JP2014054162A - 電気自動車充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルをコントロールボックスの内部に引き入れる組立構造を改善し、組立工程の容易性と防水性能の確保を同時に達成し得るようにする電気自動車充電器を実現する。
【解決手段】本発明の実施例による電気自動車の充電器は、上面が開口され、一側面にコネクタ挿入溝が形成される下部ケースと、下面が開口され、下部ケースの開口された上面を覆う上部ケースとを含むケースと、下部ケースに安着されて電気自動車の漏電を感知する漏電感知部、電気自動車の充電過程で過電圧及び過電流を感知する感知部、電気自動車の充電制御部と通信可能な通信モジュール及び電気自動車の充電状態を表示する表示部のうち少なくとも一つの電装部品が装着される回路基板と、下部ケースの内部に引き入れられて回路基板に電気的に連結されるケーブルと、コネクタ挿入溝に挿入されてケーブルの引入をガイドし、ケース内部への湿気の浸透を防止するケーブルコネクタと、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気自動車充電器に関するものである。

最近、グリーンエネルギーである電気を利用して走行する電気自動車の技術開発が急速に発展しつつある。殆どの電気自動車は回転力を発生するモータと、前記モータに電源を供給するバッテリと、前記モータの回転数を制御するインバータと、前記バッテリに電気を充電するためのバッテリ充電器及び車両用低電圧直流変換装置（ＬＤＣ：Ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ＤＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含む。

電気自動車は充電方式によって急速充電と緩速充電とで分けられる。急速充電方式は高圧の電流を急速充電器で直流に変換して車両のバッテリに直接充電する方式であり、充電にかかる時間が非常に短い長所がある。緩速充電は、車両内にコンバータ装置（Ｏｎ Ｂｏａｒｄ Ｃｈａｒｇｅｒ）が具備され、外部から交流電流が印加されるとそれを直流に変換して車両のバッテリに充電する方式である。緩速充電の場合充電にかかる時間が長くなる一方、一般家庭でも充電が可能な方式である。

電気自動車を充電するための装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）の一つである充電器は充電所（Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ）にスタンドの形で提供されてもよく、家庭で運転者が直接充電する形で提供されてもよい。

図１は、家庭用充電器のコントロールボックスの構造を示す斜視図であり、図２はコントロールボックスとケーブルの連結構造を示す断面図である。

図１を参照すると、家庭用充電器のコントロールボックス１は上部ケース（図示せず）と下部ケース２からなり、その内部には電装部品が実装された回路基板（図示せず）が装着される。そして、充電のための電気線と信号線を含むワイヤ３ａを覆うケーブル３が前記回路基板に連結される。

詳しくは、前記ケーブルは前記コントロールボックス１の外部から内部に引き入れられ、そのために前記コントロールボックス１の一側面にはケーブル通過ホール２ａが形成される。そして、前記ケーブル３と前記ケーブル通過ホール２ａとの間に生じる隙間に異物又は水が流入されることを防止するために防水パッキング４が差し込まれる。詳しくは、前記ケーブル通過ホール２ａに前記防水パッキン４が装着され、前記ケーブル３を前記防水パッキング４を通過させて前記コントロールボックス１の内部に引き入れられるようにする。

ここで、防水のために前記ケーブル通過ホール２ａの縁部が前記防水パッキング４のシーリング溝にぎゅっと締められるようなサイズの直径で設計される。その結果、前記防水パッキング４を前記ケーブル通過ホール２ａに差し込むことが非常に難しい短所がある。それだけでなく、前記ケーブル３を前記ケーブル通過ホール２ａに通過させてから前記防水パッキング４を前記ケーブル３の外周面に差し込み、前記ケーブル３に差し込まれた防水パッキン４を前記ケーブル通過ホール２ａに結合させる過程で組み立てられる。そして、前記ケーブル通過ホール２ａの内径が前記ケーブル３の外周面に形成される前記シーリング溝の外径と実質的に同じ規格で設計される。よって、前記ケーブル３によって覆われるワイヤのうち端部に金属素材のメタルリングが付いている場合（図面参照）、前記メタルリングが付いたケーブル３を前記ケーブル通過ホール２ａを貫通させて前記コントロールボックス１の内部に差し込む作業が非常に難解な短所がある。

本発明は以下のような問題点を改善するために提案されたものであり、家庭用充電器構造において、ケーブルをコントロールボックスの内部に引き入れる組立構造を改善し、組立工程の容易性と防水性能の確保を同時に達成し得るようにする電気自動車充電器を提供することを目的とする。

前記のような目的を達成するための本発明の実施例による電気自動車の充電器は、上面が開口され、一側面にコネクタ挿入溝が形成される下部ケースと、下面が開口され、前記下部ケースの開口された上面を覆う上部ケースとを含むケースと、前記下部ケースに安着されて電気自動車の漏電を感知する漏電感知部、電気自動車の充電過程で過電圧及び過電流を感知する感知部、電気自動車の充電制御部と通信可能な通信モジュール及び電気自動車の充電状態を表示する表示部のうち少なくとも一つの電装部品が装着される回路基板と、前記下部ケースの内部に引き入れられて前記回路基板に電気的に連結されるケーブルと、前記コネクタ挿入溝に挿入されて前記ケーブルの引入をガイドし、前記ケース内部への湿気の浸透を防止するケーブルコネクタと、を含む。

他の実施例による電気自動車の充電器は、上面が開口され、一側面にコネクタ挿入溝が形成される下部ケースと、下面が開口され、前記下部ケースの開口された上面を覆う上部ケースとを含むケースと、前記下部ケースに安着され、電気自動車の漏電を感知する漏電感知部、電気自動車の充電過程で過電圧及び過電流を感知する感知部、電気自動車の充電制御部と通信可能な通信モジュール及び電気自動車の充電状態を表示する表示部のうち少なくとも一つの電装部品が装着される回路基板と、前記下部ケースの内部に引き入れられて前記回路基板に電気的に連結されるケーブルと、前記ケーブル通過ホールに挿入されて前記ケーブルの引入をガイドし、前記ケース内部への湿気の浸透を防止するケーブルコネクタと、を含み、前記ケーブルコネクタは、前記ケーブル通過ホールに差し込まれる防水パッキングと、前記防水パッキングの上面を覆った状態で前記下部ケースの内側に固定されるブラケット及び前記防水パッキングの後面を覆い、前記下部ケースの側面に固定される防水カバーと、を含む。

上述した構成を成す本発明の実施例による電気自動車の充電器によると、防水性能を落とすことなくケーブルの組立工程の単純化及び組立性を改善する効果がある。

家庭用充電器のコントロールボックスの構造を示す斜視図である。 コントロールボックスとケーブルの連結構造を示す断面図である。 本発明の第１実施例による電気自動車充電器の斜視図である。 本発明の第１実施例による充電器のケーブル連結構造を示す斜視図である。 前記ケーブル連結構造がコントロールボックスの下部ケースに装着された様子を示す部分斜視図である。 図５のＩ−Ｉに沿って切開される縦断面図である。 本発明の第２実施例によるケーブル連結構造を示す部分斜視図である。 第２実施例によるケーブル連結構造の分解斜視図である。 図７のＩＩ−ＩＩに沿って切開される断面図である。

以下では、本発明の実施例による電気自動車の充電器について図面を参照して詳しく説明する。

図３は、本発明の第１実施例による電気自動車充電器の斜視図である。

図３を参照すると、本発明の一実施例による電子自動車の充電器１０は、室内に供給される電源を利用して電気自動車を充電することができる家庭用充電器を含む。

詳しくは、前記充電器１０は、室内に具備される電源ソケットに挿入される電源側プラグ１２と、充電制御のためのコントロールボックス１４と、車両に連結される充電コネクタ１３及び前記電源側プラグ１２、コントロールボックス１４及び充電コネクタ１３を連結するケーブル１１を含む。そして、前記コントロールボックス１４の内部には漏電感知回路、電流の流れを選択的に遮断するリレー、過電圧及び過電流感知部、充電状態を示すディスプレイ部及び前記自動車と通信する通信モジュールなどを含む電装部品が実装された回路基板が装着される。そして、前記コントロールボックス１４では、前記通信モジュールを介して前記自動車の充電準備及び充電完了可否を確認する情報を受信する。そして、前記ディスプレイ部を介して現在充電中であるのか、充電中断状態であるのか又は充電が完了されたのかをユーザが確認することができる。そして、過電圧及び過電流感知部によって充電過程で電気自動車に過電流又は過電圧が流れるのか否かが感知され、その結果に応じて前記リレーが作動して電源供給を選択的に遮断するようになる。それだけでなく、漏電感知回路を介して充電中に車両内部で漏電が発生する場合電源供給が遮断されるようにする。

このような機能を達成するために、電気線と信号線を含む多数のワイヤが前記ケーブル１１の内部に収容され、前記充電コネクタ１３を介して電気自動車と電気的に連結される。

一方、一端が前記充電コネクタ１３に連結されるケーブル１３の他端は前記コントロールボックス１４を貫通して前記回路基板に連結される。以下では、前記ケーブル１１を前記コントロールボックス１４の内部に引き入れるための構造及びケーブルが貫通する前記コントロールボックス１４の側面部の防水構造について図面を参照して詳細に説明する。

図４は本発明の第１実施例による充電器のケーブル連結構造を示す斜視図であり、図５は前記ケーブル連結構造がコントロールボックスの下部ケースに装着された様子を示す部分斜視図であり、図６は図５のＩ−Ｉに沿って切開される縦断面図である。

図４〜図６を参照すると、本発明の第１実施例によるケーブル連結構造は、ケーブル１１の外周面を覆うケーブルコネクタ１５と、前記ケーブルコネクタ１５が装着されるコントロールボックス１４及び前記コントロールボックス１４の内部に収容され、前記ケーブル１１の内部のワイヤが連結される回路基板１７を含む。

詳しくは、前記コントロールボックス１４は、内部底面に前記回路基板１７が安着される下部ケース１４２と、前記下部ケース１４２の上面に結合される上部ケース１４１を含む。そして、前記下部ケース１４２の側面には、前記ケーブルコネクタ１５が差し込まれるコネクタ挿入溝１４２ｃが形成される。そして、前記コネクタ挿入溝１４２は、前記下部ケース１４２の上面から所定深さと幅で凹まれる形で形成される。

また、前記ケーブルコネクタ１５は、前記コネクタ挿入溝１４２ｃにスライディング挿入されるコネクタ本体１５１と、前記コネクタ本体１５１の前面から所定長さと直径で延長されるガイドスリーブ１５２と、前記ガイドスリーブ１５２の上部面を覆って指示するブラケット１５３を含む。

詳しくは、前記コネクタ本体１５１の外形は前記コネクタ挿入溝１４２ｃと同じ形状をなし、前記コネクタ本体１５１が前記コネクタ挿入溝１４２ｃに完全に挿入された状態では前記コネクタ本体１５１の上面と前記下部ケース１４２の上面は実質的に同じ平面を成すことができる。そして、前記コネクタ本体１５１の側面と下面にはスライド溝１５１ａが形成され、前記スライド溝１５１ａには前記コネクタ挿入溝１４２ｃの縁部位が差し込まれる。即ち、前記コネクタ挿入溝１４２ｃの縁が前記スライド溝１５１ａに差し込まれた状態で、前記コネクタ本体１５１が下方にスライディング移動する動作によって前記コネクタ本体１５１が前記コネクタ挿入溝１４２ｃに装着される。そして、前記下部ケース１４２の上面と前記コネクタ本体１５１の上面には、シーリング部材１６が安着されるシーリング溝１４２ａ、１５１ｂがそれぞれ凹むように形成される。

一方、前記コネクタ本体１５１の前面から延長される前記ガイドスリーブ１５２は、前記ケーブル１１の外径と同じ内径を有する。そして、前記ブラケット１５３は前記ガイドスリーブ１５２ａの上部周りの半分を覆う形でラウンドに形成される。そして、前記ブラケット１５３の両端部には締結ホールが形成され、前記ブラケット１５３の両端部には前記下部ケース１４２の底面から突出される締結ボス１４２ｂに安着される。そして、締結部材が前記締結ホールを貫通して前記締結ボス１４２ｂに挿入されることによって、前記ガイドスリーブ１４２が前記下部ケース１４２の内部に固定される。もちろん、前記ガイドスリーブ１５２の下部周りの半分を支持する支持構造が前記下部ケース１４２の底面に形成される。

このような構成を成すケーブル連結構造によると、以下のような過程を介して組み立てられる。

まず、前記ケーブル１１を前記ケーブルコネクタ１５に挿入し、前記ケーブル１１の端部が前記ガイドスリーブ１５２を通過するようにする。その後、前記コネクタ本体１５１を前記下部ケース１４２の上面から下降させ、前記コネクタ本体１５１のスライドホーム１５１ａに前記コネクタ挿入溝１４２ｃの縁が差し込まれるようにする。この状態で、前記コネクタ本体１５１を下にスライディング移動させ、前記コネクタ本体１５１が前記コネクタ挿入溝１４２ｃに完全に差し込まれるようにする。そして、締結部材を利用し、前記ブラケット１５３が前記下部ケース１４２の締結ボス１４２ｂに固定されるようにする。そして、前記ケーブル１１を前記回路基板１７に連結した後、前記上部ケース１４１を前記下部ケース１４２に乗せて締結部材で固定する。ここで、前記下部ケース１４２の上面に形成されたシーリング溝１４２ａにシーリング部材１６を先に差し込んでから前記上部ケース１４１を覆って固定する。

一方、前記ケーブルコネクタ１５はプラスチック射出物であってもよく、前記コネクタ本体１５１の側面部と前記コネクタ挿入溝１４２ｃとの間にはシーリング部材が介入されて防水機能が十分確保されるようにしてもよい。

図７は本発明の第２実施例によるケーブル連結構造を示す部分斜視図であり、図８は第２実施例によるケーブル連結構造の分解斜視図であり、図９は図７のＩＩ−ＩＩに沿って切開される断面図である。

図７〜図９を参照すると、本発明の第２実施例によるケーブル連結構造は、側面にケーブル通過ホール１４２ｄが形成され、上面にシーリング溝１４２ａが形成される下部ケース１４２と、前記ケーブル通過溝１４２ｄに挿入されるケーブルコネクタ２５及び前記ケーブルコネクタ２５を貫通して前記下部ケース１４２に挿入されるケーブル１１を含む。前記ケーブル１１の内部には多数の電気線と信号線を含むワイヤ１１１が収容されることは既に説明したようである。

詳しくは、前記ケーブルコネクタ２５は、前記ケーブル１１が通過する防水パッキング２５１と、前記防水パッキング２５１の後面に密着される防水カバー２５２と、前記下部ケース１４２に前記ケーブルコネクタ２５が装着された状態で前記防水パッキング２５１の上面を押して固定するブラケット２５３を含む。

一方、前記下部ケース１４２の一側面、詳しくは、前記ケーブル貫通ホール１４２ｄが形成される面には前記防水カバー２５２が安着される防水カバー安着溝１４２ｅが形成され、前記防水カバー安着溝１４２ｅの中央部に前記ケーブル通過ホール１４２ｄが形成される。そして、前記防水パッキング２５１の外周面にはシーリング溝２５１ａが施され、前記シーリング溝２５１ａに前記ケーブル通過ホール１４２ｄの縁部が差し込まれて防水機能が確保される。そして、前記防水カバー２５２の４つの角には締結ホール２５２ｂが形成され、前記防水カバー安着溝１４２ｅにも同じ締結ホール１４２ｆが形成される。そして、前記防水カバー２５２の前面には、前記防水パッキング２５１の後面が安着されるための段差部２５２ｃが凹むように形成される。

本実施例によるケーブル連結構造の組立過程について説明すると、前記ケーブル１１の外周面に差し込まれた前記防水パッキング２５１を前記ケーブル通過ホール１４２ｄに挿入する。この状態で、前記防水カバー２５を前記ケーブル１１の外周面に差し込んで前記段差部２５２ｃに前記防水パッキング２５１の後面部が完全に密着されるようにする。そして、締結部材を前記締結ホール２５２ｂ、１４２ｆに挿入し、前記防水カバー２５２が前記下部ケース１４２に固定されるようにする。最後に、前記ブラケット２５３を前記防水パッキング２５１の上面に載せ、締結部材を利用して前記下部ケース１４２に固定されるようにする。前記ブラケット２５３の組立は第１実施例と同じく行われる。

ここで、前記防水パッキング２５１と防水カバー２５２によって防水機能が二重に確保される。よって、従来の場合に比べ、前記下部ケース１４２に形成されるケーブル通過ホール１４２ｄの内径（ｄ）が前記防水パッキング２５１に形成されるシーリング溝２５１ａの外径（Ｄ）より相対的に大きく形成されても構わない。前記防水パッキング１５２の外径、詳しくは、前記シーリング溝２５１ａの外径（Ｄ）はそのままにしておき、前記ケーブル通過ホール１４２ｄの内径（ｄ）を少し大きくすることで、前記防水パッキング２５１を前記下部ケース１４２に結合する工程が容易になる長所がある。

詳しくは、前記防水パッキング２５１が前記ケーブル通過ホール１４２ｄに少し緩く結合されても防水カバー２５２が前記防水パッキング２５１の後面に強く密着されるため、前記防水パッキング２５１と前記ケーブル通過ホール１４２ｄとの間に形成される隙間を介して湿気が浸透することを十分に防止することができるようになる。

一方、上述した防水パッキング２５１はゴムのような軟性材質で形成されてもよく、前記防水カバー２５２はプラスチック射出物で形成されてもよい。

１０ 充電器
１１ ケーブル
１２ 電源側プラグ
１３ 充電コネクタ１３
１４ コントロールボックス
１５ ケーブルコネクタ
１７ 回路基板
２５ ケーブルコネクタ
１４１ 上部ケース
１４２ 下部ケース
１４２ａ シーリング溝
１４２ｂ 締結ボス
１４２ｃ コネクタ挿入溝
１４２ｄ ケーブル通過ホール
１４２ｅ 防水カバー安着溝
１４２ｆ 締結ホール
１５１ コネクタ本体
１５１ａ スライド溝
１５２ ガイドスリーブ
１５３ ブラケット
２５１ 防水パッキング
２５１ａ シーリング溝
２５２ 防水カバー
２５２ｂ 締結ホール
２５２ｃ 段差部
２５３ ブラケット

Claims (8)

1. 電気自動車の充電器において、
   上面が開口され、一側面にコネクタ挿入溝が形成される下部ケースと、下面が開口され、前記下部ケースの開口された上面を覆う上部ケースとを含むケースと、
   前記下部ケースに安着され、電気自動車の漏電を感知する漏電感知部、電気自動車の充電過程で過電圧及び過電流を感知する感知部、電気自動車の充電制御部と通信可能な通信モジュール及び電気自動車の充電状態を表示する表示部のうち少なくとも一つの電装部品が装着される回路基板と、
   前記下部ケースの内部に引き入れられて前記回路基板に電気的に連結されるケーブルと、
   前記コネクタ挿入溝に挿入されて前記ケーブルの引入をガイドし、前記ケース内部への湿気の浸透を防止するケーブルコネクタと、を含む電気自動車の充電器。
2. 前記ケーブルコネクタは、
   前記コネクタ挿入溝にスライディング挿入されるコネクタ本体と、
   前記コネクタ本体の前面から延長され、前記ケーブルが通過するガイドスリーブと、
   前記ガイドスリーブの外周面を押して固定するブラケットと、を含む請求項１に記載の電気自動車の充電器。
3. 前記コネクタ挿入溝は前記下部ケースの上面から下側に所定深さで凹まれ、
   前記コネクタ本体が前記コネクタ挿入溝に完全に挿入された状態で前記コネクタ本体の上面と前記下部ケースの上面が同じ平面を成すことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車の充電器。
4. 前記下部ケースの上面と前記コネクタ本体の上面に安着されるシーリング部材を更に含み、
   前記上部ケースの下側縁部は前記下部ケースの上面と前記コネクタ本体の上面に密着されることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の充電器。
5. 電気自動車の充電器において、
   上面が開口され、一側面にケーブル通過ホールが形成される下部ケースと、下面が開口され、前記下部ケースの開口された上面を覆う上部ケースとを含むケースと、
   前記下部ケースに安着され、電気自動車の漏電を感知する漏電感知部、電気自動車の充電過程で過電圧及び過電流を感知する感知部、電気自動車の充電制御部と通信可能な通信モジュール及び電気自動車の充電状態を表示する表示部のうち少なくとも一つの電装部品が装着される回路基板と、
   前記下部ケースの内部に引き入れられて前記回路基板に電気的に連結されるケーブルと、
   前記ケーブル通過ホールに挿入されて前記ケーブルの引入をガイドし、前記ケース内部への湿気の浸透を防止するケーブルコネクタと、を含み、
   前記ケーブルコネクタは、
   前記ケーブル通過ホールに差し込まれる防水パッキングと、
   前記防水パッキングの上面を覆った状態で前記下部ケースの内側に固定されるブラケットと、
   前記防水パッキングの後面を多い、前記下部ケースの側面に固定される防水カバーと、を含む電気自動車の充電器。
6. 前記防水カバーの前面には、前記防水パッキングの後面が安着される段差部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の電気自動車の充電器。
7. 前記下部ケースの側面には前記防水カバーが安着される安着溝が形成され、
   前記ケーブル通過ホールは、前記安着ホールの中央部位に形成されることを特徴とする請求項６に記載の電気自動車の充電器。
8. 前記下部ケースの上面に安着されるシーリング部材を更に含む請求項５に記載の電気自動車の充電器。

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