KR101056632B1 - 카스토퍼 및 이를 이용한 배터리 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카스토퍼 및 이를 이용한 배터리 충전장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 차량을 주차하는 동안 카스토퍼에 장착된 충전용 콘센트를 통해 편리하게 차량의 배터리를 충전할 수 있는 효과가 있다.

차량, 배터리, 충전, 카스토퍼, 플러그인, 하이브리드

Description

카스토퍼 및 이를 이용한 배터리 충전장치{Car stopper and battery charging apparatus using the same}

본 발명은 카스토퍼 및 이를 이용한 배터리 충전장치에 관한 것이다.

일반적으로 플러그인 하이브리드 차량은 엔진 및 모터가 동력원으로서 작동하며, 모터를 구동하기 위하여 외부전원에 의해 충전되는 배터리를 구비한 차량을 말한다.

도 1을 참조하여 설명하면, 플러그인 하이브리드 차량(10)은 동력원으로서의 내연 기관인 엔진(11)과, 다른 동력원으로서의 모터(12)를 구비한다.

엔진(11)은 연료로서 가솔린 등을 사용하여 가솔린의 연소에 따라서 작동된다.

모터(12)는 배터리(13)에 접속되어 배터리(13)에 충전되는 전력을 이용하여 작동된다.

엔진(11)과 모터(12)는 각각의 출력축이 동력분할기구(16)에 접속되어 있고, 엔진(11) 및 모터(12)의 출력은 동력분할기구(16) 및 트랜스미션(17)을 이용하여 구동륜(18)에 전달된다. 상기 기술된 엔진(11), 모터(12), 동력분할기구(16)의 작동은 ECU(19)에 의해 제어된다.

모터(12)는 배터리(13)에 충전된 전력에 의해 작동되는데, 배터리(13)에는 외부전원(20)으로부터 공급되는 전력이 충전된다.

한편, 외부전원을 이용하여 차량에 장착된 배터리를 충전하는 기술은 일본특허공개 평11-299008호를 통해 공지되어 있다.

상기 인용기술을 도 2를 참조하여 설명하면, 차량(20)에 장착된 배터리(미도시)와 연결된 충전케이블(21)의 선단에는 충전용 플러그(22)가 설치된다.

그리고, 충전용 플러그(22)는 가정용 상용전원(23)의 콘센트(23a)에 삽입되어서, 상용전원(23)의 전력이 배터리에 충전되도록 하고 있다.

그러나, 상기 인용기술은 차량(20)에 장착된 배터리를 충전하기 위해 차량(20)을 상용전원(23)의 콘센트(23a)가 위치한 곳까지 이동시켜야 함으로, 충전하기가 불편한 문제가 있다.

또한, 배터리를 충전하기 위해 상용전원(23)의 주변에 차량(20)을 주차하기 위한 공간을 확보하여야만 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 차량에 장착된 배터리를 간편하게 충전할 수 있으며, 배터리를 충전하기 위해 요구되는 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 카스토퍼 및 이를 이용한 배터리 충전장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 카스토퍼는 차량의 주차 시 차량의 이동을 제한하는 스토퍼블록; 상기 스토퍼블록에 장착되는 충전용 콘센트; 및 상기 충전용 콘센트로 전력을 공급하기 위해 외부 전원과 접속되는 외부전원 접속부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전용 콘센트로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시킬 수 있는 온/오프 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전용 콘센트가 외부로 노출되는 것을 차단할 수 있도록 상기 충전용 콘센트를 덮는 콘센트 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 카스토퍼를 이용한 충전장치는, 차량의 주차 시 차량의 이동을 제한하기 위한 카스토퍼; 및 상기 카스토퍼 측으로 전력을 공급하는 충전장치를 포함하되, 상기 카스토퍼에는 배터리측의 충전용 플러그와 접속되는 충전용 콘센트가 장착되고, 상기 충전장치는, 외부전원이 입력되는 외부전원 입력부; 및 상기 외부전원 입력부로 입력된 전력을 상기 충전용 콘센트로 공급하는 충전용 케이블; 을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카스토퍼는 복수개로 마련되고, 상기 충전장치는, 상기 충전용 케이블로부터 분기되어 각각의 카스토퍼에 장착된 충전용 콘센트와 연결되는 보조 케이블들; 상기 보조 케이블을 통해 상기 충전용 콘센트로 공급되는 전력을 선택적 으로 차단시키는 전력공급 개폐부들; 상기 카스토퍼들 중 배터리 충전을 위해 사용될 카스토퍼를 선택할 수 있는 사용자 입력부; 및 상기 사용자 입력부를 통해 선택된 카스토퍼측의 충전용 콘센트로 전력을 공급하도록 상기 전력공급 개폐부들을 제어하는 제어부; 를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전장치는, 사용자 요금을 징수하는 요금징수부; 상기 배터리에 충전되는 전력량을 측정하는 전력량 측정부; 상기 전력량 측정부에서 측정된 전력량을 전력요금으로 환산하는 요금연산부; 상기 배터리로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시키는 전력공급 차단부; 상기 요금징수부로 징수된 금액과 상기 요금연산부에서 산출된 전력요금을 비교하여 상기 전력공급 차단부를 제어하는 제어부; 및 상기 요금징수를 통해 징수된 금액, 상기 전력량 측정부를 통해 측정된 전력량 및 상기 요금연산부를 통해 산출된 전력요금 중 적어도 어느 하나를 디스플레이하기 위한 디스플레이부; 를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 카스토퍼 및 이를 이용한 배터리 충전장치는, 차량을 주차하는 동안 카스토퍼에 장착된 충전용 콘센트를 통해 편리하게 차량의 배터리를 충전할 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량의 주차공간을 이용하여 차량의 배터리를 충전함에 따라 차량의 배터리를 충전하기 위한 별도의 공간이 불필요하게 되는 효과가 있다.

또한, 각각의 카스토퍼 측으로 공급되는 전력을 선택적으로 차단함으로써 충 전장치의 유료화를 이룰 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하되, 중복되는 설명이나 자명한 사항에 대한 설명은 가급적 생략하거나 압축하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 다른 카스토퍼를 도시한 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 카스토퍼(300)는 스토퍼블록(310)과, 충전용 콘센트(320)와, 외부전원 접속부(330)를 포함하여 구성된다.

스토퍼블록(310)은 차량을 주차하는 경우 차량의 후륜을 지지하여 차량의 이동을 제한한다.

충전용 콘센트(320)는 차량의 배터리(미도시)측 충전용 플러그(미도시)와 접속하기 위한 것으로, 과전압이 인가되는 경우 전력공급을 차단할 수 있는 누전 차단기능을 구비할 수 있다.

이러한 충전용 콘센트(320)는 스토퍼블록(310)에 형성된 콘센트 장착부(311)에 장착되며, 콘센트 장착부(311)는 충전용 콘센트(320)가 삽입될 수 있는 홈 형태로 마련되는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4에서는 충전용 콘센트(320) 및 콘센트 장착부(311)가 스토퍼블록(310)의 상부에 위치하는 것으로 도시하고 있으나, 스토퍼블록(310)의 측면에 위치할 수도 있다.

또한, 콘센트 장착부(311)의 주변에는 콘센트 커버(340)와, 온/오프 스위치(350)가 설치된다.

콘센트 커버(340)는 충전용 콘센트(320)가 외부로 노출되는 것을 차단할 수 있도록 충전용 콘센트(320)를 덮는 기능을 하며, 스토퍼블록(310)에 힌지 결합되어 개폐될 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.

그리고, 온/오프 스위치(350)는 충전용 콘센트(320)로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시킨다. 즉, 온/오프 스위치(350)가 꺼진 상태에서는 충전용 콘센트(320)로 공급되는 전력을 차단시키고, 온/오프 스위치(350)가 켜진 상태에서는 충전용 콘센트(320)로 전력이 공급되도록 하는 것이다.

외부전원 접속부(330)는 외부전원과 접속될 수 있는 접속단자(331)와, 접속단자(331)와 충전용 플러그를 전기적으로 연결하는 연결케이블(332)을 구비한다. 여기서, 연결케이블(332)은 절연체로 피복된 도전성의 금속케이블로 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 도 3 및 도 4에서는 접속단자(331)가 스토퍼블록(310)의 측면에 위치하는 것으로 도시하고 있으나, 스토퍼블록(310)의 하부에 위치할 수도 있다.

이러한 구성을 통해, 접속단자(331)로 공급된 외부 전원은 연결케이블(332)을 통해 충전용 콘센트(320)로 공급되며, 충전용 플러그를 충전용 콘센트(320)에 접속시킴으로써 차량의 배터리를 충전할 수 있게 된다.

미설명된 도면부호 360은 카스토퍼(300)를 식별하기 위한 카스토퍼(300)의 식별번호(360)이며, 이러한 식별번호(360)는 스토퍼블록(310)의 상부 또는 측면에 설치될 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 카스토퍼(500)의 연결케이블(532)은 스토퍼블록(510) 외부로 길게 연장되도록 형성되고, 연결케이블(532)의 끝단에 외부 전원과 접속하기 위한 접속단자(531)가 마련될 수도 있다.

도 6는 본 발명의 제 1실시예에 따른 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치를 도시한 블록도이다.

도 6를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치(600)는 카스토퍼(610)와, 충전장치(620)를 포함한다.

카스토퍼(610)는 충전용 콘센트(611)를 구비하며, 이러한 충전용 콘센트(611)는 차량(640)의 충전용 플러그(641)와 접속된다. 여기서, 차량(640)은 충전용 플러그(641)와 전기적으로 연결되는 배터리(642)와, 배터리(642)의 전력에 의해 구동하는 모터(643)를 포함하여 구성된다.

충전장치(620)는 외부전원(AC)과 접속되는 외부전원 입력부(621)와, 케이블 접속부(622)와, 충전용 케이블(623)과, 누전차단부(624)와, LED부(625)와, 전력량측정부(626)와, 요금연산부(627)와, 전력공급 차단부(628)와, 요금징수부(629)와, 제어부(630)와, 통신부(631)와, 디스플레이부(632), 사용자 입력부(633)를 포함하여 구성된다.

외부전원 입력부(621)는 외부전원(AC)과 접속되며, 외부전원 입력부(621)에 인가된 교류전력은 내부 전압라인(634)을 통해 케이블 접속부(622)로 흐르게 되며, 케이블 접속부(622)와 충전용 콘센트(611)를 연결하는 충전용 케이블(623)을 통해 배터리에 충전된다.

여기서, 전압라인(634) 및 충전용 케이블(623)은 절연체로 피복된 도전성의 금속케이블로 마련되는 것이 바람직하며, 외부전원 입력부(621)와 충전용 콘센트(611) 사이를 전기적으로 연결하는 기능을 수행한다.

누전차단부(624)는 전압라인(634) 상에 설치되며, 외부전원 입력부(621)에 과전압이 인가되는 경우 전압라인(634)을 따라 배터리(642) 측으로 흐르는 전류를 차단하는 기능을 수행한다.

LED부(625)는 충전용 콘센트(611)를 통과하는 전류의 흐름을 감지하며, 감지된 전류의 흐름에 따라 배터리(642)의 충전상태를 표시한다.

예를 들어, 배터리(642)가 충전 중인 경우 LED부(625)의 LED소자는 적색으로 발광하고, 배터리(642)의 충전이 완료되면 LED소자는 녹색으로 발광한다.

전력량 측정부(626)는 전압라인(634)을 통해 배터리(642)로 충전되는 전력량을 측정하는 기능을 수행한다.

요금연산부(627)는 전력량 측정부(626)에서 측정된 전력량을 전력요금으로 환산한다.

전력공급 차단부(628)는 전압라인(634) 상에 설치되어서 배터리(642)로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시킨다.

요금징수부(629)는 요금을 징수하기 위한 것으로, 지폐나 동전 등의 현금을 수납할 수 있다. 또한, 요금징수부(629)는 충전식 교통카드, 핸드폰, 신용카드 등의 결제를 통해 요금을 징수할 수도 있는데, 이러한 경우 제어부(630)는 요금징수 부(629)로 입력된 충전식 교통카드, 핸드폰, 신용카드 등의 정보를 토대로 통신부(631)를 통해 외부통신망과 통신하여 요금이 결제되도록 한다.

제어부(630)는 요금징수부(629)로 징수된 금액과 요금연산부(627)에서 산출된 전력요금을 비교하여 전력공급 차단부(628)의 동작을 제어한다.

즉, 제어부(630)는 요금징수부(629)를 통해 금액이 징수되면 전력공급 차단부(628)를 개방시켜서 배터리(642)로 전력을 공급하고, 요금연산부(627)에서 산출된 전력요금이 요금징수부(629)로 징수된 금액에 이르면 전력공급 차단부(628)를 폐쇄시켜 배터리(642)로 공급되는 전력을 차단시킨다.

또한, 제어부(630)는 전력량 측정부(626)를 통해 측정된 전력량 또는 요금연산부(627)에서 산출된 전력요금을 통신부(6310)를 통해 외부통신망으로 송신하도록 할 수도 있다.

여기서, 제어부(630)와 전압라인(634) 사이에는 정류기(635)가 설치되며, 정류기(635)는 교류전력을 제어부(630)를 구동하기 위한 직류전력으로 전환시키는 기능을 한다.

디스플레이부(632)는 요금징수부(629)를 통해 징수된 금액, 전력량 측정부(626)를 통해 측정된 전력량, 요금연산부(627)를 통해 산출된 전력요금, 단위 시간당 전력금액, 전력요금의 산출방법, 충전시간 등을 디스플레이하게 된다.

사용자 입력부(633)는 사용자가 충전시간이나, 충전요금 등을 설정할 수 있도록 하기 위한 것이며, 이러한 사용자 입력부(633)는 터치스크린 방식으로 구현될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 복수의 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치에 관한 블록도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 복수의 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치(700)는 복수의 카스토퍼(710,720,730)와, 충전장치(740)를 포함하여 구성된다.

각각의 카스토퍼(710,720,730)는 차량(미도시)의 배터리(미도시) 측 충전용 플러그(미도시)와 접속되는 충전용 콘센트(711,721,731)를 구비한다.

충전장치(740)는 외부전원(AC)과 접속되는 외부전원 입력부(741)와, 케이블 접속부(742), 충전용 케이블(743)과, 누전차단부(744)와, LED부(745)와, 전력량측정부(746)와, 요금연산부(747)와, 전력공급 차단부(748)와, 요금징수부(749)와, 제어부(750)와, 통신부(751)와, 디스플레이부(752)와, 사용자 입력부(753)와, 전압라인(754)과, 정류기(755)와, 보조 케이블(756,757,758)들과, 전력공급 개폐부(759,760,761)들을 포함하여 구성된다.

본 실시예의 외부전원 입력부(741)와, 케이블 접속부(742)와, 충전용 케이블(743)과, 누전차단부(744)와, LED부(745)와, 전력량측정부(746)와, 요금연산부(747)와, 전력공급 차단부(748)와, 요금징수부(749)와, 통신부(751)와, 디스플레이부(752)와, 사용자 입력부(753)와, 전압라인(754), 정류기(755)의 구성은 제 1실시예의 구성과 실질적으로 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

보조 케이블(756,757,758)들은 충전용 케이블(743)과 충전용 콘센트(711,721,731)들을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 충전용 케이블(743)로부터 분기되어 각각의 카스토퍼(710,720,730)에 장착된 충전용 콘센트(711,721,731)와 연결된다. 여기서, 보조 케이블(756,757,758)들은 충전용 케이블(743)과 마찬가지로 절연체로 피복된 도전성의 금속케이블로 마련되는 것이 바람직하다.

전력공급 개폐부(759,760,761)들은 보조 케이블(756,757,758)들을 통해 충전용 콘센트로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시키는 기능을 갖는다.

제어부(750)는 전력공급 개폐부(759,760,761)들의 동작을 제어하는데, 사용자 입력부(753)를 통해 배터리 충전을 위해 사용될 카스토퍼(710,720,730)가 선택되면, 선택된 카스토퍼(710,720,730) 측의 충전용 콘센트(711,712,713)로만 전력을 공급하도록 전력공급 개폐부(759,760,761)들을 제어한다.

또한, 제어부(750)는 전력공급 개폐부(759,760,761)들을 제어하는 기능 이외에 제 1실시예에서 기술된 제어 기능을 모두 수행하게 된다.

도 8은 본 발명에 적용되는 배터리 충전장치를 도시한 사시도이다.

도 8을 참조하여 설명하면, 배터리 충전장치(800)의 전면 일측에는 디스플레이부(810)가 마련되고, 전면 타측에는 요금징수부(820)가 마련된다.

디스플레이부(810)는 터치스크린(811)을 포함하며, 터치스크린(811)을 통해 작동정보를 입력받게 된다. 여기서 작동정보는 충전시간, 충전요금 등이 될 수 있다.

요금징수부(820)는 동전 또는 지폐 등을 수납할 수 있는 현금 수납기(821)와, 신용카드 등을 결제하기 위한 접촉식 카드리더기(822)와, 충전식 교통카드 또는 핸드폰 등을 이용하여 결제하기 위한 비접촉식 리더기(823)로 마련된다.

또한, 터치스크린(811) 하부에는 결제된 요금 내역이 인쇄된 영수증 등을 발행하는 인쇄발행기(830)가 설치된다.

본 발명에 따른 카스토퍼 및 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치는 플러그인 하이브리드 차량, 플러그인 하이브리드 모터사이클, 플러그인 하이브리드 자전거 등에 적용될 수 있으며, 그 외에도 플러그를 통해 충전되는 배터리를 구비한 전기자동차, 전기 모터사이클, 전기 자전거 등에도 적용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 플러그인 하이브리드 차량의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 종래 차량 배터리의 충전 방법을 개략적으로 도시한 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 카스토퍼를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 카스토퍼를 도시한 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 카스토퍼의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치를 도시한 블록도이다.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 복수의 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치를 도시한 블록도이다.

도 8은 본 발명에 적용되는 배터리 충전장치를 도시한 사시도이다.

*도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명*

300 : 카스토퍼

310 : 스토퍼블록

311 : 콘센트 장착부

320 : 충전용 콘센트

330 : 외부전원 접속부

340 : 콘센트 커버

350 : 온/오프 스위치

600, 700 : 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치

Claims (6)

1. 차량의 주차 시 차량의 이동을 제한하는 스토퍼블록;

   상기 스토퍼블록에 장착되는 충전용 콘센트; 및

   상기 충전용 콘센트로 전력을 공급하기 위해 외부 전원과 접속되는 외부전원 접속부;

   상기 충전용 콘센트로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시킬 수 있는 온/오프 스위치;

   상기 충전용 콘센트가 외부로 노출되는 것을 차단할 수 있도록 상기 충전용 콘센트를 덮는 콘센트 커버; 를 포함하고,

   상기 외부전원 접속부는 외부전원과 접속될 수 있는 접속단자; 및 접속단자와 충전용 플러그를 전기적으로 연결하는 연결케이블; 을 구비하고,

   상기 접속단자는 상기 스토퍼블록의 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 카스토퍼.
2. 삭제
3. 삭제
4. 차량의 주차 시 차량의 이동을 제한하기 위한 카스토퍼; 및

   상기 카스토퍼 측으로 전력을 공급하는 충전장치를 포함하되,

   상기 카스토퍼에는 배터리측의 충전용 플러그와 접속되는 충전용 콘센트가 장착되고,

   상기 카스토퍼는 복수개로 마련되고,

   상기 충전장치는,

   외부전원이 입력되는 외부전원 입력부;

   상기 외부전원 입력부로 입력된 전력을 상기 충전용 콘센트로 공급하는 충전용 케이블;

   상기 충전용 케이블로부터 분기되어 각각의 카스토퍼에 장착된 충전용 콘센트와 연결되는 보조 케이블들;

   상기 보조 케이블을 통해 상기 충전용 콘센트로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시키는 전력공급 개폐부들;

   상기 카스토퍼들 중 배터리 충전을 위해 사용될 카스토퍼를 선택할 수 있는 사용자 입력부; 및

   상기 사용자 입력부를 통해 선택된 카스토퍼측의 충전용 콘센트로 전력을 공급하도록 상기 전력공급 개폐부들을 제어하는 제어부; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치.
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서,

   상기 충전장치는,

   사용자 요금을 징수하는 요금징수부;

   상기 배터리에 충전되는 전력량을 측정하는 전력량 측정부;

   상기 전력량 측정부에서 측정된 전력량을 전력요금으로 환산하는 요금연산부;

   상기 배터리로 공급되는 전력을 선택적으로 차단시키는 전력공급 차단부;

   상기 요금징수부로 징수된 금액과 상기 요금연산부에서 산출된 전력요금을 비교하여 상기 전력공급 차단부를 제어하는 제어부; 및

   상기 요금징수를 통해 징수된 금액, 상기 전력량 측정부를 통해 측정된 전력량 및 상기 요금연산부를 통해 산출된 전력요금 중 적어도 어느 하나를 디스플레이하기 위한 디스플레이부; 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는

   카스토퍼를 이용한 배터리 충전장치.

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