KR102126653B1 - 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 전기자동차용 충전장치는, 전원을 공급하는 전원공급부; 한 쌍의 플러그핀 접속부로 전원을 공급하고, 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나의 접지단자는 접지시키고, 다른 하나의 접지단자로 제어신호를 전송하는 콘센트부; 콘센트부의 다른 접지단자로부터의 제어신호의 전압레벨을 감지하는 전압감지부; 전원공급부의 전원을 콘센트부로 공급하는 릴레이 스위치; 콘센트부의 다른 하나의 접지단자로 제어신호를 출력하고, 전압감지부로부터 제어신호의 전압레벨을 입력받아 제어신호의 전압레벨에 따라 릴레이 스위치를 작동시켜 전원을 공급하는 충전제어부; 및 전원공급부의 전원을 구동전압으로 변환하여 충전제어부에 공급하는 구동전압 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법{RECHARGING DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동식 충전장치에 구비된 상용 220VAC 콘센트를 통해 전기자동차를 충전시키거나 일반 가전제품을 연결하여 사용할 수 있도록 하는 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차란, 전기를 사용하여 운행되는 자동차를 의미하는 것으로, 크게 순수 전기자동차(Battery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다.
순수 전기자동차는 전기만을 사용하여 주행하는 자동차이고, 하이브리드 전기자동차는 전기 및 화석 연료를 사용하여 주행하는 자동차이다.
전기자동차에는, 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. 특히, 순수 전기자동차 및 플러그인(Plug-in) 타입의 하이브리드 전기자동차는, 외부의 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리를 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 전기 모터를 구동한다.
한편, 충전장치는 전기자동차에 연결되는 커넥터와 콘센트에 연결되는 플러그, 커넥터와 플러그 사이를 연결하는 전력선을 포함한다. 그리고, 충전장치 내에는 전기자동차의 충전을 제어하기 위한 릴레이 회로가 구비될 수 있다.
그러나, 종래 전기자동차용 충전장치에는 제어를 위한 신호선이 추가되지만 일반적인 220V용 전원을 공급하는 전원공급장치의 콘센트에는 신호선과 접속되는 구성이 없으므로 전기자동차의 충전이 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0109529호(2016.09.21. 공개, 발명의 명칭 : 차량 충전 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 이동식 충전장치에 구비된 상용 220VAC 콘센트를 통해 전기자동차를 충전시키거나 일반 가전제품을 연결하여 사용할 수 있도록 하는 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차용 충전장치는, 전원을 공급하는 전원공급부; 한 쌍의 플러그핀 접속부로 전원을 공급하고, 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나의 접지단자는 접지시키고, 다른 하나의 접지단자로 제어신호를 전송하는 콘센트부; 콘센트부의 다른 접지단자로부터의 제어신호의 전압레벨을 감지하는 전압감지부; 전원공급부의 전원을 콘센트부로 공급하는 릴레이 스위치; 콘센트부의 다른 하나의 접지단자로 제어신호를 출력하고, 전압감지부로부터 제어신호의 전압레벨을 입력받아 제어신호의 전압레벨에 따라 릴레이 스위치를 작동시켜 전원을 공급하는 충전제어부; 및 전원공급부의 전원을 구동전압으로 변환하여 충전제어부에 공급하는 구동전압 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제어신호는, J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 제어신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일단이 전기자동차용 충전건과 연결되고 타단은 충전장치의 콘센트부와 접속하기 위한 플러그부와 연결되어 전기신호와 제어신호를 전달하는 충전케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 플러그부는, 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나의 접지단자는 접지시키고, 다른 하나의 접지단자는 충전건의 제어단자와 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 충전제어부는, 전압감지부로부터 제어신호의 전압레벨을 입력받아 전압레벨이 제1 전압이거나 접지전압이면 릴레이 스위치를 온 시키고, 전압레벨이 제1 전압보다 낮은 제2 전압이면 릴레이 스위치를 오프 시키며, 전압레벨이 제2 전압보다 낮은 제3 전압이면 릴레이 스위치를 온 시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법은, 충전제어부가 전압감지부로부터 콘센트부의 한 쌍의 접지단자 중 다른 하나의 접지단자를 통해 출력되는 제어신호의 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 릴레이 스위치를 오프 시키는 단계; 충전제어부가 릴레이 스위치를 오프 시킨 상태에서 전압레벨과 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 비교하여 릴레이 스위치를 온 시켜 전기자동차를 충전시키는 단계; 충전제어부가 릴레이 스위치를 온 시켜 전기자동차를 충전시키면서 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 릴레이 스위치를 오프 시켜 전기자동차의 충전을 종료하는 단계; 및 충전제어부가 전기자동차의 충전을 종료한 후 전압레벨과 제2 전압보다 높은 제1 전압을 비교하여 릴레이 스위치를 온 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 충전제어부가, 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나의 접지단자는 접지시키고, 콘센트부의 다른 하나의 접지단자로 제어신호를 출력하고, 릴레이 스위치를 온 시키는 초기화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제어신호는, J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 제어신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법은 이동식 충전장치에 구비된 상용 220VAC 콘센트를 통해 제어신호와 전기신호를 전송함으로써 전기자동차를 안정적으로 충전시키거나 일반 가전제품을 연결하여 사용할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치는, 전원공급부(50), 콘센트부(10), 전압감지부(20), 릴레이 스위치(30), 충전제어부(40) 및 구동전압 변환부(60)를 비롯하여 충전케이블(80)을 포함할 수 있다.
전원공급부(50)는 이동식으로 충전된 전원을 공급하거나 자가 발전을 통해 전원을 공급할 수 있다.
콘센트부(10)는 상용의 220VAC 콘센트의 구조를 갖되, 한 쌍의 플러그핀 접속부(13)로 전원을 공급하고, 한 쌍의 플러그핀 접속부(13)와 수직방향으로 배치되는 한 쌍의 접지단자(11, 12) 중 제1 접지단자(11)는 접지시키고, 제2 접지단자(12)로 제어신호를 전송할 수 있도록 연결된다.
즉, 상용의 220VAC 콘센트에서 한 쌍의 접지단자(11, 12)는 공통으로 연결되지만, 본 실시예에서 한 쌍의 접지단자(11, 12)는 전기적으로 서로 분리되어, 제1 접지단자(11)는 접지시키고, 제2 접지단자(12)는 제어신호를 전송할 수 있도록 충전제어부(40)와 연결된다.
충전케이블(80)은 일단이 전기자동차용 충전건(90)과 연결되고 타단이 충전장치의 콘센트부(10)와 접속하기 위한 플러그부(70)와 연결되어, 전기자동차와 충전장치 간 제어신호를 송수신하여 전기자동차를 상용의 220VAC 콘센트를 통해 충전시킬 수 있도록 한다.
플러그부(70)는 한 쌍의 접지단자(71, 72) 중 제3 접지단자(71)는 접지시키고, 제4 접지단자(72)는 충전건(90)의 제어단자와 연결되고, 한 쌍의 플러그핀(73)이 구비되어 콘센트부(10)의 한 쌍의 플러그핀 접속부(13)에 접속되어 전원을 공급받는다.
전압감지부(20)는 콘센트부(10)의 제2 접지단자(12)로부터의 제어신호의 전압레벨을 감지하여 충전제어부(40)에 제공할 수 있다.
여기서, 제어신호는 J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 제어신호일 수 있으며, 제어신호의 전압레벨은 CP 제어신호의 구형파 상위전압을 의미한다.
릴레이 스위치(30)는 충전제어부(40)의 제어에 따라 전원공급부(50)의 전원을 콘센트부(10)로 공급한다. 여기서, 릴레이 스위치(30)는 NC(Normal Close) 타입으로 구성하여, 전기자동차의 충전제어 시 온/오프 구동시킬 수도 있다.
충전제어부(40)는 콘센트부(10)의 제2 접지단자(12)로 제어신호를 출력하고, 전압감지부(20)로부터 제어신호의 전압레벨을 입력받아 제어신호의 전압레벨에 따라 릴레이 스위치(30)를 작동시켜 전원을 공급하여 전기자동차를 충전시키거나 일반 가전제품으로 전원을 공급할 수 있다.
따라서 충전제어부(40)가 J1772 규격에 따라 12V 전압을 갖는 1KHz의 PWM신호인 CP 제어신호를 제2 접지단자로 출력한 후 전압감지부(20)에 의해 감지된 제어신호의 전압레벨을 입력받아 확인하면, 콘센트부(10)에 충전케이블(80)의 플러그부(70)가 삽입되지 않은 경우 12V인 제1 전압이 감지된다. 한편 일반 가전제품의 플러그가 삽입될 경우에는 한 쌍의 접지단자가 서로 공통으로 연결되어 있기 때문에 제2 접지단자(12)에서도 접지전압이 감지된다.
이와 같이 전압감지부(20)로부터 제어신호의 전압레벨을 입력받아 전압레벨이 제1 전압이거나 접지전압이면, 충전제어부(40)는 충전케이블(80)을 통해 전기자동차와 연결되지 않았거나 일반 가전제품이 연결된 것으로 판단하고, 릴레이 스위치(30)를 온 시켜 일반 가전제품에서 전원공급부(50)의 전원을 공급받을 수 있도록 한다.
그러나 충전케이블(80)을 통해 전기자동차와 콘센트부(10)가 연결되어 충전제어부(40)에서 출력되는 제어신호가 콘센트부(10)의 제2 접지단자(12)를 통해 전기자동차에 전달되면, 전기자동차에서 충전준비를 위해 내부저항을 변경함으로써 제어신호의 전압레벨이 제2 전압인 9V로 낮아지게 된다.
따라서, 충전제어부(40)는 전압레벨이 9V인 제2 전압으로 낮아지게 되면 릴레이 스위치(30)를 오프 시켜 충전준비를 할 수 있도록 한다.
이후 전기자동차에서 충전준비가 완료된 경우 내부저항을 추가로 변경하면 제어신호의 전압레벨이 6V인 제3 전압으로 낮아지게 됨에 따라, 충전제어부(40)에서는 전기자동차가 충전준비가 완료된 것으로 판단하고 릴레이 스위치(30)를 온 시켜 전원공급부(50)의 전원을 콘센트부(10)를 통해 전기자동차에 공급하여 전기자동차를 충전시킨다.
이와 같이 충전하여 전기자동차의 충전이 완료되어 전기자동차에서 내부저항을 변경하여 제어신호의 전압레벨이 9V인 제2 전압으로 올라가게 되면, 충전제어부(40)에서는 제어신호의 전압레벨이 제2 전압으로 올라가게 됨에 따라 릴레이 스위치(30)를 오프 시켜 전원공급을 차단하고, 콘센트부(10)에서 충전케이블(80)의 플러그부(70)가 탈거되어 전압레벨이 제1 전압으로 올라가게 되면 릴레이 스위치(30)를 온 시켜 초기화한다.
구동전압 변환부(60)는 전원공급부(50)의 전원을 충전제어부(40)를 구동시키기 위한 구동전압으로 변환하여 충전제어부(40)에 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전기자동차용 충전장치에 따르면, 이동식 충전장치에 구비된 상용 220VAC 콘센트를 통해 제어신호와 전기신호를 전송함으로써 전기자동차를 안정적으로 충전시키거나 일반 가전제품을 연결하여 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법에서는 먼저, 충전제어부(40)가 한 쌍의 접지단자(11, 12) 중 제1 접지단자(11)는 접지시키고 제2 접지단자(12)로 제어신호를 전송하는 콘센트부(10)의 제2 접지단자(12)로 제어신호를 출력하고, 릴레이 스위치(30)를 온 시켜 일반 가전제품에서도 전원공급부(50)의 전원을 공급받을 수 있도록 초기화할 수 있다(S10).
여기서, 충전제어부(40)는 J1772 규격에 따라 12V 전압을 갖는 1KHz의 PWM신호인 CP 제어신호를 제2 접지단자(12)로 출력할 수 있다.
S10 단계에서 제2 접지단자(12)로 제어신호를 출력하고, 릴레이 스위치(30)를 온 시킨 상태에서 충전제어부(40)는 전압감지부(20)로부터 제어신호의 전압레벨을 입력받아 전압레벨이 제2 전압인 9V가 되었는지 판단한다(S20).
S10 단계에서 초기상태의 제어신호를 출력한 후 제어신호의 전압레벨을 입력받을 경우, 충전케이블이 연결되지 않으면 전압감지부(20)에서는 충전제어부(40)에서 출력하는 12V가 감지되거나, 일반 가전제품의 플러그가 콘센트부(10)에 삽입된 경우 접지전압인 OV나 제1 전압인 12V가 감지될 수 있다.
일반 가전제품의 플러그는 접지가 있는 타입과 없는 타입이 있으나, 접지가 있는 타입이 연결되면 제2 접지단자(12)가 접지되어 0V 근처의 값이 출력되고, 접지가 없는 타입이 연결되면 제2 접지단자(12)로 출력되는 제어신호의 초기상태의 제1 전압인 12V가 감지되기 때문에 릴레이 스위치(30)가 온 상태를 유지하여 전원을 공급받을 수 있게 된다.
따라서, S20 단계에서 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 전압레벨이 제2 전압이 아닌 경우, 충전제어부(40)는 S10 단계로 리턴하여 릴레이 스위치(30)의 온 상태를 유지함으로써 전원공급부(50)의 전원을 공급받을 수 있도록 할 수 있다.
반면, S20 단계에서 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 전압레벨이 제2 전압으로 낮아진 경우, 충전제어부(40)는 릴레이 스위치(30)를 오프 시켜 전기자동차에서 충전준비를 할 수 있도록 한다(S30).
충전케이블(80)을 통해 전기자동차와 콘센트부(10)가 연결되어 충전제어부(40)에서 출력되는 제어신호가 콘센트부(10)의 제2 접지단자(12)를 통해 전기자동차에 전달되면, 전기자동차에서 충전준비를 위해 내부저항을 변경함으로써 제어신호의 전압레벨이 제2 전압인 9V로 낮아지게 된다.
S30 단계에서 충전제어부(40)는 릴레이 스위치(30)를 오프 시켜 전기자동차에서 충전준비를 할 수 있도록 한다. 그러면, 전기자동차에서는 220VAC 전원이 들어오지 않는 상태에서 제2 전압인 제어신호가 인가될 경우 충전준비를 완료하여 충전준비가 완료될 경우 내부저항을 추가로 변경하여 제어신호의 전압레벨이 6V인 제3 전압으로 낮아지도록 한다.
따라서, 충전제어부(40)는 전압레벨과 제3 전압을 비교하여 전압레벨이 제3전압으로 낮아졌는지 판단한다(S40).
S40 단계에서 전압레벨과 제3 전압을 비교하여 전압레벨이 제3 전압으로 낮아지지 않은 경우, 충전제어부(40)는 S20 단계로 리턴하여 전압레벨이 계속해서 제2 전압 상태인지 판단하고 전기자동차가 충전준비를 할 수 있도록 한다.
반면, S40 단계에서 전압레벨과 제3 전압을 비교하여 전압레벨이 제3 전압으로 낮아진 경우, 충전제어부(40)는 전기자동차에서 충전준비가 완료된 것으로 판단하고 릴레이 스위치(30)를 온 시켜 전원공급부(50)의 전원을 콘센트부(10)를 통해 전기자동차에 공급하여 전기자동차를 충전시킨다(S50).
이와 같이 충전을 진행하여 충전이 완료될 경우, 전기자동차는 내부저항을 변경하여 제어신호의 전압레벨이 9V인 제2 전압으로 올라가도록 한다.
따라서, 충전제어부(40)는 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 전압레벨이 제2 전압으로 올라갔는지 판단한다(S60).
S60 단계에서 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 전압레벨이 제2 전압으로 올라가지 않은 경우, 또 다시 충전제어부(40)는 전압레벨과 제1 전압을 비교하여 전압레벨이 제1 전압으로 올라갔는지 판단한다(S70).
즉, 충전 중 충전케이블(80)의 플러그부(70)가 콘센트부(10)에서 분리되어 제1 전압으로 올라갔는지 판단한다.
S70 단계에서 전압레벨과 제1 전압을 비교하여 전압레벨이 제1 전압으로 올라가지 않은 경우, 충전제어부(40)는 S40 단계로 리턴하여 제3 전압과 비교하여 충전 중인지 판단하면서 충전상태를 유지한다.
반면, S70 단계에서 전압레벨과 제1 전압을 비교하여 전압레벨이 제1 전압으로 올라간 경우, 충전제어부(40)는 콘센트부(10)에서 충전케이블(80)의 플러그부(70)가 탈거된 것으로 판단하고 S10 단계로 리턴하여 릴레이 스위치(30)를 온 시켜 일반 가전제품을 사용할 수 있도록 한다.
한편, S60 단계에서 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 전압레벨이 제2 전압으로 올라간 경우, 충전제어부(40)는 충전이 완료된 것으로 판단하고 S30 단계로 리턴하여 릴레이 스위치(30)를 오프시켜 전원공급을 차단한다(S30).
이후 콘센트부(10)에서 충전케이블(80)의 플러그부(70)가 탈거될 경우 전압레벨이 제1 전압인 12V로 상승하기 때문에, 충전제어부(40)는 S40 단계와 S20 단계의 판단결과에 따라 S10 단계로 리턴하여 릴레이 스위치(30)를 온 시켜 일반 가전제품을 사용할 수 있도록 초기화한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전기자동차용 충전장치의 제어방법에 따르면, 이동식 충전장치에 구비된 상용 220VAC 콘센트를 통해 제어신호와 전기신호를 전송함으로써 전기자동차를 안정적으로 충전시키거나 일반 가전제품을 연결하여 사용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 콘센트부 11 : 제1 접지단자
12 : 제2 접지단자 13 : 플러그핀 접속부
20 : 전압감지부 30 : 릴레이 스위치
40 : 충전제어부 50 : 전원공급부
60 : 구동전압 변환부 70 : 플러그부
71 : 제3 접지단자 72 : 제4 접지단자
73 : 플러그핀 80 : 충전케이블
90 : 충전건

Claims (8)

  1. 전원을 공급하는 전원공급부;
    한 쌍의 플러그핀 접속부로 전원을 공급하고, 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나의 접지단자는 접지시키고, 다른 하나의 접지단자로 제어신호를 전송하는 콘센트부;
    상기 콘센트부의 상기 다른 접지단자로부터의 상기 제어신호의 전압레벨을 감지하는 전압감지부;
    상기 전원공급부의 전원을 상기 콘센트부로 공급하는 릴레이 스위치;
    상기 콘센트부의 상기 다른 하나의 접지단자로 상기 제어신호를 출력하고, 상기 전압감지부로부터 상기 제어신호의 전압레벨을 입력받아 상기 제어신호의 전압레벨에 따라 상기 릴레이 스위치를 작동시켜 상기 전원을 공급하는 충전제어부; 및
    상기 전원공급부의 상기 전원을 구동전압으로 변환하여 상기 충전제어부에 공급하는 구동전압 변환부;를 포함하되,
    상기 콘센트부는 상용의 220VAC 콘센트 구조이고,
    상기 충전제어부는, 상기 전압감지부로부터 상기 제어신호의 전압레벨을 입력받아 상기 전압레벨이 제1 전압이거나 접지전압이면 상기 릴레이 스위치를 온 시키고, 상기 전압레벨이 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압이면 상기 릴레이 스위치를 오프 시키며, 상기 전압레벨이 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압이면 상기 릴레이 스위치를 온 시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어신호는, J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 제어신호인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  3. 제 1항에 있어서, 일단이 전기자동차용 충전건과 연결되고 타단은 충전장치의 상기 콘센트부와 접속하기 위한 플러그부와 연결되어 전기신호와 제어신호를 전달하는 충전케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 플러그부는, 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나의 접지단자는 접지시키고, 다른 하나의 접지단자는 상기 충전건의 제어단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  5. 삭제
  6. 충전제어부가 전압감지부로부터 상용의 220VAC 콘센트 구조를 갖는 콘센트부의 한 쌍의 접지단자 중 다른 하나의 접지단자를 통해 출력되는 제어신호의 전압레벨과 제2 전압을 비교하여 릴레이 스위치를 오프 시키는 단계;
    상기 충전제어부가 상기 릴레이 스위치를 오프 시킨 상태에서 상기 전압레벨과 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 비교하여 상기 릴레이 스위치를 온 시켜 전기자동차를 충전시키는 단계;
    상기 충전제어부가 상기 릴레이 스위치를 온 시켜 상기 전기자동차를 충전시키면서 상기 전압레벨과 상기 제2 전압을 비교하여 상기 릴레이 스위치를 오프 시켜 상기 전기자동차의 충전을 종료하는 단계; 및
    상기 충전제어부가 상기 전기자동차의 충전을 종료한 후 상기 전압레벨과 상기 제2 전압보다 높은 제1 전압을 비교하여 상기 릴레이 스위치를 온 시키는 단계를 포함하되,
    상기 충전제어부가, 상기 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나의 접지단자는 접지시키고, 상기 콘센트부의 상기 다른 하나의 접지단자로 상기 제어신호를 출력하고, 상기 릴레이 스위치를 온 시키는 초기화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서, 상기 제어신호는, J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 제어신호인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
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KR102573362B1 (ko) * 2021-10-21 2023-09-04 주식회사 위너스 접속단자의 변형을 방지하는 전기자동차 충전용 콘센트

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KR101057404B1 (ko) * 2009-11-13 2011-08-17 주식회사 에코카 전기 자동차 충전 시스템 및 충전 제어 방법
US9590373B2 (en) * 2012-11-19 2017-03-07 Intel Corporation Providing orientation support in receptacles
KR20140099031A (ko) * 2013-02-01 2014-08-11 엘에스전선 주식회사 제어파일럿 회로 및 이를 이용한 ac 충전 장치
KR20170000209A (ko) * 2015-06-23 2017-01-02 엘에스산전 주식회사 파일럿 신호 판별 장치
KR101924522B1 (ko) * 2016-03-24 2018-12-03 한국알박(주) Ev용 ac 충전장치 및 이의 충전방법

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