KR20230151537A - 전기 차량의 재충전을 위해서 전기 차량에 장착될 수 있는 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재충전을 위해서 전기 기기(4)에 장착될 수 있는 디바이스(5)에 관한 것으로서, 이러한 디바이스는: - 단부에서 전기 플러그(2)를 갖는 케이블(8), 이동 시에 케이블을 셋팅하기 위한 조립체(9), 조립체를 작동시켜 케이블(8)을 저장 유닛(6)으로부터 외부로 연장시키도록 또는 케이블을 저장 유닛(6) 내로 회수하도록 구성된, 조립체를 위한 제1 기계적 작동 수단(62, 95)을 포함하는 저장 유닛(6), - 케이블(8)이 회수될 때 전기 플러그(2)가 수용되는 저장 하우징(71)으로서, 개방 또는 폐쇄하도록 작동될 수 있는 밀봉부(72)를 포함하는 폐쇄 디바이스를 갖는 저장 하우징(71)을 포함한다.

Description

전기 차량의 재충전을 위해서 전기 차량에 장착될 수 있는 디바이스

본 발명은 재충전을 위해서 전기 차량과 같은 장치에 장착될 수 있는 디바이스에 관한 것이다.

본 발명은 또한 그러한 디바이스를 포함하는 전기 연결 시스템에 관한 것이다.

전기 차량을 재충전하기 위한 다양한 해결책이 이미 제시되었다. 전기 차량은, 물론 100% 전기 또는 플러그-인 하이브리드(예를 들어, 전기 및 내연 기관 또는 전기 및 수소의 조합) 차량을 의미한다. 따라서, 유도 충전 시스템에 관한 많은 특허가 출원되었다. 이러한 해결책들에서는, 전기 공급 회로에 연결된 일차 코일 및 전기 차량의 배터리에 연결된 이차 코일이 서로 대면되게 배치되어, 유도된 재충전 전류를 이차 코일 내에서 생성한다. 이러한 유도-기반의 해결책은, 이들이 어떠한 인간 개입도 포함하지 않기 때문에, 특히 유리하다. 그러나, 이들은 또한 대규모로 전개하기 어렵게 만드는 특정 수의 단점을 갖는다. 이러한 단점은 다음과 같다:

- 이들은 효율의 최대화를 위해서 이차 코일이 일차 코일에 대해서 완벽하게 배치될 것을 요구하고;

- 이들은 특히 복잡하고 고가의 기반 시설을 필요로 하고;

- 2개의 코일의 상대적인 위치의 조정은 특정 수단의 사용을 필요로 할 수 있고, 이는 기반 시설의 복잡성 및 그 비용을 더 증가시키며;

- 이들은 고주파수 전자기 복사선을 방출하고, 이는 부근의 전기 디바이스와 간섭할 수 있고 건강을 해칠 수 있다.

따라서, 유도-기반 해결책의 특정 장점을 갖는, 특히 인간 개입이 없는, 그러나 모든 단점을 가지지는 않는 전기 연결 해결책을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 특허 출원 WO2017/216458A1은 자기적으로 끌어 당기는 전기 소켓을 통합한 받침대 형태의 전기 연결 디바이스를 설명한다. 전기 소켓은 중앙에 배치되고, 받침대는 전기 소켓의 연결 전방 면을 덮는 표면을 갖는다. 전기 소켓은, 자기 효과를 통해서, 상응 자기 수단을 구비하는 전기 플러그를 끌어 당길 수 있게 하는 자기 수단을 구비한다. 2개의 요소가 자기 효과에 의해서 부착될 때, 전기 연결이 소켓과 플러그 사이에서 이루어진다. 플러그는, 예를 들어 전기 차량의 공급 조립체와 같은, 전기 장치에 연결된다. 하나의 특정 실시형태에서, 디바이스는, 전기 소켓 주위에서 동심적으로 배치되도록 받침대에 통합되는 복수의 환형 형상의 코일을 포함한다. 동작 시에, 전기 소켓을 포함하는 받침대는 지면에 배치되고 예를 들어 전기 케이블에 의해서 주전원에 연결된다. 플러그는 받침대에 가까워 질 때 장치로부터 분리된다. 코일은 플러그를 받침대의 중심을 향해서 그리고 그에 따라 전기 소켓을 향해서 안내하도록 설계된 제어 시퀀스에 의해서 제어된다. 소켓 및 플러그의 각각의 자기 수단들 사이에 존재하는 자기적인 인력을 통해서 연결이 이루어 진다.

제1 부품을 제2 부품을 향해서 끌어 당기기 위해서 그리고 2개의 부품이 커플링될 때 전기 연결을 달성하기 위해서 자기 효과를 이용하는 2-부품 전기 연결 시스템이 당업계에 잘 알려져 있다. 이들은 특히 특허 출원 WO2014/202849A1, WO2012/032230A1, EP2595252A1 및 EP1667459A1에서 설명되어 있다. 이는 또한, 플러그가 자기 효과에 의해서 케이싱을 향해서 끌어 당겨져 전기 연결을 달성하는 전기 연결 시스템을 설명하는 특허 EP2461429B1의 경우도 마찬가지 이다.

전기 차량과 같은 전기 장치를 재충전하기 위해서, 차량이 이미 사용 중인 차량이거나 기존 플랫폼 또는 미래의 플랫폼으로 제조되는 새로운 차량이든 간에, 재충전되는 차량에 완벽하게 장착될 수 있는 디바이스를 제공하는 것이 필수적이다. 이러한 디바이스는 차량 내에서 영구적으로 유지되거나 전체적으로 또는 부분적으로 용이하게 교체 가능한 것이 유리하다. 그에 따라, 전기 플러그를 포함하는 이러한 디바이스는 이하의 목적을 만족시켜야 한다:

- 차량에 용이하게 설치될 수 있도록 충분히 콤팩트하여야 하는 목적;

- 부근에서 소켓의 존재가 검출될 때 플러그가 전개될 수 있게 하기 위한 목적;

- 모든 상황에서 소켓과 신뢰 가능하게 연결될 수 있도록, 플러그가 항상 동일한 최종 위치에 있도록 하는 목적;

- 방진(dust-tight) 및 방수가 되도록 하는 목적;

- 전자파 적합성(EMC), 진동, 충격 및 온도에 대한 내성 등과 관련하여, 해당 차량의 모든 동작 조건을 만족시키기 위한 목적.

본 발명의 목적은 전술한 목적 중 하나 이상을 만족시킬 수 있는 디바이스를 제공하는 것이다.

전술한 목적의 하나 이상은 재충전을 위해서 전기 장치에 장착될 수 있는 디바이스에 의해서 달성되며, 이러한 디바이스는:

- 단부에서 전기 플러그를 갖는 케이블, 이동 시에 케이블 셋팅하기 위한 이동 조립체, 상기 조립체를 작동시켜 케이블을 저장 유닛으로부터 외측으로 방출하도록 또는 케이블을 저장 유닛 내로 회수하도록 구성된, 상기 조립체를 작동시키기 위한 제1 기계적 수단을 포함하는 저장 유닛,

- 케이블이 회수될 때 상기 전기 플러그가 내부에 수용되는 저장 케이싱으로서, 개방 또는 폐쇄하도록 작동될 수 있는 커버를 포함하는 밀폐 디바이스를 포함하는, 저장 케이싱,

- 상기 커버를 개방 또는 폐쇄하도록 제어되는 제2 기계적 작동 수단,

- 케이블을 방출 또는 회수하기 위해서 상기 제1 기계적 작동 수단을 제어하기 위한 그리고 상기 커버를 개방 또는 폐쇄하기 위해서 상기 제2 기계적 작동 수단을 제어하기 위한 제어 수단으로서, 검출 수단 또는 제어 유닛으로부터 전기 제어 신호를 수신하도록 구성된, 제어 수단을 포함한다.

하나의 특별성에 따라, 디바이스는, 저장 유닛에 체결되고 케이블을 안내하도록 배열되는 케이블을 안내하기 위한 도관을 포함하는 안내 디바이스를 포함하고, 상기 도관은 상기 저장 케이싱을 갖는 자유 단부를 갖는다.

다른 특별성에 따라, 저장 케이싱은, 상기 제2 작동 수단에 의해서 서로에 대해서 회전되도록 작동될 수 있는 기부 및 벨(bell)을 포함한다.

다른 특별성에 따라, 커버는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 가요성 밀폐 슬리브로 구성되고, 그 제2 단부는 제1 단부 위로 접혀 접힘부에 의해서 연결된 2개의 동축적인 측방향 측면부(flank)를 가지며, 제1 단부는 기부에 그리고 제2 단부는 벨에 체결된다.

다른 특별성에 따라, 상기 제2 작동 수단은 상기 벨에 형성된 치형부와 결합되는 기어휠을 포함한다.

다른 특별성에 따라, 저장 케이싱은 커버의 폐쇄 이동의 종료를 감지하기 위한 제1 센서 및 커버의 개방 이동의 종료를 감지하기 위한 제2 센서를 포함하고, 상기 센서들은, 상기 벨에 확실하게 체결된 핑거(finger)와 상호 작용하도록 각각 배열된다.

제1 예시적 실시형태에 따라, 이동 조립체는 케이블을 권취하기 위한 권취기(winder)를 포함한다.

하나의 특별성에 따라, 저장 유닛은 상기 권취기로부터 풀린 케이블의 길이를 모니터링하도록 배열된 제1 센서를 포함한다.

다른 특별성에 따라, 저장 유닛은 상기 권취기에 권취된 케이블의 길이를 모니터링하도록 배열된 제2 센서를 포함한다.

제2 예시적 실시형태에 따라, 이동 조립체는, 슬라이드 메커니즘에서 병진 운동될 수 있는 캐리지를 포함한다.

본 발명은 또한, 함께 커플링되어 전기 연결을 형성할 수 있는 전기 플러그 및 전기 소켓을 포함하는 전기 연결 시스템에 관한 것으로서, 상기 전기 플러그는 전술한 바와 같은 디바이스의 전기 플러그이다.

하나의 특별성에 따라, 시스템은, 상기 전기 소켓이 점유하는 중앙 부분을 갖는 자켓을 포함하는 받침대를 포함한다.

다른 특별성에 따라, 시스템은 상기 받침대의 자켓 내에 수용되고 전기 소켓의 주위에 동심적으로 배열되는 복수의 안내 코일, 및 자기장의 생성을 통해서 상기 전기 플러그를 전기 소켓에 더 가까이 이동시키도록 각각의 코일이 독립적으로 활성화될 수 있게 하는 제어 시퀀스를 실행하도록 구성된 제어 수단을 포함한다.

본 발명은 또한 전기 차량 또는 하이브리드 차량에 관한 것으로서, 상기 차량은 전술한 바와 같은 디바이스가 체결되는 샤시를 포함한다.

다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 작성된 이하의 구체적인 설명에서 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 디바이스를 포함하는 전기 연결 시스템의 원리를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 디바이스의 아키텍처를 개략적으로 도시한다.
도 3a 및 도 3b는, 측면으로부터 본, 본 발명의 디바이스의 제1 예시적 실시형태를 분리 상태 및 연결 상태에서 각각 도시한다.
도 4 및 도 5는, 각각 원근적으로 그리고 측면으로부터 본, 도 3a 및 도 3b의 본 발명의 디바이스의 저장 유닛을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는, 원근적으로 본, 본 발명의 디바이스의 제2 예시적 실시형태를 도시한다.
도 7a 및 도 7b 그리고 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 디바이스에서 사용되는 저장 케이싱을 도시하고, 그 밀폐 시스템의 폐쇄 위치와 개방 위치 사이의 동작 원리를 설명한다.
도 9a 내지 도 9c는 모터 차량에 통합된 디바이스의 동작 원리를 도시한다.

본 발명은 전기 장치(4)에 체결될 수 있는 디바이스(5)에 관한 것으로서, 이러한 디바이스는 전기 플러그(2)(이하에서 플러그(2))를 포함하고, 이러한 플러그는 케이블에 의해서 이러한 장치(4)의 전기 공급 조립체에 연결되고, 전기 그리드(R)에 연결되는 전기 소켓(1)(이하에서 소켓(1))에 전기 연결되도록 의도된다. 유리하게, 장치(4)는 전기 차량(V)의 전기 공급 조립체일 수 있고, 이러한 조립체는 재충전되는 하나 이상의 배터리를 포함한다. 전술한 바와 같이, 차량은 100% 전기 또는 플러그-인 하이브리드일 수 있다.

본 설명에서, 플러그와 소켓 사이의 전기 연결은 넓게 이해하여야 한다. 이는 단순한 접촉에 의한, 예를 들어 편평한 콘택(contact)에 의한 연결, 그리고 예를 들어 클립 또는 핀과 소켓 또는 이와 동등한 것 사이의 상호 작용에 의한 플러그-인 연결을 포함한다. 다른 전기 연결 해결책도 물론 생각할 수 있다.

비제한적으로, 플러그(2)는 소켓(1)에 기계적으로 커플링되어, 그 각각의 전기 콘택들 사이의 기계적 연결을 형성하고 전기 연결을 형성하도록 의도된다. 본 발명의 하나의 유리한 양태에 따라, 플러그(2)와 소켓(1) 사이의 기계적 커플링은 자기 효과에 의해서 달성된다. 따라서, 적합한 자기적 아키텍처를 통해서, 플러그(2)가 소켓(1)에 대해서 부착되는 것을 보장할 수 있다. 플러그(2)를 소켓(1) 내로 꽂을 때, 플러그(2)의 전방 부분이 소켓(1)의 전방 부분에 대해서 기계적으로 접경된다.

설명의 나머지에서, 축방향의 주 방향(A)이 정의되고, 이러한 방향은 플러그(2)가 소켓(1)에 더 가까워지는 주 방향에 상응하고, 따라서 이는 전기 연결이 따라서 형성되는 소켓(1)의 축에 상응한다.

시스템은 유리하게, 자기적 및 중력적 수단만을 이용하여, 조작자 또는 로봇의 개입이 없이, 자동적으로 플러그(2)가 소켓(1)에 기계적으로 연결될 수 있게 한다.

설명의 나머지에서, "전방" 및 "후방", "상단" 및 "하단" 그리고 "상부" 및 "하부"는 주 방향(A)을 따른 길이방향 위치와 관련된 것으로 간주한다.

비제한적으로, 소켓(1)은 홀더(예를 들어, 지면(S) - 이어서 주 방향(A)은 지면에 직각이다) 상에 배치되도록 받침대(3)에 통합될 수 있다. 받침대(3)는, 전기 그리드(R)에 그리고 통신 시스템에 연결될 수 있게 하는 하나 이상의 연결부(30)를 포함할 수 있다. 받침대(3)에 통합된 전기 연결은 전기 소켓(1)이 상기 연결부(30)에 연결될 수 있게 한다.

도 1을 참조하면, 받침대(3)는 폐쇄 자켓(31)을 포함하고, 그 중앙 부분은 소켓(1)에 의해 점유된다.

전기 소켓(1)은 전방 랜드(front land)(10)를 포함하고, 전기 소켓은 이러한 전방 랜드를 통해서 플러그(2)에 기계적으로 커플링된다. 이러한 전방 랜드(10)는 임의의 적합한 형상, 편평형 또는 곡선형, 오목형 또는 볼록형일 수 있다.

자켓(31)은 소켓(1)을 덮고 전방 표면(310)을 형성하며, 이러한 전방 표면은 상기 소켓(1)의 전방 랜드(10)를 덮는다. 이러한 전방 표면(310)은 소켓(1)의 전방 랜드(10) 너머에 배치되고, 연결을 위한 역할을 하지는 않는다. 이러한 표면 아래에서, 자켓(31)은, 플러그(2)가 접근할 때 플러그(2)를 소켓(1)을 향해서 안내하기에 적합한 자기적 및/또는 기계적 안내 수단을 포함할 수 있다. 비제한적으로, 특허 출원 제WO2017/216458A1호는, 자켓에 통합된 동심적 코일들의 제어 시퀀스를 실행하는 것에 의해서 플러그(2)가 소켓(1)에 연결되는 동작 원리를 설명한다.

소켓(1)의 전방 랜드(10)는 주 방향(A)에 대해서 횡방향으로 배향된다. 소켓(1) 주위의, 받침대(3)의 전방 표면(310)은 소켓(1)의 전방 랜드(10)에 의해서 형성되는 것과 동일한 평면 내에서 평면형일 수 있거나, 오목한 또는 (첨부 도면에서와 같이) 볼록한 곡선형 형상일 수 있다.

소켓(1)은 전방 랜드(10)를 갖는, 유리하게 원형 횡단면의, 제1 케이싱을 포함할 수 있다. 이러한 제1 케이싱은 받침대(3)의 자켓(31)을 형성하는 케이싱에 통합될 수 있다.

소켓(1)은 케이싱 내에 수용되어 플러그(2)를 끌어 당길 수 있게 하는 제1 자기 수단을 구비하며, 플러그는 상응하는 제2 자기 수단을 구비한다. 플러그(2)가 자기 효과를 통해서 소켓(1)에 부착될 때, 전기 연결이 또한 소켓(1)의 제1 전기 콘택 부재와 플러그(2)의 제2 전기 콘택 부재 사이에서 형성된다.

사용되는 자기적 아키텍처는 플러그(2)가 자기 효과를 통해서 소켓(1)에 부착될 수 있게 한다. 플러그(2)가 소켓(1)에 부착될 수 있게 하는 다양한 자기적 아키텍처가 특히 특허 출원 EP3317926A1에 설명되어 있다. 이들은 본 발명에 적용될 수 있으나, 비제한적인 것으로 간주된다.

플러그(2)가 유리하게 이동 기계 부품을 포함하지 않는다는 것에 주목할 수 있을 것이다.

본 발명에 따라, 플러그(2)를 갖는 디바이스(5)는 차량(V)에 장착되도록 그리고 차량 상에서 영구적으로 유지되도록 의도된다. 디바이스는 차량의 부분에 체결하기 위한 체결 수단 및 차량의 전기 공급 조립체에 연결하기 위한 전기 연결 수단을 포함한다. 디바이스는 또한:

- 차량의 전기 공급 조립체의 배터리 관리 시스템(BMS)과 통신하도록 구성된 통신 수단;

- 배터리 관리 시스템에 선택적으로 통합되는 제어 수단(C)을 포함한다.

디바이스(5)는 차량 상의 다양한 장소에, 전방부에, 후방부에, 그리고 선택적으로 적절한 하우징 내에 배치될 수 있다. 그 위치는 특히 차량의 아키텍처에 따라 달라질 것이나, 또한 디바이스가 이미 시장에 존재하는 차량에 통합되도록 의도되었는지 또는 그 제조 프로세스 중에 통합되도록 의도되었는지의 여부에 따라 달라진다.

비제한적으로, 제어 수단(C)은 검출 수단(M1)으로부터 또는 중앙 유닛(UC)으로부터 제1 전기 제어 신호(S0, S0')를 수신할 수 있다(특히 도 9a 내지 도 9c 참조). 이러한 신호의 수신 시에, 제어 수단(C)은 디바이스(5)를 활성화시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 디바이스(5)는 주로 이하의 요소를 포함한다:

- 단부에서 플러그(2)를 갖는 케이블(8)을 저장하기 위한, 저장 유닛(6)으로 지칭되는, 유닛;

- 플러그(2)를 수용하고 개방 또는 폐쇄 작동될 수 있는 커버를 갖는 저장 케이싱(71);

저장 유닛(6)은 또한 이동 시에 케이블(8)을 셋팅하기 위한 이동 조립체(9)를 포함하고, 이동 조립체는 케이블(8)을 외측으로 방출하고 플러그(2)를 그 저장 케이싱(71)으로부터 전개하도록(플러그의 전개 위치) 또는 플러그를 그 저장 케이싱(71) 내에서 저장하기 위해서 케이블(8)을 회수하도록(플러그의 회수 위치) 제어된다. 이러한 이동 수단(9)은 기계적이다.

케이블(8)은 플러그(2)를 갖는 자유 단부, 및 차량의 전기 공급 조립체에 연결되도록 의도되는 대향 단부를 갖는다. 케이블(8)은 이동 조립체(9)와 상호 작용하여, 저장 유닛(6)으로부터 외측으로 방출되거나 저장 유닛(6) 내로 회수된다. 제1 기계적 작동 수단(62, 95)이 제공되어, 상기 이동 가능 부분의 이동을 제어하고 케이블(8) 및 플러그(2)가 적어도 2개의 위치들 사이에서 이동하게 한다. 이러한 제1 수단은 제어 수단(C)으로부터 제어 신호(S2)를 수신하도록 구성된다.

비제한적으로, 본 발명의 디바이스는 케이블(8)을 주 방향(A)으로, 실질적으로 수직인 방향으로 하강시키도록 배열된다. 플러그(2)의 2개의 위치는 서로 수직으로 위치된다.

케이블(8)을 벗겨서 그 구성 와이어(81)의 전부를 노출시킬 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 복수의 와이어(81)를 이용하는 이러한 해결책은 잠재적으로 케이블(8)의 기계적 유연성을 증가시킬 수 있게 하고, 그에 따라 케이블이 용이하게 굽혀질 수 있게 하고 저장 유닛(6) 내의 그 전체 높이 방향 부피를 감소시킬 수 있게 한다. 이러한 해결책은 특히 후술되는 디바이스(도 6a 및 도 6b)의 제2 실시형태와 함께 이용될 수 있다.

유리하게, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 디바이스(5)가 또한 상기 케이블(8)을 안내하기 위한 디바이스(7)를 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 하나의 특정 양태에 따라, 디바이스(5)의 여러 요소는, 예를 들어, 용이하게 함께 조립될 수 있는 모듈로 이루어지고, 그에 따라 차량 내의 수용 하우징의 구성에 맞춰 조정할 수 있게 한다.

마찬가지로, 외부에서 볼 때, 디바이스(5)는 잠재적으로, 페어링이 있거나 없는, 다양한 형상을 가질 수 있다. 이는 예를 들어 디바이스의 여러 요소를 둘러싸는 평행 육면체 블록의 형태를 가질 수 있다. 그 형상은 잠재적으로 차량 내에 제공된 수용 하우징의 형상에 따라 달라질 것이고 그에 맞춰 조정될 것이다.

저장 유닛(6)은, 함께 조립될 수 있는 복수의 요소로 이루어질 수 있는 케이싱(60, 90)을 포함한다.

저장 유닛(6)은 유리하게 디바이스(5)가 차량(V)에, 예를 들어 그 샤시에 체결될 수 있게 하거나, 차량의 수용 하우징 내에 적절히 수용될 수 있게 하는 체결 수단을 갖는다. 저장 유닛(6)은 또한, 디바이스가 차량의 전기 공급 조립체에 전기 연결될 수 있게 하는 전기 연결 수단을 포함한다. 이러한 체결 수단은 케이싱(60) 상에 형성될 수 있다.

디바이스를 차량의 전기 공급 조립체에 연결하거나 분리하기 위해서 차량에 배열된 특정 전기 스위칭 모듈을 제공해야 할 수도 있다는 것에 주목하여야 할 것이다. 이러한 스위칭 모듈은 또한, 예를 들어, 전술한 받침대(3) 및 본 발명의 디바이스(5)를 통해서 또는 차량에 접근 가능하고 사용자에 의해서 수동으로 연결될 수 있는 전기 플러그를 통해서 다양한 전원들 중에서 전기 공급 조립체의 전원을 선택하도록 배열 및 구성될 수 있다.

도 3a 및 도 3b 그리고 도 4 및 도 5에 도시된 제1 예시적 실시형태에서, 이동 시에 케이블(8)을 셋팅하기 위한 이동 조립체(9)는 그 케이싱(60) 내에 수용된 적어도 하나의 권취기(61)를 포함하고, 이러한 권취기 상에 케이블(8)이 권취된다. 권취기(61)는, 케이블(8)이 위에 권취되는 드럼을 포함할 수 있다. 케이싱(60)은 개구(67)를 포함하고, 이러한 개구를 통해서 케이블(8)이 명령에 따라 양 방향으로 이동된다. 드럼의 구성 및 케이블의 길이에 따라, 케이블(8)은 하나의 회선(turn) 또는 복수의 회선으로 권취될 수 있다.

저장 유닛(6)은 또한 권취기(61)의 드럼을 작동시키기 위한 제1 기계적 수단(62)을 포함하고, 이는 케이블(8)을 권취하기 위해서 또는 케이블(8)을 풀기 위해서 상기 드럼을 작동시키도록 구성된다. 제1 기계적 작동 수단(62)은 모터(620)를 포함하고, 모터는 상기 케이블(8)을 권취하거나 풀기 위해서 일 방향으로 또는 다른 방향으로 드럼을 회전 구동하도록 배열된 출력 샤프트를 갖는다.

저장 유닛(6)은 또한 권취기(61)의 드럼 상에서 케이블(8)을 장력화(tensioning)하기 위한 디바이스(63), 케이블을 드럼의 권취 표면에 대해서 유지하기 위해서 케이블(8)을 가압하는 가압 롤러(630), 및 케이블이 풀리거나 권취될 때 케이블(8)을 권취기(61)의 출구에서 안내하도록 배열된 안내 롤러(64)를 포함할 수 있다.

저장 유닛(6)은 또한 케이싱(60) 내에 수용되고 케이블(8)의 풀린 길이를 모니터링하도록 배열된 제1 센서(65), 예를 들어 광학 센서를 포함할 수 있다. 충분한 길이의 케이블이 풀릴 때, 센서(65)는 전기 신호를 제어 수단(C)에 전송하도록, 그에 따라 제어 수단이 모터의 정지를 명령할 수 있도록 구성된다.

저장 유닛(6)은 또한 케이싱(60) 내에 수용되고 케이블(8)의 권취 길이를 모니터링하도록 배열된 제2 센서(66), 예를 들어 이동-종료 센서를 포함할 수 있다. 케이블(8) 상에 존재하는 돌출부(80)는 케이블의 권취 이동의 종료를 표시할 수 있게 한다. 케이블의 권취 중에, 돌출부가 이동-종료 센서(66)와 만날 때, 센서(66)는 전기 신호를 제어 수단(C)에 전송하도록, 그에 따라 제어 수단이 모터의 정지를 명령할 수 있도록 구성된다.

실시형태의 제2 예가 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 이러한 예에서, 케이블(8)을 벗겨, 그 모든 와이어(81)를 분리하고 평행 이동으로 셋팅되게 할 수 있다. 동작과 관련하여, 원리는 단일 케이블(8)의 원리와 동일하나, 특히 부피 그리고 케이블(8)에 가해지는 기계적 응력과 관련하여, 특정 장점을 갖는다.

이러한 예에서, 디바이스는 또한 케이싱(90)을 포함한다(홀더가 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있고 - 덮개는 케이싱(90)을 폐쇄하기 위해서 홀더에 부착된다).

유리하게, 복수의 케이블 와이어(81)를 포함하는 구성을 수용하기 위해, 케이싱(90) 내에 수용되는 이동 케이블(8)을 셋팅하기 위한 이동 조립체(9)는 캐리지(91) 및 상기 캐리지(91)를 수용하고 상기 캐리지(91)가 적어도 2개의 위치 사이에서 미끄러질 수 있게 하는 슬라이드 메커니즘(92)을 포함한다. 미끄러지는 것에 의해서, 캐리지(91)는 케이블(8)의 와이어(81)를 당겨 와이어를 내측으로 회수하거나 외측으로 방출한다.

각각의 와이어(81)는, 플러그(2)의 전기 콘택에 직접 연결되는 단부를 가질 수 있다. 각각의 와이어(81)의 제2 단부는 차량의 전기 공급 조립체에 연결되도록 의도된 전기 콘택에 연결된다. 캐리지(91)는, 분배부를 형성하는 복수의 정렬된 안내부(910)를 포함할 수 있다. 분리된 와이어(81)가 각각의 안내부(910) 주위에 권취될 수 있고, 그에 따라 와이어들이 용이하게 분리되게 할 수 있다.

상기 제1 기계적 작동 수단(95)은 캐리지(91)를 작동시켜 병진 운동시키도록 배열된 하나 이상의 모터를 포함할 수 있다.

병진 운동은, 주 방향(A)에 대해서 횡방향인 평면 내에서 발생된다.

롤러(93)가 제공되어, 케이블의 와이어를 케이싱(90)을 통해서 형성된 배출구 개구를 향해서 안내할 수 있다. 모터(930)가 제공되어 롤러(93)를 회전 작동시킬 수 있고 이동 시에 와이어를 보다 용이하게 셋팅할 수 있게 한다.

이동-종료 센서(94)가 부가되어, 캐리지(91)의 2개의 이동-종료 위치를 검출한다.

제어 수단(C)은 예를 들어 홀더에 체결된 케이싱 내에 수용된다. 제어 수단은 제어 신호(S2)를 전송함으로써 상기 제1 기계적 작동 수단(95)을 제어하도록 구성된다.

병진 운동은 물론 다른 방식으로, 예를 들어 피스톤을 이용하여 달성될 수 있다.

전술한 2개의 실시형태에서, 디바이스(5)는 또한 플러그(2)를 위한 저장 케이싱(71)을 포함한다.

케이블(8)(또는 와이어(81))이 회수될 때, 플러그(2)는 이러한 저장 케이싱(71) 내에 수용된다. 이러한 저장 케이싱(71)은 커버(72)에 의해서 밀봉-방식으로 다시 폐쇄될 수 있다.

도 7a 내지 도 8b를 참조하면, 저장 케이싱(71)은 예를 들어 원통형 외부 기부(73) 및 상기 기부 내로 동축적으로 삽입되는 원통형 내부 벨(74)을 포함한다. 기부(73) 및 벨(74)은 그 축을 중심으로 서로에 대해서 회전되도록 작동될 수 있다. 비제한적으로, 벨(74)은 기부(73)에 대해서 회전하도록 작동된다.

본 발명의 하나의 특정 양태에 따라, 커버(72)는 2개의 단부를 갖는 가요성 밀폐 슬리브로 형성되고, 그 하나의 단부는 다른 단부 위로 접히고, 그에 따라 접힘부에 의해서 연결된 2개의 동축적인 측방향 측면부를 갖는다. 적절한 체결 수단에 의해서, 슬리브의 제1 단부는 기부(73)에 고정적으로 체결되고, 슬리브의 제2 단부는 벨(74)에 고정적으로 체결된다.

각각, 플러그(2)가 소켓(1)에 연결되도록 방출되어야 할 때 그리고 플러그(2)가 연결을 기다릴 때, 디바이스(5)의 제2 작동 수단(75)은 커버(72)를 작동시켜 개방 또는 폐쇄하도록 배열된다.

이러한 제2 작동 수단(75)은 벨(74)과 상호 작용하여, 벨을 그 축을 중심으로 기부(73)에 대해서 회전 구동한다. 기부(73)에 대한 벨(74)의 회전은 슬리브를 비틀림 이동으로 구동하여, 커버(72)가 폐쇄되게 할 수 있다.

비제한적으로, 제2 작동 수단(75)은, 기어휠과 결합되고 벨(74)의 외부 측방향 벽에 배열되는, 모터(751) 및 노치(752)에 의해서 회전 작동될 수 있는 기어휠(750)을 포함하는 기어 디바이스를 포함할 수 있다. 커버(72)를 폐쇄하기 위해서, 모터(751)에 의한 기어휠의 회전은 벨(74)을 구동하여 기부(73)에 대해서 회전시키고, 그에 따라 슬리브를 비튼다.

제2 작동 수단(75)은 전기 제어 신호의 수신 시에 제어 수단(C)에 의해서 제어된다.

이동-종료 센서와 같은 검출 수단이 저장 케이싱(71) 내에 수용될 수 있고, 개방의 종료 시에 또는 폐쇄의 종료 시에 기부(73)에 대한 벨(74)의 이동 종료를 표시하도록 배열될 수 있다. 검출 수단은, 개방 및 폐쇄 시에, 벨(74)이 그 이동 종료에 도달하였을 때 정지 신호를 모터(751)에 전송하도록 구성된다. 따라서, 벨(74)은, 벨(74)이 그 커버-폐쇄 이동(도 7b)의 종료에 도달하였을 때 제1 이동-종료 센서(76)와 상호 작용하도록 그리고 벨(74)이 그 커버-개방 이동(도 8b)의 종료에 도달하였을 때 제2 이동-종료 센서(77)와 상호 작용하도록 배열된 핑거(740)를 가질 수 있다. 2개의 센서는 기부(73)에 체결되고, 벨이 그 개방 이동의 종료 및 그 폐쇄 이동의 종료에 도달할 때 핑거(740)와 상호 작용하도록 하는 방식으로 배치된다.

도 7a 및 도 7b에서, 커버는 폐쇄되어 있고, 저장 케이싱(71)을 밀봉 방식으로 폐쇄한다. 도 8a 및 도 8b에서, 커버는 개방되어 있고, 플러그(2)를 갖는 케이블(8)이 받침대(3)를 향해서 하강될 수 있게 한다.

저장 케이싱은 저장 유닛(6)의 본체에 직접 체결될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 하나의 유리한 변형예에서, 디바이스(5)는 체결 단부로 지칭되는 제1 단부에서 저장 유닛(6)에 체결된 도관(70)을 포함할 수 있다. 체결 단부에서, 도관(70)은 권취기(61)의 출구에 연결되고, 케이블(8)이 도관을 통과한다. 그 체결 단부에 대향하여, 도관(70)은, 플러그(2)를 저장하기 위해서 사용되는 저장 케이싱(71)을 갖는 자유 단부를 갖는다. 도관(70)은, 변형되지 않거나 잘 변형되지 않는 강성 구조를 가질 수 있다. 이러한 도관은 또한, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 전술한 디바이스의 제2 실시형태에서 사용되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 하나의 특정 양태에 따라, 도 9a, 도 9b 및 도 9c를 참조하면, 전기 차량의 재충전의 맥락에서, 제1 실시형태에 따른 디바이스의 동작 시퀀스는 다음과 같다:

- 받침대(3)는 지면(S) 상에 배치되고 차량(V)은 받침대(3) 위에 위치될 때까지 전진한다(도 9a);

- 차량(V)의 존재는 시스템의 검출 수단(M1)에 의해서 받침대(3) 위에서 검출될 수 있다. 이러한 검출 수단(M1)은 제1 전기 제어 신호(S0)를 제어 수단(C)에 전송한다(도 9b);

- 제1 검출 신호의 수신 시에, 제어 수단(C)은 본 발명의 디바이스를 작동시킨다;

- 제어 수단(C)은 제2 전기 제어 신호(S1)를 전송하여 커버(72)를 개방하도록 제2 작동 수단(75)에 명령하고, 제3 전기 제어 신호(S2)를 전송하여 제1 기계적 작동 수단(62)에 명령하며, 그에 따라 케이블(8)을 권취기(61)로부터 풀어 낸다;

- 케이블(8)을 푸는 것에 의해서, 플러그(2)가 저장 케이싱(71)으로부터 추출되고 받침대(3)를 향해서 지향된다.

- 자기적 인력을 통해서, 플러그(2)가 먼저 받침대(3)에 통합된 자기 수단에 의해서 안내되고, 이어서 플러그(2)의 자기 수단에 의해서 끌어 당겨져 받침대에 연결된다(도 9c).

차량의 존재가 검출될 때, 제어 수단(C)은 그에 따라 케이블 추출 시퀀스를 실행하도록 구성되고, 이러한 케이블 추출 시퀀스는:

- 제2 작동 수단(75)의 활성화를 통해서 커버(72)를 개방하는 시퀀스;

- 권취기(61)를 회전시키고 케이블(8)을 풀고 그에 따라 플러그(2)를 하강시키기 위해서, 제1 기계적 작동 수단(62)을 활성화하는 시퀀스를 포함한다. 제1 센서(65)에 의해서 전송된 이동-종료 신호가 수신될 때, 이동은 중단된다.

마찬가지로, 플러그(2)가 소켓(1)으로부터 분리될 때, 제어 수단은 케이블 저장 시퀀스를 실행하도록 구성되고, 이러한 케이블 저장 시퀀스는 이하를 포함한다:

- 제1 기계적 작동 수단(62)을 활성화시켜 권취기(61)를 회전시킴으로써 플러그(2)를 저장 케이싱(71) 내로 상승시키는 시퀀스. 제2 센서(66)에 의해서 전송된 이동-종료 신호가 수신될 때, 이동은 중단된다.

- 제2 작동 수단(75)의 활성화를 통해서 커버(72)를 폐쇄하는 시퀀스.

사용되는 검출 수단(M1)이 선택적이라는 것에 주목할 수 있을 것이다. 구체적으로, 디바이스는, 차량이 받침대(3)에 대해서 정확하게 배치되었다는 것을 사용자가 인지할 때 사용자에 의해서 수동으로 활성화될 수 있다. 이어서, 제어 유닛(UC)은 제1 전기 제어 신호(S0')를 전송하여 디바이스(5)를 활성화시킨다.

자동 활성화에 적합한 검출 수단(M1)이 사용될 때, 이는 임의의 유형일 수 있다. 예로서, 이는 레이더 기반의 해결책, RFID 센서 기반의 해결책 또는 기계적 해결책, 예를 들어 차량의 바퀴와 상호 작용하도록 의도된 적어도 하나의 초크를 사용하는 해결책의 문제일 수 있고, 상기 초크는 제1 전기 제어 신호(S0)를 방출 할 수 있는 존재 센서를 갖는다. 비제한적으로, 이러한 존재 센서는 위치 스위치일 수 있으며, 바람직하게는 (차량의 압력을 통해 전달되는) 기계적 에너지를 신호(S0)를 전송하도록 구성된 무선 송신기에 전력을 공급할 수 있는 전기 에너지로 변환하는 컨버터를 포함하는, 전력과 관련하여 독립적인 위치 스위치일 수 있다.

도 9a 내지 도 9c를 참조하여 전술한 시퀀스는 물론, 디바이스의 실시형태의 제2 예와 동일한 방식으로 치환될 수 있다. 이러한 해결책에서, 모든 와이어가 방출 또는 회수된다. 권취기(61)의 작동은 슬라이드 메커니즘(92)을 통한 캐리지(91)의 병진 운동의 작동으로 대체된다.

따라서, 본 발명은 예를 들어 이하와 같은 많은 장점을 갖는다:

- 본 발명은, 전기 차량에 쉽게 장착할 수 있는 간단한 해결책을 제공하여 전술한 시스템을 통한 재충전과 양립될 수 있게 한다;

- 본 발명은 단순하고 신뢰 가능한 구성요소를 사용한다;

- 그 밀폐 아키텍처 및 그 동작 모드로 인해서, 디바이스(5)는 차량(V) 내에서 영구적으로 유지될 수 있다.

Claims (14)

1. 전기 장치(4)의 재충전을 위해서 전기 장치에 장착될 수 있는 디바이스(5)에 있어서:
   - 단부에서 전기 플러그(2)를 갖는 케이블(8), 이동 시에 상기 케이블을 셋팅하기 위한 이동 조립체(9), 상기 조립체를 작동시켜 상기 케이블(8)을 저장 유닛(6)으로부터 외측으로 방출하도록 또는 상기 케이블을 상기 저장 유닛(6) 내로 회수하도록 구성된, 상기 조립체를 작동시키기 위한 제1 기계적 수단(62, 95)을 포함하는 저장 유닛(6),
   - 상기 케이블(8)이 회수될 때 상기 전기 플러그(2)가 내부에 수용되는 저장 케이싱(71)으로서, 개방 또는 폐쇄하도록 작동될 수 있는 커버(72)를 포함하는 밀폐 디바이스를 포함하는, 저장 케이싱(71),
   - 상기 커버(72)를 개방 또는 폐쇄하도록 제어되는 제2 기계적 작동 수단(75),
   - 상기 케이블(8)을 방출 또는 회수하기 위해서 상기 제1 기계적 작동 수단(62, 92)을 제어하기 위한 그리고 상기 커버(72)를 개방 또는 폐쇄하기 위해서 상기 제2 기계적 작동 수단(75)을 제어하기 위한 제어 수단(C)으로서, 검출 수단(M1) 또는 제어 유닛(UC)으로부터 전기 제어 신호(S0, S0')를 수신하도록 구성된, 제어 수단(C)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 저장 유닛(6)에 체결되고 상기 케이블을 안내하도록 배열되는, 상기 케이블(8)을 안내하기 위한 도관(70)을 포함하는 안내 디바이스(7)를 포함하고, 상기 도관은 상기 저장 케이싱(71)을 갖는 자유 단부를 가지는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 저장 케이싱(71)은, 상기 제2 작동 수단(75)에 의해서 서로에 대해서 회전되도록 작동될 수 있는 기부(73) 및 벨(74)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 커버(72)는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 가요성 밀폐 슬리브로 구성되고, 그 제2 단부는 상기 제1 단부 위로 접혀 접힘부에 의해서 연결된 2개의 동축적인 측방향 측면부를 가지며, 상기 제1 단부는 상기 기부(73)에 그리고 상기 제2 단부는 상기 벨(74)에 체결되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 제2 작동 수단(75)은 상기 벨(74)에 형성된 치형부(752)와 결합되는 기어휠(750)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 저장 케이싱(71)은 상기 커버의 폐쇄 이동의 종료를 감지하기 위한 제1 센서(76) 및 상기 커버의 개방 이동의 종료를 감지하기 위한 제2 센서(77)를 포함하고, 상기 센서들은, 상기 벨(74)에 확실하게 체결된 핑거(740)와 상호 작용하도록 각각 배열되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이동 조립체(90)는 상기 케이블(8)을 권취하기 위한 권취기(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
8. 제7항에 있어서,
   상기 저장 유닛(6)은 상기 권취기로부터 풀린 케이블(8)의 길이를 모니터링하도록 배열된 제1 센서(65)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
9. 제8항에 있어서,
   상기 저장 유닛(6)은 상기 권취기에 권취된 케이블(8)의 길이를 모니터링하도록 배열된 제2 센서(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 조립체는, 슬라이드 메커니즘(92)에서 병진 운동될 수 있는 캐리지(91)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
11. 함께 커플링되어 전기 연결을 형성할 수 있는 전기 플러그(2) 및 전기 소켓(1)을 포함하는 전기 연결 시스템에 있어서, 상기 전기 플러그(2)는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에서 규정된 바와 같은 디바이스의 전기 플러그인 것을 특징으로 하는, 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 전기 소켓(1)이 점유하는 중앙 부분을 갖는 자켓(31)을 포함하는 받침대(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    받침대의 상기 자켓(31) 내에 수용되고 전기 소켓(1)의 주위에 동심적으로 배열되는 복수의 안내 코일, 및 자기장의 생성을 통해서 상기 전기 플러그(2)를 전기 소켓(1)에 더 가까이 이동시키도록 각각의 코일이 독립적으로 활성화될 수 있게 하는 제어 시퀀스를 실행하도록 구성된 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템.
14. 전기 차량 또는 하이브리드 차량에 있어서, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에서 규정된 바와 같은 디바이스가 체결되는 샤시를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량.

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