(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁電源に連結され、前記壁電源から供給される電気を負荷に供給する携帯用充電器において、
前記壁電源に形成されるコンセントに挿入されるプラグと、
前記プラグと前記負荷との間を連結して前記壁電源から供給される電気を前記負荷に供給する電線と、
前記プラグと前記電線との間に配置されて前記電線を介して流れる電気の流れを連結又は遮断する電源スイッチと、
前記プラグに形成されて前記プラグを把持したか否かにより電気的信号を生成する圧力スイッチと、
前記電線の内部に配置され、前記電線に発生する引張力を感知するひずみゲージと、
前記プラグが前記コンセントに挿入されることで前記電線を介して前記負荷に電気を供給するように制御し、前記電気を供給する状態で前記圧力スイッチを介して感知される前記電気的信号及び前記ひずみゲージを介して感知される引張力の少なくとも一つに基づいて前記電源スイッチを制御して前記電線を介して流れる電気を遮断する制御部と、
を含み、
前記圧力スイッチは、前記プラグの把持が感知されると閉鎖状態にスイッチング状態が変更され、前記変更されたスイッチング状態に応じた電気的信号を出力する、携帯用充電器。
【請求項２】
前記制御部は、
前記プラグの把持及び前記電線に一定力以上の引張力のうち少なくともいずれか一つの条件が感知されれば、前記電源スイッチを開放する、請求項１に記載の携帯用充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用充電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充電回路遮断装置（ＣＣＩＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）とは電気自動車に電気を供給する携帯用装置であって、リレー、メインボードなどで構成される装置である。
【０００３】
充電回路遮断装置は、リレーの開放及び閉鎖動作に応じて連結された電気自動車に電気を供給する装置である。
【０００４】
図１は、従来技術による充電回路遮断装置を示す図である。
【０００５】
図１を参照すると、充電回路遮断装置はコンセント（壁電源）に差し込んで使用されるプラグ１１と、プラグ１１と電気自動車との間を連結する電線１２と、電線１２の所定距離に形成されて電線に沿って流れる電流の流れを連結又は遮断するように手動操作によってオン・オフされる電源スイッチ１３を含む。
【０００６】
前記のように電源スイッチ１３が装着された充電回路遮断装置は、プラグと連結された電線の所定距離に電流の流れをオン・オフする電源スイッチが装着された構造になっているため、プラグをコンセントに差し込んだ状態でもパワーコードに流れる電流が電気自動車にまで印加されないことでユーザの安全性を確保する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許第２０００−００１００２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記のような充電回路遮断装置は、ユーザが頻繁に壁電源にプラグを連結し解除することでユーザの過失によって事故に露出される確率が高くなる。
【０００９】
特に、電気自動車の充電の途中、壁電源からプラグが抜けたらそれによって多くの電流が流れるためアーク性の火花が発生する可能性があり、それによる被害者が発生する恐れがある。
【００１０】
本発明による実施例では、前記のように充電動作中にユーザが任意又は過失で壁電源のプラグを分離する状況を感知し、携帯用充電器を介して流れる電流を遮断するようにした携帯用充電器の電気安全装置を提供する。
【００１１】
提案する実施例で解決しようとする技術的課題は上述した技術的課題に制限されず、言及されてないまた他の技術的課題は以下の記載から提案する実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による実施例は、壁電源に連結され、壁電源から供給される電気を負荷に供給する携帯用充電器において、壁電源に形成されるコンセントに挿入されるプラグと、プラグと負荷との間を連結して壁電源から供給される電気を負荷に供給する電線と、プラグと電線との間に配置されて電線を介して流れる電気の流れを連結又は遮断するスイッチと、ユーザが接近したか否かを感知する第１感知部と、プラグがコンセントに挿入されることで電線を介して負荷に電気を供給するように制御し、電気を供給する状態で第１感知部を介してユーザの接近が感知されれば、スイッチを制御して電線を介して流れる電気を遮断する制御部と、を含む。
【００１３】
また、第１感知部はプラグに形成されてプラグを把持したか否かによる圧力に応じてスイッチングされる圧力スイッチと、プラグに形成されてプラグに発生する外部客体がタッチしたか否かを感知するタッチセンサのうち少なくとも一つで構成される。
【００１４】
また、電線の内部に配置され、電線に発生する引張力を感知する第２感知部を更に含む。
【００１５】
また、第２感知部は電線に発生する引張力に応じて抵抗値が増加するひずみゲージを含む。
【００１６】
また、制御部はプラグの把持、プラグのタッチ及び電線に一定力以上の引張力のうち少なくともいずれか一つの条件が感知されれば、スイッチを開放する。
【００１７】
一方、実施例は、壁電源に連結され、壁電源から供給される電気を負荷に供給する携帯用充電器において、壁電源に形成されるコンセントに挿入されるプラグと、プラグと負荷との間を連結して壁電源から供給される電気を負荷に供給する電線と、電線の周囲に配置されて電線に発生する引張力に応じて抵抗値が変わるひずみゲージと、プラグと電線との間に配置されて電線を介して流れる電気の流れを連結又は遮断するスイッチと、プラグがコンセントに挿入されることで電線を介して負荷に電気を供給するように制御し、電気を供給する状態でひずみゲージの抵抗値が予め設定された基準値を超過すれば、電線を介して流れる電気が遮断されるようにスイッチを制御する制御部と、を含む。
【００１８】
また、プラグに形成されてプラグを把持したか否かによる圧力に応じてスイッチングされる圧力スイッチと、プラグに形成されてプラグに発生する外部客体がタッチしたか否かを感知するタッチセンサのうち少なくとも一つを更に含む。
【００１９】
また、制御部はプラグの把持、プラグのタッチ及び電線に一定力以上の引張力のうち少なくともいずれか一つの条件が感知されれば、スイッチを開放する。
【００２０】
本発明による実施例では、プラグを把持したか否か又は電線を引っ張ったか否かを感知してプラグが壁電源から分離される状況を事前に感知し、それに応じて分離される状況を感知すれば、壁電源から供給される電流を遮断することで、プラグの異常な分離によって発生する被害を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術による充電回路遮断装置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例による携帯用充電器の外観を説明する図である。
【図３】図２に示した携帯用充電器の内部ブロック構成図である。
【図４】本発明の第２実施例による携帯用充電器の外観を説明する図である。
【図５】図４に示した携帯用充電器の内部ブロック構成図である。
【図６】図５に示した引張力感知部の原理を説明する図である。
【図７】本発明の第３実施例による携帯用充電器の内部ブロック構成図である。
【図８】本発明の実施例による携帯用充電器の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の内容は、単に本発明の原理を例示する。よって、当業者はたとえ本明細書に明確に説明しているか図示していなくても、本発明の原理を具現し本発明の概念と範囲に含まれた多様な装置を発明できる。また、本明細書に列挙された全ての条件付用語及び実施例は原則的に本発明の概念を理解させるための目的にのみ明白に意図され、このように特別に列挙された実施例及び状態に制限的ではないと理解されるべきである。
【００２３】
また、本発明の原理、観点及び実施例のみならず特定実施例を列挙する全ての詳細な説明は、このような事項の構造的及び機能的均等物を含むように意図されると理解されるべきである。また、このような均等物は現在公知の均等物のみならず、将来に開発される均等物、即ち、構造とは関係なく同じ機能を行うように発明された全ての素子を含むものとして理解されるべきである。
【００２４】
図２は本発明の第1実施例による携帯用充電器の外観を説明する図であり、図３は図２に示した携帯用充電器の内部ブロック構成図である。
【００２５】
以下、図２及び図３を参照して本発明の第1実施例による携帯用充電器について説明する。
【００２６】
図２及び図３を参照すると、携帯用充電器１００はプラグ１１０、プラグ端子１２０、電線１３０、スイッチ１４０、把持感知部１５０及び制御部１６０を含む。
【００２７】
プラグ１１０は携帯用充電器で壁電源に連結される電気プラグの外形を成すケースである。
【００２８】
プラグ１１０の一側にはプラグの長さ方向に延長しているプラグ端子１２０が形成されている。
【００２９】
プラグ端子１２０は実質的に壁電源（コンセント）に挿入される部分であって、壁電源に対応する複数個の端子で構成されることが好ましい。
【００３０】
例えば、プラグ端子１２０は正極（＋）の電気を供給するためのポジティブ端子と、負極（−）の電気を供給するためのネガティブ端子を含む。
【００３１】
ユーザはプラグ１１０を把持した状態で壁電源にプラグ端子１２０を挿入することで携帯用充電器に連結された負荷に電気を供給するための準備をする。
【００３２】
電線１３０はプラグ端子１２０を介して供給される電気を後端に連結された負荷に伝導する。電線１３０は被覆電線であることが好ましく、前記のような機能を行うことで電気伝導部と称されてもよい。
【００３３】
スイッチ１４０はプラグ端子１２０と電線１３０との間、又は電線１３０の一部分に形成される。
【００３４】
好ましくは、スイッチ１４０はプラグ端子１２０と電線１３０との間に配置されてプラグ端子１２０を介して入力される電気を、電線１３０を介して負荷に供給することを遮断する。
【００３５】
把持感知部１５０は外部のユーザが携帯用充電器１００の近くに接近することを感知する。
【００３６】
好ましくは、把持感知部１５０は外部のユーザがプラグ１１０を把持することを感知する。言い換えると、把持感知部１５０は負荷に電気が供給されている状態でプラグ１１０が壁電源から抜けられる状況を感知する。
【００３７】
この際、把持感知部１５０は入力スイッチとして構成される。
【００３８】
即ち、把持感知部１５０はユーザがプラグ１１０を壁電源から分離するためにプラグ１１０を把持した場合、把持による圧力を感知して感知した圧力による電気的信号を発生する。
【００３９】
即ち、把持感知部１５０は入力スイッチとして構成され、ユーザがプラグ１１０を把持するとスイッチが閉じられて電気的信号を発生する。
【００４０】
また、把持感知部１５０はタッチセンサとして構成される。
【００４１】
即ち、把持感知部１５０はユーザがプラグ１１０をタッチするとそれを感知し、それによって感知した、タッチしたか否かによる信号を発生する。
【００４２】
制御部１６０は携帯用充電器１００の全般的な動作を制御する。
【００４３】
まず、制御部１６０はプラグ１１０が壁電源に連結されると（好ましくは、プラグ端子１２０が壁電源のコンセントに挿入されると）携帯用充電器の先端に負荷が連結されているか否かを判断する。ここで、負荷は多様な機器であってもよいが、本発明では負荷が電気自動車であると仮定して説明する。
【００４４】
制御部１６０は携帯用充電器の一端（好ましくは、プラグ端子）が壁電源に連結されて他端が負荷に連結されるとスイッチ１４０を制御し、壁電源から供給される電気を電線１３０に沿って負荷に供給する。
【００４５】
この際、制御部１６０は負荷に電気が供給されている状態で把持感知部１５０を介して出力される信号を周期的に確認する。
【００４６】
即ち、制御部１６０は負荷に電気が供給されている状態でユーザがプラグ１１０を把持したか否かを感知する。
【００４７】
次に、制御部１６０は把持感知部１５０を介して把持感知信号が出力されるとスイッチ１４０を制御して負荷に供給されている電気が遮断される。
【００４８】
言い換えると、制御部１６０は携帯用充電器の近くにユーザが接近してプラグ１１０をタッチしたか、壁電源からプラグ１１０を分離する目的でプラグ１１０を把持したことを知らせる感知信号が受信されると、スイッチ１４０を開放状態に制御して電線１３０を介して流れる電気を遮断する。
【００４９】
前記のように本発明の第１実施例による携帯用充電器は、プラグ１１０を把持したか否かを感知してプラグ１１０が壁電源から分離される状況を事前に感知し、それに応じて分離される状況を感知すれば、負荷に供給する電流を遮断することで、プラグ１１０の異常な分離によって発生する被害を解決できる。
【００５０】
図４は本発明の第２実施例による携帯用充電器の外観を説明する図であり、図５は図４に示した携帯用充電器の内部ブロック構成図であり、図６は図５に示した引張力感知部の原理を説明する図である。
【００５１】
以下、図４〜６を参照して本発明の第２実施例による携帯用充電器について説明する。
【００５２】
図４〜６を参照すると、携帯用充電器２００はプラグ２１０、プラグ端子２２０、電線２３０、スイッチ２４０、引張力感知部２５０及び制御部２６０を含む。
【００５３】
プラグ２１０は携帯用充電器で壁電源に連結される電気プラグの外形を成すケースである。
【００５４】
プラグ２１０の一側にはプラグの長さ方向に延長しているプラグ端子２２０が形成されている。
【００５５】
プラグ端子２２０は実質的に壁電源（コンセント）に挿入される部分であって、壁電源に対応して複数個の端子で構成されることが好ましい。
【００５６】
例えば、プラグ端子２２０は正極（＋）の電気を供給するためのポジティブ端子と、負極（−）の電気を供給するためのネガティブ端子を含む。
【００５７】
ユーザはプラグ２１０を把持した状態で壁電源にプラグ端子２２０を挿入することで携帯用充電器に連結された負荷に電気を供給するための準備をする。
【００５８】
電線２３０はプラグ端子２２０を介して供給される電気を後端に連結された負荷に伝導する。電線２３０は被覆電線であることが好ましく、前記のような機能を行うことで電気伝導部と称されてもよい。
【００５９】
スイッチ２４０はプラグ端子２２０と電線２３０との間、又は電線２３０の一部分に形成される。好ましくは、スイッチ２４０はプラグ端子２２０と電線２３０との間に配置されてプラグ端子２２０を介して入力される電気を、電線２３０を介して負荷に供給することを遮断する。
【００６０】
引張力感知部２５０は外部のユーザが携帯用充電器１００の電線を引っ張ったか否かを感知する。
【００６１】
好ましくは、引張力感知部２５０は外部のユーザが電線２３０を把持した状態でプラグ１１０を壁電源から分離するために電線２３０に引張力を加えたか否かを感知する。
【００６２】
引張力感知部２５０はひずみゲージ（ｓｔｒａｉｎ  ｇａｕｇｅ）で構成される。
【００６３】
即ち、引張力感知部２５０は構造体が変換される状態とその量を測定するために構造体の表面に付着されるひずみゲージで具現される。
【００６４】
以下、ひずみゲージについて簡略に説明する。
【００６５】
ひずみゲージを説明するために、まずひずみについて説明する。ひずみとは変形度又は変形率を示し、ある物体が引張又は圧縮を受ける際に元の長さに対して伸びるか縮む長さを割合に表示した値のことをいう。よって、ひずみは単位を持たず、あえて単位を表示するとｃｍ／ｃｍ，ｍｍ／ｍｍなどで示される。このひずみとは主に土木工学、機械工学、建築工学、航空工学、造船工学など、構造物や機械要素の解析と設計を扱う分野でそれらの構造要素が外部の力を受けて変形が発生した際に使用する用語である。
【００６６】
ひずみゲージは電気式に測定する電気式ひずみゲージ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｓｔｒａｉｎ  ｇａｕｇｅ）と、機械式に測定する機械式ひずみゲージ（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｔｒａｉｎ  ｇａｕｇｅ）の２種類で区分される。
【００６７】
電気式ひずみゲージは構造体が変形を起こす際に付着されたひずみゲージの電気的抵抗が変わってそれから変形率を測定することであり、機械式ひずみゲージは２点間の微小な距離の変化を機械的に測定して構造体の変形率を測定することである。このひずみゲージの開発によって構造体の変形状態を精密に測定できるようになり、この変形率によって応力を知ることができる。
【００６８】
ひずみゲージには構造体の材質に応じてその形態と長さが異なるものを使用する。金属や鋼材には主に５ｍｍのゲージが、コンクリートには３０〜１００ｍｍのゲージを主に使用する。また、このひずみゲージは表面に付着する付着ゲージだけでなく物体や構造体を作る際にその内部に埋め込んで設置する埋め込み式ひずみゲージもある。
【００６９】
本発明では、電気式ひずみゲージを利用して電線１３０に加えられる引張力を感知する。
【００７０】
図６を参照するとひずみゲージは抵抗体で構成されており、抵抗体は引張力が発生すると細長くなるが、抵抗体が細長くなると抵抗体が有する抵抗値Ｒが増加する。このような原理を利用して物体にかかる引張力を測定する。
【００７１】
例えば、抵抗体は一般的な状態で２Ａの断面積と、Ｌ／２の長さ及びＲ３の抵抗値を有する。
【００７２】
このような状態で抵抗体に引張力を発生させると抵抗体の断面積はＡに減少し長さはＬに増加する。この際、抵抗体が有する抵抗値Ｒ２は抵抗値Ｒ３より高く示される。
【００７３】
このように、抵抗体により高い引張力を発生させると抵抗体の断面積はＡ／２に減少し長さは２Ｌに増加する。この際、抵抗体が有する抵抗値Ｒ１は抵抗値Ｒ２及びＲ３より高く示される。
【００７４】
このような原理は数式１によって定義される。
【００７５】
【数１】
0006046667.tif 000002
【００７６】
前記のような数式１によって抵抗体は引張力が発生することで長さは増加して断面積は減少し、それによって抵抗値が増加する。
【００７７】
制御部２６０は携帯用充電器２００の全般的な動作を制御する。
【００７８】
まず、制御部２６０はプラグ２１０が壁電源に連結されると（好ましくは、プラグ端子２２０が壁電源のコンセントに挿入されると）携帯用充電器２００の先端に負荷が連結されているか否かを判断する。ここで、負荷は多様な機器であってもよいが、本発明では負荷が電気自動車であると仮定して説明する。
【００７９】
制御部２６０は携帯用充電器の一端（好ましくは、プラグ端子）が壁電源に連結されて他端が負荷に連結されるとスイッチ２４０を制御し、壁電源から供給される電気を電線２３０に沿って負荷に供給する。
【００８０】
この際、制御部２６０は負荷に電気が供給されている状態で引張力感知部２５０の状態を周期的に確認する。
【００８１】
即ち、制御部２６０は負荷に電気が供給されている状態でユーザが電線２３０に引張力を加えたか否かを感知する。
【００８２】
次に、制御部２６０は引張力感知部２５０の状態による抵抗値を確認し、確認した抵抗値に応じて電線２３０に発生した引張力の程度を確認する。
【００８３】
即ち、制御部２６０は基準抵抗値を貯蔵しており、引張力感知部２５０の状態変化に応じて引張力感知部２５０の抵抗値が基準抵抗値より大きくなれば、電線２３０に一定力以上の引張力が発生したと判断する。
【００８４】
そして、制御部２６０は電線２３０に一定力以上の引張力が発生すると、言い換えると、引張力感知部２５０が有する抵抗値が基準値より大きくなると、スイッチ２４０を制御して負荷に供給されている電気が遮断される。
【００８５】
言い換えると、制御部２６０は携帯用充電器の近くにユーザが接近して壁電源からプラグ２１０を分離する目的で電線２３０を引っ張る状況が感知されると、スイッチ２４０を開放状態に制御して電線２３０を介して流れる電気を遮断する。
【００８６】
一方、上述していないが、引張力感知部２５０は電線２３０内に具備される。言い換えると、電線２３０を覆う被覆内に引張力感知部２５０のひずみゲージが配置される。
【００８７】
前記のように本発明の第２実施例による携帯用充電器は、電線２３０に発生する引張力を感知してプラグ２１０が壁電源から分離される状況を事前に感知し、それに応じて分離される状況を感知すれば、負荷に供給する電流を遮断することで、プラグ２１０の異常な分離によって発生する被害を解決できる。
【００８８】
図７は、本発明の第３実施例による携帯用充電器の内部ブロック構成図である。
【００８９】
図７を参照すると、携帯用充電器３００はプラグ３１０、プラグ端子３２０、電線３３０、スイッチ３４０、把持感知部３５０、引張力感知部３６０及び制御部３７０を含む。
【００９０】
図７に示した携帯用充電器３００において、図３〜５に示した携帯用充電器と同じ部分についてはそれに対する詳細な説明を省略する。
【００９１】
図７に示した携帯用充電器３００は、図３に示したような把持感知部と図５に示したような引張力感知部がそれぞれ具備される。
【００９２】
そして、制御部３７０は把持感知部３５０と引張力感知部３６０のオア（ＯＲ）条件にプラグ３１０が壁電源から分離される状況を事前に感知する。
【００９３】
即ち、制御部３７０は把持感知部３５０を介して感知されるプラグ３１０の把持感知信号や引張力感知部３６０を介して電線３３０に一定力以上の引張力が発生したことを知らせる感知信号のうち少なくともいずれか一つが出力されると、スイッチ２４０を開放して負荷に供給されている電気が遮断される。
【００９４】
図８は、本発明の実施例による携帯用充電器の動作を説明するためのフローチャートである。携帯用充電器の動作方法は図７に示した携帯用充電器を中心に説明する。
【００９５】
図８を参照すると、まずユーザはプラグ３１０を壁電源に連結する（ステップ１０１）。即ち、ユーザはプラグ端子３２０を壁電源のコンセントに挿入する。
【００９６】
次に、制御部３７０はスイッチ３４０を閉鎖して壁電源を介して供給される電気を負荷に伝導する（ステップ１０２、１０３）。
【００９７】
次に、制御部３７０は把持感知部３５０を介してプラグ３１０を把持したか否かを知らせる感知信号が出力されたか否かを判断する（ステップ１０４）。
【００９８】
判断結果、プラグ３１０を把持したか否かを知らせる感知信号が出力されれば、制御部３７０はスイッチ３４０を開放して負荷に供給されている電気が遮断される。
【００９９】
一方、判断結果（ステップ１０４）、プラグ３１０を把持したか否かを知らせる感知信号が出力されなければ、一定力以上の引張力が発生したか否かを判断する（ステップ１０６）。
【０１００】
次に、判断結果（ステップ１０６）、一定力以上の引張力が発生したのであれば、ステップ１０５に進入し、そうでなければステップ１０３に復帰する。
【０１０１】
本発明による実施例では、プラグを把持したか否か又は電線を引っ張ったか否かを感知してプラグが壁電源から分離される状況を事前に感知し、それに応じて分離される状況を感知すれば、壁電源から供給される電流を遮断することで、プラグの異常な分離によって発生する被害を解決できる。
【０１０２】
また、以上では本発明の好ましい実施例について図示し説明したが、本発明は上述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する分野における通常の知識を有する者によって多様な変更実施が可能であることはもちろんであり、このような変更実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。
【図１】
0006046667.tif 000003
【図２】
0006046667.tif 000004
【図３】
0006046667.tif 000005
【図４】
0006046667.tif 000006
【図５】
0006046667.tif 000007
【図６】
0006046667.tif 000008
【図７】
0006046667.tif 000009
【図８】
0006046667.tif 000010