KR20180061640A

KR20180061640A - 콘센트형 전기차 충전기

Info

Publication number: KR20180061640A
Application number: KR1020160161025A
Authority: KR
Inventors: 임종원; 허석배; 최도현; 유치영
Original assignee: (주)클린일렉스
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-06-08

Abstract

본 발명은 전기차 충전기에 관한 것으로서, 벽부에 설치되어 외부 전원을 공급받는 단자를 구비한 하부 케이스와, 전기차 충전케이블의 플러그핀을 수용하는 플러그핀 접속부를 구비하고 상기 하부 케이스와 결합하는 상부 케이스와, 상기 하부 케이스의 내부에 설치되고 상기 충전케이블의 플러그핀과 상기 상부 케이스의 플러그핀 접속부와의 전기적 결합을 통해 상기 외부 전원을 상기 전기차 충전케이블로 제어 공급하는 충전 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기를 제시한다.

Description

콘센트형 전기차 충전기 {Consent typed EV charging apparatus}

본 발명은 전기차 충전기에 관한 것으로, 보다 상세하세는, 전기차 충전기를 소형화하여 실내 주차장 등의 벽부에 설치할 수 있도록 한 콘센트형 전기차 충전기에 관한 것이다.

일반적으로, 전기차는 가솔린 또는 디젤 이용 자동차보다 차량 내에 장착된 배터리의 무거운 중량, 충전에 걸리는 시간 등의 문제로 장기간 실용화되지 못하였다. 그러나, 최근 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 전기 에너지를 이용하는 전기차에 대한 관심이 고조되면서 이에 대한 연구개발이 활발하게 진행되어 왔다.

한편, 이러한 전기차 보급에 가장 큰 애로 사항은 충전 인프라의 부족으로 알려지고 있다. 즉, 전기차의 수요가 증대하면서 전기차 이용자가 증가함에 따라 충전기의 설치 대수도 증가해야 함에도 불구하고 전기차 충전 인프라는 여전히 부족하여 전기차 보급 속도의 최대 저해 요인이 되고 있다.

따라서, 기존 전기차 충전 인프라를 대체할 수 있는 새로운 충전 인프라 확충 방안이 필요하다.

또한, 종래 충전 인프라에 투입된 충전기는 크고, 무겁고, 고가일 뿐만 아니라 충전기의 사이즈 및 무게에 따른 설치 공간 확보 및 설치 공간으로의 이동에 따른 비용 발생의 부담이 가중되고 있는 실정이다.

아울러, 충전기 설치를 위한 별도의 설치공사에 따른 비용도 동반되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 전기차 충전기를 소형의 콘센트 형태로 벽부에 용이하게 장착함으로써 충전 인프라를 확산할 수 있도록 한 콘센트형 전기차 충전기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 벽부에 설치되어 외부 전원을 공급받는 단자를 구비한 하부 케이스와, 전기차 충전케이블의 플러그핀을 수용하는 플러그핀 접속부를 구비하고 상기 하부 케이스와 결합하는 상부 케이스와, 상기 하부 케이스의 내부에 설치되고 상기 충전케이블의 플러그핀과 상기 상부 케이스의 플러그핀 접속부와의 전기적 결합을 통해 상기 외부 전원을 상기 전기차 충전케이블로 제어 공급하는 충전 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기를 제시한다.

더욱이, 본 발명은, 상기 하부 케이스와 회동 가능하게 힌지 구조로 연결되어 상기 상부 케이스의 플러그핀 접속부를 개폐하는 보호 커버를 더 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 충전 회로 기판은, 스마트 폰과 통신하는 블루투스를 구비하고 통신 프로토콜의 정보 암호화를 실행하는 제어부와, 상기 제어부와 연결되어 상기 충전기의 사용상태 정보를 나타내는 디스플레이부와, 상기 제어부와 연결되어 220V AC 전원의 입력에 따른 전압 및 전류의 감지부와, 상기 전압 및 전류 감지부를 지나는 전류의 누설을 감지하는 누전 감지부와, 상기 제어부와 연결되어 상기 누전 감지부에 의한 누전 감지의 경우 충전 전력을 제어하는 릴레이와, 상기 릴레이의 제어에 의해 출력되는 AC 출력 단자와, 상기 전압 및 전류 감지부로부터 감지한 전류량에 따른 온도 상승을 감지하는 온도 감지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부는 상기 회로 기판의 일측부에 LED 발광을 통해 상기 충전기 사용상태 정보로서 충전과금정보, 사용전력량, 이용전류량을 숫자의 형태로 나타내고, 상기 디스플레이부는 상기 상부 케이스의 일측부에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기 하부 케이스의 테두리를 따라 링 형태로 결합되는 밀봉 링을 더 포함하고, 상기 밀봉 링은 상기 하부 케이스와 상기 상부 케이스와의 결합 후 외부로부터의 수분 침입을 방지하는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기를 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 하부 케이스에 형성되는 제1 잠금 돌기와 상기 보호 커버에 형성되는 제2 잠금 돌기를 정합시켜 외부 도난을 방지하도록 자물쇠를 채울 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 소형의 콘센트 충전기를 벽부형으로 제공하여 충전기의 관리를 용이하게 하는 한편 스마트 폰의 블루투스를 이용하여 충전 과금을 비롯한 다양한 서비스를 전기차 이용자에게 제공할 수 있도록 한 데에 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트형 충전기의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트형 충전기에 내장되는 충전 회로 기판의 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트형 충전기를 벽부 평면에 설치되는 상태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트형 충전기를 벽부에 매립 설치되는 상태를 나타내는 도면.

본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트형 충전기의 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트형 충전기는 하부 케이스(10), 상부 케이스(20), 충전 회로 기판(30)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

하부 케이스(10)는 아파트 등의 주차장 벽부에 설치되어 220V의 외부 상용 전원을 공급받는 단자(11)를 구비한다.

또한, 하부 케이스(10)에는 하부 케이스(10) 본체의 상단부에서 회동 가능하게 힌지 구조로 연결되는 보호 커버(40)가 설치될 수 있다. 보호 커버(40)는 후술할 상부 케이스(20)의 플러그핀 접속부(21)를 개폐하는 기능을 한다.

상부 케이스(20)는 전기차 충전케이블(미도시함)의 플러그핀을 수용하는 플러그핀 접속부(21)를 구비하고 하부 케이스(10)와 나사 체결된다.

충전 회로 기판(30)은 하부 케이스(10)의 내부에 설치되고 상기 충전케이블의 플러그핀과 상부 케이스(20)의 플러그핀 접속부(21)와의 전기적 결합을 통해 상기 외부 전원을 상기 전기차 충전케이블로 제어 공급한다.

충전 회로 기판(30)에 구현되는 회로 구성을 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충전 회로 기판(30)은 제어부(31), 디스플레이부(32), 전압/전류 감지부(33), 누전 감지부(34), 릴레이(35), AC 출력 단자(36) 및 온도 감지부(37)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

제어부(31)는 스마트 폰과 통신하는 블루투스를 구비하고 스마트 폰과의 통신 프로토콜의 정보 암호화를 실행한다.

여기에서, 스마트 폰은 바람직하게는 전기차 사용자 소유의 스마트 폰이며, 사용자는 스마트 폰에 설치된 전기차 충전 앱을 사용하여 본 전기차 충전기를 제어할 수 있다.

디스플레이부(32)는 제어부(31)와 연결되어 상기 충전기의 사용상태 정보를 나타내는 기능을 한다.

구체적으로는, 디스플레이부(32)는 회로 기판(30)의 일측부, 바람직하게는 상측부에서 LED 발광을 통해 상기 충전기의 사용상태 정보를 나타낸다.

상기 충전기 사용 상태 정보로는 바람직하게는 충전과금정보, 사용전력량, 이용전류량을 숫자의 형태로 나타낼 수 있다. 상기 숫자를 디스플레이하는 방법으로는 적어도 하나 이상의 디지트(Digit)에서 7 세그먼트(Segment)의 형태로 구현할 수 있다.

디스플레이부(32)는 상부 케이스(20)의 일측부에, 바람직하게는 상측부에 형성된 개구부(21)를 통해 외부로 노출된다. 개구부(21)에는 외부로부터의 충격이나 이물질 침투를 방지하기 위해 투명 또는 반투명 플라스틱 재질의 디스플레이 커버(23)가 적용될 수 있다.

사용자는 디스플레이부(32)의 발광을 통해 외부에서 용이하게 본 콘센트형 충전기의 위치를 알 수 있을 뿐만 아니라, 전기차 충전 중에 상술한 충전기 사용 상태 정보를 통해 전기차 충전 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

전압/전류 감지부(33)는 제어부(31)와 연결되어 220V AC 전원의 입력에 따른 전압 및 전류를 감지하는 기능을 한다.

또한, 누전 감지부(34)는 전압/전류 감지부(33)를 지나는 전류의 누설을 감지하는 기능을 한다. 그리고, 릴레이(35)는 제어부(31)와 연결되어 누전 감지부(34)에 의한 누전 감지의 경우 신속히 충전 전력을 제어한다.

누전의 위험성이 감지되지 않은 경우, 본 충전기는 AC 출력 단자(16)를 통해 전기차 배터리로 소정의 전력과 전류를 출력시킨다.

한편, 온도 감지부(37)는 전압/전류 감지부(33)로부터 감지한 전류량에 따른 온도 상승을 감지하는 기능을 한다. 온도 감지부(37)는 제어부(31)의 릴레이(35) 작동과 연동하여 전류량의 과도 유입에 따른 온도 급상승으로 인한 화재 등이 발생하는 것을 방지한다.

더욱이, 본 발명에 따른 콘센트형 충전기는 하부 케이스(10)의 테두리를 따라 링 형태로 결합되는 밀봉 링(50)을 더 포함할 수 있다.

밀봉 링(50)은 하부 케이스(10)와 상부 케이스(20)와의 결합 후 외부로부터의 수분이나 미립자 등의 이물질이 침입하는 것을 방지하는 기능을 한다.

한편, 도 1에 도시된 커버 플레이트(60)는 상부 케이스(20)의 전면을 덮는 역할을 한다. 커버 플레이트(60)는 본 콘센트형 충전기를 벽부에 설치하고 난 후 외부로 노출된 상부 케이스(20)을 전면을 미감 처리하는 기능을 한다.

도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 콘센트형 충전기를 벽부에 설치하는 방법을 나타내기 위한 도면들이다. 상세하게는, 도 3은 본 발명에 따른 충전기를 매립하지 않고 벽부 평면에 설치하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 충전기를 벽부에 매립하는 형태로 설치하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면 본 발명에 따른 충전기는 벽부 평면에 부착된 거치 브래킷(70)에 의해 고정된다. 즉, 본 발명에 따른 충전기는 상부 케이스(20)의 전면을 보호 커버(40)가 개방한 상태에서 충전기를 관통하는 복수의 고정 나사들(80)에 의해 거치 브래킷(70)에 고정된다. 이때, 고정 나사(80)는 각각 거치 브래킷(70)에 형성된 나사 수용 돌기(71)를 통해 나사 체결된다. 나사 체결 작업이 종료되면, 플레이트 커버(60)가 상부 케이스(20)의 전면에 설치되어 미감 처리가 이루어진다.

한편, 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 충전기는 벽부에 형성된 매립 박스(91)의 내부에 수용되는 형태로 설치될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 충전기는 상부 케이스(20)의 전면을 보호 커버(40)가 개방한 상태에서 충전기를 관통하는 복수의 고정 나사들(81)에 의해 매립 박스(90)에 고정된다. 이때, 고정 나사(81)는 각각 매립 박스(90)에 형성된 나사 수용 돌기(91)를 통해 나사 체결된다. 상술한 나사 체결 작업이 종료되면, 플레이트 커버(60)가 상부 케이스(20)의 전면에 설치되어 미감 처리가 이루어진다.

한편, 본 발명에 따른 콘센트형 충전기에는 보호 커버(40)가 개방된 상태에서 전기차 충전을 위해 별도의 전기차 케이블 플러그가 접속된다. 이 때, 사용자가 충전 접속 이후 장기간 자리를 비울 경우 상기 전기차 케이블 플러그가 도난당할 우려가 있다.

본 발명에 따른 콘센트형 충전기는 이를 방지하기 위해 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 하부 케이스(10)에 형성되는 제1 잠금 돌기(12)와 보호 커버(40)에 형성되는 제2 잠금 돌기(41)를 제공한다.

즉, 전기차 케이블 플러그를 접속한 상태에서 보호 커버(40)를 힌지 회동시켜 상부 케이스(20)의 전면을 덮으면 보호 커버(40)의 제2 잠금 돌기(41)의 구멍은 하부 케이스(10)의 제1 잠금 돌기(12)의 구멍과 정합한다.

이때, 제1 및 제2 잠금 돌기(12, 41)에 형성된 각 구멍을 이용하여 자물쇠 등의 잠금 수단을 이용하여 잠금으로써 보호 커버(40)의 임의의 개방 동작을 방지할 수 있다. 이로써, 전기차 케이블 플러그의 도난에 대하여 근본적으로 대처할 수 있다.

상술한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10 : 하부 케이스
20 : 상부 케이스
30 : 충전 회로 기판
40 : 보호 커버
50 : 밀봉링
60 : 커버 플레이트

Claims

벽부에 설치되어 외부 전원을 공급받는 단자를 구비한 하부 케이스와,
전기차 충전케이블의 플러그핀을 수용하는 플러그핀 접속부를 구비하고 상기 하부 케이스와 결합하는 상부 케이스와,
상기 하부 케이스의 내부에 설치되고 상기 충전케이블의 플러그핀과 상기 상부 케이스의 플러그핀 접속부와의 전기적 결합을 통해 상기 외부 전원을 상기 전기차 충전케이블로 제어 공급하는 충전 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기.
제1항에 있어서, 상기 상부 케이스와 회동 가능하게 힌지 구조로 연결되어 상기 상부 케이스의 플러그핀 접속부를 개폐하는 보호 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기.
제1항에 있어서, 상기 충전 회로 기판은, 스마트 폰과 통신하는 블루투스를 구비하고 통신 프로토콜의 정보 암호화를 실행하는 제어부와, 상기 제어부와 연결되어 상기 충전기의 사용상태 정보를 나타내는 디스플레이부와, 상기 제어부와 연결되어 220V AC 전원의 입력에 따른 전압 및 전류의 감지부와, 상기 전압 및 전류 감지부를 지나는 전류의 누설을 감지하는 누전 감지부와, 상기 제어부와 연결되어 상기 누전 감지부에 의한 누전 감지의 경우 충전 전력을 제어하는 릴레이와, 상기 릴레이의 제어에 의해 출력되는 AC 출력 단자와, 상기 전압 및 전류 감지부로부터 감지한 전류량에 따른 온도 상승을 감지하는 온도 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기.
제3항에 있어서, 상기 디스플레이부는 상기 회로 기판의 일측부에 LED 발광을 통해 상기 충전기 사용상태 정보로서 충전과금정보, 사용전력량, 이용전류량을 숫자의 형태로 나타내고, 상기 디스플레이부는 상기 상부 케이스의 일측부에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기.
제1항에 있어서, 상기 하부 케이스의 테두리를 따라 링 형태로 결합되는 밀봉 링을 더 포함하고, 상기 밀봉 링은 상기 하부 케이스와 상기 상부 케이스와의 결합 후 외부로부터의 수분 침입을 방지하는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하부 케이스에 형성되는 제1 잠금 돌기와 상기 보호 커버에 형성되는 제2 잠금 돌기를 정합시켜 외부 도난을 방지하도록 자물쇠를 채울 수 있는 것을 특징으로 하는 콘센트형 전기차 충전기.