KR101424021B1 - 급전 장치 및 급전 장치를 이용한 급전 시스템 - Google Patents

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Abstract

급전 장치(1)는 배터리(84)를 구비한 전기 자동차(C)에 접속되는 급전용 커넥터(15)를 포함하고, DC 배전판(2)으로부터 DC 전력의 공급을 받아 전기 자동차(C)에 원하는 DC 전력을 공급한다. 급전 장치(1)는, 배터리(84)를 충전하기 위한 급전 전압 및 급전 전류에 관한 급전 정보를 전기 자동차(C)로부터 취득하는 신호 통신 회로(12)와, 신호 통신 회로(12)에 의해 취득된 급전 정보를 기초로 전기 자동차(C)에 공급되는 급전 전압 및 급전 전류를 설정하도록 구성된 전원 제어 회로(11)와, 전원 제어 회로(11)에 의해 설정된 급전 전압 및 급전 전류를 전기 자동차(C)에 공급하는 DC/DC 컨버터(13)를 포함한다.

Description

급전 장치 및 급전 장치를 이용한 급전 시스템{ELECTRICITY FEEDING DEVICE AND ELECTRICITY FEEDING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 전반적으로 급전 장치 및 이러한 급전 장치를 이용한 급전 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 전기 자동차용 배터리 충전 장치가 제안되어 있다(예컨대, 일본 공개 특허 제8-33121호를 참조). 이 배터리 충전 장치는 각각의 주택에 공급된 상용 AC 전원의 AC 전력을 충전용 전력으로서 이용하도록 구성되어 있다. 상용 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 컨버터가 전기 자동차측에 위치된다. 배터리 충전 장치측에 위치된 충전 케이블의 컨넥터가 전기 자동차측의 컨넥터에 연결될 때, 상용 AC 전원이 전기 자동차에 공급된다. 그러므로, 공급된 상용 AC 전원이 AC/DC 컨버터에 의해 DC 전원으로 변환되고나서 전기 자동차의 배터리가 충전된다.
그러나, 전술한 특허 문헌에서 설명된 배터리 충전 장치는 주택용의 상용 AC 전원의 공급을 받고, AC/DC 컨버터가 공급된 상용 AC 전원을 전기 자동차의 배터리에 대응한 DC 전압으로 변환하여 충전을 행하므로, 전기 자동차 측에서 AC/DC 변환시의 변환 손실이 발생한다. 또한, 전기 자동차의 차종에 따라 충전 전류가 상이할 수도 있지만, 이 배터리 충전 장치는 충전 전류의 차이에 대응할 수 없다.
본 발명의 목적은 기기 측에서의 전원 변환 손실을 억제할 수 있는 급전 장치 및 이러한 급전 장치를 이용하는 급전 시스템을 제공하는 것에 있다.
배터리를 구비한 기기에 접속되는 급전용 커넥터를 포함하고, DC 전력의 공급을 받아 기기에 원하는 DC 전력을 공급하는 본 발명의 급전 장치는, 배터리를 충전하기 위한 급전 전압 및 급전 전류에 관한 급전 정보를 상기 기기로부터 취득하는 급전 정보 취득부와, 상기 급전 정보 취득부에 의해 취득된 급전 정보를 기초로 기기에 공급되는 급전 전압 및 급전 전류를 설정하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 설정된 급전 전압 및 급전 전류를 상기 기기에 공급하는 DC/DC 컨버터를 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 주택 내의 전기 장치에 공급되는 DC 전원을 충전용 전원으로서 이용하는 급전 장치를 실현할 수 있다. 그러므로, 기기측에 종래의 AC/DC 컨버터를 위치시키지 않아도 되기 때문에, 전술한 종래의 예에 비해 기기측에서의 전원 변환 손실을 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기기의 급전 정보를 급전 장치에 송신하고 있으므로, 접속되는 기기에 대응하는 DC 전력을 공급할 수 있다.
일실시예에서, 상기 기기는 충전 허가 신호에 대응하는 충전 전류로 배터리를 충전하는 충전 회로를 구비한다. 급전 장치의 제어부는 기기에 대하여 충전 허가 신호를 출력하여 충전 회로의 충전 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 상기 급전 장치는 접속된 기기의 충전 전류를 충전 허가 신호에 의해 제어할 수 있고, 이에 의해 과전류에 의한 정전을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 급전 시스템은, 급전 장치와, 상기 급전 장치에 DC 전력을 공급하는 DC 전원부와, 상기 DC 전원부의 급전 능력 정보를 급전 장치에 송신하는 송신기를 포함한다. 급전 장치의 제어부는, 급전 정보 취득부에서 취득한 급전 정보와 송신기로부터 송신된 DC 전원부의 급전 능력 정보에 기초하여, 기기에 공급되는 급전 전압 및 급전 전류를 설정하도록 구성되며, DC/DC 컨버터는 제어부에 의해 설정된 급전 전압 및 급전 전류를 기기에 공급하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제어부가 기기측으로부터 송신되는 급전 정보와 송신기로부터 송신되는 DC 전원부의 급전 능력 정보에 기초하여 기기에 공급되는 전력을 설정하고 있으므로, 기기에 공급되는 전력이 DC 전원부의 급전 능력을 초과하지 않게 된다. 또한, 급전 시스템은 기기가 필요로 하는 전력에 더욱 근접하게 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.
일실시예에서, 급전 시스템은 급전 장치에 AC 전력을 공급하는 AC 전원부를 더 포함하고, 상기 AC 전원부로부터 공급되는 AC 전력을 제어부에 의해 설정된 급전 전압 및 급전 전류의 DC 전력으로 변환하여 기기에 공급하는 AC/DC 컨버터를 급전 장치에 설치한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, AC/DC 컨버터를 급전 장치에 설치함으로써, AC 전원부로부터 공급되는 AC 전력을 직접 DC 전력으로 변환 가능하므로, 급전 시스템이 변환 효율 손실을 감소시킬 수 있다. 또한, 급전 장치가 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터의 양쪽을 구비하고 있으므로, 편리성이 높은 급전 시스템을 제공할 수 있다는 효과가 있다.
일실시예에서, 급전 시스템은 급전 장치에 AC 전력을 공급하는 AC 전원부를 더 포함하며, 기기 측으로의 급전 라인을 통하여 공급하는 전력을 AC 전원부의 출력 또는 DC/DC 컨버터의 출력 중 어느 하나로 전환하는 전환부를 급전 장치에 설치하고, 급전 정보 취득부가 AC 전원부의 출력 또는 DC/DC 컨버터의 출력 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호를 기기로부터 취득한다. 제어부는 급전 정보 취득부로부터 선택 신호를 수신할 때에 선택 신호에 기초하여 전환부의 전환을 제어하고 급전 라인을 통해 기기에 전력을 공급하도록 구성된다.
이 구성에 의하면, 전환부를 전환함으로써, 급전 라인을 통하여 기기에 공급하는 전력으로서 AC 전원부로부터 출력되는 AC 전력 또는 DC/DC 컨버터로부터 출력되는 DC 전력 중 어느 하나를 선택할 수 있으므로, 편리성이 높은 급전 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 전기 급전 시스템은, 급전 장치와, 상기 급전 장치에 DC 전력을 공급하는 DC 전원부와, 상기 DC 전원부로부터의 급전을 제어하는 제어 장치와, DC 전원부에 DC 전력을 공급하는 전원으로서의 태양광 발전 장치와, 상기 태양광 발전 장치에서 발생된 잉여 전력을 축전하는 축전지(storage battery)와, AC/DC 컨버터를 포함한다. 제어 장치는, 급전 장치로부터 송신되는 급전 정보와, 태양광 발전 장치의 발전 상황과, 축전지의 잔량과, AC/DC 컨버터의 급전 상황에 기초하여, 태양광 발전 장치, 축전지 및 AC/DC 컨버터 각각의 급전 비율을 결정하도록 구성된다.
이 구성에 의하면, 제어 장치가, 기기로부터 송신되는 급전 정보와, 태양광 발전 장치의 발전 상황과, 축전지의 잔량과, AC/DC 컨버터의 급전 상황에 기초하여, 태양광 발전 장치, 축전지 및 AC/DC 컨버터 각각의 급전 비율을 결정한다. 그러므로, 급전 시스템은 공급 가능한 DC 전력을 기기에 공급할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하며, 본 발명의 기타 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 관련하여 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시형태 1에 따른 급전 시스템의 모식도이다.
도 1b는 위의 실시형태 1에 따른 급전 시스템의 주요부 상세 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시형태 2에 따른 급전 시스템의 모식도이다.
도 2b는 위의 실시형태 2에 따른 급전 시스템의 주요부 상세 도면이다.
도 3a는 본 발명의 실시형태 3에 따른 급전 시스템의 모식도이다.
도 3b는 위의 실시형태 3에 따른 급전 시스템의 주요부 상세 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 4에 따른 급전 시스템의 모식도이다.
도 5는 위의 실시형태 4에 따른 급전 시스템의 충전 상황을 설명하는 설명도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 급전 장치 및 급전 시스템의 각각의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 급전 장치는, 주택 내의 전기 기기(DC 전력에 의해 구동되는 기기)에 DC 전력을 배전하는 DC 배전 시스템을 이용한 것이며, 상기 DC 배전 시스템으로부터 배전되는 DC 전력을 충전용 전원으로서 이용하며, 예를 들면 배터리 차량 또는 플러그-인 하이브리드 차량과 같은 전기 자동차에 원하는 DC 전력을 공급한다. 그리고, 급전 장치가, 상기한 DC 배전 시스템을 구성하는 후술하는 DC 배전판(DC power distribution board), AC 배전판, 및 제어 장치와 함께 본 발명에 따른 급전 시스템을 구성한다.
(실시형태 1)
도 1a는 실시형태 1의 급전 시스템의 모식도이다. 본 급전 시스템은, 주택 H에 인접하는 형태로 설치된 급전 장치(1), 주택 H 내에 설치되어 급전 장치(1)에 DC 전력을 공급하는 DC 배전판(DC 전원부)(2), DC 배전판(2)의 급전을 제어하는 제어 장치(3), 및 컨트롤 패널(4)을 구비하고 있다.
급전 장치(1)는, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 전기 자동차(기기)(C)와의 신호의 송수신을 행하는 신호 통신 회로(12)와, 신호 통신 회로(12)에 의해 취득한 신호에 포함되는 정보에 기초하여 전기 자동차(C)에의 공급 전력을 설정하는 전원 제어 회로(11)와, 전원 제어 회로(11)에 의해 설정된 공급 전력을 전기 자동차(C)에 공급하는 DC/DC 컨버터(13)와, 제어 장치(3)와 신호 통신 회로(12)의 사이에 설치되어 정보의 교환을 중개하는 인터페이스 회로(14)와, 급전 장치(1)로부터 도출된 케이블에 설치되어, 전기 자동차(C)의 자동차측 커넥터(85)에 접속되는 급전용 커넥터(15)를 구비하고 있다. 그리고, 이하에서는 DC/DC 컨버터(13)로부터 출력되는 DC 전압의 값이 본 실시형태에서는 DC 300V로 설정되어 있는 것으로 하여 설명한다.
DC 배전판(2)은, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 축전지(7)로부터 공급되는 DC 전력을 소정의 DC 전력(예를 들면, DC 350V)로 변환하는 DC/DC 컨버터(21)와, 태양광 발전 장치(6)로부터 공급되는 DC 전력을 소정의 DC 전력(예를 들면, DC 350V)로 변환하는 DC/DC 컨버터(22)와, 상용 AC 전원(100)으로부터 공급되는 AC 전력을 소정의 DC 전력(예를 들면, DC 350V)로 변환하는 AC/DC 컨버터(23)와, 각각의 컨버터(21∼23)의 출력을 협조시켜 부하에 공급하는 협조 제어부(24)와, 복수(도 1a에서는 6개)의 DC 회로 브레이커(25)를 구비하고 있다. 각각의 컨버터(21∼23)로부터 공급되는 DC 전력은 협조 제어부(24) 및 DC 회로 브레이커(25)를 통하여 급전 장치(1)에 공급된다.
제어 장치(3)는 DC 배전판(2)으로부터 출력되는 DC 전력량을 제어하도록 구성되며, 전술한 DC/DC 컨버터(21, 22) 및 AC/DC 컨버터(23)의 각각의 급전 비율을 설정한다. 또한, 제어 장치(3)는 DC 배전판(2)의 급전 능력 정보를 급전 장치(1)에 송신하는 기능도 구비하고 있다. 그러므로, 급전 장치(1)는 DC 전력이 DC 배전판(2)의 급전 능력을 초과하지 않도록 DC/DC 컨버터(13)를 제어하고, 전기 자동차(C)에 DC 전력을 공급한다. 본 실시형태에서, 제어 장치(3)는 송신기에 해당한다.
컨트롤 패널(4)은 예를 들면 터치 패널을 포함한다. DC 배전판(2)의 급전 상황이 화면에서 확인될 수 있다. 또한, 터치 패널을 조작함으로써 각종 모드 설정이 행해질 수 있도록 되어 있다.
급전 대상인 전기 자동차(C)는, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)의 급전용 커넥터(15)가 접속되는 자동차측 커넥터(85), 급전 장치(1)의 신호 통신 회로(12)와 정보(예를 들면, 후술하는 바와 같이, 배터리(84)를 충전하기 위한 급전 전압 및 급전 전류에 관한 급전 정보)를 통신하도록 구성되는 신호 통신 회로(82), 급전 장치(1)로부터 공급되는 DC 전력(본 실시형태에서는 DC 300V)을 축전하기 위한 배터리(84), 배터리(84)를 충전하기 위한 충전 회로(83), 및 신호 통신 회로(82)로부터 입력되는 정보에 기초하여 충전 회로(83)를 제어하는 충전 제어 회로(81)를 포함하고 있다.
여기서, 본 실시형태의 급전 시스템에서는, 전기 자동차(C)측으로부터 배터리(84)를 충전하기 위한 급전 전압 및 급전 전류에 관한 급전 정보가 송신되고, 급전 장치(1)측에서는 신호 통신 회로(12)가 이 급전 정보를 취득한다. 또한, 급전 장치(1)에서는, 신호 통신 회로(12)에 의해 취득한 급전 정보가 전원 제어 회로(11)에 입력되고, 전원 제어 회로(11)는 이 급전 정보를 제어 장치(3)로부터 송신되는 DC 배전판(2)의 급전 능력 정보와 비교하여, 전기 자동차(C)에 공급되는 급전 전압 및 급전 전류를 설정한다. 그리고, 전원 제어 회로(11)는 설정된 급전 전압 및 급전 전류에 기초하여 DC/DC 컨버터(13)를 제어하고, 원하는 DC 전력을 전기 자동차(C)에 공급한다. 예를 들면, 급전 장치(1)가 전기 자동차(C)측으로부터 DC 300V 및 20A가 요구되고, DC 배전판(2)의 급전 능력이 3000VA의 경우에는, 급전 장치(1)는 전기 자동차(C)에 대하여 DC 300V 및 10A의 급전을 행하게 된다. 본 실시형태에서는, 신호 통신 회로(12)가 급전 정보 취득부에 해당하고, 또한 전원 제어 회로(11)가 제어부에 해당한다.
또한, 본 실시형태의 급전 시스템은 SAE(미국 자동차 기술자 협회)(등록상표) 규격에 따르고 있고, 급전 장치(1)의 전원 제어 회로(11)가 전기 자동차(C)의 충전 제어 회로(81)에 SAE 신호(충전 허가 신호)를 출력한다. 이 SAE 신호는 배터리를 충전할 때의 충전 전류를 제한하기 위한 신호이다. 그러므로, 전기 자동차(C)의 충전 회로(83)는 이 SAE 신호의 온-듀티(on-duty)에 의해 결정되는 전류값으로 충전 전류를 제한하게 된다.
다음에, 본 급전 시스템의 동작에 대하여 설명한다. 급전 장치(1)의 급전용 커넥터(15)가 전기 자동차(C)의 자동차측 커넥터(85)에 접속될 때, 전기 자동차(C)로부터 급전 장치(1)에 대하여 상기한 급전 정보가 송신되고, 또한 제어 장치(3)로부터는 급전 장치(1)에 대하여 DC 배전판(2)의 급전 능력 정보가 송신된다. 급전 장치(1)가 상기한 급전 정보 및 DC 배전판(2)의 급전 능력 정보를 수신하며, 전원 제어 회로(11)에서 급전 정보와 급전 능력 정보가 비교된다. 그 후, DC 배전판(2)의 급전 능력을 넘지 않는 범위에서, 공급하는 DC 전력(급전 전압 및 급전 전류)이 설정된다. 그리고, 전원 제어 회로(11)는 DC/DC 컨버터(13)를 제어하여 결정된 급전 전압 및 급전 전류의 DC 전력을 전기 자동차(C)에 공급한다. 그리고, 이때, 전원 제어 회로(11)는 전기 자동차(C)에 상기한 SAE 신호를 송신한다.
한편, 전기 자동차(C)에서는, 상기한 DC 전력이 공급되고, SAE 신호가 송신되며, 그 후 충전 제어 회로(81)가 충전 회로(83)를 제어하여 SAE 신호의 온-듀티에 의해 결정되는 전류값 이하의 충전 전류로 배터리(84)를 충전시킨다. 그리고, 충전이 완료된 때에, 예를 들면, 컨트롤 패널(4)의 화면에 충전 완료를 표시하여 이용자에게 통지하고, 화면을 통해 충전이 완료한 것을 알게 된 이용자가 급전용 커넥터(15)를 자동차측 커넥터(85)로부터 분리하면, 일련의 급전 동작이 완료된다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 주택 H 내에서 배전되는 DC 전원을 충전용 전원으로 이용하는 급전 장치(1)를 실현할 수 있다. 전기 자동차(C)측에는 종래의 AC/DC 컨버터를 위치시키지 않아도 된다. 따라서, 급전 장치(1)는 종래예에 비해 전기 자동차(C)측에서의 전원 변환 손실을 억제할 수 있다. 또한, 기기(본 실시형태에서는 전기 자동차(C))의 급전 정보를 급전 장치(1)에 송신하고 있으므로, 급전 장치(1)는 접속되는 기기에 따른 DC 전력을 공급할 수도 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 급전 장치(1)로부터 송신되는 SAE 신호(충전 허가 신호)에 의해, 접속되는 기기(본 실시형태에서는 전기 자동차(C))에 대응하는 충전 전류를 설정할 수 있다. 또한, 기기 측에서는 설정된 전류값으로 충전 전류가 제한된다. 따라서, 급전 장치(1)는 과전류에 의한 정전을 방지할 수 있다.
또한, 급전 시스템이, 전기 자동차(C)측으로부터 송신되는 급전 정보와 제어 장치(3)로부터 송신되는 DC 배전판(2)의 급전 능력 정보에 기초하여, 전기 자동차(C)에 대한 급전 전력을 설정한다. 따라서, DC 전력이 DC 배전판(2)의 급전 능력을 초과하지 않게 된다. 또한, 급전 시스템은 전기 자동차(C)에 의해 요구되는 전력에 더욱 근접한 DC 전력을 급전할 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 2에 따른 급전 장치 및 급전 시스템을 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다. 실시형태 2는 AC 배전판(5)에 의해 공급되는 AC 전력을 소정의 DC 전력으로 변환하는 AC/DC 컨버터(16)를 급전 장치(1)에 설치한 점에서 실시형태 1과 상이하다. 그 이외의 특징 및 기능은 실시형태 1과 동일하다. 그러므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하며, 설명을 생략한다.
본 실시형태의 급전 시스템은, 급전 장치(1), DC 배전판(2), 제어 장치(3), 컨트롤 패널(4), 및 주택 H 내에 설치되어 급전 장치(1)에 AC 전력을 공급하는 AC 배전판(AC 전원부)(5)을 포함한다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)는, 전원 제어 회로(11), 신호 통신 회로(12), DC/DC 컨버터(13), 인터페이스 회로(14), 급전용 커넥터(15), AC 배전판(5)으로부터 공급되는 AC 전력을 전원 제어 회로(11)에 의해 설정된 DC 전력으로 변환하여 전기 자동차(C)에 공급하는 AC/DC 컨버터(16), 및 급전선(11)을 통해 전기 자동차(C)에 공급하는 전력을 DC/DC 컨버터(13)의 출력 또는 AC/DC 컨버터(16)의 출력 중 어느 하나로 전환하는 스위치(전환부)(17)를 포함한다. 예를 들면, 컨트롤 패널(4)로부터 사용자에 의해 지시된 내용에 따라 전원 제어 회로(11)가 스위치(17)를 DC/DC 컨버터(13)측 또는 AC/DC 컨버터(16)측의 어느 하나 쪽으로 스위치한다.
또한, AC 배전판(5)은, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 메인 브레이커(51) 및 복수(도 2a에서는 10개)의 분기 브레이커(52)를 포함한다. 급전 장치(1)의 AC/DC 컨버터(16)에는 메인 브레이커(51) 및 분기 브레이커(52)를 통하여 AC 전력이 공급된다. 그리고, 본 실시형태에서도, DC 배전판(2) 및 AC 배전판(5)의 급전 능력 정보가 제어 장치(3)로부터 급전 장치(1)에 송신된다.
여기서, 전술한 실시형태 1에서는, DC 배전판(2) 내에 AC/DC 컨버터(23)가 위치되며, 이 AC/DC 컨버터(23)에 의해 변환된 DC 전력을 급전 장치(1)에 공급하고 있다. 그리고, AC/DC 컨버터(23)를 통하여 공급된 DC 전력을 추가로 급전 장치(1)의 DC/DC 컨버터(13)로 변환하고 있으므로, 변환 효율이 저하된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 변환 효율 손실을 억제하기 위해, AC/DC 컨버터(16)를 급전 장치(1)에 설치하고, 급전 장치(1)에서 AC 전력을 직접 DC 전력으로 변환 가능하도록 급전 시스템을 구성하고 있다.
다음에, 본 급전 시스템의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 이용자가 컨트롤 패널(4)을 통해 DC/DC 컨버터(13) 또는 AC/DC 컨버터(16)의 어느 한쪽을 선택하는 선택 지시를 행하고, 전원 제어 장치(11)가 이 지시 내용에 따라 컨버터(13, 16) 중의 하나 쪽으로 스위치(17)를 전환한다. 그 후, 급전 장치(1)의 급전용 커넥터(15)를 전기 자동차(C)의 자동차측 커넥터(85)에 접속하면, 전기 자동차(C)로부터 급전 장치(1)에 급전 정보가 송신된다. 또한, 제어 장치(3)로부터 급전 장치(1)에 DC 배전판(2)(또는 AC 배전판(5))의 급전 능력 정보가 송신된다. 급전 장치(1)가 상기한 급전 정보 및 DC 배전판(2)(또는 AC 배전판(5))의 급전 능력 정보를 수신한 때에, 급전 장치(1)의 전원 제어 회로(11)에서 급전 정보와 급전 능력 정보가 비교된다. DC 배전판(2)(또는 AC 배전판(5))의 급전 능력을 넘지 않는 범위에서, 공급하는 DC 전력(급전 전압 및 급전 전류)이 결정된다. 그리고, 전원 제어 회로(11)가 DC/DC 컨버터(13)(또는 AC/DC 컨버터(16))를 제어하여 결정된 급전 전압 및 급전 전류의 DC 전력을 전기 자동차(C)에 공급한다. 그리고, 전원 제어 회로(11)가 전기 자동차(C)에 상기한 SAE 신호를 송신한다.
한편, 전기 자동차(C)에서는, 상기한 DC 전력이 공급되고, SAE 신호가 송신되며, 충전 제어 회로(81)가 충전 회로(83)를 제어하여 SAE 신호의 온-듀티에 의해 결정되는 전류값 이하의 충전 전류로 배터리(84)를 충전시킨다. 그리고, 충전이 완료된 때에, 급전 시스템은 예를 들면 컨트롤 패널(4)의 화면에 충전 완료를 표시하여 이용자에게 통지한다. 충전이 완료한 것을 알게 된 이용자가 급전용 커넥터(15)를 자동차측 커넥터(85)로부터 분리하면, 일련의 급전 동작이 완료된다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, AC/DC 컨버터(16)를 급전 장치(1)에 설치함으로써, AC 배전판(5)에 의해 공급되는 AC 전력을 직접 DC 전력으로 변환할 수 있다. 따라서, 급전 시스템은 변환 효율 손실을 억제할 수 있다. 또한, 급전 시스템이 AC/DC 컨버터(16) 및 DC/DC 컨버터(13)를 구비하고 있으므로, 편리성이 높은 급전 시스템을 제공할 수 있다.
(실시형태 3)
본 발명에 따른 급전 장치 및 급전 시스템의 실시형태 3을 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. 전술한 실시형태 1 및 2에서는, 전기 자동차(C)에 대한 공급 전력으로서 DC 전력만을 공급하는 급전 장치 및 급전 시스템에 대하여 설명하였다. 이와 달리, 본 실시형태의 급전 장치 및 급전 시스템은 접속되는 전기 자동차(C1∼C3)에 따라 DC 전력 또는 AC 전력의 어느 한쪽으로 전환하도록 구성되어 있다. 다른 특징 및 기능은 실시형태 2와 동일하고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
본 실시형태의 급전 시스템은, 급전 장치(1), DC 배전판(2), 제어 장치(3), 컨트롤 패널(4), 및 AC 배전판(5)을 포함한다.
급전 장치(1)는, 전원 제어 회로(11), 신호 통신 회로(12), DC/DC 컨버터(13), 인터페이스 회로(14), 급전용 커넥터(15), 및 전기 자동차(C1∼C3)에 급전선(11)을 통하여 공급하는 전력을 DC/DC 컨버터(13)의 출력 또는 AC 배전판(5)의 출력 중 어느 하나로 전환하는 스위치(전환부)(17)를 구비하고 있다. 여기에서, 전원 제어 회로(11)는 스위치(17)를 전기 자동차(C1∼C3)측으로부터 송신되는 급전 전압(AC 전압 또는 DC 전압)에 따라 전환한다. 예를 들면, 급전 전압이 DC라는 정보를 갖는 선택 신호가, DC 충전에 대응하는 전기 자동차(C1) 및 AC/DC 충전에 대응하는 전기 자동차(C3)로부터 송신되는 급전 정보에 포함되어 있는 경우, 스위치(17)는 DC/DC 컨버터(13)측으로 전환된다. 급전 전압이 AC라는 정보를 갖는 선택 신호가, AC 충전에 대응하는 전기 자동차(C2)로부터 송신되는 급전 정보에 포함되어 있는 경우, 스위치(17)는 AC 배전판(5)측으로 전환된다.
다음에, 본 급전 시스템의 동작에 대하여 설명한다. 그리고, 이하의 설명에서는, DC 충전에 대응하는 전기 자동차(C1)의 경우를 예로 설명한다. 급전 장치(1)의 급전용 커넥터(15)를 전기 자동차(C1)의 자동차측 커넥터(85)에 접속하면, 전기 자동차(C1)로부터 급전 장치(1)에 상기한 급전 정보(급전 전압 및 급전 전류)가 송신되고, 또한 제어 장치(3)로부터 급전 장치(1)에 DC 배전판(2)의 급전 능력 정보가 송신된다. 상기한 급전 정보 및 DC 배전판(2)의 급전 능력 정보를 수신한 급전 장치(1)에서는, 급전 장치(1)의 전원 제어 회로(11)에서 급전 정보가 급전 능력 정보와 비교되어, DC 배전판(2)의 급전 능력을 넘지 않는 범위에서, 공급하는 DC 전력(급전 전압 및 급전 전류)이 결정된다. 그리고, 전원 제어 회로(11)는 스위치(17)를 DC/DC 컨버터(13)측으로 전환하고, DC/DC 컨버터(13)를 제어하여 결정된 급전 전압 및 급전 전류의 DC 전력을 전기 자동차(C1)에 공급한다. 그리고, 전원 제어 회로(11)는 또한 전기 자동차(C1)에 상기한 SAE 신호를 송신한다.
한편, 전기 자동차(C1)에서는, 상기한 DC 전력이 공급되고, SAE 신호가 송신되며, 충전 제어 회로(81)가 충전 회로(83)를 제어하여 SAE 신호의 온-듀티에 의해 결정되는 전류값 이하의 충전 전류로 배터리(84)를 충전시킨다. 그리고, 충전이 완료된 때에, 예를 들면, 컨트롤 패널(4)의 화면에 충전 완료를 표시하여 이용자에게 통지하고, 충전이 완료된 것을 알게 된 이용자가 급전용 커넥터(15)를 자동차측 커넥터(85)로부터 분리하면, 일련의 급전 동작이 완료된다.
그리고, 전기 자동차가 AC 충전 전기 자동차(C2)인 경우에는, 스위치(17)가 AC 배전판(5)측으로 전환되고, 전기 자동차(C2)에 AC 전력이 공급된다. 그리고, 전기 자동차(C2) 내에 설치한 AC/DC 컨버터(도시하지 않음)에 의해 AC 전력이 소정의 DC 전력으로 변환되어 충전 회로(83)에 의해 배터리(84)에 충전된다.
또한, 전기 자동차가 AC/DC 충전 전기 자동차(C3)인 경우에는, 급전 장치(1)에 의해 공급하는 전력은 AC 배전판(5) 또는 DC/DC 컨버터(13)의 어느 쪽으로부터 출력되어도 좋지만, 변환 횟수에 따른 변환 손실을 고려하면, DC/DC 컨버터(13)에 의해 DC 전력을 공급하는 편이 바람직하고, 이 경우 상기한 전기 자동차(C1)와 동일한 동작으로 된다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 스위치(17)를 전환함으로써, 급전선(11)을 통하여 전기 자동차(C1∼C3)에 공급하는 전력으로서, AC 배전판(5)으로부터 출력되는 AC 전력 또는 DC/DC 컨버터(13)로부터 출력되는 DC 전력 중 어느 하나를 선택할 수 있으므로, 편리성이 높은 급전 시스템을 제공할 수 있다.
(실시형태 4)
본 발명에 따른 급전 장치 및 급전 시스템의 실시형태 4를 도 4 및 도 5에 기초하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 급전 장치(1)로부터 송신되는 전기 자동차(C)의 급전 정보(급전 전압 및 급전 전류), 축전지(7)의 잔량, 태양광 발전 장치(6)의 발전 상황, 및 AC/DC 컨버터(23)의 급전 상황에 기초하여, 제어 장치(3)가 축전지(7), 태양광 발전 장치(6) 및 AC/DC 컨버터(23) 각각의 급전 비율을 결정하도록 구성된다. 그리고나서, 결정된 급전 비율에 따른 각각의 DC 전력이 급전 장치(1)에 공급된다. 그리고, 그 이외의 구성은 실시형태 1∼3과 동일하고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
본 실시형태의 급전 시스템은, 급전 장치(1), DC 배전판(2), 제어 장치(3), 컨트롤 패널(4) 및 AC 배전판(5)을 구비하고 있다.
제어 장치(3)에는 급전 장치(1)로부터 인터페이스 회로(14)를 통하여 전기 자동차(C)의 급전 정보가 송신되고, 또한, 축전지(7)의 잔량, 태양광 발전 장치(6)의 발전 상황, 및 AC/DC 컨버터(23)의 급전 상황이 입력된다. 그리고, 제어 장치(3)는 이들의 정보에 기초하여 축전지(7), 태양광 발전 장치(6) 및 AC/DC 컨버터(23) 각각의 급전 비율을 결정한다. 결정된 급전 비율에 대응하는 DC 전력이 DC/DC 컨버터(21, 22) 및 AC/DC 컨버터(23)로부터 각각 급전 장치(1)에 공급된다.
도 5는 DC 배전판(2)로부터 급전 장치(1)로의 급전의 예를 나타낸다. 예를 들면, 전기 자동차(C)측으로부터 급전 전압 DC 300V 및 급전 전류 20A가 급전 장치(1)에 요구되는 때의 급전 시스템이 설명된다. 도 5에서의 (a)는 AC/DC 컨버터(23)로부터 공급되는 전력이 제로인 경우이며, 이 경우 태양광 발전 장치(6)로부터의 공급 전력을 2000VA, 축전지(7)로부터의 공급 전력을 1000VA로 설정하면, 전기 자동차(C)에 급전 가능한 전력은 총 3000VA가 된다. 따라서, 급전 장치(1)가 전기 자동차(C)에 300V 및 10A의 DC 전력을 공급할 수 있다.
도 5에서의 (b)는 AC/DC 컨버터(23) 및 태양광 발전 장치(6)로부터 공급되는 전력이 각각 제로로 설정되어 있는 경우이며, 이 경우 급전 장치(1)는, 축전지(7)로부터의 공급 전력을 1000VA로 설정하면, 전기 자동차(C)에 DC 300V 및 3.3A의 DC 전력을 공급할 수 있다. 또한, 도 5에서의 (c)와 같이, AC/DC 컨버터(23) 및 축전지(7)로부터의 공급 전력을 각각 1000VA로 설정하고, 태양광 발전 장치(6)로부터의 공급 전력을 2000VA로 설정한 경우에는, 전기 자동차(C)에 급전 가능한 전력은 총 4000VA가 된다. 따라서, 전기 자동차(C)에는 DC 300V 및 13.3A의 DC 전력을 공급할 수 있다. 또한, 도 5에서의 (d)와 같이, 태양광 발전 장치(6) 및 축전지(7)로부터의 공급을 각각 제로로 설정으로 하고, AC/DC 컨버터(23)로부터의 공급 전력을 1000VA로 설정한 경우에는, 급전 장치(1)가 전기 자동차(C)에 DC 300V 및 3.3A의 DC 전력을 공급할 수 있다.
그리고, 본 급전 시스템의 동작은 전술한 실시형태 1∼3과 동일하며, 여기서는 설명을 생략한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 급전 시스템은, 전기 자동차(C)로부터 송신되는 급전 정보, 태양광 발전 장치(6)의 발전 상황, 축전지(7)의 잔량, 및 AC/DC 컨버터(23)의 급전 상황에 기초하여, 태양광 발전 장치(6), 축전지(7) 및 AC/DC 컨버터(23) 각각의 급전 비율을 결정한다. 따라서, 급전 시스템이 공급 가능한 DC 전력을 전기 자동차(C)에 공급할 수 있다.
그리고, 전술한 실시형태 1∼4에서는, 기기가 전기 자동차인 경우에 대하여 설명하였으나, 기기는 전기 자동차로 한정되는 것이 아니고, 배터리를 구비하고 있는 것이면 다른 것이라도 된다. 또한, 실시형태 1∼4에서는, 급전 장치(1)가 전기 자동차(C)와의 통신을 신호선(L2)을 사용하여 행하고 있지만, 급전 시스템의 통신 형태는 실시형태 1∼4로 한정되는 것이 아니고, 급전 장치(1)와 전기 자동차(C) 간에 통신되는 신호를 신호선(L2) 대신에 예를 들면 DC 전력을 공급하는 급전선(11)에 중첩시켜도 되며, 또한 무선 통신을 사용해도 된다.
본 발명을 특정의 바람직한 실시형태를 참조하여 설명하였지만, 청구범위와 같은 본 발명의 사상 및 범위에서 이탈하지 않고서도 당업자에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (6)

  1. 배터리를 구비한 기기에 접속되는 급전용 커넥터를 구비하고, 전력의 공급을 받아 상기 기기에 원하는 전력을 공급하는 급전 장치에 있어서,
    상기 배터리를 충전하기 위한 급전 전압 및 급전 전류에 관한 급전 정보를 상기 기기로부터 취득하는 급전 정보 취득부;
    상기 급전 정보 취득부에 의해 취득된 급전 정보를 기초로 상기 기기에 공급되는 급전 전압 및 급전 전류를 설정하도록 구성된 제어부;
    상기 제어부에 의해 설정된 급전 전압 및 급전 전류의 DC 전력을 상기 기기에 공급하는 DC/DC 컨버터; 및
    상기 기기 측으로의 급전 라인을 통해 상기 기기에 공급하는 전력을, AC 전원부로부터의 AC 전력 또는 상기 DC/DC 컨버터로부터의 상기 DC 전력 중 어느 하나로 전환하는 전환부를 포함하고,
    상기 급전 정보 취득부가, 상기 AC 전원부의 상기 AC 전력 또는 상기 DC/DC 컨버터의 상기 DC 전력 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호를 상기 기기로부터 취득하며,
    상기 제어부는, 상기 급전 정보 취득부로부터 상기 선택 신호를 수신할 때에, 상기 선택 신호에 기초하여 상기 기기에 공급하는 전력으로서 상기 DC 전력 또는 상기 AC 전력을 선택하고, 선택한 전력 측으로 상기 전환부를 전환하는 것을 특징으로 하는, 급전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기기는 상기 배터리를 충전 허가 신호에 대응하는 충전 전류로 충전하는 충전 회로를 포함하며,
    상기 급전 장치의 제어부는 상기 기기에 대하여 상기 충전 허가 신호를 출력하여 상기 충전 회로의 충전 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 급전 장치.
  3. 급전 시스템에 있어서,
    청구항 1 또는 2에 따른 급전 장치;
    상기 급전 장치에 DC 전력을 공급하는 DC 전원부; 및
    상기 DC 전원부의 급전 능력 정보를 상기 급전 장치에 송신하는 송신기
    를 포함하며,
    상기 급전 장치의 제어부는, 상기 급전 정보 취득부에 의해 취득된 상기 급전 정보와 상기 송신기로부터 송신된 상기 DC 전원부의 급전 능력 정보에 기초하여, 상기 기기에 공급되는 급전 전압 및 급전 전류를 설정하도록 구성되며,
    상기 DC/DC 컨버터는 상기 제어부에 의해 설정된 급전 전압 및 급전 전류의 DC 전력을 상기 기기에 공급하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 급전 장치에 AC 전력을 공급하는 AC 전원부를 더 포함하며,
    상기 AC 전원부에 의해 공급되는 AC 전력을 상기 제어부에 의해 설정된 상기 급전 전압 및 급전 전류의 DC 전력으로 변환하여 상기 기기에 공급하는 AC/DC 컨버터를 상기 급전 장치에 설치하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
  5. 삭제
  6. 급전 시스템에 있어서,
    청구항 1 또는 2에 따른 급전 장치;
    상기 급전 장치에 DC 전력을 공급하는 DC 전원부;
    상기 DC 전원부의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어 장치;
    상기 DC 전원부에 DC 전력을 공급하는 전원으로서의 태양광 발전 장치;
    상기 태양광 발전 장치에 의해 발생된 잉여 전력을 축전하는 축전지; 및
    AC/DC 컨버터
    를 포함하며,
    상기 제어 장치는, 상기 급전 장치로부터 송신되는 상기 급전 정보와, 상기 태양광 발전 장치의 발전 상황과, 상기 축전지의 잔량과, 상기 AC/DC 컨버터의 급전 상황에 기초하여, 상기 태양광 발전 장치, 상기 축전지 및 상기 AC/DC 컨버터 각각의 급전 비율을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013031304A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 充電システム、電力管理装置、充電装置、制御方法、及びプログラム
KR101775957B1 (ko) * 2011-11-17 2017-09-07 엘지전자 주식회사 태양광 발전 장치 연계형 전원공급시스템
CN103259826B (zh) * 2012-02-20 2016-06-01 伊顿公司 用于充电机和电动车之间的数据传输装置及方法
CN103259299A (zh) * 2012-02-20 2013-08-21 伊顿公司 多标准兼容的充电机
CN104782014A (zh) * 2012-08-16 2015-07-15 罗伯特·博世有限公司 具有能量储存和控制系统的dc建筑系统
CN103036799A (zh) * 2012-12-19 2013-04-10 南通天地通网络工程有限公司 使用太阳能光伏发电系统供电的路由器
JP5780269B2 (ja) * 2013-07-12 2015-09-16 トヨタ自動車株式会社 電力供給システムおよび受電設備
CN103730933A (zh) * 2013-12-23 2014-04-16 联想(北京)有限公司 一种充电方法及电子设备
WO2015103164A1 (en) * 2013-12-31 2015-07-09 Ev4, Llc Direct current to direct current battery based fast charging system for an electric vehicle charging station
CN103914963A (zh) * 2014-04-08 2014-07-09 陈东 一种用于长距离输油输气线路仪表信号远传与供电的系统
CN104242392B (zh) * 2014-09-11 2016-08-24 深圳供电局有限公司 一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置
JP6452547B2 (ja) * 2015-05-20 2019-01-16 シャープ株式会社 電気機器
US10040363B2 (en) 2015-10-15 2018-08-07 Powin Energy Corporation Battery-assisted electric vehicle charging system and method
JP2018033314A (ja) * 2016-04-05 2018-03-01 三菱重工業株式会社 電気自動車及び充電装置
TWI654815B (zh) 2017-05-23 2019-03-21 台達電子工業股份有限公司 電動車充電電路及其控制方法
DE102017112944A1 (de) * 2017-06-13 2018-12-13 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage oder Windpark zum Einspeisen elektrischer Leistung
CN107351686A (zh) * 2017-06-20 2017-11-17 东风神宇车辆有限公司 一种用于直流充电dc12v或dc24v识别转换的方法
CN107451611A (zh) * 2017-07-28 2017-12-08 深圳普思英察科技有限公司 一种新能源无人车车载深度学习模型更新方法
CN107241441A (zh) * 2017-07-28 2017-10-10 深圳普思英察科技有限公司 一种新能源无人车车载地图更新方法和系统
JP6948416B2 (ja) * 2017-11-15 2021-10-13 三菱重工業株式会社 電力管理方法及び充電管理方法
CN108638869A (zh) * 2018-05-03 2018-10-12 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 一种电动汽车行驶数据采集方法
JP7147457B2 (ja) * 2018-10-18 2022-10-05 トヨタ自動車株式会社 車両および充電システム
KR20210005396A (ko) * 2019-07-04 2021-01-14 현대자동차주식회사 충전 장치 및 그 제어 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007535282A (ja) * 2003-07-10 2007-11-29 エアロヴァイロンメント インコーポレイテッド バッテリー充電システム及び方法
JP2007336778A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 Tokyo Electric Power Co Inc:The 充電システム及びその制御方法
JP2008042999A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Matsushita Electric Works Ltd 電源供給装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3239106B2 (ja) * 1999-02-03 2001-12-17 ミサワホーム株式会社 建 物
JP3985390B2 (ja) * 1999-06-17 2007-10-03 日産自動車株式会社 電力マネジメントシステム
CN1581662B (zh) * 2003-08-01 2010-04-14 广达电脑股份有限公司 可充分利用交流/直流转换器功率的电子装置
CN101063440A (zh) * 2006-04-28 2007-10-31 上海森昌电气科技有限公司 无需变压器的太阳能、风能、市电联合电源
JP4270236B2 (ja) * 2006-07-31 2009-05-27 トヨタ自動車株式会社 電力システムおよび交流電力供給方法
JP4487989B2 (ja) * 2006-08-04 2010-06-23 トヨタ自動車株式会社 電力システムおよびその電力システムにおいて充電状態を管理する方法
JP2008054439A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Toyota Motor Corp 電力システム
CN201113835Y (zh) * 2007-09-26 2008-09-10 冯国隆 并网型住宅全自动太阳能供电供热装置
CN201365195Y (zh) * 2009-01-20 2009-12-16 叶明祥 电力转换装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007535282A (ja) * 2003-07-10 2007-11-29 エアロヴァイロンメント インコーポレイテッド バッテリー充電システム及び方法
JP2007336778A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 Tokyo Electric Power Co Inc:The 充電システム及びその制御方法
JP2008042999A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Matsushita Electric Works Ltd 電源供給装置

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