기 전원(10)과 상기 전력변환수단(3120) 사이에 구비되고, 상기 전원(10)의 전압, 전류 중 적어도 하나 이상의 전원 정보를 취득하는 제 1 센서부, 비접촉 충전장치 외부에 구비된 하나 이상의 제어부와 유선 또는 무선 통신을 통해 요구 급전 전력량을 포함한 충전 관련 정보를 수신 또는 발신하는 통신부(3162), 상기 제 1 센서부에서 취득한 상기 전원 정보, 상기 통신부(3162)를 통해 취득한 충전 관련 정보를 기초로, 요구 급전 전력을 공급하면서 급전 효율이 최대가 되도록상기 전력변환수단(3120)을 제어하는 급전 제어부(3161)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 전원(10)은 직류 전원(11)이고, 상기 전력변환수단(3120)은 컨버터(3121) 및 인버터(3122)를 포함하고, 상기 급전 제어부(3161)는, 급전 효율과 상기 충전 관련 정보, 상기 전원 정보 중 적어도 하나 이상을 고려하여 상기 컨버터(3121)의 동작 여부, PWM 듀티 중 적어도 하나 및 상기 인버터(3122)의 동작 여부, PWM 듀티, 스위칭 주파수, 위상천이량 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전력변환수단은 상기 컨버터(3121)와 병렬로 구성되는 바이패스부(3123)를 더 포함하고, 상기 급전 제어부(3161)는 급전 효율, 급전 전력 중 적어도 하나를 고려하여 바이패스부, 컨버터 및 인버터를 제어한다.
바람직하게는, 상기 급전 제어부(3161)는, 제 1 제어 모드, 제 3 제어 모드 각각의 급전 효율을 산출한다. 상기 산출된 제 1 또는 3 제어 모드의 급전 효율 중 급전 효율이 가장 높은 제어모드를 선택하여, 상기 바이패스부, 컨버터 및 인버터를 제어한다. 여기서, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 요구 급전 전력량을 기초로 컨버터(3121)의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터(3122)의 PWM듀티를 50%로 유지 및 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이고, 상기 제 3 제어 모드는, 상기 바이패스부의 스위치가 온 상태가 되어 상기 컨버터가 바이패스되고, 상기 인버터의 위상천이량을 가변적으로 제어하는 모드이다.
이러한 구성에 의하면, 제 1 제어 모드에서 전력량은 컨버터에 의해서 제어될 수 있고, 인버터의 위상천이량을 180도로 제어함으로서 소프트 스위칭 영역내에서 시스템이 동작하도록 하여 급전 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.
이러한 구성에 의하면, 컨버터와 인버터를 각각 전력공급량 제어와 소프트 스위칭 제어하는 제 1 제어 모드와, 컨버터가 바이패스부에 의해서 바이패스된 상태를 유지한채, 인버터가 전력 공급량 제어를 실시하는 제 3 제어 모드에 대해서 급전 전력량에 따라서 각각의 효율을 산출하고, 그 중에 효율이 우수한 제어 모드를 선택적으로 실시함으로써 전 범위의 전력공급량에 있어서 충전 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 실시형태1의 제 2 제어 모드에 비해서 컨버터의 스위치 도통 손실에 비해서 제 3 제어 모드의 바이패스부의 릴레이 도통 손실이 적으므로, 효율을 보다 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 제 1 제어 모드와 제 3 제어 모드의 선택은 상기 전원 정보, 상기 충전 정보 중 적어도 하나의 정보와 사전에 설정된 맵을 기초로 이루어질 수 있다.
또한, 인버터의 온도를 측정하는 제 2 센서를 구비하고, 제 2 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 3 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 컨버터의 온도를 측정하는 제 3 센서를 구비하고, 제 3 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 3 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 인버터의 온도를 측정하는 제 2 센서와 컨버터의 온도를 측정하는 제 3 센서를 구비하고, 제 2, 3 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 3 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 상기 급전 제어부는, 상기 급전장치 외부에 구비된 제어부로부터 충전 정지 요청을 수신하는 경우이고, 수행중인 제어 모드가 상기 제 3 제어 모드인 경우, 상기 바이패스부의 스위치를 오프 시키고, 상기 컨버터와 인버터 사이 평활 커패시터의 에너지를 전원 측으로 전달하도록 상기 컨버터를 제어하고, 상기 평활 커패시터의 전압이 소정 전압 이하인 경우, 컨버터와 인버터의 동작을 정지할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 충전 정지시 커패시터 등에 남아 있는 에너지를 계통으로 반환하거나 별도의 에너지 저장장치에 저장함으로써 에너지 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.
[실시 형태 3]
도 4에 도시된 바와 같이, 전기차용 고효율 비접촉 급전장치(100)는, 일측이 전원(10)과 연결되고 타측은 필터부(3140)와 연결되며 무선으로 전력을 전달하기 위해 전원(10)의 전압 또는 전류를 고주파 전압 또는 전류로 변환하는 전력변환수단(3120), 상기 전력변환수단(3120)과 급전부(3150) 사이에 구비되고, 전력변환수단(3120)의 고주파 전압 또는 전류를 필터링 하는 필터부(3140), 상기 필터부(3140)에 연결되고 수전장치의 수전부에 전력을 무선으로 전달하는 급전부(3150), 상기 전원(10)과 상기 전력변환수단(3120) 사이에 구비되고, 상기 전원(10)의 전압, 전류 중 적어도 하나 이상의 전원 정보를 취득하는 제 1 센서부, 비접촉 충전장치 외부에 구비된 하나 이상의 제어부와 유선 또는 무선 통신을 통해 요구 급전 전력량을 포함한 충전 관련 정보를 수신 또는 발신하는 통신부(3162), 상기 제 1 센서부에서 취득한 상기 전원 정보, 상기 통신부(3162)를 통해 취득한 충전 관련 정보를 기초로, 요구 급전 전력을 공급하면서 급전 효율이 최대가 되도록 상기 전력변환수단(3120)을 제어하는 급전 제어부(3161)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 전원(10)은 교류 전원이고, 상기 전력변환수단(3120)은 PFC(3124) 및 인버터(3122)를 포함하며, 상기 급전 제어부(3161)는, 급전 효율과 상기 충전 관련 정보, 상기 전원 정보 중 적어도 하나 이상을 고려하여 상기 PFC(3124)의 스위치 제어 및 상기 인버터(3122)의 동작 여부, PWM 듀티, 스위칭 주파수, 위상천이량 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 급전 제어부(3161)는, 상기 전원 정보, 상기 충전 관련 정보 중 적어도 하나의 정보를 기초로 제 4 제어 모드로 제어한다. 여기서, 상기 제 4 제어 모드는 상기 요구 급전 전력량을 기초로 상기 PFC의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지 및 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드이다.
이러한 구성에 의하면, 전력량은 PFC에 의해서 제어될 수 있고, 인버터의 위상천이량을 180도로 제어함으로서 소프트 스위칭 영역내에서 시스템이 동작하도록 하여 급전 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다. 상대적으로 저주파로 스위칭하는 PFC의 하드 스위칭 손실과 인버터의 소프트 스위칭 손실이 인버터가 소프트 스위칭하지 않는 경우 스위칭 손실이 비해서 매우 작고, 이로서 급전 효율이 상당히 증대될 수 있다.
또한, 상기 제 1 제어 모드와 제 4 제어 모드의 선택은 상기 전원 정보, 상기 충전 정보 중 적어도 하나의 정보와 사전에 설정된 맵을 기초로 이루어질 수 있다.
또한, 인버터의 온도를 측정하는 제 2 센서를 구비하고, 제 2 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 4 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 컨버터의 온도를 측정하는 제 3 센서를 구비하고, 제 3 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 4 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 인버터의 온도를 측정하는 제 2 센서와 컨버터의 온도를 측정하는 제 3 센서를 구비하고, 제 2, 3 센서의 출력값을 기초로 상기 제 1, 4 제어 모드 중 제어 모드를 선택할 수 있다.
또한, 상기 급전 제어부는, 충전 중 상기 급전장치 외부에 구비된 제어부와의 통신에 장애가 있는 경우, 소정 기간 동안 현재 수행중인 제어 모드를 유지하고, 상기 소정 기간 이후에는 급전 전력이 단계적으로 작아지도록 상기 전력변환장치를 제어할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 통신 장애 등 급전장치의 동작이 일시적으로 비정상인 경우, 일시에 급전 전력을 중단하면 수전장치에서 시스템 오류로 인식하여 충전 제어 프로세스가 초기화 될 수 있고, 일부 시스템 오동작을 유발할 수 있는 점에서, 소정 기간 동안 제어 모드를 유지하고, 소정 기간 이후에도 장애가 유지되는 경우에는 급전 전력을 단계적으로 줄임으로써, 시스템 오동작 및 오류 발생을 방지할 수 있어서, 시스템 신뢰성 향상의 효과가 있다.
또한, 상기 소정의 이전 시간은 3초에서 30분 범위내에서 설정될 수 있다.
또한, 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드는, 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 스위치 S1, S2 에 동일한 제 1 게이트 신호(B)를 인가하고, 스위치 S3, S4 에 동일한 제 2 게이트 신호(A)를 인가하되, S1, 2를 위한 제 1 게이트 신호(B)와 S3, 4를 위한 제 2 게이트 신호(A)는 반전하여 인가할 수 있다.
또한, 스위치 S1-S4의 소프트 스위칭을 위하여 인버터(3122)의 전압위상과 전류위상 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 제 1, 2 게이트 신호(B, A)를 생성할 수 있다.
또한, 여기서, 상기 전류의 위상은, 도 5(b)와 같이 전압 위상에 비하여 소정 위상 차이값 만큼 앞서게 제어할 수 있다.
또한, 여기서, 상기 소정 위상 차이값은 스위치 S1-S4가 턴온될 때 소프트 스위칭이 가능하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 인버터의 출력 전류가 0보다 작을 때, 제 2 게이트 신호(A)가 High되도록 하고, 제 1 게이트 신호(B)는 Low가 되도록 할 수 있다.
또한, 여기서, 상기 전압에 대한 상기 전류의 위상 지연값은 바람직하게는 0도에서 30도 사이 범위의 값을 갖을 수 있다.
또한, 인버터(3122)의 출력전류를 측정하고, 측정된 출력전류의 위상 정보만을 기초로 상기 제 1, 2 게이트 신호(B, A)가 생성될 수 있다.
또한, 여기서, 제 1, 2 게이트 신호(B, A)는 PLL(Phase Locked Loop)를 이용하여 생성될 수 있다.
또한, 여기서, 인버터(3122)의 출력전류를 측정하고, 측정된 전류 정보에 기초한 신호를 op-amp를 이용하여 0과 비교하여 V1신호를 생성하고, 제 2 게이트 신호(A)에 비해 90도 위상 지연을 갖는 V2 신호를 생성하며, 와 디지털 논리회로를 이용하여 상기 V1신호와 상기 V2신호가 다르면 High되는 V3 신호를 생성할 수 있다. PI(비례적분)제어기는 상기 신호 V3의 저주파 대역필터 출력과 소정의 위상 지령과의 차이 값을 기초로 제어신호를 발생시키고, VCO(Voltage Contolled Oscillator)는 상기 PI제어기의 출력과 소정의 기본 주파수(85kHz)와의 차이를 기초로 제 2 게이트 신호(A)를 생성시키고, 반전기는 제 2 게이트 신호(A)를 기초로 제 2 게이트 신호(A)와 반대되는 제 1 게이트 신호(B)를 생성시킬 수 있다.
[실시 형태 4]
전기차용 고효율 비접촉 급전장치(100)는, 일측이 전원(10)과 연결되고 타측은 전력변환수단(3120)과 연결된 비접촉 급전장치의 전원 릴레이, 상기 전원 릴레이의 타측 및 필터부(3140) 사이에 구비되고 무선으로 전력을 전달하기 위해 전원(10)의 전압 또는 전류를 고주파 전압 또는 전류로 변환하는 전력변환수단(3120), 상기 전력변환수단(3120)과 급전부(3150) 사이에 구비되고, 전력변환수단(3120)의 고주파 전압 또는 전류를 필터링 하는 필터부(3140), 상기 필터부(3140)에 연결되고 수전장치의 수전부에 전력을 무선으로 전달하는 급전부(3150), 상기 전원(10)과 상기 전원 릴레이 사이에 구비되고, 상기 전원(10)의 전압, 전류 중 적어도 하나 이상의 전원 정보를 취득하는 제 1 센서부, 비접촉 충전장치 외부에 구비된 하나 이상의 제어부와 유선 또는 무선 통신을 통해 요구 급전 전력량을 포함한 충전 관련 정보를 수신 또는 발신하는 통신부(3162), 상기 제 1 센서부에서 취득한 상기 전원 정보, 상기 통신부(3162)를 통해 취득한 충전 관련 정보를 기초로, 요구 급전 전력을 공급하면서 급전 효율이 최대가 되도록 상기 전원 릴레이, 상기 전력변환수단(3120)을 제어하는 급전 제어부(3161)를 포함한다.
여기서, 상기 전원 릴레이는 릴레이, 반도체 스위치 등으로 구성될 수 있으며, 상기 제 1 센서부가 취득한 전원 정보는 전원의 전압 정보, 전류 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 충전 관련 정보는 차량내 구비된 배터리 충전 상태, 요구 충전 전력량, 충전 시작 시간, 충전 완료 요청 시간, 충전 실시 지령, 사용자 또는 차량 또는 수전장치의 고유 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 급전 제어부는, 상기 전원 릴레이가 오프되어 있는 상태에서 급전 제어부가 정상적으로 동작하는지 여부를 판단하여 정상 동작으로 판단되고, 상기 통신부를 통해 상기 비접촉 급전장치의 외부에 구비된 제어부와 통신이 정상적으로 이루어 지는지 여부를 판단하여 정상적인 통신으로 판단되며, 상기 급전장치의 내부 부품의 고장 여부를 진단하여 상기 급전장치가 정상인 것으로 판단되고, 충전 요청을 받은 경우에, 상기 전원과 전력변환수단(3120)이 전기적으로 연결되도록 상기 전원 릴레이를 온으로 제어할 수 있고, 충전 중지 요청 받는 경우 또는 정상적인 충전을 할 수 없는 상태로 판단되는 경우, 상기 전원 릴레이를 오프로 제어할 수 있다.
여기서, 급전 제어부가 정상적인지 여부를 판단하는 방법은, 일례로서, 워치독 타이머를 이용하여, 급전 제어부의 CPU 가 정상적으로 동작하여 소정의 시간내에 워치독 타이머를 반복적으로 리셋하지 않으면, CPU를 리셋하는 방법일 수 있다. 상기 전원 릴레이는 급전 제어부가 별도로 릴레이 온 제어를 하기전까지 오프상태를 유지하는 노멀 오프 릴레이일 수 있다. 즉, 급전 제어부 초기화가 완료되고 제어부가 릴레이 온 제어를 하기전까지 상기 릴레이는 오프 상태를 유지할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 제어부가 정상적으로 동작하지 않거나, 외부 제어부와 통신이 정상적으로 이루어 지지 않거나, 급전장치 내부 부품이 고장 나는 경우 등 시스템의 정상동작이 준비되지 않은 경우나 비정상적인 경우, 전력변환수단을 전원으로부터 분리하여 2차적인 시스템 고장 유발 등을 방지하고 전기 안전을 확보하여 시스템 신뢰성 및 시스템 보호 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
[부호의 설명]
10 : 전원(교류 또는 직류)
20 : 전기차
22 : 배터리
23 : 메인 릴레이
24 : 인버터
25 : 모터
100 : 비접촉 급전장치
200 : 비접촉 수전장치
3120 : 전력변환수단
3121 : 컨버터
3122 : 인버터
3123 : 바이패스부
3124 : PFC
3140 : 필터부
3150 : 급전부
3161 : 급전 제어부
3162 : 통신부
3200 : 비접촉 수전장치
3210 : 수전부
3220 : 필터부
3230 : 정류부
3241 : 충전 제어부
3242 : 통신부

Claims (10)

  1. 전기차용 비접촉 급전장치로서,
    일측이 전원과 연결되고, 타측은 필터부와 연결되며, 무선으로 전력을 전달하기 위해 전원의 전압 또는 전류를 고주파 전압 또는 전류로 변환하는 전력변환수단;
    상기 전력변환수단과 급전부 사이에 구비되고, 전력변환수단의 고주파 전압 또는 전류를 필터링 하는 필터부;
    상기 필터부에 연결되고 수전장치의 수전부에 전력을 무선으로 전달하는 급전부;
    상기 전원과 상기 전력변환수단 사이에 구비되고, 상기 전원의 전압, 전류 중 적어도 하나 이상의 전원 정보를 취득하는 제 1 센서부;
    비접촉 충전장치 외부에 구비된 하나 이상의 제어부와 유선 또는 무선 통신을 통해 요구 급전 전력량을 포함한 충전 관련 정보를 수신 또는 발신하는 통신부;
    상기 제 1 센서부에서 취득한 상기 전원 정보, 상기 통신부를 통해 취득한 충전 관련 정보를 기초로, 요구 급전 전력을 공급하면서 급전 효율이 최대가 되도록 상기 전력변환수단을 제어하는 급전 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원은 직류 전원인 것;
    상기 전력변환수단은 컨버터 및 인버터를 포함하고;
    상기 급전 제어부는,
    급전 효율과 상기 충전 관련 정보, 상기 전원 정보 중 적어도 하나 이상을 고려하여 상기 컨버터의 동작 여부, PWM 듀티 중 적어도 하나 및 상기 인버터의 동작 여부, PWM 듀티, 스위칭 주파수, 위상천이량 중 적어도 하나를 제어하는 것;
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 급전 제어부는,
    상기 충전 관련 정보를 기초로 제 1 제어 모드로 제어하는 것;
    상기 제 1 제어 모드는,
    상기 요구 급전 전력량을 기초로 상기 컨버터의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터의 PWM 듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드인 것;
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 급전 제어부는,
    제 1 제어 모드와 제 2 제어 모드의 각각의 급전 효율을 산출하는 것;
    상기 산출된 제 1, 2 제어 모드의 급전 효율 중 급전 효율이 높은 제어모드를 선택하여, 상기 컨버터와 상기 인버터를 제어하는 것;
    상기 제 1 제어 모드는,
    상기 요구 급전 전력량을 기초로 컨버터의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드인 것;
    상기 제 2 제어 모드는,
    상기 컨버터의 스위치를 온 상태로 일정하게 유지하고, 상기 인버터의 위상천이량을 가변적으로 제어하는 모드인 것;
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전력변환수단은 상기 컨버터와 병렬로 구성되는 바이패스부를 더 포함하고;
    상기 급전 제어부는 급전 효율, 급전 전력 중 적어도 하나를 고려하여 바이패스부, 컨버터 및 인버터를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 급전 제어부는,
    제 1 제어 모드, 제 3 제어 모드 각각의 급전 효율을 산출하는 것;
    상기 산출된 제 1 제어 모드 또는 제 3 제어 모드의 급전 효율 중 급전 효율이 가장 높은 제어모드를 선택하여, 상기 바이패스부, 컨버터 및 인버터를 제어하는 것;
    상기 제 1 제어 모드는, 상기 요구 급전 전력량을 기초로 컨버터의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드인 것;
    상기 제 3 제어 모드는, 상기 바이패스부의 스위치가 온 상태가 되어 상기 컨버터가 바이패스되고, 상기 인버터의 위상천이량을 가변적으로 제어하는 모드인 것;
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 급전 제어부는,
    상기 급전장치 외부에 구비된 제어부로부터 충전 정지 요청을 수신하는 경우이고, 수행중인 제어 모드가 상기 제 3 제어 모드인 경우, 상기 바이패스부의 스위치를 오프 시키고, 상기 컨버터와 인버터 사이 평활 커패시터의 에너지를 전원 측으로 전달하도록 상기 컨버터를 제어하고, 상기 평활 커패시터의 전압이 소정 전압 이하인 경우, 컨버터와 인버터의 동작을 정지하는 것
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원은 교류 전원인 것;
    상기 전력변환수단은 PFC 및 인버터를 포함하고;
    상기 급전 제어부는,
    급전 효율과 상기 충전 관련 정보, 상기 전원 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 고려하여 상기 PFC의 스위치 제어 및 상기 인버터의 동작 여부, PWM 듀티, 스위칭 주파수, 위상천이량 중 적어도 하나를 제어하는 것;
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 급전 제어부는,
    상기 전원 정보, 상기 충전 관련 정보 중 적어도 하나의 정보를 기초로 제 4 제어 모드로 제어하는 것;
    상기 제 4 제어 모드는 상기 요구 급전 전력량을 기초로 상기 PFC의 PWM 듀티를 제어하여 급전 전력량을 제어하고, 상기 인버터의 PWM듀티를 50%로 유지하고, 위상천이량을 180도로 유지하는 제어 모드인 것;
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
  10. 제 1 내지 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전 제어부는,
    충전 중 상기 급전장치 외부에 구비된 제어부와의 통신에 장애가 있는 경우, 소정 기간 동안 현재 수행중인 제어 모드를 유지하고;
    상기 소정 기간 이후에는 급전 전력이 단계적으로 작아지도록 상기 전력변환수단을 제어하는 것;
    을 특징으로 하는 전기차용 비접촉 급전장치.
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