KR101240627B1 - 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전장치에서 인가되는 전류를 배터리에 충전하여 주행하는 전기 자동차에 설치되어, 충전과정에 충전포트와 연결된 플러그를 구속하여 이들의 임의 분리를 방지하는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치에 관한 것으로,
본 발명에서는 충전포트가 형성된 전기 자동차의 충전부에 고정되는 하우징과; 상기 하우징에 진퇴구조로 설치되는 플러그 스토퍼; 및 제어모듈로부터 구동전류를 인가받아 플러그 스토퍼의 진퇴에 따른 추력을 생성하는 엑츄에이터를 포함하여 구성되어, 플러그 스토퍼는 엑츄에이터의 구동에 의해 길이방향으로 전진하여 충전포트와 연결된 플러그를 견착하여 구속하도록 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에서는 충전포트가 형성된 전기 자동차의 충전부에 고정되는 하우징과; 상기 하우징에 진퇴구조로 설치되는 플러그 스토퍼; 및 제어모듈로부터 구동전류를 인가받아 플러그 스토퍼의 진퇴에 따른 추력을 생성하는 엑츄에이터를 포함하여 구성되어, 플러그 스토퍼는 엑츄에이터의 구동에 의해 길이방향으로 전진하여 충전포트와 연결된 플러그를 견착하여 구속하도록 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
Description
본 발명은 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치에 관한 것으로, 충전장치에서 인가되는 전류를 배터리에 충전하여 주행하는 전기 자동차에 설치되어, 충전과정에 충전포트와 연결된 충전 플러그를 구속하여 이들의 임의 분리를 방지하는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차는 그 운행을 위한 에너지원으로서 전기를 사용하는 차량으로 차체 내부에는 이러한 전기의 공급을 위한 배터리가 다수개 설치되어 있다.
상기한 전기자동차의 배터리는, 자동차의 각종 전장품들을 작동하게 하는 전원으로 이동되고 또한 그 운행을 위한 에너지원으로서 전기를 사용하고 있기 때문에, 이러한 전기의 공급을 위한 배터리가 장시간 사용할 수 있는 것이어야 한다는 것이 필수적인 요건으로서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 조건을 만족시키기 위한 요건으로서, 배터리의 수명이 절대적으로 길어야 한다는 전제조건이 해결되어야 하겠지만, 현재 사용되고 있는 배터리는 그 수명 및 용량이 한정되어 있다.
따라서, 이러한 전기 자동차는 적정한 개수의 배터리를 설치하여 사용하되 일정 기간 운행 후에는 반드시 충전을 필요로 하며, 상기 전기 자동차의 충전은 전원 케이블과 연결된 충전 플러그를 통해 전기 자동차의 충전포트에 충전전류를 인가하는 충전장치를 통해 구현된다.
그런데, 상기 전기 자동차의 충전은 차량이 주차될 수 있는 임의의 장소에서 장시간에 걸쳐 이루어지므로, 충전 과정에 많은 사람들에게 노출될 수 있고, 이로 인해 충전과정에 충전 플러그가 충전포트에서 임의로 해체되어 충전상태가 불안정해지거나, 감전 등의 안전사고가 발생될 수도 있다.
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 전기 자동차에 형성된 충전포트와 접점을 형성하는 충전장치의 플러그를 구속하여 충전과정에 플러그와 소켓이 해체되는 것을 방지하도록 구성한 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치는,
충전포트가 형성된 전기 자동차의 충전부에 고정되는 하우징과; 상기 하우징 내에 진퇴구조로 설치되는 플러그 스토퍼; 및 제어모듈의 제어에 따라 플러그 스토퍼를 진퇴시키는 엑츄에이터를 포함하여 구성되어, 플러그 스토퍼는 엑츄에이터의 구동에 의해 길이방향으로 전진하여 충전포트와 연결된 플러그를 견착하여 구속하도록 구성되고,
상호 대향하는 플러그 스토퍼와 하우징 사이에는, 일단이 상호 접점을 형성한 제 1 저항편과 제 2 저항편이 길이방향으로 평행되게 배치된 저항 단자부와; 상기 저항 단자부의 제 1 저항편과 접점을 형성한 저항 계측부의 제 1 연결단자와, 저항 단자부의 제 2 저항편과 접점을 형성한 저항 계측부의 제 2 연결단자가 각각 배치되어, 플러그 스토퍼의 진퇴에 따라 저항 계측부에 계측되는 감지 전류량이 가변되도록 구성되어서,
제어모듈은 저항 계측부를 통해 계측되는 감지 전류량을 통해 진퇴한 플러그 스토퍼의 위치를 인식하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
충전포트가 형성된 전기 자동차의 충전부에 고정되는 하우징과; 상기 하우징 내에 진퇴구조로 설치되는 플러그 스토퍼; 및 제어모듈의 제어에 따라 플러그 스토퍼를 진퇴시키는 엑츄에이터를 포함하여 구성되어, 플러그 스토퍼는 엑츄에이터의 구동에 의해 길이방향으로 전진하여 충전포트와 연결된 플러그를 견착하여 구속하도록 구성되고,
상호 대향하는 플러그 스토퍼와 하우징 사이에는, 일단이 상호 접점을 형성한 제 1 저항편과 제 2 저항편이 길이방향으로 평행되게 배치된 저항 단자부와; 상기 저항 단자부의 제 1 저항편과 접점을 형성한 저항 계측부의 제 1 연결단자와, 저항 단자부의 제 2 저항편과 접점을 형성한 저항 계측부의 제 2 연결단자가 각각 배치되어, 플러그 스토퍼의 진퇴에 따라 저항 계측부에 계측되는 감지 전류량이 가변되도록 구성되어서,
제어모듈은 저항 계측부를 통해 계측되는 감지 전류량을 통해 진퇴한 플러그 스토퍼의 위치를 인식하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
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보다 바람직하게는, 상기 엑츄에이터는 인가되는 구동전류에 따라 회전축이 정역으로 회전하는 정역모터와; 상기 정역모터의 회전축으로부터 회전력을 인가받아 회전하는 리드 스크루 기어를 포함하여 구성되고, 플러그 스토퍼는 리드 스크루 기어와 리드 이송구조로 결속되어 정역모터의 정역 회전에 의해 진퇴하도록 구성된다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는 전기 자동차에 형성된 충전포트와 접점을 형성하는 충전장치의 충전 플러그를 구속하여 충전과정에 충전 플러그이 충전포트에서 임의로 해체되는 것을 방지하는 자동차용 충전 플러그 락킹장치를 제안하고 있다.
이에 따라, 충전과정 중에 충전 플러그가 충전포트에서 임의 분리되는 현상이 예방되므로, 충전에 따른 안정성이 확보될 수 있고, 또 충전 플러그를 통해 방출되는 충전전류에 의해 감전 등의 안전사고가 발생되는 현상이 예방될 수 있다.
특히, 본 발명에서는 플러그 스토퍼에 의해 가변되는 저항값을 통해 플러그 스토퍼의 위치를 인식할 수 있는 인식구조를 마련하여, 플러그 스토퍼를 통한 플러그의 안정된 구속상태의 감지, 그리고 플러그 스토퍼의 위치를 정렬을 자동으로 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치의 외형 구성을 보여주는 것이고,
도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치를 통한 충전 플러그의 구속, 및 해제상태를 보여주는 것이며,
도 4와 도 5는 상기 도 2와 도 3에 있어, 'A'부분과 'B'부분의 평면 구성을 확대하여 보여주는 것이다.
도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치를 통한 충전 플러그의 구속, 및 해제상태를 보여주는 것이며,
도 4와 도 5는 상기 도 2와 도 3에 있어, 'A'부분과 'B'부분의 평면 구성을 확대하여 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전기 자동차의 충전 플러그 락킹장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치의 외형 구성을 보여주는 것이고, 도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치를 통한 충전 플러그의 구속, 및 해제상태를 보여주는 것이며, 도 4와 도 5는 상기 도 2와 도 3에 있어, 'A'부분과 'B'부분의 평면 구성을 확대하여 보여주는 것이다.
본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 플러그 락킹장치(1)는, 충전과정에 전기 자동차의 충전포트(110)에 연결되는 전류 충전장치(미도시)의 충전 플러그(210)를 구속하여, 충전 과정에 충전포트(110)에서 충전 플러그(210)가 임의 해체되는 등, 이들 사이의 연결상태가 불량해지는 것을 예방하는 것이다.
상기 전기 자동차의 충전 플러그 락킹장치(1)는, 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 충전포트(110)가 형성된 전기 자동차의 충전부에 고정되는 하우징(10)과; 상기 하우징(10)에 진퇴구조로 설치되는 플러그 스토퍼(20); 및 제어모듈(40)로부터 구동전류를 인가받아 플러그 스토퍼(20)의 진퇴에 따른 추력을 생성하는 엑츄에이터(30)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명은 엑츄에이터(30)의 정역 구동에 의해 플러그 스토퍼(20)는 길이방향으로 진퇴하여, 충전과정에서는 충전포트(110)와 연결된 충전 플러그(210)를 견착하여 구속하고, 비 충전과정에서는 충전 플러그(210)의 구속상태를 해제하여 충전포트(110)에서 충전 플러그(210)를 해체할 수 있도록 한다.
이때, 충전 플러그(210)에는 견착홈(211)이 형성되어 엑츄에이터(30)의 구동에 의해 전진한 플러그 스토퍼(20)는, 견착홈(211)에 진입하여 충전포트(110)와 연결된 충전 플러그(210)를 구속한다.
그리고, 상기 엑츄에이터(30)는 제어모듈(40)에서 인가되는 구동전류에 따라 회전축(31a)을 정역으로 회전시키는 정역모터(31)와; 상기 정역모터(31)의 회전축(31a)에 고정되는 리드 스크루 기어(32)를 포함하여 구성된다.
도면을 보면, 상기 플러그 스토퍼(20)는 리드 스크루 기어(32)의 리드 스크루를 리드 이송구조로 장입시켜, 정역모터(31)의 구동에 의해 진퇴하도록 구성되어 있다.
물론, 본 실시예에서 채택하고 있는 리드 이송구조 외에, 정역모터의 회전축과 플러그 스토퍼 사이에 랙과 피니언 구조 등 다양한 동력 변환구조, 또는 솔레로이드를 형성하더라도 이와 동일한 작용의 구현이 가능하며, 이 또한 본원의 권리범위로 예정하고 있다.
따라서, 도 2와 같이 제어모듈(40)에서 인가되는 구동전류에 의해 정역모터가 정방향으로 회전하면 플러그 스토퍼(20)는 진퇴구(11)를 따라 전진하고, 도 3과 같이 제어모듈(40)에서 인가되는 구동전류에 의해 정역모터(31)가 역방향으로 회전하면 플러그 스토퍼(20)는 후퇴하게 된다.
그리하여, 도 2와 같이 전기 자동차의 충전과정에서는 플러그 스토퍼(20)는 전진하여 충전포트(110)와 연결된 충전 플러그(210)를 구속함으로써 충전포트(110)와 충전 플러그(210)의 분리를 방지한다.
그리고, 도 3과 같이 전기 자동차의 충전이 완료되면 플러그 스토퍼(20)는 후퇴하여 충전포트(110)와 연결된 충전 플러그(210)의 구속을 해제함으로써, 충전 플러그(210)의 분리가 가능하도록 한다.
한편, 본 발명에서는 이러한 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치(1)를 구현함에 있어, 진퇴한 플러그 스토퍼(20)의 위치를 전기 자동차의 제어모듈(40)이 전기적으로 감지하는 인식구조를 마련하고 있다.
상기 플러그 스토퍼(20)의 위치를 전기적으로 감지하는 인식구조는, 기본적으로 플러그 스토퍼(20)의 이동에 따라 감지되는 저항값이 증감되고, 이러한 저항값의 증감을 통해 제어모듈(40)이 플러그 스토퍼(20)의 위치를 인식하도록 한 것이다.
본 발명에서는 일예로 상호 대향하는 플러그 스토퍼(20)와 하우징(10) 사이에, 일단이 상호 접점을 형성한 제 1 저항편(21a)과 제 2 저항편(21b)이 길이방향으로 평행되게 배치된 저항 단자부와; 상기 저항 단자부의 제 1 저항편(21a)과 접점을 형성한 저항 계측부(41)의 제 1 연결단자(41a)와 저항 단자부의 제 2 저항편(21b)과 접점을 형성한 저항 계측부(41)의 제 2 연결단자(41b)를 배치한다.
본 발명에서는 일 예로 저항 계측부(41)를 통해 저항값이 계측되는 제 1 저항편(21a)과 제 2 저항편(21b)을 정형화된 도전성과 저항성을 겸비한 흑연재질로 제작하고 있다.
따라서, 제어모듈(40)은 제 1 연결단자(41a)와 제 2 연결단자(41b)와 접점을 형성한 분지형의 저항 단자부에 감지전류를 인가하고, 저항 계측부(41)는 분지형 저항 단자부를 도전한 감지전류의 세기를 감지하여 진퇴한 플러그 스토퍼(20)의 위치를 인식하게 된다.
이때, 저항 계측부(41)에 의해 감지되는 저항값은 분지형 저항 단자부와, 제 1 연결단자(41a)와 제 2 연결단자(41b)의 접점 형성위치에 따라 순차적으로 증감된다.
즉, 도 2, 및 도 4와 같이 플러그 스토퍼(20)가 전진한 상태에서는 분지형 저항 단자부의 각 저항편(21a, 21b) 타단부에 저항 계측부(41)의 제 1 연결단자(41a)와 제 2 연결단자(41b)가 접점을 형성하므로 감지거리의 도전거리가 길어져 저항 계측부(41)를 통해 계측되는 저항값은 최대치가 되고, 도 3 및 도 5과 같이 플러그 스토퍼(20)가 후퇴한 상태에서는 분지형 저항 단자부의 일단부에 저항 계측부의 제 1 연결단자(41a)와 제 2 연결단자(41b)가 접점을 형성하므로 감지전류의 도전거리가 짧아져 저항 계측부(41)를 통해 계측되는 저항값은 최저치가 된다.
따라서, 제어모듈(40)은 저항 계측부(41)를 통해 계측되는 저항값을 이용하여 플러그 스토퍼(20)의 위치를 인식하여, 구동전류의 인가 여부 내지 인가량을 제어하여 엑츄에이터(30)의 구동상태를 제어한다.
그리고, 초기 설정과정에 제어모듈(40)은 저항 계측부(41)를 통해 계측된 저항값을 따라 플러그 스토퍼(20)의 진퇴상태를 자동으로 인식하고, 구동전류를 엑츄에이터(30)에 인가시켜 플러그 스토퍼(20)의 위치를 자동으로 정렬한다.
그리하여, 본 발명에 따른 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치(1)는, 플러그 스토퍼(20)의 정밀한 위치 인식 및 정렬을 통해, 충전포트(110)에 연결되는 충전 플러그(210)를 안정되게 구속할 수 있다.
1. 충전 플러그 락킹장치
10. 하우징 11. 진퇴구
20. 플러그 스토퍼
21a. 제 1 저항편 21b. 제 2 저항편
30. 엑츄에이터 31. 정역모터
31a. 회전축 32. 리드 스크루 기어
40. 제어모듈 41. 저항 계측부
41a. 제 1 연결단자 41b. 제 2 연결단자
110. 충전포트
210. 플러그 211. 견착홈
10. 하우징 11. 진퇴구
20. 플러그 스토퍼
21a. 제 1 저항편 21b. 제 2 저항편
30. 엑츄에이터 31. 정역모터
31a. 회전축 32. 리드 스크루 기어
40. 제어모듈 41. 저항 계측부
41a. 제 1 연결단자 41b. 제 2 연결단자
110. 충전포트
210. 플러그 211. 견착홈
Claims (3)
- 충전포트가 형성된 전기 자동차의 충전부에 고정되는 하우징과; 상기 하우징 내에 진퇴구조로 설치되는 플러그 스토퍼; 및 제어모듈의 제어에 따라 플러그 스토퍼를 진퇴시키는 엑츄에이터를 포함하여 구성되어, 플러그 스토퍼는 엑츄에이터의 구동에 의해 길이방향으로 전진하여 충전포트와 연결된 플러그를 견착하여 구속하도록 구성되고,
상호 대향하는 플러그 스토퍼와 하우징 사이에는, 일단이 상호 접점을 형성한 제 1 저항편과 제 2 저항편이 길이방향으로 평행되게 배치된 저항 단자부와; 상기 저항 단자부의 제 1 저항편과 접점을 형성한 저항 계측부의 제 1 연결단자와, 저항 단자부의 제 2 저항편과 접점을 형성한 저항 계측부의 제 2 연결단자가 각각 배치되어, 플러그 스토퍼의 진퇴에 따라 저항 계측부에 계측되는 감지 전류량이 가변되도록 구성되어서,
제어모듈은 저항 계측부를 통해 계측되는 감지 전류량을 통해 진퇴한 플러그 스토퍼의 위치를 인식하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 엑츄에이터는 인가되는 구동전류에 따라 회전축이 정역으로 회전하는 정역모터와; 상기 정역모터의 회전축으로부터 회전력을 인가받아 회전하는 리드 스크루 기어를 포함하여 구성되고, 플러그 스토퍼는 리드 스크루 기어와 리드 이송구조로 결속되어 정역모터의 정역 회전에 의해 진퇴하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 충전 플러그 락킹장치.
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