KR101025590B1 - 전기 차량용 배터리 충전 시스템 - Google Patents

전기 차량용 배터리 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 차량에 따라 적정 충전 전원을 공급하는 충전기 및 충전기에 전기적으로 연결되고 전기 차량의 구동 모터를 구동시키기 위한 배터리와 선택적으로 접촉되도록 외형을 갖는 충전용 커넥터 본체와, 충전용 커넥터 본체의 외측에 장착되어 배터리와 전기적으로 접촉되는 충전용 접촉부와, 충전용 커넥터 본체의 내측에 장착되되 충전용 접촉부와 전기적으로 연결되어 배터리가 충전될 때에 충전 상태를 표시하는 충전 상태 표시부와, 충전용 커넥터 본체의 외측에 장착되고 충전용 접촉부와 이격되도록 장착되되 충전기로부터의 충전 전원을 충전용 접촉부에 선택적으로 공급하는 충전용 온/오프 스위칭부를 포함하는 충전용 커넥터를 포함하는 전기 차량용 배터리 충전 시스템을 제공한다.
전기 차량용 배터리 충전 시스템, 충전기, 충전용 커넥터

Description

전기 차량용 배터리 충전 시스템{Battery charging system for electric vehicle}
본 발명은 전기 차량용 배터리 충전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 차량은 구동 모터를 구동시키기 위한 동력원인 배터리를 탑재하여 전기 에너지로 차량 내 동력을 이용해 배터리를 자체 충전하였다.
최근에는, 전기 차량에 탑재된 배터리의 충전량 상태를 효율적으로 확인하여 충전 효율을 높힐 수 있는 개선된 전기 차량용 배터리 충전 시스템이 지속적으로 연구되어 오고 있다.
본 발명의 목적은, 무선 통신 방식 또는 유선 통신 방식을 이용하여 충전량 상태를 효율적으로 확인할 수가 있으므로, 충전 효율을 높힐 수가 있는 전기 차량용 배터리 충전 시스템을 제공하는데에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 도난된 차량에는 충전 공급을 자동적으로 중단시키므로, 범죄 검거에 일조할 수가 있는 전기 차량용 배터리 충전 시스템을 제공하는 데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전기 차량에 따라 적정 충전 전원을 공급하는 충전기 및 충전기에 전기적으로 연결되고 전기 차량의 구동 모터를 구동시키기 위한 배터리와 선택적으로 접촉되도록 외형을 갖는 충전용 커넥터 본체와, 충전용 커넥터 본체의 외측에 장착되어 배터리와 전기적으로 접촉되는 충전용 접촉부와, 충전용 커넥터 본체의 내측에 장착되되 충전용 접촉부와 전기적으로 연결되어 배터리가 충전될 때에 충전 상태를 표시하는 충전 상태 표시부와, 충전용 커넥터 본체의 외측에 장착되고 충전용 접촉부와 이격되도록 장착되되 충전기로부터의 충전 전원을 상기 충전용 접촉부에 선택적으로 공급하는 충전용 온/오프 스위칭부를 포함하는 충전용 커넥터를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 충전용 접촉부는 충전용 커넥터 본체의 선단에 장착되고 (+) 단자 핀과 (-) 단자 핀을 포함하여 배터리와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 충전용 커넥터 본체의 일측과 배터리의 일측 및 충전기의 일측에 장착되어 전기 차량에 따라 필요로 하는 배터리의 충전 전원을 인식하여 충전기로부터 적정 충전 전원을 공급하는 자동 충전 설정부를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 자동 충전 설정부는 배터리의 내측 또는 외측에 장착되어 배터리의 현재 잔류 충전 전원을 출력하는 제 1 자동 충전 설정 수단과, 충전용 커넥터 본체의 내측 또는 외측에 장착되고 제 1 자동 충전 설정 수단과 통신하되 제 1 자동 충전 설정 수단을 인식하여 상기 배터리에 필요로 하는 충전 전원을 출력하는 제 2 자동 충전 설정 수단 및 충전기의 내측 또는 외측에 장착되고 상기 제 2 자동 충전 설정 수단과 통신하되 제 2 자동 충전 설정 수단에 의해 필요로 하는 배터리의 충전 전원만큼을 충전용 접촉부에 공급하는 제 3 자동 충전 설정 수단을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제 1 자동 충전 설정 수단 및 제 2 자동 충전 설정 수단은 서로 무선통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 무선통신은 RFID(Radio Frequency Identification) 방식을 이용한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제 2 자동 충전 설정 수단 및 제 3 자동 충전 설정 수단은 서로 무선통신 또는 유선통신중 어느 하나의 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 무선통신은 bluetooth 방식, Wi-Fi 방식, Zigbee 방식중 어느 하나 또는 둘 이상의 방식을 이용한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 충전 상태 표시부는 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System) 모듈과 통신을 수행하는 CAN(Controller Area Network) 통신 모듈 및 CAN 통신 모듈로부터 배터리 상태 신호를 공급받아 배터리의 현재 잔류 충전량을 표시하거나, 충전기로부터 배터리에 필요로 하는 충전 전원 신호를 공급받아 배터리에 충전되고 있는 충전량을 표시하는 디스플레이 창을 포함 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 충전기 및 충전용 커넥터와 서로 이격되도록 배치되되, 충전 상태 표시부 또는 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System) 모듈과 통신하여 충전 상태를 관측하는 충전 상태 관측부를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 충전 상태 관측부 및 충전 상태 표시부 또는 충전 상태 관측부 및 BMS 모듈중 어느 하나는 서로 무선통신을 수행하되, 서로 bluetooth 방식, Wi-Fi 방식, Zigbee 방식중 어느 하나 또는 둘 이상의 방식을 이용한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 충전 상태 관측부는 BMS(Battery Management System) 모듈로부터 전기 차량에 해당하는 고유인증 번호의 코드를 제공받아 관리하고, 인증되지 않은 번호의 코드일 경우에 충전용 온/오프 스위칭부의 동작을 오프시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 인증되지 않은 번호는 도난된 차량 번호인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 전기 차량용 배터리 충전 시스템에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 무선 통신 방식 또는 유선 통신 방식을 이용하여 충전량 상태를 효율 적으로 확인할 수가 있으므로, 충전 효율을 높힐 수가 있는 효과가 있다.
둘째, 도난된 차량에는 충전 공급을 자동적으로 중단시키므로, 범죄 검거에 일조할 수가 있는 다른 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
<실시예>
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 충전용 커넥터를 나타낸 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 시스템(100)은 충전기(102), 충전용 커넥터(104)등을 포함한다.
충전기(102)는 전기 차량(101)에 따라 적정 충전 전원을 공급하도록 구비되고, 충전용 커넥터(104)는 충전기(102)와 전기적으로 연결되어 이후에 진술할 전기 차량(101)의 배터리(101a)와 선택적으로 접촉되도록 구비될 수가 있다.
더욱 자세하게 말하면, 도 1에 도시된 바와 같이 충전용 커넥터(104)는 충전용 커넥터 본체(104a), 충전용 접촉부(104b), 충전 상태 표시부(104c), 충전용 온/오프 스위칭부(104d)등을 포함한다.
충전용 커넥터 본체(104a)는 소정의 외형을 갖고, 충전기(102)에 전기적으로 연결되어 전기 차량(101)의 구동 모터(미도시)를 구동시키기 위한 배터리(101a)와 선택적으로 접촉되도록 구비된다.
충전용 접촉부(104b)는 충전용 커넥터 본체(104a)의 외측에 장착되어 배터리(101a)와 전기적으로 접촉되도록 구비된다.
여기서, 충전용 접촉부(104b)는 충전용 커넥터 본체(104a)의 선단에 장착되고, (+) 단자 핀(104b1)과 (-) 단자 핀(104b2)등을 포함할 수가 있다.
즉, (+) 단자 핀(104b1)은 배터리(101a)의 (+) 단자와 전기적으로 연결되고, (-) 단자 핀(104b2)은 배터리(101a)의 (-) 단자와 전기적으로 연결될 수가 있다.
이때, (+) 단자 핀(104b1) 및 (-) 단자 핀(104b2)은 배터리(101a)의 (+) 단자 및 (-) 단자와 접촉이 원활하지 않을 경우에, 도시하지는 않았지만 리드선 등과 같은 소정의 연결수단(미도시)에 의해 배터리(101a)의 (+) 단자 및 (-) 단자와 연결될 수도 있다.
충전 상태 표시부(104c)는 충전용 커넥터 본체(104a)의 내측에 장착되되, 충전용 접촉부(104b)와 전기적으로 연결되어 배터리(101a)가 충전될 때에 충전 상태를 표시하도록 구비된다.
이때, 충전 상태 표시부(104c)는 CAN(Controller Area Network) 통신 모듈(104c1)과 디스플레이 창(104c2)등을 포함할 수가 있다.
CAN(Controller Area Network) 통신 모듈(104c1)은 전기 차량(101)에 탑재된 BMS(Battery Management System) 모듈(101b)과 통신을 수행하도록 구비될 수가 있 다.
이때, 디스플레이 창(104c2)은 CAN 통신 모듈(104c1)로부터 배터리(101a) 상태 신호를 공급받아 배터리(101a)의 현재 잔류 충전량을 표시하거나, 충전기(102)로부터 배터리(101a)에 필요로 하는 충전 전원 신호를 공급받아 배터리(101a)에 충전되고 있는 충전량을 표시하도록 구비될 수가 있다.
충전용 온/오프 스위칭부(104d)는 충전용 커넥터 본체(104a)의 외측에 장착되고 충전용 접촉부(104b)와 이격되도록 장착되되, 충전기(102)로부터의 충전 전원을 충전용 접촉부(104b)에 선택적으로 공급하도록 구비될 수가 있다.
한편, 충전용 커넥터 본체(104a)의 일측과 배터리(101a)의 일측 및 충전기(102)의 일측에 장착되어 전기 차량(101)에 따라 필요로 하는 배터리(101a)의 충전 전원을 인식하여 충전기(102)로부터 적정 충전 전원을 공급하도록 자동 충전 설정부(106)를 더 포함할 수가 있다.
더욱 자세하게 말하면, 자동 충전 설정부(106)는 제 1 자동 충전 설정 수단(106a)과 제 2 자동 충전 설정 수단(106b) 및 제 3 자동 충전 설정 수단(106c)등을 포함할 수가 있다.
제 1 자동 충전 설정 수단(106a)은 배터리(101a)의 내측 또는 외측에 장착되어 배터리(101a)의 현재 잔류 충전 전원을 출력하도록 구비될 수가 있고, 제 2 자동 충전 설정 수단(106b)은 충전용 커넥터 본체(104a)의 내측 또는 외측에 장착되고 제 1 자동 충전 설정 수단(106a)과 통신하되, 제 1 자동 충전 설정 수단(106a) 을 인식하여 배터리(101a)에 필요로 하는 충전 전원을 출력하도록 구비될 수가 있다.
여기서, 제 1 자동 충전 설정 수단(106a) 및 제 2 자동 충전 설정 수단(106b)은 서로 무선통신을 수행하되, RFID(Radio Frequency Identification) 방식을 이용할 수가 있다.
제 3 자동 충전 설정 수단(106c)은 충전기(102)의 내측 또는 외측에 장착되고 제 2 자동 충전 설정 수단(106b)과 통신하되, 제 2 자동 충전 설정 수단(106b)에 의해 필요로 하는 배터리(101a)의 충전 전원만큼을 충전용 접촉부(104b)에 공급하도록 구비될 수가 있다.
여기서, 제 2 자동 충전 설정 수단(106b) 및 제 3 자동 충전 설정 수단(106c)은 서로 무선통신 또는 유선통신중 어느 하나의 통신을 수행할 수가 있다.
이때, 무선통신은 bluetooth 방식, Wi-Fi 방식, Zigbee 방식중 어느 하나 또는 둘 이상의 방식을 이용할 수가 있다.
또한, 충전기(102) 및 충전용 커넥터(104)와 서로 이격되도록 배치되되, 충전 상태 표시부(104c) 또는 전기 차량(101)에 탑재된 BMS 모듈(101b)과 통신하여 충전 상태를 관측하도록 충전 상태 관측부(108)를 더 포함할 수가 있다.
여기서, 충전 상태 관측부(108) 및 충전 상태 표시부(104c) 또는 충전 상태 관측부(108) 및 BMS 모듈(101b)중 어느 하나는 서로 무선통신을 수행하되, 서로 bluetooth 방식, Wi-Fi 방식, Zigbee 방식중 어느 하나 또는 둘 이상의 방식을 이용할 수가 있다.
이때, 충전 상태 관측부(108)는 BMS 모듈(101b)로부터 전기 차량(101)에 해당하는 고유인증 번호의 코드를 제공받아 관리하고, 인증되지 않은 번호의 코드일 경우에 충전용 온/오프 스위칭부(104d)의 동작을 오프시키도록 구비될 수가 있다.
즉, 충전 상태 관측부(108)는 충전 상태를 관측할 수 있는 관제 센터 또는 충전소 센터일 수가 있고, 충전 상태 관측부(108)를 통해 관측된 인증되지 않은 번호는 도난된 차량 번호로 인식하여 충전 공급을 자동적으로 중단시킬 수도 있다.
이와 같은, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 시스템(100)은 무선 통신 방식 또는 유선 통신 방식을 이용하여 충전량 상태를 효율적으로 확인할 수가 있으므로, 충전 효율을 높힐 수가 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 시스템(100)은 도난된 차량에는 충전 공급을 자동적으로 중단시키므로, 범죄 검거에 일조할 수가 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 2는 도 1에 도시한 충전용 커넥터를 나타낸 측면도.
*도면의 주요부분에 대한 설명*
100 : 전기 차량용 배터리 충전 시스템 102 : 충전기
101 : 전기 차량 101a : 배터리
101b : BMS(Battery Management System) 모듈
104 : 충전용 커넥터 104a : 충전용 커넥터 본체
104b : 충전용 접촉부 104b1 : (+) 단자 핀
104b2 : (-) 단자 핀 104c : 충전 상태 표시부
104c1 : CAN(Controller Area Network) 통신 모듈
104c2 : 디스플레이 창
104d : 충전용 온/오프 스위칭부 106 : 자동 충전 설정부
106a : 제 1 자동 충전 설정 수단
106b : 제 2 자동 충전 설정 수단
106c : 제 3 자동 충전 설정 수단 108 : 충전 상태 관측부

Claims (13)

  1. 전기 차량에 따라 적정 충전 전원을 공급하는 충전기와;
    상기 충전기에 전기적으로 연결되고 상기 전기 차량의 구동 모터를 구동시키기 위한 배터리와 선택적으로 접촉되도록 외형을 갖는 충전용 커넥터 본체와, 상기 충전용 커넥터 본체의 외측에 장착되어 상기 배터리와 전기적으로 접촉되는 충전용 접촉부와, 상기 충전용 커넥터 본체의 내측에 장착되되 상기 충전용 접촉부와 전기적으로 연결되어 상기 배터리가 충전될 때에 충전 상태를 표시하되 상기 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System) 모듈과 통신을 수행하는 CAN(Controller Area Network) 통신 모듈 및 상기 CAN 통신 모듈로부터 배터리 상태 신호를 공급받아 상기 배터리의 현재 잔류 충전량을 표시하거나 상기 충전기로부터 상기 배터리에 필요로 하는 충전 전원 신호를 공급받아 상기 배터리에 충전되고 있는 충전량을 표시하는 디스플레이 창을 포함하는 충전 상태 표시부와, 상기 충전용 커넥터 본체의 외측에 장착되고 상기 충전용 접촉부와 이격되도록 장착되되 상기 충전기로부터의 충전 전원을 상기 충전용 접촉부에 선택적으로 공급하는 충전용 온/오프 스위칭부를 포함하는 충전용 커넥터; 및
    상기 충전기 및 상기 충전용 커넥터와 서로 이격되도록 배치되고, 상기 충전 상태 표시부 또는 상기 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System) 모듈과 통신하여 상기 충전 상태를 관측하되, 상기 BMS(Battery Management System) 모듈로부터 상기 전기 차량에 해당하는 고유인증 번호의 코드를 제공받아 관리하고, 인증되지 않은 번호의 코드일 경우에 상기 충전용 온/오프 스위칭부의 동작을 오프시키는 충전 상태 관측부를 포함하는 전기 차량용 배터리 충전 시스템.
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  13. 제 1항에 있어서,
    상기 인증되지 않은 번호는 도난된 차량 번호인 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 시스템.
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