KR102184000B1 - Charge system and interface apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전 시스템 및 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 기준 저항과 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압이 형성되는 제1 핀을 포함하고, 제1 핀에 형성되는 전압 변화에 따라 정의된 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어하며, 제1 핀에 제3 출력 전압이 형성될 경우 충전 전력을 공급하도록 동작하는 충전부, 및 제1 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 제1 핀 및 링크 노드가 연결된 상태에서 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 링크 노드의 전압을 제1 출력 전압으로부터 제3 출력 전압으로 강하시킴으로써, 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a charging system and an interface device, comprising a first pin connected to a reference resistance to form a first output voltage in an initial state separated from an external device, and defined according to a voltage change formed on the first pin A charging unit that controls the supply of charging power based on the charged sequence, and operates to supply charging power when a third output voltage is formed on the first pin, and a link node connected to the first pin, and the first Electric drive charging power from the charging unit by lowering the voltage of the link node from the first output voltage to the third output voltage through one or more resistors and one or more switches branched and connected from the link node while the pin and link node are connected And an interface circuit for interfacing with the device.
Description
본 발명은 충전 시스템 및 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 구동 장치를 충전하기 위한 충전 시스템 및 인터페이스 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging system and an interface device, and more particularly, to a charging system and an interface device for charging an electric drive device.
최근, 친환경 대체 에너지를 사용하여 동력을 발생시키는 자동차에 대한 개발이 국내외에서 활발히 진행되고 있으며, 이러한 친환경 대체 에너지를 사용하는 자동차로는 순수 전기 자동차(EV: Electric Vehicle), 화석 연료와 전기 에너지를 겸용하는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 및 연료전지 전기 자동차(FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle) 등이 있다. 나아가, 전기 자동차에 대한 개발은 1인용 초소형 전기 자동차, 전기 스쿠터, 및 전기 자전거 등 다양한 이동 수단으로 확장되는 추세에 있다.Recently, the development of automobiles that generate power using eco-friendly alternative energy is actively progressing at home and abroad, and automobiles using such eco-friendly alternative energy include pure electric vehicles (EVs), fossil fuels and electric energy. And a hybrid electric vehicle (HEV) and a fuel cell electric vehicle (FCEV). Furthermore, the development of electric vehicles is in the trend of expanding to various means of transportation such as micro electric vehicles for one person, electric scooters, and electric bicycles.
일반적으로 전기 자동차는 3상 모터를 구동시키기 위한 전력이 충전되어 있는 배터리와, 배터리에 충전되어 있는 전력으로 구동되어 전기 자동차를 주행시키는 3상 모터와, 3상 모터를 구동시키기 위한 인버터 등을 구비하고 있다. 이때, 배터리에 남아있는 전력이 소정량 이하로 떨어지는 경우에는 더 이상 3상 모터를 구동시킬 수 없기 때문에 배터리를 충전시킬 필요가 있다. 이를 위해 전력망으로부터의 상용 220V 교류 전압을 정류하여 배터리를 충전하는 충전 인프라를 통해 전기 자동차를 충전시키게 되며, 충전 인프라를 통한 충전 방식으로서 도 1에 도시된 것과 같이 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 통해 전기 자동차를 충전시키는 방식이 널리 적용되고 있다.In general, an electric vehicle includes a battery charged with electric power to drive a three-phase motor, a three-phase motor driven by the electric power charged in the battery to drive the electric vehicle, and an inverter for driving the three-phase motor. Are doing. At this time, if the power remaining in the battery falls below a predetermined amount, it is necessary to charge the battery because the three-phase motor can no longer be driven. To this end, the electric vehicle is charged through a charging infrastructure that rectifies a commercial 220V AC voltage from the power grid to charge the battery, and as a charging method through the charging infrastructure, a 5-pin connector or a 7-pin connector as shown in FIG. A method of charging an electric vehicle through a slow charger is widely applied.
충전 인프라를 통해 전기 자동차를 충전하는 경우에 있어서, J1772 국제 표준 규격에 따라 CP(Control Pilot) 핀의 전압을 6V까지 강하시켜야 하며, 이를 위해 OBC(On-Board Charger) 설계 시 CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는 MCU(Micro Controller Unit)가 필수적으로 요구되기 때문에, MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제점이 존재한다.In the case of charging an electric vehicle through the charging infrastructure, the voltage of the CP (Control Pilot) pin must be reduced to 6V according to the J1772 international standard, and for this purpose, the voltage of the CP pin must be reduced when designing an OBC (On-Board Charger). Since a microcontroller unit (MCU) that drops to 6V is required, there is a problem of increasing the volume and cost according to the application of the MCU.
또한, 전기 자동차는 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 활용하여 충전이 이루어질 수 있는 반면, 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같이 충전 플러그를 통해 충전이 이루어지는 초소형 전기 구동 장치에는 전술한 충전 인프라를 활용할 수 없는 한계가 존재한다.In addition, while electric vehicles can be charged using a slow charger having a 5-pin connector or a 7-pin connector, the above-described charging infrastructure is used for micro-electric driving devices that charge through a charging plug such as an electric scooter or an electric bicycle. There are limitations that cannot be used.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0140920호(2015.12.17. 공개)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Application Publication No. 10-2015-0140920 (published on December 17, 2015).
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 J1772 국제 표준 규격에 따라 CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는데 필수적으로 요구되었던 MCU의 적용 없이 충전 시퀀스를 구현하여 전기 구동 장치의 충전을 수행함으로써 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제를 해소하기 위한 충전 시스템 및 인터페이스 장치를 제공하는 것이다.The present invention was invented to solve the above-described problem, and an object according to an aspect of the present invention is to implement a charging sequence without the application of the MCU, which was required to lower the voltage of the CP pin to 6V according to the J1772 international standard. Accordingly, a charging system and an interface device are provided to solve the problem of increasing the volume and cost due to the application of the MCU by charging the electric driving device.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 충전 인프라를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있는 충전 시스템 및 인터페이스 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a charging system and an interface device capable of charging a micro electric drive device such as an electric scooter or an electric bicycle by utilizing the existing charging infrastructure.
본 발명의 일 측면에 따른 충전 시스템은 기준 저항과 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압이 형성되는 제1 핀을 포함하고, 상기 제1 핀에 형성되는 전압 변화에 따라 정의된 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어하며, 상기 제1 핀에 제3 출력 전압이 형성될 경우 상기 충전 전력을 공급하도록 동작하는 충전부, 및 상기 제1 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드가 연결된 상태에서 상기 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 상기 링크 노드의 전압을 상기 제1 출력 전압으로부터 상기 제3 출력 전압으로 강하시킴으로써, 상기 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The charging system according to an aspect of the present invention includes a first pin connected to a reference resistance to form a first output voltage in an initial state separated from an external device, and defined according to a voltage change formed on the first pin. A charging unit that controls the supply of charging power based on a charging sequence and operates to supply the charging power when a third output voltage is formed on the first pin, and a link node connected to the first pin, By lowering the voltage of the link node from the first output voltage to the third output voltage through one or more resistors and one or more switches branched and connected from the link node while the first pin and the link node are connected, And an interface circuit unit for interfacing the charging power from the charging unit to the electric driving device.
본 발명에 있어 상기 인터페이스 회로부는, 상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 제1 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 제2 출력 전압을 형성시키기 위한 제1 저항, 상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치, 상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항, 상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 제2 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 상기 제3 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항, 및 상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the interface circuit unit is connected to a first branch node branching from the link node, and divides the first output voltage with the reference resistor according to the connection of the first pin and the link node. A first resistor for dropping to form a second output voltage at the link node, a first switch for exciting a current flowing through the first resistor to ground, a second connected to a second branch node branching from the link node A resistor, a third resistor connected to a third branch node branching from the link node, to form the third output voltage at the link node by dropping the second output voltage, and a node connected to the second resistor It characterized in that it further comprises a second switch for on-off operation through the voltage supplied from the ground to excite the current flowing through the third resistor to the ground.
본 발명에 있어 상기 제1 및 제2 스위치는 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)이고, 상기 제1 저항은 상기 제1 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 베이스(Base) 단자 사이에 접속되고, 상기 제2 저항은 상기 제2 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 컬렉터(Collector) 단자 사이에 접속되며, 상기 제3 저항은 상기 제3 분기 노드 및 상기 제2 스위치의 컬렉터 단자 사이에 접속되고, 상기 제1 스위치의 컬렉터 단자 및 상기 제2 스위치의 베이스 단자는 공통 접속되며, 상기 제1 및 제2 스위치의 각 이미터(emitter) 단자는 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first and second switches are NPN Bipolar Junction Transistor (BJT), the first resistor is connected between the first branch node and the base terminal of the first switch, and the second A resistor is connected between the second branch node and a collector terminal of the first switch, and the third resistor is connected between the third branch node and a collector terminal of the second switch, and the first switch The collector terminal of and the base terminal of the second switch are connected in common, and each emitter terminal of the first and second switches is connected to a ground.
본 발명에 있어 상기 충전부는, 상기 제1 스위치의 베이스 단자와 연결되는 제2 핀, 상기 제2 핀과 그라운드 사이에서 직렬 접속되는 제4 및 제5 저항, 및 사용자의 조작에 따라 개폐되며, 폐쇄 상태에서는 상기 제5 저항의 양 단자를 단락시키고, 개방 상태에서는 상기 제5 저항을 상기 제4 저항에 전기적으로 접속시키는 충전 제어 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the charging unit is opened and closed according to a user's operation, a second pin connected to the base terminal of the first switch, fourth and fifth resistors connected in series between the second pin and the ground, and In a state, both terminals of the fifth resistor are short-circuited, and in an open state, a charge control switch electrically connecting the fifth resistor to the fourth resistor is further included.
본 발명에 있어 상기 인터페이스 회로부는, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 충전 제어 스위치가 개방된 경우, 상기 제1 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 상승하여 상기 제1 스위치가 턴 온되고, 상기 제1 스위치가 턴 온 됨에 따라 상기 제2 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 하강하여 상기 제2 스위치가 턴 오프됨으로써 상기 제3 저항이 플로팅(floating)되며, 상기 제3 저항이 플로팅됨에 따라 상기 링크 노드에 상기 제2 출력 전압이 형성됨으로써 상기 충전부로부터의 충전 전력의 공급이 중단되도록 동작하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the interface circuit unit, when the charging control switch is opened according to the user's operation, the voltage applied to the base terminal of the first switch is increased so that the first switch is turned on, and the first As the switch is turned on, the voltage applied to the base terminal of the second switch decreases and the second switch is turned off, so that the third resistor floats, and the third resistor floats, the link node The second output voltage is formed at, and thus the supply of charging power from the charging unit is stopped.
본 발명의 일 측면에 따른 인터페이스 장치는 충전부의 CP 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 상기 CP 핀 및 상기 링크 노드가 연결된 상태에서 상기 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 상기 링크 노드의 전압을 순차적으로 강하시킴으로써, 상기 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부로서, 상기 충전부는 J1772 표준 프로토콜이 적용되어 기준 저항이 접속된 상기 CP(Control Pilot) 핀에 형성되는 출력 전압에 따른 충전 시퀀스를 기반으로 상기 충전 전력의 공급을 제어하는 것인, 인터페이스 회로부, 및 내부에 상기 인터페이스 회로부가 실장된 기판을 수용하며, 상기 인터페이스 회로부의 동작을 통해 상기 충전부로부터의 충전 전력이 상기 전기 구동 장치로 공급될 수 있도록 상기 충전부의 커넥터 및 상기 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하기 위한 바디부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An interface device according to an aspect of the present invention includes a link node connected to a CP pin of a charging unit, and includes at least one resistor and at least one switch branched from and connected from the link node when the CP pin and the link node are connected. As an interface circuit unit for interfacing the charging power from the charging unit to an electric driving device by sequentially lowering the voltage of the link node through the charging unit, the charging unit is the CP (Control Pilot) pin to which the reference resistance is connected by applying the J1772 standard protocol. The interface circuit unit, which controls the supply of the charging power based on the charging sequence according to the output voltage formed in the, and accommodates the board on which the interface circuit unit is mounted, and from the charging unit through the operation of the interface circuit unit And a body part for electrically connecting the connector of the charging part and the charging plug of the electric driving device so that charging power of the electric driving device can be supplied to the electric driving device.
본 발명에 있어 상기 인터페이스 회로부는, 상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 CP 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 CP 핀에 초기 형성된 12V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 9V 전압을 형성시키기 위한 제1 저항, 상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치, 상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항, 상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 9V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 6V 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항, 및 상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the interface circuit unit is connected to a first branch node branching from the link node, and 12V initially formed on the CP pin through voltage distribution with the reference resistance according to the connection of the CP pin and the link node. A first resistor for reducing a voltage to form a 9V voltage at the link node, a first switch for exciting a current flowing through the first resistor to ground, a second connected to a second branch node branching from the link node A resistor, a third resistor connected to a third branch node branching from the link node, to form a 6V output voltage at the link node by dropping the 9V voltage, and a voltage supplied from the node connected to the second resistor It characterized in that it comprises a second switch for on-off operation through the excitation of the current flowing through the third resistor to the ground.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 소정의 저항 소자 및 스위치 소자를 통해 구현되는 인터페이스 회로를 통해 J1772 국제 표준 규격에 따른 충전 시퀀스가 구현되도록 함으로써, CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는데 필수적으로 요구되었던 MCU의 적용을 배제하여 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제를 해소할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the present invention is essentially to lower the voltage of the CP pin to 6V by implementing a charging sequence according to the J1772 international standard through an interface circuit implemented through a predetermined resistance element and a switch element. By excluding the application of the required MCU, it is possible to solve the problem of increasing the volume and cost of the application of the MCU.
또한, 인터페이스 회로를 기반으로 충전기의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하여 기존의 충전 인프라를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있도록 함으로써, 초소형 전기 구동 장치의 충전 용이성을 향상시킬 수 있다.In addition, by electrically connecting the connector of the charger and the charging plug of the electric drive device based on the interface circuit, it is possible to charge micro electric drive devices such as electric scooters or electric bicycles using the existing charging infrastructure. It is possible to improve the ease of charging the device.
도 1은 종래의 완속 충전기에 적용되는 5핀 커넥터 및 7핀 커넥터를 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템에서 제1 핀에 형성되는 출력 전압을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템의 회로 구성을 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 구현한 예를 도시한 예시도이다.1 is an exemplary view showing a 5-pin connector and a 7-pin connector applied to a conventional slow charger.
2 is a block diagram illustrating a charging system according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing an output voltage formed on a first pin in a charging system according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a charging system according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating an interface device according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram showing an example of implementing an interface device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 충전 시스템 및 인터페이스 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of a charging system and an interface device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템에서 제1 핀에 형성되는 출력 전압을 도시한 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템의 회로 구성을 도시한 회로도이다.2 is a block diagram illustrating a charging system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary view showing an output voltage formed on a first pin in a charging system according to an embodiment of the present invention. , Figure 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a charging system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템(1)은 충전부(100) 및 인터페이스 회로부(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
우선, 본 실시예에 따른 충전부(100)의 동작을 전기 자동차에 대한 충전을 수행하는 예시로서 설명한다.First, the operation of the
본 실시예의 충전부(100)는 전기 자동차와 같은 전기 구동 장치의 배터리 충전을 위한 충전소에 구비된 완속 또는 급속 충전기를 의미할 수 있으며, 제1 내지 제5 핀을 포함하는 커넥터를 통해 차량과 접속될 수 있다. 국제 표준 규격 J1772에 따를 때, 제1 내지 제5 핀은 각각 CP 핀, PP 핀, PE 핀, L 핀, N 핀 일 수 있다. 충전부(100)는 제4 및 제5 핀을 통해 충전 교류 전력(AC 220V)을 차량의 OBC(On-Board Charger)로 공급할 수 있으며, 제3 핀은 차량과 접속된 상태에서 접지 단자를 형성할 수 있다.The
제1 핀은 차량으로 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호를 인가하기 위해 구비된다. 도 3은 제1 핀에 형성되는 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호의 예시를 도시하고 있다. 제1 핀의 출력 전압으로서 이하에서 표기하는 제1 내지 제3 출력 전압은 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호를 의미하며, 실시예의 이해를 돕기 위해 제1 내지 제3 출력 전압은 각 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호 중 High-Level 전압 신호를 의미하는 것으로 설명한다. 즉, 도 3에 따를 때 제1 내지 제3 출력 전압은 국제 표준 규격 J1772에 따라 각각 +12V, +9V 및 +6V를 의미할 수 있다.The first pin is provided to apply a charging control pilot (PWM) voltage signal to the vehicle. 3 illustrates an example of a charging control pilot (PWM) voltage signal formed on a first pin. As the output voltage of the first pin, the first to third output voltages indicated below refer to a charge control pilot (PWM) voltage signal, and to aid in understanding of the embodiment, the first to third output voltages are each charge control pilot ( It will be described as referring to a high-level voltage signal among the PWM) voltage signals. That is, according to FIG. 3, the first to third output voltages may mean +12V, +9V, and +6V, respectively, according to international standard J1772.
제1 핀에 대하여 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 것과 같이 제1 핀에는 기준 저항(R_ref)과 PWM 전압 제어 트랜지스터(TR_PWM)가 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압(즉, 0V 및 제1 출력 전압을 각각 Low-Level 및 High-Level로 하는 PWM 전압, feq.: 1kHz)이 형성된다. 충전부(100)와 차량(전기 구동 장치)이 연결되면 제1 핀은 통상적으로 차량 측에 구비된 저항과 접속되어 제1 출력 전압이 강하된 제2 출력 전압이 형성된다. 차량의 OBC는 구비하는 MCU를 이용하여 제1 핀에 형성되는 제2 출력 전압을 감지하고 소정의 스위치 제어를 통해 제1 핀에 제2 출력 전압이 강하된 제3 출력 전압이 형성되도록 한다. 충전부(100)는 제1 핀에 형성되는 제3 출력 전압을 감지하여 제4 및 제5 핀을 통해 충전 교류 전력을 차량의 OBC로 공급한다. 이에 따라, OBC는 제4 및 제5 핀을 통해 공급되는 충전 교류 전력을 전력 변환부를 통해 직류 전력으로 변환하여 차량의 배터리를 충전시킬 수 있다.When the first pin is described in detail, as shown in FIG. 2, a reference resistor R_ref and a PWM voltage control transistor TR_PWM are connected to the first pin, so that the first output voltage ( In other words, a PWM voltage, feq.: 1 kHz) with 0V and the first output voltage as Low-Level and High-Level, respectively, is formed. When the
전술한 충전 시퀀스의 동작 제어를 위해 차량의 OBC에는 MCU가 요구되며, 이에 따라 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제가 발생하게 되므로, 본 실시예는 MCU의 적용을 제거할 수 있는 인터페이스 회로를 제시한다. 이하에서는 본 실시예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.In order to control the operation of the above-described charging sequence, an MCU is required in the OBC of the vehicle, and accordingly, the problem of increasing the volume and cost according to the application of the MCU occurs. present. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.
먼저, 충전부(100)는 기준 저항(R_ref)과 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압이 형성되는 제1 핀을 포함할 수 있다. 충전부(100)는 제1 핀에 형성되는 전압 변화에 따라 정의된 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어하며, 제1 핀에 제3 출력 전압이 형성될 경우 충전 전력을 공급하도록 동작할 수 있다. 국제 표준 규격 J1772에 따를 때, 제1 핀은 CP 핀을 의미하고, 제1 내지 제3 출력 전압은 각각 12V, 9V, 6V를 의미하며, 충전 시퀀스는 제1 핀에 제1 내지 제3 출력 전압이 순차적으로 형성되는 시퀀스를 의미할 수 있다.First, the charging
인터페이스 회로부(200)는 충전부(100)의 제1 핀과 연결되는 링크 노드(N_LINK)를 포함하며, 제1 핀 및 링크 노드(N_LINK)가 연결된 상태에서 링크 노드(N_LINK)에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 링크 노드(N_LINK)의 전압을 제1 출력 전압으로부터 제3 출력 전압으로 강하시킴으로써, 충전부(100)로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱할 수 있다.The
즉, 본 실시예는 충전부(100)의 제1 핀과 연결되는 링크 노드(N_LINK)에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 제1 핀에 제3 출력 전압을 형성함으로써, MCU에 의한 별도의 제어 동작 없이도, 충전부(100)로부터 충전 전력이 공급되기 위한 충전 시퀀스를 회로적으로 구현한 구성을 채용한다.That is, in the present embodiment, by forming a third output voltage on the first pin through one or more resistors and one or more switches branched and connected from the link node N_LINK connected to the first pin of the charging
도 4를 참조하여 인터페이스 회로부(200)의 회로 구성을 구체적으로 설명한다.The circuit configuration of the
도 4에 도시된 것과 같이 인터페이스 회로부(200)는 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)과, 제1 및 제2 스위치(TR1, TR2)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 4, the
제1 저항(R1)은 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제1 분기 노드(N1)에 접속되며, 제1 핀 및 링크 노드(N_LINK)의 연결에 따라 기준 저항(R_ref)과의 전압 분배를 통해 제1 출력 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 제2 출력 전압을 형성시킬 수 있다. 제1 스위치(TR1)는 제1 저항(R1)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키도록 동작할 수 있다. 제2 저항(R2)은 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제2 분기 노드(N2)에 접속된다. 제3 저항(R3)은 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제3 분기 노드(N3)에 접속되며, 제2 출력 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 제3 출력 전압을 형성시킬 수 있다. 제2 스위치(TR2)는 제2 저항(R2)과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 제3 저항(R3)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키도록 동작할 수 있다.The first resistor R1 is connected to the first branch node N1 branching from the link node N_LINK, and through voltage distribution with the reference resistor R_ref according to the connection of the first pin and the link node N_LINK. The first output voltage may be lowered to form a second output voltage at the link node N_LINK. The first switch TR1 may operate to excite the current flowing through the first resistor R1 to the ground. The second resistor R2 is connected to the second branch node N2 branching from the link node N_LINK. The third resistor R3 is connected to the third branch node N3 branching from the link node N_LINK, and may form a third output voltage at the link node N_LINK by lowering the second output voltage. The second switch TR2 may operate on and off through a voltage supplied from a node connected to the second resistor R2 to excite a current flowing through the third resistor R3 to ground.
이때, 제1 및 제2 스위치(TR1, TR2)는 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)로 구현될 수 있다. 이에 따라, 제1 저항(R1)은 제1 분기 노드(N1) 및 제1 스위치(TR1)의 베이스(Base) 단자 사이에 접속된다. 제2 저항(R2)은 제2 분기 노드(N2) 및 제1 스위치(TR1)의 컬렉터(Collector) 단자 사이에 접속된다. 제3 저항(R3)은 제3 분기 노드(N3) 및 제2 스위치(TR2)의 컬렉터 단자 사이에 접속된다. 제1 스위치(TR1)의 컬렉터 단자 및 제2 스위치(TR2)의 베이스 단자는 공통 접속되며, 제1 및 제2 스위치(TR1, TR2)의 각 이미터(emitter) 단자는 그라운드에 접속된다.In this case, the first and second switches TR1 and TR2 may be implemented as an NPN Bipolar Junction Transistor (BJT). Accordingly, the first resistor R1 is connected between the first branch node N1 and the base terminal of the first switch TR1. The second resistor R2 is connected between the second branch node N2 and the collector terminal of the first switch TR1. The third resistor R3 is connected between the third branch node N3 and the collector terminal of the second switch TR2. The collector terminal of the first switch TR1 and the base terminal of the second switch TR2 are connected in common, and the emitter terminals of the first and second switches TR1 and TR2 are connected to the ground.
전술한 회로 구성의 동작을 설명하면, 충전부(100) 및 인터페이스 회로부(200)가 연결되어 제1 출력 전압이 형성되어 있는 제1 핀과 링크 노드(N_LINK)가 연결되면, 제1 핀, 링크 노드(N_LINK), 제1 저항(R1), 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자, 및 제1 스위치(TR1)의 이미터 단자로 이어지는 전류 경로가 형성되며, 기준 저항(R_ref) 및 제1 저항(R1) 간의 전압 분배에 의해 링크 노드(N_LINK)에는 제1 출력 전압이 강하된 제2 출력 전압이 형성된다.When the operation of the above-described circuit configuration is described, when the charging
이때, 제1 핀, 링크 노드(N_LINK), 제2 저항(R2), 제2 스위치(TR2)의 베이스 단자, 및 제2 스위치(TR2)의 이미터 단자로 이어지는 전류 경로도 형성되며, 제2 스위치(TR2)의 턴 온 동작에 따라 제3 저항(R3)으로 흐르는 전류(즉, 제2 스위치(TR2)의 컬렉터 전류)가 그라운드로 여기되어(즉, 제3 저항(R3)이 플로팅 상태로부터 활성화 상태로 전환되어), 제3 저항(R3)에 의해 링크 노드(N_LINK)에는 제2 출력 전압이 강하된 제3 출력 전압이 형성된다.At this time, a current path leading to the first pin, the link node N_LINK, the second resistor R2, the base terminal of the second switch TR2, and the emitter terminal of the second switch TR2 is also formed. According to the turn-on operation of the switch TR2, the current flowing to the third resistor R3 (that is, the collector current of the second switch TR2) is excited to the ground (that is, the third resistor R3 is floating from the floating state). It is converted into an active state), and a third output voltage from which the second output voltage is dropped is formed at the link node N_LINK by the third resistor R3.
이에 따라, 충전부(100)는 링크 노드(N_LINK)에 형성된 제3 출력 전압(즉, 제1 핀에 형성된 제3 출력 전압)을 감지하여 제4 및 제5 핀을 통해 충전 전력을 공급하게 된다(충전부(100)는 구비된 제어 장치(MCU)를 통해 제1 핀에 형성된 제3 출력 전압을 감지하고, 계통으로부터의 상용 교류 전력(AC 220V)을 단속하는 릴레이 소자를 폐쇄하여 제4 및 제5 핀을 통해 충전 전력을 공급할 수 있다).Accordingly, the charging
한편, 통상의 완속 충전기에는 전기 자동차에 대한 충전 상태에서 충전을 중단할 수 있도록 사용자가 조작 가능한 소정의 충전 제어 스위치가 구비되며, 따라서 본 실시예의 인터페이스 회로부(200) 또한 충전 제어 스위치의 동작과 호환될 필요성이 존재한다.On the other hand, a normal slow charger is provided with a predetermined charge control switch that can be operated by the user to stop charging in the charging state for the electric vehicle, and thus the
이를 위한 구성으로서, 본 실시예의 충전부(100)는 제1 핀과 함께, 제2 핀, 제4 및 제5 저항(R4, R5), 충전 제어 스위치(SW)를 더 포함할 수 있다. 제2 핀은 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자와 연결될 수 있고, J1772의 국제 표준 규격에 따를 때 PP 핀으로 구현될 수 있다. 제4 및 제5 저항(R4, R5)은 제2 핀과 그라운드 사이에서 직렬 접속된다. 충전 제어 스위치(SW)는 사용자의 조작에 따라 개폐되며, 폐쇄 상태에서는 제5 저항(R5)의 양 단자를 단락시키고, 개방 상태에서는 제5 저항(R5)을 제4 저항(R4)에 전기적으로 접속시키도록 동작한다.As a configuration for this, the charging
이에 따라 인터페이스 회로부(200)는, 사용자의 조작에 따라 충전 제어 스위치(SW)가 개방된 경우, 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자로 인가되는 전압이 상승하여 제1 스위치(TR1)가 턴 온되고, 제1 스위치(TR1)가 턴 온 됨에 따라 제2 스위치(TR2)의 베이스 단자로 인가되는 전압이 하강하여 제2 스위치(TR2)가 턴 오프됨으로써 제3 저항(R3)이 플로팅(floating)되며, 제3 저항(R3)이 플로팅됨에 따라 링크 노드(N_LINK)에 제2 출력 전압이 형성됨으로써 충전부(100)로부터의 충전 전력의 공급이 중단되도록 동작할 수 있다.Accordingly, when the charging control switch SW is opened according to a user's manipulation, the
구체적으로, 충전 제어 스위치(SW)가 폐쇄 상태에서는 제5 저항(R5)의 양 단자가 단락되어 제1 핀에는 제4 저항(R4)만이 접속되어 있으므로, 제2 핀(즉, 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자)에는 저전압(예: 0.3V)이 형성된다. 이에 따라, 제1 스위치(TR1)는 오프 상태, 제2 스위치(TR2)는 온 상태가 유지되고 제3 저항(R3)에 의해 링크 노드(N_LINK)에는 제3 출력 전압이 형성된 상태가 유지됨으로써 충전 전력의 공급 상태가 유지된다.Specifically, when the charge control switch SW is closed, both terminals of the fifth resistor R5 are short-circuited and only the fourth resistor R4 is connected to the first pin, so that the second pin (that is, the first switch ( A low voltage (eg 0.3V) is formed at the base terminal of TR1). Accordingly, the first switch TR1 is maintained in the off state, the second switch TR2 is maintained in the on state, and the third output voltage is maintained at the link node N_LINK by the third resistor R3, thereby charging. The state of power supply is maintained.
사용자의 조작에 따라 충전 제어 스위치(SW)가 개방된 경우, 제4 저항(R4)에 제5 저항(R5)이 전기적으로 접속됨으로써 제2 핀(즉, 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자)에는 고전압(예: 0.7V 이상)이 형성된다. 이에 따라, 제1 스위치(TR1)는 턴 온, 제2 스위치(TR2)는 턴 오프되어 제3 저항(R3)이 플로팅되며, 제3 저항(R3)이 플로팅됨에 따라 링크 노드(N_LINK)에는 다시 제2 출력 전압이 형성됨으로써 충전부(100)로부터의 충전 전력의 공급이 중단된다.When the charging control switch SW is opened according to the user's manipulation, the fifth resistor R5 is electrically connected to the fourth resistor R4, thereby causing the second pin (that is, the base terminal of the first switch TR1). A high voltage (eg, 0.7V or more) is formed in the. Accordingly, the first switch TR1 is turned on, the second switch TR2 is turned off, so that the third resistor R3 is floating, and as the third resistor R3 is floating, the link node N_LINK is As the second output voltage is formed, the supply of charging power from the charging
전술한 구성을 통해 MCU에 의한 별도의 제어 동작 없이도, 충전부(100)로부터 충전 전력이 공급되기 위한 충전 시퀀스를 회로적으로 구현함과 동시에 종래의 완속 충전기와의 호환성을 유지할 수 있다.Through the above-described configuration, it is possible to implement a charging sequence for supplying charging power from the charging
전술한 것과 같이 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치에는 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 활용하여 충전이 이루어질 수 없는 한계가 존재하며, 이에 실시예는 2는 실시예 1의 인터페이스 회로부(200)를 통해 완속 충전기(즉, 충전부(100))의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결함으로써, 완속 충전기를 통해 초소형 전기 구동 장치를 충전시킬 수 있는 구성을 제시한다.As described above, there is a limitation in that charging cannot be performed using a slow charger having a 5-pin connector or a 7-pin connector in a micro electric driving device such as an electric scooter or an electric bicycle. By electrically connecting the connector of the slow charger (that is, the charging unit 100) and the charging plug of the electric driving device through the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 구현한 예를 도시한 예시도이다.5 is a block diagram illustrating an interface device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an exemplary view illustrating an example of implementing an interface device according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 실시예 2에 따른 인터페이스 장치(2)는 인터페이스 회로부(200) 및 바디부(300)를 포함할 수 있다.5 and 6, the
충전부(100) 및 인터페이스 회로부(200)는 실시예 1의 구성과 동일하며, 이하에서는 J1772 표준 프로토콜이 적용된 실시예로서 설명한다.The charging
먼저, 충전부(100)는 J1772 표준 프로토콜이 적용되어 기준 저항(R_ref)이 접속된 CP 핀에 형성되는 출력 전압에 따른 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어할 수 있다.First, the charging
인터페이스 회로부(200)는 충전부(100)의 CP 핀과 연결되는 링크 노드(N_LINK)를 포함하며, CP 핀 및 링크 노드(N_LINK)가 연결된 상태에서 링크 노드(N_LINK)에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 링크 노드(N_LINK)의 전압을 순차적으로 강하시킴으로써, 충전부(100)로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱할 수 있다.The
인터페이스 회로부(200)는 실시예 1에서 설명한 것과 같이, 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제1 분기 노드(N1)에 접속되며, CP 핀 및 링크 노드(N_LINK)의 연결에 따라 기준 저항(R_ref)과의 전압 분배를 통해 CP 핀에 초기 형성된 12V 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 9V 전압을 형성시키기 위한 제1 저항(R1)과, 제1 저항(R1)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치(TR1)와, 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제2 분기 노드(N2)에 접속되는 제2 저항(R2)과, 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제3 분기 노드(N3)에 접속되며, 9V 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 6V 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항(R3)과, 제2 저항(R2)과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 제3 저항(R3)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치(TR2)를 포함할 수 있다.The
바디부(300)는 그 내부에 인터페이스 회로부(200)가 실장된 기판을 수용할 수 있으며, 인터페이스 회로부(200)의 동작을 통해 충전기로부터의 충전 전력이 전기 구동 장치로 공급될 수 있도록 충전부(100)의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결할 수 있다.The
즉, 도 6에 도시된 것과 같이 바디부(300)는 합성 수지 재질로 형성되어, 일 단에는 충전부(100)의 커넥터가 결합되고, 타 단에는 전기 구동 장치의 충전 플러그가 결합될 수 있다. 바디부(300)의 내부에는 인터페이스 회로부(200)가 실장된 기판과 함께, 충전부(100)의 커넥터의 L 핀 및 N 핀을 전기 구동 장치의 충전 플러그에 연결하기 위한 전도성 물질(예: 구리)이 구비될 수 있다.That is, as shown in FIG. 6, the
실시예 2에 따른 인터페이스 장치(2)를 통해, 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있다.Through the
한편, 이상에서 설명한 기준 저항(R_ref)과 제1 내지 제5 저항(R1, R2, R3, R4, R5)의 저항값은 전술한 동작이 구현될 수 있는 범위에서 설계자의 실험적 결과에 기초하여 설계될 수 있다(예. R_ref: 1kΩ, R1: 3.3kΩ, R2: 100kΩ, R3: 1.3kΩ, R4: 150Ω, R5: 330Ω).Meanwhile, the reference resistance (R_ref) described above and the resistance values of the first to fifth resistors (R1, R2, R3, R4, R5) are designed based on the experimental results of the designer within the range in which the above-described operation can be implemented. It can be (e.g. R_ref: 1kΩ, R1: 3.3kΩ, R2: 100kΩ, R3: 1.3kΩ, R4: 150Ω, R5: 330Ω).
이와 같이 본 실시예는 소정의 저항 소자 및 스위치 소자를 통해 구현되는 인터페이스 회로를 통해 J1772 국제 표준 규격에 따른 충전 시퀀스가 구현되도록 함으로써, CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는데 필수적으로 요구되었던 MCU의 적용을 배제하여 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제를 해소할 수 있다.As described above, this embodiment implements a charging sequence according to the J1772 international standard through an interface circuit implemented through a predetermined resistance element and a switch element, so that the application of the MCU, which was required to drop the voltage of the CP pin to 6V. By excluding, it is possible to solve the problem of volume and cost increase caused by MCU application.
또한, 인터페이스 회로를 기반으로 충전기의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하여 기존의 충전 인프라를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있도록 함으로써, 초소형 전기 구동 장치의 충전 용이성을 향상시킬 수 있다.In addition, by electrically connecting the connector of the charger and the charging plug of the electric drive device based on the interface circuit, it is possible to charge micro electric drive devices such as electric scooters or electric bicycles using the existing charging infrastructure. It is possible to improve the ease of charging the device.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present technology pertains, various modifications and other equivalent embodiments are possible. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.
1: 충전 시스템
2: 인터페이스 장치
100: 충전부
200: 인터페이스 회로부
300: 바디부
R_ref: 기준 저항
TR_PWM: PWM 전압 제어 트랜지스터
R1, R2, R3, R4, R5: 제1 내지 제5 저항
N_LINK: 링크 노드
N1, N2, N3: 제1 내지 제3 분기 노드
TR1, TR2: 제1 및 제2 스위치
SW: 충전 제어 스위치1: charging system
2: interface device
100: live part
200: interface circuit unit
300: body part
R_ref: reference resistance
TR_PWM: PWM voltage control transistor
R1, R2, R3, R4, R5: first to fifth resistors
N_LINK: Link node
N1, N2, N3: first to third branch nodes
TR1, TR2: first and second switches
SW: charge control switch
Claims (7)
상기 제1 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드가 연결된 상태에서 상기 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 상기 링크 노드의 전압을 상기 제1 출력 전압으로부터 상기 제3 출력 전압으로 강하시킴으로써, 상기 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부;
를 포함하고,
상기 인터페이스 회로부는,
상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 제1 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 제2 출력 전압을 형성시키기 위한 제1 저항;
상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치;
상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항;
상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 제2 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 상기 제3 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항; 및
상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
It includes a first pin connected to a reference resistance to form a first output voltage in an initial state separated from an external device, and supplying charging power based on a charging sequence defined according to a voltage change formed on the first pin. A charging unit that controls and operates to supply the charging power when a third output voltage is formed on the first pin; And
And a link node connected to the first pin, and the voltage of the link node is controlled through at least one resistor and at least one switch branched from and connected from the link node while the first pin and the link node are connected. An interface circuit unit for interfacing charging power from the charging unit to an electric driving device by dropping from one output voltage to the third output voltage;
Including,
The interface circuit unit,
It is connected to a first branch node branching from the link node, and decreases the first output voltage through voltage distribution with the reference resistance according to the connection of the first pin and the link node to output a second output to the link node. A first resistor for forming a voltage;
A first switch configured to excite the current flowing through the first resistor to ground;
A second resistor connected to a second branch node branching from the link node;
A third resistor connected to a third branch node branching from the link node, and configured to form the third output voltage at the link node by dropping the second output voltage; And
A second switch configured to operate on and off through a voltage supplied from a node connected to the second resistor to excite a current flowing through the third resistor to ground;
Charging system, characterized in that it further comprises.
상기 제1 및 제2 스위치는 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)이고,
상기 제1 저항은 상기 제1 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 베이스(Base) 단자 사이에 접속되고, 상기 제2 저항은 상기 제2 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 컬렉터(Collector) 단자 사이에 접속되며, 상기 제3 저항은 상기 제3 분기 노드 및 상기 제2 스위치의 컬렉터 단자 사이에 접속되고, 상기 제1 스위치의 컬렉터 단자 및 상기 제2 스위치의 베이스 단자는 공통 접속되며, 상기 제1 및 제2 스위치의 각 이미터(emitter) 단자는 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
The method of claim 1,
The first and second switches are NPN Bipolar Junction Transistor (BJT),
The first resistor is connected between the first branch node and a base terminal of the first switch, and the second resistor is connected between the second branch node and a collector terminal of the first switch The third resistor is connected between the third branch node and the collector terminal of the second switch, the collector terminal of the first switch and the base terminal of the second switch are commonly connected, and the first and second 2 Charging system, characterized in that each emitter terminal of the switch is connected to ground.
상기 충전부는,
상기 제1 스위치의 베이스 단자와 연결되는 제2 핀;
상기 제2 핀과 그라운드 사이에서 직렬 접속되는 제4 및 제5 저항; 및
사용자의 조작에 따라 개폐되며, 폐쇄 상태에서는 상기 제5 저항의 양 단자를 단락시키고, 개방 상태에서는 상기 제5 저항을 상기 제4 저항에 전기적으로 접속시키는 충전 제어 스위치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
The method of claim 3,
The charging unit,
A second pin connected to the base terminal of the first switch;
Fourth and fifth resistors connected in series between the second pin and the ground; And
A charge control switch that opens and closes according to a user's manipulation, shorting both terminals of the fifth resistor in a closed state, and electrically connecting the fifth resistor to the fourth resistor in an open state;
Charging system, characterized in that it further comprises.
상기 인터페이스 회로부는, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 충전 제어 스위치가 개방된 경우, 상기 제1 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 상승하여 상기 제1 스위치가 턴 온되고, 상기 제1 스위치가 턴 온 됨에 따라 상기 제2 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 하강하여 상기 제2 스위치가 턴 오프됨으로써 상기 제3 저항이 플로팅(floating)되며, 상기 제3 저항이 플로팅됨에 따라 상기 링크 노드에 상기 제2 출력 전압이 형성됨으로써 상기 충전부로부터의 충전 전력의 공급이 중단되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
The method of claim 4,
When the charging control switch is opened according to the user's manipulation, the interface circuit unit is configured to increase the voltage applied to the base terminal of the first switch to turn on the first switch, and to turn on the first switch. As a result, the voltage applied to the base terminal of the second switch is lowered and the second switch is turned off to cause the third resistor to float, and to the link node as the third resistor floats. Charging system, characterized in that the operation to stop the supply of charging power from the charging unit by the output voltage is formed.
내부에 상기 인터페이스 회로부가 실장된 기판을 수용하며, 상기 인터페이스 회로부의 동작을 통해 상기 충전부로부터의 충전 전력이 상기 전기 구동 장치로 공급될 수 있도록 상기 충전부의 커넥터 및 상기 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하기 위한 바디부;
를 포함하고,
상기 인터페이스 회로부는,
상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 CP 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 CP 핀에 초기 형성된 12V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 9V 전압을 형성시키기 위한 제1 저항;
상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치;
상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항;
상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 9V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 6V 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항; 및
상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 장치.Includes a link node connected to the CP pin of the charging unit, and sequentially lowers the voltage of the link node through at least one resistor and at least one switch branched and connected from the link node while the CP pin and the link node are connected By doing so, as an interface circuit unit for interfacing the charging power from the charging unit to the electric driving device, the charging unit is applied to the J1772 standard protocol and performs a charging sequence according to an output voltage formed on the CP (Control Pilot) pin to which a reference resistance is connected. To control the supply of the charging power based on the interface circuit unit; And
The connector of the charging unit and the charging plug of the electric driving device are electrically connected to accommodate a substrate on which the interface circuit unit is mounted therein, and to supply charging power from the charging unit to the electric driving device through the operation of the interface circuit unit. A body portion for connecting to;
Including,
The interface circuit unit,
It is connected to a first branch node branching from the link node, and a 12V voltage initially formed on the CP pin is dropped through a voltage distribution with the reference resistance according to the connection of the CP pin and the link node to 9V to the link node. A first resistor for forming a voltage;
A first switch configured to excite the current flowing through the first resistor to ground;
A second resistor connected to a second branch node branching from the link node;
A third resistor connected to a third branch node branching from the link node, and configured to drop the 9V voltage to form a 6V output voltage at the link node; And
A second switch configured to operate on and off through a voltage supplied from a node connected to the second resistor to excite a current flowing through the third resistor to ground;
Interface device comprising a.
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