KR102614584B1 - 천정형 전기차 충전 시스템 - Google Patents

천정형 전기차 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템은, 사용자의 모바일 기기와 통신하는 관리 서버, 전력 공급선 상에 위치하여 선택적으로 온 또는 오프되는 메인 스위치, 상기 사용자의 모바일 기기 측으로부터 충전 시작 신호의 수신에 의존하여 발생되는 상기 관리 서버로부터의 전원 인가 신호를 이용하여 상기 메인 스위치를 온(ON)시키는, 메인 스위치 제어부, 상기 전력 공급선 상에 위치하여 전력 사용량을 계측하는 전력량계, 상기 전력량계와 상기 관리 서버 사이의 통신 경로 상에 위치하여, 상기 전력량계에 의해 계측되는 데이터를 상기 관리 서버로 전송하는 데이터 전송부, 천정에 설치되고 상기 전력 공급선과 하기 인출 케이블 간을 전기적으로 연결시켜주며, 내부에는 하기 인출 케이블이 감겨져 수용되는 릴링부를 포함하는, 릴케이스, 상기 릴케이스로부터 인출되고 상기 전력 공급선과 전기적으로 연결된 상태에서 상기 릴링부에 감겨져 길이가 가변되는 인출 케이블, 상기 인출 케이블 상에 위치하고, 충전 진행시 상기 인출 케이블의 위치를 일정하게 유지시키기 위해 충전 대상 전기차의 외부에 부착되는 부착부, 및 상기 인출 케이블의 말단부에 형성되고, 충전 대상 전기차에 직접적으로 연결되기 위한 충전 케이블의 플러그의 결합을 허용하기 위한, 콘센트를 포함한다.

Description

천정형 전기차 충전 시스템{CEILING TYPE ELECTRIC VEHICLE CHARGING SYSTEM}
본 발명은 천정형 전기차 충전 시스템에 관한 것이며, 구체적으로는, 공용 주차장 내에서의 전기차 충전 시설의 부족 문제를 해결할 수 있는 천정형 전기차 충전 시스템에 관한 것이다.
근래들어 환경 문제 그리고 고유가 문제로 인한 에너지 절감 차원에서 전 세계적으로 친환경적이면서도 상대적으로 유지비가 저렴한 전기자동차(또는 '전기차')에 대한 개발과 보급이 가속화되고 있는 추세에 있다. 전기자동차의 핵심부품은 배터리로서, 특히 배터리의 충전이 중요한 문제로 대두되고 있다. 배터리의 충전을 위한 다양한 충전기술과 충전 시설의 확충을 위한 다양한 기술들도 개발되고 있다. 일반적으로 전기자동차의 배터리를 충전하기 위해서는 장시간의 충전 시간을 필요로 하고, 아파트와 같은 공동 주거 시설의 경우 충전을 위한 충전 시설이 확충된 주차면이 부족함으로 인한 불편함이 뒤따른다.
대한민국 등록특허 제10-1208320호(2022년 11월 29일자 등록) 대한민국 공개특허 제10-2023-0057557(2023년 05월 02일자 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 특히 아파트 등의 공동 주거 시설이나 대형 건물의 공용 주차장 등에서 전기자동차의 배터리를 충전하기 위한 충전 시설이 부족함으로 인한 불편함을 해결할 수 있는 천정형 전기차 충전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 전기차 충전 시스템에 있어서 충전 케이블의 안전사고를 방지하고 충전 케이블 관리의 편의를 도모하고 충전 과금 절차를 간편하게 한 천정형 전기차 충전 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 천정형 전기차 충전 시스템은, 사용자의 모바일 기기와 통신하는 관리 서버(180), 전력 공급선 상에 위치하여 선택적으로 온 또는 오프되는 메인 스위치(160), 상기 사용자의 모바일 기기 측으로부터 충전 시작 신호의 수신에 의존하여 발생되는 상기 관리 서버로부터의 전원 인가 신호를 이용하여 상기 메인 스위치를 온(ON)시키는, 메인 스위치 제어부(190), 상기 전력 공급선 상에 위치하여 전력 사용량을 계측하는 전력량계(120), 상기 전력량계와 상기 관리 서버 사이의 통신 경로 상에 위치하여, 상기 전력량계에 의해 계측되는 데이터를 상기 관리 서버로 전송하는 데이터 전송부(170), 천정에 설치되고 상기 전력 공급선과 하기 인출 케이블(141) 간을 전기적으로 연결시켜주며, 내부에는 하기 인출 케이블이 감겨져 수용되는 릴링부(111)를 포함하는, 릴케이스(110), 상기 릴케이스로부터 인출되고 상기 전력 공급선과 전기적으로 연결된 상태에서 상기 릴링부에 감겨져 길이가 가변되는 인출 케이블(141), 상기 인출 케이블 상에 위치하고, 충전 진행시 상기 인출 케이블의 위치를 일정하게 유지시키기 위해 충전 대상 전기차의 외부에 부착되는 부착부(142), 및 상기 인출 케이블의 말단부에 형성되고, 충전 대상 전기차에 직접적으로 연결되기 위한 충전 케이블의 플러그의 결합을 허용하기 위한, 콘센트(145)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따라, 상기 천정형 전기차 충전 시스템은, 상기 릴케이스의 내부에 위치하고 상기 인출 케이블의 경로 상에 위치하여, 상기 인출 케이블에 대해 제1 임계치 이상의 제1 외력이 작용할 경우 상기 메인 스위치 측으로 오프 신호를 제공하여 상기 메인 스위치를 오프 상태로 전환하기 위한, 스프링 스위치부를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 천정형 전기차 충전 시스템은, 상기 인출 케이블 상에 형성되고, 걸림부재에 의해 상부 파트와 하부 파트가 서로 결합된 상태를 유지하다가 상기 인출 케이블에 대해 제2 임계치 이상의 제2 외력이 작용할 경우 상기 걸림부재가 파손되어 상기 상부 파트와 상기 하부 파트가 서로 분리되는 커넥터(143)를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 부착부(142)는 고무 재질의 흡착판으로 구성되고, 상기 흡착판의 내부에는, 상기 사용자의 모바일 기기에 의해 스캔가능한 QR 코드가 내장되고, 상기 사용자의 모바일 기기에 의한 상기 QR 코드의 스캔시, 상기 사용자의 모바일 기기에 탑재된 충전 관리 앱이 실행되어 상기 관리 서버와 통신가능한 상태에 놓여지게 될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 관리 서버(180)에는 상기 사용자의 사용자 정보가 미리 저장되고, 상기 충전 대상 전기차의 충전 진행에 따라 계측되는 전력 사용량을 상기 사용자의 사용자 정보와 매칭시켜 누적하여 저장할 수 있다.
청구항 1에 있어서, 상기 릴링부는, 상기 인출 케이블의 감김시, 서로 겹쳐져서 중복되지 않도록, 나선형 및 소용돌이형 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 메인 스위치 및 상기 전력량계는 상기 릴케이스의 내부 또는 상기 메인 스위치 및 상기 전력량계 각각의 케이스 내에 구비되어 상기 릴케이스의 외부에서 인접하게 위치할 수 있다.
본 발명은 천정형 전기차 충전 시스템을 제공함으로써, 아파트 등의 공동 주거 시설이나 대형 건물의 공용 주차장 등에서 주차장의 특성상 설치 공간의 협소함으로 인한 결과 전기자동차의 배터리를 충전하기 위한 충전 시설이 부족함으로 인한 불편함을 해결할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 전기차 충전 시스템에 있어서 충전 케이블의 안전사고를 방지하고 충전 케이블 관리의 편의를 도모하고 충전 과금 절차를 간편하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 전기차 충전 시스템(100)을 설명하기 위한 도면이고,
도 2a 및 도 2b는 도 1에서 스프링 스위치부(130)의 일 예를 간략하게 나타낸 도면으로서, 도 2a는 정상적인 상태이고, 도 2b는 소정의 임계치 이상의 외력의 작용으로 인해 탄성부재(132)가 압축되어 제1 단자(133)와 제2 단자(134)에 접점이 형성된 상태를 나타낸 도면이고,
도 3a 및 3b는 도 1에서 커넥터(143)의 일 예를 간략하게 나타낸 도면으로서, 도 3a는 정상적으로 연결된 상태이고, 도 3b는 소정의 임계치 이상의 외력의 작용으로 인해 걸림부재(143c)가 파손되어 상부 파트(143a)와 하부 파트(143b)가 분리되어, 전기적 연결이 끊어지게 되는 상황을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 1에서 부착부(142)의 일 예로서 고무 재질의 흡착판(142)을 나타낸 도면이고,
도 5는 도 1에서 릴케이스(110)에서 인출 케이블(141)이 인출되는 출구(S1) 주변에 위치한 롤러 가이드(112)의 일 예이다.
본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템은, 아파트나 상업시설 등의 공용 주차장에 있어서 전기차 충전을 위한 특정 주차 라인에만 전기차의 충전 설비가 구비되어 있으므로 충전 설비의 부족으로 인해 충전이 용이하지 않으므로, 이를 극복하고자 주차 공간의 천장에 설치되어 공간 확보를 용이하게 한다. 뿐만 아니라, 기존의 전기차 충전 과금 방식과는 다르게, 관리 서버 측에서 사용자별(세대별) 통합 전기 관리가 가능하므로, 전기차 충전 요금을 절감하는 효과가 있으며, QR 코드 스캔을 이용한 사용자의 모바일 기기의 충전 관리 앱을 통한 관리 방식으로서, 별도의 데이터 송, 수신을 위해 리더기, 블루투스, 무선랜 장치 등의 구성요소들의 필요 없이 관리 서버와 데이터 통신을 하여 사용자에게 과금할 수 있도록 하는 장점이 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면들 및 이를 참조하여 설명되는 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 간략화되고 예시된 것임에 유의하여야 할 것이다. 또한, 첨부된 도면들에서, 본 발명의 개념과 관련하여 연관성이 비교적 약한 구성요소들은 생략하거나 간략하게 도시되었음에 유의하여야 할 것이다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 전기차 충전 시스템(100)을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템(100)은, 인출 케이블(141, 142), 릴링부(111)를 포함하는 릴케이스(110), 전력량계(120)(예컨대, 디지털 계량기일 수 있으나, 이러한 것으로 한정되는 것은 아님), 스프링 스위치부(130), 메인 스위치(160), 데이터 전송부(170), 관리 서버(180), 및 메인 스위치 제어부(190)를 포함한다.
관리 서버(180)는 사용자의 모바일 기기(150)와 통신가능하도록 구성된다. 관리 서버(180)는 사용자가 충전 대상 전기차에 충전이 시작되도록 셋팅한 상태에서, 모바일 기기(150)의 충전 관리 앱(미도시)을 터치(또는 QR 코드를 스캔함과 동시에 자동으로 실행되어 일정 시간 딜레이 이후 자동으로 충전될 수도 있음)함으로써 충전 시작 신호를 사용자의 모바일 기기(150)로부터 수신하게 된다. 예를 들어, 사용자의 모바일 기기(150)에 설치된 충전 관리 앱을 통해 상기 QR 코드를 스캔하면 관리 서버(180)에서 사용자가 자신의 충전 대상 전기차에 연결한 콘센트(145)와 미리 저장된 사용자의 사용자 정보(예컨대, 사용자의 핸드폰 번호, 주소 등)를 인식하여 해당 콘센트(145)에 대응되는 전력량계(120)에 연결된 메인 스위치(160)를 온(ON) 시켜 전원을 인가하면서 전력량을 계측하여 사용 전력량을 누적하여 그에 해당하는 요금을 계산하고 건별로 또는 일정 주기(예컨대, 월 단위)로 사용 요금을 과금하는 방식으로 운용한다. 전기차 충전 시스템을 사용하는 사용자의 사용자 정보는 관리 서버(180)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 사용자가 충전 대상 전기차에 대한 충전 작업을 진행함에 따라 실시간으로 계측되는 전력 사용량은 사용자의 사용자 정보와 매칭되어 관리 서버에 누적 저장되어 일정 주기(예컨대, 월 단위)로 과금할 수 있다. 뿐만 아니라, 통합징수 관리시스템을 통해 건당 과금 뿐만 아니라 일정 주기(예컨대, 월 단위)로 사용한 금액을 한 번에 과금함에 있어서, 기존의 홈네트워크를 이용하는 원격검침 시스템과 연동하여 이용자별(각 가구당) 통합 과금을 할 수 있다.
메인 스위치(160)는 전력 공급선(200) 상에 위치하여 선택적으로 온 또는 오프되는 구성요소이다. 전력 공급선(200)은 전력 공급을 위한 전력선이다.
메인 스위치 제어부(190)는, 사용자의 모바일 기기(150) 측으로부터 관리 서버(180)가 충전 시작 신호를 수신하게 되고, 이에 따라 관리 서버(180)로부터 전원 인가 신호를 수신하게 되는데, 이에 의존하여 해당 메인 스위치(160)를 온(ON)시키게 된다. 도면 상에서는 하나의 충전 세션(충전 라인)에 대해서만 도시하였으나, 관리 서버(180)와 메인 스위치 제어부(190)의 관점에서는 적게는 수 개 또는 많게는 수백개까지 연결되어 있을 수 있으므로, QR 코드를 스캔하여 충전이 요구되는 전기차가 연결된 경로 상에 위치한 메인 스위치(160)를 메인 스위치 제어부(190)를 통해서 턴온 또는 턴오프시키게 된다. QR 코드는 도 4에 도시된 바와 같이, 부착부(142)의 내부에 위치할 수 있는데, 이에 관하여는 이후 도 4를 참조하여 설명한다.
전력량계(120)는 데이터 전송부(170)를 통해 관리 서버(180) 측으로 보내져서 누적 저장될 수 있도록, 전력 공급선(200) 상에 위치하여 전력 사용량을 계측하기 위한 구성요소이다. 앞서 언급한 바와 같이, 전력량계(120)는 디지털 계량기 일 수 있으나, 이러한 것으로 한정되는 것은 아니다.
데이터 전송부(170)는 전력량계(120)와 관리 서버(180) 사이의 통신 경로 상에 위치하여 전력량계(120)에 의해 계측되는 데이터를 관리 서버(180) 측으로 전송하는 구성요소이다. 데이터 전송부(170)는, 예를 들어, 해당 전력량계(120)에서 계측된 전력 사용량 데이터(원격 검침 데이터)를 수신하기 위한 분배기 제어 유닛(Distributer Control Unit, DCU)(171)과 상기 DCU로부터 받은 원격 검침 데이터를 관리 서버(180) 측으로 전송하기 위한 인터페이스 유닛(172)을 포함할 수 있으나, 이러한 구성 예로 한정되는 것은 아니다.
릴케이스(110)는 주차장의 천정에 설치되는 구성요소이다. 릴케이스(110)의 내부에는 인출 케이블(141)가 감겨져 수용되는 릴링부(111)를 포함한다. 릴케이스(110)는 전력 공급선(200)과 인출 케이블(141) 간을 전기적으로 연결시켜주는 구성요소이다. 도면 상에 상세히 표현되어 있지는 않으나, 전력 공급선(200)의 일단(즉, 도면 상에서 전력량계(120)의 우측으로 연장되어 릴케이스(110)의 내부로 삽입된 끝 부분)이 릴링부(111)의 중앙에서 플러그 타입으로 결합되어 있고, 그 주변으로 릴링부(111)에 의해 인출 케이블(141)이 감겨지는 형태로 구성될 수 있다. 물론, 인출 케이블(141)의 일단은 상기 플러그 타입으로 결합된 전력 공급선(200)의 일단과 전기적으로 연결되어 있다. 릴링부(111)는 인출 케이블(141)의 감김시, 서로 겹쳐져서 중복되지 않도록, 중간에 분리판(미도시)이 형성된 나선형 및 소용돌이형 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 중간의 분리판이 소용돌이형(또는 달팽이관 형상)으로 형성되어 인출 케이블(141)이 감기게 될 때 서로 분리되어 단독으로 권선되므로, 충전시 케이블의 온도 상승으로 인해 피복에 문제가 생기게 되는 결과 누전이나 합선이 발생하게 되는 단점을 보완할 수 있다. 또한, 릴링부(111)가 소용돌이형 또는 나선형으로 형성되어 그 사이사이에 인출 케이블(141)이 감기게 되므로, 릴케이스(110)의 내부에서 하중이 분산되고 과열을 방지하게 되어 릴케이스의 수명을 연장시킬 수 있다. 릴링부(111)의 기본적인 동작은, 예컨대, 인출 케이블(141)을 당기면 풀리고, 약간 세게 잡아 당긴 후 놓으면 감기는 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 릴케이스(110)의 내부에는 인출 케이블(141)의 인출되는 최대 길이를 조절할 수 있도록 스토퍼(미도시)를 더 구비할 수 있다. 즉, 건물에 따라서 지면에서 주차장 천정까지의 높이는 다양할 수 있으므로, 스토퍼(미도시)를 이용하여 인출 케이블(141)이 최대로 인출될 수 있는 길이를 미리 셋팅할 수 있다. 예를 들어, 스토퍼에 인출 케이블(141)이 끼워지도록 체결하여 특정 길이로 인출 케이블(141)이 인출되면 더 이상 인출되지 못하게 릴케이스(110)의 내부에 걸리도록 하여 최대 인출 길이를 조절할 수 있게 구성될 수 있다. 또한, 인출 케이블(141)의 전체 가용 길이를 조절할 수 있도록 하기 위해, 달팽이관 구조의 권수(인출 케이블(141)의 감긴 회수) 및 감긴 간격을 조절할 수 있다.
뿐만 아니라, 릴케이스(110)에는 인출 케이블(141)의 출구 부분에서 인출 케이블(141)의 피복이 릴케이스(110)와의 마찰로 인해 벗겨지는 피복 벗김 현상을 방지할 수 있도록, 롤러 가이드(112, 도 5)가 더 구비될 수 있다. 도 5(도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 측면을 간략하게 나타낸 것임)는 릴케이스(110)에서 인출 케이블(141)이 인출되는 출구(S1) 주변에 위치한 롤러 가이드(112)의 일 예이다. 도 5에서는 4면에 롤러들(R1 ~ R4)이 배치되어 인출 케이블(141)을 보호하고 있으나, 3면 또는 5면 이상에 롤러 가이드가 배치되어도 무방하다.
또한, 도 1에는 메인 스위치(160)와 전력량계(120)가 릴케이스(110)의 외부에 있는 것으로 도시되어 있으나, 전력량계(120)와 메인 스위치(160)는 릴케이스(110)의 내부에 위치할 수도 있다. 외부에 위치하는 경우에는 전력량계(120)와 메인 스위치(160)는 릴케이스(110)에 인접하게 위치한다. 또한, 전력량계(120) 및 메인 스위치(160)는 각각의 케이스(미도시) 내에 마련될 수 있다.
인출 케이블(141)은 릴케이스(110)로부터 인출되고 전력 공급선(200)에 전기적으로 연결된 상태에서 릴링부(111)에 감겨져 길이가 가변된다. 즉, 충전 대상 전기차(미도시)에 사용자가 충전을 시작하기 위해서는, 인출 케이블(141)을 적당한 길이로 인출시켜서 사용한다.
부착부(142)는 인출 케이블(141) 상에 위치한다. 여기서 "인출 케이블(141) 상" 이라 함은, 기다랗게 형성된 인출 케이블(141)의 전체 경로 상에서 중간 지점을 의미한다. 부착부(142)는 충전의 진행시 인출 케이블(141)이 중력에 의해 쳐지게 되어 릴케이스(110)나 인출 케이블(141)이 손상되거나, 말단부에 위치한 콘센트(145)에 별도의 충전 케이블(미도시)의 플러그가 꽂힌 상태에서 충전 케이블과 인출 케이블의 하중으로 인해 쳐지게 되어 주차장의 바닥에 닿거나 하는 단점을 극복할 수 있게 된다. 부착부(142)는 예를 들어, 도 4에 도시된 것과 같이 속이 빈 원뿔대 형상의 고무재질의 흡착판일 수 있으나, 이러한 것으로 한정되는 것은 아니다. 부착부(142)는 충전 대상 전기차의 유리창이나 차체에 부착된다.
콘센트(145)는 인출 케이블(141)의 말단부에 형성되고, 충전 대상 전기차에 직접적으로 연결되기 위한 충전 케이블(미도시)의 플러그의 결합을 허용하기 위한 구성요소이다..
본 발명에서 스프링 스위치부(130)는, 릴케이스(100)로부터 인출 케이블(141)이 나오는 입구 부근의 내부에 위치하여 소정의 임계치 이상의 외력이 작용하게 되면, 릴케이스(100) 측으로의 전원이 차단된다. 이에 관하여는 이하에서 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 2a 및 도 2b는 도 1에서 스프링 스위치부(130)의 일 예를 간략하게 나타낸 도면으로서, 도 2a는 스프링 스위치부(130)와 인출 케이블(141) 간의 관계에서 인출 케이블(141)을 인출하기 위해 정상적인 범위 내의 외력이 작용하는 경우이고, 2b는 소정의 임계치 이상의 외력의 작용으로 인해 탄성부재(132)가 압축되어 제1 단자(133)와 제2 단자(134)에 접점이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1과 함께 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 스프링 스위치부(130)는 인출 케이블(141)이 나오는 입구 부근에서 릴케이스(110)의 내부에 위치하고, 인출 케이블(141)의 경로 상에 위치하여 인출 케이블(141)에 대해 소정의 임계치(여기서는 이를 '제1 임계치'로 칭함) 이상의 제1 외력이 작용할 경우 메인 스위치(160) 측으로 오프 신호를 제공하여 메인 스위치(160)를 오프 상태로 전환시킨다. 그 결과, 전력량계(120) 후단(릴케이스(110) 및 인출 케이블(141) 등) 측으로 전원이 공급되는 전원을 차단함으로써, 전기 안전사고를 방지할 수 있다. 도 1에서 참조부호 131은 인출 케이블(141)의 외부에 결합되어 있는 구성요소로서 제1 임계치 이상의 외력이 하방향으로 가해지는 경우 제1 단자(133)를 푸쉬하기 위한 구성요소이다. 여기서, 인출 케이블(141)에 가해지는 외력은, 인출 케이블(141)을 하방향으로 끌어당기는 인력으로서, 예컨대, 전기차의 충전 진행 중(즉, 이 상태에서는 콘센트(145)에 전기차에 직접적으로 꽂히기 위한 충전 케이블의 플러그가 꽂혀진 상태임), 사용자가 차를 움직여서 인출 케이블(141)에 인력이 가해지거나, 인출 케이블(141)에 사람이 매달리거나 하는 등의 외부에서 가해지는 힘 또는 하중을 의미한다. 제1 임계치는 예컨대, 탄성부재(132)의 탄성력에 의해 정해질 수 있다.
따라서, 본 발명의 스프링 스위치부(130)는 이러한 상황의 발생시, 전원을 차단시키게 되고, 결과적으로 데이터 전송부(170)를 통한 관리 서버(180) 측으로의 데이터 전송도 중단되므로, 해당 사용자의 전력량의 누적도 중단된다. 외력이 제거되어 다시 충전 상태로 전환하기 위해서는, 예컨대, 사용자가 모바일 기기(150)에서 실행 중인 충전 관리 앱을 통해 재개할 수 있다.
도 3a 및 3b는 도 1에서 커넥터(143)의 일 예를 간략하게 나타낸 도면으로서, 도 3a는 정상적으로 연결된 상태이고, 도 3b는 소정의 임계치 이상의 외력의 작용으로 인해 걸림부재(143c)가 파손되어 상부 파트(143a)와 하부 파트(143b)가 분리되어, 전기적 연결이 끊어지게 되는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 함께 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템(100)은, 앞서 설명된 스프링 스위치부(130)와 함께 커넥터(143)를 더 구비함으로써, 인출 케이블(141)에 매달리거나 충전 중 전기차를 이동시키는 등에 의한 안전사고를 이중으로 대비한다. 커넥터(143)는 상부 파트(143a), 하부 파트(143b) 및 걸림부재(143c)로 구성되며, 상부 파트(143a) 및 하부 파트(143b) 각각의 본체(143a1, 143b1)에는 걸림부재(143c)를 끼워 걸기 위한 돌출부들(143a2, 143b2)이 형성되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 정상적인 경우에는 인출 케이블(141)을 통해 전기차의 배터리까지 충전 경로가 형성될 수 있도록 걸림부재(143c)에 의해 상부 파트(143a)와 하부 파트(143b)가 서로 결합된 상태를 유지하고 있다가, 예를 들어, 인출 케이블(141)에 매달리거나 플러그가 꽂힌 상태로 전기차가 이동하는 상황 등이 발생하여 인출 케이블(141)에 일정한 힘(여기서는 앞서의 제1 임계치와의 구별을 위해 제2 임계치라고 함) 이상의 제2 외력이 작용할 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 걸림부재(143c)가 파손됨으로써 상부 파트(143a)와 하부 파트(143b)가 서로 분리되도록 구성되어 있다.
도 4는 도 1에서 부착부(142)의 일 예로서 고무 재질의 흡착판(142)을 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템(100, 도 1)에서 부착부(142)는, 고무 재질의 흡착판으로 구성될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 부착부(142)는 충전 진행시 인출 케이블(141)이 중력에 의해 쳐지게 되고, 나아가 말단부에 위치한 콘센트(145)에는 별도의 충전 케이블(미도시)이 더 연결되므로 이 상태에서 하중으로 인해 쳐져서 인출 케이블(141)이 주차장의 바닥에 닿거나 하여 안전사고를 일으킬 우려가 있다. 따라서 이를 위해 부착부를 예를 들어 흡착판(142)과 같은 형태로 구성함으로써, 전기차의 창문이나 차제체 흡착 고정시킬 수 있다. 흡착판(142)의 내부에는 사용자의 모바일 기기(150)로 스캔하여 충전 작업을 개시할 수 있도록 하기 위해 QR 코드가 내장되어 있다. 본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템은 릴케이스(110)가 천정에 설치되고 인출 케이블(141)이 바닥 방향으로 인출되는 형태로 사용되므로, 예를 들어, QR 코드를 인출 케이스에 부착하게 되면 사용자가 모바일 기기를 이용하여 원활하게 스캔하기 어려운 단점이 있다. 그렇지 않고, 인출 케이블(141)의 피복에 부착 또는 연결하거나, 콘센트에 부착하게 되는 경우, 외부에 노출되거나 잦은 사용으로 인해 QR 코드가 쉽게 손상될 수 있으므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 흡착판(142)의 내부에 배치하였다.
나아가, 사용자가 모바일 기기(150)를 이용하여 QR 코드를 스캔하게 되면, 해당 전기차의 주차위치를 사용자가 알 수 있도록 하는 기능도 또한 충전 관리 앱에 더 구비될 수 있다.
이하에서는, 관리 서버(180) 측면에서 과금하는 상황에 대해 예를 들어 설명한다.
예를 들어, 충전이 완료(충전의 완료는 사용자의 모바일 기기의 충전 관리 앱을 통해 사용자에게 표시함)되거나, 특정 이벤트(에컨대, 외력의 작용)로 인해 전원이 차단되거나 공급이 중단되면 관리 서버(180) 측에서는 과금을 진행할 수 있다. 관리 서버(180)에서는 충전 관리 앱을 통해 사용자에게 충전을 재개할 지 아니면 중단하고 결제를 진행할지를 물어볼 수 있다. 사용자가 QR 코드를 스캔하여 충전 관리 앱을 통해 충전을 재개하거나 중단을 요청하여 과금에 따른 결제 절차를 진행하게 된다.
또한, 해당 주차장의 방문객이 충전 시스템을 이용하여 충전하고자 하는 경우 방문 대상자(즉, 관리 서버에 이용자 정보가 등록된 이용자)의 모바일 기기를 이용함으로써 충전을 진행할 수도 있다. 또한, 충전 관리 앱은 방문객 모드 기능을 더 구비할 수 있으며, 방문객은 이러한 방문객 모드를 이용하여 충전을 진행하고자 하는 구역에 위치한 QR 코드를 스캔함으로써 충전을 진행할 수 있고, 즉시 결제 모드를 이용하여 본인 소유의 신용카드를 통해 과금액에 대해 결제를 진행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템에 관해 예를 들어 설명하였다. 이상의 설명은 본 발명의 모든 실시예들을 빠짐없이 총 망라한 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해 정해지는 것임에 유의하여야 할 것이다.
100 : 본 발명의 천정형 전기차 충전 시스템
110 : 릴케이스
111 : 릴링부
112 : 롤러 가이드
120 : 전력량계
130 : 스프링 스위치부
140 : 케이블 부재
141 : 인출 케이블
142 : 부착부(흡착판)
143 : 커넥터
145 : 콘센트
150 : 모바일 기기
160 : 메인 스위치
170 : 데이터 전송부
180 : 관리 서버
190 : 메인 스위치 제어부
200 : 전력 공급선

Claims (7)

  1. 천정형 전기차 충전 시스템으로서,
    사용자의 모바일 기기와 통신하는 관리 서버(180);
    전력 공급선 상에 위치하여 선택적으로 온 또는 오프되는 메인 스위치(160);
    상기 사용자의 모바일 기기 측으로부터 충전 시작 신호의 수신에 의존하여 발생되는 상기 관리 서버로부터의 전원 인가 신호를 이용하여 상기 메인 스위치를 온(ON)시키는, 메인 스위치 제어부(190);
    상기 전력 공급선 상에 위치하여 전력 사용량을 계측하는 전력량계(120);
    상기 전력량계와 상기 관리 서버 사이의 통신 경로 상에 위치하여, 상기 전력량계에 의해 계측되는 데이터를 상기 관리 서버로 전송하는 데이터 전송부(170);
    천정에 설치되고 상기 전력 공급선과 하기 인출 케이블(141) 간을 전기적으로 연결시켜주며, 내부에는 하기 인출 케이블이 감겨져 수용되는 릴링부(111)를 포함하는, 릴케이스(110) - 상기 릴링부에는 하기 인출 케이블의 감김시, 권선간에 서로 겹쳐져서 중복되지 않고 분리되어 권선되도록 중간에 분리판이 소용돌이 형상으로 형성됨 - ;
    상기 릴케이스로부터 인출되고 상기 전력 공급선과 전기적으로 연결된 상태에서 상기 릴링부에 감겨져 길이가 가변되는 인출 케이블(141);
    상기 인출 케이블 상에 위치하고, 충전 진행시 상기 인출 케이블의 위치를 일정하게 유지시키기 위해 충전 대상 전기차의 외부에 부착되는 부착부(142);
    상기 인출 케이블의 말단부에 형성되고, 충전 대상 전기차에 직접적으로 연결되기 위한 충전 케이블의 플러그의 결합을 허용하기 위한, 콘센트(145);
    상기 릴케이스의 내부에 위치하고 상기 인출 케이블의 경로 상에 위치하여, 상기 인출 케이블에 대해 제1 임계치 이상의 제1 외력이 작용할 경우 탄성부재가 압축됨에 따라 제1 단자와 제2 단자에 접점이 형성되어 상기 메인 스위치 측으로 오프 신호를 제공하여 상기 메인 스위치를 오프 상태로 전환하기 위한, 스프링 스위치부(130); 및
    걸림부재에 의해 상부 파트와 하부 파트가 서로 결합된 상태를 유지하다가 상기 인출 케이블에 대해 제2 임계치 이상의 제2 외력이 작용할 경우 상기 걸림부재가 파손되어 상기 상부 파트와 상기 하부 파트가 서로 분리되는 커넥터(143); 를 포함하며,
    상기 부착부(142)는 고무 재질의 흡착판으로 구성되고,
    상기 흡착판의 내부에는, 상기 사용자의 모바일 기기에 의해 스캔가능한 QR 코드가 내장되고, 상기 사용자의 모바일 기기에 의한 상기 QR 코드의 스캔시, 상기 사용자의 모바일 기기에 탑재된 충전 관리 앱이 실행되어 상기 관리 서버와 통신가능한 상태에 놓여지게 되는 것을 특징으로 하는, 천정형 전기차 충전 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 관리 서버(180)에는 상기 사용자의 사용자 정보가 미리 저장되고,
    상기 충전 대상 전기차의 충전 진행에 따라 계측되는 전력 사용량을 상기 사용자의 사용자 정보와 매칭시켜 누적하여 저장하는 것을 특징으로 하는, 천정형 전기차 충전 시스템.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 스위치 및 상기 전력량계는 상기 릴케이스의 내부에 위치하거나, 상기 메인 스위치 및 상기 전력량계 각각의 케이스 내에 구비되어 상기 릴케이스의 외부에서 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는, 천정형 전기차 충전 시스템.
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