KR20180029860A - 복수의 송신 코일을 이용하여 전기차로 무선 전력을 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

복수의 송신 코일을 이용하여 전기차로 무선 전력을 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법 및 장치가 개시된다. 여기서 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법은, 복수의 송신 코일과 전기차에 탑재된 수신 코일 상호간의 정렬(alignment) 상태를 확인하는 단계, 상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계 및 선정된 송신 코일을 이용하여 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

복수의 송신 코일을 이용하여 전기차로 무선 전력을 전송하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING WIRELESS POWER TO ELECTRIC VEHICLE USING PLURALITY OF TRANSMISSION COILS}
본 발명은 복수의 송신 코일을 이용하여 전기차로 무선 전력을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차의 무선 충전을 위한 송신 코일 및 수신 코일 상호간의 정렬시, 복수의 송신 코일 중 가장 무선 전력 전송에 유리한 코일을 선정하여 무선 전력을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있다. 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템이나 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있다.
전기차의 충전 시, 전기차에 탑재되는 차량 어셈블리(vehicle assembly, VA)는 충전 스테이션(charge station)이나 충전 스팟(charging spots)에 위치하는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA)의 송신 패드와 유도 공진 결합을 형성하고, 유동 공진 결합을 통해 그라운드 어셈블리로부터 전달되는 전력을 이용하여 전기차의 배터리에 충전을 수행하게 된다.
한편, 자기 유도 방식의 무선 전력 전송 시스템은 송수신 코일 간의 전자기 유도 현상을 이용하여 전력을 전달하는 시스템이다. 이러한 무선 전력 전송 시스템에서는 송수신 코일 간의 정렬 오차에 따라 전력 전송 효율에 큰 차이가 있다.
즉, 충전효율을 증대시키기 위해 그라운드 어셈블리(Ground assembly, GA) 또는 송신 패드와 차량 어셈블리(Vehicle assembly, VA) 또는 차량 측 패드(수신 패드)를 정렬시키는 과정이 필요하다. 정렬이 잘 맞지 않을 경우, 운전자가 반복적으로 정렬 과정을 반복해야 하는 경우가 있고, 그에 의해 이용편의성에서 좋지 않은 평가를 받을 수 있다.
이와 같이, 전기차 무선 충전 시스템에서는 송신 패드와 수신 패드의 코일들 간의 정렬을 효과적으로 수행할 수 있는 방안이 요구되고 있다. 이와 관련하여, 종래 기술에서는 GA와 VA 간 정렬이 잘 맞지 않을 경우 운전자가 정렬 과정을 반복하거나, 또는 GA 혹은 VA에 장착된 모터 등을 이용해 각 위치를 이동시켜 조정함으로써 정렬하는 기술이 필요했다.
그러나 이같은 방법은 운전자가 정렬 과정을 반복함으로써 사용자 편의성을 크게 저하시키고, GA 혹은 VA에 별도의 모터를 장착함으로써 비용을 증가시키는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법을 제공한다.
여기에서, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법은, 복수의 송신 코일과 전기차에 탑재된 수신 코일 상호간의 정렬(alignment) 상태를 확인하는 단계, 상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계 및 선정된 송신 코일을 이용하여 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 정렬 상태를 확인하는 단계는, 상기 복수의 송신 코일 각각의 중심과 상기 수신 코일의 중심 사이의 가로 이격 거리 또는 세로 이격 거리를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 상기 전기차가 이동하여 상기 복수의 송신 코일과 상기 수신 코일이 정렬하는 과정 중에 반복해서 수행될 수 있다.
여기서, 상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 상기 전기차로부터 무선 전력 전송을 요청하는 메시지를 수신함에 대한 응답으로 수행될 수 있다.
여기서, 상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는, 상기 정렬 상태에 상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계는, 선정된 송신 코일이 2개 이상인 경우, 선정된 송신 코일들을 이용하여 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계, 전송 결과를 기초로, 상기 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계 및 측정된 충전 효율 중 가장 높은 값을 갖는 송신 코일을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계는, 측정된 각각의 충전 효율을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 충전 효율은, 상기 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일에 전송된 전력량을 의미할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 송신 코일은 서로 일부가 중첩되며, 계단식으로 적층될 수 있다.
여기서, 상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는, 상기 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일이 없는 경우, 상기 전기차에 재정렬을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치를 제공한다.
여기서 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor) 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 단계는, 복수의 송신 코일과 전기차에 탑재된 수신 코일 상호간의 정렬(alignment) 상태를 확인하는 단계, 상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계 및 선정된 송신 코일을 이용하여 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 상기 복수의 송신 코일 각각의 중심과 상기 수신 코일의 중심 사이의 가로 이격 거리 또는 세로 이격 거리를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 상기 전기차가 이동하여 상기 복수의 송신 코일과 상기 수신 코일이 정렬하는 과정 중에 반복해서 수행될 수 있다.
여기서 상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 상기 전기차로부터 무선 전력 전송을 요청하는 메시지를 수신함에 대한 응답으로 수행될 수 있다.
여기서 상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는, 상기 정렬 상태에 상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계는, 선정된 송신 코일이 2개 이상인 경우, 선정된 송신 코일들을 이용하여 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계, 전송 결과를 기초로, 상기 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계 및 측정된 충전 효율이 가장 높은 송신 코일을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계는, 측정된 각각의 충전 효율을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 충전 효율은, 상기 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일에 전송된 전력량을 의미할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 송신 코일은 서로 일부가 중첩되며, 계단식으로 적층될 수 있다.
여기서 상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는, 상기 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일이 없는 경우, 상기 전기차에 재정렬을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 복수의 송신 코일은 서로간에, 가로 방향으로 75 (mm) 이하의 이격 거리를 갖고, 세로 방향으로 100 (mm) 이하의 이격 거리를 가질 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법 및 장치를 이용할 경우에는 송신 코일과 수신 코일 상호간 정렬시 요구되는 제약조건을 완화할 수 있다.
또한, 사용자 또는 운전자가 코일 상호간 정렬을 위한 어려움이 줄어들게 되므로 편의성이 증가하는 장점이 있다.
또한, 코일 상호간 정렬이 더 원활하게 이루어짐에 따라, 무선 전력 전송의 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 전기차를 위한 무선 전력 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 무선 충전 회로를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 무선 전력 전송에서의 정렬 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 개념을 단일 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송과 비교하여 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치에 대한 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서 전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있다. 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템이나 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전기차(Electric Vehicle, EV)는 49 CFR(code of federal regulations) 523.3 등에서 정의된 자동차(automobile)를 지칭할 수 있다. 전기차는 고속도로 이용 가능하고, 차량 외부의 전원공급원으로부터 재충전 가능한 배터리 등의 차량 탑재 에너지 저장 장치에서 공급되는 전기에 의해 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전원공급원은 주거지나 공용 전기서비스 또는 차량 탑재 연료를 이용하는 발전기 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전기차(electric vehicle, EV)는 일렉트릭 카(electric car), 일렉트릭 오토모바일(electric automobile), ERV(electric road vehicle), PV(plug-in vehicle), xEV(plug-in vehicle) 등으로 지칭될 수 있고, xEV는 BEV(plug-in all-electric vehicle 또는 battery electric vehicle), PEV(plug-in electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle), HPEV(hybrid plug-in electric vehicle), PHEV(plug-in hybrid electric vehicle) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)는 전력 그리드에 연결하여 량 탑재 일차 배터리를 재충전하는 전기차로 지칭될 수 있다. 플러그인 차량(Plug-in vehicle, PV)은 본 명세서에서 전기차 전력공급장치(electric vehicle supply equipment, EVSE)로부터 물리적인 플러그와 소켓을 사용하지 않고 무선 충전 방식을 통해 재충전 가능한 차량으로 지칭될 수 있다. 중량 자동차(Heavy duty vehicles; H.D. Vehicles)는 49 CFR 523.6 또는 CFR 37.3(bus)에서 정의된 네 개 이상의 바퀴를 가진 모든 차량을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 경량 플러그인 전기차(Light duty plug-in electric vehicle)는 주로 공공 거리, 도로 및 고속도로에서 사용하기 위한 재충전 가능한 배터리나 다른 에너지 장치의 전류가 공급되는 전기 모터에 의해 추진력을 얻는 3개 또는 4개 바퀴를 가진 차량을 지칭할 수 있다. 경량 플러그인 전기차는 총 중량이 4.545㎏보다 작게 규정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 무선 충전 시스템(Wireless power charging system, WCS)은 무선 전력 전송과 얼라인먼트 및 통신을 포함한 GA와 VA 간의 제어를 위한 시스템을 지칭할 수 있다. 무선 전력 전송(Wireless power transfer, WPT)은 유틸리티(Utility)나 그리드(Grid) 등의 교류(AC) 전원공급 네트워크에서 전기차로 무접촉 수단을 통해 전기적인 전력을 전송하는 것을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 유틸리티(Utility)는 전기적인 에너지를 제공하며 통상 고객 정보 시스템(Customer Information System, CIS), 양방향 검침 인프라(Advanced Metering Infrastructure, AMI), 요금과 수익(Rates and Revenue) 시스템 등을 포함하는 시스템들의 집합으로 지칭될 수 있다. 유틸리티는 가격표 또는 이산 이벤트(discrete events)를 통해 플러그인 전기차가 에너지를 이용할 수 있도록 한다. 또한, 유틸리티는 관세율, 계측 전력 소비에 대한 인터벌 및 플러그인 전기차에 대한 전기차 프로그램의 검증 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 스마트 충전(Smart charging)은 EVSE 및/또는 플러그인 전기차가 차량 충전율이나 방전율을 그리드 용량이나 사용 비용 비율의 시간을 최적화하기 위해 전력 그리드와 통신하는 시스템으로 설명할 수 있다. 자동 충전(Automatic charging)은 전력을 전송할 수 있는 1차측 충전기 어셈블리(primary charger assembly)에 대하여 적절한 위치에 차량의 놓고 인덕티브 충전하는 동작으로 정의될 수 있다. 자동 충전은 필요한 인증 및 권한을 얻은 후에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상호운용성(Interoperabilty)은 서로 상대적인 시스템의 성분들이 전체 시스템의 목적하는 동작을 수행하기 위해 함께 작동할 수 있는 상태를 지칭할 수 있다. 정보 상호운용성(Information interoperability)은 두 개 이상의 네트워크들, 시스템들, 디바이스들, 애플리케이션들 또는 성분들이 사용자가 거의 또는 전혀 불편함 없이 안전하고 효과적으로 정보를 공유하고 쉽게 사용할 수 있는 능력을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 유도 충전 시스템(Inductive charging system)은 두 파트가 느슨하게 결합된 트랜스포머를 통해 전기 공급 네트워크에서 전기차로 정방향에서 전자기적으로 에너지를 전송하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 유도 충전 시스템은 전기차 충전 시스템에 대응할 수 있다. 유도 커플러(Inductive coupler)는 GA 코일과 VA 코일로 형성되어 전력이 전기적인 절연을 통해 전력을 전송하는 트랜스포머를 지칭할 수 있다. 유도 결합(Inductive coupling)은 두 코일들 간의 자기 결합을 지칭할 수 있다. 두 코일은 그라운드 어셈블리 코일(Ground assembly coil)과 차량 어셈블리 코일(Vehicle assembly coil)을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 VA 코일은 2차 코일(secondary coil), 차량 코일(vehicle coil), 수신 코일(receiver coil) 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 그라운드 어셈블리 코일(ground assembly coil, GA coil)은 1차 코일(primary coil), 송신 코일(transmit coil) 등으로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 GA는 프라이머리 디바이스(primary device, PD), 1차측 장치 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 VA는 세컨더리 디바이스(secondary device, SD), 2차측 장치 등으로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 프라이머리 디바이스(Primary device)는 세컨더리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 장치 즉, 전기차 외부의 장치일 수 있다. 프라이머리 디바이스는 1차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 프라이머리 디바이스는 전력을 전송하는 전원 소스로서 동작할 수 있다. 프라이머리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 세컨더리 디바이스(Secondary device)는 프라이머리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 전기차 탑재 장치일 수 있다. 세컨더리 디바이스는 2차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 세컨더리 디바이스는 프라이머리 디바이스로부터의 전력을 전기차로 전달할 수 있다. 세컨더리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 그라운드 어셈블리 컨트롤러(GA controller)는 차량으로부터의 정보를 토대로 GA 코일에 대한 출력 전력 레벨을 조절하는 GA의 일부분일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 차량 어셈블리 컨트롤러(VA controller)는 충전 동안 특정 차량용 파라미터를 모니터링하고 GA와의 통신을 개시하여 출력 전력 레벨을 제어하는 VA의 일부분일 수 있다.
전술한 GA 컨트롤러는 프라이머리 디바이스 통신제어기(Primary device communication controller, PDCC)로 지칭될 수 있고, VA 컨트롤러는 전기차 통신제어기(electric vehicle communication controller, VA 제어기)로 지칭될 수 있다. 마그네틱 갭(Magnetic gap)은 리츠선(litz wire)의 상부 또는 GA 코일의 마그네틱 재료의 상부의 가장 높은 평면과 상기 리츠선의 하부 또는 VA 코일의 마그네틱 재료의 가장 낮은 평면이 서로 정렬되었을 때 이들 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 얼라인먼트(Alignment)는 규정된 효율적인 전력 전송을 위해 프라이머리 디바이스에 대한 세컨더리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차 및/또는 세컨더리 디바이스에 대한 프라이머리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차를 가리킬 수 있다. 본 명세서에서 얼라인먼트는 무선 전력 전송 시스템의 위치 정렬을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에서 차량 마그네틱 지상고(Vehicle magnetic ground clearance)는 리츠선의 바닥 최하위 평면 또는 차량에 탑재된 VA 코일의 절연 재료와 도로포장 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다. 차량 어셈블리(VA) 코일 표면 간격(Vehicle assembly coil surface distance)은 리츠선의 바닥 최하부의 평면 또는 VA 코일의 마그네틱 재료와 VA 코일의 최하위 외부 표면 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다. 이러한 거리는 보호 커버재 및 코일 포장재로 포장된 추가 아이템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 페어링(Pairing)은 전력을 전송할 수 있도록 배치된 단일 전용 그라운드 어셈블리(프라이머리 디바이스)와 차량(전기차)가 연관되는 절차를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 페어링은 충전 스팟 또는 특정 그라운드 어셈블리와 차량 어셈블리 제어기의 연관 절차를 포함할 수 있다. 연관(Correlation/Association)은 두 피어 통신 실체들 사이의 관계 성립 절차를 포함할 수 있다. 명령 및 제어 통신(Command and control communication)은 무선 전력 전송 프로세스의 시작, 제어 및 종료에 필요한 정보를 교환하는 전기차 전력공급장치와 전기차 사이의 통신을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 하이 레벨 통신(High level communication)은 명령 및 제어 통신에서 담당하는 정보를 초과하는 모든 정보를 처리할 수 있다. 하이 레벨 통신의 데이터 링크는 PLC(Power line communication)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 저전력 기동(Low power excitation)은 정밀 포지셔닝과 페어링을 수행하기 위해 전기차가 프라이머리 디바이스를 감지하도록 그것을 활성화하는 것을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 그 역도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서 SSID(Service set identifier)는 무선랜 상에서 전송되는 패킷의 해더에 붙는 32-character로 이루어진 유니크한 식별자이다. SSID는 무선 장비에서 접속하려고하는 BSS(basic service set)를 구분해준다. SSID는 기본적으로 여러 개의 무선랜을 서로 구별해준다. 따라서 특정한 무선랜을 사용하려는 모든 AP(access point)와 모든 단말(terminal)/스테이션(station) 장비들은 모두 같은 SSID를 사용할 수 있다. 유일한 SSID를 사용하지 않는 장비는 BSS에 조인하는 것이 불가능하다. SSID는 평문으로 그대로 보여지기 때문에 네트워크에 어떠한 보안 특성도 제공하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 ESSID(Extended service set identifier)는 접속하고자 하는 네트워크의 이름이다. SSID와 비슷하지만 보다 확장된 개념일 수 있다. BSSID(Basic service set identifier)는 통상 48bits로 특정 BSS(basic service set)를 구분하기 위해 사용한다. 인프라스트럭쳐 BSS 네트워크의 경우, BSSID는 AP 장비의 MAC(medium access control)가 될 수 있다. 독립적인(independent) BSS나 애드훅(ad hoc) 네트워크의 경우, BSSID는 임의의 값으로 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 차징 스테이션(charging station)은 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리와 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 관리하는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리 제어기를 포함할 수 있다. 그라운드 어셈블리는 적어도 하나 이상의 무선통신기를 구비할 수 있다. 충전 스테이션은 가정, 사무실, 공공장소, 도로, 주차장 등에 설치되는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 구비한 장소를 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 급속 충전은 전력계통의 교류 전원을 직류로 변환하고 변환된 직류 전력을 전기차 내에 탑재된 배터리에 직접 공급하는 방식을 의미할 수 있고, 이때 사용 전압으로 약 500 V 이하의 직류 전압이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 완속 충전은 일반적인 가정이나 직장에 공급되는 교류 전력을 이용하여 전기차 내에 탑재된 배터리를 충전하는 방식으로, 각 가정이나 직장의 콘센트 또는 별도로 설치된 충전 스탠드에 내장된 콘센트를 통하여 교류 전력을 제공하며, 이때 사용 전압으로 220 V의 교류 전압이 사용될 수 있다. 이때, 전기차는 완속 충전을 위해 교류 전력을 승압하고 직류 전원으로 변환하여 배터리에 공급할 수 있는 장치인 온보드 차저(On-Board Charger)를 추가로 구비할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 전기차를 위한 무선 전력 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송은 전기차(electric vehicle, 10)의 적어도 하나의 구성요소와 차징 스테이션(charging station, 13)에 의해서 수행될 수 있고, 전기차(10)에 무선으로 전력을 전송하기 위해서 이용될 수 있다.
여기서, 전기차(10)는 일반적으로 배터리(12)와 같이 충전 가능한 에너지 저장 장치로부터 유도된 전류를 동력장치인 전기 모터의 에너지원으로 공급하는 차량(automobile)으로 정의할 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 전기차(10)는 전기 모터와 일반적인 내연기관(internal combustion engine)을 함께 갖는 하이브리드 자동차를 포함할 수 있고, 자동차(automobile) 뿐만 아니라 모터사이클(motocycle), 카트(cart), 스쿠터(scooter) 및 전기 자전거(electric bicycle)를 포함할 수 있다.
또한, 전기차(10)는 무선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 수신 코일이 포함된 수전 패드(11)를 포함할 수 있으며, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 플러그 접속구를 포함할 수도 있다. 이때, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있는 전기차(10)를 플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)로 지칭할 수 있다.
여기서, 차징 스테이션(20)은 전력망(power grid, 30) 또는 전력 백본(power backbone)에 연결될 수 있고, 전력 링크(power link)를 통하여 송신 코일이 포함된 송전 패드(21)에 교류(AC) 또는 직류(DC) 전력을 제공할 수 있다.
또한, 차징 스테이션(20)은 유무선 통신을 통하여 전력망(power grid, 30) 또는 전력망을 관리하는 인프라 관리 시스템(infrastructure management system) 또는 인프라 서버와 통신할 수 있고, 전기차(10)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 무선 통신에는 블루투스(Bluetooth), 지그비(zigbee), 셀룰러(cellular), 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network) 등이 있을 수 있다.
또한, 예를 들어 차징 스테이션(20)은 전기차(10) 소유자의 집에 부속된 주차장, 주유소에서 전기차 충전을 위한 주차구역, 쇼핑 센터나 직장의 주차구역 등과 같이 다양한 장소에 위치할 수 있다.
여기서, 전기차(10)의 배터리(12)를 무선 충전하는 과정은 먼저 전기차(10)의 수전 패드(11)가 송전 패드(21)에 의한 에너지 장(energy field)에 위치하고, 송전 패드(21)의 송신 코일과 수전 패드(11)의 수신 코일이 서로 상호작용 또는 커플링됨으로써 수행될 수 있다. 상호작용 또는 커플링의 결과로 수전 패드(11)에 기전력이 유도되고, 유도된 기전력에 의해 배터리(12)가 충전될 수 있다.
또한, 차징 스테이션(20)과 송전 패드(21)는 그 전부 또는 일부를 그라운드 어셈블리(Ground Assembly, GA)로 지칭할 수 있고, 그라운드 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다.
또한, 전기차(10)의 수신 패드(11)와 다른 전기차 내부 구성요소 전부 또는 일부를 비히클 어셈블리(Vehicle Assembly, VA)로 지칭할 수 있는데, 여기서 비히클 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다.
여기서, 송전 패드 또는 수전 패드는 비극성(non-polarized) 또는 극성(polarized)으로 구성될 수도 있다.
이때, 패드가 비극성이면 패드의 중앙에 하나의 극이 있고, 바깥 주변에 반대 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속(flux)는 패드의 중앙에서 나가고(exit), 패드의 모든 바깥 경계에서 복귀(return)하도록 형성될 수 있다.
또한, 패드가 극성인 경우, 패드의 어느 한쪽 끝에 각각의 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속은 패드의 방향(orientation)에 기초하여 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 무선 충전 회로를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 전기차 무선 충전 시스템에서 충전이 이루어지는 회로에 대한 개략적인 구성을 알 수 있다.
여기서, 도 2의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc), 도 1에서의 차징 스테이션(20), 송전 패드(21)의 구성 중 전부 또는 일부를 표현한 것으로 해석될 수 있고, 도 2의 우측 회로는 수신 패드 및 배터리를 포함한 전기차의 일부 또는 전부를 표현한 것으로 해석될 수 있다.
먼저, 도 2의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc)에 대응되는 출력 전력(Psrc)를 무선 충전 전력 변환기에 제공하고, 무선 충전 전력 변환기는 송신 코일(L1)에서 희망하는 동작 주파수에서의 전자기장을 방출할 수 있도록, 제공받은 전력(Psrc)의 주파수 및 AC/DC 변환을 수행한 전력(P1)을 출력할 수 있다.
구체적으로, 무선 충전 전력 변환기는 전력망에서 공급된 전력(Psrc)이 AC 전력인 경우 DC 전력으로 변환하는 AC/DC 변환기 및 DC전력을 무선 충전에 적합한 동작 주파수의 전력으로 변환하는 저주파수 변환기(또는 LF 변환기) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작 주파수는 예를 들면, 80 내지 90 kHz 사이에 위치하도록 결정할 수 있다.
무선 충전 전력 변환기에서 출력된 전력(P1)은 다시 송신 코일(L1), 제1 커패시터(C1) 및 제1 저항(R1)으로 구성된 회로에 공급될 수 있고, 이때 제1 커패시터(C1)는 송신 코일(L1)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값을 가지도록 결정될 수 있다. 또한, 여기서 제1 저항(R1)은 송신 코일(L1) 및 제1 커패시터(C1)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다.
여기서, 송신 코일(L1)은 수신 코일(L2)과 커플링 계수 m으로 정의되는 전자기적 커플링이 이루어져 전력이 전송되도록 하거나, 또는 전력이 수신 코일(L2)로 유도될 수 있다. 따라서, 본 발명에서 전력이 전송된다는 의미는 전력이 유도된다는 의미와 혼용하여 사용될 수 있다.
여기서, 수신 코일로 유도되거나 전송받은 전력(P2)은 전기차 전력 변환기로 제공될 수 있다. 이때, 제2 커패시터(C2)는 수신 코일(L2)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값으로 결정될 수 있고, 제2 저항(R2)은 수신 코일(L2) 및 제2 커패시터(C2)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다.
전기차 전력 변환기는 제공받은 특정 동작 주파수의 전력(P2)을 다시 전기차의 배터리(VHV)에 적합한 전압 레벨을 갖는 DC 전력으로 변환하는 LF/DC 변환기를 포함할 수 있다.
전기차 전력 변환기가 제공받은 전력(P2)을 변환한 전력(PHV)을 출력하면, 출력된 전력(PHV)는 전기차에 내장된 배터리(VHV)의 충전에 사용될 수 있다.
여기서, 도 2의 우측 회로에는 수신 코일(L2)을 배터리(VHV)와 선택적으로 접속 또는 해제하기 위한 스위치(switch)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)의 공진 주파수(resonance frequency)는 서로 유사하거나 동일하도록 구성될 수 있으며, 송신 코일(L1)에서 발생된 전자기장에 수신 코일(L2)이 근거리에 위치할 수 있도록 구성될 수 있다.
여기서, 도 2의 회로는 본 발명의 실시예들을 위해서 이용 가능한 전기차 무선 충전 시스템에서의 전력 전송에 관한 예시적 회로로 이해되어야 하며, 도 2에서의 회로에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
한편, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)이 원거리에 위치할수록 전력 손실이 증가할 수 있으므로, 양자의 위치를 설정하는 것은 중요한 요소일 수 있다.
이때, 송신 코일(L1)은 도 1에서의 송전 패드(21)에 포함되고, 수신 코일(L2)은 도 1에서의 수전 패드(11)에 포함될 수 있다. 또한, 송신 코일은 GA 코일(Ground Assembly coil)로 지칭될 수도 있고, 수신 코일은 VA 코일(Vehicle Assembly coil)로 지칭될 수도 있다. 따라서, 송전 패드와 수전 패드 상호간의 위치 결정 또는 전기차와 송전 패드 상호간의 위치 결정에 관하여 이하 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 무선 전력 전송에서의 정렬 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 도 1에서의 송전 패드(21) 및 전기차(10)에 내장된 수전 패드(11) 사이의 위치 정렬 방법을 설명할 수 있다. 여기서, 위치 정렬은 앞서 설명한 용어인 얼라인먼트(alignment)에 대응될 수 있고, 따라서, GA와 VA간의 위치 정렬로 정의할 수도 있고, 송전 패드(21)와 수전 패드(11)의 위치 정렬로 한정해석되지 않는다.
여기서, 송전 패드(21)는 도 3에서는 지표면 아래에 위치한 것으로 도시하였으나, 지표면 위에 위치할 수도 있고, 지표면 아래에서 송전 패드(21)의 상면이 노출되도록 위치할 수도 있다.
또한, 전기차의 수전 패드(11)는 지표면을 기준으로 측정된 높이(z방향으로 정의)에 따라 카테고리를 달리하여 정의할 수 있고, 예를 들어 지표면에서 수전 패드(11)의 높이가 100-150(mm) 인 경우 class 1, 140-210(mm) 인 경우 class 2, 170-250(mm)인 경우 class 3와 같이 설정할 수 있다. 이때, 수전 패드(11)에 따라 class 1만을 지원하거나, class 1과 2를 지원할 수도 있는 등 부분적 지원이 가능할 수 있다.
여기서, 지표면을 기준으로 측정된 높이는 앞서 설명한 용어인 차량 마그네틱 지상고에 대응될 수 있다.
또한, 송전 패드(21)의 높이 방향(z방향으로 정의)의 위치는 상기 수전 패드(11)에서 지원하는 최대 클래스와 최소 클래스 사이에 위치하도록 결정할 수 있는데, 예를 들어 수전 패드(11)가 class1과 2만을 지원한다면, 수전 패드(11)를 기준으로 100-210 (mm) 사이에 송전 패드가 위치하도록 결정할 수 있다.
또한, 송전 패드(21)의 중심과 수전 패드(11)의 중심 사이의 격차는 가로 및 세로 방향(x 및 y 방향으로 정의)의 한계값 이내에 위치하도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 가로 방향(x방향으로 정의)으로는 ±75 (mm) 이내에 위치하도록 결정할 수 있고, 세로 방향(y방향으로 정의)으로는 ±100 (mm) 이내에 위치하도록 결정할 수 있다.
여기서, 송전 패드(21)와 수전 패드(11)의 상대적 위치는 그 실험적 결과에 따라 한계값이 달라질 수 있고, 상기 수치들은 예시적인 것으로 이해되어야 한다.
또한, 송전 패드(21)와 수전 패드(11)는 각각 코일을 포함하는 것으로 전제하고 패드 상호간의 정렬로 설명하였으나, 더 구체적으로는 송전 패드(21)와 수전 패드(11)에 각각 내장된 송신 코일(또는 GA 코일)과 수신 코일(또는 VA 코일) 상호간의 정렬로 정의할 수 있다.
따라서, 이하에서는 송신 코일과 수신 코일 상호간의 정렬로 설명하되, 특히 송신 코일을 복수의 코일로 구성하는 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 개념을 단일 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송과 비교하여 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 단일한 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방식과 비교하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일(또는 GA 코일)을 이용한 무선 전력 전송 방식을 설명할 수 있다.
먼저, 도 4a를 참조하여, 단일한 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방식(40)을 설명한다.
즉, 전기차의 비히클 어셈블리(Vehicle Assembly, VA)에 내장된 수신 코일과 단일한 제1 송신 코일(21a)을 이용하여 무선 전력을 전송할 경우, 두 개의 코일 중심 사이의 격차가 일정 범위 이내에서만 무선 전력을 전송해야 하는 제약 조건을 둘 필요가 있다.
왜냐하면 코일 상호간 중심 사이의 격차가 일정 범위 밖에 있는 경우, 무선 전력 전송의 효율이 크게 저하되거나 무선 전력 전송에 실패할 수 있는 문제가 있기 때문이다.
따라서, 전기차가 상기 제약 조건을 만족하지 않는 상태에 있으면, 전기차를 다시 주차하는 방법 등으로 전기차의 수신 코일과 차징 스테이션 주위 지면에 내장된 송신 코일 상호간의 중심 격차를 조절하는 것이 필요하고, 이것은 사용자 편의성을 크게 저하시키는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방식(41)은, 다음과 같이 전기차에 무선 전력을 전송할 수 있다.
구체적으로, 도 4b를 참조하면, 제1 송신 코일(21a), 제2 송신 코일(21b) 및 제3 송신 코일(21c)을 차징 스테이션 주위의 지면에 설치할 수 있다.
여기서, 제1 송신 코일(21a) 내지 제3 송신 코일(21c)은 서로 일부가 중첩되도록 배치될 수 있으며, 각 송신 코일의 중심 사이의 거리가 좌우 및/또는 상하로 일정 간격을 갖도록 배치될 수 있다. 또한, 각 송신 코일은 계단식으로 적층될 수 있다.
전기차가 무선 전력을 전송받기 위하여 차징 스테이션의 송신 코일들이 위치한 영역으로 진입하게 되면, 제1 송신 코일(21a) 내지 제3 송신 코일(21c) 중에서 가장 무선 전력 전송 효율이 높은 코일을 선택하여 전기차의 수신 코일에 무선 전력을 전송(또는 유도)할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방식(41)을 이용하면, 복수의 송신 코일 중에서 가장 무선 전력 전송의 효율이 높은 코일을 이용하여 무선 전력을 전송하기 때문에, 단일한 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방식(40)보다 송신 코일과 수신 코일 상호간 정렬 부담을 완화할 수 있어, 사용자 편의성이 향상될 수 있다.
좀더 상세히 설명하면, 제1 송신 코일(21a) 내지 제3 송신 코일(21c)과 같이 복수의 송신 코일을 차징 스테이션 가까이 설치하고, 제1 송신 코일(21a) 내지 제3 송신 코일(21c)들 각각이 75 (mm)의 중심 상호간 가로 간격을 가진다고 가정한다. 즉, 제1 송신 코일(21a)와 제2 송신 코일(21b)의 중심들이 75mm의 가로 간격을 가지며, 제2 송신 코일(21b)와 제3 송신 코일(21c)의 중심들이 75mm의 가로 간격을 가질 수 있다.
이러한 가정 하에서 송신 코일들은 총합 225mm의 최대 가로 간격을 가지게 된다. 또한, 그 최대 가로 간격 225mm 사이에 전기차의 수신 코일이 위치하기만 하면, 적어도 하나의 송신 코일과 수신 코일은 75 mm 이하의 중심 간격을 유지할 수 있으므로, 전기차(EV)의 이동 없이도 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬을 이룰 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법은, 복수의 송신 코일과 전기차에 탑재된 수신 코일 상호간의 정렬(alignment) 상태를 확인하는 단계(S100), 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계(S110) 및 선정된 송신 코일을 이용하여 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.
여기서, 미리 설정된 제약 조건은, 도 3에서 정의한 송전 패드(21)의 중심과 수전 패드(11)의 중심 사이의 격차(또는 이격 거리)와 동일한 조건이 적용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 송신 코일들 중 선택된 송신 코일의 중심과 수신 코일의 중심 사이의 격차가 가로 방향(또는 좌우 방향)으로는 ±75 (mm) 이내에 위치하도록 결정할 수 있고, 세로 방향(또는 상하 방향)으로는 ±100 (mm) 이내에 위치하도록 정의될 수 있다.
여기서, 정렬 상태를 확인하는 단계(S100)는, 복수의 송신 코일 각각의 중심과 수신 코일의 중심 사이의 가로 이격 거리 또는 세로 이격 거리를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 정렬 상태를 확인하는 단계(S100)는, 전기차가 이동하여 복수의 송신 코일과 수신 코일이 정렬하는 과정 중에 반복해서 수행될 수 있다. 즉, 전기차가 무선 충전을 위해 이동할 때, 정렬 상태를 확인하는 과정이 자동적으로 수행될 수 있다.
여기서, 정렬 상태를 확인하는 단계(S100)는, 전기차로부터 무선 전력 전송을 요청하는 메시지를 수신함에 대한 응답으로 수행될 수 있다.
여기서, 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계(S110)는, 선택된 송신 코일이 두 개 이상인 경우, 복수의 송신 코일 각각의 정렬 상태에서의 무선 전력 전송 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 송신 코일 각각의 무선 전력 전송 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계는, 선정된 송신 코일이 2개 이상인 경우, 선정된 송신 코일들을 이용하여 미리 설정된 시간동안 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계, 전송 결과를 기초로, 선정된 송신 코일들 각각의 무선 전력 전송 효율을 측정하는 단계 및 측정된 무선 전력 전송 효율 중 가장 높은 값을 갖는 송신 코일을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 선정된 송신 코일들 각각의 무선 전력 전송 효율을 측정하는 단계는, 측정된 각각의 무선 전력 전송 효율을 메모리(또는 저장장치)에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 충전 효율은, 미리 설정된 시간동안 수신 코일에 전송된 전력량을 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 송신 코일에 단위 시간당 공급되는 전력량 대비 수신 코일에서 단위 시간당 생성되는 전력량으로 정의할 수도 있다.
여기서, 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계(S110)는, 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일이 없는 경우, 전기차에 재정렬을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 재정렬을 요청하는 메시지는 SECC(Supply Equipment Communication Controller)가 전기차에 탑재된 EVCC(Electric Vehicle Communication Controller)에 전송할 수 있다.
여기서, SECC는 차징 스테이션이나 그 주변에 설치되어, 전기차와의 통신을 제어하는 장치일 수 있고, EVCC는 전기차에 탑재되어 통신을 제어하는 장치일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 복수의 송신 코일 중에서 코일의 정렬 및 충전 효율을 기초로 최적의 송신 코일을 선택하여 전기차에 대한 무선 충전을 실시하는 예를 설명할 수 있다.
먼저, 복수의 송신 코일로서, 3개의 송신 코일(코일 1, 코일 2, 코일 3)을 설치한 경우를 가정하면, 코일 1이 충전 가능한 정렬 상태에 대한 제약 조건을 만족하는지 판단할 수 있다(S200). 이때, 상기 단계 S200는 무선 충전을 위하여 전기차가 정차하거나, 운전자의 무선 충전 시작 요청이 있는 때에 시작될 수 있다.
여기서, 충전 가능한 정렬 상태에 있는지 판단하기 위해 자기장 감지, 광학 카메라, 알에프아이디(RFID), GPS(global positioning system) 등을 부가적으로 이용할 수 있다.
여기서, 코일 1이 상기 제약 조건을 만족하지 않으면, 코일 2가 충전 가능한 정렬 상태에 대한 제약 조건을 만족하는지 판단할 수 있고(S220), 코일 1이 상기 제약 조건을 만족하면, 코일 1을 사용해 미리 설정된 시간 동안 충전을 진행하고, 충전 효율 정보를 메모리에 저장할 수 있다(S210).
다음으로, 코일 2가 상기 제약 조건을 만족하지 않으면, 코일 3이 충전 가능한 정렬 상태에 대한 제약 조건을 만족하는지 판단할 수 있고(S240), 코일 2가 상기 제약 조건을 만족하면, 코일 2를 사용해 미리 설정된 시간 동안 충전을 진행하고, 충전 효율 정보를 메모리에 저장할 수 있다(S230).
다음으로, 코일 3이 상기 제약 조건을 만족하면, 코일 3을 사용해 미리 설정된 시간 동안 충전을 진행하고, 충전 효율 정보를 메모리에 저장할 수 있다(S250).
코일 1 내지 코일 3에 대한 제약 조건 만족 여부에 따른 충전 진행과 충전 효율 정보를 저장한 후(단계 S200 내지 S250 이후)에는, 충전 가능한(또는 제약 조건을 만족하는) 송신 코일이 있는지 여부나 충전 가능한 송신 코일의 갯수를 판단할 수 있다(S260).
이때, 단계 S260은 메모리에 저장된 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer, WPT) 효율 (또는 그 최대값)이 소정의 기준 값 이상인 송신 코일의 개수를 확인하는 단계와 대응될 수 있다. 여기서, WPT 효율이 소정의 기준 값 이상이면, 대응되는 송신 코일은 충전에 사용 가능한 코일로, WPT 효율이 소정의 기준값 미만이면, 대응되는 전송 코일은 충전에 사용 불가능한 코일로 정의될 수도 있다.
판단 결과, 충전 가능한 송신 코일이 없다면, 운전자가 충전 가능한 상태가 아니라는 점을 인지할 수 있도록 전기차 또는 운전자의 사용자 단말에 차량의 재정렬 요청 메시지를 전송할 수 있다(S265).
판단 결과, 충전 가능한 송신 코일이 두개 이상이라면, 메모리에 저장해두었던 충전 효율 정보를 기초로 가장 충전 효율이 높은 송신 코일을 선택할 수 있다(S270). 여기서 단계 S270은 메모리에 저장된 가장 큰 충전 효율에 대응되는 코일을 선택하는 단계에 대응될 수 있다.
최종적으로 선택된 송신 코일을 이용하여 전기차에 대한 무선 충전을 수행할 수 있다(S280).
본 실시예에 의하면, 전기차 운전자가 전기차(EV)를 개략적인 정렬 위치로 이동시킨 후 무선 충전을 시작할 때, 전기차 무선 충전 장치가 실제로 코일1 내지 코일 3을 사용해 각각 짧은 시간(일례로 수 분 이하) 동안 충전을 진행한 후 각각의 충전 효율을 파악하고, 규정된 효율 이상의 최대 효율을 갖는 코일을 자동으로 선택하여 고효율 무선 충전을 진행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 상태를 파악하고, 복수의 송신 코일 중 정렬 상태에 따른 정렬 오차가 최소가 되는 송신 코일을 선정하는 방법을 설명할 수 있다.
도 7에서, 복수의 송신 코일은 3개가 있는 것으로 전제하고, 각각을 코일 1 내지 3으로 지칭할 수 있으나, 예시적인 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 코일 1에 대하여 정렬 상태를 확인하여, 코일 1의 정렬 오차를 측정하고 메모리에 저장할 수 있다(S300). 예컨대, 코일 1의 정렬 오차는 코일 1의 실제 위치와 해당 송신 코일에 대응되는 수신 코일 중심의 최적 정렬 위치의 차이로 정의할 수도 있다.
또한, 전술한 정렬 오차값에 대한 측정은 자기장 감지, 광학 카메라, 알에프아이디(RFID), GPS(global positioning system) 등의 수단을 이용하여 수행될 수 있다.
단계 S300 이후 또는 단계 S300과 독립적으로, 코일 2에 대하여 정렬 상태를 확인하여, 정렬 오차를 측정하고 메모리에 저장할 수 있다(S310). 단계 S300 및 단계 S310 이후 또는 단계 S300 및 단계 S310과는 독립적으로, 코일 3에 대하여 정렬 상태를 확인하여, 정렬 오차를 측정하고 메모리에 저장할 수 있다(S320). 여기서, 코일 2와 코일 3의 정렬오차는 코일 1의 정렬 오차와 유사하게 정의될 수 있다.
다음으로, 코일 1, 코일 2, 코일 3에 대하여 측정된 정렬 오차값을 서로 비교하여, 가장 정렬 오차값이 작은(가장 잘 정렬된) 송신 코일을 선정할 수 있다(S330). 단계 S330은 메모리에 저장된 정렬 오차값 중 최소값을 갖는 송신 코일을 선정하는 단계와 대응될 수 있다.
다음으로, 운전자의 입력에 따라 전기차 또는 운전자의 사용자 단말로부터 충전 시작 요청 메시지를 전송받을 수 있다(S340). 이때, 운전자의 충전 시작 요청 입력이 없는 경우에는 반복해서 단계 S300 내지 S330이 수행될 수 있다. 이때, 단계 S300 내지 S330는 일정 시간 간격으로 자동적으로 수행될 수 있다.
운전자의 충전 시작 요청 입력이 있으면, 선정된 송신 코일이 앞에서 설명한 제약 조건(정렬 범위)을 만족하는지 판단할 수 있다(S350). 단계 S350의 판단 결과, 선정된 송신 코일이 제약 조건을 만족하면, 선정된 송신 코일을 사용하여 전기차에 대한 무선 충전을 진행할 수 있다(S360).
반면, 선정된 송신 코일이 제약 조건을 만족하지 않으면, 오차값이 더 큰 다른 송신 코일들도 제약 조건을 만족하지 않는 것과 같으므로, 어느 송신 코일도 무선 충전에 이용할 수 없다. 따라서, 이때는 운전자의 사용자 단말이나 전기차에게 차량의 재정렬을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다(S355).
한편, 상기 판단 결과, 충전 시작에 대한 입력 또는 신호가 있으면, 선택 코일이 충전 가능한 정렬 범위 요구사항을 만족하는지 판단한다. 이러한 판단 결과, 선택 코일이 요구사항을 만족하면, 선택 코일을 전력 공급 장치에 연결하고 선택 코일을 통해 무선 충전을 진행한다. 또한, 상기의 판단 결과, 선택 코일이 요구사항을 만족하지 않으면, 운전자에게 재정렬을 요청할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치에 대한 구성도이다.
도 8을 참조하면 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치(100)는, 적어도 하나의 프로세서(processor, 110) 및 적어도 하나의 프로세서(110)가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory, 120)를 포함할 수 있다.
또한, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치(100)는 전기차에 탑재된 EVCC 또는 운전자의 사용자 단말과 통신하여 운전자의 입력을 수신하거나, 운전자에게 무선 전력 전송에 관한 메시지를 전송하는 통신 모듈(130)을 더 포함할 수 있다.
또한, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치(100)는 정렬 상태를 확인한 결과 또는 충전 효율을 측정한 결과를 저장하는 저장소(140)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 저장소(140)의 역할은 상기 메모리(120)에 의해 대신 수행될 수도 있으며, 이 경우 저장소(140)는 생략될 수도 있다.
상기 적어도 하나의 프로세서(110)에 의해서 수행되는 적어도 하나의 단계는, 복수의 송신 코일과 전기차에 탑재된 수신 코일 상호간의 정렬(alignment) 상태를 확인하는 단계, 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계 및 선정된 송신 코일을 이용하여 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 복수의 송신 코일 각각의 중심과 수신 코일의 중심 사이의 가로 이격 거리 또는 세로 이격 거리를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 전기차가 이동하여 복수의 송신 코일과 수신 코일이 정렬하는 과정 중에 반복해서 수행될 수 있다. 또는, 상기 정령 상태를 확인하는 단계는 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일이 선택될 때까지 반복해서 수행될 수 있다.
또한, 상기 정렬 상태를 확인하는 단계는, 전기차로부터 무선 전력 전송을 요청하는 메시지를 수신함에 대한 응답으로 수행될 수 있다.
여기서 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는, 정렬 상태에 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계는, 선정된 송신 코일이 2개 이상인 경우, 선정된 송신 코일들을 이용하여 미리 설정된 시간동안 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계, 전송 결과를 기초로, 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계 및 측정된 충전 효율이 가장 높은 송신 코일을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계는, 측정된 각각의 충전 효율을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서 충전 효율은, 미리 설정된 시간동안 수신 코일에 전송된 전력량을 의미할 수 있다.
여기서 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는, 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일이 없는 경우, 전기차에 재정렬을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서 복수의 송신 코일은 서로간에, 가로 방향으로 75 (mm) 이하의 이격 거리를 갖고, 세로 방향으로 100 (mm) 이하의 이격 거리를 가질 수 있다.
여기서 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치(100)는 앞에서 설명한 그라운드 어셈블리(GA) 또는 그라운드 어셈블리 컨트롤러(GA controller)에 그 전부 또는 일부가 대응될 수 있으며, 따라서, GA 또는 GA controller로 지칭될 수도 있다.
사용자 단말의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법에서,
    복수의 송신 코일과 전기차에 탑재된 수신 코일 상호간의 정렬(alignment) 상태를 확인하는 단계;
    상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계; 및
    선정된 송신 코일을 이용하여 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  2. 청구항 1에서,
    상기 정렬 상태를 확인하는 단계는,
    상기 복수의 송신 코일 각각의 중심과 상기 수신 코일의 중심 사이의 가로 이격 거리 또는 세로 이격 거리를 확인하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  3. 청구항 1에서,
    상기 정렬 상태를 확인하는 단계는,
    무선 전력 전송의 시작을 요청하는 메시지가 상기 전기차 또는 상기 전기차의 사용자로부터 수신될 때까지 반복해서 수행되는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  4. 청구항 1에서,
    상기 정렬 상태를 확인하는 단계는,
    상기 전기차로부터 무선 전력 전송을 요청하는 메시지를 상기 전기차 또는 상기 전기차의 사용자로부터 수신함에 대한 응답으로 수행되는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  5. 청구항 1에서,
    상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는,
    상기 정렬 상태에 상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  6. 청구항 5에서,
    상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계는,
    선정된 송신 코일이 2개 이상인 경우, 선정된 송신 코일들을 이용하여 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계;
    전송 결과를 기초로, 상기 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계; 및
    측정된 충전 효율이 가장 높은 송신 코일을 선정하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  7. 청구항 6에서,
    상기 복수의 송신 코일은 서로 일부가 중첩되며, 계단식으로 적층되는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  8. 청구항 6에서,
    상기 충전 효율은,
    상기 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일에 전송된 전력량을 의미하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  9. 청구항 1에서,
    상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는,
    상기 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일이 없는 경우, 상기 전기차에 재정렬을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  10. 청구항 1에서,
    상기 복수의 송신 코일은 서로간에,
    가로 방향으로 75 (mm) 이하의 이격 거리를 갖고, 세로 방향으로 100 (mm) 이하의 이격 거리를 갖는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 방법.
  11. 적어도 하나의 프로세서(processor); 및
    상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치로서,
    상기 적어도 하나의 단계는,
    복수의 송신 코일과 전기차에 탑재된 수신 코일 상호간의 정렬(alignment) 상태를 확인하는 단계;
    상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계; 및
    선정된 송신 코일을 이용하여 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  12. 청구항 11에서,
    상기 정렬 상태를 확인하는 단계는,
    상기 복수의 송신 코일 각각의 중심과 상기 수신 코일의 중심 사이의 가로 이격 거리 또는 세로 이격 거리를 확인하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  13. 청구항 11에서,
    상기 정렬 상태를 확인하는 단계는,
    무선 전력 전송의 시작을 요청하는 메시지가 상기 전기차 또는 상기 전기차의 사용자로부터 수신될 때까지 반복해서 수행되는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  14. 청구항 11에서,
    상기 정렬 상태를 확인하는 단계는,
    상기 전기차로부터 무선 전력 전송을 요청하는 메시지를 수신함에 대한 응답으로 수행되는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  15. 청구항 1에서,
    상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는,
    상기 정렬 상태에 상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  16. 청구항 15에서,
    상기 복수의 송신 코일 각각의 충전 효율을 추가로 고려하여 송신 코일을 선정하는 단계는,
    선정된 송신 코일이 2개 이상인 경우, 선정된 송신 코일들을 이용하여 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일로 무선 전력을 전송하는 단계;
    전송 결과를 기초로, 상기 선정된 송신 코일들 각각의 충전 효율을 측정하는 단계; 및
    측정된 충전 효율이 가장 높은 송신 코일을 선정하는 단계를 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  17. 청구항 16에서,
    상기 복수의 송신 코일은 서로 일부가 중첩되며, 계단식으로 적층되는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  18. 청구항 16에서,
    상기 충전 효율은,
    상기 미리 설정된 시간동안 상기 수신 코일에 전송된 전력량을 의미하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  19. 청구항 11에서,
    상기 정렬 상태에 대하여 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일을 상기 복수의 송신 코일 중에서 선정하는 단계는,
    상기 미리 설정된 제약 조건을 만족하는 송신 코일이 없는 경우, 상기 전기차에 재정렬을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
  20. 청구항 11에서,
    상기 복수의 송신 코일의 중심은 서로간에,
    가로 방향으로 75 (mm) 이하의 이격 거리를 갖고, 세로 방향으로 100 (mm) 이하의 이격 거리를 갖는, 복수의 송신 코일을 이용한 무선 전력 전송 장치.
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