KR102429976B1 - 전기 차량용 자주식 충전 장치 - Google Patents

전기 차량용 자주식 충전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102429976B1
KR102429976B1 KR1020200157943A KR20200157943A KR102429976B1 KR 102429976 B1 KR102429976 B1 KR 102429976B1 KR 1020200157943 A KR1020200157943 A KR 1020200157943A KR 20200157943 A KR20200157943 A KR 20200157943A KR 102429976 B1 KR102429976 B1 KR 102429976B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wheel
unit
charging
electric vehicle
driving
Prior art date
Application number
KR1020200157943A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220072020A (ko
Inventor
강태용
김영종
이학연
김광호
Original Assignee
주식회사 한성시스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한성시스코 filed Critical 주식회사 한성시스코
Priority to KR1020200157943A priority Critical patent/KR102429976B1/ko
Publication of KR20220072020A publication Critical patent/KR20220072020A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102429976B1 publication Critical patent/KR102429976B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/22—Display screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 충전이 필요로 하는 전기 차량이 있는 곳까지 이동하여 복수의 전기 차량을 충전할 수 있어 전기차량 운전자에게 편의성을 제공하고, 협소한 공간에서도 용이하게 이동할 수 있어 이동성을 확보할 수 있고, 이동 중 진동 저감을 통해 에너지 저장 시스템(ESS)에 대한 안정성을 확보할 수 있는 전기 차량용 이동식 충전 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 장치의 골격을 형성하는 차체 골격부; 상기 차체 골격부에 설치되는 에너지 저장 장치부; 상기 차체 골격부의 하부 전방과 하부 후방 양측에 구성되는 휠 장치부; 상기 휠 장치부의 일측에 구비되어 구동력을 전달하도록 구성되는 동력 전달 장치부; 상기 차체 골격부를 커버하고, 차체의 외관을 형성하도록 구성되는 차체 하우징; 상기 차체 하우징의 일측에 구비되고, 상기 휠 장치부의 구동 방향을 제어하도록 조작하는 휠조작 장치부; 일측은 상기 에너지 저장 장치부에 연결되고, 타단부는 전기 차량의 차징 소켓에 접속되는 하나 이상의 충전 케이블; 상기 에너지 저장 장치로부터 전기 차량으로의 충전 동작을 제어하기 위하여 조작되도록 구성되는 충전조작 장치부; 및 상기 충전조작 장치부를 포함하는 상기 각 장치부의 제어 상황을 모니터링하고, 각 장치부의 동작이 실행되도록 제어하는 중앙 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 이동식 충전 장치가 제공된다.

Description

전기 차량용 자주식 충전 장치 {SELF-PROPELLED TYPE CHARGING APPARATUS FOR ELECTRIC CAR INFRASTRUCTURE}
본 발명은 전기 차량용 자주식 충전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전이 필요로 하는 전기 차량이 있는 곳까지 이동하여 복수의 전기 차량을 충전할 수 있어 전기차량 운전자에게 편의성을 제공하고, 협소한 공간에서도 용이하게 이동할 수 있어 이동성을 확보할 수 있고, 이동 중 진동 저감을 통해 에너지 저장 시스템(ESS)에 대한 안정성을 확보할 수 있으며, 나아가 열폭주를 방지할 수 있어 화재 등으로 인한 안전 사고를 방지할 수 있는 전기 차량용 이동식 충전 장치에 관한 것이다.
최근 탄소과다 배출로 지구온난화 현상이 지속화되면서 이상기후현상이 발생되고 있는 실정이다. 따라서 탄소배출을 줄이기 위해 전기차와 하이브리드 자동차의 대한 관심이 증대하고 있으며 개발이 이루어지고 있다.
일반적으로, 전기자동차 또는 EV(Electric Vehicle)는 석유연료와 엔진을 사용하지 않고, 배터리와 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 이러한 전기자동차는 주차된 상태에서 일반적인 충전시스템에 의해 내부에 장착된 배터리가 충전됨에 따라 배터리에 충전된 전기에너지를 이용하여 운행될 수 있다.
국내에서도 정책적으로 2020년 전기차 20만대 수출, 누적보급대수 20만대 보급 전략을 발표하는 등 전기차에 대한 국내 저변확대를 위해 노력하고 있다.
전기자동차는 주행 중에 이산화탄소를 배출하지 않고 환경성능이 우수함과 동시에 반응이 좋은 강력한 가속 성능이나 조용하고 원활한 주행감 등 차량의 매력을 크게 변화시키는 특징을 가지고 있다.
한편, 전기자동차를 위한 전기자동차 충전시스템은 현재 다양한 형태로 고안되고 정형화되고 있다. 특히, 자동차 에너지 원천이 고갈되어가고 있는 석유에 의지하고 있는 상황에서 대체연료에 대한 요구가 높아지고 있으나, 충전시설 부족 등의 인프라 부족으로 인해 구매의사를 표시한 구매의향자 중 상당수가 충전시설 부재, 충전기 설치 어려움 등의 이유로 전기차 구매를 포기 또는 미루고 있는 상황이다.
즉, 1대의 충전장치로 1구역의 전기자동차를 충전하는 1대1방식으로 구성되어 있어 대형쇼핑센터, 아파트 등 다수의 자동차가 주차되는 구간에서는 전기자동차 주차구획과 일반 자동차 주차구획을 구분해야 하는 구조로 설계되어 주차구획을 효율적으로 사용하기에는 어려움이 있으며, 실제 전기자동차 충전기시장이 활성화 되더라도 실제 상용화율이 증가하기에는 많은 문제점이 있다.
이러한 열악한 충전설비 인프라 문제를 개선하기 위해, 고정형 충전기의 대안으로 이동형 충전기가 개발되고 있는 실정이나, 기존의 이동형 충전기의 경우에도 사용시마다 사용자가 충전기를 꺼내고 사용 후 다시 원위치시켜야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 충전을 위해서는 별도의 인증절차를 위한 태깅(Tagging)을 해야 하는 등의 불편한 문제를 여전히 안고 있는 실정이다.
그리고, 이동용 충전장치는 고정형과 비교하여 충전용량이 현격히 저하되어 충전시간이 30%이상 지연되어 단시간 충전으로 충분한 주행거리를 확보하기 어렵다는 문제점이 있고, 충전장치를 연결하기 위하여 건물 등의 외부에 콘센트를 별도 구비해야 하는 문제점이 있다.
관련 선행 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1480616호에는 "전기자동차용 탑재형 배터리 충전장치 및 이의 제어방법"을 개시하고 있다. 상기 특허 문헌에 나와 있는 선행기술의 경우에도, 차량 탑재라는 개념이 전기차 내부 OBC(On-Board Charger) 정도의 관점에 머물러 있을 뿐이며, 충전장비(고정형 또는 이동형) 자체를 전기자동차 자체에 장착하여, 이를 통해 인프라 구축에 필요한 장소나 인증 절차 등의 문제를 해결할 수 있게 하고자 하는 것과는 무관한 실정이다.
따라서, 기존 고정형 충전기 또는 이동형 충전기가 갖는 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 대안 방안에 대한 연구와 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 10-1480616(2015.01.09.공고) 대한민국 공개특허공보 10-2020-0125343(2020.11.04. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2018-0058447(2018.06.01. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2019-0047205(2019.05.08. 공개)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 충전이 필요로 하는 전기 차량이 있는 곳까지 이동하여 복수의 전기 차량을 충전할 수 있어 전기차량 운전자에게 편의성을 제공하고, 협소한 공간에서도 용이하게 이동할 수 있어 이동성을 확보할 수 있으며, 이동 중 진동 저감 구조를 통해 진동에 민감한 에너지 저장 시스템(ESS)에 대한 안정성을 확보할 수 있는 전기 차량용 이동식 충전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 열폭주를 방지할 수 있는 안전 장치를 통해 화재 등으로 인한 안전 사고 및 막대한 경제적 손실을 방지하며, 충전 과정에서 전기 차량에 접속되어 충전 시 전기차량의 배터리 상태를 정밀 검사할 수 있도록 하여 전기차량의 충전과 함께 유지 관리도 보조할 수 있는 전기 차량용 이동식 충전 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 전기 차량을 충전하기 위한 이동식 충전 장치로서, 장치의 골격을 형성하는 차체 골격부; 상기 차체 골격부에 설치되는 에너지 저장 장치부; 상기 차체 골격부의 하부 전방과 하부 후방 양측에 구성되는 휠 장치부; 상기 휠 장치부의 일측에 구비되어 구동력을 전달하도록 구성되는 동력 전달 장치부; 상기 차체 골격부를 커버하고, 차체의 외관을 형성하도록 구성되는 차체 하우징; 상기 차체 하우징의 일측에 구비되고, 상기 휠 장치부의 구동 방향을 제어하도록 조작하는 휠조작 장치부; 일측은 상기 에너지 저장 장치부에 연결되고, 타단부는 전기 차량의 차징 소켓에 접속되는 하나 이상의 충전 케이블; 상기 에너지 저장 장치로부터 전기 차량으로의 충전 동작을 제어하기 위하여 조작되도록 구성되는 충전조작 장치부; 및 상기 충전조작 장치부를 포함하는 상기 각 장치부의 제어 상황을 모니터링하고, 각 장치부의 동작이 실행되도록 제어하는 중앙 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 이동식 충전 장치가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 차체 골격부는 바닥 플레이트와, 상기 바닥 플레이트의 상면과 하면에 가로 및 세로의 골격 구조를 갖도록 구성되는 종횡 골격 프레임, 및 상기 바닥 플레이트의 일단부 측에 돌출 형성되는 발판 플레이트를 포함하고, 상기 에너지 저장 장치부는 복수의 배터리팩 하우징과, 상기 배터리팩 하우징에 수용되며, 전기에너지를 저장하는 복수의 배터리팩, 및 상기 배터리팩에 직류로 저장된 에너지를 교류로 변환시키는 전력변환 장치를 포함하고, 상기 배터리팩 하우징은 상기 종횡 골격 프레임의 종방향 프레임에 소정 범위 내에서 상하 슬라이딩 이동가능하게 설치되며, 상기 배터리팩 하우징의 하부에는 판스프링이나 고무를 포함하는 완충 부재가 구비될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 휠 장치부는, 메카넘휠 구동 방식으로 구동하는 메카넘휠 구동 장치부로 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 휠 장치부는, 각각 독립적으로 구동가능하게 구성되는 메카넘휠이 장착된 전방 및 후방 메카넘휠 구동장치; 상기 메카넘휠 구동장치가 설치되는 휠장착 브라켓과, 상기 바닥 플레이트의 하면에 고정되며, 일단부에 상기 휠장착 브라켓이 결합되는 휠지지 종횡 프레임; 상기 휠장착 브라켓과 휠지지 종횡 프레임 간에 구비되어 상기 휠지지 종횡 프레임에 대하여 상기 휠장착 브라켓이 틸팅(tilting) 가능하게 결합시키는 틸팅 결합 수단; 및 상기 휠장착 브라켓과 휠지지 종횡 프레임 간에 구비되어 상기 휠장착 브라켓의 틸팅 시 틸팅을 완충시키도록 구성되는 완충 수단;을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 휠장착 브라켓은 상기 메카넘휠 구동장치의 허브에 결합되는 허브 브라켓부와, 상기 허브 브라켓부의 일단에 직교되는 결합되는 지지 브라켓부, 및 상기 지지 브라켓부의 상단 일측에 결합되고 상기 메카넘휠 구동장치의 메카넘휠의 상부 측을 커버하는 커버 브라켓부를 포함하고, 상기 휠지지 종횡 프레임은 상기 바닥 플레이트의 하면 좌우 측에 간격을 갖고 구비되는 복수의 수직 프레임과, 상기 수직 프레임을 길이방향으로 연결하는 한 쌍의 수평 세로 프레임과, 상기 수평 세로 프레임의 양단부가 결합되는 한 쌍의 수평 가로 프레임, 및 상기 수평 세로 프레임에 평행하고, 상기 수평 가로 프레임의 양단부에 결합되는 보강 가로 프레임을 포함하고, 상기 틸팅 결합 수단은, 상기 수평 가로 프레임의 양단부 각각에서 상기 휠장착 브라켓의 지지 브라켓부 측으로 돌출 형성되며, 힌지 결합 구멍을 갖고 구성되는 한 쌍의 제1 힌지용 돌출부와, 상기 지지 브라켓부에서 상기 수평 가로 프레임 측으로 돌출되며, 힌지 결합 구멍을 갖고 구성되는 제2 힌지용 돌출부, 및 상기 제1 힌지용 돌출부와 제2 힌지용 돌출부 각각의 힌지 결합 구멍에 힌지 결합되는 힌지 샤프트을 포함하며, 상기 완충 수단은 일단부가 상기 지지 브라켓부의 상단부에 결합되는 지지 프레임, 및 일단부는 상기 지지 브라켓부에 회전가능하게 결합되고, 타단부는 상기 지지 프레임의 타단부 상부 측에 회전가능하게 결합되는 완충 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 동력 전달 장치부는 구동 모터와, 상기 구동 모터에 구동력을 제공하는 구동용 배터리와, 상기 구동 모터와 상기 휠 장치부의 구동축 간에 구성되는 변속기, 및 상기 구동 모터를 온/오프하는 시동 버튼을 포함하며, 상기 휠조작 장치부는 조이스틱 방식의 조작 장치로 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 제어 모듈은, 상기 에너지 저장 장치부 및 상기 동력 전달 장치부의 구동용 배터리의 전압과 전류, 온도를 모니터링하는 배터리 관리부; 상기 휠 장치부의 조작 신호를 전달받아 상기 동력 전달 장치부의 구동 모터의 구동을 제어하는 주행 제어부; 상기 에너지 저장 장치로부터 충전되는 전기 차량의 충전 상황을 제어하는 충전 제어부; 및 상기 휠 장치부가 구비되는 측의 차체 하우징에 노출되게 구비되며, 상기 배터리 관리부와 주행 제어부 및 충전 제어부의 제어 상황을 디스플레이 하는 디스플레이부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 충전이 필요로 하는 전기 차량이 있는 곳까지 이동하여 복수의 전기 차량을 충전할 수 있어 전기차량 운전자에게 편의성을 제공하며, 부족한 전기충전소 인프라 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 메카넘 휠 구동장치나 무한궤도형 구동 장치를 채용하여 용이하게 방향전환하여 이동할 수 있어 협소한 공간에서도 이동성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 이동식 충전 장치에 맞는 진동 저감 구조를 채용하여 이동 중 진동에 민감한 에너지 저장 시스템(ESS)에 대한 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 열폭주를 방지할 수 있는 안전 장치를 통해 화재 등으로 인한 안전 사고 및 막대한 경제적 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 본 발명은 충전 과정에서 전기 차량에 접속되어 충전 시 전기차량의 배터리 상태를 정밀 검사할 수 있도록 하여 전기차량의 충전과 함께 유지 관리도 보조할 수 있어 기능성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 후방 일측에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 상부 측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치의 내부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 바닥 차체부와 이동 장치부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 이동 장치부를 상부 측에서 바라본 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 이동 장치부를 일측에서 바라본 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 이동 장치부를 타측에서 바라본 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 중앙 제어 모듈의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 후방 일측에서 바라본 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 상부 측에서 바라본 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치의 내부 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 바닥 차체부와 이동 장치부를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 이동 장치부를 상부 측에서 바라본 사시도이다. 도 6은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 이동 장치부를 일측에서 바라본 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 이동 장치부를 타측에서 바라본 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치를 구성하는 중앙 제어 모듈의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치는 전기 차량이나 전기 자전거, 전기 오토바이 및 전기 원동기를 포함하는 전기 구동 설비를 충전하는데 이용되는 것으로, 아래 설명에서는 전기 구동 설비로서 전기 차량을 예로 들어 설명하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치는, 전기 차량을 충전하기 위한 이동식 충전 장치로서, 도 1 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 크게 차체 골격부(100); 에너지 저장 장치부(ESS:Energy Storage System)(또는 배터리 팩)(200); 휠 장치부(300); 동력 전달 장치부(400); 차체 하우징(101); 휠조작 장치부(500); 충전 조작부(미도시); 및 중앙 제어 모듈(600);을 포함한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치는, 전기 차량을 충전하기 위한 이동식 충전 장치로서, 도 1 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 장치의 골격을 형성하는 차체 골격부(100); 상기 차체 골격부(100)의 상부에 구비되는 에너지 저장 장치부(ESS:Energy Storage System)(또는 배터리 팩)(200); 상기 차체 골격부(100)의 하부 전방과 하부 후방에 구비되며 구름 가능하게 구성되는 휠 장치부(300); 상기 휠 장치부(300) 일측에 구비되어 상기 휠 장치부(300)에 구동력을 전달하는 동력 전달 장치부(400); 상기 차체 골격부(100)를 커버하고, 차체의 외관을 형성하도록 구성되는 차체 하우징(101); 상기 차체 하우징(101)의 일측에 구비되고, 상기 휠 장치부(300)의 구동 방향을 제어하도록 조작하는 휠조작 장치부(500); 일측은 상기 에너지 저장 장치부(200)에 연결되고, 타단부는 전기 차량의 차징 소켓(charging socket)에 접속되는 하나 이상의 충전 케이블(미도시); 상기 에너지 저장 장치로부터 전기 차량으로의 충전 동작을 제어하기 위하여 조작하도록 구성되는 충전조작 장치부(미도시); 및 상기 충전조작 장치부를 포함하는 각 장치부(200 내지 500)의 제어 상황을 모니터링하고, 각 장치부(200 내지 500)의 동작이 실행되도록 제어하는 중앙 제어 모듈(600);을 포함한다.
또한, 본 발명의 전기 차량용 이동식 충전 장치는 상기 에너지 저장 장치부(200)에 구성되어 에너지 저장 장치부(200)의 열폭주를 방지하도록 구성되는 열폭주방지 장치부; 및/또는 전기 차량에 접속되어 충전 시 전기차량의 배터리 상태를 검사할 수 있도록 구성되는 전기차량 모니터링 장치부를 더 포함할 수 있다.
상기 차체 골격부(100)는 이동식 충전 장치의 골격을 형성하고, 각 장치부가 장착 고정될 수 있게 구성된다.
구체적으로, 상기 차체 골격부(100)는 바닥 플레이트(110)와, 상기 바닥 플레이트(110)의 상면과 하면에 가로 및 세로의 골격 구조를 갖도록 구성되는 종횡 골격 프레임(121, 122), 및 상기 바닥 플레이트(110)의 일단부 측에 돌출 형성되는 발판 플레이트(130)를 포함한다.
상기 바닥 플레이트(110)의 하면에는 아래에서 자세히 설명될 휠 장치부(300)의 휠지지 종횡 프레임(310)이 구성된다.
상기 종횡 골격 프레임(121, 122)은 각 장치부(200 내지 500)가 설치되고, 중앙 제어 모듈(600)을 장착시키기 위한 복수의 종방향 골격 프레임(121) 및 복수의 횡방향 골격 프레임(122)으로 구성된다.
그리고 상기 발판 플레이트(130)는 이동식 충전 장치를 운행시키기 위한 운전자가 딛고 올라서는 발판대의 역할을 제공하며, 차체 하우징(101)은 운전자가 딛고 올라설 수 있게 그 발판 플레이트(130)가 노출되게 형성된다.
계속해서, 상기 에너지 저장 장치부(배터리 팩)(200)는 하기 배터릭팩(210)을 수용하도록 형성되며, 행렬로 배치되는 복수의 배터리팩 하우징(미도시)과, 상기 배터리팩 하우징에 수용되며, 전기에너지를 저장하는 복수의 배터리팩(210), 및 상기 배터리팩(210)에 직류로 저장된 에너지를 교류로 변환시키는 전력변환 장치(PCS 장치)(미도시)를 포함한다.
상기 에너지 저장 장치부(200)와 관련하여, 그 에너지 저장 장치부(200)의 전압과 전류, 온도 등 배터리의 상태를 모니터링 하는 배터리 관리부(또는 BMS(battery management system)(610)는 아래에서 자세히 설명될 중앙 회로 모듈(600)의 일 구성요소를 구성한다.
상기한 에너지 저장 장치부(200)는 공지의 것을 채용할 수 있으며, 적용될 이동식 충전 장치의 설계 용량에 따른 배터리팩(210)을 갖고 구성된다.
또한, 상기 에너지 저장 장치부(200)는 상기 배터리팩 하우징이 종횡 골격 프레임(121, 122) 중 종방향 프레임(122)에 소정 범위(약 5cm 이내)로 상하 슬라이딩 이동가능하게 결합되고, 그 배터리팩 하우징의 하면에는 판스프링이나 고무와 같은 완충 부재가 구비된다.
이는 본 발명의 에너지 저장 장치부(200)의 배터리팩(210)이 종횡 골격 프레임(121, 122)에 설치되는 배터리팩 하우징 내에 상하 적층되게 구비되는데, 이동식 충전 장치의 이동시 에너지 저장 장치부(200)의 상하 진동을 완충시켜 진동에 대한 에너지 저장 장치부(200)의 안정성을 확보하도록 하기 위함이다. 이러한 진동 저감은 아래에서 설명되는 휠 장치부(300)의 완충 수단(350)과도 협력하여 이루어져 진동에 대한 충격을 더욱 확실하게 완충시킬 수 있게 한다.
다음으로, 상기 휠 장치부(300)는 상기 차체 골격부(100)의 하부 전방과 하부 후방에 구비되며, 상기 휠조작 장치부(500)의 조작으로 전후좌우 이동이 가능하게 구성된다.
다시 말해서, 본 발명의 이동식 충전 장치는 충전할 전기 차량이 있는 위치까지 이동하여 충전시킬 수 있으며, 특히 협소한 공간에서도 방향 전환이 용이한 휠 장치부(300)를 포함하여 구성되는데, 상기 휠 장치부(300)는 전후 이동뿐만 아니라 제 자리에서 선회가 가능한 메카넘 휠(mecanum wheel) 방식 휠 장치부로 구성된다. 특히, 본 발명에서는 복수의 에너지 저장 장치부(200)를 설치된 상태에서 이동하고, 이에 따라 이동 주행 중 에너지 저장 장치부(200)를 안전하게 지지할 수 있게 구성된다.
구체적으로, 상기 휠 장치부(300)는 각각 독립적으로 구동가능하게 구성되는 메카넘휠(311)이 장착된 전방 및 후방 메카넘휠 구동장치(310)와, 상기 메카넘휠 구동장치(310)가 설치되는 휠장착 브라켓(320)과, 상기 바닥 플레이트(110)의 하면에 고정되며, 일단부에 상기 휠장착 브라켓(320)이 결합되는 휠지지 종횡 프레임(330)과, 상기 휠장착 브라켓(320)과 휠지지 종횡 프레임(330) 간에 구비되어 상기 휠지지 종횡 프레임(330)에 대하여 상기 휠장착 브라켓(320)이 틸팅(tilting) 가능하게 결합시키는 틸팅 결합 수단(340), 및 상기 휠장착 브라켓(320)과 휠지지 종횡 프레임(330) 간에 구비되어 상기 휠장착 브라켓(320)의 틸팅을 완충시키도록 구성되는 완충 수단(350)을 포함한다.
상기 전방 및 후방 메카넘휠 구동장치(310)는 공지의 메카넘휠 구동장치를 채용하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 휠장착 브라켓(320)은 상기 메카넘휠 구동장치(310)의 허브(301)에 결합되는 허브 브라켓부(321)와, 상기 허브 브라켓부(321)의 일단에 직교되는 결합되는 지지 브라켓부(322), 및 상기 지지 브라켓부(322)의 상단 일측에 결합되어 상기 메카넘휠 구동장치(310)의 메카넘휠(311)의 상부 측을 커버하는 커버 브라켓부(332)를 포함한다.
상기 휠지지 종횡 프레임(330)은 바닥 플레이트(110)의 하면 좌우 측에 간격을 갖고 구비되는 복수의 수직 프레임(331)과, 상기 수직 프레임(331)을 길이방향으로 연결하는 한 쌍의 수평 세로 프레임(332)과, 상기 수평 세로 프레임(332)의 양단부가 결합되는 한 쌍의 수평 가로 프레임(333), 및 상기 수평 세로 프레임(332)에 평행하고, 상기 수평 가로 프레임(333)의 양단부에 결합되는 보강 가로 프레임(334)을 포함한다.
상기 틸팅 결합 수단(340)은 상기 휠장착 브라켓(320)과 휠지지 종횡 프레임(330) 간에 구비되어 상기 휠지지 종횡 프레임(330)에 대하여 상기 휠장착 브라켓(320)이 틸팅(tilting) 가능하게 결합시키도록 구성되는 것으로, 상기 수평 가로 프레임(333)의 양단부 각각에서 상기 휠장착 브라켓(320)의 지지 브라켓부(322) 측으로 돌출 형성되며, 힌지 결합 구멍을 갖고 구성되는 한 쌍의 제1 힌지용 돌출부(341)와, 상기 지지 브라켓부(322)에서 상기 수평 가로 프레임(333) 측으로 돌출되며, 힌지 결합 구멍을 갖고 구성되는 제2 힌지용 돌출부(342), 및 상기 제1 힌지용 돌출부(341)와 제2 힌지용 돌출부(342) 간의 힌지 결합 구멍에 힌지 결합되는 힌지 샤프트(343)을 포함한다.
상기 제2 힌지용 돌출부(342)는 상기 지지 브라켓부(322)의 중앙부 양측에 형성되며, 상기 한 쌍의 제1 힌지용 돌출부(341)와 결합될 수 있는 간격을 갖고 구비된다.
계속해서, 상기 완충 수단(350)은 상기 휠장착 브라켓(320)과 휠지지 종횡 프레임(330) 간에 구비되어 상기 휠장착 브라켓(320)의 틸팅을 완충시키도록 구성되는 것으로, 일단부가 상기 지지 브라켓부(322)의 상단부에 결합되는 지지 프레임(351), 및 일단부는 상기 지지 브라켓부(322)에 회전가능하게 결합되고, 타단부는 상기 지지 프레임(351)의 타단부 상부 측에 회전가능하게 결합되며, 완충력을 갖고 구성되는 완충 부재(352)를 포함한다.
상기 완충 부재(352)는 스프링 쇼파 서스펜션, 에어 쇼바 서스펜션 또는 유압 실린더로 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 동력 전달 장치부(400)는 상기 차체 골격부(100)의 일측에 구비되어 상기 휠 장치부(300)에 구동력을 전달하도록 구성되는 것으로, 전기적 동력을 상기 휠 장치부(300)의 회전 구동력으로 발생시킬 수 있는 구성이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지의 것을 채용할 수 있다.
구체적으로, 상기 동력 전달 장치부(400)는 구동 모터와, 상기 구동 모터에 구동력을 제공하는 구동용 배터리와, 상기 구동 모터와 상기 휠 장치부(300)의 구동축 간에 구성되는 변속기, 및 상기 구동 모터를 온/오프하는 시동 버튼을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 휠조작 장치부(500)는 상기 차체 하우징(101)의 일측에 구비되고, 상기 휠 장치부(300)의 구동 방향을 제어하도록 조작하게 구성되는 것으로, 본 발명에서는 조이스틱 방식의 조향 장치로 구성될 수 있으며, 이러한 조이스틱 방식의 조향 장치는 공지의 것을 채용할 수 있다.
상기 충전 케이블은 일측이 상기 에너지 저장 장치부(200)에 연결되고, 타단부는 전기 차량의 차징 소켓(charging socket)에 접속되는 것으로, 복수의 전기 차량을 동시에 충전할 수 있게 복수의 충전 케이블로 구성된다.
그리고 상기 충전조작 장치부는 상기 충전 케이블 각각을 전기 차량에 접속하고, 충전 스타트를 조작할 수 있게 구성된다.
본 발명에서 상기 충전조작 장치부는 버튼이나 스위치로 구성될 수 있으며, 아래에서 설명되는 제어 모듈(600)의 디스플레이부(640)가 터치입력이 가능한 터치식 디스플레이부로 구성되어 그 터치식 디스플레이부에 구성되는 터치 버튼으로 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 중앙 제어 모듈(600)은 상기 각 장치부(200 내지 500)의 제어 상황을 모니터링하고, 각 장치부(200 내지 500)의 동작을 제어하는 제어 신호를 발생시키도록 구성된다.
구체적으로, 상기 중앙 제어 모듈(600)은 에너지 저장 장치부(200) 및 장치 자체의 구동 배터리의 전압과 전류, 온도 등 배터리의 상태를 모니터링하는 배터리 관리부(610)와, 상기 휠 장치부(300)의 조작 신호를 전달받아 상기 동력 전달 장치부(400)의 구동 모터의 구동을 제어하는 주행 제어부(620)와, 상기 에너지 저장 장치(200)로부터 충전되는 전기 차량의 충전 상황을 제어하는 충전 제어부(630), 및 상기 휠 장치부(300)가 구비되는 측(즉, 발판 플레이트가 구비되는 운전자 탑승 측)의 차체 하우징(101)에 노출되게 구비되어, 상기 배터리 관리부(610)와 주행 제어부(620) 및 충전 제어부(630)의 제어 상황을 디스플레이 하는 디스플레이부(640)를 포함한다.
한편, 본 발명의 전기 차량용 이동식 충전 장치는 상기 에너지 저장 장치부(200)에 구성되어 에너지 저장 장치부(200)의 열폭주를 방지하도록 구성되는 열폭주방지 장치부; 및/또는 전기 차량에 접속되어 충전 시 전기차량의 배터리 상태를 검사할 수 있도록 구성되는 전기차량 모니터링 장치부를 더 포함할 수 있다.
상기 열폭주방지 장치부는 배터리팩 하우징 각각에 구비되는 온도 센서와, 상기 온도 센서에서 검출된 온도가 일정 이상 도달하는 경우, 시각적 및/또는 청각적 알람을 발생시키는 알람 장치부와, 상기 배터리팩 하우징 각각의 일측에 구비되며, 내부에 제1 소화제를 포함하는 제1 소화 장치와, 상기 배터리 하우징 각각의 상부에 구비되며, 내부에 제2 소화제를 포함하는 제2 소화 장치, 및 상기 온도 센서가 미리 설정된 온도 이상으로 검출되는 경우, 상기 제1 및 제2 소화 장치를 통해 소화제가 배터리팩 하우징 내로 투입되도록 하는 소화 제어부(640)를 포함한다.
상기 제1 소화 장치는 제1 소화제인 이산화탄소 소화약제를 배터리팩 하우징 내로 공급하도록 구성된다.
상기 제2 소화 장치는 제2 소화제인 팽창질석 입자를 배터리팩 하우징 내로 공급하도록 구성된다.
상기 온도 센서에서 검출된 온도가 일정 이상 도달하는 경우(즉, 미리 설정된 열폭주 가능성이 있는 온도에 도달하는 경우), 검출 신호를 디스플레이부(640)에 표시함과 동시에 알람 장치부를 통해 청각적 및/또는 시각적으로 알람하도록 이루어진다.
그리고 상기 제1 및 제2 소화 장치는 상기 상기 온도 센서에 의해 일정 이상의 온도가 검출되는 경우, 소화 제어부(640)의 제어를 통해 상기 제1 소화 장치로부터의 제1 소화제가 투입되도록 한 후, 상기 제2 소화 장치로부터의 제2 소화제가 투입되도록 하여 열폭주를 방지하도록 이루어진다.
여기에서, 상기 소화 제어부(640)는 중앙 제어 모듈(600)의 일 구성부를 구성한다.
이와 같이 본 발명은 상기 열폭주방지 장치부를 포함함으로써 복수의 전기 차량에 대한 충전 시 이동식 충전 장치에서 발생할 수 있는 화재를 방지하고, 이에 따라 주변 전기 차량으로 화재가 번지는 것을 방지하여 막대한 경제적 손실을 예방할 수 있게 된다.
다음으로, 상기 전기차량 모니터링 장치부는 전기 차량에 구비되는 BMS 장치에 연결되는 접속 소켓와 접속되는 차량모니터용 접속 케이블과, 상기 접속 케이블을 통해 접속된 상태에서 전기 차량의 구동 배터리의 전류와 전압 및 온도를 검출하고, 검출 신호를 모니터링하는 전기차량 모니터링부(660)와, 상기 접속 케이블이 전기 차량에 접속된 상태에서 전기 차량의 구동 배터리의 충전 전압과 충전 전류를 모니터링하고, 모니터링 검출값에 근거하여 배터리 효율을 산출하여 전기차량의 구동배터리의 정상여부를 판단하는 전기차량구동배터리 판단부(670)를 포함한다.
상기 전기차량 모니터링부(660)와 전기차량구동배터리 판단부(670)는 중앙 제어 모듈(600)의 구성부로서 구성된다.
상기 중앙 제어 모듈(600)은 마이크로 컨트롤러(MCU)로 구성된다.
이와 같이 본 발명은 상기 전기차량 모니터링 장치부를 포함함으로써 전기 차량에 대한 충전뿐만 아니라, 전기 차량 자체의 점검 상황과 별도로 전기 차량의 배터리 상태를 판단함으로써 전기 차량의 배터리의 유지 관리에 도움을 줄 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전기 차량용 이동식 충전 장치에 의하면, 충전이 필요로 하는 전기 차량이 있는 곳까지 이동하여 복수의 전기 차량을 충전할 수 있어 전기차량 운전자에게 편의성을 제공하며, 부족한 전기충전소 인프라 문제를 해결할 수 있고, 메카넘 휠 구동장치 또는 무한궤도형 구동 장치를 채용하여 전후 이동뿐만 아니라 용이하게 방향전환하여 이동할 수 있어 협소한 공간에서도 이동성을 확보할 수 있으며, 이동식 충전 장치에 맞는 진동 저감 구조를 채용하여 이동 중 진동에 민감한 에너지 저장 시스템(ESS)에 대한 안정성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 안전 장치를 통해 열폭주를 방지할 수 있어 화재 등으로 인한 안전 사고 및 막대한 경제적 손실을 방지할 수 있으며, 충전 과정에서 전기 차량에 접속되어 충전 시 전기차량의 배터리 상태를 정밀 검사할 수 있도록 하여 전기차량의 충전과 함께 유지 관리도 보조할 수 있어 기능성을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차체 골격부
101: 차체 하우징
110: 바닥 플레이트
121: 종방향 골격 프레임
122: 횡방향 골격 프레임
130: 발판 플레이트
200: 에너지 저장 장치부(배터리 팩)
300: 휠 장치부
310: 메카넘휠 구동장치
301: 허브
311: 메카넘휠
320: 휠장착 브라켓
321: 허브 브라켓부
322: 지지 브라켓부
323: 커버 브라켓부
330: 휠지지 종횡 프레임
331: 수직 프레임
332: 수평 세로 프레임
333: 수평 가로 프레임
334: 보강 가로 프레임
340: 틸팅 결합 수단
341: 제1 힌지용 돌출부
342: 제2 힌지용 돌출부
343: 힌지 샤프트
350: 완충 수단
351: 지지 프레임
352: 완충 부재
400: 동력 전달 장치부
500: 휠조작 장치부
600: 중앙 제어 모듈
610: 배터리 관리부
620: 주행 제어부
630: 충전 제어부
640: 디스플레이부
650: 소화 제어부
660: 전기차량 모니터링부
670: 전기차량구동배터리 판단부

Claims (7)

  1. 전기 차량을 충전하기 위한 이동식 충전 장치로서,
    장치의 골격을 형성하는 차체 골격부; 상기 차체 골격부에 설치되는 에너지 저장 장치부; 상기 차체 골격부의 하부 전방과 하부 후방 양측에 구성되는 휠 장치부; 상기 휠 장치부의 일측에 구비되어 구동력을 전달하도록 구성되는 동력 전달 장치부; 상기 차체 골격부를 커버하고, 차체의 외관을 형성하도록 구성되는 차체 하우징; 상기 차체 하우징의 일측에 구비되고, 상기 휠 장치부의 구동 방향을 제어하도록 조작하는 휠조작 장치부; 일측은 상기 에너지 저장 장치부에 연결되고, 타단부는 전기 차량의 차징 소켓에 접속되는 하나 이상의 충전 케이블; 상기 에너지 저장 장치로부터 전기 차량으로의 충전 동작을 제어하기 위하여 조작되도록 구성되는 충전조작 장치부; 및 상기 충전조작 장치부를 포함하는 상기 각 장치부의 제어 상황을 모니터링하고, 각 장치부의 동작이 실행되도록 제어하는 중앙 제어 모듈;을 포함하고,
    상기 차체 골격부는 바닥 플레이트와, 상기 바닥 플레이트의 상면과 하면에 가로 및 세로의 골격 구조를 갖도록 구성되는 종횡 골격 프레임, 및 상기 바닥 플레이트의 일단부 측에 돌출 형성되는 발판 플레이트를 포함하고, 상기 에너지 저장 장치부는 복수의 배터리팩 하우징과, 상기 배터리팩 하우징에 수용되며, 전기에너지를 저장하는 복수의 배터리팩, 및 상기 배터리팩에 직류로 저장된 에너지를 교류로 변환시키는 전력변환 장치를 포함하고, 상기 배터리팩 하우징은 상기 종횡 골격 프레임의 종방향 프레임에 소정 범위 내에서 상하 슬라이딩 이동가능하게 설치되며, 상기 배터리팩 하우징의 하부에는 판스프링이나 고무를 포함하는 완충 부재가 구비되고,
    상기 휠 장치부는, 각각 독립적으로 구동가능하게 구성되는 메카넘휠이 장착된 전방 및 후방 메카넘휠 구동장치; 상기 메카넘휠 구동장치가 설치되는 휠장착 브라켓과, 상기 바닥 플레이트의 하면에 고정되며, 일단부에 상기 휠장착 브라켓이 결합되는 휠지지 종횡 프레임; 상기 휠장착 브라켓과 휠지지 종횡 프레임 간에 구비되어 상기 휠지지 종횡 프레임에 대하여 상기 휠장착 브라켓이 틸팅(tilting) 가능하게 결합시키는 틸팅 결합 수단; 및 상기 휠장착 브라켓과 휠지지 종횡 프레임 간에 구비되어 상기 휠장착 브라켓의 틸팅 시 틸팅을 완충시키도록 구성되는 완충 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는
    전기 차량용 이동식 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 휠장착 브라켓은 상기 메카넘휠 구동장치의 허브에 결합되는 허브 브라켓부와, 상기 허브 브라켓부의 일단에 직교되는 결합되는 지지 브라켓부, 및 상기 지지 브라켓부의 상단 일측에 결합되고 상기 메카넘휠 구동장치의 메카넘휠의 상부 측을 커버하는 커버 브라켓부를 포함하고,
    상기 휠지지 종횡 프레임은 상기 바닥 플레이트의 하면 좌우 측에 간격을 갖고 구비되는 복수의 수직 프레임과, 상기 수직 프레임을 길이방향으로 연결하는 한 쌍의 수평 세로 프레임과, 상기 수평 세로 프레임의 양단부가 결합되는 한 쌍의 수평 가로 프레임, 및 상기 수평 세로 프레임에 평행하고, 상기 수평 가로 프레임의 양단부에 결합되는 보강 가로 프레임을 포함하고,
    상기 틸팅 결합 수단은, 상기 수평 가로 프레임의 양단부 각각에서 상기 휠장착 브라켓의 지지 브라켓부 측으로 돌출 형성되며, 힌지 결합 구멍을 갖고 구성되는 한 쌍의 제1 힌지용 돌출부와, 상기 지지 브라켓부에서 상기 수평 가로 프레임 측으로 돌출되며, 힌지 결합 구멍을 갖고 구성되는 제2 힌지용 돌출부, 및 상기 제1 힌지용 돌출부와 제2 힌지용 돌출부 각각의 힌지 결합 구멍에 힌지 결합되는 힌지 샤프트을 포함하며,
    상기 완충 수단은 일단부가 상기 지지 브라켓부의 상단부에 결합되는 지지 프레임, 및 일단부는 상기 지지 브라켓부에 회전가능하게 결합되고, 타단부는 상기 지지 프레임의 타단부 상부 측에 회전가능하게 결합되는 완충 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는
    전기 차량용 이동식 충전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동력 전달 장치부는 구동 모터와, 상기 구동 모터에 구동력을 제공하는 구동용 배터리와, 상기 구동 모터와 상기 휠 장치부의 구동축 간에 구성되는 변속기, 및 상기 구동 모터를 온/오프하는 시동 버튼을 포함하며,
    상기 휠조작 장치부는 조이스틱 방식의 조작 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는
    전기 차량용 이동식 충전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 제어 모듈은,
    상기 에너지 저장 장치부 및 상기 동력 전달 장치부의 구동용 배터리의 전압과 전류, 온도를 모니터링하는 배터리 관리부;
    상기 휠 장치부의 조작 신호를 전달받아 상기 동력 전달 장치부의 구동 모터의 구동을 제어하는 주행 제어부;
    상기 에너지 저장 장치로부터 충전되는 전기 차량의 충전 상황을 제어하는 충전 제어부; 및
    상기 휠 장치부가 구비되는 측의 차체 하우징에 노출되게 구비되며, 상기 배터리 관리부와 주행 제어부 및 충전 제어부의 제어 상황을 디스플레이 하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    전기 차량용 이동식 충전 장치.
KR1020200157943A 2020-11-23 2020-11-23 전기 차량용 자주식 충전 장치 KR102429976B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200157943A KR102429976B1 (ko) 2020-11-23 2020-11-23 전기 차량용 자주식 충전 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200157943A KR102429976B1 (ko) 2020-11-23 2020-11-23 전기 차량용 자주식 충전 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220072020A KR20220072020A (ko) 2022-06-02
KR102429976B1 true KR102429976B1 (ko) 2022-08-08

Family

ID=81985191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200157943A KR102429976B1 (ko) 2020-11-23 2020-11-23 전기 차량용 자주식 충전 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102429976B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102535106B1 (ko) 2022-11-01 2023-05-26 에스케이시그넷 주식회사 이동식 ev 충전장치 및 그 제어 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230174391A (ko) * 2022-06-21 2023-12-28 박인석 포터블 충전배터리 및 이를 이용한 전기차 충전 시스템
KR102708434B1 (ko) * 2022-08-17 2024-09-24 (주)레드이엔지 이동식 전기차 충전장치의 지지유닛용 커넥터유닛 및 이를 포함하는 지지유닛

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101480616B1 (ko) 2013-06-05 2015-01-09 현대자동차주식회사 전기자동차용 탑재형 배터리 충전장치 및 이의 제어방법
KR20160052857A (ko) * 2014-10-29 2016-05-13 현대엔지니어링(주) 메카넘휠 이동대차장치
KR101640136B1 (ko) * 2014-11-27 2016-07-18 주식회사한국야쿠르트 음료의 냉장운반용 전동카트
KR101749558B1 (ko) * 2015-08-31 2017-06-22 김선화 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터
KR101858821B1 (ko) * 2016-08-22 2018-06-27 중소기업은행 전기자동차의 폐배터리를 이용한 모바일 충전용 카트 시스템 및 그 작동 방법
KR20180058447A (ko) 2016-11-24 2018-06-01 (주) 대경엔지니어링 전기차 차량탑재형 이동형 충전기
KR20190047205A (ko) 2017-10-27 2019-05-08 한국전력공사 이동형 전기차량 충전시스템
US10926660B2 (en) * 2018-02-28 2021-02-23 Artisan Vehicle Systems, Inc. Mounting and dismounting system for a battery assembly
KR20200125343A (ko) 2019-04-27 2020-11-04 이동원 이동식 전기차 충전차량

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102535106B1 (ko) 2022-11-01 2023-05-26 에스케이시그넷 주식회사 이동식 ev 충전장치 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220072020A (ko) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102429976B1 (ko) 전기 차량용 자주식 충전 장치
US8662239B2 (en) Series-hybrid vehicle
EP2039577B1 (en) Combination comprising a towing device, an electric vehicle and a towing vehicle
US10308132B2 (en) Electric utility terrain vehicle
JP6442609B2 (ja) 車両
US11705749B2 (en) Split battery for autonomous driving
JP5291909B2 (ja) 電気自動車の充電装置
US9812685B2 (en) Battery pack for electric vehicle
JP4769779B2 (ja) 電気自動車の充電状態表示装置
JP5595228B2 (ja) 電動車両
JP5411012B2 (ja) 充電ケーブル異常検出システム
KR102483720B1 (ko) 고정식 충전장비와 이동식 충전장비에 기반한 전기차량 충전장비 시스템
JP2021079885A (ja) 車両、アッパーユニット及び制御装置
CN110785306A (zh) 电动车辆
US10556599B2 (en) Conditional progressive degradation of electric vehicle power supply system
KR20190051147A (ko) 차량 및 그 제어 방법
KR20210043238A (ko) 전기차를 위한 이동형 충전장치
JP2013132092A (ja) 車両用充電装置
KR20150021063A (ko) 굴절 전기 버스를 위한 배터리 모듈 컨피규레이션 구조
KR20110080308A (ko) 배터리 캐리어 착탈형 전기자동차
JP5900744B2 (ja) 車両用給電システム
JP2019134603A (ja) 電動作業車両
US20130168168A1 (en) Hybrid Vehicle
KR20120101939A (ko) 전기 자동차용 트레일러 시스템
JP2015009694A (ja) 車載用の道路交通規制情報表示システムおよびこれを備える車両

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant