WO2023136372A1 - 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법 - Google Patents

케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법 Download PDF

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WO2023136372A1
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charging device
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charging
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김홍석
윤상원
이승돈
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엘지전자 주식회사
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • Embodiments relate to a charging device and charging method including a cable.
  • the embodiments apply to an armature charging device that includes a cable.
  • An electric vehicle is a vehicle powered by electricity, and is a vehicle that obtains driving energy by using electricity rather than by burning fossil fuels such as gasoline or diesel.
  • the electricity stored in the battery inside and outside the electric vehicle is used as power.
  • the battery that provides power to the electric vehicle is a secondary battery and can be recharged and used again even if it is discharged.
  • an electric vehicle charger In order to charge the battery of such an electric vehicle, an electric vehicle charger is required.
  • an electric vehicle charger includes a fast charger and a slow charger according to a charging speed.
  • An electric vehicle charger uses a cable to transfer electric energy from an electric vehicle charger to an electric vehicle.
  • the cable is provided in consideration of the distance from the electric vehicle charger to the charging port of the electric vehicle, the length is increased.
  • these cables cannot be mounted in a separate location while charging is not in progress and exist outside the charger. In this case, problems such as breakage of the cable or contamination of the surrounding environment due to the cable occur.
  • Embodiments are aimed at providing a charging device and a charging method for solving the above problems.
  • Embodiments are intended to solve the problem of difficulty in mounting a cable in a charging device and charging method including a cable.
  • a cable wheel connected to one side of the cable by a connecting portion; and a drive unit that rotates the cable wheel so that at least a portion of the cable winds around the cable wheel, but prevents overlap between cables due to the rotation.
  • a charging device including a cable.
  • a charging device comprising a cable
  • the drive portion rotates the cable wheel such that the cable winds less than 360° around the cable wheel.
  • a charging device includes a cable guide including an opening through which a cable passes, and guiding movement of the cable through the opening; It provides a charging device including a cable, further comprising a.
  • the cable guide provides a charging device comprising a cable, comprising a wheel for guiding the cable in at least part of the opening.
  • a charging device may include a wheel stopper fixed inside the charging device to limit a rotation radius of the cable wheel so that the cable wheel rotates within a preset angle; It provides a charging device including a cable, further comprising a.
  • the wheel stopper is provided at a point a predetermined distance away from a position where the circumference of the cable wheel passes, and the predetermined distance is a distance less than the thickness of the connecting portion, providing a charging device including a cable.
  • the preset angle is greater than or equal to 180° and less than 360°, providing a charging device including a cable.
  • the cable includes a cable contact on the other side
  • the charging device includes a processor that controls a driving unit and a sensor; and a sensor for detecting the position of the cable contact portion. It provides a charging device including a cable, further comprising a.
  • the processor rotates the driving unit in a first direction when the sensor detects that the cable contact is inside the charging device, the first direction being a direction in which at least a portion of the cable is wound around the cable wheel.
  • a charging device including a cable is provided.
  • the processor rotates the driving unit in a second direction when the sensor detects that the cable contact is outside the charging device, the second direction being a direction in which at least a portion of the cable is unwound from the cable wheel.
  • a charging device including a cable is provided.
  • the senor includes an image sensor and a distance sensor
  • the processor acquires a charging target image through the image sensor when it is detected through the sensor that the cable contact is outside the charging device, and the distance sensor
  • a charging device including a cable is provided, which calculates a distance to a charging target through the distance and controls a drive unit to release the cable from the cable wheel based on the calculated distance.
  • the processor rotates the driving unit in the second direction by a first angle when it is detected through the sensor that the cable contact is outside the charging device, and when a tensile force on the cable is detected through the sensor,
  • a charging device including a cable that rotates the driving unit in a second direction by a second angle is provided.
  • the driving unit is provided on the same plane as the cable wheel, and the driving unit contacts at least a portion of the cable wheel and rotates in a direction opposite to the cable wheel.
  • the cable comprises a first cable and a second cable
  • the cable wheel comprises a first cable wheel connected to one side of the first cable and a second cable wheel connected to one side of the second cable
  • the first cable and the second cable are provided at the top and bottom of the charging device, respectively, to provide a charging device including a cable.
  • the charging device provides a charging device including a cable, further including a waterproof cover covering the cable wheel.
  • detecting the position of the cable contact when the sensor recognizes a change in the position of the cable contact detecting the position of the cable contact when the sensor recognizes a change in the position of the cable contact; and wherein the processor drives the cable wheel in a first direction through the driving unit when the cable contact is inside the charging device, and the processor drives the cable wheel in a second direction through the driving unit when the cable contact is outside the charging device. step; Including, it provides a charging method.
  • the cable in a charging device and charging method including a cable, the cable may be automatically aligned.
  • the cable in the charging device and charging method including a cable, can be mounted.
  • the cable in a charging device and charging method including a cable, can be drawn out or stored.
  • Embodiments in a charging device and charging method including a cable, to prevent breakage of the cable.
  • Embodiments are, in a charging device and charging method including a cable, to prevent contamination of the surrounding environment or the cable due to the cable.
  • FIG. 1 is a block diagram of a charging device according to embodiments.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a charging device according to embodiments.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a charging device according to embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a sensor according to embodiments.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a driving unit according to embodiments.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a cable wheel according to embodiments.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a cable wheel according to embodiments.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a cable guide according to embodiments.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a wheel stopper according to embodiments.
  • FIG. 10 is a flowchart of a charging method according to embodiments.
  • FIG 11 illustrates an example in which the embodiments are applied during charging or discharging.
  • a charging device described through embodiments is a device for charging a battery.
  • a charging device is a device that supplies voltage to a discharged or partially discharged battery so that the battery stores electric energy.
  • the battery described through the embodiments is a device that converts energy released by a change of material into electrical energy.
  • the battery is, for example, a secondary battery.
  • a battery is discharged, for example, by supplying electrical energy to an electronic device.
  • the battery is charged by receiving electrical energy from the charging device. In this way, the battery can be charged and/or discharged at least twice.
  • the electronic device includes, for example, a car, a mobile phone, and the like.
  • automobiles, electric vehicles, and electric vehicles may be used interchangeably, and they refer to devices powered by electric energy.
  • FIG. 1 is a block diagram of a charging device according to embodiments.
  • the charging device 100 includes a cable wheel 110, a driving unit 120, a cable guide 130, and a cable 150.
  • the charging device 100 may further include at least one of the sensor 140 and the wheel stopper 160 .
  • the charging device 100 may further include at least one of a processor 170, a communication unit 180, and a memory 190.
  • the charging device 100 described through the embodiments charges the battery.
  • the charging device 100 supplies voltage to a discharged or partially discharged battery so that the battery stores electric energy.
  • the cable wheel 110 coils the cable 150 .
  • Cable 150 is wound around at least a portion of cable wheel 110 .
  • the drive unit 120 drives the cable wheel 110 so that the cable 150 is wound around the cable wheel 110 .
  • the cable guide 130 guides the moving direction of the cable 150 .
  • the sensor 140 includes one or more sensors for sensing at least one of the inside of the charging device 100, the outer surface of the charging device 100, or surrounding environment information surrounding the charging device 100 and user information. do.
  • the sensor 140 may include a proximity sensor, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and a gravity sensor (G-sensor). ), gyroscope sensor, motion sensor, RGB sensor, infrared sensor, finger scan sensor, ultrasonic sensor, microphone , battery gauge, environmental sensors (eg barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, heat detection sensor, gas detection sensor, etc.), chemical sensors (eg electronic nose, healthcare sensor, bio recognition sensor, etc.).
  • G-sensor gravity sensor
  • the charging device 100 may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
  • Sensor 140 also detects the condition of cable 150 .
  • the sensor 140 detects, for example, an operation of the cable 150 to detect whether the cable 150 is inside or outside the charging device 100.
  • Cable 150 conducts voltage or current.
  • the cable 150 supplies electrical energy from the charging device 100 to the battery. That is, the cable 150 is directly or indirectly connected to the battery to transfer electrical energy from the charging device 100 to the battery.
  • the wheel stopper 160 limits the rotation radius of the cable wheel 110 so that the cable wheel 110 rotates within a preset angle.
  • the processor 170 controls all or some components included in the charging device 100 .
  • the processor 170 is located in the charging device 100 and controls the overall operation of the charging device 100. However, the processor 170 may be located outside the charging device 100 and control the charging device 100 through the communication unit 180 .
  • the communication unit 180 transmits and receives data with an external device wirelessly or wired.
  • the external device is, for example, a device for which charging is performed or is to be performed by the charging device 100, and is a vehicle.
  • the external device is, for example, a user's multimedia device using the charging device 100, and is, for example, a laptop computer or a smart phone.
  • the communication unit 180 includes at least one of a broadcast reception module, a mobile communication module, a wireless Internet module, a short-distance communication module, and a location information module.
  • a broadcast reception module receives a broadcast signal and/or broadcast-related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channels include satellite channels and terrestrial channels.
  • Two or more broadcast receiving modules are provided in the mobile terminal 100 to receive simultaneous broadcasting of at least two broadcast channels or to switch broadcast channels.
  • the mobile communication module complies with technical standards or communication methods for mobile communication (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), and Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000)).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV-DO Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE -A Long Term Evolution-Advanced
  • the wireless signal includes a voice signal, a video call signal, or various types of data according to text/multimedia message transmission and reception.
  • a wireless Internet module refers to a module for wireless Internet access, and is built into or external to the charging device 100 .
  • the wireless Internet module is configured to transmit and receive radio signals in a communication network based on wireless Internet technologies.
  • Wireless Internet technologies include, for example, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro (Wireless Broadband), WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), and the like.
  • WLAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • Direct Wireless Internet technologies
  • DLNA Digital Living Network Alliance
  • WiBro Wireless Broadband
  • WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • LTE Long Term Evolution-Advanced
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • the wireless Internet module transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology within a range including Internet technologies not listed above.
  • the wireless Internet module for performing wireless Internet access through the mobile communication network It may also be understood as a kind of mobile communication module.
  • a short-range communication module is for short-range communication, and includes BluetoothTM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), and ZigBee. , Near Field Communication (NFC), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (USB) technologies may be used to support short-range communication.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Direct Wi-Fi Direct
  • USB Wireless Universal Serial Bus
  • the short-range communication module may be used between the charging device 100 and a wireless communication system, between the charging device 100 and another charging device 100, or between the charging device 100 and an external device through a local area network (Wireless Area Networks). Wireless communication between located networks may be supported.
  • the local area wireless communication network may be a local area wireless personal area network (Wireless Personal Area Networks).
  • the memory 190 stores a plurality of application programs (application programs or applications) that are driven in the charging device 100 , data for operation of the charging device 100 , and commands. At least some of these application programs are downloaded from an external server through wireless communication. In addition, at least some of these applications exist on the charging device 100 from the time of shipment for the basic function (eg, electric energy transfer) of the charging device 100.
  • application programs application programs or applications
  • the application program may be stored in the memory 160, installed on the charging device 100, and driven by the processor 170 to perform the operation (or function) of the charging device.
  • the charging device 100 may further include a power supply unit.
  • the power supply unit supplies power to the charging device 100 from an external natural or artificial environment.
  • the power supply unit supplies power to the charging device 100 from a natural environment such as solar heat or wind power.
  • the power supply supplies power to the charging device 100 from an artificial environment such as an external power supply.
  • the power supply receives external power or internal power and supplies power to each component included in the charging device 100 .
  • the power supply unit 100 may include a battery, and the battery is a built-in battery or a replaceable battery.
  • the charging device 100 including all or some of these components will be described in detail.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a charging device according to embodiments.
  • the charging device 100 includes a cable wheel 110, a drive unit 120, a cable guide 130, a sensor 140, a cable 150, and a wheel stopper 160.
  • FIG. 2 is an example, and the charging device 100 may include only some of the components of FIG. 2 .
  • a cable wheel 110 winds a cable 150 .
  • the cable wheel 110 is connected to one side of the cable 150.
  • the cable wheel 110 is rotatable.
  • the cable wheel 110 has a rotatable circular shape.
  • the cable wheel 110 rotates in the first direction so that the cable 150 connected to the cable wheel 110 is wound along the circumference of the cable wheel 110 .
  • the cable wheel 110 rotates in the second direction so that the cable 150 connected to the cable wheel 110 is uncoiled along the circumference of the cable wheel 110 .
  • the first direction and the second direction are opposite directions. For example, when the first direction is clockwise, the second direction is counterclockwise.
  • the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 .
  • the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 so that the cable 150 is ejected from or stored in the charging device 100 .
  • the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 in consideration of tension according to the thickness of the cable 150 .
  • the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 in consideration of tension according to the weight of the cable 150.
  • the tension by the cable 150 and the driving force by which the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 are proportional.
  • the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 in the first direction so that the cable 150 is wound along the circumference of the cable wheel 110 .
  • the cable 150 is housed in the charging device 120 .
  • the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 so that the cables 150 do not overlap each other due to rotation.
  • the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 so that the cable 150 is wound less than 360° with respect to the cable wheel 110, thereby preventing overlap between the cables 150.
  • the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 so that the cable 150 is wound at an angle of 180° or more and less than 360° with respect to the cable wheel 110, so that overlapping between the cables 150 does not occur. Do not.
  • the charging device 100 prevents accidents such as fire caused by overlapping cables 150.
  • the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 in the second direction so that the cable 150 is unwound along the circumference of the cable wheel 110 .
  • the cable 150 is ejected to the outside of the charging device 120 .
  • the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 in the second direction to eject the cable 150. Also, for example, the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 in a first direction to accommodate the cable 150 when charging through the cable 150 is finished.
  • the charging device 100 can increase the length of the cable 150 drawn out from the charging device 100.
  • the charging device 100 promotes safety and damage by enabling the cable 150 to be accommodated.
  • the charging device 100 can safely accommodate, mount, and withdraw the cable 150 having a length of 700 mm or more.
  • the cable guide 130 guides the cable 150 .
  • the cable guide 130 prevents the cable 150 from departing from a predetermined path when the cable 150 is ejected or stored.
  • the cable guide 130 prevents tangles between the cables 150 from occurring.
  • the cable guide 130 supports or fixes the cable 150 so that the cable 150 is at a preset position.
  • the charging device 100 includes one or more cable guides 130 .
  • the cable guide 130 may also serve as the wheel stopper 160 .
  • the sensor 140 detects the state of the cable 150. For example, sensor 140 detects whether cable 150 is inside or outside charging device 100 . Specifically, the sensor 140 detects a position of a cable contact portion (not shown) where the cable 150 and the battery contact each other. For example, the sensor 140 detects whether the cable contact is inserted into the charging device 100 or pulled out.
  • the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 based on the position of the cable contact portion detected by the sensor 140 .
  • the drive unit 120 allows the cable 150 to be unwound along the circumference of the cable wheel 110. (110) is rotated in the second direction. Therefore, for example, when the user withdraws the cable contact portion from the charging device 100 to use the cable 150, the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 so that the cable 150 is connected to the charging device ( 100) Helps the convenience of filling by being ejected to the outside.
  • the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 by a first angle when detecting that the location of the cable contact portion is outside the charging device 100 .
  • the drive unit 120 further rotates the cable wheel 110 by the second angle. let it At this time, the first angle and the second angle are the same or different.
  • the drive unit 120 adjusts the angle at which the cable wheel 110 rotates at one time so that the cable 150 is injected out of the charging device 100 only as much as necessary during charging. Accordingly, the charging device 100 adjusts the amount of the cable 150 being pulled out to prevent damage to the cable 150 or contamination of the surrounding environment by the cable 150 .
  • the drive unit 120 may allow the cable 150 to be wound along the circumference of the cable wheel 110 when the sensor 140 detects that the position of the cable contact portion is inside the charging device 100. Rotate the cable wheel 110 in the first direction. Therefore, for example, when the user places the cable contact portion on the charging device 100 to end use of the cable 150, the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 so that the cable 150 is charged. They are drawn into the device 100 to help align or place the cables.
  • the cable 150 transfers electrical energy from the charging device 100 to the battery.
  • the cable contact portion is a place in direct or indirect contact with the battery, and the cable 150 is connected to the battery through the cable contact portion.
  • the other end of the cable 150 is connected to the cable wheel 110 .
  • the other side of the cable 150 is fixed to the cable wheel 110 and simultaneously receives electric energy from the charging device 100 . That is, the other side of the cable 150 is physically connected to the cable wheel 110 and electrically connected to the charging device 100 at the same time.
  • cable 150 transmits between 100 and 350 kW of power. Through this, the cable 150 allows the battery to be charged at high speed.
  • the wheel stopper 160 limits the maximum movement radius of the cable wheel 110 .
  • the wheel stopper 160 is fixed to a predetermined position inside the charging device 100 .
  • the predetermined position inside the charging device 100 is a part of the radius of the cable wheel 110 and is a place where the circumference of the cable wheel 100 passes.
  • the cable wheel 110 may include a hook (not shown) at a predetermined position around the cable wheel 110 so that the maximum radius of motion can be limited by the wheel stopper 160 .
  • the hooking portion may be a position where the cable 150 is not wound around the cable wheel 110 .
  • the cable 150 is not wound around the entire circumference of the cable wheel 110 .
  • the wheel stopper 160 allows the cable wheel 110 to rotate only within a preset angle. For example, wheel stopper 160 limits rotation of cable wheel 110 such that cable 150 is wound less than 360 degrees relative to cable wheel 110 . For example, the wheel stopper 160 restricts the rotation of the cable wheel 110 so that the cable 150 is wound around the cable wheel 110 by more than 180 degrees and less than 360 degrees.
  • the charging device 100 has a waterproof exterior.
  • the charging device 100 includes a waterproof cover covering the cable wheel 110 .
  • the charging device 100 may have a shape with a circular top to correspond to the shape of the cable wheel 110 . Through this, the charging device 100 prevents all or part of the charging device 100 from being damaged due to an external environment such as rain or snow.
  • the charging device 100 improves stability by performing primary prevention by the drive unit 120 and secondary prevention by the cable wheel 110 so that the cables 150 do not overlap each other.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a charging device according to embodiments.
  • the charging device 100 shown in FIG. 3 is an example including two cables 150 .
  • the charging device 100 shown in FIG. 3 includes the same or similar components as the charging device 100 described in FIG. 2 .
  • the charging device 100 includes one or more cable wheels (eg, cable wheels described in FIG. 2 ), one or more driving units (eg, driving units described in FIG. 2 ), and one or more cables (eg, cable wheels described in FIG. 2 ).
  • the cable described in FIG. 2 the cable described in FIG. 2.
  • the charging device 100 includes one or more sensors (eg, the sensor described in FIG. 2 ).
  • the cable includes, for example, a first cable 151 and a second cable 152 .
  • the cable wheel includes, for example, a first cable wheel 111 and a second cable wheel 112 .
  • the driving unit includes, for example, a first driving unit 121 and a second driving unit 122 .
  • the sensor includes, for example, a first sensor 141 and a second sensor 142 .
  • the first cable 151 is wound along the circumference of the first cable wheel 111 .
  • the first driving unit 121 rotates the first cable wheel 111 .
  • the first sensor 141 detects the position of the first cable 151.
  • the first drive unit 121 rotates the first cable wheel 111 in the second direction when detecting that the first cable contact portion included in the first cable 151 is outside the charging device 100. Through this, the first cable 151 is ejected to the outside of the charging device 100 .
  • the second cable 152 is wound along the circumference of the second cable wheel 112 .
  • the second driving unit 122 rotates the second cable wheel 112 .
  • the second sensor 142 detects the position of the second cable 152 .
  • the second driving unit 122 rotates the second cable wheel 112 in the second direction when detecting that the second cable contact portion included in the second cable 152 is outside the charging device 100. Through this, the second cable 152 is ejected to the outside of the charging device 100 .
  • the first cable 151 and the second cable 152 may be simultaneously ejected to the outside of the charging device 100 or simultaneously accommodated inside the charging device 100 . That is, the charging device 100 can simultaneously transfer electrical energy to two batteries.
  • the charging device 100 may include a cable 150 and corresponding components for the front and rear surfaces, respectively. In this case, the charging device 100 provides one cable 150 for each side, thereby providing electrical energy to two batteries at the same time.
  • the charging device 100 may include two cables 150 for the front and rear, respectively, and components thereof. In this case, the charging device 100 provides two cables 150 for each side, thereby providing electrical energy to four batteries at the same time.
  • the number of cable wheels is equal to or greater than the number of cables.
  • the number of driving units is equal to the number of cable wheels.
  • the number of sensors is equal to the number of cables. That is, one cable may be wound around two or more cable wheels, and in this case, one cable wheel is at least partially wound around each of the two or more cable wheels.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a sensor according to embodiments.
  • the sensor 140 detects the position of the cable 150. Specifically, the sensor 140 detects the position of the cable contact. For example, sensor 140 detects whether a cable contact is IN or OUT with respect to charging device 100 . As described above, the drive unit 120 drives the cable wheel 1100 according to the detection result of the sensor 140 .
  • the sensor 140 is disposed within the charging device 100 . Specifically, the sensor 140 is disposed on the charging device 100 at the mounting portion h where the cable contact portion is mounted. Through this, the sensor 140 detects whether or not the cable contact portion is mounted on the mounting portion h.
  • the senor 140 is disposed on the cable contact. Specifically, the sensor 140 is disposed on the exterior of the cable contact portion. Through this, the sensor 140 detects whether or not the cable 150 is separated from the holder h.
  • Sensor 140 includes, for example, a vision camera and/or a distance sensor.
  • the sensor 140 detects the position of the battery as well as the position of the cable contact.
  • the sensor 140 may include any sensor capable of obtaining information about a distance or an image.
  • the sensor 140 acquires an image of the position of the battery through a vision camera.
  • the processor 170 compares the image acquired by the sensor 140 with the image pre-stored in the memory 190 to determine whether the acquired image corresponds to the charging target of the charging device 100 .
  • the processor 170 calculates the distance from the charging device 100 to the charging target when it is determined that the acquired image corresponds to the charging target of the charging device 100 .
  • the processor 170 rotates the cable wheel 110 through the driving unit 120 so that the cable 150 is pulled out of the charging device 100 by the distance to the charging target.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a driving unit according to embodiments.
  • the drive unit 120 drives the cable wheel 110 . Specifically, the drive unit 120 rotates the cable wheel 110 in a first direction or a second direction. The drive unit 120 rotates the cable wheel 110 in consideration of the speed of ejection or retraction of the cable 150.
  • the drive unit 120 is provided on the same plane as the cable wheel 110 .
  • the drive unit 120 is disposed at a position where it comes into contact with a part of the circumference radius of the cable wheel 110 .
  • the driving unit 120 has an appearance that engages with the cable wheel 110 to rotate the cable wheel 110 .
  • a surface along the circumference of the drive unit 120 and a surface along the circumference of the cable wheel 110 have a concavo-convex relationship with each other.
  • the drive unit 120 rotates in the first direction
  • the cable wheel 110 rotates in the second direction.
  • the drive unit 120 has a stronger control force on the cable wheel 110.
  • the drive unit 120 has the same circular shape as the cable wheel 110 .
  • the driving unit 120 has a size proportional to the cable wheel 110 and has the same shape as the cable wheel 110 .
  • the driving unit 120 has a smaller size than the cable wheel 110 .
  • the size of the cable wheel 110 is increased and the size of the drive unit 120 is reduced to increase the length of the cable 150 to be wound.
  • the drive unit 120 may be disposed at the center of the cable wheel 110 . That is, the driving unit 120 may be located at the center of a circle of the cable wheel 110 .
  • the drive unit 120 when the drive unit 120 rotates in the first direction, the cable wheel 110 also rotates in the first direction. Through this, the drive unit 120 may drive the cable wheel 110 with less force.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a cable wheel according to embodiments.
  • a cable wheel 110 winds a cable 150 .
  • the cable wheel 110 is physically connected to one side of the cable 150 by a connection portion 110a. That is, the cable 150 is fixed to the cable wheel 110 by the connecting portion.
  • the connection part 110a may also serve as the above-described hooking part in FIG. 2 .
  • the cable wheel 110 winds the cable 150 in the first direction (a) or the second direction (b) by the drive unit 120 .
  • the first direction (a) is a direction in which the cable 150 is wound along the circumference of the cable wheel 110, and is a direction in which the cable 150 is accommodated in the charging device 100.
  • the first direction (a) is a direction in which the connecting portion 110a moves toward the wheel stopper 160 .
  • the second direction (b) is a direction in which the cable 150 is unwound along the circumference of the cable wheel 110, and is a direction in which the cable 150 is ejected from the charging device 100.
  • the second direction (b) is a direction in which the connecting portion 110a moves away from the wheel stopper 160 . Through this, the wheel stopper 160 does not prevent the cable wheel 110 from unwinding the cable 150.
  • the cable wheel 110 includes an engaging portion having an appearance engaging with the driving portion 120 and a winding portion around which the cable 150 is wound.
  • the engaging part has a shape corresponding to the shape of the circumference of the driving part 120 .
  • the engaging portion may have a concave-convex sawtooth shape.
  • the winding portion has a shape in which the cable 150 is not damaged.
  • the engaging portion has a smooth appearance.
  • the cable wheel 110 has a circular shape having a size equal to or greater than a preset radius.
  • the preset radius is the radius of curvature of the cable wheel 110 and is determined based on tension due to the thickness of the cable 150 to be wound.
  • the cable wheel 110 has a thickness equal to or greater than that of the cable 150 . Through this, the cable wheel 110 provides stability against tension due to the thickness or weight of the cable 150 .
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a cable wheel according to embodiments.
  • cable wheel 110 winds cable 150 .
  • FIG. 7 shows a structure in which one side of the cable 150 is connected to a part of the circumference of the cable wheel 110.
  • the connecting portion 110a is disposed on a part of the circumference of the cable wheel 110 to connect the cable 150 and the cable wheel 110 .
  • the cable 150 does not overlap due to rotation.
  • the cable wheel 110 is controlled through a double structure by the drive unit 120 and the wheel stopper 160. Accordingly, the charging device 100 provides a way to house the cable 150 in the charging device 100 with high stability and safety.
  • the charging device 100 provides a way to reduce the volume.
  • FIG. 7 shows a structure in which one side of the cable 150 is connected to the center of a circle of the cable wheel 110.
  • the connection portion 110a is disposed at the center of a circle of the cable wheel 110 to connect the cable 150 and the cable wheel 110.
  • the cable wheel 110 uses a material that does not cause interference by a magnetic field between the cables 150.
  • the cable wheel 110 may wind a longer cable 150 than the case of FIG. 7(a). Accordingly, the charging device 100 can easily supply electrical energy to the battery at a longer distance.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a cable guide according to embodiments.
  • the cable guide 130 guides the cable 150 wound or unwound along the cable wheel 110 .
  • the cable guide 130 fixes a position where the cable 150 is ejected or accommodated.
  • the cable guide 130 includes a hole and guides the cable 150 to move into the hole. Accordingly, the cable guide 130 prevents the cable 150 from being damaged by being separated from the ejection or retracting position.
  • the charging device 100 includes one or more cable guides 130 . That is, the charging device 100 may guide the moving path of the cable 150 in more detail through the plurality of cable guides 130 .
  • the cable guide 130 includes, for example, an upper bearing 130a and a lower bearing 130b.
  • the upper bearing 130a and the lower bearing 130b are coupled to form one opening.
  • the upper bearing 130a may include a groove. Through this, the upper bearing 130a guides the moving direction of the cable 150 in more detail.
  • the lower bearing 130b may include a groove. Through this, the lower bearing 130b supports the cable 150 while guiding the moving direction of the cable 150 in more detail.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a wheel stopper according to embodiments.
  • the wheel stopper 160 limits the rotation radius of the cable wheel 110 .
  • the wheel stopper 160 allows the cable wheel 110 to rotate only within a preset angle.
  • the preset angle is the maximum angle at which the connection part 110a can move from the first point to the second point.
  • the first point is a point where the cable 150 is connected to the cable wheel 110 but is not wound around the cable wheel 110 .
  • the second point is a point where the cable 150 is connected to the cable wheel 110 and at the same time is maximally wound along the circumference of the cable wheel 110 .
  • the wheel stopper 160 is a position corresponding to the second point and is provided inside the charging device 100 .
  • the wheel stopper 160 is provided at a point separated by a predetermined distance from the position where the circumference of the cable wheel 110 passes.
  • the preset distance is a distance less than the thickness of the hooking portion described in FIG. 2 . At this time, when the connecting portion 110a serves as a hanging portion, the preset distance is less than the thickness of the connecting portion 110a.
  • the preset angle is, for example, 180 degrees or more. Through this, the charging device 100 can accommodate a long cable 150 in the charging device 100. Meanwhile, as illustrated in FIG. 5 , when the drive unit 120 is located at the center of the lower end of the cable wheel 110, the preset angle is preferably less than 270 degrees, for example. Through this, the charging device 100 can accommodate the longer cable 150 in the charging device 100 and does not interfere with the driving of the driving unit 120 . Alternatively, the preset angle is less than 360 degrees, for example. Through this, the charging device 100 can house the longer cable 150 in the charging device 100 .
  • the wheel stopper 160 is shown in the direction in which the cable 150 is wound by the cable wheel 110, but the wheel stopper 160 is shown in the direction in which the cable 150 is unwound by the cable wheel 110. can also be placed.
  • the wheel stopper 160 is provided inside the charging device 100 as a position corresponding to the first point.
  • coupling force with the cable wheel 110 may be weakened by tensile force while the cable 150 is unwound.
  • the wheel stopper 160 is installed in the direction in which the cable wheel 110 winds the cable 150, this situation is prevented.
  • FIG. 10 is a flowchart of a charging method according to embodiments.
  • the charging method includes recognizing, by the sensor 140, the position of the cable contact part (s101).
  • the cable 150 is in a state of being wound by the cable wheel 110, and is accommodated inside the charging device 100. Therefore, when the cable 150 is injected outside the charging device 100, the rotation direction of the cable wheel is reversed in the following steps.
  • the charging method includes determining whether the position of the cable contact part recognized by the sensor 140 is inside or outside the charging device 100 (s102). At this time, when the processor 170 determines that the location of the cable contact is inside the charging device 100, the charging method performs step s101 again (IN). In addition, when the processor 170 determines that the location of the cable contact is outside the charging device 100, the charging method performs step s103 (OUT).
  • a charging method includes driving the cable wheel 110 by the drive unit 120 (S103).
  • the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 in the second direction so that the cable 150 is unwound from the cable wheel 110 . That is, the drive unit 120 allows the cable 150 to be ejected from the charging device 100 .
  • the charging method according to the embodiments includes a step (s104) of supplying electrical energy to the battery through the cable 150 by the charging device 100.
  • the charging device 100 is connected to a vehicle including a battery to be charged through a cable 150 and supplies electric energy to the vehicle.
  • a charging method includes recognizing, by the sensor 140, a position of a cable contact part (s105).
  • the charging method includes determining whether the position of the cable contact part recognized by the sensor 140 is inside or outside the charging device 100 (s106). At this time, when the processor 170 determines that the location of the cable contact is outside the charging device 100, the charging method performs step s105 again (IN). In addition, when the processor 170 determines that the location of the cable contact is inside the charging device 100, the charging method performs step s107 (OUT).
  • the charging method includes driving the cable wheel 110 by the drive unit 120 (s107).
  • the driving unit 120 rotates the cable wheel 110 in the first direction so that the cable 150 is wound around the cable wheel 110 . That is, the driver 120 allows the cable 150 to be accommodated inside the charging device 100 .
  • steps s101 to s107 may be repeatedly performed (s108).
  • the charging method provides a charging method capable of receiving or ejecting the cable without damage during charging.
  • FIG 11 illustrates an example in which the embodiments are applied during charging or discharging.
  • FIG 11 shows the inside of the charging device 100 to illustrate the state of the cable 150 during charging or discharging.
  • the charge standby state is a state in which the battery is not being charged by the charging device 100 . Accordingly, in the charging standby state, at least a portion of the cable 150 is wound along the circumference of the cable wheel 110 .
  • A is, for example, the second point described in FIG. 9 . That is, (a) of FIG. 11 shows a state in which the cable 150 is wound around the cable wheel 110 at the maximum angle.
  • 11(b) shows a state in which a user is recognized or a battery is being charged.
  • User recognition is performed through the communication unit or sensor described in FIG. 1 .
  • user recognition is performed from an external device through a communication unit.
  • user recognition is performed through a touch sensor provided outside the charging device 100 .
  • the user can take out the cable contact part from the charging device 100 .
  • the sensor 140 detects the position of the cable contact.
  • the charging device 100 detects that the location of the cable contact portion is outside the charging device 100
  • the cable wheel 110 is rotated to eject the cable 150 to the outside of the charging device 100.
  • B is the first point described in FIG. 9, for example. That is, FIG. 11(b) shows a state in which the cable 150 is unwound to the maximum with respect to the cable wheel 110.
  • Charging completion is a state in which electric energy transmission from the charging device 100 to the battery is completed.
  • the charging device 100 recognizes that the charging is complete when it is detected through the sensor 140 that the position of the cable contact is inside the charging device 100 .
  • the driving unit 140 rotates the cable wheel 110 to unwind the cable 150 to accommodate the cable 150 inside the charging device 100 .
  • FIG. 11(c) shows a state in which the cable 150 is wound at the maximum angle with respect to the cable wheel 110.
  • a charging device and charging method including a cable provide a rotatable cable storage structure or method in a charging device, thereby solving the problem of damage due to unmountable cable and contamination of the surrounding environment or cable.
  • Embodiments suggest a way to stably accommodate the cable in a charging device, even when the cable has a thickness of 32 to 38 mm and high-speed charging is possible.
  • the embodiments have industrial applicability.

Landscapes

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Abstract

실시예들에 따르면, 연결부에 의해 케이블의 일 측과 연결되는 케이블 휠; 및 케이블의 적어도 일부가 케이블 휠을 감도록 케이블 휠을 회전시키되, 회전에 의해 케이블 간 중첩이 발생하지 않도록 하는 구동부; 를 포함하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.

Description

케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법
실시예들은 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예들은 케이블을 포함하는 전기자 충전 장치에 적용된다.
최근 환경에 대한 관심이 높아지면서 전기차(electric vehicle)에 대한 관심이 높아지고 있다. 전기차는 전기를 동력으로 하는 자동차로, 가솔린, 경유와 같이 화석 연료를 연소로 구동 에너지를 얻는 것이 아닌 전기를 이용하여 구동에너지를 얻는 자동차이다.
전기차의 경우, 전기차에 내외장된 배터리에 축적된 전기를 동력으로 이용한다. 이때, 전기차에 동력을 제공하는 배터리는 2차 전지로서 방전이 되더라도 다시 재충전하여 이용할 수 있다.
이러한 전기차의 배터리를 충전하기 위하여, 전기차 충전기가 필요하다. 일반적으로, 전기차 충전기는 충전 속도에 따라 급속 충전기와 완속 충전기를 포함한다.
전기차 충전기는, 전기차 충전기로부터 전기 자동차까지 전기에너지를 전달하기 위하여, 케이블을 이용한다. 이때, 케이블은 전기차 충전기로부터 전기 자동차의 충전구까지의 거리를 고려하여 마련되기 때문에, 길이가 길어지게 된다. 그러나, 이러한 케이블은 충전이 진행되지 않는 동안은 별도의 위치에 거치되지 못하고, 충전기 외부에 존재하게 된다. 이 경우, 케이블이 파손되거나, 또는 케이블로 인하여 주변 환경이 오염되는 등의 문제가 발생한다.
특히, 급속 충전기의 경우 케이블의 가격이 비싸고 두께가 두꺼워서 이와 같은 문제가 더 부각된다.
실시예들은 상술한 문제점을 해결하기 위한 충전 장치 및 충전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예들은 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법에 있어서, 케이블을 거치하기 어려운 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예들에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 다양한 실시예들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
실시예들에 따르면, 연결부에 의해 케이블의 일 측과 연결되는 케이블 휠; 및 케이블의 적어도 일부가 케이블 휠을 감도록 케이블 휠을 회전시키되, 회전에 의해 케이블 간 중첩이 발생하지 않도록 하는 구동부; 를 포함하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는, 케이블이 케이블 휠을 360° 미만으로 감도록 케이블 휠을 회전시키는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 충전 장치는, 케이블이 관통하는 개구를 포함하고, 개구를 통해 케이블의 이동을 가이드하는 케이블 가이드; 를 더 포함하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 케이블 가이드는, 개구의 적어도 일부에 케이블을 가이드하는 휠(wheel)을 포함하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 충전 장치는, 충전 장치 내부에 고정되어, 케이블 휠이 기 설정된 각도 이내에서 회전하도록 케이블 휠의 회전 반경을 제한하는 휠 스토퍼; 를 더 포함하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 휠 스토퍼는, 케이블 휠의 둘레가 지나가는 위치로부터 기 설정된 거리 떨어진 지점에 마련되고, 기 설정된 거리는 연결부의 두께 미만의 거리인, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 기 설정된 각도는 180° 이상 360° 미만인, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 케이블은 다른 일 측에 케이블 접촉부를 포함하고,
충전 장치는, 구동부 및 센서를 제어하는 프로세서; 및 케이블 접촉부의 위치를 감지하는 센서; 를 더 포함하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 프로세서는, 센서를 통해 케이블 접촉부가 충전 장치 내부에 있음이 감지되는 경우, 구동부를 제 1 방향으로 회전시키고, 제 1 방향은 케이블의 적어도 일부가 케이블 휠에 감기는 방향인, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 프로세서는, 센서를 통해 케이블 접촉부가 충전 장치 외부에 있음이 감지되는 경우, 구동부를 제 2 방향으로 회전시키고, 제 2 방향은 케이블의 적어도 일부가 케이블 휠로부터 풀리는 방향인, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 센서는 이미지 센서 및 거리 센서를 포함하고, 프로세서는, 센서를 통해 케이블 접촉부가 충전 장치 외부에 있음이 감지되는 경우, 이미지 센서를 통해 충전 대상 이미지를 획득하고, 거리 센서를 통해 충전 대상까지의 거리를 계산하고, 계산한 거리에 기초하여 케이블이 케이블 휠로부터 풀리도록 구동부를 제어하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 프로세서는, 센서를 통해 케이블 접촉부가 충전 장치 외부에 있음이 감지되는 경우, 구동부를 제 1 각도만큼 제 2 방향으로 회전시키고, 센서를 통해 케이블에 대한 인장력이 감지되는 경우, 구동부를 제 2 각도만큼 제 2 방향으로 회전시키는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 구동부는 케이블 휠과 동일 평면 상에 마련되고, 구동부는 케이블 휠의 적어도 일부와 접하여 케이블 휠과 반대 방향으로 회전하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 케이블은 제 1 케이블 및 제 2 케이블을 포함하고, 케이블 휠은 제 1 케이블의 일 측과 연결된 제 1 케이블 휠 및 제 2 케이블의 일 측과 연결된 제 2 케이블 휠을 포함하고, 제 1 케이블과 제 2 케이블은 각각 충전 장치의 상단과 하단에 마련되는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 충전 장치는, 케이블 휠을 덮는 방수 커버를 더 포함하는, 케이블을 포함하는 충전 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 센서가 케이블 접촉부의 위치의 변화를 인식하면 케이블 접촉부의 위치를 감지하는 단계; 및 케이블 접촉부가 충전 장치 내부에 있는 경우, 프로세서가 구동부를 통해 케이블 휠을 제 1 방향으로 구동하고, 케이블 접촉부가 충전 장치 외부에 있는 경우, 프로세서가 구동부를 통해 케이블 휠을 제 2 방향으로 구동하는 단계; 를 포함하는, 충전 방법을 제공한다.
실시예들은, 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법에 있어서, 케이블을 자동으로 정렬할 수 있다.
실시예들은, 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법에 있어서, 케이블을 거치할 수 있다.
실시예들은, 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법에 있어서, 케이블을 인출 또는 수납할 수 있다.
실시예들은, 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법에 있어서, 케이블의 파손을 방지한다.
실시예들은, 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법에 있어서, 케이블로 인해 주변 환경들 또는 케이블이 오염되는 것을 방지한다.
실시예들에 대한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함된, 첨부 도면은 다양한 실시예들을 제공하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 실시예들에 따른 충전 장치의 블록도이다.
도 2는 실시예들에 따른 충전 장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 실시예들에 따른 충전 장치의 개략적인 구조도이다.
도 4는 실시예들에 따른 센서의 개략적인 구조도이다.
도 5는 실시예들에 따른 구동부의 개략적인 구조도이다.
도 6은 실시예들에 따른 케이블 휠의 개략적인 구조도이다.
도 7은 실시예들에 따른 케이블 휠의 개략적인 구조도이다.
도 8은 실시예들에 따른 케이블 가이드의 개략적인 구조도이다.
도 9는 실시예들에 따른 휠 스토퍼의 개략적인 구조도이다.
도 10은 실시예들에 따른 충전 방법에 대한 순서도이다.
도 11은 충전 또는 방전 시 실시예들이 적용되는 예시를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “유닛”, "모듈", “챔버” 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들을 통해 설명하는 충전 장치는 전지를 충전하는 장치이다. 충전 장치는 방전 되거나 또는 일부 방전된 전지에 대하여 전압을 공급하여, 전지가 전기 에너지를 저장하도록 하는 장치이다.
실시예들을 통해 설명하는 전지는 물질의 변화로 방출되는 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 이때, 전지는, 예를 들어, 2차 전지이다. 전지는, 예를 들어 전자 장치에 전기 에너지를 공급함으로써 방전된다. 또한, 전지는, 충전 장치로부터 전기 에너지를 공급 받음으로써 충전된다. 이와 같이, 전지는, 적어도 2회 이상 충전 및/또는 방전이 가능하다. 이때, 전자 장치는, 예를 들어, 자동차, 휴대폰 등을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 자동차와 전기차 및 전기 자동차는 혼용되어 사용될 수 있으며, 이들은 전기 에너지를 동력으로 하는 장치를 의미한다.
도 1은 실시예들에 따른 충전 장치의 블록도이다.
실시예들에 따른 충전 장치(100)는, 케이블 휠(110), 구동부(120), 케이블 가이드(130), 케이블(150)을 포함한다. 또한, 충전 장치(100)는, 센서(140) 및 휠 스토퍼(160) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 충전 장치(100)는 프로세서(170), 통신부(180) 및 메모리(190) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
실시예들을 통해 설명하는 충전 장치(100)는 전지를 충전한다. 충전 장치(100)는 방전 되거나 또는 일부 방전된 전지에 대하여 전압을 공급하여, 전지가 전기 에너지를 저장하도록 한다.
실시예들에 따른 케이블 휠(110)은 케이블(150)을 권취(coiling)한다. 케이블(150)은 케이블 휠(110)의 적어도 일부에 권취된다.
실시예들에 따른 구동부(120)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 권취되도록 케이블 휠(110)을 구동한다.
실시예들에 따른 케이블 가이드(130)는 케이블(150)의 이동 방향을 가이드 한다.
실시예들에 따른 센서(140)는 충전 장치(100) 내부, 충전 장치(100)의 외면 또는 충전 장치(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함한다.
예를 들어, 센서(140)는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 마이크로폰(microphone), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함한다.
한편, 충전 장치(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
센서(140)는 또한, 케이블(150)의 상태를 감지한다. 센서(140)는, 예를 들어, 케이블(150)의 동작을 감지하여, 케이블(150)이 충전 장치(100) 내외부에 있는지를 감지한다.
실시예들에 따른 케이블(150)은 전압 또는 전류를 전도한다. 케이블(150)은 충전 장치(100)로부터 전지로 전기 에너지를 공급한다. 즉, 케이블(150)은 전지와 직접적으로 또는 간접적으로 연결되어 충전 장치(100)로부터 전지로 전기 에너지를 전달한다.
실시예들에 따른 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)이 기 설정된 각도 이내에서 회전되도록 케이블 휠(110)의 회전 반경을 제한한다.
실시예들에 따른 프로세서(170)는 충전 장치(100)에 포함되는 전부 또는 일부의 구성 요소들을 제어한다. 프로세서(170)는 충전 장치(100) 내에 위치하고, 충전 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 그러나, 프로세서(170)는 충전 장치(100) 외에 위치하고, 통신부(180)를 통해 충전 장치(100)의 제어를 수행할 수도 있다.
실시예들에 따른 통신부(180)는 외부 장치와 무선 또는 유선으로 데이터를 송수신한다. 이때, 외부 장치는, 예를 들어, 충전 장치(100)에 의해 충전이 수행되거나 또는 수행되려고 하는 장치로서, 자동차이다. 또는, 외부 장치는, 예를 들어, 충전 장치(100)를 이용하는 사용자의 멀티미디어 장치로서, 예를 들어, 노트북, 스마트 폰이다.
통신부(180)는, 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예들에 따른 방송 수신 모듈은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함한다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공된다.
실시예들에 따른 이동통신 모듈은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 신호, 화상 통화 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함한다.
실시예들에 따른 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 충전 장치(100)에 내장되거나 외장 된다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술은, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있다.
무선 인터넷 모듈은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈은 상기 이동통신 모듈의 일종으로 이해될 수도 있다.
실시예들에 따른 근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신 모듈은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 충전 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 충전 장치(100)와 다른 충전 장치(100) 사이, 또는 충전 장치(100)와 외부 장치가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
실시예들에 따른 메모리(190)는 충전 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 충전 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장한다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 된다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 충전 장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전기 에너지 전달)을 위하여 출고 당시부터 충전 장치(100) 상에 존재한다.
한편, 응용 프로그램은, 메모리(160)에 저장되고, 충전 장치(100) 상에 설치되어, 프로세서(170)에 의하여 충전 장치 의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
도시하지는 않았으나, 충전 장치(100)는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 전원 공급부는 외부의 자연 또는 인공적인 환경으로부터 충전 장치(100)에 대해 전원을 공급한다. 예를 들어, 전원 공급부는 태양열, 풍력과 같은 자연 환경으로부터 충전 장치(100)에 대해 전원을 공급한다. 또는, 전원 공급부는 외부의 전력 공급 장치로와 같은 인공적인 환경으로부터 충전 장치(100)에 대해 전원을 공급한다.
전원 공급부는 외부의 전원 또는 내부의 전원을 공급받아 충전 장치(100)에 포함되는 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부(100)는 배터리를 포함할 수 있고, 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 배터리이다.
이하에서는, 이와 같은 구성 요소들의 전부 또는 일부를 포함하는 충전 장치(100)에 대하여 상술한다.
도 2는 실시예들에 따른 충전 장치의 개략적인 구조도이다.
실시예들에 따른 충전 장치(100)는 충전 장치(100) 내부에 케이블(150)의 전부 또는 일부를 수납 가능하다. 이를 위해, 충전 장치(100)는 케이블 휠(110), 구동부(120), 케이블 가이드(130), 센서(140), 케이블(150) 및 휠 스토퍼(160)를 포함한다. 그러나, 도 2는 예시이며, 충전 장치(100)는 도 2의 구성 요소 중 일부만을 포함하여도 된다.
실시예들에 따른 케이블 휠(110)은 케이블(150)을 권취한다. 케이블 휠(110)은 케이블(150)의 일 측과 연결된다. 케이블 휠(110)은 회전 가능하다. 케이블 휠(110)은 회전 가능한 원형의 형상을 갖는다.
즉, 케이블 휠(110)은 제 1 방향으로 회전하면서 케이블 휠(110)과 연결된 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권취되도록 한다. 또한, 케이블 휠(110)은 제 2 방향으로 회전하면서 케이블 휠(110)과 연결된 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권출(uncoiling)되도록 한다. 이때, 제 1 방향과 제 2 방향은 반대 방향이다. 예를 들어, 제 1 방향이 시계 방향인 경우, 제 2 방향은 반시계 방향이다.
실시예들에 따른 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 회전시킨다. 구동부(120)는, 케이블 휠(110)을 회전시킴으로써, 케이블(150)이 충전 장치(100)로부터 사출되거나 도는 수납되도록 한다. 이때, 구동부(120)는 케이블(150)의 두께에 따른 장력을 고려하여 케이블 휠(110)을 회전한다. 또는, 구동부(120)는 케이블(150)의 무게에 따른 장력을 고려하여 케이블 휠(110)을 회전한다. 이때, 케이블(150)에 의한 장력과 구동부(120)가 케이블 휠(110)을 회전시키는 구동력은 비례한다.
예를 들어, 구동부(120)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권취되도록 케이블 휠(110)을 제 1 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 케이블(150)의 적어도 일부는 충전 장치(120) 내로 수납된다. 이때 구동부(120)는 회전에 의해 케이블(150) 간 중첩이 발생하지 않도록 케이블 휠(110)을 회전시킨다. 예를 들어, 구동부(120)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대하여 360° 미만으로 권취되도록 케이블 휠(110)을 회전시킴으로써, 케이블(150) 간 중첩이 발생하지 않도록 한다. 또는, 예를 들어, 구동부(120)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대하여 180° 이상 360° 미만으로 권취되도록 케이블 휠(110)을 회전시킴으로써, 케이블(150) 간 중첩이 발생하지 않도록 한다.
이를 통해, 충전 장치(100)는 케이블(150) 간 중첩에 의하여 발생하는 화재 와 같은 사고를 방지한다.
또는, 예를 들어, 구동부(120)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권출되도록 케이블 휠(110)을 제 2 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 케이블(150)의 적어도 일부는 충전 장치(120) 외부로 사출된다.
예를 들어, 구동부(120)는 케이블(150)을 통한 충전이 필요한 경우, 케이블(150)을 사출하기 위하여 케이블 휠(110)을 제 2 방향으로 회전시킨다. 또한, 예를 들어, 구동부(120)는 케이블(150)을 통한 충전이 종료된 경우, 케이블(150)을 수납하기 위하여 케이블 휠(110)을 제 1 방향으로 회전시킨다.
이를 통해 충전 장치(100)는 충전 장치(100)로부터 인출되는 케이블(150)의 길이를 길게 할 수 있다. 또한, 충전 장치(100)는 케이블(150) 수납을 가능하게 하여 안전 및 파손을 도모한다. 예를 들어, 충전 장치(100)는 700mm 이상의 길이를 갖는 케이블(150)을 안전하게 수납, 거치, 인출 가능하다.
실시예들에 따른 케이블 가이드(130)는 케이블(150)을 가이드한다. 케이블 가이드(130)는, 케이블(150)의 사출 또는 수납 시 케이블(150)이 기 설정된 경로를 이탈하는 것을 방지한다. 또는, 케이블 가이드(130)는 케이블(150) 간 엉킴이 발생하는 것을 방지한다. 또는, 케이블 가이드(130)는 케이블(150)이 기 설정된 위치에 있도록 케이블(150)을 지지 또는 고정한다.
충전 장치(100)는 하나 또는 그 이상의 케이블 가이드(130)를 포함한다. 케이블 가이드(130)는 휠 스토퍼(160)의 역할을 겸할 수 있다.
실시예들에 따른 센서(140)는 케이블(150)의 상태를 감지한다. 예를 들어, 센서(140)는 케이블(150)이 충전 장치(100)의 내부 또는 외부에 있는지를 감지한다. 구체적으로, 센서(140)는 케이블(150)과 전지가 접촉되는 케이블 접촉부(도시하지 않음)의 위치를 감지한다. 예를 들어, 센서(140)는, 케이블 접촉부가 충전 장치(100)의 내부에 삽입되었는지 또는 외부로 인출되었는지 여부를 감지한다.
구동부(120)는, 센서(140)가 감지한 케이블 접촉부의 위치에 기초하여 케이블 휠(110)을 회전시킨다.
예를 들어, 구동부(120)는, 센서(140)가 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 외부임을 감지한 경우, 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권출되도록 케이블 휠(110)을 제 2 방향으로 회전시킨다. 따라서, 예를 들어, 사용자가 케이블(150)을 사용하기 위하여 충전 장치(100)로부터 케이블 접촉부를 인출한 경우, 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 회전시켜 케이블(150)이 충전 장치(100) 외부로 사출되도록 하여 충전의 편의를 돕는다.
이때, 구동부(120)는, 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 외부임을 감지한 경우, 케이블 휠(110)을 제 1 각도만큼 회전시킨다. 또한, 케이블 휠(110)이 제 1 각도만큼 회전한 후 센서(140)를 통해 케이블(150)에 대해 인장력이 감지되는 경우, 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 제 2 각도만큼 더 회전시킨다. 이때, 제 1 각도와 제 2 각도는 같거나 상이하다.
이와 같이, 구동부(120)는 1 회에 케이블 휠(110)이 회전하는 각도를 조절하여, 충전 시 필요한 만큼만 케이블(150)이 충전 장치(100)의 외부로 사출되도록 한다. 이에 따라, 충전 장치(100)는 인출되는 케이블(150)의 양을 조절하여 케이블(150) 파손 또는 케이블(150)에 의한 주변 환경 오염을 방지한다.
또는, 예를 들어, 구동부(120)는, 센서(140)가 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 내부임을 감지한 경우, 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권취되도록 케이블 휠(110)을 제 1 방향으로 회전시킨다. 따라서, 예를 들어, 사용자가 케이블(150)의 사용을 종료하기 위하여 충전 장치(100)에 케이블 접촉부를 거치한 경우, 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 회전시켜 케이블(150)이 충전 장치(100) 내부로 인출되도록 하여 케이블의 정렬 또는 배치를 돕는다.
실시예들에 따른 케이블(150)은 충전 장치(100)로부터 전지로 전기 에너지를 전달한다.
상술한 바와 같이, 케이블(150)은 일 측이 케이블 접촉부와 연결된다. 이때, 케이블 접촉부는 전지와 직접적으로 또는 간접적으로 접하는 곳으로서, 케이블(150)은 케이블 접촉부를 통해 전지와 연결된다.
또한, 케이블(150)은 다른 일 측이 케이블 휠(110)과 연결된다. 이때, 케이블(150)의 다른 일 측은 케이블 휠(110)에 대하여 고정되면서 동시에 충전 장치(100)로부터 전기 에너지를 전달 받는다. 즉, 케이블(150)의 다른 일 측은 케이블 휠(110)과 물리적으로 연결되면서 동시에 충전 장치(100)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 케이블(150)은 100 내지 350kW의 전력을 전송한다. 이를 통해, 케이블(150)은 전지가 고속 충전 되도록 한다.
실시예들에 따른 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)의 최대 운동 반경을 한정한다. 휠 스토퍼(160)는 충전 장치(100) 내부의 소정 위치에 고정된다. 이때, 충전 장치(100) 내부의 소정 위치는 케이블 휠(110)의 반경의 일부로서, 케이블 휠(100)의 둘레가 지나는 곳이다.
케이블 휠(110)은 휠 스토퍼(160)에 의해 최대 운동 반경이 제한될 수 있도록, 케이블 휠(110)의 둘레의 소정 위치에 걸림부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 이때, 걸림부는 케이블 휠(110)의 둘레 상에 케이블(150)이 권취되지 않는 위치일 수 있다. 이 경우, 케이블(150)은 케이블 휠(110)의 전체 둘레 상에 권취되지 않는다. 이를 통해, 충전 장치(100)는, 예를 들어 케이블(150) 간 중첩되어 화재가 발생하는 등의 사고를 방지한다.
휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)이 기 설정된 각도 내에서만 회전하도록 한다. 예를 들어, 휠 스토퍼(160)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대하여 360도 미만으로 권취되도록 케이블 휠(110)의 회전을 제한한다. 예를 들어, 휠 스토퍼(160)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대하여 180도 이상 360도 미만으로 권취되도록 케이블 휠(110)의 회전을 제한한다.
한편, 충전 장치(100)는 방수 가능한 외관을 갖는다. 또는, 충전 장치(100)는 케이블 휠(110)을 덮는 방수 커버를 포함한다. 또는, 충전 장치(100)는 케이블 휠(110)의 형상에 대응되도록 상부가 원형인 형상을 가질 수 있다. 이를 통해, 충전 장치(100)는 비, 눈과 같은 외부 환경으로 인해 충전 장치(100)의 전체 또는 일부가 손상되는 것을 방지한다.
이와 같이, 충전 장치(100)는 케이블(150)이 서로 중첩되지 않도록 구동부(120)에 의한 1차 방지 및 케이블 휠(110)에 의한 2차 방지를 수행하여 안정성을 제고한다.
도 3은 실시예들에 따른 충전 장치의 개략적인 구조도이다.
도 3에 도시한 충전 장치(100)는, 2 개의 케이블(150)을 포함하는 예시이다. 도 3에 도시한 충전 장치(100)는 도 2에서 설명한 충전 장치(100)와 동일 또는 유사한 구성 요소들을 포함하고 있다.
충전 장치(100)는 하나 또는 그 이상의 케이블 휠(예를 들어, 도 2에서 설명한 케이블 휠), 하나 또는 그 이상의 구동부(예를 들어, 도 2에서 설명한 구동부) 및 하나 또는 그 이상의 케이블(예를 들어, 도 2에서 설명한 케이블)을 포함한다. 또한, 충전 장치(100)는 하나 또는 그 이상의 센서(예를 들어, 도 2에서 설명한 센서)를 포함한다.
케이블은 예를 들어, 제 1 케이블(151) 및 제 2 케이블(152)을 포함한다. 케이블 휠은 예를 들어, 제 1 케이블 휠(111) 및 제 2 케이블 휠(112)을 포함한다. 구동부는 예를 들어, 제 1 구동부(121) 및 제 2 구동부(122)를 포함한다. 센서는 예를 들어, 제 1 센서(141) 및 제 2 센서(142)를 포함한다.
제 1 케이블(151)은 제 1 케이블 휠(111)의 둘레를 따라 권취된다. 제 1 구동부(121)는 제 1 케이블 휠(111)을 회전시킨다. 제 1 센서(141)는 제 1 케이블(151)의 위치를 감지한다.
제 1 구동부(121)는, 제 1 케이블(151)에 포함되는 제 1 케이블 접촉부가 충전 장치(100) 외부에 있는 것을 감지하는 경우, 제 1 케이블 휠(111)을 제 2 방향으로 회전시킨다. 이를 통해 제 1 케이블(151)은 충전 장치(100) 외부로 사출된다.
제 2 케이블(152)은 제 2 케이블 휠(112)의 둘레를 따라 권취된다. 제 2 구동부(122)는 제 2 케이블 휠(112)을 회전시킨다. 제 2 센서(142)는 제 2 케이블(152)의 위치를 감지한다.
제 2 구동부(122)는, 제 2 케이블(152)에 포함되는 제 2 케이블 접촉부가 충전 장치(100) 외부에 있는 것을 감지하는 경우, 제 2 케이블 휠(112)을 제 2 방향으로 회전시킨다. 이를 통해 제 2 케이블(152)은 충전 장치(100) 외부로 사출된다.
제 1 케이블(151)과 제 2 케이블(152)은 충전 장치(100) 외부로 동시에 사출되거나 또는 충전 장치(100) 내부로 동시에 수납될 수 있다. 즉, 충전 장치(100)는 동시에 2 개의 전지에 대하여 전기 에너지를 전달할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 충전 장치(100)는 전면 및 후면에 대해 각각 케이블(150) 및 그에 따른 구성 요소들을 포함할 수 있다. 이 경우 충전 장치(100)는 양면에 대해 각각 하나씩 케이블(150)을 제공하여, 동시에 2 대의 전지에 대해 전기 에너지를 제공할 수 있다.
또한, 충전 장치(100)는 전면 및 후면에 대해 각각 2 개의 케이블(150) 및 그에 따른 구성 요소들을 포함할 수 있다. 이 경우 충전 장치(100)는 양면에 대해 각각 2 개씩 케이블(150)을 제공하여, 동시에 4 대의 전지에 대해 전기 에너지를 제공할 수 있다.
이때, 케이블 휠의 개수는 케이블의 개수와 같거나 또는 케이블의 개수보다 많다. 또한, 구동부의 개수는 케이블 휠의 개수와 같다. 또한, 센서의 개수는 케이블의 개수와 같다. 즉, 하나의 케이블은 2 이상의 케이블 휠에 대해 권취될 수 있으며, 이 경우 하나의 케이블 휠은 2 이상의 케이블 휠 각각에 대해 적어도 일부 권취된다.
이하에서는, 충전 장치(100)에 포함되는 각 구성요소에 대해 상술한다.
도 4는 실시예들에 따른 센서의 개략적인 구조도이다.
상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 센서(140)는 케이블(150)의 위치를 감지한다. 구체적으로, 센서(140)는 케이블 접촉부의 위치를 감지한다. 예를 들어, 센서(140)는 케이블 접촉부가 충전 장치(100)에 대해 IN 상태인지 또는 OUT 상태인지 여부를 감지한다. 상술한 바와 같이, 구동부(120)는 센서(140)의 감지 결과에 따라 케이블 휠(1100을 구동한다.
센서(140)는 충전 장치(100) 내에 배치된다. 구체적으로, 센서(140)는 충전 장치(100)에 케이블 접촉부가 거치되는 거치부(h)에 배치된다. 이를 통해, 센서(140)는 거치부(h)에 케이블 접촉부가 거치되는지 여부를 감지한다.
또는, 센서(140)는 케이블 접촉부에 배치된다. 구체적으로, 센서(140)는 케이블 접촉부의 외관에 배치된다. 이를 통해, 센서(140)는 거치부(h)로부터 케이블(150)이 분리되었는지 여부를 감지한다.
센서(140)는, 예를 들어 비전 카메라(vision camera) 및/또는 거리 센서를 포함한다. 이 경우 센서(140)는 케이블 접촉부의 위치뿐만 아니라, 전지의 위치를 감지한다. 그러나, 이는 예시이며, 센서(140)는 거리 또는 이미지에 대한 정보를 얻을 수 있는 어떠한 센서를 포함하여도 된다.
예를 들어, 센서(140)는 비전 카메라(vision camera)를 통해 전지의 위치에 대한 이미지를 획득한다. 프로세서(170)는 센서(140)가 획득한 이미지와 메모리(190)에 기 저장된 이미지를 비교하여 획득한 이미지가 충전 장치(100)의 충전 대상에 해당하는지 여부를 판단한다. 프로세서(170)는 획득한 이미지가 충전 장치(100)의 충전 대상에 해당한다고 판단하는 경우, 충전 장치(100)로부터 충전 대상까지의 거리를 계산한다. 프로세서(170)는 구동부(120)를 통해, 충전 대상까지의 거리만큼 케이블(150)이 충전 장치(100)로부터 인출되도록 케이블 휠(110)을 회전시킨다.
도 5는 실시예들에 따른 구동부의 개략적인 구조도이다.
상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 구동한다. 구체적으로, 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 회전시킨다. 구동부(120)는 케이블(150)의 사출 또는 수납 속도를 고려하여 케이블 휠(110)을 회전시킨다.
도 5에 도시한 바와 같이, 구동부(120)는 케이블 휠(110)과 동일 평면 상에 마련된다. 구동부(120)는 케이블 휠(110)의 둘레의 반경 중 일부와 맞닿는 위치에 배치된다. 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 회전시키기 위하여, 케이블 휠(110)과 맞물리는 외관을 갖는다.
예를 들어, 구동부(120)의 둘레를 따른 표면과 케이블 휠(110)을 둘레를 따른 표면은 서로 요철 관계에 있다. 이 경우 예를 들어, 구동부(120)가 제 1 방향으로 회전하면, 케이블 휠(110)은 제 2 방향으로 회전한다. 이를 통해, 충전 장치(100)는 부피가 최소화된다. 구동부(120)는 케이블 휠(110)에 대한 더 강한 제어력을 갖는다.
이때, 구동부(120)는 케이블 휠(110)과 같은 원형의 형상을 갖는다. 구동부(120)는 케이블 휠(110)과 크기가 비례 관계에 있으면서, 케이블 휠(110)과 같은 형상을 갖는다. 구동부(120)는 케이블 휠(110)보다 작은 크기를 갖는다.
이와 같이, 충전 장치(100)는 케이블 휠(110)의 크기를 크게 하고 구동부(120)의 크기를 작게 하여 권취되는 케이블(150)의 길이를 길게 할 수 있다.
도 5에 도시한 것과 달리, 구동부(120)는 케이블 휠(110)의 중심에 배치될 수 있다. 즉, 구동부(120)는 케이블 휠(110)의 원의 중심에 위치할 수 있다.
이 경우, 예를 들어, 구동부(120)가 제 1 방향으로 회전하면, 케이블 휠(110) 역시 제 1 방향으로 회전한다. 이를 통해, 구동부(120)는 더 적은 힘을 통해 케이블 휠(110)을 구동할 수 있다.
도 6은 실시예들에 따른 케이블 휠의 개략적인 구조도이다.
실시예들에 따른 케이블 휠(110)은 케이블(150)을 권취한다. 케이블 휠(110)은 케이블(150)의 일 측과 연결부(110a)에 의해 물리적으로 연결된다. 즉, 케이블(150)은 연결부에 의해 케이블 휠(110)에 고정된다. 연결부(110a)는 도 2에서 상술한 걸림부의 역할을 수행할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 케이블 휠(110)은 구동부(120)에 의헤 제 1 방향(a) 또는 제 2 방향(b)으로 케이블(150)을 권취한다.
이때, 제 1 방향(a)은 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권취되는 방향으로, 케이블(150)이 충전 장치(100)로 수납되는 방향이다. 제 1 방향(a)은 연결부(110a)가 휠 스토퍼(160)를 향하여 가는 방향이다. 케이블 휠(110)은, 제 1 방향(a)으로 회전하는 경우, 연결부(110a)가 휠 스토퍼(160)에 걸리게 되어 회전에 제동이 걸리게 된다. 이를 통해, 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)이 기 설정된 각도 이내에서만 회전하게 한다. 또한, 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)이 과하게 회전하여 케이블(150) 간 접촉이 발생하는 것을 방지한다.
제 2 방향(b)은 케이블(150)이 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권출되는 방향으로, 케이블(150)이 충전 장치(100)로부터 사출되는 방향이다. 제 2 방향(b)은 연결부(110a)가 휠 스토퍼(160)로부터 멀어지는 방향이다. 이를 통해, 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)이 케이블(150)을 권출하는 것을 방해하지 않는다.
케이블 휠(110)은 구동부(120)와 맞물리는 외관을 갖는 맞물림부와 케이블(150)이 권취되는 권취부를 포함한다. 맞물림부는 구동부(120)의 둘레의 형상과 대응되는 형상을 갖는다. 예를 들어, 맞물림부는 요철형의 톱니 형상을 가질 수 있다. 권취부는 케이블(150)이 손상이 가지 않는 형상을 갖는다. 예를 들어, 맞물림부는 매끈한 외관을 갖는다.
케이블 휠(110)은 기 설정된 반경 이상의 크기를 갖는 원형이다. 이때 기 설정된 반경은, 케이블 휠(110)의 곡률 반경으로, 권취되는 케이블(150)의 두께에 의한 장력에 기초하여 결정된다.
케이블 휠(110)은 케이블(150)의 두께와 같거나 또는 두꺼운 두께를 갖는다. 이를 통해, 케이블 휠(110)은 케이블(150)의 두께 또는 무게에 의한 장력에 대해 안정성을 제공한다.
도 7은 실시예들에 따른 케이블 휠의 개략적인 구조도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 케이블 휠(110)은 케이블(150)을 권취한다.
도 7의 (a)는 케이블(150)의 일 측이 케이블 휠(110)의 둘레의 일부에 연결되는 구조를 도시하였다. 이 경우, 연결부(110a)는 케이블 휠(110)의 둘레의 일부에 배치되어, 케이블(150)과 케이블 휠(110)을 연결한다.
이 경우, 상술한 바와 같이, 케이블(150)은 회전에 의한 중첩이 발생하지 않는다. 또한, 케이블 휠(110)은 구동부(120) 및 휠 스토퍼(160)에 의한 2중 구조를 통해 제어된다. 이에 따라, 충전 장치(100)는 안정성 및 안전성이 높으면서, 케이블(150)을 충전 장치(100) 내에 수납할 수 있는 방안을 제공한다.
또한, 케이블 휠(110)의 크기를 상대적으로 작게할 수 있어, 충전 장치(100)는 부피를 작게 하는 방안을 제공한다.
도 7의 (b)는 케이블(150)의 일 측이 케이블 휠(110)의 원의 중심에 연결되는 구조를 도시하였다. 이 경우, 연결부(110a)는 케이블 휠(110)의 원의 중심에 배치되어, 케이블(150)과 케이블 휠(110)을 연결한다. 이때, 케이블 휠(110)은 케이블(150) 간 자기장에 의한 간섭이 발생하지 않는 재료를 이용한다.
이 경우, 케이블 휠(110)은 도 7의 (a)에 의한 경우보다 더 길이가 긴 케이블(150)을 권취할 수 있다. 따라서, 충전 장치(100)는 더 먼 거리에 있는 전지에 대하여도 전기 에너지를 용이하게 공급할 수 있다.
도 8은 실시예들에 따른 케이블 가이드의 개략적인 구조도이다.
실시예들에 따른 케이블 가이드(130)는 케이블 휠(110)을 따라 권취 또는 권출되는 케이블(150)을 가이드한다. 케이블 가이드(130)는 케이블(150)이 사출 또는 수납되는 위치를 고정한다. 예를 들어, 케이블 가이드(130)는 개구(hole)을 포함하고, 개구(hole) 내로 케이블(150)이 이동하도록 가이드한다. 이에 따라, 케이블 가이드(130)는 케이블(150)이 사출 또는 수납 위치로부터 이탈하여 손상되는 것을 방지한다.
충전 장치(100)는 하나 또는 그 이상의 케이블 가이드(130)를 포함한다. 즉, 충전 장치(100)는, 복수 개의 케이블 가이드(130)를 통해 케이블(150)의 이동 경로를 더 상세히 가이드할 수 있다.
케이블 가이드(130)는, 예를 들어, 상부 베어링(130a) 및 하부 베어링(130b)를 포함한다. 상부 베어링(130a)과 하부 베어링(130b)은 결합하여 하나의 개구를 형성한다.
상부 베어링(130a)은 홈을 포함할 수 있다. 이를 통해, 상부 베어링(130a)은 케이블(150)의 이동 방향을 더 상세히 가이드한다. 하부 베어링(130b)은 홈을 포함할 수 있다. 이를 통해, 하부 베어링(130b)은 케이블(150)의 이동 방향을 더 상세히 가이드하면서 케이블(150)을 지지한다.
도 9는 실시예들에 따른 휠 스토퍼의 개략적인 구조도이다.
상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)의 회전 운동 반경을 제한한다.
휠 스토퍼(160)는 기 설정된 각도 내에서만 케이블 휠(110)이 회전하도록 한다. 이때, 기 설정된 각도는 연결부(110a)가 제 1 지점에서 제 2 지점까지 이동 가능한 최대 각도이다. 이때, 제 1 지점은, 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대해 연결은 되어 있으나 케이블 휠(110)에 대해 권취되지 않은 지점이다. 제 2 지점은, 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대해 연결되어 있으면서 동시에 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 최대한 권취된 지점이다.
휠 스토퍼(160)는 제 2 지점에 대응되는 위치로서, 충전 장치(100) 내부에 마련된다. 또한, 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)의 둘레가 지나가는 위치로부터 기 설정된 거리 떨어진 지점에 마련된다. 기 설정된 거리는, 도 2에서 설명한 걸림부의 두께 미만의 거리이다. 이때, 연결부(110a)가 걸림부의 역할을 수행하는 경우, 기 설정된 거리는 연결부(110a)의 두께 미만의 거리이다.
기 설정된 각도는 예를 들어 180도 이상이다. 이를 통해 충전 장치(100)는 길이가 긴 케이블(150)도 충전 장치(100) 내에 수납 가능하다. 한편, 도 5에 예시한 바와 같이, 구동부(120)가 케이블 휠(110)의 정하단의 중앙에 위치하는 경우, 바람직하게는, 기 설정된 각도는 예를 들어 270도 미만이다. 이를 통해, 충전 장치(100)는 길이가 더 긴 케이블(150)을 충전 장치(100) 내에 수납 가능하면서, 구동부(120)의 구동을 방해하지 않는다. 또는, 기 설정된 각도는 예를 들어 360도 미만이다. 이를 통해 충전 장치(100)는 길이가 더 긴 케이블(150)을 충전 장치(100) 내에 수납 가능하다.
도 9에서는, 케이블 휠(110)이 케이블(150)을 권취하는 방향에 대한 휠 스토퍼(160)만을 도시하였으나, 휠 스토퍼(160)는 케이블 휠(110)이 케이블(150)을 권출하는 방향에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 휠 스토퍼(160)는 제 1 지점에 대응되는 위치로서, 충전 장치(100) 내부에 마련된다.
예를 들어, 케이블(150)이 권출되면서 인장력에 의해 케이블 휠(110)과의 결합력이 약화될 수 있다. 휠 스토퍼(160)가 케이블 휠(110)이 케이블(150)을 권취하는 방향에 설치되는 경우, 이와 같은 상황을 방지한다.
도 10은 실시예들에 따른 충전 방법에 대한 순서도이다.
실시예들에 따른 충전 방법은, 센서(140)가 케이블 접촉부의 위치를 인식하는 단계(s101)를 포함한다. 이때, 케이블(150)은 케이블 휠(110)에 의해 권취되어 있는 상태로서, 충전 장치(100) 내부에 수납된 상태를 예시한다. 따라서, 케이블(150)이 충전 장치(100) 외부에 사출되어 있는 경우, 이하의 단계에서 케이블 휠의 회전 방향이 반대가 되도록 한다.
실시예들에 따른 충전 방법은, 센서(140)가 인식한 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 내부인지 또는 외부인지 여부를 판단하는 단계(s102)를 포함한다. 이때, 프로세서(170)가 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 내부라고 판단한 경우, 충전 방법은 다시 s101 단계를 수행(IN)한다. 또한, 프로세서(170)가 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 외부라고 판단한 경우, 충전 방법은 s103 단계를 수행(OUT)한다.
실시예들에 따른 충전 방법은, 구동부(120)가 케이블 휠(110)을 구동하는 단계(s103)를 포함한다. 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 제 2 방향으로 회전시켜, 케이블(150)이 케이블 휠(110)로부터 권출되도록 한다. 즉, 구동부(120)는 케이블(150)이 충전 장치(100)로부터 사출되도록 한다.
실시예들에 따른 충전 방법은, 충전 장치(100)가 케이블(150)을 통해 전지에 전기 에너지를 공급하는 단계(s104)를 포함한다. 예를 들어, 충전 장치(100)는 케이블(150)을 통해 충전 대상인 전지를 포함하는 자동차에 연결되어, 자동차에 전기 에너지를 공급한다.
실시예들에 따른 충전 방법은, 센서(140)가 케이블 접촉부의 위치를 인식하는 단계(s105)를 포함한다.
실시예들에 따른 충전 방법은, 센서(140)가 인식한 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 내부인지 또는 외부인지 여부를 판단하는 단계(s106)를 포함한다. 이때, 프로세서(170)가 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 외부라고 판단한 경우, 충전 방법은 다시 s105 단계를 수행(IN)한다. 또한, 프로세서(170)가 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 내부라고 판단한 경우, 충전 방법은 s107 단계를 수행(OUT)한다.
실시예들에 따른 충전 방법은, 구동부(120)가 케이블 휠(110)을 구동하는 단계(s107)를 포함한다. 구동부(120)는 케이블 휠(110)을 제 1 방향으로 회전시켜, 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대해 권취되도록 한다. 즉, 구동부(120)는 케이블(150)이 충전 장치(100) 내부로 수납되도록 한다.
실시예들은, s101 내지 s107 단계를 반복하여 수행(s108)할 수 있다.
이를 통해, 실시예들에 따른 충전 방법은, 충전 시 케이블을 손상 없이 수납 또는 사출할 수 있는 충전 방법을 제공한다.
도 11은 충전 또는 방전 시 실시예들이 적용되는 예시를 도시한 것이다.
도 11은 충전 또는 방전 시 케이블(150)의 상태를 예시하기 위하여 충전 장치(100)의 내부를 도시한 것이다.
도 11의 (a)는 충전 대기 상태를 도시하였다.
충전 대기 상태는 충전 장치(100)에 의해 전지를 충전하고 있지 않은 상태이다. 따라서, 충전 대기 상태에, 케이블(150)의 적어도 일부는 케이블 휠(110)의 둘레를 따라 권취된다. 이때, A는 예를 들어, 도 9에서 설명한 제 2 지점이다. 즉, 도 11의 (a)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대해 최대 각도로 권취된 상태를 도시한 것이다.
도 11의 (b)는 사용자를 인식하거나 또는 전지를 충전하고 있는 상태를 도시하였다.
사용자 인식은, 도 1에서 설명한 통신부 또는 센서를 통해 수행된다. 예를 들어, 사용자 인식은 외부 장치로부터 통신부를 통해 수행된다. 또는, 예를 들어, 사용자 인식은 충전 장치(100)의 외부에 마련되는 터치 센서를 통해 수행된다. 사용자 인식이 완료된 경우 사용자는 충전 장치(100)로부터 케이블 접촉부를 꺼낼 수 있다.
센서(140)는 케이블 접촉부의 위치를 감지한다. 충전 장치(100)는 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100)의 외부임이 감지되면, 케이블 휠(110)을 회전하여 케이블(150)을 충전 장치(100) 외부로 사출한다. 이때, B는 예를 들어 도 9에서 설명한 제 1 지점이다. 즉, 도 11의 (b)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대해 최대한 권출된 상태를 도시한 것이다.
도 11의 (c)는 충전 완료 및 충전 대기 상태를 도시하였다.
충전 완료는 충전 장치(100)로부터 전지로의 전기 에너지 전달이 종료된 상태이다. 충전 장치(100)는 센서(140)를 통해 케이블 접촉부의 위치가 충전 장치(100) 내부임이 감지되면 충전 완료 상태임을 인식한다. 이 경우, 구동부(140)는 케이블 휠(110)을 회전하여 케이블(150)을 충전 장치(100) 내부로 수납하기 위하여 케이블(150)을 권출한다. 예를 들어, 도 9에서 설명한 제 2 지점이다. 즉, 도 11의 (c)는 케이블(150)이 케이블 휠(110)에 대해 최대 각도로 권취된 상태를 도시한 것이다.
실시예들에 따른 케이블을 포함하는 충전 장치 및 충전 방법은 충전 장치 내에 회전형 케이블 수납 구조 또는 방법을 제시함으로써, 케이블 거치 불가에 따른 파손 문제, 주변 환경 또는 케이블이 오염되는 문제를 해결하는 방안을 제시한다. 실시예들은, 예를 들어 케이블의 두께가 32 내지 38mm로서, 고속 충전이 가능한 경우에도, 안정적으로 충전 장치 내에 케이블을 수납하는 방안을 제시한다.
이상 본 발명의 실시예들에 따른 충전 장치 및 충전 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다.
당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
실시예들은 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (16)

  1. 연결부에 의해 케이블의 일 측과 연결되는 케이블 휠; 및
    상기 케이블의 적어도 일부가 상기 케이블 휠을 감도록 상기 케이블 휠을 회전시키되, 회전에 의해 상기 케이블 간 중첩이 발생하지 않도록 하는 구동부;
    를 포함하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 케이블이 상기 케이블 휠을 360° 미만으로 감도록 상기 케이블 휠을 회전시키는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 케이블이 관통하는 개구를 포함하고, 상기 개구를 통해 상기 케이블의 이동을 가이드하는 케이블 가이드;
    를 더 포함하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 케이블 가이드는,
    상기 개구의 적어도 일부에 상기 케이블을 가이드하는 휠(wheel)을 포함하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 충전 장치 내부에 고정되어, 상기 케이블 휠이 기 설정된 각도 이내에서 회전하도록 상기 케이블 휠의 회전 반경을 제한하는 휠 스토퍼;
    를 더 포함하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 휠 스토퍼는,
    상기 케이블 휠의 둘레가 지나가는 위치로부터 기 설정된 거리 떨어진 지점에 마련되고, 기 설정된 거리는 상기 연결부의 두께 미만의 거리인,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 기 설정된 각도는 180° 이상 360° 미만인,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블은 다른 일 측에 케이블 접촉부를 포함하고,
    상기 충전 장치는,
    상기 구동부 및 센서를 제어하는 프로세서; 및
    상기 케이블 접촉부의 위치를 감지하는 센서;
    를 더 포함하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 통해 상기 케이블 접촉부가 상기 충전 장치 내부에 있음이 감지되는 경우, 상기 구동부를 제 1 방향으로 회전시키고,
    상기 제 1 방향은 상기 케이블의 적어도 일부가 상기 케이블 휠에 감기는 방향인,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 통해 상기 케이블 접촉부가 상기 충전 장치 외부에 있음이 감지되는 경우, 상기 구동부를 제 2 방향으로 회전시키고,
    상기 제 2 방향은 상기 케이블의 적어도 일부가 상기 케이블 휠로부터 풀리는 방향인,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 센서는 이미지 센서 및 거리 센서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 통해 상기 케이블 접촉부가 상기 충전 장치 외부에 있음이 감지되는 경우, 상기 이미지 센서를 통해 충전 대상 이미지를 획득하고, 상기 거리 센서를 통해 상기 충전 대상까지의 거리를 계산하고, 상기 계산한 거리에 기초하여 상기 케이블이 상기 케이블 휠로부터 풀리도록 상기 구동부를 제어하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 통해 상기 케이블 접촉부가 상기 충전 장치 외부에 있음이 감지되는 경우, 상기 구동부를 제 1 각도만큼 제 2 방향으로 회전시키고, 상기 센서를 통해 상기 케이블에 대한 인장력이 감지되는 경우, 상기 구동부를 제 2 각도만큼 제 2 방향으로 회전시키는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 케이블 휠과 동일 평면 상에 마련되고,
    상기 구동부는 상기 케이블 휠의 적어도 일부와 접하여 상기 케이블 휠과 반대 방향으로 회전하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블은 제 1 케이블 및 제 2 케이블을 포함하고,
    상기 케이블 휠은 상기 제 1 케이블의 일 측과 연결된 제 1 케이블 휠 및 상기 제 2 케이블의 일 측과 연결된 제 2 케이블 휠을 포함하고,
    상기 제 1 케이블과 상기 제 2 케이블은 각각 상기 충전 장치의 상단과 하단에 마련되는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 케이블 휠을 덮는 방수 커버를 더 포함하는,
    케이블을 포함하는 충전 장치.
  16. 센서가 케이블 접촉부의 위치의 변화를 인식하면 상기 케이블 접촉부의 위치를 감지하는 단계; 및
    상기 케이블 접촉부가 충전 장치 내부에 있는 경우, 프로세서가 구동부를 통해 케이블 휠을 제 1 방향으로 구동하고, 상기 케이블 접촉부가 충전 장치 외부에 있는 경우, 프로세서가 상기 구동부를 통해 케이블 휠을 제 2 방향으로 구동하는 단계;
    를 포함하는, 충전 방법.
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