KR20180055182A - 전기 자동차용 긴급 충전기 - Google Patents

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Abstract

전기 자동차용 긴급 충전기는 직렬로 연결되는 복수개의 고방전 배터리를 포함하는 전원부, 상기 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 전원 변환부 및 상기 전원 변환부에 연결되며, 전기 자동차에 전기 에너지를 공급하는 충전 연결부를 포함한다.

Description

전기 자동차용 긴급 충전기 {EMERGENCY CHARGING DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차용 긴급 충전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자동차가 방전된 경우, 충전소까지 이동할 수 있는 최소한의 전기 에너지를 긴급 충전할 수 있는 전기 자동차용 긴급 충전 시스템에 관한 것이다.
지구의 환경오염 문제가 날로 심각해지고 있는 요즈음 무공해 에너지의 사용은 날로 중요성을 더해가고 있다. 특히, 대도시의 대기오염 문제는 날로 심각해지고 있는데, 차량의 배기가스는 그 주요원인 중의 하나이다.
이와 같은 상황에서 무공해 에너지인 전기를 동력원으로 사용하는 이른바 전기 자동차를 실용화하기 위한 연구가 근래 들어 활발하게 진행되고 있다. 전기 자동차는 외부로부터 전기 에너지를 공급받아 이를 배터리에 충전한 후, 배터리에 충전된 전압으로 차륜과 결합된 모터를 통해 기계적 에너지인 동력을 얻는다.
즉, 전기 자동차는 배터리에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜야 하기 때문에 대용량의 충전식 배터리를 사용하고 있다. 이러한 전기 자동차의 배터리는 충전이 필요하며, 배터리가 완전 방전되는 경우 전기 자동차는 운행이 불가능하다. 그러나, 전기 자동차를 충전할 수 잇는 충전소 및 충전 장치 등의 인프라는 미흡한 상황이다.
일반 차량이 방전된 경우에는 견인차량을 통해 그 자리에서 충전이 이루어질 수 있으나, 전기자동차의 배터리가 방전되어 운행이 정지된 경우에는 종래의 통상적인 형태의 구난 차량들로부터 배터리를 충전할 수 없고, 따라서 차량을 견인하여 충전 가능한 장소까지 이동시켜야 하며, 이 경우 운전자는 목적지로의 운행이 불가능하여 불편이 따른다.
따라서 현재와 같이 충전인프라가 부족한 상황에서는 구난 차량에 충전 시스템을 구비하여 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있도록 할 필요가 있다.
한국등록특허 제10-1304192호
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 전기 자동차가 갑자기 방전되는 경우 전기 자동차용 충전소까지 이동할 수 있는 최소한의 전력을 긴급하게 충전할 수 있는 전기 자동차용 긴급 충전기를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기는 직렬로 연결되는 복수개의 고방전 배터리를 포함하는 전원부, 상기 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 전원 변환부 및 상기 전원 변환부에 연결되며, 전기 자동차에 전기 에너지를 공급하는 충전 연결부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원부는 30C 이상의 방전율, 15AH 이상의 용량 및 3.7V 이상의 전압을 갖는 복수개의 고방전 배터리를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원부는 300Wh이상 5KWh이하의 전력량을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원 변환부는 220V의 전압을 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전기 자동차용 긴급 충전기는 직렬로 연결되는 복수개의 고방전 배터리와 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있는 전원 변환부를 포함한다. 따라서, 전기 자동차 충전소 또는 전기 자동차 충전 시설이 없는 상황에서도 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기는 휴대가 가능하므로, 전기 자동차 충전소 또는 전기 자동차 충전 시설이 주변에 없는 경우에도 최소한의 전기 에너지를 공급하여, 전기 자동차가 전기 자동차 충전소 또는 전기 자동차 충전 시설까지 자력을 이동할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 본체부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 전원부를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기(10)는 본체부(100) 및 충전 연결부(200)를 포함한다.
상기 본체부(100)는 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있는 전기 에너지를 저장하고 있으며, 이를 출력하여 상기 충전 연결부(200)에 전달할 수 있다.
상기 충전 연결부(200)의 일단은 상기 본체부에 연결되며, 타단은 전기 자동차의 인렛에 연결될 수 있다. 상기 충전 연결부(200)는 상기 본체부(100)에서 제공되는 전기 에너지를 전기 자동차로 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전 연결부(200)의 일단에는 플러그가 형성될 수 있으며, 상기 충전 연결부(200)의 타단에는 전기 자동차의 인렛에 접속되는 커넥터가 형성될 수 있다. 또한 상기 플러그와 상기 커넥터 사이는 케이블로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 충전 연결부는(200) 상기 본체부(100) 전기 자동차를 전기적으로 연결하여 상기 본체부(100)에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차로 전달할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기(10)는 본체부(110)와 충전 연결부(200)가 결합되어 전기 자동차를 충전할 수 있으며, 휴대가 가능한 장치로 형성된다. 따라서, 전기 자동차가 방전되어 운행이 불가능한 상황에서 휴대하고 있는 본 발명에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기로 전기 자동차를 충전하여, 전기 자동차 충전소 또는 전기 공급이 가능한 시설까지 이동할 수 있다.
도 2는 도 1의 본체부를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기(10)의 본체부(100)는 전원부(110) 및 전원 변환부(120)를 포함한다.
상기 전원부(110)는 복수개의 고방전 배터리를 포함한다. 상기 전원부9110)는 300Wh이상 5KWh이하의 전력량을 가질 수 있다. 또한, 상기 전원부(110)는 18.5 V 이상의 전압, 450A 이상의 전류, 277.5Wh 이상의 전력량을 출력할 수 있다. 상기 전원부(110)는 직류 전압을 출력할 수 있다.
상기 전원부(110)에서 출력되는 전기 에너지는 상기 전원 변환부(120)로 입력된다. 상기 전원 변환부는 상기 전원부(110)로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 예를 들어, 상기 전원 변환부(120)는 인버터일 수 있다. 상기 전원 변환부(120)는 상기 전원부(110)로부터 입력받은 전기 에너지를 220V 전압을 갖는 교류 전원으로 변환하여 출력한다.
이때, 상기 전원 변환부(120)가 인버터로 형성되는 경우, 상기 전원 변환부(120)의 효율은 92% 이상 94% 이하로 구성될 수 있다. 따라서, 손실율을 8%로 적용하면, 18.5 V 이상의 전압, 450A 이상의 전류, 277.5Wh 이상의 전력량을 출력할 수 있는 전원부가 형성될 때, 전기 자동차에 충전할 수 있는 전력량은 255Wh가 될 수 있다.
일반적으로 전기 자동차가 100Wh 당 600미터를 운행할 수 있다고 보면, 이 경우, 1.5km를 운행할 수 있는 전기 에너지가 충전되는 것으로 볼 수 있다.
상기 전원 변환부(120)에는 출력 단자가 형성될 수 있다. 상기 전원 변환부(120)에 형성되는 출력 단자에는 상기 충전 연결부(200)의 플러그가 접속될 수 있다. 상기 충전 연결부(200)의 플러그는 220V 전압의 플러그 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 전원 변환부(120)에 형성되는 출력 단자는 상기 충전 연결부(200)의 플러그에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
도 3은 도 2의 전원부를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기(10)의 전원부(110)는 제1 내지 제5 고방전 배터리들(111, 113, 115, 117, 119)를 포함한다.
상기 제1 내지 제5 고방전 배터리들(111, 113, 115, 117, 119) 각각은 30C 이상의 방전율, 15AH 이상의 용량 및 3.7V 이상의 전압을 갖는 고방전 배터리로 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제5 고방전 배터리들(111, 113, 115, 117, 119)은 서로 직렬로 연결된다. 따라서, 5개의 고방전 배터리들이 직렬로 연결되는 상기 전원부(110)는 18.5 V 이상의 전압, 450A 이상의 전류, 277.5Wh 이상의 전력량을 출력할 수 있게된다.
본 실시예에서는 상기 고방전 배터리가 5개 직렬 연결되는 것을 예를 들어 설명하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 고방전 배터리들은 5개 이상으로 형성될 수 도 있으며, 상기 각각의 고방전 배터리들은 50C 의 방전율을 가지도록 구성될 수 도 있다.
본 발명에 따르면, 전기 자동차용 긴급 충전기는 직렬로 연결되는 복수개의 고방전 배터리와 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있는 전원 변환부를 포함한다. 따라서, 전기 자동차 충전소 또는 전기 자동차 충전 시설이 없는 상황에서도 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 자동차용 긴급 충전기는 휴대가 가능하므로, 전기 자동차 충전소 또는 전기 자동차 충전 시설이 주변에 없는 경우에도 최소한의 전기 에너지를 공급하여, 전기 자동차가 전기 자동차 충전소 또는 전기 자동차 충전 시설까지 자력을 이동할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 전기 자동차용 긴급 충전기 100: 본체부
110: 전원부 120: 전원 변환부
200: 충전 연결부

Claims (5)

  1. 직렬로 연결되는 복수개의 고방전 배터리를 포함하는 전원부;
    상기 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 전원 변환부; 및
    상기 전원 변환부에 연결되며, 전기 자동차에 전기 에너지를 공급하는 충전 연결부를 포함하는 전기 자동차용 긴급 충전기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원부는 30C 이상의 방전율, 15AH 이상의 용량 및 3.7V 이상의 전압을 갖는 복수개의 고방전 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 긴급 충전기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고방전 배터리는 5개 이상 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 긴급 충전기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전원부는 300Wh이상 5KWh이하의 전력량을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 긴급 충전기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전원 변환부는 220V의 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 긴급 충전기.
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