KR102542948B1 - 차량용 급속충전 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 급속충전 시스템은, 차량 배터리를 충전시키기 위한 전력을 제공하는 송전부; 3상 모터와 3상 모터와 연결된 인버터를 포함하며, 송전부로부터 제공되는 전력을 공급받아 차량 배터리를 충전하는 충전부; 기 설정된 복수의 듀티비 중 어느 하나의 듀티비를 선택하고, 상기 선택된 듀티비와 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 충전부에 제공되는 입력전압 값을 산출하는 입력전압 산출부; 상기 산출된 입력전압 값 및 송전부에서 제공되는 전력 값에 기반하여 충전부에 입력되는 입력전류 값을 산출하는 입력전류 산출부; 상기 산출된 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되도록 명령하는 송전 제어부; 및 상기 산출된 입력전압 값 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 차량 배터리가 충전되도록 명령하는 충전 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 급속충전 시스템 및 방법{FAST CHARGING SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 급속충전 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 배터리를 급속 충전하는 과정에서 발생하는 전류리플을 저감할 수 있는 차량용 급속충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전기 자동차(Electric Vehicle, EV) 또는 플러그-인 하이브리드 자동차(Plug-In Hybrid Electric Vehicle, PHEV)와 같은 친환경 자동차는 배터리 충전을 위하여 충전소에 설치된 전기 자동차 충전설비(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE)를 이용한다.
한편, 종래의 모터-인버터를 사용하는 전기 자동차 충전설비에서 가장 중요한 지표 중에 하나는 충전 효율이었으며, 충전 효율에 가장 큰 영향을 미치는 변수 중 하나는 충전전류 및 모터전류의 리플이었다. 전류 리플의 크기가 커질수록 충전 시스템의 충전효율이 감소하기 때문에 최대한 전류 리플을 줄여야 했다.
이를 위해, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 모터의 중성단에 인덕터(Lch)를 추가로 연결함으로써, 충전 시 충전 전류 및 모터 전류의 리플을 감소시켰다. 하지만, 이와 같은 방법에서는 추가 인덕터로 인한 비용 증가와 사이즈 증대의 한계점이 있었다. 또한, 다른 방식으로 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 개별 인덕터 3개와 3 병렬 승압 컨버터에 인터리브드 PWM 스위칭 방식을 이용하여 충전 시 전류의 리플을 감소시켰다. 하지만, 개별 인덕터 3개를 사용하는 기존의 3병렬 승압 컨버터와는 달리 멀티 입력 급속충전 시스템에서는 각 상이 서로에게 영향을 주는 모터를 사용하기 때문에 그 경향이 달라질 수 있다는 한계가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
공개특허 제10-2012-0047100호(2012.05.11.)
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 차량을 급속 충전하는 과정에서 발생하는 전류리플을 저감할 수 있는 차량용 급속충전 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 급속충전 시스템은, 차량 배터리를 충전시키기 위한 전력을 제공하는 송전부; 3상 모터와 3상 모터와 연결된 인버터를 포함하며, 송전부로부터 제공되는 전력을 공급받아 차량 배터리를 충전하는 충전부; 기 설정된 복수의 듀티비 중 어느 하나의 듀티비를 선택하고, 상기 선택된 듀티비와 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 충전부에 제공되는 입력전압 값을 산출하는 입력전압 산출부; 상기 산출된 입력전압 값 및 송전부에서 제공되는 전력 값에 기반하여 충전부에 입력되는 입력전류 값을 산출하는 입력전류 산출부; 상기 산출된 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되도록 명령하는 송전 제어부; 및 상기 산출된 입력전압 값 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 차량 배터리가 충전되도록 명령하는 충전 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 충전부는, 상기 인버터와 병렬로 연결된 제1커패시터 및 제2커패시터; 상기 3상 모터의 중성단에 연결된 제2릴레이; 및 상기 인버터에 연결된 제1릴레이 및 제3릴레이;를 포함할 수 있다.
상기 인버터는, 서로 연결된 복수의 구동소자를 통해 상기 3상 모터로부터 3상 신호를 입력받을 수 있다.
상기 송전부는, 전력을 제공하는 전원 제공부; 및 상기 전원 제공부와 병렬로 연결된 제3커패시터 및 제4커패시터;를 포함할 수 있다.
상기 충전 제어부는, 상기 산출된 입력전압 값이 상기 차량 배터리의 전압 값과 동일한 경우, 상기 제1릴레이 및 제3릴레이가 연결되도록 하여 상기 차량 배터리가 충전되도록 할 수 있다.
상기 충전 제어부는, 상기 산출된 입력전압 값이 상기 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우, 상기 제2릴레이 및 제3릴레이가 연결되도록 하여, 상기 인버터를 통해 상기 입력전압을 승압시켜 차량 배터리가 충전되도록 할 수 있다.
상기 충전 제어부는, 상기 산출된 입력전압 값이 상기 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우, 상기 선택된 듀티비를 갖는 3개의 PWM 신호가 3상 모터의 각각의 상에 연결된 인버터의 복수의 구동 소자에 각각 제공되도록 할 수 있다.
상기 3개의 PWM 신호는, 각각 120도의 위상차이를 갖는다.
상기 기 설정된 복수의 듀티비는 0, 1/3, 2/3 및 1을 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 급속충전 방법은, 차량 배터리를 충전시키기 위해 송전부로부터 제공되는 충전전력을 결정하는 단계;
기 설정된 복수의 듀티비 중 어느 하나의 듀티비를 선택하고, 상기 선택된 듀티비와 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 충전부에 제공되는 입력전압 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 입력전압 값 및 송전부에서 제공되는 전력 값에 기반하여 충전부에 입력되는 입력전류 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되도록 명령하는 단계; 및 상기 산출된 입력전압 값 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 차량 배터리가 충전되도록 명령하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 산출된 입력전압 및 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되어 차량 배터리가 충전되는 과정에서 충전전력이 변경되는 경우, 상기 입력전압 및 입력전류를 재산출하고, 재산출된 입력전압 및 입력전류가 충전부로 입력되도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량 배터리를 급속 충전하는 과정에서 발생하는 전류리플을 저감함으로써, 급속충전 시스템의 충전 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 인덕터 및 커패시터 등의 소자 사용을 최소화함으로써, 원가를 절감할 수 있다.
아울러, 차량 배터리를 급속충전하는 과정에서 누설전류를 저감함으로써 급속충전 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템에서, 3상 모터의 각각의 상에 연결된 인버터의 구동 소자에 각각 제공된 PWM 신호와 그에 따른 동상모드전압을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템에서, 3상 모터의 각각의 상에 연결된 인버터의 구동 소자에 각각 제공된 PWM 신호와 그에 따른 동상모드전압을 도시한 도면이다.
도 6은 1/3 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터에 제공된 경우의 모터전류, 입력전류 및 누설전류의 리플을 보여주는 모의실험 결과 데이터를 나타내는 도면이다.
도 7은 2/3 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터에 제공된 경우의 모터전류, 입력전류 및 누설전류의 리플을 보여주는 모의실험 결과 데이터를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 차량용 멀티입력 급속충전 시스템 및 방법에 대해 살펴본다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템에서, 3상 모터의 각각의 상에 연결된 인버터의 구동 소자에 각각 제공된 PWM 신호를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템에서, 3상 모터의 각각의 상에 연결된 인버터의 구동 소자에 각각 제공된 PWM 신호를 도시한 도면이다, 도 6은 1/3 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터에 제공된 경우의 모터전류, 입력전류 및 누설전류의 리플을 보여주는 모의실험 결과 데이터를 나타내는 도면이며, 도 7은 2/3 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터에 제공된 경우의 모터전류, 입력전류 및 누설전류의 리플을 보여주는 모의실험 결과 데이터를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 시스템은, 송전부(100), 충전부(200), 입력전압 산출부(300), 입력전류 산출부(400), 송전 제어부(500) 및 충전 제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
송전부(100)는 차량 배터리를 충전시키기 위한 전력을 제공하는 역할을 한다. 구체적으로, 송전부(100)는 전력을 제공하는 전원 제공부(110) 및 전원 제공부(110)과 병렬로 연결된 제3커패시터(C3) 및 제4커패시터(C4)를 포함하여 구성될 수 있다.
충전부(200)는 송전부(100)로부터 제공되는 전력을 공급받아 차량 배터리를 충전하는 역할을 한다. 구체적으로, 충전부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 3상 모터(210), 3상 모터(210)와 연결된 인버터(220), 인버터(220)와 병렬로 연결된 제1커패시터(C1), 제2커패시터(C2), 3상 모터(210)의 중성단에 연결된 제2릴레이(R2) 및 인버터(220)에 연결된 제1릴레이(R1)와 제3릴레이(R2)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 인버터(220)는 인버터((220) 내에 서로 연결된 복수의 구동소자를 통해 3상 모터(210)로부터 3상 신호를 입력받을 수 있다. 이때, 3상 신호는 3상 모터(210)의 각각의 상에 입력되는 입력전압 및 입력전류를 포함할 수 있다.
입력전압 산출부(300)는 기 설정된 복수의 듀티비 중 어느 하나의 듀티비를 선택할 수 있다. 여기서, 기 설정된 복수의 듀티비는 0, 1/3, 2/3 및 1을 포함할 수 있다. 구체적으로, 입력전압 산출부(300)는 송전부(100)에서 제공되는 전력에 기반하여 기 설정된 복수의 듀티비 중 특정 듀티비를 선택할 수 있다. 예를 들어, 송전부(100)에서 제공되는 전력만으로 차량 배터리를 충분히 충전할 수 있는 경우에는 상기 복수의 듀티비 중 1의 듀티비를 선택할 수 있다. 다시 말해, 실시예에 따라, 차량 배터리가 800V의 배터리이고, 송전부(100)에서 800V의 배터리를 충전할 수 있는 충분한 전력을 제공할 수 있는 경우에는 입력전압 산출부(300)에서 1의 듀티비를 선택할 수 있다. 즉, 이와 같은 경우는 인버터(220)를 통해 전압의 승압이 필요없는 경우일 것이다.
하지만, 실시예에 따라, 송전부(100)에서 제공되는 전력만으로 차량 배터리를 충분히 충전할 수 없는 경우, 즉 인버터(220)를 통해 전압의 승압이 필요한 경우에는 입력전압 산출부(300)에서 1보다 작은 듀티비 1/3 또는 2/3를 선택할 수 있다.
한편, 입력전압 산출부(300)는 상술한 방식에 따라 선택된 듀티비와 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 충전부에 제공되는 입력전압 값을 하기의 수학식 1을 통해 산출할 수 있다. 예를 들어, 선택된 듀티비가 1/3이고, 차량 배터리가 600V의 배터리인 경우, 하기의 수학식에 따라 충전부(200)에 입력되는 입력전압 값은 200V일 수 있다.
[수학식 1]
Vin = D X Vbat
Vin: 입력전압, D: 듀티비, Vbat: 차량 배터리 전압
한편, 충전 제어부(600)는 듀티비 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 산출된 입력전압 값이 차량 배터리의 전압 값과 동일한 경우에는, 제1릴레이(R1) 및 제3릴레이(R3)가 연결되도록 하여, 차량 배터리가 충전되도록 할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 이와 같은 경우는 송전부(100)에서 제공되는 전력만으로 차량 배터리를 충분히 충전할 수 있는 경우일 것이다. 보다 구체적으로, 실시예에 따라, 차량 배터리가 800V의 배터리이고, 선택된 듀티비가 1이며, 수학식 1에 따라 산출된 입력전압 값이 800V인 경우, 충전 제어부(600)는 제1릴레이(R1) 및 제3릴레이(R3)가 연결되도록 하여 송전부(100)와 차량 배터리를 직결로 연결시켜 차량 배터리가 충전되도록 할 수 있다.
반면, 충전 제어부(600)는 듀티비 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 산출된 입력전압 값이 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우에는, 제2릴레이(R2) 및 제3릴레이(R3)가 연결되도록 하여, 인버터(220)를 통해 해당 입력전압을 승압시켜 차량 배터리가 충전되도록 할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 이와 같은 경우는 송전부(100)에서 제공되는 전력만으로 차량 배터리를 충분히 충전할 수 없는 경우일 것이다. 보다 구체적으로, 실시예에 따라, 차량 배터리가 900V의 배터리이고, 선택된 듀티비가 1/3이며, 수학식 1에 따라 산출된 입력전압 값이 300V인 경우, 충전 제어부(600)는 제2릴레이(R2) 및 제3릴레이(R3)가 연결되도록 하여, 인버터(220)를 통해 해당 입력전압을 승압시켜 차량 배터리가 충전되도록 할 수 있다.
한편, 듀티비 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 산출된 입력전압 값이 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우, 충전 제어부(600)는 해당 입력전압 값을 산출할 시 선택된 듀티비를 갖는 3개의 PWM 신호가 3상 모터(210)의 각각의 상에 연결된 인버터(220) 내의 복수의 구동 소자에 각각 제공되도록 할 수 있다. 이때, 인버터(220) 내의 복수의 구동 소자에 각각 제공되는 3개의 PWM 신호는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 선택된 특정 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 가질 수 있다.
또한, 산출된 입력전압 값이 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우에, 충전 제어부(600)에서 선택되는 듀티비는 1/3 또는 2/3인 것이 바람직하다. 즉, 충전 제어부(600)는, 산출된 입력전압 값이 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우, 1/3 또는 2/3의 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터(220)에 제공되도록 할 수 있다. 이때, 충전 제어부(600)에서 1/3 또는 2/3의 듀티비를 선택하는 이유에 대해서는 추후 보다 상세히 설명하기로 한다.
한편, 입력전류 산출부(400)는 입력전압 값을 산출한 이후, 산출된 입력전압 값 및 송전부(100)에서 제공되는 전력 값에 기반하여 충전부(200)에 입력되는 입력전류 값을 산출하고, 송전 제어부(500)는 산출된 입력전류가 송전부(100)로부터 충전부(200)로 입력되도록 할 수 있다. 여기서, 입력전류 산출부(400)는 하기의 수학식 2를 통해 입력전류 값을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Iin= P / Vin
Iin: 입력전류, P: 송전부에서 제공되는 전력, Vin: 입력전압
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 급속충전 시스템에서 송전부(100)와 충전부(200)가 서로 연결되어 차량 배터리가 충전되는 경우, 급속충전 시스템의 효율을 저감시키는 누설전류가 발생할 수 있다. 여기서, 누설전류를 발생시키는 원인은 동상모드전압(Vsn)의 주파수 및 진폭과 관련이 있으며, 동상모드전압(Vsn)의 주파수가 0인 경우에 누설전류가 발생되지 않는다. 즉, 누설전류의 발생을 차단하기 위해서는 동상모드전압(Vsn)의 변화량을 0에 가깝게 할 필요가 있는 것이다. 여기서, 동상모드전압(Vsn)는 노드 S와 n사이의 전압으로서, 3상 모터(210)의 중성단부터 인버터(220) 직류단의 가상 중성단 사이의 전압일 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 1/3의 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터(220)에 제공되거나, 2/3의 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터(220)에 제공된 경우, 동상모드전압(Vsn)이 하나의 값으로 유지될 수 있다. 즉, 동상모드전압(Vsn)의 주파수가 0에 가까워지며, 그에 따라 차량 배터리의 충전 과정 중에 누설전류가 발생하는 것을 차단할 수 있고, 그 결과 급속충전 시스템의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
아울러, 도 6 및 7을 참조하면, 1/3 또는 2/3의 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터에 제공함으로써, 입력전류(Vin), 모터전류, 누설전류가 모두 저감시킬 수 있고, 그에 따라 급속충전 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
다시 말해, 본 발명에 따르면, 송전부(100)에서 제공되는 전력만으로 차량 배터리를 충분히 충전할 수 없는 경우, 충전 제어부(600)에서 제2릴레이(R2) 및 제3릴레이(R3)가 연결되도록 하여 인버터를 통해 승압과정을 거쳐 차량 배터리가 충전되도록 하는데, 이때 충전 제어부(600)에서는 송전부(100)에서 제공되는 전력 값에 따라 1/3 또는 2/3의 듀티비를 갖되 각각 120도의 위상차이를 갖는 3개의 PWM 신호가 인버터(220)에 제공되도록 함으로써, 입력전압을 승압시켜 차량 배터리를 충전시키되, 충전 과정 중에 입력전류(Vin), 모터전류, 누설전류를 모두 저감시킬 수 있고, 그에 따라 급속충전 시스템의 효율 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 급속충전 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다. 도 8에 도시된 바와같이, 차량용 급속충전 방법은, 차량 배터리를 충전시키기 위해 송전부로부터 제공되는 충전전력을 결정하는 단계; 기 설정된 복수의 듀티비 중 어느 하나의 듀티비를 선택하고, 상기 선택된 듀티비와 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 충전부에 제공되는 입력전압 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 입력전압 값 및 송전부에서 제공되는 전력 값에 기반하여 충전부에 입력되는 입력전류 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되도록 명령하는 단계; 및 상기 산출된 입력전압 값 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 차량 배터리가 충전되도록 명령하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 산출된 입력전압 및 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되어 차량 배터리가 충전되는 과정에서 충전전력이 변경되는 경우, 입력전압 및 입력전류를 재산출하고, 재산출된 입력전압 및 입력전류가 충전부로 입력되도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 차량용 급속충전 방법의 각 단계에서의 세부적인 기술적인 특징은 차량용 급속충전 시스템에서의 기술특징과 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
100: 송전부 110: 전원 공급부
200: 충전부 210: 3상 모터
220: 인버터 300: 입력전압 산출부
400: 입력전류 산출부 500: 송전 제어부
600: 충전 제어부
C1: 제1커패시터 C2: 제2커패시터
C3: 제3커패시터 C4: 제4커패시터
R1: 제1릴레이 R2: 제2릴레이
R3: 제3릴레이 C: 차량 샤시
G: 그라운드 Vsn: 동상모드전압
Van: 3상 모터의 a상의 극전압
Vbn: 3상 모터의 b상의 극전압
Vcn: 3상 모터의 c상의 극전압

Claims (11)

  1. 차량 배터리를 충전시키기 위한 전력을 제공하는 송전부;
    3상 모터와 3상 모터와 연결된 인버터를 포함하며, 송전부로부터 제공되는 전력을 공급받아 차량 배터리를 충전하는 충전부;
    상기 송전부로부터 제공되는 전력을 기반으로 기 설정된 복수의 듀티비 중 어느 하나의 듀티비를 선택하고, 상기 선택된 듀티비와 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 충전부에 제공되는 입력전압 값을 산출하는 입력전압 산출부;
    상기 산출된 입력전압 값 및 송전부에서 제공되는 전력 값에 기반하여 충전부에 입력되는 입력전류 값을 산출하는 입력전류 산출부;
    상기 산출된 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되도록 명령하는 송전 제어부; 및
    상기 산출된 입력전압 값 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 차량 배터리가 충전되도록 명령하는 충전 제어부;를 포함하는 차량용 급속충전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 충전부는,
    상기 인버터와 병렬로 연결된 제1커패시터 및 제2커패시터;
    상기 3상 모터의 중성단에 연결된 제2릴레이; 및
    상기 인버터에 연결된 제1릴레이 및 제3릴레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 인버터는,
    서로 연결된 복수의 구동소자를 통해 상기 3상 모터로부터 3상 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 송전부는,
    전력을 제공하는 전원 제공부; 및
    상기 전원 제공부와 병렬로 연결된 제3커패시터 및 제4커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 산출된 입력전압 값이 상기 차량 배터리의 전압 값과 동일한 경우, 상기 제1릴레이 및 제3릴레이가 연결되도록 하여 상기 차량 배터리가 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  6. 청구항 2에 있어서, 충전 제어부는,
    상기 산출된 입력전압 값이 상기 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우, 상기 제2릴레이 및 제3릴레이가 연결되도록 하여, 상기 인버터를 통해 상기 입력전압을 승압시켜 차량 배터리가 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  7. 청구항 1항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 산출된 입력전압 값이 상기 차량 배터리의 전압 값 보다 작은 경우, 상기 선택된 듀티비를 갖는 3개의 PWM 신호가 3상 모터의 각각의 상에 연결된 인버터의 복수의 구동 소자에 각각 제공되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 3개의 PWM 신호는,
    각각 120도의 위상차이를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 기 설정된 복수의 듀티비는,
    0, 1/3, 2/3 및 1을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 급속충전 시스템.
  10. 청구항 1의 차량용 급속충전 시스템을 이용한 차량용 급속충전 방법은,
    차량 배터리를 충전시키기 위해 송전부로부터 제공되는 충전전력을 결정하는 단계;
    상기 송전부로부터 제공되는 충전전력을 기반으로 기 설정된 복수의 듀티비 중 어느 하나의 듀티비를 선택하고, 상기 선택된 듀티비와 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 충전부에 제공되는 입력전압 값을 산출하는 단계;
    상기 산출된 입력전압 값 및 송전부에서 제공되는 전력 값에 기반하여 충전부에 입력되는 입력전류 값을 산출하는 단계;
    상기 산출된 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되도록 명령하는 단계; 및
    상기 산출된 입력전압 값 및 차량 배터리의 전압 값에 기반하여 차량 배터리가 충전되도록 명령하는 단계;를 포함하는 차량용 급속충전 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 산출된 입력전압 및 입력전류가 송전부로부터 충전부로 입력되어 차량 배터리가 충전되는 과정에서 충전전력이 변경되는 경우,
    상기 입력전압 및 입력전류를 재산출하고, 재산출된 입력전압 및 입력전류가 충전부로 입력되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 차량용 급속충전 방법.
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