KR100211380B1 - 전기자동차의 시동장치 - Google Patents

전기자동차의 시동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차의 시동장치에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 시동시 키박스의 스위치로 메인축전지의 전원을 단속하는 릴레이스위치를 직접제어하여 시동시 소비전력을 최소화한 전기자동차의 시동장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 키박스의 스위치 선택으로 메인스위치의 전원을 단속하는 릴레이스위치를 제어하도록 하여 시동시 소비전력을 최소화하도록 한 것으로서 구성은 시동을 걸기위한 키박스(30)와, 메인축전지(MB)의 (+)극을 단속제어하는 제1전자접촉기(10)와, 메인축전지(MB)의 (+)극에 저항(R)을 매개로 연결되며 키박스(30)의 선택에 의해 작동되어 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 릴레이스위치(12)와, 메인축전지(MB)의 (-)극을 키박스(30)의 선택에 의해 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 제2전자접촉기(14)와, 보조축전지(SB)의 전원으로 작동되며 키박스(30)의 선택에 의해 제1전자접촉기(10)를 제어하는 차량제어기(20)와, 메인축전지(MB)의 전원을 공급받아 보조축전지(SB)에 충전하며 저전압 전원으로 변환하는 DC/DC컨버터(40)와, 메인축전지(MB)의 전원으로 모터(60)를 제어하는 인버터(50)를 포함하여 이루어져 시동시 최소의 소비전력으로 시동시킬 수 있다.

Description

전기자동차의 시동장치
본 발명은 전기자동차의 시동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시동시 키박스의 스위치로 메인축전지의 전원을 단속하는 릴레이스위치를 직접제어하여 시동시 소비전력을 최소화한 전기자동차의 시동장치에 관한 것이다.
전기자동차는 소음이 적고 배기가스가 전혀 발생되지 않기 때문에 내연기관에 의한 공해문제를 해결하기 위해 많은 연구가 행해져서 급속한 발전을 이루고 있다. 일반적으로 전기자동차는 일반전원으로 부터 충전기를 통해 충전된 축전지를 동력원으로 전동기의 구동을 제어하여 발생된 구동력으로 휠을 회전시킴으로써 차량이 주행할 수 있도록 하는 구조를 가진다.
전기자동차의 시동방법은 내연기관과 달리 보조축전지를 사용하여 메인축전지의 전력을 사용할 수 있도록 스위치를 작동시키는 것으로서 도1에 일반적인 전기자동차의 시동장치를 도시하였다. 도1에 도시된 바와 같이 시동을 걸기위해 선택하는 키박스(30)와, 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 제1,2전자접촉기(10)(14)와 릴레이스위치(12), 보조축전지(SB)의 전원으로 작동되며 키박스(30)의 선택에의해 제1,2전자접촉기(10)(14)와 릴레이스위치(12)를 제어하는 차량제어기(20)와, 메인축전지(MB)의 전원을 공급받아 보조축전지(SB)에 충전하며 일반전원으로 변환하는 DC/DC컨버터(40)와, 메인축전지(MB)의 전원으로 모터(60)를 제어하는 인버터(50)로 이루어진다.
상기 제1,2전자접촉기(10)(14)와 릴레이스위치(12)는 메인축전지(MB)의 (+)극의 단속을 제어하는 제1전자접촉기(10)와, 메인축전지(MB)의 (+)극에 저항(R)을 매개로 연결되어 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 릴레이스위치(12)와, 메인축전지(MB)의 (-)극을 단속하는 릴레이스위치(12)로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 전기자동차의 일반적인 시동장치의 작동을 설명하면 다음과 같다. 운전자가 시동을 걸기위해 키박스(30)의 스위치를 'ON'위치로 하면 보조축전지(SB)의 전원을 공급받고 있던 차량제어기(20)는 시동을 걸기위한 신호가 입력됨에 따라 제2전자접촉기(14)와 릴레이스위치(12)를 작동시킨다. 릴레이스위치(12)는 메인축전지(MB)의 전압을 강하하여 인버터(50)에 메인축전지(MB)의 고전압이 순간적으로 걸리는 것을 방지하기 위해 인버터(50)의 입력단에 있는 캐패시터를 어느정도 충전시킨후 차량제어기(20)가 제1전자접촉기(10)를 작동시킨다.
그러면 제1전자접촉기(10)에 메인축전지(MB)의 전원은 인버터(50)와 DC/DC컨버터(40)에 공급된다. 이렇게 함으로써 DC/DC컨버터(40)의 메인축전지(MB)의 고전압 강하하여 전기자동차에서 사용하는 12V로 강하하여 보조축전지(SB)를 충전하게 되고 인버터(50)는 모터(60)의 작동시킬 준비가 완료된다.
그런데 이상과 같이 작동되는 전기자동차의 시동장치는 키박스(30)의 스위치 조작에 의해 차량제어기(20)가 제1,2전자접촉기(10)(14)와 릴레이스위치(12)를 작동시키도록 되어있기 때문에 보조축전지(SB)가 방전되어 차량제어기(20)가 동작하지 않을 경우에는 메인축전지(MB)가 충분히 충전되어있다고 하더라고 시동을 걸 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 키박스의 스위치로 메인축전지를 단속하는 릴레이스위치의 작동을 제어하도록 연결하여 시동시 소비전력을 최소화한 전기자동차의 시동장치를 제공함에 있다.
도1은 일반적인 전기자동차의 시동장치를 나타낸 회로구성도이다.
도2는 본 발명에 의한 전기자동차의 시동장치를 나타낸 회로구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 차량제어기 30 : 키박스
40 : DC/DC컨버터 50 : 인버터
MB : 메인축전지 SB : 보조축전지
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 키박스의 선택으로 메인스위치의 전원을 단속하는 릴레이스위치를 제어하도록 하여 시동시 소비전력을 최소화하도록 한 것으로서 구성은 시동을 걸기위한 키박스와, 메인축전지의 (+)극을 단속제어하는 제1전자접촉기와, 메인축전지의 (+)극에 저항을 매개로 연결되며 키박스의 선택에 의해 작동되어 메인축전지의 전원을 단속하는 릴레이스위치와, 메인축전지의 (-)극을 키박스의 선택에 의해 메인축전지의 전원을 단속하는 제2전자접촉기와, 보조축전지의 전원으로 작동되며 키박스의 선택에 의해 제1전자접촉기를 제어하는 차량제어기와, 메인축전지의 전원을 공급받아 보조축전지에 충전하며 저전압 전원으로 변환하는 DC/DC컨버터와, 메인축전지의 전원으로 모터를 제어하는 인버터를 포함하여 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다. 시동을 걸기위해 키박스 스위치치를 선택하면 제2전자접촉기와 릴레이스위치가 작동되면서 메인축전지의 고전압이 순간적으로 걸리는 것을 방지하기 위해 저항을 매개로 전압강하를 시켜 인버터와 DC/DC컨버터로 공급하게 된다. 이렇게 함으로써 DC/DC컨버터에 의해 보조축전지를 충전시킬 수 있는 전압을 생성하게 되고 인버터 전력이 충전되면 차량제어기에 의해 제1전자접촉기가 작동되어 시동이 완료되면 키박스에서 선택한 릴레이스위치를 차단함으로써 시동이 완료된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.
도2는 본 발명에 의한 실시예를 나타낸 전기자동차의 시동장치를 나타낸 블록구성도이다. 도2에 도시된 바와 같이 시동을 걸기위한 키박스(30)와, 메인축전지(MB)의 (+)극을 단속제어하는 제1전자접촉기(10)와, 메인축전지(MB)의 (+)극에 저항(R)을 매개로 연결되며 키박스(30)의 'START'위치 선택에 의해 작동되어 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 릴레이스위치(12)와, 메인축전지(MB)의 (-)극을 키박스(30)의 'ON' 위치 선택에 의해 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 제2전자접촉기(14)와, 보조축전지(SB)의 전원으로 작동되며 키박스(30)의 선택에 의해 제1전자접촉기(10)를 제어하는 차량제어기(20)와, 메인축전지(MB)의 전원을 공급받아 보조축전지(SB)에 충전하며 일반전원으로 변환하는 DC/DC컨버터(40)와, 메인축전지(MB)의 전원으로 모터(60)를 제어하는 인버터(50)를 포함하여 이루어진다.
또한 키박스(30)의 'ON'위치 선택시 차량의 주행상태를 위해 시동상태를 계속유지하기 위해서 차량제어기(20)에도 출력되도록 연결된다. 그리고 키박스(30)의 'START'위치를 선택하여 시동이 걸렸을 경우에는 전기자동차의 경우 시동이 걸린상태를 소리를 들어 확인할 수 없기 때문에 미터셋에 시동이 완료되었음을 알린다. 그러면 운전자가 'START' 위치에 접속시키고 있는 힘을 제거하면 스프링의 작동으로 키박스(30)의 스위치는 'ON'위치로 이동해 접속된다. 물론 키박스(30)의 스위치를 'START'위치로 이동시킬 경우에도 'ON'위치가 접속되도록 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 본 실시예의 작동을 설명하면 다음과 같다. 운전자가 전기자동차를 운행시키기 위해 키박스(30)의 스위치를 'START' 위치에 접속시키면 키박스(30)의 연결은 'ON' 위치에도 접속되어 릴레이스위치(12)와 제2전자접촉기(14)를 작동시킨다. 그러면 보조축전지(SB)의 전원에 의해 제2전자접촉기(14)가 작동되어 메인축전지(MB)의 (-)극을 DC/DC컨버터(40)와 인버터(50)와 연결시킨다. 그리고 릴레이스위치(12)의 작동으로 메인축전지(MB)의 (+)극은 저항(R)을 매개로 하여 인버터(50)의 입력단과 DC/DC컨버터(40)의 (+)극과 전기적으로 연결된다.
인버터(50)의 입력단에는 메인축전지(MB)의 고전압이 급격하게 공급되는 것을 방지하기 위해 캐패시터를 설치하여 릴레이스위치(12)에 의해 강압된 전력을 공급받아 충전시키게 된다. 캐패시터에 일정전압이 충전되면 차량제어기(20)에서 제1전자접촉기(10)를 작동시켜 메인축전지(MB)의 전압이 직접 걸리도록 한다. 그러면 차량의 미터셋에 차량이 시동이 걸렸음을 표시하게 되고 운전자는 시동완료로 판단하여 키박스(30)의 스위치를 'ON'위치로 이동시키게 된다 그러면 릴레이스위치(12)의 작동을 차단되지만 제2전자접촉기(14)의 작동은 계속이루어지고 키박스(30)의 'ON'위치에서 놓임으로써 차량제어기(20)에서는 계속 차량을 시동상태로 유지하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 키박스의 스위치로 메인축전지의 전원을 단속하는 릴레이스위치를 직접 작동시킴으로써 보조축전지가 차량제어기를 작동시킬 수 있을 만큼의 전력을 보유하고 있지 않을 때에도 저전력으로 차량을 시동시킬 수 있다는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 시동을 걸기위한 키박스(30)와,
    메인축전지(MB)의 (+)극을 단속제어하는 제1전자접촉기(10)와,
    메인축전지(MB)의 (+)극에 저항(R)을 매개로 연결되며 상기 키박스(30)의 선택에 의해 작동되어 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 릴레이스위치(12)와,
    메인축전지(MB)의 (-)극을 상기 키박스(30)의 선택에 의해 메인축전지(MB)의 전원을 단속하는 제2전자접촉기(14)와,
    보조축전지(SB)의 전원으로 작동되며 상기 키박스(30)의 선택에 의해 상기 제1전자접촉기(10)를 제어하는 차량제어기(20)와,
    메인축전지(MB)의 전원을 공급받아 보조축전지(SB)에 충전하며 저전압 전원으로 변환하는 DC/DC컨버터(40)와,
    메인축전지(MB)의 전원으로 모터(60)를 제어하는 인버터(50)
    를 포함하여 이루어진 전기자동차의 시동장치.
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