KR101986147B1 - 차량용 급속 충전기 - Google Patents

차량용 급속 충전기 Download PDF

Info

Publication number
KR101986147B1
KR101986147B1 KR1020170113333A KR20170113333A KR101986147B1 KR 101986147 B1 KR101986147 B1 KR 101986147B1 KR 1020170113333 A KR1020170113333 A KR 1020170113333A KR 20170113333 A KR20170113333 A KR 20170113333A KR 101986147 B1 KR101986147 B1 KR 101986147B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cover
shielding
frame
voltage
input terminal
Prior art date
Application number
KR1020170113333A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190027047A (ko
Inventor
이창훈
최욱현
김성민
이태훈
Original Assignee
주식회사 유니크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유니크 filed Critical 주식회사 유니크
Priority to KR1020170113333A priority Critical patent/KR101986147B1/ko
Priority to CN201810186836.3A priority patent/CN109428365A/zh
Priority to US15/960,498 priority patent/US10855096B2/en
Publication of KR20190027047A publication Critical patent/KR20190027047A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101986147B1 publication Critical patent/KR101986147B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/717—Structural association with built-in electrical component with built-in light source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H01R31/065—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter with built-in electric apparatus
    • H02J7/0052—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
    • H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 차량용 급속 충전기에 대한 것으로서, 특히 연결되는 디바이스의 지원 여부에 따라 일반 충전 또는 급속 충전을 수행하는 차량용 급속 충전기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량용 급속 충전기는 차량으로부터 전원을 입력받는 입력 단자와, 전자기기와 접속되며, 전원 포트와 통신 포트를 포함하는 출력 포트, 상기 전자기기와 접속된 상기 통신 포트에서 감지된 전압의 크기에 따라 상기 입력 단자로 입력된 전원의 전압을 상기 전자기기가 일반적인 속도로 충전되는 일반 충전 전압 또는 상기 일반 충전 전압보다 높으며 상기 전자기기가 급속 충전되는 급속 충전 전압으로 변환하는 충전 전압 변경 모듈을 포함한다. 이러한 구성에 의해서, 본 발명은 연결된 스마트 기기의 종류에 따라 일반 충전 또는 급속 충전을 자동으로 수행하는 차량용 급속 충전기를 제공할 수 있다.

Description

차량용 급속 충전기{QUICK CHARGER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 급속 충전기에 대한 것으로서, 특히 연결되는 디바이스의 지원 여부에 따라 일반 충전 또는 급속 충전을 수행하는 차량용 급속 충전기에 관한 것이다.
휴대폰, 내비게이션, 블랙박스 등을 포함하는 차량용 외부 전자기기의 사용이 증가함에 따라, 최근 생산되는 차량에는 차량용 외부 전자기기에 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 파워아울렛이 설치된다. 이러한 파워아울렛은, 장착 공간의 효율성 및 원가 절감을 위하여 시가라이터와 일체인 형태로 설치되거나, 전원을 보다 안정적으로 공급하기 위하여 시가라이터와 분리된 형태로 설치된다.
차량용 외부 전자기기 중 내비게이션과 블랙박스는 시가플러그를 포함하는 전용 케이블을 통해 차량으로부터 전원을 공급받는 반면, 휴대폰은 충전 케이블 외에 별도의 충전용 어댑터를 이용해야만 전원을 공급받을 수 있다. 대한민국 공개실용신안공보 제2009-0004005(2009.04.29.)에는 차량용 충전기에 대해 개시되어 있다. 차량용 충전기의 구조를 살펴보면, 충전장치가 내장된 케이스와, 충전장치와 전기적으로 연결되고 시거라이터 소켓에 삽입된 플러그와, 케이스에 설치되며 충전장치와 전기적으로 연결된 소켓으로 구성된다. 하지만, 이와 같은 종래기술에 따른 차량용 충전기는 연결되는 기기가 급속 충전, 예를 들어, 퀵차지(quick charge) 2.0 등의 급속 충전이 가능한 기기더라도 일반 충전 모드로 충전을 진행하여 급속 충전이 불가능한 문제가 있다.
대한민국 공개실용신안공보 제2009-0004005호(2009.04.29.)
본 발명의 목적은 차량에서도 전자기기를 급속 충전할 수 있는 차량용 급속 충전기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전자기기에 따라 급속 충전을 수행하는 차량용 급속 충전기를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 차량으로부터 전원을 입력받는 입력 단자와, 전자기기와 접속되며, 전원 포트와 통신 포트를 포함하는 출력 포트, 상기 전자기기와 접속된 상기 통신 포트에서 감지된 전압의 크기에 따라 상기 입력 단자로 입력된 전원의 전압을 상기 전자기기가 일반적인 속도로 충전되는 일반 충전 전압 또는 상기 일반 충전 전압보다 높으며 상기 전자기기가 급속 충전되는 급속 충전 전압으로 변환하는 충전 전압 변경 모듈을 포함하는 차량용 급속 충전기를 제공한다.
상기 통신 포트는 D+와 D-를 포함하고, 상기 일반 충전 전압은 5v이며, 상기 충전 전압 변경 모듈은 상기 D+가 0.6v이고 상기 D-가 0v일 경우, 상기 입력 단자에서 인가된 전원의 전압을 5v로 변환한다.
또한, 상기 급속 충전 전압은 9v 또는 12v이며, 상기 충전 전압 변경 모듈은 상기 D+가 3.3v이고 상기 D-가 0.6v일 경우, 상기 입력 단자에서 인가된 전원의 전압을 9v로 변환하고, 상기 D+가 0.6v이고 상기 D-가 0.6v일 경우, 상기 입력 단자에서 인가된 전원의 전압을 12v로 변환한다.
상기 입력 단자와 출력 포트 및 충전 전압 변경 모듈 중 적어도 어느 하나를 덮는 차폐 쉴드를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 차폐 쉴드는, 상기 입력 단자와 출력 포트 및 충전 전압 변경 모듈이 구비된 기판에 장착되며, 상부가 개방된 차폐 프레임과, 상기 차폐 프레임에 체결되어 상기 차폐 프레임의 개방된 상부를 덮는 차폐 커버를 포함한다.
상기 차폐 커버에는 적어도 하나 이상의 커버 홀이 형성될 수 있으며, 상기 차폐 커버는 상기 차폐 프레임 방향으로 오목하게 굴곡진 것이 바람직하다.
본 발명은 연결된 전자기기의 종류에 따라 일반 충전 또는 급속 충전을 자동으로 수행하는 차량용 급속 충전기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 블록도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 프레임 사시도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 커버 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 커버 프레임과 차폐 커버의 체결을 설명하기 위한 사시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 커버 프레임과 차폐 커버의 체결을 설명하기 위한 단면도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 쉴드 적용 전 노이즈 측정 그래프.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 쉴드 적용 후 노이즈 측정 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 블록도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100)과, 기판(100)과 접속되는 접지단자(200), 기판(100)의 일측에 구비된 커버(300), 기판(100)과 접속되되 커버(300)를 통해 외부로 노출된 입력단자(400), 입력단자(400)에 탄성을 주는 탄성수단(500), 기판(100)과 접지단자(200)를 수납하는 케이스(600), 및 노브(800)를 포함한다.
기판(100)은 접지단자(200)와 입력단자(400)를 통해 인가된 전원을 전자기기에 전달하기 위한 것으로, 도체회로가 표면에 형성된 인쇄회로기판(Printed circuit board, PCB)이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 상면에는 입출력 포트(150)가 설치되고, 기판(100)의 하면에는 충전상태를 표시하기 위한 전원인가 표시 모듈(130), 즉, 램프가 설치된다. 또한, 기판(100)의 후단에는 탄성수단(500)의 설치를 위한 설치공(160)이 형성된다.
본 발명은 이러한 기판(100)이 입출력 포트(150)에 연결되는 전자기기가 급속 충전을 지원하는지 판단하고, 판단된 결과에 따라 일반 충전을 진행하거나 급속 충전을 진행한다. 이를 위해서, 기판(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 입력 모듈(110)과, 충전 전압 변경 모듈(120), 전원인가 표시 모듈(130), 출력 모듈(140), 및 입출력 포트(150)를 포함한다.
입력 모듈(110)은 입력단자(400)를 통해 차량 전원으로부터 인가된 전원의 노이즈를 감소(EMC)시키며 역전압을 차단한다. 또한, 입력 모듈(110)에서 처리된 전원은 충전 전압 변경 모듈(120)로 인가된다.
충전 전압 변경 모듈(120)은 입력 모듈(110)에서 인가된 전원의 전압을 조절한다. 여기서, 본 발명은 충전 전압 변경 모듈(120)이 입력 모듈(110)로부터 13.5v의 전압을 인가받아 일반 충전 전압 또는 급속 충전 전압으로 변환한다. 이를 위해서, 충전 전압 변경 모듈(120)은 전자기기와 연결되어 데이터를 주고받는 출력 포트의 통신 포트(D+, D-)로부터 입력받는 전압에 따라 일반 충전 전압을 출력할 것인지 급속 충전 전압을 출력할 것인지 결정한다. 예를 들어, 통신 포트(D+, D-)로부터 입력받는 전압이 D+가 0.6v 이고 D-가 0v 또는 D+/D- 전압정보가 없을 경우 일반 충전 전압인 5v를 출력하며, D+가 3.3v이고 D-가 0.6v일 경우 급속 충전 전압인 9v를 출력 포트(150)의 전원 포트를 통해 출력한다. 또한, D+가 0.6v이고 D-가 0.6v일 경우 12v를 출력 포트(150)의 전원 포트를 통해 출력한다.
전원인가 표시 모듈(130)은 입력 모듈(110)에서 충전 전압 변경 모듈(120)로 전원이 인가되면 이를 광으로 표시한다. 여기서, 도 3에서는 전원 인가 표시 모듈(130)이 입력 모듈(110)로부터 전원을 인가받아 점등되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전원 인가 표시 모듈(130)은 충전 전압 변경 모듈(120)로부터 전원을 인가받아 점등될 수도 있다. 이 경우, 단순히 전원이 인가되거나 인가되지 않는 것만을 서로 상이한 색상으로 표시하는 것이 아닌, 일반 충전 모드인지 급속 충전 모드인지에 따라서도 상이한 색상을 표시하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 충전 전압 변경 모듈(120)에 전원이 인가되지 않으면 전원인가 표시 모듈(130)은 점등되지 않고, 전원만이 인가된 경우 황색이 표시될 수 있다. 또한, 충전 전압 변경 모듈(120)이 일반 충전 전압을 출력할 경우 적색이 표시되고, 급속 충전 전압을 출력할 경우 청색이 표시되도록 할 수 있다. 물론, 이는 예시적인 것이며 각각의 상황에 따라 점등되는 색상은 전술된 색상과 상이할 수 있다. 다만, 이 경우에도 각각의 상황에 따라 점등되는 색상끼리는 상이해야 한다. 또한, 전술된 색상에 의한 표시 외에도 노브에 레이저컷 등으로 글자를 만들고 선택된 모드, 즉, 일반 충전 전압이 출력되는 일반 충전 모드 또는 고속 충전 전압이 출력되는 고속 충전 모드에 따라 해당 모드에 설치된 등이 점등되도록 하여 글자를 투과하도록 할 수도 있다.
출력 모듈(140)은 충전 전압 변경 모듈(120)에서 출력되는 전원을 재처리하여 출력 포트로 전달한다. 이를 위해서 출력 모듈(140)은 충전 전압 변경 모듈(120)에서 인가된 전원에서 노이즈를 제거(EMC)하며 평활 작업을 수행하는 평활/EMC 모듈(141)을 포함한다. 또한, 출력 모듈(140)은 전류 감지 모듈(142)을 포함하여 평활/EMC 모듈(141)에서 출력 포트(150)로 출력되는 전류를 감지하고 감지된 전류값을 충전 전압 변경 모듈(120)로 피드백 시킬 수 있다. 이 경우, 충전 전압 변경 모듈(120)은 출력되는 전류의 크기를 전류 감지 모듈(142)에서 피드백된 전류값에 따라 조절하여, 전자기기를 충전하는데 정해진 적합한 정확한 크기의 전류가 충전 전압 변경 모듈(120)에서 출력되도록 할 수 있다.
입출력 포트(150)는 출력 모듈(140)에서 출력된 전원을 전자기기로 출력하거나 전자기기에서 출력되는 데이터를 입력받는다. 이러한 입출력 포트(150)는 유에스비 소켓 커넥터를 예시한다.
접지단자(200)는 차량의 소켓을 통해 차량의 음극과 접촉되어 전원을 공급받기 위한 수단임과 동시에 본 발명에 따른 차량용 급속 충전기를 차량의 소켓에 고정하는 수단이다. 이러한 접지단자(200)는 입출력 포트(150)를 감싸는 ∩자 형상의 제1 부재(210)와, 제1 부재(210)에서 케이스(600)의 길이방향으로 연장된 제2 부재(220)와, 제2 부재(220)를 따라 연장되며 외측으로 볼록한 반원통 형상의 접촉돌기(230)를 포함한다. 접촉돌기(230)는 케이스(600)의 외부로 돌출되며, 본 발명에 따른 차량용 급속 충전기를 차량의 소켓에 장착했을 때 소켓의 내벽에 접촉된다.
커버(300)는 케이스(600)의 개방된 타측 가장자리를 감싸는 반구 형상이다. 좀 더 상세하게는, 둘레에 플랜지(310)가 마련된 반구 형상이다. 커버(300)의 중앙에는 입력단자(400)가 관통되는 단자홀(320)이 형성되고, 내주면에는 케이스(600)의 개방된 타측 가장자리와의 결합을 위한 나사산(330)이 형성된다. 플랜지(310)의 일면(케이스(600)의 후단면과 접촉되는 일면)에는 래칫(ratchet, 340)이 형성된다. 래칫(340)은 다수의 톱니로 이루어지며 플랜지(310)의 일면을 따라 방사상으로 배치된다.
상술한 래칫(340)은 폴(pawl)과 함께 커버(300)의 역방향 회전을 제한하기 위한 것이다. 래칫(340)의 톱니는 한쪽방향으로 형성되므로 커버(300)의 정방향(결합방향) 회전을 허용하지만 역방향(분리방향) 회전을 허용하지 않는다. 따라서 케이스(600)의 개방된 타측 가장자리에 결합된 커버(300)가 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 두 개 이상의 폴을 형성할 경우 역방향 회전을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
입력단자(400)는 차량의 소켓을 통해 차량의 양극과 접촉되어 전원을 공급받아 입력 모듈(110)에 전달한다. 이러한 입력단자(400)는 원통 형상으로 형성된다. 입력단자(400)의 전단에는 플랜지(310)가 형성되어 커버(300)의 단자홀(320)을 통해 입력단자(400)가 분리되는 것을 방지한다. 또한, 입력단자(400)의 후단은 소켓의 바닥과 용이하게 접촉될 수 있도록 반구 형상으로 형성된다.
탄성수단(500)은 기판(100)과 입력단자(400)를 전기적으로 연결함과 동시에 입력단자(400)를 커버(300)의 외부로 탄성 지지하는 역할을 한다. 다시 말해, 탄성수단(500)은 입력단자(400)를 통해 공급된 전원이 기판(100)을 통해 입출력 포트(150)에 전달되도록 하고, 입력단자(400)가 소켓의 바닥에 밀착될 수 있도록 한다.
케이스(600)는 중공의 통 형상으로서 개방된 일측에는 후술될 노브(800)가 결합되고, 개방된 타측에는 커버(300)가 결합된다. 이러한 케이스(600)는 서로 대응되는 형상을 가진 제1 케이스(610)와 제2 케이스(620)를 포함한다. 제1 케이스(610)는 상부로 볼록한 반원통 형상이고, 제2 케이스(620)는 하부로 볼록한 반원통 형상이되, 노브(800) 측으로 갈수록 직경이 커지는 다단의 반원통 형상이다. 이러한 제1 케이스(610)와 제2 케이스(620)가 결합된 케이스(600)는 전단 측으로 갈수록 직경이 커지는 다단의 원통 형상이 된다.
노브(800)는 케이스(600)의 개방된 일측 가장자리를 감싸는 컵 형상이다. 노브(800)의 전면에는, 유에스비 플러그 커넥터(미도시)가 삽입되는 삽입공(810)과, 충전상태를 표시하기 위한 프리즘(700)이 설치되는 안착공(820)이 형성된다. 여기서, 본 실시예는 2개의 출력포트(150)를 예시하며, 이에 따라 삽입공(810) 역시 제1 삽입공(811)과 제2 삽입공(812)를 예시한다. 한편, 노브(800)의 전면은 헤어라인(hairline) 가공되고, 노브(800)의 외주면(830)은 널링(knurling) 가공된다. 이처럼 노브(800)의 전면에 헤어라인 가공을 할 경우 고급스러운 느낌을 줄 수 있고, 노브(800)의 외주면에 널링 가공을 할 경우 본 발명에 따른 차량용 급속 충전기를 소켓에 장착하거나 분리할 때 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 연결된 전자기기의 종류에 따라 일반 충전 또는 급속 충전을 자동으로 수행하는 차량용 급속 충전기를 제공할 수 있다.
다음은 차폐 쉴드가 적용된 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 후술될 내용 중 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기는 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(100)과, 기판(100)과 접속되는 접지단자(200), 기판(100)의 일측에 구비된 커버(300), 기판(100)과 접속되되 커버(300)를 통해 외부로 노출된 입력단자(400), 입력단자(400)에 탄성을 주는 탄성수단(500), 기판(100)과 접지단자(200)를 수납하는 케이스(600), 노브(800), 및 차폐 쉴드(900)를 포함한다. 여기서, 차폐 쉴드(900)를 제외한 나머지 구성들은 전술된 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
차폐 쉴드(900)는 차량 환경에서 사용되는 본 발명에 따른 차량용 급속 충전기의 EMC(Electro Magnetic Compatibility)를 강화하기 위한 것으로서, 각각 금속 재질을 포함하는 차폐 프레임(910)과, 차폐 프레임(910)에 결합되는 차폐 커버(920)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 프레임 사시도이다.
차폐 프레임(910)은 프레임 커버(920)를 장착하기 위한 것으로서, 전술된 기판(100)에 직접적으로 장착된다. 또한, 도 5를 참조하면, 차폐 프레임(910)은 프레임 커버(920)가 장착되되, 프레임 커버(920)가 장착된 영역의 기판(100)을 검사하기 위해서 상부가 개방된 형태로 구비된다. 또한, 이에 따라, 차폐 프레임(910)은 프레임 측벽(911)과, 프레임 측벽(911)에 형성된 프레임 체결홀(912), 프레임 측벽(911) 사이를 연결하는 프레임 연결구(913)를 포함한다.
프레임 측벽(911)은 차폐 커버(920)와 함께, 차폐 쉴드(900) 내에서 발생되는 전자파 노이즈의 방출을 차단하고, 차폐 쉴드(900) 외부의 전자파 노이즈가 차폐 쉴드(900) 내로 유입되는 것을 차단한다. 또한, 프레임 측벽(911)의 하부는 기판(100)의 회로 패턴과 이격되도록 홈을 형성하여, PSR(Photo Imageable Solder Resist) 잉크가 벗겨졌을 때 쇼트를 방지한다. 더욱이, 프레임 측벽(911) 하부에 형성된 홈은 표면 실장(Surface Mounting Technology, SMT) 시 열풍 통로가 되며, 본 발명에 따른 차량용 급속 충전기 작동 시 발생하는 열방출 통로가 된다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 커버 프레임과 차폐 커버의 체결을 설명하기 위한 사시도이다.
프레임 체결홀(912)은 차폐 커버(920)가 체결되기 위한 것으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 차폐 커버(920)의 커버 돌기(923)가 강제 체결되어 차폐 커버(920)가 차폐 프레임(910)에 체결되어 이탈되지 않도록 한다.
프레임 연결구(913)는 프레임 측벽(911)의 상부 사이를 연결하도록 형성되어 차폐 프레임(910)의 픽업이 가능하도록 한다. 또한, 프레임 연결구(913)는 기판(100)에서 발생되는 전자파를 일부 차단하는 기능을 수행한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 커버 사시도이다.
차폐 커버(920)는 차폐 프레임(910)에 체결되되 차폐 프레임(910)을 덮도록 구비되어 차폐 프레임(910) 내부에서 발생되는 전자파가 외부로 방출되는 것을 차단하며 차폐 프레임(910) 외부의 전자파가 차폐 프레임(910) 내부로 유입되는 것을 차단한다. 이러한 차폐 커버(920)는 도 6에 도시된 바와 같이, 커버 측벽(921)과 커버 상부판(922), 커버 체결돌기(923) 및 커버 홀(924)을 포함한다.
커버 측벽(921)은 차폐 커버(920)를 차폐 프레임(910)에 체결하기 위한 것으로서, 프레임 측벽(911)의 외측에 접하도록 결합된다. 본 실시예에서, 차폐 프레임(910)은 직사각 형상을 예시하며, 차폐 프레임(910)과 결합되는 커버 측벽(921) 역시 직사각 형상을 예시한다. 또한, 이에 따라, 커버 측벽(921)은 서로 이격되되 대향하는 한 쌍의 제1 커버 측벽(921a)과, 한 쌍의 제1 커버 측벽(921a)의 끝단을 서로 연결하며 서로 이격되어 대향하는 한 쌍의 제2 커버 측벽(921b)을 포함한다.
커버 상부판(922)은 커버 측벽(921)에서 연장되어 개방된 커버 측벽(921)의 상부를 덮는다. 여기서, 커버 상부판(922)은 커버 측벽(921)을 대략 반원형태, 즉, 차폐 프레임 방향으로 오목하게 굴곡진 형태로 덮도록 형성되며, 이를 위해서, 커버 상부판(922)은 한 쌍의 제1 커버 상부판(922a)과, 한 쌍의 제1 커버 상부판(922a) 사이를 연결하도록 구비된 제2 커버 상부판(922b)을 포함한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 커버 프레임과 차폐 커버의 체결을 설명하기 위한 단면도이다.
커버 체결돌기(923)는 커버 측벽(921)에 형성되어 전술된 프레임 체결홀(912)에 강제 체결된다. 여기서, 커버 체결돌기(923)는 도 8에 도시된 바와 같이, 엠보(embo) 형상으로 프레임 체결홀(912)에 지속적으로 접지가 되므로 소음을 방지할 수 있다.
커버 홀(924)은 차폐 쉴드(900) 내부에서 발생하는 열방출 통로로서, 커버 상부판(922)에 형성된다. 본 실시예에서 커버 홀(924)은 한 쌍의 제1 커버 상부판(922a)에 서로 이격되도록 5개의 커버 홀(924)이 형성되는 것을 예시하며, 제2 커버 상부판(922b)에는 양측 가장자리에 각각 2개씩, 총 4개의 커버 홀(924)이 형성된 것을 예시한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 커버 홀(924)의 개수는 전술된 개수보다 적거나 많을 수 있다. 또한, 커버 홀(924)의 형상 역시 원형을 예시하였으나, 본 발명에 따른 커버 홀(924)의 형상은 반원형, 타원형, 반타원형, 및 삼각형과 사각형 등을 포함하는 다각형일 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 쉴드 적용 전 노이즈 측정 그래프이며, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기의 차폐 쉴드 적용 후 노이즈 측정 그래프이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 차폐 쉴드를 구비할 경우, 노이즈가 크게 감소되는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 차폐 쉴드를 구비하여 전자파에 의한 오동작을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예는 차폐 쉴드가 차폐 프레임과 차폐 커버를 구비
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 급속 충전기는 시거잭 형태가 아닌 차량에 내장되는 내장형태로 제작될 수도 있다. 도 11 내지 도 13에 도시된 차량용 급속 충전기는 입력단자가 차량에 내장된 전원 입력 커넥터 등과 연결될 수 있는 형태로 변경되며, 출력 포트(150)와 덮개(C)가 외부로 노출된다. 여기서, 덮개(C)는 힌지에 의해 열고 닫을 수 있도록 구비되며, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 다양한 형태의 덮개(C)가 구비될 수 있다. 한편, 도 11 내지 도 13에 도시된 덮개(C)는 전술된 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 차량용 급속 충전기에도 적용될 수 있다.
100: 기판 110: 입력 모듈
120: 충전 전압 변경 모듈 130: 전원 인가 표시 모듈
140: 출력 모듈 141: 평활/EMC 모듈
142: 전류 감지 모듈 150: 출력 포트
160: 설치공 200: 접지단자
300: 커버 310: 플랜지
320: 단자홀 330: 나사산
340: 래칫 400: 입력단자
500: 탄성수단 600: 케이스
610: 제1 케이스 620: 제2 케이스
700: 프리즘 800: 노브
810: 삽입공 811: 제1 삽입공
812: 제2 삽입공 820: 안착공
830: 외주면 900: 차폐 쉴드
910: 차폐 프레임 911: 프레임 측벽
912: 프레임 체결홀 913: 프레임 연결구
920: 차폐 커버 921: 커버 측벽
921a: 제1 커버 측벽 921b: 제2 커버 측벽
922: 커버 상부판 922a: 제1 커버 상부판
922b: 제2 커버 상부판 923: 커버 체결돌기
924: 커버 홀

Claims (7)

  1. 차량으로부터 전원을 입력받는 입력 단자와,
    전자기기와 접속되며, 전원 포트와 통신 포트를 포함하는 출력 포트,
    상기 전자기기와 접속된 상기 통신 포트에서 감지된 전압의 크기에 따라 상기 입력 단자로 입력된 전원의 전압을 상기 전자기기가 일반적인 속도로 충전되는 일반 충전 전압 또는 상기 일반 충전 전압보다 높으며 상기 전자기기가 급속 충전되는 급속 충전 전압으로 변환하는 충전 전압 변경 모듈, 및
    상기 입력 단자와 출력 포트 및 충전 전압 변경 모듈 중 적어도 어느 하나를 덮는 차폐 쉴드를 포함하며,
    상기 차폐 쉴드는, 상기 입력 단자와 출력 포트 및 충전 전압 변경 모듈이 구비된 기판에 장착되며, 상부가 개방된 차폐 프레임과, 상기 차폐 프레임에 체결되어 상기 차폐 프레임의 개방된 상부를 덮는 차폐 커버를 포함하고,
    상기 차폐 커버는, 상기 프레임 측벽의 외면에 접하는 커버 측벽, 상기 커버 측벽과 접하며 상기 차폐 프레임 상부를 덮되 상기 차폐 프레임 방향으로 오목하게 굴곡진 커버 상부판을 포함하며,
    상기 차폐 커버에는 적어도 하나 이상의 커버 홀이 형성되며, 상기 차폐 프레임 방향으로 오목하게 굴곡지며,
    상기 차폐 프레임은, 프레임 측벽과, 상기 프레임 측벽에 형성된 프레임 체결홀, 상기 프레임 측벽의 일측과 타측 사이를 연결하는 하나의 프레임 연결구, 및 상기 커버 측벽에 엠보(embo)형상으로 형성되어 상기 프레임 체결홀에 결합되는 커버 체결돌기를 포함하고,
    상기 커버 상부판은, 굴곡진 한 쌍의 제1 커버 상부판과, 상기 한 쌍의 제1 커버 상부판 사이에 연결된 평평한 제2 커버 상부판을 포함하는 차량용 급속 충전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 포트는 D+와 D-를 포함하고,
    상기 일반 충전 전압은 5v이며,
    상기 충전 전압 변경 모듈은 상기 D+가 0.6v이고 상기 D-가 0v일 경우, 상기 입력 단자에서 인가된 전원의 전압을 5v로 변환하는 차량용 급속 충전기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 통신 포트는 D+와 D-를 포함하고,
    상기 급속 충전 전압은 9v 또는 12v이며,
    상기 충전 전압 변경 모듈은 상기 D+가 3.3v이고 상기 D-가 0.6v일 경우, 상기 입력 단자에서 인가된 전원의 전압을 9v로 변환하고, 상기 D+가 0.6v이고 상기 D-가 0.6v일 경우, 상기 입력 단자에서 인가된 전원의 전압을 12v로 변환하는 차량용 급속 충전기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020170113333A 2017-09-05 2017-09-05 차량용 급속 충전기 KR101986147B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170113333A KR101986147B1 (ko) 2017-09-05 2017-09-05 차량용 급속 충전기
CN201810186836.3A CN109428365A (zh) 2017-09-05 2018-03-07 车辆用快速充电器
US15/960,498 US10855096B2 (en) 2017-09-05 2018-04-23 Quick charger for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170113333A KR101986147B1 (ko) 2017-09-05 2017-09-05 차량용 급속 충전기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190027047A KR20190027047A (ko) 2019-03-14
KR101986147B1 true KR101986147B1 (ko) 2019-06-07

Family

ID=65514437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170113333A KR101986147B1 (ko) 2017-09-05 2017-09-05 차량용 급속 충전기

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10855096B2 (ko)
KR (1) KR101986147B1 (ko)
CN (1) CN109428365A (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102395078B1 (ko) * 2020-05-25 2022-05-10 주식회사 유니크 충전기
USD959370S1 (en) * 2021-07-29 2022-08-02 Ruiwu Huang USB car charger
USD959369S1 (en) * 2021-07-29 2022-08-02 Ruiwu Huang USB car charger
CN113972534B (zh) * 2021-10-19 2023-09-29 江西百盈高新技术股份有限公司 一种具有防止颠簸滑落结构的车载逆变器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM326752U (en) * 2007-02-02 2008-02-01 Tian Jen Invest Co Ltd Portable electric energy storage and supply device
KR101368203B1 (ko) 2007-07-06 2014-02-28 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 구동방법
KR20130081570A (ko) * 2012-01-09 2013-07-17 이환석 다기능 전원 공급장치
US9462732B2 (en) * 2013-03-13 2016-10-04 Laird Technologies, Inc. Electromagnetic interference shielding (EMI) apparatus including a frame with drawn latching features
KR20150002779U (ko) * 2014-01-06 2015-07-15 주식회사 텍쎈 외부의 전자기기를 식별하여 급속충전하는 시거잭 충전기
EP3131171B1 (en) * 2014-11-11 2019-01-30 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd Power adaptor, terminal and charging system
CN106063073B (zh) * 2015-05-13 2018-09-28 广东欧珀移动通信有限公司 快速充电方法、电源适配器和移动终端
CN105098883A (zh) * 2015-07-01 2015-11-25 深圳天珑无线科技有限公司 充电系统
CN205377355U (zh) * 2016-01-04 2016-07-06 江苏腾威电子有限公司 快充电车载充电器
CN107231013B (zh) * 2016-05-24 2019-01-15 华为技术有限公司 一种充电的方法、终端、充电器和系统
CN106356918B (zh) * 2016-08-30 2019-10-11 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 一种快速充电识别方法及终端设备

Also Published As

Publication number Publication date
US10855096B2 (en) 2020-12-01
US20190074697A1 (en) 2019-03-07
KR20190027047A (ko) 2019-03-14
CN109428365A (zh) 2019-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101986147B1 (ko) 차량용 급속 충전기
EP2992573B1 (en) Usb power outlet/charger direct replacement for automotive cigar lighter/power outlet
US11051095B2 (en) Charging case with a built-in USB cable
KR101356309B1 (ko) 다기종 배터리 사용이 가능한 휴대단말기 보호케이스
US6874907B2 (en) USB-chargeable emergency light structure
TWI531136B (zh) 供電控制裝置
US20130308304A1 (en) Lighted Electrical Connector Assembly
KR20130132809A (ko) 휴대용 전자 장치들을 위한 케이스들
TW201602768A (zh) 移動電源
US20110223806A1 (en) vehicle used power charge assembly for electronic devices
US9306406B2 (en) Charging device with removable insert
US6639382B1 (en) Mobile phone charger with automatic light
US20180303002A1 (en) Electronic device for electrical socket
US7605360B2 (en) Power supply system for green laser indicating pen
US11165184B2 (en) Orientation device
US10272845B2 (en) Automobile bluetooth receiver
KR20170034167A (ko) 소켓을 구비한 퓨즈박스 커버를 이용한 상시전원 공급장치
CN205646357U (zh) 一种锌合金带引导灯的充电数据线
WO2014054427A1 (ja) 携帯機器用ホルダ
US8506334B2 (en) Battery connector with lid for easy disconnect
CN107863657A (zh) 一种多接口充放电数据线
US8164219B2 (en) Portable electronic device
CN209860636U (zh) 一种可供手机直接充电的电源适配器
CN105958136B (zh) 电子猫眼供电装置、电子猫眼室内安装机及电子猫眼系统
JP2000188833A (ja) 携帯情報端末の充電器及びそれを用いた充電システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant