(57)【要約】【課題】電源供給部の接地有無を判別することができる電気充電装置を提供すること。【解決手段】本発明の実施例による電気充電装置は、電源供給部から印加される電源によって発生する電流信号又は電圧信号を測定し、電流信号又は電圧信号に基づいて電源供給部の正常接地有無を確認するための信号を生成する接地確認信号生成部と、接地確認信号生成部で生成される接地確認感知信号に基づいて電源制御信号を生成する電源制御信号生成部と、電源制御信号に基づいて充電対象装置の電源供給を遮断する電源遮断部と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気充電装置において、
電源供給部から印加される電源によって発生する電流信号又は電圧信号を測定し、前記電流信号又は前記電圧信号に基づいて、前記電源供給部の正常接地有無を確認するための信号を生成する接地確認信号生成部と、
前記接地確認信号生成部で生成される接地確認感知信号に基づいて、電源制御信号を生成する電源制御信号生成部と、
前記電源制御信号に基づいて、充電対象装置の電源供給を遮断する電源遮断部と、
を備える電気充電装置。
【請求項２】
前記接地確認信号生成部は、
前記電源供給部から印加される電源に基づいて発生した電圧を変圧する変圧器と、抵抗と、を含み、
前記抵抗に流れる電流信号又は前記抵抗に印加される電圧信号に基づいて、前記接地確認感知信号を生成する、請求項１に記載の電気充電装置。
【請求項３】
前記変圧器の１次側コイルの一端は電源供給部のＬ線に接続され、他端は電源供給装置のＰＥ線に接続され、２次側のコイルの一端は接地され、他端は前記抵抗の一端及び接地確認部に接続される、請求項２に記載の電気充電装置。
【請求項４】
前記電源制御信号生成部は、
前記電流信号又は前記電圧信号を測定し、前記測定された電流信号又は電圧信号に基づいて前記電源供給部の正常接地状態を判断する接地確認部と、
前記接地確認部の判断結果に基づいて電源制御信号を生成する電源制御信号生成部と、を含む、請求項３に記載の電気充電装置。
【請求項５】
前記接地確認部は、
前記電流信号又は前記電圧信号に基づいて前記電源供給部の抵抗成分の大きさを演算し、前記抵抗成分の大きさに基づいて前記電源供給部の正常接地有無を判断する、請求項４に記載の電気充電装置。
【請求項６】
前記制御信号生成部は、
前記電源供給部が正常接地状態のとき、電源供給制御信号を生成し、前記電源供給部が正常接地状態でないとき、電源遮断制御信号を生成する、請求項４に記載の電気充電装置。
【請求項７】
前記電源遮断部は複数のリレーを含み、
前記複数のリレーのオン・オフ動作によって前記充電対象装置に供給される電源を制御する、請求項１に記載の電気充電装置。
【請求項８】
複数のリレーのうち第１リレーの一端は電源供給部のＬ線に接続され、他端は前記制御信号生成部に接続され、第２リレーの一端は前記電源供給装置のＮ線に接続され、他端は制御信号生成部に接続される、請求項６に記載の電気充電装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本実施例は電気充電装置に関するものであり、より詳しくは、電源供給装置の接地有無を判別する電気充電装置に関するものである。
【０００２】
大都市の大気汚染問題は日増しに深刻になっており、車両の排気ガスはその重要原因の一つである。このような状況の中、無公害エネルギーである電気を動力源として使用するいわゆる電気車両を実用化するための研究が活発に進められている。電気車両は外部から電気エネルギーを供給されてそれをバッテリに充電した後、バッテリに充電された電圧で車輪と結合されたモータを介して機械的エネルギーである動力を得る。すなわち、電気車両はバッテリに充電された電圧でモータを駆動させるため大容量の充電式バッテリを使用し、このような大容量の充電式バッテリを充電するための電気充電装置を具備している。
【０００３】
電気充電装置は充電時間によって急速充電器と緩速充電器とに分けられる。
【０００４】
急速充電器はガソリンスタンドのように走行の際に緊急に充電するための場所に設置され、充電時間は約２０分程度必要とされる。一方、緩速充電器は駐車場又はショッピングモールなど長時間の駐車が予想される場所に設置され、充電時間は約５時間程度必要とされる。
【０００５】
このような電気充電装置は電気を使用するという点で感電の恐れがある。特に、電源供給部の接地が正常ではない場合、電気充電装置を使用するユーザに感電の恐れがあり、電気充電装置の故障が発生する可能性がある。しかし、従来の電気充電装置は電源供給部の接地有無を判別することができないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電源供給部の接地有無を判別することができる電気充電装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例による電気充電装置は、電源供給部から印加される電源によって発生する電流信号又は電圧信号を測定し、電流信号又は電圧信号に基づいて電源供給部の正常接地有無を確認するための信号を生成する設置確認信号生成部と、設置確認信号生成部で生成される設置確認感知信号に基づいて電源制御信号を生成する電源制御信号生成部と、電源制御信号に基づいて充電対象装置の電源供給を遮断する電源遮断部と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例による自動車を充電するための電気充電装置を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例による電気充電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施例によって電源供給部が理想的に接地された状態を説明するための例示図である。
【図４】本発明の実施例によって電源供給部が実際に接地された状態を説明するための例示図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び特許請求の範囲で使用された用語又は単語は通常であるか又は辞書的な意味に限って解析されてはならず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義し得るという原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解析されるべきである。
【００１０】
よって、本明細書に記載された実施例及び図面に図示された構成は本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本実施例の技術的思想をすべて代弁するものではないため、本出願時点でこれらを代替し得る多様な均等物及び変形例が存在し得るということを理解するべきである。
【００１１】
図１は、本発明の実施例によって電気自動車を充電するための電気充電装置を示すブロック構成図である。
【００１２】
図１を参照して本発明の実施例による電気充電装置を説明する。
【００１３】
本発明の実施例による電気充電装置１００は、電源遮断部１１０、接地確認信号生成部１２０、電源制御部１３０で構成される。
【００１４】
電気充電装置１００は電源供給部３００から電源を供給されて充電対象装置４００を充電する。この際、供給される電源は一般に家庭又は工場で使用される６０Ｈｚの電流又は電圧を有する。本発明の実施例では充電対象装置４００として電気自動車を例に挙げて説明しているが、構成はそれに限らず、電気充電可能な多様な機器に代替可能である。
【００１５】
本発明の実施例によると、電源遮断部１１０は複数のリレー１１５を含んで構成される。本発明の実施例によって電源遮断部１１０に含まれるリレーは２つである。２つのリレー１１５のうちいずれか一つのリレー１１５ａの一端は電源供給装置のＬ線に接続され、他端は制御信号生成部１５０に接続される。また他の一つのリレー１１５ｂの一端はＮ線に接続され、他端は制御信号生成部１５０に接続される。
【００１６】
本発明の実施例による電源遮断部１１０は、電源供給部３００の接地状態が不良のとき、充電対象装置４００に供給される電源を遮断する。すなわち、本発明の実施例による電源遮断部１１０は、電源供給部３００の接地状態が不良のとき、複数のリレー１１５をオフにして充電対象装置４００に供給される電源を遮断する。本発明の実施例による電源遮断部１１０は、制御信号生成部１５０から印加される制御信号に基づいてリレーをオン・オフ制御する。
【００１７】
本発明の実施例による電源遮断部１１０は、制御信号生成部１５０から電源供給制御信号を受信したとき、リレー１１５をオンさせる。
【００１８】
本発明の実施例による電源遮断部１１０は、制御信号生成部１５０から電源遮断制御信号を受信したとき、リレー１１５をオフさせる。
【００１９】
本発明の実施例による接地確認信号生成部１２０は変圧器Ｔ及び抵抗Ｒ１を含む。
【００２０】
変圧器Ｔの１次側コイルの一端は電源供給部３００のＬ線に接続され、他端は電源供給装置のＰＥ線に接続される。
【００２１】
変圧器Ｔの２次側コイルの一端は接地され、他端は抵抗Ｒ１の一端及び接地確認部１４０に接続される。
【００２２】
抵抗Ｒ１の他端及は接地確認部１４０に接続される。
【００２３】
接地確認信号生成部１２０は、電源供給部３００の正常接地有無を判別する接地確認信号を生成する。本発明に実施例による接地確認信号生成部１２０は、電源供給部３００の正常接地有無を判別する電流信号又は電圧信号を発生する。
【００２４】
本発明の実施例による変圧器Ｔは、商用ラインの電力とセンシングラインの電力とを分離する。
【００２５】
本発明の実施例による変圧器Ｔは、電源供給部３００の２つの線路Ｌ，Ｎから印加される電圧を変換する。
【００２６】
本発明の実施例による抵抗Ｒ１には変圧器Ｔによって変換された電圧に基づいて電流信号が流れ、電圧信号が印加される。本発明の実施例による接地確認信号は抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は抵抗Ｒ１に印加される電圧信号を含む。
【００２７】
本発明の実施例による電源制御信号生成部１３０は、接地確認部１４０及び制御信号生成部１５０を含む。しかし、図１に示した構成要素は必須ではなく、それより多くの構成要素を有するか、又は少ない構成要素を有する電源制御信号生成部１３０を具現してもよい。
【００２８】
電源制御信号生成部１３０は、接地確認信号生成部１２０で生成された接地確認信号に基づいて電源供給部３００の正常接地有無を確認する。本発明の実施例による電源制御信号生成部１３０は、接地確認信号生成部１２０の電流信号又は電圧信号に基づいて電源供給部３００の正常接地有無を確認する。本発明に実施例による電源制御信号生成部１３０は、抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は印加された電圧信号に基づいて電源供給部３００の正常接地有無を確認する。本発明に実施例による接地確認部１４０は、電流信号又は電圧信号に基づいて電源供給部３００の正常接地有無を確認する。接地確認部１４０は、電流信号又は電圧信号に基づいて電源供給部３００のＰＥ線及び接続された抵抗成分Ｒ２の大きさを測定する。この際、測定された抵抗成分の大きさが特定範囲以上のとき、電源供給部３００が正常に接地されていないと判断する。本発明に実施例によると、接地確認部１４０で測定した電源供給部３００の抵抗成分Ｒ２の大きさが１００Ω以上のとき、電源供給部３００が正常に接地されていないと判断する。接地確認部１４０は正常接地有無を判断する。
【００２９】
制御信号生成部１４０は、接地確認部１４０の判断結果に基づいて電源制御信号を出力する。本発明に実施例による制御信号生成部１５０は、判断結果に対する応答として電源供給部３００が正常接地状態のとき、電源供給制御信号を生成し、正常接地状態ではなければ電源遮断制御信号を生成する。
【００３０】
以下、図２乃至図４を参照して本発明の実施例による電気充電装置１００の動作を詳細に説明する。
【００３１】
図２は、本発明の一実施例による電気充電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
図２を参照すると、本発明の実施例による電気充電装置１００は電源供給部３００から電源を印加される（Ｓ２０２）。
【００３３】
電気充電装置１００の接地確認信号生成部１２０は印加される電源に基づいて接地確認信号を生成する（Ｓ２０４）。
【００３４】
接地確認信号生成部１２０の変圧器Ｔは、電源のＬ線とＮ線に印加された電圧を変圧する。抵抗Ｒ１には変圧器Ｔで変圧された電圧に基づいて電流信号が流れる。この際、抵抗Ｒ１には電圧信号が印加される。接地確認信号は抵抗Ｒ１に流れる電流又は抵抗Ｒ１に印加される電圧信号を含む。
【００３５】
電気充電装置１００の電源制御信号生成部１３０は接地確認信号を測定する（Ｓ２０６）。
【００３６】
電源制御信号生成部１３０の接地確認部１３１は、抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は抵抗Ｒ１に印加される電圧信号を測定する。
【００３７】
電源制御信号生成部１３０は、接地確認に基づいて電源供給部３００の正常接地有無を判断する（Ｓ２０８）。
【００３８】
接地確認部１４０は、抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は抵抗Ｒ１に印加された電圧信号に基づいて電源供給部３００の正常接地有無を判断する。本発明の実施例による接地確認部１４０は、抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は抵抗Ｒ１に印加された電圧信号に基づいて電源供給部３００の接地線の抵抗成分の大きさを測定する。
【００３９】
図３は、本発明の実施例によって電源供給部が理想的に接地された状態を説明するための例示図である。
【００４０】
図４を参照すると、実際の電源供給部３００は接地線（ＰＥ線）に抵抗成分Ｒ２を有する。
【００４１】
更に図２を説明する。
【００４２】
本発明の実施例による接地確認部１４０は、抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は抵抗Ｒ１に印加された電圧信号が正常範囲を超過すれば電源供給部３００の接地状態が正常ではないと判断する。
【００４３】
一方、接地確認部１４０は抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は抵抗Ｒ１に印加された電圧信号が正常範囲内のとき、電源供給部３００の接地状態が正常であると判断する。
【００４４】
接地確認部１４０は、抵抗Ｒ１に流れる電流信号又は抵抗Ｒ１に印加された電圧信号に基づいて演算された抵抗成分Ｒ２の大きさが正常範囲内のとき、電源供給部３００の接地状態が正常であると判断する。
【００４５】
電源供給部３００の接地状態が正常である場合、抵抗Ｒ１に流れる電流信号、抵抗Ｒ１に印加された電圧信号又は抵抗成分Ｒ２の大きさに対する範囲はユーザの入力によって設定される。又は、記憶部（図示せず）に予め記憶される。
【００４６】
また、電源供給部３００が正常接地状態ではない場合、電源制御信号生成部１３０は電源遮断制御信号を生成する（Ｓ２１０）。
【００４７】
制御信号生成部１５０は電源供給部３００が正常接地状態ではない場合、電源遮断制御信号を生成する。電源遮断制御信号はリレーのオフ命令に対する制御信号である。
【００４８】
電源遮断部１１０は、電源遮断制御信号を印加されたとき充電対象装置４００に印加される電源を遮断する（Ｓ２１２）。すなわち、電源遮断部１１０はリレー１１５をオフさせて充電対象装置４００に供給される電源を遮断する。
【００４９】
電源供給部３００が正常接地状態である場合、電源制御信号生成部１３０は電源供給制御信号を生成する（Ｓ２１４）。すなわち、電源供給部３００が正常接地状態のとき、リレーをオンさせる電源供給制御信号を生成する。
【００５０】
電源遮断部１１０は、電源供給制御信号を印加されたとき充電対象装置４００に印加される電源を供給する（Ｓ２１６）。すなわち、電源遮断部１１０はリレー１１５をオンさせて充電対象装置４００に電源を供給する。
【００５１】
これまで本発明についてその好ましい実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であって本発明を限定するものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で例示されていない多様な変形及び応用が可能であることが分かるはずである。例えば、本発明の実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施してもよいものである。そして、このような変形及び応用に関する差異は、添付した特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解析されるべきである。
【符号の説明】
【００５２】
１００    電気充電装置
１１０    電源遮断部
１１５    リレー
１２０    接地確認信号生成部
１３０    電源制御部
１４０    接地確認部
１５０    制御信号生成部
３００    電源供給部
４００    充電対象装置
【図１】
2014183741.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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