KR0182664B1 - Charging control apparatus of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 자동차의 충전제어 장치에 관한 것으로서, 이는 태양전지를 사용하는 전기자동차에서의 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 선택적으로 충전하도록 한 것이다.The present invention relates to a charging control device for an electric vehicle, which is to selectively charge the electromotive force of the solar cell module according to the charge amount of the main battery and the auxiliary battery in the electric vehicle using the solar cell.
이와 같은 본 발명은 태양전지 모듈과 이 태양전지 모듈의 기전력을 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 충전하는 보조 배터리와 상기 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리의 기전력을 단속하는 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 검출하는 수단과 상기 검출수단의 전압에 따라 구동제어신호를 발생하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서에서 얻어진 구동제어신호에 따라 보조 배터리 및 주 배터리의 충전을 선택적으로 단속하는 충전구동수단으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.As described above, the present invention relates to a first battery / direct current converting means for charging a solar cell module and an electromotive force of the solar cell module to a main battery, and an auxiliary battery for charging a voltage of the main battery through a second direct current / direct current converting means. An electric vehicle provided with reciprocating means for controlling the electromotive force of the first DC / DC conversion means and an auxiliary battery according to an electromotive force of a solar cell module, the means for detecting voltages of the auxiliary battery and the main battery and the detection means. A microprocessor for generating a drive control signal in accordance with the voltage and the charging drive means for selectively intermittent charge of the auxiliary battery and the main battery in accordance with the drive control signal obtained from the microprocessor.
이에 따라 보조 배터리 및 주 배터리의 충전 상태에 따라 선택적으로 충전을 제어함을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the charging is selectively controlled according to the state of charge of the auxiliary battery and the main battery.
Description
본 발명은 전기자동차의 충전제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양전지를 사용하는 전기자동차에서의 태양전지의 출력전압을 보다 효율 좋게 주 배터리와 보조 배터리를 충전함에 있어 충전을 보다 빠르고 선택적으로 진행시키도록 하는 전기자동차의 충전제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to charging control of an electric vehicle, and more particularly, to charge the main battery and the auxiliary battery more efficiently with the output voltage of the solar cell in the electric vehicle using the solar cell. The present invention relates to a charging control device for an electric vehicle.
일반적으로, 전기 자동차는 의미 그대로 전기를 이용하여 운행하는 차를 말한다.In general, an electric vehicle literally refers to a car that runs by using electricity.
이와 같은 전기 자동차에서의 차체를 움직이는 주동력은 배터리와 이에 의해 구동하는 유도전동기이다.The main driving force for moving the body of the electric vehicle is a battery and an induction motor driven thereby.
그리고, 상기에서의 배터리는, 유도전동기에 동력을 직접 공급하는 주 배터리와, 램프 및 라디오 등에 동작전압을 공급하는 보조 배터리가 있다.The above battery includes a main battery that directly supplies power to an induction motor, and an auxiliary battery that supplies an operating voltage to a lamp, a radio, and the like.
상기 주 배터리는 통상적으로, 유도전동기의 용량에 따라 160V 정도이고, 보조 배터리는 약 24V 정도이다.The main battery is typically about 160V, and the auxiliary battery is about 24V, depending on the capacity of the induction motor.
이와 같은 전기 자동차에서의 상기 주 배터리는, 전기 자동차의 주행거리, 즉 다시 말해서 유도전동기의 용량 및 사용시간에 따라 충전전압의 감소량이 변화하게 되고 그 충전전압이 감소하면 충전소 또는 가정에서 재충전을 하여 주어야 한다.The main battery of such an electric vehicle, the amount of reduction of the charging voltage changes according to the driving distance of the electric vehicle, that is, the capacity and the usage time of the induction motor, and when the charging voltage decreases, the main battery is recharged at the charging station or at home. Should give.
그런데, 상기의 주 배터리를 한번 충전하는데 걸리는 시간이 상당히 길어 주행 후에, 즉 주 배터리의 충전전압이 방전된 후에는 새로운 배터리로 교체를 해야 하거나 또는 배터리의 충전시간 동안 기다렸다가 운행을 해야 하는 폐단이 있었다.However, since the time taken to charge the main battery once is considerably long, after the driving, that is, after the charge voltage of the main battery is discharged, it is necessary to replace with a new battery or to wait for the charging time of the battery before driving. .
최근에 와서는, 전기 자동차의 기술이 날로 발전함에 따라 상기 충전소 및 가정의 상용 교류전원을 이용하지 않고 태양광을 이용하여 운행하는 실정이다.In recent years, as the technology of electric vehicles develops day by day, it does not use the commercial AC power of the said charging station and the home, and operates with sunlight.
이와 같은 태양 광을 이용하여 운행하기 위해서는 집진판, 즉 다시 말해서 태양 광을 집진 하여 이를 전기에너지로 변환하는 태양전지모듈을 차체에 설치하여 직접 주 배터리 또는 보조 배터리를 충전하여 운행하는 전기 자동차가 늘어나고 있다.In order to operate using such solar light, an electric vehicle driving a dust collector, that is, a solar cell module that collects sunlight and converts it into electric energy and installs a main battery or an auxiliary battery directly, has been increasing. .
도 1은 종래 전기 자동차의 충전제어 장치를 보인 블록도 이다.1 is a block diagram showing a charging control device of a conventional electric vehicle.
도 1을 참조하면, 태양 광을 집진 하여 기전력을 발생하는 태양전지 모듈(100)과 상기 태양전지 모듈(100)에서 입력되는 기전력을 승압하여 출력하는 제 1직류/직류 변환부(102)와 상기 제 1직류/직류 변환부(102)에서 승압되어 입력되는 기전력을 충전하는 주 배터리(104)와 상기 주 배터리(104)와 제 1직류/직류 변환부(102)의 출력에 접속되어 상기 주 배터리(104)의 충전전압을 강하하는 제 2직류/직류 변환부(103)와 상기 제 2직류/직류 변환부(103)에서 입력되는 충전전압 및 태양전지 모듈(100)의 기전력을 충전하는 보조 배터리(105)와 상기 태양전지 모듈(100)에서 입력되는 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환부(102)와 보조 배터리(105)에 인가되는 기전력을 단속하는 절찬부(101)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a solar cell module 100 that collects sunlight and generates electromotive force, and a first DC / DC converter 102 that boosts and outputs an electromotive force input from the solar cell module 100. The main battery 104 is connected to an output of the main battery 104 and the main battery 104 and the first direct current / direct current conversion unit 102 to charge the electromotive force boosted by the first direct current / direct current conversion unit 102. Auxiliary battery for charging the charging voltage input from the second DC / DC converter 103 and the second DC / DC converter 103 and the electromotive force of the solar cell module 100 to drop the charging voltage of 104 (104) The control unit 101 is configured to control the electromotive force applied to the first DC / DC converter 102 and the auxiliary battery 105 according to the electromotive force input from the solar cell module 100.
상기에서, 절찬부(101)는, 상기 태양전지(100)에서 입력되는 기전력과 설정된 기준전압(Vref)을 비교하는 비교기(101a)와 상기 비교기(101a)에서 비교된 출력전압에 의해 스위칭되는 트랜지스터(101b)와 상기 트랜지스터(101b)의 구동에 따라 코일(L1)을 여자 시켜 그의 접점(S1)을 통해 태양전지 모듈(100)의 기전력을 제 1직류/직류 변환부(102) 및 보조 배터리(105)에 공급하는 릴레이(101c)로 구성된 것으로, 도면중 미 설명부호 D1은 역바이어스 방지용 다이오드이고 R1은 저항이다.In the above, the part 101 is a transistor that is switched by the comparator 101a for comparing the electromotive force input from the solar cell 100 and the set reference voltage (Vref) and the output voltage compared in the comparator 101a. According to the driving of the transistor 101b and the transistor 101b, the coil L1 is excited and the electromotive force of the solar cell module 100 is transferred through the contact S1 to the first DC / DC converter 102 and the auxiliary battery ( In the drawing, reference numeral D1 denotes a reverse bias prevention diode and R1 denotes a resistor.
이와 같은 종래 태양 광을 이용한 전기 자동차의 충전제어 장치는, 먼저 태양 광이 충분한 상태에서, 복수의 태양전지의 소자가 직렬 접속되어 있는 태양전지 모듈(100)은 상기 태양 광을 받아서 이를 전기적 에너지로 변환 후에 기전력을 발생하게 된다.In the conventional charging control device for an electric vehicle using sunlight, the solar cell module 100 in which the elements of the plurality of solar cells are connected in series in a state where sufficient sunlight is first received the sunlight as electrical energy The electromotive force is generated after the conversion.
상기 태양전지 모듈(100)에서 발생된 기전력은 절찬부(101)의 비교기(101a)에 입력됨과 아울러 다이오드(D1)를 통해 릴레이(101c)의 접점(S1)에 인가된다.The electromotive force generated by the solar cell module 100 is input to the comparator 101a of the feeder 101 and is applied to the contact S1 of the relay 101c through the diode D1.
상기 비교기(101a)는 태양전지 모듈(100)에서 입력되는 기전력과 그의 반전단자(-)에 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여 태양전지 모듈(100)의 기전력이 기준전압(Vref) 보다 높으면, 절찬부(101)의 트랜지스터(101b)를 도통시키게 된다.The comparator 101a compares the electromotive force input from the solar cell module 100 with the reference voltage Vref set at its inverting terminal (−), and when the electromotive force of the solar cell module 100 is higher than the reference voltage Vref, The transistor 101b of the feeder 101 is turned on.
상기 트랜지스터(101b)가 도통되면 릴레이(101c)의 코일(L1)이 여자 되어 그의 접점(S1)을 보조 배터리(105)로 연결하여 주게 된다.When the transistor 101b is turned on, the coil L1 of the relay 101c is excited to connect its contact S1 to the auxiliary battery 105.
이에 따라 상기 보조 배터리(105)에는 태양전지 모듈(100)의 기전력이 직접 충전이 된다.Accordingly, the electromotive force of the solar cell module 100 is directly charged to the auxiliary battery 105.
그리고 또한, 상기 절찬부(101)의 비교기(101a)에서 비교한 결과 태양전지 모듈(100)의 기전력이 기준전압(Vref)보다 낮으면 트랜지스터(101b)가 차단되고 그 결과 릴레이(101c)의 코일(L1)이 비여자되어 그의 접점(S1)을 제 1직류/직류 변환부(102)로 연결하여 주게 된다.When the electromotive force of the solar cell module 100 is lower than the reference voltage Vref, the transistor 101b is cut off and the coil of the relay 101c is compared. L1 is de-energized to connect its contact S1 to the first DC / DC converter 102.
이에 따라, 상기 제 1직류/직류 변환부(102)는 상기 절찬부(101)의 다이오드(D1)와 릴레이(101c)의 접점(S1)을 통해 입력되는 태양전지 모듈(100)의 기전력을 승압하여 주 배터리(104)에 충전을 한다.Accordingly, the first DC / DC converter 102 boosts the electromotive force of the solar cell module 100 that is input through the contact point S1 of the diode D1 and the relay 101c of the feeder 101. The main battery 104 is charged.
그리고, 상기 태양전지 모듈(100)의 기전력이 낮을 때 주 배터리(104)에 충전된 전압이 상기 제 2직류/직류 변환부(103)를 통해 강하되어 보조 배터리(105)에 충전이 된다.When the electromotive force of the solar cell module 100 is low, the voltage charged in the main battery 104 drops through the second DC / DC converter 103 to charge the auxiliary battery 105.
즉 다시 말하면, 상기 태양전지 모듈(100)의 출력전압이 높을 때는 직접 그 출력전압이 상기 절찬부(101)에 의해 보조 배터리(105)에 충전이 되고, 태양전지 모듈(100)의 출력전압이 낮을 때는 상기 제 1직류/직류 변환부(102)를 통해 주 배터리(104)에 충전됨과 아울러 제 2직류/직류 변환부(103)를 통해 전압 강하되어 보조 배터리(105)에 충전된다.In other words, when the output voltage of the solar cell module 100 is high, the output voltage thereof is directly charged to the auxiliary battery 105 by the feeder 101, and the output voltage of the solar cell module 100 is increased. When low, the main battery 104 is charged through the first DC / DC converter 102 and the voltage is dropped through the second DC / DC converter 103 to charge the auxiliary battery 105.
여기서, 주 배터리(104)는 전기 자동차의 유도전동기의 전원으로 이용되며, 공칭(公稱) 전압, 예를 들면 156V에 있다.Here, the main battery 104 is used as a power source for an induction motor of an electric vehicle, and is at a nominal voltage, for example, 156V.
또한 보조 배터리(105)는 전기 자동차의 램프와 라디오 등의 보조 기기류의 전원으로 이용되며, 상기 주 배터리(104)를 입력으로 하는 제 2직류/직류 변환부(103)에서 충전되며, 공칭전압은, 예를 들면 24V에 있다.In addition, the auxiliary battery 105 is used as a power source for auxiliary equipment such as a lamp and a radio of an electric vehicle, and is charged in the second DC / DC converter 103 having the main battery 104 as an input. , For example at 24V.
그러나, 이와 같은 종래 태양 광을 이용한 전기 자동차는 보조 배터리 또는 주 배터리의 충전량에 관계없이 태양전지 모듈에서 발생된 기전력을 지속적으로 충전하게 됨으로써, 과충전에 의한 배터리에 과부하가 발생될 뿐 아니라, 배터리에 충전된 전압이 거의 소진된 상태에서 충전을 할 경우 장시간 충전을 하여야 하므로 충전시간이 지연되고 또한 배터리 충전시 배터리 전압을 계속 인가하는데도 배터리의 전압이 상승되지 않을 경우, 즉 충전이 진행되지 않은 상태에서 계속 배터리에 무리하게 충전을 시키게 되면 배터리의 열 폭주로 인하여 화재가 발생되는 문제점이 있었다.However, such an electric vehicle using the conventional solar cell continuously charges the electromotive force generated from the solar cell module regardless of the amount of charge of the auxiliary battery or the main battery, thereby not only overloading the battery due to overcharging, If charging is performed when the charged voltage is almost exhausted, it is necessary to charge the battery for a long time. If the charging time is delayed and the voltage of the battery does not rise even though the battery voltage is continuously applied during charging, the charging state If the battery continues to be excessively charged, a fire may occur due to the thermal runaway of the battery.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 전기 자동차 충전제어 장치가 가지는 문제점을 감안하여 본 발명의 한 견지로서, 태양전지를 사용하는 전기자동차에서의 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 선택적으로 충전하도록 하는 전기자동차의 충전제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention, in view of the problems of the electric vehicle charging control device of the prior art as described above in accordance with the present invention, the solar cell module according to the charge amount of the main battery and the auxiliary battery in the electric vehicle using the solar cell An object of the present invention is to provide a charging control device for an electric vehicle to selectively charge the electromotive force of the vehicle.
본 발명의 다른 견지로서, 주 배터리와 보조 배터리에 태양전지 모듈의 기전력을 충전시킬 필요가 있을 시에 보조 배터리와 주 배터리를 제어하여 보다 빠른 시간에 충전을 수행시키도록 하는데 그 목적이 있다.In another aspect of the present invention, when it is necessary to charge the electromotive force of the solar cell module to the main battery and the auxiliary battery is to control the secondary battery and the main battery to perform the charge in a faster time.
본 발명의 또다른 견지로서, 태양전지 모듈의 기전력 상태 및 보조 배터리, 주 배터리의 충전전압 상태에 따라 주 배터리 및 보조 배터리중 어느 하나를 선택하여 빠르게 충전시키도록 하는데 그 목적이 있다.In another aspect of the present invention, an object of the present invention is to quickly charge any one of the main battery and the auxiliary battery according to the electromotive force state of the solar cell module, the auxiliary battery, and the charging voltage of the main battery.
본 발명의 또다른 견지로서, 주 배터리, 보조 배터리 및 태양전지 모듈중 어느 하나로부터의 전압이 일정전압 이하가 될 경우에 이를 시각적으로 표시하여 주어 충전을 시키도록 하는데 있다.In still another aspect of the present invention, when the voltage from any one of the main battery, the auxiliary battery, and the solar cell module becomes less than a predetermined voltage, it is displayed visually to be charged.
도 1은 종래 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전제어 장치를 보인 블록도.1 is a block diagram showing a charging control device of an electric vehicle using conventional solar light.
도 2는 본 발명 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전제어 장치를 보인 실시예 블록도.Figure 2 is an embodiment block diagram showing an apparatus for controlling charging of an electric vehicle using the solar light of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
200 : 태양전지 모듈 201 : 철찬부200: solar cell module 201: iron cup
202 : 제 1직류/직류변환부 203 : 제 2직류/직류변환부202: first DC / DC converter 203: second DC / DC converter
204 : 주 배터리 205 : 보조 배터리204: main battery 205: auxiliary battery
206 : 전압검출부 207 : 마이크로 프로세서206: voltage detector 207: microprocessor
208 : 충전전압 검출부 209 : 충전구동부208: charge voltage detector 209: charge driver
210 : 표시부210: display unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차의 충전제어 장치는, 태양 광을 받아서 기전력을 발생하는 태양전지 모듈과 이 태양전지 모듈의 기전력을 입력으로 하여 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 입력받아 충전하고 태양전지 모듈의 기전력을 직접 충전하는 보조 배터리와 상기 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 검출하는 수단과 상기 전압 검출수단에서 얻어진 검출전압에 따라 보조 배터리 및 주 배터리의 충전을 제어하기 위한 구동제어신호를 발생하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서에서 얻어진 제어신호에 따라 보조 배터리 및 주 배터리의 충전시간을 선택적으로 단속하는 충전구동수단으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.Charging control apparatus for an electric vehicle according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the solar cell module for generating electromotive force by receiving sunlight and the electromotive force of the solar cell module to charge the main battery The first battery according to the electromotive force of the solar cell module and the auxiliary battery for receiving and charging the voltage of the first DC / DC conversion means and the main battery through the second DC / DC conversion means and directly charging the electromotive force of the solar cell module An electric vehicle comprising a direct current / direct current converting means and reciprocating means for intermitting electromotive force applied to an auxiliary battery, the auxiliary battery according to means for detecting voltages of the auxiliary battery and the main battery and detection voltages obtained from the voltage detecting means. And a microprocessor for generating a driving control signal for controlling charging of the main battery. In response to a control signal obtained from the processor to be in the characteristics of charge constituted by any driving means for selectively interrupted by the charging time of the auxiliary battery and the main battery.
상기 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전제어 장치에 있어서, 상기 충전구동수단은, 상기 마이크로 프로세서의 구동제어신호에 의해 스위칭되어 상기 보조 배터리 및 주 배터리로 인가되는 기전력을 주기적으로 단속하는 제 1, 제 2스위칭소자로 이루어진 것이 바람직하다.In the charging control apparatus for an electric vehicle according to the present invention, the charging driving means is switched by a drive control signal of the microprocessor, the first and the first to periodically interrupt the electromotive force applied to the auxiliary battery and the main battery It is preferable that it consists of two switching elements.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전기 자동차의 충전제어 장치는, 태양 광을 받아서 기전력을 발생하는 태양전지 모듈과 이 태양전지 모듈의 기전력을 입력으로 하여 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 입력받아 충전하고 태양전지 모듈의 기전력을 직접 충전하는 보조 배터리와 상기 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 태양전지 모듈의 기전력을 검출하는 수단과 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 검출하는 수단과 상기 전압 검출수단에서 얻어진 검출전압에 따라 보조 배터리 및 주 배터리의 충전을 제어하기 위한 제 1, 제 2구동제어신호를 발생하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서에서 얻어진 제 1, 제 2구동제어신호에 따라 선택적으로 스위칭되어 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 충전시간을 단속하는 충전구동수단으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.An apparatus for controlling charging of an electric vehicle according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a solar cell module for generating electromotive force by receiving sunlight and an electromotive force of the solar cell module as an input for charging the main battery. The first direct current according to the first battery according to the direct current of the direct current / direct current converting means and the main battery voltage received through the second direct current / direct current converting means, and the secondary battery and the electromotive force of the solar cell module. An electric vehicle comprising a direct current converting means and reciprocating means for intermitting an electromotive force applied to an auxiliary battery, the electric vehicle comprising: means for detecting an electromotive force of the solar cell module, means for detecting voltages of the auxiliary battery and the main battery, and the voltage First and second ports for controlling charging of the auxiliary battery and the main battery according to the detected voltage obtained by the detecting means To be selectively switching constituted by any charge driving means to regulate the charging time of the auxiliary battery and the main battery in accordance with the microprocessor and the first and second drive control signals obtained from said microprocessor for generating a control signal to its features.
상기 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전제어 장치에 있어서, 상기 충전구동수단은, 상기 마이크로 프로세서에서 얻어진 제 1구동제어신호에 의해 스위칭되어 보조 배터리의 충전시간을 단속하는 제 1스위칭소자와 상기 마이크로 프로세서의 제 2구동제어신호에 의해 스위칭되어 주 배터리의 충전시간을 단속하는 제 2스위칭소자를 구비한 것이 바람직하다.In the charging control apparatus for an electric vehicle according to the present invention, the charging driving means is switched by a first driving control signal obtained from the microprocessor to control the charging time of the auxiliary battery and the first switching element and the microprocessor. It is preferred to have a second switching element which is switched by the second drive control signal of to interrupt the charging time of the main battery.
그 결과, 태양 광이 충분한 상태에서, 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 선택적으로 충전할 수 있고, 또한 태양전지 모듈의 기전력 상태 및 보조 배터리, 주 배터리의 충전전압 상태에 따라 주 배터리 및 보조 배터리중 어느 하나를 선택하여 보다 빠르게 충전시킬 수 있음을 알 수 있다.As a result, in the state of sufficient sunlight, it is possible to selectively charge the electromotive force of the solar cell module according to the charge amount of the main battery and the auxiliary battery, and also to the electromotive state of the solar cell module, Accordingly, it can be seen that one of the main battery and the auxiliary battery can be charged faster.
따라서, 태양전지를 사용하는 전기자동차에서의 태양전지의 출력전압을 보다 효율 좋게 주 배터리와 보조 배터리에 충전할 수 있는 이점이 있다.Therefore, there is an advantage in that the output voltage of the solar cell in the electric vehicle using the solar cell can be more efficiently charged in the main battery and the auxiliary battery.
그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다. 이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.And, there may be a plurality of embodiments of the present invention, hereinafter will be described in detail for the preferred embodiment. Through this preferred embodiment, it is possible to better understand the objects, features and advantages of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전제어 장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the electric vehicle charging control device according to the present invention.
도 2는 본 발명 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전제어 장치를 보인 실시예 블록도 이다.2 is a block diagram showing an embodiment of a charging control device for an electric vehicle using the solar light of the present invention.
본 실시 예에 따르면, 태양 광을 집진 하여 기전력을 발생하는 복수의 태양전지의 소자가 직렬 접속되어 있는 태양전지 모듈(200)과 상기 태양전지 모듈(200)에서 발생된 기전력의 레벨에 따라 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)로 상기 기전력을 절찬하여 주는 비교기(201a), 트랜지스터(201b), 릴레이(201c), 역바이어스용 다이오드(D1) 및 저항(R1)으로 이루어진 절찬부(201)와 상기 절찬부(201)를 통해 입력되는 기전력을 승압하여 상기 주 배터리(204)에 충전하는 제 1직류/직류 변환부(202)와 상기 주 배터리(204)의 충전전압을 강하하여 보조 배터리(205)에 충전하는 제 2직류/직류 변환부(203)와 상기 태양전지 모듈(200)의 기전력을 검출하는 전압검출부(206)와 상기 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)에 충전된 전압을 검출하는 충전전압 검출부(208)와 상기 전압검출부(206) 및 충전전압 검출부(208)에서 검출된 전압의 레벨을 판단하여 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)의 충전을 제어하기 위한 제 1, 제 2구동제어신호를 발생하는 마이크로 프로세서(207)와 상기 마이크로 프로세서(207)에서 발생된 제 1, 제 2구동제어신호에 의해 구동하여 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)의 충전시간을 선택적으로 단속하는 충전구동부(209)와 상기 마이크로 프로세서(207)의 제어신호에 의해 보조 배터리(205), 주 배터리(204) 및 태양전지 모듈(200)의 전원상태를 시각적으로 알려주는 표시부(210)로 구성한다.According to the present exemplary embodiment, the auxiliary battery according to the level of the electromotive force generated by the solar cell module 200 and the solar cell module 200 in which the elements of the plurality of solar cells that generate electromotive force by collecting solar light are connected in series. A comparator 201a, a transistor 201b, a relay 201c, a reverse bias diode D1, and a resistor R1, which praises the electromotive force with the main battery 204 and the main battery 204, 201 And a charge voltage of the first DC / DC converter 202 and the main battery 204 that boosts the electromotive force input through the crusher 201 and charges the main battery 204 to the auxiliary battery ( The second DC / DC converter 203 charged in the 205 and the voltage detector 206 for detecting the electromotive force of the solar cell module 200 and the voltage charged in the auxiliary battery 205 and the main battery 204. Charge voltage detector 208 and the voltage detector 206 for detecting the And a microprocessor 207 for generating first and second drive control signals for controlling the charging of the auxiliary battery 205 and the main battery 204 by determining the level of the voltage detected by the charging voltage detector 208. The microprocessor 209 and the microcontroller 209 and the microprocessor 207 are driven by the first and second driving control signals generated by the microprocessor 207 to selectively control the charging time of the auxiliary battery 205 and the main battery 204. The display unit 210 visually informs the power state of the auxiliary battery 205, the main battery 204, and the solar cell module 200 according to the control signal of 207.
상기에서 충전구동부(209)는 상기 마이크로 프로세서(207)에서 발생된 제 1구동제어신호에 의해 스위칭되어 보조 배터리(205)의 충전시간을 단속하는 제 1스위칭소자(209a)와 상기 마이크로 프로세서(207)의 제 2구동제어신호에 의해 스위칭되어 주 배터리(204)의 충전시간을 단속하는 제 2스위칭소자(209b)로 구성한다.The charging driving unit 209 is switched by the first driving control signal generated by the microprocessor 207 to control the charging time of the auxiliary battery 205 and the first switching device 209a and the microprocessor 207. And a second switching element 209b which is switched by the second drive control signal of < RTI ID = 0.0 >
이하, 첨부한 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 이하를 통해 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저 태양 광이 충분한 상태에서, 복수의 태양전지의 소자가 직렬 접속되어 있는 태양전지 모듈(200)은 상기 태양 광을 받아서 이를 전기적 에너지로 변환 후에 기전력을 발생하게 된다.First, in a state where sunlight is sufficient, the solar cell module 200 in which the elements of the plurality of solar cells are connected in series generates the electromotive force after receiving the sunlight and converting it into electrical energy.
상기 태양전지 모듈(200)에서 발생된 기전력은 절찬부(201)에 의해 주 배터리(204)를 충전하는 제 1직류/직류 변환부(202)에, 또는 보조 배터리(205)에 직접 충전된다.The electromotive force generated by the solar cell module 200 is directly charged to the first DC / DC converter 202 that charges the main battery 204 by the feeder 201 or the auxiliary battery 205.
상기에서, 주 배터리(204)는 전기 자동차의 유도전동기의 동작전원으로 이용되고, 공칭전압은 156V에 있다. 또한 보조 배터리(205)는 전기 자동차의 램프와 라디오 등의 보조 기기류의 전원으로 이용되며 상기 주 배터리(204)를 입력으로 하는 제 2직류/직류 변환부(203)에 의해 충전되며 공칭전압은 24V 이다.In the above, the main battery 204 is used as the operating power source of the induction motor of the electric vehicle, and the nominal voltage is at 156V. In addition, the auxiliary battery 205 is used as a power source for auxiliary devices such as lamps and radios of electric vehicles, and is charged by the second DC / DC converter 203 which receives the main battery 204 as its input, and its nominal voltage is 24V. to be.
그리고, 상기 절찬부(201)는 설정된 기준전압(Vref)과 상기 태양전지 모듈(200)의 기전력을 오피엠프(OP AMP)와 같은 비교기(201a)에서 비교해서 릴레이(201c)와 같은 단속수단에서 출력을 절찬하게 된다.In addition, the preliminary part 201 compares the set reference voltage Vref with the electromotive force of the solar cell module 200 in a comparator 201a such as an OP AMP in an intermittent means such as a relay 201c. The output is appreciated.
즉 다시 말하면, 상기 태양전지 모듈(200)의 출력전압이 높을 때는 트랜지스터(201b)와 릴레이(201c)를 구동시켜 직접 태양전지 모듈(200)의 기전력을 상기 보조 배터리(205)에 충전을 하고 태양전지 모듈(200)의 출력전압이 낮을 때는 트랜지스터(201b)와 릴레이(201c)의 구동을 억제시켜 상기 태양전지 모듈(200)의 기전력을 제 1직류/직류 변환부(202)를 통해 주 배터리(204)에 충전을 시키게 된다.In other words, when the output voltage of the solar cell module 200 is high, the transistor 201b and the relay 201c are driven to directly charge the electromotive force of the solar cell module 200 to the auxiliary battery 205 and When the output voltage of the battery module 200 is low, the driving of the transistors 201b and the relays 201c is suppressed so that the electromotive force of the solar cell module 200 is transferred to the main battery through the first DC / DC converter 202. 204) is charged.
이와 같이, 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)에 충전을 행할 시에 전압검출부(206)는 주기적으로 태양전지 모듈(200)의 기전력을 검출하여 마이크로 프로세서(207)에 제공하게 된다.As such, when charging the auxiliary battery 205 and the main battery 204, the voltage detector 206 periodically detects the electromotive force of the solar cell module 200 and provides the microprocessor 207 to the microprocessor 207.
상기 마이크로 프로세서(207)는 전압검출부(206)로부터 검출한 전압이 충분하다고 판단되면, 충전전압 검출부(208)를 통해 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)의 충전상태를 검출하게 된다.When it is determined that the voltage detected by the voltage detector 206 is sufficient, the microprocessor 207 detects the charged states of the auxiliary battery 205 and the main battery 204 through the charge voltage detector 208.
상기 검출한 결과 보조 배터리(205)의 충전 전압이 부족하고 주 배터리(204)가 만 충전되어 있으면, 마이크로 프로세서(207)는 제 2구동제어신호를 발생하여 충전구동부(209)의 제 2스위칭소자(209b)를 도통시키고, 아울러 제 1구동제어신호를 발생하여 제 1스위칭소자(209a)를 주기적으로 도통과 차단을 반복시키게 된다.As a result of the detection, if the charging voltage of the auxiliary battery 205 is insufficient and only the main battery 204 is charged, the microprocessor 207 generates a second driving control signal to generate the second switching element of the charging driving unit 209. 209b is conducted, and a first drive control signal is generated to periodically conduct and cut off the first switching element 209a.
상기 제 2스위칭소자(209b)가 도통되면, 제 1직류/직류 변환부(202)에서 주 배터리(204)로 공급되는 전압이 차단되므로, 주 배터리(204)의 충전은 중지된다.When the second switching element 209b is turned on, the voltage supplied from the first DC / DC converter 202 to the main battery 204 is cut off, and thus charging of the main battery 204 is stopped.
그리고 상기 충전구동부(209)의 제 1스위칭소자(209a)가 주기적으로 도통과 차단을 반복하게 됨으로써, 절찬부(201)의 릴레이(201c)를 통한 전압이 보조 배터리(205)에 상기 제 1구동제어신호의 타이밍에 맞게 충전이 이루어진다.In addition, since the first switching element 209a of the charging driving unit 209 periodically conducts and cuts off, the voltage through the relay 201c of the feeder 201 is applied to the auxiliary battery 205. Charging is performed in accordance with the timing of the control signal.
반대로, 상기 충전전압 검출부(208)에서 검출한 결과 주 배터리(204)의 충전전압이 부족하고 보조 배터리(205)가 만 충전되어 있으면, 제 1스위칭소자(209a)를 도통시켜 보조 배터리(205)의 충전을 중지시키고 제 2스위칭소자(209b)를 주기적으로 도통과 차단을 반복시켜 주 배터리(204)의 전압이 만 충전이 될 때까지 충전을 수행하게 된다.On the contrary, when the charging voltage detection unit 208 detects that the charging voltage of the main battery 204 is insufficient and the auxiliary battery 205 is charged, the first switching element 209a is turned on so that the auxiliary battery 205 is turned on. The charging is stopped and the second switching element 209b is periodically turned on and off to perform charging until the voltage of the main battery 204 is fully charged.
그리고, 상기에서 전압검출부(206)로부터 검출한 전압이 없고 충전전압 검출부(208)로부터 검출한 전압이 일정전압 이하가 되면, 즉 다시 말해서, 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)의 전압이 거의 다 소진되기 전에 마이크로 프로세서(207)는 표시부(210)를 통해 경고등을 점멸하여 급히 배터리를 재충전하도록 하게 한다.Then, when there is no voltage detected by the voltage detector 206 and the voltage detected by the charge voltage detector 208 is equal to or less than a predetermined voltage, that is, the voltages of the auxiliary battery 205 and the main battery 204 are reduced. Before nearly exhausting, the microprocessor 207 flashes a warning light through the display 210 to promptly recharge the battery.
그리고, 또한 상기 전압검출부(206)로부터의 태양전지 모듈(200)의 기전력을 검출하여 기전력이 없을 경우에는 표시부(210)를 통해 경고로써 운전자에게 표시하여 주게 된다.In addition, when the electromotive force of the solar cell module 200 from the voltage detector 206 is detected and there is no electromotive force, the display unit 210 displays the driver as a warning.
이상에서 같이, 본 실시 예에서는 태양전지 모듈(200)의 기전력을 보조 배터리(205) 및 주 배터리(204)의 충전량에 관계없이 충전을 시키지 않고 충전을 필요로 하는 배터리에 선택적으로 충전을 시켜 줌으로서, 배터리의 과충전에 의한 열 폭주가 발생되지 않을 뿐 아니라 태양전지 모듈의 출력전압을 보다 빠르고 효율 좋게 충전할 수 있음을 알 수 있다.As described above, in the present embodiment, the electromotive force of the solar cell module 200 is selectively charged to a battery requiring charging without charging the auxiliary battery 205 regardless of the charging amount of the auxiliary battery 205 and the main battery 204. As a result, it can be seen that thermal runaway due to overcharging of the battery is not generated and the output voltage of the solar cell module can be charged more quickly and efficiently.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.
본 발명은 태양전지를 사용하는 전기자동차에서의 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 선택적이고 빠르게 충전을 제어함으로써, 배터리의 과충전에 의한 열 폭주가 일어나지 않을 뿐 아니라 주 배터리, 보조 배터리 및 태양전지 모듈중 어느 하나로부터의 전압이 일정전압 이하가 될 경우에 이를 운전자에게 경보로 알려주게 됨으로써 충전전압의 완전 소진에 의한 배터리의 소손을 방지할 수가 있는 효과가 있다.The present invention by controlling the charging of the solar cell module electromotive force selectively and quickly according to the charge amount of the main battery and the auxiliary battery in the electric vehicle using the solar cell, not only the main battery, When the voltage from any one of the auxiliary battery and the solar cell module is below a predetermined voltage, the driver is notified of the alarm, thereby preventing the burnout of the battery due to exhaustion of the charging voltage.
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