KR20130032960A

KR20130032960A - 전기자동차 충전 접속장치

Info

Publication number: KR20130032960A
Application number: KR1020110096711A
Authority: KR
Inventors: 강병모
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2013-04-03

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전 접속장치를 개시한다. 본 발명은 차량의 배터리와 연결되는 복수의 터미널소켓을 내장하여 차량에 장착되는 충전커넥터; 충전스테이션의 케이블 선단에 장착되고, 다수의 터미널플러그를 내장하는 충전건; 연질의 탄성체로 피복되는 환형의 전자석 및 연질의 탄성체로 피복되는 환형의 자성체를 구비하고, 충전커넥터와 충전스테이션의 대향면에 분리 설치되어 충전 시 서로 부착됨으로써 양자 간을 수밀시키는 실링수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 전자석은 충전커넥터에 대한 충전건의 접속 시 충전스테이션에 접속되어 필요 전원을 인가받는다.
본 발명은 반복 충전에 의한 파손의 우려나 마모에 따른 수밀 파괴의 염려 없이 차량의 충전커넥터와 충전스테이션 충전건 간의 수밀을 확실하게 보장할 수 있게 된다.

Description

전기자동차 충전 접속장치{CONNECTING DEVICE FOR CHARGING USE IN ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차의 구동모터에 전원을 공급하는 배터리를 충전하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충전을 위해서 충전스테이션과 차량의 배터리를 상호 접속시켜 주는 전기자동차 충전 접속장치에 관한 것이다.

최근 고유가와 더불어 환경오염규제가 강화됨에 따라 친환경적이면서 저렴한 유지비가 장점인 전기자동차가 크게 각광받고 있다.

전기자동차에는 순수 전기자동차(Batttery Powered Electric Vehicle)와, 모터와 엔진을 함께 이용하는 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle) 및 연료전지 전기 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle) 등이 있다.

특히, 플러그인(Plug-in) 하이브리드 전기자동차와 순수 전기 자동차(이하 "전기자동차"라 통칭함)는 차량 내부에 고압의 배터리를 구비하고, 이 배터리에 축전 된 전기로 모터를 구동함으로써 운행하는 자동차이다.

따라서 전기자동차를 운행하기 위해서는 외부로부터 전력에너지를 공급받아 내장된 배터리에 저장할 수 있는 충전수단이 필요하며, 도 1에 도시한 바와 같이 외부의 충전스테이션(S)과 차량(V)의 배터리(도시하지 않음)를 물리적인 케이블(C)을 이용하여 상호 연결함으로써 배터리를 충전하는 방법이 일반적이다.

도 2에는 이를 위한 종래의 충전 접속장치를 도시하였다. 충전 접속장치는 차량(V)에 구비되어 배터리와 연결되는 충전커넥터(1)와, 충전스테이션(S)의 케이블(C) 선단에 구비되어 충전커넥터(1)와 접속되는 충전건(2)으로 이루어져 있다.

충전커넥터(1)는 복수의 터미널소켓(terminal socket:4)을 내장하는 피메일하우징(female housing:3)의 외주에 걸림홈(3a)을 갖는다. 충전건(2)의 바디(5) 내에는 복수의 터미널플러그(7)를 내장하는 메일하우징(6)이 구비되고, 메일하우징(6)의 외주에 고무재 실링(8)이 스토퍼(8a)에 의해 고정되어 터미널을 수분으로부터 보호한다.

그리고 충전건(2)의 바디(5)에는 충전커넥터(2)의 걸림홈(3a)에 탄성적으로 결착되는 로커(locker:9)가 구비되어 충전건(2)과 충전커넥터(1)의 접속상태를 유지시킨다.

나머지 부호 1a는 충전커넥터(1)의 인렛커버이다.

그런데, 이와 같은 종래의 전기자동차 충전 접속장치는 반복되는 충전으로 인해 플라스틱으로 이루어진 실링 스토퍼(8a)가 파손되기 쉽고, 이로 인해 실링(8)이 이탈됨으로써 터미널의 수밀이 파괴되는 문제가 발생될 수 있다.

또한, 고무재 실링(8)은 내구성이 취약해 장기간 사용 시 수밀을 보장하기 곤란할 뿐 아니라, 충분한 수밀을 위해서는 충전건(2)의 접속상태를 유지시키는 로커(9)의 고정이 수반되어야 하는데, 구조상 반복사용에 의한 마모 발생 시에도 수밀보장이 곤란할 수 있다.

또, 충전 완료 후에는 충전건(2)의 로커(9)를 충전커넥터(1)로부터 로킹 해제시켜야 양자를 분리할 수 있으므로 사용상의 번거로움도 따른다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 반복 충전에 의한 파손의 우려나 마모에 따른 수밀파괴의 염려없이 차량의 충전커넥터와 충전스테이션 충전건 간의 수밀을 확실하게 보장할 수 있는 전기자동차 충전 접속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 간단한 구조로 충전커넥터와 충전건의 접속상태를 안전하게 유지시킬 수 있음은 물론 양자의 접속상태를 간편하게 해제시킬 수 있는 전기자동차 충전 접속장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차 충전 접속장치는, 차량의 배터리와 연결되는 복수의 터미널소켓을 내장하여 차량에 장착되는 충전커넥터; 충전스테이션의 케이블 선단에 장착되고, 다수의 터미널플러그를 내장하는 충전건; 연질의 탄성체로 피복되는 환형의 전자석 및 연질의 탄성체로 피복되는 환형의 자성체를 구비하고, 충전커넥터와 충전스테이션의 대향면에 분리 설치되어 충전 시 서로 부착됨으로써 양자 간을 수밀시키는 실링수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 전자석은 충전커넥터에 대한 충전건의 접속 시 충전스테이션에 접속되어 필요 전원을 인가받으며, 충전이 완료되면 전원이 차단되어 자력을 상실함으로써 접속해제가 매우 용이하다.

또, 실링수단의 전자석은 충전커넥터에 설치될 수도 있고, 충전건에 설치될 수도 있으며, 어디에 설치되어도 무방하다.

전자석과 자성체를 피복하는 연질의 탄성체는 고무재질이 사용될 수 있다.

이와 같은 구조의 본 발명 전기자동차 충전 접속장치에 의하면, 충전건을 충전커넥터에 접속한 시점부터 전자석에 자력이 발생되어 양자가 강하게 밀착되는 바, 반복 충전에 의한 파손의 우려나 마모에 따른 수밀파괴의 염려 없이 차량의 충전커넥터와 충전스테이션 충전건 간의 수밀을 확실하게 보장할 수 있게 된다.

또, 자력에 의해 수밀이 이루어지므로 종래에 비해 간단하게 구성할 수 있으며, 충전커넥터와 충전건의 접속상태도 안전하게 유지시킬 수 있고, 충전완료와 동시에 전자석의 자력이 상실되므로 접속해제 역시 매우 용이하다.

도 1은 일반적인 전기자동차의 충전방법을 나타낸 개략도,
도 2는 종래 전기자동차 충전 접속장치를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차 충전 접속장치를 도시한 분해 사시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 전기자동차 충전 접속장치를 도시한 부분절단 분리 단면도와 결합상태 단면도이다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시 예의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

이하에서 언급되는 전기자동차란, 하이브리드 자동차, 수소연료전지 자동차, 금속연료전지 자동차, 리튬이온배터리 자동차, 니켈이온배터리 자동차 등 전기를 배터리에 충전한 후 이를 구동 동력원으로 사용하는 다양한 자동차를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.

도 3 내지 도 4b에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차 충전 접속장치는, 차량(V)에 장착되는 충전커넥터(10)와, 충전스테이션(S)의 케이블(C) 선단에 장착되는 충전건(20)과, 전자석(31) 및 자성체(32)가 충전커넥터(10)와 충전스테이션(20)의 대향면에 분리 설치되어 충전 시 서로 부착됨으로써 양자 간을 수밀시키는 실링수단(30)을 포함한다.

충전커넥터(10)는 복수의 터미널소켓(11)을 내장하는 원통형의 피메일하우징(12)과, 이 피메일하우징(12)의 입구에 결합되는 인렛커버(inlet cover:13)로 구성된다. 각 터미널소켓(11)들은 차량(V)의 배터리(도시하지 않음)에 전기적으로 연결된다.

충전건(20)은 충전커넥터(10)의 터미널소켓(11)에 끼워지는 복수의 터미널플러그(21)를 내장하는 원통형의 메일하우징(22)과, 이 메일하우징(22)의 전단부가 돌출하도록 수용하는 바디(23)를 갖는다.

각 터미널플러그(21)들은 케이블(C)을 통해 충전스테이션(S)에 전기적으로 연결된다. 바디(23)는 단일몸체로 구성될 수도 있고, 도시된 제1 및 제2의 단위몸체(23a)(23b)로 분할 구성되어 하나로 조립될 수도 있다.

실링수단(30)은 전자석(31)과, 이 전자석(31)에 부착될 수 있는 자성체(32)를 구비한다. 이들 전자석(31)과 자성체(32)는 환형으로 구성되어 충전커넥터(10)와 충전건(20)의 대향면에 각각 분리 설치된다.

전자석(31)과 자성체(32)는 연질의 탄성체(34)(35)에 의해 각각 피복되어, 자력에 의해 상호 부착 시 양자 간을 확실히 차폐한다. 연질의 탄성체(34)(35)는 여러 가지가 사용될 수 있는데, 예를 들어 고무재질로 구성될 수 있다.

전자석(31)은 예컨대 복수의 도체 코일(31a)을 내장하고, 이들 도체 코일(31a)의 양단에 전압을 인가함으로써 자력을 발생시킨다. 바람직하기로 각 도체 코일(31a)에 필요한 전원은 케이블(C)을 통해서 충전스테이션(S)으로부터 공급받는다.

이러한 실링수단(30)에 있어서, 도시된 바와 같이 자성체(32)가 충전커넥터(10)의 인렛커버(13) 전단에 설치되고 전자석(31)이 충전건(20)의 바디(23) 전단에 설치될 수 있으며, 또는 그 반대의 경우도 무방하다.

이와 같은 구조적 특징을 갖는 본 발명에 의한 전기자동차 충전 접속장치는, 차량 배터리의 충전을 위해 충전건(20)을 충전커넥터(10)에 꽂으면, 양자에 내장되어 있는 터미널(11)(21)이 상호 끼워져 접속됨으로써 충전스테이션(S)으로부터 전원이 공급되어 배터리 충전이 진행된다.

이때, 충전스테이션(S)으로부터 전자석(31)의 도체 코일(31a)에도 전원이 동시에 공급되고, 이에 따라 전자석(31)에 자력이 생성됨으로써 자성체(32)가 전자석(31)에 강하게 흡착되게 된다.

그러면, 전자석(31)과 자성체(32)를 피복하고 있는 연질 탄성체(34)(35)가 탄성변형되면서 서로 밀착되어 양자 간을 확실하게 차폐시키게 되며, 동시에 충전커넥터(10)와 충전건(20)의 접속상태도 안정되게 유지시키게 된다.

한편, 충전이 완료되고 나면 충전스테이션(S)으로부터의 전원공급이 차단되고, 전자석(31)에의 전원도 차단되므로 전자석(31)이 자력을 상실하게 된다. 따라서 충전커넥터(10)로부터 충전건(20)을 손쉽게 결합해체할 수 있다.

그러므로 본 발명은 반복 충전에도 수밀구조의 파괴 우려가 최소화될 뿐 아니라, 예컨대 지붕이 없는 실외에서의 충전도 가능하게 한다.

이상에서, 본 발명을 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이는 단지 예시의 목적일 뿐 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 : 충전커넥터 11 : 터미널소켓
20 : 충전건 21 : 터미널플러그
30 : 실링수단 31 : 전자석
32 : 자성체 34, 35 : 연질 탄성체
V : 차량 S : 충전스테이션
C : 케이블

Claims

차량의 배터리와 연결되는 복수의 터미널소켓(11)을 내장하여 차량(V)에 장착되는 충전커넥터(10);
충전스테이션(S)의 케이블(C) 선단에 장착되고, 다수의 터미널플러그(21)를 내장하는 충전건(20);
연질의 탄성체로 피복되는 환형의 전자석(31) 및 연질의 탄성체로 피복되는 환형의 자성체(32)를 구비하고, 상기 충전커넥터(10)와 충전스테이션(20)의 대향면에 분리 설치되어 충전 시 서로 부착됨으로써 양자 간을 수밀시키는 실링수단(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 접속장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전자석(31)은 상기 충전커넥터(10)에 대한 충전건(20)의 접속 시 상기 충전스테이션(S)에 접속되어 필요 전원을 인가받는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 접속장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전자석(31)은 상기 충전커넥터(10)에 설치되고, 상기 자성체(32)는 상기 충전건(20)에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 접속장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전자석(31)은 상기 충전건(20)에 설치되고, 상기 자성체(32)는 상기 충전커넥터(10)에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 접속장치.
청구항 1에 있어서,
상기 연질의 탄성체는 고무재질인 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 접속장치.