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KR20220043852A - Device for automatic switching battery of electric mobility and system comprising the same - Google Patents

Device for automatic switching battery of electric mobility and system comprising the same Download PDF

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KR20220043852A
KR20220043852A KR1020210101482A KR20210101482A KR20220043852A KR 20220043852 A KR20220043852 A KR 20220043852A KR 1020210101482 A KR1020210101482 A KR 1020210101482A KR 20210101482 A KR20210101482 A KR 20210101482A KR 20220043852 A KR20220043852 A KR 20220043852A
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KR
South Korea
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battery
mosfet
negative terminal
motor controller
control signal
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Application number
KR1020210101482A
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Korean (ko)
Inventor
이화형
Original Assignee
명원아이앤씨(주)
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Publication date
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Abstract

The present invention relates to a device for automatically switching between the batteries of e-mobility and a system comprising the same. A problem to be solved is to control a dual battery so that the same can be charged or discharged without a separate operation, prevent damage due to a reverse voltage when the dual battery is charged or discharged using a MOSFET, and minimize a reduction in battery life due to over-discharge through simultaneous discharge of the dual battery at a charge level or lower. For example, the device comprises: a connecting line including a first line for connecting respective positive terminals of a first battery, a second battery, and a motor controller; a second line for connecting a negative terminal of the first battery and a negative terminal of the motor controller, and a third line for connecting a negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller; a first switch unit connected to the second line and for connecting the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller; and a second switch unit connected to the third line and for connecting the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller. The first switch unit and the second switch unit are complementarily turned on and off according to a control signal to connect one of the first battery and the second battery to the motor controller, and are simultaneously turned on according to a control signal to connect the first battery and the second battery to the motor controller in parallel.

Description

e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치 및 이를 포함한 시스템{DEVICE FOR AUTOMATIC SWITCHING BATTERY OF ELECTRIC MOBILITY AND SYSTEM COMPRISING THE SAME} Device for automatic battery switching of e-mobility and system including same

본 발명의 실시예는 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치 및 이를 포함한 시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an automatic battery switching device for e-mobility and a system including the same.

일반적으로, e-모빌리티 장치는 모터, 컨트롤러, 배터리, 구동 시스템, 스로틀, 등화 장치, 계기판 등의 부품으로 구성된 대중적인 교통 수단이다. In general, an e-mobility device is a popular means of transportation consisting of parts such as a motor, a controller, a battery, a drive system, a throttle, a light device, and an instrument panel.

현재, 시중에 유통되는 일반적인 전기스쿠터의 경우 단일형 배터리를 적용하거나 듀얼 배터리를 적용하고 있다.Currently, in the case of a general electric scooter distributed in the market, a single battery or a dual battery is applied.

그러나, 듀얼 배터리를 적용한 e-모빌리티 장치의 경우 별도의 조작 스위치를 이용하여 배터리를 전환 시켜야 하는 불편함이 있고, 주행 중에 배터리 전력이 부족할 경우, e-모빌리티 장치를 정지시킨 후 배터리 교체나 전환 등의 조작을 해야 하는 불편함이 있으며, 듀얼 배터리의 충전 시 1개 배터리 충전 완료 후 별도 조작을 통해 충전을 하여야 하는 불편함이 있다.However, in the case of an e-mobility device to which a dual battery is applied, it is inconvenient to change the battery using a separate operation switch. is inconvenient to operate, and when charging dual batteries, it is inconvenient to charge through a separate operation after charging one battery is completed.

공개특허공보 제10-2002-0006788호(공개일자: 2002년01월26일)Laid-open Patent Publication No. 10-2002-0006788 (published date: January 26, 2002) 공개특허공보 제10-2020-0001784호(공개일자: 2020년01월07일)Laid-open Patent Publication No. 10-2020-0001784 (published date: January 07, 2020)

본 발명의 실시예는, 듀얼 배터리를 별도의 조작 없이 충전 및 방전이 가능하도록 제어할 수 있으며, MOSFET을 적용하여 충방전 시 역전압에 의한 파손을 방지하고, 일정 충전 상태 이하에서 듀얼 배터리의 동시 방전을 통해 과방전으로 인한 배터리 수명 감소를 최소화할 수 있는 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치 및 이를 포함한 시스템을 제공한다.In an embodiment of the present invention, it is possible to control the dual battery to be charged and discharged without a separate operation, and the MOSFET is applied to prevent damage due to reverse voltage during charging and discharging, and simultaneous operation of the dual battery under a certain state of charge. Provided are a battery automatic switching device for e-mobility that can minimize a decrease in battery life due to overdischarge through discharging, and a system including the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치는, 제1 배터리, 제2 배터리 및 모터 컨트롤러의 각 양극단자 간을 연결하기 위한 제1 라인, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제2 라인, 및 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제3 라인을 포함하는 연결라인; 상기 제2 라인 상에 연결되고, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제1 스위치부; 및 상기 제3 라인 상에 연결되고, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제2 스위치부를 포함하고, 상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부는, 제어신호에 따라 상보적으로 온오프되어 제1 배터리 및 제2 배터리 중 어느 하나를 모터 컨트롤러와 연결하며, 제어신호에 따라 동시에 턴온되어 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 모터 컨트롤러에 병렬 연결하고, 상기 제1 스위치부는, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 NPN 타입의 제1 MOSFET과 PNP 타입의 제2 MOSFET을 포함하고, 상기 제2 스위치부는, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 PNP 타입의 제3 MOSFET과 NPN 타입의 제4 MOSFET을 포함하고, 상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제1 MOSFET가 턴온되고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제2 MOSFET가 턴온됨에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되고, 상기 제3 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제3 MOSFET가 턴오프되고, 상기 제4 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제4 MOSFET가 턴오프됨에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되어, 제1 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하고, 상기 제1 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제1 MOSFET가 턴오프되고, 상기 제2 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제2 MOSFET가 턴오프됨에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제3 MOSFET가 턴온되고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제4 MOSFET가 턴온됨에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되어, 제2 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하고, 상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제1 MOSFET가 턴온되고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제2 MOSFET가 턴온됨에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제3 MOSFET가 턴온되고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제4 MOSFET가 턴온됨에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되어, 제1 배터리와 제2 배터리가 모터 컨트롤러에 병렬 연결되어 전원을 공급한다.The device for automatically switching the battery of e-mobility according to an embodiment of the present invention includes a first line for connecting between each positive terminal of a first battery, a second battery, and a motor controller, a negative terminal of the first battery, and a motor controller a connection line including a second line for connecting the negative terminal of the , and a third line for connecting the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller; a first switch unit connected to the second line and connecting the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller; and a second switch unit connected to the third line and connecting between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller, wherein the first switch unit and the second switch unit complement each other according to a control signal is turned on and off to connect one of the first battery and the second battery to the motor controller, and is turned on at the same time according to a control signal to connect the first battery and the second battery to the motor controller in parallel, and the first switch unit , a first MOSFET of the NPN type and a second MOSFET of the PNP type connected in series between the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller, wherein the second switch unit includes the negative terminal of the second battery and the motor controller and a third MOSFET of the PNP type and a fourth MOSFET of the NPN type connected in series between the negative terminals, wherein a high level control signal is applied to the first MOSFET to turn on the first MOSFET, and a low level to the second MOSFET A level control signal is applied to turn on the second MOSFET, the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller are connected, and a high level control signal is applied to the third MOSFET to turn on the third MOSFET is turned off, and a low-level control signal is applied to the fourth MOSFET to turn off the fourth MOSFET, the connection between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller is cut off, so that only the first battery is supplied to the motor controller When power is supplied, a low-level control signal is applied to the first MOSFET to turn off the first MOSFET, and a high-level control signal is applied to the second MOSFET to turn off the second MOSFET. 1 The connection between the negative terminal of the battery and the negative terminal of the motor controller is cut off, a low-level control signal is applied to the third MOSFET to turn on the third MOSFET, and a high-level control signal is applied to the fourth MOSFET As the fourth MOSFET is turned on, the negative terminal of the second battery and the motor controller is connected, only the second battery supplies power to the motor controller, a high-level control signal is applied to the first MOSFET to turn on the first MOSFET, and a low-level control signal to the second MOSFET is applied and as the second MOSFET is turned on, the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller are connected, and a low-level control signal is applied to the third MOSFET to turn on the third MOSFET, and the third MOSFET is turned on. As the high-level control signal is applied to the 4 MOSFET and the fourth MOSFET is turned on, the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller are connected, and the first battery and the second battery are connected in parallel to the motor controller for power to supply

본 발명의 다른 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치는, 제1 배터리, 제2 배터리 및 모터 컨트롤러의 각 양극단자 간을 연결하기 위한 제1 라인, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제2 라인, 및 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제3 라인을 포함하는 연결라인; 상기 제2 라인 상에 연결되고, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제1 스위치부; 상기 제3 라인 상에 연결되고, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제2 스위치부; 및 제1 배터리와 제2 배터리의 충전상태에 따라, 상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부를 상보적으로 온오프시켜 제1 배터리 및 제2 배터리 중 어느 하나가 모터 컨트롤러와 연결되도록 하며, 상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부를 동시에 턴온시켜 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 모터 컨트롤러에 병렬 연결시키도록 상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부에 제어신호를 각각 출력하는 스위치 제어부를 포함하고, 상기 제1 스위치부는, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 NPN 타입의 제1 MOSFET과 PNP 타입의 제2 MOSFET을 포함하고, 상기 제2 스위치부는, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 PNP 타입의 제3 MOSFET과 NPN 타입의 제4 MOSFET을 포함하고, 상기 스위치 제어부는, 상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제1 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제2 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하고, 상기 제3 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제3 MOSFET를 턴오프시키고, 상기 제4 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제4 MOSFET를 턴오프시킴에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되도록 하여, 제1 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하도록 제어하고, 상기 제1 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제1 MOSFET를 턴오프시키고, 상기 제2 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제2 MOSFET를 턴오프시킴에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되도록 하고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제3 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제4 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하여, 제2 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하도록 제어하고, 상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제1 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제2 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제3 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제4 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하여, 제1 배터리와 제2 배터리가 모터 컨트롤러에 병렬 연결되어 전원을 공급하도록 제어한다.According to another embodiment of the present invention, an automatic battery switching device for e-mobility according to an embodiment of the present invention includes a first line, a first line for connecting between each positive terminal of a first battery, a second battery, and a motor controller 1 a connection line including a second line for connecting the negative terminal of the battery and the negative terminal of the motor controller, and a third line for connecting the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller; a first switch unit connected to the second line and connecting the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller; a second switch unit connected to the third line and connecting between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller; and according to the charging states of the first battery and the second battery, the first switch unit and the second switch unit are complementarily turned on and off so that any one of the first battery and the second battery is connected to the motor controller, a switch control unit for outputting control signals to the first switch unit and the second switch unit, respectively, so as to simultaneously turn on the first switch unit and the second switch unit to connect the first battery and the second battery to the motor controller in parallel; The first switch unit includes a first MOSFET of the NPN type and a second MOSFET of the PNP type connected in series between the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller, wherein the second switch unit includes a second and a third MOSFET of the PNP type and a fourth MOSFET of the NPN type connected in series between the negative terminal of the battery and the negative terminal of the motor controller, wherein the switch control unit applies a high-level control signal to the first MOSFET to Turn on the first MOSFET and apply a low-level control signal to the second MOSFET to turn on the second MOSFET so that the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller are connected, and the third MOSFET to turn off the third MOSFET by applying a high-level control signal to the , and apply a low-level control signal to the fourth MOSFET to turn off the fourth MOSFET control to supply power to the motor controller only by the first battery by blocking the connection between the negative terminals of the to turn off the second MOSFET by applying a high-level control signal to to turn on the third MOSFET and turn on the fourth MOSFET By applying a level control signal to turn on the fourth MOSFET, the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller are connected, so that only the second battery supplies power to the motor controller, and the first A high-level control signal is applied to the MOSFET to turn on the first MOSFET, and a low-level control signal is applied to the second MOSFET to turn on the second MOSFET, so that the negative terminal of the first battery and the motor controller As the cathode terminals are connected, a low-level control signal is applied to the third MOSFET to turn on the third MOSFET, and a high-level control signal is applied to the fourth MOSFET to turn on the fourth MOSFET By connecting the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller, the first battery and the second battery are connected in parallel to the motor controller to supply power.

본 발명에 따르면, 듀얼 배터리를 별도의 조작 없이 충전 및 방전이 가능하도록 제어할 수 있으며, MOSFET을 적용하여 충방전 시 역전압에 의한 파손을 방지하고, 일정 충전 상태 이하에서 듀얼 배터리의 동시 방전을 통해 과방전으로 인한 배터리 수명 감소를 최소화할 수 있는 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치 및 이를 포함한 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to control the dual battery to be charged and discharged without a separate operation, and by applying a MOSFET, damage caused by reverse voltage during charging and discharging is prevented, and simultaneous discharging of the dual battery under a certain state of charge is prevented. Through this, it is possible to provide an automatic battery switching device for e-mobility that can minimize a decrease in battery life due to overdischarge and a system including the same.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 제1 배터리 연결을 통한 전원 공급을 위한 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 제2 배터리 연결을 통한 전원 공급을 위한 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 제1 배터리 및 제2 배터리 연결을 통한 전원 공급을 위한 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 시험 파형을 나타낸 사진이다.1 is a diagram showing a circuit configuration of an automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an operation for supplying power through a first battery connection of an automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an operation for supplying power through a second battery connection of an automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an operation for supplying power through connection of a first battery and a second battery of an automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph showing a test waveform of an automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, which may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the entire specification, when a part "includes" a certain element, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a circuit configuration of an automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템(100)은 연결라인(L), 제1 스위치부(SW1), 제2 스위치부(SW2) 및 스위치 제어부(10) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.1, the automatic battery switching system 100 of e-mobility according to an embodiment of the present invention includes a connection line (L), a first switch unit (SW1), a second switch unit (SW2), and a switch control unit ( 10) may include at least one of.

상기 연결라인(L)은, 제1 배터리(A), 제2 배터리(B) 및 모터 컨트롤러(C)의 각 양극단자 간을 연결하기 위한 제1 라인(L1), 제1 배터리(A)의 음극단자(C-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-)를 연결하기 위한 제2 라인(L2), 및 제2 배터리(B)의 음극단자(B-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-)를 연결하기 위한 제3 라인(L3)을 포함할 수 있으며, 제2 라인(L2)과 제3 라인(L3)은 연결노드(NODE)를 통해 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-)에 연결될 수 있다.The connection line (L) is a first line (L1) for connecting between the positive terminals of the first battery (A), the second battery (B) and the motor controller (C), the first battery (A) A second line (L2) for connecting the negative terminal (C-) and the negative terminal (C-) of the motor controller (C), and the negative terminal (B-) of the second battery (B) and the motor controller (C) may include a third line L3 for connecting the negative terminal C- of It may be connected to the negative terminal (C-).

상기 제1 스위치부(SW1)는, 제2 라인(L2) 상에 연결되고, 제1 배터리(A)의 음극단자(A-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간을 연결할 수 있다.The first switch unit SW1 is connected on the second line L2 and connects between the negative terminal A- of the first battery A and the negative terminal C- of the motor controller C can

이러한 제1 스위치부(SW1)는, 제1 배터리(A)의 음극단자(A-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 사이에 순차적으로 직렬 연결된 NPN 타입의 제1 MOSFET(MOSFET1)과 PNP 타입의 제2 MOSFET(MOSFET2)을 포함할 수 있으며, 제1 MOSFET(MOSFET1)과 PNP 타입의 제2 MOSFET(MOSFET2)의 각 게이트 단자를 통해 스위치 제어부(10)로부터 제어신호를 각각 입력 받을 수 있으며, 제어신호에 따라 턴온/턴오프 동작이 제어될 수 있다.The first switch unit SW1 is an NPN-type first MOSFET (MOSFET1) sequentially connected in series between the negative terminal A- of the first battery A and the negative terminal C- of the motor controller C ) and a PNP-type second MOSFET (MOSFET2), and respectively input a control signal from the switch controller 10 through the gate terminals of the first MOSFET (MOSFET1) and the PNP-type second MOSFET (MOSFET2) and the turn-on/turn-off operation may be controlled according to the control signal.

상기 제2 스위치부(SW2)는, 제3 라인(L3) 상에 연결되고, 제2 배터리(B)의 음극단자(B-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간을 연결할 수 있다.The second switch unit SW2 is connected on the third line L3 and connects between the negative terminal B- of the second battery B and the negative terminal C- of the motor controller C can

이러한 제2 스위치부(SW2)는, 제2 배터리(B)의 음극단자(B-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 사이에 순차적으로 직렬 연결된 PNP 타입의 제3 MOSFET(MOSFET3)과 NPN 타입의 제4 MOSFET(MOSFET4)을 포함할 수 있으며, 제3 MOSFET(MOSFET3)과 NPN 타입의 제4 MOSFET(MOSFET4)의 각 게이트 단자를 통해 스위치 제어부(10)로부터 제어신호를 각각 입력 받을 수 있으며, 제어신호에 따라 턴온/턴오프 동작이 제어될 수 있다.This second switch unit SW2 is a PNP type third MOSFET (MOSFET3) sequentially connected in series between the negative terminal (B-) of the second battery (B) and the negative terminal (C-) of the motor controller (C). ) and an NPN-type fourth MOSFET (MOSFET4), and respectively input a control signal from the switch control unit 10 through the gate terminals of the third MOSFET (MOSFET3) and the NPN-type fourth MOSFET (MOSFET4) and the turn-on/turn-off operation may be controlled according to the control signal.

상기 스위치 제어부(10)는, 제1 배터리(A)와 제2 배터리(B)의 충전상태에 따라, 제1 스위치부(SW1)와 제2 스위치부(SW2)를 상보적으로 온오프시켜 제1 배터리(A)만 모터 컨트롤러(C)에 연결되도록 하거나, 제2 배터리(B)만 모터 컨트롤러(C)에 연결되도록 하며, 제1 스위치부(SW1)와 제2 스위치부(SW)를 동시에 턴온시켜 제1 배터리(A)와 제2 배터리(B)를 모두 모터 컨트롤러(C)에 병렬 연결시키도록 제1 스위치부(SW1)와 제2 스위치부(SW2)에 제어신호를 각각 출력할 수 있다.The switch control unit 10 complementarily turns on/off the first switch unit SW1 and the second switch unit SW2 according to the state of charge of the first battery A and the second battery B to control Only one battery (A) is connected to the motor controller (C), or only the second battery (B) is connected to the motor controller (C), and the first switch unit (SW1) and the second switch unit (SW) are connected at the same time A control signal can be output to the first switch unit SW1 and the second switch unit SW2, respectively, to be turned on to connect both the first battery A and the second battery B to the motor controller C in parallel. there is.

이러한 스위치 제어부(10)는 제1 및 제2 배터리(A, B)의 SOC(State Of Charge)를 모니터링할 수 있는 BMS(Battery Management System)일 수 있으며, 이러한 BMS에 SOC에 따라 각각의 MOSFET으로 제어신호를 출력할 수 있도록 설계된 것일 수 있다.The switch control unit 10 may be a BMS (Battery Management System) capable of monitoring the SOC (State Of Charge) of the first and second batteries A and B. It may be designed to output a control signal.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 배터리 충전 상태에 따른 스위칭 제어를 통한 배터리 자동 전환 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, an automatic battery switching operation through switching control according to a battery charge state of the automatic battery switching system for e-mobility according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 제1 배터리 연결을 통한 전원 공급을 위한 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 제2 배터리 연결을 통한 전원 공급을 위한 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 제1 배터리 및 제2 배터리 연결을 통한 전원 공급을 위한 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an operation for supplying power through a first battery connection of an automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an e-mobility according to an embodiment of the present invention. It is a diagram illustrating an operation for supplying power through a second battery connection of the automatic battery switching system for mobility, and FIG. 4 is the first battery and the second battery of the automatic battery switching system for e-mobility according to an embodiment of the present invention. 2 It is a diagram illustrating an operation for supplying power through a battery connection.

상기 스위치 제어부(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 MOSFET(MOSFET1)에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 제1 MOSFET(MOSFET1)를 턴온시키고, 제2 MOSFET(MOSFET2)에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 제2 MOSFET(MOSFET2)를 턴온시킴에 따라 제1 배터리(A)의 음극단자(A-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간이 연결되도록 제어할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the switch control unit 10 applies a high-level control signal to the first MOSFET (MOSFET1) to turn on the first MOSFET (MOSFET1), and applies a low-level control signal to the second MOSFET (MOSFET2). By applying the control signal to turn on the second MOSFET (MOSFET2), it is possible to control the connection between the negative terminal (A-) of the first battery (A) and the negative terminal (C-) of the motor controller (C).

또한 이때, 스위치 제어부(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이 제3 MOSFET(MOSFET3)에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 제3 MOSFET(MOSFET3)를 턴오프시키고, 제4 MOSFET(MOSF4ET)에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 제4 MOSFET(MOSFET4)를 턴오프시킴에 따라 제2 배터리(B)의 음극단자(B-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간의 연결이 차단되도록 제어할 수 있다. Also, at this time, the switch control unit 10 turns off the third MOSFET (MOSFET3) by applying a high-level control signal to the third MOSFET (MOSFET3) as shown in FIG. By applying a low-level control signal to turn off the fourth MOSFET (MOSFET4), the connection between the negative terminal (B-) of the second battery (B) and the negative terminal (C-) of the motor controller (C) is cut off can be controlled as much as possible.

이러한 스위칭 동작에 따라, 제1 배터리(A)만 모터 컨트롤러(C)에 전원을 공급하도록 제어함으로써, 모터 컨트롤러(C)는 제1 배터리(A)만을 사용할 수 있다. According to this switching operation, by controlling only the first battery (A) to supply power to the motor controller (C), the motor controller (C) can use only the first battery (A).

상기 스위치 제어부(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 MOSFET(MOSFET1)에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 제1 MOSFET(MOSFET1)를 턴오프시키고, 제2 MOSFET(MOSFET2)에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 제2 MOSFET(MOSFET2)를 턴오프시킴에 따라 제1 배터리(A)의 음극단자(A-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간의 연결이 차단되도록 제어할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the switch control unit 10 applies a low-level control signal to the first MOSFET MOSFET1 to turn off the first MOSFET MOSFET1 and provides a high level control signal to the second MOSFET MOSFET2. By applying a control signal of can do.

또한 이때, 스위치 제어부(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이 제3 MOSFET(MOSFET3)에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 제3 MOSFET(MOSFET3)를 턴온시키고, 제4 MOSFET(MOSFET4)에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 제4 MOSFET(MOSFET4)를 턴온시킴에 따라 제2 배터리(B)의 음극단자(B-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간이 연결되도록 제어할 수 있다.Also, at this time, the switch control unit 10 turns on the third MOSFET (MOSFET3) by applying a low-level control signal to the third MOSFET (MOSFET3) as shown in FIG. By applying a level control signal to turn on the fourth MOSFET (MOSFET4), it is possible to control the connection between the negative terminal (B-) of the second battery (B) and the negative terminal (C-) of the motor controller (C). there is.

이러한 스위칭 동작에 따라, 제1 배터리(A)의 연결을 끊고, 제2 배터리(B)만 모터 컨트롤러(C)에 전원을 공급하도록 제어함으로써, 모터 컨트롤러(C)는 제2 배터리(B)만을 사용할 수 있다. 스위치 제어부(10)는 제1 배터리(A)의 사용 중에 SOC 10% 이하가 되는 경우 제2 배터리(B)를 사용할 수 있도록 전환할 수 있으나, 이는 일례일 뿐, SOC의 설정 값은 변경 가능하다.According to this switching operation, by disconnecting the first battery (A) and controlling only the second battery (B) to supply power to the motor controller (C), the motor controller (C) only the second battery (B) can be used The switch control unit 10 may switch to use the second battery B when the SOC becomes 10% or less during use of the first battery A, but this is only an example, and the set value of the SOC can be changed .

상기 스위치 제어부(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 MOSFET(MOSFET1)에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 제1 MOSFET(MOSFET1)를 턴온시키고, 제2 MOSFET(MOSFET2)에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 제2 MOSFET(MOSFET2)를 턴온시킴에 따라 제1 배터리(A)의 음극단자(A-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간이 연결되도록 제어할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the switch control unit 10 applies a high-level control signal to the first MOSFET (MOSFET1) to turn on the first MOSFET (MOSFET1), and applies a low-level control signal to the second MOSFET (MOSFET2). By applying the control signal to turn on the second MOSFET (MOSFET2), it is possible to control the connection between the negative terminal (A-) of the first battery (A) and the negative terminal (C-) of the motor controller (C).

또한 이때, 스위치 제어부(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이 제3 MOSFET(MOSFET3)에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 제3 MOSFET(MOSFET3)를 턴온시키고, 제4 MOSFET(MOSFET4)에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 제4 MOSFET(MOSFET4)를 턴온시킴에 따라 제2 배터리(B)의 음극단자(B-)와 모터 컨트롤러(C)의 음극단자(C-) 간이 연결되도록 제어할 수 있다. Also, at this time, the switch control unit 10 turns on the third MOSFET (MOSFET3) by applying a low-level control signal to the third MOSFET (MOSFET3) as shown in FIG. By applying a level control signal to turn on the fourth MOSFET (MOSFET4), it is possible to control the connection between the negative terminal (B-) of the second battery (B) and the negative terminal (C-) of the motor controller (C). there is.

이러한 스위칭 동작에 따라, 제1 배터리(A)와 제2 배터리(B)가 모터 컨트롤러(C)에 병렬 연결되어 전원을 공급하도록 제어함으로써, 모터 컨트롤러(C)는 제1 배터리(A)와 제2 배터리를 모두 사용할 수 있으며, 충전 시 SOC 100% 기준에서 전환이 이루어질 수 있다. According to this switching operation, by controlling the first battery (A) and the second battery (B) to be connected in parallel to the motor controller (C) to supply power, the motor controller (C) is connected to the first battery (A) and the second battery (A) Both batteries can be used, and conversion can be made based on SOC 100% when charging.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템의 시험 파형을 나타낸 사진이며, 좀 더 구체적으로는 제1 배터리(A)에서 제2 배터리(B)로 전환되는 파형(전환 타임 500μs)을 나타낸 것으로 사용자에 의한 별도의 조작 없이 듀얼 배터리 중 먼저 사용되고 있는 배터리의 SOC에 따라 전력 오프 없이 다른 배터리로 자연스럽게 자동으로 전환될 수 있다. 5 is a photograph showing a test waveform of the automatic battery switching system of e-mobility according to an embodiment of the present invention, and more specifically, a waveform (conversion) converted from the first battery (A) to the second battery (B). Time 500 μs), it can be automatically switched to another battery without power-off according to the SOC of the battery being used first among the dual batteries without a separate operation by the user.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치 및 이를 포함한 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the device for automatic battery switching of e-mobility according to the present invention and a system including the same, and the present invention is not limited to the above embodiment, and is claimed in the claims below. As described above, without departing from the gist of the present invention, it will be said that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various modifications can be made by anyone with ordinary knowledge in the field to which the invention pertains.

100: e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템
L: 연결라인
L1: 제1 라인
L2: 제2 라인
L3: 제3 라인
SW1: 제1 스위치부
MOSFET1: 제1 MOSFET(NPN)
MOSFET2: 제2 MOSFET(PNP)
SW2: 제2 스위치부
MOSFET3: 제3 MOSFET(PNP)
MOSFET4: 제4 MOSFET(NPN)
10: 스위치 제어부
A: 제1 배터리
B: 제2 배터리
C: 모터 컨트롤러100: e-mobility's battery automatic switching system
L: connecting line
L1: first line
L2: second line
L3: 3rd line
SW1: first switch unit
MOSFET1: first MOSFET (NPN)
MOSFET2: Second MOSFET (PNP)
SW2: second switch unit
MOSFET3: Third MOSFET (PNP)
MOSFET4: fourth MOSFET (NPN)
10: switch control
A: first battery
B: second battery
C: motor controller

Claims (2)

제1 배터리, 제2 배터리 및 모터 컨트롤러의 각 양극단자 간을 연결하기 위한 제1 라인, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제2 라인, 및 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제3 라인을 포함하는 연결라인;
상기 제2 라인 상에 연결되고, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제1 스위치부; 및
상기 제3 라인 상에 연결되고, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제2 스위치부를 포함하고,
상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부는, 제어신호에 따라 상보적으로 온오프되어 제1 배터리 및 제2 배터리 중 어느 하나를 모터 컨트롤러와 연결하며, 제어신호에 따라 동시에 턴온되어 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 모터 컨트롤러에 병렬 연결하고,
상기 제1 스위치부는, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 NPN 타입의 제1 MOSFET과 PNP 타입의 제2 MOSFET을 포함하고,
상기 제2 스위치부는, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 PNP 타입의 제3 MOSFET과 NPN 타입의 제4 MOSFET을 포함하고,
상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제1 MOSFET가 턴온되고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제2 MOSFET가 턴온됨에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되고, 상기 제3 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제3 MOSFET가 턴오프되고, 상기 제4 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제4 MOSFET가 턴오프됨에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되어, 제1 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하고,
상기 제1 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제1 MOSFET가 턴오프되고, 상기 제2 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제2 MOSFET가 턴오프됨에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제3 MOSFET가 턴온되고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제4 MOSFET가 턴온됨에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되어, 제2 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하고,
상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제1 MOSFET가 턴온되고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제2 MOSFET가 턴온됨에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제3 MOSFET가 턴온되고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호가 인가되어 상기 제4 MOSFET가 턴온됨에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되어, 제1 배터리와 제2 배터리가 모터 컨트롤러에 병렬 연결되어 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 장치.
A first line for connecting the first battery, the second battery, and each positive terminal of the motor controller, a second line for connecting the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller, and the negative terminal of the second battery and a connection line including a third line for connecting the negative terminal of the motor controller;
a first switch unit connected to the second line and connecting the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller; and
and a second switch unit connected to the third line and connecting between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller,
The first switch unit and the second switch unit are complementarily turned on and off according to a control signal to connect any one of the first battery and the second battery to the motor controller, and are turned on at the same time according to the control signal to the first battery and Connecting the second battery in parallel to the motor controller,
The first switch unit includes an NPN-type first MOSFET and a PNP-type second MOSFET connected in series between the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller,
The second switch unit includes a third MOSFET of the PNP type and a fourth MOSFET of the NPN type connected in series between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller,
A high level control signal is applied to the first MOSFET to turn on the first MOSFET, and a low level control signal is applied to the second MOSFET to turn on the second MOSFET, thereby turning on the negative terminal of the first battery and the motor The cathode terminals of the controller are connected, a high level control signal is applied to the third MOSFET to turn off the third MOSFET, and a low level control signal is applied to the fourth MOSFET to turn off the fourth MOSFET Accordingly, the connection between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller is cut off, so that only the first battery supplies power to the motor controller,
A low-level control signal is applied to the first MOSFET to turn off the first MOSFET, and a high-level control signal is applied to the second MOSFET to turn off the second MOSFET, thereby turning off the negative terminal of the first battery. and the negative terminal of the motor controller is cut off, a low-level control signal is applied to the third MOSFET to turn on the third MOSFET, and a high-level control signal is applied to the fourth MOSFET to turn on the fourth MOSFET is turned on, the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller are connected, so that only the second battery supplies power to the motor controller,
A high level control signal is applied to the first MOSFET to turn on the first MOSFET, and a low level control signal is applied to the second MOSFET to turn on the second MOSFET, thereby turning on the negative terminal of the first battery and the motor As the cathode terminals of the controller are connected, a low-level control signal is applied to the third MOSFET to turn on the third MOSFET, and a high-level control signal is applied to the fourth MOSFET to turn on the fourth MOSFET An automatic battery switching device for e-mobility, characterized in that the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller are connected, and the first battery and the second battery are connected in parallel to the motor controller to supply power.
 제1 배터리, 제2 배터리 및 모터 컨트롤러의 각 양극단자 간을 연결하기 위한 제1 라인, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제2 라인, 및 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자를 연결하기 위한 제3 라인을 포함하는 연결라인;
상기 제2 라인 상에 연결되고, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제1 스위치부;
상기 제3 라인 상에 연결되고, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간을 연결하는 제2 스위치부; 및
제1 배터리와 제2 배터리의 충전상태에 따라, 상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부를 상보적으로 온오프시켜 제1 배터리 및 제2 배터리 중 어느 하나가 모터 컨트롤러와 연결되도록 하며, 상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부를 동시에 턴온시켜 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 모터 컨트롤러에 병렬 연결시키도록 상기 제1 스위치부와 상기 제2 스위치부에 제어신호를 각각 출력하는 스위치 제어부를 포함하고,
상기 제1 스위치부는, 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 NPN 타입의 제1 MOSFET과 PNP 타입의 제2 MOSFET을 포함하고,
상기 제2 스위치부는, 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 사이에 직렬 연결된 PNP 타입의 제3 MOSFET과 NPN 타입의 제4 MOSFET을 포함하고,
상기 스위치 제어부는,
상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제1 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제2 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하고, 상기 제3 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제3 MOSFET를 턴오프시키고, 상기 제4 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제4 MOSFET를 턴오프시킴에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되도록 하여, 제1 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하도록 제어하고,
상기 제1 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제1 MOSFET를 턴오프시키고, 상기 제2 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제2 MOSFET를 턴오프시킴에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간의 연결이 차단되도록 하고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제3 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제4 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하여, 제2 배터리만 모터 컨트롤러에 전원을 공급하도록 제어하고,
상기 제1 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제1 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제2 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제2 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제1 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하고, 상기 제3 MOSFET에 로우 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제3 MOSFET를 턴온시키고, 상기 제4 MOSFET에 하이 레벨의 제어신호를 인가하여 상기 제4 MOSFET를 턴온시킴에 따라 제2 배터리의 음극단자와 모터 컨트롤러의 음극단자 간이 연결되도록 하여, 제1 배터리와 제2 배터리가 모터 컨트롤러에 병렬 연결되어 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 e-모빌리티의 배터리 자동 전환 시스템.
A first line for connecting the first battery, the second battery, and each positive terminal of the motor controller, a second line for connecting the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller, and the negative terminal of the second battery and a connection line including a third line for connecting the negative terminal of the motor controller;
a first switch unit connected to the second line and connecting the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller;
a second switch unit connected to the third line and connecting between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller; and
According to the state of charge of the first battery and the second battery, the first switch unit and the second switch unit are complementarily turned on and off so that any one of the first battery and the second battery is connected to the motor controller, a switch control unit for outputting control signals to the first switch unit and the second switch unit, respectively, so as to simultaneously turn on the first switch unit and the second switch unit to connect the first battery and the second battery to the motor controller in parallel do,
The first switch unit includes an NPN-type first MOSFET and a PNP-type second MOSFET connected in series between the negative terminal of the first battery and the negative terminal of the motor controller,
The second switch unit includes a third MOSFET of the PNP type and a fourth MOSFET of the NPN type connected in series between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller,
The switch control unit,
A high level control signal is applied to the first MOSFET to turn on the first MOSFET, and a low level control signal is applied to the second MOSFET to turn on the second MOSFET, so that the negative terminal of the first battery and Connect the negative terminals of the motor controller, apply a high-level control signal to the third MOSFET to turn off the third MOSFET, and apply a low-level control signal to the fourth MOSFET to turn off the fourth MOSFET By turning off, the connection between the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller is cut off, so that only the first battery is controlled to supply power to the motor controller,
A low-level control signal is applied to the first MOSFET to turn off the first MOSFET, and a high-level control signal is applied to the second MOSFET to turn off the second MOSFET, thereby turning off the negative electrode of the first battery. The connection between the terminal and the negative terminal of the motor controller is cut off, a low-level control signal is applied to the third MOSFET to turn on the third MOSFET, and a high-level control signal is applied to the fourth MOSFET to apply a high-level control signal to the first MOSFET. 4 By turning on the MOSFET, the negative terminal of the second battery and the negative terminal of the motor controller are connected, so that only the second battery supplies power to the motor controller,
A high level control signal is applied to the first MOSFET to turn on the first MOSFET, and a low level control signal is applied to the second MOSFET to turn on the second MOSFET, so that the negative terminal of the first battery and Connect the negative terminals of the motor controller, apply a low-level control signal to the third MOSFET to turn on the third MOSFET, and apply a high-level control signal to the fourth MOSFET to turn on the fourth MOSFET Battery auto of e-mobility, characterized in that the first battery and the second battery are connected in parallel to the motor controller to supply power by connecting the negative terminal of the second battery to the negative terminal of the motor controller conversion system.
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