KR100215689B1 - 자동정렬유도충전기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 차량(11)의 추진 배터리(14)를 충전시키기 위해 조작자의 상호 작용 없이 충전 탐침(12)을 충전 포트(15)에 자동 결합시키는 자동 정렬 유도충전 시스템(10)이다. 충전 스테이션(20)은 전원(13)과, 활주 가능 정렬 기구(30)에 연결된 충전 탐침(12)과, 추진 배터리(14)에 연결되고 전기 차량(11) 내에 배치되는 충전 포트(15)를 포함한다. 충전 탐침(12)은 충전 탐침(12)의 외주 둘레의 설정 위치에 배치된 복수개의 정렬판(22)을 포함한다. 활주 가능 정렬 기구(30)는 복수개의 수직 활주 기구(3l)와, 복수개의 수직 활주 기구(31)들 사이에 연결된 복수개의 수평 활주 기구(32)와, 복수개의 수평 활주 기구(32) 및 충전 탐침(12)에 연결된 복수개의 측방향 활주 기구(33)를 포함한다. 충전 포트(15)는 2차 코어(16)와, 추진 배터리(14)에 연결된 2차 권선(17)과, 충전 탐침(12)이 충전 포트(15) 내로 적당히 삽입된 때 전기 차량(11)이 정지되게 하는 신호를 발신하는 차량 제동 스위치(34)와, 탐침(l2)이 충전 포트(15) 내로 삽입될 때 정렬판(22)들 중 대응하는 정렬판과 접촉하고 충전 포트(15)의 정면에 인접하여 배치된 복수개의 롤러(2l)를 포함한다. 전기 차량(11)이 충전 스테이션(20)까지 바짝 대어진 때, 충전탐침(l2) 및 충전 포트(15)가 정렬되지 않았다면, 일 이상의 롤러(2l)는 정렬판(22)과 접촉하며, 정렬판은 롤러(21)에 의해 정렬판(22)에 가해지는 힘의 대향 방향으로 충전 탐침(12)이 이동되게 한다. 결국, 충전 탐침(12)은 상하 또는 측방향으로 이동되게 되어 충전 탐침(l2)이 충전 포트(15)와 정렬되도록 한다. 따라서, 전기 차량(11)이 전방으로 나아갈 때, 충전 탐침(12)은 충전 포트(15)와 정렬하도록 이동한다. 충전 탐침(l2)이 충전 포트(15) 내로 적당히 삽입된 때 차량 제동 스위치(34)는 전기 차량(11)을 정지시키는 신호를 발신한다.
Description
제 1 도는 본 발명의 원리에 따라 조작자의 상호 작용 없이 1차 코어와 2차 코어를 자동 연결시키는 자동 정렬 유도 충전 시스템의 개략도.
제 2 도, 제 3 도 및 제 4 도는 각각 제 1 도의 자동 정렬 유도 충전 시스템의 측면도, 평면도 및 배면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 자동 정렬 유도 충전 시스템 11 : 전기 차량
12 : 충전 탐침 14 : 추진 배터리
15 : 충전 포트 16, 18 : 코어
17, 19 : 권선 20 : 충전 스테이션
30 : 활주 가능 정렬 기구 34 : 스위치
본 발명은 유도 충전 시스템에 관한 것으로, 특히 조작자의 상호 작용 없이 충전 포트를 충전 탐침(probe)에 자동적으로 결합시키는 자동 정렬 유도 충전 시스템(self-aligning inductive charger)에 관한 것이다.
지금까지는, 전기 차량의 추진 배터리를 충전시키기 위하여 마그나 충전(magna-charging) 개념이 채용되어 왔다. 마그나 충전 개념에서는 전원에 전기 접속된 충전 탐침이 전기 차량의 운전자에 의해 2차 충전 포트 내로 삽입된다. 충전 탐침은 큰 암페어의 전류를 통전시키며, 적당한 충전을 보장하기 위해 충전 포트 내로 적당하게 삽입되어야만 한다. 충전 탐침을 취급할 때 사용자의 안전에 관한 염려를 최소화하기 위해, 사용자가 충전 탐침을 신체를 이용해 파지할 필요가 없는 충전 기구를 마련하는 것이 바람직하다. 본 발명은 이러한 관심사를 다루는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 조작자의 상호 작용 없이 충전 포트를 충전 탐침에 자동적으로 결합시키는 자동 정렬 유도 충전 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적 및 다른 목적을 충족시키기 위하여, 본 발명은 조작자의 상호 작용없이 충전 포트를 충전 탐침에 자동적으로 결합시키는 자동 정렬 유도 충전 시스템이 된다. 본 발명은 전기 차량을 위한 마그나 충전 개념을 개선한다. 본 발명은 전기 차량의 추진 배터리를 충전시키기 위한 자동 정렬 유도 충전 시스템이다.
자동 정렬 유도 충전 시스템은 전원과, 활주 가능 정렬 기구와 연결된 충전 탐침과, 전기 차량의 추진 배터리에 연결되고 전기 차량 내에 배치된 충전 포트를 구비하는 충전 스테이션을 포함한다. 충전 탐침은 1차 코어(core)와, 전원에 전기 접속된 1차 권선(winding)과, 충전 탐침의 외주 둘레의 설정 위치에 배치된 복수개의 정렬판을 포함한다. 활주 가능 정렬 기구는 복수개의 수직 활주 기구와, 복수개의 수직 활주 기구들 사이에 연결된 복수개의 수평 활주 기구와, 복수개의 수평 활주 기구 및 충전 탐침에 연결된 복수개의 측방향 활주 기구를 포함한다.
충전 포트는 2차 코어와, 전기 차량의 추진 배터리에 전기 접속된 2차 권선과, 충전 탐침이 충전 포트 내로 적당하게 삽입된 때 전기 차량이 정지되게 하는 신호를 발신하는 차량 제동 스위치와, 탐침이 충전 포트 내로 삽입될 때 정렬판들 중 대응하는 정렬판과 접촉하고 충전 포트의 정면에 인접하여 배치된 복수개의 롤러를 포함한다.
작동시, 전기 차량은 충전 스테이션에 바짝 대어지고, 충전 탐침은 충전 포트와 대체로 정렬된다. 충전 포트와 충전 탐침이 정렬되지 않았다면, 하나 이상의 롤러는 정렬판들 중 대응하는 정렬판들과 접촉하며, 정렬판은 롤러에 의해 정렬판에 가해지는 힘의 대향 방향으로 충전 탐침이 이동되게 한다. 결국, 이러한 경우에 충전 탐침은 상하 또는 측방향으로 이동되게 되어 충전 탐침이 충전 포트와 정렬되도록 한다. 따라서, 전기 차량이 전방으로 나아갈 때, 충전 탐침, 1차 코어 및 1차 권선은 충전 포트, 2차 코어 및 2차 권선과 정렬하도록 이동한다. 충전 탐침이 충전 포트내로 적당히 삽입된 때 차량 제동 스위치는 전기 차량을 정지시키는 신호를 발신한다. 전기 차량이 정지된 후에 충전이 시작된다.
본 발명은 전기 차량의 운전자가 충전 탐침까지 운전함으로써 추진 배터리를 충전하게 하며, 이때 충전 탐침은 전기 차량의 충전 포트와 자동 정렬되어 충전 탐침 및 충전 포트는 결합된다. 본 발명은 조작자가 플러그 또는 충전 장치를 신체를 이용해 취급하지 않고도 전기 차량이 충전되게 한다.
본 발명의 여러 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 쉽게 이해될 것이다. 도면에서, 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 나타낸다.
제 1 도를 참조하면, 제 1 도는 전기 차량(11)의 추진 배터리(14)를 충전하는 데 사용되는 본 발명의 원리에 따른 자동 정렬 유도 충전 시스템(10)을 도시한다. 자동 정렬 유도 충전 시스템(10)은 1차 코어(18) 및 1차 권선(19)을 갖는 충전 탐침(12)을 구비한 충전 스테이션(20)을 포함한다. 충전 탐침(12)의 1차 권선(19)은 전기 차량(11)의 추진 배터리(14)를 충전시키기 위한 충전 전력을 제공하는 데 사용되는 전원(13)에 전기 접속된다.
전기 차량(11)은 2차 코어(16) 및 2차 권선(17)을 구비한 충전 포트(15)를 갖는다. 충전 포트(15)는 전기 차량(11)의 전방에 장착되어 회전 가능하거나 다른 방식으로 이동 가능해서 사용하지 않을 때에는 전기 차량(11)의 차체 내에 은폐되어 보관될 수 있도록 한다. 제 1 도는 충전 포트(15)의 2개의 위치를 도시하는데, 보관 위치(가상선)에서의 충전 포트(15) 및 충전 위치(실선)로 회전된 충전 포트(15)를 도시한다. 자동 정렬 유도 충전 시스템(10)은 충전 탐침(12)을 충전 포트(15)에 자동 결합시키도록 설계된다. 차량 제동 스위치(34)는 충전 포트(15)의 전방에 인접하여 배치되고, 충전 탐침(12)이 충전 포트(15) 내로 적당히 삽입된 때 전기 차량(11)이 정지되게 하는 신호를 발신하도록 되어 있으며, 스위치(34)는 충전 탐침(12) 상의 정지부(37)에 대고 가압된다. 1차 코어(18) 및 2차 코어(16)와, 1차 권선(19) 및 2차 권선(17)은 충전 시스템(10)과 조작자의 상호 작용이 필요 없이 충전 탐침(12)이 충전 포트(15) 내로 적당히 삽입되도록 서로 자동 정렬된다. 이러한 것을 제 2 도 내지 제 4 도를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
제 2 도, 제 3 도 및 제 4 도는 각각 제 1 도의 자동 정렬 유도 충전 시스템(10)의 확대 측면도, 평면도 및 배면도를 도시한다. 충전 포트(15)는 충전 포트의 정면에 인접하여 배치된 복수개의 롤러(21)를 포함한다. 충전 탐침(12)은 충전 탐침의 외주 둘레에 배치된 복수개의 정렬판(22)을 포함한다. 복수개의 정렬판(22)은 충전 탐침(12)의 측면 및 바닥에 배치된다. 롤러(21)는 충전 탐침(12)이 충전 포트(15) 내로 삽입될 때 정렬판(22)과 접촉되도록 설계된다. 또한, 충전 탐침(12)은 수직 방향으로 이동이 자유로운 복수개의 수직 활주 기구(31)를 포함하는 활주 가능 정렬 기구(30)에 장착된다. 복수개의 수직 활주 기구(31)는 복수개의 수직 로드(rod, 35)에 의해 고정되거나 또는, 신체를 이용해 충전 스테이션(20)을 고정하는 것과 같이 다른 장착 장치에 의해 고정된다. 복수개의 수평 활주 기구(32)는 복수개의 수직 활주 기구(31)들 사이에 연결된다. 복수개의 측방향 활주 기구(33)는 장착 브래킷(36)에 의해 복수개의 수평 활주 기구(32)에 활주 가능하게 연결된다. 충전 탐침(12)은 복수개의 수평 활주 기구(32)에 활주 가능하게 고정된다. 복수개의 장착 브래킷(36)은 충전탐침(12)에 연결된 복수개의 측방향 활주 기구(33)를 포함한다.
수직, 수평 및 측방향 활주 기구(31, 32, 33)는 충전 탐침(12)이 상하 방향, 옆방향 및 내외측 방향으로 비교적 자유롭게 이동하게 한다. 충전 포트(15) 상의 롤러(21)는 충전 탐침(12) 및 충전 포트(15)가 정확히 정렬되지 않았다면 정렬판(22)들중 대응하는 정렬판 위에서 타고 구르도록 설계된다. 작동시, 전기 차량(11)은 충전 스테이션(20)에 바짝 대어지고 충전 포트(15)가 충전 탐침(12)과 대체로 정렬된다. 충전 탐침(12) 및 충전 포트(15)가 정렬되지 않았다면, 일 이상의 롤러(21)는 정렬판(22)들 중 대응하는 정렬판들과 접촉하며, 정렬판은 롤러(21)에 의해 정렬판(22)에 가해지는 힘의 대향 방향으로 충전 탐침(12)이 이동되게 한다. 결국, 이러한 경우에 충전 탐침(12)은 상하 또는 측방향으로 이동되게 되어 충전 탐침(12)이 충전 포트(15)와 정렬되도록 한다. 따라서, 전기 차량(11)이 전방으로 나아갈 때, 충전 탐침(12), 1차 코어 및 1차 권선은 충전 포트(15), 2차 코어(16) 및 2차 권선과 정렬하도록 이동한다. 충전 탐침(12)이 충전 포트(15) 내로 적당히 삽입된 때 차량 제동 스위치(34)는 전기 차량(11)을 정지시키는 신호를 발신한다. 전기 차량(11)이 정지된 후에 충전이 시작된다.
따라서, 충전 기구와의 사용자의 상호 작용이 필요 없이 결합하는 유도 충전기의 1차 코어 및 2차 코어를 제공하는 신규하고 개선된 자동 정렬 유도 충전 시스템이 설명되었다. 전술한 실시예는 본 발명의 원리의 적용을 나타내는 많은 특정 실시예들 중에서 단지 그 일부를 나타낸 것임을 알아야 한다. 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 당해 기술 분야의 숙련자에 의해 여러 다른 장치가 용이하게 발명될 수 있음은 분명하다.
Claims (5)
- 전원(13)과; 1차 코어(18)와, 충전 전력을 제공하는 전원(13)에 전기 접속된 1차 권선(19)과, 충전 탐침(12)의 외주 둘레의 설정 위치에 배치된 복수개의 정렬판(22)을 갖는 충전 탐침(12)과; 복수개의 수직 활주 기구(31)와, 복수개의 수직 활주 기구(31)들 사이에 연결된 복수개의 수평 활주 기구(32)와, 복수개의 수평 활주 기구(32) 및 충전 탐침(12)에 연결된 복수개의 측방향 활주 기구(33)를 갖는 활주 가능 정렬 기구(30)와; 2차 코어(16)와, 2차 권선(17)과, 충전 탐침(12)이 충전 포트(15) 내로 삽입될 때 정렬판(22)들 중 대응하는 정렬판과 접촉하고 충전 포트(15)의 정면에 인접하여 배치된 복수개의 롤러(21)를 갖는 충전 포트(15)를 구비한 충전 스테이션(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 정렬 유도충전 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 충전 포트(15)는 충전 탐침(12)이 충전 포트(15) 내로 삽입된 때를 나타내는 출력 신호를 제공하는 스위치(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 정렬 유도 충전 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 충전 포트(15)는 전기 차량(11)의 추진 배터리(14)에 연결되고, 2차 권선(17)은 전기 차량(11)의 추진 배터리에 전기 접속된 것을 특징으로 하는 자동 정렬 유도 충전 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 충전 포트(15)는 불사용시 전기 차량(11)의 내부에 은폐되고 보관될 수 있도록 전기 차량(11)의 전방에 배치되어 회전 가능한 것을 특징으로 하는 자동 정렬 유도 충전 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 복수개의 정렬판(22)은 충전 탐침(12)의 측면 및 바닥에 배치된 것을 특징으로 하는 자동 정렬 유도 충전 시스템.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |