WO2022211439A1 - 기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템 - Google Patents

기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템 Download PDF

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Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to an automatic charging method and system using a mechanical parking device.
  • An electric vehicle refers to a vehicle that operates using electricity as a power supply source, and a battery that can be charged as a power supply source is mounted on the vehicle itself, and it is operated using the power supplied from the mounted battery. Accordingly, an electric vehicle is largely composed of an electric motor that is driven by electricity to operate the electric vehicle, and a battery that supplies electricity to the electric motor.
  • the plug-in method refers to a method of supplying and charging power to a battery once through a plug-in charging device of an electric vehicle and using it to operate an electric vehicle.
  • the plug-in charging method takes a long time to charge the battery for electric vehicles, and the distance traveled by one charge is limited. Usually, it takes about 1 to 8 hours to charge an electric vehicle, and it is difficult to safely manage the vehicle during such a long charging time.
  • the charging system should perform charging while not being affected by external environments such as rain and snow while charging the electric vehicle. If the charging system is made in the same shape as the current gas station, it will not be able to meet the growing demand for charging electric vehicles.
  • a charging system and a parking lot charging system are required for the commercialization of electric vehicles.
  • a technology capable of automatically charging an electric vehicle when parking in a mechanical parking lot at a transitional time can be built-in when manufacturing a car so that the charging robot arm can be charged wirelessly.
  • an object of the present invention is to provide an automatic charging method and system using a mechanical parking device that automatically charges an electric vehicle after connecting it.
  • a mechanical parking facility for rotating the loaded electric vehicle left and right, or horizontally or vertically; an electric charging arm installed at the top of the mechanical parking facility and moving according to control; a charging connection pad having one side connected to the charging port of the electric vehicle and the other end exposed to the outside of the electric vehicle;
  • the electric vehicle is loaded in the mechanical parking facility, it is detected whether there is a charging connection pad placed on the electric vehicle while moving the electric charging arm in a preset one direction, and when the charging connection pad is detected, the charging After confirming the position of the connection pad, and moving the electric charging arm to the position, the connection probe attached to the lower end of the electric charging arm is fastened to the charging connection pad to supply power rapidly or slowly.
  • an automatic charging system comprising a charging device for calculating the cost corresponding to the power while moving the electric charging arm to its original position.
  • the automatic charging system uses an electric charging arm to accurately find the location of the charging connection pad placed on the bonnet of the parked electric vehicle and charge the electric vehicle. It has the effect of automatically charging the electric vehicle after connecting it by moving the lava to the corresponding location.
  • FIG. 1A, 1B, 1C, and 1D are views showing an automatic charging system applied to the mechanical parking device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a view showing an automatic charging system according to the present embodiment.
  • 3A, 3B, and 3C are views showing a charging connection pad according to the present embodiment.
  • 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e are views showing the connection between the electric charging arm and the charging connection pad according to the present embodiment.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating coupling of the charging connection pad and the probe according to the present embodiment.
  • 6A and 6B are diagrams illustrating a moving motor in the automatic charging system according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a view showing a power supply in the automatic charging system according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a view showing an electric charging arm and a connection probe according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a process of scanning a charging connection pad using an optical sensor in the electric charging arm according to the present embodiment.
  • FIG. 1A, 1B, 1C, and 1D are views showing an automatic charging system applied to the mechanical parking device according to the present embodiment.
  • the automatic charging system includes an automatic charging device 100 , a mechanical parking facility 110 , an electric charging arm 130 , and a charging connection pad 140 .
  • Components included in the automatic charging system are not necessarily limited thereto.
  • the mechanical parking facility 110 has a conveyor belt-type transport structure that transports the loaded vehicle left and right, and has a multi-layered structure that moves the loaded vehicle horizontally or vertically.
  • the electric charging arm 130 is installed on the upper end of the mechanical parking facility 110 and moves under the control of the automatic charging device 100 .
  • the automatic charging device 100 places the charging connection pad 140 on the bonnet of the electric vehicle 120 parked in the mechanical parking facility (mechanical parking lot or mechanical parking tower) 110 .
  • the charging connection pad 140 is fixed to the bonnet of the electric vehicle 120 using the lower magnet layer 340 .
  • the charging connection pad 140 maintains the level by using the correction spring 380 according to the curvature of the bonnet.
  • One side of the charging connection pad 140 is connected to the charging port of the electric vehicle 120 , and the other end is exposed to the outside of the electric vehicle.
  • the charging connection pad 140 is preferably installed on the bonnet of the electric vehicle 120 when entering the parking lot, but is not necessarily limited thereto, and may be fixedly installed in the electric vehicle 120 and shipped.
  • the automatic charging device 100 is preferably applied to the mechanical parking facility 110, but is not necessarily limited thereto.
  • the automatic charging device 100 scans with an optical sensor attached to the electric charging arm 130, and a charging connection pad mounted on the bonnet of the electric vehicle 120 ( 140) is found.
  • the automatic charging device 100 finds the exact location of the charging connection pad 140 based on the position recognition markers 321,322,323,324 attached on the charging connection pad 140 mounted on the bonnet of the electric vehicle 120, and then the connection probe ( 210 , so that the electric vehicle 120 is automatically charged while parked in the mechanical parking facility 110 .
  • the automatic charging device 100 is applied to the mechanical parking facility 110 so that when the electric vehicle 120 is stored in a parking space in the mechanical parking facility 110, it is automatically charged while parking.
  • the automatic charging device 100 includes a portable power supply device.
  • FIG. 2 is a view showing an automatic charging system according to the present embodiment.
  • the automatic charging device 100 accurately detects the position of the charging connection pad 140 by scanning with an optical sensor attached to the electric charging arm 130 .
  • the automatic charging device 100 charges the electric vehicle 120 by moving and connecting the electric charging arm 130 to the position of the charging connection pad 140 .
  • the automatic charging device 100 includes a charger for charging an electric vehicle, an automatic charging conversion pad, a connector, and a mobile power supply device. Since each manufacturer of the electric vehicle 120 has different charging terminals, a separate charging connection pad 140 is parked in the mechanical parking facility 110 so that each manufacturer of the electric vehicle 120 can be charged regardless of the different charging terminals. to be placed on the bonnet of the electric vehicle 120 .
  • the automatic charging device 100 When the electric vehicle 120 is loaded in the mechanical parking facility 110, the automatic charging device 100 has a charging connection pad 140 placed on the electric vehicle 120 while moving the electric charging arm 130 in a preset one direction. detect whether or not The automatic charging device 100 checks the position of the charging connection pad 140 when the charging connection pad 140 is detected. After the automatic charging device 100 moves the electric charging arm 130 to the corresponding position, the connection probe 210 attached to the lower end of the electric charging arm 130 is fastened to the charging connection pad 140 to supply power. let it do When the supply of power is completed, the automatic charging device 100 settles the cost corresponding to the power while moving the electric charging arm 130 to the original position.
  • the automatic charging device 100 has a frame structure having a size corresponding to the width and area of the mechanical parking facility in the form of supporting the electric charging arm 130 .
  • the automatic charging device 100 connects one or more electric charging arms to one side of the frame structure and then moves it along the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • the automatic charging device 100 checks the existence of the charging connection pad 140 mounted on the electric vehicle 120 while moving the electric charging arm 130 in the x-axis direction. When the presence of the charging connection pad 140 is confirmed, the automatic charging device 100 checks the position of the charging connection pad 140 while moving the electric charging arm 130 in the y-axis direction. The automatic charging device 100 moves the electric charging arm 130 in the z-axis direction to the position so that the connection probe 210 attached to the lower end of the electric charging arm 130 is fastened to the charging connection pad 140 to obtain power to supply
  • 3A, 3B, and 3C are views showing a charging connection pad according to the present embodiment.
  • the charging connection pad 140 includes the support members 312 and 314, the position recognition markers 321, 322, 323, 324, the contact inlet parts 331, 332, 333, 334, the magnet layer 340, the vehicle protective layer 350, the connection line 360, and a compensating spring 380 .
  • Components included in the charging connection pad 140 are not necessarily limited thereto.
  • the charging connection pad 140 is placed on the outer surface of the vehicle.
  • the charging connection pad 140 includes a magnet layer 340 at the bottom, and is attached to the bonnet of the electric vehicle 120 by the magnetic force of the magnet layer 340 .
  • the charging connection pad 140 includes a vehicle protective layer 350 having a soft material for protecting the vehicle at the lowermost end.
  • the charging connection pad 140 includes a correction spring 380 at the bottom to correct the angle according to the curvature of the bonnet of the electric vehicle 120 .
  • the charging connection pad 140 is mounted on the bonnet of the electric vehicle 120 using a correction spring 380 that is corrected by the interval between the contact inlet portions 331 , 332 , 333 , 334 and the inclination angle cosine ⁇ of the charging connection pad 140 .
  • the charging connection pad 140 includes position recognition markers 321 , 322 , 323 , 324 to be scanned by the optical sensor of the connection probe 210 .
  • the position recognition markers 321 , 322 , 323 , and 324 may be implemented with a retroreflective tape material, but is not necessarily limited thereto.
  • the support members 312 and 314 have a structure as a pair of bars mounted on the bonnet of the electric vehicle 120 to support the lower end.
  • Position recognition markers (321, 322, 323, 324) is a retroreflective tape material is installed on the upper plate to reflect the laser beam.
  • the contact inlet portions 331 , 332 , 333 and 334 have a structure in which the contact 370 attached to the connection probe 210 is inserted.
  • the magnet layer 340 is installed on the lower plate of the charging connection pad 140 and has a magnetic force attached to the bonnet of the electric vehicle 120 .
  • the vehicle protective layer 350 is provided under the magnet layer 340 and has a soft material that protects the bonnet of the electric vehicle 120 .
  • the connection line 360 supplies the electric power supplied from the inserted contact 370 to the electric vehicle 120 .
  • the compensating spring 380 serves to maintain a level according to the curvature of the bonnet of the electric vehicle 120 .
  • 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e are views showing the connection between the electric charging arm and the charging connection pad according to the present embodiment.
  • the electric charging arm 130 is partially made of an elastic tubular shape.
  • One electric charging arm 130 may be disposed per one electric vehicle 120 , or one electric charging arm 130 may be arranged in each of a plurality of electric vehicles.
  • the charging connection pad 140 is fastened to the charging port of the electric vehicle 120 using the connecting wire 360 .
  • the charging connection pad 140 supplies the electric power supplied from the automatic charging device 100 to the connected electric vehicle 120 using the connection line 360 .
  • the automatic charging device 100 charges the electric vehicle 120 irrespective of different charging methods for each manufacturer of the electric vehicle 120 in the mechanical parking lot using the charging connection pad 140 mounted on the bonnet of the electric vehicle 120 . .
  • 5A and 5B are diagrams illustrating coupling of the charging connection pad and the probe according to the present embodiment.
  • the automatic charging device 100 has a frame structure that supports the electric charging arm 130 .
  • the frame structure has a size corresponding to the width and area of the mechanical parking facility 110 .
  • the automatic charging device 100 connects one or more electric charging arms 130 to one side of the frame structure and then moves it along the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • the automatic charging device 100 checks the existence of the charging connection pad 140 mounted on the electric vehicle 120 while moving the electric charging arm 130 in the x-axis direction. When the presence of the charging connection pad 140 is confirmed, the automatic charging device 100 checks the position of the charging connection pad 140 while moving the electric charging arm 130 in the y-axis direction. When the position of the charging connection pad 140 is confirmed, the automatic charging device 100 moves the electric charging arm 130 to the corresponding position in the z-axis direction so that the connection probe attached to the lower end of the electric charging arm is connected to the charging connection pad. connected to the power supply.
  • the electric charging arm 130 is a mechanical arm connected to the x-axis moving bar 512, a tube having elasticity connected to the mechanical arm, and installed at the lower end of the tube and fastened to the charging connection pad 140 to supply power. and a connection probe 210 .
  • the contact 370 is fastened to the contact inlet portions 331 , 332 , 333 and 334 of the charging connection pad 140 to supply power.
  • 6A and 6B are diagrams illustrating a moving motor in the automatic charging system according to the present embodiment.
  • the automatic charging device 100 includes an x-axis moving bar 512 that is a long-distance moving axis as a horizontal moving part.
  • the automatic charging device 100 includes an x-axis movement motor 510 , a y-axis movement motor 520 , and a z-axis movement motor 530 to move the electric charging arm 130 .
  • the x-axis movement motor 510 moves the electric charging arm 130 in the x-axis direction.
  • the x-axis moving bar 512 has a bar-shaped structure in which the electric charging arm 130 can move in the x-axis direction (horizontal direction).
  • the y-axis movement motor 520 moves the electric charging arm 130 in the y-axis direction.
  • the y-axis moving rail 522 has a rail-shaped structure in which the electric charging arm 130 can move in the y-axis direction (vertical direction).
  • the z-axis movement motor 530 moves the electric charging arm 130 in the z-axis direction.
  • the automatic charging device 100 installs the x-axis movement motor 510 at the point A to move the electric charging arm 130 between the point A (start point) and point B (end point) of the x-axis, and the point B Install the roller on The automatic charging device 100 reciprocates the x-axis according to the rotation direction of the x-axis moving motor 510 by using a rope so that the roller rotates from point A to point B and returns to point A again. make it move
  • the automatic charging device 100 is an x-axis moving motor 510 at a point A to move the electric charging arm 130 including an optical sensor and a camera between the starting point (point A) and the end point (point B) of the x-axis. ), and include a roller at point B.
  • the automatic charging device 100 includes a rope that allows the roller to turn from point A to point B and return to point A again.
  • the automatic charging device 100 enables the electric charging arm 130 attached to a point using a rope to reciprocate along the x-axis according to the rotational direction of the x-axis moving motor 510 .
  • the automatic charging device 100 may move the electric charging arm 130 in the y-axis in a manner similar to the x-axis movement.
  • the automatic charging device 100 can move the electric charging arm 130 using a simple toothed belt when moving the electric charging arm 130 in the y-axis by a distance shorter than the x-axis. .
  • the automatic charging device 100 uses a power supply line in the form of a stretch when the y-axis movement distance is short.
  • the automatic charging device 100 uses a height axis moving part (height moving axis) to move the electric charging arm 130 in the y-axis direction.
  • the automatic charging device 100 transmits electricity and signals to the connection probe 210 capable of buffering the inclination angle.
  • FIG. 7 is a view showing a power supply in the automatic charging system according to the present embodiment.
  • the automatic charging device 100 uses a toothed belt when moving the electric charging arm 130 in the y-axis, which has a shorter moving distance than the x-axis, and connects the probe 210 using a power supply line in the form of a slack. to transmit electricity and signals.
  • the automatic charging device 100 After connecting the electric charging arm 130 to the x-axis moving motor 510, the automatic charging device 100 uses a brush-type power that can receive power to reciprocate the x-axis point A and point B. A power supply terminal is provided.
  • the automatic charging device 100 includes a rail capable of moving the electric charging arm 130 by driving the x-axis moving motor 510, and a moving body in the form of teeth or roller wheels.
  • the automatic charging device 100 drives the x-axis movement motor 510 to use a brush-type movable power supply device for the current required to move the electric charging arm 130 .
  • the automatic charging device 100 may drive the x-axis movement motor 510 using a battery after charging the electric charging arm 130 at point A or point B.
  • the automatic charging device 100 can selectively use a battery when the electric charging arm 130 moves frequently, and the use of current is required a lot.
  • movable wheels (a plurality of upper wheels 542, a plurality of lower wheels 544) for large power supply ) to prevent sparks from occurring in the rotor by receiving power from the negative and positive poles from the top and bottom while moving.
  • FIG. 8 is a view showing an electric charging arm and a connection probe according to the present embodiment.
  • the connection probe 210 includes an optical sensor and a contact point 370 , and is rotatable in a preset direction.
  • the connection probe 210 recognizes the position recognition markers 321 , 322 , 323 , 324 attached to the charging connection pad 140 using an optical sensor.
  • the connection probe 210 recognizes the position recognition markers 321, 322, 323, 324 attached to the charging connection pad 140 using only one optical sensor or the position recognition markers 321, 322, 323, 324 using a plurality of optical sensors. Can be recognized.
  • the connection probe 210 recognizes the position recognition markers 321 , 322 , 323 , 324 attached to the charging connection pad 140 using an optical sensor, and then accurately recognizes the width, length, and height of the charging connection pad 140 .
  • the connection probe 210 rotates left and right according to the position of the charging connection pad 140 .
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a process of scanning a charging connection pad using an optical sensor in the electric charging arm according to the present embodiment.
  • the optical sensor emits a laser beam in a predetermined direction and receives a reflected signal reflected by the laser beam from the object.
  • the automatic charging device 100 emits a laser beam in a direction perpendicular to the x-axis while rotating the triangular reflector when emitting a laser beam using an optical sensor while moving the electric charging arm 130 in the x-axis direction, A reflected signal reflected by the laser beam from the object is received.
  • the automatic charging device 100 stops the movement of the electric charging arm 130 moving in the x-axis direction when a reflected signal is received on the x-axis, rotates the optical sensor 90°, and moves the electric charging arm 130 to the y-axis. , while rotating the triangular reflector in the x-axis direction using the optical sensor, emits a laser beam in a direction perpendicular to the x-axis and receives a reflected signal reflected by the laser beam from the object.
  • the automatic charging device 100 When the automatic charging device 100 receives a reflected signal while moving the electric charging arm 130 in the y-axis direction, it stops the movement of the electric charging arm 130 moving in the y-axis direction and rotates the triangular reflector. A laser beam is emitted in a direction perpendicular to the x-axis, and a reflected signal is received at two points reflected by the laser beam from the object.
  • the automatic charging device 100 moves the connection probe 210 to a point 1/2 of the rotation distance of the two points after finding two points from which the reflected signal is emitted, and then moves the connection probe 210 to the z-axis while maintaining the horizontal and vertical direction, so that the contacts provided in the connection probe 210 are fastened to the contact inlets 331 , 332 , 333 , and 334 of the charging connection pad to supply power.
  • the optical sensor includes a laser transmitter and a laser receiver.
  • the connection probe 210 scans whether the laser beam is reflected and received while rotating the laser beam transmitter, the laser receiver, and the triangular reflector included in the optical sensor to rotate the laser beam in a direction perpendicular to the x-axis.
  • the automatic charging device 100 stops the movement to the x-axis when a reflected signal is received on the x-axis from the optical sensor and rotates the optical sensor by 90°.
  • the automatic charging device 100 scans the reflected signal after scanning while rotating the laser beam of the photosensor in the x-axis direction while moving the connection probe 210 in the y-axis.
  • the automatic charging device 100 stops the movement in the y-axis when a reflected signal is received while moving the connection probe 210 in the y-axis, and rotates the triangular rotating plate to stop when the reflected signal comes out from two points.
  • the automatic charging device 100 turns the connection probe 210 back to the original state at the point where the reflected signal comes out of the two points, and finds the point where the reflected signal comes out from the two points.
  • the automatic charging device 100 finds the corresponding point when the connection probe 210 is moved to a point 1/2 of the rotation distance, the connection probe 210 is moved in a state where the optical sensor and the horizontal and vertical alignment are aligned.
  • the automatic charging device 100 starts from the place where the angle of the two points where the reflected signal is received is the smallest in order to find the ideal distance of the z-axis, and the point where the angle of the two points increases, that is, the distance between the two points increases and falls within a preset angle. It stops moving in the z-axis.

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Abstract

기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템을 개시한다. 본 실시예는 기계식 주차장 또는 기계식 주차타워에 전기차를 주차하면, 자동 충전 시스템에서 전기충전용 암을 이용하여 주차된 전기차의 본넷 위에 놓여진 충전접속패드 위치를 정확하게 찾아 전기충전용 암을 해당 위치로 이동시켜 연결한 후 전기차를 자동으로 충전하도록 하는 기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템을 제공한다.

Description

기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템
본 발명의 일 실시예는 기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
경제 발전에 따라 자동차에 대한 수요가 폭발적인 증가세를 보이고 있고, 자동차 수요가 늘어남에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.
이에 자동차의 배출가스를 감소시키기 위한 요구가 이어지고 있으며, 배출가스를 줄일 수 있는 자동차의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 더 나아가 배출가스를 발생하지 않는 전기차의 상용화가 부분적으로 시도되고 있다.
전기차량은 전기를 전력공급원으로 하여 운행하는 차량을 의미하며, 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되는 전력을 이용하여 운행하는 것을 말한다. 이에 전기차는 크게 전기에 의해 구동되어 전기차를 운행시키기 위한 전기모터와, 그 전기 모터에 전기를 공급하는 배터리로 구성된다.
최근에는 배터리에 전기를 공급하고 충전하기 위하여 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식이 주로 사용되고 개발되어왔다. 플러그인 방식은 전기차의 플러그인 충전 장치를 통하여 배터리에 전원을 1회적으로 공급 충전하고 이를 이용하여 전기차를 운행하는 방식을 말한다.
플러그인 충전 방식은 전기차용 배터리의 충전시간이 오래 걸리며, 한번 충전에 의해 주행하는 거리가 제한적이다. 보통 전기차의 충전은 1 ~ 8시간 정도 소요되는데, 이와 같은 긴 충전 시간동안 차량을 안전하게 관리하는 것도 어려운 문제점이 발생한다.
따라서 전기차는 목적한 이동거리를 확보하기 위해서는 자주 충전을 해주어야만 하므로, 전기차량의 운행에 있어서 충전소의 설치 및 충전 시스템은 아주 중요한 문제이다.
충전 시스템은 전기차를 충전하는 동안에 비, 눈 등의 외부 환경에 영향을 받지 않는 상태에서 충전을 수행해야 한다. 충전 시스템을 현재의 주유소와 같은 형태로 만드는 경우에는 증가하는 전기차의 충전 수요를 감당할 수가 없다.
전기차의 상용화를 위해서 충전 시스템 및 주차장 충전 시스템을 필요로 한다. 하지만, 전기차가 주차 공간에 주차한 후 무인충전을 위한 로봇이 완전히 구현되지 까지 개발 기간과 비용의 문제가 있다.
특히, 파렛트 타입(Pallet Type)의 기계식 주차장에 자동충전을 적용하기 위해서는 각 파렛트에 전기를 넣어주는 이동식 접점 단자가 필요하며, 파렛트의 제조비용이 높고, 침수의 우려가 있다. 벨트 타입의 기계식 주차장에 자동충전을 적용하기 위해서는 차량이 벨트 컨베이어를 타고 이동하기 때문에 단자를 연결하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 전기차의 충전 단자는 회사마다 유형이 다르기 때문에, 서로 상이한 충전 유형의 커넥터를 설치하여 모든 차의 충전 시스템을 맞추기에 많은 비용이 소요되고, 구조가 복잡해지기 때문에 현실화가 어려운 문제가 있다.
따라서, 과도기적 시점에 기계식 주차장에 주차시 전기차를 자동으로 충전할 수 있는 기술을 필요로 한다. 경우에 따라서 자동차를 생산할 때 이러한 충전구조를 내장하여 무선으로 충전로봇 암이 충전하도록 할 수 있다.
본 실시예는 기계식 주차장 또는 기계식 주차타워에 전기차를 주차하면, 자동 충전 시스템에서 전기충전용 암을 이용하여 주차된 전기차의 본넷 위에 놓여진 충전접속패드 위치를 정확하게 찾아 전기충전용 암을 해당 위치로 이동시켜 연결한 후 전기차를 자동으로 충전하도록 하는 기계식 주차 장치를 이용한 자동 충전 방법 및 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 적재된 전기차를 좌우로 회전시키거나, 수평 또는 수직으로 이동시키는 기계식 주차 설비; 상기 기계식 주차 설비의 상단에 설치되어 제어에 따라 이동하는 전기충전용 암; 일측이 상기 전기차의 충전구에 연결되며, 타측이 상기 전기차의 외부로 노출되는 충전접속패드; 상기 기계식 주차 설비에 상기 전기차가 적재되면, 상기 전기충전용 암을 기 설정된 일방향으로 이동시키면서 상기 전기차에 놓여진 충전접속패드가 존재하는 지의 여부를 감지하고, 상기 충전접속패드가 감지되는 경우, 상기 충전접속패드의 위치를 확인하고, 상기 위치로 상기 전기충전용 암을 이동시킨 후 상기 전기충전용 암 하단에 부착된 접속 프로브가 상기 충전접속패드에 체결되어 급속 또는 완속으로 전력을 공급하도록 하여 상기 전력의 공급이 완료되면, 상기 전기충전용 암을 원래 위치로 이동시키면서 상기 전력에 대응하는 비용을 정산하는 충전 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 기계식 주차장 또는 기계식 주차타워에 전기차를 주차하면, 자동 충전 시스템에서 전기충전용 암을 이용하여 주차된 전기차의 본넷 위에 놓여진 충전접속패드 위치를 정확하게 찾아 전기충전용 암을 해당 위치로 이동시켜 연결한 후 전기차를 자동으로 충전할 수 있는 효과가 있다.
도 1a,1b,1c,1d는 본 실시예에 따른 기계식 주차 장치에 적용된 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3a,3b,3c는 본 실시예에 따른 충전접속패드를 나타낸 도면이다.
도 4a,4b,4c,4d,4e는 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 충전접속패드의 연결을 나타낸 도면이다.
도 5a,5b는 본 실시예에 따른 충전접속패드와 프로브의 결합을 나타낸 도면이다.
도 6a,6b는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 이동모터를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 전원공급장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 접속 프로브를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 실시예에 따른 전기충전용 암에서 광센서를 이용하여 충전접속패드를 스캔하는 과정을 나타낸 도면이다.
<주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 자동 충전 장치
110: 기계식 주차장
120: 전기차
130: 전기충전용 암
140: 충전접속패드
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a,1b,1c,1d는 본 실시예에 따른 기계식 주차 장치에 적용된 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 자동 충전 시스템은 자동 충전 장치(100), 기계식 주차 설비(110), 전기충전용 암(130), 충전접속패드(140)를 포함한다. 자동 충전 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기계식 주차 설비(110)는 적재된 차량을 좌우로 이송하는 컨베이어벨트형식의 이송구조를 가지며, 적재한 차량을 수평 또는 수직으로 이동시키는 다층구조를 갖는다.
전기충전용 암(130)은 기계식 주차 설비(110)의 상단에 설치되어 자동 충전 장치(100)의 제어에 따라 이동한다.
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(기계식 주차장 또는 기계식 주차타워)(110)에 주차된 전기차(120)의 본넷(Bonnet) 위에 충전접속패드(140)를 올려놓는다. 충전접속패드(140)는 하단의 자석층(340)을 이용하여 전기차(120)의 본넷에 고정된다. 충전접속패드(140)는 본넷의 곡률에 따라 보정 스프링(380)을 이용하여 수평을 유지한다. 충전접속패드(140)는 일측이 전기차(120)의 충전구에 연결되며, 타측이 전기차의 외부로 노출된다.
충전접속패드(140)는 주차장 진입시 전기차(120)의 본넷 위에 이동식으로 설치되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 전기차(120)에 고정식으로 설치되어 출고될 수 있다.
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 적용되는 것이 에 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 전기차(120)가 주차되면, 전기충전용 암(130)에 부착된 광센서로 스캔하여 전기차(120)의 본넷 위에 거치시킨 충전접속패드(140)를 찾는다.
자동 충전 장치(100)는 전기차(120)의 본넷 위에 거치된 충전접속패드(140) 상에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 기반으로 충전접속패드(140)의 정확한 위치를 찾은 후 접속 프로브(210)를 체결시켜서 전기차(120)가 기계식 주차 설비(110) 내에 주차된 동안 자동으로 충전한다.
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 적용되어 기계식 주차 설비(110) 내의 주차 공간에 전기차(120)가 입고되면, 주차하는 동안 자동 충전한다. 자동 충전 장치(100)는 이동형 전원공급 장치를 포함한다.
도 2는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)에 부착된 광센서로 스캔하여 충전접속패드(140)의 위치를 정확히 탐지한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 위치를 전기충전용 암(130)을 이동시킨 후 연결하여 전기차(120)를 충전한다.
본 실시예에 따른 자동 충전 장치(100)는 전기차를 충전하기 위한 충전기, 자동충전 변환패드, 접속기, 이동형 전원공급 장치를 포함한다. 전기차(120)의 제조사마다 서로 상이한 충전 단자를 구비하고 있으므로, 전기차(120)의 제조사마다 서로 상이한 충전 단자와 무관하게 충전 가능하도록 별도의 충전접속패드(140)가 기계식 주차 설비(110)에 주차된 전기차(120)의 본넷에 올려지도록 한다.
자동 충전 장치(100)는 기계식 주차 설비(110)에 전기차(120)가 적재되면, 전기충전용 암(130)을 기 설정된 일방향으로 이동시키면서 전기차(120)에 놓여진 충전접속패드(140)가 존재하는 지의 여부를 감지한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)가 감지되는 경우, 충전접속패드(140)의 위치를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 해당 위치로 전기충전용 암(130)을 이동시킨 후 전기충전용 암(130) 하단에 부착된 접속 프로브(210)가 충전접속패드(140)에 체결되어 전력을 공급하도록 한다. 자동 충전 장치(100)는 전력의 공급이 완료되면, 전기충전용 암(130)을 원래 위치로 이동시키면서 전력에 대응하는 비용을 정산한다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 지지하는 형태의 기계식 주차 설비의 넓이, 면적에 대응되는 사이즈를 갖는 프레임 구조를 가진다. 자동 충전 장치(100)는 프레임 구조 일측에 한 개 이상의 전기충전용 암을 연결시킨 후 x축, y축, z축으로 이동시킨다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시키면서 전기차(120)에 올려진 충전접속패드(140)의 존재 여부를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 존재가 확인되면, 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시키면서 충전접속패드(140)의 위치를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 위치까지 전기충전용 암(130)을 z축 방향으로 이동시켜서 전기충전용 암(130) 하단에 부착된 접속 프로브(210)가 충전접속패드(140)에 체결되어 전력을 공급하도록 한다.
도 3a,3b,3c는 본 실시예에 따른 충전접속패드를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 충전접속패드(140)는 지지부재(312,314), 위치인식마커(321,322,323,324), 접점 인입부(331,332,333,334), 자석층(340), 차량 보호층(350), 연결선(360), 보정 스프링(380)을 포함한다. 충전접속패드(140)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
충전접속패드(140)는 차량의 외면에 놓여진다. 충전접속패드(140)는 하단에 자석층(340)을 포함하며, 자석층(340)의 자력으로 전기차(120)의 본넷에 부착된다. 충전접속패드(140)는 최하단에 차량을 보호하기 위한 부드러운 재질을 갖는 차량 보호층(350)을 포함한다. 충전접속패드(140)는 하단에 전기차(120)의 본넷의 곡률에 따라 각도를 보정하도록 하는 보정 스프링(380)을 포함한다.
충전접속패드(140)는 접점 인입부(331,332,333,334)의 간격, 충전접속패드(140)의 경사각 코사인(Cosine) θ값만큼 보정되는 보정 스프링(380)을 이용하여 전기차(120) 본넷에 올려진다. 충전접속패드(140)는 접속 프로브(210)의 광센서에 의해 스캔되기 위한 위치인식마커(321,322,323,324)를 포함한다. 위치인식마커(321,322,323,324)는 재귀반사형 테이프 재질로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
지지부재(312,314)는 전기차(120)의 본넷 위에 올려져서 하단을 지지하는 형태의 한 쌍의 바(Bar)로 구조를 갖는다. 위치인식마커(321,322,323,324)는 재귀반사 테이프 재질로서 상판에 설치되어 레이저 빔을 반사한다. 접점 인입부(331,332,333,334)는 접속 프로브(210)에 부착된 접점(370)이 삽입되는 구조를 갖는다. 자석층(340)은 충전접속패드(140)의 하판에 설치되어 전기차(120)의 본넷에 부착되는 자력을 갖는다. 차량 보호층(350)은 자석층(340) 하단에 설치되어 전기차(120)의 본넷을 보호하는 부드러운 재질을 갖는다. 연결선(360)은 삽입된 접점(370)으로부터 공급받는 전력을 전기차(120)로 공급한다. 보정 스프링(380)은 전기차(120)의 본넷의 곡률에 따라 수평을 유지하는 역할을 수행한다.
도 4a,4b,4c,4d,4e는 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 충전접속패드의 연결을 나타낸 도면이다.
전기충전용 암(130)은 일부가 탄성 재질의 관 형태로 이루어진다. 전기충전용 암(130)은 전기차(120) 한대당 한 개씩 배치될 수도 있고, 복수 개의 전기차마다 한개가 배치될 수 있다.
충전접속패드(140)는 연결선(360)을 이용하여 전기차(120)의 충전구에 체결된다. 충전접속패드(140)는 자동 충전 장치(100)로부터 공급받은 전력을 연결선(360)을 이용하여 연결된 전기차(120)로 공급한다.
자동 충전 장치(100)는 전기차(120)의 본넷에 올려진 충전접속패드(140)를 이용하여 기계식 주차장 내에서 전기차(120)의 제조사마다 서로 상이한 충전 방식과 무관하게 전기차(120)를 충전한다.
도 5a,5b는 본 실시예에 따른 충전접속패드와 프로브의 결합을 나타낸 도면이다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 지지하는 형태의 프레임 구조를 갖는다. 여기서, 프레임 구조는 기계식 주차 설비(110)의 넓이, 면적에 대응되는 사이즈를 갖는다. 자동 충전 장치(100)는 프레임 구조 일측에 한 개 이상의 전기충전용 암(130)을 연결시킨 후 x축, y축, z축으로 이동시킨다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시키면서 전기차(120)에 올려진 충전접속패드(140)의 존재 여부를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 존재가 확인되면, 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시키면서 충전접속패드(140)의 위치를 확인한다. 자동 충전 장치(100)는 충전접속패드(140)의 위치가 확인되면, 해당 위치로 전기충전용 암(130)을 z축 방향으로 이동시켜서 전기충전용 암 하단에 부착된 접속 프로브가 충전접속패드에 체결되어 전력을 공급하도록 한다.
전기충전용 암(130)은 x축 이동바(512) 상에 연결되는 기계 암, 기계암와 연결되는 탄성을 갖는 관, 관의 하단에 설치되어 충전접속패드(140)에 체결되어 전력을 공급하는 접속 프로브(210)를 포함한다. 접점(370)은 충전접속패드(140)의 접점 인입부(331,332,333,334)에 체결되어 전력을 공급한다.
도 6a,6b는 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 이동모터를 나타낸 도면이다.
자동 충전 장치(100)는 가로축 이동부분으로 긴거리 이동축인 x축 이동바(512)를 포함한다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 이동시키기 위해 x축 이동모터(510), y축 이동모터(520), z축 이동모터(530)를 포함한다.
x축 이동모터(510)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시킨다. x축 이동바(512)는 전기충전용 암(130)이 x축 방향(가로 방향)으로 이동할 수 있는 바형태의 구조를 갖는다. y축 이동모터(520)는 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시킨다. y축 이동레일(522)은 전기충전용 암(130)이 y축 방향(세로 방향)으로 이동할 수 있는 레일 형태의 구조를 갖는다. z축 이동모터(530)는 전기충전용 암(130)을 z축 방향으로 이동시킨다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축의 A 지점(시작점), B 지점(끝점) 사이에서 이동시키기 위해, A 지점에 x축 이동모터(510)를 설치하고, B 지점에 롤러를 설치한다. 자동 충전 장치(100)는 A 지점에서 B 지점으로 롤러가 돌아서 다시 A 지점으로 돌아오도록 하는 로프를 이용하여 전기충전용 암(130)이 x축 이동모터(510)의 회전방향에 따라 x축을 왕복이동하도록 한다.
자동 충전 장치(100)는 x축의 시작점(A 지점), 끝점(B 지점) 사이에 광센서, 카메라를 포함하는 전기충전용 암(130)을 이동시키기 위해, A 지점에 x축 이동모터(510)를 설치하고, B 지점에 롤러를 포함한다.
자동 충전 장치(100)는 A 지점에서 B 지점으로 롤러가 돌아서 다시 A 지점으로 돌아오도록 하는 로프를 포함한다. 자동 충전 장치(100)는 로프를 이용하여 한지점에 부착된 전기충전용 암(130)이 x축 이동모터(510)의 회전방향에 따라 x축을 왕복이동할 수 있도록 한다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 이동과 유사한 방식으로 y축으로 이동시킬 수 있다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축에 비해 이동거리가 짧은 거리로 y축으로 이동시킬 경우 간단한 톱니형 벨트를 이용하여 전기충전용 암(130)을 이동시킬 수 있다.
자동 충전 장치(100)는 y축 이동거리가 짧을 경우 늘어지는 형태의 전원공급선을 사용한다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동시키기 위해 높이축 이동부분(높낮이 이동축)을 이용한다. 자동 충전 장치(100)는 경사각 완충이 가능한 접속 프로브(210)로 전기 및 신호를 전달한다.
도 7은 본 실시예에 따른 자동 충전 시스템 내의 전원공급장치를 나타낸 도면이다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축에 비해 이동거리가 짧은 y축으로 이동시킬 경우 톱니형 벨트를 이용하며, 늘어지는 형태의 전원공급선을 이용하여 접속 프로브(210)로 전기 및 신호를 전달한다.
자동 충전 장치(100)는 x축 이동모터(510)에 전기충전용 암(130)을 연결한 후 x축 A 지점과 B 지점을 왕복 이동시키기 위해, 전원을 공급받을 수 있는 브러쉬 형태의 전원을 공급받는 전원공급단자를 구비한다.
자동 충전 장치(100)는 x축 이동모터(510)를 구동하여 전기충전용 암(130)을 이동시킬 수 있는 레일, 톱니 또는 롤러 바퀴 형태의 이동체 등을 포함한다. 자동 충전 장치(100)는 x축 이동모터(510)를 구동하여 전기충전용 암(130)의 이동에 필요한 전류는 브러쉬 형태의 이동형 전원공급 장치를 사용한다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 A 지점 또는 B 지점에서 충전시킨 후 배터리를 이용하여 x축 이동모터(510)를 구동할 수 있다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)의 이동이 빈번하여, 전류의 사용이 많이 필요한 경우에서 선택적으로 배터리 사용이 가능하다.
자동 충전 장치(100)는 브러쉬 형태의 낮은 소비 전력 전원 공급과 높은 소비 전력 공급을 필요로할 경우, 대전력 전원공급을 위해 이동형 바퀴(복수 개의 윗바퀴(542), 복수 개의 아래바퀴(544))를 이용하여 이동하면서 위아래에서 음극과 양극의 전원을 공급받아 회전자에 스파크가 발생하지 않도록 한다.
도 8은 본 실시예에 따른 전기충전용 암과 접속 프로브를 나타낸 도면이다.
접속 프로브(210)는 광센서, 접점(370)을 포함하며, 기 설정된 방향으로 회전이 가능하다. 접속 프로브(210)는 광센서를 이용하여 충전접속패드(140)에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식한다. 접속 프로브(210)는 한 개의 광센서만을 이용하여 충전접속패드(140)에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식하거나 복수의 광센서를 이용하여 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식할 수 있다. 접속 프로브(210)는 광센서를 이용하여 충전접속패드(140)에 부착된 위치인식마커(321,322,323,324)를 인식한 후 충전접속패드(140)의 가로, 세로, 높이를 정확하게 인지한다. 접속 프로브(210)는 충전접속패드(140)의 위치에 따라 좌우로 회전한다.
도 9는 본 실시예에 따른 전기충전용 암에서 광센서를 이용하여 충전접속패드를 스캔하는 과정을 나타낸 도면이다.
광센서는 기 설정된 일방향으로 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 반사신호를 수신한다. 자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 x축 방향으로 이동시키면서 광센서를 이용하여 레이저 빔을 발사할 때, 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 반사신호를 수신한다.
자동 충전 장치(100)는 x축에서 반사신호가 수신되면 x축 방향으로 이동하는 전기충전용 암(130)의 이동을 멈추고 광센서를 90˚ 회전시키고, 전기충전용 암(130)을 y축으로 이동시키면서, 광센서를 이용하여 x축방향으로 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 발사하고 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 반사신호를 수신한다.
자동 충전 장치(100)는 전기충전용 암(130)을 y축 방향으로 이동하다가 반사신호를 수신하면, y축방향으로 이동하는 전기충전용 암(130)의 이동을 멈추고, 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 레이저 빔에 의해 반사되는 두 지점에서 반사신호를 수신한다.
자동 충전 장치(100)는 반사신호가 나오는 두 지점을 찾은 후 두 지점의 회전거리의 1/2 지점으로 접속 프로브(210)를 이동시키면 수평수직을 유지한 상태로 접속 프로브(210)를 z축 방향으로 이동시켜서, 접속 프로브(210)에 구비된 접점이 충전접속패드의 접점 인입부(331,332,333,334)에 체결되어 전력을 공급하도록 한다.
다시 말해, 광센서는 레이저 발신부와 레이저 수신부를 포함한다. 접속 프로브(210)는 광센서에 포함된 레이저 발신부, 레이저 수신부, 삼각반사판을 회전시켜 x축과 직각방향으로 레이저 빔을 회전시키면서 레이저 빔이 반사되어 수신되는지의 여부를 스캔한다.
자동 충전 장치(100)는 광센서로부터 x축에서 반사신호가 수신되면 x축으로의 이동을 멈추고 광센서를 90˚ 회전시킨다. 자동 충전 장치(100)는 접속 프로브(210)를 y축으로 이동시키면서, x축방향으로 광센서의 레이저 빔을 회전하면서 주사한 후 반사되는 신호를 스캔한다.
자동 충전 장치(100)는 접속 프로브(210)를 y축으로 이동시키면서 반사신호가 수신되면 y축으로의 이동을 멈추고 삼각회전판을 회전시켜 반사신호가 두 점에서 나오는 경우 정지한다. 자동 충전 장치(100)는 반사신호가 두 점에서 나오는 지점에서 다시 접속 프로브(210)를 원래상태로 돌리면서 두 점에서 반사 신호가 나오는 지점을 찾는다. 자동 충전 장치(100)는 해당 지점을 찾을 때, 회전거리의 1/2 지점으로 접속 프로브(210)를 이동시키면 광센서와 수평과 수직이 맞는 상태로 접속 프로브(210)를 이동시킨다.
자동 충전 장치(100)는 z축의 이상적인 거리를 찾기 위해 반사 신호가 수신되는 두 점의 각도가 가장 적은곳에서 출발하여 두 점의 각도가 커지는 지점, 즉 두점간의 거리가 멀어지고 기 설정된 각도 이내로 들어오면 z축으로의 이동을 멈춘다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 적재된 전기차를 좌우로 회전시키거나, 수평 또는 수직으로 이동시키는 기계식 주차 설비;
    상기 기계식 주차 설비의 상단에 설치되어 제어에 따라 이동하는 전기충전용 암;
    일측이 상기 전기차의 충전구에 연결되며, 타측이 상기 전기차의 외부로 노출되는 충전접속패드;
    상기 기계식 주차 설비에 상기 전기차가 적재되면, 상기 전기충전용 암을 기 설정된 일방향으로 이동시키면서 상기 전기차에 놓여진 충전접속패드가 존재하는 지의 여부를 감지하고, 상기 충전접속패드가 감지되는 경우, 상기 충전접속패드의 위치를 확인하고, 상기 위치로 상기 전기충전용 암을 이동시킨 후 상기 전기충전용 암 하단에 부착된 접속 프로브가 상기 충전접속패드에 체결되어 전력을 공급하도록 하여 상기 전력의 공급이 완료되면, 상기 전기충전용 암을 원래 위치로 이동시키면서 상기 전력에 대응하는 비용을 정산하는 충전 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접속충전패드는,
    상기 전기차의 본넷(Bonnet) 위에 올려져서 하단을 지지하는 형태의 바로 구조를 갖는 한 쌍의 지지부재; 및
    상기 전기차의 본넷의 곡률에 따라 수평을 유지하는 역할을 수행하는 보정 스프링;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접속충전패드는,
    하판의 설치되어 상기 전기차의 본넷에 부착되는 자력을 갖는 자석층; 및
    상기 자석층 하단에 설치되어 상기 전기차의 본넷을 보호하는 부드러운 재질을 갖는 차량 보호층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접속충전패드는,
    재귀반사 테이프 재질로서 상판에 설치되어 레이저 빔을 반사하는 위치인식마커;
    상기 접속 프로브에 부착된 접점이 삽입되는 구조를 갖는 접점 인입부;
    삽입된 상기 접점으로부터 공급받는 전력을 상기 전기차로 공급하는 연결선
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충전 장치는
    상기 전기충전용 암을 x축 방향으로 이동시키는 x축 이동모터
    상기 전기충전용 암이 x축 방향으로 이동할 수 있는 바형태의 구조를 갖는 x축 이동바
    상기 전기충전용 암을 y축 방향으로 이동시키는 y축 이동모터
    상기 전기충전용 암이 y축 방향으로 이동할 수 있는 레일 형태의 구조를 갖는 y축 이동레일
    상기 전기충전용 암을 z축 방향으로 이동시키는 z축 이동모터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전기충전용 암은
    x축 이동바 상에 연결되는 기계 암;
    상기 기계암와 연결되는 탄성을 갖는 관;
    상기 관의 하단에 설치되어 상기 충전접속패드에 체결되어 전력을 공급하는 접속 프로브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접속 프로브는,
    상기 충전접속패드의 접점 인입부에 체결되어 전력을 공급하는 접점;
    기 설정된 일방향으로 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 상기 레이저 빔에 의해 반사되는 반사신호를 수신하는 광센서;
    를 포함하며, 상기 충전접속패드의 위치에 따라 좌우로 회전하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 충전 장치는
    상기 전기충전용 암을 지지하는 형태의 상기 기계식 주차 설비의 넓이, 면적에 대응되는 사이즈를 갖는 프레임 구조를 가지며, 상기 프레임 구조 일측에 한 개 이상의 상기 전기충전용 암을 연결시킨 후 x축, y축, z축으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 전기충전용 암을 x축 방향으로 이동시키면서 상기 전기차에 올려진 상기 충전접속패드의 존재 여부를 확인하며, 상기 충전접속패드의 존재가 확인되면, 상기 전기충전용 암을 y축 방향으로 이동시키면서 상기 충전접속패드의 위치를 확인하고, 상기 위치까지 상기 전기충전용 암을 z축 방향으로 이동시켜서 상기 전기충전용 암 하단에 부착된 상기 접속 프로브가 상기 충전접속패드에 체결되어 전력을 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 전기충전용 암을 x축의 A 지점(시작점), B 지점(끝점) 사이에서 이동시키기 위해, 상기 A 지점에 x축 이동모터를 설치하고, B 지점에 롤러를 설치한 후 상기 A 지점에서 상기 B 지점으로 롤러가 돌아서 다시 상기 A 지점으로 돌아오도록 하는 로프를 이용하여 상기 전기충전용 암이 상기 x축 이동모터의 회전방향에 따라 x축을 왕복이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 전기충전용 암을 x축에 비해 이동거리가 짧은 y축으로 이동시킬 경우 톱니형 벨트를 이용하며, 늘어지는 형태의 전원공급선을 이용하여 상기 접속 프로브로 전기 및 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 전기충전용 암을 x축 방향으로 이동시키면서 상기 광센서를 이용하여 상기 레이저 빔을 발사할 때, 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 상기 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 상기 레이저 빔에 의해 반사되는 상기 반사신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    x축에서 상기 반사신호가 수신되면 x축 방향으로 이동하는 상기 전기충전용 암의 이동을 멈추고 상기 광센서를 90˚ 회전시키고, 상기 전기충전용 암을 y축으로 이동시키면서, 상기 광센서를 이용하여 x축방향으로 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 상기 레이저 빔을 발사하고 대상체로부터 상기 레이저 빔에 의해 반사되는 상기 반사신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 전기충전용 암을 y축 방향으로 이동시키다가 상기 반사신호를 수신하면, y축방향으로 이동하는 상기 전기충전용 암의 이동을 멈추고, 상기 삼각반사판을 회전시키면서 x축과 직각방향으로 상기 레이저 빔을 발사하고, 대상체로부터 상기 레이저 빔에 의해 반사되는 두 지점에서 상기 반사신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 반사신호가 나오는 두 지점을 찾은 후 상기 두 지점의 회전거리의 1/2 지점으로 상기 접속 프로브를 이동시키면 수평수직을 유지한 상태로 상기 접속 프로브를 z축 방향으로 이동시켜서, 상기 접속 프로브에 구비된 상기 접점이 상기 충전접속패드의 상기 접점 인입부에 체결되어 전력을 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 충전 시스템.
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