KR102183180B1 - 배터리 충전 시스템 - Google Patents

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KR102183180B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 복수의 내부 공간을 포함하는 하우징; 상기 하우징에 회전 가능하게 결합되어 상기 내부 공간을 개폐하는 복수의 도어; 상기 내부 공간에 슬라이드 이동 가능하게 배치되고 일면에 안착된 배터리를 충전하는 배터리 트레이; 상기 배터리 트레이에 연결되어 상기 배터리 트레이를 전후방으로 이동시키는 구동 유닛; 상기 배터리 트레이에 안착된 배터리를 충전하기 위한 일련의 선택과정이 표시되는 디스플레이부; 사용자의 결제 정보를 입력받아 전송하는 결제부; 및 상기 결제부 및 상기 디스플레이부로부터 수신한 정보에 기반하여 상기 도어, 상기 배터리 트레이 및 상기 구동 유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 를 포함할 수 있다.

Description

배터리 충전 시스템{SYSTEMP FOR CHARGING BATTERY}
본 발명은 배터리 충전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세히는 전기 바이크, 전기 자전거 등의 수송 수단에 사용되는 배터리의 배터리 충전 시스템에 관한 것이다.
최근 교통량의 증가로 인한 만성적인 교통 체증과 환경 오염 문제를 해결하기 위해 전기로 운행될 수 있는 전기 바이크, 전기 자전거 등의 사용이 장려되고 있다.
전기 바이크 및 전기 자전거의 경우 충전 가능한 배터리를 포함하고 있으며, 배터리의 전력이 모두 소진되면 충전 후 사용하여야 한다. 다만, 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치가 필요하기 때문에 충전 장치가 구비된 가정 또는 회사 등과 같은 곳에서만 배터리를 충전해야 하는 불편함이 있다. 또한, 배터리의 충전이 진행되는 중에는 운용이 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 배터리 충전 장소의 제약을 해결해 줄 수 있고, 충전 시간 중 운용이 제한되는 문제점을 해결할 수 있는 시스템에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 배터리 충전 장소 제약 문제를 해결할 수 있는 배터리 충전 시스템을 제공하는데 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배터리 충전 중 수송 수단의 운용이 제한되는 문제를 해결할 수 있는 배터리 충전 시스템을 제공하는데 발명의 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 복수의 내부 공간을 포함하는 하우징; 상기 하우징에 회전 가능하게 결합되어 상기 내부 공간을 개폐하는 복수의 도어; 상기 내부 공간에 슬라이드 이동 가능하게 배치되고 일면에 안착된 배터리를 충전하는 배터리 트레이; 상기 배터리 트레이에 연결되어 상기 배터리 트레이를 전후방으로 이동시키는 구동 유닛; 상기 배터리 트레이에 안착된 배터리를 충전하기 위한 일련의 선택과정이 표시되는 디스플레이부; 사용자의 결제 정보를 입력받아 전송하는 결제부; 및 상기 결제부 및 상기 디스플레이부로부터 수신한 정보에 기반하여 상기 도어, 상기 배터리 트레이 및 상기 구동 유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 상기 디스플레이부는 터치 패널 또는 터치 스크린으로 구비되어 입력과 표시 기능을 동시에 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 상기 결제부는 마그네틱 카드 인식기, QR 코드 인식기, NFC(Near Field Communication) 통신기, RFID(Radio Frequency Identification) 통신기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 상기 제어부는 통신 유닛을 포함하며, 상기 통신 유닛은 상기 하우징, 상기 도어, 상기 배터리 트레이, 상기 구동유닛, 상기 디스플레이부 및 상기 결제부의 상태 정보를 외부 관리자 서버로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 상기 관리자 서버는 수신된 상기 충전 모듈의 상태 정보를 사용자의 단말장치로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 상기 배터리 트레이는, 상기 구동 유닛과 연결된 하부 패널; 상기 하부 패널의 상면에 결합되고 배터리가 안착되는 배터리 안착부를 형성하는 둔턱부; 상기 둔턱부의 후방에서 상기 하부 패널의 상면에 연결되는 가림 패널; 및 외부 전원에 연결되고 충전 단자가 상기 배터리 안착부로 연장되어 배터리를 충전하는 전원 포트;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 상기 하부 패널의 저면에는 가이드 포스트가 구비되고, 상기 하우징의 바닥면에는 상기 가이드 포스트가 삽입되고, 상기 가이드 포스트의 이동을 안내하는 가이드 레일이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 상기 하부 패널에는 배터리의 안착여부를 센싱하는 압력 센서가 구비되고, 상기 압력 센서는 센싱바가 상기 하부 패널의 상부로 소정 길이 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 여러 거점에 설치되어 배터리 충전 장소 제약 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 전력이 소진된 배터리와 기충전된 배터리를 교환 가능하게 하여 충전 시간 중 수송 수단의 운용이 제한되는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 구성 관계를 도시한 개략 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 도어가 개방된 상태를 도시한 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 배터리가 탈거된 모습을 도시한 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 도어가 개방된 상태를 도시한 개략 부분 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 구성의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 배터리 트레이의 저면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 도어의 잠금 상태를 도시한 개략 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템에서 도어의 개방 상태를 도시한 개략 부분 단면도이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템(1)은 복수의 내부 공간(S)을 포함하는 하우징(100), 하우징(100)에 회전 가능하게 결합되어 내부 공간(S)을 개폐하는 복수의 도어(200), 내부 공간(S)에 슬라이드 이동 가능하게 구비되고 일면에 안착된 배터리(B)를 충전하는 배터리 트레이(300), 배터리 트레이(300)에 연결되어 배터리 트레이(300)를 전후방으로 이동시키는 구동 유닛(400), 배터리 트레이(300)에 안착된 배터리(B)를 충전하기 위한 일련의 선택 과정이 표시되는 디스플레이부(500), 사용자의 결제 정보를 입력 받아 전송하는 결제부(600) 및 결제부(600)와 디스플레이부(500)로부터 수신한 정보에 기반하여 도어(200), 배터리 트레이(300) 및 구동 유닛(400)의 작동을 제어하는 제어부(700)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 배터리 충전 시스템(1)의 외관을 구성할 수 있으며, 금속재, 수지재 및 목재 등을 사용하여 제작될 수 있다. 하우징(100)은 디스플레이부(500), 결제부(600), 도어(200) 및 배터리 트레이(300)가 구비되는 상부 하우징(110) 및 상부 하우징(110)의 하측 단부에 연결된 하부 하우징(120)을 포함할 수 있다.
상부 하우징(110)에는 디스플레이부(500)가 구비될 수 있다. 디스플레이부(500)는 사용자에게 배터리 충전 시스템(1)의 작동 상태 정보를 제공하거나, 사용자로부터 작동 정보를 입력 받기 위해 구비될 수 있다.
디스플레이부(500)는 터치 패널(Touch Panel) 또는 터치 스크린(Touch Screen)으로 구비되어 입력기능과 표시기능을 동시에 수행할 수 있다. 다시 말해, 디스플레이부(500)는 배터리 트레이(300)에 안착된 배터리(B)를 충전하기 위한 일련의 선택과정을 표시할 수 있고, 사용자는 디스플레이부(500)를 터치함으로써 정보 입력을 수행할 수 있다.
디스플레이부(500)는 정보를 표시할 수 있는 출력장치로 대체될 수 있으며, 이 경우 디스플레이부(500)는 키보드, 키패드, 조이스틱, 마우스 등과 같은 입력 장치를 포함하여 구동될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(500)는 액정 표시 장치(LCD, Liquid Crystal Display), 초박막 액정 표시장치(TFT-LCD, Thin film Transistor LCD), 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic LED), 능동형 유기발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix OLED), 레티나 디스플레이(Retina Display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display), 3차원 디스 플레이 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
디스플레이부(500)의 일측에는 결제부(600)가 구비될 수 있다. 결제부(600)는 사용자의 계좌 정보 또는 신용카드 정보 등의 결제 정보를 입력 받아 제어부(700)에 전달하거나, 사용자로부터 현금을 입력 받아 해당 금액 정보를 제어부(700)에 전달할 수 있다.
결제부(600)는 예를 들어, 마그네틱 카드 인식기, QR 코드 인식기, NFC(Near Field Communication) 통신기, RFID(Radio Frequency Identification) 통신기 등 으로 구비될 수 있다. 결제부(600)는 사용자로부터 금액을 지불할 수 있는 결제 정보를 수신할 수 있는 장치라면 당업계에서 통용되는 다양한 장치로 대체될 수 있다.
제어부(700)는 하우징(100)의 내부에 구비되어 배터리 충전 시스템(1)의 전반적인 제어기능을 수행할 수 있으며, 적어도 하나의 마이크로프로세서(microprocessor)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 결제부(600) 및 디스플레이부(500)로부터 수신한 정보에 기반하여 도어(200), 배터리 트레이(300) 및 구동 유닛(400)의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 통신 유닛(710)을 포함할 수 있다. 통신 유닛(710)은 예를 들어 무선랜(Wlan, Wireless Lan), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), 고속하향패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access) 중 어느 하나의 방식을 사용하는 무선 통신 유닛으로 구비되거나 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 중 어느 하나의 방식을 사용하는 유선 통신 유닛으로 구비될 수 있다. 제어부(700)는 통신 유닛(710)을 통해 하우징(100), 도어(200), 배터리 트레이(300), 구동 유닛(400), 디스플레이부(500) 및 결제부(600)의 상태 정보를 외부의 관리자 서버(800)로 전송할 수 있다. 관리자 서버(800)는 수신된 상태 정보를 사용자의 단말기(M)로 전송할 수 있다. 여기서 사용자의 단말기(M)는 이동 통신망 또는 인터넷망을 경유하여 각종 데이터를 송수신 할 수 있는 단말기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 단말기(M)는 태블릿 PC(Table PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인 휴대용 정보단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 TV 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나 일 수 있다.
하부 하우징(120)은 상부 하우징(110)의 하측 단부에 구비될 수 있다. 하부 하우징(120)은 상부 하우징(110)의 하측 단부의 단면적 보다 큰 단면적으로 구비될 수 있다. 다시 말해, 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)은 전체적으로 'L'자 형상으로 구비될 수 있다. 하부 하우징(120)의 단면적을 상부 하우징(100)의 하측 단부의 단면적 보다 크게 구비함으로써, 하우징(100)이 기울어지거나 쓰러지는 현상을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 하부 하우징(120)의 상면에 사용자의 짐 등을 올려 놓을 수 있어 배터리 충전 시스템(1)의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 하우징(100)에는 적어도 하나의 도어(200)가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 도어(200)는 회전함으로써 하우징(100)의 내부 공간(S, 도 8 참조)을 개폐할 수 있다. 도어(200)는 일측 단부가 하우징(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 도어(200)는 탄성 힌지부(210)에 의해 하우징(110)에 연결될 수 있다. 탄성 힌지부(210)는 도어(200)와 하우징(100)을 연결할 수 있으며, 도어(200)가 하우징(100)의 내부 공간(S)을 밀폐하는 방향으로 회전하도록 도어(200)에 외력을 가할 수 있다. 탄성 힌지부(210)는 예를 들어, 토션 스프링으로 구비될 수 있다. 탄성 힌지부(210)는 도어(200)에 외력을 가할 수 있는 다양한 탄성 소재로 대체 가능하다.
도어(200)에는 전자식 잠금 장치(220)가 구비될 수 있다. 전자식 잠금 장치(220)는 제어부(700)의 신호에 의해 하우징(100)의 락킹파트(101)에 결속되거나 분리될 수 있다. 잠금 장치(220)가 락킹파트(101)에 결속되는 경우 도어(200)는 잠금 상태(도 8참조)에 해당하며, 잠금 장치(220)가 락킹파트(101)에서 분리되는 경우 도어(200)는 개방 상태(도 9참조)에 해당할 수 있다. 도어(200)의 개방 상태에서 배터리 트레이(300)가 전진하는 경우, 도어(200)는 배터리 트레이(300)에 의해 가압되어 개방될 수 있다.
도어(200)의 외면에는 발광부(230)가 구비될 수 있다. 발광부(230)는 LED 전구, 형광전구, 백열전구 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광부(230)는 배터리 트레이(300)에서 충전 중인 배터리(B)의 충전 상태에 대응하여 상이한 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 배터리(B)가 충전 계속 중인 경우 발광부(230)는 붉은색 계열의 빛을 발광할 수 있으며, 충전이 완료된 경우 발광부(230)는 녹색 계열의 빛을 발광할 수 있다. 배터리(B)의 충전 상태를 다단계로 구분하는 경우 발광부(230)는 각각의 단계에 대응하여 상이한 색을 발광할 수 있다.
배터리 트레이(300)는 배터리(B)를 충전하기 위해 구비될 수 있다. 배터리 트레이(300)는 하우징(100)의 내부 공간(S)에 슬라이드 이동 가능하게 구비될 수 있다. 배터리 트레이(300)가 전방으로 슬라이드 이동하는 경우 배터리 트레이(300)는 외부로 노출될 수 있으며, 배터리 트레이(300)가 후방으로 슬라이드 이동하는 경우 배터리 트레이(300)는 하우징(100)의 내부 공간(S) 내부에 배치될 수 있다.
배터리 트레이(300)는 예를 들어, 구동 유닛(400)과 연결된 하부 패널(310), 하부 패널(310)의 일면에 결합되고 배터리(B)가 안착되는 배터리 안착부(320a)를 형성하는 둔턱부(320), 둔턱부(320)의 후방에서 하부 패널(310)의 일면에 연결된 가림 패널(330) 및 외부 전원에 연결되고 충전 단자가 배터리 안착부(320a)로 연장되어 배터리(B)를 충전하는 전원 포트(340, 도 3 참조)를 포함할 수 있다.
하부 패널(310)은 평판 형상으로 구비될 수 있으며, 금속재 또는 수지재 등으로 제작될 수 있다. 하부 패널(310)에는 적어도 하나의 통공(310a)이 형성될 수 있다.
하부 패널(310)의 상면에는 둔턱부(320)가 구비될 수 있다. 둔턱부(320)는 하부 패널(310)의 상면에 결합되어 배터리(B)가 안착되는 배터리 안착부(320a)를 형성할 수 있다. 둔턱부(320)는 예를 들어, 사각틀 형상으로 구비될 수 있다. 다만, 둔턱부(320)의 형상은 충전 대상 배터리의 형상에 대응하여 변경될 수 있다. 더하여, 둔턱부(320)는 연속된 틀 형상으로 구비되거나 복수 개의 조각으로 구비되어 배터리 저면 형상에 대응하게 이격되게 배치될 수 있다.
하부 패널(310)에는 배터리(B)의 안착여부를 센싱하는 압력센서(321)가 구비될 수 있다. 압력센서(321)는 배터리 안착부(320a) 내측에 배치되어 배터리(B)의 안착 여부를 감지할 수 있다. 압력센서(321)는 외력이 가해지면 하측으로 회전가능한 센싱바(321a)를 포함할 수 있다. 센싱바(321a)는 하부 패널(310)의 압력센서 관통홀(310b)을 통과하여, 하부 패널(310)의 상부, 다시 말해, 배터리 안착부(320a)내측으로 소정길이 돌출되도록 구비될 수 있다. 배터리(B) 장착 시 마찰을 최소화하기 위해 센싱바(321a)의 단부에는 롤러가 구비될 수 있다. 배터리 안착부(320a)에 배터리(B)가 안착되는 경우, 배터리(B)는 센싱바(321a)를 가압하여 회전시킨다. 센싱바(321a)가 하측으로 회전하는 경우, 압력센서(321)는 배터리 안착부(320a)에 배터리가 안착된 것으로 판단할 수 있다.
압력센서(321)는 별도의 전선 케이블에 의해 제어부(700)와 연결될 수 있다. 압력센서(321)는 배터리 트레이(300)가 슬라이드 이동하는 경우 이와 함께 슬라이드 이동한다. 따라서, 압력센서(321)에 연결된 전선 케이블이 꼬이거나 엉키는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 하부 패널(310)의 저면에는 압력센서(321)에 연결된 케이블 다발을 보호하는 커버 체인(321b)이 구비될 수 있다. 커버 체인(321b)은 케이블 다발을 감싸도록 배치되어 케이블 다발이 엉키거나 다른 부속품과 간섭되는 문제를 방지할 수 있다.
배터리 트레이(300)의 원활한 이동을 보조하기 위해, 하부 패널(310)의 저면에는 가이드 포스트(351)가 구비될 수 있으며, 하우징(100)의 바닥면에는 가이드 포스트(351)가 삽입되고 가이드 포스트(351)의 이동을 안내하는 가이드 레일(352)이 구비될 수 있다. 가이드 포스트(351) 및 가이드 레일(352)은 하우징(100)의 폭방향 양측에 구비될 수 있다. 여기서 폭방향은 도 7을 기준으로 'y'축 방향을 의미할 수 있다. 다만, 가이드 포스트(351) 및 가이드 레일(352)의 개수 및 형상은 배터리 트레이(300)의 원활한 슬라이드 이동을 안내할 수 있는 한 당업계에서 통용되는 다양한 구성으로 대체될 수 있다.
하부 패널(310)의 저면에는 스페이서(370)가 구비될 수 있다. 스페이서(370)는 가이드 포스트(351)의 전방에 배치되어 가이드 포스트(351)가 전방으로 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 배터리 트레이(300)가 슬라이드 이동하여 외부로 노출되는 경우 도어(200)를 가압하여 도어(200)의 상측 회전을 제한할 수 있다.
둔턱부(320)의 후방에는 가림 패널(330)이 구비될 수 있다. 가림 패널(330)은 하우징(100)의 내부 공간을 차폐하기 위해 구비될 수 있다. 가림 패널(330)은 외부 이물질이 배터리 트레이(300)의 후방으로 유입되어 기계고장을 유발하는 것을 방지할 수 있다. 가림 패널(330)은 둔턱부(320)의 후방에서 하부 패널(310)의 상면에 연결될 수 있으며, 상측 단부가 둔턱부(320)의 상측 단부보다 높게 구비될 수 있다. 가림 패널(330)의 상측 테두리에는 락킹파트 홈(331) 및 전원포트 홈(332)이 형성될 수 있다. 락킹파트 홈(331)은 가림 패널(330)이 전후방으로 이동하는 경우 하우징(100)의 락킹파트(101)와 간섭되는 것을 방지할 수 있으며, 전원포트 홈(332)은 전원 포트(340)가 배터리 안착부(320a)로 연장될 수 있는 통로를 제공할 수 있다.
전원 포트(340)는 외부 전원에 연결되어 배터리(B)를 충전할 수 있다. 전원 포트(340)의 충전 단자(341)는 배터리 안착부(320a)로 연장될 수 있다. 사용자는 배터리 안착부(320a)에 배터리(B)를 안착시킨 상태에서 충전 단자(341)와 배터리(B)를 연결시켜 충전하거나, 충전이 완료된 배터리(B)를 충전 단자(341)와 분리하여 탈거할 수 있다.
배터리 트레이(300)는 구동 유닛(400)에 의해 전후방으로 슬라이드 이동할 수 있다. 구동 유닛(400)은 예를 들어, 하우징(100)의 바닥면에 연결되고 내측에 베어링(412)이 구비된 샤프트 고정부(410), 샤프트 고정부(410)에 양측 단부가 회전 가능하게 결합되고 외주면에 나사산이 형성된 샤프트(420), 배터리 트레이의 저면에 연결되고, 샤프트(420)가 삽입되어 샤프트(420)가 회전하는 방향에 따라 전후방으로 이동하는 쉬프트 블록(430) 및 샤프트(420)의 일측 단부에 연결되어 샤프트(420)를 회전 시키는 모터(440)를 포함할 수 있다.
샤프트 고정부(410)는 하우징(100)의 바닥면에 고정 설치되는 케이스(411) 및 케이스(411) 내측에 구비되는 베어링(412)을 포함할 수 있다. 샤프트 고정부(410)는 하우징(100)의 길이 방향 양측에 한 쌍으로 구비되어 샤프트(420)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.
샤프트(420)는 양측 단부가 샤프트 고정부(410)의 베어링(412)에 삽입되어 지지될 수 있다. 여기서 샤프트(420)의 일측 단부는 샤프트 고정부(410)의 외측으로 연장될 수 있으며, 연장된 단부는 모터(440)에 연결되어 모터(440)로부터 구동력을 인가 받을 수 있다. 모터(440)와 샤프트(420)는 적어도 하나의 기어를 사용하여 연결될 수 있으며, 모터(440)와 샤프트(420)의 기어 결합구조는 공지의 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 샤프트(420)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있으며 이에 따라 샤프트(420)가 회전하는 경우 쉬프트 블록(430)은 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.
쉬프트 블록(430)은 샤프트(420)에 연결될 수 있다. 쉬프트 블록(430)에는 샤프트 삽입홀(431)이 형성될 수 있으며, 샤프트 삽입홀(431)의 내주면에는 샤프트(420)에 형성된 나사산에 치합되는 나사골이 형성될 수 있다. 샤프트 삽입홀(431)에는 샤프트(420)가 삽입될 수 있으며, 쉬프트 블록(430)의 나사골과 샤프트(420)의 나사산은 치합될 수 있다.
쉬프트 블록(430)은 배터리 트레이(300)의 저면, 다시 말해, 배터리 트레이(300)의 하부 패널(310)에 결속될 수 있으며, 배터리 트레이(300)는 가이드 포스트(351)에 의해 가이드 레일(352)에 결속될 수 있다. 이에 따라 샤프트(420)가 회전하는 경우, 쉬프트 블록(430)의 폭방향(y축, 도 5참조) 및 두께 방향(z축, 도 5 참조) 운동은 제한되고, 쉬프트 블록(430)은 샤프트(420)를 따라 길이 방향(x축, 도 5 참조)으로 직선 운동을 할 수 있다. 쉬프트 블록(430)은 샤프트(420)의 회전 방향에 따라 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 샤프트(420)가 일 방향으로 회전하는 경우 쉬프트 블록(430)은 전방으로 이동할 수 있으며, 샤프트(420)가 타방향으로 회전하는 경우 쉬프트 불록(430)은 후방으로 이동할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템(1)의 작동과정에 대해 간략히 설명한다.
사용자가 결제부(600)에 금액을 지불할 수 있는 결제 정보를 입력하는 경우, 디스플레이부(500)는 충전이 완료된 배터리를 포함하고 있는 배터리 트레이 목록을 화면에 표시할 수 있다.
이후 사용자가 디스플레이부(500)에 표시된 배터리 트레이 목록 중 어느 하나를 선택하면, 제어부(700)는 해당 배터리 트레이(300)에 대응하는 도어(200)를 개방 상태로 설정한 후, 구동 유닛(400)을 구동시켜 해당 배터리 트레이(300)를 전방으로 이동시킬 수 있다.
이후, 사용자는 외부로 노출된 배터리 트레이(300)에 안착된 배터리(B)를 탈거한 후 수송 수단으로부터 분리된 충전이 필요한 배터리를 배터리 트레이(300)에 안착시키고 전원 포트(340)를 연결할 수 있다.
배터리 트레이(300)에 충전이 필요한 배터리가 안착되고, 배터리와 전원 포트(340)의 연결이 확인되면 제어부(700)는 구동 유닛(400)을 구동시켜 배터리 트레이(300)를 후방으로 이동시킨 후 도어(200)를 잠금 상태로 설정한 후 배터리 충전을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 전력이 소진된 배터리와 기충전된 배터리를 교환 가능하게 하여 충전 시간 중 수송 수단의 운용이 제한되는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 여러 거점에 설치되어 구동될 수 있으며 이에 따라 배터리 충전 장소 제약 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀 둔다.
1: 배터리 충전 장치 100: 하우징
110: 상부 하우징 120: 하부 하우징
200: 도어 210: 탄성 힌지부
220: 전자식 잠금장치 230: 발광부
300: 배터리 트레이 310: 하부 패널
320: 둔턱부 330: 가림패널
340: 전원 포트 400: 구동 유닛
410: 샤프트 고정부 420: 샤프트
430: 쉬프트 블록 440: 모터
500: 디스플레이부 600: 결제부
700: 제어부

Claims (8)

  1. 복수의 내부 공간을 포함하는 하우징;
    상기 하우징에 회전 가능하게 결합되어 상기 내부 공간을 개폐하는 복수의 도어;
    상기 도어와 상기 하우징을 연결하고 상기 도어가 상기 하우징의 내부 공간을 밀폐하는 방향으로 회전하도록 상기 도어에 외력을 가하는 탄성 힌지부;
    상기 내부 공간에 슬라이드 이동 가능하게 배치되고 일면에 안착된 배터리를 충전하는 배터리 트레이;
    상기 배터리 트레이에 연결되어 상기 배터리 트레이를 전후방으로 이동시키는 구동 유닛;
    상기 배터리 트레이에 안착된 배터리를 충전하기 위한 일련의 선택과정이 표시되는 디스플레이부;
    사용자의 결제 정보를 입력받아 전송하는 결제부; 및
    상기 결제부 및 상기 디스플레이부로부터 수신한 정보에 기반하여 상기 도어, 상기 배터리 트레이 및 상기 구동 유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 를 포함하고,
    상기 구동 유닛은
    상기 하우징의 바닥면에 연결되고 내측에 베어링이 구비된 샤프트 고정부;
    상기 샤프트 고정부에 양측 단부가 회전가능하게 결합되고 외주면에 나사산이 형성된 샤프트;
    상기 배터리 트레이의 저면에 연결되고, 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트가 회전하는 방향에따라 전후방으로 이동하는 쉬프트 블록; 및
    상기 샤프트의 일측 단부에 결합되어 상기 샤프트를 회전시키는 모터;를 포함하고,
    상기 배터리 트레이는,
    상기 구동 유닛과 연결되고 압력센서 관통홀이 형성되며, 저면에 스페이서가 구비된 하부 패널;
    상기 하부 패널의 상면에 결합되고 배터리가 안착되는 배터리 안착부를 형성하는 둔턱부;
    상기 둔턱부의 후방에서 상기 하부 패널의 상면에 연결되는 가림 패널; 및
    외부 전원에 연결되고 충전 단자가 상기 배터리 안착부로 연장되어 배터리를 충전하는 전원 포트;를 포함하고,
    상기 도어의 개방 상태에서 상기 배터리 트레이가 전진하는 경우 상기 배터리 트레이는 상기 도어의 상부에 배치되고, 상기 도어는 상기 배터리 트레이에 의해 가압되어 개방되며, 상기 스페이서는 상기 도어를 가압하여 상기 도어의 상측 회전을 제한하고,
    상기 하부 패널에는 배터리의 안착여부를 센싱하는 압력 센서가 구비되고,
    상기 압력 센서는 상기 압력센서 관통홀을 통과하여 상기 하부 패널의 상부로 소정길이 돌출되고 외력이 가해지면 하측으로 회전 가능하며 단부에 롤러가 구비된 센싱바를 포함하는,
    배터리 충전 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 통신 유닛을 포함하며,
    상기 통신 유닛은 상기 하우징, 상기 도어, 상기 배터리 트레이, 상기 구동유닛, 상기 디스플레이부 및 상기 결제부의 상태 정보를 외부 관리자 서버로 전송하는,
    배터리 충전 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 관리자 서버는 수신된 상기 상태 정보를 사용자의 단말장치로 전송하는,
    배터리 충전 시스템.




  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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