KR101477373B1 - 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 전기 자동차 충전을 위해 충전 플러그가 구성되는 전기 자동차 충전 장치에 있어서, 소정크기의 수용부가 마련되며 한쪽으로만 개방부가 마련된 하우징, 상기 하우징의 수용부에 위치하며, 전기 자동차 충전을 위한 충전 케이블을 회전 구동에 의해 권취하는 것으로, 상기 하우징의 개방부 방향에 대해 수직하게 케이블 권취 방향이 위치하며, 케이블의 권취 반대방향에 대해 탄성력을 갖도록 구성되는 권취부, 상기 권취부를 상기 하우징의 내측면에 고정하기 위한 고정부 및 상기 하우징의 개방부를 사용자의 조작을 통해 선택적으로 개방되는 커버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

조작이 편리한 전기자동차 충전 장치{electric vehicle charging device of convenient operation}

본 발명은 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 차량 주차 상태에서도 사용자의 조작에 편리성을 제공하여 보다 용이하게 전기 자동차 충전을 실현할 수 있는 충전 장치에 관한 것이다.

전기 자동차를 위한 전기자동차 충전 시스템은 현재 다양한 형태로 고안되고 정형화되고 있으며, 상용화 단계에 이르고 있다.

특히, 석유 등의 가격이 상승하고 있는 상황에서 대체 연료에 대한 요구가 높아지고 있고, 2015년까지 재생에너지 사용량이 5%를 갖추어야 하는 상황으로 전기자동차에 대한 요구사항이 높아지고 있으며, 정부차원에서도 많은 관심을 갖고 제도 및 자금 지원을 계획하고 있는 실정이다.

그러나 이러한 관심과 제도는 정형화 되고 있고, 대단위 건물과 일반 도로상에서 충전을 편하게 할 수 있는 구조로 설계되어 있으나, 전체 주택 및 건물들의 50% 이상을 차지하는 일반주택(개인), 빌라, 연립, 일반 저층(주차장 용적율이 부족하거나 정형화되지 않는) 건물 등에 대한 설치 편리성을 고려한 구조로 설계가 이루어지지 않아 실제 전기 자동차 충전기 시장이 활성화 되더라도 실제 상용화율이 증가하기에는 많은 문제점들이 있다.

도 1은 일반적인 스탠드 타입의 전기 자동차 충전 장치(10)를 도시하고 있다. 간단히 기능만 정의한다면, 본체를 해당 위치에 세우고 충전 상태 및 요금, 충전 잔량 및 시간 등을 디스플레이 해줄 수 있는 안내창, 충전을 시켜주는 충전플러그(20) 및 케이블 등으로 구성될 수 있다.

도 2는 앞서 설명한 스탠드 타입의 충전장치가 주차장에 설치된 예를 도시하고 있다. 도면에서 보면, 차량의 충전 위치와 정형화된 주차장에 설치하고 충전 기능을 수행하기에는 적합한 구조로 설계되어 있다. 도 2에서 처럼 정형화된 대형 주차장 또는 단면 방향 주차장(차량의 주차 방향 앞에 1열 이상 2열, 3열 주차를 할 수 없는 주차장)에 사용하는 가장 이상적인 구조의 충전 시스템 구조이며 충전방식이다. 하지만, 이러한 구조는 도 3에서 보면 일반 주택 및 연립 주택의 경우 구현하기 힘들고, 적합하지 않는 문제점이 있다.

KR 10-2012-0083736호 KR 10-2012-0011130호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 스탠드 타입과 거치형의 충전 플러그 및 케이블 타입을 일반가정 및 연립주택용에 적합할 수 있는 구조로 설계하여 제시하고자 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 비정형화된 주차장 및 주차장의 위치에 무관하게 설치가 가능한 다양한 구조를 제안 설계하여 기존의 문제점을 최소화시키고 하는데 목적이 있다.

특히, 본 발명은 일반주택이나 빌라와 같은 비교적 주차 공간이 협소하게 마련된 주차공간에서 사용자가 편리하게 충전할 수 있는 충전 장치를 제공하고자 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기 자동차 충전을 위해 충전 플러그가 구성되는 전기 자동차 충전 장치에 있어서, 상기 충전장치는 외부 구조물에 빌트인(built-in)으로 설치되기 위하여 설치 장소의 벽면 또는 바닥면으로 소정크기의 공간부가 마련되고, 상기 공간부에 삽입되고, 소정크기의 수용부가 마련되며 한쪽으로만 개방부가 마련된 하우징이 상기 공간부에 고정부재를 통해 고정되며, 상기 하우징의 수용부에 위치하며, 전기 자동차 충전을 위한 충전 케이블을 회전 구동에 의해 권취하는 것으로, 상기 하우징의 개방부 방향에 대해 수직하게 케이블 권취 방향이 위치하며, 케이블의 권취 반대방향에 대해 탄성력을 갖도록 구성되는 권취부; 상기 권취부를 상기 하우징의 내측면에 고정하기 위한 고정부; 표면이 상부측으로 돌출된 곡률을 가지며, 상기 하우징의 일측에 힌지 결합되어 개방 가능한 구조를 가지며, 상기 하우징의 개방부를 사용자의 조작을 통해 선택적으로 개방되는 커버; 및 상기 공간부의 일측에 마련되며, 상기 충전 장치로 전기 자동차 충전에 필요한 전원을 외부로부터 인가받아 상기 케이블에 전달하기 위해 상기 케이블에 구비된 공급플러그와 연결되는 외부플러그;를 포함하며,
바닥면에 설치하는 충전장치의 경우, 상기 하우징 내부로 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 커버 가장자리를 따라 상기 커버의 단부에 일치하는 일측으로 하우징 상에 배수로를 더 구비하며, 표면을 따라 흐르면 상기 커버 가장자리를 따라 마련된 상기 배수로를 통해 침투하는 물이 외측으로 배출되는 구조를 가짐으로써 충전장치의 안전성을 확보하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은, 상기 커버의 단부에 일치하는 일측으로 배수로가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 권취부는, 사용자의 조작으로 압축된 탄성력을 해제하기 위해 사용자가 조작하면, 케이블 풀림으로 압축된 탄성력을 복귀시키기 위한 버튼부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버는, 표면이 상부측으로 돌출된 곡률을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전기자동차 충전 장치는, 전기자동차에 필요한 충전 정격 전압/전류로 전기적 설계된 외부전원수단으로부터 전원을 공급받아 충전하고자 하는 전기자동차에 충전 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 전기 자동차 충전장치를 벽면이나 바닥면에 설치할 수 있도록 효과적은 구조를 제안함으로써 차량을 충전시킬 때 사용자의 조작이 매우 편리하여 불편함 없이 충전이 가능하고, 접근이 용이하여 쉽게 충전시킬 수 있는 특징이 있다.

특히, 본 발명은 주차 공간이 협소한 일반 주택가나 빌라와 같은 주차공간에 설치 공간의 제약을 최소화시켜 설치할 수 있기 때문에 매우 효율적인 충전 장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 기본적인 스탠드 타입의 전기 자동차 충전 장치를 도시한 도면,
도 2는 대형 주차장 구조에서 전기 자동차 충전 장치의 설치예를 도시한 도면,
도 3은 1층에 주차장이 있는 복층 구조의 일반 건물 및 주거 건물의 주차장 구조에서의 전기 자동차 충전 장치의 설치예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치를 벽면용으로 적용한 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치를 바닥면에 적용한 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치를 이용한 사용예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치의 다른 실시예를 도시한 도면,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치에 관한 것으로, 전기 자동차 충전을 위해 충전 플러그가 구성되는 전기 자동차 충전 장치에 있어서, 상기 충전장치는 외부 구조물에 빌트인(built-in)으로 설치되기 위하여 설치 장소의 벽면 또는 바닥면으로 소정크기의 공간부가 마련되고, 상기 공간부에 삽입되고, 소정크기의 수용부가 마련되며 한쪽으로만 개방부가 마련된 하우징이 상기 공간부에 고정부재를 통해 고정되며, 상기 하우징의 수용부에 위치하며, 전기 자동차 충전을 위한 충전 케이블을 회전 구동에 의해 권취하는 것으로, 상기 하우징의 개방부 방향에 대해 수직하게 케이블 권취 방향이 위치하며, 케이블의 권취 반대방향에 대해 탄성력을 갖도록 구성되는 권취부, 상기 권취부를 상기 하우징의 내측면에 고정하기 위한 고정부, 상기 하우징의 개방부를 사용자의 조작을 통해 선택적으로 개방되는 커버 및 상기 공간부의 일측에 마련되며, 상기 충전 장치로 전기 자동차 충전에 필요한 전원을 외부로부터 인가받아 상기 케이블에 전달하기 위해 상기 케이블에 구비된 공급플러그와 연결되는 외부플러그를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치는, 전기자동차 충전을 위한 충전 장치를 특정 공간에 설치 시 조작의 불편함을 해소하여 편리하게 충전할 수 있으며, 높은 내구성을 갖도록 설계하여 반복적 사용에도 손상을 최소화 시킬 수 있는 것을 주요 기술적 요지로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치를 벽면용으로 적용한 상태를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 전기자동차 충전 장치는 특정구조물에 빌트인(built-in) 으로 설치되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 것으로써, 충전 장치의 구성으로는 소정 크기의 하우징(110), 케이블을 권취하는 권취부(120), 상기 권취부를 하우징에 고정시키는 고정부(121) 및 상기 하우징의 개방부를 선택적으로 개폐시키는 커버(140)를 포함하여 구성된다. 이때, 본 발명에 따른 충전장치는 벽면과 같은 구조물에 빌트인(built-in) 설치되기 위한 것으로, 구조물에 상기 하우징(110)이 소정깊이 또는 완전히 삽입될 수 있기 위하여 소정넓이의 공간부(200)가 마련되게 된다.

도 4의 도시면 충전 장치를 주차장 벽면에 설치하기 위한 형태를 나타낸 것으로, 벽면에 빌트인 방식으로 삽입 설치되거나, 기존 벽면에 고정 설치될 수 있다.

상기 충전장치(100)의 상기 하우징(110)은 내부에 소정의 수용부가 마련되는 구조물로써, 플라스틱이나 금속 재질로 구성되며, 대략 사각형 또는 원통형의 형상을 가지며 전면으로는 1면으로 개방부가 구성되고 나머지 5면은 폐쇄된 구조의 하우징에 해당한다.

상기 하우징의 내부 수용부에는 충전을 위한 케이블(130)이 보관될 수 있도록 공간을 마련하기 위한 것으로, 좀 더 상세하게는 후술하겠지만 전기 차량과 전기적으로 연결되는 케이블을 권취하는 권취부(120)가 위치하게 된다.

권취부(120)는 케이블을 권취하기 위한 수단으로써, 원통형상의 본체가 마련되고, 회전 구동될 수 있도록 기구적으로 설계되어 있어 회전 방식에 의해 케이블을 풀거나 감을 수 있는 구조를 가진다.

또한, 상기 권취부는 회전 구동에 탄성력을 가지는 것으로, 스프링이나 테엽을 내장하여 풀림 회전 방향에 대해 탄성 압축되고, 감김 방향에 대해 압축된 탄성체가 해제되면서 자동적으로 케이블을 감을 수 있도록 구성된 것이다.

이때, 케이블이 따라 귄취부의 몸체가 압축되게 된 후 잠김 동작은 기구적으로 결합된 버튼(150)을 통해 조작이 이루어지면 압축이 해제되도록 설계되거나, 풀림/감김을 기구적으로 감지하여 사용자가 케이블을 살짝 당긴 후 압축을 해제하는 구조로 설계될 수 있다. 상술한 바와 같이 탄성력에 의해 감김을 구현하는 권취 기구는 공지의 기술에 해당하는 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

고정부(121)는 상기 권취부를 하우징에 고정하기 위한 구조물이다. 이때, 상기 고정부는 권취부가 회전 가능하도록 결합되는 구조를 가지며, 볼트와 같은 고정 부재(220)를 통해 하우징 내벽면에 고정 설치될 수 있다.

케이블(130)은 전기 자동차 충전을 위한 것으로써, 앞서도 언급한 바와 같이 상기 귄취부에 소정의 길이가 인출될 수 있도록 감궈져 있다. 그리고 케이블의 한쪽에는 플러그(131)가 마련되어 있으며, 타측은 외부 전원과 연결되어 충전 정격전압/전류를 인가받게 되는 것이다. 케이블의 타측은 외부 전력공급 케이블에 구성된 외부 플러그(210)와 연결되기 위하여 공급플러그(132)가 마련되어 있다. 즉, 상기 공간부에는 외부 전원장치를 통해 공급되는 케이블에 상기 외부 플러그(210)가 공간부에 마련되어 있으며, 충전장치를 설치할 때 케이블의 타측에 구성된 공급플러그(132)와 연결하여 쉽게 연결할 수 있다.

한편, 상기 하우징의 개방된 개방부 전면으로는 커버(140)가 마련되어 내부에 위치하는 케이블을 보호한다. 상기 커버는 하우징 일측에 힌지 결합되어 개방 가능한 구조를 가짐으로써 사용자가 충전용 케이블을 사용하고자 할 때 커버를 개방하여 케이블을 당겨 풀고 사용 후에는 케이블을 권취시킨 후 커버를 닫아 폐쇄한다.

도 5는 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치를 바닥면에 적용한 상태를 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 전기 자동차 충전장치는, 매립형 타입으로써 앞서 설명한 벽면 타입 외에도 바닥 매입 타입으로 구성할 수 있는 것이 특징이다.

도시된 바와 같이 바닥형 방식으로 설치할 경우 하우징 바닥면에 하우징이 위치하고 하우징 내부에 권취부가 고정부를 통해 고정되며, 충전 케이블을 권취하고 있다. 바닥면에 설치되는 경우 앞서 도 4에 설명한 바와 같이 동일한 구조에 해당하며, 매입 설치하거나 일정 높이로 돌출되게 설치할 수 있다.

이와 같이 구조의 충전 장치는 차량이 주차되는 위치에서 바로 측면 바닥에 차량을 주차한 후 바닥면에서 충전 케이블을 뽑아서 사용하기 때문에 접근이 매우 용이하여 사용자가 쉽게 충전시킬 수 있는 장점이 있습니다.

한편, 바닥면에 설치하는 충전장치의 경우 상기 하우징 내부로 물이 유입되는 것을 방지하기 위하여 커버 가장자리를 따라 하우징 상에 배수로(160)로 형성된다. 단면상 표면이 소정의 곡률 반경을 가지는 커버는 유동성을 높이며, 표면을 따라 흐르면 커버 가장자리를 따라 마련된 상기 배수로(160)를 통해 침투하는 물이 외측으로 배출되는 구조를 가짐으로써 충전장치의 안전성을 확보할 수 있다. 특히, 바닥면으로 설치되는 충전장치의 경우 옥내 주차장이라도 겨울철 차량을 통해 유입되는 장마철에 따른 비나, 겨울철 눈(snow)이 유입되어 주차장 바닥에 물이 많이 고이게 되는데, 이러한 문제점으로 인한 안전성을 위하여 확보할 수 있는 것이다.

도 4와 도 5를 통해 상술한 본원발명에 따른 충전장치는 필요에 따라서는 천장에 설치할 수 있다. 벽면 공간이 바닥면 공간이 제한적일 경우 천장에도 설치 가능하다.

도 6은 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치를 이용한 사용예를 도시한 도면, 도 7은 본 발명에 따른 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 조작이 편리한 전기 자동차 충전 장치는, 주차장 벽면이나 천장, 바닥면에 용이하게 설치하여 전기 자동차 사용자들이 쉽게 차량에 전기를 충전할 수 있는 장점이 있다. 도 1과 도 2에서 설명한 바와 같이 기존의 충전 장치는 스탠드 타입으로써 전기 충전을 위한 메인 시스템(외부전원 공급 시스템)이 일체로 탑재된 충전장치에 차량의 근접시켜 충전함에 따라 복잡한 공간의 경우에는 대기 순서에 따라 차량을 이동시켜 충전하여야 하지만, 본 발명은 메인 시스템을 별도로 위치시키고 메인 시스템에서 본 발명에 따른 충전 장치로 전원을 공급하여 충전하는 방식임에 따라 차량이 용이하게 접근할 수 있는 주차 공간 마다 설치(예를 들어 전기 자동차 전용 주차공간)하여 별도의 차량 이동 없이 쉽게 충전할 수 있는 장점이 있는 것입니다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 비교적 공간적으로 협소한 옥내/외 주차장의 벽면이나 바닥면에 설치되는 충전 장치를 통해 운전자들이 차량 이동없이 쉽게 전기를 충전할 수 있는 장점이 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 충전장치
110 : 하우징
120 : 권취부
121 : 고정부
130 : 케이블
131 : 플러그
132 : 공급플러그
140 : 커버
150 : 버튼
160 : 배수로
200 : 공간부
210 : 외부플러그
220 : 고정볼트

Claims (5)

1. 전기 자동차 충전을 위해 충전 플러그가 구성되는 전기 자동차 충전 장치에 있어서,
   상기 충전장치는 외부 구조물에 빌트인(built-in)으로 설치되기 위하여 설치 장소의 벽면 또는 바닥면으로 소정크기의 공간부가 마련되고,
   상기 공간부에 삽입되고, 소정크기의 수용부가 마련되며 한쪽으로만 개방부가 마련된 하우징이 상기 공간부에 고정부재를 통해 고정되며,
   상기 하우징의 수용부에 위치하며, 전기 자동차 충전을 위한 충전 케이블을 회전 구동에 의해 권취하는 것으로, 상기 하우징의 개방부 방향에 대해 수직하게 케이블 권취 방향이 위치하며, 케이블의 권취 반대방향에 대해 탄성력을 갖도록 구성되는 권취부;
   상기 권취부를 상기 하우징의 내측면에 고정하기 위한 고정부;
   표면이 상부측으로 돌출된 곡률을 가지며, 상기 하우징의 일측에 힌지 결합되어 개방 가능한 구조를 가지며, 상기 하우징의 개방부를 사용자의 조작을 통해 선택적으로 개방되는 커버; 및
   상기 공간부의 일측에 마련되며, 상기 충전 장치로 전기 자동차 충전에 필요한 전원을 외부로부터 인가받아 상기 케이블에 전달하기 위해 상기 케이블에 구비된 공급플러그와 연결되는 외부플러그;를 포함하며,
   바닥면에 설치하는 충전장치의 경우, 상기 하우징 내부로 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 커버 가장자리를 따라 상기 커버의 단부에 일치하는 일측으로 하우징 상에 배수로를 더 구비하며, 표면을 따라 흐르면 상기 커버 가장자리를 따라 마련된 상기 배수로를 통해 침투하는 물이 외측으로 배출되는 구조를 가짐으로써 충전장치의 안전성을 확보하는 것을 특징으로 하는 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 권취부는,
   사용자의 조작으로 압축된 탄성력을 해제하기 위해 사용자가 조작하면, 케이블 풀림으로 압축된 탄성력을 복귀시키기 위한 버튼부를 더 포함하여 구성되는 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치.
4. 삭제
5. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전기자동차 충전 장치는, 전기자동차에 필요한 충전 정격 전압/전류로 전기적 설계된 외부전원수단으로부터 전원을 공급받아 충전하고자 하는 전기자동차에 충전 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 조작이 편리한 전기자동차 충전 장치.

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