KR102264206B1 - 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적재함이 구비된 탑차 형태의 전기차 충전차량에 있어서, 상기 적재함 상부에 구비되어 태양광을 받아 전기를 생산할 수 있는 태양광패널을 포함하여 전기를 충전할 수 있도록 구성되는 태양광모듈과; 상기 충전차량의 주행시에 발생하는 여유전기를 받아 전기를 충전할 수 있도록 하는 엔진충전모듈과; 충전소에서 긴급 충전할 수 있도록 구비된 외부전기충전모듈과; 상기 태양광모듈, 엔진충전모듈 및 외부전기충전모듈과 연결되어, 충전된 전기를 변환 및 저장하기 위해 제어하는 전기제어모듈과; 상기 전기제어모듈과 연결되어 충전된 전기를 저장하는 에너지저장장치와; 상기 에너지저장장치에 저장된 전기를 전기차에 연결하여 충전할 수 있도록 적재함 외측에 설치되는 충전단자가 구비되는 차량급속충전장치;를 포함하여, 충전이 필요한 전기차의 배터리를 급속으로 충전시킬 수 있는 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량을 개시한다.

Description

전기차 충전기능이 탑재된 충전차량{VEHICLES WITH ELECTRIC VEHICLE CHARGING FUNCTION}
본 발명은 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적재함이 구비된 탑차 형태의 전기차 충전차량에 있어서, 상기 적재함 상부에 구비되어 태양광을 받아 전기를 생산할 수 있는 태양광패널을 포함하여 전기를 충전할 수 있도록 구성되는 태양광모듈과; 상기 충전차량의 주행시에 발생하는 여유전기를 받아 전기를 충전할 수 있도록 하는 엔진충전모듈과; 충전소에서 긴급 충전할 수 있도록 구비된 외부전기충전모듈과; 상기 태양광모듈, 엔진충전모듈 및 외부전기충전모듈과 연결되어, 충전된 전기를 변환 및 저장하기 위해 제어하는 전기제어모듈과; 상기 전기제어모듈과 연결되어 충전된 전기를 저장하는 에너지저장장치와; 상기 에너지저장장치에 저장된 전기를 전기차에 연결하여 충전할 수 있도록 적재함 외측에 설치되는 충전단자가 구비되는 차량급속충전장치;를 포함하여, 충전이 필요한 전기차의 배터리를 급속으로 충전시킬 수 있는 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량에 관한 것이다.
전기 차량은 전기력을 이용한 구동 방식을 이용하는 것으로서, 충전 방식이나 충전 용량 등이 큰 이슈가 되고 있다. 전기 차량의 배터리 용량은 제한적이고, 장거리를 이동할 때에는 한 번의 충전으로 충분하지 않는 경우도 있다.
일반적인 자동차의 경우 연료가 떨어졌을 때 가까운 주유소를 이용하여 휘발유, 경유를 소량 구입하여 보충하거나, LPG의 경우는 부탄가스 등으로 긴급 보충이 가능하여 차량 운행이 가능하지만, 전기 자동차의 경우 전기 자동차 전용 급, 완속 충전장비와 고압전기가 없이는 긴급 충전 자체가 불가능하므로 방전된 전기차는 모두 다 차량을 견인하여 전기차 충전소까지 이동하여야만 했다.
또한, 전기차의 배터리를 충전할 때 아직까지는 충전 시간에 많은 시간이 소요되어 실용성에 있어서 많은 한계를 보이고 있는 실정이다.
특히, 플러그인 차량 충전 방식은 충전 시간이나 충전 용량 등에서 아직은 실용성과 운용성이 부족한 실정이다. 공공 주차장이나 휴게소 등지에 충전소가 설치되고 있지만 그 수는 적어 필요할 때 바로바로 사용할 수 있다는 보장이 없어, 주유소는 물론 공공 주차장, 가정 등 언제 어디서나 보다 편리하게 충전할 수 있는 방식 또한 요구된다.
이에 따라 전기차를 충전할 수 있는 충전시스템을 구비한 충전 차량이 제시되나, 대부분은 등록특허공보 10-1271251호와 같이 엔진에서 받아오는 전기나, 발전기를 이용하여 생성한 전기를 저장한 후 전기차의 배터리를 충전하는 형태로, 전기 생산량에 한계가 있다.
등록특허공보 10-1271251호
본 발명은 태양광을 통해 전기를 생산하고 저장할 수 있는 이동식 충전차량을 제공하여 전기차의 배터리를 충전할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 외부 전원 또는 동력발전기를 통해 전기를 충전하여 저장된 전기가 부족할 경우를 대비할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전기차를 연결하여 충전할 수 있는 단자를 3면에 설치하여 어느 위치에서도 전기차를 충전할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량은 적재함이 구비된 탑차 형태의 전기차 충전차량에 있어서, 상기 적재함의 상부에 구비되어 태양광을 받아 전기를 생산할 수 있는 태양광패널을 포함하여 전기를 충전할 수 있도록 구성되는 태양광모듈과; 상기 충전차량의 주행시에 발생하는 여유전기를 받아 전기를 충전할 수 있도록 하는 엔진충전모듈과; 충전소에서 긴급 충전할 수 있도록 구비된 외부전기충전모듈과; 상기 태양광모듈, 엔진충전모듈 및 외부전기충전모듈과 연결되어, 충전된 전기를 변환 및 저장하기 위해 제어하는 전기제어모듈과; 상기 전기제어모듈과 연결되어 충전된 전기를 저장하는 에너지저장장치와; 상기 에너지저장장치에 저장된 전기를 전기차에 연결하여 충전할 수 있도록 적재함 외측에 설치되는 충전단자가 구비되는 차량급속충전장치;를 포함하여, 충전이 필요한 전기차의 배터리를 급속으로 충전시킬 수 있도록 하며, 상기 적재함에는 연료를 이용하여 전기를 발생시킬 수 있는 동력발전기가 더 구비되어, 상기 에너지저장장치에 충전된 전기량이 부족할때, 긴급 충전수단으로 상기 동력발전기를 사용하여 상기 에너지저장장치에 전기를 충전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 본 발명에서 상기 충전단자는 상기 적재함의 배면, 좌측면, 우측면의 세 곳에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 충전소가 부족한 지역이나 방전된 전기차의 위치로 간편하게 이동되어 전기차를 긴급 충전할 수 있는 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량을 제공할 수 있다.
또한, 충전 차량 주변에 주차하는 전기차의 위치에 대응하는 위치의 충전단자를 연결하여 전기차를 충전함으로써 사용 편의성이 향상된 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 내부 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 내부가 보이는 평면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 평면도와 측면도를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 의한 전기차 충전용 출력제어장치 및 이를 구비하는 전기차 전용 긴급 출동 차량의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 적재함이 구비된 탑차 형태의 전기차 충전차량에 있어서, 상기 적재함 상부에 구비되어 태양광을 받아 전기를 생산할 수 있는 태양광패널(111)을 포함하여 전기를 충전할 수 있도록 구성되는 태양광모듈(110)과; 상기 충전차량의 주행시에 발생하는 여유전기를 받아 전기를 충전할 수 있도록 하는 엔진충전모듈(120)과; 충전소에서 긴급 충전할 수 있도록 구비된 외부전기충전모듈(140)과; 상기 태양광모듈, 엔진충전모듈 및 외부전기충전모듈과 연결되어, 충전된 전기를 변환 및 저장하기 위해 제어하는 전기제어모듈(100)과; 상기 전기제어모듈(100)과 연결되어 충전된 전기를 저장하는 에너지저장장치(200)와; 상기 에너지저장장치(200)에 저장된 전기를 전기차에 연결하여 충전할 수 있도록 적재함 외측에 설치되는 충전단자(310)가 구비되는 차량급속충전장치(300);를 포함하여, 충전이 필요한 전기차의 배터리를 급속으로 충전시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적재함에는 연료를 이용하여 전기를 발생시킬 수 있는 동력발전기(130)가 더 구비되어, 상기 에너지저장장치(200)에 충전된 전기량이 부족할때, 긴급 충전수단으로 상기 동력발전기(130)를 사용하여 상기 에너지저장장치(200)에 전기를 충전할 수 있도록 한다.
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또한, 상기 충전단자(310)는 본 발명의 탑차의 적재함 배면, 좌측면 및 우측면에 각각 구비되고, 적재함의 배면, 좌측면 및 우측면에 개폐가 가능한 문을 설치하여 어느 위치에서든 전기 자동차와 연결하여 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있도록 구성할 수 있다.
본 발명은 전기차를 충전하기 위한 충전차량으로, 전기에너지를 상시로 생산하는 상기 태양광모듈 및 엔진충전모듈을 구비하고, 전기에너지를 급속 충전할 수 있는 동력발전기와 외부전기충전모듈을 구비하며, 이를 제어하기 위해 전기제어모듈이 연결된다. 상기 전기제어모듈은 상기 태양광모듈, 엔진충전모듈, 동력발전기 및 외부전기충전모듈을 통해 생산된 전기를 상기 에너지저장장치에 저장하도록 한다.
적재함(10)을 구비한 탑차형태의 충전차량은 일반적인 1톤 트럭으로, 적재함에 개폐 가능한 문이 구비되어 있으며, 적재함 내부에는 전기차 충전을 위한 구성요소가 탑재되어 있다.
본 발명은 적재함의 상부에 설치된 상기 태양광패널(111)에서 햇빛을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 구성된 상기 태양광모듈(110)이 상기 전기제어모듈(100)에 연결된다.
상기 태양광모듈(110)은 광기전 효과를 이용하여 상기 태양광패널(111)에 도달하는 햇빛을 전기 에너지를 바꿔주는 기능을 한다. 상기 태양광패널(111)은 n형 반도체, p형 반도체 및 전극으로 이루어져, 결합된 반도체의 밴드갭보다 더 큰 에너지를 가진 빛이 전자를 들뜨게 함으로써 전자가 이동하여 전류가 흐르게 되어 전기가 발생하게 된다.
상기 태양광모듈(110)을 통해 전기를 생산하게 되면, 본 발명의 상부가 햇빛에 노출되는 것만으로 지속적으로 전기를 생산할 수 있다.
상기 태양광패널(111)은 설치된 면적이 넓어질수록 많은 전기를 생산할 수 있으나, 적재함의 상부에 설치되기 때문에 적정한 면적을 선정해야 한다.
이처럼 본 발명은 상기 태양광패널(111)을 통해 전기를 생산하므로, 본 발명이 햇빛을 받는 위치에 있다면 상시 전기를 생산 할 수 있다.
상기 전기제어모듈(100)은 상기 태양광모듈(110)이 상기 태양광패널(111)을 통해 생산한 전기를 상기 에너지저장장치(200)에 저장할 수 있도록 제어한다. 상기 태양광모듈(110)에서 생산된 전기의 전압을 변환하여, 상기 에너지저장장치(200)에 저장할 수 있도록 하며, 과전류가 흐르지 않고 효율적으로 전기에너지를 저장할 수 있도록 제어한다.
또한, 상기 에너지저장장치(200)는 상기 차량급속충전장치(300)가 연결되어, 외부에서 연결되는 전기차의 배터리를 급속충전할 수 있도록 구비된다. 상기 차량급속충전장치(300)로부터 전기를 충전할 수 있는 충전단자(310)는 1개 이상으로 구성되며, 본 발명의 실시예에서는 적재함의 좌측, 우측 및 배면에 구비된 문을 통해 외부로 노출되어 본 발명의 좌, 우, 배면 어느 위치에서든 연결하여 전기차의 배터리를 충전할 수 있어 공간 제약이 적도록 구성한다.
또한, 상기 태양광모듈(110)뿐만 아니라, 상기 엔진충전모듈(120)을 통해 상시로 전기를 충전할 수 있다.
상기 엔진충전모듈(120)은 차량에 내장되는 제너레이터를 이용하여 주행중에 엔진에서 전기를 생산하여 차량의 내부 전기장치를 작동시키고, 남은 여유전기를 상기 전기제어모듈(100)을 통해 상기 에너지저장장치(200)에 저장할 수 있도록 한다.
이는 일반적인 차량에서 소형 발전기를 통해 자동차 내부에 전기장치들을 작동시키고 배터리를 충전하는 모듈과 유사하다.
즉, 본 발명의 충전차량을 주행하면 상기 태양광모듈(110)과 상기 엔진충전모듈(120)을 통해 생산되는 전기를 상기 전기제어모듈(100)에서 적절히 차단 또는 변환하여 상기 에너지저장장치(200)에 전기를 저장하게 된다.
상기 에너지저장장치(200)는 일정 용량을 가지고 상기 전기제어모듈(100)을 통해 생산된 전기를 저장하고, 필요할 때 외부에 연결된 전기차 배터리를 충전할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에서 상기 에너지저장장치(200)의 용량은 전기차 또는 용량이 큰 전기 버스, 전기 트럭 등의 배터리를 급속충전할 경우를 고려하여 사용용량의 약 1.5배 이상으로 선정하여 사용한다.
또한, 상기 에너지저장장치(200)에 저장된 전기가 부족할 때, 급속으로 전기에너지를 공급받을 수 있도록 외부전기충전모듈(140)과, 동력발전기(130)를 구비한다.
상기 외부전기충전모듈(140)은 상기 전기제어모듈(100)에 연결되어, 일반적인 전기차 충전 모듈과 동일하게 구성되어 상기 에너지저장장치(200)에 에너지 잔량이 적지만 본 발명의 차량을 이용하여 이동식으로 전기차를 충전해야 할 때 상기 에너지저장장치(200)의 전기를 급속으로 충전할 수 있도록 구비된다.
상기 외부전기충전모듈(140)을 이용하여 전기차 충전소에서 외부전원을 통해 상기 에너지저장장치(200)에 전기를 충전할 수 있다.
또한, 상기 동력발전기(130)는 기름을 이용한 내연기관 발전기로, 상기 동력발전기(130)로 생산한 전기가 상기 전기제어모듈(100)을 통해 전기에너지를 변환시켜 상기 에너지저장장치(200)의 전기를 급속충전할 수 있도록 한다.
상기의 동력발전기 및 외부전기충전모듈은 본 발명을 이용하여 전기차를 충전해야 하지만, 상기 에너지저장장치(200)의 전기 잔량이 적을 때 사용하는 비상용 충전 수단이다
일반적인 경우, 상기 태양광모듈(110)과 엔진충전모듈(120)에 의해 상기 에너지저장장치(200)에 지속적으로 전기가 공급되므로 상기 에너지저장장치(200)의 에너지 잔량이 떨어지지 않지만, 본 발명을 이용하여 큰 용량의 배터리를 충전하거나, 연속적으로 전기차를 충전할 경우 비상수단으로 상기 동력발전기 및 외부전기충전모듈을 사용하여 상기 에너지저장장치(200)에 전기를 충전하여, 상기 차량급속충전장치(300)에 구비된 충전단자(310)를 이용하여 전기차를 충전할 수 있도록 한다.
본 발명에 따르면, 충전소가 부족한 지역이나 방전된 전기차의 주위로 간편하게 이동되어 전기차를 긴급 충전할 수 있는 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량을 제공할 수 있다.
또한, 충전 차량 주변에 주차하는 전기차의 위치에 대응하는 위치의 충전단자를 연결하여 전기차를 충전함으로써 사용 편의성이 향상된 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량을 제공할 수 있다.
앞으로 본격적으로 제공되는 전기차는 녹색 성장 시대의 패러다임에 편승하여 공기 오염과 소음을 줄이고 사용자의 편의성과 쾌적성을 제공할 수 있으며, 앞으로는 휘발유 엔진이나 디젤 엔진 차량을 대체할 이동 수단으로 예상되는 상황에서 전기차 배터리를 긴급으로 충전하기 위한 이동식 충전차량은 유용하게 사용될 것으로 보인다.
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10 : 적재함
100 : 전기제어모듈
110 : 태양광모듈 111 : 태양광패널
120 : 엔진충전모듈 130 : 동력발전기
140 : 외부전기충전모듈
200 : 에너지저장장치
300 : 차량급속충전장치 310 : 충전단자

Claims (5)

  1. 적재함이 구비된 탑차 형태의 전기차 충전차량에 있어서,
    상기 적재함의 상부에 구비되어 태양광을 받아 전기를 생산할 수 있는 태양광패널(111)을 포함하여 전기를 충전할 수 있도록 구성되는 태양광모듈(110)과;
    상기 충전차량의 주행시에 발생하는 여유전기를 받아 전기를 충전할 수 있도록 하는 엔진충전모듈(120)과;
    충전소에서 긴급 충전할 수 있도록 구비된 외부전기충전모듈(140)과;
    상기 태양광모듈, 엔진충전모듈 및 외부전기충전모듈과 연결되어, 충전된 전기를 변환 및 저장하기 위해 제어하는 전기제어모듈(100)과;
    상기 전기제어모듈(100)과 연결되어 충전된 전기를 저장하는 에너지저장장치(200)와;
    상기 에너지저장장치(200)에 저장된 전기를 전기차에 연결하여 충전할 수 있도록 적재함 외측에 설치되는 충전단자(310)가 구비되는 차량급속충전장치(300);를 포함하여, 충전이 필요한 전기차의 배터리를 급속으로 충전시킬 수 있도록 하며,
    상기 적재함에는 연료를 이용하여 전기를 발생시킬 수 있는 동력발전기(130)가 더 구비되어,
    상기 에너지저장장치(200)에 충전된 전기량이 부족할때, 긴급 충전수단으로 상기 동력발전기(130)를 사용하여 상기 에너지저장장치(200)에 전기를 충전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 충전단자(310)는 상기 적재함의 배면, 좌측면, 우측면의 세 곳에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기능이 탑재된 충전차량.


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