(57)【要約】電気自動車用無線電力伝送装置は、箱状に形成された本体２０の上端に固定されるかまたは位置移動が可能な多数の伝送パッドと電子タグ読み取り機及び近距離無線通信モジュールが設けられ、本体の内部には無線電力制御器と移動用レールが具備されて一体型に無線電力伝送装置が構成されたものであって、共用駐車場に設置されて受信パッドの装着位置が異なる多種の電気自動車に多数の伝送パッドで大容量の充電電力を高効率に供給し急速充電が行われるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車区域１０内の一側に設置される本体２０と、
前記駐車区域１０内の一側に設置され、車両のタイヤを感知して車両が指定された位置に停車したのか否かを検出する車両検知センサと、
前記本体の上部に設置され、無線電力制御器の制御によって車両の受信パッド側に無線電力を供給する少なくとも一つ以上の伝送パッド２３と、
前記伝送パッドの左右一側に設置され、車両側の電子タグと交信して電子タグに貯蔵された情報を検出する電子タグ読み取り機２１と、
前記伝送パッドの左右一側に設置され、車両の無線充電端末側に無線電力伝送装置の各種情報を伝送する近距離無線通信モジュール２２と、
前記本体の内部に設置されて前記構成装置２１、２２、２３を制御し、無線通信網に連結され、無線電力供給機４２を介して供給される電力の無線伝送を制御する無線電力制御器５２と、を含み、前記無線電力制御器５２は、前記電子タグ読み取り機２１が受信パッドの位置情報と伝送規格情報を検出すると、検出された情報に基づいて前記受信パッドと対称の伝送パッドを選択し、前記近距離無線通信モジュール２２を介して交信した車両側の充電情報に基づいて高効率伝送のための整合過程を行った後、無線電力供給を行う
ことを特徴とする電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項２】
駐車区域１０内の一側に設置される本体２０と、
前記駐車区域１０内の一側に設置され、車両のタイヤを感知して車両が指定された位置に停車したのか否かを検出する車両検知センサと、
各伝送パッドが移動可能になるように形成された空間であって、前記本体の上部に備えられるホームベース２４と、
各伝送パッドの移動のために前記ホームベース２４の内部に設置される移動用レール２６と、
車両側受信パッドとの対面のために前記移動用レールの上を移動し、前記無線電力制御器の制御によって車両の受信パッド側に無線電力を供給する少なくとも一つ以上の伝送パッド２３と、
前記伝送パッドの左右一側に設置され、車両側の電子タグと交信して電子タグに貯蔵された情報を検出する電子タグ読み取り機２１と、
前記伝送パッドの左右一側に設置され、車両の無線充電端末側に無線電力伝送装置の各種情報を伝送する近距離無線通信モジュール２２と、
前記本体の内部に設置されて前記構成装置２１、２２、２３を制御し、無線通信網に連結され、無線電力供給機４２を介して供給される電力の無線伝送を制御する無線電力制御器５２と、を含んで構成され、
前記本体２０の周縁に形成されて車両のタイヤ圧力による本体の破損を予防し正しい駐車を誘導する駐車誘導用フレーム３０を含んで構成される
ことを特徴とする電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項３】
前記車両検知センサは、
前記本体２０の左右一側に別途に設けられたタイヤ停止板１１が設置される
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項４】
前記本体２０は箱状の構造品であって、上部を形成するカバー部と結合して本体を形成する
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つ以上の伝送パッド２３は、
前記無線電力制御器5 2の制御の下、磁気誘導または磁気共振または磁気共鳴方式で車両側受信パッドの伝送規格条件に合わせて無線電力を整合して無線電力を行う
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項６】
前記電子タグ読み取り機２１は、車両側の電子タグ情報を読み取って車両側受信パッドの装着位置情報と伝送規格情報を検出する
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項７】
前記近距離無線通信モジュール２２は車両側近距離無線通信モジュールと交信し、前記無線電力制御器の無線電力伝送情報を車両側に送信して車両側のバッテリ充電量、充電進行情報、運転者の選択情報、そして充電量に応じた決済情報を受信する
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項８】
前記無線電力制御器５２は、
前記電子タグ読み取り機２１が受信パッドの位置情報と伝送規格情報を検出すると、検出された情報に基づいて前記少なくとも一つ以上の伝送パッドが受信パッドと対面するように伝送パッドの位置を前記移動用レール２６に沿って移動させ、前記近距離無線通信モジュール２２を介して交信した車両側の充電情報に基づいて高効率伝送のための整合過程を行った後、無線電力受電供給を行う
請求項２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項９】
前記少なくとも一つ以上の伝送パッド２３は、
上下に高さを調節するリフト機能を有する
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項１０】
前記駐車誘導用フレーム３０は、内側に前記本体２０を堅固に支持し本体２０と一定間隔の隙間を形成するように多数の支持具３１を備える
請求項２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項１１】
前記本体２０は、駐車の際に車両が容易に前記本体２０の上に進入するように、車両が進入する側の両側面を台形の斜面を有する形状である
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項１２】
前記本体２０は下部一側が駐車区域の地面に埋設され、地面の上に露出される部分と上部に装着された前記伝送パッドは縁が斜面で形成される
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項１３】
前記無線電力供給機４２は太陽光発電と風力発電及び燃料電池で発電された環境にやさしい電力が電力貯蔵用バッテリ４３に貯蔵されてから非常電力として供給されるようにする
請求項１または２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項１４】
前記無線電力制御器５２は、
車両が駐車区域に進入すると前記車両検知センサを介して車両の停車を認識し、
前記電子タグ読み取り機と前記近距離無線通信モジュールを作動し、
前記電子タグ読み取り機を介して車両の電子タグと交信して受信パッドの位置情報と伝送規格情報を検出し、
前記近距離無線通信モジュールを介して車両内の無線通信端末側に充電情報を伝送し、
前記受信パッドと対面する伝送パッドに電源を供給し、
前記伝送パッドの整合を調整し、
前記整合された伝送パッドから無線電力を伝送し、
無線電力の伝送過程が全て完了されると、前記近距離無線通信モジュールを介して充電完了情報を受信する
請求項１に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【請求項１５】
前記無線電力制御器５２は、
車両が駐車区域に進入すると前記車両検知センサを介して車両の停車を認識し、
前記電子タグ読み取り機と前記近距離無線通信モジュールを作動し、
前記電子タグ読み取り機を介して車両の電子タグと更新して受信パッドの位置情報と伝送規格情報を検出し、
前記検出された受信パッドの位置情報と伝送規格情報に応じて前記伝送パッドを受信パッドの近距離に移動し、
前記近距離無線通信モジュールを介して車両内の無線通信端末側に充電情報を伝送し、
前記受信パッドと対面する伝送パッドに電源を供給し、
前記伝送パッドの整合を調整し、
前記整合された伝送パッドから無線電力を伝送し、
無線電力の伝送過程が全て完了されると、前記近距離無線通信モジュールを介して充電完了情報を受信し、
前記移動された伝送パッドをする正位置に復帰する
請求項２に記載の電気自動車用無線電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気自動車用無線電力伝送装置に関するものであり、より詳しくは、非接触方式で充電電力を供給する電気自動車用無線電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、電気自動車の大衆化につれ簡単で便宜性を増大した充電方法が要求されており、安全で迅速な充電方式が開発されている。また、電気自動車にプラグを差し込んで充電する有線充電方式の不便さを解消し得る多様な非接触式無線充電方式が提案されている。
電気自動車の充電は、磁気誘導（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ）方式と磁気共鳴（Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を利用して近距離で無線充電を行う非接触式充電方式が商用化段階にある。従来、電気自動車の無線充電方式は無線電力を受信する１つの受信パッドを車両の下部に装着し、それに対応する無線充電器の伝送パッド１つを駐車区域の特定位置に対称に設置して非接触式充電を行う。このような従来の無線充電方式は無線伝送の特性上伝送効率（７０〜９０％）が低く、有線充電に比べ充電に長時間が所要されるため主に専用駐車場に設置して夜間充電用に利用されている。
【０００３】
前記磁気誘導方式は、無線電力送信部のコイルで磁場を発生するとその磁場の影響で無線電力受信部のコイルから電気が誘導される電磁気誘導原理を利用する方式である。磁気誘導方式は伝送効率が非常に高い長所があるが、送信コイルと受信コイルが数ｃｍ以上離れるかコイルの中心が一致しなければ伝送効率が急激に低下する問題がある。このような問題を補完したのが磁気共振方式である。磁場共振方式は送信コイルと受信コイルに共振機能を付加して無線送受信距離を延ばし伝送効率を上げている。
前記磁気共鳴方式は磁気誘導方式とは異なって遠く離れているところでも高い効率で無線電力の送受信が可能な長所がある一方、実際に充電が行われる環境では送受信モジュールの設置位置、動作状態の変化、周辺導体の影響などによって伝送効率が低下する短所があるが、次第にその性能が改善されている。磁気共鳴方式は人体に大きい影響を及ぼすレベルではないが、磁場が集中する送受信コイルの近くでは各国の規制レベルより高い電磁波を発生する問題を内包している。
電子タグ（ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は電波を利用して遠距離で情報を認識する技術である。電子タブはアンテナと集積回路で形成されるが、集積回路の中に情報を記録しアンテナを介して読み取り機に情報を送信する。この情報はタグが付着された対象を識別するのに利用される。電子タグ読み取り機は電波を介して電子タグと情報を交信するため短距離はもちろん遠距離でもタグを読み取ることができ、交信の間にある物体を通して情報を受信することをできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開特許ＷＯ２０１１／０４９３５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気自動車を有線で充電するのに家庭用電源では６〜８時間が所用され、急速充電器でも最低２０分以上が所用されており、走向距離が長くなるにつれ充電時間は更に延びる。また、一日数回も太い充電ケーブルを電気自動車に直接差し込まなければならない不便さがあり、雪や雨が降るときや暗いときは感電の恐れが高いためユーザの格別な注意が要求される。
【０００６】
従来、電気自動車の無線充電方式は無線電力を伝送する伝送パッドと無線電力を受信する受信パッドの間隔が遠くなると無線伝送の効率が大きく下がって有線充電に比べ充電に多くの時間がかかり車両の周辺の電磁波を発生する問題があったため、電気自動車に搭載された大容量のバッテリを速く充電するためには送信パッドと受信パッドを近距離に位置させて無線電力の伝送効率を上げなければならない課題がある。
なお、従来の電気自動車用無線充電器は無線電力を受信する１つの受信パッドを車両の下部に装着しそれに対応する伝送パッド１つを駐車区域の特定位置に対称に設置して無線電力が送受信されるようにしたものであって、受信パッドの位置や規格が異なる電気自動車が無線充電器を共用に使用するためには駐車場に多様な規格の無線充電装置を設置しなければならない問題があった。
【０００７】
また、電気自動車の無線充電は伝送効率の問題で有線充電に比べ充電時間がさらに所用されるため大容量の無線電力を供給しなければ充電時間を短縮することができないが、１つの伝送パッドと１つの受信パッドを使用する従来の無線充電方式は大容量の無線電力を送受信するには大きさや厚さの制約を受ける電気自動車用送受信パッドの構造的限界のため、充電時間を短縮することが難しい。
また、従来の電気自動車用無線充電装置は無線電力供給装置と伝送パッドを分離して駐車区域にそれぞれ設置するため、駐車場に多数の無線中で装置を設置する場合には無線電力供給装置のための別途の空間が必要なため従来の駐車場の駐車区域を変更するか駐車面積を縮小しなければならない問題があり、無線充電装置の設置にも多くの工事費がかかる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は前記のような従来の問題を解決するために提案されたものであり、そのための本発明の電気自動車用無線電力伝送装置は、箱（ｂｏｘ）状に形成された本体２０の上端に固定されるかまたは位置移動が可能な多数の伝送パッド２３−１、２３−２、２３−３と電子タグ読み取り機２１及び近距離無線通信モジュール２２が設けられ、本体の内部には無線電力制御器と移動用レールが具備されて一体型に無線電力伝送装置が構成されたものであって、共用駐車場に設置されて受信パッドの装着位置が異なる多種の電気自動車に多数の伝送パッドで大容量の充電電力を高効率に供給し急速充電が行われるようにしたことが特徴である。
【０００９】
本発明の第１〜４実施例による無線電力伝送装置は、無線通信網４０で外部と充電情報が交換され、電力網４１に連結されて無線電力供給機４２を介して無線電力伝送装置５０に充電電力が供給されるものであって、車両検知センサ５１によって電気自動車の駐車区域の停車が認識されれば無線電力制御部５２を介して電子タグ読み取り機５３と近距離無線通信モジュール５４が作動される。この際、電気自動車の電子タグ６０情報を読み取って受信パッドの装着位置情報と伝送規格情報を識別した後、無線電力制御器５２を介して多数の伝送パッド５５のうち１つ以上の多数の伝送パッドを稼動して無線電力を大容量に伝送するようにしたものである。
この際、無線電力伝送装置の上に停車した電気自動車は近距離無線通信モジュール６１を介して無線電力伝送装置の近距離無線通信モジュール５４から受信した無線充電情報に基づいて受信電力制御器６３と無線受電端末機６４を稼動し、装着された１つ以上の多数の受信パッド６２で大容量の無線電力を受信して受信電力制御器６３で充電電力に変換した後、充電制御器６５を介してバッテリ６６を急速充電するものである。運転席に備えられる無線充電管理情報を無線充電管理所に伝送し、無線充電過程をディスプレーしながら充電量に対するオンライン決済を行う機能をする。
【００１０】
そのための本発明の第１及び第４実施例による電気自動車用無線電力伝送装置は主に屋外駐車場に設置して使用するものであって、雨や雪が降るときも無線充電が可能であるように本体の上端に多数の伝送パッドが固定されて一体型に形成された屋外防水型構造である。
図１２を参照して無線電力伝送装置の作動過程を説明すると以下のようである。電気自動車が駐車区域に進入してタイヤ停止板によって停車すると、タイヤ停車板に具備された車両検知用センサの信号によって無線電力伝送装置の上端に具備された電子タグ読み取り機と近距離無線通信モジュールが稼動され、電気自動車の電子タグ情報を読み取って装着された受信パッドの位置情報と伝送規格情報確保し、近距離無線通信モジュールを介して運転席に備えられた無線充電端末機に無線充電力伝送装置の情報を提供してバッテリ充電量と充電進行情報と運転者の選択情報及び決済情報を交信し、確保した受信パッドの位置情報と伝送規格情報に基づいて装置に設けられた多数の伝送パッドから受信パッドと対照する１つ以上の多数の伝送パッドに電源を供給し、無線電力伝送制御器として選択された伝送パッドの磁気共振または磁気共鳴のための周波数及びマッチング素子を調整して受信パッドとの整合過程を行った後、整合された１つ以上の多数の伝送パッドから１つ以上の多数の受信パッドに高効率の無線電力が伝送されるようにして、無線通信モジュールを介して充電完了情報が受信されると無線電力伝送過程が完了され、無線電力伝送装置は稼動待機（ＳＴＡＮＤ  ＢＹ）状態になって他の電気自動車の無線充電のために待機状態を維持する。
【００１１】
また、本発明の第２及び第３実施例による電気自動車用無線電力伝送装置は主に屋内駐車場に設置して使用するものであって、無線電力受信パッドの装着位置が異なる多種の電気自動車に無線充電を効率的に行うために、受信パッドの位置に対称に伝送パッドを近距離に移動して整合過程を介して高効率に無線電力を伝送するための可変型構造の無線電力伝送装置である。
本発明の第２及び第３実施例による作動過程は上述した第１及び第４実施例と作動過程がほぼ一致するが、中間ステップで受信パッドの装着位置情報によって伝送パッドが受信パッドと対称の近距離に位置移動する過程が追加されたものである。
図１３を参照して、無線電力伝送装置の作動過程を説明すると以下のようである。電気自動車が駐車区域に進入してタイヤ停止板によって停車すると、タイヤ停止板に備えられた車両検知用センサの信号によって無線電力伝送装置の上端に備えられた電子タグ読み取り機と近距離無線通信モジュールが稼動され、電気自動車の電子タグ情報を読み取って装着された受信パッドの位置情報と伝送規格情報を確保し、受信パッドの位置情報によって伝送パッドが対称の近距離に位置移動し、近距離無線通信モジュールを介して運転席に備えられた無線充電端末機に無線電力伝送装置の情報を提供してバッテリ充電量と充電進行情報と運転者の選択情報及び決済情報を更新し、確保した受信パッドの位置情報と伝送規格情報に基づいて装置に設けられた多数の伝送パッドから受信パッドと対照する１つ以上の多数の伝送パッドに電源を供給し、無線電力伝送制御器として選択された伝送パッドの磁気共振または磁気共鳴のための周波数及びマッチング素子を調整して受信パッドとの整合過程を行った後、整合された１つ以上の多数の伝送パッドから１つ以上の多数の受信パッドに高効率の無線電力が伝送されるようにして、無線通信モジュールを介して充電完了情報が受信されると移動された伝送パッドが正位置に復帰して無線電力伝送過程が完了され、無線電力伝送装置は稼動待機状態になって他の電気自動車の無線充電のために待機状態を維持する。
【００１２】
本発明の第２及び第３実施例による可変型構造の電気自動車用無線電力伝送装置は、本体２０に内装された無線電力制御器５２の制御によって本体２０の上端で伝送パッド２３−１、２３−２，２３−３、２３−４がそれぞれまたは全部が同時に水平移動するよう、本体２０のホームベース２４から伝送パッド２３−１〜３が分離されて本体２０に内装された移動用レール２６に沿って水平に移動するようにしたものである。水平移動する伝送パッドにリフト機能を追加して受信パッドとの間を近距離に維持する場合、無線電力の伝送効率が更に上昇するため好ましい。
【００１３】
また、本発明電気自動車用無線電力伝送装置は本体の周縁に駐車誘導用フレームを追加に装着し、電気自動車が駐車区域に進入するとタイヤ圧力からの伝送装置の破損や衝撃を防止し伝送装置の上部に電気自動車が正しく駐車されるように誘導するものであって、伝送装置の設置とメンテナンスを容易にするために伝送装置本体と駐車誘導用フレームを着脱式に構成したものである。
また、本発明の電気自動車用無線電力伝送装置は、環境にやさしいエネルギーを貯蔵し非常電力として活用する無線電力伝送装置を具現するために、太陽光発電と風力発電及び燃料電池を介して確保した電力を外部の電力貯蔵用バッテリに貯蔵してから無線通信網で統制される無線電力供給機の制御を介して無線電力伝送装置に充電電力が供給されるように予備電力網を構成したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による電気自動車用無線電力伝送装置は充電プラグを使用しない非接触無線方式であるため使用が簡便で安全であり、共用駐車場などに設置されて受信パッドの装着位置が異なる多様な規格の電気自動車に効率的な方法で無線電力を供給する無線充電手段である。本発明は複数（多数）の伝送パッドを介して大容量の無線電力を供給し電気自動車に急速充電が可能になるように具現されるため、充電インフラの構築に活用されて電気自動車の大衆化に寄与することができる。
また、本発明は無線電力伝送装置の本体の周辺に別途の駐車誘導用フレームを装着して電気自動車が駐車区域に進入するときのタイヤ衝撃から無線電力伝送装置を保護し、無線電力伝送装置の上に電気自動車が正しく位置されるように駐車を誘導して、無線電力のための指定位置に電気自動車が迅速に移動し停車するように時間を短縮する効果を提供する。
また、本発明による電気自動車用無線電力伝送装置は一体型に構成されて従来の駐車区域の区画を変更することなく設置されることができ設置コストが安いため、経済的に充電インフラを構築することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施例による無線電力伝送装置の概略的な構造を示す説明図
【図２】本発明の第１実施例による無線電力伝送装置の本体と駐車誘導用フレームを示す説明図
【図３】本発明の第１実施例による無線電力伝送装置の断面図
【図４】本発明の第２実施例による無線電力伝送装置の本体を示す説明図
【図５】本発明の第２実施例による無線電力伝送装置の断面図
【図６】本発明の第２実施例による伝送パッドの移動を示す第１例示説明図
【図７】本発明の第２実施例による伝送パッドの移動を示す第２例示説明図
【図８】本発明の第３実施例による無線電力伝送装置の概略的な構造を示す説明図
【図９】本発明の第４実施例による無線電力伝送装置の概略的な構造を示す説明図
【図１０】本発明の第４実施例による無線電力伝送装置の本体の下部が地面に埋設されたことを示す説明図
【図１１】本発明による無線電力伝送装置のブロック構成図
【図１２】本発明の第１及び第４実施例による無線電力伝送装置の動作を示すフローチャート
【図１３】本発明の第２及び第３実施例による無線電力伝送装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を添付した図面を参照して詳細に説明すると以下のようである。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不明確にする恐れがある公知機能及び構成に関する詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１は本発明の第１実施例による無線電力伝送装置の概略的な構造を示す図であり、図２は本発明の第１実施例による無線電力伝送装置の本体と駐車誘導用フレームを示す図である。
図１に示したように、本発明による無線電力伝送装置は駐車区域１０に設置される。
本発明による無線電力伝送装置は本体２０、少なくとも一つ以上の伝送パッド２３（２３−１、２３−２、２３−３）、電子タグ読み取り機１２、近距離無線通信モジュール２２、無線電力制御器５２を含んで構成される。
前記本体２０は箱状であって、本体２０の上端カバーに少なくとも一つ以上の伝送パッド２３−１、２３−２、２３−３と電子タグ読み取り機２１、近距離無線通信モジュール２２を備えて周縁に駐車誘導用フレーム３０を装着する。
前記少なくとも一つ以上の伝送パッド２３−１、２３−２、２３−３は本体の上部に備えられ、受信パッドを介して電気自動車に充電電力を供給する。
前記電子タグ読み取り機１２は本体の上部に備えられ、前記伝送パッドの左右一側に設置される。電子タグ読み取り機１２は車両側の電子タグと交信して電子タグに貯蔵された情報を検出する。
前記近距離無線通信モジュール２２は本体の上部に備えられ、前記伝送パッド２３−１の左右一側に設置される。近距離無線通信モジュール２２は車両の無線充電端末機側に無線電力伝送装置の各種情報を伝送する。
【００１８】
本発明は受信パッドの装着位置が異なる多種の電気自動車に効率的な無線電力供給手段で高容量の充電電力を供給し急速充電が行われるようにする無線電力伝送装置を具現したものである。
図１に示した自動車のタイヤ１２−１〜４は駐車区域１０に停車された電気自動車を示すものであって、以下の説明では重複するタイヤ符号に関する記載は省略する。
図１と図２に示したように、本発明による無線電力伝送装置は本体２０の周縁に駐車誘導用フレーム３０を設置する。前記駐車誘導用フレーム３０は内側に衝撃吸収材質で製作された支持具３１を備え、本体２０を堅固に支持するようにして無線電力伝送装置の設置とメンテナンスを容易にする。前記駐車誘導用フレーム３０の進入部は車両の進入が容易であるように斜面を有するように設計され、フレーム３０の左右側にタイヤ停止板１１を設置して駐車区域１０に電気自動車が進入するときに無線電力伝送装置の上部に正しく駐車されるようにする。また、本体２０と支持具３１との間には衝撃号防止用隙間３２が形成されることで、外部衝撃から本体２０を保護し衝撃防止用隙間３２を介して雨水やほこりなどが外部に容易に排出される。また、伝送装置の設置とメンテナンスが容易であるように本体２０と駐車誘導用フレーム３０は互いに分離が容易な着脱式に具現されることが好ましい。前記タイヤ停止板１１は車両のタイヤを感知する車両検知用センサ（図示せず）を一側に備える。車両検知用センサは車両のタイヤを感知して車両が指定された位置に停車されたのか否かを感知する。
【００１９】
図３は、本発明の第１実施例による無線電力伝送装置の断面を示す図である。
図３に示したように、本発明による無線電力伝送装置は本体２０を本体カバー２０−１が覆いその上に無線電力伝送パッド２３が装着さらえるように設計されている。前記本体２０の両端では前記駐車誘導用フレーム３０に締結された衝撃吸収材質の支持具３１が本体２０を支持する。
【００２０】
図４は本発明の第２実施例による無線電力伝送装置の本体を示す図であって、本体２０と伝送パッド２３が分離された形状を示す図である。
図４に示したように、本発明の第２実施例は可変型構造の電気自動車用無線電力伝送装置に関するものである。
本発明は本体２０に内装された無線電力制御器５２の制御によって、本体２０の上部から伝送パッド２３−１、２３−２、２３−３それぞれまたは全部が同時に水平移動するようにする。前記伝送パッド２３−１〜３は本体２０のホームベース２４から分離されて、図５に示したように本体２０に内装された移動用レール２６に沿って水平に移動する。
【００２１】
本発明はまた、水平移動する伝送パッドにリフト機能を追加して電気自動車側受信パッドとの間を近距離に維持し、それを介して無線電力の伝送効率を更に上昇する。図５は、本発明の第２実施例による無線電力伝送装置の断面を示す図である。
図６は本発明の第２実施例による伝送パッドの移動を示す第１例示図であり、図７は第２例示図である。
図６及び図７に示したように、無線電力伝送装置の伝送パッド２３−１、２３−２、２３−３は電気自動車受信パッドの位置情報に応じてそれぞれ水平移動するか全て水平移動する。本例示による伝送パッド２３−１、２３−２、２３−３はそれぞれ或いは全体が受信パッドの位置が異なる多種の電気自動車に合わせて上下端に自由に位置移動し、効率的に無線電力伝送を行う。
【００２２】
図８は、本発明の第３実施例による無線電力伝送装置の概略的な構造を示す図である。
図８に示したように、本発明の第３実施例による無線電力伝送装置は伝送パッド２３−４を更に一つ追加に含んでより大きい容量の無線電力供給を必要とする重大型電気自動車に適用される。本例示を介して分かるように、本発明は電気自動車の大きさとバッテリ容量に応じて伝送パッドを制限なく多数設置して無線電力伝送装置をより有用に具現することができる。図８に示した第３実施例を基本的な機能を無線電力伝送過程は前記第１実施例と同じであるため、具体的な説明は省略する。
【００２３】
図９は、本発明の第４実施例による無線電力伝送装置の概略的な構造を示す図である。
図９に示したように、本発明の第４実施例による無線電力伝送装置は道路の側面に設けられた屋外駐車区域１０に主に設置される。本例示による無線電力伝送装置は側面駐車をするために電気自動車が前進と後進をするときにタイヤ１２−１〜４が無線電力伝送装置の上部を踏んで走行するように、図１０に示したように無線電力伝送装置の本体２０を駐車区域の地面を埋設する。図１０は、本発明の第４実施例による無線電力伝送装置の本体の下部が地面に埋設されたことを示す図である。
本例示は本体カバー２０−１と伝送パッド２３、２３−１〜３の厚さを薄くし角を斜面にして駐車を容易にしたものである。また、駐車区域の底に設置される屈曲型タイヤ停止板１１も電気自動車が容易に前、後進するようにしている。本例示の基本的な機能と無線電力伝送過程は前記本発明の第１実施例と同じであるため具体的な説明は省略する。
【００２４】
図１１は、本発明による無線電力伝送装置のブロック構成図である。
図１１に示したように、本発明による無線電力伝送装置は無線通信網４０を介して外部と充電情報を交換し、無線電力供給器４２を介して電力網４１と連結されて充電電力を供給される。そして、車両検知センさ５１を介して電気自動車の駐車区域を認識すると、無線電力制御器５２の制御の下、電子タグ読み取り機５３と近距離無線通信モジュール５４を作動する。前記無線電力制御器５２は電子タグ読み取り機５３を介して電気自動車の電子タグ６０と交信して受信パッドの装着位置情報と伝送規格情報を検出した後、少なくとも一つ以上の伝送パッド５５を稼動して大容量の無線電力を無線で伝送する。
【００２５】
一方、前記無線電力伝送装置の上に停車した電気自動車は、近距離無線通信モジュール６１を介して無線電力伝送装置側の近距離無線通信モジュール５４から受信した無線充電情報に基づいて受信電力制御器６３と無線充電端末機６４を稼動する。そして、少なくとも一つ以上の受信パッド６２を介して大容量の無線電力が受信されると、受信電力制御器６３は前記受信された無線電力を充電電力に変換し、充電制御器６５は前記変換された充電電力でバッテリ６６を急速充電する。運転席に備えられる無線充電端末機６４は前記無線通信網４０と連結され、電気自動車の無線充電管理情報を無線充電管理所に伝送し無線充電過程をディスプレーしながら充電量に応じたオンライン決済を行う。
本発明は環境にやさしいエネルギーを利用して非常電力として活用する電気自動車用無線電力伝送装置を具現するために、太陽光発電４４と風力発電４５及び燃料電池４６を介して確保した電量を外部の電力貯蔵用バッテリに貯蔵してから無線通信網で遠隔統制される無線電力供給機４２の制御を介して無線電力伝送装置５０に充電を供給する予備電力網を構成する。
【００２６】
図１２は、本発明の第１及び第４実施例による無線電力伝送装置の動作を示すフローチャートである。図２１に示したように、本例示による無線電力伝送装置の作動過程を説明すると以下のようである。
電気自動車が駐車区域に進入してタイヤ停止板によって停車すると、前記無線電力制御器５２はタイヤ停止板に備えられた車両検知用センサ５１の発信信号を認知し無線電力伝送装置の上端に備えられた電子タグ読み取り機５３の近距離無線通信モジュール５４を稼動するＳ１０〜Ｓ３０。そして、電気自動車の電子タグ情報を読み取って装着された受信パッドの位置情報と伝送規格情報を検出し、近距離無線通信モジュール５４を介して運転席に備えられた無線充電端末側に無線電力伝送装置の情報を提供するＳ４０〜Ｓ６０。この際、前記無線電力伝送装置の情報はバッテリ充電量と充電進行情報と運転者の選択情報及び決済情報などである。前記無線電力制御器５２は前記検出された受信パッドの位置情報と伝送規格情報を参照して電気自動車側の受信パッドと対面する伝送パッドに電源を供給するＳ７０。次に、無線電力制御器５２は前記伝送パッドの磁気共振または磁気共鳴のための周波数及びマッチング素子を調整して受信パッドとの整合過程を行った後、整合された多数の伝送パッドを介して高効率の無線電力伝送が行われるようにするＳ８０〜Ｓ９０。前記無線電力伝送が全て完了されると、無線電力制御器５２は無線通信モジュールを介して充電完了情報を受信し、無線電力伝送装置を稼動待機状態に転換して、他の電気自動車の無線充電が開始されるまで稼動待機状態を維持するＳ１００〜Ｓ１２０。
【００２７】
図１３は、本発明の第２及び第３実施例による無線電力伝送装置の動作を示すフローチャートである。
本発明の第２及びだ第３実施例による作動過程は上述した第１及び第４実施例と全体的に同じである。但し、中間ステップで受信パッドの装着位置情報によって伝送パッドが受信パッドと対称になる近距離（例えば最短距離）に位置移動するステップＳ２５０が追加されている。図１３に示したように、本例示による無線電力伝送装置の作動過程を説明をすると以下のようである。
電気自動車が駐車区域に進入してタイヤ停止板によって停車すると、前記無線電力制御器５２はタイヤ停止板に備えられた車両検知用センサ５１の発信信号を認知し無線電力伝送装置の上端に備えられた電子タグ読み取り機５３の近距離無線通信モジュール５４を稼動するＳ２００〜Ｓ２２０。そして、電気自動車の電子タグ情報を読み取って装着された受信パッドの位置情報と伝送規格情報を検出し、検出された情報に応じて伝送パッドを受信パッドの近距離（例えば最短距離）に移動するＳ２３０〜Ｓ２５０。そして、近距離無線通信モジュール５４を介して運転席に備えられた無線充電端末側に無線電力伝送装置の情報を提供するＳ２６０。
【００２８】
前記無線電力制御器５２は前記検出された受信パッドの位置情報と伝送規格情報を参照して電気自動車側の受信パッドと対面する伝送パッドに電源を供給するＳ２７０。次に、無線電力制御器５２は前記伝送パッドの磁気共振または磁気共鳴のための周波数及びマッチング素子を調整して受信パッドとの整合過程を行った後、整合された多数の伝送パッドを介して高効率の無線電力伝送が行われるようにするＳ２８０〜Ｓ２９０。前記無線電力伝送が全て完了されると、無線電力制御器５２は無線通信モジュールを介して充電完了情報を受信し、前記移動された伝送パッドを正位置に復帰するＳ３３０〜３２０。そして、無線電力伝送装置を稼動待機状態に転換して、他の電気自動車の無線充電が開始されるまで稼動待機状態を維持するＳ３３０。
【００２９】
本発明は、特許請求の範囲の規定を逸脱しない範囲で多様に変更実施でき、本発明の範囲は上述した特定の好ましい実施例に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は電気自動車の大衆化に伴う充電インフラの構築に有用な電気自動車用無線電力伝送装置であって、使用が簡便な非接触方式で多種の電気自動車に効率的な無線電力伝送手段として急速充電を提供するため、電気自動車の大衆化と関連産業の発展に寄与することができる。
また、本発明の電気自動車用無線電力伝送装置は一体型に形成された無線充電設備であって、設置場所に制約がなく、屋内外駐車場に容易に構築されることができ、無線通信網を介して無人運営が可能であるため全国的な電気自動車用充電インフラの構築に有用に活用されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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