KR20140004495U - 휴대용 충전장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 휴대용 충전장치에 관한 것으로서, 본 고안에 따른 휴대용 충전장치는 전기이동수단의 휴대용 충전장치에 있어서, 상기 전기이동수단에 착탈 가능하게 연결되는 충전용 케이블 및 상기 충전용 케이블에 착탈 가능하게 연결되는 휴대용 충전기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 충전장치 {Mobile charging apparatus}
본 고안은 전기이동수단의 휴대용 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기이동수단의 충전을 위한 충전스테이션의 충전장치뿐만 아니라 일반 가정용 충전장치를 이용하여 상기 전기이동수단을 충전할 수 있는 휴대용 충전장치에 관한 것이다.
최근 지속적인 유가 상승과 함께 화석 연료의 고갈에 대비하기 위하여 석유 등과 같은 화석 연료에 의존하는 자동차나 바이크 대신 전기 배터리와 전기 모터를 이용하여 구동되는 전기 자동차나 전기 이륜차 등의 전기이동수단에 대한 연구 및 상용화가 활발하게 진행되고 있다.
전기를 구동원으로 하는 이동수단을 이용하는 경우에 석유 연료에 비해 상대적으로 저렴한 유지비와 이산화탄소 저감 효과에 따른 환경 문제의 개선 등의 많은 이점이 있다. 이에 따라, 각국에서는 전기자동차와 같은 전기이동수단에 대한 시장이 점차 활성화 되고 있는 추세이며, 이러한 추세는 점차 확대될 것으로 예측되고 있다.
이와 같은 전기이동수단 시장의 활성화를 위한 조건 중 하나로서 충전 스테이션의 보급이 필수적이다. 충전 스테이션은 기존의 주유소와 같이 운행중인 전기 이동수단에 전기를 공급할 수 있는 스탠드형 충전 장치를 구비한 장소를 말한다. 이러한 충전스테이션에서 전기자동차 등을 충전하기 위해서는 충전케이블을 필요로 한다. 그런데, 전기이동수단은 비교적 최근에 대중화가 시도되고 있으므로 상기 충전스테이션의 보급은 아직 미약한 실정이다. 따라서, 전기자동차 등을 사용하는 경우에 충전스테이션 이외에 일반 가정 등에서도 충전이 필요할 수 있다. 이를 위하여 휴대용 충전기 등이 개발되고 있다.
결국, 전기자동차와 같은 전기이동수단의 충전을 위해서는 충전스테이션에서 충전을 할 수 있는 충전케이블과, 일반 가정용 등에서 충전을 할 수 있는 휴대용 충전기를 모두 구매해서 전기자동차에 구비해야하는 불편함이 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 충전스테이션 및 일반 가정에서 전기이동수단을 충전할 수 있는 휴대용 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 고안에 따른 휴대용 충전장치는 충전스테이션 용 충전용 케이블과 일반 가정에서 사용할 수 있는 휴대용 충전기를 모두 구비하지 않고, 하나의 장치에 의해 간편하게 충전스테이션 또는 일반 가정 등에서 충전할 수 있는 휴대용 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 고안의 목적은 전기이동수단의 휴대용 충전장치에 있어서, 상기 전기이동수단에 착탈 가능하게 연결되는 충전용 케이블 및 상기 충전용 케이블에 착탈 가능하게 연결되는 휴대용 충전기를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 충전장치에 의해 달성된다.
이 경우, 상기 휴대용 충전장치는 상기 충전용 케이블을 통해 충전 스테이션의 충전장치로부터 전력을 공급받거나 또는 상기 충전용 케이블과 연결된 휴대용 충전기를 통해 일반용 충전장치로부터 전력을 공급받을 수 있다.
구체적으로, 상기 충전용 케이블은 상기 전기이동수단에 착탈 가능하게 연결되는 커넥터, 상기 휴대용 충전기 또는 상기 충전 스테이션의 충전장치와 착탈 가능하게 연결되는 제1 플러그 및 상기 커넥터와 상기 제1 플러그를 연결하는 케이블을 구비할 수 있다. 또한, 상기 휴대용 충전기는 상기 충전용 케이블과 착탈 가능하게 연결되는 연결포트를 구비한 컨트롤 박스 및 상기 컨트롤 박스에서 연장되어 일반용 충전장치와 연결되는 제2 플러그를 구비할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 따르면 하나의 장치에 의해 간편하게 충전스테이션 또는 일반 가정 등에서 전기이동수단을 충전할 수 있다. 즉, 충전스테이션 용 충전용 케이블과 일반 가정에서 사용할 수 있는 휴대용 충전기를 모두 구비하지 않게 되어 전기이동수단의 내부 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있으며, 두 개의 장치를 모두 가지고 다니는 불편함을 해소할 수 있다. 나아가, 충전스테이션 또는 일반 가정의 충전장치 중에 어느 하나를 선택하여 충전이 가능하여 전기이동수단의 활용도를 매우 높일 수 있다.
도 1은 충전스테이션에서 전기이동수단을 충전하는 과정을 도시한 개략도,
도 2는 충전스테이션에서 충전하는 경우에 필요한 충전케이블이 개략도,
도 3은 일반 가정 등에서 충전하는 경우에 필요한 휴대용 충전기의 개략도,
도 4는 도 3의 내부 구성을 도시한 개략도,
도 5는 일 실시예에 따른 휴대용 충전장치의 개략도,
도 6은 도 5의 휴대용 충전장치의 내부구성을 도시한 개략도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 고안의 다양한 실시예들에 대해서 상세하게 살펴보기로 한다.
도 1은 충전스테이션에서 전기이동수단을 충전하는 과정을 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 충전스테이션은 전기이동수단(이하, '전기자동차'라 함)을 충전하기 위한 스탠드형 충전장치(10)를 적어도 하나 이상 구비한다. 비록, 도면에서는 충전스테이션에 구비되는 충전장치로 스탠드형을 도시하지만, 이에 한정되지는 않으며 다양한 형태의 충전장치를 구비할 수 있다. 또한, 충전스테이션에 구비되는 충전장치는 일반적으로 전기자동차(20)를 충전하는 경우에 누전을 검출하거나, 과전류를 차단하는 수단을 구비하고 있다.
한편, 전기자동차(20)는 스탠드형 충전장치(10)에 인접하여 정차되고, 충전용 케이블(100)을 이용하여 전기자동차(20)를 충전하게 된다. 이 경우, 충전용 케이블(100)은 스탠드형 충전장치(10) 및 전기자동차(20) 중에 적어도 어느 하나에 고정적으로 구비될 수도 있지만, 사용 편의상 스탠드형 충전장치(10) 및 전기자동차(20)에 모두 착탈 가능하게 구비되는 타입이 많이 사용되고 있다.
도 2는 충전스테이션의 스탠드형 충전장치(10)에 사용될 수 있는 충전케이블을 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 충전용 케이블(100)은 전기자동차(20)에 착탈 가능하게 연결되는 커넥터(130), 충전스테이션의 충전장치(10)와 착탈 가능하게 연결되는 제1 플러그(140) 및 커넥터(130)와 제1 플러그(140)를 연결하는 케이블(132)을 구비한다.
커넥터(130)는 전기자동차(20)에 구비된 입력포트(미도시)에 분리 가능하게 연결된다. 커넥터(130)에서 연장된 케이블(132)은 단부에 제1 플러그(140)를 구비한다. 상기 제1 플러그(140)는 충전스테이션에 구비된 충전장치(10)에 연결되어 전기자동차(20)로 전력을 공급하게 된다.
한편, 전기자동차와 같은 전기이동수단은 비교적 최근에 대중화가 시도되고 있으므로 전기자동차를 충전하기 위한 충전스테이션의 보급은 주유소 등에 비하면 매우 미약한 실정이다. 따라서, 전기자동차를 사용하는 경우에 충전스테이션이 인근에 없는 경우에도 충전을 할 수 있는 수단을 필요로 한다. 예를 들어, 일반 가정에서도 충전을 할 수 있는 장치를 필요로 한다.
도 3은 일반 가정 등에 구비된 충전장치와 연결되어 전기자동차를 충전할 수 있는 휴대용 충전기를 도시하며, 도 4는 상기 휴대용 충전기의 내부 구성을 도시한 개략도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 휴대용 충전기(200)는 전기자동차(20)에 착탈 가능하게 연결되는 커넥터(230), 일반 가정 등의 충전장치(미도시)와 착탈 가능하게 연결되는 제2 플러그(250) 및 커넥터(230)와 제2 플러그(250)를 연결하는 케이블(232, 252)을 따라 구비된 컨트롤 박스(210)를 구비한다.
커넥터(230)는 전기자동차(20)에 구비된 입력포트에 분리 가능하게 연결된다. 커넥터(230)에서 연장된 케이블(232, 252)은 단부에 제2 플러그(250)를 구비한다. 상기 제2 플러그(250)는 일반 가정 등에 충전장치(미도시)에 연결되어 전기자동차(20)로 전력을 공급하게 된다. 한편, 컨트롤 박스(210)는 커넥터(230)와 제2 플러그(250) 사이에 구비된다. 상기 컨트롤 박스(210)는 AC 릴레이(214)와, 전기자동차(20)와 제어신호를 주고 받는 제어신호 입력/출력부(216) 및 전기자동차와 충전장치의 연결 및 차단을 제어하는 제어부(212)를 구비한다.
상기 제2 플러그(250)를 통해 AC 릴레이(214)로 전달된 전류는 커넥터(230)를 통해 전기자동차(20)로 전달된다. 이 경우, 제어신호 입력/출력부(216)는 커넥터(230)와 전기자동차(20)의 입력포트의 결합에 의해 전기자동차(20)의 일부 회로에 연결되어 완전한 회로를 구성할 수 있다. 이 경우, 제어신호 입력/출력부(216)는 전기자동차(20)의 충전제어부(미도시)와 제어신호 통신을 통해 충전량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어신호 입력/출력부(216)는 상기 충전제어부를 향해 제어신호를 생성할 수 있으며, 상기 제어신호를 이용하여 전기자동차(20)가 공급받을 수 있는 전류의 양을 알려줄 수 있다. 이때, 제어신호는 펄스폭 변조(PWM : Pulse Width Modulation)된 신호일 수 있으며, 제어신호 입력/출력부(216)는 소위 'PWM' 신호 입력/출력부로 구성될 수 있다. 제어신호 입력/출력부(216)는 제어신호의 펄스폭을 조절하여 전기자동차(20)가 공급받을 수 있는 전류의 양을 전기자동차(20)의 충전제어부로 알려줄 수 있다. 한편, 제어부(212)는 누전 또는 과전류에 의해 손상이 발생하는 경우에 제어신호 입력/출력부(216)에 의해 소정의 신호, 예를 들어 '-12V' PWM 신호를 발생시키고 AC 릴레이(214)와 전기자동차(20)의 연결을 차단하게 된다. 이 경우, 작업자는 상기 신호 발생에 의해 충전이 종료되었음을 인식하게 된다.
그런데, 전술한 바와 같이 충전스테이션의 보급이 미약한 상황에서 전기자동차와 같은 전기이동수단을 사용하기 위해서는 충전을 위해서는 충전스테이션에서 충전을 할 수 있는 충전케이블(100)과, 일반 가정용 등에서 충전을 할 수 있는 휴대용 충전기(200)를 모두 구매해서 전기자동차에 구비해야하는 불편함이 있다. 일반적으로 전기자동차(20)는 협소한 수납공간을 가지게 되므로 충전을 위해서 다수개의 케이블 및 충전기 등을 구비하게 되면 사용자에게 매우 불편함을 주게 된다. 이하에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 휴대용 충전장치에 대해서 살펴보기로 한다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 휴대용 충전장치를 도시한 사시도이며, 도 6은 휴대용 충전장치의 내부구성을 도시하기 위한 개략도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 휴대용 충전장치(300)는 사용자의 선택에 의해 충전스테이션의 충전장치(10)로부터 전력을 공급받거나 또는 일반용 충전장치로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이를 위하여 휴대용 충전장치(300)는 전기자동차(20)에 착탈 가능하게 연결되는 충전용 케이블(305) 및 상기 충전용 케이블(305)에 착탈 가능하게 연결되는 휴대용 충전기(307)를 구비할 수 있다. 즉, 휴대용 충전장치(300)는 충전용 케이블(305)에 의해 충전스테이션의 충전장치(10)로부터 전력을 공급받거나, 또는 충전용 케이블(305)을 휴대용 충전기(307)에 연결하여 일반 가정의 충전장치로부터 전력을 공급받을 수 있다.
구체적으로, 충전용 케이블(305)은 전기자동차(20)에 착탈 가능하게 연결되는 커넥터(330)와, 휴대용 충전기(307) 또는 충전스테이션의 충전장치(10)와 착탈 가능하게 연결되는 제1 플러그(340) 및 커넥터(330)와 제1 플러그(340)를 연결하는 케이블(332)을 구비할 수 있다. 도 2의 충전용 케이블(100)과 비교할 때, 제1 플러그(340)가 충전스테이션의 충전장치(10)뿐만 아니라 휴대용 충전기(305)에 연결된다는 점에서 차이가 있다.
예를 들어, 전기자동차(20)를 충전하는 경우에 충전스테이션의 충전장치(10)에 의해서 충전하는 경우에는 충전용 케이블(305)의 커넥터(330)를 전기자동차(20)의 입력포트에 연결하고, 제1 플러그(340)를 충전장치에 연결하여 충전이 가능하다. 또한, 전기자동차(20)를 충전하는 경우에 일반 가정의 충전장치에 의해서 충전하는 경우에는 충전용 케이블(305)의 커넥터(330)를 전기자동차(20)의 입력포트에 연결하고, 제1 플러그(340)를 휴대용 충전기(307)에 연결한다. 이 경우, 휴대용 충전기(307)는 충전용 케이블(305)과 착탈 가능하게 연결되는 연결포트(320)를 구비한 컨트롤 박스(310)와, 컨트롤 박스(310)에서 연장되어 일반용 충전장치와 연결되는 제2 플러그(350)를 구비할 수 있다. 컨트롤 박스(310)와 제2 플러그(350)는 케이블(352)로 연결될 수 있다. 한편, 컨트롤 박스(310)의 내부구성, 즉 AC 릴레이(314), 제어부(312) 및 제어신호 입력/출력부(316)에 대해서는 전술한 설명과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.
한편, 충전용 케이블(305)의 제1 플러그(340)를 컨트롤 박스(310)의 연결포트(320)에 연결하는 경우에 상기 제1 플러그(340)는 다양한 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, '5핀' 또는 '7핀'을 구비한 형태로 다양하게 구비될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 따르면 하나의 장치에 의해 간편하게 충전스테이션 또는 일반 가정 등에서 전기이동수단을 충전할 수 있다. 즉, 충전스테이션용 충전용 케이블과 일반 가정에서 사용할 수 있는 휴대용 충전기를 모두 구비하지 않게 되어 전기자동차의 내부 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있으며, 두 개의 장치를 모두 가지고 다니는 불편함을 해소할 수 있다. 나아가, 충전스테이션 또는 일반 가정의 충전장치 중에 어느 하나를 선택하여 충전이 가능하여 전기자동차의 활용도를 매우 높일 수 있다.
10...충전스테이션의 충전장치 20...전기자동차
100...충전용 케이블 130...커넥터
140...제1 플러그 200...휴대용 충전기
210...컨트롤 박스 230...커넥터
250...제2 플러그

Claims (4)

  1. 전기이동수단의 휴대용 충전장치에 있어서,
    상기 전기이동수단에 착탈 가능하게 연결되는 충전용 케이블; 및
    상기 충전용 케이블에 착탈 가능하게 연결되는 휴대용 충전기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 충전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 충전장치는 상기 충전용 케이블을 통해 충전 스테이션의 충전장치로부터 전력을 공급받거나 또는 상기 충전용 케이블과 연결된 휴대용 충전기를 통해 일반용 충전장치로부터 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 휴대용 충전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충전용 케이블은
    상기 전기이동수단에 착탈 가능하게 연결되는 커넥터;
    상기 휴대용 충전기 또는 상기 충전 스테이션의 충전장치와 착탈 가능하게 연결되는 제1 플러그; 및
    상기 커넥터와 상기 제1 플러그를 연결하는 케이블;을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 충전장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 휴대용 충전기는
    상기 충전용 케이블과 착탈 가능하게 연결되는 연결포트를 구비한 컨트롤 박스;
    상기 컨트롤 박스에서 연장되어 일반용 충전장치와 연결되는 제2 플러그;를 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 충전장치.





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