KR0182665B1 - 전기 자동차의 충전 시스템 - Google Patents

전기 자동차의 충전 시스템 Download PDF

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KR0182665B1
KR0182665B1 KR1019960078591A KR19960078591A KR0182665B1 KR 0182665 B1 KR0182665 B1 KR 0182665B1 KR 1019960078591 A KR1019960078591 A KR 1019960078591A KR 19960078591 A KR19960078591 A KR 19960078591A KR 0182665 B1 KR0182665 B1 KR 0182665B1
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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 충전 시스템에 관한 것으로, 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 빠르게 충전시키도록 한 것이다.
이와 같은 본 발명은, 태양광을 받아 기전력을 발생하는 복수의 태양전지 모듈과 상기 기전력을 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 충전하는 보조 배터리와 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 복수의 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 검출하는 제 1, 제 2충전전압 검출수단과 상기 제 1, 제 2충전전압 검출수단의 검출전압에 따라 제어신호를 발생하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 충전을 단속하는 단속수단과 상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 보조 배터리 및 주 배터리의 충전타이밍을 제어하는 충전구동수단을 포함한 것을 그 특징으로 한다.

Description

전기 자동차의 충전 시스템
본 발명은 전기 자동차의 충전에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 태양광을 이용하는 전기자동차에서의 유도전동기의 전원으로 이용되는 주 배터리와 램프 등의 보조 기기류의 전원으로 이용되는 보조 배터리에 태양전지의 기전력을 보다 빠르고 선택적으로 제어하여 충전하도록 하는 전기 자동차의 충전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 자동차는 의미 그대로 전기를 이용하여 운행하는 차를 말한다.
이와 같은 전기 자동차에서의 차체를 움직이는 주동력은 배터리와 이에 의해 구동하는 유도전동기이다.
그리고, 상기에서의 배터리는, 유도전동기에 동력을 직접 공급하는 주 배터리와, 램프 및 라디오 등에 동작전압을 공급하는 보조 배터리가 있다.
상기 주 배터리는 통상적으로, 유도전동기의 용량에 따라 160V 정도이고, 보조 배터리는 약 24V 정도이다.
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.
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.
최근에 와서는, 전기 자동차의 기술이 날로 발전함에 따라 상기 충전소 및 가정의 상용 교류전원을 이용하지 않고 태양광을 이용하여 운행하는 실정이다.
이와 같은 태양광을 이용하여 운행하기 위해서는 집진판, 즉 다시 말해서 태양광을 집진 하여 이를 전기에너지로 변환하는 태양전지모듈을 차체에 설치하여 직접 주 배터리 또는 보조 배터리를 충전하여 운행하는 전기 자동차가 늘어나고 있다.
도 1은 종래 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전제어 장치를 보인 블록도 이다.
도 1을 참조하면, 태양광을 집진 하여 기전력을 발생하는 복수의 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)과 상기 복수의 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)에서 입력되는 기전력을 승압하여 출력하는 제 1직류/직류 변환부(104)와 상기 제 1직류/직류 변환부(104)에서 승압되어 입력되는 기전력을 충전하는 주 배터리(106)와 상기 주 배터리(106)와 제 1직류/직류 변환부(104)의 출력에 접속되어 상기 주 배터리(106)의 충전전압을 강하하는 제 2직류/직류 변환부(105)와 상기 제 2직류/직류 변환부(105)에서 입력되는 충전전압 및 복수의 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)의 기전력을 충전하는 보조 배터리(107)와 상기 복수의 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)에서 입력되는 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환부(104)와 보조 배터리(107)에 인가되는 기전력을 단속하는 복수의 제 1, 제 2절찬부(102), (103)로 구성된다.
상기에서, 제 1절찬부(102)는, 상기 제 1태양전지 모듈(100)에서 입력되는 기전력과 설정된 기준전압(Vref)을 비교하는 비교기(102a)와 상기 비교기(102a)에서 비교된 결과전압에 의해 스위칭되는 트랜지스터(TR1)와 상기 트랜지스터(TR1)의 구동에 따라 코일(L1)을 여자 시켜 그의 접점(S1)을 통해 제 1태양전지 모듈(100)의 기전력을 제 1직류/직류 변환부(104) 및 보조 배터리(107)에 공급하는 릴레이(102b)로 구성된 것으로, 도면중 미 설명부호 D1은 역바이어스 방지용 다이오드이고 R1은 저항이다.
그리고, 상기 제 2절찬부(103)는 제 1절찬부(102)와 동일하게 구성된다.
이와 같은 종래 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전제어 장치는, 먼저 태양광이 충분한 상태에서, 복수의 태양전지의 소자가 직렬 접속되어 있는 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)은 상기 태양광을 받아서 이를 전기적 에너지로 변환 후에 기전력을 발생하게 된다.
상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)에서 각각 발생된 기전력은 제 1, 제 2절찬부(102), (103)에 각각 구비된 비교기(102a)에 입력됨과 아울러 다이오드(D1)를 통해 릴레이(102b)의 접점(S1)에 인가된다.
상기 비교기(102a)는 제 1태양전지 모듈(100)에서 입력되는 기전력과 그의 반전단자(-)에 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여 제 1태양전지 모듈(100)의 기전력이 기준전압(Vref) 보다 높으면, 제 1절찬부(102)의 트랜지스터(TR1)를 도통시키게 된다.
상기 트랜지스터(TR1)가 도통되면 릴레이(102b)의 코일(L1)이 여자 되어 그의 접점(S1)을 보조 배터리(107)로 연결하여 주게 된다.
그리고, 상기 제 2절찬부(103)는 제 1절찬부(102)와 동일 동작으로 상기 제 2태양전지 모듈(101)의 기전력을 보조 배터리(107)에 연결하여 주게 된다.
이에 따라 상기 보조 배터리(107)에는 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)의 기전력이 직접 충전이 된다.
그리고 또한, 상기 제 1, 제 2절찬부(102), (103)의 비교기(102a)에서 비교한 결과 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)의 기전력이 기준전압(Vref)보다 낮으면 트랜지스터(TR1)가 차단되고 그 결과 릴레이(102b)의 코일(L1)이 비여자되어 그의 접점(S1)을 제 1직류/직류 변환부(104)로 연결하여 주게 된다.
이에 따라, 상기 제 1직류/직류 변환부(104)는 상기 제 1, 제 2절찬부(102), (103)의 다이오드(D1)와 릴레이(102b)의 접점(S1)을 통해 입력되는 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)의 기전력을 승압하여 주 배터리(106)에 충전을 한다.
그리고, 상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)의 기전력이 낮을 때는 주 배터리(106)에 충전된 전압이 상기 제 2직류/직류 변환부(105)를 통해 강하되어 보조 배터리(107)에 충전이 된다.
즉 다시 말하면, 상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)의 출력전압이 높을 때는 직접 그 출력전압이 상기 제 1, 제 2절찬부(102), (103)에 의해 보조 배터리(107)에 충전이 되고, 제 1, 제 2태양전지 모듈(100), (101)의 출력전압이 낮을 때는 상기 제 1직류/직류 변환부(104)를 통해 주 배터리(106)에 충전됨과 아울러 제 2직류/직류 변환부(105)를 통해 전압 강하되어 보조 배터리(107)에 충전된다.
여기서, 주 배터리(106)는 전기 자동차의 유도전동기의 전원으로 이용되며, 공칭(公稱) 전압, 예를 들면 156V에 있다.
또한 보조 배터리(107)는 전기 자동차의 램프와 라디오 등의 보조 기기류의 전원으로 이용되며, 상기 주 배터리(106)를 입력으로 하는 제 2직류/직류 변환부(105)에서 충전되며, 공칭전압은, 예를 들면 24V에 있다.
그러나, 이와 같은 종래 태양광을 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.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 전기 자동차 충전제어 장치가 가지는 문제점을 감안하여 본 발명의 한 견지로서, 태양광을 이용하는 전기자동차에서의 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 선택적으로 충전하도록 하는 전기자동차의 충전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 견지로서, 주 배터리와 보조 배터리의 충전량 상태에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 보다 빠르게 충전시키도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또다른 견지로서, 태양전지 모듈의 기전력 상태 및 보조 배터리, 주 배터리의 충전전압 상태에 따라 주 배터리 및 보조 배터리의 충전여부를 결정하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또다른 견지로서, 태양전지 모듈의 기전력이 소정값 이하가 되면 주 배터리 및 보조 배터리의 충전을 차단하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또다른 견지로서, 태양전지 모듈의 기전력이 충분한 상태에서 주 배터리 또는 보조 배터리의 충전 전압이 일정값 이하 또는 이상이면 그에 해당하는 배터리를 제어하여 만 충전 또는 충전을 차단하도록 하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전 제어장치를 보인 블록도.
도 2는 본 발명 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전 시스템을 보인 실시예 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
200, 201 : 제 1, 제 2태양전지 모듈 202, 203 : 제 1, 제 2절찬부
204 : 제 1직류/직류 변환부 205 : 제 2직류/직류 변환부
206 : 주 배터리 207 : 보조 배터리
208, 209 : 제 1, 제 2전압검출부 210, 211 : 제 1, 제 2충전전압 검출부
212 : 마이크로 프로세서 213 : 충전구동부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차의 충전 시스템은, 태양광을 받아 기전력을 발생하는 복수의 태양전지 모듈과 이 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 입력으로 하여 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 충전하고 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 직접 충전하는 보조 배터리와 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 복수의 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 각각 검출하는 제 1, 제 2충전전압 검출수단과 상기 제 1, 제 2충전전압 검출수단에서 얻어진 검출전압에 따라 단속제어신호 및 충전 타이밍신호를 발생하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 충전을 단속하는 단속수단과 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 의해 보조 배터리 및 주 배터리의 충전타이밍을 제어하는 충전구동수단으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전제어 장치에 있어서, 상기 충전구동수단은, 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 의해 상기 보조 배터리 및 주 배터리로 인가되는 기전력의 스위칭 타임을 제어하는 제 1, 제 2스위칭소자로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템에 있어서, 상기 단속수단은, 상기 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 상기 주 배터리로 인가되는 기전력을 차단하는 제 1단속부재와 상기 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 상기 보조 배터리로 인가되는 기전력을 차단하는 제 2단속부재로 이루어진 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전기 자동차의 충전제어 장치는, 태양광을 받아 기전력을 발생하는 복수의 태양전지 모듈과 이 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 입력으로 하여 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 충전하고 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 직접 충전하는 보조 배터리와 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 복수의 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 각각 검출하는 복수의 전압검출수단과 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 각각 검출하는 제 1, 제 2충전전압 검출수단과 상기 복수의 전압검출수단 및 상기 제 1, 제 2충전전압 검출수단에서 얻어진 검출전압에 따라 전기 자동차의 충전 시스템 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서에서 얻어진 제어신호에 따라 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 충전시간을 제어하는 충전구동수단으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.
그 결과, 태양 광이 충분한 상태에서, 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 주 배터리 또는 보조 배터리에 선택적으로 충전할 수 있고, 또한 주 배터리 및 보조 배터리의 충전량에 따라 충전 타이밍을 보다 빠르게 제어할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 태양전지를 사용하는 전기 자동차에서의 태양전지의 출력전압을 보다 효율 좋게 주 배터리와 보조 배터리에 충전할 수 있는 이점이 있다.
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.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전제어 장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 태양 광을 이용한 전기 자동차의 충전 시스템을 보인 실시예 블록도 이다.
본 실시 예에 따르면, 태양 광을 집진 하여 기전력을 발생하는 복수의 태양전지의 소자가 직렬 접속되어 있는 복수의 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)과 상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)에서 발생된 기전력의 레벨에 따라 보조 배터리(207) 및 주 배터리(206)로 상기 기전력을 절찬하여 주는 비교기(202a), 트랜지스터(TR1), 릴레이(202b), 역바이어스용 다이오드(D1)로 이루어진 복수의 제 1, 제 2절찬부(202), (203)와 상기 제 1, 제 2절찬부(202), (203)를 통해 입력되는 기전력을 승압하여 상기 주 배터리(206)에 충전하는 제 1직류/직류 변환부(204)와 상기 주 배터리(206)의 충전전압을 강하하여 보조 배터리(207)에 충전하는 제 2직류/직류 변환부(204)와 상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 기전력을 검출하는 복수의 제 1, 제 2전압검출부(208), (209)와 상기 보조 배터리(207) 및 주 배터리(206)에 충전된 전압을 검출하는 제 1, 제 2충전전압 검출부(210), (211)와 상기 제 1, 제 2전압검출부(208), (209) 및 제 1, 제 2충전전압 검출부(210), (211)에서 검출된 전압의 레벨을 판단하여 그에 따른 제 1, 제 2단속신호(CS1), (CS2) 및 타이밍신호를 발생하여 전기 자동차의 충전 시스템 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(212)와 상기 마이크로 프로세서(212)에서 발생된 충전타이밍 신호에 의해 구동하여 보조 배터리(207) 및 주 배터리(206)의 충전타이밍을 선택적으로 제어하는 충전구동부(213)와 상기 마이크로 프로세서(212)의 단속신호에 의해 보조 배터리(207) 및 주 배터리(206)로 공급되는 제 1, 제 2 태양전지 모듈(200), (201)의 출력전압을 단속하는 제 1, 제 2단속부재(214), (215)로 구성한다.
상기에서 충전구동부(213)는 상기 마이크로 프로세서(212)에서 발생된 충전타이밍 신호에 의해 스위칭되어 주 배터리(206)의 충전시간을 단속하는 제 1스위칭소자(213a)와 상기 마이크로 프로세서(212)의 충전타이밍 신호에 의해 스위칭되어 보조 배터리(207)의 충전시간을 단속하는 제 2스위칭소자(213b)로 구성한다.
이하, 첨부한 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 이하를 통해 설명하기로 한다.
먼저 태양 광이 충분한 상태에서, 복수의 태양전지의 소자가 직렬 접속되어 있는 복수의 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)은 상기 태양 광을 받아서 이를 전기적 에너지로 변환 후에 기전력을 발생하게 된다.
상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)에서 발생된 기전력은 제 1, 제 2전압검출부(208), (209) 및 제 1, 제 2절찬부(202), (203)에 의해 주 배터리(204)를 충전하는 제 1직류/직류 변환부(202)에 입력된다.
상기 제 1, 제 2절찬부(202), (203)는 설정된 기준전압(Vref)과 상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 기전력을 오피엠프(OP AMP)와 같은 비교기(202a)에서 비교해서 릴레이(202b와 같은 단속수단에서 출력을 절찬하게 된다.
즉 다시 말해서, 상기 제 1절찬부(202)에 구비된 상기 비교기(202a)는 제 1태양전지 모듈(200)에서 입력되는 기전력과 그의 반전단자(-)에 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여 제 1태양전지 모듈(200)의 기전력이 기준전압(Vref) 보다 높으면, 트랜지스터(TR1)를 도통시키게 된다.
상기 트랜지스터(TR1)가 도통되면 릴레이(202b)의 코일(L1)이 여자 되어 그의 접점(S1)을 이후에 설명될 제 2단속부재(215)에 연결하여 주게 된다.
그리고, 상기 제 2절찬부(203)도 제 1절찬부(202)와 동일 동작으로 상기 제 2태양전지 모듈(201)의 기전력을 제 2단속부재(215)에 연결하여 주게 된다.
반대로, 상기 제 1, 제 2절찬부(202), (203)의 비교기(202a)에서 비교한 결과 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 기전력이 기준전압(Vref)보다 낮으면 트랜지스터(TR1)가 차단되고 그 결과 릴레이(202b)의 코일(L1)이 비여자되어 그의 접점(S1)을 제 1직류/직류 변환부(204)로 연결하여 주게 된다.
이에 따라 상기 제 1직류/직류 변환부(204)는 릴레이(202b)에서 절체되어 입력되는 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 기전력을 충분하게 승압하여 제 1단속부재(214)에 인가하게 된다.
이와 같은 상태에서, 상기 제 1, 제 2전압검출부(208), (209)는 상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)에서 발생된 기전력을 검출하여 마이크로 프로세서(212)에 제공하게 된다.
또한, 상기 주 배터리(206)와 보조 배터리(207)의 충전량을 제 1, 제 2충전전압 검출부(210), (211)에서 검출하여 마이크로 프로세서(212)에 제공하게 된다.
상기 마이크로 프로세서(212)는 제 1, 제 2전압검출부(208), (209)에서 검출한 결과 제 1, 제 2태양광 모듈(200)에서 발생한 기전력이 충분하고 제 1, 제 2충전전압 전압검출부(210), (211)에서 검출한 결과 주 배터리(206)의 충전량이 부족하면 주 배터리(206)를 충전하기 위해 제 1단속신호(CS1)를 발생하여 아날로그 스위치와 같은 제 1단속부재(214)를 도통시키고 아울러 충전타이밍 신호를 발생하여 충전구동부(213)의 제 1스위칭소자(213a)를 일정 주기로 도통과 차단을 반복시키면서 주 배터리(206)의 충전 타이밍을 조절하게 된다.
상기한 제 1단속부재(214)가 도통되면, 상기 제 1직류/직류 변환부(204)에서 승압된 전압이 충전구동부(213)의 제 1스위칭부재(213a)에 의해 충전타이밍이 조절되어 주 배터리(206)에 신속하게 충전이 이루어지게 된다.
이후 주 배터리(206)가 만 충전되면, 즉 다시 말해서 제 1충전전압 검출부(210)에서 검출한 전압이 설정치 이상이 되면 상기 마이크로 프로세서(212)는 다시 제 2충전전압 검출부(211)를 통해 보조 배터리(207)의 충전량을 검출하게 된다.
여기서, 보조 배터리(207)에 충전된 전압이 충분하면, 제 1단속신호(CS1)를 발생하여 제 1단속부재(214)를 차단하고, 반대로 보조 배터리(207)의 충전 전압이 부족하면, 제 1단속부재(214)의 도통을 계속 유지시키면서 제 2단속신호(CS2)를 발생하여 아날로그 스위치와 같은 제 2단속부재(215)를 도통시키고 아울러 충전타이밍 신호를 발생하여 충전구동부(213)의 제 2스위칭소자(213b)를 일정주기로 도통과 차단을 반복시키면서 보조 배터리(207)의 충전 타이밍을 조절하게 된다.
상기한 제 2단속부재(215)가 도통되면, 상기 주 배터리(206)에 충전된 전압이 제 2직류/직류 변환부(205)를 통해 강하되고 충전구동부(213)의 제 2스위칭소자(213b)에 의해 충전타이밍이 조절되어 보조 배터리(207)에 신속하게 충전이 이루어지게 된다. 물론 이때 상기 주 배터리(206)는 제 1직류/직류 변환부(204)로부터 공급된 전압을 계속 충전하게 된다.
이와 같이, 하여 주 배터리(206)와 보조 배터리(207)가 만 충전이 되면 마이크로 프로세서(212)는 제 1, 제 2단속부재(214), (215)를 차단하고 제 1, 제 2스위칭부(213a), (213b)를 차단시켜 과충전에 의한 배터리의 열 폭주를 막아 주게 된다.
그리고, 제 1, 제 2전압검출부(208), (209)로부터 검출한 전압이 낮고 보조 배터리(207)의 충전전압이 낮을 경우에는 상기 마이크로 프로세서(212)는 제 2단속부재(215)와 충전구동부(213)의 제 2스위칭소자(213b)만 도통시키게 된다.
이때, 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 전압이 기준전압(Vref)보다 낮음으로서, 전술한 상기 제 1, 제 2절찬부(202), (203)에 의해 단속된 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 기전력이 직접이 상기 제 1단속부재(215)를 통하고 제 2스위칭소자(213b)에 의해 충전타이밍이 조절되어 보조 배터리(207)에 충전된다.
그리고, 또한 상기 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 기전력이 기준전압(Vref)보다 낮고 보조 배터리(207)가 만 충전되어 있으면, 제 2단속부재(215)를 차단하여 과충전에 의한 열 폭주를 막아 주게 된다.
또한, 상기에서 제 1, 제 2태양전지 모듈(200), (201)의 기전력이 아주 낮으면, 제 1, 제 2단속부재(214), (215)를 차단하여 주 배터리(206) 및 보조 배터리(207)의 충전을 막아주게 된다.
상기에서, 주 배터리(206)는 전기 자동차의 유도전동기의 동작전원으로 이용되고, 공칭전압은 156V에 있다. 또한 보조 배터리(207)는 전기 자동차의 램프와 라디오 등의 보조 기기류의 전원으로 이용되며 상기 주 배터리(206)를 입력으로 하는 제 2직류/직류 변환부(205)에 의해 충전되며 공칭전압은 24V 이다.
이상에서 같이, 본 실시 예에서는 복수의 태양전지 모듈(200), (201)의 기전력을 보조 배터리(207) 및 주 배터리(206)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.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
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.
본 발명은 태양전지를 사용하는 전기자동차에서의 주 배터리와 보조 배터리의 충전량에 따라 태양전지 모듈의 기전력을 선택적이고 빠르게 충전을 제어함으로써, 배터리의 과충전에 의한 열 폭주가 일어나지 않은 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 태양 광을 받아 기전력을 발생하는 복수의 태양전지 모듈과 이 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 입력으로 하여 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 충전하고 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 직접 충전하는 보조 배터리와 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 복수의 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 검출하는 제 1, 제 2충전전압 검출수단과 상기 제 1, 제 2충전전압 검출수단에서 얻어진 검출전압에 따라 단속신호 및 충전 타이밍신호를 발생하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서의 단속제어신호에 의해 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 충전을 단속하는 단속수단과 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 의해 보조 배터리 및 주 배터리의 충전타이밍을 제어하는 충전구동수단을 포함한 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 충전구동수단은, 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 의해 상기 보조 배터리 및 주 배터리로 인가되는 기전력의 스위칭 타임을 제어하는 제 1, 제 2스위칭소자로 이루어진 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 단속수단은, 상기 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 상기 주 배터리로 인가되는 기전력을 차단하는 제 1단속부재 및 상기 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 상기 보조 배터리로 인가되는 기전력을 차단하는 제 2단속부재로 이루어진 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 제 1, 제 2스위칭소자는, 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 의해 주기적이고 반복적으로 스위칭되면서 주 배터리 및 보조 배터리중 어느 하나의 배터리의 충전 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2단속부재는, 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 스위칭되는 아날로그 스위치인 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2단속부재는, 복수의 태양전지 모듈의 기전력이 소정레벨 이하이고 주 배터리 및 보조 배터리가 만 충전 시에 차단되는 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  7. 태양 광을 받아 기전력을 발생하는 복수의 태양전지 모듈과 이 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 입력으로 하여 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 충전하고 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 직접 충전하는 보조 배터리와 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 복수의 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 각각 검출하는 복수의 전압검출수단과 상기 복수의 전압검출수단에서 얻어진 검출전압에 따라 전기 자동차의 충전 시스템 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서에서 얻어진 제어신호에 따라 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 충전시간을 제어하는 충전구동수단을 포함한 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 충전구동수단은, 상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 상기 보조 배터리 및 주 배터리로 인가되는 기전력의 스위칭 타임을 제어하는 제 1, 제 2스위칭소자로 이루어진 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  9. 태양 광을 받아 기전력을 발생하는 복수의 태양전지 모듈과 이 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 입력으로 하여 주 배터리에 충전하는 제 1직류/직류 변환수단과 상기 주 배터리의 전압을 제 2직류/직류 변환수단을 통해 충전하고 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 직접 충전하는 보조 배터리와 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력에 따라 상기 제 1직류/직류 변환수단과 보조 배터리에 인가되는 기전력을 단속하는 복수의 절찬수단을 구비한 전기 자동차에 있어서, 상기 복수의 태양전지 모듈의 기전력을 각각 검출하는 복수의 전압검출수단과 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 전압을 각각 검출하는 제 1, 제 2충전전압검출수단과 상기 복수의 전압검출수단 및 복수의 충전전압 검출수단에서 얻어진 검출전압에 따라 단속신호 및 충전타이밍 신호를 발생하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서에서 얻어진 단속신호에 따라 상기 보조 배터리 및 주 배터리의 충전을 단속하는 단속수단과 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 따라 주 배터리 및 보조 배터리의 충전타이밍을 제어하는 충전구동수단을 포함한 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 충전구동수단은, 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 의해 상기 보조 배터리 및 주 배터리로 인가되는 기전력의 스위칭 타임을 제어하는 제 1, 제 2스위칭소자로 이루어진 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 단속수단은, 상기 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 상기 주 배터리로 인가되는 기전력을 차단하는 제 1단속부재 및 상기 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 상기 보조 배터리로 인가되는 기전력을 차단하는 제 2단속부재로 이루어진 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서, 제 1, 제 2스위칭소자는, 상기 마이크로 프로세서의 충전타이밍 신호에 의해 주기적이고 반복적으로 스위칭되면서 주 배터리 및 보조 배터리중 어느 하나의 배터리의 충전 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2단속부재는, 마이크로 프로세서의 단속신호에 의해 스위칭되는 아날로그 스위치인 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2단속부재는, 복수의 태양전지 모듈의 기전력이 소정레벨 이하이고 주 배터리 및 보조 배터리가 만 충전 시에 차단되는 것을 특징으로 한 전기 자동차의 충전 시스템.
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