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KR102003461B1 - 전기 자동차 충전기 - Google Patents

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KR102003461B1
KR102003461B1 KR1020150125251A KR20150125251A KR102003461B1 KR 102003461 B1 KR102003461 B1 KR 102003461B1 KR 1020150125251 A KR1020150125251 A KR 1020150125251A KR 20150125251 A KR20150125251 A KR 20150125251A KR 102003461 B1 KR102003461 B1 KR 102003461B1
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charging
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line resistance
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operation mode
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정한욱
김양영
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

실시 예에 따른 전기 자동차 충전기는, 상용 전원의 콘센트에 연결되는 제 1 커넥터와, 충전 대상 장치에 연결되는 제 2 커넥터와, 상기 제 1 커넥터와 제 2 커넥터 사이에 배치되고, 상기 제 1 커넥터를 통해 공급되는 상용 전원의 경로를 제어하는 충전기 본체를 포함하는 전기 자동차 충전기에 있어서, 상기 충전기 본체는, 상기 상용전원의 콘센트와 상기 제 1 커넥터 사이에 배치되어, 일단이 상기 상용전원에 연결되고, 타단이 상기 제 1 커넥터에 연결되는 내부 선로 저항과, 일단이 상기 제 1 커넥터에 연결되고, 타단이 상기 내부 선로 저항의 일단에 연결되는 스위치와, 일단이 상기 제 1 커넥터 및 상기 스위치에 연결되고, 타단이 상기 제 2 커넥터와 연결되는 릴레이와, 기설정된 동작 모드에 따라 상기 스위치 및 릴레이의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

전기 자동차 충전기{CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLES}
본 발명은 전기 자동차 충전기에 관한 것으로, 특히 선로의 전압 및 전류 측정에 의한 선로 불량 또는 플러그 접촉 불량을 감지하고, 상기 감지에 따른 출력 전류를 제어할 수 있는 전기 자동차 충전기에 관한 것이다.
충전 회로 차단 장치(CCID: Charge Circuit Interrupting Device)란 전기 자동차에 전기를 공급하는 휴대용 장치로, 릴레이, 메인보드 등으로 구성된 장치이다.
상기 충전 회로 차단 장치는, 상기 릴레이의 개방 및 폐쇄 동작에 의해 연결된 전기 자동차로 전기를 공급해주는 장치이다.
도 1은 종래 기술에 따른 충전 회로 차단 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 충전 회로 차단 장치는 콘센트(벽 전원)에 꽂아서 사용되는 플러그(11)와, 상기 플러그(11)와 전기 자동차 사이를 연결하는 전선(12)과, 상기 전선(12)의 소정 거리에 형성되며 상기 전선을 따라 흐르는 전류의 흐름을 연결 또는 차단하도록 수동 조작에 의해 온/오프 되는 전원 스위치(13)를 포함한다.
상기와 같이 전원 스위치(13)가 장착된 충전 회로 차단 장치는, 플러그와 연결된 전선의 소정 거리에 전류의 흐름을 온/오프하는 전원 스위치가 장착된 구조로 되어 있기 때문에, 플러그를 콘센트에 꽂은 상태에서도 파워 코드를 타고 흐르는 전류가 전기 자동차에까지 인가되지 않음으로써 사용자의 안전성을 확보하도록 한다.
그러나, 상기와 같은 충전 회로 차단 장치는, 사용자가 빈번하게 벽 전원에 상기 플러그를 연결하고 해지함으로 사용자의 과실에 의해 사고에 노출될 확률이 높아진다.
특히, 전기 자동차의 충전 중에, 상기 벽 전원으로부터 상기 플러그가 탈거될 경우, 이에 따른 많은 전류가 흐르기 때문에 아크성 불꽃이 발생할 수 있으며, 이에 따른 피해가 발생할 수 있다.
또한, 최근에는 온도 센서를 충전기 내부에 설치하고, 상기 온도 센서를 통해 측정되는 충전기 내부의 온도에 따라 상기 충전기의 출력전류를 차단하는 기능이 제공되고 있다.
그러나, 상기와 같은 온도 센서를 구비한 충전기의 경우에는, 온도 센서 자체가 가지는 오차에 따라 상기 충전기 내부의 온도가 정확히 감지되지 못함에 따른 사고가 발생할 수 있다.
또한, 상기 온도 센서를 구비한 충전기는, 상기 출력 전류의 제어 시점이 상기 충전기의 내부 온도가 특정 기준 값을 초과한 시점이며, 이에 따라 상기와 같이 내부 온도가 상기 이상 현상에 의해 이미 상승함에 따라 내부 회로의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.
(특허문헌 1) KR20000010029 A
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 전기 자동차 충전기의 내부 온도가 상승하기 전에 상기 내부 온도의 상승 요인을 미리 차단할 수 있는 전기 자동차 충전기를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 선로 불량이나, 플러그 또는 콘센트의 접촉 불량을 감지하여 출력 전류를 제어할 수 있도록 한 전기 자동차 충전기를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기설정된 주기마다 선로 불량 또는 접촉 불량을 감지하기 위한 감지 모드로 진입하도록 하여 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전기 자동차 충전기를 제공한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 전기 자동차 충전기는, 상용 전원의 콘센트에 연결되는 제 1 커넥터; 충전 대상 장치에 연결되는 제 2 커넥터; 및 상기 제 1 커넥터와 제 2 커넥터 사이에 배치되고, 상기 제 1 커넥터를 통해 공급되는 상용 전원의 경로를 제어하는 충전기 본체를 포함하며, 상기 충전기 본체는, 내부 선로 저항과, 일단이 상기 제 1 커넥터에 연결되고, 타단이 상기 내부 선로 저항의 일단에 연결되는 스위치와, 일단이 상기 제 1 커넥터 및 상기 스위치에 연결되고, 타단이 상기 제 2 커넥터와 연결되는 릴레이와, 기설정된 동작 모드에 따라 상기 스위치 및 릴레이의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 동작 모드는, 상기 제 2 커넥터에 연결된 충전 대상 장치를 포함하는 제 1 경로로 상기 상용 전원을 공급하여, 상기 충전 대상 장치에 충전 전원을 공급하는 제 1 동작 모드와, 상기 내부 선로 저항을 포함하는 제 2 경로로 상기 상용 전원을 공급하여, 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로 상태를 확인하는 제 2 동작 모드를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 기설정된 이벤트가 발생하면, 상기 동작 모드를 제 2 동작 모드로 결정하며, 상기 이벤트는, 상기 제 2 커넥터에 상기 충전 대상 장치의 연결이 감지되는 제 1 이벤트와, 기설정된 일정 주기가 경과된 제 2 이벤트와, 기설정된 충전 조건에 따른 충전 가능 시간이 경과된 제 3 이벤트 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 2 동작 모드에서, 상기 내부 선로 저항을 흐르는 선로 전압 및 선로 전류를 검출하고, 상기 검출한 선로 전압 및 선로 전류를 토대로 전체 선로 저항을 검출하며, 상기 검출한 전체 선로 저항에 따라 상기 내부 선로의 상태를 판단한다.
또한, 상기 상용 전원의 내부 선로에 배치되는 상용 전원 선로 저항; 및 상기 제 1 커넥터 내에 배치되며, 상기 플러그와 접촉하는 접촉 저항을 더 포함하며,
상기 전체 선로 저항은, 상기 상용 전원 선로 저항, 접촉 저항 및 상기 내부 선로 저항에 의해 결정된다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값 이하이면, 상기 동작 모드를 제 1 동작 모드로 결정하고, 상기 충전 대상 장치에서 요구하는 충전 조건에 따라 상기 충전 전원이 공급되도록 제어하고, 상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값보다 크면, 상기 충전 대상 장치의 충전을 위한 충전 조건을 설정한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값보다 크면, 상기 전체 선로 저항이 제 2 기준 값 이하인지 여부를 판단하고, 상기 전체 선로 저항이 제 2 기준 값 이하이면, 상기 전체 선로 저항에 따라 상기 충전 대상 장치로의 충전 전원을 공급하기 위한 충전 조건을 설정하고, 상기 전체 선로 저항이 제 2 기준 값보다 크면, 상기 충전 대상 장치로의 충전 전원 공급을 차단한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값보다 크고, 상기 제 2 기준 값 이하이면, 상기 제 2 커넥터에 연결된 충전 대상 장치로의 충전 전원 공급이 가능한 충전 가능 시간을 설정하고, 상기 설정한 충전 가능 시간 동안 상기 충전 전원이 공급되도록 하며, 상기 충전 가능 시간은, 상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값에 근접할수록 커지고, 상기 제 2 기준값에 근접할수록 작아진다.
또한, 상기 제어부는, 상기 충전 대상 장치에서 요구하는 충전 전류를 확인하고, 상기 확인한 충전 전류에 따라 상기 설정한 충전 가능 시간을 조정하며, 상기 충전 가능 시간은, 상기 확인한 충전 전류가 클수록 감소한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 동작 모드에서, 상기 릴레이를 온 상태로 동작시키고, 상기 스위치를 오프 상태로 동작시키며, 상기 제 2 동작 모드에서, 상기 릴레이를 오프 상태로 동작시키고, 상기 스위치를 온 상태로 동작시킨다.
또한, 상기 내부 선로 상태는, 상기 전기 자동차 충전기 내부의 선로 상태, 상기 상용전원의 내부 선로 상태 및 상기 제 1 커넥터와 콘센트 사이의 접촉 상태에 의해 결정된다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 충전기 내부의 선로 저항에 따른 선로 전압 및 전류를 감지하고, 상기 감지한 선로 전압 및 전류에 따라 충전 동작을 제어함으로써, 상기 충전기 내부의 실제 온도가 높게 상승하지 않은 상태에서 선로 불량, 콘센트/플러그의 접촉 불량을 바로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 충전 대상이 연결됨에 따라 상기 충전 대상을 포함하지 않으면서 내부 선로 저항을 포함하는 경로로 충전 전류를 공급하고, 상기 공급되는 충전 전류에 따른 전로 전압 및 전류를 감지함으로써, 상기 충전기 내부의 선로 불량뿐 아니라, 상용전원의 선로 불량도 감지함에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 선로 불량이나, 콘센트 또는 플러그의 접촉 불량이 발생하면, 출력 전류의 크기를 감소하거나 차단함으로써, 상기 충전기 내부의 온도가 상승하기 전에 상기 온도 상승 요인을 사전에 차단할 수 있으며, 이에 따른 화재나 사고 등의 가능성을 미리 배제시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 충전 내부에 구비되는 온도 센서를 삭제할 수 있음으로써, 온도 센서 추가에 따른 세가 각국의 복잡한 인증 절차를 삭제할 수 있으며, 그에 따른 비용 및 시간을 절약할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 충전 회로 차단 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 외관을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전기 자동차 충전기의 내부 회로도이다.
도 4는 전기 자동차 충전 시스템의 전체 구성 회로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 동작 모드에서의 전체 구성 회로를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 동작 모드에서의 전체 구성 회로를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 외관을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 전기 자동차 충전기의 내부 회로도이다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기에 대해 설명하기로 한다.
도 2 및 3을 참조하면, 전기 자동차 충전기는, 일측이 벽전원에 연결되고, 타측이 충전 대상에 연결되며, 상기 벽전원으로부터 공급되는 전력을 수신하여 상기 충전 대상에 충전 전력을 공급하는 코드 셋 타입의 충전기이다.
전기 자동차 충전기는, 충전기 본체(110), 제 1 커넥터(120) 및 제 2 커넥터(130)를 포함한다.
제 1 커넥터(120)는 충전기 본체(110)의 일측에 연결되고, 제 2 커넥터(130)는 상기 충전기 본체(100)의 타측에 연결된다.
상기 제 1 커넥터(120)는 상용전원을 공급하는 벽전원의 콘센트에 삽입되며, 상기 삽입된 콘센트를 통해 상기 상용 전원을 수신하고, 상기 수신한 상용전원을 상기 충전기 본체(110)로 공급한다.
상기 제 2 커넥터(130)는 상기 충전 대상이 되는 전기 자동차의 충전 플러그(도시하지 않음)에 삽입되며, 상기 충전기 본체(110)를 통해 상기 상용 전원에 따른 충전 전원을 수신하고, 상기 수신한 충전 전원을 상기 전기 자동차(보다 명확하게는, 상기 전기 자동차 내에 구비된 배터리)로 공급한다.
상기 제 1 커넥터(120)와 제 2 커넥터(130)는 크게 2개의 라인으로 구성될 있다. 즉, 상기 제 1 커넥터(120)와 제 2 커넥터(130)는 포지티브 특성의 전원을 공급하는 양극 전원 라인과, 네거티브 특성의 전원을 공급하는 음극 전원 라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 양극 전원 라인 및 음극 전원 라인 이외에도, 상기 제 1 커넥터(120)와 제 2 커넥터(130)는 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치와 통신을 수행하기 위한 통신 라인과, 접지를 위한 접지 라인을 더 포함할 수 있다.
상기 충전기 본체(110)에는 상기 전기 자동차 충전기의 동작 및 제어를 위한 회로가 내장되어 있다.
한편, 상기 충전기 본체(110)의 외부에는, 상기 전기 자동차 충전기의 동작 기능을 설정하기 위한 복수의 선택 버튼(140)이 형성될 수 있다.
상기 복수의 선택 버튼(140) 중 하나의 선택 버튼은, 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로 상태를 체크하기 위한 상태 확인 버튼일 수 있고, 다른 하나의 선택 버튼은, 상기 전기 자동차 충전기의 동작을 온 또는 오프하기 위한 버튼일 수 있다.
상기 전기 자동차 충전기는 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 충전 전원을 공급하는 제 1 동작 모드와, 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태 확인을 위한 제 2 동작 모드로 동작할 수 있다.
상기 제 1 동작 모드에서의 상기 전기 자동차 충전기는 상기 제 1 커넥터(120) 및 제 2 커넥터(130)를 통해 상기 충전 대상 장치의 배터리로 충전 전원을 공급한다.
바람직하게, 상기 제 1 커넥터(120)가 벽전원의 콘센트, 다시 말해서 상용전원에 연결되고, 상기 제 2 커넥터(130)가 충전 대상 장치에 연결되고, 상기 내부 선로 상태에 이상이 발생하지 않는 경우, 상기 전기 자동차 충전기는 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력되는 상용 전원을 수신하고, 상기 수신한 상용 전원을 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 공급한다.
또한, 상기 제 2 동작 모드에서, 상기 전기 자동차 충전기는 상기 충전기 본체(110)의 내부 선로의 상태를 확인한다.
바람직하게, 상기 내부 선로의 상태는, 상기 내부 선로에 구비된 선로 저항에 의한 선로 전류 값, 선로 전압 값 및 전체 선로 저항 값을 포함할 수 있다.
이를 위해, 충전기 본체(110)는 상기 내부 선로의 상태를 확인하기 위하여, 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치를 포함하지 않는 경로, 다시 말해서 상기 충전기 본체(110) 내부에 구비된 선로 저항을 포함하는 경로로 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력되는 상용 전원이 공급되도록 한다.
다시 말해서, 상기 제 2 동작 모드에서는 상기 제 2 커넥터(130)에 상기 충전 대상 장치가 연결되었다 하더라도, 상기 충전기 본체(110)의 내부로 상기 상용전원이 공급되도록 전원 공급 경로를 형성하여 상기 충전 대상 장치에 상기 충전 전원이 공급되지 않도록 한다.
또한, 충전기 본체(110)는 상기 제 2 동작 모드에서 확인한 상기 내부 선로의 상태에 따라 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 충전 전원을 공급할 것인지 여부를 결정한다.
다시 말해서, 상기 충전기 본체(110)는 상기 내부 선로의 상태가 제 1 상태(정상 상태)이면, 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 상기 충전 대상 장치에서 요구하는 충전 전류를 상기 충전 대상 장치로 공급한다.
또한, 상기 충전기 본체(110)는 상기 내부 선로의 상태가 제 2 상태(조건부 이상 상태)이면, 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치의 충전 조건을 설정하고, 상기 설정된 충전 조건에 따라 상기 충전 대상 장치로 충전 전류가 공급되도록 한다.
여기에서, 상기 충전 조건은, 상기 전기 자동차 충전기에서 상기 충전 대상 장치로 충전 전류가 공급되는 충전 가능 시간과, 상기 충전 전류의 크기를 포함할 수 있다.
다시 말해서, 상기 충전기 본체(110)는 상기 내부 선로의 상태가 조건부 이상 상태이면, 기설정된 충전 시간 동안에만 특정 충전 전류에 따른 충전 전원이 상기 충전 대상 장치로 공급되도록 하고, 상기 기설정된 충전 시간이 경과되면, 상기 충전 대상 장치로 공급되는 상기 충전 전원이 차단되도록 한다.
이때, 상기 충전기 본체(110)는 상기 충전 전원이 차단된 이후에 상기 제 2 동작 모드로 재진입하여, 상기 내부 선로의 상태를 재확인하며, 상기 재확인 결과에 따라 상기 충전 조건을 재설정할 수 있다.
또한, 상기 충전기 본체(110)는 상기 내부 선로의 상태가 제 3 상태(이상 상태)이면, 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로의 충전 전원이 공급되되지 않도록 차단하고, 그에 따라 상기 이상 상태를 외부에 알리기 위한 알림 신호가 출력되도록 한다.
이하, 상기와 같은 전기 자동차 충전기에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 전기 자동차 충전기는 충전기 본체(110), 제 1 커넥터(120) 및 제 2 커넥터(130)를 포함하며, 상기 전기 자동차 충전기의 동작을 제어하는 제어부(150)를 더 포함한다.
상기 제 1 커넥터(120)는 양극 전원을 공급받는 제 1 단자(121)와, 음극 전원을 공급받는 제 2 단자(122)를 포함한다.
그리고, 상기 제 1 커넥터(120) 내에는, 상기 제 1 단자(121)와 일단이 연결되는 제 1 접촉 저항(R1)과, 상기 제 2 단자(122)와 일단이 연결되는 제 2 접촉 저항(R2)을 포함한다.
제 2 커넥터(130)는 상기 제 1 단자(121)를 통해 공급되는 양극 전원을 상기 충전 대상 장치로 공급하는 제 3 단자(131)와, 상기 제 2 단자(122)를 통해 공급되는 음극 전원을 상기 충전 대상 장치로 공급하는 제 4 단자(132)를 포함한다.
충전기 본체(110) 내에는, 상기 제 1 단자(121) 및 제 2 단자(122)를 통해 공급되는 상용 전원에 대한 출력 경로를 형성하여, 상기 전기 자동차 충전기가 제 1 동작 모드 및 제 2 동작 모드 중 어느 하나의 동작 모드로 동작하도록 하는 선택 회로가 구비되어 있다.
일반적으로, 상기 충전기 본체(110)에는 상기 제 1 단자(121)와 제 3 단자(131) 사이에 형성되어 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 단속하는 제 1 릴레이(111)와, 상기 제 2 단자(122)와 제 4 단자(132) 사이에 형성되어 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 단속하는 제 2 릴레이(112)를 포함한다.
본 발명에 따른 실시 예에서의 충전기 본체(110)는 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)에 더하여, 상기 제 2 동작 모드의 구현을 위한 스위치(113) 및 선로 저항(R3)을 더 포함한다.
스위치(113)는 일단이 상기 제 1 릴레이(111)의 일단과 연결되고, 타단이 상기 제 2 릴레이(112)의 일단과 연결된다.
그리고, 상기 스위치(113)의 타단과 상기 제 2 릴레이(112)의 일단 사이에는 상기 선로 저항(R3)이 배치된다.
따라서, 상기 선로 저항(R3)은 일단이 상기 스위치(113)의 타단과 연결되고, 타단이 상기 제 2 릴레이(112)의 일단과 연결된다.
또한, 상기 제 1 릴레이(111)의 타단은 상기 제 3 단자(131)와 연결되고, 상기 제 2 릴레이(112)의 타단은 상기 제 4 단자(132)와 연결된다.
제어부(150)는 상기 제 1 릴레이(111), 제 2 릴레이(112) 및 스위치(121)의 온-오프 상태를 제어한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 동작 모드 및 제 2 동작 모드 중 기결정된 동작 모드에 따라 상기 제 1 릴레이(111), 제 2 릴레이(112) 및 스위치(121)가 온 상태 또는 오프 상태 중 어느 하나의 상태로 동작하도록 한다.
바람직하게, 상기 제어부(150)는 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드가 제 1 동작 모드로 결정된 경우, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)는 온 상태로 동작하도록 하고, 상기 스위치(121)는 오프 상태로 동작하도록 한다.
따라서, 상기 제어부(150)는 상기 스위치(121)가 오프 상태가 되고, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)가 오프 상태가 되도록 하여, 상기 선로 저항(R3)을 포함하지 않으면서, 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 연결된 충전 대상 장치를 포함하는 경로로 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력된 상용 전원이 공급되도록 한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드가 제 2 동작 모드로 결정된 경우, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)는 오프 상태로 동작하도록 하고, 상기 스위치(121)는 온 상태로 동작하도록 한다.
따라서, 상기 제어부(150)는 상기 스위치(121)가 온 상태가 되고, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)가 오프 상태가 되도록 하여, 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치를 포함하지 않으면서, 상기 선로 저항(R3)을 포함하는 경로로 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력된 상용 전원이 공급되도록 한다.
다시 말해서, 상기 제 1 동작 모드에서는, 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력된 상용 전원이 상기 제 2 커넥터(130)를 통해 상기 충전 대상 장치를 포함하는 경로로 공급되고, 상기 제 2 동작 모드에서는 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력된 상용 전원이 상기 선로 저항(R3)을 포함하는 경로로 공급된다.
도 4는 전기 자동차 충전 시스템의 전체 구성 회로를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 동작 모드에서의 전체 구성 회로를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 동작 모드에서의 전체 구성 회로를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 커넥터(120)가 벽전원의 콘센트에 연결되고, 상기 제 2 커넥터(130)가 충전 대상 장치에 연결된 경우에는, 상기 제 1 커넥터(120)의 일단에는 상용전원 공급원(AC)이 연결되고, 그에 상기 상용전원 공급원(AC)과 상기 제 1 커넥터(120) 사이에는 상용전원의 내부의 선로 저항(R4, R5)이 접촉한다.
즉, 상기 제 1 커넥터(120)는 상기 상용전원 공급원(AC)을 구성하는 상용전원 공급부(200)에 연결된다.
이때, 상기 제 1 커넥터(120)와 상기 상용전원 공급부(200) 사이에는 상기 상용전원의 내부 선로 저항(R4, R5)이 배치된다. 상기 내부 선로 저항은, 포지티브 특성의 전원 라인에 배치되는 제 1 내부 선로 저항(R4)과, 네거티브 특성의 전원 라인에 배치되는 제 2 내부 선로 저항(R5)을 포함하며, 상기 상용전원 공급부(200)와 상기 제 1 커넥터(120) 사이의 안전성을 확보한다.
즉, 제 1 커넥터(120)가 상용전원의 콘센트에 삽입되면, 상기 제 1 커넥터(120)의 제 1 단자(121)의 일단은 상기 상용전원 공급원(AC) 내부의 선로 저항에 해당하는 제 1 외부 선로 저항(R4)과 연결되고, 상기 제 1 커넥터(120)의 제 2 단자(122)의 일단은 상기 상용전원 공급원(AC) 내부의 선로 저항에 대응하는 제 2 외부 선로 저항(R5)과 연결된다.
그리고, 상기 제 2 커넥터(130)가 충전 대상 장치에 연결되면, 상기 제 2 커넥터(130)의 제 3 단자(131)는 충전 대상 장치에 대응하는 부하(R6)의 일단과 연결되고, 상기 제 2 커넥터(130)의 제 4 단자(132)는 상기 부하(R6)의 타단과 연결된다.
그리고, 도 5를 참조하면, 상기 제어부(150)는 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드가 제 2 동작 모드로 결정되면, 상기 스위치(121)가 온 상태로 동작하도록 하고, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)가 오프 상태로 동작하도록 한다.
따라서, 제어부(150)는 상기 제1 커넥터(120)를 통해 입력되는 상용 전원이 상기 부하(R6)를 포함하지 않으면서, 상기 선로 저항(R3)을 포함하는 경로로 공급되도록 한다.
따라서, 상기 제 2 동작 모드에서의 상용 전원은, 제 1 외부 선로 저항(R4), 제 1 접촉 저항(R1), 스위치(121), 내부 선로 저항(R3), 제 2 접촉 저항(R2) 및 제 2 외부 선로 저항(R5)을 포함하는 경로로 흐르게 된다.
그리고, 도 6을 참조하면, 상기 제어부(150)는 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드가 제 1 동작 모드로 결정되면, 상기 스위치(121)가 오프 상태로 동작하도록 하고, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)가 온 상태로 동작하도록 한다.
따라서, 제어부(150)는 상기 제1 커넥터(120)를 통해 입력되는 상용 전원이 상기 내부 선로 저항(R3)을 포함하지 않으면서, 상기 부하(R6)를 포함하는 경로로 공급되도록 한다.
따라서, 상기 제 1 동작 모드에서의 상용 전원은, 제 1 외부 선로 저항(R4), 제 1 접촉 저항(R1), 제 1 릴레이(111), 부하(R6), 제 2 릴레이(112), 제 2 접촉 저항(R2) 및 제 2 외부 선로 저항(R5)을 포함하는 경로로 흐르게 된다.
한편, 상기 제어부(150)는 기설정된 조건에 따라 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드를 결정한다.
이때, 일반적으로 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드는 제 1 동작 모드로 동작하며, 특정한 이벤트가 발생하는 시점에 제 2 동작 모드로 동작한다.
여기에서, 상기 이벤트의 발생 시점은, 상기 제 2 커넥터(130)에 상기 충전 대상 장치의 연결이 감지된 시점, 기설정된 일정 주기가 경과된 시점 및 기설정된 충전 조건에 따른 충전 가능 시간이 경과된 시점 중 어느 하나일 수 있다.
즉, 제어부(150)는 상기 제 2 커넥터(130)에 충전 대상 장치의 연결이 감지되면, 상기 충전 대상 장치로 충전 전원을 공급하기 이전에 상기 내부 선로의 상태를 우선적으로 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 충전 전원이 공급되도록 한다.
또한, 제어부(150)는 기설정된 주기마다 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드가 제 2 동작 모드로 동작하도록 한다.
또한, 제어부(150)는 상기 판단한 내부 선로의 상태가 제 2 상태이고, 그에 따라 상기 충전 대상 장치로의 충전 전원 공급이 가능한 충전 시간이 설정되면, 상기 설정된 충전 시간이 경과되는 시점에 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드가 제 2 동작 모드로 동작하도록 한다.
도 7 내지 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차 충전기의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 상기 전기 자동차 충전기의 동작 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 제어부(150)는 상기 전기 자동차 충전기의 테스트를 위한 조건이 발생하였는지 여부를 판단한다(101단계). 여기에서, 상기 테스트는 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태 테스트를 의미한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 전기 자동차 충전기가 제 2 동작 모드로 동작하기 위한 적어도 하나의 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단한다
예를 들어, 제어부(150)는 상기 제 2 커넥터(130)에 충전 대상 장치의 연결이 감지되었는지, 또는 이전에 상기 전기 자동차 충전기가 제 2 동작 모드로 동작한 시점에서 기설정된 주기가 경과하였는지, 또는 이전에 판단한 내부 선로의 상태에 따라 설정된 충전 가능 시간이 경과하였는지 여부를 판단한다.
그리고, 제어부(150)는 상기 전기 자동차 충전기의 테스트 조건이면, 상기 스위치(121)를 온 상태로 변경하고, 그에 따라 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)의 상태를 오프 상태로 변경한다(102단계).
상기 스위치(121)가 온 상태로 변경됨에 따라, 상기 제 1 커넥터(120)를 통해 입력되는 상용 전원은 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치가 아닌 내부의 선로 저항(R3)을 포함하는 경로로 흐르게 된다.
그리고, 제어부(150)는 상기 스위치(121)의 온 상태에 의해 설정된 전원 경로를 통해 흐르는 전원에 따른 내부 선로의 전류, 전압 및 이에 따른 전체 선로의 저항 값을 검출하고, 상기 검출한 저항 값을 이용하여 내부 선로의 상태를 판단한다(103단계).
즉, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 커넥터(120)가 벽전원의 플러그에 비정상적으로 삽입되었는지, 또는 상기 상용전원 공급원(AC) 내부의 선로에 이상이 있는지 등을 판단한다.
여기에서, 일반적으로 상기 내부 선로의 상태 판단은 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태 판단만을 의미하지만, 본 발명에서의 내부 선로의 상태 판단은 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태뿐만 아니라, 상기 상용전원 공급원(AC)의 내부 선로 상태, 다시 말해서 상기 전기 자동차 충전기의 외부 선로의 상태 판단도 포함된다.
그리고, 제어부(150)는 상기 내부 선로 상태의 판단 결과에 따라 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치의 충전 조건을 설정한다(103단계).
상기 충전 조건은, 정상 충전, 충전 제한 및 조건부 충전을 포함할 수 있다.
그리고, 제어부(150)는 상기 설정된 충전 조건이 정상 충전 또는 조건부 충전인지 여부를 판단한다(104단계).
다시 말해서, 제어부(150)는 상기 판단한 내부 선로의 상태가 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 충전 전원의 공급이 가능한 상태인지를 판단한다.
그리고, 제어부(150)는 상기 판단한 내부 선로의 상태가 상기 충전 대상 장치로의 충전 전원의 공급이 가능한 상태라면, 상기 스위치(121)를 오프 상태로 변경하고, 그에 따라 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)를 온 상태로 변경한다(105단계).
즉, 제어부(150)는 상기 스위치(121)를 오프 상태로 변경하고, 그에 따라 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)를 온 상태로 변경하여, 상기 전기 자동차 충전기가 제 1 동작 모드로 동작하도록 하고, 그에 따라 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 충전 전원이 공급되도록 한다.
또한, 제어부(150)는 상기 판단한 내부 선로의 상태가 상기 충전 대상 장치로의 충전 전원의 공급이 불가능한 상태라면, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)를 오프 상태로 계속 유지시킨다(106단계).
이때, 제어부(150)는 상기 스위치(121)의 상태는 온 상태로 유지시키거나, 오프 상태로 변경시킬 수 있으며, 그에 따라 스위치(121)의 상태가 온 상태로 유지되는 경우, 계속하여 상기 내부 선로의 상태를 재확인할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 상기 스위치(121)의 상태가 오프 상태로 변경된 경우, 일정 주기마다 상기 스위치(121)의 상태를 온 상태로 변경하고, 상기 온 상태로 변경된 스위치(121)에 따라 상기 내부 선로의 상태를 재확인할 수 있다.
이하에서는, 도 8을 참조하여 상기 충전 대상 장치의 충전 조건을 설정하는 과정에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 제어부(150)는 상기 제 2 동작 모드로 전기 자동차 충전기가 동작함에 따라 상기 내부의 선로 저항(R3)을 흐르는 선로 전압을 측정한다(201단계).
즉, 상기 내부의 선로 저항(R3)의 일단에는 전압 센서가 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어부(150)는 상기 전압 센서를 통해 감지된 선로 전압 값을 수신할 수 있다.
그리고, 제어부(150)는 상기 내부의 선로 저항(R3)을 흐르는 선로 전류를 측정한다(202단계).
즉, 상기 내부의 선로 저항(R3)의 일단에는 전류 센서가 배치될 수 있으며, 그에 따라 상기 제어부(150)는 상기 전류 센서를 통해 감지된 선로 전류 값을 수신할 수 있다.
그리고, 제어부(150)는 상기 측정한 선로 전압 값과 선로 전류 값을 이용하여, 상기 선로 저항(R3)를 포함하는 경로의 전체 선로 저항 값을 계산한다(203단계).
이때, 상기 전체 선로 저항 값은 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태 및 상기 상용전원 공급원(AC)의 선로 상태에 의해 결정된다.
그리고, 상기 전체 선로 저항 값은 상기 내부 선로의 상태가 정상이면, 기준 값을 가지며, 상기 내부 선로의 상태에 이상이 발생할수록 그 값이 커지게 된다.
바람직하게, 상기 전체 선로 저항 값은 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태가 정상이고, 상기 제1 커넥터(120)가 벽전원의 플러그에 정상적으로 삽입되었으며, 상기 상용전원 공급원(AC)의 내부 선로의 상태가 정상인 경우에 제 1 값을 가진다.
그리고, 상기 전체 선로 저항 값은 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태, 상기 제1 커넥터(120)와 플러그의 연결 상태 및 상기 상용전원 공급원(AC)의 내부 선로의 상태 중 적어도 하나에 이상이 발생함에 따라 증가하게 된다.
이때, 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태, 상기 제1 커넥터(120)와 플러그의 연결 상태 및 상기 상용전원 공급원(AC)의 내부 선로의 상태 중 적어도 하나에 발생한 이상 상태의 심화 정도에 따라 상기 값의 증가 폭이 커지게 된다.
이에 따라, 본 발명에서는 상기 전체 선로 저항 값에 대하여, 정상 상태에 해당하는 제 1 기준 값과, 이상 상태에 포함되지만 일정 시간동안에는 상기 전기 자동차 충전기의 동작이 가능한 제 2 기준 값을 결정한다.
상기 제 1 기준 값과 제 2 기준 값은 상기 전기 자동차 충전기 내부의 선로 저항(R3)의 값, 제 1 접촉 저항(R1)의 값 및 제 2 접촉 저항(R2)의 값 등에 의해 결정될 수 있다.
제어부(150)는 상기 확인한 전체 선로 저항 값이 기설정된 제 1 기준 값(A) 이하인지 여부를 판단한다(204단계).
즉, 제어부(150)는 상기 확인한 전체 선로 저항 값에 따라 상기 내부 선로의 상태가 제 1 상태(정상 상태)인지를 판단한다.
다시 말해서, 제어부(150)는 전기 자동차 충전기의 내부 선로의 상태, 상기 제1 커넥터(120)와 플러그의 연결 상태 및 상기 상용전원 공급원(AC)의 내부 선로의 상태가 모두 정상인지를 판단한다.
그리고, 제어부(150)는 상기 확인한 전체 선로 저항 값이 기설정된 제 1 기준값 이하이면, 상기 내부 선로의 상태가 제 1 상태(정상 상태)인 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로 충전 전원이 정상적으로 공급되도록 한다(205단계).
여기에서, 상기 제어부(150)는 상기 충전 대상 장치에서 요구하는 충전 전류 및 충전 시간에 따라 상기 충전 전원을 공급한다.
또한, 제어부(150)는 상기 전체 선로 저항 값이 제 1 기준 값보다 크면, 상기 전체 선로 저항 값이 제 2 기준 값(B) 이하인지 여부를 판단한다(206단계).
즉, 상기 제어부(150)는 상기 확인한 전체 선로 저항 값에 따라 상기 내부 선로의 상태가 제 2 상태(조건부 정상 상태)인지를 판단한다.
다시 말해서, 상기 제어부(150)는 상기 내부 선로에 이상이 있지만, 일정 시간 동안에는 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치로의 충전 전원이 공급 가능한 상태인지를 확인한다.
그리고, 상기 제어부(150)는 상기 확인한 전체 선로 저항 값이 기 설정된 제 2 기준 값 이하이면, 상기 충전 대상 장치의 충전 조건을 설정하고, 상기 설정한 충전 조건에 따라 상기 충전 대상 장치의 조건 충전이 이루어지도록 한다(207단계).
즉, 상기 제어부(150)는 상기 확인한 전체 선로 저항 값이 상기 제 1 기준 값보다 크고 상기 제 2 기준 값 이하이면, 기설정된 충전 전류 및 충전 시간 동안에만 상기 충전 대상 장치로 충전 전원이 공급되도록 한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 전체 선로 저항 값이 상기 제 2 기준 값보다도 크면, 상기 제 1 릴레이(111) 및 제 2 릴레이(112)를 오프 상태로 유지시켜, 상기 충전 대상 장치로 공급되는 충전 전원을 차단한다(208단계).
다음으로, 도 9를 참조하여 상기 충전 조건을 설정하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 상기 제어부(150)는 상기 계산한 선로 저항 값에 따른 충전 가능 시간을 확인한다(301단계).
즉, 상기 제어부(150)에는 선로 저항 값에 따라 상기 전기 자동차 충전기의 동작 가능 시간에 대한 정보가 저장되어 있다. 이때, 상기 저장된 정보 내에는 상기 전체 선로 저항 값이 제 1 기준 값과 제 2 기준 값 사이 범위 내에 포함되는 경우에서의 충전 가능 시간 정보를 포함한다.
그리고, 상기 충전 가능 시간 정보는 상기 전체 선로 저항 값이 상기 제 1 기준 값과 가까울수록 증가하고, 상기 제 2 기준 값과 가까울수록 감소하게 된다.
이어서, 상기 제어부(150)는 상기 저장된 정보를 이용하여 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 장치의 충전 가능 시간을 설정한다(302단계).
그리고, 상기 제어부(150)는 상기 제 2 커넥터(130)에 연결된 충전 대상 상태의 사양에 따라 상기 충전 대상 장치, 보다 명확하게는 상기 충전 대상 장치 내에 구비된 배터리의 규격에 따라 요구되는 충전 전류를 확인한다(303단계).
이어서, 상기 제어부(150)는 상기 충전 전류가 확인되면, 상기 확인한 충전 전류에 따라 상기 설정한 충전 가능 시간을 조정한다(304단계).
즉, 상기 충전 가능 시간 정보는 특정한 충전 전류에 따른 정보일 수 있다. 이에 따라, 상기 충전 전류가 변경된다면, 그에 따라 상기 충전 가능 시간도 변경되어야 한다.
따라서, 제어부(150)는 상기 충전 대상 장치의 충전 전류가 확인되면, 상기 확인한 충전 전류에 따라 상기 충전 가능 시간을 조정한다.
예를 들어, 상기 충전 대상 장치의 충전 전류가 기설정된 기준 값보다 작으면, 상기 설정한 충전 가능 시간을 그대로 유지시키거나, 일정 시간 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 충전 대상 장치의 충전 전류가 기설정된 기존 값보다 크면, 상기 설정한 충전 가능 시간을 감소시킬 수 있다.
그리고, 제어부(150)는 상기 충전 가능 시간이 조정되면, 상기 조정된 충전 가능 시간 동안에만 상기 충전 대상 장치로 상기 충전 전류에 따른 충전 전원이 공급되도록 한다(305단계).
또한, 상기 제어부(150)는 상기 충전 대상 장치로 충전 전원을 공급한 시점부터 상기 조정된 충전 가능 시간이 경과하게 되면, 상기 충전 대상 장치로 공급하는 충전 전원을 차단한다.
이때, 상기 제어부(150)는 상기 충전 가능 시간의 경과에 따라 상기 충전 전원이 차단되면, 상기 전기 자동차 충전기의 동작 모드를 제 2 동작 모드로 설정하고, 그에 따라 상기 내부 선로의 상태를 재확인할 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 충전기 내부의 선로 저항에 따른 선로 전압 및 전류를 감지하고, 상기 감지한 선로 전압 및 전류에 따라 충전 동작을 제어함으로써, 상기 충전기 내부의 실제 온도가 높게 상승하지 않은 상태에서 선로 불량, 콘센트/플러그의 접촉 불량을 바로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 충전 대상이 연결됨에 따라 상기 충전 대상을 포함하지 않으면서 내부 선로 저항을 포함하는 경로로 충전 전류를 공급하고, 상기 공급되는 충전 전류에 따른 전로 전압 및 전류를 감지함으로써, 상기 충전기 내부의 선로 불량뿐 아니라, 상용전원의 선로 불량도 감지함에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 선로 불량이나, 콘센트 또는 플러그의 접촉 불량이 발생하면, 출력 전류의 크기를 감소하거나 차단함으로써, 상기 충전기 내부의 온도가 상승하기 전에 상기 온도 상승 요인을 사전에 차단할 수 있으며, 이에 따른 화재나 사고 등의 가능성을 미리 배제시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 충전 내부에 구비되는 온도 센서를 삭제할 수 있음으로써, 온도 센서 추가에 따른 세가 각국의 복잡한 인증 절차를 삭제할 수 있으며, 그에 따른 비용 및 시간을 절약할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 충전기 본체
120: 제 1 커넥터
130: 제 2 커넥터
140: 선택 버튼
150: 제어부

Claims (11)

  1. 상용 전원의 콘센트에 연결되는 제 1 커넥터와, 충전 대상 장치에 연결되는 제 2 커넥터와, 상기 제 1 커넥터와 제 2 커넥터 사이에 배치되고, 상기 제 1 커넥터를 통해 공급되는 상용 전원의 경로를 제어하는 충전기 본체를 포함하는 전기 자동차 충전기에 있어서,
    상기 충전기 본체는,
    내부 선로 저항과,
    일단이 상기 제 1 커넥터에 연결되고, 타단이 상기 내부 선로 저항의 일단에 연결되는 스위치와,
    일단이 상기 제 1 커넥터 및 상기 스위치에 연결되고, 타단이 상기 제 2 커넥터와 연결되는 릴레이와,
    기설정된 동작 모드에 따라 상기 스위치 및 릴레이의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 기설정된 동작 모드가 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로 상태를 확인하는 제 2 동작 모드인 경우,
    전체 선로 저항이 제 1 기준 값보다 크고, 상기 전체 선로 저항이 제 2 기준 값 이하인 조건부 이상 상태 라고 판단되면,
    상기 충전 대상 장치로의 충전 전원을 공급하기 위한 충전 조건을 상기 전체 선로 저항에 따라 설정하고,
    상기 설정된 충전 조건에 따른 충전 가능 시간이 경과되면, 상기 충전 대상 장치로 공급되는 상기 충전 전원이 차단되도록 하고
    상기 충전 전원이 차단된 이후에 상기 제 2 동작 모드로 재진입하는
    전기 자동차 충전기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 동작 모드는,
    상기 제 2 커넥터에 연결된 충전 대상 장치를 포함하는 제 1 경로로 상기 상용 전원을 공급하여, 상기 충전 대상 장치에 충전 전원을 공급하는 제 1 동작 모드와,
    상기 내부 선로 저항을 포함하는 제 2 경로로 상기 상용 전원을 공급하여, 상기 전기 자동차 충전기의 내부 선로 상태를 확인하는 상기 제 2 동작 모드를 포함하는
    전기 자동차 충전기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기설정된 이벤트가 발생하면, 상기 동작 모드를 상기 제 2 동작 모드로 결정하며,
    상기 이벤트는,
    상기 제 2 커넥터에 상기 충전 대상 장치의 연결이 감지되는 제 1 이벤트와,
    기설정된 일정 주기가 경과된 제 2 이벤트와,
    기설정된 상기 충전 조건에 따른 충전 가능 시간이 경과된 제 3 이벤트 중 적어도 하나를 포함하는
    전기 자동차 충전기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 2 동작 모드에서, 상기 내부 선로 저항을 흐르는 선로 전압 및 선로 전류를 검출하고, 상기 검출한 선로 전압 및 선로 전류를 토대로 전체 선로 저항을 검출하며,
    상기 검출한 전체 선로 저항에 따라 상기 내부 선로의 상태를 판단하는
    전기 자동차 충전기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상용 전원의 내부 선로에 배치되는 상용 전원 선로 저항; 및
    상기 제 1 커넥터 내에 배치되며, 플러그와 접촉하는 접촉 저항을 더 포함하며,
    상기 전체 선로 저항은,
    상기 상용 전원 선로 저항, 접촉 저항 및 상기 충전기 본체의 내부 선로 저항에 의해 결정되는
    전기 자동차 충전기.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값 이하이면, 상기 충전 대상 장치에서 요구하는 충전 조건에 따라 상기 충전 전원이 공급되도록 제어하고,
    상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값보다 크면, 상기 충전 대상 장치의 충전을 위한 충전 조건을 설정하는
    전기 자동차 충전기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값보다 크면, 상기 전체 선로 저항이 제 2 기준 값 이하인지 여부를 판단하고,
    상기 전체 선로 저항이 제 2 기준 값 이하이면, 상기 전체 선로 저항에 따라 상기 충전 대상 장치로의 충전 전원을 공급하기 위한 충전 조건을 설정하고,
    상기 전체 선로 저항이 제 2 기준 값보다 크면, 상기 충전 대상 장치로의 충전 전원 공급을 차단하는
    전기 자동차 충전기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값보다 크고, 상기 제 2 기준 값 이하이면,
    상기 제 2 커넥터에 연결된 충전 대상 장치로의 충전 전원 공급이 가능한 충전 가능 시간을 설정하고, 상기 설정한 충전 가능 시간 동안 상기 충전 전원이 공급되도록 하며,
    상기 충전 가능 시간은,
    상기 전체 선로 저항이 제 1 기준 값에 근접할수록 커지고, 상기 제 2 기준값에 근접할수록 작아지는
    전기 자동차 충전기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 충전 대상 장치에서 요구하는 충전 전류를 확인하고,
    상기 확인한 충전 전류에 따라 상기 설정한 충전 가능 시간을 조정하며,
    상기 충전 가능 시간은,
    상기 확인한 충전 전류가 클수록 감소하는
    전기 자동차 충전기.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 동작 모드에서, 상기 릴레이를 온 상태로 동작시키고, 상기 스위치를 오프 상태로 동작시키며,
    상기 제 2 동작 모드에서, 상기 릴레이를 오프 상태로 동작시키고, 상기 스위치를 온 상태로 동작시키는
    전기 자동차 충전기.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 내부 선로 상태는,
    상기 전기 자동차 충전기 내부의 선로 상태, 상기 상용전원의 내부 선로 상태 및 상기 제 1 커넥터와 콘센트 사이의 접촉 상태에 의해 결정되는
    전기 자동차 충전기.
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