KR102462796B1 - Dc/ac단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템 - Google Patents

Dc/ac단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템은 전력계통에서 AC단으로 입력되는 AC를 DC로 변환하여 DC단으로 출력하여 전기차에 전기를 충전하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템에 있어서, 전기차 충전기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 팬의 고장을 진단하는 팬 고장 진단 모듈; 상기 전기차 충전기 내부에서 AC 전원의 1차측과 DC 전원의 2차측에서 발생되는 절연을 감시하는 절연 감시 모듈; 상기 전기차 충전기 내부에 형성되어 외력에 의해 해당 전기차 충전기에 발생되는 기울기 또는 진동을 감지하는 진동 및 기울기 감지 모듈; 상기 전기차 충전기 내부의 온도, 습도, 불꽃, 누수, 또는 접지전압 감지하는 충전기 내부 보호 모듈; 및 상기 팬 고장 진단 모듈, 절연 감시 모듈, 진동 및 기울기 감지 모듈, 충전기 내부 보호 모듈의 진단 또는 감지 정보에 따라 전기차 충전기가 보호되도록 전원을 차단하거나, 전기차 충전기의 충전이 중지되도록 제어하는 제어 모듈;을 포함하여 다양한 파라미터로 정밀하고 세밀하게 전기차 충전기에 발생할 수 있는 문제점을 파악할 수 있는 효과가 있다.

Description

DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템{ELECTRIC VEHICLE CHARGER PROTECTION SYSTEM BY DC/AC INSULATION CIRCUIT AND GROUND FAULT MEASUREMENT}
본 발명은 전기차 충전기 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 보호 시스템 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전기차 충전기에 팬 고장, 지락, 절연저항, 접지전압, 진동, 기울기, 누수, 온습도의 복합센서를 적용하여 절연 및 이상감지를 복합적으로 진단하여 알리고 차단하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전기차 시장 규모가 급격하게 확대되고 있다. 한국자동차산업협회(KAMA)가 발표한 자료에 의하면 지난해 COVID-19 팬데믹 여파로 자동차 시장이 침체한 상황에서도 전 세계 전기차 판매 규모가 전년 대비 45% 급증한 294만 3,172대에 달했고, 국내의 경우도 6만 1,193대의 전기차가 판매되면서 전년 대비 46.1%의 성장률을 기록했습니다. 앞서 딜로이트(Deloitte)는 2020년부터 2030년까지 10년 동안 전 세계 전기차 시장 성장률이 연평균(CAGR) 29%에 달할 것으로 전망했습니다.
상술한 전기차 시장 규모의 확대에 함께 전기차 충전기의 수요도 상당히 증가할 것임은 자명한 사실이다. 하지만, 현재 설치된 몇몇 전기차 충전기에서 발생할수 있는 각종 문제 즉, 지락, 발열, 불꽃 발생, 누수 감지가 용이하지 못해 화재가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1840557호(2018.03.14)
상술한 문제점을 해소하기 위해 본 발명은 제어 모듈이 팬 고장 진단 모듈, 절연 감시 모듈, 진동 및 기울기 감지 모듈, 및 충전기 내부 보호 모듈과 연결되어, 팬 고장 감지, 지락전류 감지, 절연저항 감지, 진동 및 기울기 감지, 누수감지, 불꽃감지, 임계치 이상의 온도 및 습도 감지, 또는 접지전압 감지 정보를 전달받은 경우 전기차 충전기의 충전을 중지시키고, 전기차 충전기 내부의 모든 전류이동이 중지되도록 전기차 충전기로 입력되고 출력되는 전원을 모두 트립시키는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템은 전력계통에서 AC단으로 입력되는 AC를 DC로 변환하여 DC단으로 출력하여 전기차에 전기를 충전하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템에 있어서, 전기차 충전기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 팬의 고장을 진단하는 팬 고장 진단 모듈; 상기 전기차 충전기 내부에서 AC 전원의 1차측과 DC 전원의 2차측에서 발생되는 절연을 감시하는 절연 감시 모듈; 상기 전기차 충전기 내부에 형성되어 외력에 의해 해당 전기차 충전기에 발생되는 기울기 또는 진동을 감지하는 진동 및 기울기 감지 모듈; 상기 전기차 충전기 내부의 온도, 습도, 불꽃, 누수, 또는 접지전압 감지하는 충전기 내부 보호 모듈; 및 상기 팬 고장 진단 모듈, 절연 감시 모듈, 진동 및 기울기 감지 모듈, 충전기 내부 보호 모듈의 진단 또는 감지 정보에 따라 전기차 충전기가 보호되도록 전원을 차단하거나, 전기차 충전기의 충전이 중지되도록 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템은 전기차 충전기에 문제가 발생할 수 있는 내부온도를 조절하는 팬의 고장유무, 절연, 누수, 불꽃, 온도, 습도, 접지전압, 등 다양한 파라미터를 감시하여 임계치를 벗어나는 어느 하나의 파라미터 값을 감지한 경우 전기차 충전기에 문제 발생한 것으로 판단하기 때문에 정밀하고 세밀하게 전기차 충전기에 발생할 수 있는 문제점을 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템 내부 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 팬 고장 진단 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 팬이 1 회전에 따라 2개의 펄스가 FG out으로 출력되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 절연 감시 모듈 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 절연저항 감시장치의 회로도 이다.
도 7은 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 충전기 내부 보호 모듈의 블록도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템 및 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 1은 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 입력되는 AC 380V를 DC로 출력하는 전기차 충전기 내부의 시스템이다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 팬 고장 진단 모듈(100), 절연 감시 모듈(200), 진동 및 기울기 감지 모듈(300), 충전기 내부 보호 모듈(400), 및 제어 모듈(500)을 포함한다.
본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템 내부에는 방열을 위해 복수의 팬이 형성되어 있는데, 상기 팬 고장 진단 모듈(100)은 이러한 팬의 고장을 진단한다.
보다 구체적으로 상기 팬 고장 진단 모듈(100)은 복수의 팬(100)과 해당 팬(110)들을 제어하기 위한 팬 제어부(120)가 도 3에 도시된 바와 같이 연결되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 팬(110)으로 전원이 입력되고 있는 상태에서 상기 팬 제어부(120)는 PWM(Pulse-Width Modulation) 펄스 듀티 사이클(Duty cycle) 신호를 상기 팬(110)에 입력하여 해당 팬(110)을 제어한다.
상기 듀티 사이클이 0% 일때 상기 팬(110)은 OFF 상태가 되고, 상기 듀티 사이클이 100%일때 상기 팬(110)의 사양에 의해 정해진 최대 풍속이 된다.
상술한 바와 같이 상기 팬 제어부(120)는 상기 듀티 사이클을 0%~100%까지 제어함으로써 결과적으로 상기 팬(110)의 풍속(RPM)을 0%~100%까지 제어할 수 있다.
만약, 어떤 이유로 상기 팬(110)의 고장이 발생하거나 성능이 현저히 떨어지는 경우 사용하는 방열 시스템 내의 방열이 원활하게 이루어지지 않음으로 인해 해당 시스템 고장이 원인이 될 수 있다.
상기 팬 제어부(120)는 상기 팬(110)에서 출력되는 FG(Frequency Generator) 출력을 실시간 또는 주기적으로 수신하여 시스템에 고장이 발생하기 전에 미리 상기 팬(110)의 상태를 감시한다.
상기 팬(110)은 1 회전 시, 2개의 펄스를 상기 FG 출력으로 출력하기 때문에 펄스 2개의 신호에 대한 시간을 을 알면 팬의 RPM을 계산할 수 있다.
상기 팬 제어부(120)에서 상기 팬(110)에 인가된 RPM 지령값을 RPMa라고 하며, 상기 RPMa은 아래의 [수학식 1]에 의해 계산된다.
Figure 112022017522612-pat00001
상기 수학식에서 상기 0≤Duty≤1은 0≤Duty≤100%를 의미한다.
Figure 112022017522612-pat00002
상기 [수학식 2]에서 A1은 팬고장 판단용 임계 설정값으로 0 내지 1.0의 값을 갖는다.
만약, 상기 팬(110)의 실제 RPM이 팬의 오차를 고려한 RPMb보다 작은 경우(RPM＜RPMb) 상기 팬 제어부(120)는 상기 팬(110)을 고장으로 판단한다.
본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 절연 감시 모듈(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 1차측 전력 변환부(210), 2차측 출력부(220), 절연 변압기(230), 및 지락전류 측정부(240)를 포함한다.
상기 1차측 전력 변환부(210)는 AC 계통에서 전원을 입력받아 필요한 또는 설정된 전력으로 변환한다.
이때, 상기 1차측 전력 변환부(210)는 계통 접지된 전원을 입력받기 때문에 상기 지락전류 측정부(240)가 지락전류를 측정하는 방식으로 1차측 절연을 감시한다.
상기 지락전류 측정부(240)는 AC 성분과 DC 성분의 지락전류, 감지할 수 있는 타입B의 지락전류감시장치(RCM:Residual Current Monitor)가 사용된다.
상기 지락전류감시장치는 전기 시설의 누전 전류를 지속적으로 감시하기위한 장치 및 계측용 변류기로 구성되며, 지락전류가 임계 설정값을 초과하면 충전기의 운전을 정지시킨다.
상기 지락전류 측정부(240)는 AC 전원 계통과 상기 1차측 전력 변환부(210) 사이에 형성되어 지락전류(또는 잔류전류)를 측정한다.
상기 2차측 출력부(220)는 지락전류가 흐를 수 있는 폐루프가 상기 절연 변압기(230) 때문에 형성되어 있지 않아서, 지락전류를 측정하는 방식으로 절연을 감시하는 것이 불가능하다.
따라서, 상기 2차측 출력부(220)의 절연 감시는 전기차 사이에 절연저항 감시장치(Insulation Monitoring Device 250)가 형성되어 2차측의 절연저항을 감시한다. 절연저항 측정갑이 임계 설정값 이하로 떨어지면 충전기의 운전을 정지 시킨다.
1차측에서는 Rg1과 Cg1에 의해 지락전류 lg1이 흐르고, 지락전류감시장치를 통해 상기 지락전류 측정부(240)에서 lg1 지락전류를 측정한다.
참고로, 상기 Rg1은 상기 1차측 전력 변화부(210)에서 상기 절연 변압기(230)까지의 합성절연 저항이고, 상기 Cg1은 상기 1차측 전력 변환부(210)에서 상기 절연 변압기까지의 합성 커패시턴스(CAPACITANCE)이며, 상기 lg1 은 1차측에서의 지락전류이다.
2차측에서는 Rg2과 Cg2에 의해 지락전류 lg2가 상기 절연 변압기 때문에 흐르지 않기 때문에 상기 절연저항 감시장치(IMD: Insulation Monitoring Device 250)를 사용하여 절연저항 Rg2를 측정한다.
참고로, 상기 Rg2은 상기 2차측 절연 변압기(230)에서 전기차까지의 합성절연 저항이고, 상기 Cg2은 상기 2차측 절연 변압기(230)에서 상기 전기차까지의 합성 커패시턴스(CAPACITANCE)이며, 상기 lg2 는 2차측에서의 지락전류이다.
상기 제어 모듈(500)은 상기 절연 감시 모듈(200)의 지락전류 측정부(240) 및 상기 절연저항 감시장치(IMD:Insulation Monitoring Device 250)와 연결되어 전기차 충전기 내에서 발생할 수 있는 지락전류와 절연저항을 감시한다.
상기 절연저항 감시장치(IMD:Insulation Monitoring Device 250)는 도 6 도시된 바와 같이 절연저항을 측정하기 위해 (+)단자와 접지간의 절연저항(Rp1)과 병렬로 2개의 저항(Rp21,Rp22)을 직렬로 접속하고 2개의 저항(Rp21,Rp22) 중 하나에는 다시 병렬로 제1 스위치(SW1)를 접속한다.
또한, 상기 절연저항 감시장치(IMD:Insulation Monitoring Device 250)는 동일하게 (-)단자와 접지간의 절연저항(Rn1)과 병렬로 2개의 저항(Rn21,Rn22)을 직렬로 접속하고 2개의 저항(Rn21,Rn22) 중 하나에는 다시 병렬로 제2 스위치(SW2)를 접속한다.
상기 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 개방시킨 상태일 때 (+)단자와 접지간의 전압(Vpe)과 (-)단자와 접지간의 전압(Ven)을 계측한 후, (+)단자와 접지간의 전압(Vpe)이 (-)단자와 접지간의 전압(Ven) 보다 크면 상기 제1 스위치(SW1)를 단락시키고, (+)단자와 접지간의 전압(Vpe)을 다시 측정한 후, 상기 제1 스위치(SW1) 개방시 (+)단자와 접지간의 전압(Vpe)과 제1 스위치(SW1) 단락시 (+)단자와 접지간의 전압(Vpe) 차이를 이용하여 절연저항을 산출한다.
또 만약 상기 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 개방시킨 상태일때 상기 (-)단자와 접지간의 전압(Ven)이 (+)단자와 접지간의 전압(Vpe)보다 크면 제2 스위치(SW2)를 단락시켜 (-)단자와 접지간의 전압(Ven)을 다시 측정한 후, 상기 제2 스위치(SW2) 개방시 (-)단자와 접지간의 전압(Ven)과 상기 제2 스위치(SW2) 단락시 (-)단자와 접지간의 전압(Ven) 차이를 이용하여 절연저항을 산출한다.
상기 제1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)기능 구현은 릴레이 접점 또는 FET의 드레인-소오스 단자를 사용하여 구성할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같은 상기 절연저항 감시장치(IMD:Insulation Monitoring Device 250)의 회로에서 Rp21=Rp22=Rn21=Rn22은 동일한 저항값을 사용한다.
Rp21과 Rp22의 직렬 합성 저항은 Rp2=Rp21+Rp22
Rp1과 Rp2의 병렬 합성 저항은
Figure 112022017522612-pat00003
Rn21과 Rn22의 직렬 합성 저항은 Rn2=Rn21+Rn22
Rn1과 Rn2의 병렬 합성 저항은
Figure 112022017522612-pat00004
상기 제1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)를 모두 개방하고, (-)단자와 접지간의 전압(Ven)이 (+)단자와 접지간의 전압(Vpe)보다 클때, (-)단자와 접지간의 전압(Ven) 즉 전압 Venoff은 아래의 [수학식 3]과 같다.
Figure 112022017522612-pat00005
상기 [수학식 3]을 풀면 Rp1과 Rp2의 병렬 합성 저항 Rp는 아래의 [수학식 4]와 같다.
Figure 112022017522612-pat00006
상기 [수학식 4]에서 Rn1을 알수 없기 때문에 Rp를 계산할 수 없다.
상기 제1 스위치(SW1)는 개방되고, 상기 제2 스위치(SW2)는 단란된 상태에서 (-)단자와 접지간의 전압(Ven) 즉 전압 Venon은 아래의 [수학식 5]와 같다.
Figure 112022017522612-pat00007
상기 [수학식 5]을 풀면 아래의 [수학식 6]와 같이 접지와 (-)간 실제 절연저항 Rn1 계산식을 얻을 수 있다.
Figure 112022017522612-pat00008
상기 [수학식 6]에 의해 상기 Rn1이 구해 졌으므로 상기 [수학식 4]를 이용하여 Rp를 계산할 수 있다.
Rp가 계산 됐으므로 (+)와 접지간 실제 절연저항인 Rp1을 아래의 [수학식 7]로 계산할 수 있다.
Figure 112022017522612-pat00009
상기 제1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)를 모두 개방하고, (+)단자와 접지간의 전압(Vpe)이 (-)단자와 접지간의 전압(Ven) 보다 클때, (+)단자와 접지간의 전압(Vpe) 즉 전압 Vpeoff은 아래의 [수학식 8]과 같다.
Figure 112022017522612-pat00010
상기 [수학식 8]을 풀면 Rn1과 Rn2의 병렬 합성 저항 Rn는 아래의 [수학식 9]와 같다.
Figure 112022017522612-pat00011
상기 [수학식 9]에서 Rp1을 알수 없기 때문에 Rn를 계산할 수 없다.
상기 제1 스위치(SW1)는 단락되고, 상기 제2 스위치(SW2)는 개방된 상태에서 (+)단자와 접지간의 전압(Vpe) 즉 전압 Vpeon은 아래의 [수학식 10]와 같다.
Figure 112022017522612-pat00012
상기 [수학식 10]을 풀면 아래의 [수학식 11]과 같이 접지와 (+)간 실제 절연 저항 Rp1 계산식을 얻을 수 있다.
Figure 112022017522612-pat00013
상기 [수학식 11]에 의해 상기 Rp1이 구해 졌으므로 상기 [수학식 9]를 이용하여 Rn를 계산할 수 있다.
Rn가 계산 됐으므로 (-)와 접지간 실제 절연저항인 Rn1을 아래의 [수학식 12]로 계산할 수 있다.
Figure 112022017522612-pat00014
따라서, Rp1과 Rn1 를 합성한 최종 절연저항은 아래의 [수학식 13]으로 계산할 수 있다.
Figure 112022017522612-pat00015
한편, 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 진동 및 기울기 감지 모듈(300)은 발전중 또는 충전 중에 지진이나 외부 충격 등이 발생시 즉시 동작을 정지시켜 시스템과 주변 시설 등이 전기에 의한 화재가 발생하지 않도록 보호한다.
상기 진동 및 기울기 감지 모듈(300)은 진동 및 기울기를 감지할 수 있는 가속도 센서(310)를 포함하는데, 상기 가속도 센서(310)는 정지 상태일 때 기울기의 경사각에 대응하여 특정한 값을 가지므로, 정지 상태일때 기울기를 기준으로 기울어짐이 발생하는 경우 그 기울기를 측정할 수 있다.
바닥과 평형 상태시 X축 가속도 값을 Xa, 경사 발생시 가속도 값을 Xa1, 경사각 90°도 시 X축 가속도 값│Xa-Xa1│은 │1000mg│이다.
상기 가속도 센서(310)는 X축 기울기 값 Xs을 아래의 [수학식 14]와 같이 계산한다.
Figure 112022017522612-pat00016
상기 가속도 센서(310)는 상술한 X축 기울기 값 계산 방식대로 Y축 기울기 값 Ys와 Z축 기울기 값 Zs를 측정할 수 있다.
상기 제어 모듈(500)은 X축, Y축, Z축에 대한 기울기 설정 임계값을 S1, S2, S3라고 하면, 상기 가속도 센서(310)가 측정한 X축 기울기 값 Xs가 X축 기울기 설정 임계값 S1 보다 크거나(Xs＞S1), Y축 기울기 값 Ys가 Y축 기울기 설정 임계값 S2 보다 크거나(Ys＞S2), 또는 Z축 기울기 값 Zs가 Z축 기울기 설정 임계값 S3 보다 큰(Zs＞S3) 조건 중, 어느 하나를 만족시키는 경우 기울기에 의한 전기차 충전기의 운전을 정지시킨다.
상기 가속도 센서(310)는 X축 진동값을 Xv1=│Xp-Xa│, Xv2=│Xa-Xn│으로 계산하고, 만약 Xv1＞Xv2 조건이면 X축 진동값=Xv1=Xv, Xv1＜Xv2 조건이면 X축 진동값=Xv2=Xv로 계산한다.
상기 Xa는 정지시 X축 가속도 값이고, Xp는 진동 충격시 X축 최대 값, Xn은 진동 충격시 X축 최소 값이다.
상기 진동 및 기울기 감지 모듈(300)은 상술한 바와 같은 진동값 X축 진동값 계산 방식대로 나머지 Y축 진동 값과 Z축 진동 값 Yv와 Zv를 측정할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈(500)은 X축, Y축, Z축에 대한 진동 설정 임계값을 V1, V2, V3라고 하면, 상기 가속도 센서(310)가 측정한 X축 진동 값 Xv가 X축 진동 설정 임계값 V1 보다 크거나(Xv＞V1), Y축 진동 값 Yv가 Y축 진동 설정 임계값 V2 보다 크거나(Yv＞V2), 또는 Z축 진동 값 Zv가 Z축 진동 설정 임계값 V3 보다 큰(Zv＞V3) 조건 중, 어느 하나를 만족시키는 경우 진동에 의한 전기차 충전기의 운전을 정지시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템의 충전기 내부 보호 모듈(400)은 도 7에 도시된 바와 같이 누수센서(410), 불꽃 감지 센서(420), 내부 온/습도센서(430), 접지전압 센서(440), 센서 수신부(450), 히터(460), 및 전원 차단기(470)를 포함한다.
상기 누수센서(410)는 물이 제일 먼저 고일 수 있는 전기차 충전기의 바닥면에 설치되어 누수를 감지한다.
상기 누수센서(410)에 의해 누수가 감지되면, 상기 누수 감지정보를 센서 수신부(450)로부터 전달받은 상기 제어 모듈(500)은 전기차 충전기의 발전 또는 충전을 즉시 중단하고 전원을 차단하여 감전 및 전기 사고를 방지한다.
상기 불꽃 감지 센서(420)는 UV 또는 적외선의 아크센서로 감지한다.
상기 불꽃 감지 센서(420)에 의해 불꽃이 감지되면, 상기 불꽃 감지정보를 센서 수신부(450)로부터 전달받은 상기 제어 모듈(500)은 전기차 충전기의 발전 또는 충전을 즉시 중지하고 재가동을 금지하도록 한다.
상기 내부 온/습도 센서(430)는 전기차 충전기 내부의 온도와 습도를 감지한다.
상기 내부 온/습도 센서(430)에 의해 감지된 온도가 설정 온도보다 높으면 상기 제어 모듈(500)은 전기차 충전기의 충전을 즉시 중단시켜 고장 또는 사고 발생을 방지한다.
상기 전기차 충전기 내부의 온도가 설정 온도보다 높다는 것은 특정 부분에서 온도가 상승하여 화재의 위험이 있거나 또는 이미 화재가 발생했을 수 있다는 의미이다.
또한, 상기 내부 온/습도 센서(430)에 의해 감지된 습도가 설정 습도보다 높으면 상기 제어 모듈(500)은 전기차 충전기의 충전을 즉시 중단시켜 고장 또는 사고 발생을 방지한다.
상기 전기차 충전기 내부의 습도가 너무 높으면 결로가 발생하고 그로 인해 전기차 충전기의 고장 원인이 된다.
따라서, 상기 제어 모듈(500)은 습도가 너무 높게 올라가지 않도록 전기차 충전기 내부에 히터(460)를 구동시켜 습도를 낮추도록 제어한다.
이때, 상기 제어 모듈(500)은 상기 히터(460)을 구동시킬 때 상기 내부 온/습도 센서(430)이 감지하는 전기차 충전기 내부의 임계치 온도를 초과하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 접지전압 센서(440)는 상기 전기차 충전기에 연결되는 N상과 접지간의 전압을 주기적 또는 실시간으로 측정한다.
상기 접지전압 센서(440)에 의해 감지된 N상과 접지간의 전압이 설정 전압보다 높으면 상기 제어 모듈(500)은 감전전압 발생을 각종 알람 또는 표시장치를 통해 알리고 상기 전기차 충전기로 입력되거나 출력되는 전원을 차단한다.
상기 센서 수신부(450)는 상술한 누수센서(410), 불꽃 감지 센서(420), 내부 온/습도센서(430), 및 접지전압 센서(440)가 감지한 정보들을 수신하여 상기 제어 모듈(500)에 전달하고, 해당 제어 모듈(500)에서 전달되는 제어신호를 수신하여 전원 차단기(470)을 작동시키거나, 상기 히터(460)을 가동시키거나 중지시킨다.
상기 히터(460)는 전기차 충전기 내부에 형성되어 상기 온/습도센서(430)가 감지한 습도가 임계치 습도보다 높은 경우 상기 제어 모듈(500)의 제어를 받아 구동되어 습도를 낮춘다.
상기 전원 차단기(470)는 상기 누수센서(410), 불꽃 감지 센서(420), 내부 온/습도센서(430), 또는 접지전압 센서(440) 중, 어느 하나의 감지 값이 임계치를 벗어나는 경우, 전력계통에서 전기차 충전기로 인입되어 전기차로 출력되는 과정에서 전류가 이동하는 모든 전력 케이블에 전원을 일괄적 또는 부분적으로 차단시킨다.
상기 제어 모듈(500)은 상술한 바와 같이 팬 고장 진단 모듈(100), 절연 감시 모듈(200), 진동 및 기울기 감지 모듈(300), 및 충전기 내부 보호 모듈(400)과 연결되어, 팬 고장 감지, 지락전류 감지, 진동 및 기울기 감지, 누수감지, 불꽃감지, 임계치 이상의 온도 및 습도 감지, 또는 접지전압 감지 정보를 전달받은 경우 전기차 충전기의 충전을 중지시키고, 전기차 충전기 내부의 모든 전류이동이 중지되도록 전기차 충전기로 입력되고 출력되는 전원을 모두 트립시킨다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 팬 고장 진단 모듈
200 : 절연 감시 모듈
210 : 1차측 전력 변환부
220 : 2차측 출력부
230 : 절연 변압기
240 : 지락전류 측정부
250 : 절연저항 감시장치
300 : 진동 및 기울기 감지 모듈
400 : 충전기 내부 보호 모듈
410 : 누수센서
420 : 불꽃 감지 센서
430 : 내부 온/습도센서
440 : 접지전압 센서
450 : 센서 수신부
460 : 히터
470 : 전원 차단기
500 : 제어 모듈

Claims (11)

  1. 전력계통에서 AC단으로 입력되는 AC를 DC로 변환하여 DC단으로 출력하여 전기차에 전기를 충전하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템에 있어서,
    전기차 충전기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 팬의 고장을 진단하는 팬 고장 진단 모듈;
    상기 전기차 충전기 내부에서 AC 전원의 1차측과 DC 전원의 2차측에서 발생되는 절연을 감시하는 절연 감시 모듈;
    상기 전기차 충전기 내부에 형성되어 외력에 의해 해당 전기차 충전기에 발생되는 기울기 또는 진동을 감지하는 진동 및 기울기 감지 모듈;
    상기 전기차 충전기 내부의 온도, 습도, 불꽃, 누수, 또는 접지전압 감지하는 충전기 내부 보호 모듈; 및
    상기 팬 고장 진단 모듈, 절연 감시 모듈, 진동 및 기울기 감지 모듈, 충전기 내부 보호 모듈의 진단 또는 감지 정보에 따라 전기차 충전기가 보호되도록 전원을 차단하거나, 전기차 충전기의 충전이 중지되도록 제어하는 제어 모듈;을 포함하되,
    상기 팬 고장 진단 모듈은
    팬과 해당 팬을 제어하는 팬 제어부를 포함하여, 상기 팬 제어부가 상기 팬에서 출력되는 FG(Frequency Generator) 출력을 실시간 또는 주기적으로 수신하여 시스템에 고장이 발생하기 전에 미리 상기 팬의 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 팬 고장 진단 모듈은
    상기 팬의 실제 RPM이 팬의 오차를 고려한 RPMb보다 작은 경우(RPM＜RPMb) 상기 팬 제어부가 상기 팬을 고장으로 판단하되,
    상기 RPMb는
    Figure 112022082257158-pat00017
    이고, {A1: 팬고장 판단용 임계 설정값(0≤A1≤1.0)}
    RPMa는
    Figure 112022082257158-pat00018
    (0<Duty≤1) 인 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 절연 감시 모듈은
    AC 전원 계통에 접지되어 전원을 입력받는 1차측 전력 변환부;
    상기 1차측 전력 변환부의 전원을 변압하는 절연 변압기;
    상기 절연 변압기의 전원을 직류전원으로 변환하여 연결된 전기차 전원충전을 위해 직류전원을 출력하는 2차측 출력부;
    상기 AC 전원 계통과 상기 1차측 전력 변환부 사이에 형성되어 지락전류를 측정하는 지락전류 측정부;
    상기 2차측 출력부와 전기차 사이에 절연저항 감시장치가 형성되어 2차측 출력부와 전기차의 절연을 감시할 수 있는 감시장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 절연저항 감시장치는
    제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 개방시킨 상태일 때 + 단자와 접지간의 전압 Vpe과 - 단자와 접지간의 전압 Ven을 계측한 후, 상기 Vpe이 Ven 보다 크면 상기 제1 스위치(SW1)를 단락시키고,상기 Vpe을 재측정한 후, 상기 제1 스위치(SW1) 개방시 상기 Vpe과 제1 스위치(SW1) 단락시 Vpe 차이를 이용하여 절연저항을 산출하거나, 상기 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 개방시킨 상태일 때 상기 Ven이 Vpe보다 크면 제2 스위치(SW2)를 단락시켜 상기Ven을 재측정한 후, 상기 제2 스위치(SW2) 개방시 상기 Ven과 상기 제2 스위치(SW2) 단락시 Ven 차이를 이용하여 절연저항을 산출하는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 절연저항 감시장치는
    상기 제1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)를 모두 개방했을 때, Ven전압이 Vpe전압 보다 크면 하기의 식들로 절연저항을 계산하되,
    여기서 Venoff는 상기 제1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)를 모두 개방시 Ven전압이고, Venon는 상기 제1 스위치(SW1)가 개방되고 상기 제2 스위치(SW2)가 단락시 Ven전압이며,
    회로상에서 Rp21=Rp22=Rn21=Rn22는 동일한 저항값 사용하고
    Rp21과 Rp22의 직렬 합성 저항 Rp2은 Rp2=Rp21+Rp22로 표현되고, Rp1과 Rp2의 병렬 합성 저항 Rp는
    Figure 112022082257158-pat00020
    표현되고,
    접지와 (-)간 절연저항 Rn1은 하기의 [수학식 6]에 의해 계산되고,
    Figure 112022082257158-pat00021

    Rp1과 Rp2의 병렬합성저항 Rp는 하기의 [수학식 4]로 계산되고
    Figure 112022082257158-pat00022

    접지와 (+)간 절연저항 Rp1은 하기의 [수학식 7]에 의해 계산되고,
    Figure 112022082257158-pat00023

    상기 Rp1과 Rn1를 합성하면 절연저항은 하기의 [수학식 13]
    Figure 112022082257158-pat00024
    에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 절연저항 감시장치는
    상기 제1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)를 모두 개방했을 때, Vpe전압이 Ven전압 보다 크면 하기의 식들로 절연저항을 계산하되,
    여기서 Vpeoff는 상기 제1 스위치(SW1)와 상기 제2 스위치(SW2)를 모두 개방시 Vpe전압이고, Vpeon는 상기 제1 스위치(SW1)가 단락되고 상기 제2 스위치(SW2)가 개방시 Vpe전압이며,
    회로상에서 Rp21=Rp22=Rn21=Rn22는 동일한 저항값 사용하고
    상기 Rn21과 Rn22의 직렬 합성 저항 Rn2은 Rn2=Rn21+Rn22로 표현되고, Rn1과 Rn2의 병렬 합성 저항 Rn는
    Figure 112022082257158-pat00025
    표현되고,
    접지와 (+)간 절연저항 Rp1은 하기의 [수학식 11]에 의해 계산되고,
    Figure 112022082257158-pat00026

    Rn1과 Rn2의 병렬 합성 저항 Rn은 하기의 [수학식 9]로 계산되고
    Figure 112022082257158-pat00027

    접지와 (-)간 절연저항 Rn1은 하기의 [수학식 12]에 의해 계산되고,
    Figure 112022082257158-pat00028

    상기 Rp1과 Rn1를 합성하면 절연저항은 하기의 [수학식 13]
    Figure 112022082257158-pat00029
    에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 진동 및 기울기 감지 모듈은
    상기 전기차 충전기의 X축 기울기 값 Xs을
    Figure 112022017522612-pat00030
    로 계산하고,
    Xa가 X축 가속도 값이고, Xp가 진동 충격시 X축 최대 값이며, Xn가 진동 충격시 X축 최소 값일 때, 상기 전기차 충전기의 X축 진동값을 Xv1=│Xp-Xa│, Xv2=│Xa-Xn│로 계산하는 가속도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    X축, Y축, Z축에 대한 기울기 설정 임계값을 S1, S2, S3라고 하면, 상기 가속도 센서가 측정한 X축 기울기 값 Xs가 X축 기울기 설정 임계값 S1 보다 크거나(Xs＞S1), Y축 기울기 값 Ys가 Y축 기울기 설정 임계값 S2 보다 크거나(Ys＞S2), 또는 Z축 기울기 값 Zs가 Z축 기울기 설정 임계값 S3 보다 큰(Zs＞S3) 조건 중, 어느 하나를 만족시키는 경우 기울기에 의한 전기차 충전기의 운전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    X축, Y축, Z축에 대한 진동 설정 임계값을 V1, V2, V3라고 하면, 상기 가속도 센서가 측정한 X축 진동 값 Xv가 X축 진동 설정 임계값 V1 보다 크거나(Xv＞V1), Y축 진동 값 Yv가 Y축 진동 설정 임계값 V2 보다 크거나(Yv＞V2), 또는 Z축 진동 값 Zv가 Z축 진동 설정 임계값 V3 보다 큰(Zv＞V3) 조건 중, 어느 하나를 만족시키는 경우 진동에 의한 전기차 충전기의 운전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 충전기 내부 보호 모듈은
    상기 전기차 충전기의 바닥면에 설치되어 누수를 감지하는 누수센서;
    UV 또는 적외선의 파장을 감지하는 불꽃 감지 센서;
    상기 전기차 충전기 내부의 온도와 습도를 감지하는 내부 온/습도센서;
    상기 전기차 충전기에 연결되는 N상과 접지간의 전압을 주기적 또는 실시간으로 측정하는 접지전압 센서 및
    상기 누수센서, 불꽃 감지 센서, 내부 온/습도센서, 및 접지전압 센서가 감지한 정보들을 수신하여 상기 제어 모듈에 전달하고, 해당 제어 모듈에서 전달되는 제어신호를 수신하여 전원 차단기를 작동시키거나 히터를 온(ON) 오프(OFF)하는 센서 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC/AC단 절연 및 접지이상 계측에 의한 전기차 충전기 보호 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5064578B2 (ja) * 2011-01-26 2012-10-31 シャープ株式会社 充電器、充電器の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体
US20160193933A1 (en) * 2013-09-17 2016-07-07 Shandong Luneng Intelligence Technology Co., Ltd Smart, integrated charging device for electric vehicles
KR101840557B1 (ko) 2016-07-29 2018-03-21 주식회사 포스코아이씨티 전기차 충전기 진단 시스템 및 진단 기능이 탑재된 충전기
KR102158595B1 (ko) * 2020-04-29 2020-09-22 디아이케이(주) 절연 감시 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5064578B2 (ja) * 2011-01-26 2012-10-31 シャープ株式会社 充電器、充電器の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体
US20160193933A1 (en) * 2013-09-17 2016-07-07 Shandong Luneng Intelligence Technology Co., Ltd Smart, integrated charging device for electric vehicles
KR101840557B1 (ko) 2016-07-29 2018-03-21 주식회사 포스코아이씨티 전기차 충전기 진단 시스템 및 진단 기능이 탑재된 충전기
KR102158595B1 (ko) * 2020-04-29 2020-09-22 디아이케이(주) 절연 감시 시스템

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