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KR101974070B1 - 전기자동차용 이동식 충전시스템 및 방법 - Google Patents

전기자동차용 이동식 충전시스템 및 방법 Download PDF

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KR101974070B1
KR101974070B1 KR1020180068957A KR20180068957A KR101974070B1 KR 101974070 B1 KR101974070 B1 KR 101974070B1 KR 1020180068957 A KR1020180068957 A KR 1020180068957A KR 20180068957 A KR20180068957 A KR 20180068957A KR 101974070 B1 KR101974070 B1 KR 101974070B1
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South Korea
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electric vehicle
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moving
parking
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KR1020180068957A
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홍동호
박기석
이상협
박범수
김석
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주식회사 케프리
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Abstract

전기자동차용 이동식 충전시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템은, 천장에 설치된 레일부를 따라 충전모듈을 이동시켜 주차된 전기자동차를 충전하는 충전장치와, 전기자동차의 충전요청에 따라 상기 충전장치를 제어하여 전기자동차를 충전하는 제어장치를 포함한다.

Description

전기자동차용 이동식 충전시스템 및 방법{Portable charging system and method for electric vehicles}
본 발명은 충전시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천장을 따라 충전모듈을 전기자동차의 주차 위치로 이동시켜 전기자동차를 충전하는 전기자동차용 이동식 충전시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 환경규제 강화 및 에너지 비용 절감 추세에 따라 환경 친화적인 전기자동차(Electric Vehicle)에 대한 관심과 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다.
각국은 자동차 배기가스의 규제를 통해 대기오염과 같은 환경문제를 해갈하고자 하며, 이에 따른 일환으로 친환경적인 전기자동차의 보급을 의무화되고 있는 상황이다.
이와 같은 흐름에 맞춰 저탄소 녹색 성장의 일환으로 전기자동차에 대한 관심과 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 전기자동차의 보급 확대를 위해서는 전기자동차의 동력용 배터리를 충전할 수 있는 충전 인프라의 구축이 핵심적이다.
이를 위해서 아파트 등과 같은 공동주택의 주차장에 전기자동차를 충전할 수 있는 충전기가 구축되고 있다.
공동주택의 주차장에 구축되는 충전기는 운영자금이 많이 소요되어 주차장 전체에 설치할 수 없어서, 특정한 구역에서 한정적으로 설치되어 사용되고 있으며, 2개 이상의 커넥터가 구비되어 다수의 전기자동차를 동시에 충전시킬 수 있도록 구성된다.
그러나 충전기는 동시에 여러 대의 전기자동차를 충전할 경우, 각각의 전기자동차에 공급되는 충전전력이 저하되어 충전시간이 길어지는 문제점을 발생한다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2018-0014584호(공개일 : 2018년 02월 09일)가 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 천장을 따라 충전모듈을 전기자동차의 주차 위치로 이동시켜 충전 대기 과정 없이 전기자동차의 충전이 이루어지도록 한 전기자동차용 이동식 충전시스템 및 방법을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 일 양상에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템은, 천장에 설치된 레일부를 따라 충전모듈을 이동시켜 주차된 전기자동차를 충전하는 충전장치; 와 전기자동차의 충전요청에 따라 상기 충전장치를 제어하여 전기자동차를 충전하는 제어장치;를 포함한다.
상기 충전장치는, 복수의 주차공간부를 갖는 주차장의 천장에 복수개의 레일로 설치되는 레일부; 와 상기 레일부를 따라 해당 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부로 이동되어 해당 전기자동차를 충전하는 복수의 충전모듈;을 포함할 수 있다.
상기 제어장치는, 상기 전기자동차의 충전요청을 분석하여, 충전모듈이 레일부를 따라 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부로 이동하기 위한 이동경로를 결정하는 경로 맵핑부; 와 상기 이동경로에 기초하여 충전모듈을 이동시켜 상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하도록 충전장치를 제어하는 충전 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 전기자동차의 충전요청은, 해당 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부의 위치, 해당 전기자동차의 차량정보 및 해당 주차공간부에 주차된 해당 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 차량정보는 해당 전기자동차에 구비된 충전부의 위치를 포함할 수 있다.
상기 경로 맵핑부는 상기 주차공간부의 위치와 충전부의 위치를 이용하여 상기 이동경로를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템은, 적어도 하나의 주차공간부를 촬영하는 적어도 하나의 카메라를 더 포함할 수 있다.
상기 경로 맵핑부는, 상기 전기자동차의 충전요청에 해당 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치와 해당 전기자동차의 차량정보가 포함되어 있지만 해당 저닉자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 해당 주차공간부의 촬영을 담당하는 카메라에 영상 촬영을 요청해서 수신된 해당 전기자동차의 주차 영상으로부터 해당 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차 여부를 확인할 수 있다.
상기 각 충전모듈은 식별 ID 및 레일부에서의 위치정보를 상기 충전 제어부로 전송할 수 있다.
이에 상기 충전 제어부는, 각 충전모듈의 위치와 각 충전모듈의 이동을 위한 이동경로를 확인하여 충전모듈들이 레일부에서 이동하는 도중에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
상기 충전 제어부는, 동일 시간 대에 레일부에서 이동경로가 일부 중첩되는 충전모듈들에 대해서 설정된 경로충돌 회피방식에 따라 상기 중첩되는 이동경로의 통과순서를 결정하여서, 충전모듈들의 충돌을 방지할 수 있다.
상기 레일부는, 복수의 주차공간부가 배열된 방향으로 구비되되, 하나의 설치라인을 따라 이격되어 복수 개 구비되는 제1레일; 상기 제1레일과 교차되게 복수 개 구비되는 제2레일; 및 상기 어느 하나의 제1레일과 인접한 다른 하나의 제1레일을 연결하거나 제1레일과 인접한 제2레일을 연결하기 위한 레일연결부;를 포함할 수 있다.
상기 레일연결부에 의해 연결된 레일을 따라, 상기 충전모듈이 이동될 수 있다.
상기 충전모듈은, 내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징; 상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부; 상기 충전하우징이 상기 레일부를 따라 이동되도록 상기 충전하우징에 구비되는 모듈이동부; 상기 전원공급부의 전원을 전기자동차로 연결하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 충전커넥터부; 및 상기 전원공급부와 충전커넥터부가 구비된 상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부;를 포함할 수 있다.
상기 충전모듈은, 내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징; 상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부; 상기 충전하우징이 상기 레일부를 따라 이동되도록 상기 충전하우징에 구비되는 모듈이동부; 상기 전원공급부의 전원을 무선으로 전기자동차로 공급하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 급전부; 및 상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 전기자동차용 이동식 충전방법은, 충전이 필요한 전기자동차의 충전요청을 분석하여, 복수의 충전모듈 중 어느 하나의 충전모듈이 천장에 설치된 레일부를 따라 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부로 이동하기 위한 이동경로를 결정하는 단계; 와 상기 이동경로에 기초하여 상기 어느 하나의 충전모듈을 레일부를 따라 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부로 이동시켜 상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하는 단계를 포함한다.
상기 전기자동차의 충전요청은, 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치, 상기 충전이 필요한 전기자동차의 차량정보 및 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 차량정보는 상기 충전이 필요한 전기자동차에 구비된 충전부의 위치를 포함할 수 있다.
상기 이동경로를 결정하는 단계는, 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치와 상기 충전이 필요한 전기자동차의 충전부의 위치 및 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 이용하여 상기 이동경로를 결정할 수 있다.
상기 이동경로를 결정하는 단계는, 상기 전기자동차의 충전요청에 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치와 상기 충전이 필요한 전기자동차의 차량정보가 포함되고 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 주차공간부의 촬영을 담당하는 카메라에 영상 촬영을 요청해서 수신된 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 주차 영상으로부터 상기 충전이 필요한 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차 여부를 확인할 수 있다.
상기 전기자동차용 이동식 충전방법은, 상기 복수의 충전모듈 각각으로부터 식별 ID 및 레일부에서의 위치정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하는 단계는, 각 충전모듈의 위치와 각 충전모듈의 이동을 위한 이동경로를 확인하여 복수의 충전모듈이 레일부에서 이동하는 도중에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하는 단계는, 동일 시간 대에 레일부에서 이동경로가 일부 중첩되는 충전모듈들에 대해서 설정된 경로충돌 회피방식에 따라 상기 중첩되는 이동경로의 통과순서를 결정하여서, 충전모듈들의 충돌을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 전기자동차용 이동식 충전시스템 및 방법에 의하면, 전기자동차의 충전요청을 수신하여 전기자동차의 주차위치와 차량정보를 확인하여 천장에 구비된 레일부를 따라 충전모듈이 자동으로 이동하여서 전기자동차를 충전시킬 수 있도록 함으로써, 전기자동차가 충전기의 설치장소로 이동하지 않으면서 그리고 충전 대기 과정 없이도 바로 전기자동차를 충전할 수 있어서 사용자에게 편리함을 제공하고 전기자동차의 충전 시스템의 운용을 효율적으로 할 수 있게 해준다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 충전장치를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 제어장치를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 레일부를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 레일연결부를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 레일연결부의 작동상태를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 곡선형 레일부를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템의 작동상태를 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명에 따른 충전모듈을 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 모듈이동부를 도시한 도면이며,
도 11은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이고,
도 12는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈의 충전커넥터부를 도시한 도면이며,
도 13은 본 발명에 따른 또 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이고,
도 14는 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전방법에 대한 플로차트이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 충전장치를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 제어장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 레일부를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 레일연결부를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 레일연결부의 작동상태를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 곡선형 레일부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템의 작동상태를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 충전모듈을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 모듈이동부를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈의 충전커넥터부를 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명에 따른 또 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이다.
도면에서 도시한 바와 같이, 전기자동차용 이동식 충전시스템은 충전장치(10)와 제어장치(300)를 포함한다.
충전장치(10)는 천장에 설치된 레일부(100)를 따라 충전모듈(200)을 이동시켜 주차된 전기자동차(40)를 충전한다.
제어장치(300)는 충전장치(10)를 제어하기 위해 구비된다. 즉 제어장치(300)는 전기자동차의 충전요청에 따라 충전장치(10)를 제어하여 전기자동차(40)를 제어한다.
여기서, 충전장치(10)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 레일부(100)와 충전모듈(200)를 포함한다.
레일부(100)는 복수의 주차공간부(20)를 갖는 주차장의 천장에 설치될 수 있다.
그리고 충전모듈(200)은 복수 개 구비되며, 레일부(100)를 따라 충전하고자 하는 전기자동차(40)가 주차된 해당 주차공간부(20)로 이동되어 해당 전기자동차(40)를 충전하기 위해 구비된다.
이 제어장치(300)는 충전모듈(200)과 레일부(100)를 제어하기 위해 구비되는 것으로, 레일부(100)를 따라 이동되도록 복수 개의 충전모듈(200)을 제어하여 상호 충돌되는 것을 방지하면서 복수의 해당 주차공간부(20)로 충전모듈(200)을 안전하게 이동시킨다.
이에 따라, 종래와 달리, 본 발명에 따르면, 전기자동차(40)가 주차장의 특정한 구역에 설치된 충전기로 이동하지 않고서도, 충전모듈(200)이 레일부(100)를 따라 주차공간부(20)에 주차된 전기자동차(40)의 위치로 이동하여 전기자동차를 충전할 수 있다.
또한 전기자동차가 주차공간부(20)에 꼭 주차되어 있지 않더라도 레일부(100)가 설치된 위치라면 어느 곳에서라도 전기자동차를 충전할 수 있다.
이를 위한, 제어장치(300)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 수신부(310), 경로맵핑부(320), 충전제어부(330) 및 송신부(340)를 포함한다.
수신부(310)는 전기자동차의 충전요청을 수신한다. 이러한 전자동차의 충전요청은, 전기자동차의 운전자 또는 탑승자가 소지하는 휴대용 단말기(30) 또는 주차장에 설치된 키오스크 단말기(도시하지 않음)로부터 수신될 수 있다.
경로맵핑부(320)는 전기자동차의 충전요청을 분석하여, 충전모듈(200)이 레일부(100)를 따라 충전이 필요한 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(20)로 이동하는데 필요한 이동경로를 결정한다.
이때, 전기자동차의 충전요청은, 충전이 필요한 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(20)의 위치, 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)의 차량정보 및 상기 주차공간부(20)에 주차된 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차 여부 정보를 포함할 수 있다. 전기자동차(40)의 차량정보는 해당 전기자동차(40)에 구비된 충전부의 위치를 포함할 수 있다. 이때 충전부의 위치 정보는 지상과의 높이와 차량 천장과의 이격거리, 차량 전단 및 후단과의 이격거리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이에 따라 경로맵핑부(320)는 전기자동차의 충전요청에 포함된 주차공간부(20)의 위치와 전기자동차(40)의 충전부의 위치를 이용하여, 상기 이동경로를 결정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전시스템은 적어도 하나의 주차공간부를 촬영하는 적어도 하나의 카메라50)를 더 포함할 수 있다.
경로맵핑부(320)는 상기 전기자동차(40)의 충전요청에, 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(20)의 위치와 해당 전기자동차(40)의 차량정보가 포함되어 있지만 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차 여부에 대한 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(20)의 촬영을 담당하는 카메라(50)에 영상 촬영을 요청할 수 있다.
이는 상기 주차공간부(20)에 주차된 전기자동차(40)가 전면주차 또는 후면주차되어 있는지를 확인하기 위해서 수행되는 과정이다. 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차를 확인하는 이유는 전면주차 또는 후면주차에 따라서 전기자동차(40)에 구비된 충전부의 위치가 달라지기 때문이다.
이렇게 카메라(50)에 의해서 획득된 전기자동차(40)의 주차 영상으로부터, 경로맵핑부(320)는 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 파악해서, 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(20)의 위치 및 전기자동차(40)의 차량정보와 함께, 전기자동차(40)를 충전하는 충전모듈(200)이 레일부(100)를 따라 이동하는데 필요한 이동경로를 결정할 수 있다. 이를 통해서, 충전하고자 하는 전기자동차(40)의 충전부 위치로 충전모듈(200)을 정밀하게 이동시킬 수 있다.
충전 제어부(330)는 경로 맵핑부(320)에서 결정된 이동경로에 기초하여 충전모듈(200)을 레일부(100)를 따라 이동시켜 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)를 충전하도록 충전장치(10)를 제어한다.
송신부(340)는 충전 제어부(330)의 제어신호를 충전장치(10)로 송신하는 역할을 한다.
한편, 충전 제어부(330)는 각 충전모듈(200)로부터 식별 ID 및 레일부(100)에서의 위치정보를 수신하고, 이를 통해서 각 충전모듈(200)의 위치를 확인할 수 있다.
이에 충전 제어부(330)는 이렇게 확인된 각 충전모듈(200)의 위치 및 상기 경로맵핑부(320)에서 결정된 각 충전모듈(220)의 이동을 위한 이동경로를 확인하여, 충전모듈(200)들이 레일부(100)을 따라 이동하는 도중에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
즉 충전모듈(200)들은 충전 제어부(330)의 충돌방지 제어에 따라 상호 충돌되지 않고서 레일부(100)를 따라 충전이 필요한 전기자동차(40)의 위치로 이동할 수 있게 된다.
이때, 충전 제어부(330)는 동일 시간 대에 레일부(100)에서 이동경로가 일 중첩되는 충전모듈(200)들에 대해서 설정된 경로충돌 회피방식에 따라 상기 중첩되는 이동경로의 통과순서를 결정하여서, 충전모듈(200)들 간의 충돌을 방지할 수 있다. 실시예로, 상기 설정된 경로충돌 회피방식은, 상기 중첩되는 이동경로에 먼저 진입한 충동모듈을 나머지 충돌모듈들 보다 먼저 상기 중첩되는 이동경로를 통과하도록 하는 것일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않는다.
이제 충전장치(10)의 레일부(100)를 살펴보기로 한다. 레일부(100)는 도 4에서 도시된 바와 같이, 제1레일(110)과 제2레일(120) 및 레일연결부(130)를 포함한다.
제1레일(110)은 복수의 주차공간부(20)가 배열된 방향으로 천장에 구비되되, 하나의 설치라인(L)을 따라 이격되어 복수 개 구비된다.
그리고 제2레일(120)은 각 주차공간부(20)의 천장에 복수 개 구비되며, 제1레일(110)과 교체되게 구비될 수 있다.
레일연결부(130)는 어느 하나의 제1레일(110)과 인접한 다른 하나의 제1레일(110')을 연결하거나 제1레일(110)과 인접한 제2레일(120)을 연결하기 위해 구비되어 제어장치(300)에 의해 제어될 수 있다.
이 레일연결부(130)에 의해 연결된 레일을 따라, 충전모듈(200)이 이동될 수 있는 것으로, 제어장치(300)에서 제어될 수 있다.
물론, 다른 충전모듈(200)과의 충돌을 방지하기 위해 제어장치(300)는 작동되는 모든 충전모듈(200)을 확인할 수 있다.
이러한 레일연결부(130)는 도 5에서 도시한 바와 같이, 연결회전프레임(132)과 연결레일(134) 및 연결구동부(136)를 포함한다.
연결회전프레임(132)은 인접한 두 개의 제1레일(110, 110') 사이에 위치된 천장에 회전 가능하도록 구비된다.
그리고 연결레일(134)은 연결회전프레임(132)의 하면에 구비되어 함께 회전된다.
연결구동부(136)는 연결회전프레임(132)을 회전시켜, 연결레일(134)을 어느 하나의 제1레일(110)과 인접한 다른 하나의 제1레일(110')을 연결하거나 제1레일(100)과 인접한 제2레일(120)을 연결시키기 위해 구비된다.
이 연결구동부(136)는 제어장치(300)에 의해 제어되며, 연결설치홈(1362)과 연결고정프레임(1364), 연결축(1366) 및 회전모터(1368)를 포함한다.
연결설치홈(1362)은 천장에 형성된다.
그리고 연결고정프레임(1364)은 연결설치홈(1362)에 고정된다.
연결축(1366)은 연결회전프레임(132)을 연결고정프레임(1364)에 회전 가능하도록 설치한다.
또한 회전모터(1368)는 제어장치(300)에 의해 제어되어 연결축(1366)을 회전시켜 연결회전프레임(132)을 회전시킨다.
이러한 회전모터(1368)는 연결축(1366)과 기어로 연결되거나 밸트 또는 체인으로 연결될 수 있다.
한편, 연결회전프레임(132)을 실린더로 회전시킬 수 있는 것으로, 실린더가 회전모터 대신에 설치될 수 있다.
이 실린더의 일단부는 연결고정프레임(1364)에 회전 가능하도록 구비되고, 실린더의 로드는 연결회전프레임(132)에 회전 가능하도록 구비되어 연결고정프레임(1364)으로 부터 연결회전프레임(132)을 회전시킬 수 있다.
또한 연결레일(134)의 양단면은 일정 호로 형성되고, 제1레일(110)과 제2레일(120)의 단부는 연결레일(134)과 대응되도록 형성된다.
이러한 레일연결부(130)의 작동상태를 살펴보면, 도 6에서 도시한 바와 같이, 연결레일(134)이 어느 하나의 제1레일(110)에서 다른 하나의 제1레일(110')로 연결된 상태에서 충전모듈(200)이 어느 하나의 제1레일(110)을 따라 이동하여 레일연결부(130)의 연결레일(134)에 위치될 경우, 이동을 멈춘다.
그리고 회전모터(1368)에 의해 연결회전프레임(132)이 회전됨에 따라, 연결레일(134)이 회전되어 제2레일(120)과 연결되고, 충전모듈(200)이 제2레일(120)을 따라 이동된다.
여기서, 설치라인(L)은 직선과 곡선 중 어느 하나 이상으로 형성되는 것으로, 주차공간부(20)의 배열에 대응되도록 형성되어 레일부(100)가 설치될 수 있다.
설치라인(L)이 직선으로 형성될 경우, 주차공간부(20)의 배열방향과 평행하게 형성되거나 일정 각도로 갖도록 형성될 수 있다. 또한 직선의 설치라인은 충전모듈(200)이 이동될 경로상에 장애물이 없는 경우에 형성될 수 있다.
한편, 도 7에서 도시한 바와 같이, 설치라인(L)은 충전모듈(200)이 이동될 경로상의 장애물을 피하기 위해서 곡선으로 형성될 수 있다.
이때, 연결레일(134)은 일직선 또는 곡선 중 어느 하나로 형성되는 것으로, 현장상황에 따라, 다르게 형성됨이 당연하다.
그리고 제2레일(120)은 각 주차공간부(20)에 대응되거나 인접한 두 개의 주차공간부 사이의 천장에 구비될 수 있다.
일 실시 예로, 도 8에서 도시한 바와 같이, 복수의 주차공간부(P1 ~ P6)가 2열로 형성되고, 제1레일(110)은 2열의 주차공간부 사이 천장에 복수 개 구비될 수 있다.
그리고 제2레일(120)은 각 열의 각 주차공간부 사이에 천장에 복수 개 구비된다.
이러한 도 8을 참조하여 전기자동차의 충전과정을 살펴보기로 한다.
여기서, 전기자동차(40)가 P4 주차공간부에 주차되어 있고, 전기자동차(40)의 충전부(42)가 우측 후방에 형성되어 있으며, 전면주차된 상태에서 전기자동차(40)의 충전요청이 제어장치(300)로 전송될 수 있다. 이때 전기자동차(40)의 충전요청은 휴대용 단말기(30) 또는 주차장에 설치된 키오스크 단말기를 통해서 이루어질 수 있다.
이에, 제어장치(300)의 수신부(310)는 충전요청을 수신하여, 이를 경로맵핑부(320)로 전송한다. 경로맵핑부(320)는 전기자동차(40)의 충전요청을 분석하여서 충전모듈(200)이 레일부(100)의 복수의 레일을 따라 이동할 이동경로를 결정하고 이를 충전 제어부(330)로 전송한다.
이때 전기자동차(40)의 충전요청은, 충전이 필요한 전기자동차(40)가 주차된 P4 주차공간부의 위치와 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)의 차량정보, P4 주차공간부에 주차된 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 포함할 수 있다. 하지만, 전기자동차(40)의 충전요청에 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 경로맵핑부(320)는 P4 주차공간부의 촬영을 담당하는 카메라(50)를 제어하여 P4 주차공간부에 주차된 전기자동차(40)의 영상을 획득해서 P4 주차공간부에 주차된 전기자동차가 전면주차 또는 후면주차인지를 확인할 수 있다.
충전 제어부(330)는 이동경로에 기초하여 충전모듈(200)을 전기자동차(40)가 주차된 P4 주차공간부로 이동시켜서 전기자동차(40)를 충전시킬 수 있다.
이러한 과정을 거쳐서 결정된 이동경로에 기초하여 충전 제어부(330)는 충전장치(10)를 제어하여 P4 주차공간부에 주차된 전기자동차(40)를 충전한다.
이러한 동작순서를 살펴보면, 충전 제어부(330)는 충전모듈(200)의 모듈이동부(230)를 제어하여 어느 하나의 제1레일(110)을 따라 이동시킨다.
이때, 첫 번째 레일연결부(130)의 연결레일(134)은 어느 하나의 제1레일(110)과 다른 하나의 제1레일(110')을 연결하도록 제어되고, 이후 충전모듈(200)은 연결레일(134)을 지나 다른 하나의 제1레일(110')로 이동되도록 제어된다.
여기서, 두 번째 레일연결부(130')의 연결레일(134')은 다른 하나의 제1레일(110')과 또 다른 하나의 제1레일(130")을 연결한 상태로 대기하도록 제어된다.
이에 이동 중인 충전모듈(200)은 두 번째 연결레일(134')에 위치되어 정지되도록 제어된다.
그리고 충전 제어부(330)는 연결구동부(136)를 제어하여 연결회전프레임(132)을 회전시켜 연결레일(134')이 두 번째 제2레일(120')들과 연결되도록 한다.
이후, 충전 제어부(330)는 충전모듈(200)이 두 번째 제2레일(120')들 중 P4 주차공간부로 구비된 제2레일을 따라 이동되게 하여 전기자동차(40)의 충전부(42)의 상측에 위치되도록 한다.
이후, 충전 제어부(330)는 충전승강부(250)를 제어하여 충전모듈(200)이 전기자동차(40)의 충전부(42)의 높이로 이동되게 한 후, 충전모듈(200)을 제어하여 전기자동차(40)를 충전한다.
살펴본 바와 같이, 상기 이동경로는 경로 맵핑부(320)에서 결정되며, 충전모듈(200)이 P4 주차공간부에 전면 주차한 전기자동차(40)의 충전부(42)의 위치로 이동하기 위한 경로를 나타낸다. 즉, 상기 이동경로는 전기자동차(40)를 충전할 충전모듈(200)과, 충전모듈(200)이 이동할 레일부(100)의 적어도 하나의 레일들과, 레일들을 연결하는 적어도 하나의 레일연결부에 대한 정보와, 충전모듈(200)이 상기 적어도 하나의 레일들과 적어도 하나의 레일연결부를 통과하여 이동하는 순서정보를 포함할 수 있다.
한편, 레일부(100)를 따라 이동하는 충전모듈(200)은 도 9에서 도시한 바와 같이, 충전하우징(210), 전원공급부(220), 모듈이동부(230), 충전커넥터부(240) 및 충전승강부(250)를 포함한다.
충전하우징(210)은 내부에 설치공간부(212)를 형성한다.
전원공급부(220)는 충전하우징(210)의 설치공간부(212)에 구비되며, 외부전원을 인가받아 그대로 또는 변환하여 출력할 수 있다.
이때 외부전원은 AC(Alternating Current) 전원 또는 DC(Direct Current) 전원일 수 있다 외부전원의 종류에 따라 전원공급부(220)는 배터리(Battery), 교류-직류 변환기 및 직류-교류 변환기들 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
실시 예로, 외부전원이 AC전원인 경우 전원공급부(220)는 배터리와 교류-직류변환기 중 적어도 하나로 구현될 수 있다 이때 배터리만으로 전원공급부(220)가 구성된 경우 배터리에는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하기 위한 변환부를 구비할 수 있다.
한편 교류-직류 변환기와 배터리로 전원공급부(220)가 구성된 경우 외부의 AC 전원은 교류-직류 변환기에서 DC 전원으로 변환된 후 배터리의 충전전원으로 사용된다.
그리고 외부전원이 DC 전원인 경우 전원공급부(220)는 배터리로 구현될 수 있다. 이때의 배터리는 외부전원인 DC 전원에 의해서 충전될 수 있다.
모듈이동부(230)는 충전하우징(210)이 레일부(100)를 따라 이동되도록 충전하우징(210)에 구비된다.
또한 충전커넥터부(240)는 전원공급부(220)의 전원을 전기자동차로 공급하기 위해 구비된다.
물론, 충전커넥터부(240)는 DC전원을 직접 공급받아 전기자동차로 연결할 수도 있다.
충전승강부(250)는 충전커넥터부(240)를 승강시키도록 충전하우징(210)에 구비된다.
일 실시 예로, 충전승강부(250)는 충전커넥터부(240)를 충전하우징(210)의 설치공간부(212)로 유입 또는 외부로 유출시키도록 충전하우징(210)에 구비된다.
여기서, 충전커넥터부(240)는 충전커넥터(242)와 충전케이블(244)를 포함한다.
충전커넥터(242)는 전기자동차의 충전부와 연결되기 위해 구비되고, 충전케이블(244)은 전원공급부(220)와 충전커넥터(242)를 연결한다.
한편 충전케이블(244)은 DC전원을 충전커넥터(242)로 직접 연결할 수도 있다.
그리고 충전승강부(250)는 권취롤(252)과 권취모터(254)를 포함한다.
권취롤(252)은 충전하우징(210)에 회전 가능하게 구비되어 충전케이블(244)이 감겨지거나 풀리기 위해 구비된다.
또한 권취모터(254)는 권취롤(252)을 회전시키기 위해 구비된다.
여기서, 각 레일(110, 120)은 도 10에서 도시한 바와 같이, 양측 하단부에 레일턱(140)이 돌출형성된다.
모듈이동부(230)는 이동하우징(231)과 제1이동롤러(232), 제2이동롤러(233) 및 모듈이동모터(234)를 포함한다.
이동하우징(231)은 내부에 레일(110, 120)이 위치되도록 상측으로 개방된 이동공간부(231a)를 갖고, 충전하우징(210)에 구비된다.
그리고 제1이동롤러(232)는 레일턱(140)의 상면을 따라 이동되어 걸려지도록 이동하우징(231)에 회전 가능하게 복수 개 구비된다.
제2이동롤러(233)는 레일턱(140)의 측면을 따라 이동되어 레일턱(140)이 이동하우징(231)과 충돌되는 것을 방지하도록 이동하우징(231)에 회전 가능하도록 복수 개 구비된다.
또한 모듈이동모터(234)는 제1이동롤러(232)와 제2이동롤러(233) 중 어느 하나 이상을 회전시켜 해당 레일을 따라 이동시키기 위해 구비된다.
여기서, 모듈이동부(230)는 각 충전모듈(200)에 두 개 이상 구비되며, 각 모듈이동부(230)는 충전하우징(210)에 수평방향 회전 가능하도록 구비된다.
이에, 직선형의 레일은 물론, 곡선형의 레일도 용이하게 이동할 수 있다.
그리고 모듈이동부(230)는 스토퍼부(235)를 더 포함한다.
이 스토퍼부(235)는 레일연결부(230)의 회전 시, 연결레일(134)에서 이동되는 것을 방지하기 위해 구비된다.
이러한 스토퍼부(235)는 스토퍼(2352)와 스토퍼실린더(2354)를 포함한다.
스토퍼(2352)는 연결레일(134)의 하면을 상측으로 가압하도록 모듈하우징(232)에 구비된다.
그리고 스토퍼실린더(2354)는 스토퍼(2352)를 승강시키기 위해 구비된다.
이 스토퍼부(235)는 충전모듈(200)이 위치된 레일연결부(130)가 회전될 경우, 변위되는 것을 방지하며, 제어장치(300)에 의해 제어될 수 있다.
이러한 충전모듈(200)의 충전동작을 살펴보면, 제어장치(300)의 송신부(340)를 통해 전송된 동작순서에 따라, 충전승강부(250)를 제어하여 충전커넥터부(240)의 충전커넥터(242)를 하측으로 이동시킨 후, 사용자가 충전커넥터(242)를 파지하여 전기자동차(40)의 충전부(42)에 결합시켜 충전한다.
한편, 하측으로 이동된 충전커넥터(242)는 이동 가능한 충전케이블(244)에 의해 전기자동차(40)의 충전부(42)에 결합시켜 자동으로 충전할 수도 있다.
이 충전케이블(244)은 내시경용 카메라를 작동시키는 구성을 적용하여 사용할 수 있다.
한편, 다른 실시 예의 충전모듈(200')은 도 11에서 도시한 바와 같이, 충전하우징(210'), 전원공급부(220'), 모듈이동부(230'), 충전커넥터부(240') 및 충전승강부(250')를 포함한다.
충전하우징(210')은 내부에 설치공간부(212')를 형성한다.
전원공급부(220')는 충전하우징(210')의 설치공간부(212')에 구비되며, 외부전원을 인가받아 그대로 또는 변환하여 출력한다.
이때 외부전원은 AC(Alternating Current) 전원 또는 DC(Direct Current) 전원일 수 있다. 외부전원의 종류에 따라 전원공급부(220')는 배터리(Battery), 교류-직류 변환기 및 직류-교류 변환기들 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
실시 예로, 외부전원이 AC전원인 경우 전원공급부(220')는 배터리와 교류-직류 변환기 중 적어도 하나로 구현될 수 있다 이때 배터리만으로 전원공급부(220')가 구성된 경우 배터리에는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하기 위한 변환부를 구비할 수 있다.
한편 교류-직류 변환기와 배터리로 전원공급부(220')가 구성된 경우 외부의 AC 전원은 교류-직류 변환기에서 DC 전원으로 변환된 후 배터리의 충전전원으로 사용된다.
그리고 외부전원이 DC 전원인 경우 전원공급부(220')는 배터리로 구현될 수 있다. 이때의 배터리는 외부전원인 DC 전원에 의해서 충전될 수 있다.
모듈이동부(230')는 충전하우징(210')이 레일부(100)를 따라 이동되도록 충전하우징(210')에 구비된다.
또한 충전커넥터부(240')는 전원공급부(220')의 전원을 전기자동차로 공급하기 위해 충전하우징(210')에 구비된다.
충전승강부(250')는 전원공급부(220')와 충전커넥터부(240')가 구비된 충전하우징(210')을 승강시키도록 구비된다.
이러한 충전모듈(200')의 작동상태를 살펴보면, 충전하우징(210')이 모듈이동부(230')에 의해 레일부(100)를 따라 이동된 후, 충전승강부(250')에 의해 전기자동차의 충전부에 대응되는 높이로 위치된다.
이를 위한, 모듈이동부(230')는 일 실시 예의 모듈이동부(230)와 동일함에 따라, 설명을 생략하기로 한다.
그리고 충전커넥터부(240')는 도 12에서 도시한 바와 같이, 충전커넥터(242')와 충전케이블(244') 및 충전입출부(246')를 포함한다.
충전커넥터(242')는 전기자동차의 충전부와 연결되기 위해 구비된다.
그리고 충전케이블(244')은 전원공급부(220')와 충전커넥터(242')를 연결한다.
충전입출부(246')는 충전커넥터(242')를 전기자동차의 충전부와 결합되도록 입출된다.
이 충전입출부(246')는 충전입출프레임(2462')과 충전실린더(2464')를 포함한다.
충전입출프레임(2462')은 단부에 충전커넥터(242')가 구비되어 단계별로 입출되도록 구비된다.
그리고 충전실린더(2464')는 충전입출프레임(2462')을 입출시키기 위해 구비되어 충전입출프레임(2462')을 단계별로 인장시키거나 단계별로 중첩시킨다.
또한 충전승강부(250')는 승강고정프레임(251')과 승강링크부(252'), 승강회전봉(253'), 승강이동블럭(254'), 및 승강모터(255')를 포함한다.
승강고정프레임(251')은 모듈이동부(230')에 구비된다.
그리고 승강링크부(252')는 상호 중간부가 회전 가능하도록 교차되는 두 개의 승강링크(252a', 252b')가 복수 개 구비되며, 하단부에 충전하우징(210')이 구비된다.
승강회전봉(253')은 외주면을 따라 나사산을 갖되, 이 나사산은 중간부를 기준으로, 상호 반대방향으로 형성되고, 승강고정프레임(251')에 회전 가능하게 구비된다.
또한, 승강이동블럭(254')은 두 개로, 승강링크부(252')의 최상측에 구비된 두 개의 승강링크(252a', 252b') 상단부가 회전 가능하도록 각각 연결되며, 승강회전봉(253')을 따라 상호방향 또는 상호반대방향으로 이동된다.
승강모터(255')는 제어장치(300)의 제어에 따라 승강회전봉(253')을 정역 회전시켜 두 개의 승강이동블럭(254')을 이동시킴에 따라, 승강링크부(252')의 길이를 조절하기 위해 구비된다.
이러한 충전승강부(250')의 작동상태를 살펴보면, 승강모터(255')가 회전됨에 따라, 승강회전봉(253')이 회전되어 각 승강이동블럭(254')이 상호방향 또는 상호반대방향으로 이동됨에 따라, 승강링크부(252')가 하측으로 이동되거나 상측으로 이동된다.
이에, 충전하우징(210')을 승강시킬 수 있어 충전커넥터부(240')의 충전커넥터(242')를 전기자동차의 충전부에 대응되는 높이로 조절할 수 있다.
여기서, 충전커넥터부(240')는 충전카메라(248')를 더 포함한다.
이 카메라(248')는 충전커넥터(242') 전측 영상을 촬영하는 것으로, 촬영된 영상 또는 이미지를 이용하여 전기자동차의 충전부 위치를 확인할 수 있다.
이에, 제어장치(300)는 충전카메라(248')의 영상을 판독하여 충전커넥터(242')를 전기자동차의 충전부 위치로 정밀하게 이동시킬 수 있다.
그리고 충전커넥터부(240')는 마그네틱(249')을 더 포함한다.
이 마그네틱(249')은 충전커넥터(242')의 전단부에 구비되어 충전 시, 전기자동차의 충전부에 부착시킬 수 있다.
물론, 마그네틱(249')은 충전이 완료되면, 전기자동차의 충전부에서 분리되는 것으로, 인가되는 전원에 의해 자성력을 갖는 전자석으로 형성됨이 바람직하다.
이러한 충전모듈(200')의 충전동작을 살펴보면, 제어장치(300)의 송신부(340)를 통해 전송된 동작순서에 따라, 충전승강부(250')를 제어하여 전원공급부(220')와 충전커넥터부(240')가 설치된 충전하우징(210')을 하측으로 이동시킨다.
물론, 전기자동차의 충전부(42) 높이에 대응되도록 위치시킴이 당연하다.
그리고 충전커넥터부(240')의 충전입출부(246')를 제어하여 충전커넥터(242')를 전기자동차(40)의 충전부(42)로 이동시켜 결합시킨다.
여기서, 충전커넥터(242')는 충전카메라(248')에 의해 실시간으로 충전부(42)를 확인하여 이동되며, 마그네틱(249')에 의해 전기자동차(40)의 충전부(42)로 정밀하게 이동시켜 결합시킨 후, 충전이 이루어진다.
또한 도 13에서 도시한 바와 같이, 또 다른 실시 예의 충전모듈(200")은 충전하우징(210")과 전원공급부(220"), 모듈이동부(230"), 급전부(240") 및 충전승강부(250")를 포함한다.
충전하우징(210")은 내부에 설치공간부(212")를 형성한다.
전원공급부(220")는 충전하우징(210")의 설치공간부(212")에 구비되며, 외부전원을 인가받아 그대로 또는 변환하여 출력한다.
이때 외부전원은 AC(Alternating Current) 전원 또는 DC(Direct Current) 전원일 수 있다 외부전원의 종류에 따라 전원공급부(220")는 배터리(Battery), 교류-직류 변환기 및 직류-교류 변환기들 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
실시예로, 외부전원이 AC전원인 경우 전원공급부(220")는 배터리와 교류-직류 변환기 중 적어도 하나로 구현될 수 있다 이때 배터리만으로 전원공급부(220")가 구성된 경우 배터리에는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하기 위한 변환부를 구비할 수 있다.
한편 교류-직류 변환기와 배터리로 전원공급부(220")가 구성된 경우 외부의 AC 전원은 교류-직류 변환기에서 DC 전원으로 변환된 후 배터리의 충전전원으로 사용된다.
그리고 외부전원이 DC 전원인 경우 전원공급부(220")는 배터리로 구현될 수 있다. 이때의 배터리는 외부전원인 DC 전원에 의해서 충전될 수 있다.
모듈이동부(230")는 충전하우징(210")을 레일부(100)를 따라 이동되도록 구비된다.
또한 급전부(240")는 전원공급부(220")의 전원을 무선으로 전기자동차로 공급하기 위해 충전하우징(210")에 구비된다.
충전승강부(250")는 충전하우징(210")을 승강시키도록 구비된다.
이러한 충전모듈(200")의 작동상태를 살펴보면, 충전하우징(210")이 모듈이동부(230")에 의해 레일부(100)를 따라 이동된 후, 충전승강부(250")에 의해 전기자동차의 상측에 위치된다.
이를 위한, 모듈이동부(230")는 일 실시 예의 모듈이동부(230)와 동일함에 따라, 설명을 생략하기로 한다.
급전부(240")는 충전하우징(210")에 구비되고 전원공급부(220")의 전원을 무선으로 변환하여 전기자동차의 집전부(242")로 전송하기 위해 구비된다.
이때 급전부(240")에서 전원이 무선으로 전기자동차로 공급되는 방식에는 자기유도식 또는 자기공명식이 있다.
또한 집전부(242")는 전기자동차에 구비되어 급전부(240")에서 전송된 전원을 받아 충전하기 위해 구비된다.
이 집전부(242")는 무선으로 연결될 수 있는 위치면 전기자동차 어디라도 설치 가능함이 당연하다.
그리고 충전승강부(250")는 다른 실시 예의 충전승강부(250')와 동일함에 따라, 설명을 생략하기로 한다.
이러한 충전모듈(200')의 충전동작을 살펴보면, 제어장치(300)의 송신부(340)를 통해 전송된 동작순서에 따라, 충전승강부(250")를 제어하여 전원공급부(220")가 설치된 충전하우징(210")을 하측으로 이동시킨다.
여기서, 충전하우징(210")에 구비된 급전부(240")가 전기자동차(40)에 구비된 집전부(242")와 인접하여 무선충전 가능한 위치로 이동되어 자동으로 충전된다.
도 14는 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전방법에 대한 플로차트이다.
도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전방법은 제어장치(300)의 제어하여 수행될 수 있다.
제어장치(300)는 충전이 필요한 전기자동차(40)의 충전요청을 수신하면 이를 분석하고, 복수의 충전모듈(200) 중 어느 하나의 충전모듈이 천장에 설치된 레일부(100)를 따라 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(20)로 이동하기 위한 이동경로를 결정한다(S10).
이때, 상기 전기자동차의 충전요청은, 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(40)의 위치, 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)의 차량정보 및 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차 정보를 포함할 수 있다. 하지만, 전기자동차(40)의 충전요청에 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 제어장치(300)는 전기자동차(40)가 주치된 주차공간부(20)의 촬영을 담당하는 카메라(50)를 제어하여 주차공간부(20)에 주차된 전기자동차(40)의 영상을 획득한 후 주차공간부(20)에 주차된 전기자동차(40)가 전면주차 또는 후면주차인지를 확인할 수 있다.
상기 차량정보는 충전이 필요한 전기자동차(40)에 구비된 충전부(42)의 위치를 포함할 수 있다.
따라서, 경로맵핑부(320)는 전기자동차(40)의 충전요청에 포함된 주차공간부(40)의 위치와 전기자동차(40)의 차량정보 및 전기자동차(40)의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 이용하여 상기 이동경로를 결정할 수 있다.
이후, 제어장치(300)는 상기 이동경로에 기초하여 상기 어느 하나의 충전모듈(200)을 레일부(100)를 따라 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)가 주차된 주차공간부(20)로 이동시켜 상기 충전이 필요한 전기자동차(40)를 충전한다(S20).
나아가, 제어장치(300)는 상기 복수의 충전모듈(200) 각각으로부터 식별 ID 및 레일부(100)에서의 위치정보를 수신할 수 있다.
제어장치(300)는 각 충전모듈(200)의 위치와 각 충전모듈(200)의 이동을 위한 이동경로를 확인하여 복수의 충전모듈(200)이 레일부(100)에서 이동하는 도중에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제어장치(300)는 동일 시간 대에 레일부(100)에서 이동경로가 일부 중첩되는 충전모듈들에 대해서 설정된 경로충돌 회피방식에 따라 상기 중첩되는 이동경로의 통과순서를 결정하여서, 충전모듈들의 충돌을 방지할 수 있다.
10 : 충전장치 100 : 레일부
110 : 제1레일 120 : 제2레일
130 : 레일연결부 200, 200', 200" : 충전모듈
210 : 충전하우징 220 : 전원공급부
230 : 모듈이동부 240 : 충전커넥터부
250 : 충전승강부 300 : 제어장치
310 : 수신부 320 : 경로맵핑부
330 : 충전제어부 340 : 송신부

Claims (15)

  1. 천장에 설치된 레일부를 따라 충전모듈을 이동시켜 주차된 전기자동차를 충전하는 충전장치; 와
    전기자동차의 충전요청에 따라 상기 충전장치를 제어하여 전기자동차를 충전하는 제어장치;를 포함하고,
    상기 충전장치는,
    복수의 주차공간부를 갖는 주차장의 천장에 복수개의 레일로 설치되는 레일부; 와
    상기 레일부를 따라 해당 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부로 이동되어 해당 전기자동차를 충전하는 복수의 충전모듈;을 포함하며,
    상기 레일부는,
    복수의 주차공간부가 배열된 방향으로 구비되되, 설치라인을 따라 이격되어 복수 개 구비되는 제1레일;
    상기 제1레일과 교차되게 복수 개 구비되는 제2레일; 및
    상기 어느 하나의 제1레일과 인접한 다른 하나의 제1레일을 연결하거나 제1레일과 인접한 제2레일을 연결하기 위한 레일연결부;를 포함하고,
    상기 설치라인은 직선과 곡선 중 어느 하나 이상으로 형성되며,
    상기 레일연결부에 의해 연결된 레일을 따라, 상기 충전모듈이 이동되며,
    상기 레일연결부는,
    상기 인접한 두 개의 제1레일 사이에 위치된 천장에 회전 가능하도록 구비되는 연결회전프레임;
    상기 연결회전프레임의 하면에 구비되는 연결레일; 및
    상기 연결회전프레임을 회전시켜, 상기 연결레일을 상기 어느 하나의 제1레일과 인접한 다른 하나의 제1레일을 연결하거나 제1레일과 인접한 제2레일을 연결시키는 연결구동부;를 포함하고,
    상기 연결구동부는,
    상기 천장에 형성되는 연결설치홈;
    상기 연결설치홈에 고정되는 연결고정프레임;
    상기 연결회전프레임을 상기 연결고정프레임에 회전 가능하도록 설치하는 연결축; 및
    상기 연결축을 회전시켜 상기 연결회전프레임을 회전시키는 회전모터;를 포함하고,
    상기 각 레일은,
    양측 하단부에 레일턱이 돌출형성되며,
    상기 충전모듈은 충전하우징과 모듈이동부를 갖고,
    상기 모듈이동부는,
    내부에 상기 레일이 위치되도록 상측으로 개방된 이동공간부를 갖고, 상기 충전하우징에 구비되는 이동하우징;
    상기 레일턱의 상면을 따라 이동되어 걸려지도록 상기 이동하우징에 회전 가능하게 구비되는 복수의 제1이동롤러;
    상기 레일턱의 측면을 따라 이동되어 레일턱이 상기 이동하우징과 충돌되는 것을 방지하도록 이동하우징에 회전 가능하도록 구비되는 복수의 제2이동롤러; 및
    상기 제1이동롤러와 제2이동롤러 중 어느 하나 이상을 회전시켜 해당 레일을 따라 이동시키기 위한 모듈이동모터;를 포함하고,
    상기 모듈이동부는 두 개 이상 구비되며,
    상기 각 모듈이동부는 상기 충전하우징에 수평방향 회전 가능하도록 구비되고,
    상기 모듈이동부는,
    상기 레일연결부의 회전 시, 상기 연결레일에서 이동되는 것을 방지하기 위한 스토퍼부;를 더 포함하며,
    상기 스토퍼부는,
    상기 연결레일의 하면을 상측으로 가압하도록 상기 이동하우징에 구비되는 스토퍼; 및
    상기 스토퍼를 승강시키기 위한 스토퍼실린더;를 포함하고,
    상기 제어장치는,
    상기 전기자동차의 충전요청을 분석하여, 충전모듈이 레일부를 따라 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부로 이동하기 위한 이동경로를 결정하는 경로 맵핑부; 와
    상기 이동경로에 기초하여 충전모듈을 이동시켜 상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하도록 충전장치를 제어하는 충전 제어부;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기자동차의 충전요청은,
    해당 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부의 위치, 해당 전기자동차의 차량정보 및 해당 주차공간부에 주차된 해당 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 포함하며, 상기 차량정보는 해당 전기자동차에 구비된 충전부의 위치를 포함하며,
    상기 경로 맵핑부는 상기 주차공간부의 위치와 충전부의 위치를 이용하여 상기 이동경로를 결정하는, 전기자동차용 이동식 충전시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    적어도 하나의 주차공간부를 촬영하는 적어도 하나의 카메라를 더 포함하며,
    상기 경로 맵핑부는, 상기 전기자동차의 충전요청에 해당 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치와 해당 전기자동차의 차량정보가 포함되어 있지만 해당 저닉자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 해당 주차공간부의 촬영을 담당하는 카메라에 영상 촬영을 요청해서 수신된 해당 전기자동차의 주차 영상으로부터 해당 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차 여부를 확인하는, 전기자동차용 이동식 충전시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각 충전모듈은 식별 ID 및 레일부에서의 위치정보를 상기 충전 제어부로 전송하며,
    상기 충전 제어부는, 각 충전모듈의 위치와 각 충전모듈의 이동을 위한 이동경로를 확인하여 충전모듈들이 레일부에서 이동하는 도중에 충돌되는 것을 방지하는, 전기자동차용 이동식 충전시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    동일 시간 대에 레일부에서 이동경로가 일부 중첩되는 충전모듈들에 대해서 설정된 경로충돌 회피방식에 따라 상기 중첩되는 이동경로의 통과순서를 결정하여서, 충전모듈들의 충돌을 방지하는, 전기자동차용 이동식 충전시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 충전모듈은,
    내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징;
    상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부;
    상기 충전하우징이 상기 레일부를 따라 이동되도록 상기 충전하우징에 구비되는 모듈이동부;
    상기 전원공급부의 전원을 전기자동차로 연결하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 충전커넥터부; 및
    상기 전원공급부와 충전커넥터부가 구비된 상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 충전모듈은,
    내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징;
    상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부;
    상기 충전하우징이 상기 레일부를 따라 이동되도록 상기 충전하우징에 구비되는 모듈이동부;
    상기 전원공급부의 전원을 무선으로 전기자동차로 공급하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 급전부; 및
    상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전시스템.
  11. 제1항, 제4항 내지 제7항, 제9항, 제10항 중 어느 하나의 전기자동차용 이동식 충전시스템의 제어장치에 의해 충전이 필요한 전기자동차의 충전요청을 분석하여, 복수의 충전모듈 중 어느 하나의 충전모듈이 천장에 설치된 레일부를 따라 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부로 이동하기 위한 이동경로를 결정하는 단계; 와
    상기 이동경로에 기초하여 상기 어느 하나의 충전모듈을 레일부를 따라 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부로 이동시켜 상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하는 단계,를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전기자동차의 충전요청은,
    상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치, 상기 충전이 필요한 전기자동차의 차량정보 및 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 포함하며, 상기 차량정보는 상기 충전이 필요한 전기자동차에 구비된 충전부의 위치를 포함하며,
    상기 이동경로를 결정하는 단계는, 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치, 상기 충전이 필요한 전기자동차의 충전부의 위치 및 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보를 이용하여 상기 이동경로를 결정하는 전기자동차용 이동식 충전방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동경로를 결정하는 단계는, 상기 전기자동차의 충전요청에 상기 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부의 위치와 상기 충전이 필요한 전기자동차의 차량정보가 포함되고 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차에 대한 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 주차공간부의 촬영을 담당하는 카메라에 영상 촬영을 요청해서 수신된 상기 주차공간부에 주차된 전기자동차의 주차 영상으로부터 상기 충전이 필요한 전기자동차의 전면주차 또는 후면주차 여부를 확인하는, 전기자동차용 이동식 충전방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 충전모듈 각각으로부터 식별 ID 및 레일부에서의 위치정보를 수신하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하는 단계는, 각 충전모듈의 위치와 각 충전모듈의 이동을 위한 이동경로를 확인하여 복수의 충전모듈이 레일부에서 이동하는 도중에 충돌되는 것을 방지하는, 전기자동차용 이동식 충전방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 충전이 필요한 전기자동차를 충전하는 단계는,
    동일 시간 대에 레일부에서 이동경로가 일부 중첩되는 충전모듈들에 대해서 설정된 경로충돌 회피방식에 따라 상기 중첩되는 이동경로의 통과순서를 결정하여서, 충전모듈들의 충돌을 방지하는, 전기자동차용 이동식 충전방법.
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