KR102258988B1 - Battery charging system and method of vehicle having a pulrality of motor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템은, 복수의 차량 구동용 모터 중에서 제1 모터를 구동하도록 구성되는 제1 인버터와 제2 모터를 구동하도록 구성되는 제2 인버터를 구비하는 모터 구동부, 상기 제1 모터와 상기 제2 모터에 구동 전압을 공급하는 배터리 모듈, 및 상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터 각각의 스위칭 소자를 제어함으로써, 상기 배터리 모듈의 전압에 적합하도록 외부 충전기의 전압을 변압하거나, 또는 외부 차량의 배터리 전압에 적합하도록 상기 배터리 모듈의 전압을 변압하는 변압 회로를 구현하는 제어부를 포함한다.A battery charging system for a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention includes a first inverter configured to drive a first motor and a second motor configured to drive a second motor among a plurality of vehicle driving motors. A motor driving unit having an inverter, a battery module supplying a driving voltage to the first and second motors, and a switching element of each of the first and second inverters are controlled to suit the voltage of the battery module. And a controller configured to implement a transformer circuit that transforms the voltage of the external charger so that the voltage of the battery module is suitable for the battery voltage of the external vehicle.

Figure R1020190148897
Figure R1020190148897

Description

복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템 및 방법{BATTERY CHARGING SYSTEM AND METHOD OF VEHICLE HAVING A PULRALITY OF MOTOR}[BATTERY CHARGING SYSTEM AND METHOD OF VEHICLE HAVING A PULRALITY OF MOTOR}

본 발명은 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charging system and method for a vehicle having a plurality of motors.

전기자동차는 경유나 휘발유 같은 화석연료가 아닌 배터리로부터 직접 전기를 공급받아 구동되는 자동차로서, 배기가스나 소음이 전혀 없기 때문에 전세계적으로 친환경 자동차에 대한 필요가 증대되고 배터리와 모터 기술이 발전됨에 따라 급격하게 발전되고 있다.Electric vehicles are driven by receiving electricity directly from a battery, not from fossil fuels such as diesel or gasoline. As there is no exhaust gas or noise, the need for eco-friendly vehicles around the world increases and battery and motor technologies are developed. It is developing rapidly.

전기자동차는 배터리에 축적된 에너지로 구동모터를 동작시켜 주행을 제공하고, 감속 혹은 정지시 회생제동으로 에너지를 회수하여 배터리를 충전한다. 또한, 전기자동차는 외부 전기충전소의 급속 충전기로부터 충전 전압을 공급받아 배터리를 급속 충전할 수 있다.Electric vehicles provide driving by operating a driving motor with energy accumulated in the battery, and recharge the battery by recovering energy through regenerative braking when decelerating or stopping. In addition, the electric vehicle can rapidly charge a battery by receiving a charging voltage from a quick charger of an external electric charging station.

종래 전기자동차의 급속 충전 시스템의 경우, 고전압 배터리의 전압값이 외부 급속 충전기보다 낮아야만 충전이 가능한 구조이다. 예를 들어, 1200V 급의 고전압 배터리가 있고, 외부 전기충전소의 급속충전기가 대략 400V 및 800V 급의 배터리만 지원하는 구조인 경우, 1200V 급의 고전압 배터리를 구비하는 전기자동차의 급속 충전이 불가하다.In the case of a conventional fast charging system of an electric vehicle, charging is possible only when the voltage value of the high voltage battery is lower than that of an external fast charger. For example, if there is a 1200V class high voltage battery, and the external electric charging station has a structure that supports only about 400V and 800V class batteries, rapid charging of an electric vehicle having a 1200V class high voltage battery is impossible.

반대로, 외부 전기충전소의 급속 충전기가 1200V 급의 배터리만 지원하는 경우라면, 400V 급의 고전압 배터리를 구비하는 전기자동차의 경우, 급속 충전이 가능하겠지만 외부 급속 충전기에서의 급격한 전압 강하로 인해, 내부 반도체 소자의 전기적 손상 및 열에너지 소모가 발생하고, 비효율적인 전력 공급 등 부가적인 손실이 발생한다.Conversely, if the external electric charging station's quick charger supports only 1200V-class batteries, an electric vehicle with a 400V-class high-voltage battery can be charged quickly, but due to the sudden voltage drop from the external quick-charger, the internal semiconductor Electrical damage and thermal energy consumption of the device occurs, and additional losses such as inefficient power supply occur.

한편, 주행 중 긴급 상황 발생시 전기자동차 간의 전력 전달을 통한 배터리 충전이 필요할 경우가 있을 수 있는데, 여분의 배터리 SOC(State of Charge)를 가진 전기자동차에서 배터리의 SOC가 부족한 전기자동차로 전력 전달하기가 종래 배터리 충전 기술로는 어렵고 제한적이다.On the other hand, there may be cases where it is necessary to charge the battery through power transfer between electric vehicles in case of an emergency while driving. It is difficult to transfer power from an electric vehicle with an extra battery SOC (State of Charge) to an electric vehicle that lacks the SOC of the battery. It is difficult and limited with conventional battery charging technology.

예를 들어, 만약 배터리의 SOC가 부족한 전기자동차 A에 구비되는 고전압 배터리의 전압값이 1200V이고, 여분의 배터리 SOC를 가지는 전기자동차 B의 고전압 배터리의 전압값이 400V일 경우, 전기자동차 B의 배터리 전력을 전기자동차 A로 전달하기가 어렵다.For example, if the voltage value of the high voltage battery in the electric vehicle A with insufficient SOC of the battery is 1200V, and the voltage value of the high voltage battery in the electric vehicle B with the extra battery SOC is 400V, the battery of the electric vehicle B It is difficult to transfer power to electric vehicle A.

즉, 향후 다양한 용량을 가지는 전기자동차용 고전압 배터리가 나올 경우, 전기자동차 간 배터리 전력 공급은 제한되는 문제점이 있다.That is, when a high voltage battery for an electric vehicle having various capacities is released in the future, there is a problem in that battery power supply between electric vehicles is limited.

대한민국 등록특허 제10-1631085호Korean Patent Registration No. 10-1631085

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 복수의 모터를 구동하기 위한 모터 구동부를 이용하여 외부의 배터리 충전 전압을 적절히 변압하여 배터리를 충전할 수 있는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was devised in view of the above circumstances, and a battery of a vehicle including a plurality of motors capable of charging the battery by appropriately transforming the external battery charging voltage using a motor driving unit for driving a plurality of motors. It is an object to provide a charging system and method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템은, 복수의 차량 구동용 모터 중에서 제1 모터를 구동하도록 구성되는 제1 인버터와 제2 모터를 구동하도록 구성되는 제2 인버터를 구비하는 모터 구동부; 상기 제1 모터와 상기 제2 모터에 구동 전압을 공급하는 배터리 모듈; 및 상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터 각각의 스위칭 소자를 제어함으로써, 상기 배터리 모듈의 전압에 적합하도록 외부 충전기의 전압을 변압하거나, 또는 외부 차량의 배터리 전압에 적합하도록 상기 배터리 모듈의 전압을 변압하는 변압 회로를 구현하는 제어부;를 포함한다.A battery charging system for a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object includes a first inverter and a second motor configured to drive a first motor among a plurality of vehicle driving motors. A motor driving unit having a second inverter configured to drive; A battery module supplying a driving voltage to the first motor and the second motor; And converting the voltage of the external charger to suit the voltage of the battery module by controlling the switching elements of each of the first inverter and the second inverter, or converting the voltage of the battery module to suit the battery voltage of the external vehicle. It includes; a control unit that implements a transformer circuit.

상기 변압 회로는 DC-DC 변압 회로인 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비할 수 있다.The transformer circuit may include a plurality of motors, which are DC-DC transformer circuits.

상기 제1 인버터는, 상기 제1 모터의 A 상에 연결되는 제1 구동 스위치와 제2 구동 스위치를 포함하고, 상기 제1 모터의 B 상에 연결되는 제3 구동 스위치와 제4 구동 스위치를 포함할 수 있다.The first inverter includes a first driving switch and a second driving switch connected to the A phase of the first motor, and a third driving switch and a fourth driving switch connected to the B phase of the first motor. can do.

상기 제2 인버터는, 상기 제2 모터의 U 상에 연결되는 제1 구동FET와 제2 구동 FET를 포함하고, 상기 제2 모터의 V 상에 연결되는 제3 구동 FET와 제4 구동 FET를 포함할 수 있다.The second inverter includes a first driving FET and a second driving FET connected to the U phase of the second motor, and a third driving FET and a fourth driving FET connected to the V phase of the second motor. can do.

상기 제어부는, 상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 제1 인버터의 상기 제1 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제2 구동 FET를 PWM 제어하고, 상기 제2 인버터의 상기 제4 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제3 구동 FET를 턴 온 제어할 수 있다.When the voltage transformation of the external charger is required, the control unit PWM controls the first driving switch of the first inverter and the second driving FET of the second inverter, and the fourth driving switch of the second inverter And the third driving FET of the second inverter may be turned on.

상기 제어부는, 상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 제1 인버터의 상기 제2 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제1 구동 FET를 PWM 제어하고, 상기 제1 인버터의 상기 제3 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제4 구동 FET를 턴 온 제어할 수 있다.When the voltage transformation of the battery module is required, the control unit PWM controls the second driving switch of the first inverter and the first driving FET of the second inverter, and the third driving switch of the first inverter And the fourth driving FET of the second inverter may be turned on.

상기 제어부의 제어에 의해 상기 모터 구동부와 상기 배터리 모듈을 연결하거나, 상기 외부 충전기 또는 상기 외부 차량이 접속되는 충전구와 상기 배터리 모듈을 연결하는 스위치부를 더 포함할 수 있다.The control unit may further include a switch unit connecting the motor driving unit and the battery module, or connecting the external charger or a charging port to which the external vehicle is connected to the battery module.

상기 스위치부는, 상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 제1 인버터의 상기 제1 구동 스위치를 연결하는 어느 하나의 스위치와, 상기 외부 충전기와 상기 제2 인버터의 상기 제3 구동 FET를 연결하는 다른 하나의 스위치와, 상기 제1 모터의 A 상과 상기 제2 모터의 U 상을 연결하는 또 다른 하나의 스위치를 포함할 수 있다.The switch unit may include any one switch connecting the battery module and the first driving switch of the first inverter, and the third driving of the external charger and the second inverter when voltage transformation of the external charger is required. Another switch for connecting the FET, and another switch for connecting the A phase of the first motor and the U phase of the second motor may be included.

상기 스위치부는, 상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 제1 인버터의 상기 제3 구동 스위치를 연결하는 어느 하나의 스위치와, 상기 외부 차량과 상기 제2 인버터의 상기 제1 구동 FET를 연결하는 다른 하나의 스위치와, 상기 제1 모터의 A 상과 상기 제2 모터의 U 상을 연결하는 또 다른 하나의 스위치를 포함할 수 있다.When the voltage transformation of the battery module is required, the switch unit includes any one switch connecting the battery module and the third driving switch of the first inverter, and the first driving of the external vehicle and the second inverter Another switch for connecting the FET, and another switch for connecting the A phase of the first motor and the U phase of the second motor may be included.

상기 변압 회로는, 상기 스위치부, 상기 제1 인버터, 상기 제2 인버터, 상기 제1 모터, 및 상기 제2 모터의 조합을 통해 구현될 수 있다.The transformer circuit may be implemented through a combination of the switch unit, the first inverter, the second inverter, the first motor, and the second motor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법은, 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법에 있어서, 상기 차량의 배터리 모듈의 충전이 필요한 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 차량에 접속되는 외부 충전기의 전압을 비교하는 전압 비교 단계; 및 상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 복수의 모터를 구동하는 모터 구동부를 이용하여 상기 배터리 모듈의 전압에 적합하도록 상기 외부 충전기의 전압을 변압하는 변압 단계;를 포함한다.A battery charging method for a vehicle having a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is, in the battery charging method for a vehicle having a plurality of motors, charging of the battery module of the vehicle is required. In this case, a voltage comparison step of comparing the voltage of the battery module and an external charger connected to the vehicle; And when voltage transformation of the external charger is required according to the comparison result of the voltage comparison step, transforming the voltage of the external charger to suit the voltage of the battery module using a motor driver for driving the plurality of motors. Includes;

상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요없는 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 외부 충전기를 직렬 연결하여 상기 배터리 모듈을 충전하는 배터리 충전 단계를 더 포함할 수 있다.When the voltage transformation of the external charger is not required according to the comparison result of the voltage comparing step, a battery charging step of charging the battery module by connecting the battery module and the external charger in series may be further included.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법은, 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법에 있어서, 상기 차량의 배터리 모듈의 전력 전달이 필요한 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 차량에 접속되는 외부 차량의 배터리 전압을 비교하는 전압 비교 단계; 및 상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 복수의 모터를 구동하는 모터 구동부를 이용하여 상기 배터리 모듈의 전압에 적합하도록 상기 배터리 모듈의 전압을 변압하는 변압 단계;를 포함한다.A battery charging method for a vehicle having a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is, in the battery charging method for a vehicle having a plurality of motors, the power transmission of the battery module of the vehicle is If necessary, a voltage comparison step of comparing the battery voltage of the battery module and the external vehicle connected to the vehicle; And when voltage transformation of the battery module is required according to the comparison result of the voltage comparison step, transforming the voltage of the battery module to suit the voltage of the battery module using a motor driver for driving the plurality of motors. Includes;

상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요없는 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 외부 차량을 직렬 연결하여 상기 배터리 모듈의 전력을 상기 외부 차량에 전달하는 배터리 전력 전달 단계를 더 포함할 수 있다.When the voltage transformation of the battery module is not required according to the comparison result of the voltage comparing step, the battery power transfer step of connecting the battery module and the external vehicle in series to transfer the power of the battery module to the external vehicle is further included. can do.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템 및 방법에 의하면, 복수의 모터를 구동하기 위한 모터 구동부를 이용하여 외부의 배터리 충전 전압을 적절히 변압하여 배터리를 충전할 수 있는 효과가 있다.According to the battery charging system and method for a vehicle having a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention, the battery can be charged by appropriately transforming the external battery charging voltage using a motor driving unit for driving the plurality of motors. There is an effect.

또한, 비상 상황에서 외부 차량(전기자동차)과 배터리 전력 공급이 가능한 효과가 있다.In addition, there is an effect that it is possible to supply battery power to an external vehicle (electric vehicle) in an emergency situation.

또한, 다양한 용량의 ESS(Energy Storage System) 적용시, 배터리 설계가 용이한 효과가 있다.In addition, when ESS (Energy Storage System) of various capacities is applied, battery design is easy.

또한, 급속충전기의 인프라 기준 전압값에 상관없이, 차량의 배터리 사양에 맞게끔 전압 변환하여 충전이 가능하고, 급속충전기를 구비한 전기충전소의 컴팩트(Compact) 구조를 유지하는 효과가 있다.In addition, regardless of the infrastructure reference voltage value of the quick charger, it is possible to convert the voltage to suit the battery specifications of the vehicle and charge it, and there is an effect of maintaining a compact structure of an electric charging station equipped with a quick charger.

또한, 전기자동차 간의 배터리 전압 사양이 다를지라도, 원활한 전력 공급이 가능한 효과가 있다.In addition, even if the battery voltage specifications between electric vehicles are different, there is an effect of enabling smooth power supply.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템의 회로도이다.
도 2는 도 1의 배터리 충전 시스템의 급속 충전 방법을 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 3은 도 1의 배터리 충전 시스템의 급속 충전 방법을 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 4는 도 1의 배터리 충전 시스템의 급속 충전 방법을 설명하기 위한 제3 도면이다.
도 5는 도 1의 배터리 충전 시스템의 배터리 전력 전달 방법을 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 6은 도 1의 배터리 충전 시스템의 배터리 전력 전달 방법을 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 7은 도 1의 배터리 충전 시스템의 배터리 전력 전달 방법을 설명하기 위한 제3 도면이다.
도 8은 도 1의 배터리 충전 시스템을 이용한 모터 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 급속 충전 모드에 따른 배터리 충전 방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 전력 전달 모드에 따른 배터리 충전 방법의 순서도이다.1 is a circuit diagram of a battery charging system for a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a first diagram illustrating a method of rapidly charging the battery charging system of FIG. 1.
3 is a second diagram illustrating a method of rapidly charging the battery charging system of FIG. 1.
FIG. 4 is a third diagram illustrating a method of rapidly charging the battery charging system of FIG. 1.
FIG. 5 is a first diagram illustrating a method of transmitting battery power in the battery charging system of FIG. 1.
FIG. 6 is a second diagram illustrating a method of transmitting battery power in the battery charging system of FIG. 1.
FIG. 7 is a third diagram illustrating a method of transmitting battery power in the battery charging system of FIG. 1.
FIG. 8 is a diagram illustrating a motor driving method using the battery charging system of FIG. 1.
9 is a flowchart of a battery charging method according to a fast charging mode of a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention.
10 is a flowchart of a battery charging method according to a power transfer mode of a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto, and may be modified and variously implemented by a person skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a battery charging system for a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템(100)은, 제어부(110), 모터 구동부(120), 스위치부(130), 및 배터리 모듈(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a battery charging system 100 for a vehicle having a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention includes a control unit 110, a motor driving unit 120, a switch unit 130, and a battery module. Includes 140.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템(100)은, 평상시 모터 구동부(120)를 이용하여 복수의 차량 구동용 모터(200)를 동작시키고, 배터리 충전시 모터 구동부(120)를 이용하여 배터리 모듈(140)의 전압에 적합하도록 충전구(Inlet)로 입력되는 외부 전압을 변압함으로써 배터리 모듈(140)을 충전할 수 있다.The battery charging system 100 for a vehicle having a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention operates a plurality of vehicle driving motors 200 using the motor driving unit 120 in normal times, and when charging the battery, the motor The battery module 140 may be charged by transforming an external voltage input through an inlet to suit the voltage of the battery module 140 using the driving unit 120.

제어부(110)는 모터 구동부(120)를 제어하여 복수의 차량 구동용 모터(200)를 동작시킬 수 있다. 또한, 제어부(110)는 모터 구동부(120)를 제어하여 배터리 모듈(140)을 충전할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제어부(110)는 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit)일 수 있다.The controller 110 may control the motor driving unit 120 to operate a plurality of vehicle driving motors 200. In addition, the control unit 110 may charge the battery module 140 by controlling the motor driving unit 120. In one embodiment, the control unit 110 may be a micro controller unit.

제어부(110)는 모터 구동 모드로 동작하거나, 또는 배터리 충전 모드로 동작할 수 있다. 제어부(110)는 모터 구동 모드로 동작시, 복수의 차량 구동용 모터(200)에 흐르는 전류를 기초로 모터 구동부(120)를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어할 수 있다. 제어부(110)는 배터리 충전 모드로 동작시, 모터 구동부(120)를 PWM 제어함과 동시에 충전구(Inlet)에 흐르는 전류를 기초로 스위치부(130)를 온/오프(On/Off) 제어할 수 있다.The controller 110 may operate in a motor driving mode or a battery charging mode. When operating in the motor driving mode, the controller 110 may control the motor driving unit 120 based on current flowing through the plurality of vehicle driving motors 200 to control the pulse width modulation (PWM). When operating in the battery charging mode, the controller 110 controls the motor driving unit 120 to PWM control and at the same time controls the switch unit 130 on/off based on the current flowing through the charging port (Inlet). I can.

모터 구동부(120)는 배터리 모듈(140)의 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다. 모터 구동부(120)는 변환된 교류 전압을 이용하여 복수의 차량 구동용 모터(200)의 회전 동작을 제어할 수 있다. 모터 구동부(120)는 복수의 차량 구동용 모터(200) 각각을 제어하도록 제1 인버터(121)와 제2 인버터(123)를 포함할 수 있다.The motor driver 120 may convert the DC voltage of the battery module 140 into an AC voltage. The motor driver 120 may control the rotational operation of the plurality of vehicle driving motors 200 by using the converted AC voltage. The motor driving unit 120 may include a first inverter 121 and a second inverter 123 to control each of the plurality of vehicle driving motors 200.

제1 인버터(121)는 제1 모터(210)를 제어하도록 제1 모터(210)의 3 상(A, B, C)에 연결되고, 제2 인버터(123)는 제2 모터(220)를 제어하도록 제2 모터(220)의 3 상(U, V, W)에 연결될 수 있다.The first inverter 121 is connected to the three phases (A, B, C) of the first motor 210 to control the first motor 210, and the second inverter 123 is connected to the second motor 220. It may be connected to the three phases (U, V, W) of the second motor 220 to control.

제1 인버터(121)는 복수의 구동 스위치(IGBT1, IGBT2, IGBT3, IGBT4, IGBT5, IGBT6)를 포함하고, 제2 인버터(121)는 복수의 구동 FET(FET1, FET2, FEF3, FET4, FET5, FET6)를 포함할 수 있다. 복수의 구동 스위치(IGBT1, IGBT2, IGBT3, IGBT4, IGBT5, IGBT6) 각각은 모스펫(MOSFET) 소자일 수 있다. 복수의 구동 FET(FET1, FET2, FEF3, FET4, FET5, FET6) 각각은 모스펫(MOSFET) 소자일 수 있다.The first inverter 121 includes a plurality of driving switches (IGBT1, IGBT2, IGBT3, IGBT4, IGBT5, IGBT6), and the second inverter 121 includes a plurality of driving FETs (FET1, FET2, FEF3, FET4, FET5, and FET6). Each of the plurality of driving switches IGBT1, IGBT2, IGBT3, IGBT4, IGBT5, and IGBT6 may be a MOSFET device. Each of the driving FETs FET1, FET2, FEF3, FET4, FET5, and FET6 may be a MOSFET device.

일 실시예에 있어서, 제1 구동 스위치(IGBT1)의 소스단과 제2 구동 스위치(IGBT2)의 드레인단은 제1 모터(210)의 A 상에 연결될 수 있다. 제3 구동 스위치(IGBT3)의 소스단과 제4 구동 스위치(IGBT4)의 드레인단은 제1 모터(210)의 B 상에 연결될 수 있다. 제5 구동 스위치(IGBT5)의 소스단과 제6 구동 스위치(IGBT6)의 드레인단은 제1 모터(210)의 C 상에 연결될 수 있다.In an embodiment, a source terminal of the first driving switch IGBT1 and a drain terminal of the second driving switch IGBT2 may be connected to the A phase of the first motor 210. The source terminal of the third driving switch IGBT3 and the drain terminal of the fourth driving switch IGBT4 may be connected to the B phase of the first motor 210. The source terminal of the fifth driving switch IGBT5 and the drain terminal of the sixth driving switch IGBT6 may be connected to the C phase of the first motor 210.

또한, 제1 구동 FET(FET1)의 소스단과 제2 구동 FET(FET2)의 드레인단은 제2 모터(220)의 U 상에 연결될 수 있다. 제3 구동 FET(FET3)의 소스단과 제4 구동 FET(FET4)의 드레인단은 제2 모터(220)의 V 상에 연결될 수 있다. 제5 구동 FET(FET5)의 소스단과 제6 구동 FET(FET6)의 드레인단은 제2 모터(220)의 W 상에 연결될 수 있다.In addition, the source terminal of the first driving FET FET1 and the drain terminal of the second driving FET FET2 may be connected to the U phase of the second motor 220. The source terminal of the third driving FET FET3 and the drain terminal of the fourth driving FET FET4 may be connected to the V phase of the second motor 220. The source terminal of the fifth driving FET FET5 and the drain terminal of the sixth driving FET FET6 may be connected to the W phase of the second motor 220.

제1 인버터(121)와 제2 인버터(123) 각각은 과전압으로부터 회로 보호를 위한 커패시터(C1, C2)를 포함할 수 있다.Each of the first inverter 121 and the second inverter 123 may include capacitors C1 and C2 for circuit protection from overvoltage.

스위치부(130)는, 배터리 모듈(140)과 모터 구동부(120)의 연결을 제어할 수 있다. 또한, 스위치부(130)는 배터리 모듈(140)과 충전구(Inlet)의 연결을 제어할 수 있다. 또한, 스위치부(130)는 모터 구동부(120)와 충전구(Inlet)의 연결을 제어할 수 있다.The switch unit 130 may control the connection between the battery module 140 and the motor driving unit 120. In addition, the switch unit 130 may control the connection between the battery module 140 and the charging port (Inlet). In addition, the switch unit 130 may control the connection between the motor driving unit 120 and the charging port (Inlet).

스위치부(130)는 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 제5 스위치(SW5), 제6 스위치(SW6), 제7 스위치(SW7), 제8 스위치(SW8)를 포함할 수 있다.The switch unit 130 includes a first switch SW1, a second switch SW2, a third switch SW3, a fourth switch SW4, a fifth switch SW5, a sixth switch SW6, and a seventh switch. A switch SW7 and an eighth switch SW8 may be included.

제1 스위치(SW1)는 배터리 모듈(140)의 양전압단에 연결될 수 있다. 제2 스위치(SW2)는 배터리 모듈(140)의 음전압단과 제1 인버터(121)의 하위사이드 사이에 연결될 수 있다. 또한, 제2 스위치(SW2)는 배터리 모듈(140)의 음전압단과 제2 인버터(123)의 하위사이드 사이에 연결될 수 있다. 제3 스위치(SW3)는 일단이 제2 스위치(SW2)와 제1 인버터(121)의 하위사이드 사이에 연결되고, 타단이 충전구(Inlet)에 연결될 수 있다. 제4 스위치(SW4)는 제1 스위치(SW1)와 충전구(Inlet) 사이에 연결될 수 있다. 제5 스위치(SW5)는 제1 스위치(SW1)와 제1 인버터(121)의 상위사이드 사이에 연결될 수 있다. 제6 스위치(SW6)는 일단이 충전구(Inlet)와 제4 스위치(SW4) 사이에 연결되고 타단이 제2 인버터(123)의 상위사이드에 연결될 수 있다. 제7 스위치(SW7)는 일단이 제5 스위치(SW5)와 제1 인버터(121)의 상위사이드 사이에 연결되고, 타단이 제2 인버터(123)의 상위사이드에 연결될 수 있다. 제8 스위치(SW8)는 제1 모터(210)의 A 상과 제2 모터(220)의 U 상 사이에 연결될 수 있다. 여기서, 제1 모터(210)의 A 상과 제8 스위치(SW8)의 사이에는 커패시터(C3)가 연결될 수 있다.The first switch SW1 may be connected to both voltage terminals of the battery module 140. The second switch SW2 may be connected between the negative voltage terminal of the battery module 140 and the lower side of the first inverter 121. In addition, the second switch SW2 may be connected between the negative voltage terminal of the battery module 140 and the lower side of the second inverter 123. The third switch SW3 may have one end connected between the second switch SW2 and the lower side of the first inverter 121 and the other end connected to the charging port Inlet. The fourth switch SW4 may be connected between the first switch SW1 and the charging port Inlet. The fifth switch SW5 may be connected between the first switch SW1 and the upper side of the first inverter 121. The sixth switch SW6 may have one end connected between the charging port Inlet and the fourth switch SW4 and the other end connected to the upper side of the second inverter 123. One end of the seventh switch SW7 may be connected between the fifth switch SW5 and the upper side of the first inverter 121, and the other end may be connected to the upper side of the second inverter 123. The eighth switch SW8 may be connected between the A phase of the first motor 210 and the U phase of the second motor 220. Here, a capacitor C3 may be connected between the phase A of the first motor 210 and the eighth switch SW8.

배터리 모듈(140)은 복수의 배터리 셀(CELL)이 서로 직렬 연결되어 구성될 수 있다. 배터리 모듈(140)은 차량 구동용 모터(200)에 전압을 공급하여 회전 동작이 가능하도록 할 수 있다. 배터리 모듈(140)은 차량의 회생 제동을 통해 충전될 수 있다. 배터리 모듈(140)은 충전구(Inlet)로 입력되는 외부 전압을 공급받아 급속 충전될 수 있다. 배터리 모듈(140)은 고전압 배터리일 수 있으며, 대략 400V, 800V, 또는 1200V의 배터리 전압을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The battery module 140 may be configured by connecting a plurality of battery cells CELLs in series. The battery module 140 may supply a voltage to the vehicle driving motor 200 to enable a rotation operation. The battery module 140 may be charged through regenerative braking of the vehicle. The battery module 140 may be rapidly charged by receiving an external voltage input through a charging port (Inlet). The battery module 140 may be a high voltage battery, and may have a battery voltage of approximately 400V, 800V, or 1200V, but is not limited thereto.

도 2는 도 1의 배터리 충전 시스템의 급속 충전 방법을 설명하기 위한 제1 도면이다.FIG. 2 is a first diagram illustrating a method of rapidly charging the battery charging system of FIG. 1.

도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 배터리 충전 시스템(100)은 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압을 통해 배터리 모듈(140)을 급속 충전할 수 있다. 외부 급속 충전기(300)는 전기충전소에 구비되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압이 배터리 모듈(140)의 전압과 상이할 수 있으므로, 배터리 충전 시스템(100)은 배터리 모듈(140)의 급속 충전이 가능하도록 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압을 변압할 수 있다.Referring to FIG. 2, the battery charging system 100 including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention may rapidly charge the battery module 140 through the output voltage of the external quick charger 300. The external quick charger 300 may be provided in an electric charging station, but is not limited thereto. Here, since the output voltage of the external quick charger 300 may be different from the voltage of the battery module 140, the battery charging system 100 is The output voltage can be transformed.

배터리 충전 시스템(100)은 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압을 변압하기 위한 DC-DC 컨버터 회로를 구현할 수 있다. 배터리 충전 시스템(100)은 모터 구동부(120)와 스위치부(130)에 대한 제어부(110)의 제어를 통해 DC-DC 컨버터 회로를 구현할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 배터리 충전 시스템(100)은 DC-DC 컨버터 회로의 일종인 SEPIC(Single-Ended Primary-Inductance converter) 회로를 구현할 수 있다. SEPIC 회로는 제5 스위치(SW5), 제6 스위치(SW6), 제8 스위치(SW8), 제1 구동 스위치(IGBT1), 제4 구동 스위치(IGBT4), 제2 구동 FET(FET2), 제3 구동 FET(FET3), 제1 모터(210), 및 제2 모터(220)의 조합을 통해 구현될 수 있다.The battery charging system 100 may implement a DC-DC converter circuit for transforming the output voltage of the external quick charger 300. The battery charging system 100 may implement a DC-DC converter circuit through the control of the control unit 110 for the motor driving unit 120 and the switch unit 130. In one embodiment, the battery charging system 100 may implement a single-ended primary-inductance converter (SEPIC) circuit, which is a type of DC-DC converter circuit. The SEPIC circuit includes a fifth switch (SW5), a sixth switch (SW6), an eighth switch (SW8), a first driving switch (IGBT1), a fourth driving switch (IGBT4), a second driving FET (FET2), and a third driving switch. It may be implemented through a combination of the driving FET (FET3), the first motor 210, and the second motor 220.

제어부(110)는 충전구(Inlet)에 외부 급속 충전기(300)가 접속되면, 외부 급속 충전기(300)의 센싱 전압을 전달받을 수 있다. 여기서, 외부 급속 충전기(300)의 전압 센싱은 별도의 센싱장치(미도시)에 의해 이루어질 수 있다.When the external quick charger 300 is connected to the charging port Inlet, the controller 110 may receive the sensing voltage of the external quick charger 300. Here, voltage sensing of the external rapid charger 300 may be performed by a separate sensing device (not shown).

제어부(110)는 센싱 전압을 기초로 PWM 제어 신호와 온/오프 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 센싱 전압이 배터리 모듈(140)의 전압보다 낮거나, 또는 기설정된 임계 전압 이상으로 큰 경우, PWM 제어 신호와 온/오프 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 임계 전압은 사용자의 필요에 따라 적절히 설정될 수 있다.The controller 110 may generate a PWM control signal and an on/off control signal based on the sensing voltage. When the sensing voltage is lower than the voltage of the battery module 140 or greater than a preset threshold voltage, the controller 110 may generate a PWM control signal and an on/off control signal. Here, the threshold voltage may be appropriately set according to the needs of the user.

제어부(110)는 PWM 제어 신호에 따라 제1 구동 스위치(IGBT1)와 제2 구동 FET(FET2)를 PWM 제어할 수 있다. 이때 제1 구동 스위치(IGBT1)는 턴 온 제어되고, 제2 구동 FET(FET2)는 턴 오프 제어된다.The controller 110 may PWM control the first driving switch IGBT1 and the second driving FET FET2 according to the PWM control signal. At this time, the first driving switch IGBT1 is turned on and the second driving FET FET2 is turned off.

제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 제4 구동 스위치(SW4)와 제3 구동 FET(FET3)를 턴 온(Turn On)제어할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3), 제5 스위치(SW5), 제6 스위치(SW6), 및 제8 스위치(SW8)를 턴 온(Turn On) 제어할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 제4 스위치(SW4)와 제7 스위치(SW7)를 턴 오프 제어할 수 있다.The controller 110 may turn on the fourth driving switch SW4 and the third driving FET FET3 according to the on/off control signal. In addition, the control unit 110 includes a first switch SW1, a second switch SW2, a third switch SW3, a fifth switch SW5, and a sixth switch SW6 according to the on/off control signal. The eighth switch SW8 may be turned on. In addition, the controller 110 may turn off the fourth switch SW4 and the seventh switch SW7 according to the on/off control signal.

제1 구동 스위치(IGBT1)와 제2 구동 FET(FET2)가 턴 온(Turn On) 된 상태에서, 외부 급속 충전기(300)의 플러스 전극의 전류 흐름은 충전구(Inlet), 제6 스위치(SW6), 제3 구동 FET(FET3), 제2 모터(220)의 V 상, 제2 모터(220)의 U 상, 제8 스위치(SW8), 커패시터(C3), 제1 구동 스위치(IGBT1), 제5 스위치(SW5), 및 제1 스위치(SW1)를 순차적으로 지나서 배터리 모듈(140)의 양전압단에 입력되게 나타난다.In a state in which the first driving switch IGBT1 and the second driving FET2 are turned on, the current flow of the positive electrode of the external quick charger 300 is the charging port Inlet and the sixth switch SW6. ), a third driving FET (FET3), a V phase of the second motor 220, a U phase of the second motor 220, an eighth switch SW8, a capacitor C3, a first driving switch IGBT1, The fifth switch SW5 and the first switch SW1 are sequentially passed to be input to the positive voltage terminals of the battery module 140.

도 3은 도 1의 배터리 충전 시스템의 급속 충전 방법을 설명하기 위한 제2 도면이다.3 is a second diagram illustrating a method of rapidly charging the battery charging system of FIG. 1.

도 3을 참고하면, 제어부(110)는 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압을 배터리 모듈(140)에 적합한 전압으로 가변하기 위해 제1 구동 스위치(IGBT1)와 제2 구동 FET(FET2)를 PWM 제어한다. 이때 제1 구동 스위치(IGBT1)는 턴 오프 제어되고, 제2 구동 (FET2)는 턴 온 제어된다. 이를 통해 제1 인버터(121), 제1 모터(210), 및 제2 인버터(123)를 지나는 프리휠링 전류 흐름이 나타나게 되고, 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압이 가변된다. 이후 가변된 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압은 도 2와 같이 배터리 모듈(140)에 공급된다.Referring to FIG. 3, the control unit 110 PWM controls the first driving switch (IGBT1) and the second driving FET (FET2) to change the output voltage of the external quick charger 300 to a voltage suitable for the battery module 140. Control. At this time, the first driving switch IGBT1 is turned off and the second driving FET2 is turned on. As a result, the flow of freewheeling current passing through the first inverter 121, the first motor 210, and the second inverter 123 appears, and the output voltage of the external quick charger 300 is varied. Thereafter, the changed output voltage of the external quick charger 300 is supplied to the battery module 140 as shown in FIG. 2.

도 4는 도 1의 배터리 충전 시스템의 급속 충전 방법을 설명하기 위한 제3 도면이다.FIG. 4 is a third diagram illustrating a method of rapidly charging the battery charging system of FIG. 1.

도 4를 참고하면, 제어부(110)는 외부 급속 충전기(300)의 센싱 전압이 상술한 바와 같은 임계 전압 이하로 배터리 모듈(140)의 전압보다 높은 경우, 온/오프 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 온/오프 제어 신호를 통해 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3) 및 제4 스위치(SW4)를 턴 온 제어할 수 있다. 제어부(110)는 스위치부(130)의 나머지 스위치에 대해 턴 오프 제어할 수 있다. 이를 통해 배터리 모듈(140)은 외부 급속 충전기(300)와 직렬 연결될 수 있다. 배터리 모듈(140)은 외부 급속 충전기(300)의 출력 전압을 공급받아 급속 충전될 수 있다.Referring to FIG. 4, when the sensing voltage of the external quick charger 300 is higher than the voltage of the battery module 140 below the threshold voltage as described above, the controller 110 may generate an on/off control signal. . The controller 110 may turn on the first switch SW1, the second switch SW2, the third switch SW3, and the fourth switch SW4 through an on/off control signal. The control unit 110 may control the turn off of the remaining switches of the switch unit 130. Through this, the battery module 140 may be connected in series with the external quick charger 300. The battery module 140 may be rapidly charged by receiving the output voltage of the external quick charger 300.

도 5는 도 1의 배터리 충전 시스템의 배터리 전력 전달 방법을 설명하기 위한 제1 도면이다.FIG. 5 is a first diagram illustrating a method of transmitting battery power in the battery charging system of FIG. 1.

도 5를 참고하면, 배터리 충전 시스템(100)은 외부 차량(400)에 배터리 모듈(140)의 전력을 전달할 수 있다. 여기서, 외부 차량(400)은 배터리가 방전되어 충전이 필요한 상황일 수 있다.Referring to FIG. 5, the battery charging system 100 may deliver power of the battery module 140 to the external vehicle 400. Here, the external vehicle 400 may be in a situation where the battery is discharged and needs to be charged.

배터리 충전 시스템(100)은 외부 차량(400)이 충전구(Inlet)에 접속되면, 외부 차량(400)의 배터리 전압을 센싱할 수 있다.When the external vehicle 400 is connected to an inlet, the battery charging system 100 may sense the battery voltage of the external vehicle 400.

제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 전압이 외부 차량(400)의 배터리 전압 보다 작거나, 임계 전압 이상으로 외부 차량(400)의 배터리 전압보다 큰 경우, 배터리 모듈(140)의 전압 가변이 필요한 것으로 판단할 수 있다.When the voltage of the battery module 140 is less than the battery voltage of the external vehicle 400 or greater than the battery voltage of the external vehicle 400 by a threshold voltage or more, the voltage of the battery module 140 is variable. It can be judged as necessary.

제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 전압 가변 및 전력 전달을 위한 PWM 제어 신호와 온/오프 제어 신호를 생성할 수 있다.The controller 110 may generate a PWM control signal and an on/off control signal for varying the voltage of the battery module 140 and transmitting power.

제어부(110)는 PWM 제어 신호에 따라 제2 구동 스위치(IGBT2)를 PWM 제어하고, 제1 구동 FET(FET1)를 PWM 제어할 수 있다. 이때 제2 구동 스위치(IGBT2)는 턴 오프 동작하고, 제1 구동 FET(FET1)는 턴 온 동작한다.The controller 110 may PWM control the second driving switch IGBT2 and may PWM control the first driving FET FET1 according to the PWM control signal. At this time, the second driving switch IGBT2 is turned off, and the first driving FET FET1 is turned on.

제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 제3 구동 스위치(IGBT3)와 제4 구동 FET(FET4)를 턴 온 제어할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3), 제5 스위치(SW5), 제6 스위치(SW6), 및 제8 스위치(SW8)를 턴 온(Turn On) 제어할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 온/오프 제어 신호로 제4 스위치(SW4)와 제7 스위치(SW7)를 턴 오프 제어할 수 있다.The controller 110 may turn on the third driving switch IGBT3 and the fourth driving FET FET4 according to the on/off control signal. In addition, the control unit 110 includes a first switch SW1, a second switch SW2, a third switch SW3, a fifth switch SW5, and a sixth switch SW6 according to the on/off control signal. The eighth switch SW8 may be turned on. In addition, the controller 110 may turn off the fourth switch SW4 and the seventh switch SW7 using an on/off control signal.

제3 구동 스위치(IGBT3)와 제1 구동 FET(FET1)가 턴 온(Turn On) 된 상태에서, 배터리 모듈(140)의 양전압단의 전류 흐름은 제3 구동 스위치(IGBT3), 제1 모터(210)의 B 상, 제1 모터(210)의 A 상, 제8 스위치(SW8), 제1 구동 FET(FET1), 및 제6 스위치(SW6), 및 충전구(Inlet)를 순차적으로 지나서 외부 차량(400)의 배터리에 입력되게 나타난다.In a state in which the third driving switch IGBT3 and the first driving FET FET1 are turned on, the current flows at both voltage terminals of the battery module 140 are the third driving switch IGBT3 and the first motor. The B phase of 210, the A phase of the first motor 210, the eighth switch (SW8), the first driving FET (FET1), and the sixth switch (SW6), and the charging port (Inlet) in sequence Appears to be input to the battery of the external vehicle 400.

도 6은 도 1의 배터리 충전 시스템의 배터리 전력 전달 방법을 설명하기 위한 제2 도면이다.FIG. 6 is a second diagram illustrating a method of transmitting battery power in the battery charging system of FIG. 1.

도 6을 참고하면, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 전압을 외부 차량(400)의 배터리 전압에 적합한 전압으로 가변하기 위해 제2 구동 스위치(IGBT2)와 제1 구동 FET(FET1)를 PWM 제어한다. 이때 제2 구동 스위치(IGBT2)는 턴 온 제어되고, 제1 구동 (FET1)는 턴 온 제어된다. 이를 통해 제1 인버터(121), 제2 인버터(123), 및 제2 모터(220)를 지나는 프리휠링 전류 흐름이 나타나게 되고, 배터리 모듈(140)의 출력 전압이 가변된다. 이후 가변된 배터리 모듈(140)의 출력 전압은 도 5와 같이 외부 차량(400)의 배터리에 공급된다.Referring to FIG. 6, the controller 110 uses a second driving switch (IGBT2) and a first driving FET (FET1) to change the voltage of the battery module 140 to a voltage suitable for the battery voltage of the external vehicle 400. PWM control. At this time, the second driving switch IGBT2 is turned on and the first driving FET1 is turned on. As a result, the flow of freewheeling current passing through the first inverter 121, the second inverter 123, and the second motor 220 appears, and the output voltage of the battery module 140 is varied. Thereafter, the changed output voltage of the battery module 140 is supplied to the battery of the external vehicle 400 as shown in FIG. 5.

도 7은 도 1의 배터리 충전 시스템의 배터리 전력 전달 방법을 설명하기 위한 제3 도면이다.FIG. 7 is a third diagram for describing a method of transmitting battery power in the battery charging system of FIG. 1.

도 7을 참고하면, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 전압이 임계 전압 이하로 외부 차량(400)의 배터리 전압보다 높은 경우, 온/오프 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 온/오프 제어 신호를 통해 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3) 및 제4 스위치(SW4)를 턴 온 제어할 수 있다. 제어부(110)는 스위치부(130)의 나머지 스위치에 대해 턴 오프 제어할 수 있다. 이를 통해 배터리 모듈(140)은 외부 차량(400)의 배터리와 직렬 연결될 수 있다. 배터리 모듈(140)의 출력 전압은 외부 차량(400)의 배터리에 전달되어 배터리 충전에 이용될 수 있다.Referring to FIG. 7, when the voltage of the battery module 140 is lower than the threshold voltage and is higher than the battery voltage of the external vehicle 400, the controller 110 may generate an on/off control signal. The controller 110 may turn on the first switch SW1, the second switch SW2, the third switch SW3, and the fourth switch SW4 through an on/off control signal. The control unit 110 may control the turn off of the remaining switches of the switch unit 130. Through this, the battery module 140 may be connected in series with the battery of the external vehicle 400. The output voltage of the battery module 140 may be transmitted to the battery of the external vehicle 400 and used to charge the battery.

도 8은 도 1의 배터리 충전 시스템을 이용한 모터 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a motor driving method using the battery charging system of FIG. 1.

도 8을 참고하면, 제어부(110)는 모터 구동 모드로 동작할 수 있다. 제어부(110)는 모터 구동 모드에서 온/오프 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 제5 구동 스위치(IGBT5)와 제5 구동 FET(FET5)를 턴 온 제어할 수 있다. 제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제5 스위치(SW5), 및 제7 스위치(SW7)를 턴 온 제어할 수 있다. 또한 제어부(110)는 온/오프 제어 신호에 따라 스위치부(130)의 나머지 스위치에 대해 턴 오프 제어할 수 있다.Referring to FIG. 8, the controller 110 may operate in a motor driving mode. The controller 110 may generate an on/off control signal in the motor driving mode. The controller 110 may turn on the fifth driving switch IGBT5 and the fifth driving FET FET5 according to the on/off control signal. The controller 110 may turn on the first switch SW1, the second switch SW2, the fifth switch SW5, and the seventh switch SW7 according to the on/off control signal. In addition, the control unit 110 may control the turn off of the remaining switches of the switch unit 130 according to the on/off control signal.

이를 통해 배터리 모듈(140)의 전압은 제1 모터(210)와 제2 모터(220) 각각에 공급되어 회전 동작이 이루어지도록 할 수 있다.Through this, the voltage of the battery module 140 may be supplied to each of the first motor 210 and the second motor 220 so that a rotation operation may be performed.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 급속 충전 모드에 따른 배터리 충전 방법의 순서도이다.9 is a flowchart of a battery charging method according to a fast charging mode of a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2 및 도 9를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 급속 충전 모드에 따른 배터리 충전 방법은, 급속 충전 모드 동작 단계(S701), 배터리 상태 판단 단계(S703), 충전 중지 단계(S705), 충전 대기 단계(S707), 연결 상태 판단 단계(S709), 충전 정지 단계(S711), 전압 비교 단계(S713), 배터리 직렬 연결 단계(S715), 배터리 충전 단계(S717), 가변 연결 단계(S719), 및 변압 단계(S721)를 포함할 수 있다.2 and 9, the battery charging method according to the rapid charging mode of a vehicle having a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention is a rapid charging mode operation step (S701), a battery state determination step (S703). ), charging stop step (S705), charge standby step (S707), connection state determination step (S709), charging stop step (S711), voltage comparison step (S713), battery serial connection step (S715), battery charging step ( S717), a variable connection step (S719), and a transformation step (S721) may be included.

급속 충전 모드 동작 단계(S701)에서, 제어부(110)는 외부 급속 충전기(300)가 충전구(Inlet)에 접속되면, 급속 충전 모드로 동작한다.In the fast charging mode operation step S701, when the external fast charger 300 is connected to the charging port (Inlet), the control unit 110 operates in the fast charging mode.

배터리 상태 판단 단계(S703)에서, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 전압 센싱을 통해 배터리 상태 오류 여부를 판단한다. 여기서, 배터리 모듈(140)의 전압 센싱은 별도의 센싱장치(미도시)에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 배터리 상태 오류 여부는 종래 다양한 오류 검출 방식에 의해 판단될 수 있다.In the battery state determination step S703, the controller 110 determines whether a battery state is faulty through voltage sensing by the battery module 140. Here, voltage sensing of the battery module 140 may be performed by a separate sensing device (not shown). In addition, whether the battery is in error can be determined by various conventional error detection methods.

충전 중지 단계(S705)에서, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 상태가 정상이 아닌 것으로 판단되면, 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 턴 오프(Turn Off) 제어한다. 이를 통해 배터리 모듈(140)의 사용이 중단될 수 있다.In the charging stop step (S705), if it is determined that the state of the battery module 140 is not normal, the control unit 110 controls the first switch (SW1) and the second switch (SW2) to turn off (Turn Off). . Through this, the use of the battery module 140 may be stopped.

충전 대기 단계(S707)에서, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 상태가 정상인 것으로 판단되면, 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 턴 온(Turn On) 제어한다.In the charging standby step S707, when it is determined that the state of the battery module 140 is normal, the controller 110 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to turn on.

연결 상태 판단 단계(S709)에서, 제어부(110)는 외부 급속 충전기(300)와 충전구(Inlet)의 연결 상태의 오류 여부를 판단한다. 제어부(110)는 충전구(Inlet)에 흐르는 전류를 기초로 연결 상태의 오류 여부를 판단할 수 있다.In the connection state determination step (S709), the controller 110 determines whether there is an error in the connection state between the external quick charger 300 and the charging port (Inlet). The controller 110 may determine whether or not there is an error in the connection state based on the current flowing through the charging port (Inlet).

충전 정지 단계(S711)에서, 제어부(110)는, 외부 급속 충전기(300)와 충전구(Inlet) 연결 오류가 있는 것으로 판단되면, 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 및 제6 스위치(SW6)를 턴 오프(Turn Off) 제어한다. 이를 통해 외부 급속 충전기(300)의 배터리 전압이 배터리 모듈(140)에 전달되는 것이 차단될 수 있다.In the charging stop step (S711), the controller 110, if it is determined that there is a connection error between the external quick charger 300 and the charging port (Inlet), the third switch (SW3), the fourth switch (SW4), and 6 Controls the switch SW6 to turn off. Through this, the battery voltage of the external quick charger 300 may be blocked from being transmitted to the battery module 140.

전압 비교 단계(S713)에서, 제어부(110)는, 외부 급속 충전기(300)와 충전구(Inlet)의 연결이 정상인 것으로 판단되면, 외부 급속 충전기(300)의 배터리 전압과 배터리 모듈(140)의 배터리 전압을 비교한다. 외부 급속 충전기(300)의 배터리 전압은 별도의 센싱장치(미도시)에 의해 센싱될 수 있다.In the voltage comparison step (S713), the controller 110, if it is determined that the connection between the external quick charger 300 and the charging port (Inlet) is normal, the battery voltage of the external quick charger 300 and the battery module 140 Compare battery voltage. The battery voltage of the external quick charger 300 may be sensed by a separate sensing device (not shown).

직렬 연결 단계(S715)에서, 제어부(110)는 외부 급속 충전기(300)의 전압이 배터리 모듈(140)의 전압보다 임계 전압 이하로 큰 경우, 배터리 모듈(140)와 외부 급속 충전기(300)의 직렬 연결을 위해 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4)를 턴 온(Turn On) 제어하고, 제5 스위치(SW5)와 제6 스위치(SW6)를 턴 오프(Turn Off) 제어할 수 있다.In the series connection step (S715), when the voltage of the external quick charger 300 is greater than the voltage of the battery module 140 below the threshold voltage, the controller 110 For serial connection, the third switch (SW3) and the fourth switch (SW4) can be turned on, and the fifth switch (SW5) and the sixth switch (SW6) can be turned off. have.

배터리 충전 단계(S717)에서, 배터리 모듈(140)은 외부 급속 충전기(300)와 직렬 연결되어 외부 급속 충전기(300)의 배터리 전압을 공급받아 급속 충전될 수 있다.In the battery charging step (S717), the battery module 140 is connected in series with the external quick charger 300 to receive the battery voltage of the external quick charger 300 to be rapidly charged.

가변 연결 단계(S719)에서, 제어부(110)는 외부 급속 충전기(300)의 전압이 배터리 모듈(140)의 전압보다 작거나, 임계 전압 이상으로 큰 경우, 외부 급속 충전기(300)의 전압 변압을 위해 제3 스위치(SW3), 제5 스위치(SW5), 제6 스위치(SW6), 및 제8 스위치(SW8)를 턴 온(Turn On)제어하고, 제4 스위치(SW4)와 제7 스위치(SW7)를 턴 오프(Turn Off) 제어할 수 있다.In the variable connection step (S719), when the voltage of the external quick charger 300 is less than the voltage of the battery module 140 or greater than the threshold voltage, the controller 110 adjusts the voltage transformation of the external quick charger 300 For this, the third switch SW3, the fifth switch SW5, the sixth switch SW6, and the eighth switch SW8 are turned on, and the fourth switch SW4 and the seventh switch SW8 are controlled. SW7) can be controlled to turn off.

변압 단계(S721)에서, 제어부(110)는 제1 인버터(121)와 제2 인버터(123)의 제어를 통해 DC-DC 변압 회로(예, SEPIC)를 구현함으로써 외부 급속 충전기(300)의 배터리 전압을 변압하여 배터리 모듈(140)에 공급할 수 있다. 여기서, 제어부(110)는 제1 구동 스위치(IGBT1)와 제2 구동FET(FET2)를 PWM 제어하고, 제4 구동 스위치(IGBT4)와 제3 구동 FET(FET3)를 턴 온 제어함으로써 DC-DC 변압 회로를 구현할 수 있다. 이를 통해 배터리 모듈(140)은 외부 급속 충전기(300)의 전압 레벨과 관계없이 급속 충전이 가능하다.In the transformation step (S721), the controller 110 implements a DC-DC transformer circuit (eg, SEPIC) through the control of the first inverter 121 and the second inverter 123, thereby implementing the battery of the external rapid charger 300 The voltage may be transformed and supplied to the battery module 140. Here, the control unit 110 PWM controls the first driving switch IGBT1 and the second driving FET FET2, and turns on the fourth driving switch IGBT4 and the third driving FET FET3 to control DC-DC. A transformer circuit can be implemented. Through this, the battery module 140 can be rapidly charged regardless of the voltage level of the external quick charger 300.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 전력 전달 모드에 따른 배터리 충전 방법의 순서도이다.10 is a flowchart of a battery charging method according to a power transfer mode of a vehicle including a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 모터를 구비하는 차량의 전력 전달 모드에 따른 배터리 충전 방법은, 전력 전달 모드 동작 단계(S801), 배터리 상태 판단 단계(S803), 충전 중지 단계(S805), 충전 대기 단계(S807), 연결 상태 판단 단계(S809), 충전 정지 단계(S811), 전압 비교 단계(S813), 배터리 직렬 연결 단계(S815), 배터리 전력 전달 단계(S817), 가변 연결 단계(S819), 및 변압 단계(S821)를 포함할 수 있다.5 and 10, a battery charging method according to a power transfer mode of a vehicle having a plurality of motors according to a preferred embodiment of the present invention includes a power transfer mode operation step (S801) and a battery state determination step (S803). ), charging stop step (S805), charge standby step (S807), connection state determination step (S809), charging stop step (S811), voltage comparison step (S813), battery serial connection step (S815), battery power delivery step (S817), a variable connection step (S819), and a transformation step (S821) may be included.

전력 전달 모드 동작 단계(S801)에서, 제어부(110)는 외부 차량(400)이 충전구(Inlet)에 접속되면, 배터리 전력 전달 모드로 동작한다.In the power transfer mode operation step S801, when the external vehicle 400 is connected to the charging port (Inlet), the controller 110 operates in the battery power transfer mode.

배터리 상태 판단 단계(S803)에서, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 전압 센싱을 통해 배터리 상태 오류 여부를 판단한다. 여기서, 배터리 모듈(140)의 전압 센싱은 별도의 센싱장치(미도시)에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 배터리 상태 오류 여부는 종래 다양한 오류 검출 방식에 의해 판단될 수 있다.In the battery state determination step (S803), the controller 110 determines whether a battery state error occurs through voltage sensing by the battery module 140. Here, voltage sensing of the battery module 140 may be performed by a separate sensing device (not shown). In addition, whether the battery is in error can be determined by various conventional error detection methods.

충전 중지 단계(S805)에서, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 상태가 정상이 아닌 것으로 판단되면, 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 턴 오프(Turn Off) 제어한다. 이를 통해 배터리 모듈(140)의 사용이 중단될 수 있다.In the charging stop step (S805), when it is determined that the state of the battery module 140 is not normal, the controller 110 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to turn off. . Through this, the use of the battery module 140 may be stopped.

충전 대기 단계(S807)에서, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 상태가 정상인 것으로 판단되면, 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 턴 온(Turn On) 제어한다.In the charging standby step S807, when it is determined that the state of the battery module 140 is normal, the controller 110 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to turn on.

연결 상태 판단 단계(S809)에서, 제어부(110)는 외부 차량(400)과 충전구(Inlet)의 연결 상태의 오류 여부를 판단한다. 제어부(110)는 충전구(Inlet)에 흐르는 전류를 기초로 연결 상태의 오류 여부를 판단할 수 있다.In the connection state determination step (S809), the controller 110 determines whether there is an error in the connection state between the external vehicle 400 and the charging port (Inlet). The controller 110 may determine whether or not there is an error in the connection state based on the current flowing through the charging port (Inlet).

충전 정지 단계(S811)에서, 제어부(110)는, 외부 차량(400)과 충전구(Inlet)의 연결 상태에 오류가 발생한 것으로 판단되면, 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 및 제6 스위치(SW6)를 턴 오프(Turn Off) 제어한다. 이를 통해 배터리 모듈(140)의 전압이 외부 차량(400)에 전달되는 것이 차단될 수 있다.In the charging stop step (S811), when it is determined that an error has occurred in the connection state of the external vehicle 400 and the charging port (Inlet), the third switch (SW3), the fourth switch (SW4), And the sixth switch SW6 is turned off. Through this, the voltage of the battery module 140 may be blocked from being transmitted to the external vehicle 400.

전압 비교 단계(S813)에서, 제어부(110)는, 외부 차량(400)과 충전구(Inlet)의 연결이 정상인 것으로 판단되면, 외부 차량(400)의 배터리 전압과 배터리 모듈(140)의 전압을 비교한다. 외부 차량(400)의 배터리 전압은 별도의 센싱장치(미도시)에 의해 센싱될 수 있다.In the voltage comparison step (S813), when it is determined that the connection between the external vehicle 400 and the charging port (Inlet) is normal, the controller 110 determines the battery voltage of the external vehicle 400 and the voltage of the battery module 140. Compare. The battery voltage of the external vehicle 400 may be sensed by a separate sensing device (not shown).

배터리 직렬 연결 단계(S815)에서, 제어부(110)는 배터리 모듈(140)의 전압이 외부 차량(400)의 배터리 전압보다 임계 전압 이하로 큰 경우, 배터리 모듈(140)과 외부 차량(400)의 배터리의 직렬 연결을 위해 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4)를 턴 온(Turn On) 제어하고, 제5 스위치(SW5)와 제6 스위치(SW6)를 턴 오프(Turn Off) 제어할 수 있다.In the battery series connection step (S815), when the voltage of the battery module 140 is greater than the battery voltage of the external vehicle 400 to a threshold voltage or less, the battery module 140 and the external vehicle 400 For serial connection of the battery, the third switch (SW3) and the fourth switch (SW4) are turned on, and the fifth switch (SW5) and the sixth switch (SW6) are turned off (Turn Off) control. can do.

배터리 전력 전달 단계(S817)에서, 배터리 모듈(140)은 외부 차량(400)의 배터리와 직렬 연결되어 외부 차량(400)의 배터리에 전압을 전달하여 충전시킬 수 있다.In the battery power delivery step S817, the battery module 140 may be connected in series with the battery of the external vehicle 400 to transmit a voltage to the battery of the external vehicle 400 to be charged.

가변 연결 단계(S819)에서, 제어부(110)는, 배터리 모듈(140)의 전압이 외부 차량(400)의 배터리 전압보다 작거나, 임계 전압 이상으로 큰 경우, 배터리 모듈(140)의 전압 변압을 위해 제3 스위치(SW3), 제5 스위치(SW5), 제6 스위치(SW6), 및 제8 스위치(SW8)를 턴 온(Turn On)제어하고, 제4 스위치(SW4)와 제7 스위치(SW7)를 턴 오프(Turn Off) 제어할 수 있다.In the variable connection step (S819), the controller 110, when the voltage of the battery module 140 is less than the battery voltage of the external vehicle 400 or greater than the threshold voltage, the voltage transformation of the battery module 140 For this, the third switch SW3, the fifth switch SW5, the sixth switch SW6, and the eighth switch SW8 are turned on, and the fourth switch SW4 and the seventh switch SW8 are controlled. SW7) can be controlled to turn off.

변압 단계(S821)에서, 제어부(110)는 제1 인버터(121)와 제2 인버터(123)의 제어를 통해 DC-DC 변압 회로(예, SEPIC)를 구현함으로써 배터리 모듈(140)의 전압을 변압하여 외부 차량(400)의 배터리에 공급할 수 있다. 여기서, 제어부(110)는 제2 구동 스위치(IGBT2)와 제1 구동 FET(FET1)를 PWM 제어하고, 제3 구동 스위치(IGBT3)와 제4 구동 FET(FET4)를 턴 온 제어함으로써 DC-DC 변압 회로를 구현할 수 있다. 이를 통해 배터리 모듈(140)은 외부 차량(400)의 배터리 전압 레벨과 관계없이 전력 전달이 가능하다.In the transformation step (S821), the controller 110 implements a DC-DC transformer circuit (eg, SEPIC) through the control of the first inverter 121 and the second inverter 123 to reduce the voltage of the battery module 140. It can be transformed and supplied to the battery of the external vehicle 400. Here, the control unit 110 PWM controls the second driving switch IGBT2 and the first driving FET FET1, and turns on the third driving switch IGBT3 and the fourth driving FET FET4 to control DC-DC. A transformer circuit can be implemented. Through this, the battery module 140 can transmit power regardless of the battery voltage level of the external vehicle 400.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustration, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings .

본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.The steps and/or actions according to the invention may occur simultaneously in different embodiments in different orders, or in parallel, or in different embodiments for different epochs, etc., as can be understood by one of ordinary skill in the art. I can.

실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, some or all of the steps and/or actions drive instructions, programs, interactive data structures, clients and/or servers stored on one or more non-transitory computer-readable media. At least some may be implemented or performed using one or more processors. The one or more non-transitory computer-readable media may be illustratively software, firmware, hardware, and/or any combination thereof. In addition, the functions of the "module" discussed herein may be implemented in software, firmware, hardware, and/or any combination thereof.

100: 배터리 충전 시스템
110: 제어부
120: 모터 구동부
121, 123: 제1, 제2 인버터
130: 스위치부
140: 배터리 모듈
200: 차량 구동용 모터
210: 제1 모터
220: 제2 모터
300: 외부 급속 충전기
400: 외부 차량100: battery charging system
110: control unit
120: motor drive unit
121, 123: first and second inverters
130: switch unit
140: battery module
200: motor for driving a vehicle
210: first motor
220: second motor
300: external quick charger
400: external vehicle

Claims (14)

복수의 차량 구동용 모터 중에서 제1 모터를 구동하도록 구성되는 제1 인버터와 제2 모터를 구동하도록 구성되는 제2 인버터를 구비하는 모터 구동부;
상기 제1 모터와 상기 제2 모터에 구동 전압을 공급하는 배터리 모듈; 및
상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터 각각의 스위칭 소자를 제어함으로써, 상기 배터리 모듈의 전압에 적합하도록 외부 충전기의 전압을 변압하거나, 또는 외부 차량의 배터리 전압에 적합하도록 상기 배터리 모듈의 전압을 변압하는 변압 회로를 구현하는 제어부;
를 포함하고,
상기 변압 회로는, 상기 제1 인버터, 상기 제2 인버터, 상기 제1 모터, 및 상기 제2 모터의 조합으로 구현되고,
상기 제1 모터가 상기 외부 충전기의 전압을 변압하는데 이용되고,
상기 제2 모터가 상기 배터리 모듈의 전압을 변압하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.A motor driving unit including a first inverter configured to drive a first motor among a plurality of vehicle driving motors and a second inverter configured to drive a second motor;
A battery module supplying a driving voltage to the first motor and the second motor; And
By controlling the switching elements of each of the first inverter and the second inverter, the voltage of the external charger is transformed to suit the voltage of the battery module, or the voltage of the battery module is transformed to suit the battery voltage of the external vehicle. A control unit implementing a transformer circuit;
Including,
The transformer circuit is implemented by a combination of the first inverter, the second inverter, the first motor, and the second motor,
The first motor is used to transform the voltage of the external charger,
A battery charging system for a vehicle including a plurality of motors, wherein the second motor is used to transform the voltage of the battery module. 제 1 항에 있어서,
상기 변압 회로는 DC-DC 변압 회로인 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 1,
The transformer circuit is a battery charging system for a vehicle having a plurality of motors, characterized in that the DC-DC transformer circuit. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 인버터는,
상기 제1 모터의 A 상에 연결되는 제1 구동 스위치와 제2 구동 스위치를 포함하고,
상기 제1 모터의 B 상에 연결되는 제3 구동 스위치와 제4 구동 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 1,
The first inverter,
Including a first driving switch and a second driving switch connected to the phase A of the first motor,
A battery charging system for a vehicle having a plurality of motors, comprising: a third driving switch and a fourth driving switch connected to the B phase of the first motor. 제 3 항에 있어서,
상기 제2 인버터는,
상기 제2 모터의 U 상에 연결되는 제1 구동 FET와 제2 구동 FET를 포함하고,
상기 제2 모터의 V 상에 연결되는 제3 구동 FET와 제4 구동 FET를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 3,
The second inverter,
A first driving FET and a second driving FET connected to the U phase of the second motor,
A battery charging system for a vehicle having a plurality of motors, comprising: a third driving FET and a fourth driving FET connected to the V phase of the second motor. 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 제1 인버터의 상기 제1 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제2 구동 FET를 PWM 제어하고,
상기 제2 인버터의 상기 제4 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제3 구동 FET를 턴 온 제어하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 4,
The control unit,
When voltage transformation of the external charger is required, PWM control of the first driving switch of the first inverter and the second driving FET of the second inverter,
A battery charging system for a vehicle including a plurality of motors, characterized in that turning on the fourth driving switch of the second inverter and the third driving FET of the second inverter. 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 제1 인버터의 상기 제2 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제1 구동 FET를 PWM 제어하고,
상기 제1 인버터의 상기 제3 구동 스위치와 상기 제2 인버터의 상기 제4 구동 FET를 턴 온 제어하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 4,
The control unit,
When voltage transformation of the battery module is required, PWM control of the second driving switch of the first inverter and the first driving FET of the second inverter,
A battery charging system for a vehicle having a plurality of motors, characterized in that turning on the third driving switch of the first inverter and the fourth driving FET of the second inverter. 제 4 항에 있어서,
상기 제어부의 제어에 의해 상기 모터 구동부와 상기 배터리 모듈을 연결하거나, 상기 외부 충전기 또는 상기 외부 차량이 접속되는 충전구와 상기 배터리 모듈을 연결하는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 4,
A plurality of motors, characterized in that it further comprises a switch unit connecting the motor driving unit and the battery module under the control of the control unit, or connecting the battery module to the charging port to which the external charger or the external vehicle is connected. The vehicle's battery charging system. 제 7 항에 있어서,
상기 스위치부는,
상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 제1 인버터의 상기 제1 구동 스위치를 연결하는 어느 하나의 스위치와, 상기 외부 충전기와 상기 제2 인버터의 상기 제3 구동 FET를 연결하는 다른 하나의 스위치와, 상기 제1 모터의 A 상과 상기 제2 모터의 U 상을 연결하는 또 다른 하나의 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 7,
The switch unit,
When voltage transformation of the external charger is required, any one switch connecting the battery module and the first driving switch of the first inverter, and connecting the external charger and the third driving FET of the second inverter Another switch and another switch for connecting the A phase of the first motor and the U phase of the second motor. A battery charging system for a vehicle including a plurality of motors. 제 7 항에 있어서,
상기 스위치부는,
상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요한 경우,
상기 배터리 모듈과 상기 제1 인버터의 상기 제3 구동 스위치를 연결하는 어느 하나의 스위치와, 상기 외부 차량과 상기 제2 인버터의 상기 제1 구동 FET를 연결하는 다른 하나의 스위치와, 상기 제1 모터의 A 상과 상기 제2 모터의 U 상을 연결하는 또 다른 하나의 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 시스템.The method of claim 7,
The switch unit,
When the voltage transformation of the battery module is required,
Any one switch connecting the battery module and the third driving switch of the first inverter, another switch connecting the external vehicle and the first driving FET of the second inverter, and the first motor A battery charging system for a vehicle having a plurality of motors, characterized in that it comprises another switch connecting the A phase of the second motor and the U phase of the second motor. 삭제delete 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법에 있어서,
상기 차량의 배터리 모듈의 충전이 필요한 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 차량에 접속되는 외부 충전기의 전압을 비교하는 전압 비교 단계; 및
상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 복수의 모터를 구동하는 모터 구동부를 이용하여 상기 배터리 모듈의 전압에 적합하도록 상기 외부 충전기의 전압을 변압하는 변압 단계;
를 포함하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법.In the battery charging method of a vehicle having a plurality of motors,
A voltage comparison step of comparing voltages of the battery module and an external charger connected to the vehicle when the vehicle battery module needs to be charged; And
A transforming step of transforming the voltage of the external charger to suit the voltage of the battery module using a motor driving unit for driving the plurality of motors when voltage transformation of the external charger is required according to the comparison result of the voltage comparing step;
Battery charging method for a vehicle having a plurality of motors comprising a. 제 11 항에 있어서,
상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 외부 충전기의 전압 변압이 필요없는 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 외부 충전기를 직렬 연결하여 상기 배터리 모듈을 충전하는 배터리 충전 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법.The method of claim 11,
When the voltage transformation of the external charger is not required according to the comparison result of the voltage comparison step, a plurality of battery charging steps of charging the battery module by connecting the battery module and the external charger in series are further included. Battery charging method for a vehicle equipped with a motor. 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법에 있어서,
상기 차량의 배터리 모듈의 전력 전달이 필요한 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 차량에 접속되는 외부 차량의 배터리 전압을 비교하는 전압 비교 단계; 및
상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요한 경우, 상기 복수의 모터를 구동하는 모터 구동부를 이용하여 상기 배터리 모듈의 전압에 적합하도록 상기 배터리 모듈의 전압을 변압하는 변압 단계;
를 포함하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법.In the battery charging method of a vehicle having a plurality of motors,
A voltage comparison step of comparing a battery voltage of the battery module and an external vehicle connected to the vehicle when it is necessary to transmit power from the vehicle battery module; And
A transforming step of transforming the voltage of the battery module to suit the voltage of the battery module by using a motor driver for driving the plurality of motors when voltage transformation of the battery module is required according to the comparison result of the voltage comparing step;
Battery charging method for a vehicle having a plurality of motors comprising a. 제 13 항에 있어서,
상기 전압 비교 단계의 비교 결과에 따라 상기 배터리 모듈의 전압 변압이 필요없는 경우, 상기 배터리 모듈과 상기 외부 차량을 직렬 연결하여 상기 배터리 모듈의 전력을 상기 외부 차량에 전달하는 배터리 전력 전달 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 모터를 구비하는 차량의 배터리 충전 방법.The method of claim 13,
When the voltage transformation of the battery module is not required according to the comparison result of the voltage comparing step, the battery power transfer step of connecting the battery module and the external vehicle in series to transfer the power of the battery module to the external vehicle is further included. A battery charging method for a vehicle having a plurality of motors, characterized in that.
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