KR20170028219A - 전기 자동차 충전기 - Google Patents

Abstract

실시 예에 따른 전기 자동차 충전기는 상용 전원의 콘센트에 삽입되는 제 1 커넥터; 충전 대상 장치에 연결되는 제 2 커넥터; 및 상기 제 1 커넥터와 제 2 커넥터 사이에 배치되고, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 변화에 따라 상기 제 2 커넥터를 통해 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 단속하는 충전기 본체를 포함하며, 상기 제 1 커넥터의 내부에는, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 변화에 따라 저항 값이 변화하는 스트레인 게이지를 포함하는 감지부가 장착되고, 상기 충전기 본체는, 상기 감지부의 저항 값을 감지하고, 상기 감지한 저항 값을 토대로 상기 제 1 커넥터의 내부 온도를 감지하며, 상기 감지한 내부 온도에 따라 상기 충전 전원을 단속하는 제어부를 포함한다.

Description

전기 자동차 충전기{CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLES}

본 발명은 전기 자동차 충전기에 관한 것으로, 특히 플러그에 휨 측정 센서를 장착하고, 상기 휨 측정 센서를 통해 감지된 저항 값에 따라 상기 플러그의 온도를 감지하며, 상기 감지한 플러그의 온도 변화에 따라 충전 전류를 제어할 수 있도록 한 전기 자동차 충전기에 관한 것이다.

충전 회로 차단 장치(CCID: Charge Circuit Interrupting Device)란 전기 자동차에 전기를 공급하는 휴대용 장치로, 릴레이, 메인보드 등으로 구성된 장치이다.

상기 충전 회로 차단 장치는, 상기 릴레이의 개방 및 폐쇄 동작에 의해 연결된 전기 자동차로 전기를 공급해주는 장치이다.

도 1은 종래 기술에 따른 충전 회로 차단 장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 충전 회로 차단 장치는 콘센트(벽 전원)에 꽂아서 사용되는 플러그(11)와, 상기 플러그(11)와 전기 자동차 사이를 연결하는 전선(12)과, 상기 전선(12)의 소정 거리에 형성되며 상기 전선을 따라 흐르는 전류의 흐름을 연결 또는 차단하도록 수동 조작에 의해 온/오프 되는 전원 스위치(13)를 포함한다.

상기와 같이 전원 스위치(13)가 장착된 충전 회로 차단 장치는, 플러그와 연결된 전선의 소정 거리에 전류의 흐름을 온/오프하는 전원 스위치가 장착된 구조로 되어 있기 때문에, 플러그를 콘센트에 꽂은 상태에서도 파워 코드를 타고 흐르는 전류가 전기 자동차에까지 인가되지 않음으로써 사용자의 안전성을 확보하도록 한다.

그러나, 상기와 같은 충전 회로 차단 장치는, 사용자가 빈번하게 벽 전원에 상기 플러그를 연결하고 해지함으로 사용자의 과실에 의해 사고에 노출될 확률이 높아진다.

특히, 전기 자동차의 충전 중에, 상기 벽 전원으로부터 상기 플러그가 탈거될 경우, 이에 따른 많은 전류가 흐르기 때문에 아크성 불꽃이 발생할 수 있으며, 이에 따른 피해가 발생할 수 있다.

또한, 최근에는 온도 센서를 충전기 내부에 설치하고, 상기 온도 센서를 통해 측정되는 충전기 내부의 온도에 따라 상기 충전기의 출력전류를 차단하는 기능이 제공되고 있다.

그러나, 상기와 같은 온도 센서를 구비한 충전기의 경우에는, 온도 센서 자체가 가지는 오차에 따라 상기 충전기 내부의 온도가 정확히 감지되지 못함에 따른 사고가 발생할 수 있다.

또한, 상기 온도 센서를 구비한 충전기는, 상기 출력 전류의 제어 시점이 상기 충전기의 내부 온도가 특정 기준 값을 초과한 시점이며, 이에 따라 상기와 같이 내부 온도가 상기 이상 현상에 의해 이미 상승함에 따라 내부 회로의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.

(특허문헌 1) KR20000010029 A

본 발명에 따른 실시 예에서는, 플러그 내에 휨 측정 센서를 장착하고, 상기 장착한 휨 측정 센서를 이용하여 상기 플러그 내에 온도 변화를 감지할 수 있는 전기 자동차 충전기를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 플러그 내에 장착된 휨 측정 센서를 통해 획득한 플러그의 온도 변화 값에 따라 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전류를 제어할 수 있는 전기 자동차 충전기를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 플러그 내의 서로 다른 위치에 복수 개의 휨 측정 센서를 각각 장착하여 보다 정확한 온도 변화를 감지할 수 있도록 한 전기 자동차 충전기를 제공한다.

제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시 예에 따른 전기 자동차 충전기는 상용 전원의 콘센트에 삽입되는 제 1 커넥터; 충전 대상 장치에 연결되는 제 2 커넥터; 및 상기 제 1 커넥터와 제 2 커넥터 사이에 배치되고, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 변화에 따라 상기 제 2 커넥터를 통해 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 단속하는 충전기 본체를 포함하며, 상기 제 1 커넥터의 내부에는, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 변화에 따라 저항 값이 변화하는 스트레인 게이지를 포함하는 감지부가 장착되고, 상기 충전기 본체는, 상기 감지부의 저항 값을 감지하고, 상기 감지한 저항 값을 토대로 상기 제 1 커넥터의 내부 온도를 감지하며, 상기 감지한 내부 온도에 따라 상기 충전 전원을 단속하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 제 1 커넥터는, 상기 콘센트에 삽입되어 양극 전원을 수신하는 제 1 단자와, 상기 콘센트에 삽입되어 음극 전원을 수신하는 제 2 단자를 포함하며, 상기 감지부는, 상기 제 1 단자와 연결되는 양극 전원 라인과, 상기 제 2 단자와 연결되는 음극 전원 라인의 사이에 배치된 제 1 감지부를 포함한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 감지부의 저항 값이 제 1 기준 값 이하이면, 상기 내부 온도가 정상 온도 범위에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 충전 대상 장치로 충전 전원이 공급되도록 하고, 상기 감지부의 저항 값이 상기 제 1 기준 값보다 크고, 제 2 기준 값 이하이면, 상기 내부 온도가 관리 온도 범위 내에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원에 대한 출력 전류를 제한하며, 상기 감지부의 저항 값이 상기 제 2 기준 값보다 크면, 상기 내부 온도가 이상 온도 범위 내에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 차단한다.

또한, 상기 감지부는, 상기 제 1 커넥터 내부의 영역 중 상기 양극 전원 라인의 상측에 배치된 제 2 감지부와, 상기 제 1 커넥터의 내부의 영역 중 상기 음극 전원 라인의 하측에 배치된 제 3 감지부 중 적어도 하나를 더 포함한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 감지부를 통해 감지된 제 1 저항 값이 기설정된 상한 값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 제 1 저항 값이 상기 기설정된 상한 값 이상이면, 상기 제 2 감지부 및 제 3 감지부 중 어느 하나의 감지부를 통해 감지된 제 2 저항 값을 기준으로 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 감지 및 상기 충전 전원을 단속하며, 상기 제 1 저항 값이 상기 기설정된 상한 값보다 작으면, 상기 제 1 저항 값을 이용하여 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 감지 및 상기 충전 전원을 단속한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 정보 및 상기 충전 전원의 단속 기준 정보를 포함하는 제 1 테이블과, 상기 제 2 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 정보 및 상기 충전 전원의 단속 기준 정보를 포함하는 제 2 테이블을 저장한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 감지부를 통해 감지된 제 1 저항 값과, 상기 제 2 감지부 및 제 3 감지부 중 어느 하나의 감지부를 통해 감지된 제 2 저항 값을 비교하여, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화 요인을 판단한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 감지부를 통해 감지된 제 1 저항 값과, 상기 제 2 감지부 및 제 3 감지부 중 어느 하나의 감지부를 통해 감지된 제 2 저항 값의 변화 시점을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화에 따른 위험 정도를 판단한다.

또한, 상기 위험 정도는, 상기 제 1 저항 값의 변화 시점과 제 2 저항 값의 변화 시점 사이의 시간 차이 및 상기 제 1 저항 값과 제 2 저항 값의 차이 값 중 적어도 어느 하나를 토대로 결정된다.

또한, 상기 감지부의 제 2 감지부는, 상기 제 1 커넥터 내부의 영역 중 상기 양극 전원 라인의 상측의 좌측 영역에 배치되고, 상기 감지부의 제 3 감지부는, 상기 제 1 커넥터의 내부의 영역 중 상기 음극 전원 라인의 하측의 우측 영역에 배치된다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 2 감지부를 통해 감지되는 제 2 저항 값과, 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 제 3 저항 값을 비교하여, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화 요인을 판단하며, 상기 내부 온도의 변화 요인은, 상기 상용전원에 의한 요인 및 상기 충전기 본체에 의한 요인 중 어느 하나를 포함한다.

또한, 상기 감지부를 통해 감지된 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 관련 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하며, 상기 내부 온도 관련 정보는, 상기 저항 값에 따른 내부 온도, 상기 내부 온도 변화의 발생 요인 정보 및 상기 내부 온도 발생에 따른 위험 정도 정보 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 최대 100만분의 1의 변화도 검출 가능한 휨 측정 센서를 이용하여 플러그 내의 온도 변화를 감지함으로써, 기존의 온도 센서가 가지는 오차율에 따른 온도 측정 오류를 해결할 수 있으며, 이에 따른 온도 변화 감지 동작의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 휨 측정 센서를 통해 획득한 플러그 내의 온도 변화 상태에 따라 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전류를 제어함으로써, 상기 플러그의 이상 고온이나 화재 발생을 방지하여 사용자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 다른 위치에 복수의 휨 측정 센서를 각각 장착함으로써, 일정 수준 이상의 온도 변화도 효율적으로 감지할 수 있을뿐 아니라, 온도 변화의 지속성 및 온도 변화의 발생 요인을 감지하여 전기 자동차 충전기의 동작 신뢰성 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 충전 회로 차단 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 외관을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전기 자동차 충전기의 내부 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 감지부의 배치도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 감지부의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 온도 변화에 따른 감지부의 저항 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 온도 변화에 따른 복수의 감지부의 저항 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 내부 온도 변화에 따른 복수의 감지부의 저항 값 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 외관을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 전기 자동차 충전기의 내부 회로도이며, 도 4는 도 3에 도시된 감지부의 배치도를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 전기 자동차 충전기는, 일측이 벽전원에 연결되고, 타측이 충전 대상에 연결되며, 상기 벽전원으로부터 공급되는 전력을 수신하여 상기 충전 대상에 충전 전력을 공급하는 코드 셋 타입의 충전기이다.

전기 자동차 충전기는, 충전기 본체(110), 제 1 커넥터(120) 및 제 2 커넥터(130)를 포함한다.

제 1 커넥터(120)는 충전기 본체(110)의 일측에 연결되고, 제 2 커넥터(130)는 상기 충전기 본체(110)의 타측에 연결된다.

상기 제 1 커넥터(120)는 상용전원을 공급하는 벽전원의 콘센트에 삽입되며, 상기 삽입된 콘센트를 통해 상기 상용 전원을 수신하고, 상기 수신한 상용전원을 상기 충전기 본체(110)로 공급한다.

상기 제 2 커넥터(130)는 상기 충전 대상이 되는 전기 자동차의 충전 플러그(도시하지 않음)에 삽입되며, 상기 충전기 본체(110)를 통해 상기 상용 전원에 따른 충전 전원을 수신하고, 상기 수신한 충전 전원을 상기 전기 자동차(보다 명확하게는, 상기 전기 자동차 내에 구비된 배터리)로 공급한다.

상기 제 1 커넥터(120)와 제 2 커넥터(130)는 크게 2개의 라인으로 구성될 있다. 즉, 상기 제 1 커넥터(120)와 제 2 커넥터(130)는 포지티브 특성의 전원을 공급하는 양극 전원 라인과, 네거티브 특성의 전원을 공급하는 음극 전원 라인을 포함할 수 있다.

또한, 상기 양극 전원 라인 및 음극 전원 라인 이외에도, 상기 제 1 커넥터(120)와 제 2 커넥터(130)는 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치와 통신을 수행하기 위한 통신 라인과, 접지를 위한 접지 라인을 더 포함할 수 있다.

상기 충전기 본체(110)에는 상기 전기 자동차 충전기의 동작 및 제어를 위한 회로가 내장되어 있다. 또한, 상기 충전기 본체(110)에는 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 출력되는 충전 전류의 크기를 조절하는 전력 변환 회로가 내장될 수 있다.

한편, 상기 충전기 본체(110)의 외부에는, 상기 전기 자동차 충전기의 동작 기능을 설정하기 위한 복수의 선택 버튼(140)이 형성될 수 있다.

상기 복수의 선택 버튼(140) 중 하나의 선택 버튼은, 상기 전기 자동차 충전기의 동작을 충전 동작으로 설정하기 위한 버튼일 수 있으며, 다른 하나의 선택 버튼은 상기 전기 자동차 충전기의 동작을 중지시키기 위한 충전 중지 명령 입력 버튼일 수 있다.

상기 전기 자동차 충전기는 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 선택적으로 충전 전원을 공급한다.

이를 위해, 제 1 커넥터(120) 내에는 감지부(123)가 구비되어 있다.

상기 감지부(123)는 상기 제 1 커넥터(120)의 온도 변화에 따라 저항 값이 변화하는 센서일 수 있다.

그리고, 상기 전기 자동차 충전기는 상기 감지부(123)의 감지 결과에 따른 저항 값을 기준으로 상기 제 1 커넥터(120) 및 제 2 커넥터(130)를 통해 상기 충전 대상 장치의 배터리로 충전 전원을 공급한다.

바람직하게, 상기 제 1 커넥터(120)가 벽전원의 콘센트, 다시 말해서 상용전원에 연결되고, 상기 제 2 커넥터(130)가 충전 대상 장치에 연결되고, 상기 감지부(123)를 통해 감지된 저항 값이 정상 온도 범위 내에 속하는 저항 값인 경우, 상기 전기 자동차 충전기는 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력되는 상용 전원을 수신하고, 상기 수신한 상용 전원을 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 공급한다.

또한, 상기 전기 자동차 충전기는 상기 감지부(123)를 통해 감지된 저항 값이 제 1 이상 온도 범위 내에 속하는 저항 값인 경우, 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원에 대한 전류 크기를 감소시킨다.

또한, 상기 전기 자동차 충전기는 상기 감지부(123)를 통해 감지된 저항 값이 제 2 이상 온도 범위 내에 속하는 저항 값인 경우, 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 차단한다.

다시 말해서, 전기 자동차 충전기는 상기 감지부(123)를 통해 제 2 이상 온도 범위에 속하는 저항 값이 검출되면, 상기 제 2 커넥터(130)에 상기 충전 대상 장치가 연결되었다 하더라도, 상기 제 2 커넥터(130)로 출력되는 충전 전원을 차단하여 상기 충전 대상 장치에 상기 충전 전원이 공급되지 않도록 한다.

이하, 상기와 같은 전기 자동차 충전기에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 전기 자동차 충전기는 충전기 본체(110), 제 1 커넥터(120) 및 제 2 커넥터(130)를 포함하며, 상기 전기 자동차 충전기의 동작을 제어하는 제어부(150)를 더 포함한다.

상기 제 1 커넥터(120)는 양극 전원을 공급받는 제 1 단자(121)와, 음극 전원을 공급받는 제 2 단자(122)를 포함한다.

그리고, 상기 제 1 커넥터(120) 내에는, 상기 제 1 단자(121)와 일단이 연결되는 제 1 접촉 저항(R1)과, 상기 제 2 단자(122)와 일단이 연결되는 제 2 접촉 저항(R2)을 포함한다.

그리고, 상기 제 1 커넥터(120)의 양극 전원 라인과 음극 전원 라인 사이에는 감지부(123)가 형성된다.

상기 감지부(123)는 상기 제 1 커넥터(120)의 온도 변화에 따라 상기 제 1 커넥터(120)의 재질의 미세한 유동을 측정하며, 상기 측정한 유동에 따라 저항 값이 변화하는 스트레인 게이지(strain gauge)이다.

즉, 상기 감지부(123)는 상기 제 1 커넥터(120)의 온도 변화에 따라 길이가 변화하며, 상기 길이의 변화에 따른 저항 값이 변화하는 특성을 가진다.

따라서, 상기 감지부(123)의 저항 값은 상기 제 1 커넥터(120) 내의 온도와 밀접한 연관이 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도에 따라 변화하는 저항 값을 테이블화하고, 상기 테이블화한 정보를 토대로 상기 감지부(123)의 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도를 추정할 수 있다.

이때, 상기 전기 자동차 충전기에 이상이 발생한 경우, 상기 제 1 커넥터(120)의 상기 양극 전원 라인과 음극 전원 라인 사이의 영역에서 가장 먼저 온도 변화가 발생할 수 있다.

즉, 상기 전기 자동차 충전기에 이상이 발생하게 되면, 상기 양극 전원 라인과 음극 전원을 흐르는 전원의 크기가 증가하게 되며, 상기 증가하는 전원의 크기에 따라 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 증가하게 된다.

따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에서는, 상기 감지부(123)를 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 양극 전원 라인과 음극 전원 라인의 사이에 배치하여, 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도 변화를 보다 빠르게 감지할 수 있도록 한다.

제 2 커넥터(130)는 상기 제 1 단자(121)를 통해 공급되는 양극 전원을 상기 충전 대상 장치로 공급하는 제 3 단자(131)와, 상기 제 2 단자(122)를 통해 공급되는 음극 전원을 상기 충전 대상 장치로 공급하는 제 4 단자(132)를 포함한다.

상기 충전기 본체(110)에는 상기 제 1 단자(121)와 제 3 단자(131) 사이에 형성되어 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 단속하는 제 1 릴레이(111)와, 상기 제 2 단자(122)와 제 4 단자(132) 사이에 형성되어 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 단속하는 제 2 릴레이(112)를 포함한다.

제어부(150)는 상기 감지부(123)를 통해 감지되는 저항 값을 확인하고, 상기 확인한 저항 값에 따라 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)의 온-오프 상태를 제어한다.

제어부(150)는 상기 감지부(123)의 길이 변화에 따른 저항 값을 감지하고, 상기 감지한 저항 값을 토대로 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도 변화를 감지한다.

즉, 상기 저항 값은, 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도와 관계가 있으며, 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 증가하면, 상기 감지부(123)의 저항 값도 증가하고, 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 감소하면 상기 감지부(123)의 저항 값도 감소한다.

따라서, 제어부(150)는 상기 감지부(123)에서 감지할 수 있는 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도에 대한 정보를 테이블화하여 저장한다.

이에 따라, 제어부(150)는 상기 감지부(123)를 통해 감지되는 저항 값에 따라 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도를 감지할 수 있다.

또한, 제어부(150)는 상기 감지부(123)를 통해 저항 값이 감지되면, 상기 감지된 저항 값에 대응하는 내부 온도를 기준으로 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 출력되는 충전 전원을 단속한다.

즉, 상기 제어부(150)는 상기 감지부(123)를 통해 감지된 저항 값과 제 1 기준 값을 비교하고, 상기 저항 값이 제 1 기준 값보다 작으면 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 정상 범위 내에 속하는 것으로 판단하여, 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 상기 충전 대상 장치로 상기 충전 전원이 공급되도록 한다.

또한, 상기 제어부(150)는 상기 감지부(123)를 통해 감지된 저항 값이 제 1 기준 값보다 크면, 상기 저항 값을 상기 제 1 기준 값보다 높은 제 2 기준 값과 재비교한다.

그리고, 제어부(150)는 상기 저항 값이 상기 제 2 기준 값보다 작으면, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 관리 범위 내에 속하는 것으로 판단하여, 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 상기 충전 대상 장치로 출력되는 충전 전원에 대한 출력 전류를 제한한다.

또한, 상기 제어부(150)는 상기 저항 값이 상기 제 2 기준 값보다도 크면, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 이상 범위 내에 속하는 것으로 판단하고, 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 상기 충전 대상 장치로 출력되는 충전 전원을 차단한다.

이를 위해, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)를 오프 상태로 변경하여, 상기 제 2 커넥터(130)로 충전 전원이 공급되지 않도록 한다.

상기와 같이, 제어부(150)는 상기 감지부(123)와 연결되고, 상기 감지부(123)의 저항 값을 감지하며, 상기 감지한 저항 값을 토대로 상기 제 1 커넥터(120) 내부 온도를 감지한다.

그리고, 상기 제어부(150)는 상기 감지한 저항 값 또는 내부 온도가 정상 범위 내에 속하면, 상기 충전 대상 장치로 충전 전원이 공급되도록 하고, 상기 저항 값 또는 내부 온도가 관리 범위 내에 속하면, 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원에 대한 출력 전류를 제한하며, 상기 저항 값 또는 내부 온도가 이상 범위 내에 속하면, 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 차단한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 감지부의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 감지부는 스트레인 게이지로 구성되며, 상기 스트레인 게이지는 저항체로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 스트레인 게이지를 설명하기 위하여, 먼저 스트레인을 설명하기로 한다. 스트레인은 변형도(變形度) 또는 변형률(變形率)을 나타내며, 어느 물체가 인장 또는 압축을 받을 때 원래의 길이에 대하여 늘어나거나 줄어든 길이를 비율로 표시한 값을 일컫는다. 따라서 스트레인은 단위를 갖지 않으며 굳이 단위를 표시하려면 cm/cm, mm/mm 등으로 표시할 수 있다. 이 스트레인은 주로 토목공학, 기계공학, 건축공학, 항공공학, 조선공학 등 구조물이나 기계요소의 해석과 설계를 다루는 분야에서 이들 구조요소가 외부의 힘을 받아 변형이 발생할 때에 사용되는 용어이다.

스트레인 게이지는 전기식으로 측정하는 전기식 스트레인게이지(electrical strain gage)와 기계식으로 측정하는 기계식 스트레인게이지(mechanical strain gage)의 2종류로 구분할 수 있다.

전기식 스트레인게이지는 구조체가 변형을 일으킬 때에 부착된 스트레인게이지의 전기적 저항이 변하여 이로부터 변형률을 측정하는 것이며, 기계식 스트레인게이지는 두 점 사이의 미소한 거리변화를 기계적으로 측정하여 구조체의 변형률을 측정하는 것이다. 이 스트레인게이지의 개발로 인하여 구조체의 변형 상태를 정밀하게 측정할 수 있게 되었으며, 이 변형률에 의하여 응력을 알 수가 있다.

스트레인게이지는 구조체의 재질에 따라 그 모양과 길이가 다른 것이 사용된다. 금속이나 강재에는 주로 5mm 게이지가, 콘크리트에는 30~100mm 게이지가 자주 사용된다. 또한 이 스트레인게이지는 표면에 부착하는 부착게이지뿐만 아니라 물체나 구조체를 만들 때에 그 내부에 매몰시켜 설치하는 매몰형 스트레인게이지도 있다.

이때, 상기와 같은 스트레인 게이지는, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도에 따라 상기 제 1 커넥터(120)를 구성하는 플러그 재질의 미세한 유동이 발생하며, 상기 발생하는 미세한 유동에 따라 저항 값이 변화하는 저항체를 포함한다.

따라서, 본 발명에서는 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도 변화에 따라 상기 스트레인 게이지를 구성하는 저항체의 저항 값 변화를 감지하고, 상기 감지한 저항 값 변화에 따라 상기 제 1 커넥터(120) 내부 온도를 감지한다.

이때, 상기 저항체는, 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 증가하면 단면적이 감소하면서 길이가 증가하고, 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 감소하면 상기 단면적이 증가하면서 길이가 감소하게 된다.

이때, 상기 저항체의 양단에는 연결 단자가 형성되어 있으며, 상기 연결 단자는 제어부(150)와 연결된다.

제어부(150)는 상기 저항체의 양단의 연결 단자와 연결되며, 상기 연결 단자를 통해 상기 저항체의 저항 값을 감지한다.

이때, 상기 저항체의 저항 값은 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도 및 길이증가에 비례하여 증가하게 되며, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도 및 길이의 감소에 비례하여 감소하게 된다.

다시 말해서, 상기 저항체의 저항 값은 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 증가함에 따라 증가하며, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 감소함에 따라 감소하게 된다.

예를 들어, 상기 저항체는 도 5의 (a) 도면에서와 같이, 일반적인 상태에서 2A의 단면적과, L/2의 길이 및 R1의 저항값을 가질 수 있다.

이러한 상태에서, 상기 제 1 커넥터(120) 내부 온도가 제 1 온도로 증가하게 되면, 도 5의 (b) 도면에서와 같이 상기 저항체의 단면적은 A로 감소하고, 길이는 L로 증가한다. 이때, 상기 저항체가 가지는 저항값(R2)은 상기 저항값 R1보다 높게 나타난다.

이와 같이, 상기 제 1 커넥터(120) 내부 온도가 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 증가하게 되면, 도 5의 (c) 도면에서와 같이 상기 저항체의 단면적은 A/2로 감소하고, 길이는 2L로 증가한다. 이때, 상기 저항체가 가지는 저항값(R3)은 상기 저항값 R1 및 R2보다 높게 나타난다.

이와 같은 원리는 식 1에 의해 정의될 수 있다.

여기에서, R은 저항값

ρ는 비저항

L은 저항체의 길이

A는 저항체의 단면적

상기와 같은 수학식 1에 의해, 저항체는 내부 온도 증가에 따른 제 1 커넥터(120)의 유동이 발생함에 따라 길이가 증가하면서 단면적은 감소하게 되며, 이에 따라 저항값은 증가하게 된다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 온도 변화에 따른 감지부의 저항 변화를 나타낸 그래프이다.

도 6을 참조하면, 감지부(123)의 저항 값은 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도에 따라 변화한다.

즉, 상기 감지부(123)의 저항 값은 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 증가할수록 커지게 되고, 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 감소할수록 작아지게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 제 1 실시 예에서는 상기 감지부(123)의 저항 값에 따른 제 1 커넥터(120) 내부 온도에 대한 정보를 테이블로 저장하고, 상기 저장한 테이블을 이용하여 상기 감지부(123)의 저항 값에 따른 내부 온도를 감지한다.

이에 따라, 본 발명에서는 온도 센서를 사용하지 않아도 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도를 감지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 감지부(123)의 저항 값의 변화에 따라 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 증가하면 우선적으로 상기 충전 대상 장치로 출력되는 충전 전원에 대한 출력 전류를 제한하며, 상기 내부온도가 계속적으로 증가하면 상기 충전 대상 장치로 출력되는 충전 전원을 차단한다.

한편, 상기 감지부(123)는 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 양극 전원 라인과 음극 전원 라인 사이에 배치된다.

이때, 상기 양극 전원 라인과 음극 전원 라인 사이의 영역은 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도에 가장 민감하게 반응하는 영역이다. 다시 말해서, 상기 영역은 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도가 변화함에 따라 가장 먼저 유동이 발생하는 영역이며, 가장 높은 온도가 측정되는 영역이다.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 감지부(123)는 상기 제 1 커넥터(120)의 온도가 일정 수준 이상의 온도를 초과하게 되면, 상기 저항 값의 변화가 크게 나타나지 않는다.

즉, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 0도에서 a도 범위 내에 속하면, 상기 감지부(123)의 저항 값은 상기 내부 온도에 민감하게 반응하여 변화하게 된다.

그러나, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 상기 a도를 초과하게 되면, 상기 감지부(123)의 저항 값은 더 이상 상기 내부 온도 변화에 반응하지 않게 되며, 상기 a도에 대응하는 저항 값을 그대로 유지하거나, 상기 a도에 대응하는 저항 값과 유사한 값을 가지게 된다.

따라서, 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도가 상기 a도를 넘어서는 시점부터는 상기 감지부(123)의 저항 값을 토대로 상기 제 1 커넥터(120)의 내부 온도를 정확히 감지할 수 없게 된다.

이에 따라, 본 발명에서는 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 서로 다른 위치에 복수 개의 감지부를 각각 장착하고, 상기 복수 개의 감지부의 저항 값을 이용하여 상기 제 1 커넥터(120) 내부의 온도를 감지할 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 제 1 커넥터(220)는 제 1 단자(221), 제 2 단자(222), 제 1 감지부(223), 제 2 감지부(234) 및 제 3 감지부(234)를 포함한다.

상기 제 1 단자(221), 제 2 단자(222) 및 제 1 감지부(223)는 상기 도 4에 도시된, 제 1 단자(121), 제 2 단자(122) 및 감지부(123)와 동일한 구성이다.

다만, 본 발명의 제 2 실시 예에서는, 상기 제 1 커넥터(220) 내부에 상기 제 1 감지부(223) 이외에도 제 2 감지부(224) 및 제 3 감지부(225)가 추가로 장착된다.

제 2 감지부(224)는 상기 제 1 커넥터(220) 내부의 양극 전원 라인의 상측에 배치되고, 제 3 감지부(225)는 상기 제 1 커넥터(220) 내부의 음극 전원 라인의 하측에 배치된다.

이때, 상기 제 2 감지부(224)와 제 3 감지부(225)는 상기 제 1 감지부(223)와 동일하게, 상기 제 1 커넥터(220) 내부의 온도 변화에 따라 저항 값이 변화하게 된다.

그러나, 상기와 같은 제 2 감지부(224)와 제 3 감지부(225)의 배치 위치에 따라, 상기 제 2 감지부(224)가 가지는 저항 값과 상기 제 3 감지부(225)가 가지는 저항 값은 상기 제 1 감지부(223)가 가지는 저항 값보다 낮은 저항 값을 가지게 된다.

다시 말해서, 상기 제 1 감지부(223)는 상기 제 1 커넥터(220) 내부에서 상기 양극 전원 라인과 음극 전원 라인에 배치되며, 이에 따라 상기 제 1 커넥터(220)의 내부 온도 변화에 가장 먼저 반응하게 된다.

따라서, 상기 제 1 커넥터(220)의 내부 온도 변화가 발생하게 되면, 상기 제 1 감지부(223)가 배치된 영역의 온도가 가장 먼저 변하게 되며, 상기 제 2 감지부(224) 및 제 3 감지부(225)가 배치된 영역의 온도는 상기 제 1 감지부(223)의 배치 영역의 온도 변화 시점으로부터 일정 시간이 경과된 후에 변화한다.

이에 따라, 상기 제 1 커넥터(220)가 상기와 같은 일정 수준 이상의 온도를 초과하게 되면, 상기 제 1 감지부(223)는 상기 일정 수준 이상의 온도에 대응하는 저항 값을 계속 유지하게 된다.

그러나, 이때 상기 제 2 감지부(224) 및 제 3 감지부(225)가 장착된 영역은 상기 제 1 감지부(223)가 장착된 영역보다 낮은 온도를 가지게 되며, 이에 따라 제 2 감지부(224) 및 제 3 감지부(225)는 상기 제 1 감지부(223)가 특정 값을 유지하는 시점에도 계속하여 저항 값이 변화하게 된다.

이에 따라, 제 2 실시 예에서는, 우선적으로 상기 제 1 감지부(223)를 이용하여 상기 제 1 커넥터(220) 내부의 온도를 감지하고, 상기 감지한 온도에 따라 상기 충전 전원을 단속하게 된다.

그리고, 상기 제 1 감지부(223)의 저항 값이 일정 수준 이상으로 증가하게 되면, 상기 제 1 감지부(223)가 아닌 제 2 감지부(224) 또는 제 3 감지부(225)의 저항 값을 이용하여 상기 제 1 커넥터(220) 내부의 온도를 감지하며, 상기 감지한 내부의 온도에 따라 상기 충전 전원을 단속할 수 있다.

이를 위해, 전기 자동차 충전기는 상기 제 1 감지부(223)에 적용되는 저항 값과 내부 온도의 관계에 대한 제 1 테이블, 상기 제 2 감지부(224)에 적용되는 저항 값과 내부 온도의 관계에 대한 제 2 테이블, 그리고 상기 제 3 감지부(225)에 적용되는 저항 값과 내부 온도의 관계에 대한 제 3 테이블을 저장할 수 있다.

이때, 상기 각각의 테이블 내에서, 특정 저항 값에 대응하는 내부 온도는 서로 다른 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 제 1 테이블 내에서는 5Ω에 대응하는 내부 온도가 30℃일 때, 상기 제 2 또는 제 3 테이블에서는 2Ω에 대응하는 내부 온도가 30℃일 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 온도 변화에 따른 복수의 감지부의 저항 변화를 나타낸 그래프이다.

도 8을 참조하면, 제 1 커넥터(220) 내부의 온도가 변화하게 되면, 상기 온도 변화에 반응하여 상기 제 1 감지부(223)의 저항 값이 가장 먼저 변화할 수 있다. 이때, 상기 제 1 감지부(223)의 저항 값이 변화하여도, 제 2 감지부(224)의 저항 값과 제 3 감지부(225)의 저항 값은 초기 값을 계속 유지하고 있을 수 있다.

그리고, 상기 내부 온도가 일정 수준 이상을 넘어서면, 상기 제 2 감지부(224)의 저항 값과 제 3 감지부(225)의 저항 값도 변화하게 된다.

이때, 상기 내부 온도가 a도를 초과하면, 상기 제 1 감지부(223)의 저항 값은 더 이상 변화하지 않게 된다. 그러나, 상기 내부 온도가 a도를 초과한 상태에서도 상기 제 2 감지부(224)와 제 3 감지부(225)는 계속하여 저항 값이 변화하게 된다.

따라서, 제 2 실시 예에서는 상기와 같이 내부 온도가 a도를 초과하게 되면, 상기 제 1 감지부(223)를 통해 감지한 저항 값이 아닌 상기 제 2 감지부(224) 및 제3 감지부(225) 중 어느 하나의 감지부를 통해 감지된 저항 값에 따라 내부 온도를 감지하고, 상기 감지한 내부 온도에 따라 상기 충전 전원을 단속한다.

한편, 상기 제 2 실시 예에서는 상기 제 1 커넥터(220)의 내부 온도 변화의 지속성 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 상기 전기 자동차 충전기는 상기 제 1 감지부(223)의 저항 값 변화가 감지된 시점과, 상기 제 2 감지부(224) 또는 제 3 감지부(225)의 저항 값 변화가 감지된 시점 사이의 차이를 확인할 수 있다.

이때, 상기 제 1 커넥터(220) 내부에 위험 상황이 발생하면, 실질적으로 상기 제 1감지부(223)의 저항 값 변화가 가장 먼저 발생하게 된다. 그리고, 상기 위험 상황이 계속적으로 지속되면, 상기 제 1 감지부(223)와 일정 간격 이격된 제 2 감지부 또는 제 3 감지부에서도 저항 값의 변화가 발생하게 된다.

이에 따라, 전기 자동차 충전기는 상기 확인한 차이를 토대로 상기 내부 온도에 따른 위험 상황의 지속 발생 여부를 판단하고, 그에 따라 추가적으로 상기 충전 전원의 단속을 수행할 수 있다.

여기에서, 상기 지속 발생 여부는, 상기 제 1 커넥터(220)의 내부 온도 변화에 따른 위험 정도를 의미할 수 있다.

즉, 상기 제 1 감지부(223)의 저항 값 변화가 발생한 시점에서, 제 2 감지부 또는 제 3 감지부의 저항 값 변화가 발생한 시점까지의 시간 차가 크면, 상기 제 1 커넥터 내부의 온도 변화가 크지 않다는 것을 의미한다.

또한, 상기 제 1 감지부(223)의 저항 값이 기설정된 기준 값을 초과한 상태에서, 제 2 감지부 또는 제 3 감지부의 저항 값이 상기 제 1 감지부의 저항 값과 큰 차이가 없을 경우에는 상기 제 1 커넥터 내부의 온도 변화가 지속적으로 발생하고 있다는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 복수의 감지부의 저항 값의 비교를 통해 위험 상황에 대한 정도를 판단할 수 있다.

또한, 상기 제 1 감지부 내지 제 3 감지부은 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화가 내부 요인에 의해 발생했는지, 아니면 외부 요인에 따른 외부 온도에 의해 영향을 받았는지에 따라 서로 다른 시점에서 저항 값의 변화가 발생한다.

예를 들어, 내부 요인에 의해 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 변화가 발생하면, 상기 제 1 감지부의 저항 값 변화가 가장 먼저 발생할 것이며, 외부의 요인(외부 화재 등)에 의해 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 변화가 발생하면 상기 제 1 감지부보다 제 2 감지부 또는 제 3 감지부에서의 저항 값 변화가 먼저 발생할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 구조를 이용하여 상기 위험 상황의 지속성뿐만 아니라, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화 발생 요인을 정확하게 파악할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기를 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 제 1 커넥터(320)는 제 1 단자(321), 제 2 단자(322), 제 1 감지부(323), 제 2 감지부(334) 및 제 3 감지부(334)를 포함한다.

상기 제 1 단자(321), 제 2 단자(322) 및 제 1 감지부(323)는 상기 도 4에 도시된, 제 1 단자(121), 제 2 단자(122) 및 감지부(123)와 동일한 구성이다.

다만, 본 발명의 제 3 실시 예에서는, 상기 제 1 커넥터(320) 내부에 상기 제 1 감지부(323) 이외에도 제 2 감지부(324) 및 제 3 감지부(325)가 추가로 장착된다.

제 2 감지부(324)는 상기 제 1 커넥터(320) 내부의 양극 전원 라인의 상측에 배치되고, 제 3 감지부(325)는 상기 제 1 커넥터(320) 내부의 음극 전원 라인의 하측에 배치된다.

이때, 상기 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 제 2 감지부(224)와 제 3 감지부(225)는 상기 양극 전원 라인의 상측의 중앙 영역, 또는 음극 전원 라인의 하측의 중앙 영역에 장착되었다.

그러나, 상기 제 3 실시 예에서의 제 2 감지부(324)와 제 3 감지부(325)는 상기 제 1 커넥터(320) 내에서, 상기 제 1 단자(321)와 제2 단자(322)가 배치된 영역과 근접한 좌측 영역에 장착된다.

즉, 상기와 같은 제 1 커넥터(320)는 콘센트와의 접촉 불량 또는 상용 전원의 선로 이상에 따라 상기 콘센트와 삽입되는 부분에서 가장 먼저 이상이 발생할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 커넥터(320)내에서는 상기 콘센트에 삽입되는 부분인 제 1 단자(321)와 제 2 단자(322) 부분에 화재가 발생할 수 있으며, 이에 따른 상기 부분에 가장 빠르고 큰 온도 변화가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 제 3 실시 예에서는, 상기 제 2 감지부(324)와 제 3 감지부(325)를 상기 제 1 단자(321) 및 제 2 단자(322)와 근접한 영역에 장착하여 상기와 같은 이상 상황을 빠르게 감지할 수 있도록 한다.

도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 제 1 커넥터(420)는 제 1 단자(421), 제 2 단자(422), 제 1 감지부(423), 제 2 감지부(434) 및 제 3 감지부(434)를 포함한다.

상기 제 1 단자(421), 제 2 단자(422) 및 제 1 감지부(423)는 상기 도 4에 도시된, 제 1 단자(121), 제 2 단자(122) 및 감지부(123)와 동일한 구성이다.

다만, 본 발명의 제 4 실시 예에서는, 상기 제 1 커넥터(420) 내부에 상기 제 1 감지부(423) 이외에도 제 2 감지부(424) 및 제 3 감지부(425)가 추가로 장착된다.

제 2 감지부(424)는 상기 제 1 커넥터(420) 내부의 양극 전원 라인의 상측에 배치되고, 제 3 감지부(425)는 상기 제 1 커넥터(420) 내부의 음극 전원 라인의 하측에 배치된다.

이때, 상기 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 제 2 감지부(224)와 제 3 감지부(225)는 상기 양극 전원 라인의 상측의 중앙 영역, 또는 음극 전원 라인의 하측의 중앙 영역에 장착되었다.

그러나, 상기 제 4 실시 예에서의 제 2 감지부(324)는 상기 제 1 커넥터(420) 내에서 상기 제 1 단자(421) 및 제2 단자(422)가 배치된 영역과 근접한 좌측 영역에 장착된다.

또한, 상기 제 3 감지부(425)는 상기 제 1 커넥터(420) 내에서 상기 제 1 단자 및 제 2 단자가 배치된 영역과 먼 우측 영역에 장착된다.

따라서, 본 발명에 따른 제 4 실시 예에서는, 제 2 감지부(424)와 제 3 감지부(425)를 상기 제 1 커넥터(420) 내에서 좌측 영역 및 우측 영역에 각각 배치된다.

이에 따라, 상기 제 1 커넥터(420)의 내부 온도가 상용전원측의 이상에 의해 발생하였는지, 아니면 전기 자동차 충전기의 본체 측의 문제에 의해 발생하였는지를 파악할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 내부 온도 변화에 따른 복수의 감지부의 저항 값 변화를 나타내는 그래프이다.

도 11을 참조하면, 예를 들어, 상기 상용전원 측의 이상에 의해 상기 제 1 커넥터(420)의 내부 온도 변화가 발생하게 되면, 상기 제 1 감지부(423)의 저항 값 변화가 먼저 발생한다.

이때, 상기 상용전원측의 이상에 의하여 내부 온도 변화가 발생하였기 때문에, 상기 제 2 감지부(424)의 저항 값 변화가 상기 제 3 감지부(425)의 저항 값 변화보다 먼저 발생한다.

이때, 상기 제 2 감지부(424)의 저항 값 변화가 상기 제 1 감지부(423)의 저항 값 변화보다도 먼저 발생할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 제 2 감지부(424) 및 제 3 감지부(425) 중 저항 값 변화가 먼저 발생한 감지부의 위치를 확인하여, 상기 내부 온도 변화에 대한 요인이 상용 전원측에 의한 것인지, 아니면 충전기 본체측에 의한 것인지를 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 최대 100만분의 1의 변화도 검출 가능한 휨 측정 센서를 이용하여 플러그 내의 온도 변화를 감지함으로써, 기존의 온도 센서가 가지는 오차율에 따른 온도 측정 오류를 해결할 수 있으며, 이에 따른 온도 변화 감지 동작의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 휨 측정 센서를 통해 획득한 플러그 내의 온도 변화 상태에 따라 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전류를 제어함으로써, 상기 플러그의 이상 고온이나 화재 발생을 방지하여 사용자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 다른 위치에 복수의 휨 측정 센서를 각각 장착함으로써, 일정 수준 이상의 온도 변화도 효율적으로 감지할 수 있을뿐 아니라, 온도 변화의 지속성 및 온도 변화의 발생 요인을 감지하여 전기 자동차 충전기의 동작 신뢰성 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 제어부(140)는 감지부(123)의 저항 값 변화를 감지하고, 그에 따라 상기 변화한 저항 값을 감지하여, 상기 제 1 커넥터 내부의 온도 변화를 감지한다(101단계).

그리고, 제어부(140)는 상기 감지한 저항 값이 제 1 기준 값(A)보다 작거나 같은지 여부를 판단한다(102단계).

상기 제어부(140)는 상기 감지한 저항 값이 상기 제 1 기준 값보다 작거나 같으면, 상기 제 1 커넥터 내부의 온도가 정상 범위 내에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 전기 자동차 충전기에 연결된 충전 대상 장치에 충전 전원이 공급되도록 한다(103단계).

또한, 상기 제어부(140)는 상기 감지한 저항 값이 제 1 기준 값보다 크면, 상기 저항 값이 제 2 기준 값보다 작거나 같은지 여부를 판단한다(104단계).

그리고, 제어부(140)는 상기 저항 값이 제 2 기준 값보다 작거나 같으면, 상기 제 1 커넥터 내부의 온도가 관리 범위 내에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 전기 자동차 충전기에 연결된 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원에 대한 출력 전류를 제한한다(105단계).

또한, 상기 제어부(140)는 상기 감지한 저항 값이 제 2 기준 값보다 크면, 상기 전기 자동차 충전기에 연결된 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 차단한다(106단계).

또한, 도 13을 참조하면, 제어부(140)는 제 1 감지부(223)를 통해 감지된 제 1 저항 값을 확인한다(201단계).

이어서, 상기 제어부(140)는 상기 제 1 저항 값이 기설정된 제 1 기준 값보다 작은지 여부를 판단한다(202단계).

그리고, 상기 제어부(140)는 상기 제 1 저항 값이 상기 제 1 기준 값보다 작으면, 상기 제 1 감지부의 제 1 저항 값에 대응하는 제 1 커넥터의 내부 온도에 대한 정보를 포함하는 제 1 테이블을 이용하여, 상기 제 1 저항 값에 대응하는 내부 온도 감지 및 이에 따른 충전 전원 단속을 수행한다(203단계).

또한, 상기 제어부(140)는 상기 제 1 저항 값이 상기 제 1 기준 값보다 크면, 상기 제 1 감지부와 다른 위치에 장착된 제 2 감지부를 통해 감지된 제 2 저항 값을 확인한다(204단계).

그리고, 상기 제어부(140)는 상기 제 2 감지부의 제 2 저항 값에 대응하는 제 1 커넥터의 내부 온도에 대한 정보를 포함하는 제 2 테이블을 이용하여, 상기 제 2 저항 값에 대응하는 내부 온도 감지 및 이에 따른 충전 전원 단속을 수행한다(205단계).

또한, 도 14를 참조하면, 제어부(140)는 복수의 감지부를 통해 감지된 각각의 저항 값을 확인한다(301단계).

그리고, 상기 제어부(140)는 상기 확인한 각각의 저항 값의 차이를 비교한다(302단계).

이어서, 상기 제어부(140)는 가장 높은 저항 값을 가진 감지부의 위치, 또는 제 2 감지부(424) 및 제 3 감지부(425) 중 높은 저항 값을 가진 감지부의 위치를 토대로 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화를 발생시킨 요인을 판단한다(303단계).

즉, 상기 제어부(140)는 상기 제 1 커넥터의 내부 온도가, 내부 요인에 의해 발생하였는지 아니면 외부 요인에 의해 발생하였는지를 판단하며, 또한 상용 전원측의 이상에 의해 발생하였는지 아니면 충전기 본체측의 이상에 의해 발생하였는지를 판단한다.

또한, 상기 제어부(140)는 복수의 감지부에 따른 제 1 저항 값의 변화 추이 및 제 2 저항 값의 변화 추이를 토대로 온도 변화에 대한 지속성을 판단한다(304단계).

그리고, 제어부(140)는 표시부(150)를 통해 상기 온도 변화 발생 요인에 대한 정보 및 온도 변화 지속 여부에 대한 정보를 표시한다(305단계).

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 최대 100만분의 1의 변화도 검출 가능한 휨 측정 센서를 이용하여 플러그 내의 온도 변화를 감지함으로써, 기존의 온도 센서가 가지는 오차율에 따른 온도 측정 오류를 해결할 수 있으며, 이에 따른 온도 변화 감지 동작의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 휨 측정 센서를 통해 획득한 플러그 내의 온도 변화 상태에 따라 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전류를 제어함으로써, 상기 플러그의 이상 고온이나 화재 발생을 방지하여 사용자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 다른 위치에 복수의 휨 측정 센서를 각각 장착함으로써, 일정 수준 이상의 온도 변화도 효율적으로 감지할 수 있을뿐 아니라, 온도 변화의 지속성 및 온도 변화의 발생 요인을 감지하여 전기 자동차 충전기의 동작 신뢰성 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 충전기 본체
120: 제 1 커넥터
130: 제 2 커넥터
140: 선택 버튼
150: 제어부
160: 표시부

Claims (11)

1. 상용 전원의 콘센트에 삽입되는 제 1 커넥터;
   충전 대상 장치에 연결되는 제 2 커넥터; 및
   상기 제 1 커넥터와 제 2 커넥터 사이에 배치되고, 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 단속하는 충전기 본체를 포함하며,
   상기 제 1 커넥터는,
   상기 제 1 커넥터의 내부 온도 변화에 따라 저항 값이 변화하는 감지부를 포함하고,
   상기 충전기 본체는,
   상기 감지부의 저항 값을 감지하고, 상기 감지한 저항 값을 토대로 상기 제 1 커넥터의 내부 온도를 판단하며, 상기 판단한 내부 온도에 따라 상기 충전 전원을 단속하는 제어부를 포함하는
   전기 자동차 충전기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 커넥터는,
   상기 콘센트에 삽입되어 양극 전원을 수신하는 제 1 단자와, 음극 전원을 수신하는 제 2 단자를 포함하며,
   상기 감지부는,
   상기 제 1 단자와 연결되는 양극 전원 라인과, 상기 제 2 단자와 연결되는 음극 전원 라인의 사이에 배치된 제 1 감지부를 포함하는
   전기 자동차 충전기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 감지부의 저항 값이 제 1 기준 값 이하이면, 상기 내부 온도가 정상 온도 범위에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 충전 대상 장치로 충전 전원이 공급되도록 하고,
   상기 감지부의 저항 값이 상기 제 1 기준 값보다 크고, 제 2 기준 값 이하이면, 상기 내부 온도가 관리 온도 범위 내에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원에 대한 출력 전류를 제한하며,
   상기 감지부의 저항 값이 상기 제 2 기준 값보다 크면, 상기 내부 온도가 이상 온도 범위 내에 속하는 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 차단하는
   전기 자동차 충전기.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 양극 전원 라인은,
   상기 제 1 커넥터의 내부에서 상기 음극 전원 라인 위에 배치되고,
   상기 감지부는,
   상기 제 1 커넥터 내부의 영역 중 상기 양극 전원 라인의 상부 영역에 배치된 제 2 감지부와,
   상기 제 1 커넥터의 내부의 영역 중 상기 음극 전원 라인의 하부 영역에 배치된 제 3 감지부 중 적어도 하나를 더 포함하는
   전기 자동차 충전기.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제 1 감지부를 통해 감지된 제 1 저항 값이 기설정된 상한 값 이상인지 여부를 판단하고,
   상기 제 1 저항 값이 상기 기설정된 상한 값 이상이면, 상기 제 2 감지부 및 제 3 감지부 중 어느 하나의 감지부를 통해 감지된 제 2 저항 값을 기준으로 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 감지 및 상기 충전 전원을 단속하며,
   상기 제 1 저항 값이 상기 기설정된 상한 값보다 작으면, 상기 제 1 저항 값을 이용하여 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 감지 및 상기 충전 전원을 단속하는
   전기 자동차 충전기.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제 1 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 정보 및 상기 충전 전원의 단속 기준 정보를 포함하는 제 1 테이블과,
   상기 제 2 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 정보 및 상기 충전 전원의 단속 기준 정보를 포함하는 제 2 테이블을 저장하는
   전기 자동차 충전기.
7. 제 4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제 1 감지부를 통해 감지된 제 1 저항 값과, 상기 제 2 감지부 및 제 3 감지부 중 어느 하나의 감지부를 통해 감지된 제 2 저항 값을 비교하여, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화 요인을 판단하는
   전기 자동차 충전기.
8. 제 4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제 1 감지부를 통해 감지된 제 1 저항 값과, 상기 제 2 감지부 및 제 3 감지부 중 어느 하나의 감지부를 통해 감지된 제 2 저항 값의 변화 시점을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화에 따른 위험 정도를 판단하며,
   상기 위험 정도는,
   상기 제 1 저항 값의 변화 시점과 제 2 저항 값의 변화 시점 사이의 시간 차이 및 상기 제 1 저항 값과 제 2 저항 값의 차이 값 중 적어도 어느 하나를 토대로 결정되는
   전기 자동차 충전기.
9. 제 4항에 있어서,
   상기 제 2 감지부는,
   상기 제 1 커넥터 내부의 상기 상부 영역 중 상기 콘센트에 인접한 좌측 영역에 배치되고,
   상기 제 3 감지부는,
   상기 제 1 커넥터의 내부의 하부 영역 중 상기 충전기 본체에 인접한 우측 영역에 배치되는
   전기 자동차 충전기.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 2 감지부를 통해 감지되는 제 2 저항 값과, 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 제 3 저항 값을 비교하여, 상기 제 1 커넥터의 내부 온도의 변화 요인을 판단하며,
    상기 내부 온도의 변화 요인은,
    상기 상용전원에 의한 요인 및 상기 충전기 본체에 의한 요인 중 어느 하나를 포함하는
    전기 자동차 충전기.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 감지부를 통해 감지된 저항 값에 따른 상기 제 1 커넥터의 내부 온도 관련 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하며,
    상기 내부 온도 관련 정보는,
    상기 저항 값에 따른 내부 온도, 상기 내부 온도 변화의 발생 요인 정보 및 상기 내부 온도 발생에 따른 위험 정도 정보 중 적어도 하나를 포함하는
    전기 자동차 충전기.

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