KR101442898B1 - 충전 스탠드 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 충전 스탠드는, 충전 케이블과 연결되어, 상기 충전 케이블로 충전 전력을 공급하는 충전 스탠드에 있어서, 외부로부터 공급되는 교류 전력을 입력받는 교류 전력 입력부; 상기 입력된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 제 1 출력부; 및 상기 교류 전력을 출력하는 제 2 출력부를 포함하며, 상기 제 1 및 2 출력부는, 상기 충전 케이블에 구비된 서로 다른 단자에 각각 연결된다.

Description

충전 스탠드{CHARGING STAND}
본 발명은 충전 스탠드에 관한 것으로, 특히 전기 자동차의 콘센트 및 상기 콘센트가 연결된 충전 케이블의 단자 타입에 따라 교류 전력 또는 직류 전력을 선택적으로 출력할 수 있는 충전 스탠드에 관한 것이다.
전기자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 전기자동차는 1873년도에 최초 제작되었으나, 배터리의 무거운 중량, 충전시간 등의 기술적 한계로 인해 실용화되지 못했다.
한편, 전기자동차는 간단한 구조와 내구성이 크며 운전이 쉬운 점 등의 장점으로 미국에서 1920년대 중반까지 소량 생산되었다. 최근에는 미국과 유럽을 중심으로 환경오염(공해) 문제로 인해 차량의 배기가스 규제가 높아지고 있으며, 유가가 급등하고 있어 전기자동차가 차세대 차량으로 주목되고 있다. 즉, 공해 없는 전기 에너지를 사용하는 전기 자동차는, 대기오염 요인의 70% 내외를 차지한다고 하는 내연식 엔진 자동차의 유해한 배기가스나 소음 등 환경 문제를 근본적으로 해결할 수 있고, 또 석유 등 화석 연료의 자원수명을 배 이상으로 연장할 수 있다.
그에 따라, 1990년부터 전기자동차와 관련된 다양한 기술이 개발되었다. 즉, 자동차 생산 업체에서는 전기자동차의 기술적 문제인 상대적으로 낮은 배터리 용량, 긴 충전시간, 짧은 운행거리, 늦은 운행 속도를 개선하기 위한 다양한 기술을 개발하고 있는 추세에 있다.
최근에는 전기자동차의 문제점 중 하나인 긴 충전시간을 극복하기 위해서 전기자동차의 충전을 위한 충전 인프라용 인터페이스 부품이 개발되었다. 전기자동차 충전 인프라용 인터페이스 부품은 전기를 동력원으로 사용하는 자동차에 외부에서 전기에너지를 공급하기 위한 차량과 외부 전력계통 사이를 연결하는 충전 인터페이스 모듈과 충전스탠드가 있다. 충전스탠드는 기존 주유기에 해당하는 장치로, 전기자동차와 상용 교류전력계통을 연계하기 위한 전력제어 장치 및 충전 모니터링 장치 등이 포함되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 충전 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 충전 시스템은 충전 스탠드(10) 및 상기 충전 스탠드의 충전 케이블(30)에 연결되어, 상기 충전 스탠드(10)로부터 공급되는 전력을 수신하여 배터리를 충전하는 전기 자동차(20)를 포함한다.
전기 자동차(20)는 배터리(BATTERY)로부터 전력을 공급받고, 인버터(INVERTER)로 대표되는 전동기 제어장치(MOTER CONTROLLER)에 의해 전동기를 제어하여 최적의 효율을 달성하고, 엔진을 전동기로 대체함으로써 유해가스의 배출이 전혀 없는 완전한 친환경 자동차이다.
충전 스탠드(10)는 상기 전기 자동차(20)와 연결되고, 상기 전기 자동차(20)의 요청에 따라 상기 전기 자동차(20)에 구비된 배터리에 전력을 공급한다.
충전 스탠드(10)는 충전 케이블에 상기 전기 자동차(20)가 연결됨을 감지하고, 그에 따라 상기 전기 자동차(20)의 운전자로부터 요청되는 충전 요청에 따라 상기 충전 케이블을 통해 상기 전기 자동차(20)로 전력을 공급한다.
충전 스탠드(10)는 상기 충전 케이블의 타입에 따라 선택적으로 교류 전력 또는 직류 전력을 상기 전기 자동차로 공급한다.
이때, 상기 충전 스탠드(10)는 상기 교류 전력을 공급하는 완속 충전 스탠드와, 직류 전력을 공급하는 급속 충전 스탠드를 포함한다.
전기 자동차(20)는 자신이 원하는 충전 타입에 따라 완속 충전 스탠드 및 급속 충전 스탠드 중 어느 하나의 충전 스탠드에 연결된다.
이에 따라, 상기 충전 케이블도 완속 충전을 위한 완속 충전용 충전 케이블과, 급속 충전을 위한 급속 충전용 충전 케이블로 분류된다.
상기와 같이, 종래 기술에 따른 충전 시스템은 급속과 완속 충전이 별개로 이루어지며, 이에 따라 충전기도 급속용 충전 스탠드와 완속용 충전 스탠드로 구분된다.
이와 마찬가지로, 충전 케이블도 급속 충전 케이블과 완속 충전 케이블로 분류되며, 전기 자동차의 콘센트도 급속 콘센트와 완속 콘센트로 분리된다.
이에 따라, 종래 기술에 따른 충전 스탠드는, 전기 자동차의 충전시, 충전 스탠드의 종류 및 충전 케이블의 종류에 따라 완속 및 급속 충전 중 어느 하나만 가능한 불편함이 있다.
또한, 운전자는 자신이 원하는 충전 타입의 충전 스탠드가 존재하지 않는 경우, 상기 자신이 원하는 타입의 충전을 하기 위해서는 일정 시간 동안 대기해야 하는 불편함이 있다.
[선행특허문헌] 출원번호 KR20110022003A
본 발명에 따른 실시 예에서는, 급속 충전을 위한 급속 충전 단자와, 완속 충전을 위한 완속 충전 단자를 모두 구비하는 일체형 충전 케이블을 제공하기로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 충전 케이블로 직류 전력 및 교류 전력을 모두 제공할 수 있는 일체형 충전 스탠드 및 이의 배터리 충전 방법을 제공하기로 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 충전 스탠드는, 충전 케이블과 연결되어, 상기 충전 케이블로 충전 전력을 공급하는 충전 스탠드에 있어서, 외부로부터 공급되는 교류 전력을 입력받는 교류 전력 입력부; 상기 입력된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 제 1 출력부; 및 상기 교류 전력을 출력하는 제 2 출력부를 포함하며, 상기 제 1 및 2 출력부는, 상기 충전 케이블에 구비된 서로 다른 단자에 각각 연결된다.
또한, 상기 충전 케이블은, 직류 전력을 수신하여 출력하는 제 1 단자와, 교류 전력을 수신하여 출력하는 제 2 단자를 포함하며, 상기 제 1 출력부는 상기 제 1 단자와 연결되고, 상기 제 2 출력부는 상기 제 2 단자와 연결된다.
또한, 상기 제 1 출력부는, 상기 충전 케이블의 제 1 단자를 통해 전기 자동차에 구비된 배터리로 직류 전력을 공급하고, 상기 제 2 출력부는, 상기 충전 케이블의 제 2 단자를 통해 전기 자동차에 구비된 전력 변환 회로로 교류 전력을 공급한다.
또한, 상기 제 1 출력부를 통해 출력되는 직류 전력을 단속하는 제 1 스위치; 및 상기 제 2 출력부를 통해 출력되는 교류 전력을 단속하는 제 2 스위치를 더 포함한다.
또한, 상기 제 1 스위치 및 2 스위치는, 외부로부터 요청되는 충전 타입에 따라 선택적으로 스위칭 동작을 수행하여, 상기 제 1 출력부 및 제 2 출력부 중 어느 하나의 출력부를 통해서만 상기 전력이 출력되도록 한다.
또한, 상기 제 1 출력부는, 상기 입력된 교류 전력에 포함된 잡음을 제거하는 입력 필터와, 상기 입력 필터를 통해 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 교류-직류 변환부와, 상기 교류-직류 변환부를 통해 변환된 교류 전력을 부하에 필요한 직류 전력으로 변환하는 직류-직류 변환부와, 상기 직류-직류 변환부를 통해 변환된 직류 전원을 정류하여 출력하는 직류 전력 출력부를 포함한다.
또한, 상기 제 2 출력부는, 상기 교류 전력 입력부와 상기 제 2 단자를 연결하는 연결 라인이다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 하나의 케이블에 급속 단자 및 완속 단자를 모두 형성함으로써, 하나의 충전 스탠드에서 급속 충전 및 완속 충전을 모두 구현할 수 있어 사용 편리성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 충전 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 케이블을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 케이블을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 타입 설정부(140)의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 충전 케이블을 이용한 충전 시스템을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 스탠드를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충전 스탠드를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 스탠드의 충전 방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 급속 충전을 위한 단자와, 완속 충전을 위한 단자를 모두 구비하는 충전 케이블 및 상기 충전 케이블을 이용하여 전기 자동차의 충전을 행하는 충전 스탠드에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 케이블을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 충전 케이블은 제 1 단자(110)와, 제 2 단자(120)와, 제 3 단자를 포함한다.
상기 제 1 단자(110)는 포지티브 특성의 전력을 공급하는 위한 제 1 양극 단자(112)와, 네거티브 특성의 전력을 공급하는 제 1 음극 단자(114)를 포함한다.
상기 제 2 단자(120)는 상기 제 1 단자(110)와 마찬가지로, 포지티브 특성의 전력을 공급하는 제 2 양극 단자(122)와, 네거티브 특성의 전력을 공급하는 제 2 음극 단자(124)를 포함한다.
제 3 단자(130)는 전기 자동차(300)와 충전 스탠드(200) 사이의 데이터 통신을 위한 통신 단자이다.
상기 제 3 단자(130)는 충전 동작의 신뢰성을 위한 파일럿 신호를 송수신하기 위한 파일럿 통신 단자일 수 있다.
상기 제 1 단자(110)는 상기 충전 케이블 내에 구비되어, 상기 충전 스탠드를 통해 공급되는 제 1 전력을 전기 자동차(300)로 공급한다.
상기 제 2 단자(120)는 상기 충전 케이블 내에 구비되어, 상기 충전 스탠드를 통해 공급되는 제 2 전력을 전기 자동차(300)로 공급한다.
이때, 상기 제 1 단자(110)는 상기 전기 자동차에 구비된 제 1 콘센트(미도시)에 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 2 단자(120)는 상기 전기 자동차에 구비된 제 2 콘센트(미도시)에 연결될 수 있다.
상기 제 1 콘센트는 상기 전기 자동차 내에 구비된 배터리(310)와 직접 연결되며, 상기 제 2 콘센트는 상기 전기 자동차 내에 구비된 전력 변환 회로(320)와 연결된다.
즉, 상기 제 1 콘센트는 상기 충전 스탠드(200)를 통해 직류 전력을 공급받고, 이를 상기 배터리로 공급하는 급속 충전용 콘센트이다.
또한, 상기 제 2 콘센트는 상기 충전 스탠드(200)를 통해 공급되는 교류 전력을 공급받고, 이를 상기 전력 변환 회로(320)로 공급하는 완속 충전용 콘센트이다.
이와 마찬가지로, 제 1 단자(110)는 상기 제 1 콘센트와 연결되며, 그에 따라 충전 스탠드(200)를 통해 직류 전력을 공급받고, 상기 공급받은 직류 전력을 상기 제 1 콘센트를 통해 상기 전기 자동차(300)의 배터리(310)로 전달한다.
또한, 2 단자(120)는 상기 제 2 콘센트와 연결되며, 그에 따라 상기 충전 스탠드(200)를 통해 교류 전력을 공급받고, 상기 공급받은 교류 전력을 상기 제 2 콘센트를 통해 상기 전기 자동차(300)의 전력 변환 회로(320)로 전달한다.
이때, 상기 제 1 단자(110)는 상기 제 1 콘센트의 규격에 대응하게 형성되고, 상기 제 2 단자(120)는 상기 제 2 콘센트의 규격에 대응하게 형성된다.
이에 따라, 상기 제 1 단자(110)에는 상기 제 1 콘센트만이 삽입될 수 있으며, 상기 제 1 단자(110)에 제 2 콘센트의 삽입은 이루어지지 않는다. 이는 상기 규격의 차이에 따른 형상 차이로 인해 구현될 수 있다.
또한, 제 2 단자(120)에는 상기 제 2 콘센트만이 삽입될 수 있으며, 상기 제 2 단자(120)에 제 1 콘센트의 삽입은 이루어지지 않는다.
상기 제 3 단자(130)는 상기 제 1 콘센트 및 제 2 콘센트의 삽입이 모두 이루어진다. 즉, 상기 제 3 단자(130)는 통신용 공용 단자로써, 상기 제 1 콘센트의 삽입을 허용하고, 또한, 상기 제 2 콘센트의 삽입도 허용하게 된다.
결론적으로, 제 1 콘센트는 상기 제 1 단자(110) 및 제 3 단자(130)에 삽입되어, 충전 스탠드(200)를 통해 공급되는 직류 전력을 수신하여 배터리(310)로 공급한다.
또한, 제 2 콘센트는 상기 제 2 단자(120) 및 제 3 단자(130)에 삽입되어 ,충전 스탠드(200)를 통해 공급되는 교류 전력을 수신하여 전력 변환 회로(320)로 공급한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 충전 케이블(100)은 급속 충전을 위한 제 1 단자(110)와 완속 충전을 위한 제 2 단자를 모두 포함하기 때문에, 운전자의 요청에 따라 선택적인 충전이 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 케이블을 설명하는 도면이다.
이때, 운전자는 제 2 콘센트를 상기 제 1 단자(110)에 무리한 힘을 가하여 삽입을 시도할 수 있다.
이를 위해, 도 3을 참조하면 충전 케이블(100)은 충전 타입 설정부(140)를 더 포함한다.
상기 충전 타입 설정부(140)은 운전자에 의해 설정된 충전 타입에 따라 제 1 단자(110) 및 제 2 단자(120) 중 어느 단자에 해당 콘센트를 삽입해야 하는지를 가이드할 수 있다.
이를 위해, 충전 타입 설정부(140)는 사용자에 의해 설정된 충전 타입에 따라 상기 제 1 단자(110) 및 제 2 단자(120) 중 어느 하나의 단자만이 외부로 노출되도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 타입 설정부(140)의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, A에 도시된 바와 같이 상기 충전 타입 설정부(140)는 운전자로부터 요청된 충전 타입이 완속 충전인 경우에는 상기 복수의 단자 중 제 2 단자(120)만을 노출하고, 상기 제 1 단자(110)를 차단한다.
또한, B에 도시된 바와 같이 상기 충전 타입 설정부(150)는 운전자로부터 요청된 충전 타입이 급속 충전인 경우에는 상기 복수의 단자 중 제 1 단자(110)만을 노출하고, 상기 제 2 단자(120)를 차단한다.
이에 따라, 운전자는 자신이 원하는 충전 타입에 대응하는 단자에 전기 자동차의 콘센트를 보다 용이하게 삽입할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 충전 케이블을 이용한 충전 시스템을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 충전 시스템은 충전 케이블(100), 충전기(200) 및 전기 자동차(300)를 포함한다.
상기 전기 자동차(300) 내에는 배터리(310) 및 전력 변환 회로(320)를 포함한다.
충전 스탠드(200)는 상기 충전 케이블(110)과 연결되며, 제 1 전력을 출력하는 제 1 전력 출력 라인과, 제 2 전력을 출력하는 제 2 전력 라인을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전력은 직류 전력이며, 제 2 전력은 교류 전력이다. 또한, 상기 제 1 전력 출력 라인은 충전 케이블의 제 1 단자에 연결되고, 상기 제 2 전력 출력 라인은 상기 충전 케이블의 제 2 단자에 연결된다.
상기 충전 케이블(100)에는 전기 자동차의 제 1 콘센트 및 제 2 콘센트 중 어느 하나의 콘센트가 연결된다.
즉, 상기 전기 자동차의 제 1 콘센트는 상기 충전 케이블(100)의 제 1 단자(110) 및 전기 자동차(300)의 배터리(310) 사이를 연결한다. 또한, 전기 자동차의 제 2 콘센트는 상기 충전 케이블(100)의 제 2 단자(120) 및 상기 전기 자동차(300)의 전력 변환 회로(320) 사이를 연결한다.
상기와 같이, 충전 스탠드(200)는 상기 충전 케이블(100)의 단자로 교류 전력 및 직류 전력을 각각 공급하며, 충전 케이블(100)은 상기 충전 스탠드(200)를 통해 공급되는 전력 중 전기 자동차의 콘센트가 연결된 특정 단자에 대응하는 전력만을 상기 전기 자동차로 공급한다.
이에 따라, 상기 충전 케이블은 급속 및 완속 충전을 모두 수행할 수 있는 일체형 충전 케이블로 활용할 수 있으며, 충전 스탠드도 상기 충전 케이블과 연결되어 급속 충전 및 완속 충전을 모두 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 전기 자동차에는 제 1 스위치(315) 및 제 2 스위치(320)를 포함한다.
상기와 같은 충전 케이블(100)의 일체형으로 인해, 전력의 공급 라인에 이상이 발생할 수 있다.
예를 들어, 급속 충전 타입에서 직류 전력이 전기 자동차의 전력 변환 회로(320)로 공급될 수 있으며, 이와 반대로 완속 충전 타입에서 교류 전력이 전기 자동차의 배터리(310)로 공급될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 스위치(310)는 급속 충전 시에 단락되고, 완속 충전시에 오픈되며, 상기 제 2 스위치는 급속 충전시에 오픈되고, 완속 충전 시에 단락되어 충전 동작에서의 신뢰성을 향상시킨다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 하나의 케이블에 급속 단자 및 완속 단자를 모두 형성함으로써, 하나의 충전 스탠드에서 급속 충전 및 완속 충전을 모두 구현할 수 있어 사용 편리성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 스탠드를 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 충전 스탠드(200)는 입력 필터(210), 교류-직류 변환부(220), 직류-직류 변환부(230), 직류 전력 출력부(240)를 포함한다.
입력 필터(210)는 외부로부터 3상 교류 전력을 입력받고, 상기 입력받은 교류 전력에 포함된 잡음을 제거한다. 이때, 입력 필터(210)는 3상 교류 전력에 연결되는 3개의 인덕터로 구현될 수 있다.
교류-직류 변환부(220)는 상기 입력 필터(210)를 통해 입력되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력한다.
직류-직류 변환부(230)는 상기 교류-직류 변환부(220)를 통해 변환된 직류 전력을 이용하여 부하에 필요한 직류 전력을 발생한다.
직류 전력 출력부(240)는 상기 직류-직류 변환부(230)를 통해 변환된 직류 전원을 정류하여, 충전 케이블(100)로 출력한다.
보다 구체적으로는, 상기 직류 전력 출력부(240)의 일단은 상기 제 1 단자(110)의 제 1 양극 단자(112)에 연결되며, 상기 직류 전력 출력부(240)의 다른 일단은 사기 제 1 단자(110)의 제 1 음극 단자(114)에 연결된다.
그에 따라, 상기 직류 전력 출력부(240)는 상기 제 1 단자(110)와 연결되어, 상기 제 1 단자(110)에 삽입된 제 1 콘센트를 통해 전기 자동차(300)의 배터리(310)로 직류 전력을 공급한다.
또한, 본 발명에서는 상기 3상 교류 전력이 입력되는 3상 교류 입력 라인 중 적어도 2개의 상의 라인에 연결되며, 그에 따라 상기 2개의 상에 연결된 교류 전력을 상기 제 2 단자(120)로 공급하는 교류 전력 공급 라인을 포함한다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 충전 스탠드(200)는 입력 필터(210), 교류-직류 변환부(220), 직류-직류 변환부(230) 및 직류 전력 출력부(240)로 형성되어, 상기 제 1 단자로 전력을 공급하는 제 1 전력 공급 라인과, 상기 3상 교류 전력 중 2개의 상에 직접 연결되어 상기 제 2 단자로 전력을 공급하는 제 2 전력 공급 라인을 포함한다.
이에 따라, 상기 제 1 전력 공급 라인은 급속 충전을 위한 직류 전력을 출력하며, 상기 제 2 전력 공급 라인은 완속 충전을 위한 교류 전력을 출력한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충전 스탠드를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 충전 스탠드는 도 7에 도시된 충전 스탠드와 유사하며, 제 1 스위치(250) 및 제 2 스위치(260)를 더 포함하는 구성이다.
상기 제 1 스위치(250)는 상기 제 1 전력 공급 라인을 통해 공급되는 전력을 선택적으로 차단한다.
상기 제 2 스위치(260)는 상기 제 2 전력 공급 라인을 통해 공급되는 전력을 선택적으로 차단한다.
즉, 제 1 콘센트가 제 1 단자(110)에 연결된 경우, 상기 제 1 스위치(250)는 단락되고 상기 제 2 스위치(260)는 개방되어, 상기 제 1 전력 공급 라인을 통해서만 전력이 출력되도록 한다.
이와 반대로, 제 2 콘센트가 제 2 단자(120)에 연결된 경우, 상기 제 1 스위치(250)는 개방되고, 상기 제 2 스위치(260)는 단락되어, 상기 제 2 전력 공급 라인을 통해서만 전력이 출력되도록 한다.
이에 따라, 충전 스탠드는 운전자에 의해 설정된 충전 타입에 따라 선택적으로 전력 공급 라인을 형성하여, 충전 동작의 신뢰성을 향상시켜 준다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 스탠드의 충전 방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 충전 스탠드의 충전 방법은, 먼저 충전 케이블(100)의 특정 단자에 전기 자동차의 콘센트가 연결된다(101단계).
이후, 상기 전기 자동차의 콘센트가 연결되면, 상기 콘센트가 연결된 충전 케이블(100)의 단자가 제 1 단자(110)인지 아니면 제 2 단자(120)인지 여부를 판단한다(102단계). 즉, 상기 콘센트가 급속 충전을 위한 제 1 콘센트인지, 완속 충전을 위한 제 2 콘센트인지 여부를 판단한다.
상기 판단결과(102단계), 상기 콘센트가 연결된 충전 케이블(100)의 단자가 제 1 단자이면, 제 1 스위치(250)를 단락하고, 제 2 스위치(260)를 개방한다.
그리고, 외부로부터 입력되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다(103단계).
상기 직류 전력으로 변환되면, 상기 콘센트가 연결된 제 1 단자를 통해 상기 변환된 직류 전력을 전기 자동차의 배터리로 출력한다(104단계).
한편, 상기 판단결과, 상기 콘센트가 연결된 충전 케이블(100)의 단자가 제 2 단자(120)이면, 제 1 스위치(250)를 개방하고, 제 2 스위치(260)를 단락한다.
그리고, 외부로부터 입력되는 교류 전력을 바로 출력한다(105단계).
이후, 상기 교류 전력이 출력됨에 따라 상기 콘센트가 연결된 제 2 단자를 통해 상기 교류 전력이 전기 자동차의 전력 변환 회로(320)로 출력된다(106단계).
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 하나의 케이블에 급속 단자 및 완속 단자를 모두 형성함으로써, 하나의 충전 스탠드에서 급속 충전 및 완속 충전을 모두 구현할 수 있어 사용 편리성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 충전 케이블
200: 충전 스탠드
210: 입력 필터 220: 교류-직류 변환부
230: 직류-직류 변환부 240: 직류 전력 출력부
300: 전기 자동차
310: 배터리 320: 전력 변환 회로

Claims (7)

  1. 외부로부터 공급되는 교류 전력을 입력받는 교류 전력 입력부;
    상기 교류 전력 입력부를 통해 입력된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 제 1 출력부;
    상기 교류 전력 입력부에 연결되어, 상기 교류 전력 입력부를 통해 입력된 교류 전력을 출력하는 제 2 출력부; 및
    제 1 및 2 단자를 포함하며, 상기 제 1 단자가 상기 제 1 출력부에 연결되고, 상기 제 2 단자가 상기 제 2 출력부에 연결되는 충전 케이블;을 포함하며,
    상기 충전 케이블은,
    상기 제 1 및 2 출력부에 공통 연결되어, 제1 조건에서 상기 직류 전력을 외부로 출력하고, 제 2 조건에서 상기 교류 전력을 외부로 출력하는 충전 스탠드.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 출력부는,
    상기 충전 케이블의 제 1 단자를 통해 전기 자동차에 구비된 배터리로 직류 전력을 공급하고,
    상기 제 2 출력부는,
    상기 충전 케이블의 제 2 단자를 통해 전기 자동차에 구비된 전력 변환 회로로 교류 전력을 공급하는 충전 스탠드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 출력부를 통해 출력되는 직류 전력을 단속하는 제 1 스위치; 및
    상기 제 2 출력부를 통해 출력되는 교류 전력을 단속하는 제 2 스위치를 더 포함하는 충전 스탠드.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 및 2 스위치는,
    외부로부터 요청되는 충전 타입에 따라 선택적으로 스위칭 동작을 수행하여, 상기 제 1 출력부 및 제 2 출력부 중 어느 하나의 출력부를 통해서만 상기 전력이 출력되도록 하는 충전 스탠드.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 출력부는,
    상기 입력된 교류 전력에 포함된 잡음을 제거하는 입력 필터와,
    상기 입력 필터를 통해 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 교류-직류 변환부와,
    상기 교류-직류 변환부를 통해 변환된 교류 전력을 부하에 필요한 직류 전력으로 변환하는 직류-직류 변환부와,
    상기 직류-직류 변환부를 통해 변환된 직류 전원을 정류하여 출력하는 직류 전력 출력부를 포함하는 충전 스탠드.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 출력부는,
    상기 교류 전력 입력부와 상기 제 2 단자를 연결하는 연결 라인인 것을 특징으로 하는 충전 스탠드.
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JPH07192826A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Yazaki Corp 電気自動車用充電コネクタ
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