KR20160125848A - 전기차 충전기의 컨트롤박스 - Google Patents

전기차 충전기의 컨트롤박스 Download PDF

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Abstract

조작 편의성 및 방수 성능이 향상된 전기차 충전기의 컨트롤박스에 관하여 개시한다.
본 발명인 전기차 충전기의 컨트롤박스의 일 실시예에 따르면, 발광유닛과 스위치가 구비된 회로기판을 내장하는 케이스와, 케이스의 상부에 부착되며, 발광유닛에서 조사된 광의 투과가 가능하며 스위치를 누를 수 있는 누름돌기를 구비하는 커버부재와, 커버부재의 상부에 부착되는 외장부재를 포함한다.

Description

전기차 충전기의 컨트롤박스{CONTROL BOX FOR ELECTRIC VEHICLE CHARGER}
본 발명은 전기차 충전기의 컨트롤박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누름 조작이 가능한 버튼이 구비되고 방수 기능이 강화되어 조작성과 내구성이 동시에 향상된 전기차 충전기의 컨트롤박스에 관한 것이다.
최근 들어, 그린 에너지인 전기를 이용하여 주행하는 전기 자동차(이하, '전기차'라 함)의 기술 개발이 급속하게 발전하고 있다.
주지된 바와 같이 전기차는 회전력을 발생하는 모터, 모터에 전원을 공급하는 배터리와, 모터의 회전수를 제어하는 인버터, 배터리에 전기를 충전하기 위한 충전기 및 차량용 저전압 직류변환장치를 포함하여 구성된다.
한편, 전기차는 충전 방식에 따라 급속 충전과 완속 충전으로 구분된다.
급속 충전은 고압의 전류를 급속 충전기에서 직류로 변환하여 차량의 배터리로 직접 충전하는 방식으로서, 충전에 걸리는 시간이 상대적으로 짧은 장점이 있다.
완속 충전은 차량 내에 컨버터 장치가 구비되어, 외부에서 인가된 교류 전류를 직류로 변환하여 차량의 배터리를 충전하는 방식이다. 이 경우, 충전에 걸리는 시간이 오래 걸리지만 일반 가정에서도 충전이 가능한 장점이 있다.
도 1은 전기차 휴대용 충전기의 컨트롤 박스를 간략히 형상화한 도면이다.
이에 도시된 전기차 휴대용 충전기는 가정에서 사용할 수 있는 제품으로서, 도 1을 참조하면 도시된 컨트롤 박스(1)는 하부케이스(5)와 상부케이스(3)가 상호 결합하여 전체적인 외장을 형성한다.
이때, 상부케이스(3)의 외장면을 통해 '아플리케(Applique)'라 통칭되는 필름 형태의 외장부재(7)가 구비된다. 여기서, '아플리케'란 바탕천 위에 작은 조각의 천, 레이스, 가죽 등을 소정의 무늬로 오려 붙인 것을 의미하는데, 상부케이스(3)의 외장면에 대응하는 크기 및 형상으로 부착되는 외장부재(7)를 가리키는 말로 사용될 수 있다.
그리고 상기 외장부재(7)에는 컨트롤 박스(1)에 내장된 발광유닛(11, 도 2 참조)의 점등시, 외부 사용자에게 충전 정보를 전달하는 다수의 시그널부(8: 8a, 8b, 8c)가 구비되어 있다.
즉, 다수의 시그널부(8: 8a, 8b, 8c) 중 어느 하나를 통해 빛이 출력되는 것을 확인하여 사용자는 충전 정보를 확인할 수 있도록 되어 있다.
도 2는 도 1의 I-I 구간 단면을 확대한 도면이다. 도 2를 참조하면, 도시된 컨트롤 박스(1)는 하부케이스(5)와 상부케이스(3)가 결합되며, 이들 결합부위를 통해 오링(O-ring)(4)이 구비되어 컨트롤 박스(1)의 내부공간을 밀봉시키는 구조로 이루어져 있다.
이와 같이 밀봉된 컨트롤 박스(1)의 내부공간에는 PCB 등의 회로기판(10)이 내장된다.
그리고 상기 회로기판(10)을 통해 발광유닛(11)의 점등/소등이 가능해지며, 상기 발광유닛(11)은 다수의 시그널부를 구비한 외장부재(7)와 마주하여 설치된다.
한편, 외장부재(7)의 배면에는 양면 테이프 등과 같은 접착 수단이 구비되어, 상부케이스(3)를 통해 외장부재(7)를 접착하였을 경우 이들 접착부위를 통해서는 외부의 습기 또는 물기가 침입하지 않는 구조로 이루어져 있었다.
하지만, 만일의 경우 외장부재(7)가 훼손되거나 외장부재(7)의 접착력이 약화되게 되면, 외장부재(7)의 접착부위에서의 방수 기능 확보에 어려움이 있다.
또한, 종래의 전기차 충전기의 컨트롤박스(1)의 경우, 충전 정보만을 다수의 시그널부(8: 8a, 8b, 8c, 도 1 참조)의 발광을 통해 사용자에게 전달해주는 역할만 하였으며, 조작성이 전무한 단점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-2014-0001548호가 있으며, 상기 선행문헌에는 전기 자동차 충전기에 관한 내용이 개시되어 있다.
본 발명은 전기차 충전 상태를 시각적으로 알려줌은 물론, 조작이 가능한 전기차 충전기의 컨트롤박스를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 방수 기능이 강화되어 내구성이 향상된 구조를 갖는 전기차 충전기의 컨트롤박스를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광유닛과 스위치가 구비된 회로기판을 내장하는 케이스; 상기 케이스의 상부에 부착되며, 상기 발광유닛에서 조사된 광의 투과가 가능하며 상기 스위치를 누를 수 있는 누름돌기를 구비하는 커버부재; 및 상기 커버부재의 상부에 부착되는 외장부재를 포함하는 전기차 충전기의 컨트롤박스를 제공한다.
상기 커버부재는, 이종의 재질로 이루어지되, 상기 누름돌기는 러버(Rubber) 재질로 이루어지며, 상기 누름돌기를 제외한 나머지 부위는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재질로 이루어질 수 있다.
상기 케이스의 상부에는 상기 커버부재가 안착되는 단차 홈이 형성되고, 상기 커버부재는 상기 단차 홈을 통해 상기 케이스의 상부에 부착될 수 있다.
상기 외장부재는, 상기 누름돌기에 마주하여 배치되어 사용자에게 상기 스위치의 조작 위치를 안내하는 버튼형상부; 및 상기 발광유닛에 마주하여 배치되어, 상기 발광유닛의 점등을 통해 사용자에게 충전 정보를 안내하는 시그널부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 전기차 충전 상태를 디스플레이 해줌은 물론, 출력 전류 제한 등의 조작이 가능하도록 택 스위치가 구비되어 사용자 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외장부재와 상부케이스 사이에 러버 형태의 커버부재를 추가하여 외장부재가 훼손되거나 접착력이 약화되었을 경우에도 방수 성능을 확보하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 전기차 충전기의 컨트롤박스를 간략히 도시한 사시도이다.
도 2는 종래의 전기차 충전기의 컨트롤박스를 간략히 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스를 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스의 세부 구성을 분해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스를 간략히 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스의 단면을 입체적으로 형상화한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스에 관하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스를 간략히 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스의 세부 구성을 분해 도시한 도면이다.
도 3및 도 4를 참조하면, 도시된 전기차 충전기의 컨트롤박스(이하, 간략히 '컨트롤박스'라 함)(100)는 케이스(101), 커버부재(130, 도 4 참조), 그리고 외장부재(140)를 포함한다.
케이스(101)는 컨트롤박스(100)의 전체적인 외장을 형성하는 부재이다.
상기 케이스(101)는 상부케이스(103)와 하부케이스(105)를 포함한다. 다만, 이러한 케이스(101)의 형상은 반드시 도시된 형태에 따를 필요가 없으며, 다양한 형상을 가질 수 있다.
그리고 별도로 도시하진 않았으나, 상부케이스(103)와 하부케이스(105)가 결합되는 부위에는 오링(O-ring) 등이 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 케이스(101)의 일측을 통해서는 케이블(106a)이 외부로 인출될 수 있는데, 상기 케이블(106a)과 상기 케이스(101)의 일측 사이에는 부싱(Bushing)(106)이 결합될 수 있다. 상기 부싱(106)은 상기 케이블(106a)이 상기 케이스(101)의 측부를 관통하여 외부로 연결되는 부위에 끼워져 절연을 확보할 수 있는 절연체를 말한다.
한편, 상기 케이스(101)는 상부케이스(103)와 하부케이스(105) 간의 결합에 의해 외부와 차단된 내부공간을 가지는데, 이 내부공간에는 다양한 전장부품이 실장된 회로기판(예: PCB 등)(110, 도 5 참조)이 결합될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스를 간략히 도시한 단면도로서, 도 5를 참조하면 상기 회로기판(110)이 케이스, 특히 상부케이스(103)에 근접하여 결합될 수 있다.
이와 같은 구조로 결합되는 회로기판(110)에는 누름 동작에 의해 설정된 신호를 입력 받을 수 있는 스위치(113), 구체적으로는 택 스위치(Tact switch)(113)와, 충전 상태에 따라 점등되는 발광유닛(예: LED 등)(111)이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 발광유닛(111)은 하나 이상이 구비될 수 있으며, 그 개수 및 색상에 제한되지 않는다.
다음으로, 커버부재(130)에 관하여 살펴보기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 커버부재(130)는 케이스(101), 특히 상부케이스(103)의 상부에 부착되는 부재를 의미한다.
상기 커버부재(130)는 후술될 외장부재(140)와 함께 상부케이스(103)의 상부에 부착되어 케이스(101)의 내부공간으로 물기(또는 습기)가 유입되는 것을 방지한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 외장부재(140)가 훼손되거나 접착력이 약화되어 떨어질 경우에도 커버부재(130)에 의해 방수 성능이 확보될 수 있어, 방수 기능이 강화된 장점이 있다.
또한, 상기 커버부재(130)는 회로기판(110, 도 5 참조)에 구비된 택 스위치(113, 도 5 참조)를 가압하여 동작시킬 수 있도록 택 스위치(113, 도 5 참조)에 대응하는 위치에 돌출된 누름돌기(131)를 가질 수 있다.
이러한 누름돌기(131)의 단면 형상은 도 5를 통해 확인할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 누름돌기(131)는 회로기판(110)에 설치된 택 스위치(113)를 눌러 동작시킬 수 있도록, 하단이 택 스위치(113)에 근접하는 길이로 연장하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버부재(130)는 상기 발광유닛(111, 도 5 참조)에서 조사된 광을 투과시킬 수 있는 재질로 이루어지는 것이 좋다.
예컨대, 상기 커버부재(130)는 전체적으로 투명한 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재질로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 누름돌기(131)는 택 스위치(113)를 잘 눌러 주기 위해 탄성변형이 가능한 러버(Rubber) 재질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기와 같은 구조는, 폴리카보네이트 소재를 이용하여 상기 커버부재(130)를 사출 성형할 때, 상기 누름돌기(131)가 형성되는 부위로 러버 소재를 인서트하여, 부위 별로 서로 다른 재질을 갖는 커버부재(130)를 제작할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 커버부재(130)가 부착되는 상부케이스(103)의 상부에는 소정의 깊이로 파여진 단차 홈(104)이 형성된다.
상기 커버부재(130)는 상기 단차 홈(104)을 통해 상부케이스(103)에 부착될 수 있다.
그리고 도 5를 참조하면, 상기 단차 홈의 깊이는 상기 커버부재(130)의 두께에 대응하여 형성되는 것을 확인할 수 있다.
그리고 상기 커버부재(130)의 배면에는 별도로 도시하진 않았으나 양면 테이프와 같은 접착 수단이 더 구비될 수 있다. 이와 같은 접착 수단을 이용하여 상기 커버부재(130)는 상기 단차 홈(104)을 통해 상부케이스(103)에 견고하게 부착될 수 있다.
다음으로, 외장부재(140)에 관하여 살펴보기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 외장부재(140)는 상기 커버부재(130)의 상면을 통해 전체적으로 부착되는 필름 형태의 부재로서, 아플리케(Applique) 등으로 통칭되는 부재이다.
상기 외장부재(140)를 통해서는, 버튼 형상으로 도안된 버튼형상부(141)와, 각종 충전 상태가 심볼(symbol) 형태로 도안된 다수의 시그널부(143: 143a, 143b, 143c)가 형성될 수 있다.
상기 버튼형상부(141)는 상기 누름돌기(131, 도 5 참조)에 마주하여 배치될 수 있다.
이로써, 사용자는 외장부재(140)가 부착된 상태에서 케이스(101)에 내장된 택 스위치(113, 도 5 참조)의 조작 위치를 확인할 수 있으며, 버튼형상부(141)를 가압하여 택 스위치(113, 도 3 참조)를 동작시킬 수 있다.
한편, 상기 택 스위치(113, 도 3 참조)가 눌러졌을 경우, 기 설정된 동작이 수행될 수 있는데, 예를 들면 출력 전류를 제한하는 동작이 수행될 수 있다.
그리고 상기 다수의 시그널부(143: 143a, 143b, 143c)는 충전 상태 또는 충전 정보를 시각적으로 디스플레이 해주는 구성에 해당된다.
예컨데, 상기 발광유닛(111, 도 5 참조)으로부터 조사된 광은 커버부재(130)를 통과한 다음, 상기 외장부재(140)에 구비된 다수의 시그널부(143: 143a, 143b, 143c) 중 어느 하나를 통해 조사될 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 다수의 시그널부(143) 중 하나의 시그널부(143a)는 정상적으로 충전이 이루어지고 있는지를 알려주는 기능을 가질 수 있다.
그리고 다른 하나의 시그널부(143b)는 전원 확인 기능을 가질 수 있으며, 또 다른 하나의 시그널부(143c)는 전기차 배터리와의 연결상태를 확인시켜주는 기능을 가질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 컨트롤박스의 단면을 입체적으로 형상화한 도면이다.
도 6을 참조하면, 도시된 컨트롤박스(100)를 통해 택 스위치(113)를 동작시키는 작동 관계를 확인할 수 있다.
사용자는 외장부재(140), 더 구체적으로는 버튼형상부(141, 도 5 참조)를 W방향으로 눌러줄 수 있다.
이에 따라, 상기 외장부재(140)와 함께 상기 커버부재(130)의 누름돌기(131)가 W방향으로 밀려 내려가게 된다.
이어서, 상기 누름돌기(131)의 하단과 마주하는 택 스위치(113)가 눌러지게 되며 기 설정된 동작이 수행될 수 있다.
이와 같이, 외장부재(140) 및 커버부재(130)를 통해 이중의 방수 구조를 가짐은 물론, 종래와 달리 누름 작동되는 택 스위치(113)의 조작이 가능해 질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 전기차 충전 상태를 외관을 통해 디스플레이 해줌은 물론, 출력 전류 제한 등의 조작이 가능하도록 택 스위치가 구비되어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 아플리케(Applique)라고 통칭되는 외장부재와 상부케이스 사이에 러버 형태의 커버부재를 추가하여 외장부재가 훼손되거나 접착력이 약화되었을 경우에도 방수 성능을 확보하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명인 전기차 충전기의 컨트롤박스에 관하여 살펴보았으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그리고 전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전기차 충전기의 컨트롤박스 101: 케이스
103: 상부케이스 104: 단차 홈
105: 하부케이스 106: 부싱
106a: 케이블 110: 회로기판
111: 발광부재 113: 스위치(또는 택 스위치)
130: 커버부재 131: 누름돌기
140: 외장부재 141: 버튼형상부
143(143a, 143b, 143c): 시그널부

Claims (4)

  1. 발광유닛과 스위치가 구비된 회로기판을 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 상부에 부착되며, 상기 발광유닛에서 조사된 광의 투과가 가능하며 상기 스위치를 누를 수 있는 누름돌기를 구비하는 커버부재; 및
    상기 커버부재의 상부에 부착되는 외장부재를 포함하는 전기차 충전기의 컨트롤박스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재는, 이종의 재질로 이루어지되,
    상기 누름돌기는 러버(Rubber) 재질로 이루어지며,
    상기 누름돌기를 제외한 나머지 부위는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재질로 이루어지는 전기차 충전기의 컨트롤 박스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 상부에는 상기 커버부재가 안착되는 단차 홈이 형성되고,
    상기 커버부재는 상기 단차 홈을 통해 상기 케이스의 상부에 부착되는 전기차 충전기의 컨트롤 박스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외장부재는,
    상기 누름돌기에 마주하여 배치되어 사용자에게 상기 스위치의 조작 위치를 안내하는 버튼형상부; 및
    상기 발광유닛에 마주하여 배치되어, 상기 발광유닛의 점등을 통해 사용자에게 충전 정보를 안내하는 시그널부를 포함하는 전기차 충전기의 컨트롤박스.
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