KR101060963B1 - Online electric vehicle control system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온라인 전기차량의 제어시스템에 관한 것으로, 감지장치로부터 전자기장을 감지하여, 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 동력으로 이용하는 온라인 전기차량의 전기에너지가 최대가 되도록 자동으로 운행할 수 있는 온라인 전기차량의 제어시스템을 제공한다.The present invention relates to a control system of an on-line electric vehicle, and detects an electromagnetic field from a sensing device, and can automatically operate the on-line electric vehicle to maximize the electric energy of the on-line electric vehicle using electric energy generated by the influence of the electromagnetic field. To provide a control system for electric vehicles.
본 발명에 의하면, 급전라인 측으로부터 전자기장의 영향을 받아 생성된 전류를 이용하여 축전지를 충전함에 있어서, 충전 효율을 높일 수 있도록 온라인 전기차량의 제어가 가능함은 물론 급전라인이 매설된 도로에서 온라인 전기차량의 자동 운행이 가능한 효과가 있다.According to the present invention, in charging a storage battery using current generated under the influence of an electromagnetic field from a power supply line side, online electric vehicles can be controlled to increase charging efficiency, as well as online electricity on a road where a power supply line is embedded. Automatic driving of the vehicle is possible.
온라인 전기차량, 감지장치, 제어장치, 운행장치 Online electric vehicle, sensing device, control device, driving device
Description
본 발명은 온라인 전기차량의 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control system for an on-line electric vehicle.
최근에는 환경에 대한 관심이 급증하면서, 차량에서 배출되는 배기가스를 정화하고자 하는 노력이 다양한 방면에서 이루어지고 있으며, 미국이나 유럽 등지에서는 배기가스에 대한 규제를 강화하고 있는 추세이다.Recently, as the interest in the environment is rapidly increasing, efforts to purify the exhaust gas emitted from vehicles have been made in various aspects, and in the United States or Europe, there is a tendency to tighten the regulation on the exhaust gas.
그리하여 휘발유 등의 연료와 전기를 에너지로 사용하는 하이브리드 차량이 출시되고 있으며, 나아가 전기나 수소를 에너지로 사용하여 운행할 수 있는 차량에 대한 연구도 활발하게 이루어지고 있다.Thus, hybrid vehicles using fuel and electricity such as gasoline as energy have been released, and research into vehicles that can operate using electricity or hydrogen as energy is being actively conducted.
그 중에서 전기를 이용하여 운행되는 전기차량의 경우에는 차량에 축전지를 탑재하여 외부로부터 전력을 공급받아 충전하고, 충전된 전력을 이용하여 차량을 운행하는 것이 일반적인 방법이었다.In particular, in the case of an electric vehicle that runs by using electricity, a battery is mounted in a vehicle, and the electric power is charged from the outside, and the vehicle is operated using the charged power.
그렇지만, 이러한 전기자동차의 경우에는 일반적으로 한 번의 충전에 의해 충전된 전력이 소모될 때까지 차량이 운행된 후에 다시 축전지를 충전하여야 하는 문제가 있다. 이에 축전지를 더욱 빠르게 충전하는 방법과 축전지의 용량을 높이는 방향으로 수많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 그러나 이러한 활발한 연구에도 불구하고 한계가 있어, 그의 대안으로 온라인 전기차량(Online Electric Vehicle)이 등장하였다.However, such an electric vehicle generally has a problem in that the battery needs to be recharged after the vehicle is operated until the electric power charged by a single charge is consumed. Therefore, a lot of research is being conducted in the direction of increasing the capacity of the battery and faster charging of the battery. However, despite such vigorous research, there are limitations, and as an alternative, an online electric vehicle has appeared.
온라인 전기차량은 도로에 전선이 매설되어, 전선에 전류가 흐름에 따라 전자기장이 발생하고, 이 전자기장을 차량에서 무선으로 수신하여 수신된 전자기장의 영향으로 생성된 전류를 이용하여 차량의 동력으로 사용하는 차량이다. 물론, 온라인 전기차량은 상기와 같이 생성된 전류를 바로 동력으로 사용하는 것도 가능하여 별도의 축전지를 장착하지 않아도 되지만, 다른 전기차량과 마찬가지로 온라인 전기차량에도 축전지가 포함될 수 있어, 상기와 같이 생성된 전류를 이용하여 축전지를 충전하고 충전된 전력으로 운행이 이루어지도록 하는 것도 가능하다.On-line electric vehicles use electric power generated by the electric field generated by the electromagnetic field generated by the electric field generated by the electric wave generated by the electric wave generated by the electric current flowing in the electric wire. It is a vehicle. Of course, the online electric vehicle can also use the current generated as described above directly as a power source, and does not need to install a separate battery. However, like other electric vehicles, the online electric vehicle may include a battery, thus generated as described above. It is also possible to charge the battery using current and to operate it with the charged power.
그렇지만, 이때 사용되는 축전지는 기존에 전기차량에 사용되던 축전지보다는 그 크기와 용량을 대폭 줄이는 것이 가능하기 때문에 차량의 무게를 줄일 수 있으며, 그만큼의 차량의 공간도 확보할 수 있다는 장점이 있다.However, the battery used at this time can significantly reduce the size and capacity of the battery than the battery used in the conventional electric vehicle can reduce the weight of the vehicle, there is an advantage that can secure the space of the vehicle.
더욱이 온라인 전기차량은 도로를 달리는 과정에서 도로에서부터 무선으로 바로 전력을 공급받을 수 있기 때문에 별도의 축전지 충전시간을 필요로 하지 않는 다는 장점이 있다.In addition, online electric vehicles can be powered directly from the road wirelessly in the course of the road, there is an advantage that does not require a separate battery charging time.
이러한 온라인 전기차량을 이용할 때, 별도의 접촉이 없이도 전자기 유도 방식을 이용하여 온라인 전기차량으로 전력공급을 하기 위해서 급전라인이 이용되는데, 이는 도로에 매설되기 때문에 운전자로서는 급전라인이 매설된 위치를 파악하기가 어렵고, 급전라인이 매설된 위치를 식별할 수 있다고 하여도 운전자가 높은 충전 효율을 유지하면서 운행하기란 쉽지 않다.When using such an online electric vehicle, a power feeding line is used to supply power to an online electric vehicle by using an electromagnetic induction method without any contact. Since the electric power is buried on the road, the driver knows where the power feeding line is buried. It is difficult to do it, and it is not easy for the driver to operate while maintaining a high charging efficiency even if the position where the power supply line is buried is difficult.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온라인 전기차량의 충전 효율을 높일 수 있도록 하는 온라인 전기차량의 제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a control system for an on-line electric vehicle, which can solve the above-described problems and to increase the charging efficiency of the on-line electric vehicle.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 온라인 전기차량의 제어시스템은 전자기장을 감지하는 감지장치; 상기 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지가 충전(charge)되는 축전지; 상기 축전지에 충전된 전기에너지를 동력으로 이용하는 온라인 전기차량의 운행을 위한 하나 이상의 운행장치; 및 상기 축전지에 충전되는 효율이 최대가 되도록 상기 감지장치에서 상기 전자기장의 감지에 따라 상기 운행장치를 제어하는 제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, in one aspect of the present invention, a control system for an on-line electric vehicle includes a sensing device for sensing an electromagnetic field; A storage battery in which electrical energy generated by the influence of the electromagnetic field is charged; At least one driving device for driving an on-line electric vehicle using electric energy charged in the battery as power; And a control device for controlling the driving device according to the detection of the electromagnetic field in the detection device so as to maximize the efficiency of charging the battery. Characterized in that it comprises a.
그리고 상기 제어장치는, 상기 감지장치에서 상기 전자기장이 감지되었음에 대한 신호가 입력되는 입력부; 상기 입력된 신호로 상기 축전지에 충전되는 효율이 최대가 되기 위한 운행정보를 분석하는 분석부; 및 상기 분석부에서 분석된 운행정보로 상기 하나 이상의 운행장치를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control device may further include an input unit to receive a signal indicating that the electromagnetic field is detected by the sensing device; An analysis unit for analyzing driving information for maximizing the efficiency of charging the storage battery with the input signal; And a controller controlling the at least one driving device with the driving information analyzed by the analyzing unit. Characterized in that it comprises a.
한편, 상기 운행장치는 상기 온라인 전기차량이 운행되는 방향을 제어하기 위한 조향장치인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the driving device is characterized in that the steering device for controlling the direction in which the on-line electric vehicle travels.
또한, 상기 운행장치는 상기 온라인 전기차량이 운행되는 속력을 제어하기 위한 속력조절장치인 것을 특징으로 한다.In addition, the driving device is a speed adjusting device for controlling the speed at which the on-line electric vehicle runs.
여기서, 상기 속력조절장치는 가속페달(Accelerating pedal) 및 브레이크 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Here, the speed control device is characterized in that any one of an accelerator pedal (Accelerating pedal) and the brake.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 급전라인 측으로부터 전자기장의 영향을 받아 생성된 전류를 이용하여 축전지를 충전함에 있어서, 충전 효율을 높일 수 있도록 온라인 전기차량의 제어가 가능하다.As described above, according to the present invention, it is possible to control the on-line electric vehicle so as to increase the charging efficiency in charging the storage battery by using the electric current generated under the influence of the electromagnetic field from the power supply line side.
그리고 급전라인이 매설된 도로에서 충전 효율이 극대화되도록 온라인 전기차량의 조향과 속력을 자동으로 조절하는 것이 가능해 무인 자동 운행이 가능한 효과가 있다.In addition, it is possible to automatically adjust the steering and speed of the online electric vehicle so that the charging efficiency is maximized on the road where the power supply line is buried.
또한, 충전 효율이 극대화되도록 도로에 매설된 급전라인을 따라 최적의 속력과 방향으로 운행되기 때문에 별도의 장치가 없이도 급전라인에서 제공한 경로를 이용한 안정된 자동운행이 이루어지는 효과가 있다.In addition, since it runs at the optimum speed and direction along the feed line embedded in the road to maximize the charging efficiency, there is an effect that a stable automatic operation using the path provided by the feed line without a separate device.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for simplicity of explanation.
본 발명의 실시예인 온라인 전기차량의 제어시스템(100)은 감지장치(110), 제어장치(120), 운행장치(130) 및 축전지(140) 등을 포함하여 구성되며, 도1 내지 도4를 참조하여 설명하도록 한다.The
감지장치(110)는 온라인 전기차량(V)으로 전력을 공급하기 위한 전자기장이 발생하는 급전라인(P)이 도로에 매설되며, 이러한 급전라인(P)으로부터 발생하는 전자기장을 감지하여 감지된 정보를 제어장치(120) 측으로 보내도록 구성된다.The
이때, 온라인 전기차량(V)은 내부에 구성된 코일을 이용해 급전라인(P)에서 발생된 전자기장의 영향으로 전류를 생성하도록 하며, 이렇게 생성된 전류를 이용해 온라인 전기차량(V)의 축전지(140)를 충전하는 것이 가능하다.At this time, the on-line electric vehicle (V) generates a current by the influence of the electromagnetic field generated in the power supply line (P) using a coil configured therein, the
따라서, 온라인 전기차량(V)은 급전라인(P)에서 발생되는 전자기장의 영향을 최대로 받도록 온라인 전기차량(V)을 운행하는 것이 필요하며, 온라인 전기차량(V)의 충전 효율을 최대로 높일 수 있도록 급전라인(P)이 매설된 도로 위를 운행하는 것이 바람직하다.Therefore, the on-line electric vehicle V needs to operate the on-line electric vehicle V to maximize the influence of the electromagnetic field generated in the power supply line P, and to increase the charging efficiency of the on-line electric vehicle V to the maximum. It is desirable to run on the road where the power supply line (P) is buried.
제어장치(120)는 급전라인(P)으로부터 발생된 전자기장의 영향을 받아 축전지(140)의 충전 효율이 최대가 되도록 운행장치(130)를 제어하며, 입력부(121), 분석부(123) 및 제어부(125) 등을 포함하여 구성된다.The
입력부(121)는 감지장치(110)에서 전자기장이 감지되었음에 대한 신호가 입력되는데, 급전라인(P)으로부터 발생되는 전자기장을 감지하여 분석부(123) 측으로 보내도록 한다. 이때, 입력부(121)에서 입력된 전자기장에 대한 정보를 통해 온라인 전기차량(V)을 급전라인(P)으로부터 발생하는 전자기장의 영향을 최대로 받는 경로로 이동할 수 있도록 하는 정보를 제공한다.The
분석부(123)는 축전지(140)에 충전되는 효율이 최대가 되기 위한 운행정보를 분석하는데, 감지장치(110)에서 감지되어 입력부(121)로 입력된 신호를 이용해 전자기장의 영향으로 생성되는 축전지(140)에 충전되는 효율이 최대가 되도록 하기 위한 운행정보를 분석하여, 분석된 정보로 제어부(125) 측에서 제어가 이루어질 수 있도록 한다.The
여기서, 분석되는 운행정보는 급전라인(P)이 매설된 도로 위를 운행하게 되는 온라인 전기차량(V)의 위치에 관한 것으로, 감지장치(110)에서 감지되는 전자기장의 영향을 받아 최대의 충전 효율로 축전지(140)를 충전할 수 있도록 급전라인(P)을 따라 운행하도록 하는 정보이다.Here, the analyzed driving information relates to the position of the on-line electric vehicle (V) that runs on the road where the feed line (P) is buried. The maximum charging efficiency is affected by the electromagnetic field detected by the sensing device (110). It is information to run along the power supply line (P) to charge the
또 다른 운행정보로 급전라인(P)을 따라 운행하는 온라인 전기차량(V)의 속력을 최대의 충전 효율로 축전지(140)에 충전하기 위한 정보도 해당되며, 이 밖의 충전 효율을 높이기 위한 다른 운행정보를 분석하는 것이 가능하다.As another driving information, information for charging the
제어부(125)는 분석부(123)에서 분석된 정보로 축전지(140)에 충전되는 효율이 최대가 되도록 하나 이상의 운행장치(130)를 제어하도록 구성된다. 즉, 분석된 운행정보를 바탕으로 충전효율이 최대가 되도록 운행장치(130)인 핸들, 가속페달 및 브레이크페달 등을 제어할 수 있도록 한다.The
운행장치(130)는 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 동력으로 이용하는 온라인 전기차량(V)의 운행을 위한 조작이 이루어지는데, 급전라인(P)으로부터 발생되는 전자기장의 영향을 최대한으로 받을 수 있는 온라인 전기차량(V)의 방향 및 속력 등을 제어할 수 있도록 구성된다.The
이때, 운행장치(130)는 온라인 전기차량(V)의 방향을 제어하기 위한 조향장치인 핸들, 운행속력을 제어하기 위한 속력조절장치인 가속페달 및 브레이크페달 등이 있으며, 온라인 전기차량(V)의 운행을 위한 다른 장치들이 포함될 수도 있다.At this time, the
따라서, 급전라인(P)에서 발생되는 전자기장의 영향을 최대로 받을 수 있도록 온라인 전기차량(V)의 방향을 제어하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도4에 도시된 바와 같이, 제1지점(S1)에 위치한 온라인 전기차량(V)이 급전라인(P)에서 발생되는 전자기장의 영향을 최대한으로 받을 수 있는 제2지점(S2)으로 이동하도록 한다.Therefore, it is possible to control the direction of the on-line electric vehicle V so as to receive the maximum influence of the electromagnetic field generated in the power feeding line P. For example, as illustrated in FIG. 4, the second point S2 where the on-line electric vehicle V located at the first point S1 may be maximally affected by the electromagnetic field generated in the power supply line P. FIG. Move to.
한편, 속력을 조절하기 위한 가속페달은 자동차 운전장치의 한 종류로 가속페달을 밟으면 기관의 회전이 빨라져 자동차의 속력이 증가하도록 구성된다.On the other hand, the accelerator pedal for adjusting the speed is configured to increase the speed of the car by increasing the rotation of the engine when the accelerator pedal is stepped as a kind of vehicle driving device.
그리고 브레이크페달은 주행 중인 자동차의 속력을 감속하거나 정지시키는 장치이며, 운전석에 있는 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더에서 발생된 유압이 가는 튜브를 통해서 각 바퀴에 있는 휠실린더에 전달되어 작동한다.And the brake pedal is a device that slows down or stops the speed of the driving car, and when the brake pedal in the driver's seat is pressed, the hydraulic pressure generated from the master cylinder is transmitted to the wheel cylinders on each wheel and operated.
이는 급전라인(P)에서 발생되는 전자기장의 영향을 최대한으로 받고 있는 경 로로 이동하면서, 온라인 전기차량(V)의 충전 효율을 최대한으로 높일 수 있는 속력으로 운행하는 것이 가능하도록 한다.This makes it possible to travel at a speed that can maximize the charging efficiency of the on-line electric vehicle V while moving to a path that is maximally affected by the electromagnetic field generated in the power supply line P.
그리고 온라인 전기차량(V)이 급전라인(P)을 따라 이동하는 도중에 장해물 등이 나타나는 경우에는 운전자가 주행 중인 온라인 전기차량(V)의 속력을 감속시키거나 정지시키는 것이 가능하도록 구성할 수 있다.When an obstacle or the like appears while the online electric vehicle V moves along the power supply line P, the driver may reduce or stop the speed of the online electric vehicle V while driving.
축전지(140)는 도3에 도시된 바와 같이, 급전라인(P)으로부터 발생되는 전자기장을 이용해 온라인 전기차량(V)의 동력을 제공하기 위한 충전이 이루어지도록 구성된다.As illustrated in FIG. 3, the
또한, 제어장치(120)에 의해 매설된 급전라인(P)의 경로를 따라 운행하여, 축전지(140)의 충전 효율을 최대로 높일 수 있도록 하는 것이 가능하다.In addition, it is possible to maximize the charging efficiency of the
한편, 온라인 전기차량(V)이 장해물 또는 코너 등을 지나게 되어 급전라인(P) 근처에서 멀어지는 경우, 온라인 전기차량(V)의 감지장치(110)에서 급전라인(P) 측에서 발생되는 전자기장을 감지하여, 감지된 신호를 제어장치(120)에서 입력받아 전기에너지의 크기를 측정하고, 축전지(140)로 충전되는 충전 효율이 최대가 되도록 운행장치(130)를 제어한다.On the other hand, when the on-line electric vehicle V passes through an obstacle or corner and moves away from the power supply line P, the electromagnetic field generated by the power supply line P side of the
즉, 온라인 전기차량(V)은 도로에 매설된 급전라인(P)을 경로삼아 이동하게 되며, 이를 통해 온라인 전기차량(V)이 코너를 지나게 되거나 장해물을 피하기 위해 급전라인(P)을 벗어나는 경우가 발생하더라도 다시금 급전라인(P) 측에서 발생 하는 전자기장의 영향을 최대한으로 받을 수 있는 최적을 경로를 찾아 다시 이동하게 된다.In other words, the on-line electric vehicle V moves along the feed line P buried in the road, whereby the on-line electric vehicle V crosses the corner or out of the feed line P to avoid obstacles. Even if the occurrence of the path again to find the optimum path that can be affected by the electromagnetic field generated from the power supply line (P) to the maximum again.
이때, 최적의 경로를 찾아 이동하는 온라인 전기차량(V)은 급전라인(P)에서 발생하는 전자기장으로부터 최대의 전기에너지를 얻을 수 있는 속력을 갖도록 제어장치(120)를 이용한 속력의 제어가 이루어지도록 운행하는 것이 가능하다.At this time, the on-line electric vehicle V moving in search of the optimum path has a speed to obtain the maximum electric energy from the electromagnetic field generated in the power supply line P so that the speed of the
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. And the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.
도1은 본 발명의 실시예인 온라인 전기차량의 제어시스템을 도시한다.1 shows a control system of an on-line electric vehicle, which is an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 실시예인 제어장치의 구성을 도시한다.2 shows a configuration of a control device which is an embodiment of the present invention.
도3은 본 발명의 실시예인 온라인 전기차량에 대하여 도시한다.3 shows an online electric vehicle which is an embodiment of the present invention.
도4는 본 발명의 실시예인 온라인 전기차량이 운행되는 모습을 도시한다.4 is a diagram illustrating an operation of an on-line electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 온라인 전기차량의 제어시스템100: online electric vehicle control system
110 : 감지장치110: detection device
120 : 제어장치120: controller
121 : 입력부 123 : 분석부121: input unit 123: analysis unit
125 : 제어부125: control unit
130 : 운행장치 140 : 축전지130: driving device 140: storage battery
V : 온라인 전기차량V: Online Electric Vehicle
P : 급전라인P: Feeding Line
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