KR101608380B1 - 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법 - Google Patents

충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 제어부의 제어에 의해서 모터가 회전하여, 상용 전원에 연결되는 플러그가 말단에 연결된 전원 케이블이 권취되는 케이블 릴; 상기 제어부의 제어에 의해서 온 또는 오프되어, 상기 전원 케이블로부터 입력되는 전원을 상기 충전 장치로 공급하거나 차단하는 스위칭부; 및 사용자에 의해서 충전이 개시되면 상기 케이블 릴을 회전시켜 케이블 릴에 감겨있던 케이블을 인출시키고, 충전이 완료되면 케이블 릴을 회전시켜 인출된 케이블을 상기 케이블 릴에 감기도록 상기 케이블 릴을 제어하며, 상기 충전 장치와 통신을 수행하여 상기 스위칭부를 제어함으로써 상기 충전 장치로 전원 공급을 제어하는 상기 제어부를 포함하는 충전 제어 모듈을 제공한다.

Description

충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법{Charging control module and charging control method}
본 발명은 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 전기자동차용 ICCB(In-Cable Control Box)를 차량 내부에 매립한 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법에 관한 것이다.
최근 친환경 전기자동차에 대한 관심이 높아지고 있고, 세계적인 자동차 제조회사들은 경쟁적으로 전기자동차를 개발하고 있으며, 개발된 전기자동차들이 속속 시장에 선보이고 있다.
이러한 전기자동차는 내부에 고전압 대용량 배터리를 장착하고, 해당 배터리의 전력을 이용하여 모터를 구동함으로써 운행하며, 배터리가 방전되면 충전을 해서 사용한다.
전기자동차의 고용량 배터리를 충전하는 방식으로, 초기에는 도 1a 에 도시된 바와 같이, 충전 전력을 공급하는 충전 스탠드(10)에 차량을 충전 케이블(20)로 연결하여 충전하는 방식이 주로 이용되었다.
이러한 충전 스탠드를 이용하는 방식은, 고전압의 DC 충전 전력을 출력하는 DC 충전 스탠드로부터 충전 전력을 공급받아 배터리를 직접 충전하는 방식과, 도 1b에 도시된 바와 같이 고전압의 AC 충전 전력을 출력하는 AC 충전 스탠드로부터 AC 충전 전력을 충전용 AC inlet을 통해서 입력받아, 차량 내부의 OBC(On Board Charger)에서 DC로 변환하여 배터리를 충전하는 방식이 주로 이용되었다.
그러나, 이러한 충전 스탠드를 이용하는 방식은, 반드시 충전 스탠드(10)가 설치된 위치를 방문해야 하고, 배터리를 충전하는 시간동안 장시간 운전자가 대기해야하는 불편함이 발생하여, 전기자동차의 상용화에 걸림돌이 되었다.
이러한 문제점을 해결하고자 제안된 방식이, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 가정의 상용 전원을 이용하는 방식이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 사용자는 도 2b에 도시된 바와 같이, 중간에 ICCB(In-Cable Control Box)(30)가 연결된 케이블(40)을 차량에 휴대하고 다니다가, 충전이 필요한 경우에 케이블의 일단에 설치된 상용 전원 플러그(50)를 상용 전원 콘센트에 연결하고, 반대편의 차량용 플러그(60)를 차량에 설치된 충전용 AC Inlet 에 연결하면, 상용 전원이 차량에 설치된 OBC로 공급되고, OBC가 AC 전원인 상용전원을 DC 전원으로 변환하여 차량에 설치된 고전압 대용량 배터리를 충전시키게 된다.
이 때, 케이블 중간에 연결된 ICCB(30)는 내부에 릴레이 스위치와 같은 스위칭 소자를 포함하여, 플러그(50)가 상용전원에 연결되면, 차량과의 CP(Control Pilot) 통신을 통해서 충전 가능 상태를 확인하고, 충전 가능 상태인 경우에는 내부의 스위칭 소자를 온 시켜 차량의 OBC로 충전 전력을 제공하며, 과전압 또는 과전류가 발생하거나, 충전 중단 사유가 발생하면, 스위칭 소자를 오프 시켜 전원 공급을 차단하는 기능을 수행한다. 이러한 ICCB의 기능은 공지된 것이므로 더 이상의 구체적인 설명은 생략한다.
그런데, 이러한 ICCB(30)가 설치된 케이블(40)의 경우에는 전기차량과 독립된 별개의 물품으로 존재하므로, 사용자는 항상 이를 휴대하고 다녀야하는 불편함이 존재하고, ICCB(30)가 설치된 충전 케이블(40)의 경우에는 그 길이가 길어서 보관 및 휴대 자체가 불편한 문제가 있을 뿐만 아니라, 사용자가 ICCB(30)를 떨어뜨려 충격을 가하는 경우와 같이, 보관을 잘 못하는 경우에는 차량의 충전 계통의 고장을 초래하는 문제점 또한 존재한다.
한편, 본 발명과 관련된 기술로는, 한국공개특허공보 제10-2013-0036757호 (2013.04.12. 공개), 일본 공개특허공보 제2010-241291호(2010.10.28. 공개), 일본 공개특허공보 제2012-244710호(2012.12.10.공개), 일본 공개특허공보 제2014-212609호(2014.11.13.공개) 등이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명은 ICCB 및 이와 연결된 전원 케이블을 차량 내부에 매립함으로써, 사용자가 충전용 ICCB 전원 케이블을 별도로 휴대하거나 관리할 필요가 없는 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같이 차량의 내부에 매립된 충전 케이블을 케이블 릴에 감아서 보관할 수 있도록 함으로써, 케이블을 수용하는 차량 내부의 공간을 절약할 수 있는 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 충전을 하고자 하는 경우에, 케이블 릴에 감겨있는 케이블을 자동으로 인출하고, 충전이 완료된 경우에 케이블을 자동으로 케이블 릴에 감아서 보관할 수 있는 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 충전 제어 모듈은, 차량 내부에 매립되어 차량 내부의 충전 장치로 상용 전원을 공급하는 충전 제어 모듈로서, 제어부의 제어에 의해서 모터가 회전하여, 상용 전원에 연결되는 플러그가 말단에 연결된 전원 케이블이 권취되는 케이블 릴; 상기 제어부의 제어에 의해서 온 또는 오프되어, 상기 전원 케이블로부터 입력되는 전원을 상기 충전 장치로 공급하거나 차단하는 스위칭부; 및 사용자에 의해서 충전이 개시되면 상기 케이블 릴을 회전시켜 케이블 릴에 감겨있던 케이블을 인출시키고, 충전이 완료되면 케이블 릴을 회전시켜 인출된 케이블을 상기 케이블 릴에 감기도록 상기 케이블 릴을 제어하며, 상기 충전 장치와 통신을 수행하여 상기 스위칭부를 제어함으로써 상기 충전 장치로 전원 공급을 제어하는 상기 제어부;를 포함한다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈은, 상기 제어부로부터 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 입력받아 표시하고, 사용자로부터 명령을 입력받아 상기 제어부로 출력하는 터치 패널을 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈은, 상기 플러그가 수용된 영역(플러그 수용부)에 설치되어 플러그의 인출 여부 및 수용 여부를 감지하여 감지 신호를 상기 제어부로 출력하는 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지부를 통해서 플러그가 인출되었음이 감지되면, 상기 터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈은, 상기 터치 패널을 온/오프시키는 전원 버튼을 더 포함하고, 상기 제어부는 터치 패널이 오프 상태에서 사용자가 상기 전원 버튼을 누르면, 상기 터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈의 상기 제어부는 터치 패널을 통해서 사용자로부터 충전 개시 명령을 입력받으면, 상기 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 인출시키고, 상기 플러그가 상용 전원과 연결되면 상기 모터의 회전을 정지시킬 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈의 상기 제어부는, 충전이 완료되면 상기 터치 패널을 통해서 충전이 완료되었음을 표시하고, 상기 전원 케이블을 통해서 전원이 입력되지 않아 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단되면, 상기 모터를 회전시켜 전원 케이블을 케이블 릴에 감기도록 제어할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈의 상기 제어부는, 사전에 정의된 시간 동안 상기 전원 케이블을 통해서 전원이 입력되지 않아 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단되면, 상기 모터를 회전시켜 전원 케이블을 케이블 릴에 감기도록 제어할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈의 상기 제어부는, 상기 감지부를 통해서 상기 플러그가 상기 플러그 수용부에 다시 수용되었음이 감지되면, 상기 터치 패널을 오프시킬 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈은 스탠드형 충전기로부터 연장된 충전 케이블의 플러그가 삽입되어, 상기 스탠드형 충전기로부터 충전 전력을 입력받아 상기 충전 장치로 충전 전원을 공급하는 인렛 커넥터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 모듈의 상기 제어부는, 상기 인렛 커넥터를 통해서 상기 충전 장치로 전원이 공급되어 충전이 개시되면, 상기 터치 패널을 온시켜 상기 충전 장치로부터 수신된 충전 상태 정보를 표시할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 면에 따른 충전 제어 방법은, 차량 내부에 매립되어 차량 내부의 충전 장치로 상용 전원을 공급하는 충전 제어 모듈에서 수행되는 충전 제어 방법으로서, (a) 사용자에 의해서 충전이 개시되면, 상용 전원에 연결되는 플러그가 말단에 연결된 전원 케이블이 감겨진 케이블 릴의 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 인출시키는 단계; (b) 상기 플러그가 상용 전원에 연결되면 상기 모터의 회전을 중지시키고, 상기 충전 장치와 통신을 수행하여 충전이 가능하다고 판단되면 상기 전원 케이블로부터 입력되는 상용 전원을 상기 충전 장치로 공급하여 충전을 수행하는 단계; 및 (c) 충전이 종료되면, 상기 모터를 회전시켜, 인출되었던 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴에 감기도록 하는 단계를 포함한다.
또한, 상술한 충전 제어 방법에서, 상기 (b) 단계는, 충전 중에, 상기 충전 장치와 통신을 수행하여 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 수신하고, 터치 패널을 통해서 상기 충전 상태 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 방법에서, 상기 (a) 단계는, 상기 플러그를 수용한 플러그 수용부로부터 플러그가 인출되었음을 감지하는 단계; 상기 터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시하고, 사용자로부터 충전 명령을 입력받는 단계; 및 사용자로부터 충전 명령을 입력받으면, 상기 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴로부터 인출시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 방법에서, 상기 (a) 단계는, 상기 터치 패널이 오프인 상태에서, 사용자가 상기 터치 패널을 온/오프시키는 전원 버튼을 누르면, 상기 터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시하고, 사용자로부터 충전 명령을 입력받는 단계; 및 사용자로부터 충전 명령을 입력받으면, 상기 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴로부터 인출시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 방법에서, 상기 (c) 단계는, 충전 진행률을 조사하여, 충전이 완료되면 상기 충전 장치로의 상용 전원 공급을 중단하고, 상기 전원 케이블을 통해서 상용 전원이 입력되지 않으면 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단하여, 상기 모터를 회전시켜, 인출되었던 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴에 감기도록 할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 방법에서, 상기 (c) 단계는, 사전에 정의된 시간 동안 상기 전원 케이블을 통해서 전원이 입력되지 않으면, 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단되면, 충전이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상술한 충전 제어 방법은, (d) 상기 플러그가 상기 플러그 수용부에 다시 수용되었음이 감지되면, 상기 터치 패널을 오프시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 차량 내부에 ICCB 및 전원 케이블을 매립하여, 전원 케이블을 내부에 수용함으로써, 별도로 ICCB 및 전원 케이블을 휴대해야하고, 차량의 인렛 커넥터에 일일이 연결해야 하는 불편함을 해소하였다.
또한, 본 발명은 케이블 릴을 차량 내부에 설치하고, 전원 케이블을 케이블 릴에 감아서 차량 내부에 수용함으로써, 차량 내부의 수용 공간을 절약할 수 있으며, 특히, 플러그 인출, 및 전원 공급 및 중단 등을 인식하여 케이블 릴을 회전시키는 모터를 자동으로 제어함으로써 사용자의 사용상의 불편함을 크게 개선하였다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 충전 스탠드를 이용한 전기자동차 충전 방식을 설명하는 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 ICCB가 설치된 충전 케이블을 이용하여 가정의 상용 전원으로 전기자동차를 충전하는 종래 기술의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따는 충전 제어 모듈의 구조를 도시하는 도면이고, 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따는 충전 제어 모듈의 외형을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
하기의 설명에서 본 발명의 충전 제어 모듈 및 충전 제어 방법의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따는 충전 제어 모듈(300)의 구조를 도시하는 도면이고, 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따는 충전 제어 모듈(300)의 외형을 도시하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전 제어 모듈(300)은 인렛 커넥터(310), 스위칭부(330), 제어부(360), 터치 패널(320), 감지부(350), 케이블 릴(340), 플러그(346), 및 전원 케이블(344)을 포함하여 구성된다.
인렛 커넥터(310)(Inlet Connector)는 종래의 충전용 스탠드에 부착되어 있는 충전 플러그가 삽입될 수 있도록 설치된 커넥터로서, 본 발명의 충전 제어 모듈(300)은 인렛 커넥터(310)를 구비함으로써, 가정에서 상용 전원을 이용하여 배터리 충전을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 충전 스탠드가 설치된 장소에서는 충전 스탠드로부터 충전 전원을 공급받아 급속 충전을 수행할 수도 있다.
충전 스탠드가 제공한 충전 전력이 인렛 커넥터를 통해서 충전 장치(400)로 공급되어 충전이 개시되면, 제어부(360)는 터치 패널(320)을 온시키고, 터치 패널(320)은 제어부(360)로부터 또는 충전 장치(400)로부터 직접 충전 상태 정보를 수신하여 표시할 수 있다.
플러그(346)는 전원 케이블(344) 말단에 연결되어, 가정내의 일반 상용 전원 콘센트(500)에 삽입될 수 있는 구조로 형성된다.
전원 케이블(344)은 그 일단이 플러그(346)와 연결되어 플러그(346)를 통해서 상용전원을 공급받으며, 타단은 케이블 릴(340)의 회전축(342)에 감겨있으며, 케이블 릴(340)의 회전축(342)에 연결된 전기적 접점을 통해서 스위칭부(330)와 연결된다. 전원 케이블(344)은 케이블 릴(340)의 회전 방향에 따라서, 케이블 릴(340)에 감기기도 하고, 케이블 릴(340)로부터 차량 외부로 인출될 수도 있다.
감지부(350)는 플러그(346)가 수용된 영역(플러그 수용부(370))에 설치되어 플러그(346)의 인출 여부 및 수용 여부를 감지하여 감지 신호를 제어부(360)로 출력한다. 감지부(350)는 플러그(346)가 플러그 수용부(370)에 수용되는 동안에는 눌려진 상태를 유지하고, 플러그(346)가 인출되면 눌려진 상태에서 원래 상태로 환원되는 스위치로 구현될 수 있고, 플러그(346)의 인출 여부를 감지할 수 있는 구성이라면 그 구현 방식에 제한이 없다.
스위칭부(330)는 제어부(360)의 제어에 의해서 온 또는 오프되어, 케이블 릴(340)에 권취된 전원 케이블(344)로부터 입력되는 전원을 충전 장치(400)로 공급하거나 차단하는 기능을 수행한다. 스위칭부(330)는 릴레이 스위치, FET 스위치 등으로 구현이 가능하며, 그 일단은 케이블 릴(340)의 접점과 연결되고 타단은 차량 내부의 충전 장치(400)에 연결되어, 플러그(346) 및 전원 케이블(344)을 통해서 입력된 상용 전원을 충전 장치(400)로 공급하거나 차단한다.
케이블 릴(340)은 내부에 중심 회전축(342)과, 제어부(360)로부터 입력되는 제어신호에 따라서 회전축(342)을 중심으로 케이블 릴(340)의 회전시키는 모터(343)를 구비하여 구성된다. 또한, 중심 회전축(342) 둘레에는 전원 케이블(344)이 권취되어 있고, 회전축(342)에 연결된 전기적 접점에는 상용 전원과 연결된 전원 케이블(344)의 말단이 연결되어 있으며, 이 전기적 접점은 스위칭부(330)의 일단과 연결되어 스위칭부(330)로 상용 전원을 제공한다.
터치 패널(320)은 제어부(360)로부터 충전 메뉴 및 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 입력받아 표시하고, 사용자가 입력한 명령을 입력받아 제어부(360)로 표시한다. 예를 들면, 플러그(346)가 플러그 수용부(370)로부터 인출되면, 터치 패널(320)은 제어부(360)로부터 사용자가 충전 개시 명령을 입력할 수 있는 충전 버튼을 표시하고, 사용자가 충전 버튼을 터치하여 충전 개시 명령을 입력하면, 이를 제어부(360)로 출력하며, 충전중에는 제어부(360)로부터 입력된 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 표시할 수 있다.
제어부(360)는 감지부(350)를 통해서 사용자가 플러그(346)를 플러그 수용부(370)로부터 인출하였음을 감지하면, 사용자가 충전을 위해서 플러그(346)를 인출하였다고 판단하여 터치 패널(320)을 온시켜 사용자에게 충전 메뉴를 표시한다. 제어부(360)는 사용자가 터치 패널(320)에서 충전 버튼을 터치하여 충전 명령을 입력하면, 케이블 릴(340)을 회전시켜 케이블 릴(340)에 감겨져 차량 내부에 수용되어 있던 전원 케이블(344)을 일정한 속도로 차량 외부로 인출시킨다. 이 때, 전원 케이블(344) 인출 속도는 사용자가 터치 패널(320)을 조작하여 설정할 수 있음은 물론이다.
플러그(346)가 상용 전원 콘센트(500)에 삽입되어 상용 전원이 충전 제어 모듈(300)로 공급되면, 제어부(360)는 전원이 공급되었음을 감지하고, 케이블 릴(340)의 회전을 중단시켜 더 이상 전원 케이블(344)이 인출되지 않도록 한다.
그 후, 제어부(360)는 차량 내부에 설치된 충전 장치(400)와 통신을 통해서 현재 상용 전원 연결 상태에 관한 정보를 충전 장치(400)로 전송하고, 충전 장치(400)로부터 충전 개시 가능 여부에 관한 정보를 수신하여, 충전이 가능한 경우에 스위칭부(330)로 스위치 온 신호를 출력하여 스위칭부(330)를 온시킴으로써, 충전 장치(400)로 상용 전원을 공급한다.
여기서, 충전 장치(400)는 교류 전력인 상용 전원을 직류 전력으로 변환하여 고전압 배터리를 충전하는 OBC(On Board Charger)와, OBC 및 충전 계통을 종합적으로 제어하는 BMS(Battery Mangement System)을 모두 포함하는 개념임을 주의해야 한다.
한편, 제어부(360)는 충전 장치(400)와 지속적으로 통신을 수행하여 현재의 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 수신하여 터치 패널(320)을 통해서 출력하고, 충전이 완료되면, 충전이 완료되었음을 표시한다.
충전이 완료되면, 제어부(360)는 스위칭부(330)를 오프시켜 충전 장치(400)로의 전원 공급을 중단시키고, 사용자가 플러그(346)를 상용 전원 콘센트(500)에서 뽑으면 전원 케이블(344)을 통해서 공급되던 전원이 더 이상 공급되지 않으므로, 이러한 전원 중단 사실로부터 플러그(346)가 상용 전원 콘센트(500)에서 분리되었음을 감지하고, 케이블 릴(340)의 모터(343)를 구동하여 전원 케이블(344)을 케이블 릴(340) 내부로 감아들이도록 제어한다.
또한, 사용자는 충전이 완료되지 않았음에도 차량의 운행이 필요한 경우에는 플러그(346)를 콘센트(500)에서 분리시키고 차량 운행을 시도할 수 있다. 이 경우, 제어부(360)는 사용자가 플러그(346)를 상용 전원 콘센트(500)로부터 분리시킴으로써, 입력되던 전원 공급이 중단되면, 플러그(346)가 콘센트(500)로부터 분리되었음을 인식하여, 상술한 바와 같이, 케이블 릴(340)을 회전시켜 전원 케이블(344)을 케이블 릴(340) 내부로 감아들일 수도 있다.
다만, 전원이 순간적으로 정전이 되어 전원 공급이 일시적으로 중단된 경우에는 플러그(346)가 콘센트(500)에 아직 꽂혀있는 상태이므로, 제어부(360)는 전원 공급이 사전에 정의된 시간 동안 중단된 경우에만 플러그(346)가 분리된 것으로 판단하고 케이블 릴(340)을 회전시킬 수 있다. 또한, 플러그(346)가 분리되지 않은 상태에서, 순간 정전이 아닌 지속적인 정전이 발생하여, 제어부(360)가 케이블 릴(340)의 모터(343)를 제어하여 케이블 릴(340)을 회전시키고자 하였음에도 회전이 되지 않는 경우에는 오류가 발생하였음을 터치 패널(320)을 통해서 표시할 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 사용자가 플러그(346)를 인출하는 것을 자동으로 감지하여 터치 패널(320)을 온시켜 사용자에게 충전 메뉴를 표시하는 것으로 설명하였으나, 소정의 전원 버튼을 물리적인 구성으로 터치 패널(320) 인근에 구비하여, 사용자가 전원 버튼을 누르면 터치 패널(320)을 온시켜 충전 메뉴를 표시할 수도 있다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전 제어 모듈(300)을 설명하였다. 이하에서는, 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 충전 제어 방법을 설명한다. 다만, 도 4의 충전 제어 방법은 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한 충전 제어 모듈(300)에서 수행되는 것이므로, 충전 제어 모듈(300)의 기능이 모두 수행되고, 도 4를 참조하여 후술하는 기능들도 도 3a 및 도 3b에 도시된 충전 제어 모듈(300)에서 수행되는 것임을 주의해야 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
먼저, 도 4를 더 참조하여 설명하면, 먼저, 사용자가 가정내 상용 전원을 이용하기 위해서 플러그(346)를 차량으로부터 인출하면, 감지부(350)가 이를 감지하여 제어부(360)로 감지 신호를 전송하고(S411), 제어부(360)는 플러그(346)가 인출되었음을 인지하고 터치 패널(320)을 온시켜 충전 메뉴를 표시한다(S413). 이 때, 상술한 바와 같이, 사용자가 별도의 전원 버튼을 누름으로써 터치 패널(320)을 온 시키고 충전 메뉴를 표시할 수도 있음은 물론이다.
사용자가 충전 메뉴에서 충전 개시 명령을 입력하면(S421), 제어부(360)는 케이블 릴(340)의 모터(343)를 제어하여 케이블 릴(340)을 회전시킴으로써 케이블 릴(340)에 감겨있던 전원 케이블(344)을 차량 외부로 인출하기 시작한다(S423).
전원 케이블(344)이 충분히 인출되어 사용자가 플러그(346)를 상용 전원 콘센트(500)에 삽입하면 상용 전원이 충전 제어 모듈(300) 내부로 인가되고, 제어부(360)가 공급된 전원을 인식하면(S425), 모터(343)의 회전을 중지시켜 더 이상 전원 케이블(344)이 인출되지 않도록 한다(S427).
그 후, 제어부(360)는 충전 장치(400)와 통신을 수행하여(S431), 충전 가능한 상태인지 여부를 판단하고(S433), 충전이 가능한 상태인 경우라고 판단되면 스위칭부(330)를 온 시킴으로써, 전원 케이블(344)로부터 입력되는 상용 전원을 충전 장치(400)로 공급하여 충전을 수행한다(S435). 제 S435 단계를 수행하는 중에, 제어부(360)는 충전 장치(400)와 통신을 수행하여 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 터치 패널(320)을 통해서 표시한다.
이 후, 제어부(360)는 충전 진행률을 조사하여(S441), 충전이 완료되면 제어부(360)는 충전이 완료되었음을 터치 패널(320)을 통해서 표시하고(S443), 사용자가 플러그(346)를 콘센트(500)에서 분리시켜 전원 공급이 중단되면(S445), 이를 감지하고, 인출되었던 케이블 릴(340)의 모터(343)를 회전시켜 전원 케이블(344)을 감아 들인다(S447). 이 때, 제어부(360)는 플러그(346)를 플러그 수용부(370)에 삽입할 수 있을 정도의 길이만큼 남겨진 상태로 모터(343)의 회전을 중지시킨다.
모터(343)의 회전이 중지되어 더 이상 전원 케이블(344)이 삽입되지 않으면, 사용자는 플러그(346)를 플러그 수용부(370)에 삽입하고, 감지부(350)가 이를 감지하여 제어부(360)로 신호를 출력하면(S451), 제어부(360)는 터치 패널(320)을 오프시킴으로써 모든 충전 과정을 종료한다(S453).
한편, 충전 제어 모듈(300)과 관련하여 상술한 바와 같이, 본 발명의 충전 제어 모듈(300)은 충전중이라도 사용자가 플러그(346)를 콘센트(500)에서 분리하여 전원 공급을 중단하면 충전 과정을 종료할 수 있다. 따라서, 제어부(360)는 제 S441 단계에서 조사한 결과 충전이 진행중이라도 전원 공급이 소정 시간이상 지속적으로 중단된 경우에는 충전 과정을 중단하고, 제 S447 단계로 진행하여 전원 케이블(344)을 감아 들일 수 도 있다(S442).
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
300: 충전 제어 모듈 310: 인렛 커넥터
320: 터치 패널 330: 스위칭부
340: 케이블 릴 342: 회전축
343: 모터 344: 전원 케이블
346: 플러그 350: 감지부
360: 제어부 370: 플러그 수용부
400: 충전 장치 500: 상용전원 콘센트

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 차량 내부에 매립되어 차량 내부의 충전 장치로 상용 전원을 공급하는 충전 제어 모듈로서,
    제어부의 제어에 의해서 모터가 회전하여, 상용 전원에 연결되는 플러그가 말단에 연결된 전원 케이블이 권취되는 케이블 릴;
    상기 제어부의 제어에 의해서 온 또는 오프되어, 상기 전원 케이블로부터 입력되는 전원을 상기 충전 장치로 공급하거나 차단하는 스위칭부;
    사용자에 의해서 충전이 개시되면 상기 케이블 릴을 회전시켜 케이블 릴에 감겨있던 케이블을 인출시키고, 충전이 완료되면 케이블 릴을 회전시켜 인출된 케이블을 상기 케이블 릴에 감기도록 상기 케이블 릴을 제어하며, 상기 충전 장치와 통신을 수행하여 상기 스위칭부를 제어함으로써 상기 충전 장치로 전원 공급을 제어하는 상기 제어부;
    상기 제어부로부터 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 입력받아 표시하고, 사용자로부터 명령을 입력받아 상기 제어부로 출력하는 터치 패널; 및
    상기 플러그가 수용된 영역(플러그 수용부)에 설치되어 플러그의 인출 여부 및 수용 여부를 감지하여 감지 신호를 상기 제어부로 출력하는 감지부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 감지부를 통해서 플러그가 인출되었음이 감지되면, 상기 터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 터치 패널을 온/오프시키는 전원 버튼을 더 포함하고,
    상기 제어부는 터치 패널이 오프 상태에서 사용자가 상기 전원 버튼을 누르면, 상기 터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는
    터치 패널을 통해서 사용자로부터 충전 개시 명령을 입력받으면, 상기 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 인출시키고, 상기 플러그가 상용 전원과 연결되면 상기 모터의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는
    충전이 완료되면 상기 터치 패널을 통해서 충전이 완료되었음을 표시하고, 상기 전원 케이블을 통해서 전원이 입력되지 않아 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단되면, 상기 모터를 회전시켜 전원 케이블을 케이블 릴에 감기도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는
    사전에 정의된 시간 동안 상기 전원 케이블을 통해서 전원이 입력되지 않아 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단되면, 상기 모터를 회전시켜 전원 케이블을 케이블 릴에 감기도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 감지부를 통해서 상기 플러그가 상기 플러그 수용부에 다시 수용되었음이 감지되면, 상기 터치 패널을 오프시키는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  9. 제 3 항에 있어서,
    스탠드형 충전기로부터 연장된 충전 케이블의 플러그가 삽입되어, 상기 스탠드형 충전기로부터 충전 전력을 입력받아 상기 충전 장치로 충전 전원을 공급하는 인렛 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 인렛 커넥터를 통해서 상기 충전 장치로 전원이 공급되어 충전이 개시되면, 상기 터치 패널을 온시켜 상기 충전 장치로부터 수신된 충전 상태 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 모듈.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 차량 내부에 매립되어 차량 내부의 충전 장치로 상용 전원을 공급하는 충전 제어 모듈에서 수행되는 충전 제어 방법으로서,
    (a) 사용자에 의해서 충전이 개시되면, 상용 전원에 연결되는 플러그가 말단에 연결된 전원 케이블이 감겨진 케이블 릴의 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 인출시키는 단계;
    (b) 상기 플러그가 상용 전원에 연결되면 상기 모터의 회전을 중지시키고, 상기 충전 장치와 통신을 수행하여 충전이 가능하다고 판단되면 상기 전원 케이블로부터 입력되는 상용 전원을 상기 충전 장치로 공급하여 충전을 수행하는 단계; 및
    (c) 충전이 종료되면, 상기 모터를 회전시켜, 인출되었던 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴에 감기도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 단계는,
    상기 플러그를 수용한 플러그 수용부로부터 플러그가 인출되었음을 감지하는 단계;
    터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시하고, 사용자로부터 충전 명령을 입력받는 단계; 및
    사용자로부터 충전 명령을 입력받으면, 상기 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴로부터 인출시키는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계는, 충전 중에, 상기 충전 장치와 통신을 수행하여 충전 진행률을 포함하는 충전 상태 정보를 수신하고, 상기 터치 패널을 통해서 상기 충전 상태 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    상기 터치 패널이 오프인 상태에서, 사용자가 상기 터치 패널을 온/오프시키는 전원 버튼을 누르면, 상기 터치 패널을 온시켜 충전 메뉴를 표시하고, 사용자로부터 충전 명령을 입력받는 단계; 및
    사용자로부터 충전 명령을 입력받으면, 상기 모터를 회전시켜 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴로부터 인출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    충전 진행률을 조사하여, 충전이 완료되면 상기 충전 장치로의 상용 전원 공급을 중단하고, 상기 전원 케이블을 통해서 상용 전원이 입력되지 않으면 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단하여, 상기 모터를 회전시켜, 인출되었던 상기 전원 케이블을 상기 케이블 릴에 감기도록 하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    사전에 정의된 시간 동안 상기 전원 케이블을 통해서 전원이 입력되지 않으면, 상기 플러그가 상용 전원으로부터 분리된 것으로 판단되면, 충전이 종료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    (d) 상기 플러그가 상기 플러그 수용부에 다시 수용되었음이 감지되면, 상기 터치 패널을 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
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