KR101996448B1

KR101996448B1 - 전기자동차용 아웃렛 커넥터

Info

Publication number: KR101996448B1
Application number: KR1020170183902A
Authority: KR
Inventors: 남보현; 김연우
Original assignee: 주식회사 유라코퍼레이션
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-07-03

Abstract

본 발명은, 전기자동차에 구비된 인렛 커넥터에 상호 접속되는 아웃렛 커넥터에 있어서, 스위치 단자 및 접지 단자를 포함하는 복수의 단자가 결합되는 단자 체결부, 상기 스위치 단자의 일단에 결합되며, 내부에 저항이 삽입되는 저항 단자, 상기 저항 단자의 일측에 형성되는 단자 삽입링 및 상기 저항과 상기 단자 삽입링을 전기적으로 연결시키는 저항 연결 버스바를 포함하고, 상기 접지 단자는, 상기 저항 연결 버스바와 접하도록 상기 단자 삽입링을 관통하여 상기 단자 체결부에 결합되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 저항이 결합된 저항 단자를 스위치 단자에 일체형으로 형성함으로써, 불필요한 작업 공수를 감소시키고, 작업자의 피로도를 감소시켜 작업 효율이 증가되는 효과가 있다.

Description

전기자동차용 아웃렛 커넥터 {Outlet Connector for Electric Vehicle}

본 발명은 전기자동차용 아웃렛 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 단자에 연결되는 저항이 단자에 일체형으로 결합되는 아웃렛 커넥터에 관한 것이다.

최근 환경문제가 이슈화되면서 에너지 절약과 환경오염 최소화의 대상으로 친환경 자동차가 크게 부각되고 있다. 특히, 기존의 내연기관으로 구성된 자동차를 대체하기 위한 것으로서 수소연료전지 자동차, 바이오디젤 자동차, 전기자동차 등이 주목을 받고 있다. 이 중 전기자동차는 전기를 이용하여 움직이는 자동차로, 전기에너지를 배터리에 저장해 원료로 사용하는 자동차를 말한다.

전기자동차는, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부의 파워 소스와 차량의 배터리를 물리적으로 상호 연결함으로써 외부로부터 전기에너지를 공급받아 배터리를 충전한다. 충전 시, 전기에너지는 파워 소스에서 OBC(On Board Charger), 정션블록 등을 거쳐 배터리로 순차적으로 전달된다. 또한, 충전 중에는 파워 소스와 OBC, BMS(Battery Management System), 배터리 간에 통신을 하면서 충전 상태를 확인한다.

전기자동차의 배터리는 급속 충전기 또는 완속 충전기로 충전할 수 있는데, 급속 충전기란 380V의 전원을 사용하는 것으로서, 30분 이내에 충전을 마칠 수 있어 충전소 등의 충전 스테이션에서 사용된다. 완속 충전기는 220V의 전원을 사용하는 것으로서, 통상적으로 가정에 설치되는 충전 스테이션에서 사용된다. 전기자동차는, 판매시 차량의 규격에 맞는 완속 충전용 아웃렛 커넥터를 함께 제공하게 된다.

완속 충전에 사용되는 아웃렛 커넥터는, 도 2에 도시된 바와 같이, 인렛 커넥터와 복수의 단자를 통해 상호 접속되면서 연결된다. 이때, 복수의 단자에는 Positive 및 Negative 단상과 연결되는 단자, 접지 단자, 스위치 단자, 제어 단자 등이 있다. 이때, 차량에 구비된 인렛 커넥터는 아웃렛 커넥터가 접속되면, 차량에 적합한 아웃렛 커넥터인지 확인을 한 후, 적합한 아웃렛 커넥터일 때, 충전이 시작되도록 한다.

이를 위해, 인렛 커넥터에는 아웃렛 커넥터의 규격을 확인할 수 있는 연결 스위치가 구비되고, 아웃렛 커넥터에는 연결 스위치와 접속되는 스위치 단자에 특정 저항값을 갖는 저항이 구비된다. 구비되는 저항은 IEC 규격에 따라 13A는 1.5kΩ, 20A는 680Ω 등으로 차량에서 요구되는 전류값에 따라 다른 저항값을 갖는 것이 사용된다.

종래의 아웃렛 커넥터(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 스위치 단자(11)와 접지 단자(12) 간에 와이어를 사용하여 저항(200)을 연결하였다. 이를 위해, 작업자는, 저항(200) 양단에 와이어를 연결한 후, 일측 와이어는 접지 단자(12)에 연결하고, 타측 와이어는 스위치 단자(11)에 연결된 와이어와 연결한 후, 열수축 튜브 등을 사용하여 고정시키는 작업을 수행하였다.

그러나, 와이어를 사용하여 저항(200)을 연결할 경우, 작업 공수가 증가할 뿐만 아니라, 공간이 협소하여 작업성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 외력에 의해 저항(200)이 파손되는 문제점이 있다.

그리고, 아웃렛 커넥터(10)의 종류에 따라 다른 값의 저항(200)을 연결해야 하는데, 작업자가 저항값을 잘못 판단하여 부적합한 저항(200)이 결합되면서 불량이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 단자에 저항이 일체형으로 결합되어 내구성을 향상시키는 것과 동시에 작업 공수를 감소시켜 작업 효율을 증가시키는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기자동차에 구비된 인렛 커넥터에 상호 접속되는 아웃렛 커넥터에 있어서, 스위치 단자 및 접지 단자를 포함하는 복수의 단자가 결합되는 단자 체결부; 상기 스위치 단자의 일단에 결합되며, 내부에 저항이 삽입되는 저항 단자; 상기 저항 단자의 일측에 형성되는 단자 삽입링; 및 상기 저항과 상기 단자 삽입링을 전기적으로 연결시키는 저항 연결 버스바;를 포함하고, 상기 접지 단자는, 상기 저항 연결 버스바와 접하도록 상기 단자 삽입링을 관통하여 상기 단자 체결부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 단자는, 상기 단자의 외주면에 상기 단자를 가로질러 돌출 형성되는 걸림턱;을 포함하며, 상기 단자 삽입링은, 상기 저항 단자가 상기 스위치 단자의 상기 걸림턱에 접하는 측에 형성되며,상기 접지 단자의 상기 걸림턱의 일면에 접하도록 상기 접지 단자와 결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 저항 연결 버스바는, 상기 단자 삽입링의 일면에서 외부로 노출되도록 형성되어, 상기 접지 단자의 상기 걸림턱에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 저항 연결 버스바는, 상기 단자 삽입링의 내주면에서 외부로 노출되도록 형성되어, 상기 접지 단자의 외주면에 접촉된다.

여기서, 상기 저항 연결 버스바는, 상기 단자 삽입링의 내주면에서 돌출 형성되는 돌기부;를 포함한다.

그리고, 상기 저항 단자의 외면에는, 내부에 삽입된 상기 저항의 저항값이 표기되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 저항이 결합된 저항 단자를 스위치 단자에 일체형으로 결합함으로써, 불필요한 작업 공수를 감소시키고, 작업자의 피로도를 감소시켜 작업 효율이 증가되는 효과가 있다.

또한, 내구성을 향상시킬 수 있어 외력에 의해 저항이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 저항 단자에 저항값을 표기함으로써, 부적합한 저항이 결합되는 것을 방지하여 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 전기자동차의 충전 및 통신 경로를 나타내는 개략도.
도 2는 도 1의 인렉 커넥터와 아웃렛 커넥터의 연결 회로도.
도 3은 종래의 전기자동차용 아웃렛 커넥터의 내부 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 전기자동차용 아웃렛 커넥터의 분해 사시도.
도 5는 도 4의 스위치 단자와 저항 단자가 결합된 상태의 사시도.
도 6은 도 4의 단자 체결부에 단자를 결합하기 위한 조립도.
도 7은 도 4의 스위치단자, 접지 단자 및 저항 단자가 결합된 상태의 사시도.
도 8은 도 7의 측단면도.
도 9는 도 7의 저항 단자의 사시도.
도 10은 도 4의 저항 단자의 변형 예.
도 11은 도 4의 저항 단자의 다른 변형 예.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 아웃렛 커넥터를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 11은 일 실시예에 따른 전기자동차용 아웃렛 커넥터를 도시한 것으로서, 도 4는 본 발명에 의한 전기자동차용 아웃렛 커넥터의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 스위치 단자와 저항 단자가 결합된 상태의 사시도이며, 도 6은 도 4의 단자 체결부에 단자를 결합하기 위한 조립도이다. 또한, 도 7은 도 4의 스위치단자, 접지 단자 및 저항 단자가 결합된 상태의 사시도이고, 도 8은 도 7의 측단면도이며, 도 9는 도 7의 저항 단자의 사시도이다. 그리고, 도 10 및 도 11은 도 4의 저항 단자의 변형 예이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 아웃렛 커넥터(100)는, 하우징(110), 하우징(110)의 일단에 결합되는 단자 체결부(120), 단자 체결부(120)에 결합되는 복수의 단자(130) 및 내부에 저항(200)이 결합된 저항 단자(140)로 구성된다.

하우징(110)은 아웃렛 커넥터(100)의 외형을 형성하고 있는 것으로서, 충전 스테이션(미도시)과 단자(130)를 연결하기 위한 와이어 등이 내장된다.

하우징(110)의 일단에는 아웃렛 커넥터(100)가 전기자동차에 구비된 인렛 커넥터와 상호 접속되도록 형성된 단자 체결부(120)가 결합된다. 단자 체결부(120)에는 복수의 단자(130)가 결합되도록 단자 삽입홀(121)이 형성되어 있다. 단자 삽입홀(121)은 단자(130)가 하나씩 개별적으로 삽입되어 결합될 수 있도록 구획된 공간으로 형성된다.

단자 삽입홀(121)에 삽입되는 단자(130)는, Positive 및 Negative 단상과 연결되는 단자(미도시), 접지와 연결되는 접지 단자(132), 인렛 커넥터의 연결 스위치에 연결되는 스위치 단자(131), 제어 신호 전달을 위한 제어 단자(미도시) 등이 있다. 단자(130)는, 아웃렛 커넥터(100)가 인렛 커넥터에 접속되면, 인렛 커넥터에 삽입되어 아웃렛 커넥터(100)와 인렛 커넥터를 전기적으로 연결시킨다. 이러한 단자(130)의 일측에는, 단자(130)를 가로지르는 방향으로 걸림턱(133)이 돌출 형성된다. 걸림턱(133)을 형성함으로써, 단자(130)가 단자 삽입홀(121)에 삽입된 후, 단자 체결부(120)에 고정되도록 할 수 있다.

스위치 단자(131)는, 인렛 커넥터 측에 구비된 연결 스위치(미도시)에 전기적으로 연결된다. 이때, 스위치 단자(131)에는, 아웃렛 커넥터(100)의 규격에 따른 저항(200)이 연결된다. 아웃렛 커넥터(100)가 인렛 커넥터에 접속되면, 연결 스위치는 스위치 단자(131)에 연결된 저항(200)의 저항값을 통해, 해당 전기자동차의 규격에 맞는 아웃렛 커넥터(100)인지 확인한다. 적합한 아웃렛 커넥터(100)로 판단되면 충전을 시작하고, 부적합한 아웃렛 커넥터(100)로 판단되면 충전을 시작하지 않는다.

본 발명에서 저항(200)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 저항 단자(140)에 삽입되어 스위치 단자(131)에 결합된다. 저항 단자(140)는 내부에 저항(200)이 삽입되도록 일단이 막힌 관 형상으로 형성된다. 저항 단자(140)의 일측에는 접지 단자(132)가 관통하여 결합되도록 단자 삽입링(141)이 형성된다. 단자 삽입링(141)은 링 형상으로 형성되며, 저항 단자(140)의 타단측에 위치한다.

그리고, 저항 연결 버스바(142)를 형성하여, 저항 단자(140) 내부에 삽입된 저항(200)과 단자 삽입링(141)이 전기적으로 연결되도록 한다. 저항 연결 버스바(142)는, 전도체 소재를 사용하여 저항 단자(140)의 내부에서 저항(200)과 연결되며, 단자 삽입링(141)의 일면에 드러나도록 형성되어 외부로 노출된다.

도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 저항 단자(140)는 막히지 않은 타단이 스위치 단자(131)의 걸림턱(133)과 접하도록 스위치 단자(131)에 결합되고, 접지 단자(132)는 단자 삽입링(141)이 접지 단자(132)의 걸림턱(133)에 접하도록 저항 단자(140)에 결합된다. 이때, 저항(200)은 저항 단자(140)의 타단을 통해 스위치 단자(131)와 접하면서 전기적으로 연결된다. 그리고, 단자 삽입링(141)의 일면에 드러난 저항 연결 버스바(142)를 통해 접지 단자(132)와 전기적으로 연결된다.

저항 연결 버스바(142)는, 단자 삽입링(141)의 일면을 통해 외부로 노출될 수도 있지만, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 단자 삽입링(141)의 내주면에서 외부로 노출되도록 형성될 수도 있다. 저항 연결 버스바(142)가 단자 삽입링(141)의 내주면에 형성될 경우, 접지 단자(132)의 걸림턱(133)이 아닌, 접지 단자(132)의 외주면에 접하게 되면서 전기적으로 연결된다. 또한, 단자 삽입링(141)의 내주면에서 중심을 향해 돌출되는 돌기부(143)를 형성하여 접지 단자(132)의 외주면에 접할 수 있다. 이처럼, 돌기부(143)를 형성할 경우, 저항 단자(140)와 접지 단자(132)의 결속력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

저항 연결 버스바(142)는, 접지 단자(132)와 접하여 전기적으로 연결될 수만 있으면, 단자 삽입링(141)의 일면, 내주면 등 형성되는 위치는 한정되지 않는다.

전술한 바와 같이, 스위치 단자(131), 저항(200) 및 접지 단자(132)가 접촉함으로써 전기적으로 연결되기 위해서, 서로 접하는 부분은 전도체로 형성되어야 할 것이다. 그러나, 저항 단자(140)는 저항(200)과 저항 연결 버스바(142) 이외의 부분은 플라스틱과 같은 비전도체로 형성되어도 무방하다.

상기에서는 저항 단자(140)와 스위치 단자(131)는 각각 제작된 후에 결합되는 것을 예로 설명하고 있다. 그러나, 이는 일 예일 뿐이며, 일체형으로 제작될 수도 있다. 예컨데, 저항 연결 버스바(142) 및 저항(200)이 형성된 저항 단자(140)와 스위치 단자(131)가 인서트 사출을 통해 일체형으로 형성된 후에 접지 단자(132)와 결합될 수 있다. 마찬가지로, 저항 단자(140)가 스위치 단자(131)와 별개로 제작된 후 결합되는 경우에도, 저항 단자(140)는 저항(200) 및 저항 연결 버스바(142)와 인서트 사출을 통해 일체형으로 형성될 수 있음은 물론이다.

저항 단자(140)의 내부에 결합되는 저항(200)은, 아웃렛 커넥터(100)의 규격에 따라 다른 저항값을 갖는 것으로 사용된다. 본 발명의 저항 단자(140)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 작업자가 저항값을 용이하게 확인할 수 있도록 저항 단자(140)의 외면에 내부에 삽입된 저항(200)의 저항값이 숫자로 표기된다.

이처럼, 저항 단자(140)에 저항값을 표기함으로써, 아웃렛 커넥터(100)를 조립하는 공정에서는, 저항값을 읽지 않아도 되며, 부적합한 저항(200)이 결합되는 것을 방지하여 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 직관적으로 조립 공정을 수행할 수 있어 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

전술한 바와 같은 저항 단자(140)를 이용하여 스위치 단자(131)와 접지 단자(132)에 저항(200)을 연결 시키면, 내구성을 향상시킬 수 있어 외력에 의해 저항(200)이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 사전에 저항(200)이 삽입된 저항 단자(140)를 제작한 후, 아웃렛 커넥터(100) 조립 공정을 수행하기 때문에, 협소한 공간에서 작업을 수행하지 않아도 된다. 따라서, 와이어 연결, 열수축 작업 등의 공정이 불필요해 작업 공수를 감소시킴으로써 작업 효율이 증가되는 효과가 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 일 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 일 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 아웃렛 커넥터 110 : 하우징
120 : 단자 체결부 121 : 단자 삽입홀
130 : 단자 131 : 스위치 단자
132 : 접지 단자 133 : 걸림턱
140 : 저항 단자 141 : 단자 삽입링
142 : 저항 연결 버스바 143 : 돌기부
200 : 저항

Claims

전기자동차에 구비된 인렛 커넥터에 상호 접속되는 아웃렛 커넥터(100)에 있어서,
스위치 단자(131) 및 접지 단자(132)를 포함하는 복수의 단자(130)가 결합되는 단자 체결부(120);
상기 스위치 단자(131)의 일단에 결합되며, 내부에 저항(200)이 삽입되는 저항 단자(140);
상기 저항 단자(140)의 일측에 형성되는 단자 삽입링(141); 및
상기 저항(200)과 상기 단자 삽입링(141)을 전기적으로 연결시키는 저항 연결 버스바(142);
를 포함하고,
상기 접지 단자(132)는, 상기 저항 연결 버스바(142)와 접하도록 상기 단자 삽입링(141)을 관통하여 상기 단자 체결부(120)에 결합되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 아웃렛 커넥터.
청구항 1에 있어서,
상기 단자(130)는, 상기 단자(130)의 외주면에 상기 단자(130)를 가로질러 돌출 형성되는 걸림턱(133);
을 포함하며,
상기 단자 삽입링(141)은, 상기 저항 단자(140)가 상기 스위치 단자(131)의 상기 걸림턱(133)에 접하는 측에 형성되며, 상기 접지 단자(132)의 상기 걸림턱(133)의 일면에 접하도록 상기 접지 단자(132)와 결합되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 아웃렛 커넥터.
청구항 2에 있어서,
상기 저항 연결 버스바(142)는, 상기 단자 삽입링(141)의 일면에서 외부로 노출되도록 형성되어, 상기 접지 단자(132)의 상기 걸림턱(133)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 아웃렛 커넥터.
청구항 2에 있어서,
상기 저항 연결 버스바(142)는, 상기 단자 삽입링(141)의 내주면에서 외부로 노출되도록 형성되어, 상기 접지 단자(132)의 외주면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 아웃렛 커넥터.
청구항 4에 있어서,
상기 저항 연결 버스바(142)는, 상기 단자 삽입링(141)의 내주면에서 돌출 형성되는 돌기부(143);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 아웃렛 커넥터.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항 단자(140)의 외면에는, 내부에 삽입된 상기 저항(200)의 저항값이 표기되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 아웃렛 커넥터.