KR102560257B1 - 제어 모듈을 구비한 전기차 충전기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 충전 케이블, 부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트, 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트, 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈을 포함할 수 있고, 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함할 수 있으며, 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련될 수 있다.

Description

제어 모듈을 구비한 전기차 충전기{EV charger with control module}

본 발명은 단독으로 교체가능한 박스 타입형 제어 모듈을 구비한 전기차 충전기에 대한 것이다.

일반적으로 전기차 충전기의 내부는 다수의 부품들과 전기선으로 복잡하게 배치된 경우가 많아, 관리자가 간단하게 고장 원인을 파악하기가 어렵고, 설령 고장 원인을 파악했다고 하더라도 내부가 복잡하게 연결되어 충전기 본체 또는 메인 프레임을 분해해야되는 경우가 많다.

이런 경우 충전기가 설치된 현장에서 문제 해결에 오랜 시간이 소비될 수 있고, 현장에서 문제있는 부품만 분리하는 것이 어려워 충전기 전체를 다른 곳으로 이동시키는 경우가 빈번하며, 이로 인해 충전기가 상당 시간동안 가동이 중지하는 문제가 발생하고, 이런 문제 해결을 위해 현장 관리 작업이 용이한 충전기 구조를 필요로 한다.

기존에는 충전기의 내부의 제어부는 충전기 내부의 발열, 노이즈 등에 직접적으로 노출되는 형태로 설치되는 경우가 많다. 제어부의 교체가 필요하여, 제어부에 해당되는 부분을 수리 및 교체하는 경우, 기능별로 분별되는 복수의 기판들로 이루어진 복잡한 회로 배선을 서로 구분지어 분리 및 결합해야되는 복잡한 절차를 거치는 경우가 많다. 이로 인해 충전기의 유지 보수를 하는데 있어 많은 작업시간을 소모하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 전기차 충전기는 전기차 충전기의 제어와 관련된 부품들이 모듈화되어 밀집된 제어 모듈을 포함할 수 있다. 전기차 충전기의 관리자는 제어 관련 문제를 진단하거나 문제 해결을 위해, 박스 타입으로 타모듈과 별도로 분리된 제어 모듈에 엑세스할 수 있다. 또한, 관리자는 단지 정면 도어 유니트를 개방하고 제어 모듈을 교체 또는 수리할 수 있어 전기차 충전기를 정상 동작시키는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

본 발명의 충전 케이블, 부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트, 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트, 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈을 포함할 수 있고, 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함할 수 있으며, 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련될 수 있다.

일반적으로 전기차 충전기의 제어와 관련된 보드 또는 기판은 전기차 충전기 내부의 벽면에 메인 프레임 또는 메인 프레임에 부착된 배전반에 마련될 수 있다. 통신, 제어, 전원 등의 각 기능에 따라 복수의 기판이 구비되는 경우, 흩어져 있는 경우가 많고, 이로 인해 충전기 내부에 복수의 기판에 연결되는 선과 부품들로 복잡한 회로가 구성되어, 관리자의 내부 작업 중 다른 배선까지 건드려 에러가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제어 모듈은 전기차 충전기의 제어와 관련된 부분을 한 곳에 모듈화시킬 수 있다. 충전기 운영 중 제어와 관련된 부분에 문제가 발생하면, 제어 모듈만 교체함으로써, 문제 해결에 걸리는 시간이 단축될 수 있다.

전기차 충전기의 내부 부품들은 다수의 전자 부품들이 좁은 공간에 밀집되는 경우가 많고, 제어와 관련된 부분은 밀집된 다른 부품들에 의한 노이즈에 노출되기 쉽다. 또한, 제어와 관련된 부분은 밀집된 다른 부품들에 의한 발열에도 쉽게 노출되어 오작동을 일으킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 충전기의 제어와 관련된 부분은 제어 모듈 내부에 포함되어, 충전기 내부에서 발생하는 노이즈 간섭 및 발열로부터 보호될 수 있다.

본 발명의 제어 모듈을 감싸는 모듈 케이스는 전자파 또는 노이즈 간섭을 저감시키는 철 등의 소재를 포함할 수 있다.

한편, 충전기 제어와 관련된 기판들이 흩어져 복잡한 회로를 구성한다면, 전문 지식을 갖추지 않은 관리자는 수리 등의 관리 작업을 하기 어려울 수 있다. 본 발명과 같이 충저닉 제어와 관련된 기판들이 제어 모듈에 포함되어 모듈화되면, 전문 지식을 갖춘 자가 도달하기 전에도 여분의 제어 모듈로 교체하면 충전기를 정상 작동시킬 수 있는 장점이 있다. 분리된 고장난 제어 모듈은, 이후 전문 지식을 갖춘 자에 의해 수거되어 공자에서 수리되거나, 현장에서 수리될 수 있다. 이로써, 전기차 충전기 수리 또는 진단에 소비되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 제어 모듈 방식으로 충전기 관리 사업자에게 공급되면, 충전기 제작, 조립, 또는 관리의 난이도를 낮아질 수 있고, 충전기 전문 지식을 보유한 전문가가 아닌 일반 관리자들도 손쉽게 제작할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 본체 유니트의 제어 모듈 및 정면 도어 유니트의 도어 연산부는 서로 연계하여 전기차 충전기를 전체 제어를 담당할 수 있다. 도어 연산부가 제어 모듈의 모듈화된 케이스에 함께 내장되지 않고 별도로 분리된 것은, 도어 연산부는 정면 도어 유니트의 부품 중 사용자와 상호 작용하는 부품들과 연관되기에, 도어 연산부가 정면 도어 유니트에 설치되는 것이 회로 배선상 유리할 수 있고, 사후 유지/보수면에서도 효율적이기 때문일 수 있다.

본 발명의 파워 서플라이 의한 구동 전력 또는 구동력은 제어 보드 및 릴레이 보드에 의해 조절 또는 제어될 수 있다. 제어 보드는 충전기 부품들의 동작 신호를 관장하는 기능을 하고, 릴레이 보드는 충전기 부품들의 구동을 관장하는 기능을 할 수 있다.

파워 서플라이는 SMPS(Switching Mode Power Supply)일 수 있고, 부품마다 전송할 구동 전력이 다를 수 있으므로, 전력 변환 수치 등이 다른 복수개의 파워 서플라이가 마련될 수 있다.

작업자는, 제어 모듈 자체를 별도로 분리하여 작업을 하거나, 새로운 제어 모듈로 교체할 수 있고, 슬라이더에 의해 제어 모듈을 인출하여 모듈 케이스를 개방하고 제어 모듈 내부 부품에 엑세스할 수 있다.

작업자는 제1 케이스를 개방하면 제어 보드 및 릴레이 보드 모두에 엑세스할 수 있다. 따라서, 제어 보드와 릴레이 보드의 기능을 하나의 보드에 내장하는 것에 비해, 제어 모듈의 크기를 더 소형화할 수 있다.

또한, 구동 신호를 전송하는 CPU 격의 제어 보드와, 부품 구동과 관련된 릴레이 보드는 전기적 성향이 서로 다르기에, 상호 전기적으로 분리하는 것이 고장 또는 사후 관리 측면에서 더 유리할 수 있다.

이와 같이, 제어 모듈의 2가지 보드 분별은 박스 타입의 제어 모듈의 크기를 소형화할 수 있고, 전기적 분리로 인한 고장 발생을 감소시킬 수 있으며, 기능에 따라 분리된 2개 보드의 교체나 수리에 있어 사후 관리 측면에서도 더 유리할 수 있다. 또한, 도어부의 1회 개방만으로 2개의 보드에 모두 엑세스 가능하기에 엑세스 자유도와 편의성이 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 전기차 충전기의 제1 실시 예의 정면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 전기차 충전기의 제1 실시 예의 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 전기차 충전기의 제2 실시 예의 정면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 전기차 충전기의 제2 실시 예의 후방 사시도이다.
도 5는 도 3에서 정면 도어 유니트 및 측면 도어부가 개방된 상태이다.
도 6은 본 발명의 전기차 충전기의 전력 분배의 설명도이다.
도 7은 본 발명의 도어 연산부 및 제어 모듈 간의 관계 설명도이다.
도 8은 본 발명의 전기차 충전기의 제1 실시 예의 내부 다단 구조이다.
도 9는 도 8의 릴레이 모듈의 일부 투명 사시도이다.
도 10은 본 발명의 전기차 충전기의 제2 실시 예의 내부 다단 구조이다.
도 11은 본 발명의 제어 모듈의 사시도이다.
도 12는 도 11에서 모듈 케이스 중 일부가 투명 처리된 것이다.
도 13은 본 발명의 제어 모듈의 도어부가 열려 제1 케이스 내부가 개방된 상태 설명도이다.
도 14는 본 발명의 제어 모듈의 제1 케이스가 열려 제2 케이스 내부가 개방된 상태 설명도이다.
도 15는 본 발명의 제어 모듈의 제어 보드, 릴레이 보드, 및 파워 서플라이 간에 대한 설명도이다.

<제어 모듈>

도 11 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 제어 모듈(740)에 대해 먼저 설명한다.

제어 모듈(740)은 정면 도어 유니트(200) 또는 본체 유니트(100)을 포함하는 전기차 충전기의 전체 동작을 제어할 수 있다.

제어 모듈(740)은 모듈화되어 모듈 케이스(760)에 의해 타부품 또는 타모듈과 공간적으로 격리될 수 있다.

관리자는 고장이 의심되거나 고장으로 판단된 제어 모듈(740)을 여분의 제어 모듈(740)로 교체함으로써, 충전기의 정상 동작 여부를 즉시 확인할 수 있어 신속하게 충전기 고장 여부를 진단할 수 있다.

관리자는 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)를 개방하고 본체 유니트(100) 내부 부품에 엑세스할 수 있다. 제어 모듈(740)은 본체 유니트(100) 내부 공간의 제1 방향을 따라 전방에 배치될 수 있다.

관리자는 정면 도어 유니트(200)를 열고 제1 방향을 따라 제어 모듈(740)을 인출, 교체, 분리하는 등의 작업을 할 수 있다. 전방에 배치된다는 것은, 관리 등의 작업시 정면 도어 유니트(200)를 연 관리자가 다른 부품 또는 프레임의 해체나 분리없이도 작업에 방해되는 것이 없음을 의미할 수 있다. 즉, 본 발명은, 고장 원인 파악 또는 고장 부품을 교체하기 위해, 관리자가 정면 도어 유니트(200), 측면 도어부(300), 및 본체 유니트(100) 중 적어도 하나를 분리하거나 분해할 필요가 없다.

또한, 본 발명과 같이 모듈화되어 있지 않다면, 충전기 내부 부품들에 대한 접근성이 떨어질 수 있고, 고장 원인 파악이나 수리를 위해 충전기 전체를 분해하여 조립하는 동안 상당한 손해가 발생할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제어 모듈(740)의 사시도이고, 도 12는 도 11에서 제1 케이스(761)와 제2 케이스(762)의 일부가 투명하게 처리된 것일 수 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 제어 모듈(740)은, 외형을 형성하는 모듈 케이스(760), 메인 보드(750), 파워 서플라이(770), 및 분기 버스바(790) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

모듈 케이스(760)는 도어부(764), 제1 케이스(761), 및 제2 케이스(762) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 메인 보드(750)는 도어부(764)와 제1 케이스(761)에 의해 형성되는 제1 공간 내부에 배치될 수 있고, 파워 서플라이(770) 및 분기 버스바(790)는 제1 케이스(761)와 제2 케이스(762)에 의해 형성되는 제2 공간 내부에 배치될 수 있다.

메인 보드(750)는 충전기의 CPU로 뇌와 같은 기능을 수행할 수 있고, 제어 보드(751) 또는 릴레이 보드(752)를 포함할 수 있다.

제어 보드(751)는 충전기 전체 동작을 제어 또는 관리할 수 있고, 전기차 충전기에 속하는 부품 중 구동 전력을 필요로 하는 부품에 구동 신호를 전송할 수 있다.

제어 보드(751)의 구동 신호가 릴레이 보드(752)로 전송되면, 릴레이 보드(752)에 의해 파워 서플라이(770)의 구동 전력은 각 부품으로 전달될 수 있다.

파워 서플라이는 SMPS(Switching Mode Power Supply)일 수 있고, 스위칭 동작에 의해 전원을 공급할 수 있다. SMPS는 스위칭 주파수로 인해 선형제어식 전원보다 소형화/경량화될 수 있어, 본 발명의 박스타입과 같은 다른 기능을 가진 부품들과 분리된 제어 모듈의 모듈화에 적합하다.

파워 서플라이(770)는 구동 전력 또는 구동 신호를 필요로 하는 부품에 필요한 구동력을 제공할 수 있다.

파워 서플라이(770)에 의한 구동 전력을 제공받는 부품에는, 케이블 텐셔너(400)의 모터, 릴레이 모듈(600)의 분배 릴레이(622), 출력 릴레이(620), 제1 유니트(501)의 메인 차단기(520), 서지 프로텍터(530), 및 누전 차단기(540) 등이 포함될 수 있다.

파워 서플라이(770)에서 제공하는 구동 전력 또는 구동력은 제어 보드(751), 릴레이 보드(752), 그들의 연계에 의해 조절 또는 제어될 수 있다.

제어 보드(751)는 전류 센서(510,630) 등의 충전기 상태를 감지하는 부품과 데이터를 송수신할 수 있고, 충전기 상태에는 전력의 품질 또는 충전기 내부의 온도 등 충전기 정상 동작에 필요한 것들이 포함될 수 있다.

제어 보드(751)는 충전기 부품들의 동작 신호를 관장하는 기능을 하고, 릴레이 보드(752)는 충전기 부품들의 구동을 관장하는 기능을 할 수 있다. 즉, 제어 보드(751)에 의해 제어될 필요가 있는 부품들은 릴레이 보드(752)에 연결될 수 있다.

파워 서플라이(770)는 제1 유니트(501)로부터 전력을 공급받아 교류에서 직류로 전력 변환을 하여 각 부품에 적당한 구동 전력을 공급할 수 있다. 부품마다 전송할 구동 전력이 다를 수 있으므로, 전력 변환값이 다른 복수개의 파워 서플라이(770)가 마련될 수 있다.

또한, 각 파워 서플라이(770)에서 공급받을 부품이 복수개일 수 있고, 부품의 종류에 따라 파워 서플라이(770)에서 직접 전력을 공급받을 수 있으며, 파워 서플라이(770)에서 릴레이 보드(502)를 거쳐 부품에 전력이 공급될 수도 있다.

따라서, 제2 케이스(762)의 내부에는 분기 버스바(790)가 구비될 수 있다. 분기 버스바(790)에 의해 하나의 파워 서플라이(790)에서도 2개 이상의 경로로 분기될 수 있다.

제1 케이스(761), 제2 케이스(762), 및 도어부(764)를 포함하는 제어 모듈(740)은 전체적으로 박스 형상을 가질 수 있다. 제어 모듈(740)이 박스 형상인 경우, 본체 유니트(100) 내부 배치가 간단해질 수 있고, 여분의 제어 모듈(740)의 보관도 편리할 수 있다. 교체 또는 수리를 위해 제어 모듈(740)을 제1 방향을 따라 외부 방향으로 인출하는 경우, 가이드하는 슬라이더(742)의 설치에도 유리할 수 있다.

제1 케이스(761)의 일측은 도어부(764)와 대면할 수 있고, 제1 케이스(761)의 타측은 제2 케이스(762)와 대면할 수 있다.

제1 케이스(761)는 충전기를 제어하는 메인 보드(750)을 포함할 수 있고, 구체적으로 제1 케이스(761) 및 도어부(764)에 의해 형성되는 내부 공간에 메인 보드(750)가 배치될 수 있다.

제어 모듈(740)은 전기차 충전기의 제어 모듈(740)의 외부 타부품과 연결되는 전력선 또는 통신선을 포함하는 연결선이 통과될 수 있는 제1 연결구(761a)를 포함할 수 있다.

제1 연결구(761a)는 제1 케이스(761)에 마련될 수 있다. 이는 제1 케이스(761)의 내부에 제어 보드(751)와 릴레이 보드(752)가 내장되어 있어 연결선이 각 보드로 손쉽게 연결될 수 있다.

도면에는 제1 케이스(761)의 측면에 제1 연결구(761a)가 형성된 것이 도시되어 있으나, 제어 모듈(740) 또는 연결되는 타부품의 배치에 따라 제1 연결구(761a)의 위치는 달라질 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(740)이 제2 유니트(502)에 배치되는 경우, 제1 연결구(761a)는 상하전후 어디로든 연결선을 받을 수 있도록 제1 케이스(761)의 상부면, 측면, 또는 하부면에 마련될 수 있다. 제어 모듈(740)이 제3 유니트(503)에 배치되는 경우, 제1 연결구(761a)는 제1 케이스(761)의 하부면에 구비될 수 있다.

제어 모듈(740)의 외부에 제1 연결구(761a)를 통과하는 연결선들이 타부품과 전기적으로 연결되기 위한 체결부가 마련될 수 있다. 작업자는 본체 유니트(100)로부터 제어 모듈(740)의 분리시, 체결부에 연결된 연결선만 해제되면, 제어 모듈(740)을 분리할 수 있다.

제어 모듈(740)은 내부에 제1 공간 또는 제2 공간을 포함할 수 있다.

제1 공간은 도어부(764)의 개방시 외부로 노출될 수 있고, 도어부(764) 및 제1 케이스에 의해 내부에 형성될 수 있다.

제2 공간은 제1 케이스(761)의 개방시 외부로 노출될 수 있으며, 제1 케이스(761)와 제2 케이스(762)에 의해 내부에 형성될 수 있다.

제1 연결구(761a)를 통과한 연결선은 제1 공간에 진입할 수 있다.

제1 공간에는 제어 보드(751)와 릴레이 보드(752)를 포함하는 메인 보드(751)가 마련될 수 있고, 제2 공간에는 파워 서플라이(770) 또는 분기 버스바(790)가 구비될 수 있다.

제1 공간의 부품과 제2 공간의 부품을 상호 연결하는 연결선이 통과되는 제2 연결구(761b)가 구비될 수 있다.

제2 연결구(761b)는 닫힌 상태에서 상호 대면되는 제1 케이스(761) 또는 제2 케이스(762)에 마련될 수 있다. 일 예로, 제어 모듈(740)은 도어부(764)가 개방되면 제1 공간이 외부로 노출되고, 제1 케이스(761)이 개방되면 제2 공간이 외부로 노출되는 구조이기에, 제2 연결구(761b)가 제1 케이스(761)에 형성될 수 있다.

한편, 모듈 케이스(760)에는 충전기의 타전장품 또는 타센싱 부품과 연결되는 커넥터(840)가 마련될 수 있다.

커넥터(84)는 제1 연결구(761a)의 외부 타부품과의 보조 연결 기능을 할 수 있다.

커넥터(84)는 여분의 연결선을 위한 것으로, 제어 모듈(740) 및 제어 모듈(740)에 연결되는 타부품과의 배치에 따라 모듈 케이스(760)에 형성되는 위치가 결정될 수 있다. 일 예로, 도면에는 커넥터(84)가 제2 케이스(762)에 구비된 것을 도시한다.

관리자는, 충전기 동작 제어와 관련된 문제 발생시 커넥터(840)에 연결된 외부선(통신선 또는 전력선)만 해제하면 손쉽게 제어 모듈(740)을 분리 및 교체할 수 있다. 이와 같이, 관리자는 간단히 제어 모듈(740) 자체를 교체함으로써 충전기 제어 문제를 해결하거나 진단할 수 있다.

제어 모듈(740)은 통째로 분리되어 새로운 것으로 교체될 수 있다.

또는, 제어 모듈(740)을 교체하기 전에, 관리자는 제어 모듈(740)이 본체 유니트(100)에 결합된 상태에서 제어 모듈(740)의 적어도 일부를 개방시켜, 제어 모듈(740) 내부 상태를 확인하거나 수리할 수 있다.

관리자는 슬라이더(742)에 의해 전방으로 인출된 상태에서, 도어부(764)를 개방하고 제1 케이스(761) 내부의 메인 보드(750)에 엑세스하거나, 제1 케이스(761)를 개방하고 제2 케이스(762) 내부의 파워 서플라이(770)나 분기 버스바(790)에 엑세스할 수 있다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 도어부(764)는 제어 모듈(740)의 1차 개방 도어 기능을 할 수 있고, 제1 케이스(761)는 제어 모듈(740)의 2차 개방 도어 기능을 할 수 있다.

도어부(764)는 제1 케이스(761)와 도어부(764) 사이의 제1 힌지(821)를 중심으로 제1 개방될 수 있고, 제1 케이스(761)는 제1 케이스(761)와 제2 케이스(762) 사이의 제2 힌지(822)를 중심으로 제2 개방될 수 있다. 따라서, 제어 모듈(740)은 제1 개방 및 제2 개방을 포함하는 두 단계의 개방 구조를 가질 수 있다.

도어부(764) 및 제1 케이스(761)를 상호 고정하는 제1 잠금 수단(811)이 마련될 수 있고, 제1 케이스(762) 및 제2 케이스(762)를 상호 고정하는 제2 잠근 수단(812)이 구비될 수 있다.

제1 잠금 수단(811)이 해제되면, 도어부(764)는 제1 힌지(821)를 기준으로 회동하고, 제1 케이스(761)의 내부 공간이 외부에 노출될 수 있다.

도 12를 참조하면, 제1 케이스(761) 내부에 배치된 메인 보드(750) 중 일부는, 제1 케이스(761)의 측면에 부착되어, 수직하게 세워지도록 배치될 수 있다. 관리자가 제어 모듈(740)를 본체 유니트(100)로부터 분리하기 전에, 제어 모듈(740)의 내부 상태를 확인하는 것에 이용될 수도 있다.

제1 케이스(761)의 측면에 설치되는 메인 보드(750)에 반도체 등의 부품 실장을 위한 충분한 공간이 확보되지 않을 수 있고, 메인 보드(750)에 실장되는 부품 간의 거리가 어느정도 이격되어 공간이 확보되는 것이 고장 발생 확률을 낮출 수 있다.

제어 보드(751)와 릴레이 보드(752) 중 하나는 도어부(764)의 내측에 마련될 수 있고, 다른 하나는 제1 케이스(761)의 내측에 구비될 수 있다.

작업자는 도어부(764)를 개방하면 제어 보드(751) 및 릴레이 보드(752) 모두에 엑세스할 수 있다. 따라서, 제어 보드(751)와 릴레이 보드(752)의 기능을 하나의 보드에 함께 내장하는 것에 비해, 제어 모듈(740)의 크기를 더 소형화할 수 있다.

또한, 구동 신호를 전송하는 CPU 격의 제어 보드(751)와, 부품 구동과 관련된 릴레이 보드(752)는 전기적 성향이 서로 다르기에, 상호 전기적으로 분리하는 것이 고장 또는 사후 관리 측면에서 더 유리할 수 있다.

따라서, 메인 보드(750)를 2개의 제어 보드(751) 및 릴레이 보드(752)로 분리되는 것은, 제어 모듈(740)의 소형화 측면, 및 기능이 다른 보드별 전기적 분리에 더 유리할 수 있다.

제어 보드(751)는 도어부(764)의 내측면에 부착될 수 있고, 릴레이 보드(752)는 제1 케이스(761)의 측면에 수직하도록 세워져 부착될 수 있다.

도어부(764)가 닫힌 상태에서, 제어 보드(751) 및 릴레이 보드(752)는 상호 대면하며 마주볼 수 있다.

도어부(764)가 열리면, 제어 보드(751) 및 릴레이 보드(752)는 외부로 노출되며 관리자에게 제시될 수 있다.

관리자는 정면 도어 유니트(200)를 개방한 상태에서 제어 보드(751) 및 릴레이 보드(752)에 접근하여 수리, 부품 교체 등의 작업을 수행할 수 있다.

도 14를 참조하면, 제2 잠금 수단(812)이 해제되는 경우, 제1 케이스(761)는 제2 힌지(822)를 중심으로 회동할 수 있다. 제2 힌지(822)는 제1 케이스(761)와 제2 케이스(762)의 일측에 연결되어 상호 회전 동작하도록 한다.

제2 케이스(762)는 충전기의 구동 전력을 필요로 하는 부품들에 구동 전력을 공급하는 기능을 하는 파워 서플라이(770)를 포함할 수 있다.

제1 케이스(761)가 회동하면, 파워 서플라이(770)를 포함하는 제2 케이스(762) 내부의 부품들이 외부로 노출될 수 있다.

슬라이더(742)에 의해 제어 모듈(740)이 본체 유니트(100)의 외부로 인출된 상태에서, 도어부(764)가 회동하거나 제1 케이스(761)가 회동하면, 관리자가 더 손쉽게 작업을 수행할 수 있다.

제1 유니트(501)로부터 분배된 전력 중 일부의 제어 전력은 제어 모듈(740)에 공급될 수 있다.

따라서, 외부 전력선 또는 외부 신호선이 연결되는 커넥터(840)는 제2 케이스(762)에 마련될 수 있다.

한편, 전기차 충전기의 내부 부품들은 다수의 전자 부품들이 좁은 공간에 밀집되는 경우가 많고, 제어와 관련된 부분은 밀집된 다른 부품들에 의한 노이즈에 노출되어 상호 간섭되기 쉽다. 또한, 제어와 관련된 부분은 밀집된 다른 부품들에 의한 발열에도 쉽게 노출되어 오작동을 일으킬 수 있다.

따라서, 충전기의 제어와 관련된 부분, 제어 모듈(740)의 내부에 포함될 수 있어, 충전기 내부의 타모듈 또는 타부품에서 발생하는 노이즈 간섭 또는 발열로부터 보호될 수 있다. 모듈 케이스(760)는 전자파 또는 노이즈 간섭을 저감시키는 철 등의 소재를 포함하여 보호 효과가 증대될 수 있다.

도 8 또는 도 12를 참조하면, 외부로부터 제어 모듈(740)로의 노이즈 간섭을 차단 시킬 수 있는 노이즈 필터(720)가 구비될 수 있다. 노이즈 필터(720)는 모듈 케이스(760)에 부착되거나, 모듈 케이스(760)에 인접한 위치에 설치될 수 있다.

따라서, 제어 모듈(740)은, 본체 유니트(100) 내부의 부품들과의 격리 또는 분별, 모듈 케이스(760)의 노이즈 저감 소재, 또는 노이즈 필터(720)에 의해, 메인 보드(750) 등의 전기차 충전기의 제어에 관련된 부품들이 모듈화없이 같은 공간에 노출된 것에 비해, 밀집된 공간에서의 발열 및 주파수 간섭의 영향이 감소할 수 있다.

<전체 레이아웃>

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 전기차 충전기의 전체 레이아웃에 대해 설명한다.

충전 모드 및 관리 모드의 관점에서 보면, 도 1 내지 도 3은 사용자가 본 발명의 전기차 충전기를 이용해 충전 가능한 상태인 충전 모드 상태일 수 있다. 충전 모드는 충전기의 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)가 닫힌 상태로 수행될 수 있다.

도 4 및 도 5는 관리자 또는 운영자가 본 발명의 충전기의 고장 진단, 수리, 교체 등의 관리 작업을 수행하는 관리 모드 상태일 수 있다. 관리 모드는 충전기의 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)가 열린 상태로 수행될 수 있다.

전기차 충전기의 충전 용량 또는 내부 부품의 배치 구조의 관점에서 보면, 도 1 및 도 2는 본 발명의 전기차 충전기의 제1 실시 예에 대한 것이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 전기차 충전기의 제2 실시 예에 대한 것이다. 제1 실시 예는 관리자 작업시 정면 도어 유니트(200)만으로 관리 작업이 수행될 수 있고, 제2 실시 예는 측면 도어부(300)를 포함하며 관리자 작업시 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)를 열고 작업이 수행될 수 있다. 도 5는 제2 실시 예에 경우에 대한 것이나, 측면 도어부(300)을 제외한 본체 유니트(100) 내부의 제1 유니트(501) 내지 제3 유니트(503)와, 정면 도어 유니트(200) 등에 대한 내용은 제1 실시 예에도 공통적으로 적용될 수 있다.

본 발명의 전기차 충전기는 본체 유니트(100), 정면 도어 유니트(200), 측면 도어부(300), 및 케이블 텐셔너(400) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

정면 도어 유니트(200)는 본체 유니트(100)로부터 제1 방향을 따라 충전기 정면으로 개폐될 수 있고, 측면 도어부(300)는 본체 유니트(100)로부터 제2 방향을 따라 충전기 측면으로 개폐될 수 있다.

전기차 충전기의 관리자는 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)를 열고 본체 유니트(100) 내부의 제1 유니트(501) 내지 제3 유니트(503)에 접근하여 작업을 수행할 수 있다.

정면 도어 유니트(200)는 제1 방향을 따라 본체 유니트(100)로부터 개폐될 수 있고, 측면 도어부(300)는 제2 방향을 따라 본체 유니트(100)로부터 개폐가 가능하다. 제1 방향 및 제2 방향을 서로 수직하고 수평면을 이루며 높이 방향의 제3 방향에 수직할 수 있다. 제1 방향의 역방향은 관리자가 정면 도어 유니트(200)를 열고 작업을 수행하기 위해 전기차 충전기를 바라보는 방향일 수 있다. 전기차 충전기의 정면 방향은 제1 방향과 평행할 수 있고, 측면 방향은 제2 방향과 평행할 수 있다. 정방향 및 역방향의 구분이 필요없는 경우 각 방향에 혼용될 수 있다.

기존의 전기차 충전기 내부에는 부품들이 복잡하게 배치되어 있고, 그 부품들을 상호 연결하는 전력선과 통신선이 복잡하게 얽혀 있는 경우가 많다. 또한, 전력선과 통신선이 설사 정리된 경우에도 고장 확인, 부품 분리 등을 수행하는 과정에서 분해할 필요 없는 구조까지 분해해야하는 어려움이 있다. 따라서, 본 발명의 전기차 충전기는 기능별로 구성 요소를 모듈화하고, 모듈화된 구성 요소를 구획된 영역에 배치할 수 있다. 이로 인해, 관리자는 각 분별되는 모듈을 점검하고 고장난 부분을 특정하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 충전기 관리자는, 고장난 부분이 특정되면 고장으로 의심되거나 고장난 것으로 판단되는 부분을 포함하는 모듈을 정상 부품으로 선교체하여 충전기를 일단 정상 동작시킨 후, 수거된 부분을 후에 정밀하게 진단하거나 수리할 수 있다. 이런 방법으로, 본 발명은 현장의 충전기 수리로 인한 지체 시간을 단축할 수 있고, 더 정확한 고장 원인 파악이 가능하다.

관리자는 정면 도어 유니트(200)를 열고, 본체 유니트(100)의 내부의 제1 유니트(501) 내지 제3 유니트(503)에 접근하여 작업을 수행할 수 있다. 이때, 측면 도어부(300)도 정면 도어 유니트(200)와 함께 열려 작업을 용이하게 할 수 있다.

본 발명은 충전기 수리를 위해 도어를 분리하거나 메인 프레임(120) 전체를 분해하지 않고 용이하게 작업가능한 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 본체 유니트(100) 내부의 부품들은, 관리자가 정면 도어 유니트(100)를 연 상태에서 대면되는 내부의 가상 수직 평면(제1 방향 축 및 제3 방향 축으로 형성되는)을 따라 펼쳐지도록 배치되거나, 제1 방향을 따라 모듈로 구획되어 배치될 수 있다.

펼쳐진다는 의미는 충전기의 깊이 방향인 제1 방향을 따른 충전기 내부 부품의 배열을 최소화하고, 충전기의 높이 방향인 제3 방향을 따른 부품 배열을 최대화함을 의미한다.

또한, 모든 본체 유니트(100) 내부 부품을 제3 방향을 따라 배열하기에는 공간적 어려움이 있는 경우, 분별되는 모듈화된 부품을 제1 방향을 따라 배치하여, 후방에 존재하는 모듈은 측면 도어부(300)를 열고 본체 유니트(100)의 측면 방향을 따라 외부로 분리 또는 점검될 수 있다. 모든 본체 유니트(100) 내부 부품을 제3 방향을 따라 배열하기에는 공간적 어려움이 있는 경우란, 관리자가 제1 방향으로 접근하여 시야에 모두 들어가도록 배치할 수 없는 구조인 경우를 포함할 수 있다.

관리자가 제1 방향으로 접근하여 시야에 들어가도록 배치할 수 없는 구조라면, 분별되는 모듈 또는 유니트를 제1 방향을 따라 배치하여, 후방에 존재하는 모듈은 측면 도어부(300)를 열고 본체 유니트(100)의 측면 방향을 따라 외부로 분리될 수 있다.

본체 유니트(100) 내부의 부품들이 정면 도어 유니트(100)를 열고 내부 작업을 하려는 관리자 시야의 가상 수직 평면상에 펼쳐질수 있도록, 전기차 충전기는 전체적으로 수평 길이보다 높이가 더 긴 길쭉한 직육면체 형상일 수 있다.

일반적으로 고장 진단 또는 부품 교체 등의 전기차 충전기 내부 작업을 위해, 외부 프레임을 제거하는 경우 그 외부 프레임은 본체로부터 완전히 분리되는 구조가 대부분이다. 이러한 작업은 외형을 이루는 외부 프레임 등을 둘 수 있는 공간을 필요로 하고, 본 발명은, 충전기 전체를 공장에 가져와 작업하는 경우의 시간 낭비를 방지하여 신속하게 고장을 진단하거나 부품을 교체하기 위해, 충전기가 설치된 현장에서 충전기 전체가 이동되지 않는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명은 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)를 열고 관리자가 간단하게 부품에 접속할 수 있도록 내부 부품을 배치하고, 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)가 개방되더라도, 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)는 본체 유니트(100)로부터 분리되지 않기에, 작업 중 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)를 둘 별도의 장소를 필요로 하지 않는다.

이를 위해, 정면 도어 유니트(200)가 본체 유니트(100)로부터 회동되게하는 정면 힌지(122)가 마련될 수 있다. 측면 도어부(300)가 구비되는 경우, 측면 도어부(300)가 본체 유니트(100)로부터 회동되게하는 측면 힌지(124)가 구비될 수 있다. 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)를 개방하고 작업을 수행하는 관리 모드에서, 정면 도어 유니트(200)는 정면 힌지(122)에 의해 본체 유니트(100)에 연결된채로 개방될 수 있다.

관리자는 정면 도어 유니트(200)를 개방한 상태로 본체 유니트(100) 내부의 부품에 엑세스하거나, 정면 도어 유니트(200)의 후방에서 정면 도어 유니트(200)의 전장품에 엑세스할 수 있다.

메인 프레임(120)은 본체 유니트(100)의 골격을 형성할 수 있다. 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)는 메인 프레임(120)에 부착되어 힌지 등의 결합 수단에 의해 개폐될 수 있다.

전자 부품을 많이 포함하는 전기차 충전기는, 관리자 보수 또는 관리 시 외에는 외부로부터 밀폐될 필요가 있고, 실링부(140)에 의해 외부로부터 밀폐될 수 있다. 실링부(140)는 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)가 닫힐때 접촉되는 메인 프레임(120)의 부분에 설치될 수 있다.

메인 프레임(120)은 정면 도어 유니트(100) 개방시, 본체 유니트(100) 내부의 부품이 외부에 노출되는 개방부를 포함할 수 있다. 개방부는 정면 도어 유니트(100)의 개방시 내부 부품이 정면으로 노출되는 정면 개방부 및 측면 도어부(300)의 개방시 내부 부품이 흑면으로 노출되는 측면 개방부를 포함할 수 있다.

메인 프레임(120)에는 개방부의 외곽을 따라 외부로 돌출되는 돌출부(126)가 형성될 수 있다. 정면 도어 유니트(200)에는 정면 도어 유니트(200)가 닫히면 돌출부(126)와 상호 접촉되어 맞물리는 함몰부(206)가 형성될 수 있다.

돌출부(126)의 외주면에는 본체 유니트(100)를 외부의 오염 원인과 차단하는 실링부(140)가 구비될 수 있다. 따라서 전면 도어 유니트(200) 및 측면 도어부(300)가 닫히면, 정면 개방부 또는 측면 개방부는 실링부(140)에 의해 외부 오염으로부터 차단될 수 있다.

<충전 케이블 및 케이블 텐셔너>

측면 도어부(300) 또는 케이블 텐셔너(400)는 본체 유니트(100)의 적어도 한 측면에 배치될 수 있다. 본체 유니트(100)의 측면 방향은 제2 방향과 평행할 수 있다.

사용자는 충전 케이블(50)의 커플러(52)를 전기차(20)에 연결함으로써 충전을 할 수 있다.

커플러(52)는 충전 케이블(50)의 일단에 마련되고, 정면 도어 유니트(200)의 케이블 인렛(210)에 연결될 수 있다. 충전 케이블(50)의 타단은 본체 유니트(100)의 케이블 아울렛(130)에 연결될 수 있다.

사용자 충전 전에 충전하지 않고 있는 충전 휴지동안, 커플러(52)는 정면 도어 유니트(200)에 거치될 수 있다. 정면 도어 유니트(200)를 개방하고 작업을 수행하는 관리 모드시, 커플러(52)는 정면 도어 유니트(200)로부터 분리될 수 있다.

충전 케이블(50)당 케이블 인렛(210) 하나와, 케이블 아울렛(130) 하나가 필요할 수 있다. 일 실시 예로, 도면에는 2개의 충전 케이블(50)이 구비된 경우를 나타내고, 2구의 케이블 인렛(210) 및 2구의 케이블 아울렛(130)이 마련될 수 있다.

충전 케이블(50)은 케이블 텐셔너(400)에 의해 장력이 조절되며 풀어지거나 당겨지기에, 각 충전 케이블(50)당 하나의 케이블 텐셔너(400)와 연결될 필요가 있다. 따라서, 충전 케이블(50), 케이블 인렛(210), 케이블 아울렛(130), 및 케이블 텐셔너(400)는 하나의 그룹을 형성하고, 본체 유니트(100)의 적어도 일측에 배치될 수 있다.

충전기의 설치 위치 또는 주차장의 상황에 따라 요구하는 충전 케이블(50)의 길이가 다를 수 있다. 또한, 전기차(20)는 차종에 따라 충전구 또는 충전 포트의 위치는 차체의 전방 또는 후방, 좌측 또는 우측에 구비될 수 있다. 따라서, 충전 케이블(50)은 충분히 연장가능한 길이를 가질 필요가 있다.

충전 케이블(50) 일단의 커플러(52)는 정면 도어 유니트(200)의 케이블 인렛(210)에 거치될 수 있고, 충전 케이블(50) 타단은 본체 유니트(100)의 후면으로 연결될 수 있다.

충전 케이블(50)의 타단이 연결되는 본체 유니트(100)의 후면 위치는 충전기 내부 하부 위치인 제1 공간으로 연결될 수 있다. 제1 공간에는 충전기 외부 전력계통(10)으로부터 전력을 공급받는 충전기 내부 부품으로 분배하는 제1 유니트(501)가 구비될 수 있다.

제1 유니트(501)는 외부로부터 전력을 공급받아 본체 유니트 (100) 또는 정면 도어 유니트(200)의 다른 부품으로 전력을 분배할 수 있다.

케이블 아울렛(130)이 본체 유니트(100)의 후면 하단부에 설치되는 높이는, 본체 유니트(100) 내부의 제1 유니트(501)의 높이에 대응할 수 있다.

이는 두 가지 이유 때문일 수 있다.

첫째는, 본 발명의 충전 케이블(50)은 본체 유니트(100) 내부에 권취되거나 인출되는 타입이 아니라 본체 유니트(100)의 외부에 노출되는 타입이기에, 충전 케이블(50)의 충분한 길이 확보를 위한 거치 방식이 필요하다. 따라서, 커플러(52)는 정면 도어 유니트(200)의 케이블 인렛(210)에 충전기의 정면에서 후방으로 바라보도록 거치되고, 충전기 측면의 케이블 텐셔너(400)를 측면 상단에 가까이 설치되며, 케이블 아울렛(130)은 충전기 후면의 최하단에 설치됨으로써, 충전 케이블(50)은 최대한 긴 길이가 확보되는 방식으로 본체 유니트(100) 외부에 구비될 수 있다.

둘째로, 제1 유니트(501)는 충전기의 다른 부품으로 전력을 분배하는 기능을 수행할 수 있고, 제2 유니트(502)는 전기차 충전을 위한 충전 전력을 케이블 아울렛(130)으로 출력할 수 있다.

케이블 아울렛(130)에 충전 전력 출력 기능을 가진 제2 유니트(502)가 제1 유니트(510)의 바로 상단에 인접하게 배치되는 것은 실시 예중에 하나일 수 있으나, 첫째로 설명한 이유과 연계되어 최대한 긴 길이의 충전 케이블(50)이 확보될 수 있다.

따라서, 제2 유니트(502)는 충전 케이블(50)로 충전 전력을 출력하는 릴레이 모듈(600)을 포함할 수 있고, 제2 유니트(502)는 본체 유니트(100)의 최하단에 설치된 제1 유니트(501)의 바로 상단에 배치될 수 있다. 케이블 아울렛(130)으로 충전 전력을 전송하는 출력 릴레이(620)는 릴레이 모듈(600)의 하단에 배치될 수 있다.

전기차 충전기는 급속 충전 등의 충전 속도를 높이기 위해 충전 케이블(50)의 굵기나 무게가 증가하는 추세이다. 충전 케이블(50)에서 발생되는 충전 저항을 최소화하기 위해 충전 케이블(50)의 직경은 증가될 수 있다. 특히 고전류를 통전시키는 급속 충전기의 커플러(52)의 경우 고온의 열이 발생하기 때문에 커플러(52)와 충전 케이블(50)의 크기가 클 수 있다. 증가하는 크기와 무게의 충전 케이블(50) 또는 커플러(52)는, 전기차 충전기 사용자들의 접근성과 편의성이 감소시킬 수 있고, 사용자가 충전을 완료한 후 커플러(52)를 거치대에 제대로 거치하지 않거나 바닥에 너부러지는 횟수를 증가시킬 수 있으며, 커플러(52) 및 충전 케이블(50)의 손상을 발생시킬 수 있고, 충전 케이블(50)을 충전기로부터 분리하여 커플러(52)를 전기차에 연결하는 과정에서 사용자가 무거운 충전 케이블(50)을 끌어 전기차의 충전 구멍에 정확히 삽입하는 것에 어려움이 발생할 수 있다.

본 발명의 케이블 텐셔너(400)는 사용자가 손쉽게 충전 케이블(50)을 충전기로부터 분리해서 충전할 수 있도록 충전 케이블(50)을 잡아주거나 풀어주는 장력 조절 기능을 할 수 있다.

케이블 텐셔너(400)는 케이블 고리(420) 또는 연장부(440)를 포함할 수 있다. 케이블 고리(420)는 충전 케이블(50)의 소정의 중간 부분이 통과되며 붙잡을 수 있다. 연장부(440)는 충전 케이블(50)이 연결된 케이블 고리(420)가 풀어지거나 당겨지는 방식의 릴(reel) 타입일 수 있다.

연장부(440)는 무게추 또는 피봇부를 포함할 수 있다. 연장부(440)의 무게추 또는 피봇부에 의해 케이블 텐셔너(400)에 내장된 와이어는 신장될 수 있다. 연장부(440)는 무게추는 신장되는 와이어(446)의 단부에 연결되고, 무게추는 피봇부, 케이블 고리(420), 및 케이블 고리(420)에 매달린 충전 케이블(50)의 이동시 무게 중심을 잡아 흔들림을 최소화할 수 있다. 피봇부는 무게추와 케이블 고리(420) 사이에 위치할 수 있다. 피봇부는, 무게추, 피봇부 및 케이블 고리(420)를 연결하는 연장 축에 대해 케이블 고리(420)가 회전할 수 있도록 한다. 피봇부는 무게추를 기준으로 360도 회전할 수 있다.

따라서, 케이블 고리(420)를 통과하는 충전 케이블(50)은, 피봇부에 의해, 360도의 어느 방향으로도 매달려 있을 수 있다. 피봇부가 없다면, 케이블 고리(420)를 통과하는 충전 케이블의 방향이 제한될 수 있고, 이는 결국 충전 케이블(50)의 꼬임 문제를 유발할 수 있다. 특히, 본 발명은 사용자가 충전 후 커플러(52)만 케이블 인렛(210)에 거치하면, 자동적으로 와이어를 땡기는 방식이기에, 자동 땡김 과정에서 무게추에 대한 피봇부의 회전 자유도는, 충전 케이블(52) 꼬임 현상을 완화시킬 수 있다.

사용자가 충전을 위해 커플러(52)를 땡기면, 연장부(440)가 케이블 고리(420)를 붙잡는 힘이 줄어들며, 충전 케이블(50)과 케이블 고리(420)도 사용자 또는 전기차(20)를 향해 땡겨질 수 있다.

케이블 텐셔너(400)는, 정면 도어 유니트(200)로부터 충전 케이블(50)의 분리가 감지되면, 충전 케이블(50)을 붙잡는 케이블 고리(420)가 고정된 제1 위치로부터 본체 유니트(100)로부터 이격된 유동적인 제2 위치로 이동할 준비를 할 수 있다. 여기서 준비는 충전 케이블(50)을 붙잡는 힘을 느슨하게하여 쉽게 사용자가 땡길수 있음을 의미한다.

충전 케이블(50)이 정면 도어 유니트(200)로부터 분리되어 전기차 쪽으로 이동하면, 케이블 고리(420)는 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 수 있다. 제2 위치는, 제1 위치보다 높이가 더 낮고, 제1 위치보다 전기차(20)에 더 가까울 수 있다.

케이블 텐셔너(400)는 급속 충전 등의 이유로 점점 무거워지는 충전 케이블(50)의 무게를 분산시켜줄 수 있다. 따라서, 케이블 텐셔너(400)는, 충전동안 케이블 고리(420)가 전기차에 당겨질 때, 너무 뻑뻑하거나 너무 느슨하지 않도록 케이블의 장력을 조절하여 사용자의 신체 능력과 무관하게 손쉽게 충전되도록 한다.

케이블 텐셔너(400)에 의해, 충전기 내부에는 길게 연장되는 충전 케이블(50)을 위한 별도의 공간이 필요 없다.

만일 충전 케이블(50)이 충전기 내부로부터 인출되는 구조라면, 연장되는 충전 케이블(50)을 위한 별도의 공간이 충전기 내부에 마련될 필요가 있으나, 정면 도어 유니트(200)를 열면 관리자의 시야에 각 부품이 펼쳐지거나, 각 분할 공간이 관리자의 시야에 펼쳐지는 본 발명의 구조상, 충전기 내부에 충전 케이블(50)을 위한 별도 공간이 구비되기 어려울 수 있다.

따라서, 본 발명의 연장되는 충전 케이블(50)은 본체 유니트(100)의 외부에 위치할 필요가 있고, 케이블 텐셔너(400)에 의해 긴 충전 케이블(50)를 잡아주는 외부 별도 구조가 추가될 필요가 없다.

케이블 텐셔너(400)는 본체 유니트(100)의 측면에 구비될 수 있다. 케이블 텐셔너(400)는 그 기능상 충전기의 측면 상단부에 설치되는 것이 유리할 수 있다.

수 미터 이상의 길이를 가지는 충전 케이블(50)이 최대한 지면에 닿지 않거나 닿는 면적을 최소화하기 위해서는, 케이블 텐셔너(400)는 본체 유니트(100)의 측면 최상단에 마련될 수 있고, 케이블 인렛(210)과 케이블 아울렛(130) 간의 이격 거리를 최대화할 필요가 있다. 따라서, 케이블 인렛(210)은 정면 도어 유니트(200)에 마련될 수 있고, 케이블 아울렛(130)은 본체 유니트(100)의 후면에 구비될 수 있다.

측면 도어부(300)가 설치되는 경우, 충전기의 측면 상부에는 케이블 텐셔너(400)가 마련되고, 그 하부에는 측면 도어부(300)가 구비될 수 있다.

케이블 텐셔너(400)로 인해 측면 도어부(300)의 상하 연장 길이가 제한될 수 있다. 이는 본체 유니트(100)의 다단 구조 또는 부품들의 배치에도 상호 연동될 수 있다. 케이블 텐셔너(400)와 같은 높이의 내부 분할 공간에 설치되는 부품은 측면을 통해서 외부에서 작업이 어렵기 때문에, 충전기의 정면에서 모든 작업이 수행가능하도록 부품들이 배치될 수 있다.

예를 들어, 제1 단에 배치되는 제1 유니트(501) 및 제2 단에 배치되는 제2 유니트(502)는 측면에서 작업이 가능한 구조일 수 있고, 제3 유니트(503)는 측면 작업이 필요없이 정면 작업으로만 관리 모드가 완료되는 구조일 수 있다.

측면 도어부(300)에 대응하는 제1 유니트(501)와 제2 유니트(502)는 제1 방향을 따라 공간적으로 구획되는 구조를 가질 수 있고, 케이블 텐셔너(400)에 대응하는 제3 유니트(503)는 제1 방향을 따라 구획되는 구조가 없이 수직 평면 상으로만 펼쳐지는 구조일 수 있다. 제3 유니트(503)의 가상의 수직 평면은 제2 방향 축 및 제3 방향 축으로 이루어지는 평면에 평행할 수 있다.

<정면 도어 유니트>

도 5를 참조하면, 전기차 충전기의 정면에 위치하는 정면 도어 유니트(200)는, 케이블 인렛(210)에 거치되는 커플러(52)의 위치를 감지하는 위치 센서(212), 충전 과정을 설명하는 스피커(214), 커플러(52)의 위치를 시각적으로 확인할 수 있는 포인트 램프(215), 충전 과정을 디스플레이하여 사용자가 시각적으로 충전 과정을 확인 가능한 화면 표시부(220), 정면 도어 유니트(200)의 전장품들의 동작 제어를 돕는 도어 연산부(230), 정면 공간부(242) 내부의 공기를 순환시키는 정면펜(240), 리더부(260), 및 정면 도어 유니트(200)를 이루는 프레임 구조 내부에 형성되는 정면 공간부(242) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도어 연산부는(230)는 제어 모듈(740)의 충전기 제어를 도울 수 있고, 도어 연산부(230)와 제어 모듈(740)은 상호 보완적일 수 있다. 즉, 제어 모듈(740)과 도어 연산부(230)는 본 발명의 전기차 충전기의 제어를 담당할 수 있다.

제어 모듈(740)은, 전기차 충전기 전체의 동작을 제어할 수 있고, 제2 유니트(502) 또는 제3 유니트(503)에 포함될 수 있다. 도어 연산부(230)는 화면 표시부(220), 리더부(260) 등의 데이터를 처리하여 제어 모듈로 전송할 수 있다.

도어 연산부(230)와 제어 모듈은 RS-485 통신으로 상호 연결될 수 있다.

도어 연산부(230)는 사용자와 상호 작용하는 HMI인 화면 표시부(220) 또는 리더부(260)의 카드 결제 등의 연산 처리를 위한 운영 체제일 수 있다.

제어 모듈(740)은 본체 유니트(100) 내부에 마련될 수 있고, 도어 연산부(230)는 정면 도어 유니트(200)에 구비될 수 있다.

도어 연산부(230)가 제어 모듈(740)의 모듈화된 케이스(760)에 함께 내장되지 않고 별도로 분리된 것은, 도어 연산부(230)가 정면 도어 유니트(200)의 부품 중 사용자와 상호 작용하는 부품들과 연관될 수 있기에, 도어 연산부(230)가 정면 도어 유니트(200)에 설치되는 것이 회로 배선상 유리할 수 있고, 사후 유지/보수면에서도 효율적이기 때문일 수 있다.

도 7을 참조하면, 정면 도어 유니트(20)에 설치되는 전장품들은, 도어 연산부(230)에 먼저 데이터를 전송하여 1차 데이터 처리를 한 후, 도어 연산부(230)로부터 본체 유니트(100)의 제어 모듈(740)로 데이터가 전송되는 제1 부품(281), 및 도어 연산부(230)를 거치지 않고 본체 유니트(100)의 제어 모듈(740)과 직접 데이터를 송수신하는 제2 부품(282)으로 분별될 수 있다.

본 발명의 제어 모듈(740)은 모듈화된 박스 타입인 것을 특징으로 한다.

전기차 충전기 동작 제어과 관련된 문제 발생을 판단되면, 관리자는 정면 도어 유니트(100)를 열고 제어 모듈(740)만 교체 또는 수리함으로써 충전기는 즉시 사용이 가능한 상태가 될 수 있다.

제어 모듈(740)에 포함된 부품의 교체가 필요한 경우, 충전기가 설치된 현장에서 메인 프레임(120) 또는 정면 도어 유니트(200)를 분해하거나, 제어 모듈(740)의 수리를 위해 공장에 충전기 전체를 가져와 원인을 파악한다면 상당한 시간이 낭비될 수 있으나, 본 발명과 같이 충전기 제어 관련 부품들이 제어 모듈(740)에 박스타입으로 모듈화되면 이러한 낭비를 방지할 수 있다.

따라서, 제어 모듈(740)에 전기차 충전기 전체의 동작 제어와 관련된 메인 보드, PLC, PC 등이 모두 설치된다면, 제어 모듈(740)의 크기가 비약적으로 증가하여 모듈화의 목적에 반할 수 있다.

전기차 충전기의 동작 제어와 관련된 기능 중, 정면 도어 유니트(200)의 전장품 중 일부(제1 부품(281))의 데이터 처리와 관련된 것은 도어 연산부(230)와 연계함으로써, 제어 모듈(740)의 독립적인 박스 크기도 컴팩트하게 줄일 수 있다.

정면 도어 유니트(200)의 제1 부품(281)은, 사용자와의 상호 작용과 관련된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 부품은 화면 표시부(22), 리더부(260) 등을 포함할 수 있다.

정면 도어 유니트(200)의 제2 부품(282)은, 커플러(52)의 케이블 인렛(210) 거치와 관련된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 부품(282)은 케이블 인렛(210), 위치 센서(212), 스피커(214), 포인트 램프(215) 등을 포함할 수 있다.

정면 도어 유니트(200)가 개방되면, 관리자는 본체 유니트(100) 내부에 위치한 제어 모듈(740)에 엑세스할 수 있고, 정면 도어 유니트(200)의 후면에 설치된 도어 연산부(230)에 엑세스할 수 있다.

사용자와의 상호 작용에 문제가 생긴다면, 관리자는 정면 도어 유니트(200)에 설치된 도어 연산부(230)를 교체할 수 있고, 그 외의 충전기 자체의 동작 제어와 관련된 문제로 판단되면 박스 모듈 타입으로된 본체 유니트(100)에 설치된 제어 모듈(740)을 교체할 수 있다. 이와 같이, 도어 연산부(230)는 정면 도어 유니트(200)를 열고 관리자가 간단히 관리 작업을 수행할 수 있는 것과 연계되어 전기차 충전기 관리 편의성을 개선할 수 있다.

리더부(260)는 카드 또는 모바일 등의 인식 수단에 의해 사용자를 인식할 수 있다. 리더부(260)에 의해, 사용자의 신원정보를 확인하는 인증 단계, 사용자를 등록하거나 등록된 사용자 정보를 로딩하는 등록 단계, 및 요금을 결제하거나 포인트 방식으로 적립하는 결제 단계 등의 충전 단계 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.

화면 표시부(220), 리더부(260), 또는 케이블 인렛(210)을 포함하는 정면 도어 유니트(200)의 전장품들은 충전기 외부로 돌출되는 구조일 수 있다.

정면 도어 유니트(200)는 2개 이상의 프레임으로 구성될 수 있고, 복수의 프레임 간의 형성되는 공간이 정면 공간부(242)일 수 있다. 정면 공간부(242)에 의해, 돌출된 정면 도어 유니트(200)의 전장품들은 본체 유니트(100)의 내부 공간을 침범하지 않을 수 있다. 정면 공간부(242)에 의해, 외부로 돌출된 전장품들을 위한 공간이 확보될 수 있어, 관리자가 정면 도어 유니트(200)를 열고 본체 유니트(100)의 내부 작업을 수행함과 동시에 정면 도어 유니트(200)의 후방을 통해 돌출된 전장품들에 엑세스할 수 있다.

한편, 정면펜(240)은 정면 도어 유니트(200)에 설치되는 적어도 일부의 부품을 발열을 낮추거나, 내부 먼지를 충전기 외부로 제거할 수 있다. 정면 공간부(242)의 단부는 정면펜(240)과 연통될 수 있고, 정면펜(240)은 충전기 상부의 덕트(150)에 연통될 수 있다. 정면펜(240)은 정면 도어 유니트(200)의 상단에 마련될 수 있고, 덕트(150)은 본체 유니트(100)의 상단에 구비될 수 있다.

충전기 외부로부터 덕트(150)로 흡입된 공기는 정면펜(240)을 통해 정면 공간부(242)로 불어들어 갈 수 있다. 외부로부터 덕트(150)에 유입된 공기는 정면펜(240)을 통해 정면 도어 유니트(200)를 따라 수직 하방으로 이동하며 정면 도어 유니트(200)의 가열된 전장품을 냉각시킬 수 있다. 이러한 순환 구조에 의해 정면 도어 유니트(200)의 상부에 가열된 정체 공기는 순환되며 냉각될 수 있다.

본 명세서에서는 덕트(150)가 흡기하는 경우를 실시 예로 설명하나, 덕트(150)를 통해 외부로 배기되는 경우로도 확장될 수 있다. 이 경우에는 도면에 도시된 정면 공간부(242), 정면펜(240) 및 덕트(150)를 흐르는 공기 흐름 방향은 반대가 될 것이며, 정면 도어 유니트(200)의 전장품으로부터 가열되어 상단에 정체된 공기는 연통되는 정면펜(240)과 덕트(150)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

<공간 구획 및 전력 분배>

도 6 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 전기차 충전기의 내부 부품 구획 및 전력 분배에 대해 설명한다.

본체 유니트(100)의 내부 공간은 복수의 공간으로 구획될 수 있다. 구획된 각 공간은, 수직 방향을 따라 배열되거나, 수평 방향을 따라 배열되거나, 또는 그들이 혼합될 수 있다.

본체 유니트(100)는 제3 방향을 따라 다단의 구조를 가질 수 있다. 단의 개수는 전기차 충전기의 용량 또는 전기차 충전기의 설치 영역 등에 따라 3개 이상으로 확장될 수 있다.

전기차 충전기의 특성상 높이에 비해 수평 폭이 작은 경우가 많고, 본체 유니트(100)의 측면 제2 방향을 따라 일부 공간에 다단 구조가 형성될 수 있으나, 원칙적인 공간 배열은 수직 방향을 따른 다단 구조이다.

제1 단과 제1 공간 등의 단 및 공간은 혼용될 수 있다. 각 단 또는 각 공간은 구획화하는 복수의 수평판이 구비될 수 있고, 수평판에 각 유니트를 얹어져 하중이 분산될 수 있다.

일 예로, 본체 유니트(100)는 하부에서부터 순차로 제1 단에는 제1 유니트(501), 제2 단에는 제2 유니트(502), 및 제3 단에는 제3 유니트(503)가 배치될 수 있고, 이러한 방식으로 제4 단 이상으로 확장될 수 있다.

외부 전력계통(10)의 전력은 본 발명의 전기차 충전기 하부를 통해 제1 유니트(501)에 공급될 수 있다.

제1 유니트(501)는 충전기 내부의 각 부분으로 전력을 분배할 수 있다.

제2 유니트(502)는 충전 케이블(50)을 통해 전기차(20)에 충전 전력을 공급하는 릴레이 모듈(600)을 포함할 수 있다.

제3 유니트(503)는 제1 유니트(501)로부터 공급받은 전력을 전기차 충전을 위한 충전 전력으로 변환하거나, 전기차 충전기의 전체 동작을 제어할 수 있다.

파워 모듈(640)은 외부의 전력계통(10)으로부터 충전기로 공급된 전력을 전기차(20)의 충전에 적절한 충전 전력으로 변환하는 역할을 할 수 있다. 충전기 내부 부품의 배치 실시 예에 따라, 파워 모듈(640)은 제2 유니트(502)와 제3 유니트(503) 중 어느 하나에 배치될 수 있다.

제어 모듈(740)은 전기차 충전기의 전체 동작을 제어하는 기능을 할 수 있다. 충전기 내부 부품의 배치 실시 예에 따라, 제어 모듈(740)은 제2 유니트(502)와 제3 유니트(503) 중 어느 하나에 배치될 수 있다.

본체 유니트(100) 내부에 배치되는 부품들은, 정면 도어 유니트(200)의 개방시, 관리자가 정면에서 부품들에 최대한 접근이 가능하도록 배치될 수 있다.

정면 도어 유니트(200)를 개방한 관리자가 바라보는 수직 평면에 부품들이 최대한 펼쳐지도록 배치될 수 있다. 따라서, 관리자는 정면 도어 유니트(200) 개방시, 각 유니트에 손쉽게 접근할 수 있다.

따라서, 본체 유니트(100)의 내부의 부품은, 전력 분배, 전압 변환, 동작 제어 등을 포함하는 기능에 따라 분할된 공간에 배치될 수 있고, 정면 도어 유니트(200)를 열고 작업하는 관리자가 최대한 많은 부품에 접근하여 작업 가능하도록가상의 수직 평면을 따라 펼쳐지게 배치될 수 있다. 측면 도어부(300)가 존재하는 경우, 정면 작업과 측면 작업이 병행 가능하도록 본체 유니트(100) 내부 부품들은 제1 방향을 따라 병렬적으로 배치될 수 있다.

도 9를 참조하면, 릴레이 모듈(600)은 복수의 파워 모듈(640)의 전력을 분배 또는 제어할 수 있는 회로를 포함할 수 있다. 또한, 릴레이 모듈(600)은 충전기 내부를 흐르는 전력을 측정하는 기능을 할 수 있다.

릴레이 모듈(600)은, 계측기(610), 출력 릴레이(620), 전류 센서(630), 절연체(632), 및 단자대(640) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

계측기(610)는 DC 미터기일 수 있고, 충전기 내부를 흐르는 전력의 전류, 전압, 또는 온도 등의 충전기 내부 상태를 측정할 수 있다.

릴레이 모듈(600)은 출력 릴레이(620) 또는 분배 릴레이(622)를 포함할 수 있다.

분배 릴레이(622)는 복수의 파워 모듈(640)의 전력을 합치거나 나누는 회로의 일부에 포함될 수 있다.

분배 릴레이(622)에 의해, 전기차(20)에 연결된 커플러(52) 개수 등의 충전 상황에 따라 복수의 출력 릴레이(620) 중 어느 출력 릴레이(620)에 전력이 공급될 것인지가 달라질 수 있다.

출력 릴레이(620)는 케이블 아울렛(130)을 통해 전기차(20)에 연결된 충전 케이블(50)에 충전 전력을 전송할 수 있다.

출력 릴레이(620)는, 밀폐형으로 내부에 산소 및 유기 가스를 완전히 제거하여 접점의 산화 및 탄화를 방지하여 접촉 신뢰성을 유지하고, 아크가 분출되지 않아 점화 가능성 및 유해 환경에서 안전하며, 동작을 확인하여 통신에 활용하는 보조 점접을 내장할 수 있다.

전류 센서(510)는, 전기선을 감싸는 형상일 수 있고, 전기선을 흐르는 전기의 저항 또는 자계를 검출할 수 있다.

따라서, 제2 유니트(502)는 릴레이 모듈(600) 및 파워 모듈(640)을 포함하거나, 제어 모듈(740) 및 릴레이 모듈(600)을 포함할 수 있다. 제3 유니트(503)는 제어 모듈(740)을 포함하거나, 파워 모듈(640)을 포함할 수 있다.

케이블 텐셔너(400)는 본체 유니트(100)의 측면 상단에 설치될 수 있고, 측면 도어부(300)는 케이블 텐셔너(400)를 제외한 본체 유니트(100)의 나머지 측면에 구비될 수 있다.

케이블 텐셔너(400)에 대응하는 높이에 마련되는 본체 유니트(100) 내부의 부품은, 측면 작업이 어렵기에 수직 방향을 따라 펼쳐지도록 배치되어 관리자의 정면 작업이 가능할 수 있고, 제3 유니트(503)에 포함될 수 있다.

측면 도어부(300)에 대응하는 높이에 구비되는 본체 유니트(100) 내부의 부품은, 수직 방향 또는 수평 방향을 따라 펼쳐져 정면 작업 및 측면 작업이 가능할 수 있고, 제1 유니트(501) 또는 제2 유니트(502)에 대응할 수 있다.

관리자가 제1 유니트(501)와 제2 유니트(502)의 부품들을 정면 도어 유니트(200)를 열고 작업하는 정면 작업만으로 충분하다면 측면 도어부(300)가 필요없으나, 측면 작업이 병행될 내부 배치라면 측면 도어부(300)를 마련하여 측면 작업이 가능할 수 있다.

도 6 및 도 15를 참조하면, 제1 유니트(501)에서 충전기의 나머지 부분으로 분배되는 전력은 전기차(20) 충전을 위한 충전 전력, 또는 충전기의 제어를 위한 제어 전력을 포함할 수 있다.

충전 전력은 파워 모듈(640)에 의해 전기차의 급속 충전 또는 완속 충전에 적합한 전압으로 변환된 것일 수 있다.

충전 전력은 파워 모듈(640)과 릴레이 모듈(600)을 거쳐 전기차(20)에 공급될 수 있고, 제어 전력은 제어 모듈(740) 또는 정면 도어 유니트(200)에 공급될 수 있다.

아파트 단지 등의 야외 주차장에 충전기가 설치되는 경우, 전력계통의 외부 전력은 매설된 전력선 등을 통해 충전기의 하단부에 공급될 수 있다. 이하 충전기의 하단부로 외부 전력이 공급되는 경우로 설명하나, 설치 환경에 따라 제2 단 이상의 위치로 공급되는 경우까지 확장적용될 수 있다.

외부 전력이 본체 유니트(100)의 하부를 통해 공급되는 경우, 충전기의 다른 부분으로 전력을 분배하는 기능을 가진 제1 유니트(501)는, 충전기의 용량에 무관하게 공통적으로 본체 유니트(100)의 최하단에 배치될 수 있다.

충분한 충전 케이블(50)을 확보하기 위해, 본체 유니트(100)의 측면 상단에 배치될 수 있는 케이블 텐셔너(400)에 대응해, 본체 유니트(100)의 후면에 배치되는 케이블 아울렛(130)은 본체 유니트(100) 후면의 하단부에 마련될 수 있다. 즉, 케이블 아울렛(130)의 설치 높이는 제1 유니트(501)의 높이에 대응할 수 있다.

또한, 충전 전력은 릴레이 모듈(600)의 출력 릴레이(620)에서 케이블 아울렛(130)으로 전송되며, 릴레이 모듈(600)은 각 충전기 실시 예로부터 제1 유니트(510)의 상부에 위치한 제2 유니트(502)에 설치될 수 있다.

따라서, 케이블 아울렛(130)은 본체 유니트(100)의 후면 하단부에 본체 유니트(100) 내부의 제1 유니트(501)에 대응하는 높이에 설치될 수 있다.

충전 전력은, 제1 유니트(501)에 마련된 변압기(550)에 의해 1차 전력 변환된 후 제2 유니트(502) 또는 제3 유니트(503)에 설치된 파워 모듈(640)에 의해 2차 전력 변환되거나, 제2 유니트(502) 또는 제3 유니트(503)에 설치된 파워 모듈(640)에 의해 곧바로 전력 변환될 수 있다.

제어 전력은 제2 유니트(502) 또는 제3 유니트(503)에 설치된 제어 모듈(740)로 전송되거나, 전면 도어 유니트(200)에 설치된 도어 연산부(230)로 전송될 수 있다.

충전 전력과 제어 전력은 상호 다른 경우가 대다수이다. 일 예로, 전기차 충전을 위한 충전 전력은 380V 일 수 있고, 메인 보드 또는 도어 연산부(230)의 구동을 위한 제어 전력은 220V 상용전력일 수 있다. 따라서, 외부로부터 제1 유니트(501)로 공급된 전력은 상호 다른 전력 변환 구조에 가질 필요가 있다.

제어 모듈(740)을 위한 제어 전력은, 제1 유니트(501)에 마련된 변압기(550)에 의해 1차로 전력 변환된 후 제어 모듈(740)에 구비되는 파워 서플라이(770)에 의해 제어 전력으로 변환되거나, 파워 서플라이(770)에 의해 곧바로 전력 변환되어 제어 모듈(740)의 메인 보드(750)에 공급될 수 있다.

또한, 도어 연산부(230)를 위한 제어 전력은, 제1 유니트(501)에 구비된 변압기(550)에 의해 전력 변환된 후 도어 연산부(230)에 공급되거나, 제어 모듈(740)에 구비된 파워 서플라이에 의해 제어 전력으로 변환된 후 제어 모듈(740)을 거쳐 도어 연산부(230)에 공급될 수 있다.

이와 같이, 제1 유니트(501)는 외부에서 공급된 전력을 충전기의 각 부분으로 분배 공급하는 기능을 한다.

제1 유니트(501)는, 정상 동작하는 충전기(본체 유니트(100) 또는 정면 도어 유니트(200))의 전원을 on/off 차단할 수 있는 메인 차단기(520), 과전압/과전류의 비정상 동작시에 전원을 on/off 차단할 수 있는 누전 차단기(530), 제어 모듈(740) 또는 도어 연산부(230)로 공급되는 제어 전력을 on/off 차단할 수 있는 제어 차단기(542), 충전 전력 또는 제어 전력을 변환하는 변압기(550), 전류 센서(510) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전류 센서(510)는, 전기선을 감싸는 형상일 수 있고, 전기선을 흐르는 전기의 저항 또는 자계를 검출할 수 있다. 전류 센서(510)는 충전기 내부의 전력 측정과 관련된 릴레이 모듈(600)에도 포함될 수 있다.

<공기 순환>

도 2는 본 발명의 100kW 용량급 전기차 충전기의 제1 실시 예를 나타내고, 도 3은 본 발명의 50kW 용량급 전기차 충전기의 제2 실시 예를 나타낸 것일 수 있다.

공급받은 전력을 충전 전력으로 변환하는 파워 모듈(640)은 충전기 내부 부품 중 가장 발열이 많이 되는 부품 중 하나일 수 있다. 따라서, 파워 모듈(640)의 내부 배치 위치는 충전기 내부 공기 순환을 위한 흡기부(311) 및 배기부(312)의 위치에도 영향을 줄 수 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 본체 유니트(100)의 내부 다단 구조에 대해 설명한다. 도 8은 고용량급의 제1 실시 예에 대한 것이고, 도 9는 도 8의 릴레이 모듈(600)에를 나타내며, 도 10은 저용량급의 제2 실시 예에 대한 것이다.

도 8을 참조하면, 제1 실시 예의 경우, 파워 모듈(640)은 제3 유니트(503)에 위치할 수 있다. 제2 유니트(502)의 상부에 위치하는 제3 유니트(503)에 파워 모듈이 배치되기에 케이블 텐셔너(400)에 막혀 충전기의 측면에는 흡기부(311) 또는 배기부(312)가 설치되기 어려울 수 있다.

따라서, 제1 실시 예의 경우, 흡기부(311) 또는 배기부(312)는, 충전기의 후면에 배치될 수 있고, 파워 모듈(640)이 배치된 높이에 대응하는 위치에 마련될 수 있다. 도 2에서, 흡기부(311)는 충전기 후면 하부에 마련되고, 배기부(312)는 충저니 후면 상부에 구비된 것을 나타낸다. 이런 구조에 의해, 본체 유니트(100) 내부의 가열된 공기는 순환화며 외부로 배출될 수 있고, 특히 가열되기 쉽상인 파워 모듈을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

파워 모듈(640)은 납작하게 길쭉한 직육면체 형상일 수 있다. 이러한 파워 모듈(640)의 넓은 면적의 4개면을 측면(644)이라 할 수 있고, 측면을 제외한 나머지 면을 제1 면(641) 및 제2 면(642)이라 할 수 있다.

파워 모듈(640)은 높은 발열로 인해 배기펜(646)을 구비할 수 있다. 배기펜(646)은 제1 면(641) 또는 제2 면(642) 중 하나에 구비될 수 있다. 따라서, 가열된 파워 모듈(640)을 효율적으로 냉각시키기 위해, 공기 순환 방향은 제1 면(641)에서 제2 면(642)으로 흐르거나, 제2 면(642)에서 제1 면(641)으로 흐르는 것이 유리할 수 있다.

파워 모듈(640)은 그 형상의 특징상 나란히 적층 배열되는 경우가 많다. 본체 유니트(100) 내부의 부품 배치에 따라 파워 모듈(640)의 적층되는 양상이 달라질 수 있다.

충전기의 제1 실시 예가 제2 실시 예보다 충전 용량이 더 크기에, 제1 실시 예에 배치되는 파워 모듈(640)의 수도 제1 실시 예가 제2 실시 예보다 더 많을 것이다. 따라서, 제1 실시 예의 경우 파워 모듈(640)만으로 제2 유니트(502) 또는 제3 유니트(503) 중 하나에 전체를 채우는 것이 유리할 수 있다. 적층 배열된 파워 모듈(640)은 그 특성상 개별로 분리하여 고장 진단 또는 수리를 하기에, 외부로 분리될 수 있는 출구가 하나만 존재해도 충분할 수 있다. 따라서, 제1 실시 예의 경우 파워 모듈(640)은 제3 유니트(503)에 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 제3 유니트(503)에 배치된 파워 모듈(630)은 제1 방향을 따라서는 적층되지 않고, 제3 방향을 따라 수직 적층되거나 제2 방향을 따라 수평 적층될 수 있다.

제1 실시 예의 경우, 충전기의 후면에서 흡기된 공기는 본체 유니트(100)의 내부를 순환환 후 충전기의 후면으로 배기될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 흡기부(311)와 배기부(312)의 구조는 전기차 충전기 내부의 파워 모듈을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 물론 흡기부(311)와 배기부(312)가 서로 반대로 배치된 경우로도 확장적용될 수 있다.

도 10을 참조하면, 제2 실시 예의 경우, 파워 모듈(640)은 제2 유니트(502)에 배치될 수 있다. 제2 실시 예는 50kW 와 같이 제1 실시 예에 비해서는 저용량급의 충전기로, 파워 모듈(640)의 개수가 적기에 다른 기능을 하는 부품 또는 모듈과 함께 배치될 수 있다.

또한, 파워 모듈(640)은, 수평하게 눕혀져 수직 적층되어 정면 도어 유니트(200)를 개방하고 엑세스하여 분리가능하거나, 수직하게 세워져 적층되어 정면 도어 유니트(200) 또는 측면 도어부(300)를 통해 관리자가 엑세스하여 분리가능할 수 있다. 관리자가 제2 유니트(502)에 배치되는 다른 기능을 하는 모듈에 넓은 시야각으로 펼쳐지도록 하기 위해, 파워 모듈(640)은 바람직하게 수직하게 세워져 적층될 수 있고, 측면 도어부(300)를 통해 측면 방향으로 충전기로부터 분리될 수 있다. 이 경우 다른 부품은 제1 방향을 따라 제2 유니트(502)의 전방에 제시되고, 파워 모듈(640)은 제2 유니트(502)의 후방에 위치할 수 있다.

이와 같이, 파워 모듈(640)이 수직하게 세워져 제1 방향을 따라 적층되면, 파워 모듈(640)의 베기펜(646)이 형성된 제1 면(641) 또는 제2 면(642)은 충전기 측면 방향으로 놓인다. 따라서, 제2 실시 예의 경우, 흡기부(311) 또는 배기부(312)는 충전기의 측면 또는 측면 도어부(300)에 설치될 수 있다.

제2 실시 예의 경우, 충전기의 일측면으로 흡기된 공기는 본체 유니트(100)의 내부를 순환한 후, 충전기의 반대편 측면으로 배출될 수 있다.

이와 같이, 흡기부(311)와 배기부(312)는 파워 모듈의 내부 배치에 따라 그 위치가 결정될 수 있다.

한편, 덕트(150)에 의해 흡기된 외부 공기는 정면펜(240)을 통해 정면 도어 유니트(200)의 정면 공간부(242)에 배치된 가열된 부품들을 식힐 수 있다. 정면 공간부(242)의 부품을 식힌 공기는 흡기부(311)에 의해 흡입된 외부 공기와 만나 본체 유니트(100)의 내부 공간에 골고루 퍼져 순환한 후, 배기부(312)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

덕트(150)와 정면펜(240)을 통해 충전기의 상단에서 공급된 공기는 정면 공간부(242)의 하방으로 이동하고, 이러한 공기 순환 구조는 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 공통적일 수 있다.

10... 전력계통 20... 전기차
30... 서버 50... 케이블
52... 커플러 100... 본체 유니트
120... 메인 프레임 122... 정면 힌지
124... 측면 힌지 126... 돌출부
130... 케이블 아울렛 140... 실링부
150... 덕트 200... 정면 도어 유니트
202... 제1 도어 프레임 204... 제2 도어 프레임
206... 함몰부 210... 케이블 인렛
212... 위치 센서 214... 스피커
215... 포인트 램프 220... 화면 표시부
230... 도어 제어부 240... 정면펜
242... 정면 공간부 250... 상부 조명부
252... 하부 조명부 260... 리더부
270... 통신부 281... 제1 부품
282... 제2 부품 300... 측면 도어부
310... 배기부 400... 케이블 홀딩부
420... 케이블 고리 440... 연장부
501... 제1 유니트 502... 제2 유니트
503... 제3 유니트 508... 보조 프레임
510... 전류 센서 520... 메인 차단기
530... 서지 프로텍터 540... 누전 차단기
550... 변압기 600... 릴레이 모듈
602... 개방부 610... 계측기
620... 출력 릴레이 622... 분배 릴레이
630... 전류 센서 632... 절연체
634... 단자대 640... 파워 모듈
641... 제1 면 642... 제2 면
644... 측면 646... 배기펜
710... 모니터링부 712... 통신 컨트롤러
720... 노이즈 필터 740... 제어 모듈
742... 슬라이더 750... 메인 보드
751... 제어 보드 752... 릴레이 보드
760... 모듈 케이스 761... 제1 케이스
761a... 제1 연결구 761b... 제2 연결구
762... 제2 케이스 764... 도어부
770... 파워 서플라이 790... 분기 버스바
810... 잠금 수단 811... 제1 잠금 수단
812... 제2 잠금 수단 820... 힌지
821... 제1 힌지 822... 제2 힌지
840... 커넥터

Claims (17)

1. 삭제
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3. 충전 케이블;
   부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트;
   상기 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트;
   상기 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈; 을 포함하고,
   상기 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함하며,
   상기 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련되고,
   상기 메인 보드는, 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 동작 신호를 관장하는 제어 보드, 및 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품의 구동을 관장하는 릴레이 보드를 포함하고,
   상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품에 구동 전력을 제공하는 파워 서플라이를 포함하며,
   상기 제어 보드의 구동 신호가 상기 릴레이 보드로 전송되면, 상기 파워 서플라이의 구동 전력은 릴레이 보드에 의해 각 부품으로 전달되고,
   상기 파워 서플라이에서 제공하는 구동 전력은 상기 제어 보드 및 릴레이 보드의 연계에 의해 제어되는 전기차 충전기.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
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8. 삭제
9. 충전 케이블;
   부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트;
   상기 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트;
   상기 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈; 을 포함하고,
   상기 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함하며,
   상기 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련되고,
   상기 모듈 케이스는 도어부, 제1 케이스 및 제2 케이스를 포함하고,
   상기 제1 케이스의 일측은 상기 도어부와 대면하고, 상기 제1 케이스의 타측은 상기 제2 케이스와 대면하며,
   상기 제1 케이스 및 도어부로 형성되는 제1 공간에는 상기 메인 보드가 마련되고,
   상기 제1 케이스 및 제2 케이스로 형성되는 제2 공간에는, 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품에 구동 전력을 제공하는 파워 서플라이가 구비되는 전기차 충전기.
   
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 공간의 부품과 제2 공간의 부품을 상호 연결하는 연결선이 통과되는 제2 연결구가 마련되고,
    상기 제2 연결구는 상기 제1 케이스에 형성되는 전기차 충전기.
    
11. 충전 케이블;
    부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트;
    상기 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트;
    상기 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈; 을 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함하며,
    상기 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련되고,
    상기 모듈 케이스는 제1 케이스 및 제2 케이스를 포함하고,
    상기 제1 케이스 및 제2 케이스로 형성되는 제2 공간에는, 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품에 구동 전력을 제공하는 파워 서플라이가 구비되며,
    상기 파워 서플라이는 부품에서 필요로하는 구동 전력에 따라 복수개로 마련되고,
    상기 메인 보드는 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 동작 신호를 관장하는 제어 보드를 포함하며,
    상기 제2 공간에는 각 파워 서플라이를 복수의 부품 또는 상기 제어 보드에 연결되는 2개 이상의 회로 경로로 분기시키는 분기 버스바가 구비되는 전기차 충전기.
    
12. 삭제
13. 충전 케이블;
    부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트;
    상기 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트;
    상기 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈; 을 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함하며,
    상기 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련되고,
    상기 모듈 케이스는 제1 케이스 및 제2 케이스를 포함하고,
    상기 제1 케이스 및 제2 케이스를 상호 고정하는 제2 잠금 수단이 구비되고,
    상기 제2 잠금 수단이 해제되면, 상기 제1 케이스는 제2 힌지를 기준으로 회동하며,
    상기 제1 케이스 및 제2 케이스로 형성되는 제2 공간에는, 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품에 구동 전력을 제공하는 파워 서플라이가 구비되고,
    상기 제1 케이스가 회동하면, 상기 파워 서플라이는 외부로 노출되는 전기차 충전기.
    
14. 충전 케이블;
    부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트;
    상기 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트;
    상기 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈; 을 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함하며,
    상기 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련되고,
    상기 모듈 케이스의 내부에는 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품에 구동 전력을 제공하는 파워 서플라이가 구비되며,
    상기 파워 서플라이는 스위칭 동작에 의해 구동 전력을 제공하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)인 전기차 충전기.
    
15. 삭제
16. 삭제
17. 충전 케이블;
    부품이 배치되는 내부 공간이 구비되고, 상기 충전 케이블에 전력을 공급하는 본체 유니트;
    상기 본체 유니트로부터 개폐가능한 정면 도어 유니트;
    상기 본체 유니트의 내부 공간에 배치되는 제어 모듈; 을 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 정면 도어 유니트 또는 본체 유니트를 제어하는 메인 보드를 포함하며,
    상기 제어 모듈의 외형을 형성하고, 상기 메인 보드를 상기 제어 모듈 외부의 타부품과 공간적으로 격리하는 모듈 케이스가 마련되고,
    상기 메인 보드는, 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 동작 신호를 관장하는 제어 보드, 및 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품의 구동을 관장하는 릴레이 보드를 포함하고,
    상기 모듈 케이스의 내부에는 상기 본체 유니트 또는 정면 도어 유니트의 부품에 구동 전력을 제공하는 파워 서플라이가 구비되며,
    상기 제어 보드의 구동 신호가 상기 릴레이 보드로 전송되면, 상기 파워 서플라이의 구동 전력은 릴레이 보드에 의해 각 부품으로 전달되며,
    상기 본체 유니트의 측면에 배치되고 상기 충전 케이블의 장력을 조절하는 케이블 텐셔너를 마련되고,
    상기 충전 케이블에 공급되는 충전 전력을 전환하는 릴레이 모듈이 구비되며,
    외부로부터 공급된 전력을 분배하는 제1 유니트가 마련되고,
    상기 파워 서플라이에 의한 구동 전력을 제공받는 부품에는, 상기 케이블 텐셔너의 모터, 상기 릴레이 모듈의 릴레이, 및 상기 제1 유니트의 차단기가 포함되는 전기차 충전기.
    

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