KR102185372B1 - 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템 - Google Patents

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주식회사 에버온
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Abstract

본 발명은 전기차가 적재되도록 형성되는 팔레트, 상기 팔레트를 승하강시키는 승강 리프트, 상기 팔레트가 승하강되는 승강로와 복수개의 주차 격납실을 갖도록 형성되는 골조 프레임과, 상기 승강 리프트를 제어하여 팔레트를 이동시키는 제어기와, 상기 주차 격납실에 마련된 충전 전력 중계 포트 및, 상기 팔레트의 측면에 형성되는 측면 연결 단자를 포함하며, 상기 팔레트가 승강 리프트에 의해 이동되어 전기차를 주차 격납실에 위치시키면 제어기는 충전 전력 중계 포트를 이동시켜 측면 연결 단자와 연결시키는 것을 특징으로 하는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템에 관한 것이다.

Description

기계식 주차장용 전기차 충전 시스템{Electronic vehicle charging apparatus for mechanical parking station}
본 발명은 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템으로서, 기계식 주차장에서 주차와 동시에 충전이 이루어질 수 있는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템에 관한 것이다.
경제 발전에 따라 자동차에 대한 수요가 폭발적으로 증가세를 보이고 있고, 자동차 수요가 늘어남에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주요 원인이 되고 있다. 이는 현재까지의 자동차의 주된 원료가 휘발유, 경우, 가스 등과 같은 화석 연료를 사용하고 있는데 기인하고 있다.
이에 자동차의 배출가스를 감소시키기 위한 요구가 이어지고 있으며, 배출가스를 줄일 수 있는 자동차의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 더 나아가 배출가스를 발생하지 않는 전기 자동차의 상용화가 부분적으로 시도되고 있다.
전기 자동차는 전기를 구동력의 공급원으로 하여 운행하는 차량을 의미하며, 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되는 전력을 이용하여 운행하는 차량을 의미한다. 이에 전기 자동차는 크게 전기에 의해 구동되어 전기 자동차를 운행시키는 전기 모터와, 그 전기 모터에 전기를 공급하는 배터리를 필수적인 구성요소로 하고 있다.
이와 같은 무공해의 전기 자동차가 기존의 화석 연료를 사용하는 자동차를 대체하기 위해서는 아직 많은 기술 분야에서의 발전이 요구되고 있는게 현실이다. 예를 들어, 배터리의 사용 시간, 즉 용량의 증가, 전기 모터의 용량 증가와 같이, 기존의 자동차를 대체할 수 있는 능력이 전기 자동차에도 요구되고 있는게 현실이다.
이와 같은 기술적인 문제 외에도 전기 자동차의 보급을 저해하는 요인으로는 전기 자동차를 충전시키기 위한 충전 시스템이 아직 널리 보급되지 않아 전기 자동차를 구입하더라도 이를 충전하기 위한 충전소와 같은 시설을 쉽게 찾기 어려운 실정이다.
이에, 휘발유 등과는 달리 전기는 일반 가정이나 건물에서도 공급할 수 있다는 점에서 일반 가정이나 건물의 주차장에 충전 시스템을 설치하여 주차 중에 충전을 가능하게 함으로써, 이를 활용하는 경우 충전소와 같은 기반 시설의 미비를 일정 부분 대체할 수 있을 것이다.
특히, 최근에는 도심의 차량 증가로 인한 주차 문제를 해결하기 위해 다양한 방식의 주차 설비가 설치되어 운영되고 있으므로, 이러한 주차 설비에 전기차 충전을 위한 충전 시스템을 구비하면, 전기차 충전을 위한 별도의 기반 시설 부족을 만회함은 물론 전기차 이용의 편의성을 향상시켜 전기차의 보급을 더욱 확대시킬 수 있을 것이다.
그런데 지금까지 일반적으로 보급된 전기차 충전 시설은 지상에서 전기 충전이 이루어지는 일반적인 충전기가 공급되고 있을 뿐이지, 승강기 형태의 기계식 주차장에서 주차된 전기차를 손쉽게 충전할 수 있는 기계식 주차장용 전기차 충전 장치는 마련되지 않는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2020-0008520호
본 발명은 기계식 주차장에서 주차된 전기차를 손쉽게 충전할 수 있는 전기차 충전 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전기차가 적재되도록 형성되는 팔레트, 상기 팔레트를 승하강시키는 승강 리프트, 상기 팔레트가 승하강되는 승강로와 복수개의 주차 격납실을 갖도록 형성되는 골조 프레임과, 상기 승강 리프트를 제어하여 팔레트를 이동시키는 제어기와, 상기 주차 격납실에 마련된 충전 전력 중계 포트 및, 상기 팔레트의 측면에 형성되는 측면 연결 단자를 포함하며, 상기 팔레트가 승강 리프트에 의해 이동되어 전기차를 주차 격납실에 위치시키면 제어기는 충전 전력 중계 포트를 이동시켜 측면 연결 단자와 연결시키는 것을 특징으로 하는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템을 제공한다.
상기 팔레트에는 전기차의 하부에 형성된 배터리 충전 단자에 접속되는 접속 단자가 형성되며, 상기 접속 단자는 상기 측면 연결 단자와 연결될 수 있다.
상기 접속 단자가 형성된 접속 단자부는 접속 단자부 몸체와, 상기 접속 단자부 몸체의 내측에 형성되는 접속 단자 프레임부를 포함하고, 상기 접속 단자 프레임부는 내측센서가 형성되는 센서 프레임부분과, 상기 내측센서에서 감지된 충전 단자의 위치로 접속 단자 프레임부를 접속 단자부 몸체 내부에서 이동시키는 하부 프레임부분을 포함할 수 있다.
상기 팔레트에 팔레트 길이 방향으로 형성되는 중앙 홈과, 상기 중앙 홈에서 측방향으로 형성되는 측면 홈이 형성되고, 상기 접속 단자부 몸체에는 전기차의 충전 단자 위치를 감지하는 외측 센서와, 상기 중앙 홈과 측면 홈을 따라서 접속 단자부 몸체를 충전 단자 위치로 이동시키는 몸체 이동부가 형성될 수 있다.
상기 하부 프레임부분은 구동 바퀴 및, 상기 구동 바퀴를 전후 좌후로 이동시키는 바퀴구동부를 포함할 수 있다.
상기 접속 단자부 몸체에는 상단에 형성되는 덮개와, 상기 덮개를 이동시키도록 형성되는 덮개 이동부가 포함될 수 있다.
상기 접속 단자 프레임부에는 상기 접속 단자를 승하강시키는 승하강부재가 형성될 수 있다.
상기 충전 전력 중계 포트는 수직 가이드 레일과, 상기 수직 가이드 레일을 따라서 이동되는 롤러부와, 상기 롤러부를 구동하는 제1 구동부와, 상기 롤러부에 고정되어 롤러부를 따라서 이동되도록 형성되는 충전 전력 중계 단자를 포함하며, 상기 팔레트가 주차 격납실에 위치되면, 제1 구동부가 작동되어 롤러부가 수직 가이드 레일을 따라서 하방으로 이동되면서 상기 충전 전력 중계 단자가 상기 측면 연결 단자에 접속될 수 있다.
상기 충전 전력 중계 포트는 전력을 공급하도록 형성된 수직 전력 공급 로드와, 상기 수직 전력 공급 로드에 접하고 중계 포트 단자가 형성된 중계 포트 단자부와, 상기 수직 전력 공급 로드와 평행하게 형성되는 가이드 로드와, 상기 가이드 로드를 따라서 이동되는 가이드롤러부와, 상기 가이드롤러부가 이동될 수 있는 구동력을 제공하는 제2 구동부 및, 상기 가이드롤러부와 중계 포트 단자부 사이를 연결하는 링크부재를 포함하고, 상기 팔레트가 주차 격납실에 위치되면, 제2 구동부가 작동되어 가이드롤러부가 가이드 로드를 따라서 내려오면서 중계 포트 단자부의 중계 포트 단자가 연결 단자 부분에 접촉될 수 있다.
상기 덮개에는 피동부재가 형성되고, 상기 덮개 이동부에는 상기 피동부재에 맞물리는 구동부재와, 상기 구동부재를 구동시키는 제3 구동부가 형성될 수 있다.
상기 승하강부재는 상기 하부 프레임부분에 형성되는 나사선부재와, 상기 나사선부재를 구동시키는 나사선 구동부와, 상기 나사선부재에 접하여 나사선부재가 회전됨에 따라서 높이가 신축되는 신장부재와, 상기 신장부재의 상부에 형성되는 접속 단자판을 포함할 수 있다.
상기 측면 연결 단자는 단자 몸체와, 상기 단자 몸체에 형성되며 절연 소재로 형성되는 단자 기대 및, 상기 단자 기대의 상부에 형성되는 연결 단자 부분을 포함하며, 상기 측면 연결 단자는 단자 기대의 하부와 단자 몸체 사이에 탄성 부재가 형성될 수 있다.
본 발명은 상기 중계 포트 단자부의 상부에 형성된 제4 구동부와, 상기 제4 구동부에 의해 회전되는 포트 단자 회전팬과, 상기 포트 단자 회전팬에서 발생되는 공기의 흐름을 전달하도록 중계 포트 단자부의 내측에 형성된 연결 덕트부 및, 상기 연결 덕트부의 하단에 형성되는 포트 단자 노즐부를 더 포함하고, 상기 포트 단자 노즐부는 포트 단자 회전팬에서 전달되는 공기를 분사할 수 있다.
상기 접속 단자판에 공기를 분사하는 공기 분사부는 접속 단자부 몸체 외측에 고정되는 제5 구동부와, 상기 제5 구동부에 의해 회전되는 접속 단자 회전팬과, 상기 접속 단자 회전팬에서 발생되는 공기의 흐름을 전달하도록 형성되는 접속 단자 노즐부를 포함할 수 있다.
본 발명은 자동차의 주차 위치가 사전에 결정되어진 개소를 이용하는 형태의 기계식 주차장에서 주차된 전기차를 손쉽게 충전할 수 있는 전기차 충전 수단을 제공하는 효과가 발생된다.
또한, 본 발명은 전기차의 하부에 형성된 충전 단자의 다양한 위치에 접속 단자부 몸체가 이동되는 1단계와, 상기 1단계를 거친 후에 접속 단자부 몸체 내부에서 접속 단자판이 충전 단자의 정확한 하부에 위치되도록 조정하는 과정을 거치는 2단계를 통하여 정밀한 충전 과정이 진행되는 효과가 발생된다.
도 1은 본 발명인 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템을 나타내는 개략 정면도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 전기차에 팔레트의 접속단자부가 접속되기 전의 상태를 나타내는 개략 정면도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a) 상태에서 전기차의 충전 단자와 팔레트의 접속단자부가 접근한 상태를 나타내는 개략 정면도이며, 도 2의 (c)는 도 2의 (b) 상태에서 전기차의 충전 단자와 팔레트의 접속단자부가 접촉된 상태를 나타내는 개략 정면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명에서 전기차가 주차 격납실 측으로 횡행 이동하는 것을 나타내는 개략 정면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 전기차가 주차 격납실 측으로 횡행 이동된 것을 나타내는 개략 정면도이다.
도 4의 (a)는 본 발명에서 충전 전력 중계 포트의 제1 형태를 나타내는 개략 사시도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 제1 충전 전력 중계 포트가 제1 측면 연결 단자에 접촉된 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 5의 (a)는 본 발명에서 충전 전력 중계 포트의 제2 형태를 나타내는 개략 사시도이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에서 제2 충전 전력 중계 포트가 제2 측면 연결 단자에 접촉된 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 6은 본 발명에서 충전 전력 중계 포트의 제2 형태에 대한 변형례를 나타내는 개략 확대 단면도이다.
도 7은 팔레트의 변형례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 8의 (a)는 팔레트의 접속단자부 제1 변형례를 나타내는 개략 평면도이고, 도 8의 (b)는 팔레트의 접속단자부 제1 변형례를 나타내는 개략 측단면도이다.
도 9의 (a)는 팔레트의 접속 단자부 제2 변형례에서 덮개가 닫힌 상태를 나타내는 개략 평면도이고, 도 9의 (b)는 팔레트의 접속 단자부 제2 변형례에서 덮개가 닫힌 상태를 나타내는 개략 측단면도이며, 도 9의 (c)는 팔레트의 접속 단자부 제2 변형례에서 덮개가 열린 상태를 나타내는 개략 평면도이다.
도 10은 접속 단자부와 충전 단자의 접속 과정을 나타내는 개략 요부 사시도이다.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명인 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템을 나타내는 개략 정면도이며, 도 2의 (a)는 도 1의 전기차에 팔레트의 접속단자부가 접속되기 전의 상태를 나타내는 개략 정면도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a) 상태에서 전기차의 충전 단자와 팔레트의 접속단자부가 접근한 상태를 나타내는 개략 정면도이며, 도 2의 (c)는 도 2의 (b) 상태에서 전기차의 충전 단자와 팔레트의 접속단자부가 접촉된 상태를 나타내는 개략 정면도이다.
본 명세서에서 "전기차"라는 용어는 전기 자동차, 전기 버스, 전기 승합차, 전기 오토바이 등과 같이 전기 충전에 의해 주행될 수 있는 모든 다양한 형태의 탑승 수단을 포함하는 개념으로 사용된다.
또한, 본 명세서에서 기계식 주차장은, 엘리베이터 기계식 주차장, 평면 왕복기계식 주차장, 승강기 슬라이드 기계식 주차장을 모두 포함할 수 있다. 이하 본 발명의 실시예에서는 엘리베이터 기계식 주차장에 주차된 전기차를 충전하는 예를 설명하겠으나, 엘리베이터 기계식 주차장뿐만 아니라 평면 왕복기계식 주차장, 승강기 슬라이드 기계식 주차장 등과 같이 팔레트의 이동에 의해 주차되는 다양한 기계식 주차장에도 모두 적용될 수 있을 것이다. 이하 상술한다.
엘리베이터 방식의 기계식 주차장(100)은, 전기차(101)가 적재될 수 있는 팔레트(10), 팔레트(10)를 승하강 및 횡행 이동시키는 승강 리프트(20), 승강로(130)와 복수개의 주차 격납실(140)을 수직으로 갖도록 형성되는 골조 프레임(110)과, 승강 리프트(20)를 제어하여 팔레트(10)를 승하강 및 횡행 이동시키는 제어기(120)를 구비한다.
상기 승강로(130)는 승강 리프트(20)가 상하 이동할 수 있도록 골조 프레임(110)의 중심부에 수직 방향으로 형성되고, 주차 격납실(140)은 승강로(130)의 일측 또는 양측에 상하 적층되는 방식으로 다수개 형성되며, 팔레트(10)가 횡행 이동하여 안착지지될 수 있도록 형성된다.
상기 승강 리프트(20)는 골조 프레임(110)의 상부에 구비된 별도의 구동부에 의해 승강로(130)를 따라 상하 이동하며, 승강 리프트(20)에는 별도의 횡행 구동 장치(30)가 구비되어 팔레트(10)를 횡행 이동시킨다. 즉, 상기 승강 리프트(20)는 팔레트(10)를 승강 리프트(20)로부터 주차 격납실(140)로 횡행 이동시키거나 또는 주차 격납실(140)로부터 승강 리프트(20)로 횡행이동시킨다.
이러한 구조를 통해 전기차(101)가 출입구로 입고되어 팔레트(10)에 적재되면, 제어기(120)는 승강 리프트(20)를 제어하여 전기차(101)가 적재된 팔레트(10)를 주차 대상의 주차 격납실(140) 높이까지 상측으로 이동시키고, 해당 높이에서 정지한 후, 횡행 구동 장치(30)를 통해 팔레트(10)를 해당 주차 대상의 주차 격납실(140) 측으로 횡행 이동시키며, 이 상태로 전기차(101)는 팔레트(10)에 적재되어 특정 주차 격납실(140)에 격납 주차된다. 이후, 승강 리프트(20)는 또 다른 주차 격납실(140-1)의 빈 팔레트(10-1)를 싣고 하강 이동하여 출입구 측으로 하강 이동한다. 차량 출고 작업은 이와 반대 순서로 진행된다.
본 발명은 이러한 팔레트(10), 승강 리프트(20), 골조 프레임(110)을 구비한 기계식 주차장(100)에서 전기차(101)을 충전할 수 있는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템(200)을 제공한다.
본 발명의 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템(200)은 분산 충전 관리기(300), 충전 전력 중계 포트(500), 팔레트(10)에 형성된 접속 단자(12)를 포함할 수 있다. 이하 상술하기로 한다.
상기 분산 충전 관리기(300)는, 골조 프레임(110)에 마련된 단일의 충전 관리 격납실(310)에 위치되어 각 주차 격납실(140)에 마련된 충전 전력 중계 포트(500)와 전력 중계 케이블(400)로 연결되어 있으며, 분산 제어되는 충전 전력을 전력 중계 케이블(400)을 통해 각 주차 격납실(140)에 마련된 충전 전력 중계 포트(500)에 각각 공급하는 기능을 수행한다. 즉, 분산 충전 관리기(300)는, 할당된 복수의 충전 전력 중계 포트(500)와 연결되어, 충전 전력을 전력 중계 케이블(400)을 통해 각 주차 격납실(140)에 마련된 충전 전력 중계 포트(500)에 각각 공급한다.
또한, 분산 충전 관리기(300)는 수직으로 형성된 격납실의 중간에 위치된다. 따라서, 상기 골조 프레임(110)에는 충전 관리 격납실(310)의 상측에 위치하는 주차 격납실(140)의 개수와, 충전 관리 격납실(310)의 하측에 위치하는 주차 격납실(140)의 개수가 동일하게 형성될 수 있다. 이는 분산 충전 관리기(300)를 수직으로 형성된 격납실의 중간에 위치하도록 함으로써, 각 주차 격납실(140)의 충전 전력 중계 포트(500)에 연결되는 전력 중계 케이블(400)의 길이를 최소로 할 수 있기 때문이다.
상기 충전 전력 중계 포트(500)는, 골조 프레임(110)에 마련된 각 주차 격납실(140)의 측벽마다 마련되어, 분산 충전 관리기(300)에 연결된 전력 중계 케이블(400)을 통하여 제공되는 충전 전력을 출력하는 포트이다. 즉, 분산 충전 관리기(300)와 각 주차 격납실(140)의 측벽에 마련된 충전 전력 중계 포트(500)는 각각의 전력 중계 케이블(400)을 통해 연결되어 있으며, 이러한 전력 중계 케이블(400)을 통하여 분산 충전 관리기(300)에서 제공하는 충전 전력이 충전 전력 중계 포트(500)로 제공된다.
본 발명에서는 전기차(101)의 배터리 충전 단자(103)가 전기차(101)의 하부에 형성된다.
전기차(101)가 팔레트(10)에 주차되면 도 2의 (a)와 같이 팔레트(10)에 형성된 접속 단자(12)가 전기차(101)의 배터리 충전 단자(103)의 하부에 위치된다.
상기 팔레트(10)에는 접속 단자(12)를 승하강시키도록 접속 승하강 부재(12-1)가 형성되고, 전기차(101)에는 충전 단자(103)를 승하강시키도록 충전 승하강 부재(103-1)가 형성된다.
도 2의 (b)와 같이 상기 접속 승하강 부재(12-1)에 의해 접속 단자(12)가 상승하고, 충전 승하강 부재(103-1)에 의해 충전 단자(103)가 하강하여 접속 단자(12)와 충전 단자(103)가 서로 인접한다.
이 상태에서 충전 단자(103)와 접속 단자(12)가 좀 더 접근하면 도 2의 (c)와 같이 접촉하게 된다.
도 3의 (a)는 본 발명에서 전기차가 주차 격납실 측으로 횡행 이동하는 것을 나타내는 개략 정면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 전기차가 주차 격납실 측으로 횡행 이동된 것을 나타내는 개략 정면도이다.
상기 충전 단자(103)와 접속 단자(12)가 접촉된 상태에서 팔레트(10)가 상승하여 주차 격납실(140)의 높이에 위치되면 횡행 구동 장치를 통하여 횡 방향으로 이동되어 주차된다.
상기 팔레트(10)의 측면에는 상기 접속 단자(12)와 전선으로 연결된 측면 연결 단자(510)가 형성되어 팔레트(10)가 횡 방향으로 이동되어 주차될 때 충전 전력 중계 포트(500)와 연결된다.
상기 충전 전력 중계 포트(500)는 분산 충전 관리기(300)에서 제공하는 충전 전력을 측면 연결 단자(510)에 전달하고, 상기 측면 연결 단자(510)는 접속 단자(12)에 전달하며, 상기 접속 단자(12)는 충전 단자(103)에 전달하여 주차중인 전기차(101)가 충전되도록 작용한다.
도 4의 (a)는 본 발명에서 충전 전력 중계 포트의 제1 형태를 나타내는 개략 사시도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 제1 충전 전력 중계 포트가 제1 측면 연결 단자에 접촉된 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
본 발명에서 충전 전력 중계 포트(500)의 제1 형태는 팔레트(10)의 제1 측면 연결 단자(510-1)에 접속되는 제1 충전 전력 중계 포트(500-1)이다.
상기 제1 충전 전력 중계 포트(500-1)는 수직선 방향으로 형성된 수직 가이드 레일(600)과, 상기 수직 가이드 레일(600)을 따라서 이동되는 한쌍의 롤러부(610)와, 상기 롤러부(610)를 구동하는 모터 등의 구동부(620)와, 상기 롤러부(610)에 고정되어 롤러부(610)를 따라서 이동되도록 형성되는 제1 충전 전력 중계 단자(630)를 포함한다.
상기 제1 충전 전력 중계 단자(630)는 분산 충전 관리기(300)와 전선으로 연결된다.
도 4의 (a)와 같이 팔레트(10)가 주차 격납실(140)에 위치되면, 제어기(120)에 의해 구동부(620)가 작동되어 롤러부(610)가 수직 가이드 레일(600)을 따라서 하방으로 이동되면서 도 4의 (b)와 같이 상기 제1 충전 전력 중계 단자(630)가 상기 제1 측면 연결 단자(510-1)에 접속된다.
도 5의 (a)는 본 발명에서 충전 전력 중계 포트의 제2 형태를 나타내는 개략 사시도이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에서 제2 충전 전력 중계 포트가 제2 측면 연결 단자에 접촉된 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
본 발명에서 충전 전력 중계 포트(500)의 제2 형태는 팔레트(10)의 측면에 형성되는 제2 측면 연결 단자(510-2)와, 제2 측면 연결 단자(510-2)에 접촉될 수 있는 형태로 형성되는 제2 충전 전력 중계 포트(500-2)를 포함한다.
상기 제2 측면 연결 단자(510-2)는 단자 몸체(545)와, 상기 단자 몸체(545)의 일부에 단차지게 형성되며 베크라이트 등의 절연 소재로 형성되는 단자 기대(546)와, 상기 단자 기대(546)의 상부에 일정 간격으로 복수개 형성되는 연결 단자 부분(548)을 포함한다.
상기 제2 충전 전력 중계 포트(500-2)는 분산 충전 관리기(300)에서 전달되는 전력을 공급하도록 트로리바(Trolley-bar)와 같이 내측에 전선이 형성된 수직 전력 공급 로드(552)와, 상기 수직 전력 공급 로드(552)에 일측 접하고 타측에는 연결 단자 부분(548)의 개수와 동일한 개수의 중계 포트 단자(554)가 하부에 형성된 브러쉬 형상의 중계 포트 단자부(556)와, 상기 수직 전력 공급 로드(552)와 평행하게 수직으로 형성되는 가이드 로드(558)와, 상기 가이드 로드(558)를 따라서 이동되는 가이드롤러부(562)와, 상기 가이드롤러부(562)가 이동될 수 있는 구동력을 제공하는 모터 등의 구동부(564) 및, 상기 가이드롤러부(562)와 중계 포트 단자부(556) 사이를 연결하는 링크부재(566)를 포함한다.
도 5의 (a)와 같이 팔레트(10)가 주차 격납실(140)에 위치되면, 팔레트(10)가 주차 격납실(140)에 위치된 정보가 제어기(120)에 전달되고, 제어기(120)에 의해 구동부(564)가 작동되어 가이드롤러부(562)가 가이드 로드(558)를 따라서 내려오면서 도 5의 (b)와 같이 중계 포트 단자부(556)의 중계 포트 단자(554)가 연결 단자 부분(548)에 접촉된다.
본 발명에서 제2 충전 전력 중계 포트(500-2)는 분산 충전 관리기(300)에서 전달되는 전력을 공급하도록 트로리바(Trolley-bar)와 같이 내측에 전선이 형성된 수직 전력 공급 로드(552)가 사용되어 전선이 합선되거나 전선이 엉키는 문제가 발생하지 않는 장점이 있다.
또한, 복수개의 중계 포트 단자(554)가 복수개의 연결 단자 부분(548)에 연결되어 전력 전송 면적이 증가함으로 안정적으로 전력 전송이 진행되는 효과가 발생된다.
도 6은 본 발명에서 충전 전력 중계 포트의 제2 형태에 대한 변형례를 나타내는 개략 확대 단면도이다.
본 발명에서 충전 전력 중계 포트(500)의 제2 형태에 대한 변형례는 중계 포트 단자부(556)의 상부에 형성된 모터 등의 구동부(764)와, 상기 구동부(764)에 의해 회전되는 포트 단자 회전팬(766)과, 상기 포트 단자 회전팬(766)에서 발생되는 공기의 흐름을 전달하도록 중계 포트 단자부(556)의 내측에 형성된 연결 덕트부(767)와, 상기 연결 덕트부(767)의 하단에 형성되는 포트 단자 노즐부(768)를 포함한다.
상기 포트 단자 노즐부(768)는 중계 포트 단자부(556)의 하단에 중계 포트 단자(554)에 인접하게 형성되어 포트 단자 회전팬(766)에서 전달되는 공기를 하방으로 분사한다.
상기 포트 단자 노즐부(768)에서 분사된 공기는 중계 포트 단자(554)가 연결 단자 부분(548)에 접촉되기 전에 중계 포트 단자(554)와 연결 단자 부분(548)에 누적될 수 있는 먼지나 오물을 제거하는 작용을 한다.
상기 제2 측면 연결 단자(510-2)는 단자 기대(546)의 하부와 단자 몸체(545) 사이에 스프링 등의 탄성 부재(772)가 형성된다.
상기 탄성 부재(772)는 중계 포트 단자부(556)가 하방으로 이동되면서 중계 포트 단자(554)가 연결 단자 부분(548)에 접촉될 때, 중계 포트 단자(554)가 연결 단자 부분(548)을 누르면서 좀 더 밀착될 수 있도록 하방으로 탄성 압축된다.
본 발명은 탄성 부재(772)가 탄성 변형되면서 중계 포트 단자(554)가 연결 단자 부분(548)에 접촉 불량되는 것을 방지할 수 있도록 작용한다.
도 7은 팔레트의 변형례를 나타내는 개략 사시도이다.
본 발명은 도 7에서 팔레트(10)는 실선으로 도시하고, 팔레트(10)에 주차된 전기차(101)는 점선으로 도시한다.
본 발명에서 팔레트(10)의 변형례는 팔레트(10)에 주차된 전기차(101)의 하부에 형성된 충전 단자(103)의 위치가 전기차(101)마다 다양하기 때문에 주차된 전기차(101)의 충전 단자(103) 위치로 접속 단자부 몸체(802)가 이동될 수 있는 것이 특징이다.
즉, 팔레트(10)의 중앙에 팔레트(10)의 길이 방향으로 중앙 홈(852)이 형성되고, 상기 중앙 홈(852)에 일정 간격마다 양측 방향으로 측면 홈(854)이 형성된다.
상기 접속 단자부 몸체(802)의 상부에는 복수개의 초음파 센서, 이미지 센서, 또는 송수신 센서 등의 외측 센서(862)가 형성되어 전기차(101)에 형성된 충전 단자(103)의 위치를 감지한다.
전기차(101)에도 충전 단자(103)에 복수개의 송수신 센서(864)가 형성되어 상기 외측 센서(862)와 통신을 통하여 충전 단자(103)의 위치 정보를 전달할 수 있다.
상기 접속 단자부 몸체(802)에는 몸체 이동부(806)가 형성되어 중앙 홈(852)과 측면 홈(854)을 통하여 상기 전기차(101)의 충전 단자(103) 위치로 접속 단자부 몸체(802)를 이동시킨다.
도 8의 (a)는 팔레트의 접속단자부 제1 변형례를 나타내는 개략 평면도이고, 도 8의 (b)는 팔레트의 접속단자부 제1 변형례를 나타내는 개략 측단면도이다.
본 발명에서 팔레트(10)의 접속 단자부(841) 제1 변형례는 개략적으로 직육면체 형태로 형성된 접속 단자부 몸체(802)와, 상기 접속 단자부 몸체(802)의 내측에 형성되는 접속 단자 프레임부(804)와, 상기 접속 단자부 몸체(802)의 하부에 형성되는 몸체 이동부(806)를 포함한다.
상기 접속 단자부 몸체(802)에는 상단에 형성되는 일측 절반 덮개(808)와, 상기 일측 절반 덮개(808)와 대향되게 형성되는 타측 절반 덮개(810)와, 상기 일측 절반 덮개(808)를 일측으로 이동시키도록 형성되는 제1 일측 덮개 이동부(812)와, 상기 타측 절반 덮개(810)를 타측으로 이동시키도록 형성되는 제1 타측 덮개 이동부(814)를 포함한다.
상기 일측 절반 덮개(808)의 하부에는 래크 기어 등의 피동부재(816)가 형성되고, 상기 제1 일측 덮개 이동부(812)에는 상기 래크 기어 등의 피동부재(816)에 맞물리는 피니언 기어 등의 구동부재(818)와, 상기 피니언 기어 등의 구동부재(818)를 구동시키는 구동부(820)가 형성된다.
상기 구동부(820)가 작동되면 피니언 기어 등의 구동부재(818)가 회전되면서 래크 기어 등의 피동부재(816)를 이동시켜 일측 절반 덮개(808)를 개방하거나 폐쇄한다.
상기 타측 절반 덮개(810)의 하부에도 래크 기어 등의 피동부재(816-1)가 형성되고, 상기 제1 타측 덮개 이동부(814)에는 상기 래크 기어 등의 피동부재(816-1)에 맞물리는 피니언 기어 등의 구동부재(818-1)와, 상기 피니언 기어 등의 구동부재(818-1)를 구동시키는 구동부(820-1)가 형성된다.
상기 구동부(820-1)가 작동되면 피니언 기어 등의 구동부재(818-1)가 회전되면서 래크 기어 등의 피동부재(816-1)를 이동시켜 타측 절반 덮개(810)를 개방하거나 폐쇄한다.
상기 접속 단자 프레임부(804)는 상부에 형성되는 센서 프레임부분(822)과, 상기 센서 프레임부분(822)에 형성되는 복수개의 내측센서(824)와, 상기 센서 프레임부분(822)의 하부에 형성되는 수직 프레임부분(826)과, 상기 수직 프레임부분(826)의 하부에 형성되는 하부 프레임부분(828)을 포함한다.
상기 센서 프레임부분(822)은 내측센서(824)를 지지하는 작용을 한다.
상기 내측센서(824)는 송수신부가 형성되는 포토센서이며, 필요한 경우에는 초음파 센서 등을 이용하는 것도 가능하다.
상기 수직 프레임부분(826)은 센서 프레임부분(822)과 하부 프레임부분(828)을 연결해주는 역할을 하며 4개가 형성된다.
상기 하부 프레임부분(828)은 하부에 복수개의 피동 바퀴(832)와, 1개의 구동 바퀴(834) 및, 상기 구동 바퀴(834)를 전후 좌후로 이동시키는 바퀴구동부(835)를 포함한다.
상기 바퀴구동부(835)는 구동 바퀴(834)의 방향을 전환시키는 바퀴 전환 구동부(835-1)과 구동 바퀴(834)의 이동 거리를 조절하는 바퀴 이동 구동부(835-2)를 포함한다.
구동 바퀴(834)에는 원형 래크 기어 등의 피동부재(835-3)가 형성되고, 바퀴 전환 구동부(835-1)에는 원형 래크 기어 등의 피동부재(835-3)를 회전시키는 피니언 기어 등의 구동부재(835-4)가 형성된다.
상기 구동부재(835-4)가 피동부재(835-3)를 회전시켜 구동 바퀴(834)의 방향을 전환시킨다.
그리고 구동 바퀴(834)의 회전축과 바퀴 이동 구동부(835-2)의 모터축 사이에는 무한 궤도형 벨트부(836)가 형성된다.
상기 바퀴 이동 구동부(835-2)가 작동되면 무한 궤도형 벨트부(836)가 회전되면서 구동 바퀴(834)를 이동시킨다.
상기 접속 단자 프레임부(804)에는 접속 단자판(844)을 승하강시키는 유압식이나 기타 다른 승하강 수단을 이용하는 승하강부재가 형성되는 것도 가능하며, 아래에는 상기 승하강부재의 유형 중 하나를 설명한다.
상기 접속 단자 프레임부(804)는 상기 하부 프레임부분(828)의 상면에 형성되는 나사선부재(838)와, 상기 나사선부재(838)를 구동시키는 나사선 구동부(840)와, 상기 나사선부재(838)에 하부가 접하여 나사선부재(838)가 회전됨에 따라서 높이가 증가하거나 감소되는 자바라 형상의 신장부재(842)와, 상기 신장부재(842)의 상부에 형성되는 접속 단자판(844)을 더 포함한다.
상기 나사선부재(838)에는 중심을 기준으로 양측에 서로 대향되는 나사선이 형성되고, 상기 신장부재(842)의 하부는 나사선부재(838)의 양측에 맞물려 이동되어 나사선 구동부(840)가 나사선부재(838)를 일측 방향으로 회전시키면 신장부재(842)가 상부로 높게 신장되고, 나사선부재(838)를 타측 방향으로 회전시키면 신장부재(842)가 하부로 낮게 축소된다.
상기 접속 단자판(844)에는 복수개의 접속 단자(846)가 상면에 형성된다.
상기 몸체 이동부(806)는, 몸체 구동부(806-1)와, 상기 몸체 구동부(806-1)에 의해 회전과 이동을 하는 몸체 바퀴(848)를 포함하고, 필요한 경우에 상기 바퀴구동부(835)와 동일한 구조로 형성되어 몸체 바퀴(848)를 회전 및 이동시킬 수 있다.
도 9의 (a)는 팔레트의 접속 단자부 제2 변형례에서 덮개가 닫힌 상태를 나타내는 개략 평면도이고, 도 9의 (b)는 팔레트의 접속 단자부 제2 변형례에서 덮개가 닫힌 상태를 나타내는 개략 측단면도이며, 도 9의 (c)는 팔레트의 접속 단자부 제2 변형례에서 덮개가 열린 상태를 나타내는 개략 평면도이다.
팔레트(10)의 접속 단자부(841) 제2 변형례는 상기 접속 단자부(841) 제1 변형례에 비교할 때 덮개를 개방하는 방식이 기어를 이용하는 접속 단자부(841) 제1 변형례와 달리 유압실린더(880)를 이용한다는 점에서 상이하다.
또한, 팔레트(10)의 접속 단자부(841) 제2 변형례는 상기 접속 단자부(841) 제1 변형례에 기재되지 않은 접속 단자판(844)에 공기를 분사하는 공기 분사부(870)가 마련된다는 점에서 상이하다.
따라서, 이하에서는 팔레트(10)의 접속 단자부(841) 제2 변형례가 접속 단자부(841) 제1 변형례와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.
팔레트(10)의 접속 단자부(841) 제2 변형례는 개략적으로 직육면체 형태로 형성된 접속 단자부 몸체(802)와, 상기 접속 단자부 몸체(802)의 내측에 형성되는 접속 단자 프레임부(804)와, 상기 접속 단자부 몸체(802)의 하부에 형성되는 몸체 이동부(806)를 포함한다.
상기 접속 단자부 몸체(802)에는 상단에 형성되는 일측 절반 덮개(808)와, 상기 일측 절반 덮개(808)와 대향되게 형성되는 타측 절반 덮개(810)와, 상기 일측 절반 덮개(808)를 일측으로 이동시키도록 형성되는 제2 일측 덮개 이동부(812-1)와, 상기 타측 절반 덮개(810)를 타측으로 이동시키도록 형성되는 제2 타측 덮개 이동부(814-1)를 포함한다.
상기 제2 일측 덮개 이동부(812-1)는 접속 단자부 몸체(802) 외측에 고정되는 유압실린더(880)와, 상기 유압실린더(880)에 의해 신장되는 피스톤 로드(882)와, 상기 피스톤 로드(882)의 끝단과 연결된 일측 절반 덮개(808)의 후단부(884)를 포함한다.
상기 유압실린더(880)가 작동되면 피스톤 로드(882)가 신장되면서 접속 단자부 몸체(802)의 상부에서 일측 절반 덮개(808)를 이동시킨다.
상기 제2 타측 덮개 이동부(814-1)도 접속 단자부 몸체(802) 외측에 고정되는 유압실린더(880-1)와, 상기 유압실린더(880-1)에 의해 신장되는 피스톤 로드(882-1)와, 상기 피스톤 로드(882-1)의 끝단과 연결된 타측 절반 덮개(810)의 후단부(884-1)를 포함한다.
상기 유압실린더(880-1)가 작동되면 피스톤 로드(882-1)가 신장되면서 접속 단자부 몸체(802)의 상부에서 타측 절반 덮개(810)를 이동시킨다.
상기 접속 단자판(844)에 공기를 분사하는 공기 분사부(870)는 접속 단자부 몸체(802) 외측에 고정되는 모터 등의 구동부(886)와, 상기 구동부(886)에 의해 회전되는 접속 단자 회전팬(888)과, 상기 접속 단자 회전팬(888)에서 발생되는 공기의 흐름을 전달하도록 형성되는 접속 단자 노즐부(889)를 포함한다.
상기 구동부(886)가 접속 단자 회전팬(888)을 작동시키면 접속 단자 회전팬(888)에 의해 이동되는 공기가 노즐을 통해 접속 단자판(844)의 상부 표면에 전달되어 접속 단자판(844) 표면에 붙어 있는 이물질을 제거하는 작용을 한다.
이를 통하여 접속 단자판(844)에 이물질이 붙어 있는 경우에도 용이하게 제거되는 효과가 발생된다.
도 10은 접속 단자부와 충전 단자의 접속 과정을 나타내는 개략 요부 사시도이다.
도 10에서는 이해를 돕기 위해서 전기차(101)를 생략하고 전기차(101)의 충전 단자(103)만 도시하고, 팔레트(10)를 생략하고 팔레트(10)의 접속 단자부 몸체(802)만 도시한다.
본 발명은 도 10의 (a)와 같이 주차 완료된 상태에서 도 7의 외측 센서(862)가 단독으로 작동하여 충전 단자(103)의 위치를 감지하거나, 외측 센서(862)와 충전 단자(103)의 송수신 센서(864)가 작동되어 충전 단자(103)의 위치를 감지하고, 몸체 이동부(806)가 작동하여 접속 단자부 몸체(802)가 충전 단자(103)의 하부로 이동되면 충전 단자(103)의 하부에 팔레트(10)의 접속 단자부 몸체(802)가 위치된다.
이 상태에서 도 10의 (b)와 같이 덮개 개방 단계는 충전 단자(103)의 하부 덮개(866)를 하방으로 개방하고, 접속 단자부 몸체(802)의 일측 덮개(867)와 타측 덮개(868)를 양측으로 개방한다.
도 10의 (b)와 같은 상태에서 도 10의 (c)와 같은 단자위치 보정 단계는 도 8과 같이 상기 복수개의 내측센서(824)를 이용하여 접속 단자부 몸체(802) 내부에서 바퀴구동부(835)를 작동시켜 접속 단자판(844)이 충전 단자(103)의 정확한 하부에 위치되도록 조정한다.
그리고 도 10의 (d)와 같은 충전개시 단계는 신장부재(842)를 신장시켜서 접속 단자판(844)가 충전 단자(103)에 밀착되도록 한다.
본 발명은 전기차(101)의 하부에 형성된 충전 단자(103)의 다양한 위치에 접속 단자부 몸체(802)가 이동되는 1단계와, 상기 1단계를 거친 후에 접속 단자부 몸체(802) 내부에서 접속 단자판(844)이 충전 단자(103)의 정확한 하부에 위치되도록 조정하는 과정을 거치는 2단계를 통하여 정밀한 충전 과정이 진행되는 효과가 발생된다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
10: 팔레트 20: 승강 리프트
100: 엘리베이터 방식의 기계식 주차장 101: 전기차
103: 충전 단자 120: 제어기
140: 주차 격납실 300: 분산 충전 관리기
500: 충전 전력 중계 포트 510: 측면 연결 단자
556: 중계 포트 단자부 802: 접속 단자부 몸체

Claims (8)

  1. 전기차가 적재되도록 형성되는 팔레트,
    상기 팔레트를 승하강시키는 승강 리프트,
    상기 팔레트가 승하강되는 승강로와 복수개의 주차 격납실을 갖도록 형성되는 골조 프레임과,
    상기 승강 리프트를 제어하여 팔레트를 이동시키는 제어기와,
    상기 주차 격납실에 마련된 충전 전력 중계 포트 및,
    상기 팔레트의 측면에 형성되는 측면 연결 단자를 포함하며,
    상기 팔레트가 승강 리프트에 의해 이동되어 전기차를 주차 격납실에 위치시키면 제어기는 충전 전력 중계 포트를 이동시켜 측면 연결 단자와 연결시키고,
    상기 팔레트에는 전기차의 하부에 형성된 배터리 충전 단자에 접속되는 접속 단자가 형성되며,
    상기 접속 단자는 상기 측면 연결 단자와 연결되고,
    상기 접속 단자가 형성된 접속 단자부는
    접속 단자부 몸체와,
    상기 접속 단자부 몸체의 내측에 형성되는 접속 단자 프레임부를 포함하고,
    상기 접속 단자 프레임부는
    내측센서가 형성되는 센서 프레임부분과,
    상기 내측센서에서 감지된 충전 단자의 위치로 접속 단자 프레임부를 접속 단자부 몸체 내부에서 이동시키는 하부 프레임부분을 포함하며,
    상기 팔레트에는
    팔레트 길이 방향으로 형성되는 중앙 홈과,
    상기 중앙 홈에서 측방향으로 형성되는 측면 홈이 형성되고,
    상기 접속 단자부 몸체에는
    전기차의 충전 단자 위치를 감지하는 외측 센서와,
    상기 중앙 홈과 측면 홈을 따라서 접속 단자부 몸체를 충전 단자 위치로 이동시키는 몸체 이동부와,
    상단에 형성되는 덮개 및,
    상기 덮개를 이동시키도록 형성되는 덮개 이동부가 포함되는 것을 특징으로 하는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 프레임부분은
    구동 바퀴 및,
    상기 구동 바퀴를 전후 좌후로 이동시키는 바퀴구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 접속 단자 프레임부에는
    상기 접속 단자를 승하강시키는 승하강부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 전력 중계 포트는
    수직 가이드 레일과,
    상기 수직 가이드 레일을 따라서 이동되는 롤러부와,
    상기 롤러부를 구동하는 제1 구동부와,
    상기 롤러부에 고정되어 롤러부를 따라서 이동되도록 형성되는 충전 전력 중계 단자를 포함하며,
    상기 팔레트가 주차 격납실에 위치되면, 제1 구동부가 작동되어 롤러부가 수직 가이드 레일을 따라서 하방으로 이동되면서 상기 충전 전력 중계 단자가 상기 측면 연결 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 측면 연결 단자는
    단자 몸체와,
    상기 단자 몸체에 형성되며 절연 소재로 형성되는 단자 기대 및,
    상기 단자 기대의 상부에 형성되는 연결 단자 부분을 포함하며,
    상기 측면 연결 단자는 단자 기대의 하부와 단자 몸체 사이에 탄성 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 기계식 주차장용 전기차 충전 시스템.


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