KR102039421B1 - 전기운송장치를 위한 충전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기운송장치의 충전기 및 이를 이용한 충전 방법에 관한 것으로, 상기 충전기는 외관을 형성하는 본체; 상기 본체의 일면에 동전이 투입되는 동전 투입구; 상기 동전 투입구의 일측에 구비되고 지폐가 투입되는 지폐 투입구; 상기 본체의 정면 상측에 구비되고, 상기 동전 투입구 또는 지폐 투입구를 통해 투입된 금액 또는 잔액이 표시되는 디스플레이부; 상기 동전 투입구의 일측에 구비되어 RFID 카드(Radio Frequency Identification Card)를 읽어내는 카드 리더부; 및 전기운송장치에 연결되어 상기 전기운송장치의 전원부를 충전하는 하나 이상의 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는, 전기오토바이와 연결되기 위한 제1 커넥터; 및 제1 전기자동차와 연결되기 위한 제2 커넥터를 포함하고, 상기 제1 커넥터는 단상2선식220V 콘센트인 것을 특징으로 한다.

Description

전기운송장치를 위한 충전기{CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 동전 투입구와 지폐 투입구를 구비하는 전기운송장치를 위한 충전기 및 이를 이용한 전기운송장치의 충전 방법에 관한 것이다.

전기운송장치는 전기를 사용하여 운행되는 운송장치로 전기자동차 및 전기오토바이를 포함하며, 세계적인 환경규제 강화와 에너지 절감 추세에 따라 세계 각국에서 전기운송장치에 대한 개발 및 보급이 점차적으로 확산되고 있는 추세이다.

전기자동차는 크게 순수 전기자동차(Battery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다. 순수 전기자동차는, 전기만을 사용하여 주행하는 것으로, 일반적으로 전기자동차라 지칭되며, 하이브리드 전기 자동차는 전기 뿐만 아니라 화석 연료를 사용하여 주행하는 것을 의미한다.

전기운송장치는 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. 전기운송장치의 배터리가 외부의 전원으로부터 공급되는 전류에 의하여 충전되고, 전기운송장치의 배터리에 충전된 전류에 의해 전기 모터가 구동된다. 이에 따라, 전기운송장치를 널리 보급하기 위해서는, 상기 배터리의 충전을 위한 충전소의 확충이 필요하다.

종래의 전기운송장치를 위한 충전기는 동전이나 지폐를 사용할 수 없고, 특정 장소에서만 충전이 가능하여 결제수단 및 장소적 제약이 따르는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 동전 투입구와 지폐 투입구를 구비하는 전기 충전기 및 충전 방법을 제공하는 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 외관을 형성하는 본체; 상기 본체의 일면에 동전이 투입되는 동전 투입구; 상기 동전 투입구의 일측에 구비되고 지폐가 투입되는 지폐 투입구; 상기 본체의 정면 상측에 구비되고, 상기 동전 투입구 또는 지폐 투입구를 통해 투입된 금액 또는 잔액이 표시되는 디스플레이부; 상기 동전 투입구의 일측에 구비되어 RFID 카드(Radio Frequency Identification Card)를 읽어내는 카드 리더부; 및 전기운송장치에 연결되어 상기 전기운송장치의 전원부를 충전하는 하나 이상의 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는, 전기오토바이와 연결되기 위한 제1 커넥터; 및 제1 전기자동차와 연결되기 위한 제2 커넥터를 포함하고, 상기 제1 커넥터는 단상2선식220V 콘센트인 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 충전기가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 본체의 전면에는 내측으로 움푹 들어가도록 형성된 리세스부(recessed portion)가 형성되고, 상기 지폐 투입구, 동전 투입구, 제1 및 제2 커넥터는 상기 리세스부에 배치되며, 상기 지폐 투입구, 동전 투입구, 제1 및 제2 커넥터는 상기 본체 전면의 표면보다 덜 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 본체의 일 측면에는 상기 제1 전기자동차와는 다른 제2 전기자동차와 연결되기 위한 충전케이블이 구비되고, 상기 충전케이블의 단부에는 제3 커넥터가 형성되어 상기 제2 전기자동차의 전원부와 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 리세스부의 상측에는 오디오출력부가 형성되어 음향이 외부로 출력될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 커넥터 및 제2 커넥터 중 적어도 하나에는 힌지부재(torsion spring)에 의해 개폐가능한 캡(cap)이 구비될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 본체의 일 측면에는 상기 제3 커넥터가 거치되는 거치부가 구비되고, 상기 거치부는 상기 제3 커넥터가 삽입 고정되도록 상기 제3 커넥터의 외형과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 거치부는 상기 본체의 내측으로 리세스되도록 형성되고, 전면으로 올수록 점점 깊이가 얕아지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 외부로부터 전기운송장치용 충전기에 동전 또는 지폐가 투입되어 사용가능한 결제수단 및 결제금액을 인식하는 단계; (b) 전기운송장치와 상기 충전기를 전기적으로 연결시켜 상기 전기운송장치의 전력정보를 제어부에 전달하는 단계; (c) 상기 전력정보에 기초하여 상기 전기운송장치의 전원부에 전력을 인가하는 단계; (d) 전력 측정부를 통해 상기 전기운송장치로 공급되는 전력량을 측정하는 단계; (e) 상기 측정된 전력량을 기초로 하여 충전 도중 계속하여 잔액의 유무를 감지하는 단계; 및 (f) 상기 (e) 단계에서 잔액이 0이거나 상기 전기운송장치의 전원부에 충전된 전력량이 기설정된 전력량을 초과하면 전원부로의 전력 공급을 차단하는 단계를 포함하는 전기운송장치의 충전 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 (a) 단계에서 결제수단 및 결제금액을 인식하는 단계는 RFID 카드(Radio Frequency Identification Card)의 태깅(tagging)에 의해 이루어지는 것을 포함하고, 상기 (f) 단계에서 전력 공급이 차단될 때 사용가능한 금액이 남아 있는 경우에는 상기 RFID 카드에 잔액을 적립할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 RFID 카드를 상기 충전기에 접촉시 이미 적립된 금액이 디스플레이부에 표시되고, 상기 전기운송장치의 전원부를 충전시에 상기 디스플레이부에 사용가능한 잔액이 실시간으로 표시될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 (f) 단계에서는, 전기운송장치에 공급된 전력량에 기초하여 충전 요금을 산출하고, 산출된 충전 요금을 결제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전기운송장치의 충전기 및 충전 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 적립 카드 뿐만 아니라 동전 및 지폐와 같은 다양한 결제수단으로 전기운송장치의 전원부에 전력을 인가하여 충전할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 220V에 의해 충전되는 전기 오토바이 또는 전기 자전거와 같은 전기운송장치도 다양한 장소에서 충전이 가능하다는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전기자동차, 전기 오토바이, 전기 자전거와 같은 다양한 전기운송장치를 하나의 충전기를 이용하여 충전할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 전기운송장치를 위한 충전기의 사시도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 전기운송장치의 충전시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 충전기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4a는 본 발명과 관련된 충전기의 측면 사시도이고, 도 4b는 본 발명과 관련된 거치부의 사시도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 충전건의 사시도이다.
도 6은 본 발명과 관련된 전기운송장치의 충전을 위한 플로차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 설명하는 전기운송장치(electric vehicle)는 반복충전식 배터리 또는 기타 휴대형 에너지 저장 장치로부터 전류를 공급받는 전기 모터로 구동되는 운송수단으로, 도로에서 주로 사용할 목적으로 제작된 전기자동차, 전기 오토바이, 전기자전거를 포함한다. 또한, 전기운송장치를 위한 충전기(charger)는 축전지를 충전하는데 필요한 기능을 수행하는 전력변환기를 의미한다. 상기 충전기는 주로 외부의 전력공급설비로부터 전력을 공급받는 스탠드와 이와 연결된 케이블 및 단상교류로 접속되는 전기자동차 커플러를 가진 일체의 충전시스템으로 전기자동차의 탑재형 충전기를 통해 축전지를 충전하는 방식인 완속충전기((standard charger)를 의미한다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고 외부의 전력공급설비로부터 전력을 공급받는 스탠드와 이와 연결된 케이블 및 직류 접속의 전기자동차 커플러를 가진 일체의 충전시스템으로 DC 대전류로 축전지를 단시간(30분 이내)에 직접 충전하는 방식인 급속충전기(quick charger)도 포함한다.

일반적으로 전기운송장치의 충전시스템은 전력공급설비, 충전기, 인터페이스 및 정보시스템으로 구성된다. 상기 전력공급설비는 전기운송장치에 전원을 공급하기 위한 전기설비로서 전력량계, 인입구 배선, 분전반, 배선용 차단기 등이 포함되고, 상기 충전기는 전원을 단상 220V로 공급받는 완속충전기와 3상 380V로 공급받는 급속충전기를 포함한다. 또한, 상기 인터페이스는 충전기에서 전기운송장치에 전기를 공급하기 위해 연결되는 커플러, 케이블 등이 포함되는데, 상기 커플러는 충전케이블과 전기운송장치의 접속을 가능케 하는 장치로, 충전케이블에 부착된 커넥터와 전기운송장치의 인렛(Inlet)으로 구성된다. 이때, 상기 커넥터는 충전케이블에 부착되어 있으며, 전기운송장치의 인렛에 접속하기 위한 장치를 의미하고, 인렛(Inlet)은 전기운송장치 커플러를 구성하는 부분으로서, 전기운송장치에 부착되어 충전케이블의 커넥터와 연결되는 부분을 의미한다.

또한, 정보시스템은 충전기의 설치 위치 및 이용 상태 정보 등을 실시간으로 수집하여 충전기 운영 상태에 대해 실시간으로 모니터링하거나, 수집한 정보를 웹, 스마트폰 등으로 전기운송장치 이용자에게 제공하는 시스템을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기운송장치(200)의 충전을 위한 충전기(100)의 사시도인데, 이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기운송장치(200)를 위한 충전기(100)에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기운송장치(200)를 위한 충전기(100)(이하에서는 '충전기(100)'라 칭하기로 한다.)는 외관을 형성하는 본체(110)(또는 바디)에 동전 투입구(120)와 지폐 투입구(130)가 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 충전기(100)에는 상기 본체(110)의 일면에 동전이 투입되는 동전 투입구(120)와, 상기 동전 투입구(120)의 일측에 구비되고 지폐가 투입되는 지폐 투입구(130)가 형성된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전기(100)는 동전과 지폐를 사용할 수 있도록 함으로써 다양한 결제수단에 의한 결제가 가능하다.

또한, 상기 본체(110)의 정면 상측에 구비되고, 상기 동전 투입구(120) 또는 지폐 투입구(130)를 통해 투입된 금액 또는 잔액이 표시되는 디스플레이부(140)가 형성되어 있다. 상기 디스플레이부(140)는 상기 충전기(100)를 이용하여 충전하는 동한 잔액, 잔여 충전 시간, 충전 경과 시간 또는 충전 전력량 등의 변화를 표시해주는 표시부의 기능을 수행하며, 일예로 LCD 디스플레이일 수 있다. 상기 디스플레이부(140)는 터치에 의해 사용자의 입력이 가능하여 충전 시간, 충전 금액 등을 조절할 수 있으며, 디스플레이부(140)에 표시되는 방식을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 다른 충전기(100)에는 동전 및 지폐 외에도 RFID 카드가 사용될 수 있는데, 이를 위하여 상기 동전 투입구(120)의 일측에 구비되어 RFID 카드(Radio Frequency Identification Card)를 읽어내는 RFID 카드 리더부(150)가 배치된다. 그리고, 전기운송장치(200)에 연결되어 상기 전기운송장치(200)의 전원부를 충전하는 하나 이상의 커넥터를 포함하여 이루어진다. 상기 카드 리더부(150)는 RFID 카드를 인식하고 인식된 정보를 제어부(111)로 전송하는 기능을 수행한다. 상기 전원부는 일예로 전기운송장치(200)에 내장된 축전지일 수 있다.

상기 커넥터는 전기오토바이(210) 또는 전기 자전거와 연결되기 위한 제1 커넥터(117)와, 제1 전기자동차(220)와 연결되기 위한 제2 커넥터(118)를 포함할 수 있다. 상기 제1 커넥터(117)는 단상2선식220v 콘센트이고 상기 제2 커넥터(118)는 PWM 커넥터일 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전기(100)는 가정에서 흔히 사용하는 220V 콘센트가 구비되어 있어, 전기오토바이(210) 또는 전기자전거를 손쉽게 충전할 수 있다.

종래에는 전기오토바이(210)와 같은 전기운송장치(200)를 충전하기 위해서는 220V를 사용하기 위하여 집과 같은 개인적인 장소에서 주로 충전이 이루어졌으나, 본 발명의 일 실시예에서는 가정 뿐만 아니라 식당, 카페, 공원 등과 같은 공공장소에 비치된 충전기(100)에서도 전기오토바이(210)의 충전이 가능하다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전기(100)는 식당, 쇼핑몰, 커피숍 등과 같이 일상적으로 흔한 장소에 비치될 수 있는데, 전기오토바이(210)의 사용자가 식당에서 식사하는 동안 전기오토바이(210)를 충전기(100)에 연결하여 충전시킬 수 있다. 즉, 전기오토바이(210)를 충전하는 장소가 가정이 아닌 외부 장소에서도 충전이 가능하다는 장점이 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전기(100)는 야외 또는 노천에 배치되어 사용될 수 있는데, 만약 비가 오거나 눈이 내리는 상황인 경우에는 콘센트에 물이 유입되어 감전의 우려가 있다. 이를 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 상기 본체(110)의 전면에 내측으로 움푹 들어가도록 형성된 리세스부(170)를 형성하고, 상기 지폐 투입구(130), 동전 투입구(120), 제1 커넥터(117) 및 제2 커넥터(118)를 상기 리세스부(170)에 배치되도록 하였다.

그리고, 상기 지폐 투입구(130), 동전 투입구(120), 제1 커넥터(117) 및 제2 커넥터(118)는 상기 본체(110) 전면의 표면보다 덜 돌출되도록 하였으며, 상기 리세스부(170)를 덮개(181)로 덮을 수 있도록 하였다. 이때, 상기 덮개(181)는 상기 본체(110) 전면의 표면과 거의 동일한 평면을 이루도록 형성되며, 상기 지폐 투입구(130), 동전 투입구(120), 제1 커넥터(117) 및 제2 커넥터(118)가 상기 덮개(181)보다 돌출되지 않도록 한다.

상기 덮개(181)는 힌지부재(173)에 의해 회전가능하고, 평상시 닫혀져 있도록 되어 있고, 사용자가 사용시에만 덮개(181)를 열 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 평상시에는 덮개(181)가 상기 리세스부(170)를 닫고 있어 상기 동전 투입구(120), 지폐 투입구(130), 제1 커넥터(117) 및 제2 커넥터(118)에는 먼지와 같은 이물질이 유입되지 않도록 할 뿐만 아니라, 물과 같은 액체가 유입되는 것을 방지한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충전기(100)는 동전이나 지폐 등과 같은 결제수단의 입력이 있은 후에야 비로소 전원이 공급되어 충전기(100)가 작동되고, 유효한 결제수단의 입력이 없는 평상시의 상태에서는 충전기(100)는 작동하지 않도록 되어 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 본체(110)의 일 측면에 상기 제1 전기자동차(220)와는 다른 제2 전기자동차(230)와 연결되기 위한 충전케이블(119a)이 구비되고, 상기 충전케이블(119a)의 단부에는 제3 커넥터(119)가 형성되어 상기 제2 전기자동차(230)의 전원부와 전기적으로 연결되도록 한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전기(100)는 다양한 전기자동차(220,230)를 충전시킬 수 있도록 다양한 커넥터(118,119)를 구비한다. 예를 들면, 전기자동차의 제조사마다 커넥터가 서로 상이한 경우에는 그에 맞는 전용 커넥터가 있어야만 충전이 가능한데, 본 발명의 일 실시예에서는 다양한 전기자동차 제조사의 전기자동차를 충전하기 위한 커넥터를 하나의 충전기(100)에 배치시킴으로써 다양한 제조사에 의해 제조되는 전기자동차를 하나의 충전기(100)에서 충전이 가능하도록 하였다.

상기 충전케이블(119a)의 일 단부는 본체(110)에 연결되고 타 단부는 제3 커넥터(119)에 연결된다. 즉, 상기 제3 커넥터(119)는 제2 전기자동차(230)와 연결되는 커넥터로서 기능하며, 상기 제3 커넥터(119)는 상기 전기운송장치(200)에 형성된 인렛(inlet)에 연결된다.

도 2는 본 발명과 관련된 전기운송장치(200)의 충전시스템을 도시한 구성도인데, 하나의 충전기(100)에 제1 내지 제3 커넥터(117,118,119)가 구비되어 전기오토바이(210), 제1 전기자동차(220), 제2 전기자동차(230)를 동시에 충전할 수 있음을 알 수 있다. 이때, 전기오토바이(210)는 제1 커넥터(117)에 연결되고, 제1 전기자동차(220)는 제2 커넥터(118)에 연결되며, 제2 전기자동차(230)는 제3 커넥터(119)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 내지 제3 커넥터(117,118,119)는 전기오토바이(210), 제1 전기자동차(118) 및 제2 전기자동차(119)의 일부와 커플러를 형성함으로써 각각 연결된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 리세스부(170)의 일측에는 오디오출력부(112)가 형성되어 음향이 외부로 출력되도록 하였다. 이에 의해 상기 충전기(100)로부터 출력되는 음성에 의해 사용자의 충전기(100) 사용을 안내할 수 있으며, 잔금 또는 충전 완료 여부 등을 사용자에게 알릴 수 있도록 한다. 보다 구체적으로, 상기 오디오출력부(112)는 제어부(111)의 제어에 따라 오디오 신호를 출력하는데, 상기 오디오출력부(112)는 충전이 완료된 경우에. 충전 완료를 지시하는 부저음을 출력할 수 있다. 일예로, 충전이 완료되면, 오디오출력부(112)는 안내 메시지 또는 “삐"하는 부저음을 출력할 수 있다. 여기서 안내메시지는 종료를 안내하는 음성메시지일 수 있다.

또한, 외부에 노출되는 경우를 대비하여 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 커넥터(117) 및 제2 커넥터(118) 중 적어도 하나에는 토션 스프링(torsion spring)과 같은 탄성부재에 의해 개폐가능한 캡(cap)이 형성될 수 있다. 상기 제1 커넥터(117)와 제2 커넥터(118)에 각각 제1 캡(117a), 제2 캡(118a)이 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는 평상시에는 캡(117a,118a)에 의해 상기 제1 커넥터(117) 또는 제2 커넥터(118)에 이물질이 유입되지 않도록 닫혀 있다가, 사용자가 사용하고자 하는 경우에는 상기 제1 캡(117a) 또는 제2 캡(118a)을 열어 젖힌 다음 상기 제1 커넥터(117) 또는 제2 커넥터(118)와 전기운송장치(200)의 인렛 부분을 연결하여 충전한다.

한편, 도 4a는 본 발명과 관련된 충전기(100)의 측면 사시도이고, 도 4b는 본 발명과 관련된 거치부(160)의 사시도인데, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 본체(110)의 일 측면에는 상기 제3 커넥터(119)가 거치되는 거치부(160)가 구비되고, 상기 거치부(160)는 상기 제3 커넥터(119)가 삽입 고정되도록 상기 제3 커넥터(119)의 외형과 대응되는 형상으로 형성된다. 이때, 상기 거치부(160)는 본체(110)의 측면에 대하여 수직으로 형성될 수도 있고, 다소 경사지도록 형성될 수도 있으며, 도 4a에서는 상기 거치부(160)가 다소 경사지도록 형성된 것을 도시하였으며, 일예로 정면에서부터 40~60° 사이의 경사각을 가질 수 있다. 상기 거치부(160)를 측면에 대하여 다소 경사지도록 형성하게 되면, 충전기(100)의 정면에서 거치시킬 때 측면 공간이 넓지 않아도 되는 장점이 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 거치부(160)는 상기 본체(110)의 내측으로 리세스되도록 형성되고, 전면으로 올수록 점점 깊이가 얕아지도록 형성하여 마치 정면에서 충전기(100)의 본체(110) 측면에 거치하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 거치부(160)는 가이드(165)에 고정되어 충전기(100)에 설치되는데, 상기 가이드(165)는 서로 대향하도록 형성되고 삼각 형상으로 형성되는 제1 부분(165b) 및 제2 부분(165d)과, 상기 제1 부분(165b) 및 제2 부분(165d)을 연결하는 제3 부분(165a)과, 상기 제1 부분(165b), 제2 부분(165d) 및 제3 부분(165a)을 연결하는 제4 부분(165c)을 포함하여 이루어진다. 상기 제1 내지 제4 부분(165a,165b,165c,165d)은 평면 형상이고, 상기 제4 부분(165c)에 상기 거치부(160)가 고정된다. 상기 제1 부분(165b)과 제2 부분(165d)이 삼각 형상이므로 상기 제1 부분(165b) 및 제2 부분(165d)의 연결된 부분이 충전기(100)의 내측에 삽입하게 되고, 제1 부분(165b) 및 제2 부분(165d)의 연결되지 않은 부분이 외부에 노출되도록 형성하면 상기 가이드(165)가 내측으로 경사지도록 배치된다. 이때, 상기 제4 부분(165c)은 대략 충전기(100)의 정면을 향하게 된다.

이때, 도 5는 본 발명과 관련된 충전건의 사시도인데, 상기 제3 커넥터(119)의 단부는 대략 원형으로 형성된다. 상기 제3 커넥터(119)에는 고리 형상의 걸림부(119d)가 형성되어 상기 거치부(160)의 걸림홈(168)에 걸림되고, 상기 원형을 이루는 원주 상에 외측으로 돌출 형성되는 걸림턱(119c)은 거치부(160)의 받침부(167)에 의해 받쳐지도록 한다. 이때, 상기 제3 커넥터(119)의 단부에는 다수의 연결단자(119b)가 형성되어 있으며, 상기 다수의 연결단자(119b)는 제2 전기자동차(230)에 형성된 인렛(또는 충전단자)와 전기적으로 연결된다.

도 3은 본 발명과 관련된 충전기(100)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 6은 본 발명과 관련된 전기운송장치(200)의 충전을 위한 플로차트이다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기운송장치(200)의 충전 방법이 개시되는데, 도 3 및 도 6을 도 1과 함께 참조하여 설명하기로 한다.

상기 전기운송장치(200)를 충전하기 위해서는 먼저, 외부로부터 본체(110)에 동전 또는 지폐가 투입되거나 RFID 카드(Radio Frequency Identification Card)를 읽어 사용가능한 결제수단을 인식(S110)하도록 한다. 상기 동전 투입구(120)와 지폐 투입구(130)를 통해 동전 또는 지폐가 투입되면 동전인식부(121) 또는 지폐인식부(131)에서 동전 또는 지폐가 투입되었음을 인식하게 되며, 투입된 금액이 동시이 인식된다. 이는 카드 리더부(151)에 RFID 카드를 태깅(tagging)하게 되면 RFID 카드에 적립된 금액이 인식된다.

이후, 전기운송장치(200)와 상기 본체(110)를 전기적으로 연결시켜 상기 전기운송장치(200)의 전력정보를 제어부(111)에 전송(S120)하고, 상기 전력정보에 따라 상기 전기운송장치(200)의 전원부에 전력을 인가(S130)하게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 결제수단이 입력되어야만 충전기(100)에 의한 충전이 이루어지게 된다.

외부 전원(105)에서 제어부(111) 및 전력 측정부(113)에 전력을 공급함으로써 충전기(100)가 작동하게 된다. 상기 전력 측정부(113)는 일예로 전력량계일 수 있으며, 상기 전기운송장치(200)로 공급되는 전력량을 측정한다. 이후, 상기 측정된 전력량을 기초로 하여 충전 도중 계속하여 유효한 잔액의 유무를 감지(S140)하고, 상기 잔액의 유무를 감지하는 단계에서 잔액이 0이거나 상기 전기운송장치(200)의 전원부에 충전된 전력량이 기설정된 전력량을 초과하면 전원부로의 전력 공급을 차단(S150)하게 된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 전기운송장치(200)로의 전력 공급이 잔액이 없거나 전기운송장치(200)를 완충하여 더 이상 충전이 불필요한 경우에는 자동으로 차단되게 된다. 이외에도 사용자가 임의의 순간에 전기운송장치(200)로의 전력 공급을 차단할 수도 있으며, 이와 같이 사용자에 의해 수동으로 전력 공급이 차단되는 경우에도 자동으로 전력 공급이 중단되는 경우와 동일하게 전력 공급이 차단된 순간까지 공급된 전력량에 따라 충전 요금을 산출하고, 결제하도록 한다.

이때, 상기 제1 커넥터(117)로의 전원 공급은 제1 스위치부(114)에 의해 이루어지고, 제2 커넥터(118)로의 전원 공급은 제2 스위치부(115)에 의해 이루어지면, 제3 커넥터(119)로의 전원 공급은 제3 스위치부(116)에 의해 이루어진다. 상기 제1 내지 제3 스위치부(114,115,116)는 상기 제어부(111)에 의해 제어되며, 상기 전력 측정부(113)을 통해 전기운송장치(200)에 공급된 전력량에 기초하여 요금 산출부(125)에서 충전 요금을 산출하게 된다.

즉, 상기 전기운송장치(200)에 충전가능한 전력량은 상기 전력 측정부(113)에 의해 산정된 전기운송장치(200)에 공급된 전력량에 의해 산출되고, 전기운송장치(200)에 충전가능한 전력량에 따라 잔액을 확인할 수 있으며, 잔액이 0이면 전기운송장치(200)로의 전력 공급이 중단된다. 또한, 기설정된 금액에 해당되는 전력량의 공급이 완료되는 경우에도 전기운송장치(200)로의 전력 공급이 중단될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 전기운송장치(200)에 공급된 전력량에 기초하여 충전 요금을 산출하고, 산출된 충전 요금을 결제(S160)하게 된다.

본 발명의 일 실시예에서는 충전가능한 결제수단을 인식한 다음에 충전기(100)에 전원이 공급되도록 하여 충전가능한 유효한 결제금액이 없는 경우에는 충전기(100)는 작동하지 않도록 하였다. 따라서 충전하지 않는 평상시에는 충전기(100)는 전원이 꺼져 있고, 충전기(100)가 유효한 결제수단 또는 결제금액을 인식한 다음에야 비로소 충전기(100)에 전원이 공급되고 동작하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충전 금액의 결제는 동전, 지폐 또는 RFID 카드에 의해 이루어질 수 있으며, 실시간으로 사용가능한 금액이 디스플레이부(140)에 표시되도록 하였다. 상기 RFID 카드는 일예로 적립가능한 적립 카드일 수 있으며, 흔히 사용되는 신용카드 또는 특정 매장에서만 사용가능한 매장 전용 적립 카드일 수 있다. 또한, 상기 FRID 카드는 동전 또는 지폐 투입하여 충전하고 남은 금액이 적립되는 카드일 수 있으며, 별도로 충전하여 충전된 금액을 사용할 수도 있다. 이때, 적립카드로 사용하는 경우에는 적립 또는 충전된 금액 내에서만 사용가능하고, RFID 카드를 카드 리더부(150)에 접촉(tagging)하면 충전기(100)의 제어부(111)는 RFID 카드에 내장된 정보를 수신하고, 수신한 사용자 정보를 기초로 사용자가 허가된 사용자인지 여부를 인증하고 충전절차를 시작한다.

한편, 상기 전력 공급을 차단하는 단계에서 전력 공급이 차단될 때 사용가능한 금액이 남아 있는 경우에는 상기 RFID 카드에 잔액을 적립하는 단계(S170)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 동전 또는 지폐를 투입하고 충전하는 도중에 전기운송장치(200)에 완충하였음에도 충전가능한 금액이 남아 있는 경우에는 RFID 카드에 잔액을 적립하여 추후에 적립된 금액을 사용할 수 있도록 하였다.

나아가, 상기 RFID 카드를 카드 리더부(150)에 접촉시에 이미 적립된 금액을 디스플레이부(140)에 표시되고, 상기 전기운송장치(200)의 전원부를 충전시에 상기 디스플레이부(140)에 사용가능한 잔액이 실시간으로 표시되도록 할 수 있다. 상기 디스플레이부(140)에는 전기운송장치(200)에 공급된 전력에 대한 정보를 표시하는데, 일예로 충전시간, 소비전력 및 충전 진행 상황 등을 표시할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 전기운송장치(200)에 공급된 전력량에 기초하여 충전 요금을 산출하는데, 충전 요금은 전력 공급자 또는 충전기(100) 공급자에 따라 다소 상이할 수 있으며, 이미 설정된 요금에 의해 충전 요금을 산출하게 된다. 상기 충전 요금은 요금 산출부(125)에서 전기운송장치(200)로 공급된 충전 전력량을 수신하고, 수신된 충전 전력량을 기초로 충전 요금을 산출하게 된다. 산출된 충전 요금은 충전기(100)에 전송된다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 충전기, 110: 본체, 111: 제어부, 112: 오디오출력부, 113: 전력 측정부, 114: 제1 스위치, 115: 제2 스위치, 116: 제3 스위치, 117: 제1 커넥터, 118: 제2 커넥터, 119: 제3 커넥터, 120: 동전 투입구, 121: 동전 인식부, 125: 요금 산출부, 130: 지폐 투입구, 131: 지폐 인식부, 140: 디스플레이부, 150: 카드 리더부, 160: 거치부, 165: 가이드, 170: 리세스부, 173: 힌지부재, 175: 캡, 180: 긴급정지 버튼, 181: 덮개

Claims (11)

1. 외관을 형성하는 본체;
   상기 본체의 일면에 동전이 투입되는 동전 투입구;
   상기 동전 투입구의 일측에 구비되고 지폐가 투입되는 지폐 투입구;
   상기 본체의 정면 상측에 구비되고, 상기 동전 투입구 또는 지폐 투입구를 통해 투입된 금액 또는 잔액이 표시되는 디스플레이부;
   상기 동전 투입구의 일측에 구비되어 RFID 카드(Radio Frequency Identification Card)를 읽어내는 카드 리더부; 및
   전기운송장치에 연결되어 상기 전기운송장치의 전원부를 충전하는 하나 이상의 커넥터를 포함하고,
   상기 커넥터는,
   전기오토바이와 연결되기 위한 제1 커넥터;
   제1 전기자동차와 연결되기 위한 제2 커넥터; 및
   상기 본체의 일 측면에 구비되고 상기 제1 전기자동차와는 다른 제2 전기자동차의 전원부와 전기적으로 연결되는 제3 커넥터를 포함하고,
   상기 본체의 일 측면에는 상기 제3 커넥터가 거치되는 거치부가 구비되고,
   상기 거치부는, 상기 본체의 내측으로 삽입되고 전면으로 올수록 점점 깊이가 얕아지는 가이드에 고정되어 설치되며,
   상기 가이드는,
   서로 대향하도록 형성되는 삼각 형상의 제1 부분 및 제2 부분;
   상기 제1 부분 및 제2 부분의 어느 한 변을 연결하는 사각 형상의 제3 부분; 및
   상기 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 연결하는 사각 형상의 제4 부분을 포함하여 상기 본체의 내측으로 리세스되는 공간을 마련하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 충전기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 전면에는 내측으로 움푹 들어가도록 형성된 리세스부(recessed portion)가 형성되고, 상기 지폐 투입구, 동전 투입구, 제1 및 제2 커넥터는 상기 리세스부에 배치되며, 상기 지폐 투입구, 동전 투입구, 제1 및 제2 커넥터는 상기 본체 전면의 표면보다 덜 돌출되는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 충전기.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 리세스부의 일측에는 오디오출력부가 형성되어 음향이 외부로 출력되는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 충전기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 커넥터 및 제2 커넥터 중 적어도 하나에는 탄성부재에 의해 개폐가능한 캡(cap)이 구비되는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 충전기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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