KR20160047075A - 전기차량 무선급전시스템 및 무선급전방법 - Google Patents

전기차량 무선급전시스템 및 무선급전방법 Download PDF

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이병송
이준호
박찬배
김재희
정신명
이승환
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한국철도기술연구원
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Abstract

전기차량 무선급전시스템 및 무선급전방법이 개시된다. 일실시예에 따른 전기차량 무선급전시스템은, 입력전력을 송출하는 인버터, 상기 입력전력을 인가 받아 자기장을 발생시키는 급전장치, 상기 자기장에 의해 유도되는 상기 입력전력을 집전하여 전기차량에 공급하는 집전장치, 및 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 상기 인버터에 송신하는 피드백부를 포함할 수 있고, 상기 인버터는 상기 피드백부로부터 수신한 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 상기 입력전력을 보정하거나 유지할 수 있다.

Description

전기차량 무선급전시스템 및 무선급전방법{WIRELESS POWER TRANSMISSION SYSTEM AND METHOD FOR ELECTRIC VEHICLE}
이하의 설명은 전기차량 무선급전시스템 및 무선급전방법에 관한 것이다.
철도차량에 의한 수송 의존도가 높아짐에 따라 날이 갈수록 철도차량의 수송 수요가 증가하고 있으며, 증가하는 수송 수요를 충족하기 위해서는 철도차량의 운행속도를 증가시킴과 동시에 운행횟수를 증가시켜야만 한다.
이와 더불어, 교통수단을 이용하는 수요자들은 더욱더 빠른 교통수단을 요구하고 있고, 이에 따른 운행 속도의 향상은 고객에 대한 서비스의 향상으로 인식됨에 따라 다른 교통수단과의 서비스(속도) 경쟁에서 뒤떨어지지 않기 위해서도 필연적으로 철도차량의 운행속도를 향상시킬 필요가 있다.
한편, 종래의 철도차량 급전시스템의 경우, 급전장치와 집전장치의 물리적 접촉이 전제되기 때문에 장기적으로 보았을 때 유지보수에 드는 시간과 비용이 상당할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 비접촉 방식에 의한 급전시스템, 즉 무선급전시스템이 개발되었다. 무선급전시스템은 철도차량 측에 제공되는 집전장치와 선로 상에 제공되는 급전장치 사이에 일정 크기의 공극, 즉 에어갭(air gap)을 두고 공진 방식으로 자기장을 유도하여 철도차량 측에 전력을 공급하는 것을 말한다.
그런데, 종래의 무선급전시스템에 의하면, 수시로 변하는 철도차량의 부하에 따라 철도차량에 실제로 인가되는 출력전력 역시 변하는 문제가 있다. 예를 들어, 철도차량의 부하가 증가되는 경우 출력전력은 감소하게 되고, 이에 따르면 전력의 부족으로 인한 각종 기계장치의 고장을 비롯하여 운행 중단, 대형사고 등의 큰 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 철도차량의 부하 변화에도 불구하고, 철도차량에 인가되는 출력전력을 항상 일정한 수준(기설정된 범위 내)으로 유지하기 위한 노력이 필요하다.
한편, 상술한 무선급전시스템은 철도차량뿐만 아니라 일반도로를 주행하는 전기자동차를 위해서도 동일 또는 유사한 방식으로 이용되고 있다.
공개특허공보 제10-2011-0078216호
여기에서 설명하는 실시예들은 전기차량의 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 입력측에 피드백하여 필요에 따라 입력측에서 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 입력전력을 보정하거나 유지할 수 있는 무선급전시스템 및 무선급전방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 전기차량의 부하 변화에도 불구하고 출력전력을 일정 수준으로 유지하여 각종 사고를 미연에 방지할 수 있는 무선급전시스템 및 무선급전방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 출력전력이 소정의 시간 후에 전기차량에 요구되는 전력에 상응하도록 할 수 있는 무선급전시스템 및 무선급전방법을 제공하기 위한 것이다.
일실시예에 따른 전기차량 무선급전시스템은, 입력전력을 송출하는 인버터, 상기 입력전력을 인가 받아 자기장을 발생시키는 급전장치, 상기 자기장에 의해 유도되는 상기 입력전력을 집전하여 전기차량에 공급하는 집전장치 및 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 상기 인버터에 송신하는 피드백부를 포함할 수 있고, 상기 인버터는 상기 피드백부로부터 수신한 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 상기 입력전력을 보정하거나 유지할 수 있다.
또한, 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는, 상기 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 밖에 있는 경우 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 속하도록 하기 위한 상기 입력전력의 보정값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 피드백부는, 상기 출력전력을 측정하는 센서, 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 계산하는 제 1 계산유닛 및 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 상기 인버터에 무선 방식으로 송신하는 제 1 통신유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는, 소정의 시간 후에 상기 전기차량에 요구되는 요구전력 및 상기 출력전력이 상기 요구전력에 이르기 위한 상기 입력전력의 보정값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 피드백부는, 상기 출력전력을 측정하는 센서, 상기 전기차량의 구동을 제어하는 제어기로부터 상기 소정의 시간 후로 예정된 상기 전기차량의 구동 상태를 수신하여, 상기 요구전력과, 상기 출력전력이 상기 요구전력에 이르기 위한 상기 입력전력의 보정값을 계산하는 제 2 계산유닛 및 상기 보정값을 상기 인버터에 무선 방식으로 송신하는 제 2 통신유닛을 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 전기차량 무선급전방법은, 입력전압을 인가하여 상기 입력전압이 전기차량에 유도되는 단계, 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 입력측에 피드백하는 단계 및 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 상기 입력전력을 보정하거나 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는, 상기 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 밖에 있는 경우 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 속하도록 하기 위한 상기 입력전력의 보정값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 피드백하는 단계는, 상기 출력전력을 측정하는 단계, 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 단계, 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 밖에 있는 경우, 상기 보정값을 계산하는 단계 및 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 상기 입력측에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는, 소정의 시간 후에 상기 전기차량에 요구되는 요구전력 및 상기 출력전력이 상기 요구전력에 이르기 위한 상기 입력전력의 보정값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 피드백하는 단계는, 상기 소정의 시간 후로 예정된 상기 전기차량의 구동 상태를 수신하는 단계, 상기 전기차량이 상기 구동 상태에 이르기 위해 요구되는 상기 요구전력을 계산하는 단계, 상기 출력전력을 측정한 후 상기 보정값을 계산하는 단계 및 상기 보정값을 상기 입력측에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에서 설명하는 실시예들에 따르면, 전기차량의 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 입력측에 피드백하여 필요에 따라 입력측에서 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 입력전력을 보정하거나 유지할 수 있는 무선급전시스템 및 무선급전방법을 제공할 수 있다.
또한, 전기차량의 부하 변화에도 불구하고 출력전력을 일정 수준으로 유지하여 각종 사고를 미연에 방지할 수 있는 무선급전시스템 및 무선급전방법을 제공할 수 있다.
또한, 출력전력이 소정의 시간 후에 전기차량에 요구되는 전력에 상응하도록 할 수 있는 무선급전시스템 및 무선급전방법을 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일반적인 전기차량 무선급전시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 일실시예에 따른 전기차량 무선급전시스템의 블록도.
도 4는 일실시예에 따른 전기차량 무선급전방법의 순서도.
도 5는 도 4의 전기차량 무선급전방법의 피드백 단계의 일 예를 보여주는 순서도.
도 6은 도 4의 전기차량 무선급전방법의 피드백 단계의 다른 일 예를 보여주는 순서도.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
한편, 첨부된 도면에서는 본 발명의 적용 대상이 철도차량인 것으로 예시하였으나, 본 발명은 철도차량뿐만 아니라 전기자동차 등 모든 전기차량에 대하여 적용될 수 있다.
도 1은 일반적인 전기차량 무선급전시스템(1)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 전기차량 무선급전시스템(1)은, 외부전원(10), 인버터(11), 급전장치(12), 집전장치(16), 레귤레이터(19)를 포함할 수 있다.
인버터(11)는 변전실 등 외부전원(10)으로부터 직류전력을 인가 받을 수 있고, 이를 교류전력으로 변환할 수 있다. 인버터(11)는 변환된 교류전력을 지표면 상(예를 들어, 선로 등)에 설치되는 급전장치(12)에 인가할 수 있다.
급전장치(12)는 급전코어(13) 및 급전코어(13)에 수용되는 급전코일(14)을 포함할 수 있다. 인버터(11)로부터 공급 받은 교류전력에 의해 급전코일(14)에는 전류가 흐를 수 있고, 이러한 전류에 의해 급전장치(12)의 주변, 더 구체적으로는 급전장치(12)와 집전장치(16)의 사이의 에어갭에는 집전장치(16) 방향으로의 자기장(15)이 형성될 수 있다. 이러한 자기장(15)에 의하여 급전장치(12)에 공급된 교류전력이 집전장치(16)로 유도될 수 있다.
집전장치(16)는 전기차량(2) 측에 제공될 수 있다. 집전장치(16)는 집전코어(17) 및 집전코일(18)을 포함할 수 있고, 급전장치(12)로부터 유도된 교류전력에 의해 집전코일(18)에는 전류가 흐를 수 있다.
집전장치(16)에 공급된 교류전력은 바로 전기차량(2)에 공급되는 것이 아니라, 레귤레이터(19)를 거칠 수 있다. 레귤레이터(19)는 집전장치(16)에 공급된 교류전력을 전기차량(2)의 운전에 알맞은 직류전력으로 변환한 후 변환된 직류전력을 전기차량(2) 측에 공급할 수 있다.
도 2는 도 1의 무선급전시스템(1)에 있어서, 복수의 급전 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d)에 전력을 인가하는 방식을 나타낸 도면이다.
최근에는 선로 상에 급전장치를 연속적으로 길게 배치하는 것이 아니라, 단속적인 급전장치를 복수로 배치하여 급전 효율을 도모하고 있다. 도 2에 도시되어 있듯이, 급전 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d)는 지표면 상(예를 들어, 선로 등)에 복수로 제공될 수 있다. 구체적으로, 복수의 급전 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d)는 전기차량(2)으로부터 하방으로 이격되고, 서로 일정 간격 이격되어 있으며, 전기차량(2)의 주행 방향을 따라 배치될 수 있다.
인버터(11)는 상기 복수의 급전 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d) 각각에 연결되어 급전 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d) 각각에 교류전력을 인가할 수 있다. 다시 말해, 인버터(11)는 외부전원(10)으로부터 직류전력을 인가 받아 교류전력으로 변환한 후 변환된 교류전력을 급전 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d) 각각에 인가하는 것이다. 한편, 전기차량(2)에는 집전장치(16)가 제공될 수 있고, 이러한 집전장치(16)는 급전 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d)에 의해 형성되는 자기장으로 인하여 유도되는 교류전력을 공급 받을 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 전기차량 무선급전시스템(100)(이하, 무선급전시스템)의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선급전시스템(100)은 인버터(110), 급전장치(120), 집전장치(130), 피드백부(150)를 포함할 수 있다.
인버터(110)는 무선급전시스템(100)의 입력측으로서의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 인버터(110)는 소정의 입력전력을 급전장치(120)에 송출할 수 있다.
급전장치(120)는 인버터(110)로부터 입력전력을 인가 받아 자기장을 발생시킬 수 있다. 이러한 자기장에 의해 급전장치(120)에 인가된 입력전력은 집전장치(130)에 유도될 수 있다.
집전장치(130)는 자기장 유도에 의해 입력전력을 집전한 후 이를 전기차량(140)에 공급할 수 있다. 이 과정에서 레귤레이터가 개재될 수 있음은 전술한 바와 같다.
본 실시예에 따른 무선급전시스템(100)은 상기와 같은 구성들 외에 피드백부(150)를 더 포함할 수 있다. 피드백부(150)는 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 입력측인 인버터(110)에 송신할 수 있고, 이에 따라 인버터(110)는 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 입력전력을 그대로 유지하거나 보정할 수 있다. 예를 들어, 출력전력이 목표한 범위 내에 있는 경우에는 입력전력을 유지할 수 있고, 출력전력이 목표한 범위 밖에 있는 경우에는 입력전력을 보정하여 출력전력 역시 보정되도록 할 수 있다.
구체적으로, 피드백부(150)가 입력측에 송신하는 출력전력에 관한 정보는, 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부를 포함할 수 있다. 또한, 출력전력이 기설정된 범위 밖에 있다면, 출력전력이 기설정된 범위 내에 다시 속하도록 하기 위해 입력전력에 가해야 할 보정값도 상기 정보에 포함될 수 있다. 피드백부(150)는 상기와 같은 정보들을 입력측에 송신하여 인버터(110)로 하여금 보정된 입력전력을 송출하도록 하여, 궁극적으로 출력전력이 기설정된 범위 내, 즉 각종 사고를 방지할 수 있는 일정 수준으로 유지되도록 할 수 있다.
최초 인버터(110)로부터 인가된 입력전력은 급전장치(120)와 집전장치(130)를 거쳐 전기차량(140)에 전달되는데, 전기차량(140)의 부하는 수시로 변할 수 있다. 도 3에서는 이를 전기차량(140)에 외란(D)이 유입되는 것으로 도시하였다. 외란(D)의 유입에 따라 전기차량(140)의 부하는 변하게 되고, 따라서 전기차량(140)에서의 출력전력 역시 변할 수 있다. 참고로, 입력전력이 급전장치(120)와 집전장치(130)를 거치는 과정에서 일부 전력이 손실될 수 있으나, 이는 예측이 가능한 것이므로, 여기에서는 전기차량(140)의 부하 변화에 중점을 두어 설명하기로 한다.
외란(D)의 유입 정도, 유입 시기 등은 예측하기가 곤란하므로, 경우에 따라서는 출력전력은 전기차량(140)이 기본적으로 요구하는 양의 전력을 충족시키지 못할 수가 있다. 그러한 경우, 상술한 각종 사고가 발생할 위험이 있다. 따라서, 피드백부(150)는 출력전력이 기설정된 범위 내에 속하는지 여부와, 출력전력이 기설정된 범위 내에 속하지 않는 경우 출력전력이 기설정된 범위 내에 속하도록 하기 위한 입력전력의 보정값을 입력측에 제공할 수 있다.
이를 위해, 피드백부(150)는 센서(160), 제 1 계산유닛(170) 및 제 1 통신유닛(180)을 포함할 수 있다.
센서(160)는 전기차량(140) 측에 제공될 수 있고, 전기차량(140) 측에서의 출력전력을 측정할 수 있다. 제 1 계산유닛(170)은 컴퓨팅 소자로서, 미리 입력된 출력전력의 기준 범위(기설정된 범위)와 상기 센서(160)가 측정한 실제 출력전력을 비교하여 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 출력전력이 기설정된 범위 밖에 있다고 판단되는 경우, 제 1 계산유닛(170)은 출력전력이 기설정된 범위 내에 속하도록 하기 위한 입력전력의 보정값을 계산할 수 있다.
위에서는 센서(160)와 제 1 계산유닛(170)이 별도로 제공되는 것으로 설명하였으나, 센서(160)와 제 1 계산유닛(170)은 하나의 센서모듈을 구성할 수도 있다.
제 1 계산유닛(170)에서 생산된 정보, 예를 들어 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부, 그리고 입력전력의 보정값은 제 1 통신유닛(180)에 의해 입력측에 송신될 수 있다. 여기서 입력측은 인버터(110)인 것으로 예시하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 입력측은 인버터(110)를 통해 송출되는 입력전력을 조정할 수 있는 구성이면 무방하다. 예를 들어, 입력측은 인버터(110)와 직접 또는 간접적으로 연결되어 있는 별도의 장치일 수 있다. 한편, 제 1 통신유닛(180)은 무선 방식으로 상기 정보들을 입력측에 송신할 수 있다. 제 1 통신유닛(180)은 전기차량(140) 측에 제공될 수 있는바, 이러한 경우에는 주행하는 전기차량(140)과 지상 측에 고정되어 있는 입력측을 유선으로 연결하기가 곤란할 수 있기 때문이다.
입력측(본 실실시예에서는 인버터(110))은 출력전력이 기설정된 범위 내에 있다는 정보를 수신한 경우에는 별다른 조치 없이 기존의 입력전력을 그대로 유지할 수 있다. 반대로, 출력전력이 기설정된 범위 밖에 있고, 출력전력을 기설정된 범위 내로 속하게 하기 위한 입력전력의 보정값을 수신한 경우에는 상기 보정값을 반영하여 입력전력을 보정할 수 있다.
한편, 피드백부(150)가 입력측에 송신하는 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는, 소정의 시간 후에 전기차량에 요구되는 요구전력, 그리고 출력전력이 상기 요구전력에 이르기 위한 입력전력의 보정값을 포함할 수 있다. 입력측은 상기 정보들을 수신하여 입력전력을 보정함으로써 전기차량이 요구하는 전력을 신속하게 공급할 수 있으며, 이에 따라 전기차량의 안정적이고 효율적인 운용이 가능해질 수 있다.
이를 위해, 피드백부(150)는 센서(160), 제 2 계산유닛(171) 및 제 2 통신유닛(181)을 포함할 수 있다. 센서(160)은 전술한 바와 같다.
제 2 계산유닛(171)은 센서(160)에서 측정된 출력전력과 소정의 시간 후에 전기차량(140)에 요구되는 요구전력을 비교하여 입력전력의 보정값을 계산할 수 있다. 구체적으로, 제 2 계산유닛(171)은, 전기차량(140)에 제공되어 전기차량(140)의 구동을 제어하며 마스콘(MASCON, master controller)으로 예시될 수 있는 제어기(145)로부터 소정의 시간 후로 예정된 전기차량(140)의 구동 상태를 수신할 수 있다. 소정의 시간 후로 예정된 전기차량(140)의 구동 상태는, 예를 들어, 1초 후 출발, 3초 후 정지 또는 정지 후 수분간 정지상태 유지 등일 수 있다. 제 2 계산유닛(171)은 상기와 같은 예정된 구동 상태에 따라 전기차량(140)에 요구되는 요구전력을 계산하고, 이를 측정된 출력전력과 비교하여 출력전력이 요구전력에 이르기 위한 입력전력의 보정값을 계산할 수 있다.
상기 보정값은 제 2 통신유닛(181)에 의해 입력측으로 무선 방식으로 송신될 수 있고, 입력측은 상기 보정값을 반영하여 입력전력을 보정할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 전기차량 무선급전방법(이하, 무선급전방법)의 순서도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선급전방법은 입력전력을 인가하는 단계(S10), 출력정보를 피드백하는 단계(S20) 및 입력전력을 보정 또는 유지하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
앞서 인버터로 예시된 입력측은 입력전력을 인가할 수 있고, 이러한 입력전력이 급전장치와 집전장치를 거쳐 전기차량 측에 공급될 수 있다(S10).
출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는, 앞서 설명한 바와 같이, 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부, 출력전력이 기설정된 범위 내에 있지 않은 경우 출력전력을 기설정된 범위 내로 속하도록 하기 위한 입력전력의 보정값, 소정의 시간 후에 전기차량에 요구되는 요구전력, 출력전력이 요구전력에 이르기 위한 입력전력의 보정값을 포함할 수 있다.
위와 같은 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 입력측에 피드백하게 되며(S20), 이 때의 피드백부의 구체적인 구성은 앞서 설명한 피드백부와 같다.
이어서, 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 수신한 입력측은 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 입력전력을 그대로 유지하거나, 필요에 따라 입력전력을 보정할 수 있다(S30).
도 5는 도 4의 전기차량 무선급전방법의 피드백 단계(S20)의 일 예를 보여주는 순서도이다. 이러한 일 예는 출력전력이 기설정된 범위 내, 즉 일정한 수준으로 지속적으로 유지되도록 하기 위한 것일 수 있다.
예를 들어, 입력전력이 인가(S10)된 후, 센서 등의 장치를 이용하여 전기차량 측에서 출력전력을 측정할 수 있다(S21). 이렇게 측정된 출력전력은 계산유닛에 의하여 기설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단 받을 수 있다(S22). 상기 계산유닛에는 특정 범위의 출력전력 값이 미리 입력되어 있을 수 있다. 측정된 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는 것으로 판단된다면, 이러한 정보를 무선으로 입력측에 송신(S23)할 수 있다. 이러한 경우라면, 입력전력에 대한 보정이 불필요할 수 있으므로, 입력측은 입력전력을 그대로 유지(S30)할 수 있다. 한편, 측정된 출력전력이 기설정된 범위 밖에 있는 것으로 판단된다면, 계산유닛은 출력전력이 기설정된 범위 내에 속하도록 하기 위한 입력전력의 보정값을 계산(S24)한 뒤, 이러한 보정값을 입력측에 송신(S25)할 수 있다. 보정값을 수신한 입력측은 상기 보정값을 반영하여 입력전력을 보정함으로써 출력전력이 기설정된 범위 내에 속하도록 할 수 있다(S30).
도 6은 도 4의 전기차량 무선급전방법의 피드백 단계(S20)의 다른 일 예를 보여주는 순서도이다. 이러한 다른 일 예는 출력전력이 소정의 시간 후에 전기차량에 요구되는 요구전력을 추종할 수 있도록 하기 위한 것일 수 있다.
예를 들어, 입력전력이 인가(S10)된 후, 계산유닛은 전기차량에 제공되어 전기차량의 구동을 제어하는 제어기로부터 소정의 시간 후로 예정된 전기차량의 구동 상태를 수신할 수 있다(S26). 예를 들어, 제어기는 계산유닛에 전기차량이 1초 후에 출발할 것이라는 정보를 송신할 수 있다. 계산유닛은 상기와 같은 정보에 근거하여 소정의 시간 후에 전기차량에 요구되는 요구전력을 계산할 수 있다(S27). 나아가, 계산유닛은 센서 등에 의해 측정된 출력전력과 요구전력을 비교하여 출력전력이 요구전력에 이르기 위한 입력전력의 보정값을 계산(S28)한 뒤 이를 입력측에 송신(S29)할 수 있다. 다만, 출력전력을 측정하는 것은 반드시 요구전력의 계산 단계(S28) 후에 이루어질 필요는 없고, 요구전력의 계산 전 또는 요구전력의 계산과 동시에 이루어질 수 있다.
입력측은 상기 보정값을 수신하여 입력전력을 보정(S30)함으로써 소정의 시간 후로 예정된 전기차량의 구동 상태가 지체 없이 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 이를 통해 전기차량의 안정적이고 효율적인 운용이 가능해질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
예를 들어, 상술한 무선급전시스템에서는 제 1 계산유닛 및 제 2 계산유닛이 전기차량 측에 제공되는 것으로 설명하였으나, 전기차량 측에서는 출력전력 또는 소정의 시간 후의 예정 구동 상태 등만을 입력측에 송신할 수 있고, 입력측에서 상기 정보들을 이용하여 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부, 그렇지 않은 경우 입력전력의 보정값, 요구전력, 그리고 출력전력이 요구전력에 이르기 위한 입력전력의 보정값 등을 계산할 수도 있다.
또한, 제 1 계산유닛 및 제 2 계산유닛과, 제 1 통신유닛 및 제 2 통신유닛이 각각 별도로 제공되는 것으로 설명하였으나, 하나의 계산유닛과 하나의 통신유닛만이 제공되어 모든 기능을 총괄적으로 담당할 수도 있다.
뿐만 아니라, 도 5와 도 6에 각각 도시된 무선급전방법의 피드백 단계는 동시에 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 피드백부는 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보들을 입력측에 피드백할 수 있고, 입력측은 상기 정보들을 종합하여 보정값을 새로이 산출한 뒤 이를 반영하여 입력전력을 보정할 수도 있다.
100: 무선급전시스템 110: 인버터
120: 급전장치 130: 집전장치
140: 전기차량 145: 제어기
150: 피드백부 160: 센서
170: 제 1 계산유닛 171: 제 2 계산유닛
180: 제 1 통신유닛 181: 제 2 통신유닛

Claims (10)

  1. 입력전력을 송출하는 인버터;
    상기 입력전력을 인가 받아 자기장을 발생시키는 급전장치;
    상기 자기장에 의해 유도되는 상기 입력전력을 집전하여 전기차량에 공급하는 집전장치; 및
    출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 상기 인버터에 송신하는 피드백부;
    를 포함하고,
    상기 인버터는 상기 피드백부로부터 수신한 상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 상기 입력전력을 보정하거나 유지하는 전기차량 무선급전시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는,
    상기 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부; 및
    상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 밖에 있는 경우, 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 속하도록 하기 위한 상기 입력전력의 보정값;
    을 포함하는 전기차량 무선급전시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피드백부는,
    상기 출력전력을 측정하는 센서;
    상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 계산하는 제 1 계산유닛; 및
    상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 상기 인버터에 무선 방식으로 송신하는 제 1 통신유닛;
    을 포함하는 전기차량 무선급전시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는,
    소정의 시간 후에 상기 전기차량에 요구되는 요구전력; 및
    상기 출력전력이 상기 요구전력에 이르기 위한 상기 입력전력의 보정값;
    을 포함하는 전기차량 무선급전시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 피드백부는,
    상기 출력전력을 측정하는 센서;
    상기 전기차량의 구동을 제어하는 제어기로부터 상기 소정의 시간 후로 예정된 상기 전기차량의 구동 상태를 수신하여, 상기 요구전력과, 상기 출력전력이 상기 요구전력에 이르기 위한 상기 입력전력의 보정값을 계산하는 제 2 계산유닛; 및
    상기 보정값을 상기 인버터에 무선 방식으로 송신하는 제 2 통신유닛;
    을 포함하는 전기차량 무선급전시스템.
  6. 입력전압을 인가하여 상기 입력전압이 전기차량에 유도되는 단계;
    출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 입력측에 피드백하는 단계; 및
    상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 이용하여 상기 입력전력을 보정하거나 유지하는 단계;
    를 포함하는 전기차량 무선급전방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는,
    상기 출력전력이 기설정된 범위 내에 있는지 여부; 및
    상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 밖에 있는 경우, 상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 속하도록 하기 위한 상기 입력전력의 보정값;
    을 포함하는 전기차량 무선급전방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 피드백하는 단계는,
    상기 출력전력을 측정하는 단계;
    상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 밖에 있는 경우, 상기 보정값을 계산하는 단계; 및
    상기 출력전력이 상기 기설정된 범위 내에 있는지 여부 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 상기 입력측에 송신하는 단계;
    를 포함하는 전기차량 무선급전방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보는,
    소정의 시간 후에 상기 전기차량에 요구되는 요구전력; 및
    상기 출력전력이 상기 요구전력에 이르기 위한 상기 입력전력의 보정값;
    을 포함하는 전기차량 무선급전방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 출력전력을 조절하기 위한 기초 정보를 피드백하는 단계는,
    상기 소정의 시간 후로 예정된 상기 전기차량의 구동 상태를 수신하는 단계;
    상기 전기차량이 상기 구동 상태에 이르기 위해 요구되는 상기 요구전력을 계산하는 단계;
    상기 출력전력을 측정한 후 상기 보정값을 계산하는 단계; 및
    상기 보정값을 상기 입력측에 송신하는 단계;
    를 포함하는 전기차량 무선급전방법.
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