KR20240138418A - Controller for electric vehicle charging - Google Patents
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Abstract
본 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 인렛과 연결되고, 상기 인렛을 통해 전기 자동차 충전 장치와 통신 신호를 송수신하는 신호라인부; 상기 신호라인부와 연결되고, 상기 신호라인부에 제1전압을 공급하는 제1전원 공급부; 상기 인렛과 연결되고, 상기 신호라인부에 제2전압을 공급하는 제2전원 공급부; 상기 인렛과 상기 제2전원 공급부 사이에 배치되는 릴레이; 및 상기 제1 및 제2전원 공급를 통해 상기 신호라인부에 전압 공급을 제어하고, 상기 신호라인부의 고장 유형을 검지하는 제어부를 포함한다. According to the present embodiment, an electric vehicle charging controller includes: a signal line unit connected to an inlet and transmitting and receiving a communication signal with an electric vehicle charging device through the inlet; a first power supply unit connected to the signal line unit and supplying a first voltage to the signal line unit; a second power supply unit connected to the inlet and supplying a second voltage to the signal line unit; a relay disposed between the inlet and the second power supply unit; and a control unit controlling voltage supply to the signal line unit through the first and second power supplies and detecting a failure type of the signal line unit.
Description
본 발명은 전기 자동차 충전용 컨트롤러에 관한 것이다. The present invention relates to a controller for charging an electric vehicle.
전기 자동차(Electric Vehicle, EV) 또는 플러그-인 하이브리드 자동차(Plug-In Hybrid Electric Vehicle,PHEV)와 같은 친환경 자동차는 배터리 충전을 위하여 충전소에 설치된 전기 자동차 충전 설비(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE)를 이용한다.Eco-friendly vehicles such as electric vehicles (EVs) or plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) use electric vehicle supply equipment (EVSE) installed at charging stations to charge their batteries.
이를 위하여, 전기 자동차 충전 장치(Electric Vehicle Charging Controller, EVCC)는 EV 내에 탑재되며, EV 및 EVSE와 통신하며, 전기 자동차의 충전을 제어한다.For this purpose, an Electric Vehicle Charging Controller (EVCC) is installed in the EV, communicates with the EV and EVSE, and controls the charging of the electric vehicle.
예를 들어, EVCC가 전기 자동차로부터 충전 시작을 지시하는 신호를 수신하면, 충전을 시작하도록 제어할 수 있으며, 전기 자동차로부터 충전 종료를 지시하는 신호를 수신하면, 충전을 종료하도록 제어할 수 있다.For example, when the EVCC receives a signal from an electric vehicle instructing charging to start, it can control charging to start, and when it receives a signal from the electric vehicle instructing charging to end, it can control charging to end.
전기 자동차의 충전 방법은 충전 시간에 따라 급속 충전과 완속 충전으로 구분될 수 있다. 급속 충전의 경우에는, 충전기에서 공급되는 직류 전류에 의하여 배터리가 충전되고, 완속 충전의 경우에는 충전기에 공급되는 교류 전류에 의하여 배터리가 충전된다. 따라서 급속 충전에 사용되는 충전기를 급속 충전기 또는 직류 충전기라 칭하고, 완속 충전에 사용되는 충전기를 완속 충전기 또는 교류 충전기라 칭한다.The charging method of electric vehicles can be divided into rapid charging and slow charging depending on the charging time. In the case of rapid charging, the battery is charged by the direct current supplied from the charger, and in the case of slow charging, the battery is charged by the alternating current supplied to the charger. Therefore, the charger used for rapid charging is called a rapid charger or a direct current charger, and the charger used for slow charging is called a slow charger or an alternating current charger.
전기 자동차는 PLC(Power Line Communication) 통신 및 PWM(Pulse Width Modulation) 통신을 통해 전기 자동차 충전 장치와 통신을 수행함으로써 충전을 제어한다. 이와 같은 통신은 CP(Control Pilot) 신호 라인이나 CAN 신호 라인 등을 통해 수행되므로, 전기 자동차는 통신 신호 라인의 정상 동작 여부를 체크한다.Electric vehicles control charging by communicating with electric vehicle charging devices through PLC (Power Line Communication) communication and PWM (Pulse Width Modulation) communication. Such communication is performed through CP (Control Pilot) signal lines or CAN signal lines, so electric vehicles check whether the communication signal lines are operating normally.
그러나, 기존 통신 신호 라인의 정상 동작 여부를 체크하는 프로세스에서는 전기 자동차 충전 장치에서 전기 자동차로 이어지는 전체 통신 신호 라인에서 고장이 발생하였는지 여부만을 확인할 수 있다. 기존의 전기 자동차 충전 시스템에서는 통신 신호의 정상적인 수신인지 아닌지를 체크하므로 통신 신호 라인의 고장 위치를 특정할 수 없다. 즉, 전기 자동차 측의 통신 신호 라인에 문제가 있는지 전기 자동차 충전 장치 측의 통신 신호 라인에 문제가 있는지를 특정할 수 없다. 또한, 고장 발생시 어떠한 유형의 고장이 발생하였는지를 특정할 수 없다. 이에 따라, 고장에 대한 즉각적인 대처가 어려운 문제점이 있다.However, in the process of checking whether the existing communication signal line is operating normally, it is only possible to check whether a fault has occurred in the entire communication signal line extending from the electric vehicle charging device to the electric vehicle. In the existing electric vehicle charging system, since it checks whether the communication signal is normally received or not, it is impossible to identify the location of the fault in the communication signal line. In other words, it is impossible to identify whether there is a problem with the communication signal line on the electric vehicle side or with the communication signal line on the electric vehicle charging device side. In addition, it is impossible to identify what type of fault has occurred when a fault occurs. Accordingly, there is a problem that it is difficult to immediately respond to the fault.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기 자동차 충전용 컨트롤러를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a controller for charging an electric vehicle.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 인렛과 연결되고, 상기 인렛을 통해 전기 자동차 충전 장치와 통신 신호를 송수신하는 신호라인부; 상기 신호라인부와 연결되고, 상기 신호라인부에 제1전압을 공급하는 제1전원 공급부; 상기 인렛과 연결되고, 상기 신호라인부에 제2전압을 공급하는 제2전원 공급부; 상기 인렛과 상기 제2전원 공급부 사이에 배치되는 릴레이; 및 상기 제1 및 제2전원 공급를 통해 상기 신호라인부에 전압 공급을 제어하고, 상기 신호라인부의 고장 유형을 검지하는 제어부를 포함한다. In order to solve the above technical problem, an electric vehicle charging controller according to an embodiment of the present invention includes: a signal line unit connected to an inlet and transmitting and receiving a communication signal with an electric vehicle charging device through the inlet; a first power supply unit connected to the signal line unit and supplying a first voltage to the signal line unit; a second power supply unit connected to the inlet and supplying a second voltage to the signal line unit; a relay disposed between the inlet and the second power supply unit; and a control unit controlling voltage supply to the signal line unit through the first and second power supplies and detecting a failure type of the signal line unit.
상기 제어부는 상기 인렛에 상기 전기 자동차 충전 장치가 연결되지 않은 상태에서 상기 제1전원 공급부를 통해 상기 신호라인부에 상기 제1전압이 공급되거나 상기 제2전원 공급부를 통해 상기 신호라인부에 상기 제2전압이 공급되도록 제어할 수 있다.The above control unit can control the first voltage to be supplied to the signal line unit through the first power supply unit or the second voltage to be supplied to the signal line unit through the second power supply unit when the electric vehicle charging device is not connected to the inlet.
상기 제어부는 상기 릴레이를 온하고, 상기 제2전원 공급부를 통해 상기 신호라인부에 상기 제2전압이 공급되도록 제어할 수 있다. The above control unit can control the relay to be turned on and the second voltage to be supplied to the signal line unit through the second power supply unit.
상기 제어부는 상기 제1전압에 대응하는 제3전압의 전압레벨이 제1레벨인 경우, 상기 신호라인부의 고장 유형을 그라운드 쇼트(GND SHORT)로 판단하고, 상기 제1전압에 대응하는 제3전압의 전압레벨이 제2레벨인 경우, 상기 신호라인부에 그라운드 쇼트가 없는 것으로 판단할 수 있다.The above control unit can determine that the fault type of the signal line section is a ground short (GND SHORT) when the voltage level of the third voltage corresponding to the first voltage is the first level, and can determine that there is no ground short in the signal line section when the voltage level of the third voltage corresponding to the first voltage is the second level.
상기 제어부는 상기 제2전압에 대응하는 제4전압의 전압레벨이 제1레벨인 경우, 상기 신호라인부의 고장 유형을 하네스 미삽(HARNESS OPEN)으로 판단하고, 상기 제2전압에 대응하는 제4전압의 전압레벨이 제2레벨인 경우, 상기 신호라인부에 하네스 미삽이 없는 것으로 판단할 수 있다. The control unit may determine that the fault type of the signal line section is a harness open when the voltage level of the fourth voltage corresponding to the second voltage is the first level, and may determine that there is no harness open in the signal line section when the voltage level of the fourth voltage corresponding to the second voltage is the second level.
상기 제어부는 고장 검지 하지 않는 상태 또는 상기 전기 자동차 충전 장치가 상기 인렛에 연결되는 상태에서 상기 제1전압 공급부 및 상기 제2전압 공급부를 통한 제1전압 및 제2전압 공급을 중단하고, 상기 릴레이를 오프할 수 있다.The above control unit can stop supplying the first voltage and the second voltage through the first voltage supply unit and the second voltage supply unit and turn off the relay in a state where a fault is not detected or in a state where the electric vehicle charging device is connected to the inlet.
상기 제1전원 공급부는 제1단이 전원부에 연결되는 제4저항; 애노드 단자가 상기 제4저항의 제2단에 연결되는 제2다이오드; 및 제1단이 상기 제2다이오드의 캐소드 단자에 연결되고, 제2단이 상기 신호라인부에 연결되는 제2스위칭 소자를 포함할 수 있다.The first power supply unit may include a fourth resistor having a first terminal connected to the power supply unit; a second diode having an anode terminal connected to a second terminal of the fourth resistor; and a second switching element having a first terminal connected to a cathode terminal of the second diode and a second terminal connected to the signal line unit.
상기 제2전원 공급부는 제1단이 전원부에 연결되는 제5저항; 애노드 단자가 상기 제5저항의 제2단에 연결되는 제3다이오드; 및 제1단이 상기 제3다이오드의 캐소드 단자에 연결되고, 제2단이 상기 릴레이에 연결되는 제3스위칭 소자를 포함할 수 있다.The second power supply unit may include a fifth resistor having a first terminal connected to the power supply unit; a third diode having an anode terminal connected to a second terminal of the fifth resistor; and a third switching element having a first terminal connected to a cathode terminal of the third diode and a second terminal connected to the relay.
상기 신호라인부는 CAN 신호를 수신하고, 하이(high) 신호를 수신하고, 제1노드가 상기 인렛에 연결되고, 제2노드가 CAN IC 소자에 연결되는 제1신호라인; 및 로우(low) 신호를 수신하고, 제1노드가 상기 인렛에 연결되고, 제2노드가 CAN IC 소자에 연결되는 제2신호라인을 포함할 수 있다.The above signal line section may include a first signal line that receives a CAN signal, receives a high signal, has a first node connected to the inlet, and has a second node connected to a CAN IC device; and a second signal line that receives a low signal, has a first node connected to the inlet, and has a second node connected to a CAN IC device.
상기 제1 및 제2신호라인과 상기 제어부를 연결하는 스위칭부를 포함할 수 있다.It may include a switching unit connecting the first and second signal lines and the control unit.
본 실시예들에 따르면, 전기 자동차 충전 장치(EVSE)와의 연결 없이도 전기 자동차의 통신 신호 라인의 불량을 감지할 수 있다.According to the present embodiments, it is possible to detect a fault in a communication signal line of an electric vehicle without being connected to an electric vehicle charging equipment (EVSE).
또한, 전기 자동차 내 통신 신호 라인의 불량 유형을 감지할 수 있다.Additionally, it can detect defective types of communication signal lines in electric vehicles.
또한, 전기 자동차 충전 장치(EVSE)와 전기 자동차의 고장을 분리하여 검출할 수 있다.Additionally, it can detect and isolate faults in electric vehicle supply systems (EVSE) and electric vehicles.
또한, 고장 검지 이외의 상태에서 고장 검지 라인과 신호 라인부를 단절시켜, PLC 통신에 쓰이는 RF 신호의 손실 및 왜곡을 방지할 수 있다.In addition, by disconnecting the fault detection line and signal line section in a state other than fault detection, loss and distortion of RF signals used in PLC communication can be prevented.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 구성도이다.
도 3은 CP 라인의 RF 신호에서 신호 손실이 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 회로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 제1실시예에 따른 제2프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 제3프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 회로를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 제1프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.
도 10는 본 발명의 제2실시예에 따른 제2프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 제3프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a drawing showing an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a controller for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a drawing to explain that signal loss occurs in an RF signal of a CP line.
FIG. 4 is a diagram showing a circuit of an electric vehicle charging controller according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a first process according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a second process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a third process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a circuit of an electric vehicle charging controller according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a first process according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a second process according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a third process according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the embodiments described, but can be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components among the embodiments can be selectively combined or substituted for use.
또한, 본 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the present embodiment can be interpreted as having a meaning that can be generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs, unless explicitly and specifically defined and described, and terms that are commonly used, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted in consideration of the contextual meaning of the relevant technology.
또한, 본 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. Additionally, the terms used in the present examples are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated otherwise in the phrase, and when it is described as "A and/or at least one (or more) of B, C", it may include one or more of all combinations that can be combined with A, B, C.
또한, 본 실시예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the present embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only intended to distinguish the components from other components, and are not intended to limit the nature, order, or sequence of the components.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, it may include not only cases where the component is 'connected', 'coupled', or 'connected' directly to the other component, but also cases where the component is 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between the component and the other component.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다. In addition, when described as being formed or arranged "above" or "below" each component, "above" or "below" includes not only the case where the two components are in direct contact with each other, but also the case where one or more other components are formed or arranged between the two components. In addition, when expressed as "above" or "below", the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component may be included.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a drawing showing an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템은 전기 자동차 충전 장치(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE, 10) 및 전기 자동차(Electric Vehicle, EV, 20)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention may include an electric vehicle supply equipment (EVSE, 10) and an electric vehicle (EV, 20).
전기 자동차 충전 장치(10)는 AC 또는 DC를 공급하는 설비이며, 충전소에 배치되거나, 가정 내에 배치될 수 있으며, 휴대 가능하도록 구현될 수도 있다. 전기 자동차 충전 장치(10)는 충전소(supply), AC 충전소(AC supply), DC 충전소(DC supply), 소켓-아웃렛(socket-outlet) 등과 혼용될 수 있다.The electric vehicle charging device (10) is a facility that supplies AC or DC, and can be placed at a charging station or placed in a home, and can also be implemented to be portable. The electric vehicle charging device (10) can be used interchangeably with a charging station (supply), an AC charging station (AC supply), a DC charging station (DC supply), a socket-outlet, etc.
전기 자동차(20)는 전기 자동차 충전 장치(10)로부터 전기 자동차에 구비된 배터리를 충전할 수 있다. 이를 위하여 전기 자동차 충전 장치(10)에 연결된 충전 케이블이 전기 자동차(20)의 주입구에 연결될 수 있다. 전기 자동차(20)는 배터리 충전을 위해 전기 자동차 충전용 컨트롤러(Electric Vehicle Charging Controller, EVCC)를 탑재할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 전기 자동차(20)와 통신할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 전기 자동차 충전 장치(10)와 통신할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 전기 자동차(20)와 복수의 핀을 통하여 연결될 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 전기 자동차 충전 장치(10)와 복수의 핀을 통하여 연결될 수 있다.An electric vehicle (20) can charge a battery equipped in the electric vehicle from an electric vehicle charging device (10). To this end, a charging cable connected to the electric vehicle charging device (10) can be connected to an inlet of the electric vehicle (20). The electric vehicle (20) can be equipped with an electric vehicle charging controller (EVCC) to charge the battery. The electric vehicle charging controller can communicate with the electric vehicle (20). The electric vehicle charging controller can communicate with the electric vehicle charging device (10). The electric vehicle charging controller can be connected to the electric vehicle (20) through a plurality of pins. The electric vehicle charging controller can be connected to the electric vehicle charging device (10) through a plurality of pins.
전기 자동차 충전용 컨트롤러는 전기 자동차 충전 장치(10)와 연결되는 복수의 핀(pin)을 포함하며, 이를 통하여 전기 자동차 충전 장치(10)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 복수의 핀 중 하나는 전기 자동차 충전 장치(10)로부터 CP(Control Pilot) 신호를 입력 받는 CP 포트용 핀일 수 있고, 다른 하나는 충전 케이블 커넥터의 근접 여부를 감지하는 PD(Proximity Detection) 포트용 핀일 수 있으며, 또 다른 하나는 전기 자동차 충전 장치(10)의 보호 접지와 연결되는 보호 접지(Protective Earth, PE) 포트용 핀일 수 있다. 복수의 핀 중 또 다 른 하나는 주유구 플랩(flap)을 열기 위한 모터를 구동시키기 위한 핀일 수 있고, 또 다른 하나는 모터를 센싱하기 위한 핀일 수 있으며, 또 다른 하나는 온도 센싱을 위한 핀일 수 있고, 또 다른 하나는 엘이디 센싱을 위한 핀일 수 있고, 또 다른 하나는 캔(CAN) 통신을 위한 핀일 수 있다. 복수의 핀 중 하나는 전기 자동차(20) 내 충돌 감지 센서로부터 인가되는 전압 라인용 핀일 수 있고, 다른 하나는 전기 자동차(20) 내 배터리 핀일 수 있으며, 또 다른 하나는 고전압 보호용 핀일 수 있다. 그러나, 핀의 개수 및 기능은 이로 제한되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.The electric vehicle charging controller includes a plurality of pins connected to an electric vehicle charging device (10), and can communicate with the electric vehicle charging device (10) through these pins. For example, one of the plurality of pins may be a CP port pin for receiving a CP (Control Pilot) signal from the electric vehicle charging device (10), another may be a PD (Proximity Detection) port pin for detecting the proximity of a charging cable connector, and another may be a Protective Earth (PE) port pin connected to the protective ground of the electric vehicle charging device (10). Another of the plurality of pins may be a pin for driving a motor for opening a fuel tank flap, another may be a pin for sensing the motor, another may be a pin for temperature sensing, another may be a pin for LED sensing, and another may be a pin for CAN communication. One of the plurality of pins may be a pin for a voltage line applied from a collision detection sensor in the electric vehicle (20), another may be a battery pin in the electric vehicle (20), and another may be a pin for high voltage protection. However, the number and function of the pins are not limited thereto and may be variously modified.
전기 자동차 충전용 컨트롤러는 각 핀과 연결되는 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 전기 자동차 충전 장치(10)로부터 CP 신호를 입력받는 CP 포트용 핀과 연결되는 회로부를 포함할 수 있다. 다른 예로, 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 PE 포트용 핀과 연결되는 회로부를 포함할 수 있다.The electric vehicle charging controller may include circuitry connected to each pin. For example, the electric vehicle charging controller may include circuitry connected to a pin for a CP port that receives a CP signal from an electric vehicle charging device (10). As another example, the electric vehicle charging controller may include circuitry connected to a pin for a PE port.
전기 자동차 충전용 컨트롤러는 인렛과 연결된다. 인렛은 전기 자동차 충전 장치(10)와 연결된 커플러와 결합될 수 있다. 인렛과 커플러의 결합을 통해, 전기 자동차 충전용 컨트롤러와 전기 자동차 충전 장치(10)는 서로 연결될 수 있다.The electric vehicle charging controller is connected to the inlet. The inlet can be coupled with a coupler connected to an electric vehicle charging device (10). Through the coupling of the inlet and the coupler, the electric vehicle charging controller and the electric vehicle charging device (10) can be connected to each other.
전기 자동차 충전 장치(10)의 두 개의 고전압 라인은 전기 자동차 충전용 컨트롤러를 통하여 전기 자동차(20)의 배터리 내에 전력을 공급하며, 이때, 고전압 라인의 온오프는 전기 자동차 충전용 컨트롤러에 의하여 제어될 수 있다.Two high-voltage lines of the electric vehicle charging device (10) supply power to the battery of the electric vehicle (20) through the electric vehicle charging controller, and at this time, the on/off of the high-voltage lines can be controlled by the electric vehicle charging controller.
전기 자동차(20)는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러는 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 내 고장 유형을 검출할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 내 신호 라인의 불량 유형을 검출할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 충전 장치의 고장을 검출할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 충전 장치의 신호 라인의 불량을 검출할 수 있다. 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)에 대한 상세한 구성은 아래에서 도면을 통해 살펴보도록 한다.The electric vehicle (20) may include an electric vehicle charging controller (200) according to an embodiment of the present invention. The electric vehicle charging controller may include an electric vehicle charging controller (200). The electric vehicle charging controller (200) may detect a type of failure in an electric vehicle. The electric vehicle charging controller (200) may detect a type of failure in a signal line in an electric vehicle. The electric vehicle charging controller (200) may detect a failure in an electric vehicle charging device. The electric vehicle charging controller (200) may detect a failure in a signal line of an electric vehicle charging device. A detailed configuration of the electric vehicle charging controller (200) will be examined through the drawings below.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram of a controller for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 신호라인부(210), 제1전원 공급부(220), 제2전원 공급부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있고, 인렛(100)은 제어부(240)에 의해 제어되는 릴레이(110)를 포함할 수 있다. 제1전원 공급부(220) 및 제2전원 공급부(230)는 차량 내/외부 문제에 대한 고장 종류 구분 및 고장 검지를 위한 고장 검지 라인으로 지칭될 수 있다.Referring to FIG. 2, an electric vehicle charging controller (200) according to an embodiment of the present invention may include a signal line unit (210), a first power supply unit (220), a second power supply unit (230), and a control unit (240), and an inlet (100) may include a relay (110) controlled by the control unit (240). The first power supply unit (220) and the second power supply unit (230) may be referred to as a fault detection line for distinguishing the type of fault and detecting a fault for an internal/external problem of a vehicle.
신호라인부(210)는 인렛(100)을 통해 전기 자동차 충전 장치(EVSE)와 연결되며, 전기 자동차 충전 장치(EVSE)로부터 통신 신호를 입력받는다. 여기서, 통신 신호는 CP 신호 및 CAN 신호를 포함할 수 있다. 신호라인부(210)는 복수일 수 있다. 신호라인부(210)는 CP 신호를 입력받는 신호라인부 및 CAN 신호를 입력받는 신호라인부를 포함할 수 있다. 신호라인부(210)는 인렛(100)을 통해 전기 자동차 충전 장치(EVSE)와 연결될 수 있다. 신호라인부(210)는 전기 자동차와 연결된 인렛(100)과 전기 자동차 충전 장치(EVSE)의 커플러가 결합됨으로써 통신 신호를 입력받을 수 있다. 신호라인부(210)는 전달받은 통신 신호를 제어부(240)로 전달할 수 있다. 신호라인부(210)는 전기 자동차 측의 통신 신호 라인을 의미할 수 있다. CP 신호를 입력받는 경우, 신호라인부(210)는 CP 포트용 핀과 연결된 회로부를 의미할 수 있다. CAN 신호를 입력받는 경우, 신호라인부(210)는 CAN 포트용 핀과 연결된 회로부를 의미할 수 있다.The signal line unit (210) is connected to an electric vehicle charging device (EVSE) through an inlet (100) and receives a communication signal from the electric vehicle charging device (EVSE). Here, the communication signal may include a CP signal and a CAN signal. There may be plural signal line units (210). The signal line unit (210) may include a signal line unit for receiving a CP signal and a signal line unit for receiving a CAN signal. The signal line unit (210) may be connected to the electric vehicle charging device (EVSE) through the inlet (100). The signal line unit (210) may receive a communication signal by coupling an inlet (100) connected to an electric vehicle and a coupler of the electric vehicle charging device (EVSE). The signal line unit (210) may transmit the received communication signal to the control unit (240). The signal line unit (210) may mean a communication signal line on the electric vehicle side. When receiving a CP signal, the signal line section (210) may refer to a circuit section connected to a pin for a CP port. When receiving a CAN signal, the signal line section (210) may refer to a circuit section connected to a pin for a CAN port.
전기 자동차 충전 장치(EVSE)와 미연결된 상태에서 제1전원 공급부(220)를 통해 제1전압이 공급되면, 신호라인부(210)는 제1전압에 따른 제3전압을 출력할 수 있다. 또한, 전기 자동차 충전 장치(EVSE)와 미연결된 상태에서 제2전원 공급부(230)를 통해 제2전압이 공급되면, 신호라인부(210)는 제2전압에 따른 제4전압을 출력할 수 있다.When a first voltage is supplied through a first power supply unit (220) while not connected to an electric vehicle charging station (EVSE), the signal line unit (210) can output a third voltage according to the first voltage. In addition, when a second voltage is supplied through a second power supply unit (230) while not connected to an electric vehicle charging station (EVSE), the signal line unit (210) can output a fourth voltage according to the second voltage.
제1전원 공급부(220)는 신호라인부(210)의 일단에 연결되며, 신호라인부(210)에 제1전압을 공급한다. 여기서, 제1전압은 전기 자동차 내 배터리로부터 공급되는 전압을 의미할 수 있다. 제1전압은 신호라인부(210)와 전기 자동차 충전 장치(EVSE)가 미연결 상태에서 공급될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차 충전 장치(EVSE) 측의 커넥터와 전기 자동차 측의 인렛(100)이 서로 연결되지 않은 상태에서, 제1전원 공급부(220)는 신호라인부(210)에 제1전압을 공급할 수 있다.The first power supply unit (220) is connected to one end of the signal line unit (210) and supplies a first voltage to the signal line unit (210). Here, the first voltage may refer to a voltage supplied from a battery in an electric vehicle. The first voltage may be supplied when the signal line unit (210) and the electric vehicle charging device (EVSE) are not connected. For example, when the connector on the electric vehicle charging device (EVSE) side and the inlet (100) on the electric vehicle side are not connected to each other, the first power supply unit (220) may supply the first voltage to the signal line unit (210).
제2전원 공급부(230)는 인렛(100)의 일단에 연결되며, 인렛(100)을 통해 신호라인부(210)에 제2전압을 공급한다. 여기서, 제2전압은 전기 자동차 내 배터리로부터 공급되는 전압을 의미할 수 있다. 제2전압은 신호라인부(210)와 전기 자동차 충전 장치(EVSE)가 미연결 상태에서 공급될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차 충전 장치(EVSE) 측의 커넥터와 전기 자동차 측의 인렛(100)이 서로 연결되지 않은 상태에서, 제2전원 공급부(230)는 신호라인부(210)에 제2전압을 공급할 수 있다.The second power supply unit (230) is connected to one end of the inlet (100) and supplies a second voltage to the signal line unit (210) through the inlet (100). Here, the second voltage may mean a voltage supplied from a battery in an electric vehicle. The second voltage may be supplied in a state where the signal line unit (210) and the electric vehicle charging device (EVSE) are not connected. For example, in a state where a connector on the electric vehicle charging device (EVSE) side and the inlet (100) on the electric vehicle side are not connected to each other, the second power supply unit (230) may supply the second voltage to the signal line unit (210).
제2전원 공급부(230)는 인렛(100)의 릴레이(110)와 연결될 수 있다. 릴레이(110)는 고장 검지시에만 온 동작되고, 고장 검지 이외의 상태에서 릴레이(110)는 오프 동작될 수 있다. 제2전원 공급부(230)는 고장 검지시에만 인렛(100)과 연결되고, 고장 검지 이외의 상태에서는 인렛(100)과 연결되지 않을 수 있다. 릴레이(110)는 스위칭 소자일 수 있다. 예를 들어, 스위칭 소자는 스위치, MOSFET, 컨택(Contact) 중 어느 하나일 수 있다. 릴레이(110)의 온 또는 오프 동작은 EVSE와 EV 간 송수신되는 RF 신호에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 릴레이(110)의 온 또는 오프 동작은 차량 PLC 통신에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. The second power supply unit (230) may be connected to the relay (110) of the inlet (100). The relay (110) may be turned on only when a fault is detected, and may be turned off in a state other than the fault detection. The second power supply unit (230) may be connected to the inlet (100) only when a fault is detected, and may not be connected to the inlet (100) in a state other than the fault detection. The relay (110) may be a switching element. For example, the switching element may be any one of a switch, a MOSFET, and a contact. The on or off operation of the relay (110) may minimize the impact on the RF signal transmitted and received between the EVSE and the EV. The on or off operation of the relay (110) may minimize the impact on the vehicle PLC communication.
도 3을 참조하면, CP 라인을 통해 송수신되는 RF 신호가 인렛(100)에서 제2전원 공급부(230) 라인(도 3에서 CP_FS 라인)으로 흐르면서 의도하지 않는 신호의 손실이 발생할 수 있다. 제2전원 공급부(230)에서 전원이 공급되지 않더라도 하네스가 연결되어 있는 것만으로 신호 손실이 발생할 수 있다. 신호의 손실은 하네스 케이블의 길이, 재질 및 경로에 따라 달라진다. 예를 들어, 하네스 케이블의 길이가 길어질수록 신호의 손실은 커질 수 있다. Referring to FIG. 3, when an RF signal transmitted and received through a CP line flows from the inlet (100) to the second power supply unit (230) line (CP_FS line in FIG. 3), unintended signal loss may occur. Even if power is not supplied from the second power supply unit (230), signal loss may occur simply by the harness being connected. The signal loss varies depending on the length, material, and path of the harness cable. For example, the longer the harness cable, the greater the signal loss may be.
이러한 신호의 손실을 방지하기 위하여 고장 검지시에만 릴레이(110)가 온 동작되어 인렛(100)에 제2전원 공급부(230)가 연결되고, 고장 검지 이외의 상태에서는 릴레이(110)가 오프 동작되어 인렛(100)에 제2전원 공급부(230)가 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 차량 PLC 통신 중 신호 왜곡을 줄일 수 있고, 높은 통신 품질을 보장할 수 있다. In order to prevent such signal loss, the relay (110) may be turned on only when a fault is detected, so that the second power supply unit (230) is connected to the inlet (100), and in other states than when a fault is detected, the relay (110) may be turned off, so that the second power supply unit (230) is not connected to the inlet (100). Accordingly, signal distortion during vehicle PLC communication can be reduced, and high communication quality can be guaranteed.
제어부(240)는 전기 자동차의 고장 발생 여부 및 고장 유형을 검출하는 제1프로세스 및 제2프로세스, 그리고 전기 자동차 충전 장치(EVSE)의 고장 발생 여부를 검출하는 제3프로세스를 수행할 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1프로세스에서 전기 자동차의 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하였는지를 검출할 수 있다. 제어부(240)는 제2프로세스에서 전기 자동차의 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하였는지를 검출할 수 있다. 제1프로세스 및 제2프로세스의 진행 순서는 당업자에 의해 변경이 가능하다. 제어부(240)는 제1프로세스 및 제2프로세스에서 신호라인부(210)에 고장이 없다고 판단되면, 제3프로세스를 통해 전기 자동차 충전 장치의 통신 신호 라인의 고장 발생 여부를 검출할 수 있다. 제어부(240)는 마이크로 컨트롤러(Micro Controller Unit, MCU) 등으로 구현될 수 있다.The control unit (240) can perform a first process and a second process for detecting whether a failure has occurred and the type of failure of the electric vehicle, and a third process for detecting whether a failure has occurred in the electric vehicle charging device (EVSE). According to an embodiment, the control unit (240) can detect whether a ground short has occurred in the signal line unit (210) of the electric vehicle in the first process. The control unit (240) can detect whether a harness misinsertion has occurred in the signal line unit (210) of the electric vehicle in the second process. The order of the first process and the second process can be changed by a person skilled in the art. If the control unit (240) determines that there is no failure in the signal line unit (210) in the first process and the second process, the control unit (240) can detect whether a failure has occurred in the communication signal line of the electric vehicle charging device through the third process. The control unit (240) can be implemented by a microcontroller (Micro Controller Unit, MCU), etc.
제1프로세스에서, 제어부(240)는 제1전압에 따라 신호라인부(210)가 출력하는 제3전압을 입력받고, 제3전압의 전압레벨에 따라 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트(GROUND SHORT)가 발생하였는지를 판단한다. 제어부(240)는 제3전압의 전압레벨이 제1레벨인 경우, 전기 자동차의 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하였다고 판단할 수 있다. 제어부(240)는 제3전압의 전압레벨이 제2레벨인 경우, 전기 자동차의 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.In the first process, the control unit (240) receives a third voltage output from the signal line unit (210) according to the first voltage, and determines whether a ground short has occurred in the signal line unit (210) according to the voltage level of the third voltage. If the voltage level of the third voltage is the first level, the control unit (240) can determine that a ground short has occurred in the signal line unit (210) of the electric vehicle. If the voltage level of the third voltage is the second level, the control unit (240) can determine that a ground short has not occurred in the signal line unit (210) of the electric vehicle.
제2프로세스에서, 제어부(240)는 릴레이(110)가 온 동작하도록 제어하고, 제2전압에 따라 신호라인부(210)가 출력하는 제4전압을 입력받고, 제4전압의 전압레벨에 따라 신호라인부(210)에 하네스 미삽(HARNESS OPEN)가 발생하였는지를 판단한다. 제어부(240)는 제4전압의 전압레벨이 제1레벨인 경우, 전기 자동차의 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하였다고 판단할 수 있다. 제어부(240)는 제4전압의 전압레벨이 제2레벨인 경우, 전기 자동차의 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 제2프로세서가 종료되면 릴레이(110)는 오프 동작하여 인렛(100)과 제2전원 공급부(230)를 단절시킬 수 있다. 이를 통해, EVSE와 EV 간의 PLC 통신 신호가 제2전원 공급부(230) 방향으로 흐르는 것을 방지하여, 신호 손실 및 왜곡을 최소화할 수 있다. In the second process, the control unit (240) controls the relay (110) to operate on, receives the fourth voltage output from the signal line unit (210) according to the second voltage, and determines whether a harness opening has occurred in the signal line unit (210) according to the voltage level of the fourth voltage. If the voltage level of the fourth voltage is the first level, the control unit (240) can determine that a harness opening has occurred in the signal line unit (210) of the electric vehicle. If the voltage level of the fourth voltage is the second level, the control unit (240) can determine that a harness opening has not occurred in the signal line unit (210) of the electric vehicle. When the second processor is terminated, the relay (110) can operate off to disconnect the inlet (100) and the second power supply unit (230). Through this, the PLC communication signal between the EVSE and the EV can be prevented from flowing toward the second power supply unit (230), thereby minimizing signal loss and distortion.
제1프로세스와 제2프로세스의 순서는 변경이 가능하다. 실시예에 따르면, 제1프로세스 진행 후 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하지 않았다고 판단되면, 제어부(240)는 제2프로세스를 진행할 수 있다. 이 경우, 제어부(240)는 제1전원 공급부(220)가 신호라인부(210)에 제1전압을 공급하는 것을 중단하도록 제어한 후, 제2프로세스를 진행할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2프로세스 진행 후 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하지 않았다고 판단되면, 제어부(240)는 제1프로세스를 진행할 수 있다. 이 경우, 제어부(240)는 제2전원 공급부(230)가 신호라인부(210)에 제2전압을 공급하는 것을 중단하도록 제어한 후, 제1프로세스를 진행할 수 있다.The order of the first process and the second process can be changed. According to an embodiment, if it is determined that a ground short has not occurred in the signal line unit (210) after the first process is performed, the control unit (240) can perform the second process. In this case, the control unit (240) can control the first power supply unit (220) to stop supplying the first voltage to the signal line unit (210), and then perform the second process. According to another embodiment, if it is determined that a harness misinsertion has not occurred in the signal line unit (210) after the second process is performed, the control unit (240) can perform the first process. In this case, the control unit (240) can control the second power supply unit (230) to stop supplying the second voltage to the signal line unit (210), and then perform the first process.
제어부(240)는 제1프로세스에서 고장이 없다고 판단되면 제1전원 공급부(220)가 신호라인부(210)에 제1전압을 공급하는 것을 중단하도록 제어할 수 있다. 제어부(240)는 제2프로세스에서 고장이 없다고 판단되면 제2전원 공급부(230)가 신호라인부(210)에 제2전압을 공급하는 것을 중단하도록 제어하고, 릴레이(110)를 오프 동작하여 인렛(100)과 제2전원 공급부(230)의 연결을 단절시키도록 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(240)는 제3프로세스를 진행할 수 있다.If the control unit (240) determines that there is no failure in the first process, it can control the first power supply unit (220) to stop supplying the first voltage to the signal line unit (210). If the control unit (240) determines that there is no failure in the second process, it can control the second power supply unit (230) to stop supplying the second voltage to the signal line unit (210) and turn off the relay (110) to disconnect the connection between the inlet (100) and the second power supply unit (230). Then, the control unit (240) can proceed with the third process.
제3프로세스에서, 신호라인부(210)와 전기 자동차 충전 장치(EVSE)는 서로 전기적으로 연결되고, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(EVSE)로부터 출력된 통신 신호를 신호라인부(210)를 통해 전달받을 수 있다. 전기 자동차와 전기 자동차 충전 장치(EVSE)는 통신 신호에 따라 충전 시퀀스를 진행할 수 있다. 제어부(240)는 통신 신호에 기초하여 기 설정된 충전 시퀀스를 진행하면서 통신 신호에 오류가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.In the third process, the signal line unit (210) and the electric vehicle charging device (EVSE) are electrically connected to each other, and the control unit (240) can receive a communication signal output from the electric vehicle charging device (EVSE) through the signal line unit (210). The electric vehicle and the electric vehicle charging device (EVSE) can perform a charging sequence according to the communication signal. The control unit (240) can determine whether an error has occurred in the communication signal while performing a preset charging sequence based on the communication signal.
충전 시퀀스 진행 중 통신 신호에 오류가 발생한 것으로 판단되면, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(EVSE)에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(240)는 통신 신호의 전압레벨이 제1레벨인 경우, 전기 자동차 충전 장치(EVSE)의 통신 신호 라인에 개방(OPEN) 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 제어부(240)는 통신 신호의 전압 레벨이 제2레벨인 경우, 전기 자동차 충전 장치(EVSE)의 통신 신호 라인에 그라운드 쇼트(GND SHORT)가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 제어부(240)는 통신 신호의 전압레벨이 제3레벨인 경우, 전기 자동차 충전 장치(EVSE)의 통신 신호 라인이 정상이라고 판단할 수 있다.If it is determined that an error has occurred in a communication signal during the charging sequence, the control unit (240) may determine that a failure has occurred in the electric vehicle charging device (EVSE). According to one embodiment, if the voltage level of the communication signal is the first level, the control unit (240) may determine that an open error has occurred in the communication signal line of the electric vehicle charging device (EVSE). If the voltage level of the communication signal is the second level, the control unit (240) may determine that a ground short (GND SHORT) has occurred in the communication signal line of the electric vehicle charging device (EVSE). If the voltage level of the communication signal is the third level, the control unit (240) may determine that the communication signal line of the electric vehicle charging device (EVSE) is normal.
제어부(240)는 전기 자동차의 신호라인부(210) 고장에 대한 판단 결과를 출력할 수 있다. 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(EVSE)의 통신 신호 라인의 고장에 대한 판단 결과를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 전기 자동차 내 구비된 스피커나 디스플레이 장치를 통해 고장 유형을 출력할 수 있다. 제어부(240)는 통신 연결된 사용자 단말을 통해 고장 유형을 출력할 수 있다.The control unit (240) can output a judgment result regarding a failure of the signal line section (210) of the electric vehicle. The control unit (240) can output a judgment result regarding a failure of the communication signal line of the electric vehicle charging device (EVSE). For example, the control unit (240) can output a failure type through a speaker or display device provided in the electric vehicle. The control unit (240) can output a failure type through a user terminal connected to the communication.
도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)를 설명하도록 한다.An electric vehicle charging controller (200) according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
도 4은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 회로를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing a circuit of an electric vehicle charging controller according to a first embodiment of the present invention.
도 4을 참조하면, 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차(EV) 측의 인렛(inlet, 100)과 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러(coupler)가 결합함으로써 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4, the electric vehicle charging controller (200) can be electrically connected to an electric vehicle charging device (10) by combining an inlet (100) on the electric vehicle (EV) side and a coupler on the electric vehicle charging device (10) side.
전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 인렛(100)을 통해 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기적으로 연결되는 신호라인부(210), 신호라인부(210)의 일단에 연결되는 제1전원 공급부(220), 인렛(100)의 일단에 연결되는 릴레이(110)와 제2전원 공급부(230), 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.An electric vehicle charging controller (200) may include a signal line unit (210) electrically connected to an electric vehicle charging device (10) through an inlet (100), a first power supply unit (220) connected to one end of the signal line unit (210), a relay (110) and a second power supply unit (230) connected to one end of the inlet (100), and a control unit (240).
우선, 신호라인부(210)는 인덕터(L), 제1저항(R1), 제1다이오드(D1), 제2저항(R2), 제3저항(R3) 및 제1스위칭 소자(SW1)를 포함할 수 있다. 신호라인부(210)는 인렛(100)을 통해 전기 자동차 충전 장치(10)의 CP(CONTROL PILOT) 통신 라인에 연결될 수 있다. 신호라인부(210)는 인렛(100)을 통해 전기 자동차 충전 장치(10)로부터 CP 신호를 수신할 수 있다.First, the signal line unit (210) may include an inductor (L), a first resistor (R1), a first diode (D1), a second resistor (R2), a third resistor (R3), and a first switching element (SW1). The signal line unit (210) may be connected to a CP (CONTROL PILOT) communication line of an electric vehicle charging device (10) through an inlet (100). The signal line unit (210) may receive a CP signal from the electric vehicle charging device (10) through the inlet (100).
인덕터(L)는 제1단이 전기 자동차와 연결된 인렛(100)의 일단에 연결될 수 있다. 인덕터(L)는 제1단이 인렛(100)을 통해 전기 자동차 충전 장치(10)에 연결될 수 있다. 인덕터(L)는 전기 자동차(EV) 측의 인렛(100)과 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러가 결합됨으로써 제1단이 전기 자동차 충전 장치(10)에 전기적으로 연결될 수 있다.The inductor (L) can be connected to one end of an inlet (100) connected to the electric vehicle at the first end. The inductor (L) can be connected to an electric vehicle charging device (10) at the first end through the inlet (100). The inductor (L) can be electrically connected to the electric vehicle charging device (10) at the first end by coupling the inlet (100) on the electric vehicle (EV) side and the coupler on the electric vehicle charging device (10) side.
제1저항(R1)은 제1단이 전기 자동차와 연결된 인렛의 일단에 연결될 수 있다. 제1저항(R1)은 제1단이 전기 자동차 충전 장치(10)에 연결될 수 있다. 제1저항(R1)은 제1단이 인턱터(L)의 제1단에 연결되고, 제2단이 인덕터(L)의 제2단에 연결될 수 있다. 즉, 제1저항(R1)은 인덕터(L)와 병렬 연결될 수 있다. 여기서, 제1단은 일단을 의미할 수 있고, 제2단은 타단을 의미할 수 있다. The first resistor (R1) may be connected to one end of an inlet connected to an electric vehicle at the first end. The first resistor (R1) may be connected to an electric vehicle charging device (10) at the first end. The first resistor (R1) may be connected to a first end of an inductor (L) at the first end, and may be connected to a second end of an inductor (L) at the second end. That is, the first resistor (R1) may be connected in parallel with the inductor (L). Here, the first end may mean one end, and the second end may mean the other end.
제1다이오드(D1)는 애노드(ANODE) 단자가 인덕터(L)의 제2단 및 제1저항(R1)의 제2단에 연결될 수 있다. 제1다이오드(D1)는 캐소드(CATHOD) 단자가 제어부(240)에 연결될 수 있다. 제1다이오드(D1)는 전기 자동차 충전 장치(10)에 역전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.The first diode (D1) may have an anode (ANODE) terminal connected to the second terminal of the inductor (L) and the second terminal of the first resistor (R1). The first diode (D1) may have a cathode (CATHOD) terminal connected to the control unit (240). The first diode (D1) may prevent reverse voltage from being applied to the electric vehicle charging device (10).
제2저항(R2)은 제1단이 제1다이오드(D1)의 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 따라서, 제2저항(R2)은 제1단이 제어부(240)에 연결될 수 있다. 제1스위칭 소자(SW1)는 제1단이 제2저항(R2)의 제2단에 연결될 수 있다. 제1스위칭 소자(SW1)는 제2단이 접지단자에 연결될 수 있다. 제3저항(R3)은 제1단이 제1다이오드(D10)의 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 제3저항(R3)은 제2단이 접지단자에 연결될 수 있다.The second resistor (R2) may have its first terminal connected to the cathode terminal of the first diode (D1). Therefore, the second resistor (R2) may have its first terminal connected to the control unit (240). The first switching element (SW1) may have its first terminal connected to the second terminal of the second resistor (R2). The first switching element (SW1) may have its second terminal connected to the ground terminal. The third resistor (R3) may have its first terminal connected to the cathode terminal of the first diode (D10). The third resistor (R3) may have its second terminal connected to the ground terminal.
다음으로, 제1전원 공급부(220)는 제4저항(R4), 제2다이오드(D2) 및 제2스위칭 소자(SW2)를 포함할 수 있다. 제1전원 공급부(220)의 제1단은 전원부(BATT)와 연결되고, 제2단은 신호라인부(210)와 연결될 수 있다.Next, the first power supply unit (220) may include a fourth resistor (R4), a second diode (D2), and a second switching element (SW2). The first end of the first power supply unit (220) may be connected to the power supply unit (BATT), and the second end may be connected to the signal line unit (210).
제4저항(R4)은 제1단이 전원부(BATT)에 연결될 수 있다. 여기서, 전원부(BATT)는 전기 자동차에 구비된 배터리로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원부(BATT)는 12[V]의 전압을 공급할 수 있다.The fourth resistor (R4) can be connected to the first terminal of the power supply unit (BATT). Here, the power supply unit (BATT) can be implemented as a battery equipped in an electric vehicle. According to one embodiment, the power supply unit (BATT) can supply a voltage of 12 [V].
제2다이오드(D2)는 애노드 단자가 제4저항(R4)의 제2단에 연결될 수 있다. 제2다이오드(D2)는 전원부(BATT)로 역전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.The anode terminal of the second diode (D2) can be connected to the second terminal of the fourth resistor (R4). The second diode (D2) can prevent reverse voltage from being applied to the power supply (BATT).
제2스위칭 소자(SW2)는 제1단이 제2다이오드(D2)는 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 제2스위칭 소자(SW2)는 제2단이 제1저항(R1)의 제2단에 연결될 수 있다. 따라서, 제2스위칭 소자(SW2)는 제2단이 인덕터(L)의 제2단 및 제1다이오드(D1)의 애노드 단자에 연결될 수 있다.The second switching element (SW2) may have a first terminal connected to the cathode terminal of the second diode (D2). The second switching element (SW2) may have a second terminal connected to the second terminal of the first resistor (R1). Accordingly, the second switching element (SW2) may have a second terminal connected to the second terminal of the inductor (L) and the anode terminal of the first diode (D1).
다음으로, 제2전원 공급부(230)는 제5저항(R5), 제3다이오드(D3) 및 제3스위칭 소자(SW3)를 포함할 수 있다. 제2전원 공급부(230)의 제1단은 전원부(BATT)와 연결되고, 제2단은 릴레이(110)를 통해 인렛(100)과 연결될 수 있다. Next, the second power supply unit (230) may include a fifth resistor (R5), a third diode (D3), and a third switching element (SW3). The first end of the second power supply unit (230) may be connected to the power supply unit (BATT), and the second end may be connected to the inlet (100) through the relay (110).
제5저항(R5)은 제1단이 전원부(BATT)에 연결될 수 있다. 여기서, 전원부(BATT)는 전기 자동차에 구비된 배터리로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원부(BATT)는 12[V]의 전압을 공급할 수 있다.The fifth resistor (R5) can be connected to the first terminal of the power supply unit (BATT). Here, the power supply unit (BATT) can be implemented as a battery equipped in an electric vehicle. According to one embodiment, the power supply unit (BATT) can supply a voltage of 12 [V].
제3다이오드(D3)는 애노드 단자가 제5저항(R5)의 제2단에 연결될 수 있다. 제3다이오드(D3)는 전원부(BATT)로 역전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.The anode terminal of the third diode (D3) can be connected to the second terminal of the fifth resistor (R5). The third diode (D3) can prevent reverse voltage from being applied to the power supply (BATT).
제3스위칭 소자(SW3)는 제1단이 제3다이오드(D3)는 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 제3스위칭 소자(SW3)는 제2단이 인렛(100)의 릴레이(110)에 연결될 수 있다.The third switching element (SW3) can be connected to the cathode terminal of the third diode (D3) at the first end. The third switching element (SW3) can be connected to the relay (110) of the inlet (100) at the second end.
제어부(240)는 스위칭 신호를 통해 제1스위칭 소자(SW1), 제2스위칭 소자(SW2) 및 제3스위칭 소자(SW3)의 턴온 및 턴오프를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 제1스위칭 신호(SIGNAL1)를 통해 제1스위칭 소자(SW1)를 제어하고, 제2스위칭 신호(SIGNAL2)를 통해 제2스위칭 소자(SW2)를 제어하고, 제3스위칭 신호(SIGNAL3)를 통해 제3스위칭 소자(SW3)를 제어할 수 있다.The control unit (240) can control the turning on and off of the first switching element (SW1), the second switching element (SW2), and the third switching element (SW3) through the switching signals. For example, the control unit (240) can control the first switching element (SW1) through the first switching signal (SIGNAL1), the second switching element (SW2) through the second switching signal (SIGNAL2), and the third switching element (SW3) through the third switching signal (SIGNAL3).
제어부(240)는 제어 신호를 통해 릴레이(110)의 온 및 오프를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 제어 신호(SIGNAL4)를 통해 릴레이(110)를 제어할 수 있다. 여기서, 제어 신호는 제4스위칭 신호(SIGNAL4)로 지칭될 수 있다.The control unit (240) can control the on and off of the relay (110) through a control signal. For example, the control unit (240) can control the relay (110) through a control signal (SIGNAL4). Here, the control signal can be referred to as a fourth switching signal (SIGNAL4).
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a first process according to a first embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제1프로세스에 따른 고장 검출 과정이 수행될 수 있다. 실시예에 따르면, 제1프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러와 전기 자동차(EV) 측의 인렛(100)이 서로 결합되지 않은 상태에서 수행될 수 있다.Referring to FIG. 5, the controller (200) for charging an electric vehicle can perform a fault detection process according to the first process in a state where the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. According to an embodiment, the first process can be performed in a state where the coupler on the electric vehicle charging device (10) side and the inlet (100) on the electric vehicle (EV) side are not coupled to each other.
제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제1스위칭 소자(SW1) 및 제3스위칭 소자(SW3)를 턴오프하고, 릴레이(110)를 오프하고, 제2스위칭 소자(SW2)를 턴온시킬 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1스위칭 신호(SIGNAL1)를 통해 제1스위칭 소자(SW1)를 턴오프시키고, 제2스위칭 신호(SIGNAL2)를 통해 제2스위칭 소자(SW2)를 턴온시키고, 제3스위칭 신호(SIGNAL3)를 통해 제3스위칭 소자(SW3)를 턴오프시키고, 제어 신호(SIGNAL4)를 통해 릴레이(110)를 오프시킬 수 있다. 제2스위칭 소자(SW2)가 턴온되면, 제1전원 공급부(220)는 전원부(BATT)의 제1전압을 신호라인부(210)에 인가할 수 있다. 제3스위칭 소자(SW3)가 턴오프되고, 릴레이(110)가 오프된 상태이므로, 제2전원 공급부(230)는 전원부(BATT)의 제2전압을 신호라인부(210)에 인가할 수 없다. 그러면, 신호라인부(210)는 제1전압에 따른 제3전압을 제어부(240)로 출력할 수 있다. 이때, 제3전압은 전원부(BATT)와 제3저항(R3)에 연결된 접지 단자 사이에 배치된 소자들의 전압 분배에 따라 결정될 수 있다. 도 5에서는 제4저항(R4), 제2다이오드(D2), 제1다이오드(D1) 및 제3저항(R3)에 따른 전압 분배에 의해 제3전압이 결정될 수 있다.The control unit (240) can turn off the first switching element (SW1) and the third switching element (SW3), turn off the relay (110), and turn on the second switching element (SW2) when the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. According to an embodiment, the control unit (240) can turn off the first switching element (SW1) through the first switching signal (SIGNAL1), turn on the second switching element (SW2) through the second switching signal (SIGNAL2), turn off the third switching element (SW3) through the third switching signal (SIGNAL3), and turn off the relay (110) through the control signal (SIGNAL4). When the second switching element (SW2) is turned on, the first power supply unit (220) can apply the first voltage of the power supply unit (BATT) to the signal line unit (210). Since the third switching element (SW3) is turned off and the relay (110) is in the off state, the second power supply unit (230) cannot apply the second voltage of the power supply unit (BATT) to the signal line unit (210). Then, the signal line unit (210) can output a third voltage according to the first voltage to the control unit (240). At this time, the third voltage can be determined according to the voltage distribution of the elements arranged between the power supply unit (BATT) and the ground terminal connected to the third resistor (R3). In Fig. 5, the third voltage can be determined by voltage distribution according to the fourth resistor (R4), the second diode (D2), the first diode (D1), and the third resistor (R3).
제어부(240)는 제3전압의 전압레벨이 제1레벨이면 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하였다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1레벨의 전압레벨은 0[V]이거나, 0[V]를 포함하는 소정의 전압 범위에 포함된 값일 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1) 사이(인덕터(L)와 제1다이오드(D1) 사이)에 그라운드 쇼트가 발생하는 경우, 제1전원 공급부(220)에 의해 제1전압이 공급되더라도, 신호라인부(210)가 제어부(240)로 출력하는 제3전압은 접지 전압이 된다. 따라서, 제어부(240)에 입력된 제3전압이 접지 전압인 0[V]인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하였다고 판단할 수 있다.The control unit (240) can determine that a ground short has occurred in the signal line unit (210) if the voltage level of the third voltage is the first level. According to an embodiment, the voltage level of the first level may be 0 [V] or a value included in a predetermined voltage range including 0 [V]. For example, in FIG. 5, if a ground short has occurred between the first resistor (R1) and the first diode (D1) (between the inductor (L) and the first diode (D1)), even if the first voltage is supplied by the first power supply unit (220), the third voltage output by the signal line unit (210) to the control unit (240) becomes a ground voltage. Therefore, if the third voltage input to the control unit (240) is 0 [V], which is a ground voltage, the control unit (240) can determine that a ground short has occurred in the signal line unit (210).
제3전압의 전압 레벨이 제2전압 레벨인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제2레벨은 제1전압이 배터리와 신호라인부(210)의 접지단자 사이에 배치된 소자에 의해 전압 분배된 전압값이거나, 전압 분배된 값을 포함하는 소정의 전압 범위 내 값일 수 있다.When the voltage level of the third voltage is the second voltage level, the control unit (240) can determine that a ground short has not occurred in the signal line unit (210). According to an embodiment, the second level may be a voltage value that is a voltage divided by an element disposed between the battery and the ground terminal of the signal line unit (210) of the first voltage, or a value within a predetermined voltage range that includes the voltage divided value.
예를 들어, 도 5에서, 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1) 사이(인덕터(L)와 제1다이오드(D1) 사이)에 그라운드 쇼트가 발생하지 않은 경우, 제1전원 공급부(220)가 제어부(240)로 출력하는 제3전압은 신호라인부(210) 및 제1전원 공급부(220)에 의해 전압분배된 전압과 동일하게 된다. 제3저항(R3)과 제4저항(R4)이 동일한 크기이고, 전원부(BATT)의 전압이 12[V]라면, 제3전압은 6[V]일 수 있다. 이 경우, 제어부(240)는 제2전압이 6[V]인 경우 통신 신호라인부(210)가 정상이라고 판단할 수 있다.For example, in Fig. 5, if a ground short does not occur between the first resistor (R1) and the first diode (D1) (between the inductor (L) and the first diode (D1)), the third voltage output from the first power supply unit (220) to the control unit (240) becomes the same as the voltage divided by the signal line unit (210) and the first power supply unit (220). If the third resistor (R3) and the fourth resistor (R4) have the same size and the voltage of the power supply unit (BATT) is 12 [V], the third voltage can be 6 [V]. In this case, the control unit (240) can determine that the communication signal line unit (210) is normal if the second voltage is 6 [V].
도 6는 본 발명의 제1실시예에 따른 제2프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a second process according to the first embodiment of the present invention.
도 6를 참조하면, 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제2프로세스에 따른 고장 검출 과정이 수행될 수 있다. 실시예에 따르면, 제2프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러와 전기 자동차(EV) 측의 인렛(100)이 서로 결합되지 않은 상태에서 수행될 수 있다.Referring to FIG. 6, the controller (200) for charging an electric vehicle can perform a fault detection process according to the second process in a state where the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. According to an embodiment, the second process can be performed in a state where the coupler on the electric vehicle charging device (10) side and the inlet (100) on the electric vehicle (EV) side are not coupled to each other.
제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제1스위칭 소자(SW1) 및 제2스위칭 소자(SW2)를 턴오프하고 제3스위칭 소자(SW3)를 턴온시키고, 릴레이(110)를 온 시킬 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1스위칭 신호(SIGNAL1)를 통해 제1스위칭 소자(SW1)를 턴오프시키고, 제2스위칭 신호(SIGNAL2)를 통해 제2스위칭 소자(SW2)를 턴오프시키고, 제3스위칭 신호(SIGNAL3)를 통해 제3스위칭 소자(SW3)를 턴온시키고, 제어 신호(SIGNAL4)를 통해 릴레이(110)를 온 시킬 수 있다. 제3스위칭 소자(SW3)가 턴온되고, 릴레이(110)가 온 되면, 제2전원 공급부(230)는 전원부(BATT)의 제2전압을 신호라인부(210)에 인가할 수 있다. 제2스위칭 소자(SW2)가 턴오프된 상태이므로, 제1전원 공급부(220)는 전원부(BATT)의 제1전압을 신호라인부(210)에 인가할 수 없다. 그러면, 신호라인부(210)는 제2전압에 따른 제4전압을 제어부(240)로 출력할 수 있다. 이때, 제4전압은 전원부(BATT)와 제3저항(R3)에 연결된 접지 단자 사이에 배치된 소자들의 전압 분배에 따라 결정될 수 있다. 도 5에서는 제5저항(R5), 제3다이오드(D3), 제1다이오드(D1) 및 제3저항(R3)에 따른 전압 분배에 의해 제3전압이 결정될 수 있다.The control unit (240) can turn off the first switching element (SW1) and the second switching element (SW2), turn on the third switching element (SW3), and turn on the relay (110) when the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. According to an embodiment, the control unit (240) can turn off the first switching element (SW1) through the first switching signal (SIGNAL1), turn off the second switching element (SW2) through the second switching signal (SIGNAL2), turn on the third switching element (SW3) through the third switching signal (SIGNAL3), and turn on the relay (110) through the control signal (SIGNAL4). When the third switching element (SW3) is turned on and the relay (110) is turned on, the second power supply unit (230) can apply the second voltage of the power supply unit (BATT) to the signal line unit (210). Since the second switching element (SW2) is turned off, the first power supply unit (220) cannot apply the first voltage of the power supply unit (BATT) to the signal line unit (210). Then, the signal line unit (210) can output the fourth voltage according to the second voltage to the control unit (240). At this time, the fourth voltage can be determined according to the voltage distribution of the elements arranged between the power supply unit (BATT) and the ground terminal connected to the third resistor (R3). In Fig. 5, the third voltage can be determined by voltage distribution according to the fifth resistor (R5), the third diode (D3), the first diode (D1), and the third resistor (R3).
제어부(240)는 제4전압의 전압레벨이 제1레벨이면 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하였다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1레벨의 전압레벨은 0[V]이거나, 0[V]를 포함하는 소정의 전압 범위에 포함된 값일 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1) 사이(인덕터(L)와 제1다이오드(D1) 사이)에 하네스 미삽이 발생하는 경우, 제2전원 공급부(230)에 의해 제2전압이 공급되더라도, 신호라인부(210)가 제어부(240)로 출력하는 제4전압은 접지 전압이 된다. 따라서, 제어부(240)에 입력된 제4전압이 접지 전압인 0[V]인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하였다고 판단할 수 있다.The control unit (240) can determine that a harness misinsertion has occurred in the signal line unit (210) if the voltage level of the fourth voltage is the first level. According to an embodiment, the voltage level of the first level may be 0 [V] or a value included in a predetermined voltage range including 0 [V]. For example, in FIG. 5, if a harness misinsertion has occurred between the first resistor (R1) and the first diode (D1) (between the inductor (L) and the first diode (D1)), even if the second voltage is supplied by the second power supply unit (230), the fourth voltage that the signal line unit (210) outputs to the control unit (240) becomes a ground voltage. Therefore, if the fourth voltage input to the control unit (240) is 0 [V], which is a ground voltage, the control unit (240) can determine that a harness misinsertion has occurred in the signal line unit (210).
제4전압의 전압 레벨이 제2전압 레벨인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제2레벨은 제2전압이 배터리와 신호라인부(210)의 접지단자 사이에 배치된 소자에 의해 전압 분배된 전압값이거나, 전압 분배된 값을 포함하는 소정의 전압 범위 내 값일 수 있다.When the voltage level of the fourth voltage is the second voltage level, the control unit (240) can determine that no harness misinsertion has occurred in the signal line unit (210). According to an embodiment, the second level may be a voltage value divided by a device disposed between the battery and the ground terminal of the signal line unit (210), or a value within a predetermined voltage range including the divided voltage value.
예를 들어, 도 5에서, 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1) 사이(인덕터(L)와 제1다이오드(D1) 사이)에 하네스 미삽이 발생하지 않은 경우, 제2전원 공급부(230)가 제어부(240)로 출력하는 제4전압은 신호라인부(210) 및 제2전원 공급부(230)에 의해 전압분배된 전압과 동일하게 된다. 제3저항(R3)과 제5 저항(R5)이 동일한 크기이고, 전원부(BATT)의 전압이 12[V]라면, 제4전압은 6[V]일 수 있다. 이 경우, 제어부(240)는 제4전압이 6[V]인 경우 통신 신호라인부(210)가 정상이라고 판단할 수 있다.For example, in Fig. 5, if a harness misconnection does not occur between the first resistor (R1) and the first diode (D1) (between the inductor (L) and the first diode (D1)), the fourth voltage output from the second power supply unit (230) to the control unit (240) becomes the same as the voltage divided by the signal line unit (210) and the second power supply unit (230). If the third resistor (R3) and the fifth resistor (R5) have the same size and the voltage of the power supply unit (BATT) is 12 [V], the fourth voltage can be 6 [V]. In this case, the control unit (240) can determine that the communication signal line unit (210) is normal if the fourth voltage is 6 [V].
제2프로세서가 종료되면 릴레이(110)는 오프 동작하여 인렛(100)과 제2전원 공급부(230)를 단절시킬 수 있다. 이를 통해, EVSE와 EV 간의 PLC 통신 신호가 제2전원 공급부(230) 방향으로 흐르는 것을 방지하여, 신호 손실 및 왜곡을 최소화할 수 있다.When the second processor is terminated, the relay (110) can be turned off to disconnect the inlet (100) and the second power supply (230). This can prevent the PLC communication signal between the EVSE and the EV from flowing toward the second power supply (230), thereby minimizing signal loss and distortion.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 제3프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a third process according to the first embodiment of the present invention.
도 7은 제1프로세스 및 제2프로세스에서 신호라인부(210)가 정상으로 판단된 경우 제3프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)의 동작을 나타낸다.Figure 7 shows the operation of the electric vehicle charging controller (200) according to the third process when the signal line section (210) is determined to be normal in the first process and the second process.
제3프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결된 상태에서 수행될 수 있다. 실시예에 따르면, 제3프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러와 전기 자동차(EV) 측의 인렛(100)이 서로 결합된 상태에서 수행될 수 있다.The third process can be performed in a state where the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are connected. According to an embodiment, the third process can be performed in a state where the coupler on the electric vehicle charging device (10) side and the inlet (100) on the electric vehicle (EV) side are connected to each other.
제어부(240)는 신호라인부(210)에 고장이 없는 것으로 판단되면, 커플러와 인렛(100)의 결합 전, 제1스위칭 소자(SW1)를 턴온하고 및 제2스위칭 소자(SW2) 및 제3스위칭 소자(SW3)를 턴오프시키고, 릴레이(1100를 오프시킬 수 있다. 이에 따라, 신호라인부(210)는 제1전원 공급부(220) 및 제2전원 공급부(230)를 통해 전원부(BATT)의 제1전압 및 제2전압을 공급받지 않는다. 이후, 커플러와 인렛(100)이 결합되면, CP 신호(CP)는 신호라인부(210)를 통해 제어부(240)에 입력될 수 있다.If the control unit (240) determines that there is no failure in the signal line unit (210), it can turn on the first switching element (SW1) and turn off the second switching element (SW2) and the third switching element (SW3) and turn off the relay (1100) before the coupler and the inlet (100) are coupled. Accordingly, the signal line unit (210) does not receive the first voltage and the second voltage of the power supply unit (BATT) through the first power supply unit (220) and the second power supply unit (230). Thereafter, when the coupler and the inlet (100) are coupled, the CP signal (CP) can be input to the control unit (240) through the signal line unit (210).
제어부(240)는 CP 신호에 따라 기 설정된 충전 프로세스를 진행할 수 있다. 충전 프로세스 중, 제어부(240)는 CP 신호가 정상적으로 공급되었는지를 판단할 수 있다. 만약 CP 신호의 크기가 기 설정된 크기와 다른 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)에 오류가 발생한 것으로 판단될 수 있다. 실시예에 따르면, CP 신호의 크기가 기 설정된 크기와 다른 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)의 통신 신호 라인에 오류가 발생한 것으로 판단될 수 있다. 예를 들어, CP 신호의 크기가 O[V]인 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 CP 신호 라인에 그라운드 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, CP 신호의 크기가 기 설정 크기보다 큰 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 CP 신호 라인에 하네스 미삽이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 제1프로세스 및 제2프로세스에서 전기 자동차(EV) 측 통신 신호 라인에 오류가 없음을 확인하였으므로, 제어부(240)는 제3프로세스에서 CP 신호에 이상이 발견된 경우 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 CP 신호 라인에서 오류가 발생한 것으로 판단한다.The control unit (240) can perform a preset charging process according to the CP signal. During the charging process, the control unit (240) can determine whether the CP signal is normally supplied. If the size of the CP signal is different from the preset size, the control unit (240) can determine that an error has occurred in the electric vehicle charging device (10). According to an embodiment, if the size of the CP signal is different from the preset size, the control unit (240) can determine that an error has occurred in the communication signal line of the electric vehicle charging device (10). For example, if the size of the CP signal is O[V], the control unit (240) can determine that a ground short has occurred in the CP signal line on the electric vehicle charging device (10) side. As another example, if the size of the CP signal is greater than the preset size, the control unit (240) can determine that a harness misinsertion has occurred in the CP signal line on the electric vehicle charging device (10) side. Since it has been confirmed that there is no error in the communication signal line on the electric vehicle (EV) side in the first and second processes, the control unit (240) determines that an error has occurred in the CP signal line on the electric vehicle charging device (10) side when an abnormality is found in the CP signal in the third process.
다음으로, 도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)를 설명하도록 한다.Next, an electric vehicle charging controller (200) according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 11.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 회로를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing a circuit of an electric vehicle charging controller according to a second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차(EV) 측의 인렛(inlet, 100)과 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러(coupler)가 결합함으로써 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8, the electric vehicle charging controller (200) can be electrically connected to an electric vehicle charging device (10) by combining an inlet (100) on the electric vehicle (EV) side and a coupler on the electric vehicle charging device (10) side.
전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 인렛(100)을 통해 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기적으로 연결되는 신호라인부(210), 신호라인부(210)의 일단에 연결되는 제1전원 공급부(220), 인렛의 일단에 릴레이(110)를 통해 연결되는 제2전원 공급부(230), 제어부(240) 및 신호라인부(210)와 제어부(240)를 전기적으로 연결하는 스위칭부를 포함할 수 있다.An electric vehicle charging controller (200) may include a signal line unit (210) electrically connected to an electric vehicle charging device (10) through an inlet (100), a first power supply unit (220) connected to one end of the signal line unit (210), a second power supply unit (230) connected to one end of the inlet through a relay (110), a control unit (240), and a switching unit electrically connecting the signal line unit (210) and the control unit (240).
우선, 신호라인부(210)는 CAN 신호를 수신할 수 있다. 신호라인부(210)는 제1신호라인 및 제2신호라인을 포함할 수 있다. 제1신호라인은 CAN 신호 중 하이(high) 신호를 수신할 수 있다. 제1신호라인은 제1노드(a)가 인렛에 연결되고, 제2노드(b)가 CAN IC 소자에 연결될 수 있다. 제2신호라인은 CAN 신호 중 로우(low) 신호를 수신할 수 있다. 제2신호라인은 제1노드(c)가 인렛에 연결되고, 제2노드(d)가 CAN IC 소자에 연결될 수 있다.First, the signal line unit (210) can receive a CAN signal. The signal line unit (210) can include a first signal line and a second signal line. The first signal line can receive a high signal among CAN signals. The first signal line can have a first node (a) connected to an inlet, and a second node (b) connected to a CAN IC device. The second signal line can receive a low signal among CAN signals. The second signal line can have a first node (c) connected to an inlet, and a second node (d) connected to a CAN IC device.
다음으로, 제1전원 공급부(220)는 제1신호라인에 연결되어 제1전압을 공급하는 제1전원 공급부(221)와, 제2신호라인에 연결되어 제1전압을 공급하는 제1전원 공급부(222)를 포함할 수 있다.Next, the first power supply unit (220) may include a first power supply unit (221) connected to the first signal line and supplying a first voltage, and a first power supply unit (222) connected to the second signal line and supplying a first voltage.
제1신호라인에 연결된 제1전원 공급부(221)는 제1저항(R1), 제1다이오드(D1) 및 제1스위칭 소자(SW1)를 포함할 수 있다.A first power supply unit (221) connected to the first signal line may include a first resistor (R1), a first diode (D1), and a first switching element (SW1).
제1저항(R1)은 제1단이 전원부(BATT)에 연결될 수 있다. 여기서, 전원부(BATT)는 전기 자동차에 구비된 배터리로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원부(BATT)는 12[V]의 전압을 공급할 수 있다.The first resistor (R1) can be connected to the first terminal of the power supply unit (BATT). Here, the power supply unit (BATT) can be implemented as a battery equipped in an electric vehicle. According to one embodiment, the power supply unit (BATT) can supply a voltage of 12 [V].
제1다이오드(D1)는 애노드 단자가 제1저항(R1)의 제2단에 연결될 수 있다. 제1다이오드(D1)는 전원부(BATT)로 역전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.The anode terminal of the first diode (D1) can be connected to the second terminal of the first resistor (R1). The first diode (D1) can prevent reverse voltage from being applied to the power supply (BATT).
제1스위칭 소자(SW1)는 제1단이 제2다이오드(D2)는 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 제1스위칭 소자(SW1)는 제2단이 제1신호라인의 제1노드(a)에 연결될 수 있다.The first switching element (SW1) can have a first terminal connected to the cathode terminal of the second diode (D2). The first switching element (SW1) can have a second terminal connected to the first node (a) of the first signal line.
제2신호라인에 연결된 제1전원 공급부(222)는 제3저항(R3), 제3다이오드(D3) 및 제4스위칭 소자(SW4)를 포함할 수 있다.The first power supply unit (222) connected to the second signal line may include a third resistor (R3), a third diode (D3), and a fourth switching element (SW4).
제3저항(R3)은 제1단이 전원부(BATT)에 연결될 수 있다. 여기서, 전원부(BATT)는 전기 자동차에 구비된 배터리로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원부(BATT)는 12[V]의 전압을 공급할 수 있다.The third resistor (R3) can be connected to the first terminal of the power supply unit (BATT). Here, the power supply unit (BATT) can be implemented as a battery equipped in an electric vehicle. According to one embodiment, the power supply unit (BATT) can supply a voltage of 12 [V].
제3다이오드(D3)는 애노드 단자가 제3저항(R3)의 제2단에 연결될 수 있다. 제3다이오드(D3)는 전원부(BATT)로 역전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.The anode terminal of the third diode (D3) can be connected to the second terminal of the third resistor (R3). The third diode (D3) can prevent reverse voltage from being applied to the power supply (BATT).
제4스위칭 소자(SW4)는 제1단이 제3다이오드(D3)는 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 제4스위칭 소자(SW4)는 제2단이 제2신호라인의 제1노드(a)에 연결될 수 있다.The fourth switching element (SW4) may have a first terminal connected to the cathode terminal of the third diode (D3). The fourth switching element (SW4) may have a second terminal connected to the first node (a) of the second signal line.
다음으로, 제2전원 공급부(230)는 인렛(100)을 통해 제1신호라인에 연결되어 제2전압을 공급하는 제2전원 공급부(231)와, 인렛(100)을 통해 제2신호라인에 연결되어 제2전압을 공급하는 제2전원 공급부(232)를 포함할 수 있다. 제2전원 공급부(231)와 인렛(100) 사이에는 제1릴레이(111)가 배치될 수 있고, 제2전원 공급부(232)와 인렛(100) 사이에는 제2릴레이(112)가 배치될 수 있다. Next, the second power supply unit (230) may include a second power supply unit (231) connected to the first signal line through the inlet (100) and supplying a second voltage, and a second power supply unit (232) connected to the second signal line through the inlet (100) and supplying a second voltage. A first relay (111) may be arranged between the second power supply unit (231) and the inlet (100), and a second relay (112) may be arranged between the second power supply unit (232) and the inlet (100).
제1신호라인에 연결되어 제2전압을 공급하는 제2전원 공급부(231)는 제2저항(R2), 제2다이오드(D2) 및 제2스위칭 소자(SW2)를 포함할 수 있다.A second power supply unit (231) connected to the first signal line and supplying a second voltage may include a second resistor (R2), a second diode (D2), and a second switching element (SW2).
제2저항(R2)은 제1단이 전원부(BATT)에 연결될 수 있다. 여기서, 전원부(BATT)는 전기 자동차에 구비된 배터리로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원부(BATT)는 12[V]의 전압을 공급할 수 있다.The second resistor (R2) can be connected to the first terminal of the power supply unit (BATT). Here, the power supply unit (BATT) can be implemented as a battery equipped in an electric vehicle. According to one embodiment, the power supply unit (BATT) can supply a voltage of 12 [V].
제2다이오드(D2)는 애노드 단자가 제2저항(R2)의 제2단에 연결될 수 있다. 제2다이오드(D2)는 전원부(BATT)로 역전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.The second diode (D2) can have its anode terminal connected to the second terminal of the second resistor (R2). The second diode (D2) can prevent reverse voltage from being applied to the power supply (BATT).
제2스위칭 소자(SW2)는 제1단이 제2다이오드(D2)는 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 제2스위칭 소자(SW2)는 제2단이 인렛(100)의 제1릴레이(111)에 연결될 수 있다.The second switching element (SW2) can have its first terminal connected to the cathode terminal of the second diode (D2). The second switching element (SW2) can have its second terminal connected to the first relay (111) of the inlet (100).
제2신호라인에 연결되어 제2전압을 공급하는 제2전원 공급부(232)는 제4저항(R4), 제4다이오드(D4) 및 제5스위칭 소자(SW5)를 포함할 수 있다.A second power supply unit (232) connected to a second signal line and supplying a second voltage may include a fourth resistor (R4), a fourth diode (D4), and a fifth switching element (SW5).
제4저항(R4)은 제1단이 전원부(BATT)에 연결될 수 있다. 여기서, 전원부(BATT)는 전기 자동차에 구비된 배터리로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원부(BATT)는 12[V]의 전압을 공급할 수 있다.The fourth resistor (R4) can be connected to the first terminal of the power supply unit (BATT). Here, the power supply unit (BATT) can be implemented as a battery equipped in an electric vehicle. According to one embodiment, the power supply unit (BATT) can supply a voltage of 12 [V].
제4다이오드(D4)는 애노드 단자가 제4저항(R4)의 제2단에 연결될 수 있다. 제4다이오드(D4)는 전원부(BATT)로 역전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.The anode terminal of the fourth diode (D4) can be connected to the second terminal of the fourth resistor (R4). The fourth diode (D4) can prevent reverse voltage from being applied to the power supply (BATT).
제5스위칭 소자(SW5)는 제1단이 제4다이오드(D4)는 캐소드 단자에 연결될 수 있다. 제5스위칭 소자(SW5)는 제2단이 인렛(100)의 제2릴레이(112)에 연결될 수 있다.The fifth switching element (SW5) can have its first terminal connected to the cathode terminal of the fourth diode (D4). The fifth switching element (SW5) can have its second terminal connected to the second relay (112) of the inlet (100).
제어부(240)는 스위칭 신호를 통해 제1 내지 제6스위칭 소자(SW1 내지 SW6)의 턴온 및 턴오프를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 제1스위칭 신호(SIGNAL1)를 통해 제1스위칭 소자(SW1)를 제어하고, 제2스위칭 신호(SIGNAL2)를 통해 제2스위칭 소자(SW2)를 제어하고, 제3스위칭 신호(SIGNAL3)를 통해 제3스위칭 소자(SW3)를 제어할 수 있다. 제어부(240)는 제4스위칭 신호(SIGNAL4)를 통해 제4스위칭 소자(SW4)를 제어하고, 제5 스위칭 신호(SIGNAL5)를 통해 제5스위칭 소자(SW5)를 제어하고, 제6 스위칭 신호(SIGNAL6)를 통해 제6 스위칭 소자(SW6)를 제어할 수 있다.The control unit (240) can control the turn-on and turn-off of the first to sixth switching elements (SW1 to SW6) through the switching signals. For example, the control unit (240) can control the first switching element (SW1) through the first switching signal (SIGNAL1), the second switching element (SW2) through the second switching signal (SIGNAL2), and the third switching element (SW3) through the third switching signal (SIGNAL3). The control unit (240) can control the fourth switching element (SW4) through the fourth switching signal (SIGNAL4), the fifth switching element (SW5) through the fifth switching signal (SIGNAL5), and the sixth switching element (SW6) through the sixth switching signal (SIGNAL6).
제어부(240)는 제어 신호를 통해 제1릴레이(111) 및 제2릴레이(112)의 온 및 오프를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 제1제어 신호(SIGNAL7)를 통해 제1릴레이(111)를 제어하고, 제2제어 신호(SIGNAL7)를 통해 제2릴레이(112)를 제어할 수 있다. 여기서, 제1제어 신호(SIGNAL7)는 제7스위칭 신호로 지칭될 수 있고, 제2제어 신호(SIGNAL8)는 제8스위칭 신호로 지칭될 수 있다.The control unit (240) can control the on and off of the first relay (111) and the second relay (112) through a control signal. For example, the control unit (240) can control the first relay (111) through the first control signal (SIGNAL7) and control the second relay (112) through the second control signal (SIGNAL7). Here, the first control signal (SIGNAL7) can be referred to as the seventh switching signal, and the second control signal (SIGNAL8) can be referred to as the eighth switching signal.
스위칭부는 제1신호라인에 연결된 스위칭부(241)와 제2신호라인에 연결된 스위칭부(242)를 포함할 수 있다.The switching unit may include a switching unit (241) connected to the first signal line and a switching unit (242) connected to the second signal line.
제1신호라인에 연결된 스위칭부(241)는 제5스위칭 소자(SW5)를 포함한다. 제5스위칭 소자(SW5)는 제1단이 제1신호라인의 제2노드(b)에 연결되고, 제2단이 제어부(240)에 연결될 수 있다.The switching unit (241) connected to the first signal line includes a fifth switching element (SW5). The fifth switching element (SW5) may have a first end connected to the second node (b) of the first signal line and a second end connected to the control unit (240).
제2신호라인에 연결된 스위칭부(242)는 제6스위칭 소자(SW6)를 포함한다. 제6스위칭 소자(SW6)는 제1단이 제2신호라인의 제2노드(d)에 연결되고, 제2단이 제어부(240)에 연결될 수 있다.The switching unit (242) connected to the second signal line includes a sixth switching element (SW6). The sixth switching element (SW6) may have a first end connected to the second node (d) of the second signal line, and a second end connected to the control unit (240).
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 제1프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a first process according to a second embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제1프로세스에 따른 고장 검출 과정이 수행될 수 있다. 제1프로세스는 신호라인부(210)에 포함된 제1신호라인 및 제2신호라인 각각에 대해 수행될 수 있다. 아래에서는 제1신호라인을 예시로 살펴본다. 제2신호라인에 대해서도 제1신호라인과 동일한 과정으로 제1프로세스가 수행될 수 있다.Referring to FIG. 9, the controller (200) for charging an electric vehicle can perform a fault detection process according to the first process in a state where the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. The first process can be performed for each of the first signal line and the second signal line included in the signal line section (210). The first signal line will be described below as an example. The first process can also be performed for the second signal line in the same manner as the first signal line.
실시예에 따르면, 제1프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러와 전기 자동차(EV) 측의 인렛(100)이 서로 결합되지 않은 상태에서 수행될 수 있다.According to an embodiment, the first process can be performed in a state where the coupler on the electric vehicle charging device (10) side and the inlet (100) on the electric vehicle (EV) side are not coupled to each other.
제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제1릴레이(111)를 오프하고, 제2스위칭 소자(SW2) 턴오프하고, 제1스위칭 소자(SW1) 및 제5 스위칭 소자(SW5)를 턴온시킬 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1제어 신호를 통해 제1릴레이(111)를 오프시키고, 제2스위칭 신호를 통해 제2스위칭 소자(SW2)를 턴오프시키고, 제1스위칭 신호를 통해 제1스위칭 소자(SW1)를 턴온시키고, 제5 스위칭 신호를 통해 제5 스위칭 소자(SW5)를 턴온시킬 수 있다. 제1스위칭 소자(SW1)가 턴온되면, 제1전원 공급부(220)는 전원부(BATT)의 제1전압을 신호라인부(210)의 제1신호라인에 인가할 수 있다. 제1릴레이(111)가 오프되고, 제2스위칭 소자가 턴오프된 상태이므로, 제2전원 공급부(230)는 전원부(BATT)의 제2전압을 신호라인부(210)의 제1신호라인에 인가할 수 없다. 그러면, 신호라인부(210)는 제1전압에 따른 제3전압을 제어부(240)로 출력할 수 있다.The control unit (240) can turn off the first relay (111), turn off the second switching element (SW2), and turn on the first switching element (SW1) and the fifth switching element (SW5) when the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. According to an embodiment, the control unit (240) can turn off the first relay (111) through the first control signal, turn off the second switching element (SW2) through the second switching signal, turn on the first switching element (SW1) through the first switching signal, and turn on the fifth switching element (SW5) through the fifth switching signal. When the first switching element (SW1) is turned on, the first power supply unit (220) can apply the first voltage of the power supply unit (BATT) to the first signal line of the signal line unit (210). Since the first relay (111) is turned off and the second switching element is turned off, the second power supply unit (230) cannot apply the second voltage of the power supply unit (BATT) to the first signal line of the signal line unit (210). Then, the signal line unit (210) can output the third voltage according to the first voltage to the control unit (240).
제어부(240)는 제3전압의 전압레벨이 제1레벨이면 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하였다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1레벨의 전압레벨은 0[V]이거나, 0[V]를 포함하는 소정의 전압 범위에 포함된 값일 수 있다. 예를 들어, 도 9에서, 제1신호라인에 그라운드 쇼트가 발생하는 경우, 제1전원 공급부(220)에 의해 제1전압이 공급되더라도, 신호라인부(210)가 제어부(240)로 출력하는 제3전압은 CAN IC의 접지 전압이 된다. 따라서, 제어부(240)에 입력된 제3전압이 접지 전압인 0[V]인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하였다고 판단할 수 있다.The control unit (240) can determine that a ground short has occurred in the signal line unit (210) if the voltage level of the third voltage is the first level. According to an embodiment, the voltage level of the first level may be 0 [V] or a value included in a predetermined voltage range including 0 [V]. For example, in FIG. 9, if a ground short has occurred in the first signal line, even if the first voltage is supplied by the first power supply unit (220), the third voltage that the signal line unit (210) outputs to the control unit (240) becomes the ground voltage of the CAN IC. Therefore, if the third voltage input to the control unit (240) is 0 [V], which is the ground voltage, the control unit (240) can determine that a ground short has occurred in the signal line unit (210).
제3전압의 전압 레벨이 제2전압 레벨인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 그라운드 쇼트가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제2레벨은 제1전압이 제1전원 공급부(220) 및 CAN IC에 배치된 소자에 의해 전압 분배된 전압값이거나, 전압 분배된 값을 포함하는 소정의 전압 범위 내 값일 수 있다.When the voltage level of the third voltage is the second voltage level, the control unit (240) can determine that a ground short has not occurred in the signal line unit (210). According to an embodiment, the second level can be a voltage value divided by the first voltage by the elements arranged in the first power supply unit (220) and the CAN IC, or a value within a predetermined voltage range including the divided voltage value.
도 10는 본 발명의 제2실시예에 따른 제2프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a second process according to a second embodiment of the present invention.
도 10를 참조하면, 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제2프로세스에 따른 고장 검출 과정이 수행될 수 있다. 제2프로세스는 신호라인부(210)에 포함된 제1신호라인 및 제2신호라인 각각에 대해 수행될 수 있다. 아래에서는 제1신호라인을 예시로 살펴본다. 제2신호라인에 대해서도 제1신호라인과 동일한 과정으로 제2프로세스가 수행될 수 있다.Referring to FIG. 10, the controller (200) for charging an electric vehicle can perform a fault detection process according to the second process in a state where the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. The second process can be performed for each of the first signal line and the second signal line included in the signal line section (210). The first signal line will be described below as an example. The second process can also be performed for the second signal line in the same process as the first signal line.
실시예에 따르면, 제2프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러와 전기 자동차(EV) 측의 인렛(100)이 서로 결합되지 않은 상태에서 수행될 수 있다.According to an embodiment, the second process can be performed in a state where the coupler on the electric vehicle charging device (10) side and the inlet (100) on the electric vehicle (EV) side are not coupled to each other.
제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결되지 않은 상태에서 제1스위칭 소자(SW1)를 턴오프하고 제2스위칭 소자(SW2) 및 제5 스위칭 소자(SW5)를 턴온시키고, 제1릴레이(111)를 온 시킬 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1제어 신호를 통해 제1릴레이(111)를 온 시키고, 제1스위칭 신호를 통해 제1스위칭 소자(SW1)를 턴오프시키고, 제2스위칭 신호를 통해 제2스위칭 소자(SW2)를 턴온시키고, 제5 스위칭 신호를 통해 제5스위칭 소자(SW5)를 턴온시킬 수 있다. 제1릴레이(111)가 온되고, 제2스위칭 소자(SW2) 및 제5스위칭 소자(SW5)가 턴온되면, 제2전원 공급부(230)는 전원부(BATT)의 제2전압을 신호라인부(210)에 인가할 수 있다. 제1스위칭 소자(SW1)가 턴오프된 상태이므로, 제1전원 공급부(220)는 전원부(BATT)의 제1전압을 신호라인부(210)에 인가할 수 없다. 그러면, 신호라인부(210)는 제2전압에 따른 제4전압을 제어부(240)로 출력할 수 있다.The control unit (240) can turn off the first switching element (SW1), turn on the second switching element (SW2) and the fifth switching element (SW5), and turn on the first relay (111) when the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are not connected. According to an embodiment, the control unit (240) can turn on the first relay (111) through the first control signal, turn off the first switching element (SW1) through the first switching signal, turn on the second switching element (SW2) through the second switching signal, and turn on the fifth switching element (SW5) through the fifth switching signal. When the first relay (111) is turned on and the second switching element (SW2) and the fifth switching element (SW5) are turned on, the second power supply unit (230) can apply the second voltage of the power supply unit (BATT) to the signal line unit (210). Since the first switching element (SW1) is turned off, the first power supply unit (220) cannot apply the first voltage of the power supply unit (BATT) to the signal line unit (210). Then, the signal line unit (210) can output the fourth voltage according to the second voltage to the control unit (240).
제어부(240)는 제4전압의 전압레벨이 제1레벨이면 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하였다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1레벨의 전압레벨은 0[V]이거나, 0[V]를 포함하는 소정의 전압 범위에 포함된 값일 수 있다. 예를 들어, 도 9에서, 제1신호라인에 하네스 미삽이 발생하는 경우, 제2전원 공급부(230)에 의해 제2전압이 공급되더라도, 신호라인부(210)가 제어부(240)로 출력하는 제4전압은 CAN IC의 접지 전압이 된다. 따라서, 제어부(240)에 입력된 제4전압이 접지 전압인 0[V]인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하였다고 판단할 수 있다.The control unit (240) can determine that a harness misinsertion has occurred in the signal line unit (210) if the voltage level of the fourth voltage is the first level. According to an embodiment, the voltage level of the first level may be 0 [V] or a value included in a predetermined voltage range including 0 [V]. For example, in FIG. 9, if a harness misinsertion has occurred in the first signal line, even if the second voltage is supplied by the second power supply unit (230), the fourth voltage that the signal line unit (210) outputs to the control unit (240) becomes the ground voltage of the CAN IC. Therefore, if the fourth voltage input to the control unit (240) is 0 [V], which is the ground voltage, the control unit (240) can determine that a harness misinsertion has occurred in the signal line unit (210).
제4전압의 전압 레벨이 제2전압 레벨인 경우, 제어부(240)는 신호라인부(210)에 하네스 미삽이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제2레벨은 제2전압이 제2전원 공급부(230) 및 CAN IC에 배치된 소자에 의해 전압 분배된 전압값이거나, 전압 분배된 값을 포함하는 소정의 전압 범위 내 값일 수 있다.When the voltage level of the fourth voltage is the second voltage level, the control unit (240) can determine that no harness misinsertion has occurred in the signal line unit (210). According to an embodiment, the second level may be a voltage value divided by the second voltage by the elements arranged in the second power supply unit (230) and the CAN IC, or a value within a predetermined voltage range including the divided voltage value.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 제3프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러의 동작을 나타낸 도면이다.FIG. 11 is a drawing showing the operation of an electric vehicle charging controller according to a third process according to a second embodiment of the present invention.
도 11은 제1프로세스 및 제2프로세스에서 신호라인부(210)가 정상으로 판단된 경우 제3프로세스에 따른 전기 자동차 충전용 컨트롤러(200)의 동작을 나타낸다. 제3프로세스는 신호라인부(210)에 포함된 제1신호라인 및 제2신호라인이 모두 정상이라고 판단된 후 수행될 수 있다.Fig. 11 shows the operation of the electric vehicle charging controller (200) according to the third process when the signal line section (210) is determined to be normal in the first process and the second process. The third process can be performed after both the first signal line and the second signal line included in the signal line section (210) are determined to be normal.
제3프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10)와 전기 자동차(EV)가 연결된 상태에서 수행될 수 있다. 실시예에 따르면, 제3프로세스는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 커플러와 전기 자동차(EV) 측의 인렛(100)이 서로 결합된 상태에서 수행될 수 있다.The third process can be performed in a state where the electric vehicle charging device (10) and the electric vehicle (EV) are connected. According to an embodiment, the third process can be performed in a state where the coupler on the electric vehicle charging device (10) side and the inlet (100) on the electric vehicle (EV) side are connected to each other.
제어부(240)는 신호라인부(210)에 고장이 없는 것으로 판단되면, 커플러와 인렛(100)의 결합 전, 제1내지 제6스위칭 소자(SW1 내지 SW6)를 턴오프시키고, 제1 및 제2릴레이(111,112)를 오프시킬 수 있다. 이에 따라, 신호라인부(210)는 제1전원 공급부(220) 및 제2전원 공급부(230)를 통해 전원부(BATT)의 제1전압 및 제2전압을 공급받지 않는다. 또한, 제2전원 공급부(230)는 인렛(100)과 단절된 상태를 유지한다. 이후, 커플러와 인렛(100)이 결합되면, CAN 신호(CAN_H, CAN_L)는 신호라인부(210)를 통해 제어부(240)에 입력될 수 있다.If the control unit (240) determines that there is no failure in the signal line unit (210), it can turn off the first to sixth switching elements (SW1 to SW6) and turn off the first and second relays (111, 112) before the coupler and the inlet (100) are coupled. Accordingly, the signal line unit (210) does not receive the first voltage and the second voltage of the power supply unit (BATT) through the first power supply unit (220) and the second power supply unit (230). In addition, the second power supply unit (230) maintains a state in which it is disconnected from the inlet (100). Thereafter, when the coupler and the inlet (100) are coupled, the CAN signal (CAN_H, CAN_L) can be input to the control unit (240) through the signal line unit (210).
제어부(240)는 CAN 신호에 따라 기 설정된 충전 프로세스를 진행할 수 있다. 충전 프로세스 중, 제어부(240)는 CAN 신호가 정상적으로 공급되었는지를 판단할 수 있다. 만약 CAN 신호의 크기가 기 설정된 크기와 다른 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)에 오류가 발생한 것으로 판단될 수 있다. 실시예에 따르면, CAN 신호의 크기가 기 설정된 크기와 다른 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10)의 통신 신호 라인에 오류가 발생한 것으로 판단될 수 있다. 예를 들어, CAN 신호 중 하이 신호(CAN_H)의 크기가 O[V]인 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 CAN 신호 라인 중 하이 신호 라인에 그라운드 쇼트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, CAN 신호 중 로우 신호(CAN_L)의 크기가 기 설정 크기보다 큰 경우, 제어부(240)는 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 CAN 신호 라인 중 로우 신호 라인에 하네스 미삽이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The control unit (240) can perform a preset charging process according to the CAN signal. During the charging process, the control unit (240) can determine whether the CAN signal is normally supplied. If the size of the CAN signal is different from the preset size, the control unit (240) can determine that an error has occurred in the electric vehicle charging device (10). According to an embodiment, if the size of the CAN signal is different from the preset size, the control unit (240) can determine that an error has occurred in the communication signal line of the electric vehicle charging device (10). For example, if the size of the high signal (CAN_H) among the CAN signals is O[V], the control unit (240) can determine that a ground short has occurred in the high signal line among the CAN signal lines on the electric vehicle charging device (10) side. As another example, if the size of a low signal (CAN_L) among CAN signals is larger than a preset size, the control unit (240) may determine that a harness misinsertion has occurred in a low signal line among the CAN signal lines on the electric vehicle charging device (10) side.
제1프로세스 및 제2프로세스에서 전기 자동차(EV) 측 통신 신호 라인에 오류가 없음을 확인하였으므로, 제어부(240)는 제3프로세스에서 CAN 신호에 이상이 발견된 경우 전기 자동차 충전 장치(10) 측의 CAN 신호 라인에서 오류가 발생한 것으로 판단한다.Since it has been confirmed that there is no error in the communication signal line on the electric vehicle (EV) side in the first and second processes, the control unit (240) determines that an error has occurred in the CAN signal line on the electric vehicle charging device (10) side when an abnormality is found in the CAN signal in the third process.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art related to the present embodiment will understand that the above-described description can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics thereof. Therefore, the disclosed methods should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the present invention.
Claims (10)
상기 신호라인부와 연결되고, 상기 신호라인부에 제1전압을 공급하는 제1전원 공급부;
상기 인렛과 연결되고, 상기 신호라인부에 제2전압을 공급하는 제2전원 공급부;
상기 인렛과 상기 제2전원 공급부 사이에 배치되는 릴레이; 및
상기 제1 및 제2전원 공급를 통해 상기 신호라인부에 전압 공급을 제어하고, 상기 신호라인부의 고장 유형을 검지하는 제어부를 포함하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러.A signal line section connected to an inlet and transmitting and receiving communication signals with an electric vehicle charging device through the inlet;
A first power supply unit connected to the signal line unit and supplying a first voltage to the signal line unit;
A second power supply unit connected to the above inlet and supplying a second voltage to the signal line unit;
A relay disposed between the inlet and the second power supply; and
An electric vehicle charging controller including a control unit that controls voltage supply to the signal line unit through the first and second power supplies and detects a fault type of the signal line unit.
상기 제어부는 상기 인렛에 상기 전기 자동차 충전 장치가 연결되지 않은 상태에서 상기 제1전원 공급부를 통해 상기 신호라인부에 상기 제1전압이 공급되거나 상기 제2전원 공급부를 통해 상기 신호라인부에 상기 제2전압이 공급되도록 제어하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the first paragraph,
An electric vehicle charging controller wherein the control unit controls such that the first voltage is supplied to the signal line unit through the first power supply unit or the second voltage is supplied to the signal line unit through the second power supply unit when the electric vehicle charging device is not connected to the inlet.
상기 제어부는 상기 릴레이를 온하고, 상기 제2전원 공급부를 통해 상기 신호라인부에 상기 제2전압이 공급되도록 제어하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the second paragraph,
An electric vehicle charging controller wherein the control unit turns on the relay and controls the second voltage to be supplied to the signal line unit through the second power supply unit.
상기 제어부는
상기 제1전압에 대응하는 제3전압의 전압레벨이 제1레벨인 경우, 상기 신호라인부의 고장 유형을 그라운드 쇼트(GND SHORT)로 판단하고,
상기 제1전압에 대응하는 제3전압의 전압레벨이 제2레벨인 경우, 상기 신호라인부에 그라운드 쇼트가 없는 것으로 판단하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러.In the second paragraph,
The above control unit
If the voltage level of the third voltage corresponding to the first voltage is the first level, the failure type of the signal line section is determined as a ground short (GND SHORT).
An electric vehicle charging controller that determines that there is no ground short in the signal line section when the voltage level of the third voltage corresponding to the first voltage is the second level.
상기 제어부는
상기 제2전압에 대응하는 제4전압의 전압레벨이 제1레벨인 경우, 상기 신호라인부의 고장 유형을 하네스 미삽(HARNESS OPEN)으로 판단하고,
상기 제2전압에 대응하는 제4전압의 전압레벨이 제2레벨인 경우, 상기 신호라인부에 하네스 미삽이 없는 것으로 판단하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the second paragraph,
The above control unit
If the voltage level of the fourth voltage corresponding to the second voltage is the first level, the failure type of the signal line section is determined as a harness opening.
An electric vehicle charging controller that determines that there is no harness misinsertion in the signal line section when the voltage level of the fourth voltage corresponding to the second voltage is the second level.
상기 제어부는 고장 검지 하지 않는 상태 또는 상기 전기 자동차 충전 장치가 상기 인렛에 연결되는 상태에서 상기 제1전압 공급부 및 상기 제2전압 공급부를 통한 제1전압 및 제2전압 공급을 중단하고, 상기 릴레이를 오프하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the second paragraph,
An electric vehicle charging controller that stops supplying the first voltage and the second voltage through the first voltage supply unit and the second voltage supply unit and turns off the relay when the control unit is in a state where a fault is not detected or when the electric vehicle charging device is connected to the inlet.
상기 제1전원 공급부는
제1단이 전원부에 연결되는 제4저항;
애노드 단자가 상기 제4저항의 제2단에 연결되는 제2다이오드; 및
제1단이 상기 제2다이오드의 캐소드 단자에 연결되고, 제2단이 상기 신호라인부에 연결되는 제2스위칭 소자를 포함하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the second paragraph,
The above first power supply unit
The fourth resistor, which is connected to the power supply in the first stage;
A second diode having its anode terminal connected to the second terminal of the fourth resistor; and
An electric vehicle charging controller including a second switching element, the first terminal of which is connected to the cathode terminal of the second diode, and the second terminal of which is connected to the signal line section.
상기 제2전원 공급부는
제1단이 전원부에 연결되는 제5저항;
애노드 단자가 상기 제5저항의 제2단에 연결되는 제3다이오드; 및
제1단이 상기 제3다이오드의 캐소드 단자에 연결되고, 제2단이 상기 릴레이에 연결되는 제3스위칭 소자를 포함하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the second paragraph,
The above second power supply unit
The fifth resistor, which is connected to the power supply in the first stage;
A third diode having its anode terminal connected to the second terminal of the fifth resistor; and
An electric vehicle charging controller including a third switching element, the first terminal of which is connected to the cathode terminal of the third diode, and the second terminal of which is connected to the relay.
상기 신호라인부는 CAN 신호를 수신하고,
하이(high) 신호를 수신하고, 제1노드가 상기 인렛에 연결되고, 제2노드가 CAN IC 소자에 연결되는 제1신호라인; 및
로우(low) 신호를 수신하고, 제1노드가 상기 인렛에 연결되고, 제2노드가 CAN IC 소자에 연결되는 제2신호라인을 포함하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the first paragraph,
The above signal line section receives a CAN signal,
A first signal line receiving a high signal, the first node being connected to the inlet, and the second node being connected to the CAN IC element; and
An electric vehicle charging controller comprising a second signal line for receiving a low signal, a first node connected to the inlet, and a second node connected to a CAN IC element.
상기 제1 및 제2신호라인과 상기 제어부를 연결하는 스위칭부를 포함하는 전기 자동차 충전용 컨트롤러. In the first paragraph,
An electric vehicle charging controller including a switching unit connecting the first and second signal lines and the control unit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020230032139A KR20240138418A (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Controller for electric vehicle charging |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020230032139A KR20240138418A (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Controller for electric vehicle charging |
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-03-10 KR KR1020230032139A patent/KR20240138418A/en unknown
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