KR20210127037A - 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기 - Google Patents

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Abstract

전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기가 개시된다. 전기운송장치를 위한 콘센트는 플러그가 꽂히는 접속구가 형성되는 하우징, 하우징 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제1 감지 신호를 출력하는 제1 마그네틱 센서, 하우징 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제2 감지 신호를 출력하는 제2 마그네틱 센서, 및 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 기초로 플러그로 전원의 공급 여부를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기{Concent And Mobile Charger for Electric Vehicle}
본 발명은 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전기운송장치에 전기를 충전할 수 있는 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기에 관한 것이다.
전기운송장치는 전기를 사용하여 운행되는 운송장치로 전기자동차 및 전기오토바이를 포함하며, 세계적인 환경 규제 강화와 에너지 절감 추세에 따라 세계 각국에서 전기운송장치에 대한 개발 및 보급이 점차적으로 확산되고 있는 추세이다.
전기자동차는 크게 순수 전기자동차(Battery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다. 순수 전기자동차는, 전기만을 사용하여 주행하는 것으로, 일반적으로 전기자동차라 지칭되며, 하이브리드 전기 자동차는 전기 및 화석 연료를 사용하여 주행하는 것을 의미한다.
전기운송장치는 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. 전기운송장치의 배터리가 외부의 전원으로부터 공급되는 전류에 의하여 충전되고, 전기운송장치의 배터리에 충전된 전류에 의해 전기 모터가 구동된다. 이에 따라, 상기 배터리의 충전을 위한 충전소가 필요하다.
하지만, 충전소를 확충하기에는 현실적으로 비용이 많이 들며, 나아가 전기운송장치는 가솔린 자동차의 주류 충전 시간에 비해 배터리 충전 시간이 많이 소비되는 단점이 있다. 전기자동차를 널리 보급하기 위해, 주차된 시간에 전기자동차를 충전할 수 있어야 한다. 즉 아파트, 주택, 호텔 및 마트 등의 다양한 장소의 주차장에서 전기자동차 충전이 가능한 설비 및 시스템의 마련이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전용 콘센트 및 가정용 콘센트 모두를 통해 충전할 수 있는 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 일반 사용자가 일반 전기장치를 전기운송장치를 위한 콘센트에 연결하여 사용하는 것을 방지할 수 있는 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 사용자의 이동 단말기로 전기운송장치에 대한 충전 정보를 제공할 수 있는 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기를 제공하는데 있다
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 사용자 인증 및 충전에 관한 승인 및 모니터링을 위해 중계 장치와의 데이터 송수신이 가능한 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기를 제공하는데 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트는, 플러그가 꽂히는 접속구가 형성되는 하우징, 상기 하우징 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제1 감지 신호를 출력하는 제1 마그네틱 센서, 상기 하우징 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제2 감지 신호를 출력하는 제2 마그네틱 센서, 및 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 기초로 상기 플러그로 전원의 공급 여부를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 전기운송장치를 위한 콘센트는, 상기 접속구 상에 위치하며, 상기 하우징 내부 공간부와 연결되어, 상기 플러그의 접속핀 삽입되기 위한 제1 접속공, 및 상기 접속구 상에 위치하며, 상기 하우징 내부 공간부와 연결되어, 상기 플러그의 다른 접속핀이 삽입되기 위한 제2 접속공을 포함하고, 상기 제1 마그네틱 센서는, 상기 제1 접속공 및 상기 제2 접속공을 잇는 직선 상부에 위치하며, 상기 제2 마그네틱 센서는, 상기 직선 하부에 위치할 수 있다.
상기 제1 마그네틱 센서는, 상기 직선에 수직하고 상기 제1 접속공 및 상기 제2 접속공 사이에 위치하는 수직선의 일측에 위치하고, 상기 제2 마그네틱 센서는, 상기 수직선의 타측에 위치할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 중 하나가 출력된 경우에는, 상기 플러그로 전원의 공급을 결정하고, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 둘다 출력된 경우에는, 상기 플러그로 전원의 차단을 결정할 수 있다. 상기 전기운송장치를 위한 콘센트의 초기 상태는 상기 플러그로 전원을 차단하는 상태일 수 있다.
상기 전기운송장치를 위한 콘센트는, 사용자의 전자 장치로 콘센트가 설치되어 있는 위치를 지시하는 위치 정보 및 사용 가능 여부를 통지하는 사용 안내 정보 중 적어도 하나를 전송하는 제1 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전자 장치가 사전에 설정된 거리 내에 위치한 경우에, 상기 위치 정보 및 상기 사용 안내 정보가 전송되도록 제어할 수 있다.
상기 제1 통신부는, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 전자 장치로 충전상태를 지시하는 상태 정보를 더 전송할 수 있다.
상기 전기운송장치를 위한 콘센트는, 상기 사용자를 인증하기 위해 상기 플러그를 포함하는 이동형 충전기로부터 상기 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 정보를 수신하고, 상기 사용자 식별 정보를 중계 장치로 전송하고, 상기 중계 장치로부터 인증 결과를 수신하며, 상기 사용자가 이용한 전기 충전량을 지시하는 전기사용정보를 상기 중계 장치로 전송하는 제2 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기는, 전원을 제공하는 콘센트에 인입되는 플러그를 포함하는 전기운송장치를 위한 이동형 충전기에 있어서, 상기 플러그는, 하우징에 일부가 매설된 상태로 전면으로 돌출되는 제1 접속핀, 상기 하우징에 일부가 매설된 상태로 전면으로 돌출되는 제2 접속핀, 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제1 접속핀 및 상기 제2 접속핀 사이를 잇는 직선의 상부 또는 하부에 위치하는 자석을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 자석의 상단 또는 하단은 상기 직선에 위치할 수 있다.
상기 자석은,막대형 형상을 가질 수 있다.
상기 자석은, 상기 제1 접속핀 및 상기 제2 접속핀으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다.
상기 직선은, 상기 제1 접속핀의 중점 및 상기 제2 접속핀의 중점을 이을 수 있다.
본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기에 의하면, 이동형 충전기의 플러그가 일반 가정제품의 플러그 형태를 가지고 있어 전용 콘센트 및 가정용 콘센트를 모두를 통해 충전할 수 있고,
이동형 충전기의 플러그에 자석이 내장되고 콘센트에서 이를 감지하여 전원을 온 또는 오프함으로써, 전용 이동형 충전기를 구비하지 않은 일반 사용자가 전용 콘센트를 사용하는 것을 방지할 수 있으며,
이동 단말기와 통신이 가능한 통신 기능을 구비하여 사용자의 이동 단말기로 전기운송장치에 대한 충전 정보를 제공할 수 있어, 사용자가 편리하게 전기운송장치로의 충전을 진행할 수 있고 충전상태를 용이하게 파악할 수 있으며 사용자 식별 절차가 보다 간편해질 수 있고,
중계 장치와 통신이 가능한 통신 기능을 구비하여 사용자 인증 및 충전에 관한 승인 및 모니터링을 위해 중계 장치와의 데이터 송수신이 가능하여, 중계 장치와 통신을 위한 별도의 장비를 추가로 설치할 필요가 없는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전 시스템에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기의 전원연결부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기의 전원연결부에 대한 바람직한 일실시예의 구조를 도시한 내부 투시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기의 전원연결부에 대한 바람직한 일실시예의 구조를 다른 방향에서 도시한 내부 투시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 불록도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트에 대한 바람직한 일실시예의 형상을 도시한 사시도이다.
도 7b은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트의 마그네틱 센서의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트의 마그네틱 센서가 플러그의 자석을 센싱하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트의 제어부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트 및 이동형 충전기에 대해 상세하게 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당해 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 함을 밝혀 두고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전 시스템에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전 시스템(1)은 전자 장치(10), 중계장치(20), 콘센트(21, 22, 23), 이동형 충전기(30), 서버(50) 및 전력 시스템(70)을 포함할 수 있다. 이동형 충전기(30), 서버(50) 및 전력 시스템(70)는 네트워크(2)로 연결될 수 있다. 네트워크(2)는 사설망 또는 인터넷망일 수 있고, 유선망 또는 무선망을 포함할 수 있다. 여기서 무선망은 3G망, LTE 망, 5G망일 수 있다. 전자 장치(10)는 이동형 충전기(30)의 사용자가 소지하는 이동 단말기일 수 있다.
이동형 충전기(30)는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기로, 콘센트(21, 22, 23)로부터 상용교류전원을 공급받고, 상기 상용교류전원으로 전기운송장치(3)를 충전시킬 수 있다. 이동형 충전기(30)는 서버(50)와 네트워크(2)를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 전기운송장치(3)는 전기자동차 및 전기이륜차를 포함할 수 있다. 도 1에서는 이동형 충전기(30)가 콘센트(21)와 연결되어 콘센트(21)로부터 상용교류전원을 공급받는 것으로 도시되고 있고, 이하에서 이동형 충전기(30)가 콘센트(21)와 연결되어 콘센트(21)로부터 상용교류전원을 공급받는 것을 가정하여 설명한다.
이동형 충전기(30)는 사용자 인증을 위해 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 정보를 콘센트(21)로 전송할 수 있다. 여기서 이동형 충전기(30)는 Wireless LAN(IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE802.11g, IEEE802.11n), giga WiFi, 5G, LoRa 통신 등의 무선 통신 방식으로 상기 사용자 식별 정보를 콘센트(21)로 전송할 수 있다. 일부 실시예로 전자 장치(10)가 사용자 인증을 위해 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 정보를 콘센트(21)로 전송할 수 있다.
콘센트(21, 22, 23)는 이동형 충전기(30)와 연결되어, 상용교류전원을 공급하는 단자를 의미하며, 건물에 사전에 설치될 수 있다. 여기서 건물은, 아파트, 주택, 호텔, 마트 및 관공서 건물 등의 건축물을 의미한다. 이동형 충전기(30)의 플러그가 콘센트(21, 22, 23)에 꽂히는 형태로, 이동형 충전기(30)는 콘센트(21, 22, 23)와 전기적으로 연결될 수 있다.
콘센트(21)는 전자 장치(10) 또는 이동형 충전기(30)로부터 상기 사용자 식별 정보를 수신하고, 상기 사용자 식별 정보를 중계 장치(20)로 전송할 수 있다. 여기서 콘센트(21)는 Wireless LAN(IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE802.11g, IEEE802.11n), giga WiFi, 5G, LoRa 통신 등의 무선 통신 방식으로 상기 사용 식별 정보를 중계 장치(20)로 전송할 수 있다. 콘센트(21)는 중계 장치(20)로부터 인증 결과를 수신하고, 인증 결과에 따라 이동형 충전기(30)로의 충전을 승인하거나 거절할 수 있다.
또한, 콘센트(21)는 사용자가 이용한 전기 충전량을 지시하는 전기사용정보를 중계 장치(20)로 전송할 수 있다.
콘센트(21, 22, 23)는 자신의 위치를 지시하는 위치 정보를 저장할 수 있다. 콘센트(21)는 저장된 위치 정보를 전자 장치(10)로 전송할 수 있다. 전자 장치(10)는 상기 위치 정보를 수신하고, 사용자는 전자 장치(10)를 통해 위치 정보를 확인할 수 있다.
또한 콘센트(21)는 사용 가능 여부를 통지하는 사용 안내 정보를 전자 장치(10)로 전송할 수 있다. 사용 안내 정보가 사용 불가능을 안내하는 경우에, 사용 안내 정보는 사유 정보를 포함할 수 있다. 사유 정보는 인증 실패를 지시하는 정보 또는 불법 플러그 사용을 지시하는 정보일 수 있다. 사용자는 사용 안내 정보를 통해 사용 가능 여부를 확인할 수 있고, 사용 불가능한 경우에는 사유 정보를 통해 그 이유를 파악할 수 있다.
콘센트(21)는 전자 장치(10)가 사전에 설정된 거리 내에 위치한 경우에, 상기 위치 정보 및 상기 사용 안내 정보를 전송할 수 있다.
중계 장치(20)는 콘센트(21)로부터 상기 사용자 식별 정보를 수신하고, 상기 사용자 식별 정보를 이용하여 인증 절차를 진행하고, 인증 결과를 콘센트(21)로 전송할 수 있다. 여기서, 중계 장치(20)는 데이터집중장치(DCU : Data Concentrate Unit)일 수 있다. 여기서 인증 절차는 서버(50) 또는 전력 시스템(70)과이 데이터 송수신을 통해 진행할 수 있다.
또한, 중계 장치(20)는 콘센트(21, 22, 23)로부터 사용자가 이용한 전기 충전량을 지시하는 전기사용정보를 수신하고, 상기 전기사용정보를 서버(50) 또는 전력 시스템(70)으로 전송할 수 있다.
서버(50)는 이동형 충전 사업자가 운영하는 것일 수 있다. 서버(50)는 이동형 충전기(30)와 전력 시스템(70) 사이에 중계 기능을 수행할 수 있다.
전력 시스템(70)은 국가 또는 국가로부터 위임 받은 전력 공급 회사가 운영하는 서버일 수 있다. 여기서 전력 공급 회사의 일례로 한국전력공사일 수 있다. 상기 전력 공급 회사는 중계 장치(20)가 전송한 전기사용정보를 기초로 전기 요금을 정산하고 과금할 수 있다.
도 2a는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기(30)는 전원연결부(100), 파워메인부(200) 및 커넥터부(300)를 포함할 수 있다.
전원연결부(100)는 외부로부터 상용교류전원을 공급받을 수 있다. 전원연결부(100)는 콘센트(21)와 연결되어 콘센트(21)로부터 상용교류전원을 공급받을 수 있다. 콘센트(21)는 이동형 충전기(30)로 공급하는 상용교류전원의 전력량을 측정 및 기록할 수 있다.
파워메인부(200)는 전원연결부(100)가 공급받은 상용교류전원을 전기운송장치(3)로 충전하기 위한 교류전원과 상기 교류전원 충전 제어를 위한 회로부의 전원 공급용 직류전원으로 변환할 수 있다. 상기 직류전원은 이동형 충전기(30)의 운전 전원으로 사용될 수 있다. 파워메인부(200)는, 전기운송장치(3)로 충전된 전력량을 산출하고, 전기요금 정산을 위해 산출한 전력량을 서버(50)로 전송할 수 있다. 또한, 파워메인부(200)는 사용자를 인증하기 위한 사용자 인증 정보를 전자 장치(10), 콘센트(21) 또는 서버(50)로 전송하여, 사용자 인증 절차를 수행할 수 있다.
커넥터부(300)는 전기운송장치(3)의 인렛에 연결되고. 파워메인부(200)가 변환한 교류전원이 전기운송장치(3)에 충전되도록 제어할 수 있다.
또한, 커넥터부(300)는 전기운송장치(3)로 충전되는 과정 또는 상태를 알리기 위한 정보, 또는 전기운송장치(3)로 충전되는 과정 또는 상태를 지시하는 그래픽을 디스플레이할 수 있으며, 전기운송장치(3)로의 충전을 안내하기 위한 오디오 신호를 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기의 전원연결부에 대한 바람직한 일 실시 예의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전원연결부(100)는 전원 플러그부(110) 및 온도센서(150)를 포함할 수 있다.
전원 플러그부(110)는 콘센트(21)와 연결되어 콘센트(21)로부터 상용교류전원을 공급받을 수 있다. 여기서 상용교류전원은 AC 110V 전원 또는 AC 220V 전원일 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기의 전원연결부에 대한 바람직한 일실시예의 구조를 도시한 내부 투시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 이동형 충전기의 전원연결부에 대한 바람직한 일실시예의 구조를 다른 방향에서 도시한 내부 투시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전원 플러그부(110)는 콘센트(21)에 연결되는 플러그(120)를 포함할 수 있다. 여기서 콘센트(21)는 상용화된 AC 220V 전원 라인을 구비할 수 있고, 플러그(120)는 콘센트(21)의 AC 220V 전원 라인에 연결될 수 있다.
플러그(120)는 제1 접속핀(123), 제2 접속핀(125) 및 자석(130)을 포함할 수 있다. 제1 접속핀(123)은 하우징(121)에 일부가 매설된 상태로 전면으로 돌출될 수 있다.
제2 접속핀(125)은 하우징(121)에 일부가 매설된 상태로 전면으로 돌출될 수 있다.
자석(130)은 하우징(121) 내부에 배치되며, 제1 접속핀(123) 및 제2 접속핀 (125) 사이를 잇는 직선(141)의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다. 바람직하게 직선(141)은 제1 접속핀(123)의 중점(143) 및 제2 접속핀의 중점(145)을 잇는 것일 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 자석(130)이 직선(141)의 하부에 위치하게 도시되어 있다.
또한 자석(130)의 상단 또는 하단이 직선(141)에 위치할 수 있다. 즉 자석(130)의 상단 또는 하단이 직선(141)의 접할 수 있다.
바람직하게, 자석(130)은 막대형 형상을 가질 수 있고, 제1 접속핀(123) 및 제2 접속핀(125)으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다.
온도센서(150)는 전원 플러그부(110)의 내부 온도를 센싱할 수 있고, 센싱한 온도 신호를 파워메인부(200)로 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 불록도이고, 도 7a는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트에 대한 바람직한 일실시예의 형상을 도시한 사시도이고, 도 7b는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트의 마그네틱 센서의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 7b를 참조하면, 콘센트(500)는 전원공급부(510), 제어부(520), 제1 통신부(530), 제2 통신부(540), 저장부(550), 디스플레이부(560), 제1 마그네틱 센서(570) 및 제2 마그네틱 센서(580)를 포함할 수 있다. 콘센트(21, 22, 23)는 콘센트(500)일 수 있다.
전원공급부(510)는 외부로부터 인가된 상용교류전원을 직류전원으로 변환할 수 있다. 일례로, 전원공급부(210)는 AC 220V 전원이 인가되면 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 내장되어 있어 내부 회로에 적용 가능한 직류(DC)전원으로 변환시키는 역할을 담당할 수 있다. 상기 직류 전원은 제어부(520), 제1 통신부(530), 제2 통신부(540), 저장부(550), 디스플레이부(560), 제1 마그네틱 센서(570) 및 제2 마그네틱 센서(580)로 공급될 수 있다.
제어부(520)는 명령을 실행하고, 콘센트(500)와 연관된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(520)는 저장부(550)로부터 검색된 명령어를 사용하여, 콘센트(500)의 구성요소들 간의 입력 및 출력, 데이터의 수신 및 처리를 제어할 수 있으며, 구성요소의 상태를 체크하며 정보를 수신하여 논리연산처리를 담당할 수 있다.
제어부(520)는 이동형 충전기(30)의 플러그(120)가 콘센트(500)에 인입되면, 플러그(120)로 전원의 공급 여부를 결정할 수 있다. 또한 제어부(520)는 플러그(120)로 전원을 공급하는 것으로 결정하면, 플러그(120)로 전원이 공급되도록 콘센트(500)를 제어할 수 있다.
제어부(520)는 사용자를 인증하기 위해 사용자 인증 정보를 중계 장치(20)로 전송할 수 있고, 제어부(520)는 중계 장치(20)로부터 인증 결과로 인증 완료 메시지가 전송되면, 충전 절차가 진행되도록 제어할 수 있다. 여기서 상기 사용자 인증 정보는 제2 통신부(540)가 수신한 사용자 식별 정보를 포함할 수 있다.
제어부(520)는 전기운송장치(3)로 충전된 전력량을 산출할 수 있고, 이를 저장부(550)에 저장할 수 있다. 제어부(520)는 산출된 전력량을 합산하여 전기운송장치(3)에 충전된 전기 충전량을 지시하는 전기사용정보를 생성할 수 있다.
제1 통신부(530)는 저장부(550)에 저장된 위치 정보를 전자 장치(10)로 전송할 수 있다. 또한 제1 통신부(530)는 사용 가능 여부를 통지하는 사용 안내 정보를 전자 장치(10)로 전송할 수 있다. 여기서 제1 통신부(530)는 전자 장치(10)와 블루투스(Bluetooth) 기반으로 데이터를 송수신할 수 있으며, 전자 장치(10)가 사전에 설정된 거리 내에 위치한 경우에, 전자 장치(10)의 블루투스 통신 신호를 감지하고 감지된 전자 장치(10)로 상기 위치 정보를 전송할 수 있다. 또한 제1 통신부(530)는 제어부(520)의 제어에 따라 상기 사용 안내 정보를 전송할 수 있다. 또한 충전이 진행되는 동안에, 제1 통신부(530)는 제어부(520)의 제어에 따라 전자 장치(10)로 충전상태를 지시하는 상태 정보를 더 전송할 수 있다.
제2 통신부(540)는 사용자를 인증하기 위해 이동형 충전기(30)로부터 상기 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 정보를 수신하고, 상기 사용자 식별 정보를 중계 장치(20)로 전송할 수 있다. 다른 실시예로, 제1 통신부(530)가 사용자를 인증하기 위해 전자 장치(10)로부터 상기 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 정보를 수신할 수 있고, 제2 통신부(540)가 상기 사용자 식별 정보를 중계 장치(20)로 전송할 수 있다.
또한, 제2 통신부(540)는 중계 장치(20)로부터 인증 결과를 수신할 수 있고, 상기 인증 결과를 제어부(520)로 출력할 수 있다. 그리고, 제2 통신부(540)는 제어부(520)가 생성한 전기사용정보를 중계 장치(20)로 전송할 수 있다. 제2 통신부(540)는 제1 통신부(530)과 다른 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신부(530)는 블루투스 통신 방식을 사용할 수 있고, 제2 통신부(540)는 LoRa 통신 방식을 사용할 수 있다.
저장부(550)는 콘센트(500)의 위치를 지시하는 위치 정보, 제어부(520)가 산출한 전력량 및 제1 통신부(530)(또는 제2 통신부(540))가 수신한 사용자 식별 정보를 저장할 수 있고, 판독 전용 메모리(ROM), EEPROM 메모리, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 하드 디스크 드라이브 등으로 구현될 수 있다. 일례로, 저장부(550)는 위치 정보 또는 전력량 등의 데이터를 내부 EEPROM 메모리에 저장하여 전원이 차단되더라도 현재까지 사용된 누적 전력량을 유지할 수 있도록 할 수 있다.
디스플레이부(560)는 콘센트(500)에 대한 시인성을 확보하고, 충전 진행 상태, 및 비 정상적인 상황에 대해서 LED로 표시할 수 있다.
콘센트(500)는 플러그(120)가 꽂히는 접속구(503)가 형성되는 하우징(501)을 포함할 수 있다. 하우징(501)은 접속구(503) 상에 위치하며, 하우징(501) 내부 공간부와 연결되어, 플러그(120)의 접속핀이 삽입되기 위한 제1 접속공(505), 및 접속구(503) 상에 위치하며, 하우징(501) 내부 공간부와 연결되어, 플러그(120)의 다른 접속핀이 삽입되기 위한 제2 접속공(507)를 포함할 수 있다.
제1 마그네틱 센서(570)는 하우징(501) 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제1 감지 신호를 출력할 수 있다.
제2 마그네틱 센서(580)는 하우징(501) 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제2 감지 신호를 출력할 수 있다.
플러그(120)가 콘센트(500)에 꽂히면, 제1 마그네틱 센서(570) 또는 제2 마그네틱 센서(580)가 플러그(120)의 자석(130)의 자성을 센싱하여 감지 신호를 제어부(520)로 출력할 수 있다.
제어부(520)는 제1 마그네틱 센서(570)이 출력한 제1 감지 신호 및 제2 마그네틱 센서(580)이 출력한 제2 감지 신호를 기초로 플러그(120)로 전원의 공급 여부를 결정할 수 있다. 콘센트(500)의 초기 상태는 플러그(120)로 전원을 차단하는 상태일 수 있고, 플러그(120)로 전원을 공급하는 것으로 결정한 경우에, 제어부(520)는 플러그(120)로 전원이 공급되도록 제어할 수 있다. 사용자 인증이 필요한 실시예에서는, 제어부(520)는 전원을 공급하는 것으로 결정한 경우에, 사용자 인증 절차를 더 진행할 수 있고, 사용자 인증에 성공한 경우에, 플러그(120)로 전원이 공급되도록 제어할 수 있다.
제어부(520)가 전원을 차단하는 것으로 결정한 경우에는, 상기 초기 상태가 유지될 수 있다. 이때, 제어부(520)는 제1 통신부(530)로 하여금 불법 플러그 사용을 지시하는 정보를 포함하는 사용 안내 정보를 전자 장치(10)로 전송하도록 제어할 수 있다.
일부 실시예로, 제1 마그네틱 센서(570)는, 제1 접속공(505) 및 제2 접속공(507)을 잇는 직선(511) 상부에 위치하고, 제2 마그네틱 센서(580)는, 직선(511) 하부에 위치할 수 있다. 추가 실시예로, 제1 마그네틱 센서(570)는 직선(511)에 수직하고 제1 접속공(505) 및 제2 접속공(507) 사이에 위치하는 수직선(513)의 일측에 위치하고, 제2 마그네틱 센서(580)는 수직선(513)의 타측에 위치할 수 있다.
제어부(520)는 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호 중 하나가 출력된 경우에는, 플러그(120)로 전원의 공급을 결정하고, 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 둘다 출력된 경우에는, 플러그(120)로 전원의 차단을 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트의 마그네틱 센서가 플러그의 자석을 센싱하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 일부 실시예에서 플러그(120)의 자석(130) 위치가 정 중앙이 아니기 때문에, 플러그(120)의 삽입 방향에 따라 자석(130)이 제1 위치(M1)에 위치할 수 있고, 제2 위치(M2)에 위치할 수 있다.
자석(130)이 제1 위치(M1)에 위치한 경우에는, 제1 마그네틱 센서(570)가 자석(130)의 자성을 인식이 하여 제1 감지 신호를 출력하고, 제2 마그네틱 센서(580)는 자석(130)의 자성을 인식하지 못함으로 감지 신호를 출력하지 않는다. 이러한 경우에는, 제어부(520)는 플러그(120)로 전원을 공급하는 것으로 결정하므로, 플러그(120)로 전원이 공급될 수 있다.
자석(130)이 제2 위치(M2)에 위치한 경우에는, 제2 마그네틱 센서(580)가 자석(130)의 자성을 인식이 하여 제2 감지 신호를 출력하고, 제1 마그네틱 센서(570)은 자석(130)의 자성을 인식하지 못함으로 감지 신호를 출력하지 않는다. 이러한 경우에, 제어부(520)는 플러그(120)로 전원을 공급하는 것으로 결정하므로, 플러그(120)로 전원이 공급될 수 있다.
불법 사용자가 본 발명의 콘센트를 동작 시키기 위해서 자력이 센 자석을 가지고 콘센트(500) 주위에서 동작을 시킬 경우에는, 제1 마그네틱 센서(570) 및 제2 마그네틱 센서(580) 둘다 센싱을 하게 됨으로써, 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호가 둘다 출력되고, 이러한 경우에는, 제어부(520)는 플러그(120)로 전원을 차단하는 것으로 결정하므로, 플러그(120)로 전원이 공급되는 것이 방지될 수 있다.
하기 표 1은 제1 감지신호 및 제2 감지신호에 따라 플러그로의 전원 공급 또는 차단을 나타낸 것이다.
제1 감지신호 제2 감지신호 플러그로의 전원 공급
0 0 전원 OFF
0 1 전원 ON
1 0 전원 ON
1 1 전원 OFF
표 1에서, '0'은 감지신호가 발생하지 않은 것을 나타내고, '1'은 감지신호가 발생한 것을 의미하며, 전원 OFF는 플러그로의 전원을 차단하는 것을 의미하고, 전원 ON은 플러그로의 전원을 공급하는 것을 의미한다.
도 9는 본 발명에 따른 전기운송장치를 위한 콘센트의 제어부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 제어부(520)는 센서 수신부(610), 중앙 처리부(620), 릴레이 제어부(630) 및 전력량 연산부(640)를 포함할 수 있다.
센서 수신부(610)는 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 기초로 플러그로의 전원을 온(ON) 또는 오프(off)할지를 결정할 수 있고, 플러그로의 전원 공급 결정 결과를 중앙 처리부(620)로 출력할 수 있다.
중앙 처리부(620)는 저장부(550)로부터 검색된 명령어를 사용하여, 콘센트(500)의 구성요소들 간의 입력 및 출력, 데이터의 수신 및 처리를 제어할 수 있으며, 구성요소의 상태를 체크하며 정보를 수신하여 논리연산처리를 담당할 수 있다. 중앙 처리부(620)는 센서 수신부(610)의 전원 공급 결정 결과에 따라 플러그로의 전원이 공급 또는 차단되게 릴레이 제어부(630)를 제어할 수 있다. 중앙 처리부(620)는 인증 절차를 진행할 수 있고, 센서 수신부(610)의 전원 공급 결정 결과 및 인증 결과를 기초로 플러그로의 전원이 공급 또는 차단되게 릴레이 제어부(630)를 제어할 수 있다.
릴레이 제어부(630)는 중앙 처리부(620)의 제어에 따라 플러그로의 전원을 온(ON)하거나 오프(off)할 수 있다.
전력량 연산부(640)는 전력량계 기능을 하는 블록으로써 전기운송장치(3)로 충전된 전력량을 산출할 수 있고, 이를 저장부(230)에 저장할 수 있다. 전력량 연산부(640)는 이동형 충전기(30)로의 충전에 사용되는 전압과 전류를 감지해서 사용되고 있는 전력량을 계산할 수 있고, 이를 실시간 저장할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
전기운송장치를 위한 이동형 충전 시스템 1
전자 장치 10
중계장치 20
콘센트 21, 22, 23
이동형 충전기 30
서버 50
전력 시스템 70

Claims (11)

  1. 플러그가 꽂히는 접속구가 형성되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제1 감지 신호를 출력하는 제1 마그네틱 센서;
    상기 하우징 내부에 위치하며, 자석의 자성을 센싱하여 제2 감지 신호를 출력하는 제2 마그네틱 센서; 및
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 기초로 상기 플러그로 전원의 공급 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접속구 상에 위치하며, 상기 하우징 내부 공간부와 연결되어, 상기 플러그의 접속핀 삽입되기 위한 제1 접속공; 및
    상기 접속구 상에 위치하며, 상기 하우징 내부 공간부와 연결되어, 상기 플러그의 다른 접속핀이 삽입되기 위한 제2 접속공을 포함하고,
    상기 제1 마그네틱 센서는,
    상기 제1 접속공 및 상기 제2 접속공을 잇는 직선 상부에 위치하며,
    상기 제2 마그네틱 센서는,
    상기 직선 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 마그네틱 센서는,
    상기 직선에 수직하고 상기 제1 접속공 및 상기 제2 접속공 사이에 위치하는 수직선의 일측에 위치하고,
    상기 제2 마그네틱 센서는,
    상기 수직선의 타측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 중 하나가 출력된 경우에는, 상기 플러그로 전원의 공급을 결정하고,
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 둘다 출력된 경우에는, 상기 플러그로 전원의 차단을 결정하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  5. 제 1항에 있어서,
    초기 상태는 상기 플러그로 전원을 차단하는 상태인 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  6. 제 1항에 있어서,
    사용자의 전자 장치로 콘센트가 설치되어 있는 위치를 지시하는 위치 정보 및 사용 가능 여부를 통지하는 사용 안내 정보 중 적어도 하나를 전송하는 제1 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전자 장치가 사전에 설정된 거리 내에 위치한 경우에, 상기 위치 정보 및 상기 사용 안내 정보가 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 통신부는,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 전자 장치로 충전상태를 지시하는 상태 정보를 더 전송하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 사용자를 인증하기 위해 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 정보를 중계 장치로 전송하고, 상기 중계 장치로부터 인증 결과를 수신하며, 상기 사용자가 이용한 전기 충전량을 지시하는 전기사용정보를 상기 중계 장치로 전송하는 제2 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 콘센트.
  9. 전원을 제공하는 콘센트에 인입되는 플러그를 포함하는 전기운송장치를 위한 이동형 충전기에 있어서,
    상기 플러그는,
    하우징에 일부가 매설된 상태로 전면으로 돌출되는 제1 접속핀;
    상기 하우징에 일부가 매설된 상태로 전면으로 돌출되는 제2 접속핀; 및
    상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제1 접속핀 및 상기 제2 접속핀 사이를 잇는 직선의 상부 또는 하부에 위치하는 자석을 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 이동형 충전기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 자석은,
    막대형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 이동형 충전기.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 직선은,
    상기 제1 접속핀의 중점 및 상기 제2 접속핀의 중점을 잇는 것이며,
    상기 자석은,
    상기 제1 접속핀 및 상기 제2 접속핀으로부터 동일한 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기운송장치를 위한 이동형 충전기.
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