KR20210114665A - 충전 케이블 자동인출 제어센서를 갖는 전기자동차 급속 충전기 - Google Patents

충전 케이블 자동인출 제어센서를 갖는 전기자동차 급속 충전기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충전 케이블 자동인출 제어센서를 갖는 전기자동차 급속 충전기에 관한 것으로, 본 실시예에 따른 전기자동차 급속 충전기는, 일 측에 커넥터 거치구를 구비하면서 소정의 높이에 케이블 연결구가 형성되는 충전기 본체, 다수의 회전 롤러를 구비하고, 상기 충전기 본체의 소정의 높이에 고정되도록 결합되는 케이블 인출부, 선단부는 전기자동차의 접속 인렛에 접속되는 커넥터가 구비되고, 후단부는 상기 케이블 연결구에 고정 결합되며, 중간부는 상기 회전 롤러 사이에 삽입되도록 상기 케이블 인출부에 결합되는 충전 케이블, 및, 충전 요청 또는 충전 종료에 따라 상기 케이블 인출부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 케이블 인출부는, 상기 회전 롤러의 전방 또는 후방에 배치되어 상기 충전 케이블이 정위치에서 상기 회전 롤러 사이를 관통하도록 가이드 하는 가이드 핀을 구비하며, 상기 회전 롤러의 구동으로 상시 충전 케이블을 인출하거나 복귀시키도록 구성된다.

Description

충전 케이블 자동인출 제어센서를 갖는 전기자동차 급속 충전기{Rapid charging apparatus for electric vehicle having automatic cable arrangement}
본 발명은 충전 케이블 자동인출 제어센서를 갖는 전기자동차 급속 충전기에 관한 것이다.
최근, 세계적인 환경규제 강화 및 에너지 비용 절감 추세에 따라 환경 친화적인 전기자동차에 대한 요구가 증가하고 있다. 전기자동차의 보급 확대를 위해서는 전기자동차 배터리를 충전할 수 있는 충전인프라의 구축이 필수적이다.
전기자동차 충전기는 전원으로부터 공급되는 전기에너지를 전기자동차의 배터리에 공급하는 장치로서, 전원으로부터 공급되는 전기에너지를 전기자동차의 배터리에 공급할 수 있도록 전기충전 제어장치와, 전기에너지 충전상태를 모니터링하는 충전안내 디스플레이와, 충전기를 전기자동차의 배터리에 연결하는 충전 케이블을 구비한다.
이와 같은 전기자동차 충전기는 충전 케이블의 단부에 제공되어 있는 충전 커넥터를 전기자동차에 설치된 접속 인렛에 접속시킴으로써 전기에너지가 전기자동차의 배터리로 공급된다. 충전 케이블은 약 3 ~ 5m 정도의 길이로 제공되는데, 일반적으로 충전기의 측부에 제공된 거치대에 감겨지거나 걸쳐 놓은 상태로 정렬 및 유지되고, 충전 케이블을 사용하기 위해서는 감겨진 충전 케이블을 풀어 인출한 후 사용한다.
이때, 인출된 충전 케이블은 길이로 인하여 중간 부분의 일부가 바닥에 닿을 수 있다. 바닥에 닿은 부분은 반복 사용에 의해서 닳아지는 등 손상을 받을 수 있고, 또한 바닥의 오염물에 의해 오염될 수 있게 된다. 이와 같이 충전 케이블의 손상 부분이 반복적으로 바닥에 방치되는 경우 전기 안전사고가 발생될 수 있고, 오염부위에 의해서 사용자에게 불쾌감을 제공하는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하는 방안으로 한국등록특허 10-1608380호(선행문헌 1)에는 충전 제어모듈을 소개하고 있으며, 선행문헌 1의 충전 제어모듈은 케이블 릴의 회전축에 전원 케이블이 감겨진 상태에서 풀리면서 인출되고 다시 감기면서 복귀하도록 구성된다.
그러나 선행문헌 1의 충전 제어모듈은 가는 굵기의 케이블이 적용되는 완속 충전장치에만 적용될 수 있다. 케이블이 원형의 릴에 쉽게 감겨지기 위해서는 약 10mm 이하의 작은 직경을 가져야 하는데, 급속 충전장치에 적용되는 케이블은 30mm 이상의 상대적으로 큰 직경을 가져 원형의 릴에 쉽게 감겨지지 않는다.
또한, 최근에는 초급속 또는 급속 충전기의 보급이 확대됨에 따라 충전 케이블은, 큰 전력 전송에 견뎌야 하므로 점점 굵은 전력선이 사용되고, 케이블 내부에는 전력선 냉각을 위한 별도의 냉각선도 구비된다. 이와 같이 초급속 또는 급속 충전장치에 적용되는 충전 케이블은 두꺼운 직경과 무거운 중량에 의하여 충전장치로부터 인출하여 사용하고 사용 후 원위치로 거치시키기 위하여 상당한 노력과 힘이 요구되는 단점이 있다. 특히, 최근 여성 운전자나 고령 운전자가 증가하는데, 두껍고 무거운 충전 케이블을 쉽게 컨트롤 하기가 어려운 점이 초급속 또는 급속 충전기의 큰 문제로 대두되고 있다.
한편, 급속 충전기에 있어서 충전 케이블이 바닥에 닿거나 끌리는 것을 방지하는 방안으로 한국공개실용신안 20-2018-0001337호(선행문헌 2)에는 전기자동차 충전기용 자동 릴 장치를 소개하고 있다. 선행문헌 2의 전기자동차 충전기용 자동 릴 장치는 충전 케이블에 스프링 밸런스(와이어)를 연결하여 본체 구조물에 거치시켜 스프링 밸런스의 인장력으로 충전 케이블을 인출 또는 복귀시키도록 구성된다.
그러나 선행문헌 2와 같이, 스프링 밸런스를 이용한 충전 케이블은 스프링 밸런스가 케이블을 당기고 있으므로, 사용자는 케이블 자체의 무게와 함께 스프링 밸런스의 인장력보다 강한 힘으로 케이블을 당겨야 하므로, 힘이 약한 노약자는 사용하기 어려운 단점이 있다. 또한, 스프링 밸런스를 이용한 충전 케이블은 충전 중에도 스프링 밸런스가 충전 케이블이 계속하여 당기고 있으므로, 충전 케이블이 쉽게 손상될 수 있고, 커넥터와 접속 인렛 사이의 접속 오류가 자주 발생되며, 심지어 접속 인렛을 손상시킬 우려가 매우 높다.
따라서 최근 증가하고 있는 급속 충전기에 있어서, 충전 케이블이 바닥에 닿는 것을 방지하면서 노약자도 쉽게 사용할 수 있고, 케이블 사용의 안정성이 확보되며, 케이블의 보관 및 정리가 쉽게 이루어질 수 있는 급속 충전기가 절실히 요구되고 있다.
한국등록특허 10-1608380호(2016.03.28.등록, 충전 제어모듈 및 충전 제어방법) 한국공개실용신안 20-208-0001337호(2018.05.09.공개, 전기자동차 충전용 자동 릴 장치)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 충전 케이블이 바닥에 닿지 않도록 하면서 상대적으로 힘이 약한 사용자에 대해서도 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 전기자동차 급속 충전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 충전 케이블의 커넥터와 전기자동차의 접속 인렛의 접속이 쉽게 이루어지며, 충전 중에도 접속이 안정적으로 유지되어 사용의 안전성이 확보되는 전기자동차 급속 충전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전기자동차의 접속 여부 또는 충전 완료 여부에 따라 충전 케이블이 자동으로 인출 및 인입되는 충전 케이블 자동 정렬 구조를 갖는 전기자동차 급속 충전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 충전 케이블이 정확한 방향으로 인출 및 복귀되도록 유도하여 작은 부하로 충전 케이블이 쉽고 안전하게 인출 및 복귀될 수 있도록 하는 전기자동차 급속 충전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 실시예에 따른 전기자동차 급속 충전기는, 일 측에 커넥터 거치구를 구비하면서 소정의 높이에 케이블 연결구가 형성되는 충전기 본체, 다수의 회전 롤러를 구비하고, 상기 충전기 본체의 소정의 높이에 고정되도록 결합되는 케이블 인출부, 선단부는 전기자동차의 접속 인렛에 접속되는 커넥터가 구비되고, 후단부는 상기 케이블 연결구에 고정 결합되며, 중간부는 상기 회전 롤러 사이에 삽입되도록 상기 케이블 인출부에 결합되는 충전 케이블, 및, 충전 요청 또는 충전 종료에 따라 상기 케이블 인출부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 케이블 인출부는, 상기 회전 롤러의 전방 또는 후방에 배치되어 상기 충전 케이블이 정위치에서 상기 회전 롤러 사이를 관통하도록 가이드 하는 가이드 핀을 구비하며, 상기 회전 롤러의 구동으로 상시 충전 케이블을 인출하거나 복귀시키도록 구성된다.
또한, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기에 있어서, 상기 케이블 인출부는 상기 충전 케이블이 인출되거나 복귀되는 길이를 감지하는 센서 모듈을 더 구비하고, 상기 충전 케이블을 일정 길이의 범위 내에서만 인출하거나 복귀시키도록 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기에 있어서, 상기 센서 모듈은, 상기 케이블 인출부에 결합되는 색상 감지센서와, 상기 충전 케이블에 표면에 형성되는 색상 영역부로 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기에 있어서, 상기 가이드 핀은, 상기 충전 케이블의 좌우측에 위치하여 상기 충전 케이블의 좌우 방향 이탈을 방지하는 한 쌍의 수직 가이드 핀과, 상기 충전 케이블의 상하측에 위치하여 상기 충전 케이블의 상하 방향 이탈을 방지하는 한 쌍의 수평 가이드 핀을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기에 있어서, 상기 충전 케이블의 커넥터와 상기 충전기 본체의 커넥터 거치구 사이의 결합을 감지하는 제 1 센서와, 상기 충전 케이블의 커넥터와 전기자동차의 접속 인렛 사이의 결합을 감지하는 제 2 센서를 포함하여, 상기 충전 케이블을 이용한 충전 요청 또는 충전 종료를 감지하는 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서부의 감지 신호에 따라 상기 케이블 인출부의 구동을 제어할 수 있다.
본 실시예의 전기자동차 급속 충전기는, 충전 케이블이 충전 요청 또는 충전 종료 신호에 따라 자동을 인출 및 복귀됨으로써, 힘이 약한 사용자에 대해서도 사용 편의성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기는, 충전 과정에서 충전 케이블이 지면에 닿지 않으므로, 오염이 발생되지 않아 사용상 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기는, 충전 중에도 충전 케이블에 외력이 가해지지 않으므로, 접속 상태가 안정적으로 유지될 수 있어 사용상 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기는, 충전 케이블이 반복적으로 인출 및 복귀되더라도 정위치를 유지할 수 있어, 사용상 안전성 및 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 급속 충전기를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 급속 충전기가 전기자동차에 연결된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 본 실시예에 따른 케이블 인출유닛의 주요부를 나타낸 사시도,
도 4 및 도 5는 도 3의 케이블 인출유닛을 나타낸 단면도,
도 6은 본 실시예에 따른 급속 충전기의 주요 구성을 나타낸 블록도.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
도 1은 본 실시예에 따른 급속 충전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 급속 충전기가 전기자동차에 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 실시예의 전기자동차 급속 충전기(100)는 다중 주택 또는 공공 시설의 주차장 또는 충전소에 설치되는 스탠드형 충전장치로서, 외부 전원(미도시)에 연결되어 케이블을 통하여 전력을 송출하는 장치로서, 소정의 형상을 갖는 본체(110)와, 본체의 전면에 설치되는 사용자 조작부(120)와, 본체의 일 측에 마련되는 커넥터 거치구(130)와, 본체의 타 측에 설치되는 케이블 인출부(140)와, 일 측 단부가 본체에 연결되어 전력을 송출하는 충전 케이블(150)을 포함한다. 또한, 본체(110) 내부에는 전력을 송출하기 위한 각종 제어모듈(미도시)이 구비된다.
구체적으로 살펴보면, 본체(110)는 내부에 수용 공간을 형성하면서 급속 충전기(100)의 외부 케이스로 기능하며, 사용자 조작부(120), 커넥터 거치구(130) 및 케이블 인출부(140)를 결합시킨다. 본체(110)는 충분한 강성을 갖는 금속 또는 비금속 소재로서 소정의 높이를 갖는 육면체 형상을 이룰 수 있으며, 급속 충전기(100)가 설치되는 위치에 따라 다양한 형상을 이룰 수 있다. 특히, 본체(110)는 연결된 충전 케이블(150)이 바닥에 닿지 않게 거치될 수 있도록 충분한 높이를 갖는 것이 바람직하며, 소정의 높이를 갖는 위치에 케이블 연결구(111)를 형성한다.
사용자 조작부(120)은 본체(110)의 전면에 배치되어 사용자 조작을 위한 구성으로, 충전 정보를 영상으로 알리는 디스플레이 화면(121), 충전 정보를 음성으로 알리기 위한 음성 송출유닛(122), 충전 요금을 결제하기 위한 결제유닛(123) 및 비상 상황에 대응하기 위한 비상 버튼유닛(124)을 포함할 수 있다.
디스플레이 화면(121)은 터치 조작이 가능한 통상의 터치패널로 구성될 수 있으며, 결제유닛(123)은 디스플레이 화면(121)을 통한 터치 방식으로 제공되거나, RFID를 이용한 태그 방식 또는 카드 리더기 이용한 삽입 방식 등의 수단으로 제공될 수 있다. 음성 송출유닛(122)은 충전 과정을 음성으로 안내하는 스피커 모듈로 구성될 수 있으며, 비상 버튼유닛(124)은 충전 과정 중 비상 상황이 발생하는 경우 사용자가 버튼을 푸시할 때 충전을 중지시킬 수 있도록 구성된다.
커넥터 거치구(130)는 충전 케이블(150)의 커넥터(151)를 수용하는 구성으로, 본체(110) 전면에서 소정의 높이에 형성될 수 있다.
케이블 인출부(140)는 충전 케이블(150)이 사용되지 않을 때 바닥에 닿지 않도록 소정의 높이에서 거치시켜 고정함과 동시에 충전 동작시 충전 케이블(150)을 인출 및 복귀시킨다. 즉, 사용자가 전기자동차를 충전하기 위하여 충전 케이블(150)을 사용하는 경우, 본체(110)의 전방으로 소정의 길이로 연장될 수 있도록 충전 케이블(150)을 인출시키고, 충전을 완료한 경우 다시 원위치로 복귀시킨다. 따라서, 케이블 인출부(140)는 충전 케이블(150)을 자동으로 인출 및 복귀시켜 사용자가 힘을 들이지 않아도 충전 케이블(150)이 전기자동차에 쉽게 접속될 수 있도록 한다. 본 실시예의 도면에서 케이블 인출부(140)는 본체(110)의 외부에 배치되는 구성을 예시하였으나, 본체(110) 내부에 배치되는 구성도 가능하며, 케이블 인출부(140)가 배치되는 위치는 필요에 따라 변경될 수 있다.
충전 케이블(150)은 급속 충전기(100)로 공급되는 외부 전력을 전기자동차로 송출하는 구성으로, 후단부는 본체(110)의 케이블 연결구(111)를 통하여 전원 공급모듈과 전기적으로 연결되고, 중간부는 케이블 인출부(140)를 관통하도록 결합되며, 선단부는 전기자동차의 접속 인렛에 접속되는 커넥터(151)가 구비된다. 이러한 충전 케이블(150)은 절연 소재의 외피 내부에 급속 충전용 전력선과 충전 제어를 위한 신호선 등 다수의 전도성 와이어가 구비되며, 전력선을 냉각하기 위한 위한 냉각선도 구비될 수 있다. 특히, 본 실시예의 충전 케이블(150)은 급속 충전을 위한 케이블로서 충분한 전력을 공급하기 위하여 완속 충전기용 케이블보다 큰 직경을 가지며, 전력량에 따라 30mm 이상의 직경을 가질 수 있다.
케이블 연결구(111)와 케이블 인출부(140)는 본체(110)에서 소정의 높이를 갖는 위치에서 소정 간격 이격되어 형성된다. 따라서 충전 케이블(150)은 케이블 연결구(111)와 케이블 인출부(140) 사이에서 하측으로 늘어져 상하 방향으로 왕복되므로 충분한 길이를 갖도록 보관 및 정리될 수 있다. 이와 같이 충전 케이블(150)이 상하 방향 왕복되며서 거치될 때, 본체(110) 전방으로 충분히 인출될 수 있는 길이를 확보한다.
전기자동차를 충전시키는 경우 전기자동차(200)와 급속 충전기(100) 사이에는 소정의 거리가 형성되므로, 전기자동차(200)를 충전하기 위해서는 충전 케이블(150)이 본체(110) 전방으로 충분한 길이로 인출되어야 한다. 도 2를 참조하면, 본 실시예의 급속 충전기(100)는 전기자동차(200)를 충전하는 경우 충전 케이블(150)의 커넥터(151)가 커넥터 거치구(130)로부터 분리된 후, 충전 케이블(150)이 케이블 인출부(140)에 지지된 상태에서 본체(110)로부터 인출되면서 커넥터(151)가 전기자동차(200)의 접속 인렛(210)에 접속된다. 이때, 충전 케이블(150)의 인출은 케이블 인출부(140)에서 자동으로 이루어지므로 사용자 조작이 쉽게 이루어지고, 충전 케이블(150)이 지면에 닿지 않고 충전 케이블(150)에 별도의 외력이 작용하지 않으므로 충전 과정에서 안전성이 확보된다.
도 3은 본 실시예에 따른 케이블 인출부의 주요부를 나타낸 사시도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 케이블 인출부를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 실시예에 따른 급속 충전기의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.
본 실시예의 케이블 인출부(140)는 다수의 회전 롤러와 가이드 핀으로 구성된다. 도 3 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 케이블 인출부(140)는 구동 롤러(141)와, 구동 롤러(141)로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 가압 롤러(142)를 포함하고, 구동 롤러(141)와 가압 롤러(142)는 양 측면에 배치되는 지지 플레이트(143)에 결합되어 지지된다. 구동 롤러(141)에는 롤러를 회전시키는 구동 모듈(144)이 연결되고, 가압 롤러(142)에는 롤러를 가압하는 가압 모듈(145)이 연결된다. 구동 모듈(144)은 모터일 수 있고, 가압 모듈(145)은 탄성 스프링일 수 있다.
상기와 같은 구성의 케이블 인출부(140)에 있어서, 구동 롤러(141)와 가압 롤러(142) 사이에 충전 케이블(150)이 삽입되고, 충전 케이블(150)은 가압 롤러(142)에 의하여 가압된 상태이므로 구동 롤러(141)의 회전 방향에 따라 본체(110) 전방으로 인출되거나 본체(110) 후방으로 복귀된다.
본 실시예에서 구동 롤러(141)와 가압 롤러(142)가 결합되는 구성을 예시하였으나, 가압 롤러(142)가 구동 롤러(141)로 대체될 수 있으며, 충전 케이블(150)은 한 쌍의 구동 롤러 사이에 삽입되어 전방 및 후방으로의 이동이 제어된다. 또한, 도시된 바와 같이 구동 롤러(141)는 나란하게 배치되는 제 1 구동 롤러(141-1)와 제 2 구동 롤러(141-2)를 포함하는 복수개로 구성될 수도 있다.
또한, 케이블 인출부(140)는 충전 케이블(150)의 이동을 가이드 하는 한 쌍의 수직 가이드 핀(146)과 한 쌍의 수평 가이드 핀(147)을 더 포함할 수 있다. 한 쌍의 수직 가이드 핀(146)과 한 쌍의 수평 가이드 핀(147)은 충전 케이블(150)이 이동하는 경로를 따라 구동 롤러(141) 또는 가압 롤러(142)의 전방과 후방에서 지지 플레이트(143)에 결합된다.
한 쌍의 수직 가이드 핀(146)은 충전 케이블(150)의 좌우측에서 세로 방향으로 지지 플레이트(143)에 결합되며, 수직 가이드 핀(146) 사이에서 인출 또는 복귀하는 충전 케이블(150)이 좌우 방향으로 유동하거나 정위치에서 이탈하는 것을 방지한다. 또한, 한 쌍의 수평 가이드 핀(147)은 충전 케이블(150)의 상하측에서 가로 방향으로 지지 플레이트(143)에 결합되며, 수평 가이드 핀(147) 사이에서 인출 또는 복귀하는 충전 케이블(150)이 상하 방향으로 유동하거나 정위치에서 이탈하는 것을 방지한다.
소정의 직경을 갖는 충전 케이블(150)은 인출과 복귀를 반복하면서 미세하게 꼬이거나 비틀리게 되고, 이러한 꼬임과 비틀림에 따라 구동 롤러(141)와 가압 롤러(142) 사이의 정위치로부터 이탈하려는 특성을 나타내는데, 수직 가이드 핀(146)과 수평 가이드 핀(147)은 이러한 충전 케이블(150)의 이탈 특성을 저지한다. 따라서, 충전 케이블(150)은 수직 가이드 핀(146)과 수평 가이드 핀(147)에 의하여 정위치로 가이드 된 후 구동 롤러(141)와 가압 롤러(142) 사이로 삽입되고, 구동 롤러(141)와 가압 롤러(142)에서 토출되면서 수직 가이드 핀(146)과 수평 가이드 핀(147)까지는 정위치로 가이드 되므로, 구동 롤러(141)와 가압 롤러(142) 사이의 정위치에서 안정적인 인출과 복귀가 이루어진다.
또한, 케이블 인출부(140)은 충전 케이블(150)이 인출되거나 복귀되는 길이를 감지하는 센서 모듈(148)을 더 포함할 수 있다. 케이블 인출부(140)는 센서 모듈(148)에서 감지되는 신호에 따라 충전 케이블(150)이 인출 또는 복귀되는 길이를 제한함으로써, 충전 케이블(150)이 지면에 닿지 않도록 인출 또는 복귀시킨다.
이러한 센서 모듈(148)은 지지 플레이트(143)의 특정 위치에 결합될 수 있고, 충전 케이블(150)이 인출되거나 복귀되는 길이를 감지하여 감지된 신호를 구동 모듈(144)로 전달하며, 구동 모듈(144)는 전달된 감지 신호에 따라 구동 롤러(141)의 구동을 중지한다.
센서 모듈(148)은 충전 케이블(150)의 이동을 감지하는 다양한 종류의 센서로 구성될 수 있으며, 일 예로, 리미트 스위치나 색상 감지센서로 구성될 수 있다. 이를 위하여 충전 케이블(150)의 특정 위치에는 센서 모듈(148)이 감지할 수 있도록 걸림 돌기 혹은 충전 케이블(150)과는 다른 색상 영역부와 같은 감지부(148-1)가 형성될 수 있을 것이다. 센서 모듈(148)이 색상 감지센서로 구성될 때 충전 케이블(150)에는 돌출 영역이 형성되지 않아 충전 케이블(150)의 이동이 방해받지 않는 장점이 있으며, 저렴한 비용으로 센서 모듈을 구현할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 급속 충전기(100)는 케이블 인출부(140)의 구동 모듈(144)의 구동 즉, 구동 롤러(141)의 회전을 제어하기 위한 컨트롤 모듈로서, 충전 케이블(150)의 사용 여부를 감지하는 센서부(160)와, 센서부(160)에서 감지되는 신호에 따라 구동 모듈의 구동을 제어하는 제어부(170)를 구비한다.
센서부(160)는 커넥터(151)와 커넥터 거치구(130)의 연결 상태를 감지하는 제 1 센서(161), 커넥터(151)와 전기자동차(200)의 접속 인렛(210)의 접속 상태를 감지하는 제 2 센서(162) 및 충전 케이블(150)이 비정상적으로 인출되는지 여부를 감지하는 제 3 센서(163) 및 타이머(164)를 포함할 수 있다.
제 1 센서(161)는 커넥터(151)와 커넥터 거치구(130) 사이에 마련될 수 있으며, 커넥터(151)가 커넥터 거치구(130)로부터 분리되는지 및 커넥터(151)가 커넥터 거치구(130)에 거치되는지 여부를 감지한다. 사용자는 충전 케이블(150)을 사용하고자 할 때 커넥터(151)를 커넥터 거치구(130)로부터 분리시키므로 제 1 센서(161)에서는 이를 감지하고, 제어부(170)는 구동 롤러(141)를 구동하여 충전 케이블(150)을 인출시킨다.
또한, 제 2 센서(162)는 커넥터(151)와 접속 인렛(210) 사이에 마련될 수 있으며, 커넥터(151)가 접속 인렛(210)에 접속되는지 및 커넥터(151)가 접속 인렛(210)으로부터 분리되는지 여부를 감지한다. 사용자는 전기자동차 충전을 시작하고자 할 때 커넥터(151)를 접속 인렛(210)에 접속하므로 제 2 센서(162)는 이를 감지하고, 제어부(170)는 충전 케이블(150)을 더 이상 인출시킬 필요가 없으므로 구동 롤러(141)를 정지시켜 충전 케이블(150)의 인출을 중단한다.
또한, 전기자동차 충전이 완료되었을 때 사용자는 커넥터(151)를 접속 인렛(210)으로부터 분리시키므로 제 2 센서(162)는 이를 감지하고, 충전 케이블(150)은 원래의 위치로 복귀되어야 하므로 제어부(170)는 충전 케이블(150)이 복귀되도록 구동 롤러(141)를 구동한다.
제 3 센서(163)는 케이블 인출부(140) 또는 충전 케이블(150)에 구비될 수 있는 것으로, 충전 케이블(150)이 지나치게 강한 힘에 의하여 비정상적으로 인출되는 것을 감지한다. 충전 케이블(150)에 외력 등에 의하여 강한 힘이 작용할 때 제 3 센서(163)는 이를 감지하고, 제어부(170)는 충전 케이블(150)의 인출이 중단되도록 구동 롤러(141)를 정지시킨다.
또한, 충전 케이블(150)은 소정이 시간 동안만 인출 또는 복귀되도록 구성될 수 있다. 즉, 타이머(164)는 충전 케이블(150)의 인출 또는 복귀 시작 시간을 감지하고 제어부(170)는 일정한 시간이 경과하면 충전 케이블(150)의 인출 또는 복귀가 중단되도록 구동 롤러(141)를 정지시킨다.
상기와 같은 구성의 급속 충전기(100)는 충전 케이블(150)이 바닥에 닿지 않는 상태로 정리하거나 충전이 이루어지도록 하여 오염이나 손상을 방지하고, 두껍고 무거운 충전 케이블을 자동으로 인출 및 복귀시킴으로써 사용자의 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
100 : 급속 충전기
110 : 본체 111 : 케이블 연결구
120 : 사용자 조작부
130 : 커넥터 거치구
140 : 케이블 인출부 141 : 구동 롤러
142 : 가압 롤러 144 : 구동 모듈
145 : 가압 모듈 146 : 수직 가이드 핀
147 : 수평 가이드 핀 148 : 센서 모듈
150 : 충전 케이블 151 : 커넥터
160 : 센서부
170 : 제어부

Claims (5)

  1. 일 측에 커넥터 거치구를 구비하면서 소정의 높이에 케이블 연결구가 형성되는 충전기 본체;
    다수의 회전 롤러를 구비하고, 상기 충전기 본체의 소정의 높이에 고정되도록 결합되는 케이블 인출부;
    선단부는 전기자동차의 접속 인렛에 접속되는 커넥터가 구비되고, 후단부는 상기 케이블 연결구에 고정 결합되며, 중간부는 상기 회전 롤러 사이에 삽입되도록 상기 케이블 인출부에 결합되는 충전 케이블; 및
    충전 요청 또는 충전 종료에 따라 상기 케이블 인출부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 케이블 인출부는, 상기 회전 롤러의 전방 또는 후방에 배치되어 상기 충전 케이블이 정위치에서 상기 회전 롤러 사이를 관통하도록 가이드 하는 가이드 핀을 구비하며, 상기 회전 롤러의 구동으로 상시 충전 케이블을 인출하거나 복귀시키도록 구성되는, 전기자동차 급속 충전기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 케이블 인출부는,
    상기 충전 케이블이 인출되거나 복귀되는 길이를 감지하는 센서 모듈을 더 구비하고, 상기 충전 케이블을 일정 길이의 범위 내에서만 인출하거나 복귀시키도록 구성되는, 전기자동차 급속 충전기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센서 모듈은,
    상기 케이블 인출부에 결합되는 색상 감지센서와, 상기 충전 케이블에 표면에 형성되는 색상 영역부로 구성되는, 전기자동차 급속 충전기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 핀은,
    상기 충전 케이블의 좌우측에 위치하여 상기 충전 케이블의 좌우 방향 이탈을 방지하는 한 쌍의 수직 가이드 핀과, 상기 충전 케이블의 상하측에 위치하여 상기 충전 케이블의 상하 방향 이탈을 방지하는 한 쌍의 수평 가이드 핀을 포함하는, 전기자동차 급속 충전기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 케이블의 커넥터와 상기 충전기 본체의 커넥터 거치구 사이의 결합을 감지하는 제 1 센서와, 상기 충전 케이블의 커넥터와 전기자동차의 접속 인렛 사이의 결합을 감지하는 제 2 센서를 포함하여, 상기 충전 케이블을 이용한 충전 요청 또는 충전 종료를 감지하는 센서부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 센서부의 감지 신호에 따라 상기 케이블 인출부의 구동을 제어하는, 전기자동차 급속 충전기.
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