KR102676502B1 - Wireless charging system and method for electric scooter of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전동스쿠터에 탑재되는 무선전력 수신부와 차량에 탑재되는 무선전력 송신부를 포함하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템으로서, 무선전력 수신부는, 무선으로 전력을 수신하는 수신 패드와, 수신 패드에 연결되고 복수의 커패시터와 복수의 스위치를 구비하는 수신측 커패시턴스 매칭부와, 수신 패드에 수신된 수신전력을 감지하는 수신측 센서부와, 무선전력 송신부로부터 송신 패드의 송신전력에 대한 정보를 수신하는 수신측 통신부와, 수신전력과 송신전력을 이용하여 수신측 커패시턴스 매칭부의 최적 커패시턴스를 결정하고 최적 커패시턴스를 기초로 수신측 커패시턴스 매칭부를 제어하여 수신 패드의 공진 주파수를 조정하는 수신측 제어부를 구비함으로써, 차량에 전동스쿠터를 보관한 상태로 목적지 인근까지 이동하면서 전동스쿠터의 배터리를 무선으로 충전할 수 있음은 물론이고, 전동스쿠터의 위치 변화가 발생하더라도 공진 주파수를 조정하여 전송 효율을 보상함으로써, 항상 최대의 전송 효율로 전동스쿠터를 무선충전할 수 있다.The present invention relates to a wireless charging system and method for electric scooters for vehicles.
In addition, the present invention is a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle that includes a wireless power receiver mounted on an electric scooter and a wireless power transmitter mounted on a vehicle, wherein the wireless power receiver includes a receiving pad that wirelessly receives power, and a receiving pad A receiving-side capacitance matching unit that is connected and has a plurality of capacitors and a plurality of switches, a receiving-side sensor unit that detects the receiving power received by the receiving pad, and a wireless power transmitting unit that receives information about the transmitting power of the transmitting pad. By providing a receiving-side communication unit and a receiving-side control unit that determines the optimal capacitance of the receiving-side capacitance matching unit using the receiving power and transmitting power and controls the receiving-side capacitance matching unit based on the optimal capacitance to adjust the resonance frequency of the receiving pad, Not only can you charge the electric scooter's battery wirelessly while moving to the vicinity of your destination with the electric scooter stored in the vehicle, but even if the position of the electric scooter changes, the resonance frequency is adjusted to compensate for transmission efficiency, ensuring that the electric scooter always remains at its maximum level. Electric scooters can be charged wirelessly with a transmission efficiency of .
Description
본 발명은 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging system and method for electric scooters for vehicles.
일반적으로, 전동스쿠터는 대중교통이나 차량으로 가기 어려운 단거리를 이동하기 위한 용도로 사용되고 있는데, 이러한 전동스쿠터를 대여하는 서비스를 이용하거나 전동스쿠터를 구매하여 이용하는 사용자가 증가하고 있다.In general, electric scooters are used to travel short distances that are difficult to reach by public transportation or vehicles, and the number of users who use electric scooter rental services or purchase electric scooters is increasing.
또한, 차량의 제조사에서는 차량의 구매 시 차량과 함께 전동스쿠터를 증정하는 옵션을 제공함으로써, 차량에 전동스쿠터를 보관한 상태로 목적지 인근까지 이동한 후 차량이 주차된 위치부터 목적지까지 전동스쿠터를 이용하여 이동할 수 있도록 하고 있다.In addition, the vehicle manufacturer provides an option to give an electric scooter along with the vehicle when purchasing the vehicle, so you can store the electric scooter in the vehicle, move to the vicinity of your destination, and then use the electric scooter from where the vehicle is parked to the destination. So that it can be moved.
한편, 전동스쿠터는 가정이나 충전소에 설치된 충전 시스템을 통해 배터리의 충전이 가능하므로, 차량에 전동스쿠터를 보관한 상태로 목적지 인근까지 이동하는 동안에는 전동스쿠터의 충전이 불가능한 문제점이 있다.On the other hand, since electric scooters can be charged through a charging system installed at home or at a charging station, there is a problem in that it is impossible to charge the electric scooter while it is stored in a vehicle and moving to the vicinity of the destination.
이로 인해, 목적지로 이동하기 이전에 미리 전동스쿠터를 충전해 두어야 하는 불편함이 발생하고, 전동스쿠터의 배터리를 충분하게 충전되지 않았을 경우 목적지까지 전동스쿠터를 타고 이동할 수 없게 된다.This causes the inconvenience of having to charge the electric scooter in advance before moving to the destination, and if the battery of the electric scooter is not sufficiently charged, it becomes impossible to ride the electric scooter to the destination.
따라서, 차량의 제조사에서는 차량에서 전동 자전거 또는 전동스쿠터를 충전할 수 있는 충전 시스템을 개발하고 있는데, 이 중에는, 차량의 12V 시거잭을 이용하여 전동스쿠터를 충전하는 충전 시스템이 있다.Accordingly, vehicle manufacturers are developing charging systems that can charge electric bicycles or electric scooters in vehicles. Among these, there is a charging system that charges electric scooters using the vehicle's 12V cigarette lighter jack.
그러나, 종래의 시거잭을 이용한 충전 시스템은, 차량 이동 시 진동이나 충격에 의해 시거잭이 빠지거나 접촉이 불안정한 상태가 되기 때문에, 정상적인 충전이 어려운 상황이 빈번하게 발생하고, 시거잭 커넥터의 약한 내구성으로 인해 자주 교체해야 하며 구조적으로 화재에 취약한 문제점이 있다.However, in the conventional charging system using a cigarette lighter, situations in which normal charging is difficult often occur because the cigarette lighter is dislodged or the contact becomes unstable due to vibration or impact when the vehicle is moved, and due to the weak durability of the cigarette lighter connector, frequent charging is difficult. It needs to be replaced and is structurally vulnerable to fire.
아울러, 무선충전 기술을 적용하여 차량에서 전동스쿠터를 충전하려는 연구 및 개발도 이루어지고 있으나, 이 경우에는, 차량의 진동이나 움직임에 의해 전동스쿠터의 위치 변화가 발생하기 때문에, 무선충전이 정상적으로 이루어지기 어렵고 무선전력의 전송 효율도 저하되는 문제점이 있다.In addition, research and development are being conducted to apply wireless charging technology to charge electric scooters in vehicles. However, in this case, because the position of the electric scooter changes due to vibration or movement of the vehicle, wireless charging does not occur normally. There is a problem that it is difficult and the transmission efficiency of wireless power is reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 진동이나 움직임에 의해 전동스쿠터의 위치 변화가 발생하더라도, 최대의 전송 효율로 전동스쿠터를 무선충전할 수 있는 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed in consideration of the above problems, and is a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle that can wirelessly charge an electric scooter with maximum transmission efficiency even if the position of the electric scooter changes due to vibration or movement of the vehicle. The purpose is to provide a method.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전동스쿠터에 탑재되는 무선전력 수신부와 차량에 탑재되는 무선전력 송신부를 포함하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템으로서, 상기 무선전력 수신부는, 무선으로 전력을 수신하는 수신 패드; 상기 수신 패드에 연결되고, 복수의 커패시터와 복수의 스위치를 구비하는 수신측 커패시턴스 매칭부; 상기 수신 패드에 수신된 수신전력을 감지하는 수신측 센서부; 상기 무선전력 송신부로부터 상기 송신 패드의 송신전력에 대한 정보를 수신하는 수신측 통신부; 및 수신전력과 송신전력을 이용하여 상기 수신측 커패시턴스 매칭부의 최적 커패시턴스를 결정하고, 최적 커패시턴스를 기초로 상기 수신측 커패시턴스 매칭부를 제어하여 상기 수신 패드의 공진 주파수를 조정하는 수신측 제어부;를 포함하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템을 제공한다.The present invention for achieving the above object is a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle including a wireless power receiver mounted on an electric scooter and a wireless power transmitter mounted on a vehicle, wherein the wireless power receiver receives power wirelessly. receiving pad; a receiving-side capacitance matching unit connected to the receiving pad and including a plurality of capacitors and a plurality of switches; a receiving side sensor unit that detects receiving power received by the receiving pad; a receiving side communication unit that receives information about the transmission power of the transmission pad from the wireless power transmission unit; And a receiving-side control unit that determines the optimal capacitance of the receiving-side capacitance matching unit using the receiving power and transmitting power, and controls the receiving-side capacitance matching unit based on the optimal capacitance to adjust the resonance frequency of the receiving pad. Provides a wireless charging system for electric scooters for vehicles.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수신측 제어부는, 상기 수신측 커패시턴스 매칭부의 커패시턴스를 복수 회 변경하면서 송신전력과 수신전력 간의 비에 따른 송수신 효율을 획득하고, 송수신 효율이 가장 큰 커패시턴스를 최적 커패시턴스로 결정한다.In a preferred embodiment, the receiving side control unit changes the capacitance of the receiving side capacitance matching unit multiple times to obtain transmission and reception efficiency according to the ratio between transmission power and reception power, and determines the capacitance with the highest transmission and reception efficiency as the optimal capacitance. do.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수신측 커패시턴스 매칭부는, 복수의 커패시터가 병렬로 연결되고, 커패시터 각각에 스위치가 직렬 연결된다.In a preferred embodiment, the receiving capacitance matching unit includes a plurality of capacitors connected in parallel, and a switch is connected in series to each capacitor.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수신측 커패시턴스 매칭부는, 복수의 스위치 중 적어도 하나의 스위치를 개방 또는 단락시켜서 커패시턴스를 변경한다.In a preferred embodiment, the receiving capacitance matching unit changes capacitance by opening or shorting at least one switch among a plurality of switches.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수신측 제어부는, 에러 발생 여부, 충전 중단 요청 및 완충 여부를 모니터링하고, 에러가 발생하거나 충전 중단을 요청받거나 전동스코터의 배터리가 완충되면 충전을 종료한다.In a preferred embodiment, the receiving side control unit monitors whether an error occurs, a request to stop charging, and whether the battery is fully charged, and ends charging when an error occurs, a request to stop charging is received, or the battery of the electric scooter is fully charged.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 무선전력 송신부는, 무선으로 전력을 송신하는 송신 패드; 상기 송신 패드에 연결되고, 복수의 커패시터와 복수의 스위치를 구비하는 송신측 커패시턴스 매칭부; 상기 송신 패드로부터 송신되는 송신전력을 감지하는 송신측 센서부; 상기 송신 패드의 송신전력에 대한 정보를 상기 무선전력 수신부에 송신하고, 상기 무선전력 수신부로부터 상기 수신 패드의 수신전력에 대한 정보를 수신하는 송신측 통신부; 및 수신전력과 송신전력을 이용하여 상기 송신측 커패시턴스 매칭부의 최적 커패시턴스를 결정하고, 최적 커패시턴스를 기초로 상기 송신측 커패시턴스 매칭부를 제어하여 상기 송신 패드의 공진 주파수를 조정하는 송신측 제어부;를 포함한다.In a preferred embodiment, the wireless power transmitter includes a transmission pad that transmits power wirelessly; a transmission-side capacitance matching unit connected to the transmission pad and including a plurality of capacitors and a plurality of switches; a transmitting side sensor unit that detects transmission power transmitted from the transmitting pad; a transmission-side communication unit that transmits information about the transmission power of the transmission pad to the wireless power receiver and receives information about the reception power of the reception pad from the wireless power reception unit; And a transmission-side control unit that determines the optimal capacitance of the transmission-side capacitance matching unit using reception power and transmission power, and controls the transmission-side capacitance matching unit based on the optimal capacitance to adjust the resonance frequency of the transmission pad. .
또한, 본 발명은 전동스쿠터에 탑재되는 무선전력 수신부와 차량에 탑재되는 무선전력 송신부를 포함하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템에서 수행되는 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법으로서, 상기 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템이, 수신 패드에 수신되는 수신전력을 모니터링하는 모니터링 단계; 상기 수신 패드의 수신전력에 대한 정보를 상기 무선전력 송신부에 송신하고, 상기 무선전력 송신부로부터 송신 패드의 송신전력에 대한 정보를 수신하는 정보 송수신 단계; 수신전력과 송신전력을 이용하여 최적 커패시턴스를 결정하는 최적 커패시턴스 결정 단계; 및 최적 커패시턴스를 기초로 상기 수신 패드와 상기 송신 패드의 공진 주파수를 조정하는 조정 단계;를 포함하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method of wirelessly charging an electric scooter for a vehicle performed in a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle including a wireless power receiver mounted on an electric scooter and a wireless power transmitter mounted on a vehicle, wherein the wireless charging system for an electric scooter for a vehicle includes, A monitoring step of monitoring reception power received by the reception pad; An information transmission and reception step of transmitting information about the reception power of the reception pad to the wireless power transmitter and receiving information about the transmission power of the transmission pad from the wireless power transmission unit; An optimal capacitance determination step of determining the optimal capacitance using reception power and transmission power; and an adjustment step of adjusting the resonance frequencies of the receiving pad and the transmitting pad based on optimal capacitance.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 최적 커패시턴스 결정 단계는, 커패시턴스를 복수 회 변경하면서 송신전력과 수신전력 간의 비에 따른 송수신 효율을 획득하고, 송수신 효율이 가장 큰 커패시턴스를 최적 커패시턴스로 결정한다.In a preferred embodiment, in the step of determining the optimal capacitance, transmission and reception efficiency is obtained according to the ratio between transmission power and reception power while changing the capacitance multiple times, and the capacitance with the highest transmission and reception efficiency is determined as the optimal capacitance.
바람직한 실시예에 있어서, 에러 발생 여부, 충전 중단 요청 및 완충 여부를 모니터링하고, 에러가 발생하거나 충전 중단을 요청받거나 전동스코터의 배터리가 완충되면 충전을 종료하는 단계;를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the method further includes monitoring whether an error occurs, a request to stop charging, and whether the battery is fully charged, and terminating charging when an error occurs, a request to stop charging is received, or the battery of the electric scooter is fully charged.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 차량의 송신 패드에서 송신되는 무선전력을 전동스쿠터의 수신 패드에서 수신하여 전동스쿠터 배터리를 충전할 수 있게 함으로써, 차량에 전동스쿠터를 보관한 상태로 목적지 인근까지 이동하면서 전동스쿠터의 배터리를 무선으로 충전할 수 있는 효과가 있다.By means of the above-mentioned problem solving means, the present invention enables charging the electric scooter battery by receiving wireless power transmitted from the transmitting pad of the vehicle at the receiving pad of the electric scooter, so that the electric scooter can be stored near the destination while the electric scooter is stored in the vehicle. It has the effect of wirelessly charging the battery of an electric scooter while moving.
또한, 본 발명은 차량의 주행에 따른 진동이나 충격에 의해 전동스쿠터의 위치가 달라지면서 송신 패드와 수신 패드 간의 결합계수가 변하여 무선 전력의 전송 효율이 저하될 경우, 수신전력과 송신전력을 기초로 최적 커패시턴스를 결정하고 공진 주파수를 조정하여 전송 효율을 보상함으로써, 전동스쿠터의 위치 변화가 발생하더라도 항상 최대의 전송 효율로 전동스쿠터를 무선충전할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, when the coupling coefficient between the transmitting pad and the receiving pad changes as the position of the electric scooter changes due to vibration or impact due to the driving of the vehicle, and the transmission efficiency of wireless power decreases, the transmission efficiency of wireless power is reduced based on the receiving power and the transmitting power. By determining the optimal capacitance and adjusting the resonance frequency to compensate for transmission efficiency, it is possible to wirelessly charge the electric scooter with maximum transmission efficiency even if the position of the electric scooter changes.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템의 수신측 커패시턴스 매칭부를 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a diagram illustrating a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating a capacitance matching unit on the receiving side of a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figures 3 and 4 are diagrams for explaining a wireless charging method for an electric scooter for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.In the following description, specific details of the present invention are set forth to provide a general understanding of the present invention; however, it is known to those skilled in the art that the present invention can be readily practiced without these specific details and with modifications thereof. It will be self-evident to those who have it.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying FIGS. 1 to 4, focusing on the parts necessary to understand the operation and action according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템의 수신측 커패시턴스 매칭부를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a diagram for explaining a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a diagram for explaining a capacitance matching unit on the receiving side of a wireless charging system for an electric scooter for a vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a drawing.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템(1000)은 무선전력 수신부(100) 및 무선전력 송신부(200)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the electric scooter
이러한, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템(1000)은 차량에 전동스쿠터를 보관한 상태에서 전동스쿠터의 배터리(10)를 충전할 수 있도록 한 것으로, 차량이 주행하는 동안에도 전동스쿠터의 충전이 가능하며, 차량의 시거잭이나 전원 케이블을 연결할 필요없이 무선충전 방식으로 전동스쿠터의 배터리(10)를 충전하므로, 사용자의 편의성이 향상됨은 물론이고 시거잭이나 전원 케이블의 탈거로 인한 충전 중단이나 접촉 불량에 의한 화재를 방지할 수 있다.The
상기 무선전력 수신부(100)는 전동스쿠터에 구비되는 것으로, 수신 패드(110), 수신측 커패시턴스 매칭부(120), AC/DC 변환부(130), 수신측 센서부(140), 수신측 입력부(150), 수신측 통신부(160), 수신측 표시부(170) 및 수신측 제어부(180)를 포함하여 구성될 수 있다.The wireless
상기 수신 패드(110)는 송신 패드(210)로부터 무선으로 송신되는 전력을 수신한다.The
이러한, 수신 패드(110)는 무선으로 송신되는 전력을 수신하기 위한 하나 또는 복수 개의 코일을 포함하여 형성될 수 있으며, 자기유도 방식(Inductive coupling) 또는 자기공진 방식(resonant magnetic coupling)으로 전력을 수신할 수 있다.The
상기 수신측 커패시턴스 매칭부(120)는 수신 패드(110)에 연결되고 커패시턴스의 조절이 가능하도록 구비된 것으로, 복수의 커패시터(C1, C2, C3, Cn)와 복수의 스위치(S1, S2, S3, Sn)를 포함하여 구성된다.The receiving capacitance matching
도 2에 도시된 바와 같이, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)는 복수의 커패시터(C1, C2, C3, Cn)가 병렬로 연결되고, 복수의 스위치(S1, S2, S3, Sn)는 각각의 커패시터와 수신 패드(110)를 직렬로 연결하는 구조로 형성된다.As shown in FIG. 2, the receiving capacitance matching
이러한, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)는 복수의 스위치(S1, S2, S3, Sn) 중 적어도 하나의 스위치를 개방 또는 단락시켜서 커패시터들(C1, C2, C3, Cn)의 연결 상태를 조정하는 방식으로 커패시턴스를 변경할 수 있다.The receiving capacitance matching
예컨대, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)는 하나의 스위치를 개방하면 하나의 커패시터가 연결되고, N 개의 스위치를 개방하면 N 개의 커패시터가 연결되는 구조로 형성되므로, 개방된 스위치 개수만큼 커패시터가 연결되고 커패시터가 연결된 개수만큼 커패시턴스가 변경된다.For example, the receiving
이와 같은, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)는 차량 주행 시의 진동이나 충격에 의해 송신 패드(210)와 수신 패드(110) 간의 결합계수가 변화하여 무선전력의 전송 효율이 저하되면, 커패시턴스의 변경을 통해 임피던스 매칭이 이루어지도록 하거나 공진 주파수를 조정할 수 있게 한다.In this way, the receiving capacitance matching
참고로, 전술한 결합계수는 송신 패드(210)와 수신 패드(110) 간의 전자기적 결합의 정도를 나타내는 값으로, 송신 패드(210)와 수신 패드(110)의 거리, 방향 및 위치 중 적어도 하나에 의해 달라질 수 있으며, 예컨대, 차량 주행 시의 진동이나 충격에 의해 전동스쿠터의 위치가 변경되면 전동스쿠터에 구비된 수신 패드(110)와 차량에 구비된 송신 패드(210) 간의 위치 변화가 발생하여 결합 계수가 변할 수 있다.For reference, the above-mentioned coupling coefficient is a value indicating the degree of electromagnetic coupling between the transmitting
한편, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)에 구비된 적어도 하나의 스위치가 개방되면, 수신 패드(110)에 수신된 수신전력이 AC/DC 변환부(130)에 출력될 수 있다.Meanwhile, when at least one switch provided in the receiving capacitance matching
상기 AC/DC 변환부(130)는 수신측 커패시턴스 매칭부(120)에 연결되는 것으로, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)에서 출력되는 수신전력을 교류에서 직류로 변환한다.The AC/
이러한, AC/DC 변환부(130)에서 변환된 직류 전력은 전동스쿠터의 배터리(10)에 출력되어 전동스쿠터의 배터리(10)를 충전하게 된다.The direct current power converted by the AC/
상기 수신측 센서부(140)는 수신 패드(110)에 수신된 수신전력을 감지한다.The receiving
이러한, 수신측 센서부(140)는 수신 패드(110)에 연결된 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 입력전력과 출력전력을 감지하는 방식으로 수신전력을 감지할 수 있다.The receiving-
또한, 수신측 센서부(140)는 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 입력단과 출력단에 각각 배치되며, 입력전력에 대응하는 전압과 전류를 감지하고 출력전력에 대응하는 전압과 전류를 감지하여 수신측 제어부(180)에 출력할 수 있다.In addition, the receiving-
상기 수신측 입력부(150)는 무선충전의 시작 또는 중단을 지시하는 사용자 입력을 입력받기 위한 것으로, 입력 버튼, 스위치 또는 터치 패널의 형태로 형성될 수 있으며, 입력된 사용자 입력을 수신측 제어부(180)에 출력하도록 구비될 수 있다.The receiving
상기 수신측 통신부(160)는 차량에 구비되는 무선전력 송신부(200)와의 통신을 위한 것으로, 와이파이 및 블루투스를 포함하는 근거리 무선 통신 방식으로 통신하도록 형성된다.The receiving
이러한, 수신측 통신부(160)는 무선전력 송신부(200)와 통신하여 무선충전이 가능한지 확인하고 이에 대한 응답을 수신하며, 무선충전을 요청하고 이에 대한 응답을 수신할 수 있다.The receiving
또한, 수신측 통신부(160)는 무전전력의 수신 상태, 예컨대, 수신전력에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신하고 무선전력 송신부(200)로부터 무전전력의 송신 상태, 예컨대, 송신전력에 대한 정보를 수신하며, 전동스쿠터의 배터리(10)에 충전된 충전량에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신할 수 있다.In addition, the receiving
또한, 수신측 통신부(160)는 무선충전 과정에서 에러가 발생하면 에러 상태에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신하고, 무선전력 송신부(200)에서 에러가 발생한 경우에는 무선전력 송신부(200)로부터 에러 상태에 대한 정보를 수신할 수 있다.In addition, when an error occurs during the wireless charging process, the receiving
아울러, 수신측 통신부(160)는 무선전력 송신부(200)와 통신하여 전동스쿠터의 배터리(10)의 완충 여부에 대한 정보를 송신하고, 무선충전의 중단 및 통신 종료 여부에 대한 정보를 수신하여 이에 대한 응답을 송신할 수 있다.In addition, the receiving
상기 수신측 표시부(170)는 무선충전에 대한 정보를 표시하기 위한 것으로, 엘이디(LED) 또는 엘씨디(LCD)로 구비될 수 있다.The
이러한, 수신측 표시부(170)는 무선충전이 시작되면 무선충전을 시작한 것을 표시하고, 차량의 배터리(20) 상태에 따라 무선충전이 불가능한 경우 무선충전의 불가능한 것을 표시하며, 무선충전이 진행되는 동안에는 전동스쿠터의 배터리(10)의 충전량을 표시하고, 무선충전 과정에서 에러가 발생하면 에러 상태를 표시할 수 있다.When wireless charging starts, the receiving
또한, 수신측 표시부(170)는 무선충전이 중단되거나 전동스쿠터의 배터리(10)가 완충되면 무선충전의 중단 여부 또는 배터리의 완충 여부를 표시할 수 있다.Additionally, when wireless charging is stopped or the
상기 수신측 제어부(180)는 전동스쿠터의 무선충전이 이루어지도록 제어하면서, 송신 패드(210)와 수신 패드(110) 간의 위치 변화가 발생한 경우, 수신 패드(110)의 공진 주파수를 조정하여 무선전력의 전송 효율이 최대치 또는 일정한 수준 이상을 유지하도록 제어한다.The receiving
참고로, 차량에 전동스쿠터를 보관한 상태로 목적지 인근까지 이동하면서 전동스쿠터의 배터리(10)를 무선충전하는 경우, 차량의 주행에 따른 진동이나 충격이 전동스쿠터에 전달되기 때문에 전동스쿠터와 차량에 각각 구비된 수신 패드(110)와 송신 패드(210)의 위치 변화가 발생할 수 있는데, 이로 인해, 송신 패드(210)와 수신 패드(110) 간의 결합계수가 변하여 무선전력의 전송 효율이 저하될 수 있다.For reference, when wirelessly charging the electric scooter's battery (10) while moving to the vicinity of the destination with the electric scooter stored in the vehicle, vibration or shock due to the driving of the vehicle is transmitted to the electric scooter, so the electric scooter and the vehicle may be affected. Changes in the positions of the
따라서, 수신측 제어부(180)는 위치 변화가 발생한 것으로 확인되면, 수신전력과 송신전력에 기초하여 현재의 위치에 대응하는 최적 커패시턴스를 결정하고, 최적 커패시턴스를 기초로 수신측 커패시턴스 매칭부(120)를 제어하여 수신 패드(110)의 공진 주파수를 조정하게 된다.Therefore, when it is confirmed that a position change has occurred, the receiving
구체적으로, 수신측 제어부(180)는 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 스위치들을 개방 또는 단락시켜서 커패시터의 연결 상태를 조정하는 방식으로 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 커패시턴스를 복수 회 변경하고, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 커패시턴스를 변경할 때마다 송신전력과 수신전력 간의 비에 따른 송수신 효율을 획득한다.Specifically, the receiving-
또한, 수신측 제어부(180)는 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 스위치들을 순차적으로 하나씩 개방하면서 송수신 효율을 획득하여 N 개의 커패시터에 대응하는 N 개의 송수신 효율, 즉, 커패시턴스별 송수신 효율을 획득할 수 있으며, 이 중에서 송수신 효율이 가장 큰 커패시턴스를 최적 커패시턴스로 결정할 수 있다.In addition, the receiving
그리고, 수신측 제어부(180)는 최적 커패시턴스에 대응하는 스위치 개수만큼 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 스위치들을 개방시킴으로써, 수신측 커패시턴스 매칭부(120)에 연결된 수신 패드(110)의 기존 공진 주파수를 최적 커패시턴스에 대응하는 공진 주파수로 조정할 수 있다.Additionally, the receiving
이러한 공진 주파수의 조정에 의해, 수신 패드(110)와 송신 패드(210)의 위치 변화로 인해 저하된 무선전력의 전송 효율을 높일 수 있으며, 이와 같은 과정을 송신 패드(210)와 수신 패드(110) 간의 전송 효율이 변화하거나 저하될 때마다 반복 수행함으로써, 무선전력의 전송 효율을 항상 최대치 또는 일정한 수준 이상을 유지하도록 제어할 수 있다.By adjusting this resonance frequency, the transmission efficiency of wireless power, which has been reduced due to changes in the positions of the
한편, 수신측 제어부(180)는 전동스쿠터의 무선충전을 위한 전반적인 과정을 제어할 수도 있다.Meanwhile, the receiving
예컨대, 수신측 제어부(180)는 수신측 입력부(150)에 무선충전을 지시하는 사용자 입력이 입력되면, 수신측 통신부(160)를 통해 무선충전이 가능한지 확인하고, 무선전력 송신부(200)에서 무선충전이 가능하다는 응답이 수신되면, 무선충전을 요청하여 이에 대한 응답에 따라 무선충전을 시작하여 전동스쿠터의 배터리(10)를 충전할 수 있다.For example, when a user input instructing wireless charging is input to the receiving
물론, 수신측 제어부(180)는 무선전력 송신부(200)로부터 무선충전이 불가능하다는 응답이 수신되면 무선충전을 진행하지 않을 수도 있다.Of course, if the receiving
또한, 수신측 제어부(180)는 무선충전이 진행되는 동안에는 수신 패드(110)에 수신되는 수신전력과 전동스쿠터의 배터리(10)에 충전되는 충전량을 모니터링할 수 있다.Additionally, the receiving
또한, 수신측 제어부(180)는 수신측 통신부(160)를 통해 수신 패드(110)의 수신전력과 전동스쿠터의 배터리(10)의 충전량에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신하고, 무선충전 과정에서 에러가 발생하는지 모니터링하며, 에러 발생으로 인해 무선충전의 중단이 필요한 경우 에러 상태에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신한 후 무선충전을 중단할 수 있다.In addition, the receiving
아울러, 수신측 제어부(180)는 무선충전의 중단을 지시하는 사용자 입력이 수신측 입력부(150)에 입력되거나 전동스쿠터의 배터리(10)가 완충되면, 수신측 통신부(160)를 통해 충전 중단 여부 또는 완충 여부를 알리고 무선충전 및 통신을 종료할 수 있다.In addition, when a user input instructing to stop wireless charging is input to the receiving
상기 무선전력 송신부(200)는 차량에 구비되는 것으로, 송신 패드(210), DC/AC 변환부(220), 송신측 커패시턴스 매칭부(230), 송신측 센서부(240), 송신측 입력부(250), 송신측 통신부(260), 송신측 표시부(270) 및 송신측 제어부(280)를 포함하여 구성될 수 있다.The wireless
상기 송신 패드(210)는 전동스쿠터의 수신 패드(110)에 무선전력을 송신한다.The
이러한, 송신 패드(210)는 무선전력의 송신을 위한 하나 또는 복수 개의 코일을 포함하여 형성될 수 있으며, 전술한 수신 패드(110)와 동일하게 자기유도 방식(Inductive coupling) 또는 자기공진 방식(resonant magnetic coupling)으로 무선전력을 송신할 수 있다.The
상기 DC/AC 변환부(220)는 차량의 배터리(20)와 송신측 커패시턴스 매칭부(230)를 연결하는 것으로, 차량의 배터리(20)에서 공급되는 전력을 직류에서 교류로 변환하여 송신측 커패시턴스 매칭부(230)에서 출력한다.The DC/
이러한, DC/AC 변환부(220)는 800V 또는 400V의 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다.This DC/
상기 송신측 커패시턴스 매칭부(230)는 DC/AC 변환부(220)와 송신 패드(210)에 연결되고 커패시턴스의 조절이 가능하도록 구비된 것으로, 설치 위치의 차이가 있기는 하나, 도 2를 참조하여 설명한 수신측 커패시턴스 매칭부(120)와 동일하게 구성될 수 있으므로 중복되는 설명을 생략한다.The transmission-side
상기 송신측 센서부(240)는 송신 패드(210)로부터 송신되는 송신전력을 감지한다.The transmitting
이러한, 송신측 센서부(240)는 송신측 커패시턴스 매칭부(230)의 입력단과 출력단에 각각 배치되어, DC/AC 변환부(220)로부터 교류로 변환되어 입력되는 입력전력과 송신측 커패시턴스 매칭부(230)로부터 송신 패드(210)에 출력되는 출력전력을 감지하는 방식으로 송신전력을 감지할 수 있다.This transmission-
상기 송신측 입력부(250)는 입력 버튼, 스위치 또는 터치 패널의 형태로 형성되고, 무선충전의 시작 또는 중단을 지시하는 사용자 입력을 입력받아 송신측 제어부(280)에 출력한다.The transmitting
상기 송신측 통신부(260)는 무선전력 수신부(100)와의 통신을 위한 것으로, 무선전력 수신부(100)와의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있다.The transmitting
이러한, 송신측 통신부(260)는 무선전력 수신부(100)와 통신하여, 무선충전이 가능한지 여부에 대한 응답과 무선충전 요청에 대한 응답을 송신하며, 수신전력과 충전량에 대한 정보를 수신하고 송신전력에 대한 정보를 송신할 수 있다.The transmitting
또한, 송신측 통신부(260)는 에러 상태에 대한 정보를 송신하거나 수신할 수 있으며, 충전 중단 요청에 대한 응답과 완충 여부에 대한 응답을 송신할 수 있다.Additionally, the transmitting-
상기 송신측 표시부(270)는 무선충전에 대한 정보를 표시하기 위한 것으로, 차량의 클러스터에 구비될 수 있으며, 무선충전의 시작 여부, 에러 상태 및 충전 중단 여부를 표시하고, 전동스쿠터의 배터리(10)의 충전량과 완충 여부를 표시할 수 있다.The transmitting
상기 송신측 제어부(280)는 DC/AC 변환부(220), 송신측 커패시턴스 매칭부(230) 및 송신측 표시부(270)를 제어하며, 송신 패드(210)의 공진 주파수를 조정하는 기능을 수행한다.The transmission-
이러한, 송신측 제어부(280)는 차량에 설치된다는 점을 제외하면, 송신측 커패시턴스 매칭부(230)의 스위치들을 순차적으로 하나씩 개방하여 각각의 커패시턴스에 대응하는 송수신 효율을 획득하고, 이 중에서 송수신 효율이 가장 큰 커패시턴스를 최적 커패시턴스로 결정하여, 최적 커패시턴스에 대응하는 스위치 개수만큼 송신측 커패시턴스 매칭부(230)의 스위치들을 개방하여 공진 주파수를 조정할 수 있다.Except that the transmission-
그 외에, 송신측 제어부(280)는 송신측 입력부(250)에 입력되는 사용자 입력에 따라 무선충전이 시작 또는 중단되도록 제어하고 무선전력이 송신될 수 있도록 DC/AC 변환부(220)를 제어할 수 있다.In addition, the transmitting-
또한, 송신측 제어부(280)는 차량의 배터리(20) 관리 시스템(BMS, 30)를 통해 배터리 상태를 확인하여 무선충전이 가능한지 확인하고, 송신측 통신부(260)를 통해 무선충전 가능 여부에 대한 응답을 송신하며, 무선충전 요청에 따라 무선충전이 시작되도록 DC/AC 변환부(220), 송신측 커패시턴스 매칭부(230)를 제어하며, 송신 패드(210)의 송신전력을 모니터링하여 무선전력 수신부(100)에 송신하도록 제어할 수 있다.In addition, the transmitting
아울러, 송신측 제어부(280)는 무선충전 과정에서 에러가 발생하는지 모니터링하고, 에러 발생 시 에러 상태에 대한 정보를 무선전력 수신부(100)에 송신하면서 무선충전을 중단할 수 있으며, 전동스쿠터의 배터리(10)가 완충된 것을 확인하여 무선충전의 중단 및 통신이 종료되도록 제어할 수 있다.In addition, the transmitting
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템(1000)에서 수행되는 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법을 설명한다.Below, a method of wirelessly charging an electric scooter for a vehicle performed in the wireless charging system for an electric scooter for a
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figures 3 and 4 are diagrams for explaining a wireless charging method for an electric scooter for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
다만, 도 3 및 도 4에 도시된 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템(1000)에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법에서 수행되고, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템(1000)에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.However, since all functions performed in the wireless charging method for electric scooters for vehicles shown in FIGS. 3 and 4 are performed in the wireless charging system for electric scooters for
도 3 및 도 4를 참조하면, 무선전력 수신부(100)의 수신측 제어부(180)는 무선충전을 지시하는 사용자 입력이 입력되면, 무선충전 가능 여부를 확인하고(S110), 무선충전이 가능한 것으로 확인되면(S120), 무선전력 송신부(200)에 무선충전을 요청한다(S130).Referring to Figures 3 and 4, when a user input instructing wireless charging is input, the receiving
S110 단계에서, 수신측 제어부(180)는 무선충전이 가능한지 여부를 무선전력 송신부(200)에 확인하게 되는데, 이때, 무선전력 송신부(200)의 송신측 제어부(280)는 차량의 배터리(20) 관리 시스템(BMS, 30)에 배터리 상태를 요청하여 정상인 것으로 확인되면 무선충전이 가능하다는 응답을 무선전력 수신부(100)에 송신하고, 배터리 상태가 비정상인 경우에는 무선충전이 불가능하다는 응답을 무선전력 수신부(100)에 송신할 수 있다.In step S110, the receiving
S120 단계에서, 수신측 제어부(180)는 무선전력 송신부(200)로부터 무선충전이 불가능하다는 응답을 수신하면, 후술하는 S510 단계에 따라 충전을 종료할 수도 있다.In step S120, when the receiving
그 다음, 수신측 제어부(180)는 수신 패드(110)를 통해 무선전력을 수신하여 전동스쿠터의 배터리(10)를 충전하면서, 수신 패드(110)의 수신전력을 모니터링한다(S210).Next, the receiving
S210 단계에서, 수신측 제어부(180)는 수신측 센서부(140)에서 감지되는 입력전력과 출력전력을 이용하여 수신전력을 모니터링하게 되는데, 전술한 수신측 센서부(140)는 수신 패드(110)에 연결된 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 입력단과 출력단에서 전압과 전류를 각각 감지하여 수신측 제어부(180)에 출력할 수 있다.In step S210, the receiving
한편, 무선전력 송신부(200)의 송신측 제어부(280)는 송신측 센서부(240)를 이용하여 송신 패드(210)에서 송신되는 송신 전력을 모니터링하게 된다.Meanwhile, the transmission
그 다음, 수신측 제어부(180)는 수신 패드(110)의 수신전력에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신하고, 무선전력 송신부(200)로부터 송신 패드(210)의 송신전력에 대한 정보를 수신한다(S220).Next, the receiving
이때, 수신측 제어부(180)는 수신전력에 대한 정보와 함께, 전동스쿠터의 배터리(10)에 충전된 충전량에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신할 수도 있다.At this time, the receiving
그 다음, 수신측 제어부(180)는 송신 패드(210)와 수신 패드(110) 간의 위치 변화 여부에 따라 수신 패드(110)의 공진 주파수를 조정한다(S310).Next, the receiving
S310 단계에서, 수신측 제어부(180)는 수신전력과 송신전력에 기초하여 현재의 위치에 대응하는 최적 커패시턴스를 결정하고, 최적 커패시턴스를 기초로 수신측 커패시턴스 매칭부(120)를 제어하는 방식으로 수신 패드(110)의 공진 주파수를 조정할 수 있다.In step S310, the receiving
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 수신측 제어부(180)는 송신 패드(210)와 수신 패드(110)의 위치 변화 여부를 확인하고(S311), 위치 변화가 발생한 것으로 확인되면(S312), 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 스위치들을 순차적으로 하나씩 개방하여 커패시턴스별 송수신 효율을 획득하고(S313), 송수신 효율이 가장 큰 커패시턴스를 최적 커패시턴스로 결정한 다음(S314), 최적 커패시턴스에 대응하는 스위치 개수만큼 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 스위치들을 개방하여 수신 패드(110)의 공진 주파수를 조정한다(S315).Specifically, as shown in FIG. 4, the receiving
S311 단계에서, 수신측 제어부(180)는 수신전력, 결합계수 및 전솔 효율 중 적어도 하나를 확인하여 수신전력이 저하되거나 결합계수가 변경되거나 무선전력의 전송 효율이 낮아지면, 송신 패드(210)와 수신 패드(110)의 위치가 변화한 것으로 판정할 수 있다.In step S311, the receiving
S312 단계에서, 수신측 제어부(180)는 송신 패드(210)와 수신 패드(110)가 기존의 위치를 그대로 유지하는 경우 S313 단계 내지 S315 단계를 별도로 수행하지 않고 S410 단계를 수행할 수 있다.In step S312, if the
S313 단계에서, 수신측 제어부(180)는 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 스위치들을 개방 또는 단락시켜서 커패시터의 연결 상태를 조정하는 방식으로 커패시턴스를 복수 회 변경하고, 커패시턴스를 변경할 때마다 송신전력과 수신전력 간의 비에 따른 송수신 효율을 획득함으로써, N 개의 커패시터에 대응하는 N 개의 송수신 효율, 즉, 커패시턴스별 송수신 효율을 획득할 수 있다.In step S313, the receiving
S314 단계에서, 수신측 제어부(180)는 N 개의 송수신 효율 중에서 가장 큰 송수신 효율을 확인하고, 가장 큰 송수신 효율을 가질 때의 커패시턴스를 최적 커패시턴스로 결정할 수 있다.In step S314, the receiving
이러한 공진 주파수의 조정에 의해, 수신 패드(110)와 송신 패드(210)의 위치 변화로 인해 저하된 무선전력의 전송 효율을 높일 수 있으므로, 무선전력의 전송 효율을 항상 최대치 또는 일정한 수준 이상으로 유지할 수 있다.By adjusting the resonance frequency, the transmission efficiency of wireless power, which has been reduced due to changes in the positions of the
한편, 송신 패드(210)와 수신 패드(110) 간의 위치 변화 여부에 따라, 무선전력 송신부(200)의 송신측 제어부(280)에 의해 송신 패드(210)의 공진 주파수가 조정될 수도 있다.Meanwhile, depending on whether the position between the transmitting
그 다음, 수신측 제어부(180)는 에러 발생 여부, 충전 중단 요청 및 완충 여부를 모니터링하고(S410), 에러 발생이 확인되거나(S420), 무선충전의 중단을 요청하는 사용자 입력이 수신측 입력부(150)에 입력되거나(S430), 전동스쿠터의 배터리(10)가 완충된 것으로 확인되면(S440), S510 단계에 따라 무선충전을 종료한다.Next, the receiving
S420 단계에서, 수신측 제어부(180)는 에러 상태에 대한 정보를 무선전력 송신부(200)에 송신할 수 있으며, 반대로, 무선전력 송신부(200)로부터 발생한 에러 상태에 대한 정보를 수신할 수도 있다.In step S420, the receiving
S430 단계에서, 수신측 제어부(180)는 무선전력 송신부(200)로부터 무선충전의 중단을 요청받을 수도 있다.In step S430, the receiving
한편, 수신측 제어부(180)는 에러가 발생하지 않고 충전 중단을 요청받지도 않은 상태에서 전동스쿠터의 배터리(10)가 완충되지 못한 경우에는, 전술한 S210에 따라 무선전력을 수신하여 전동스쿠터의 배터리(10)를 충전하는 과정을 다시 반복하게 된다.Meanwhile, if the
그 다음, 수신측 제어부(180)는 수신측 커패시턴스 매칭부(120)의 스위치들을 단락시켜서 연결을 해제하고 AC/DC 변환부(130)의 동작을 정지시킨 후 무선전력 송신부(200)와 무선전력 수신부(100) 간의 통신을 해제하고 충전을 종료한다(S510).Next, the receiving
이때, 송신측 제어부(280)에서도 DC/AC 변환부(220)의 동작을 정지시키고 송신측 커패시턴스 매칭부(230)의 스위치들을 단락시켜서 연결을 해제한 후 통신 해제 및 충전 종료를 수행할 수 있다.At this time, the transmitting-
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately modified within the scope stated in the claims.
1000 : 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템
100 : 무선전력 수신부
110 : 수신 패드 120 : 수신측 커패시턴스 매칭부
130 : AC/DC 변환부 140 : 수신측 센서부
150 : 수신측 입력부 160 : 수신측 통신부
170 : 수신측 표시부 180 : 수신측 제어부
200 : 무선전력 송신부
210 : 송신 패드 220 : DC/AC 변환부
230 : 송신측 커패시턴스 매칭부 240 : 송신측 센서부
250 : 송신측 입력부 260 : 송신측 통신부
270 : 송신측 표시부 280 : 송신측 제어부1000: Electric scooter wireless charging system for vehicles
100: wireless power receiver
110: Receiving pad 120: Receiving capacitance matching unit
130: AC/DC conversion unit 140: Receiving sensor unit
150: Receiving input unit 160: Receiving communication unit
170: Receiving side display unit 180: Receiving side control unit
200: wireless power transmitter
210: Transmission pad 220: DC/AC conversion unit
230: Transmission side capacitance matching unit 240: Transmission side sensor unit
250: Transmission side input unit 260: Transmission side communication unit
270: transmitting side display unit 280: transmitting side control section
Claims (9)
상기 차량용 전동스쿠터 무선충전 시스템이, 수신 패드에 수신되는 수신전력을 모니터링하는 모니터링 단계;
상기 수신 패드의 수신전력에 대한 정보를 상기 무선전력 송신부에 송신하고, 상기 무선전력 송신부로부터 송신 패드의 송신전력에 대한 정보를 수신하는 정보 송수신 단계;
수신전력과 송신전력을 이용하여 최적 커패시턴스를 결정하는 최적 커패시턴스 결정 단계; 및
최적 커패시턴스를 기초로 상기 수신 패드와 상기 송신 패드의 공진 주파수를 조정하는 조정 단계;를 포함하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법.
A wireless charging method for a vehicle electric scooter performed in a vehicle electric scooter wireless charging system including a wireless power receiver mounted on the electric scooter and a wireless power transmitter mounted on the vehicle, comprising:
A monitoring step in which the electric scooter wireless charging system for vehicles monitors received power received by the receiving pad;
An information transmission and reception step of transmitting information about the reception power of the reception pad to the wireless power transmitter and receiving information about the transmission power of the transmission pad from the wireless power transmission unit;
An optimal capacitance determination step of determining the optimal capacitance using reception power and transmission power; and
A wireless charging method for an electric scooter for a vehicle comprising: an adjustment step of adjusting the resonance frequencies of the receiving pad and the transmitting pad based on optimal capacitance.
상기 최적 커패시턴스 결정 단계는,
커패시턴스를 복수 회 변경하면서 송신전력과 수신전력 간의 비에 따른 송수신 효율을 획득하고, 송수신 효율이 가장 큰 커패시턴스를 최적 커패시턴스로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법.
According to clause 7,
The optimal capacitance determination step is,
A wireless charging method for an electric scooter for a vehicle, characterized by changing the capacitance multiple times to obtain transmission and reception efficiency according to the ratio between transmission and reception power, and determining the capacitance with the greatest transmission and reception efficiency as the optimal capacitance.
에러 발생 여부, 충전 중단 요청 및 완충 여부를 모니터링하고, 에러가 발생하거나 충전 중단을 요청받거나 전동스코터의 배터리가 완충되면 충전을 종료하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동스쿠터 무선충전 방법.According to clause 7,
Wireless charging for an electric scooter for a vehicle, further comprising monitoring whether an error occurs, a request to stop charging, and whether the battery is fully charged, and terminating charging when an error occurs, a request to stop charging is received, or the battery of the electric scooter is fully charged. method.
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