KR101918097B1 - 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치 - Google Patents

통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치에 대한 것으로, 전기자동차의 필수 점검항목인 절연저항, 전기연속성, 배터리상태 등을 점검할 수 있는 장치에 대한 것이다.
이를 위해, 내측에 수용공간이 형성되는 케이스(10)와; 상기 케이스(10)의 전면일측에 구비되는 디스플레이부(20)와; 상기 디스플레이부(20)와 인접하게 위치하는 제어버튼부(30)와; 상기 케이스(10)의 측면부와 하단부에 각각 위치하는 단자부(40)와; 상기 케이스(10)의 내측에 위치하는 중앙제어부(50); 및 상기 단자부(40)에 결선되어, 검사차량에 결선되는 접속케이블(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치를 제공하게 된다.

Description

통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치{INTEGRATED TYPE ELECTRICAL SAFETY INSPECTION DEVICE FOR ECO-ELECTRIC VEHICLES}
본 발명은 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치에 대한 것으로, 전기자동차의 필수 점검항목인 절연저항, 전기연속성, 배터리상태 등을 점검할 수 있는 장치에 대한 것이다.
일반적으로 친환경 자동차의 경우 대표적인 기술로는 전기자동차가 있을 수 있으며, 그 보급대수는 점차 증가하고 있다.
이러한 전기자동차의 경우 에너지원으로 전기를 이용하기 때문에, 사용자의 안전에 대한 문제 즉, 감전사고의 위험이 존재하게 된다.
이와 같은 감전사고를 방지하기 위해 절연저항 측정을 통한 전기안정성이 무엇보다 강조되고 있는 실정이다.
또한, 에너지원을 축전지로 사용하는 전기자동차에 있어서, 축전지의 수명이 무엇보다 중요한데, 이와 같은 축전지의 수명측정 또한 전기자동차의 성능에 있어서 매우 중요한 항목이 되고 있다.
그러나, 전기자동차의 전기안전성에 대한 규제가 마련되어 있지 않아 각각의 전기자동차 제조사는 각기 특색을 살려 다양한 기술들을 적용하고 있고, 이에 따라 각각의 자동차 메이커에 따라 검사항목 및 검사장치를 별도로 적용해야 하는 문제가 있었으며, 그 검사장치의 구조 또한 복잡하여 현장 적용에 어려운 문제가 있었다.
예를 들어, 전기연속성 또는 배터리의 수명 등에 대하여 각기 다른 검사장치를 이용해야 하는 불편함이 있었다.
이를 극복하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1773947호(전기자동차 충전기 전용 검사장비, 이하 '선행기술 1'이라 함. 2017년 09월 07일 공고)는 전기자동차 충전기가 설치된 현장으로 이동하여 현장에서 실시간으로 충전기 상태를 검사할 수 있는 전기자동차 충전기 전용 검사장비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전기자동차 충전기의 성능뿐만 아니라 충전기에 공급되는 전력품질 및 충전기 접지상태 등 현장에 설치된 충전기 관련 전반 사항을 측정,점검할 수 있으며, 별도의 운영서버를 통해 검사 대상이 되는 각각의 충전기에 대한 개별적인 데이터 관리/제어가 가능케 하는 전기자동차 충전기 전용 검사장비를 제안하고 있으나, 이는 충전시설과 같이 설치되어 있어, 검사만을 별도로 시행할 수 없으며, 사용자가 소지하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 상기 선행기술 1의 문제점을 극복하기 위해, 대한민국 공개특허 제10-2017-0099006호(휴대용 전기자동차 안전 검사 장치, 이하 '선행기술 2'라 함. 2017년 08월 31일 공개)는 휴대용 전기자동차 안전 검사 장치는 휴대가 간편하여 장소에 구애받지 않고 전기자동차의 누전여부를 검출하기 위한 휴대용 전기자동차 안전 검사 장치에 관한 것으로, 전기자동차의 이상 상태 점검을 위한 점검 항목인 누전 검출을 간단한 방법으로 안전하게 실시할 수 있는 휴대용 전기자동차 안전 검사 장치를 제공하기 위해, 전기자동차의 배터리 충전을 위한전력을 공급하는 인렛에 연결되어 인렛에 전원을 공급하고, 전원 공급을 ON/OFF 하는 릴레이를 구비하는 전원공급부, 전원공급부를 통해 배터리에 전원이 공급되면, 전기자동차의 배터리와의 절연저항을 측정하는 측정부, 측정부로부터 측정된 절연저항 값이 기 설정된 절연저항 값보다 높을 경우 알림 신호를 생성하는 제어부, 제어부로부터 생성된 알림 신호를 표시하는 표시부를 포함하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 상기 선행기술 2의 경우에도 단순히 전기자동차의 누전만을 측정할 수 있어 다양한 종류의 전기자동차 전기안전점검에는 부적합한 단점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1773947호(전기자동차 충전기 전용 검사장비, 2017년 08월 28일 등록) 대한민국 공개특허 제10-2017-0099006호(휴대용 전기자동차 안전 검사 장치, 2017년 08월 31일 공개) 대한민국 등록특허 제10-1677553호(전기적 연속성과 절연저항 측정을 통한 전기자동차 절연안정성 평가 장치, 2016년 11월 14일 등록) 대한민국 공개특허 제10-2016-0029463호(축전지 스트링의 간이 성능 진단 장치 및 방법, 2016년 03월 15일 공개)
상기와 같은 문제점을 극복하기 위해, 친환경 전기자동차의 전기안전성을 검사하기 위하여 장소의 제약이 없이 사용할 수 있도록 휴대가 간편하며, 전기안전성 및 배터리의 이상유무 등을 판단하고 점검할 수 있는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치를 제공하는 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 친환경 전기자동차용 전기 안전점검을 위한 장치에 있어서, 내측에 수용공간이 형성되는 케이스(10)와; 상기 케이스(10)의 전면일측에 구비되는 디스플레이부(20)와; 상기 디스플레이부(20)와 인접하게 위치하는 제어버튼부(30)와; 상기 케이스(10)의 측면부와 하단부에 각각 위치하는 단자부(40)와; 상기 케이스(10)의 내측에 위치하는 중앙제어부(50); 및 상기 단자부(40)에 결선되어, 검사차량에 결선되는 접속케이블(60)로 구성되고, 상기 중앙제어부(50)는 외부로부터 입력되는 정보를 이용하여 전기자동차의 전기적 연속성과 절연저항 측정을 통하여 절연안정성을 측정할 수 있도록 하는 절연성측정유니트(54)를 포함하되, 상기 절연성측정유니트(54)는 대상이 되는 전기자동차에 공급되는 직류전원의 전압 및 전류값을 입력받는 입력부(541)와, 상기 입력부(541)에 입력되는 직류전원의 전압을 안정화시키기 위한 안정화부(542)와, 상기 안정화부(542)에서 안정화된 직류전원의 전압을 출력부(544)를 통하여 출력될 직류시험전원의 전압 및 전류로 변환해주는 변환부(543) 및 상기 변환부(543)에서 출력될 직류시험전원의 전압 및 전류를 디스플레이부(20)에 출력될 수 있도록 하는 출력부(544)로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치를 제공하게 된다.
또한, 상기 디스플레이부(20)는 일측 단부가 케이스(10)에 힌지결합되어, 타측면이 틸팅될 수 있도록 하고, 상기 케이스(10)의 측면부에는 외부기기와 접속되는 외부기기접속단자부(41)가 구비되고, 저면부에는 접속케이블(60)이 결합되는 케이블단자부(42)가 구비되도록 하되,상기 외부기기접속단자부(41)는 프로그램의 탑재 및 데이터의 백업 작업시 외부기기와 접속될 수 있도록 하는 USB단자(41a), 외부전산망에 유선으로 접속할 때 사용되는 이더넷단자(41b) 및 동작을 위한 전원을 공급하거나, 내부에 별도로 구비되는 충전지(미도시)에 전원을 공급하기 위한 어뎁터단자(41c)로 구성되도록 한다.
또한, 상기 중앙제어부(50)는 외부기기 및 대상이 되는 전기자동차에서 입력되는 자료인 전압값, 전류값, 저항값 또는 배터리 온도와 같은 정보를 이용하여, 전기안정성, 배터리 연속성을 판단하고 처리하는 중앙처리유니트(51);와 동작을 위한 펌웨어 및 S/W와, 외부로부터 입력되는 정보 및 중앙처리유니트(51)의 처리에 따른 결과값을 저장하는 역할을 하는 메모리유니트(52);와 메모리유니트(52)에 저장된 정보 및 처리결과인 데이터를 USB단자(41a) 또는 이더넷단자(41b)를 통하여 외부로 출력 또는 내부로 입력 받는 역할을 하는 데이터입출력유니트(53)와; 및 복수개의 축전지들이 직렬 연결된 배터리의 방전 중의 전압 값과 방전 종료 시의 방전 종료 전압 값을 측정하여 이러한 결과를 통하여 배터리의 이상유무를 진단하는 배터리진단유니트(55)로 구성된다.
이때, 상기 배터리진단유니트(55)는 검사대상이 되는 전기자동차에 접속되는 접속케이블(60)을 통하여 배터리의 전압값을 측정하는 전압측정부(551)와, 상기 배터리의 축전지들로부터 전류를 출력시키는 방전부(553)로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치를 제공함으로써 본 발명의 목적을 보다 잘 달성할 수 있는 것이다.
본 발명의 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치를 제공함으로써, 친환경 전기자동차의 전기안전성을 검사하기 위하여 장소의 제약이 없이 사용할 수 있도록 휴대가 간편하며, 전기안전성 및 배터리의 이상유무 등을 판단하고 점검할 수 있도록 하여, 사용자가 보다 용이하게 사용할 수 있으며, 전기자동차의 전기안전점검에 따른 종합적인 검사도 시행 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 저면도이다.
도 5는 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 실시를 도시한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 또다른 실시예를 도시한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제어부(50)를 도시한 구성이다.
이하에서 당업자가 본 발명의 통합형 친환경 전기자동차 점검장치를 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 저면도이며, 도 5는 본 발명 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치의 실시를 도시한 예시도이다.
또한, 도 7은 본 발명의 제어부(50)를 도시한 구성이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치에 대하여 상세하게 설명하면, 내측에 수용공간이 형성되는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 전면일측에 구비되는 디스플레이부(20)와, 상기 디스플레이부(20)와 인접하게 위치하는 제어버튼부(30)와, 상기 케이스(10)의 측면부와 하단부에 각각 위치하는 단자부(40)와, 상기 케이스(10)의 내측에 위치하는 중앙제어부(50) 및 상기 단자부(40)에 결선되어, 검사차량에 결선되는 접속케이블(60)로 구성된다.
여기서, 본 발명의 상세한 설명을 위해, 휴대용 타입(A)을 주로하여 설명하고 있으나, 랙타입(C)으로도 적용가능하다.(도 6 참조)
상기 케이스(10)는 통상의 합성수지 또는 금속 재질로 형성되고, 사용시 바닥면에 지지될 수 있도록 배면일측에 지지대(11)가 형성된다.
이때, 상기 케이스(10)는 사용자가 파지하기 용이하도록 측면 하단부가 상단부보다 폭이 좁게 형성된다.
상기와 같은 케이스(10)의 전면상단에 정보를 표시해주는 디스플레이부(20)가 구비되는데, 상기 디스플레이부(20)는 통상의 디스플레이패널 등이 적용될 수 있으며, 측정을 위한 작업장소의 조명에 영향을 받지 않도록 백라이트(Back-Light)가 내장되는 것이면 무엇이든 가능하다.
이때, 상기 디스플레이부(20)에 표시되는 정보는 사용자가 또는 관리자의 휴대단말기 또는 외부전산망을 통하여 관리서버 등에 표시될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(20)는 일측 단부가 케이스(10)에 힌지결합되어 타측면이 틸팅될 수 있도록 구성된다.
상기 디스플레이부(20)와 인접하는 케이스(10)의 전면에는 명령을 입력할 수 있도록 하는 제어버튼부(30)가 구비된다.
여기서, 상기 제어버튼부(30)는 전기자동차의 전기 안전검사 항목에 따른 항목선택, 실행, 정지, 수동 및 자동선택을 위한 메뉴얼 등을 중앙제어부(50)에 입력할 수 있도록 한다.
이때, 상기 제어버튼부(30)는 누름버튼을 적용하는 것이 바람직하나, 이를 한정하는 것은 아니며, 터치식 버튼을 적용할 수도 있다.
이는 현장 상황에 따라 외부 습기가 침투하지 못하도록 방수기능을 높일 경우 또는 어두운 현장에서도 작업자가 버튼을 인식할 수 있도록 내부에 조명부재 등을 입력할 수도 있도록 하기 위한 것이다.
상기 케이스(10)의 측면부와 저면부에는 각각 단자부(40)가 구비된다.
보다 상세하게 설명하면, 케이스(10)의 측면부에는 외부기기와 접속되는 외부기기접속단자부(41)가 구비되고, 저면부에는 접속케이블(60)이 결합되는 케이블단자부(42)가 각각 구비된다.
여기서, 상기 외부기기접속단자부(41)는 프로그램의 탑재 및 데이터의 백업 등의 작업시 외부기기와 접속될 수 있도록 하는 USB단자(41a), 외부전산망에 유선으로 접속할 때 사용되는 이더넷단자(41b) 및 동작을 위한 전원을 공급하거나, 내부에 별도로 구비되는 충전지(미도시)에 전원을 공급하기 위한 어뎁터단자(41c)로 구성된다.
또한, 케이스(10)의 저면부에 구비되는 케이블단자부(42)는 전압 인가 범위에 따라 접속케이블(60)을 선택해서 결선할 수 있도록 복수개의 단자가 구비되도록 한다.
상기 케이스(10)의 내측에 위치하는 중앙제어부(50)는 외부로부터 입력되는 자료를 근거로하여, 친환경 전기자동차의 전기 안전성에 대한 점검하고 이에 대한 결과를 디스플레이부(20)에 표시하는 일련의 작업을 수행하게 된다.
이와 같은 중앙제어부(50)는 중앙처리유니트(51)와 메모리유니트(52)와 데이터입출력유니트(53), 절연성측정유니트(54) 및 배터리진단유니트(55)로 구성된다.
상기 중앙처리유니트(51)는 외부기기 및 대상이 되는 전지자동차에서 입력되는 자료인 전압값, 전류값, 저항값 또는 배터리 온도와 같은 정보를 이용하여, 안전기안정성, 배터리 연속성 등을 판단하고 처리하게 된다.
상기 메모리유니트(52)는 동작을 위한 펌웨어 및 S/W와, 외부로부터 입력되는 정보 및 중앙처리유니트(51)의 처리에 따른 결과값을 저장하는 역할을 하게 된다.
상기 데이터입출력유니트(53)는 메모리유니트(52)에 저장된 정보 및 처리결과인 데이터를 USB단자(41a) 또는 이더넷단자(41b)를 통하여 외부로 출력 또는 내부로 입력 받는 역할을 하게 된다.
상기 절연성측정유니트(54)는 외부로부터 입력되는 정보를 이용하여 전기자동차의 절연안정성을 측정하는 것으로 보다 구체적으로 설명하면, 전기적 연속성과 절연저항 측정을 통하여 절연안정성을 측정할 수 있도록 한다.
이와 같은 절연성측정유니트(54)는 대상이 되는 전기자동차에 공급되는 직류전원의 전압 및 전류값을 입력받는 입력부(541)과 상기 입력부(541)에 입력되는 직류전원의 전압을 안정화 시키기 위한 안정화부(542)와 상기 안정화부(542)에서 안정화된 직류전원의 전압을 출력부(544)를 통하여 출력될 직류시험전원의 전압 및 전류로 변환해주는 변환부(543) 및 변환부(543)에서 출력될 직류시험전원의 전압 및 전류를 디스플레이부(20)에 출력될 수 있도록 하는 출력부(544)로 구성된다.
또한, 상기 배터리진단유니트(55)는 복수개의 축전지들이 직렬 연결된 배터리의 방전 중의 전압 값과 방전 종료 시의 방전 종료 전압 값을 측정하여 이러한 결과를 통하여 배터리의 이상유무를 진단하게 되는 것이다.
이와 같은 배터리진단유니트(55)는 검사대상이 되는 전기자동차에 접속되는 접속케이블(60)을 통하여 배터리의 전압값을 측정하는 전압측정부(551)와 상기 배터리의 축전지들로부터 전류를 출력시키는 방전부(553)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 접속케이블(60)은 한쌍의 프로브단자(61)가 구비되는데, 일개의 단자는 전기자동차의 충전포트에 결합되고, 또다른 단자는 전기자동차의 차체 중 절연처리가 되지 않은 곳에 결합되도록 한다.
또한, 각각 축전지의 온도를 감지할 수 있는 온도측정부(552)가 더 구비되는데, 상기 온도측정부(552)는 축전지의 온도에 따른 방전용량을 감지 및 온도에 대한 방전용량 즉, 방정부(553)를 통하여 방전될 수 있는 전류값을 설정하기 위한 것이다.
여기서, 상기와 같은 배터리진단유니트(55)의 전반적인 동작은 공지기술에 해당하여, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기와 같은 구성의 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치는 친환경 전기자동차의 다양한 전기안전검사에 적용될 수 있으며, 이러한 구성을 통하여 본 발명을 완성할 수 있는 것이다.
10 : 케이스 11 : 지지대
20 : 디스플레이부 30 : 제어버튼부
40 : 단자부 41 : 외부기기접속단자부
41a : USB단자 41b : 이더넷단자
41c : 어뎁터단자 42 : 케이블단자부
50 : 중앙제어부 51 : 중앙처리유니트
52 : 메모리유니트 53 : 데이터입출력유니트
54 : 절연성측정유니트 55 : 배터리진단유니트
60 : 접속케이블 541 : 입력부
542 : 안정화부 543 : 변환부
544 : 출력부 551 : 전압측정부
552 : 온도측정부 553 : 방전부
554 : 확장방전부

Claims (7)

  1. 친환경 전기자동차용 전기 안전점검을 위한 장치에 있어서,
    내측에 수용공간이 형성되는 케이스(10)와,
    상기 케이스(10)의 전면일측에 구비되는 디스플레이부(20)와,
    상기 디스플레이부(20)와 인접하게 위치하는 제어버튼부(30)와,
    상기 케이스(10)의 측면부와 하단부에 각각 위치하는 단자부(40)와,
    상기 케이스(10)의 내측에 위치하는 중앙제어부(50); 및 상기 단자부(40)에 결선되어, 검사차량에 결선되는 접속케이블(60)로 구성되고,
    상기 중앙제어부(50)는 외부로부터 입력되는 정보를 이용하여 전기자동차의 전기적 연속성과 절연저항 측정을 통하여 절연안정성을 측정할 수 있도록 하는 절연성측정유니트(54)를 포함하되, 상기 절연성측정유니트(54)는 대상이 되는 전기자동차에 공급되는 직류전원의 전압 및 전류값을 입력받는 입력부(541)와, 상기 입력부(541)에 입력되는 직류전원의 전압을 안정화시키기 위한 안정화부(542)와, 상기 안정화부(542)에서 안정화된 직류전원의 전압을 출력부(544)를 통하여 출력될 직류시험전원의 전압 및 전류로 변환해주는 변환부(543) 및 상기 변환부(543)에서 출력될 직류시험전원의 전압 및 전류를 디스플레이부(20)에 출력될 수 있도록 하는 출력부(544)로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이부(20)는 일측 단부가 케이스(10)에 힌지결합되어, 타측면이 틸팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스(10)의 측면부에는 외부기기와 접속되는 외부기기접속단자부(41)가 구비되고, 저면부에는 접속케이블(60)이 결합되는 케이블단자부(42)가 구비되는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 외부기기접속단자부(41)는 프로그램의 탑재 및 데이터의 백업 작업시 외부기기와 접속될 수 있도록 하는 USB단자(41a), 외부전산망에 유선으로 접속할 때 사용되는 이더넷단자(41b) 및 동작을 위한 전원을 공급하거나, 내부에 별도로 구비되는 충전지(미도시)에 전원을 공급하기 위한 어뎁터단자(41c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙제어부(50)는 외부기기 및 대상이 되는 전기자동차에서 입력되는 자료인 전압값, 전류값, 저항값 또는 배터리 온도와 같은 정보를 이용하여, 전기안정성, 배터리 연속성을 판단하고 처리하는 중앙처리유니트(51);와
    동작을 위한 펌웨어 및 S/W와, 외부로부터 입력되는 정보 및 중앙처리유니트(51)의 처리에 따른 결과값을 저장하는 역할을 하는 메모리유니트(52);와
    메모리유니트(52)에 저장된 정보 및 처리결과인 데이터를 USB단자(41a) 또는 이더넷단자(41b)를 통하여 외부로 출력 또는 내부로 입력받는 역할을 하는 데이터입출력유니트(53); 및
    복수개의 축전지들이 직렬 연결된 배터리의 방전 중의 전압 값과 방전 종료 시의 방전 종료 전압 값을 측정하여 이러한 결과를 통하여 배터리의 이상유무를 진단하는 배터리진단유니트(55)로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 친환경 전기자동차용 전기 안전점검장치.
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