KR102445876B1 - 전기 자동차의 충전 장치 및 이 장치에 구비되는 충전 아웃렛 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 카메라로부터 전송되는 전기 자동차의 이미지에 근거하여 전기 자동차의 차종을 판별하고, 이 차종에 대응하는 충전 아웃렛만을 외부로 노출하는 전기 자동차의 충전 장치에 관한 것이다.

Description

전기 자동차의 충전 장치 및 이 장치에 구비되는 충전 아웃렛 유닛{A charging device for an electric vehicle and a charging outlet unit for being furnished with the same}

본 발명은 배터리를 동력원으로 사용하는 전기 자동차의 충전을 위하여 전기차 충전소에 설치되는 충전 설비에 관한 것이다.

지구의 환경오염 문제가 날로 심각해지고 있는 요즈음 무공해 에너지의 사용은 날로 중요성을 더해가고 있다. 특히, 대도시의 대기오염 문제는 날로 심각해지고 있는데, 차량의 배기가스는 그 주요원인 중의 하나이다.

이와 같은 상황에서 기존과 같이 화석 연료의 연소로부터 구동 에너지를 얻는 것이 아닌 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 구동에너지를 얻는 전기 자동차(PEV: PLUG-IN ELECTRIC VEHICLE, "전기차"라고도 함)가 개발되고 있다.

이러한 전기차는, 기존 연료 자동차가 석유를 주유하듯이, 충전기(충전 시스템)로부터 교류(AC) 또는 직류(DC)를 이용하여 전기를 내부 배터리에 충전해야 한다. 전기차가 충전기로부터 전기 충전을 받기 위해서는, 전기차의 충전 방식과 충전기의 충전 방식이 동일해야만 한다. 하지만, 전기차가 전기를 충전 받고, 충전기가 전기를 충전해주는 충전 방식으로서 여러 종류의 충전 방식이 제각기 개발되고 있고, 국제적으로 하나의 충전 방식으로 규격화되지 못한 실정이다.

예를 들어, 전기차 충전방식은 크게 220V 교류 전원을 이용하여 OBC(On Board Charger)를 통해 DC로 변환하여 4~5시간 정도의 완충시간을 통해 배터리를 충전하는 완속 충전방식과, OBC를 거치지 않고 직류 고전압을 이용하여 25분 내외의 완충시간으로 바로 고전압 배터리를 충전하는 급속 충전방식으로 나뉜다.

그리고, 완속 충전방식은 다시 Type 1 방식(AC 단상)과 Type 2 방식(AC 3상) 등으로 나눌 수 있고, 급속 충전방식은 DC 차데모 방식, CCS Type 1 방식(Combined Charging System/DC 콤보), CCS Type 2 방식 등으로 나눌 수 있다.

상기 완속 충전의 Type 1 방식(AC 단상)은 AC 2개, 접지(GND) 1개, 통신(CP) 1개 및 근접감지(PD) 1개의 전기적 연결이 필요하고, 상기 완속 충전의 Type 2 방식(AC 3상)은 AC 3개, 중성(Neutral) 1개, 접지(GND) 1개, 통신(CP) 1개 및 근접감지(PD) 1개의 전기적 연결이 필요하다.

또한, 상기 급속 충전의 CCS Type 1 방식(Combined Charging System/DC 콤보)은 AC 2개, 접지(GND) 1개, 통신(CP) 1개, 근접 감지(PD) 1개 및 DC 2개의 전기적 연결이 필요하고, 상기 급속 충전의 CCS Type 2 방식은 AC 3개, 중성(Neutral) 1개, 접지(GND) 1개, 통신(CP) 1개, 근접감지(PD) 1개 및 DC 2개의 전기적 연결이 필요하며, 상기 급속 충전의 DC 차데모 방식은 접지(GND) 1개, 시작/중지(Start/stop) 2개, DC 2개, ENABLE 1개, 캔 통신 2개 및 근접감지(PD) 1개의 전기적 연결이 필요하다.

이로 인해, 전기차의 충전 방식과 충전기의 충전 방식이 다른 경우, 전기차는 충전기로부터 전기 충전을 받을 수 없는 문제점이 있다. 즉, 전기차 마다 전기차 충전 인렛(Inlet)의 규격이 다르고, 충전 방식이 다양하여, 해당 전기차와 호환 가능한 충전기를 찾기 어려운 문제가 있다.

특허문헌 1(대한민국 공개특허공보 제 2020-0088524 호)은 전기자동차에 전원을 공급하는 전원공급부가 다수의 전기적 접점이 구비된 충전소켓 및 일측이 상기 충전소켓에 연결도록 소켓체결부가 형성되고, 타측이 전기차 충전구에 연결되도록 충전구체결부가 형성된 커넥터를 포함하되, 상기 소켓체결부는 상기 충전구체결부의 전기차 충전 커넥터 규격에 따라 상기 충전소켓의 전기적 접점에 전기적으로 연결되도록 형성됨으로써 전기차의 충전규격에 따라 커넥터만 바꾸어 연결하면 어떠한 전기차도 충전 가능한 통합커넥터를 개시한다.

특허문헌 2(대한민국 등록특허공보 제 10-1370045 호)는 차량과 상기 차량에 충전용 전력을 공급하는 충전 유니트의 사이에서 상기 차량의 인렛(in-let)부와 상기 충전 유니트의 아웃렛(out-let)부를 호환시킴으로써, 다양한 인렛부를 갖는 차량을 충전시킬수 있는 멀티 유니트를 개시한다.

특허문헌 3(대한민국 등록특허공보 제 10-1560657 호)은 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하는 전기차 충전 방식 변환 방법으로서, 예를 들어, 콤보 방식에 기반하여 전기를 충전해주는 콤보 충전기가 차데모 방식에 기반하여 전기를 충전하는 차데모 전기차로 전기 충전이 가능하도록 해주는 전기차 충전 방식 변환 장치를 개시한다.

KR 2020-0088524 A KR 10-1370045 B1 KR 10-1560657 B1

상술한 특허문헌 1 내지 특허문헌 3은 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전 유니트 간의 전기 충전을 가능하게 하기 위하여 전기차의 충전 인렛(inlet)과 충전 유니트의 충전 아웃렛(outlet) 사이를 인터페이스하는 별도의 어댑터나 커넥터 등의 호환장치를 제공하고 있다.

그러나, 이러한 별도의 충전 호환장치는 충전설비의 비용 효율성을 저하시킬 뿐만 아니라 사용자가 자신의 충전방식을 기억하고, 선택해야 하는 번거러움이 존재한다. 즉, 사용자가 자신의 전기차의 충전방식에 따라 해당하는 충전 방식 호환장치를 매번 선택해야만 하는 번거러움이 존재한다.

따라서, 본 발명은 이러한 기존 기술의 단점을 보완하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 전기 자동차의 차종을 자동으로 인식하고, 이렇게 인식된 전기 자동차의 차종에 대응하는 충전기의 아웃렛을 사용자에게 자동으로 제공할 수 있는 전기 자동차의 충전 장치를 제공하는 것을 주요한 기술적 과제로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 양태에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 충전 장치는, 상기 전기 자동차의 충전 인렛과 연결되기 위한 서로 다른 타입의 복수의 충전 아웃렛(outlet)을 번들 형태로 구비하고, 상기 인렛에 대응하는 하나의 충전 아웃렛만을 외부로 노출시키는 통합 아웃렛 유닛과; 외부 카메라로부터 전송되는 상기 전기 자동차의 이미지에 근거하여 상기 전기 자동차의 차종을 판별하고, 이 차종에 대응하는 충전 아웃렛만을 외부로 노출할 수 있도록 상기 통합 아웃렛 유닛을 제어하는 아웃렛 결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 제 2 양태에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 충전 장치는, 상기 제 1 양태의 통합 아웃렛 유닛이, 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 번들로 묶어서 배치하고 있는 유닛 본체; 이 유닛 본체의 전면에 배치되고, 선택된 하나의 충전 아웃렛만을 외부로 노출시키기 위한 절개창을 갖는 회전 커버판; 및 이 회전 커버판을 회전축을 중심으로 일정한 각도 회전시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 하는 전기 자동차의 충전장치.

본 발명의 다른 제 3 양태에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 충전 장치는, 상기 제 2 양태의 상기 유닛 본체에는 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 관통홀을 구비하고, 이 관통홀내에 충전 아웃렛이 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 제 4 양태에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 충전 장치는, 상기 관통홀은 상기 회전축을 중심으로 일정한 각도 만큼 서로 이격된 상태로 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 제 5 양태에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 충전 장치는, 상기 아웃렛 결정모듈은, 상기 전기 자동차의 외부 형상이나 특징 또는 차량 번호판을 촬상하기 위한 적어도 하나 이상의 상기 카메라로부터 전송되는 촬상 이미지를 분석 처리하여 상기 전기차의 차종을 판별하고, 이렇게 판별된 차종에 대응하는 충전 아웃렛이 절개창을 통해 외부로 노출되도록 상기 회전 커버판을 회전시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 제 6 양태에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 충전 장치는, 상기 아웃렛 결정모듈은, 상기 카메라로부터 전송되는 촬상 이미지에 근거하여 상기 전기 자동차의 차종을 판별하기 위한 차종 판별수단; 및 이 차종 판별수단으로부터 전달되는 차종 정보에 근거하여 해당하는 충전 아웃렛의 타입을 결정하고, 이렇게 결정된 타입의 충전 아웃렛이 상기 통합 아웃렛 유닛의 절개창을 통해 노출되도록 상기 구동 모터의 구동을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 제 7 양태는, 전기 자동차의 충전을 위한 충전 장치에 구비되는 충전 아웃렛 유닛에 관한 것으로서, 상기 충전 아웃렛 유닛은, 상기 전기 자동차의 충전 인렛에 대응되는 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 번들로 묶어서 배치하고 있는 유닛 본체와; 이 유닛 본체의 전면에 배치되고, 선택된 하나의 충전 아웃렛만을 외부로 노출시키기 위한 절개창을 갖는 회전 커버판; 및 이 회전 커버판을 회전축을 중심으로 일정한 각도 회전시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 제 8 양태에 따른 충전 아웃렛 유닛은, 상기 제 7 양태의 상기 유닛 본체에는 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 관통홀을 구비하고, 이 관통홀내에 충전 아웃렛이 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 제 9 양태에 따른 충전 아웃렛 유닛은, 상기 제 8 양태의 상기 관통홀은 상기 회전축을 중심으로 일정한 각도 만큼 서로 이격된 상태로 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전기 자동차의 충전 장치에 따르면, 전기차가 충전소에 진입하는 순간 충전 장치가 자동으로 전기차의 차종을 인식하여 차종에 대응하는 충전 아웃렛만을 노출하기 때문에 사용자가 자신의 전기차에 대응하는 충전 아웃렛을 찾거나 고민할 필요가 없다. 이로 인해, 사용자가 전기차의 차종에 부합하지 않는 충전 아웃렛을 전기차의 인렛에 연결하게 되는 실수를 사전에 방지할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적인 전기차 충전 시스템에 대한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 전기차 충전 시스템에 대한 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기차 충전 시스템의 바람직한 일 실시예의 기능 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충전 아웃렛 유닛의 정면 개략도이다.
도 5는 도 4의 A-A선에 대한 종단면 개략도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.

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 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 일반적인 전기차 충전 시스템에 대한 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 전기차 충전 시스템은, 전기차(electric vehicle)(100)와 상기 전기차에 충전용 전력을 공급하는 충전 유니트(charging unit)(200)를 포함한다. 충전 유니트(200)의 아웃렛(outlet)(221)을 전기차(100)의 인렛(inlet)(120)에 연결하는 것에 의해 충전 유니트(200)의 충전용 전력을 전기차(100)의 배터리(110)에 공급할 수 있다. 여기서, 상기 인렛은 충전 소켓으로 정의될 수 있고, 상기 아웃렛은 충전 플러그로 정의될 수 있다.

상기 전기차(100)는 내부에 전력을 저장할 수 있는 배터리(110)를 포함하게 되는데, 이 배터리(110)를 충전시키는데 상기 충전 유니트(200)가 이용된다. 이때의 충전 유니트(200)는 주유소의 주유기와 유사한 지위에 있는 것으로 볼 수 있다.

상기 배터리(110)의 종류로는 LiB(리튬이온 전지)가 가장 주목을 받고 있으며, RFB(Redox flow 전지), NaS(나트륨유황 전지), Super Capacitor 등이 있다.

주유기의 주유 노즐과 차량의 주유구는 규격화되어 있어 동일한 주유기로 다양한 차량을 주유할 수 있다.

그러나, 전기차(100)의 경우, 상기 인렛(120), 소위 충전 소켓의 형상이 다양한 관계로 충전 유니트(200)의 아웃렛(220), 소위 충전 플러그를 연결시킬 수 없는 상황이 발생할 수 있다.

이러한 문제는 상기 인렛(120)에 대한 규격이 국가별, 제조사별로 다른데서 기인한다. 또한, 일반 주유와 달리 전기차(100)의 충전시에는 충전 유니트(200)에서 전기차(100) 정보를 입수하여 충전 상태 등을 감지할 필요가 있는데 전기차(100)에서 데이터를 전송하는 통신 방식도 통일되지 못하고 있다. 따라서, 충전 유니트(200)에서는 경우에 따라 전기차(100) 정보를 획득하지 못함으로써 신뢰성 있는 충전을 수행하지 못할 수 있다.

결과적으로 충전 시스템에서 충전 유니트(200)가 다양한 차종별 전기차(100)를 충전하지 못하는 문제가 있으며, 이는 전기 자동차의 보급화에 커다란 걸림돌이 되고 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해 본 발명에 따른 전기차 충전 시스템은 도 2와 같이 구성된다. 본 발명에 따른 충전 유니트(200)는 충전을 필요로 하는 전기차(100)의 차종을 자동으로 인식하고, 인식된 차종에 부합하는 타입의 아웃렛(221)을 사용자에게 자동으로 노출하는 수단(즉, 아웃렛 자동결정수단)을 더 포함한다.

이하에서, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 충전 유니트(200)의 구성 및 기능을 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 전기차 충전 시스템의 바람직한 일 실시예의 기능 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충전 아웃렛 유닛(220)의 정면 개략도이며, 도 5는 도 4의 A-A선에 대한 종단면 개략도이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 충전 유니트(200)는 전기차(100)의 외부 형상이나 특징 또는 차량 번호판을 촬상하기 위한 카메라(230)와 복수 타입(완속 충전 : Type 1-AC 단상, Type 2-AC 3상, 급속 충전 : DC 차데모, CCS Type 1, CCS Type 2)의 아웃렛을 포함하는 충전 아웃렛 유닛(220) 및 상기 카메라(230)로부터 전송되는 이미지를 분석하여 상기 전기차(100)의 차종을 판별하고, 이 차종에 부합하는 아웃렛(221)의 타입을 결정하는 아웃렛 결정 모듈(240)을 포함한다.

도 2의 경우, 카메라(230)가 충전 유니트(200)의 상부에 설치되는 것으로 묘사되었으나 본 발명의 카메라(230)의 설치 위치와 설치 갯수는 상황에 따라 가변적일 수 있다. 즉, 차량의 번호판을 인식하기 위한 전면의 단일한 카메라만으로 이루어질 수도 있고, 차량의 외형과 특징을 촬영하기 위하여 여러 각도로 다양한 위치에 설치될 수도 있으며, 충전 유니트(200)와 별도의 구조물을 설치하고, 이 구조물에 설치될 수도 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 충전 아웃렛 유닛(220)은 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 묶어서 통합한 아웃렛 번들(bundle)로서 판별된 차종에 부합하는 아웃렛만을 외부로 노출시킨다.

즉, 상기 충전 아웃렛 유닛(220)은 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛(221a~221e)을 번들로 묶어서 배치하고 있는 유닛 본체(222)와, 이 유닛 본체(222)의 전면에 배치되고, 선택된 하나의 아웃렛(221a)만을 외부로 노출시키기 위한 절개창(226)를 갖는 회전 커버판(223) 및 이 회전 커버판(223)을 회전축(224)을 중심으로 일정한 각도 회전시키는 구동 모터(225)를 포함한다.

상기 유닛 본체(222)에는 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛(221a~221e)을 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 관통홀(222a~222e)을 구비하고, 이 관통홀(222a~222e)내에 충전 아웃렛(221a~221e)을 수용한다. 이때, 상기 관통홀(222a~222e)은 상기 회전축(224)을 중심으로 일정한 각도 만큼 서로 이격된 상태로 둘러싸는 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 구동 모터(225)의 회전 구동력에 따라 상기 회전 커버판(223)이 회전축(224)을 중심으로 회전하게 되고, 회전 커버판(223)의 절개창(226)이 5개의 아웃렛(221a~221e)중 노출하기를 원하는 아웃렛(221a)에 배치된다. 이에 따라, 해당하는 아웃렛(221a)만이 사용자가 사용 가능하도록 외부로 노출되게 된다.

이하에서, 도 3을 참조하여 본 발명의 전기차 충전시스템에서 충전할 전기차의 차종을 자동으로 인식하고, 해당하는 아웃렛만을 외부로 노출시키는 메카니즘을 도 3의 기능 블럭도를 이용하여 설명한다.

본 발명에 따른 전기차 충전시스템은 내부의 배터리(110)에 충전 전력을 인입하기 위한 특정 타입의 인렛(120)을 구비하고 있는 전기차(100)와, 이 전기차(100)에 충전 전력을 공급하기 위한 충전 유니트(200)를 포함한다.

본 발명에 따른 상기 충전 유니트(200)는 전기차(100)의 외부 형상이나 특징 또는 차량 번호판을 촬상하기 위한 적어도 하나 이상의 카메라(230)와 이 카메라(230)로부터 전송되는 촬상 이미지를 분석 처리하여 상기 전기차(100)의 차종을 판별하고, 이렇게 판별된 차종에 대응하는 아웃렛(221a)이 절개창(226)를 통해 외부로 노출되도록 상기 회전 커버판(223)을 회전시키는 아웃렛 결정 모듈(240)을 포함한다.

상기 아웃렛 결정 모듈(240)은 외부의 카메라(230)로부터 전송되는 촬상 이미지(차량의 외형이나 특징 또는 차량 번호판)를 분석 처리하여 차종 판별부(245)에서 처리 가능한 디지털 데이터로 변환하는 이미지 처리부(241)와 이미지 처리부(241)로부터 전달되는 이미지 데이터에 근거하여 상기 전기차(100)의 차종을 판별하는 차종 판별부(245) 및 이 차종 판별부(245)로부터 전달되는 차종 데이터에 근거하여 해당하는 아웃렛의 타입을 결정하고, 이렇게 결정된 타입의 아웃렛이 상기 통합 아웃렛 유닛(220)의 절개창(226)를 통해 노출되도록 상기 구동 모터(225)의 구동을 제어하는 구동 제어부(243)를 포함한다.

상기 차종 판별부(245)가 상기 이미지 데이터에 근거하여 차종을 판별하는 알고리즘은 다양하게 적용할 수 있다. 예를 들어, 차량 번호판의 이미지에 근거하여 차종을 판별하는 알고리즘으로는 대한민국 등록특허 제 10-2116725 호, 대한민국 공개특허 제 2019-0068210 호 등을 참조할 수 있고, 차량의 측면이나 상부 영상 등과 같은 외형 이미지에 근거하여 차종을 판별하는 알고리즘으로는 대한민국 등록특허 제 10-0799333 호, 대한민국 등록특허 제 10-0485419 호, 대한민국 등록특허 제 10-0883889 호, 대한민국 등록특허 제 10-0459479 호 등을 참조할 수 있다.

이하에서, 상술한 본 발명에 따른 전기차 충전시스템의 구성 및 기능에 근거하여 전기차를 충전하는 과정을 상세히 설명한다.

전기차(100)를 충전하고자 하는 사용자는 본 발명에 따른 도 2의 충전 유니트(200)가 설치되어 있는 충전소(충전 스테이션)로 진입한다. 전기차(100)가 충전소에 진입함에 따라 카메라(230)는 진입하는 전기차(100)의 외형(측면이나 상부 또는 하부 등)이나 특징부 또는 차량 번호판을 촬영하고, 이렇게 촬영된 이미지를 충전 유니트(200)의 아웃렛 결정 모듈(240)에 전달한다. 아웃렛 결정 모듈(240)의 차종 판별부(245)는 차종 판별 알고리즘에 근거하여 상기 전기차(100)의 차종이나 모델을 판별하고, 이렇게 판별된 차종 정보를 구동 제어부(243)에 전달한다.

상기 차종 정보를 전달받은 구동 제어부(243)는 상기 차종 정보에 부합하는 충전 아우렛의 타입(예를 들어, DC 차데모)을 결정하고, 이 충전 아우렛(예를 들어, DC 차데모)이 회전 커버판(223)의 절개창(222)를 통해 외부로 노출될 수 있도록 회전 커버판(223)의 회전 각도를 계산하고, 이 회전 각도에 대응되도록 구동 모터(225)를 구동시킨다.

구동 모터(225)의 구동에 따라 회전 커버판(223)이 상기 회전 각도만큼 회전하고, 도 4와 같이 DC 차데모를 나타내는 충전 아웃렛인 221a가 절개창(222)를 통해 외부로 노출된다. 이에 따라, 사용자는 절개창(222)를 통해 드러난 DC 차데모 방식의 충전 아우렛(221a)을 상기 전기차(100)의 인렛(120)에 연결하여 전기차(100)의 배터리(110)에 충전용 전력을 공급하여 배터리(110)를 충전한다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 전기차, 110 : 배터리, 120 : 충전 인렛, 200 : 충전 유니트, 220 : 충전 아웃렛 유닛, 221, 221a~221e : 충전 아웃렛, 222: 유닛 본체, 222a~222e : 관통홀, 223 : 회전 커버판, 224 : 회전축, 225 : 구동 모터, 226 : 절개창, 230 : 카메라, 240 : 아웃렛 결정 모듈, 241 : 이미지 처리부, 243 : 구동 제어부, 245 : 차종 판별부

Claims (9)

1. 배터리와 이 배터리를 충전하기 위한 충전 인렛(inlet)을 구비한 전기 자동차를 충전하기 위한 충전 장치로서,
   상기 충전 장치는,
   상기 인렛과 연결되기 위한 서로 다른 타입의 복수의 충전 아웃렛(outlet)을 번들 형태로 구비하고, 상기 인렛에 대응하는 하나의 충전 아웃렛만을 외부로 노출시키는 통합 아웃렛 유닛과;
   외부 카메라로부터 전송되는 상기 전기 자동차의 이미지에 근거하여 상기 전기 자동차의 차종을 판별하고, 이 차종에 대응하는 충전 아웃렛만을 외부로 노출할 수 있도록 상기 통합 아웃렛 유닛을 제어하는 아웃렛 결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통합 아웃렛 유닛은,
   서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 번들로 묶어서 배치하고 있는 유닛 본체;
   이 유닛 본체의 전면에 배치되고, 선택된 하나의 충전 아웃렛만을 외부로 노출시키기 위한 절개창을 갖는 회전 커버판; 및
   이 회전 커버판을 회전축을 중심으로 일정한 각도 회전시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 유닛 본체에는 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 관통홀을 구비하고, 이 관통홀내에 충전 아웃렛이 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 관통홀은 상기 회전축을 중심으로 일정한 각도 만큼 서로 이격된 상태로 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전장치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 아웃렛 결정모듈은, 상기 전기 자동차의 외부 형상이나 특징 또는 차량 번호판을 촬상하기 위한 적어도 하나 이상의 상기 카메라로부터 전송되는 촬상 이미지를 분석 처리하여 상기 전기 자동차의 차종을 판별하고, 이렇게 판별된 차종에 대응하는 충전 아웃렛이 절개창을 통해 외부로 노출되도록 상기 회전 커버판을 회전시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 아웃렛 결정모듈은,
   상기 카메라로부터 전송되는 촬상 이미지에 근거하여 상기 전기 자동차의 차종을 판별하기 위한 차종 판별수단; 및
   이 차종 판별수단으로부터 전달되는 차종 정보에 근거하여 해당하는 충전 아웃렛의 타입을 결정하고, 이렇게 결정된 타입의 충전 아웃렛이 상기 통합 아웃렛 유닛의 절개창을 통해 노출되도록 상기 구동 모터의 구동을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 장치.
7. 전기 자동차의 충전을 위한 충전 장치에 구비되는 충전 아웃렛 유닛으로서,
   상기 충전 아웃렛 유닛은,
   상기 전기 자동차의 충전 인렛에 대응되는 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 번들로 묶어서 배치하고 있는 유닛 본체와;
   이 유닛 본체의 전면에 배치되고, 선택된 하나의 충전 아웃렛만을 외부로 노출시키기 위한 절개창을 갖는 회전 커버판; 및
   이 회전 커버판을 회전축을 중심으로 일정한 각도 회전시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 아웃렛 유닛.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 유닛 본체에는 서로 다른 타입의 적어도 하나 이상의 충전 아웃렛을 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 관통홀을 구비하고, 이 관통홀내에 충전 아웃렛이 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 아웃렛 유닛.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 관통홀은 상기 회전축을 중심으로 일정한 각도 만큼 서로 이격된 상태로 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 충전 아웃렛 유닛.

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