Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20160150474A - 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법 - Google Patents

다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160150474A
KR20160150474A KR1020150088526A KR20150088526A KR20160150474A KR 20160150474 A KR20160150474 A KR 20160150474A KR 1020150088526 A KR1020150088526 A KR 1020150088526A KR 20150088526 A KR20150088526 A KR 20150088526A KR 20160150474 A KR20160150474 A KR 20160150474A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
power supply
power source
battery
source
Prior art date
Application number
KR1020150088526A
Other languages
English (en)
Inventor
김석희
최석태
Original Assignee
주식회사 유라코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유라코퍼레이션 filed Critical 주식회사 유라코퍼레이션
Priority to KR1020150088526A priority Critical patent/KR20160150474A/ko
Publication of KR20160150474A publication Critical patent/KR20160150474A/ko

Links

Images

Classifications

    • B60L11/1851—
    • B60L11/1801—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 전기 차량의 고압 배터리를 충전하는 충전 회로를 구동하기 위한 복수의 전원 공급원을 구비하여 선택적으로 전원 공급원을 설정할 수 있고, 고장 및 장애 발생 시 전원 공급원을 전환하여 충전 회로를 구동할 수 있게 한 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전기 차량에 구비된 고압 배터리를 충전하는 충전 회로부와, 충전 회로부를 제어하는 제어부 및 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 복수의 전원 공급원을 포함하고 사용자 세팅에 따라 배터리 전원 또는 구동 전원을 제어부로 공급하는 전원 공급부를 구비하므로, 사용자 또는 전기 차량의 제조사에서 상황에 따라 전원 공급원을 설정하여 사용할 수 있다.

Description

다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법{Apparatus and method for charging battery in electric vehicle having function of power failure}
본 발명은 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 전기 차량의 고압 배터리를 충전하는 충전 회로를 구동하기 위한 복수의 전원 공급원을 구비하여 선택적으로 전원 공급원을 설정할 수 있고, 고장 및 장애 발생 시 전원 공급원을 전환하여 충전 회로를 구동할 수 있게 한 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 차량에는 전기 모터를 구동하기 위한 용도의 고압 배터리와, 상용 전원을 공급받아 고압 배터리를 충전하기 위한 용도의 충전 장치(On Board Charger ,OBC)가 구비되어 있다.
또한, 종래의 전기 차량용 충전 장치는 전기적인 신호에 의해 제어되는 스위칭 소자들과 스위칭 소자들의 제어를 위한 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하여 구성되어, 상용 전원을 입력받아 교류에서 직류로 변환하고, 변환된 직류 전원을 고압 배터리의 충전에 적압한 전압으로 승압하여 고압 배터리를 충전하게 된다.
또한, 종래의 전기 차량용 충전 장치는 대부분 전기 차량에 탑재된 저압 배터리로부터 배터리 전원을 공급받아 MCU를 구동하는 방식을 사용하고 있으며, 저압 배터리는 LDC(Low voltage DC/DC Converter)를 이용하여 고압 배터리의 전원을 공급받아 충전되게 된다.
한편, 종래의 전기 차량용 충전 장치에 구비된 저압 배터리는 공급 전원 불안정, LDC의 고장 및 정션박스의 고장을 포함하는 전원 공급 계통의 고장으로 인하여 충전이 이루어지지 않거나 완전방전된 상태가 될 수 있다. 이 경우, MCU가 배터리 전원을 공급받지 못하므로, 전기 차량의 고압 배터리를 충전할 수 없는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 종래의 전기 차량용 충전 장치는 저압 배터리의 전원 공급 계통에서 장애 또는 고장이 발생하여 고압 배터리를 충전하지 못하게 되면, 전기 차량 자체의 사용이 불가능한 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 복수의 전원 공급원을 구비하고 사용자 세팅에 따라 선택적으로 특정 전원 공급원을 설정할 수 있는 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 각각의 전원 공급원에서 발생된 고장 및 장애를 검출할 수 있는 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 특정 전원 공급원에서 고장 또는 장애가 발생하더라도, 전기 차량의 고압 배터리를 충전할 수 있는 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전기 차량용 배터리 충전 장치의 제조 시, 제조 비용 및 제조 시간을 최적화하여 생산성의 저하를 방지할 수 있는 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상용 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류 전원을 전기 차량에 구비된 고압 배터리의 충전 전원에 적합하도록 승압한 후 출력하여 상기 고압 배터리를 충전하는 충전 회로부; 상기 충전 회로부를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부를 구동하는 구동 전원을 공급하되, 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 복수의 전원 공급원을 구비하여 전원 공급원의 전환이 가능한 전원 공급부;를 포함하는 전기 차량용 배터리 충전 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원 공급부는 사용자 세팅에 따라 선택적으로 전원 공급원을 설정할 수 있도록 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원 공급부는 특정 전원 공급원 또는 전원 공급 계통에서 고장 또는 장애 발생 시, 상기 제어부의 제어하에 다른 전원 공급원으로 전환되어 상기 제어부의 전원을 공급한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원 공급부는 상용 전원을 저전압의 구동 전원으로 강압하여 출력하는 플라이백 회로;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원 공급부는 배터리 전원을 공급하는 저압 배터리;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원 공급부는 각 전원 공급원의 출력단에 연결되고, 상기 제어부로 배터리 전원을 공급할 경우 구동 전원의 공급을 차단하며, 구동 전원을 상기 제어부로 공급할 경우에는 배터리 전원의 공급을 차단하는 복수의 스위치;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원 공급부는 배터리 전원 및 구동 전원의 출력 전압을 검출하고, 상기 검출된 출력 전압을 상기 제어부로 전송하는 고장 검출 센서;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 고장 검출 센서에서 전송된 출력 전압을 기설정된 기준 전압과 비교하여, 전원 공급원 또는 전원 공급 계통에서의 고장 및 장애 발생 여부를 판단한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어부는 고장 또는 장애가 발생한 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-오프하여 전원 공급을 차단하고, 다른 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-온하여 전원을 공급받는다.
또한, 본 발명은 (1) 전원 공급부에서 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 복수의 전원 공급원 중 어느 하나의 전원 공급원이 초기 세팅되는 단계; (2) 제어부가 초기 세팅된 전원 공급원으로부터 출력되는 출력 전압을 검출하여, 초기 세팅된 전원 공급원 또는 전원 공급 계통에서의 고장 및 장애 발생 여부를 판단하는 단계; (3) 고장 또는 장애의 발생 시 상기 제어부의 제어하에, 상기 전원 공급부가 초기 세팅된 전원 공급원을 다른 전원 공급원으로 전환하는 단계; 및 (4) 상기 제어부의 제어하에 충전 회로부가, 상용 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환한 후 전기 차량에 구비된 고압 배터리의 충전 전원에 적합하도록 승압하여 출력하는 충전 과정을 수행하는 단계;를 포함하는 전기 차량용 배터리 충전 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계는 사용자 세팅에 따라 선택적으로 전원 공급원을 설정할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 (1)단계의 구동 전원은, 플라이백 회로에 의해 상용 전원을 직류 전원으로 변환한 후 저전압으로 강압하여 출력되는 전원이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계의 배터리 전원은, 저압 배터리로부터 공급되는 전원이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계는 (2-1) 고장 검출 센서가 배터리 전원 또는 구동 전원의 출력 전압을 검출하고, 상기 검출된 출력 전압을 상기 제어부로 전송하는 단계; 및 (2-2) 상기 제어부가 상기 고장 검출 센서에서 전송된 출력 전압을 기설정된 기준 전압과 비교하여, 고장 및 장애 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3)단계에서 상기 제어부는, 고장 또는 장애가 발생한 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-오프하여 전원 공급을 차단하고, 다른 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-온한다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 전기 차량에 구비된 고압 배터리를 충전하는 충전 회로부와, 충전 회로부를 제어하는 제어부 및 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 복수의 전원 공급원이 구비되어 전원 공급원의 전환이 가능한 전원 공급부를 구비하므로, 사용자 또는 전기 차량의 제조사에서 상황에 따라 전원 공급원을 설정하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 배터리 전원 및 구동 전원의 출력 전압을 검출하여 제어부로 전송하는 고장 검출 센서가 구비되고, 제어부는 고장 검출 센서에서 전송된 출력 전압을 이용하여 전원 공급원에서의 고장 및 장애 발생 여부를 판단하므로, 배터리 전원을 공급하는 저압 배터리의 전원 공급 계통 및 구동 전원을 공급하는 플라이백 회로의 고장 및 장애를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명은 특정 전원 공급원에서 고장 또는 장애 발생 시, 다른 전원 공급원으로 전환하여 제어부의 전원을 공급하도록 구비되므로, 특정 전원 공급원에서 고장 또는 장애가 발생하더라도 제어부의 구동이 정지되지 않고 전기 차량의 고압 배터리의 충전 과정을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 비교적 저렴하고 설치가 용이한 플라이백 회로, 전압 센서 및 스위치를 이용하여 구현할 수 있으므로, 전기 차량용 배터리 충전 장치의 제조 비용 및 제조 시간의 증가를 최소화할 수 있어, 다중화된 전원 공급원을 구현하면서 발생되는 생산성 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 전원 공급부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 방법을 설명하기 위한 도면.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 전원 공급부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 장치는 충전 회로부(110), 제어부(120) 및 전원 공급부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 충전 회로부(110)는 전기 차량에 구비된 고압 배터리를 충전하기 위한 것으로, 후술할 제어부(120)의 제어하에, 외부로부터 입력되는 상용 전원을 직류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류 전원을 전기 차량에 구비된 고압 배터리의 충전 전원에 적합하도록 승압한 후 출력하여 상기 고압 배터리를 충전하도록 구비된다. 또한, 전기 차량의 고압 배터리가 충전되면, 상기 전기 차량에 탑재된 전기 모터를 구동할 수 있게 된다.
바람직하게, 상기 충전 회로부(110)는 충전 케이블이 연결되는 전원 입력부로부터 상용 전원을 입력받으며, 상기 전원 입력부는 전기 차량에 구비된 콘센트, 인렛(inlet) 또는 접속 단자일 수 있다.
또한, 상기 충전 회로부(110)에는, 상기 전원 입력부로부터 상용 전원을 입력받은 후 직류 전원으로 정류하여 출력하는 정류기(Rectifier), 상기 정류된 직류 전원의 역률을 보상하여 출력하는 역률 제어기(Power Factor Corrector, PFC), 상기 역률 보상된 직류 전원을 일시적으로 충전하여 전원의 평활 및 안정화가 이루어지게 하는 링크 캐패시터 및 상기 충전된 직류 전원을 상기 고압 배터리의 충전 전원에 적합하도록 기설정된 전압까지 승압한 후 출력하는 DC/DC 컨버터를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 DC/DC 컨버터의 출력단에는 상기 고압 배터리로 출력되는 충전 전원의 리플 감소를 위한 액티브 클램프(active clamp) 회로를 더 구비할 수도 있다.
상기 제어부(120)는 상기 충전 회로부(110)를 제어하기 위한 것으로, 상기 충전 회로부(110)로 제어 신호를 출력하여 기설정된 충전 동작을 수행하게 한다.
바람직하게, 상기 제어부(120)는 MCU(Micro Controller Unit)로 구비될 수 있으며, 상기 충전 회로부(110)의 전압 또는 전류를 센싱한 후 스위칭 듀티를 제어하기 위한 PWM 제어 신호를 출력하도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 제어부(120)는 후술할 전원 공급부(130)를 통해 전원을 공급받아 동작하게 되는데, 전원 공급부(130)의 전원 공급원 또는 전원 공급 계통에서 고장 및 장애가 발생하게 되면 전원 공급이 중단되어 구동이 정지되고 상기 충전 회로부(110)의 제어가 이루어지지 못하는 상황이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(120)는 후술할 고장 검출 센서(134)로부터 전송되는 출력 전압을 이용하여, 후술할 전원 공급부(130)에 구비된 구동 전원, 배터리 전원 및 각 전원의 공급이 이루어지는 전원 공급 계통에서 발생된 고장 및 장애를 판단한다.
예컨대, 상기 제어부(120)는 고장 검출 센서(134)에서 전송된 출력 전압을 기설정된 기준 전압과 비교하여 전원 공급원에서의 고장 및 장애 발생 여부를 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어부(120)에는 일정한 기준값을 제공하기 위한 기준 전압이 사전에 설정되며, 상기 구동 전원 또는 상기 배터리 전원에 대한 출력 전압을 비교기를 이용하여 상기 기준 전압과 비교하고, 출력 전압이 상기 기준 전압에 비해 임계치 이상으로 크거나 작은 경우 고장 및 장애가 발생한 것으로 판단한다.
또한, 상기 제어부(120)는 고장 및 장애의 발생 시, 후술할 전원 공급부(130)의 스위치(133)를 제어함으로써 전원 공급원을 전환시켜 안정적으로 전원을 공급받을 수 있다. 이때, 상기 제어부(120)는 상기 충전 회로부(110)를 제어하여 상기 고압 배터리의 충전을 중단시킬 수도 있다.
또한, 상기 제어부(120)는 기설정된 사용자 단말로 전원 공급원 또는 전원 공급 계통 상의 고장 및 장애 발생 여부를 알리는 알림 메시지를 전송하거나, 전기 차량의 ECU로 고장 및 장애 발생에 따른 신호를 전송하여 전기 차량의 대시보드에서 표시되게 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(120)는 전기 차량에 구비된 터치 스크린, 입력 버튼 및 키패드를 포함하는 입력수단을 통해 사용자 세팅을 입력받고, 상기 입력된 사용자 세팅에 따라 후술할 전원 공급부(130)의 전원 공급원을 전환하거나 설정할 수도 있다.
상기 전원 공급부(130)는 상기 제어부(120)를 동작시키기 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 특히, 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 복수의 전원 공급원을 구비하고 사용자 세팅에 따라 전원 공급원의 설정 및 전환이 가능하도록 구비되며, 플라이백 회로(131), 저압 배터리(132), 스위치(133) 및 고장 검출 센서(134)를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 전원 공급부(130)에는 상기 배터리 전원 및 구동 전원과 같은 다중화된 전원 공급원이 구비되어 있어, 특정 전원 공급원에서 고장 또는 장애가 발생하더라도 다른 전원 공급원으로 전환되어 상기 제어부(120)의 전원을 안정적으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 전원 공급부(130)는 상기 제어부(120)로 사용자 세팅이 입력되면, 상기 제어부(120)의 제어하에 전원 공급원의 설정 및 전환이 이루어지도록 구비되므로, 사용자 또는 제조사에서 필요에 따라 전원 공급원을 초기 세팅하거나 전환시킬 수 있다.
또한, 상기 플라이백 회로(131)는 상기 제어부(120)로 구동 전원을 공급하기 위한 것으로, 상용 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환한 후 상기 제어부(120)의 구동에 적합하도록 저전압으로 강압하여 출력하도록 구비된다.
바람직하게, 상기 플라이백 회로(131)는 전술한 전원 입력부의 출력단 또는 상기 충전 회로부(110)와 상기 전원 입력부의 사이에 연결되어 상용 전원을 입력받을 수 있다.
또한, 상기 저압 배터리(132)는 배터리 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기 차량에 탑재되어 저전압의 배터리 전원을 출력하며, 전기 차량 내 전장품을 구동하는 용도로도 사용될 수도 있다.
이때, 상기 저압 배터리(132)로부터 공급되는 배터리 전원은 SJB(Smart Junction Box)를 통해 상기 제어부(120)로 출력되며, 상기 저압 배터리(132)는 LDC((Low voltage DC/DC Converter))를 통해 고압 배터리의 전원을 공급받아 충전이 이루어지도록 구비된다. 한편, 상기 저압 배터리(132)는 상기 플라이백 회로(131)에 의해 상기 제어부(120)의 구동 전원이 공급될 때, 상기 플라이백 회로(131)로부터 충전 전원을 공급받아 충전이 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 스위치(133)는 각 전원 공급원의 출력단에 구비되는 것으로, 복수 개로 구비되어 상기 플라이백 회로(131)의 출력단 및 상기 저압 배터리(132)의 출력단에 각각 연결되며, 상기 제어부(120)의 제어하에 턴-온 또는 턴-오프되도록 구비될 수 있다. 즉, 각 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치(133)가 턴-온 또는 턴-오프되면, 상기 제어부(120)로 전원을 인가하는 전원 공급원의 전환이 이루어진다.
예컨대, 상기 제어부(120)가 상기 플라이백 회로(131) 또는 상기 플라이백 회로(131)의 전원 공급 계통에서 고장 또는 장애의 발생을 감지하게 되면, 상기 저압 배터리(132)의 출력단에 연결된 스위치(133)를 턴-온하여 배터리 전원의 공급이 이루어지게 할 수 있다.
이때, 상기 플라이백 회로(131)의 출력단에 연결된 스위치(133)는 턴-오프되어 구동 전원의 공급은 차단된다. 따라서, 상기 제어부(120)는 전원 공급이 정지되기 전에 상기 스위치(133)를 제어하여 전원 공급원을 전환시킬 수 있게 된다.
다른 예로, 상기 저압 배터리(132) 또는 상기 저압 배터리(132)의 전원 공급 계통에서 고장 또는 장애가 발생하거나 상기 저압 배터리가 방전된 상황이 발생하게 되면, 상기 제어부(120)는 상기 플라이백 회로(131)의 출력단에 연결된 스위치(133)를 턴-온하여 구동 전원의 공급이 이루어지게 한 후, 상기 저압 배터리(132)의 출력단에 연결된 스위치(133)를 턴-오프하여 배터리 전원의 공급을 차단할 수 있다.
즉, 사용자 또는 전기 차량의 제조사에서 상황에 따라 전원 공급원을 설정하여 사용할 수 있음은 물론이고, 특정 전원 공급원에서 고장 및 장애가 발생하였을 때 다른 전원 공급원으로 전환이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 고장 검출 센서(134)는 구동 전원을 공급하는 상기 플라이백 회로(131)와 배터리 전원을 공급하는 상기 저압 배터리(132) 및 전원 공급 계통의 고장 및 장애를 검출하기 위해 구비되는 것으로, 출력 전압을 검출하는 전압 센서로 구비될 수 있다.
또한, 상기 고장 검출 센서(134)는 복수 개로 이루어져 상기 플라이백 회로(131)의 출력단 및 상기 저압 배터리(132)의 출력단에 각각 구비되며, 상기 검출된 출력 전압을 상기 제어부(120)로 전송하도록 구비될 수 있다. 한편, 상기 고장 검출 센서(134)는 상기 제어부(120)로 배터리 전원을 공급하는 SJB의 출력단에 구비될 수도 있다.
또한, 전술한 제어부(120)는 상기 고장 검출 센서(134)로부터 전송되는 출력 전압을 이용하여 상기 플라이백 회로(131), 상기 저압 배터리(132) 또는 전원 공급 계통의 고장 및 장애의 발생 여부를 판단하게 된다.
한편, 상기 저압 배터리의 전원 공급 계통에 구비되는 LDC의 경우에는, 전기 차량의 BMS(Battery Management System)로부터 고장 및 장애의 발생 여부를 CAN 통신을 통해 전송받도록 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 장치는, 제어부(120)의 구동을 위한 복수의 전원 공급원을 구비하고 있어, 특정 전원 공급원에서 고장 또는 장애가 발생하더라도 다른 전원 공급원으로 전환하여 제어부(120)의 구동이 정지되지 않고 전기 차량의 고압 배터리의 충전 과정을 제어할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 비교적 제조 비용이 저렴하고 제조 시 설치가 용이한 플라이백 회로(131), 저압 배터리(132), 스위치(133) 및 고장 검출 센서(134)를 이용하여 전원 공급부를 구현하므로, 전기 차량용 배터리 충전 장치의 제조 비용 및 제조 시간의 증가를 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 장치에서 수행되는 전기 차량용 배터리 충전 방법을 설명한다.
다만, 도 3에 도시된 전기 차량용 배터리 충전 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 전기 차량용 배터리 충전 장치에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 방법에서 수행되고, 도 3을 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 충전 장치에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
먼저, 전원 공급부에 구비된 복수의 전원 공급원 중 어느 하나의 전원 공급원이 초기 세팅된다(S110).
이때, 상기 전원 공급부에는 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 전원 공급원들이 구비되어 있으며, 사용자 세팅에 따라 상기 배터리 전원 또는 상기 구동 전원이 초기 세팅될 수 있다.
한편, 상기 구동 전원은 플라이백 회로에 의해 상용 전원을 직류 전원으로 변환한 후 저전압으로 강압하여 출력되는 전원이며, 상기 배터리 전원은 저압 배터리로부터 공급되는 전원을 뜻한다.
다음, 초기 세팅된 전원 공급원으로부터 제어부로 인가되는 전원의 출력 전압을 검출한다(S120).
이때, 상기 전원 공급부로부터 배터리 전원 또는 구동 전원이 상기 제어부로 출력되며, 상기 전원 공급부의 고장 검출 센서는 배터리 전원 또는 구동 전원의 출력 전압을 검출하게 된다.
바람직하게, 상기 고장 검출 센서는 구동 전원을 공급하는 플라이백 회로의 출력단 및 배터리 전원을 공급하는 저압 배터리의 출력단에 각각 구비될 수 있으며, 출력 전압을 검출하여 상기 제어부로 전송하도록 구비될 수 있다.
다음, 상기 제어부는 초기 세팅된 전원 공급원에서의 고장 및 장애 발생 여부를 판단한다(S130).
이때, 상기 제어부는 상기 고장 검출 센서로부터 전송된 출력 전압을 이용하여 상기 플라이백 회로, 상기 저압 배터리 또는 전원 공급 계통에 대한 고장 및 장애의 발생 여부를 판단하게 된다. 또한, 상기 제어부는 상기 출력 전압을 기설정된 기준 전압과 비교하여, 정상인지 또는 고장이나 장애가 발생하였는지를 판단할 수 있다.
한편, 초기 세팅된 전원 공급원에서 고장 및 장애가 발생하지 않았을 경우에는, 후술할 제 150단계가 수행되어 전기 차량의 고압 배터리의 충전이 이루어진다.
다음, 초기 세팅된 전원 공급원에서 고장 또는 장애가 발생한 경우, 상기 전원 공급부는 초기 세팅된 전원 공급원을 다른 전원 공급원으로 전환한다(S140).
이때, 상기 제어부 전원 공급원을 전환시켜 안정적인 전원이 공급될 수 있게 하며, 상기 전원 공급부에서 고장 또는 장애가 발생한 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-오프하여 전원 공급을 차단하고, 다른 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-온하여 전원의 공급이 이루어지게 한다.
예컨대, 배터리 전원 또는 배터리 전원의 전원 공급 계통에서 고장 또는 장애가 발생하였을 경우, 상기 제어부는 플라이백 회로의 출력단에 연결된 스위치를 턴-온하여 구동 전원의 공급이 이루어지게 하고, 저압 배터리의 출력단에 연결된 스위치를 턴-오프하여 배터리 전원의 공급은 차단하게 된다.
다음, 상기 제어부의 제어하에 충전 회로부가 동작한다(S150).
이때, 상기 충전 회로부는 상용 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환한 후 전기 차량에 구비된 고압 배터리의 충전 전원에 적합하도록 승압하여 출력하는 충전 과정을 수행하게 되며, 상기 제어부는 상기 충전 회로부의 전압 또는 전류를 센싱한 후 스위칭 듀티를 제어하기 위한 PWM 제어 신호를 출력하여 상기 충전 회로부를 제어하게 된다.
또한, 상기 충전 회로부에 의해 전기 차량에 구비된 고압 배터리가 충전 전원을 공급받게 되며, 일정 시간동안 충전 전원을 공급받게 되면 충전이 완료되게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
110 : 충전 회로부
120 : 제어부
130 : 전원 공급부
131 : 플라이백 회로
132 : 저압 배터리
133 : 스위치
134 : 고장 검출 센서

Claims (15)

  1. 상용 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류 전원을 전기 차량에 구비된 고압 배터리의 충전 전원에 적합하도록 승압한 후 출력하여 상기 고압 배터리를 충전하는 충전 회로부;
    상기 충전 회로부를 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부를 구동하는 구동 전원을 공급하되, 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 복수의 전원 공급원을 구비하여 전원 공급원의 전환이 가능한 전원 공급부;를 포함하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 사용자 세팅에 따라 선택적으로 전원 공급원을 설정할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 특정 전원 공급원 또는 전원 공급 계통에서 고장 또는 장애 발생 시, 상기 제어부의 제어하에 다른 전원 공급원으로 전환되어 상기 제어부의 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 상용 전원을 저전압의 구동 전원으로 강압하여 출력하는 플라이백 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 배터리 전원을 공급하는 저압 배터리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 각 전원 공급원의 출력단에 연결되고, 상기 제어부로 배터리 전원을 공급할 경우 구동 전원의 공급을 차단하며, 구동 전원을 상기 제어부로 공급할 경우에는 배터리 전원의 공급을 차단하는 복수의 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 배터리 전원 및 구동 전원의 출력 전압을 검출하고, 상기 검출된 출력 전압을 상기 제어부로 전송하는 고장 검출 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고장 검출 센서에서 전송된 출력 전압을 기설정된 기준 전압과 비교하여, 전원 공급원 또는 전원 공급 계통에서의 고장 및 장애 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는 고장 또는 장애가 발생한 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-오프하여 전원 공급을 차단하고, 다른 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-온하여 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  10. (1) 전원 공급부에서 배터리 전원 및 구동 전원을 포함하는 복수의 전원 공급원 중 어느 하나의 전원 공급원이 초기 세팅되는 단계;
    (2) 제어부가 초기 세팅된 전원 공급원으로부터 출력되는 출력 전압을 검출하여, 초기 세팅된 전원 공급원 또는 전원 공급 계통에서의 고장 및 장애 발생 여부를 판단하는 단계;
    (3) 고장 또는 장애의 발생 시 상기 제어부의 제어하에, 상기 전원 공급부가 초기 세팅된 전원 공급원을 다른 전원 공급원으로 전환하는 단계; 및
    (4) 상기 제어부의 제어하에 충전 회로부가, 상용 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환한 후 전기 차량에 구비된 고압 배터리의 충전 전원에 적합하도록 승압하여 출력하는 충전 과정을 수행하는 단계;를 포함하는 전기 차량용 배터리 충전 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 (1)단계는 사용자 세팅에 따라 선택적으로 전원 공급원을 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 (1)단계의 구동 전원은, 플라이백 회로에 의해 상용 전원을 직류 전원으로 변환한 후 저전압으로 강압하여 출력되는 전원인 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 (1)단계의 배터리 전원은, 저압 배터리로부터 공급되는 전원인 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 방법.
  14. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 (2)단계는
    (2-1) 고장 검출 센서가 배터리 전원 또는 구동 전원의 출력 전압을 검출하고, 상기 검출된 출력 전압을 상기 제어부로 전송하는 단계; 및
    (2-2) 상기 제어부가 상기 고장 검출 센서에서 전송된 출력 전압을 기설정된 기준 전압과 비교하여, 고장 및 장애 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 (3)단계에서 상기 제어부는, 고장 또는 장애가 발생한 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-오프하여 전원 공급을 차단하고, 다른 전원 공급원의 출력단에 연결된 스위치를 턴-온하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 방법.
KR1020150088526A 2015-06-22 2015-06-22 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법 KR20160150474A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150088526A KR20160150474A (ko) 2015-06-22 2015-06-22 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150088526A KR20160150474A (ko) 2015-06-22 2015-06-22 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160150474A true KR20160150474A (ko) 2016-12-30

Family

ID=57737410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150088526A KR20160150474A (ko) 2015-06-22 2015-06-22 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160150474A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019192183A1 (zh) * 2018-04-03 2019-10-10 深圳市道通智能航空技术有限公司 确定电池状态的方法和装置、芯片、电池及飞行器
KR20210000883U (ko) * 2019-10-14 2021-04-26 윈드 모빌리티 테크놀러지(베이징) 컴퍼니 리미티드 전동차 제어 시스템 및 전동차

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019192183A1 (zh) * 2018-04-03 2019-10-10 深圳市道通智能航空技术有限公司 确定电池状态的方法和装置、芯片、电池及飞行器
KR20210000883U (ko) * 2019-10-14 2021-04-26 윈드 모빌리티 테크놀러지(베이징) 컴퍼니 리미티드 전동차 제어 시스템 및 전동차

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108233495B (zh) 充电系统及其控制方法
US8093753B2 (en) Sequential control master-slave socket device
US20150097501A1 (en) Electric vehicle power conversion system
US20180358837A1 (en) Charging control device
WO2011078390A1 (en) Electrical power feeding system for electrical vehicle
US10252626B2 (en) Charger
KR20190065906A (ko) 전기차 충전기의 고장 검출 방법 및 장치
US11052771B2 (en) Vehicle-mounted power supply device
KR20160038348A (ko) 저전압 dc-dc 컨버터 일체형 충전 장치
JP6365226B2 (ja) 電動車両
WO2017061188A1 (ja) 車載型充電装置
JP2014110666A (ja) 放電制御システム及び放電装置
JP2017163736A (ja) 電動車両の起動補助装置
US11888388B2 (en) Electric compressor control device
JP6062162B2 (ja) 充放電装置
KR20160150474A (ko) 다중화된 전원 공급원을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법
KR101844855B1 (ko) 정전 대응 기능을 구비한 전기 차량용 배터리 충전 장치 및 그 방법
CN111316532B (zh) 充电器
JP5645679B2 (ja) 電圧変換装置
JP6564869B2 (ja) 充電制御装置
KR101204512B1 (ko) 전기구동 이동체의 릴레이 오류 및 릴레이 제어오류 검출 시스템 및 방법
KR101501854B1 (ko) 동기 정류기의 구동 장치
JP2015035865A (ja) 電力変換装置
JP5183709B2 (ja) 車両用電源装置
KR20160056093A (ko) 차량용 전력 변환 장치의 과전압 보호 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150622

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160829

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
PG1501 Laying open of application
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20170322

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20160829

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20170322

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20161031

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0601 Decision of rejection after re-examination

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06014S01D

Patent event date: 20170817

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20170519

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06011S01I

Patent event date: 20170322

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20161031

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PX06013S01I

Patent event date: 20160829