KR101957835B1 - 전기자동차용 이동식 충전장치 - Google Patents

전기자동차용 이동식 충전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차용 이동식 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 주차공간부를 갖는 주차장의 천장에 설치되는 레일부, 및 상기 레일부를 따라 충전하고자 하는 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부로 이동되어 해당 전기자동차를 충전하기 위한 복수의 충전모듈,을 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 레일부를 따라, 이동 가능한 복수의 충전모듈을 이용하여 복수의 주차공간부 중 충전이 필요한 주차된 전기자동차 위치로 이동되어 용이하게 충전시킬 수 있어 설치비용과 관리비용을 절감시킬 수 있으며, 전기자동차의 이동에 방지하지 않아 편리함을 제공할 수 있다.

Description

전기자동차용 이동식 충전장치{Portable charging device for electric vehicles}
본 발명은 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전모듈이 천장에 설치된 레일을 따라 이동되어 충전이 필요한 전기자동차를 충전함으로써 충전효율을 향상시킬 수 있는 전기자동차용 이동식 충전장치에 관한 것이다.
최근 환경규제 강화 및 에너지 비용 절감 추세에 따라 환경 친화적인 전기자동차(Electric Vehicle)에 대한 관심과 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다.
각국은 자동차 배기가스의 규제를 통해 대기오염과 같은 환경문제를 해결하고자 하며, 이에 따른 일환으로 친환경적인 전기자동차의 보급을 의무화되고 있는 상황이다.
이와 같은 흐름에 맞춰 저탄소 녹색 성장의 일환으로 전기자동차에 대한 관심과 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 전기자동차의 보급 확대를 위해서는 전기자동차의 동력용 배터리를 충전할 수 있는 충전 인프라의 구축이 핵심적이다.
이를 위해서 아파트 등과 같은 공동주택의 주차장에 전기자동차를 충전할 수 있는 충전기가 구축되고 있다.
공동주택의 주차장에 구축되는 충전기는, 운영자금이 많이 소요되어 주차장 전체에 설치될 수 없어서, 특정한 구역에서 한정적으로 설치되어 사용되고 있으며, 2개 이상의 커넥터가 구비되어 다수의 전기자동차를 동시에 충전시킬 수 있도록 구성된다.
그러나 충전기는 동시에 여러 대의 전기자동차를 충전할 경우, 각각의 전기자동차에 공급되는 충전전력이 저하되어 충전시간이 길어지는 문제점을 발생한다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2018-0014584호(공개일 : 2018년 02월 09일)가 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 충전모듈이 천장에 설치된 레일을 따라 이동되어 충전이 필요한 전기자동차를 충전시킴에 따라 충전효율을 향상시킬 수 있는 전기자동차용 이동식 충전장치를 제공하는 것이 목적이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 복수의 주차공간부를 갖는 주차장의 천장에 설치되는 레일부와, 상기 레일부를 따라 충전하고자 하는 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부로 이동되어 해당 전기자동차를 충전하기 위한 복수의 충전모듈,을 포함한다.
바람직하게, 상기 레일부는, 복수의 주차공간부가 배열된 방향으로 구비되되, 하나의 설치라인을 따라 이격되어 복수 개 구비되는 제1레일, 상기 제1레일과 교차되게 복수 개 구비되는 제2레일, 및 상기 어느 하나의 제1레일과 인접한 다른 하나의 제1레일을 연결하거나 제1레일과 인접한 제2레일을 연결하기 위한 레일연결부,를 포함하고, 상기 레일연결부에 의해 연결된 레일을 따라, 상기 충전모듈이 이동될 수 있다.
그리고 상기 설치라인은, 직선과 곡선 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2레일은, 각 주차공간부에 대응되도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 레일연결부는, 상기 인접한 두 개의 제1레일 사이에 위치된 천장에 회전 가능하도록 구비되는 연결회전프레임, 상기 연결회전프레임의 하면에 구비되는 연결레일, 및 상기 연결회전프레임을 회전시켜, 상기 연결레일을 상기 어느 하나의 제1레일과 인접한 다른 하나의 제1레일을 연결하거나 제1레일과 인접한 제2레일을 연결시키는 연결구동부,를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결구동부는, 상기 천장에 형성되는 연결설치홈, 상기 연결설치홈에 고정되는 연결고정프레임, 상기 연결회전프레임을 상기 연결고정프레임에 회전 가능하도록 설치하는 연결축, 및 상기 연결축을 회전시켜 상기 연결회전프레임을 회전시키는 회전모터,를 포함할 수 있다.
그리고 상기 회전모터는 연결축과 기어로 연결되거나 밸트 또는 체인으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 연결레일의 양단면은 일정 호로 형성되고, 상기 제1레일과 제2레일은 상기 연결레일과 대응되도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 충전모듈은, 내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징, 상기 설치공간부에 구비되는 전원공급부, 상기 레일부를 따라 이동되도록 상기 충전하우징에 구비되는 모듈이동부, 상기 전원공급부의 전원을 상기 전기자동차로 공급하기 위한 충전커넥터부, 및 상기 충전커넥터부를 승강시키도록 상기 충전하우징에 구비되는 충전승강부,를 포함할 수 있다.
또한, 상기 충전커넥터부는, 전기자동차의 충전부와 연결되기 위한 충전커넥터, 및 상기 전원공급부와 충전커넥터를 연결하는 충전케이블,을 포함할 수 있다.
그리고 상기 충전승강부는, 상기 충전하우징에 회전 가능하게 구비되어 상기 충전케이블이 감겨지거나 풀리기 위한 권취롤, 및 상기 권취롤를 회전시키기 위한 권취모터,를 포함할 수 있다.
또한, 상기 충전모듈은, 내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징, 상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부, 상기 충전하우징을 상기 레일부를 따라 이동되도록 구비되는 모듈이동부, 상기 전원공급부의 전원을 전기자동차로 공급하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 충전커넥터부, 및 상기 전원공급부와 충전커넥터부가 구비된 상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부,를 포함할 수 있다.
그리고 상기 충전커넥터부는, 전기자동차의 충전부와 연결되기 위해 구비되는 충전커넥터, 상기 전원공급부와 충전커넥터를 연결하기 위한 충전케이블, 및 상기 충전커넥터를 전기자동차의 충전부와 결합되도록 입출되는 충전입출부,를 포함할 수 있다.
또한, 상기 충전입출부는, 단부에 상기 충전커넥터가 구비되어 단계별로 입출되도록 구비되는 충전입출프레임, 및 상기 충전입출프레임을 입출시키기 위해 구비되어 충전입출프레임을 단계별로 인장시키거나 단계별로 중첩시키기 위한 충전실린더,를 포함할 수 있다.
그리고 상기 충전승강부는, 상기 모듈이동부에 구비되는 승강고정프레임, 상호 중간부가 회전 가능하도록 교차되는 두 개의 승강링크가 복수 개 구비되며, 하단부에 상기 승강하우징이 구비되는 승강링크부, 외주면을 따라 나사산을 갖되, 상기 나사산은 중간부를 기준으로, 상호 방대로 형성되고, 상기 승강고정프레임에 회전 가능하게 구비되는 승강회전봉, 상기 승강링크부의 최상측에 구비된 두 개의 승강링크 상단부가 회전 가능하도록 각각 연결되며, 상기 승강회전봉을 따라 상호방향 또는 상호반대방향으로 이동되는 두 개의 승강이동블럭, 및 상기 승강회전봉을 정역 회전시켜 상기 두 개의 승강이동블럭을 이동시킴에 따라, 상기 승강링크부의 길이를 조절하기 위한 승강모터,를 포함할 수 있다.
또한, 상기 충전모듈은, 내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징, 상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부, 상기 충전하우징을 상기 레일부를 따라 이동되도록 구비되는 모듈이동부, 상기 전원공급부의 전원을 무선으로 전기자동차로 공급하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 급전부, 및 상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부,를 포함할 수 있다.
또한, 상기 각 레일은, 양측 하단부가 레일턱이 돌출형성된 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 모듈이동부는, 내부에 상기 레일이 위치되도록 상측으로 개방된 이동공간부를 갖고, 상기 충전하우징에 구비되는 이동하우징, 상기 레일턱의 상면을 따라 이동되어 걸려지도록 상기 이동하우징에 회전 가능하게 구비되는 복수의 제1이동롤러, 상기 레일턱의 측면을 따라 이동되어 레일턱이 상기 이동하우징과 충돌되는 것을 방지하도록 이동하우징에 회전 가능하도록 구비되는 복수의 제2이동롤러, 및 상기 제1이동롤러와 제2이동롤러 중 어느 하나 이상을 회전시켜 해당 레일을 따라 이동시키기 위한 모듈이동모터,를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모듈이동부는, 두 개 이상 구비되며, 상기 각 모듈이동부는, 상기 충전하우징에 수평방향 회전 가능하도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 모듈이동부는, 상기 레일연결부의 회전 시, 상기 연결레일에서 이동되는 것을 방지하기 위한 스토퍼부,를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼부는, 상기 연결레일의 하면을 상측으로 가압하도록 상기 모듈하우징에 구비되는 스토퍼, 및 상기 스토퍼를 승강시키기 위한 스토퍼실린더,를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 전기자동차용 이동식 충전장치에 의하면, 천장에 설치된 레일부를 따라 이동 가능한 충전모듈이 복수의 주차공간부 중 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 주차공간부로 이동되어 전기자동차를 용이하게 충전할 수 있어 충전효율을 향상시킬 수 있으며, 설치비용과 관리비용을 절감시킬 수 있다.
또한 천장에 설치된 레일부를 따라 충전모듈이 이동됨에 따라 주차장에서 전기자동차의 이동을 방해하지 않는다는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전장치를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 레일부를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 레일연결부를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 레일연결부의 작동상태를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 곡선형 레일부를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 충전모듈을 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 모듈이동부를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈의 충전커넥터부를 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 충전장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 레일부를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 레일연결부를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 레일연결부의 작동상태를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 곡선형 레일부를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 충전모듈을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 모듈이동부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 충전모듈의 충전커넥터부를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 또 다른 실시 예의 충전모듈을 도시한 도면이다.
도면에서 도시한 바와 같이, 전기자동차용 이동식 충전장치(10)는 레일부(100)와 충전모듈(200)를 포함한다.
레일부(100)는 복수의 주차공간부(20)를 갖는 주차장의 천장에 설치된다.
충전모듈(200)은 복수 개 구비되며, 레일부(100)를 따라 충전하고자 하는 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부(20)로 이동되어 해당 전기자동차를 충전하기 위해 구비된다.
나아가, 전기자동차용 이동식 충전장치(10)는 제어부(300)를 더 포함할 수 있다.
제어부(300)는 충전모듈(200)과 레일부(100)를 제어하기 위해 구비되는 것으로, 레일부(100)를 따라 이동되도록 복수 개의 충전모듈(200)을 제어하여 상호 충돌되는 것을 방지함은 물론, 요청신호에 따라 해당 주차공간부(20)로 충전모듈(200)을 안전하게 이동시킨다.
이때 요청신호는 충전이 필요한 전기자동차에서 발생되어 제어부(300)로 전송되거나 또는 전기자동차의 운전자 또는 동승자가 소지하는 휴대용 단말기, 예를 들어 스마트폰에서 발생되어 제어부(300)로 전송될 수 있다.
이에, 종래와 달리, 본 발명에 따르면 전기자동차가 주차장의 특정한 구역에 설치된 충전기로 이동하지 않고서도, 충전모듈(200)이 레일부(200)를 따라 용이하게 주차공간부(20)로 이동하여 주차된 전기자동차를 충전할 수 있다.
또한 전기자동차가 주차공간부(20)에 주차되어 있지 않더라도 레일부(100)가 설치된 위치라면 충전모듈(200)이 레일부(100)를 따라 이동될 수 있으므로 전기자동차의 충전이 가능하게 된다.
이를 위한, 레일부(100)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 제1레일(110)과 제2레일(120) 및 레일연결부(130)를 포함한다.
제1레일(110)은 복수의 주차공간부(20)가 배열된 방향으로 천장에 구비되되, 하나의 설치라인(L)을 따라 일정 간격 이격되도록 복수 개 구비된다.
그리고 제2레일(120)은 각 주차공간부(20)의 천장으로 각각 구비되도록 복수 개 구비되는 것으로, 각 주차공간부(20)의 전기자동차 주차방향으로 형성되어 제1레일(110)과 교차되게 구비된다.
레일연결부(130)는 어느 하나의 제1레일(110)과 인접한 다른 하나의 제1레일(110')을 연결하거나 제1레일(110)과 인접한 제2레일(120)을 연결하기 위해 구비된다.
이 레일연결부(130)에 의해 연결된 레일을 따라, 충전모듈(200)이 이동될 수 있다.
이러한 레일연결부(130)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 연결회전프레임(132)과 연결레일(134) 및 연결구동부(136)를 포함한다.
연결회전프레임(132)은 인접한 두 개의 제1레일(110, 110') 사이에 위치된 천장에 회전 가능하도록 구비된다.
그리고 연결레일(134)은 연결회전프레임(132)의 하면에 구비되어 함께 회전된다.
연결구동부(136)는 연결회전프레임(132)을 회전시켜, 연결레일(134)을 어느 하나의 제1레일(110)과 인접한 다른 하나의 제1레일(110')을 연결하거나 제1레일(100)과 인접한 제2레일(120)을 연결시키기 위해 구비된다.
이 연결구동부(136)는 연결설치홈(1362)과 연결고정프레임(1364), 연결축(1366) 및 회전모터(1368)를 포함한다.
연결설치홈(1362)은 천장에 형성된다.
그리고 연결고정프레임(1364)은 연결설치홈(1362)에 고정된다.
연결축(1366)은 연결회전프레임(132)을 연결고정프레임(1364)에 회전 가능하도록 설치한다.
또한 회전모터(1368)는 연결축(1366)을 회전시켜 연결회전프레임(132)을 회전시킨다.
이러한 회전모터(1368)는 연결축(1366)과 기어로 연결되거나 밸트 또는 체인으로 연결될 수 있다.
한편, 연결회전프레임(132)을 실린더로 회전시킬 수 있는 것으로, 실린더가 회전모터 대신에 설치될 수 있다.
이 실린더의 일단부는 연결고정프레임(1364)에 회전 가능하도록 구비되고, 실린더의 로드는 연결회전프레임(132)에 회전 가능하도록 구비되어 연결고정프레임(1364)으로 부터 연결회전프레임(132)을 회전시킬 수 있다.
또한 연결레일(134)의 양단면은 일정 호로 형성되고, 제1레일(110)과 제2레일(120)의 단부는 연결레일(134)과 대응되도록 형성된다.
이러한 레일연결부(130)의 작동상태를 살펴보면, 도 4에서 도시한 바와 같이, 연결레일(134)이 어느 하나의 제1레일(110)에서 다른 하나의 제1레일(110')로 연결된 상태에서 충전모듈(200)이 어느 하나의 제1레일(110)을 따라 이동하여 레일연결부(130)의 연결레일(134)에 위치될 경우, 이동을 멈춘다.
그리고 회전모터(1368)에 의해 연결회전프레임(132)이 회전됨에 따라, 연결레일(134)이 회전되어 제2레일(120)과 연결된다. 이후 충전모듈(200)이 제2레일(120)을 따라 이동된다.
여기서, 설치라인(L)은 직선과 곡선 중 어느 하나 이상으로 형성되는 것으로, 주차공간부(20)의 배열에 대응되도록 형성되어 레일부(100)가 설치될 수 있다.
설치라인(L)이 직선으로 형성될 경우, 설치라인(L)은 주차공간부(20)의 배열방향과 평행하게 형성되거나 일정 각도를 갖도록 형성될 수 있다. 직선의 설치라인(L)은 충전모듈(200)이 이동될 경로상에 장애물이 없는 경우에 형성될 수 있다.
한편, 도 5에서 도시한 바와 같이, 설치라인(L)은 충전모듈(200)이 이동될 경로상의 장애물을 피하기 위해서 곡선으로 형성될 수 있다.
이때, 연결레일(134)은 일직선 또는 곡선 중 어느 하나로 형성되는 것으로, 현장상황에 따라, 다르게 형성될 수 있다.
그리고 제2레일(120)은 각 주차공간부(20)에 대응되거나 인접한 두 개의 주차공간부 사이의 천장에 구비될 수 있다.
또한 충전모듈(200)은 도 6에서 도시한 바와 같이, 충전하우징(210), 전원공급부(220), 모듈이동부(230), 충전커넥터부(240) 및 충전승강부(250)를 포함한다.
충전하우징(210)은 내부에 형성된 설치공간부(212)를 갖는다.
전원공급부(220)는 충전하우징(210)의 설치공간부(212)에 구비되며, 외부전원을 인가받아 그대로 또는 변환하여 출력한다.
이때 외부전원은 AC(Alternating Current) 전원 또는 DC(Direct Current) 전원일 수 있다. 외부전원의 종류에 따라 전원공급부(220)는 배터리(Battery), 교류-직류 변환기 및 직류-교류 변환기들 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
실시예로, 외부전원이 AC전원인 경우 전원공급부(220)는 배터리와 교류-직류 변환기 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이때 배터리만으로 전원공급부(220)가 구성된 경우 배터리는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하기 위한 변환부를 구비할 수 있다. 한편 교류-직류 변환기와 배터리로 전원공급부(220)가 구성된 경우 외부의 AC 전원은 교류-직류 변환기에서 DC 전원으로 변환된 후 배터리의 충전전원으로 사용된다.
그리고 외부전원이 DC 전원인 경우 전원공급부(220)는 배터리로 구현될 수 있다. 이때의 배터리는 외부전원인 DC 전원에 의해서 충전될 수 있다.
모듈이동부(230)는 충전하우징(210)이 레일부(100)를 따라 이동되도록 충전하우징(210)에 구비된다.
또한 충전커넥터부(240)는 전원공급부(220)의 전원을 전기자동차로 공급하기 위해 구비된다.
충전승강부(250)는 충전커넥터부(240)를 승강시키도록 충전하우징(210)에 구비된다.
일 실시 예로, 충전승강부(250)는 충전커넥터부(240)를 충전하우징(210)의 설치공간부(212)로 유입 또는 외부로 유출시키도록 충전하우징(210)에 구비된다.
여기서, 충전커넥터부(240)는 충전커넥터(242)와 충전케이블(244)를 포함한다.
충전커넥터(242)는 전기자동차의 충전부와 연결되기 위해 구비되고, 충전케이블(244)은 전원공급부(220)와 충전커넥터(242)를 연결한다.
그리고 충전승강부(250)는 권취롤(252)과 권취모터(254)를 포함한다.
권취롤(252)은 충전하우징(210)에 회전 가능하게 구비되어 충전케이블(244)이 감겨지거나 풀리기 위해 구비된다.
또한 권취모터(254)는 권취롤(252)을 회전시키기 위해 구비된다.
여기서, 각 레일(110, 120)은 도 7에서 도시한 바와 같이, 양측 하단부에 레일턱(140)이 돌출형성된 구조를 갖는다.
모듈이동부(230)는 이동하우징(231)과 제1이동롤러(232), 제2이동롤러(233) 및 모듈이동모터(234)를 포함한다.
이동하우징(231)은 내부에 레일(110, 120)이 위치되도록 상측으로 개방된 이동공간부(231a)를 갖고, 충전하우징(210)에 구비된다.
그리고 제1이동롤러(232)는 레일턱(140)의 상면을 따라 이동되어 걸려지도록 이동하우징(231)에 회전 가능하게 복수 개 구비된다.
제2이동롤러(233)는 레일턱(140)의 측면을 따라 이동되어 레일턱(140)이 이동하우징(231)과 충돌되는 것을 방지하도록 이동하우징(231)에 회전 가능하도록 복수 개 구비된다.
또한 모듈이동모터(234)는 제1이동롤러(232)와 제2이동롤러(233) 중 어느 하나 이상을 회전시켜 해당 레일을 따라 이동시키기 위해 구비된다.
여기서, 모듈이동부(230)는 각 충전모듈(200)에 두 개 이상 구비되며, 각 모듈이동부(230)는 충전하우징(210)에 수평방향 회전 가능하도록 구비된다.
이에, 직선형의 레일은 물론, 곡선형의 레일도 용이하게 이동할 수 있다.
그리고 모듈이동부(230)는 스토퍼부(235)를 더 포함한다.
이 스토퍼부(235)는 레일연결부(230)의 회전 시, 연결레일(134)에서 이동되는 것을 방지하기 위해 구비된다.
이러한 스토퍼부(235)는 스토퍼(2352)와 스토퍼실린더(2354)를 포함한다.
스토퍼(2352)는 연결레일(134)의 하면을 상측으로 가압하도록 이동하우징(231)에 구비된다.
그리고 스토퍼실린더(2354)는 스토퍼(2352)를 승강시키기 위해 구비된다.
이 스토퍼부(235)는 충전모듈(200)이 위치된 레일연결부(130)가 회전될 경우, 변위되는 것을 방지하며, 제어부(300)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 다른 실시 예의 충전모듈(200')은 도 8에서 도시한 바와 같이, 충전하우징(210')과 전원공급부(220'), 모듈이동부(230'), 충전커넥터부(240') 및 충전승강부(250')를 포함한다.
충전하우징(210')은 내부에 설치공간부(212')를 형성한다.
전원공급부(220')는 충전하우징(210')의 설치공간부(212')에 구비되며, 외부전원을 인가받아 그대로 또는 변환하여 출력한다.
이때 외부전원은 AC(Alternating Current) 전원 또는 DC(Direct Current) 전원일 수 있다. 외부전원의 종류에 따라 전원공급부(220')는 배터리(Battery), 교류-직류 변환기 및 직류-교류 변환기들 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
실시예로, 외부전원이 AC전원인 경우 전원공급부(220')는 배터리와 교류-직류 변환기 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이때 배터리만으로 전원공급부(220')가 구성된 경우 배터리는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하기 위한 변환부를 구비할 수 있다. 한편 교류-직류 변환기와 배터리로 전원공급부(220')가 구성된 경우 외부의 AC 전원은 교류-직류 변환기에서 DC 전원으로 변환된 후 배터리의 충전전원으로 사용된다.
그리고 외부전원이 DC 전원인 경우 전원공급부(220')는 배터리로 구현될 수 있다. 이때의 배터리는 외부전원인 DC 전원에 의해서 충전될 수 있다.
모듈이동부(230')는 충전하우징(210')이 레일부(100)를 따라 이동되도록 충전하우징(210')에 구비된다.
또한 충전커넥터부(240')는 전원공급부(220')의 전원을 전기자동차로 공급하기 위해 충전하우징(210')에 구비된다.
충전승강부(250')는 전원공급부(220')와 충전커넥터부(240')를 구비한 충전하우징(210')을 승강시키도록 구비된다.
이러한 충전모듈(200')의 작동상태를 살펴보면, 충전하우징(210')이 모듈이동부(230')에 의해 레일부(100)를 따라 이동된 후, 충전승강부(250')에 의해 전기자동차의 충전부에 대응되는 높이로 위치된다.
이를 위한, 모듈이동부(230')는 일 실시 예의 모듈이동부(230)와 동일함에 따라, 설명을 생략하기로 한다.
그리고 충전커넥터부(240')는 도 9에서 도시한 바와 같이, 충전커넥터(242')와 충전케이블(244') 및 충전입출부(246')를 포함한다.
충전커넥터(242')는 전기자동차의 충전부와 연결되기 위해 구비된다.
그리고 충전케이블(244')은 전원공급부(220')와 충전커넥터(242')를 연결한다.
충전입출부(246')는 충전커넥터(242')를 전기자동차의 충전부와 결합되도록 입출된다.
이 충전입출부(246')는 충전입출프레임(2462')과 충전실린더(2464')를 포함한다.
충전입출프레임(2462')은 단부에 충전커넥터(242')가 구비되어 단계별로 입출되도록 구비된다.
그리고 충전실린더(2464')는 충전입출프레임(2462')을 입출시키기 위해 구비되어 충전입출프레임(2462')을 단계별로 인장시키거나 단계별로 중첩시킨다.
또한 충전승강부(250')는 승강고정프레임(251')과 승강링크부(252'), 승강회전봉(253'), 승강이동블럭(254'), 및 승강모터(255')를 포함한다.
승강고정프레임(251')은 모듈이동부(230')에 구비된다.
그리고 승강링크부(252')는 상호 중간부가 회전 가능하도록 교차되는 두 개의 승강링크(252a', 252b')가 복수 개 구비되며, 하단부에 충전하우징(210')이 구비된다.
승강회전봉(253')은 외주면을 따라 나사산을 갖되, 이 나사산은 중간부를 기준으로, 상호 반대방향으로 형성되고, 승강고정프레임(251')에 회전 가능하게 구비된다.
또한, 승강이동블럭(254')은 두 개로, 승강링크부(252')의 최상측에 구비된 두 개의 승강링크(252a', 252b') 상단부가 회전 가능하도록 각각 연결되며, 승강회전봉(253')을 따라 상호방향 또는 상호반대방향으로 이동된다.
승강모터(255')는 제어부(300)의 제어에 따라 승강회전봉(253')을 정역 회전시켜 두 개의 승강이동블럭(254')을 이동시킴에 따라, 승강링크부(252')의 길이를 조절하기 위해 구비된다.
이러한 충전승강부(250')의 작동상태를 살펴보면, 승강모터(255')가 회전됨에 따라, 승강회전봉(253')이 회전되어 각 승강이동블럭(254')이 상호방향 또는 상호반대방향으로 이동됨에 따라, 승강링크부(252')가 하측으로 이동되거나 상측으로 이동된다.
이에, 충전하우징(210')을 승강시킬 수 있어 충전커넥터부(240')의 충전커넥터(242')를 전기자동차의 충전부에 대응되는 높이로 조절할 수 있다.
여기서, 충전커넥터부(240')는 카메라(248')를 더 포함한다.
이 카메라(248')는 충전커넥터(242') 전측 영상을 촬영하는 것으로, 촬영된 영상 또는 이미지를 이용하여 전기자동차의 충전부 위치를 확인할 수 있다.
이에, 제어부(300)는 카메라(248')의 영상을 판독하여 충전커넥터(242')를 전기자동차의 충전부 위치로 정밀하게 이동시킬 수 있다.
그리고 충전커넥터부(240')는 마그네틱(249')을 더 포함할 수 있다.
이 마그네틱(249')은 충전커넥터(242')의 전단부에 구비되어 충전 시, 전기자동차의 충전부에 부착시킬 수 있다.
물론, 마그네틱(249')은 충전이 완료되면, 전기자동차의 충전부에서 분리되는 것으로, 인가되는 전원에 의해 자성력을 갖는 전자석으로 형성됨이 바람직하다.
또한 도 10에서 도시한 바와 같이, 또 다른 실시 예의 충전모듈(200")은 충전하우징(210")과 전원공급부(220"), 모듈이동부(230"), 급전부(240") 및 충전승강부(250")를 포함한다.
충전하우징(210")은 내부에 설치공간부(212")를 형성할 수 있다.
전원공급부(220")는 충전하우징(210")의 설치공간부(212")에 구비되며, 외부전원을 인가받아 그대로 또는 변환하여 출력한다.
이때 외부전원은 AC(Alternating Current) 전원 또는 DC(Direct Current) 전원일 수 있다. 외부전원의 종류에 따라 전원공급부(220")는 배터리(Battery), 교류-직류 변환기 및 직류-교류 변환기들 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
실시예로, 외부전원이 AC전원인 경우 전원공급부(220")는 배터리와 교류-직류 변환기 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이때 배터리만으로 전원공급부(220")가 구성된 경우 배터리는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하기 위한 변환부를 구비할 수 있다. 한편 교류-직류 변환기와 배터리로 전원공급부(220")가 구성된 경우 외부의 AC 전원은 교류-직류 변환기에서 DC 전원으로 변환된 후 배터리의 충전전원으로 사용된다.
그리고 외부전원이 DC 전원인 경우 전원공급부(220")는 배터리로 구현될 수 있다. 이때의 배터리는 외부전원인 DC 전원에 의해서 충전될 수 있다.
모듈이동부(230")는 충전하우징(210")이 레일부(100)를 따라 이동되도록 구비된다.
또한 급전부(240")는 전원공급부(220")의 전원을 무선으로 전기자동차로 공급하기 위해 충전하우징(210")에 구비된다. 이때 급전부(240")에서 전원이 무선으로 전기자동차로 공급되는 방식에는 자기유도식 또는 자기공명식이 있다.
충전승강부(250")는 충전하우징(210")을 승강시키도록 구비된다.
이러한 충전모듈(200")의 작동상태를 살펴보면, 충전하우징(210")이 모듈이동부(230")에 의해 레일부(100)를 따라 이동된 후, 충전승강부(250")에 의해 전기자동차의 상측에 위치된다.
이를 위한, 모듈이동부(230")는 일 실시 예의 모듈이동부(230)와 동일함에 따라, 설명을 생략하기로 한다.
그리고 급전부(240")는 충전하우징(210")에 구비되고 전원공급부(220")의 전원을 무선으로 변환하여 전기자동차의 집전부(242")로 전송하기 위해 구비된다.
집전부(242")는 전기자동차에 구비되어 급전부(240")에서 무선으로 전송된 전원을 수신하기 위해 구비된다.
이 집전부(242")는 무선으로 연결될 수 있는 위치면 전기자동차 어디라도 설치 가능함이 당연하다.
그리고 충전승강부(250")는 다른 실시 예의 충전승강부(250')와 동일함에 따라, 설명을 생략하기로 한다.
10 : 충전장치 100 : 레일부
110 : 제1레일 120 : 제2레일
130 : 레일연결부 200, 200', 200" : 충전모듈
210 : 충전하우징 220 : 전원공급부
230 : 모듈이동부 240 : 충전커넥터부
250 : 충전승강부 300 : 제어부

Claims (11)

  1. 복수의 주차공간부를 갖는 주차장의 천장에 설치되는 레일부; 와
    상기 레일부를 따라 충전이 필요한 전기자동차가 주차된 해당 주차공간부로 이동되어 해당 전기자동차를 충전하기 위한 복수의 충전모듈;을 포함하고,
    상기 레일부는,
    복수의 주차공간부가 배열된 방향으로 구비되되, 하나의 설치라인을 따라 이격되어 복수개 구비되는 제1레일;
    상기 제1레일과 교차되게 복수개 구비되는 제2레일; 및
    상기 어느 하나의 제1레일과 인접한 다른 하나의 제1레일을 연결하거나 제1레일과 인접한 제2레일을 연결하기 위한 레일연결부;를 포함하고,
    상기 레일연결부에 의해 연결된 레일을 따라, 상기 충전모듈이 이동되며,
    상기 설치라인은,
    직선과 곡선 중 어느 하나 이상으로 형성되고,
    상기 레일연결부는,
    상기 인접한 두 개의 제1레일 사이에 위치된 천장에 회전 가능하도록 구비되는 연결회전프레임;
    상기 연결회전프레임의 하면에 구비되는 연결레일; 및
    상기 연결회전프레임을 회전시켜, 상기 연결레일을 상기 어느 하나의 제1레일과 인접한 다른 하나의 제1레일을 연결하거나 제1레일과 인접한 제2레일을 연결시키는 연결구동부;를 포함하며,
    상기 연결구동부는,
    상기 천장에 형성되는 연결설치홈, 상기 연결설치홈에 고정되는 연결고정프레임;
    상기 연결회전프레임을 상기 연결고정프레임에 회전 가능하도록 설치하는 연결축; 및
    상기 연결축을 회전시켜 상기 연결회전프레임을 회전시키는 회전모터;를 포함하고,
    상기 각 레일은,
    양측 하단부에 레일턱이 돌출형성되며,
    상기 충전모듈은 충전하우징과 모듈이동부를 갖고,
    상기 모듈이동부는,
    내부에 상기 레일이 위치되도록 상측으로 개방된 이동공간부를 갖고, 상기 충전하우징에 구비되는 이동하우징;
    상기 레일턱의 상면을 따라 이동되어 걸려지도록 상기 이동하우징에 회전 가능하게 구비되는 복수의 제1이동롤러;
    상기 레일턱의 측면을 따라 이동되어 레일턱이 상기 이동하우징과 충돌되는 것을 방지하도록 이동하우징에 회전 가능하도록 구비되는 복수의 제2이동롤러; 및
    상기 제1이동롤러와 제2이동롤러 중 어느 하나 이상을 회전시켜 해당 레일을 따라 이동시키기 위한 모듈이동모터;를 포함하고,
    상기 모듈이동부는 두 개 이상 구비되며,
    상기 각 모듈이동부는 상기 충전하우징에 수평방향 회전 가능하도록 구비되고,
    상기 모듈이동부는,
    상기 레일연결부의 회전 시, 상기 연결레일에서 이동되는 것을 방지하기 위한 스토퍼부;를 더 포함하며,
    상기 스토퍼부는,
    상기 연결레일의 하면을 상측으로 가압하도록 상기 이동하우징에 구비되는 스토퍼; 및
    상기 스토퍼를 승강시키기 위한 스토퍼실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 충전장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 충전모듈은,
    내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징;
    상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부;
    상기 레일부를 따라 이동되도록 상기 충전하우징에 구비되는 모듈이동부;
    상기 전원공급부의 전원을 상기 전기자동차로 공급하기 위한 충전커넥터부; 및
    상기 충전커넥터부를 승강시키도록 상기 충전하우징에 구비되는 충전승강부;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 충전모듈은,
    내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징;
    상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부;
    상기 충전하우징을 상기 레일부를 따라 이동되도록 구비되는 모듈이동부;
    상기 전원공급부의 전원을 전기자동차로 공급하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 충전커넥터부; 및
    상기 전원공급부와 충전커넥터부가 구비된 상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 충전모듈은,
    내부에 설치공간부를 갖는 충전하우징;
    상기 충전하우징의 설치공간부에 구비되는 전원공급부;
    상기 충전하우징을 상기 레일부를 따라 이동되도록 구비되는 모듈이동부;
    상기 전원공급부의 전원을 무선으로 전기자동차로 공급하기 위해 상기 충전하우징에 구비되는 급전부; 및
    상기 충전하우징을 승강시키도록 구비되는 충전승강부;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서, 상기 충전커넥터부는,
    전기자동차의 충전부와 연결되기 위해 구비되는 충전커넥터;
    상기 전원공급부와 충전커넥터를 연결하기 위한 충전케이블; 및
    상기 충전커넥터를 전기자동차의 충전부와 결합되도록 입출되는 충전입출부;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 충전입출부는,
    단부에 상기 충전커넥터가 구비되어 단계별로 입출되도록 구비되는 충전입출프레임; 와
    상기 충전입출프레임을 입출시키기 위해 구비되어 충전입출프레임을 단계별로 인장시키거나 단계별로 중첩시키기 위한 충전실린더;를 포함하는 전기자동차용 이동식 충전장치.
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