KR20120097107A - Apparatus for charging a battery of electric vehicle with a tilt sensor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A charging device for an electric vehicle using a tilt sensor is provided to prevent a secondary accident by rapidly interrupting power supplied from the charging device when the charging device falls or is tilted due to external impact or physical force. CONSTITUTION: A tilt sensor(110) measures the inclination of a charging device due to external impact and outputs the measured result as a specific signal. A controller(120) receives a sensor signal from the tilt sensor and controls the on and off of a switch(130) according to the sensor signal. A switch switches on and off the connection of an electric vehicle(300) according to a control signal of the controller. [Reference numerals] (100) Charging device; (110) Tilt sensor; (120) Controller; (130) Switch; (200) Power supply source; (AA) Power source unit

Description

기울기 센서를 이용한 전기 자동차용 충전 장치{APPARATUS FOR CHARGING A BATTERY OF ELECTRIC VEHICLE WITH A TILT SENSOR}Charging device for electric vehicle using tilt sensor {APPARATUS FOR CHARGING A BATTERY OF ELECTRIC VEHICLE WITH A TILT SENSOR}

본 발명은 전기 자동차의 충전 장치에 대한 내용이다. 본 발명은 충전 장치의 외부 충격 또는 물리적인 힘에 의해 충전 장치가 기울어졌을 때 전도를 신속하게 감지하여 전원을 차단하여 2차 재해를 방지하기 위한 방법이다. The present invention relates to a charging device for an electric vehicle. The present invention is a method for preventing secondary disasters by quickly detecting conduction when the charging device is inclined by an external impact or physical force of the charging device to cut off the power supply.

수백년 동안 주된 에너지원이었던 석유 에너지가 고갈되고 있고, 석유 에너지 소비에 따른 대기 오염, 대기 변화로 인해 대체 에너지원에 대한 연구가 활발해지고 있다. 이미 몇몇 분야에서는 석유 에너지원이 아닌 풍력, 수력, 태양 에너지 등의 대체 에너지원이 상용화되었고, 자동차 분야에서도 이에 대한 시장 선점을 위해 대체 에너지원을 연료로 사용하는 자동차에 대한 연구가 한창 진행 중이다. 완벽한 대체 에너지원은 아니지만 이러한 추세에 따라 전기를 에너지원으로 소비하는 전기 자동차가 개발되어 상용화를 눈 앞에 두고 있다. Petroleum energy, which has been the main energy source for hundreds of years, is being depleted, and research on alternative energy sources is being actively conducted due to air pollution and atmospheric changes caused by petroleum energy consumption. In some fields, alternative energy sources such as wind, hydropower, and solar energy, rather than petroleum energy sources, have been commercialized, and in the automobile field, research is being conducted on automobiles using alternative energy sources as fuels to preempt the market. Although not a perfect alternative energy source, this trend has resulted in the development of electric vehicles that consume electricity as an energy source and are ready for commercialization.

전기 자동차의 상용화에 따라, 전기 자동차의 충전 장치 또는 설비에 대한 수요도 증가할 것으로 보인다. 전기 자동차에 대한 가장 큰 우려로는, 일반 소비자들이 충전을 쉽게 할 수 없다는 것에 있다. 또한, 일반 소비자들은 일상 생활에서 사용하는 전기로 인한 안전 사고로부터 안전하지 않다. With the commercialization of electric vehicles, the demand for charging devices or facilities for electric vehicles is expected to increase. The biggest concern for electric vehicles is that ordinary consumers cannot easily charge. In addition, ordinary consumers are not safe from safety accidents caused by electricity used in daily life.

종래의 충전 장치는 외부 충격 또는 물리적인 힘에 의해 기울어짐이 발생하였을 때 이것을 감지하여 전원을 차단하는 기능이 없어, 전기 자동차를 충전하고 있는 경우에 외부 충격 또는 물리적인 힘으로 인해 충전 장치가 넘어지거나 기울어지는 경우 전기 자동차와 사람 그리고 주변 시설에 피해를 줄 가능성이 크다. 특히 사람의 경우 생명을 위협할 가능성이 클 것이다. The conventional charging device does not have a function of detecting power when the inclination occurs due to an external shock or physical force to cut off the power, and when the electric vehicle is being charged, the charging device may be damaged due to the external shock or physical force. If built or tilted, it is likely to damage electric vehicles, people and surrounding facilities. In particular, people will be more likely to be life threatening.

본 발명은 충전 장치가 외부 충격 또는 물리적인 힘에 의해 기울어짐으로 인해 피해를 입을 상황을 기울기 센서를 이용하여 신속하게 전도를 감지하여 전원을 차단하고 2차 재해를 방지하고자 한다. The present invention is to reduce the power supply and prevent secondary disaster by using the tilt sensor to quickly detect the situation in which the charging device is damaged by the inclination by the external shock or physical force.

본 발명은 충전 장치의 안전성을 개선하기 위한 전기 자동차용 충전 장치로서, 상기 충전 장치는, 상기 충전 장치의 기울어짐이 존재하는지 여부를 검출하고, 이를 표시하는 센서 신호를 출력하는 기울기 센서; 상기 기울기 센서로부터 상기 센서 신호를 입력받고, 상기 입력받은 센서 신호에 따라 스위치의 온/오프(ON/OFF)를 조절하는 제어기; 및 상기 제어기의 조절에 따라 전력 공급원과 접속 또는 차단하는 스위치를 포함한다. The present invention provides a charging device for an electric vehicle for improving the safety of the charging device, the charging device comprising: a tilt sensor for detecting whether the inclination of the charging device is present, and outputs a sensor signal indicating this; A controller configured to receive the sensor signal from the inclination sensor and adjust ON / OFF of a switch according to the received sensor signal; And a switch for connecting to or disconnecting from the power supply according to the adjustment of the controller.

전기 자동차의 충전 장치가 외부 충격 또는 물리적인 힘으로 인해 넘어지거나 기울어지는 경우, 충전 장치의 공급 전원을 신속하게 차단하여 2차 재해를 방지할 수 있는 효과가 있다. When the charging device of the electric vehicle falls or tilts due to an external shock or physical force, there is an effect of preventing the secondary disaster by quickly shutting off the power supply of the charging device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 충전 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 충전 방법을 도시한다. 1 illustrates a charging device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a charging method for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

아래에서 설명되는 발명의 실시예들은 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 범위를 제한하거나 감축하기 위한 것은 아니다. 또한, 당해 기술 분야에 속한 통상의 지식을 가진 자는 이러한 실시예들이 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 변경, 변형, 수정될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 표현 "포함하다"는 배타적인 의미가 아닌, 다른 기술적 구성을 포괄할 수 있는 의미로 사용되었다. The embodiments of the invention described below are illustrative only and are not intended to limit or reduce the scope of the invention. In addition, one of ordinary skill in the art will recognize that such embodiments may be changed, modified, or modified without departing from the spirit or scope of the present invention. In addition, the expression "comprise" as used herein is not used in an exclusive sense, but in a meaning that may encompass other technical configurations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치(100)를 도시한다. 충전 장치(100)는 기울기 센서(110), 제어기(120) 및 스위치(130)를 포함할 수 있다. 1 shows a charging device 100 according to an embodiment of the present invention. The charging device 100 may include a tilt sensor 110, a controller 120, and a switch 130.

기울기 센서(110)는 상기 충전 장치가 외부 충격 또는 물리적인 힘에 의해 기울어졌는지 여부를 검출할 수 있다. 기울기 센서(110)는 이러한 외부의 원인으로 인한 기울어짐 정도를 검출하여 이를 특정 값의 신호로 출력할 수 있다. The tilt sensor 110 may detect whether the charging device is inclined by an external shock or a physical force. The inclination sensor 110 may detect a degree of inclination due to such an external cause and output it as a signal having a specific value.

제어기(120)는 상기 기울기 센서로부터 특정 값의 신호(이하, "센서 신호"라 지칭함)를 입력받으며, 이러한 센서 신호를 처리할 수 있다. 제어기(120)는 센서 신호가 속하는 값의 범위에 따라 스위치를 온/오프하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. The controller 120 receives a signal of a specific value (hereinafter, referred to as a "sensor signal") from the inclination sensor and may process the sensor signal. The controller 120 may output a control signal for turning on / off the switch according to a range of values to which the sensor signal belongs.

예컨대, 기울기 센서(110)의 기울기 각도 측정 범위가 -60˚ 내지 +60˚인 경우, 제어기(120)는 -5˚ 내지 +5˚의 범위는 정상 범위로 설정하고 나머지 범위를 비정상 범위로 설정할 수 있다. 이러한 설정 범위는 사용자 정의에 따라 변경가능하다. 상기 설정된 정상/비정상 범위를 기준으로, 센서 신호를 입력받은 제어기(120)는 정상/비정상 범위를 나타내는 로우/하이(LOW/HIGH) 값을 출력할 수 있다. 이러한 로우/하이 출력 값은 본 충전 장치의 전원부의 스위치를 온/오프하도록 하는 제어 신호로써 사용될 수 있다. For example, when the tilt angle measurement range of the tilt sensor 110 is -60 ° to + 60 °, the controller 120 sets the range of -5 ° to + 5 ° to the normal range and sets the remaining range to the abnormal range. Can be. This setting range can be changed according to user definition. Based on the set normal / abnormal range, the controller 120 receiving the sensor signal may output a low / high value indicating the normal / abnormal range. This low / high output value can be used as a control signal to turn on / off the switch of the power supply unit of the present charging device.

제어기(120)는 또한 기울기 센서(110)로부터 미리 결정된 주기마다 센서 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 일정한 시간 간격으로 기울기 센서(110)의 값을 체크하여 충전 장치의 기울어짐을 검출할 수 있다. The controller 120 may also receive a sensor signal from the tilt sensor 110 at predetermined intervals. That is, the tilt of the charging device may be detected by checking the value of the tilt sensor 110 at regular time intervals.

스위치(130)는 제어기(120)의 제어 신호에 따라 충전 중인 전기 자동차(300)와의 접속을 온/오프할 수 있다. 기울기 센서(110)가 측정한 기울어짐 정도(각도)가 정상 범위라면 제어기의 제어 신호는 로우 값을 출력하여 스위치가 닫히도록 하여 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있고, 기울기 센서가 측정한 기울어짐 정도가 비정상 범위라면 제어기의 제어 신호는 하이 값을 출력하여 스위치가 개방되도록 하여 충전 중이었던 전기 자동차와의 접속을 차단할 수 있다. The switch 130 may turn on / off a connection with the electric vehicle 300 being charged according to the control signal of the controller 120. If the degree of inclination (angle) measured by the tilt sensor 110 is in the normal range, the control signal of the controller outputs a low value to charge the battery of the electric vehicle by closing the switch, and the tilt measured by the tilt sensor If the degree is abnormal range, the control signal of the controller outputs a high value so that the switch can be opened to cut off the connection with the electric vehicle that was being charged.

또한, 충전 중이었던 전기 자동차와의 접속이 차단된 경우, 제어기(120)는 충전 장치의 기울어짐 또는 외부 충격으로 인한 사고 발생 정보를 상위 관리 시스템으로 통지할 수 있다. In addition, when the connection with the electric vehicle that was being charged is cut off, the controller 120 may notify the upper management system of the occurrence information of the accident due to the tilting or external impact of the charging device.

이에 더하여, 기울기 센서(110)가 기울어짐을 측정한 경우, 충전 중인 전기 자동차와의 접속뿐만 아니라 충전 장치의 전원부와 연결된 외부 전력 공급원(200)과의 접속을 차단할 수 있다. 외부 전력 공급원과의 접속을 차단하면, 전기 자동차용 충전 장치(100)의 추가적인 손상을 방지할 수 있다. In addition, when the inclination sensor 110 measures the inclination, not only the connection to the electric vehicle being charged but also the connection to the external power supply 200 connected to the power supply unit of the charging device may be blocked. Blocking the connection with an external power supply can prevent further damage of the charging device 100 for an electric vehicle.

한편, 외부의 전력 공급원과의 접속이 차단되면, 충전 장치(100) 내부의 회로 구동을 위한 전원이 없어지므로, 충전 장치(100) 내부에는 전력을 충전할 보조 전원부를 구비함이 바람직하다. 보조 전원부는 외부 전력 공급원으로부터 정상적으로 전력을 공급받는 때에 전력을 충전할 수 있다. 이러한 보조 전원부는 상위 관리 시스템으로 사고 발생 정보를 통지할 수 있을 정도의 전력을 공급하면 충분하므로, 그 형태에는 특별한 제한이 없다. On the other hand, when the connection to the external power supply is cut off, since the power for driving the circuit inside the charging device 100 is lost, it is preferable that the charging device 100 has an auxiliary power source for charging power. The auxiliary power supply may charge the power when it is normally supplied from an external power supply. Since the auxiliary power supply is sufficient to supply enough power to notify the upper management system of the incident occurrence information, the form is not particularly limited.

이상으로 도 1에 대하여 설명하였다. 도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 간략히 도시한 것으로서, 외부 전력 공급원(200)과의 접속을 위한 구체적인 회로도 및 전기 자동차(300)와의 접속을 위한 구체적인 회로도는 생략되었다. 당해 기술 분야에 속한 통상의 지식을 가진 자는 구체적인 실시를 위한 몇몇 구성 요소들은 생략되었음을 인식할 수 있을 것이다. 1 has been described above. FIG. 1 is a schematic diagram for describing an exemplary embodiment of the present invention, and a detailed circuit diagram for connection with an external power supply 200 and a detailed circuit diagram for connection with an electric vehicle 300 are omitted. Those skilled in the art will recognize that some components for specific implementations are omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 충전 방법을 도시한다. 기울기 센서는 충전 장치의 외부 충격 또는 물리적인 힘으로 인한 기울어짐이 발생했는지 여부를 측정하고, 기울어짐 정도를 나타내는 센서 신호를 출력할 수 있다(S21). 기울기 센서가 출력한 센서 신호는 충전 장치 내의 제어기로 입력되며, 제어기는 일정 시간 간격마다 센서 신호를 판독할 수 있다(S22). 2 illustrates a charging method for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. The inclination sensor may measure whether an inclination occurs due to an external shock or a physical force of the charging device, and may output a sensor signal indicating the inclination degree (S21). The sensor signal output by the tilt sensor is input to the controller in the charging device, and the controller may read the sensor signal at predetermined time intervals (S22).

센서 신호 값에 따라, 제어기는 충전 장치의 기울어짐 정도가 정상 또는 비정상 범위인지를 결정할 수 있다(S23). 기울어짐 정도의 정상 또는 비정상 범위는 기울기 센서의 민감도 또는 충전 장치의 설치 환경에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 일정한 시간 동안의 센서 신호의 값을 평균값을 획득하여 정상/비정상 범위인지를 결정할 수 있다. 충전 장치의 기울어짐이 정상 범위라고 결정된 경우, 본 실시예에 따른 방법은 다시 S23으로 돌아간다. According to the sensor signal value, the controller may determine whether the inclination degree of the charging device is a normal or abnormal range (S23). The normal or abnormal range of the degree of tilt may be determined depending on the sensitivity of the tilt sensor or the installation environment of the charging device. For example, the controller may determine the normal / abnormal range by obtaining an average value of the value of the sensor signal for a certain time. If it is determined that the inclination of the charging device is in the normal range, the method according to this embodiment returns to S23 again.

충전 장치의 기울어짐이 비정상 범위라고 결정되면, 안전 사고 또는 2차 재해를 방지하기 위해서 충전 중인 전기 자동차 또는 외부 전력 공급원과의 접속을 차단해야한다. 이에, 제어기는 충전 중인 전기 자동차 또는 외부 전력 공급원과의 접속을 차단하기 위한 스위치 제어 신호를 생성할 수 있다(S24). 제어기와 연결된 스위치는 상기 스위치 제어 신호에 따라 스위치를 개방할 수 있다(S25). 이때, 제어기는 스위치가 개방되었는지를 확인할 수 있다. 스위치가 개방되었는지가 확인되면, 제어기는 충전 장치가 기울어졌음을 통지하는 메시지를 상위 관리 시스템으로 전송할 수 있다(S26). If the inclination of the charging device is determined to be in an abnormal range, it must be disconnected from the charging electric vehicle or an external power supply to prevent a safety accident or secondary disaster. Accordingly, the controller may generate a switch control signal for cutting off the connection with the electric vehicle or the external power supply being charged (S24). The switch connected to the controller may open the switch according to the switch control signal (S25). At this time, the controller can check whether the switch is open. When it is confirmed that the switch is open, the controller may transmit a message notifying that the charging device is inclined to the upper management system (S26).

위에서 본 발명의 실시예들이 설명되었으며, 당해 기술 분야에 속한 통상의 지식을 가진 자는 이러한 실시예들은 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 예시적인 것임을 인식할 수 있고, 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 변형, 수정 등이 가능함을 인식할 것이다. Embodiments of the present invention have been described above, and those skilled in the art may recognize that the embodiments are merely illustrative, not limiting of the invention, without departing from the scope or spirit of the invention. It will be appreciated that variations, modifications, etc. are possible.

Claims (5)

전기 자동차용 충전 장치로서,
상기 충전 장치의 기울어짐이 존재하는지 여부를 측정하여, 측정 결과로써 센서 신호를 출력하는 기울기 센서;
상기 기울기 센서로부터 상기 센서 신호를 입력받고, 상기 입력받은 센서 신호에 따라 스위치의 온/오프(ON/OFF)를 조절하는 제어기; 및
상기 제어기의 조절에 따라 상기 충전 장치와 연결된 전기 자동차와 접속을 온/오프하는 스위치를 포함하는, 전기 자동차용 충전 장치.As a charging device for an electric vehicle,
A tilt sensor for measuring whether there is a tilt of the charging device and outputting a sensor signal as a measurement result;
A controller configured to receive the sensor signal from the inclination sensor and adjust ON / OFF of a switch according to the received sensor signal; And
And a switch for turning on / off a connection with the electric vehicle connected with the charging device according to the adjustment of the controller. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 센서 신호에 기반하여 스위치를 오프하기 위한 스위치 제어 신호를 상기 스위치로 출력하는, 전기 자동차용 충전 장치.The charging device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the controller outputs a switch control signal for turning off the switch to the switch based on the sensor signal. 제1항에 있어서, 상기 스위치를 오프하는 경우, 상기 제어기는 상기 충전 장치의 기울어짐을 통지하는 메시지를 상위 시스템으로 전송하는, 전기 자동차용 충전 장치.The charging device for an electric vehicle according to claim 1, wherein when the switch is turned off, the controller transmits a message notifying the inclination of the charging device to a higher system. 제1항에 있어서, 상기 제어기의 조절에 따라 상기 충전 장치의 전력을 공급하는 전력 공급원과의 접속을 온/오프하는 제 2 스위치를 더 포함하는, 전기 자동차용 충전 장치.The charging device for an electric vehicle according to claim 1, further comprising a second switch for turning on / off a connection with a power supply for supplying power to the charging device according to the adjustment of the controller. 제4항에 있어서, 상기 전력 공급원과의 접속이 오프된 경우 상기 충전 장치의 전력을 공급하기 위한 보조 전력 공급원을 더 포함하는, 전기 자동차용 충전 장치.The charging device for an electric vehicle according to claim 4, further comprising an auxiliary power supply for supplying power of the charging device when the connection with the power supply is turned off.
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