KR20220127957A - 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치 - Google Patents

컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충전량을 측정하는 계량부; 회원 인증이 가능한 인증부; 계량부 및 인증부의 신호를 관제센터에 전송하는 통신부;를 포함하여 구성된 본체; 및 충전을 위해 전기자동차에 연결되는 커플러가 일체화되어 케이블 길이의 연장이 가능하며, 회원 인증을 위하여 RFID가 내장된 것을 특징으로 하는 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치를 개시한다.

Description

컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치{CHARGING DEVICE COMBINED CONTROL PART AND COUPLER CAPABLE OF EXTENDING CABLE LENGTH WITHOUT DISTORTION OF CHARGING SIGNAL}
본 발명은 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치에 관한 것이다.
한국특허등록 제10-1208320호는 공동주택의 단지 내에 설치되는 충전 스테이션, 전반적인 충전상태를 관장하는 단지 서버 및 세대별 홈 서버를 포함하는 홈네트워크, 충전기 관리 운영을 위한 관리사무소 PC를 인터넷망으로 연계하여, 전기자동차의 충전에서부터 요금 계산 및 과금 처리까지의 전반적인 절차를 일괄적으로 처리할 수 있는 새로운 형태의 전기자동차 충전 방식 및 과금 방식을 구현함으로써, 아파트 등과 같은 공동주택의 제한된 공간에서 다수의 전기자동차를 효율적으로 충전할 수 있으며, 전기자동차 충전과 관련한 전기사용량에 따른 요금 계산 및 과금 절차를 효과적으로 처리할 수 있다.
또한, 충전을 위한 사용자 인증 및 충전전력량의 연산 및 전송을 위한 메인 컨트롤러를 1곳에 설치하고, 다수의 차량에 충전하기 위한 충전케이블을 다수 마련하여 전기자동차를 충전하는 1:N 방식의 충전 시스템을 구현함으로써, 주차 공간의 사용성을 극대화할 수 있고, 충전케이블이 설치되어 있는 원하는 곳에서 충전할 수 있는 등 공간활용성을 높일 수 있고 충전의 편의성을 향상시킬 수 있는 한편, 예약 충전 기능을 통해 다수의 전기자동차를 순차적으로 충전하는 새로운 방식을 구현함으로써, 제한된 수량의 충전기로 다수의 전기자동차를 예약 순번대로 충전할 수 있다.
그러나 상기 등록특허는 메인 컨트롤러를 중심으로 다수의 차량에 충전하기 위한 충전케이블을 다수 마련하여 전기자동차를 충전하는 1:N 방식의 충전 시스템을 구현하는 이점이 있는 반면, 메인 컨트롤러와 충전장치 간 거리가 멀 경우에는 충전제어신호인 PWM 신호의 왜곡현상으로 인하여 충전 효율이 저하되는 문제점이 있다.
즉 충전용 콘센트가 설치된 장소에 내연기관 혹은 다른 전기차가 주차되었을 경우 전기자동차 배터리에 연결되는 케이블의 길이가 한정되어 있어 제때 충전을 못하는 경우가 비일비재하다.
따라서 케이블 길이를 늘려도 충전제어신호의 왜곡현상이 발생하지 않는 기술을 적용할 경우, 예를 들어, 10 ~ 20m까지도 멀리 있는 충전용 콘센트에 충전기를 접속하여 충전할 수 있으므로 이러한 기술 개발이 절실한 것이 현실이다.
1. 한국특허등록 제10-1208320호
본 발명의 목적은 본체와 커플러가 일체화되어 케이블의 길이를 대폭 연장할 수 있는, 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 계량 및 통신 기능을 내장한 본체를 커플러에 일체화함으로써 충전시 계량 및 인증이 가능한 공용 충전기로 사용할 수 있도록 한, 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치는
충전량을 측정하는 계량부;
회원 인증이 가능한 인증부;
상기 계량부 및 인증부의 신호를 관제센터에 전송하는 통신부;를 포함하여 구성된 본체; 및
충전을 위해 전기자동차에 연결되는 커플러가 일체화되어 케이블 길이의 연장이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 회원 인증을 위하여 RFID가 내장된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치에 따르면, 본체와 커플러가 분리되어 있는 종래 제품의 경우 본체로부터 전송되는 아날로그 충전제어신호인 PWM 제어신호가 왜곡되어 커플러에 도달함으로써 충전효율을 저하시키는데 반해, 본 발명은 본체와 커플러가 일체화되어 케이블의 길이를 대폭 연장하여도 충전효율 저하를 방지할 수 있게 된다.
또한, 계량 및 통신 기능을 내장한 본체를 커플러에 일체화함으로써 충전시 계량 및 인증이 가능한 공용 충전기로 사용할 수 있다.
또한, 충전용 콘센트가 원거리에 위치하더라도 멀리 연장가능한 케이블에 의해 충전이 용이하게 이루어질 수 있으므로 충전용 콘센트 설치 개수를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커플러 및 본체 일체용 충전장치 도면.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 커플러 및 본체 일체형 충전장치를 포함한 네트워크 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
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.
[발명의 바람직한 형태]
본 발명은 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치를 개시한다.
본 발명은, 계량장치 및 통신장치가 내장된 본체와 충전을 위해 전기자동차배터리에 결합되는 커플러를 일체화하여, 케이블의 길이를 대폭 연장하여도 충전효율 저하를 방지할 수 있게 된다.
공용 충전기용으로 불특정 다수가 사용하는 충전기의 경우, 현재 주차장에서 주차면의 제약을 받지않아야 할 필요가 있다. 이를 해결하기 위해서는 여러 주차면을 커버할 수 있도록 해야 하며, 전기자동차에 연결되는 커플러의 케이블 길이를 길게 하여 여러 주차면에 충전이 가능하게 하도록 해야한다.
즉 개인용 충전기인 더미 케이블 타입의 충전기가 아닌 이동형 충전기에서는 반드시 커플러와 본체 일체형 구성을 통해 케이블 길이의 자유로운 연장이 필요한 것이다.
개인용 타입의 충전기는 개인이 주차한 곳에 콘센트가 있을 경우에는 언제나 충전이 가능하므로 케이블 길이로 인한 제약이 고정형 충전기인 공용 충전기에 비해 덜하다.
따라서 본 발명에서는 공용 충전기, 즉 회원 인증과 계량을 통해 과금이 이루어질 수 있는 충전장치를 개발하여 케이블 길이의 제약으로부터 자유워지도록 한다.
[발명의 바람직한 실시예]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커플러 및 본체 일체용 충전장치 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시에에 따른 커플러 및 본체 일체형 충전장치를 포함한 네트워크 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 충전장치는 충전을 위해 전기자동차에 연결되는 커플러(10)와, 충전량 측정, 고객 인증 및 원격 관제센터와의 통신을 위한 통신부가 구성된 본체(20)와, 주차장 등 충전소에서 설치된 충전 콘센트에 연결되는 케이블(30)을 포함하여 구성된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본체(20)는 내부에 RFID 리더가 구성되어 RFID 가 인식됨으로써 회원 인증은 물론, 전기자동차(400)에 대한 충전이 개시 및 종료됨을 네트워크망을 통해 관제센터 서버(200) 및/또는 사용자 단말기(300)에도 전송하여 전기자동차(400) 충전정보의 공유가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본체(20)는 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 서버(200) 및/또는 단말기(300)와의 통신을 위한 통신부와, 전체적인 충전동작을 제어하는 제어부와, 충전개시로부터 완료까지의 동작수행을 위해 조작되는 조작부와, 콘센트에 대한 연결을 감지하는 감지부와, 충전 전기량 및 콘센트의 공급전력을 측정하는 측정부와, 충전이 정상적으로 이루어지지 않는 경우 경보음을 방출하는 경보부 등으로 구성될 수 있으며, 전기자동차 충전이 정상적으로 이루어지도록 하고, 충전 정보에 따른 과금 등이 합리적인 기준으로 산정되도록 서버(200) 및/또는 단말기(300)와 충전 정보를 공유할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 충전량 측정 및 고객 인증 등이 커플러(10)와 일체로 구성된 본체(20)에 의해 이루어짐으로써 케이블(30)의 길이를 대폭 연장하더라도 본체(20)로부터 전송되는 아날로그 충전제어신호인 PWM 제어신호가 정상적으로 커플러(10)에 도달하여 전기자동차 충전이 이루어지므로 효율적인 충전이 가능하게 된다.
한편, 상기 제어부에는 충전신호의 왜곡없이 연장 가능한 케이블 길이가 미리 설정 저장되어 있는 상태에서, 케이블 길이가 일정길이 이상 연장될 때, 즉 충전신호 왜곡없이 연장 가능한 길이를 초과할 때 경보부를 통해 경보음을 발생할 수 있다.
이때, 상기 연장되는 케이블 길이는 케이블이 감겨질 수 있도록 커플러의 내부에 구성된 회전권선부(도시 생략)에 감겨진 상태에서 권선부의 회전수를 토대로 판단할 수 있다. 즉 사용자가 충전기를 콘센트에 연결한 상태에서 커플러를 전기자동차에 접속하는 경우 상기 권선부가 한바퀴 회전할 때마다 연장되는 케이블 길이가 설정되어 있고, 권선부의 회전수를 감지하는 센서가 구성되어, 이 센서에서 감지된 권선부의 회전수가 제어부에 입력되면, 제어부는 센서에 의해 감지된 권선부의 회전수를 토대로 연장되는 케이블 길이를 실시간으로 파악할 수 있는 것이다.
또한, 전기자동차에 커플러가 연결되어 충전이 수행되는 동안, 커플러의 당김으로 인하여 커플러가 전기자동차로부터 이탈되어 정상적인 충전이 불가능해질 수 있다.
따라서 본 발명에서는 커플러와 전기자동차의 정확한 결합(접속)상태를 유지하는지를 점검할 수 있도록 센서를 커플러와 전기자동차 배터리에 구성할 수 있다. 즉 전기자동차에 커플러가 접속되는 경우 서로 마주보게 되는 면에 예를 들어, 초음파센서를 설치하여 전기자동차와 커플러간 거리를 감지함으로써 그 감지된 거리에 따라 정상적인 접속 상태인지의 여부를 판단할 수 있는 것이다.
상기 커플러와 전기자동차간 거리 판단은 제어부에 내장된 프로그램에 의해 가능하도록 구성한다.
상기 제어부의 판단결과, 커플러와 전기자동차간 접속이 정상적이지 못할 경우에는 경보부 등을 통해 경보음을 외부로 방출함으로써 사용자로 하여금 즉시 조치가 가능하도록 할 수 있다.
이상으로 본 발명의 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치의 실시예가 기술되었다. 위에 기술된 실시예는 본원발명에 기술되는 원리를 나타내는 많은 구체적 실시예중에서 일부분의 실시예를 예시하는 것이다. 따라서 본원발명의 실시예를 이용함에 따라 당업자들이 본원발명의 청구항에 의해 정의된 범위내에서 많은 다른 배열들을 쉽게 구현해낼 수 있을 것이다.
10 : 커플러 20 : 본체
30 : 케이블

Claims (2)

  1. 충전량을 측정하는 계량부;
    회원 인증이 가능한 인증부;
    상기 계량부 및 인증부의 신호를 관제센터에 전송하는 통신부;를 포함하여 구성된 본체; 및
    충전을 위해 전기자동차에 연결되는 커플러가 일체화되어 케이블 길이의 연장이 가능한 것을 특징으로 하는 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회원 인증을 위하여 RFID가 내장된 것을 특징으로 하는 컨트롤부와 커플러가 일체화되어 충전신호의 왜곡없이 케이블 길이 연장이 가능한 충전장치.
KR1020210032377A 2021-03-12 2021-03-12 충전신호의 왜곡이 발생하지 않도록 컨트롤부와 커플러가 일체화된 충전장치 KR102614326B1 (ko)

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