KR102564550B1 - Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof - Google Patents

Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102564550B1
KR102564550B1 KR1020220110828A KR20220110828A KR102564550B1 KR 102564550 B1 KR102564550 B1 KR 102564550B1 KR 1020220110828 A KR1020220110828 A KR 1020220110828A KR 20220110828 A KR20220110828 A KR 20220110828A KR 102564550 B1 KR102564550 B1 KR 102564550B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
voltage
electric vehicle
power line
charging
Prior art date
Application number
KR1020220110828A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김옥연
박종수
Original Assignee
주식회사 두루스코이브이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 두루스코이브이 filed Critical 주식회사 두루스코이브이
Priority to KR1020220110828A priority Critical patent/KR102564550B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102564550B1 publication Critical patent/KR102564550B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/18Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles

Abstract

본 발명은 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기 및 그 충전기의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기는, 전기차에 휴대용으로 구비하는 전기차 휴대용 충전기로서, 외부의 상용 전원을 전기차의 충전구에 연결되는 충전 커넥터를 통해 충전구로 제공하는 전압 공급부, 충전구로 제공되는 상용 전원의 전압 및 전류를 감지하는 센서부, 감지한 전압 및 전류의 상태에 따라 온오프 동작되는 스위칭소자를 포함하는 스위칭부, 및 감지한 전압과 전류의 센싱값 및 상용 전원의 전류 범위를 선택하는 사용자 명령에 따라 스위칭소자의 온오프되는 정도를 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a portable function box integrated charger for an electric vehicle and a method for driving the charger. The voltage supply unit provided to the charging port through the charging connector connected to the charging port of the electric vehicle, the sensor unit detecting the voltage and current of the commercial power supplied to the charging port, and the switching element that operates on and off according to the state of the detected voltage and current It may include a switching unit, and a control unit that adjusts the on/off degree of the switching element according to a user command for selecting the sensing values of the detected voltage and current and the current range of the commercial power supply.

Description

전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기 및 그 충전기의 구동방법{Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof}Electric vehicle portable function box integrated charger and driving method of the charger {Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof}

본 발명은 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기 및 그 충전기의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 급히 충전이 필요한 상황에서 임시적으로 사용할 수 있는 비상용 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기 및 그 충전기의 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric car portable function box integrated charger and a driving method of the charger, and more particularly, to an emergency electric car portable function box integrated charger that can be used temporarily in a situation where charging is urgently needed and a driving method of the charger will be.

일반적으로 전기자동차는 에너지원으로 전기를 사용하여 주행하는 것으로서, 전기자동차는 배기가스를 전혀 배출하지 않는 장점을 갖고 있어 점차 그 사용빈도가 증가하고 있는 추세이다. 환경오염을 줄이고자 하는 각 나라의 시책에 따라 전기자동차의 사용이 장려되고 있기도 하다. 이러한 장점에도 불구하고 전기자동차의 보급률이 저조한 이유는 바로 전기자동차의 에너지원인 전기를 편리하게 충전할 수 없기 때문이다.In general, an electric vehicle is driven by using electricity as an energy source, and since the electric vehicle has the advantage of not emitting exhaust gas at all, the frequency of use of the electric vehicle is gradually increasing. The use of electric vehicles is also encouraged according to each country's policy to reduce environmental pollution. Despite these advantages, the reason why the penetration rate of electric vehicles is low is because they cannot conveniently charge electricity, which is an energy source of electric vehicles.

무엇보다 탄소 중립 정책에 의한 전기자동차가 세계적으로 확대되고 있는 가운데, 전기자동차 충전기 인프라 구축이 시급한 현실에서, 충전기의 안전성과 비상 충전을 위해 사전 대응을 할 수 있는 장치가 요구되었다. 이에 기존 제조사들의 고정형 충전기를 방문하여 충전하는 방식이 아닌, 충전기가 없는 장소 및 주차장 과금형콘센트가 설치된 공공주택 및 오피스에서 비상용으로 충전할 수 있으며 이용객들의 편의성 및 이상유무를 진단할 수 있는 장치로서, 정해진 전압 및 전류값보다 ±일 경우 자동 차단 기능을 이용자에게 알려주는 장치가 포함된 충전기가 비상용 충전기이다.Above all, in the midst of the global expansion of electric vehicles by carbon-neutral policy, the establishment of an electric vehicle charger infrastructure is urgently required. Therefore, instead of visiting and charging the fixed chargers of existing manufacturers, it is a device that can be charged for emergency purposes in places where there are no chargers and in public houses and offices equipped with charging outlets in parking lots, and to diagnose the convenience and abnormalities of users. , a charger that includes a device that notifies the user of the automatic cut-off function when the voltage and current are ± or less than the specified voltage and current values is an emergency charger.

그런데, 기존의 고정형 충전기나 비상용 충전기의 경우에는 설치 위치를 개별적으로 방문해야 하는 번거로움이 있다.However, in the case of existing fixed chargers or emergency chargers, it is cumbersome to individually visit the installation location.

한국등록특허공보 제10-1793330호(2017.10.27)Korean Registered Patent Publication No. 10-1793330 (2017.10.27) 한국등록특허공보 제10-2117907호(2020.05.27)Korean Registered Patent Publication No. 10-2117907 (May 27, 2020) 한국공개특허공보 제10-2018-0058447호(2018.06.01)Korean Patent Publication No. 10-2018-0058447 (2018.06.01) 한국공개특허공보 제20-2021-0001827호(2021.08.12)Korean Patent Publication No. 20-2021-0001827 (2021.08.12) 한국공개특허공보 제20-2021-0000504호(2021.03.04)Korean Patent Publication No. 20-2021-0000504 (2021.03.04)

본 발명의 실시예는 가령 급히 충전이 필요한 상황에서 임시적으로 사용할 수 있는 비상용 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기 및 그 충전기의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an emergency electric vehicle portable function box integrated charger and a driving method of the charger that can be used temporarily in a situation where charging is urgently needed.

본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 (기능박스 일체형) 충전기는, 전기차에 휴대용으로 구비하는 전기차 휴대용 충전기로서, 외부의 상용 전원을 전기차의 충전구(Inlet)에 연결되는 충전 커넥터를 통해 상기 충전구로 제공하는 전압 공급부, 상기 충전구로 제공되는 상용 전원의 전압 및 전류를 감지하는 센서부, 상기 감지한 전압 및 전류의 상태에 따라 온오프 동작되는 스위칭소자를 포함하는 스위칭부, 및 상기 감지한 전압과 전류의 센싱값 및 상기 상용 전원의 전류 범위를 선택하는 사용자 명령에 따라 상기 스위칭소자의 온오프되는 정도를 조절하는 제어부를 포함한다.An electric vehicle portable (functional box integrated) charger according to an embodiment of the present invention is a portable electric vehicle charger that is portablely equipped in an electric vehicle, and supplies external commercial power to the charging inlet through a charging connector connected to the charging inlet of the electric vehicle. A voltage supply unit, a sensor unit that detects the voltage and current of the commercial power supplied to the charging port, a switching unit including a switching element that is turned on and off according to the state of the detected voltage and current, and the detected voltage and current. and a control unit that adjusts the on/off degree of the switching element according to a current sensing value and a user command for selecting a current range of the commercial power supply.

상기 전기차 휴대용 충전기는, 상기 감지한 전압 및 전류의 감지 결과를 상기 제어부의 제어하게 화면에 표시하고, 상기 전류 범위의 선택을 위한 사용자 명령을 수신하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.The electric vehicle portable charger may further include a display for displaying the sensed voltage and current detection results on a screen under the control of the control unit and receiving a user command for selecting the current range.

상기 제어부는 상기 디스플레이를 통해 상기 사용자 명령이 수신될 때 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 상기 스위치소자에 인가되는 동작(bias) 전압을 가변하여 상기 온오프되는 정도를 조절할 수 있다.When the user command is received through the display, the control unit may adjust the on/off degree by varying a bias voltage applied to the switch element based on the received user command.

상기 제어부는, 상기 센서부의 감지 결과를 근거로 누설전류가 감지될 때 턴온 상태에 있는 상기 스위칭소자를 턴오프시킬 수 있다.The control unit may turn off the switching element in the turned-on state when leakage current is sensed based on a detection result of the sensor unit.

상기 전압 공급부는 제1 내지 제3 전원라인으로 구성되며, 제1 및 제2 전원라인으로 상기 상용 전원을 공급하고 상기 제3 전원라인은 접지라인으로 사용할 수 있다.The voltage supply unit is composed of first to third power lines, supplies the commercial power to the first and second power lines, and may use the third power line as a ground line.

상기 센서부는, 상기 제1 전원라인과 상기 제2 전원라인에 연결되어 상기 상용 전원의 전압을 센싱하는 전압 센서, 상기 제1 전원라인과 상기 제2 전원라인에 연결되어 누설전류를 센싱하는 누설전류센서, 및 상기 제1 전원라인 또는 상기 제2 라인에 연결되어 상기 상용 전원의 전류를 센싱하는 전류 센서를 포함할 수 있다.The sensor unit may include a voltage sensor connected to the first power line and the second power line to sense a voltage of the commercial power supply, and a leakage current connected to the first power line and the second power line to sense a leakage current. A sensor, and a current sensor connected to the first power line or the second line to sense the current of the commercial power supply.

상기 제어부는 파일럿(pilot) 신호를 이용하여 상기 충전 커넥터가 상기 충전구에 연결되어 있는지 확인할 수 있다.The control unit may check whether the charging connector is connected to the charging port by using a pilot signal.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 (기능박스 일체형) 충전기의 구동방법은, 전기차에 휴대용으로 구비하는 전기차 휴대용 충전기의 구동방법으로서, 전압 공급부가, 외부의 상용 전원을 전기차의 충전구에 연결되는 충전 커넥터를 통해 상기 충전구로 제공하는 단계, 상기 센서부가, 상기 충전구로 제공되는 상용 전원의 전압 및 전류를 감지하는 단계, 스위칭소자를 포함하는 스위칭부가, 상기 감지한 전압 및 전류의 상태에 따라 온오프 동작하는 단계, 및 제어부가, 상기 감지한 전압과 전류의 센싱값 및 상기 상용 전원의 전류 범위를 선택하는 사용자 명령에 따라 상기 스위칭소자의 온오프되는 정도를 조절하는 단계를 포함한다.In addition, a driving method of an electric vehicle portable (functional box integrated) charger according to an embodiment of the present invention is a driving method of a portable electric vehicle charger equipped in an electric vehicle, and the voltage supply unit supplies external commercial power to the charging port of the electric vehicle. Providing to the charging port through a connected charging connector, detecting, by the sensor unit, the voltage and current of the commercial power supplied to the charging port, by the switching unit including a switching element, in a state of the sensed voltage and current and controlling, by a controller, an on/off degree of the switching element according to a user command for selecting the sensed voltage and current values and a current range of the commercial power supply.

본 발명의 실시예에 따르면, 고정형 전기자동차 충전기 설치 위치를 개별 방문하여 충전하는 방식이 아닌, 전기차 충전기 인프라 구축이 부족한 상황에서 충전기를 사용할 수 없을 때 비상 및 휴대용으로 충전할 수 있는 220V 전용 휴대용 충전기로 이용객들에게 편의성을 제공할 수 있으며, 누설 전기로 인한 감전사고 방지와 유지관리를 통합적으로 관리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a 220V dedicated portable charger that can be charged in an emergency and portable manner when a charger is not available in a situation where the establishment of an electric vehicle charger infrastructure is insufficient, rather than a method of individually visiting and charging a fixed electric vehicle charger installation location As a result, convenience can be provided to users, and prevention of electric shock accidents caused by leakage of electricity and maintenance can be managed in an integrated manner.

또한, 본 발명의 실시예는 사용성을 고려한 충전기 외부에 LED, LCD 화면이 설치되어 편의성이 우수하며, 전기차 충전기 통신 규약(OCPP) 적용과 서비스 확장이 가능한 환경에 조작 버튼으로 기존 제품 대비 일체형 기능박스 충전기로 사용이 편리하다.In addition, the embodiment of the present invention has excellent convenience as LED and LCD screens are installed outside the charger considering usability, and an integrated function box compared to existing products with operating buttons in an environment where the electric car charger communication protocol (OCPP) can be applied and services can be expanded. Convenient to use as a charger.

나아가, 본 발명의 실시예는 비상시 방문 충전이 어려운 상황에서, 전기자동차 충전소까지 갈 수 있는 충전량을 조기에 제공하여 충전기 효율을 높이기 위해 활용할 수 있을 것이다.Furthermore, embodiments of the present invention can be used to increase charger efficiency by providing a charge amount that can go to an electric vehicle charging station early in a situation where it is difficult to charge in an emergency.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 도 1 및 도 2의 전기차 휴대용 충전기의 디스플레이를 보여주는 도면,
도 4는 도 1 및 도 2의 전기차 휴대용 충전기의 세부구성을 예시한 블록다이어그램,
도 5는 도 4의 블록다이어그램에 대한 회로도,
도 6은 도 5의 충전 커넥터와 전기차 인렛의 연결 모습을 보여주는 도면, 그리고
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 충전기의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.
1 and 2 are diagrams showing an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a display of the electric car portable charger of FIGS. 1 and 2;
4 is a block diagram illustrating the detailed configuration of the electric car portable charger of FIGS. 1 and 2;
5 is a circuit diagram of the block diagram of FIG. 4;
6 is a view showing the connection between the charging connector and the electric vehicle inlet of FIG. 5, and
7 is a flowchart illustrating a driving process of a portable charger for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 시스템을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1 및 도 2의 전기차 휴대용 충전기의 디스플레이를 보여주는 도면이다.1 and 2 are diagrams illustrating an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a display of the electric vehicle portable charger of FIGS. 1 and 2 .

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 시스템(90)은 전기차(100)(또는 전기차의 충전구(Inlet)(101), 전기차 휴대용 (기능박스 일체형) 충전기(110) 및 상용전원 공급부(120)의 일부 또는 전부를 포함하며, 상용전원 공급부(120)에서 사용되는 전원 사용량에 대한 과금을 위한 과금장치 등을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the electric vehicle charging system 90 according to an embodiment of the present invention includes an electric vehicle 100 (or an electric vehicle inlet 101), an electric vehicle portable (functional box integrated) charger 110 and a part or all of the commercial power supply unit 120, and may further include a billing device for billing the amount of power used in the commercial power supply unit 120.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 상용전원 공급부(120)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 전기차 충전 시스템(90)이 구성되거나, 전원공급부가 전기차 휴대용 충전기(110)에 배터리 등의 형태로 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.Here, "including some or all" means that the electric vehicle charging system 90 is configured by omitting some components such as the commercial power supply unit 120, or the power supply unit is in the form of a battery in the electric vehicle portable charger 110. It means that it can be integrated into and configured, and will be described as including all in order to help a sufficient understanding of the invention.

전기차(100)의 경우 전기 충전을 위한 충전구(101)를 포함한다. 전기차(100)의 충전구(101)는 충전 소켓 또는 인렛(Inlet) 등으로 명명되기도 한다. 전기차(100)의 제조사마다 제조되는 충전구(101)의 규격은 다양할 수 있으며, 충전구(101)의 외연을 형성하는 기구적인 측면에서는 표준이 설정되어 제작될 수 있지만, 충전 전압이나 전류 등에 있어서는 규격화가 이루어지지 않을 수 있다. 가령 충전구(101)는 최대 500㎾의 충전 전원(고출력 충전)을 사용한 전기차의 AC 및 DC 충전용 범용 GB/T 및 결합충전시스템(CCS) 충전 인렛 등 다양한 유형의 제품이 가능할 수 있다.In the case of the electric vehicle 100, a charging port 101 for charging electricity is included. The charging port 101 of the electric vehicle 100 is also called a charging socket or an inlet. The specifications of the charging port 101 manufactured by each manufacturer of the electric vehicle 100 may vary, and standards may be set and manufactured in terms of the mechanism forming the outer edge of the charging port 101, but the charging voltage or current standardization may not be possible. For example, the charging inlet 101 may be of various types such as universal GB/T and combined charging system (CCS) charging inlets for AC and DC charging of electric vehicles using charging power (high output charging) of up to 500 kW.

본 발명의 실시예에 따른 충전구(101)의 규격은 전기차 휴대용 충전기(110)의 충전 커넥터에 상응하여 제조되는 것이 바람직하다. 이는 이후에 도 6에서 좀더 다루기로 한다. 다시 말해, 충전구(101)는 충전 커넥터에 구성되어 상용전원을 공급받는 제1 전원라인 및 제2 전원라인이 서로 연결될 수 있도록 구성되며, 또한 제3 전원라인은 전기차(100)의 충전구(101)와 충전 커넥터 사이에 서로 접지되도록 구성되는 것이 바람직하다.The specifications of the charging port 101 according to the embodiment of the present invention are preferably manufactured to correspond to the charging connector of the electric vehicle portable charger 110. This will be discussed further in FIG. 6 later. In other words, the charging port 101 is configured in the charging connector so that the first power line and the second power line receiving commercial power can be connected to each other, and the third power line is the charging port of the electric vehicle 100 ( 101) and the charging connector are preferably configured to be grounded to each other.

본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 충전기(110)는 전기자동차 220V 전용 제어 박스 일체형 휴대용 충전기로 급히 충전이 필요한 상황에서 임시적으로 사용할 수 있는 비상용 전기차 충전기이다. 전기자동차의 완전 충전 후 주행 가능 거리가 아직 충분하지 않거나, 충전 인프라가 부족한 현실에서 충전하기 힘들 수 있다는 인식 때문에 긴급 상황에서 충전하는 방법으로 차량에 휴대용으로 준비할 수 있다. 또한 전기차 휴대용 충전기(110)는 과전류 및 과전압 등, 누설전류로 인한 충전기의 오작동을 사전에 감지하는 데 센서가 사용된다. 가령 인입 전압 220V에 사용자가 13A ~ 16A를 선택할 수 있으며 2.5Kw ~ 3.5KW의 전력을 제공한다. 전류 및 전압 상태를 체크하여 누전, 과전류, 저전압, 단락상태 등을 보호할 수 있는 휴대용 충전기이다.An electric vehicle portable charger 110 according to an embodiment of the present invention is an emergency electric vehicle charger that can be used temporarily in a situation in which urgent charging is required as a control box-integrated portable charger exclusively for 220V electric vehicles. Due to the recognition that it may be difficult to charge an electric vehicle in a reality where the driving distance after fully charging is not yet sufficient or the charging infrastructure is insufficient, it can be prepared as a portable vehicle in an emergency situation. In addition, in the electric vehicle portable charger 110, a sensor is used to detect malfunction of the charger due to leakage current, such as overcurrent and overvoltage, in advance. For example, with an input voltage of 220V, the user can select 13A to 16A and provides power of 2.5Kw to 3.5KW. It is a portable charger that can check the current and voltage status to protect against short circuit, overcurrent, undervoltage, and short circuit.

전기차 휴대용 충전기(110)는 전기차 충전기를 보다 실용적이면서도 합리적인 비용으로 사용할 수 있는 220V 휴대용 제어박스 일체형 충전기로 2.5kW, 3.5Kw의 가변 전류를 지원하는 방식에 충전비도 경제적이며, 상시 휴대가 가능하다. 도 3의 (a)에서 볼 때 사용자가 제품의 디스플레이(111a)를 통해 전류를 선택할 수 있으므로, 사용자가 선택한 전류의 변화에 따라 전력이 가변한다고 볼 수 있다. 따라서 전기차 휴대용 충전기(110)는 기존 고정형 완속 충전기를 당장 사용할 수 없을 때 비상용으로도 사용할 수 있다. 또한 IP44 ~ 55 등급의 방수와 방진 성능과 220V 콘센트 및 과금형 콘센트에 안전하게 사용할 수 있다. 전기차 휴대용 충전기(110)는 전압 범위가 220V/60Hz/16A, 전력 범위는 2.5Kw ~ 3.5KW, 그리고 전류 범위는 13A ~ 16A에서 사용될 수 있다. 케이블 치수는 2m ~ 6m까지 최대 길이를 가질 수 있다.The electric car portable charger 110 is a 220V portable control box integrated charger that can use an electric car charger more practical and at a reasonable cost. It supports variable current of 2.5kW and 3.5Kw, so the charging cost is economical and can be carried at all times. As shown in (a) of FIG. 3 , since the user can select the current through the display 111a of the product, it can be seen that the power varies according to the change in the current selected by the user. Therefore, the electric vehicle portable charger 110 can also be used for emergency purposes when the existing stationary slow charger cannot be used immediately. In addition, it can be safely used in IP44 ~ 55 grade waterproof and dustproof performance and 220V outlet and charge type outlet. The electric vehicle portable charger 110 may be used in a voltage range of 220V/60Hz/16A, a power range of 2.5Kw to 3.5KW, and a current range of 13A to 16A. Cable dimensions can have a maximum length of 2m to 6m.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 충전기(110)는 전압 및 전류의 상태를 실시간 제공하는 감지기(예: 센서)가 내장된 장치로 도 3의 (a)에서와 같이 디스플레이 화면으로 전압 감지와 전류의 이상 징후를 판단하여, 외부에 알림과 함께 전류 범위를 선택 및 LED, LCD로 모니터링할 수 있는 장치를 포함한다. 고정형 완속, 급속충전기를 사용하는 방식과 다른 휴대용 비상 충전장비이다. 디스플레이 화면상에는 도 3의 (a)에서 볼 수 있는 바와 같이 충전량이 표시되며, (+) 버튼이나 (-) 버튼의 선택을 통해 전류 범위의 조절이 얼마든지 가능할 수 있다.In addition, the electric vehicle portable charger 110 according to an embodiment of the present invention is a device having a built-in detector (eg, sensor) that provides voltage and current states in real time, and detects voltage on a display screen as shown in (a) of FIG. It includes a device that can judge abnormal signs of and current, select a current range with external notification, and monitor with LED and LCD. It is a portable emergency charging equipment that is different from the method using a fixed slow or rapid charger. The amount of charge is displayed on the display screen as shown in (a) of FIG. 3, and the current range can be adjusted as much as desired by selecting the (+) button or the (-) button.

전기차 휴대용 충전기(110)는 충전을 위한 케이블 일체형 제어 및 보호 장치(예: 스위칭소자 등)가 내장되어 제어 및 안전 기능을 포함하며, 보호 도체가 전기자동차에 연결되어 있는지 파일럿(pilot) 신호를 이용하여 확인 및 직류 잔류 전류가 6mA ~ 10mA를 초과하는 경우 차단기(예: 스위칭소자)가 작동하는 기능을 갖추고 있다. 직류 잔류 전류의 기준값을 설정하고, 그 기준값과의 비교에 따라 초과여부를 판단할 수 있을 것이다. 일체형 제어박스 충전기는 잔류 전류(Residual Current, RC)의 검출, 잔류 전류값과 잔류 동작 전류값의 비교, 잔류 전류가 동작 전류값을 초과할 때 보호 회로의 개방 기능을 동시에 수행하는 동작을 수행한다. 즉 일체형 제어박스 충전기는 잔류 전류의 전류값이 잔류 동작 전류값보다 클 때 동작한다고 볼 수 있다.The electric vehicle portable charger 110 has a built-in cable-integrated control and protection device (eg, switching element) for charging, includes control and safety functions, and uses a pilot signal to check whether the protective conductor is connected to the electric vehicle. It has a function to operate a circuit breaker (e.g. switching element) if the DC residual current exceeds 6mA to 10mA. A reference value of the DC residual current may be set, and an excess may be determined according to comparison with the reference value. The all-in-one control box charger performs the operations of detecting residual current (RC), comparing the residual current value and residual operating current value, and simultaneously opening the protection circuit when the residual current exceeds the operating current value. . That is, it can be seen that the integrated control box charger operates when the current value of the residual current is greater than the residual operating current value.

외연적으로 보면 전기차 휴대용 충전기(110)는 도 1 및 도 2에서와 같이 개략적으로 제품의 본체부(111)와, 고정 설비의 소켓-아울렛 연결용 플러그(115), 제어 및 보호 기능을 포함하는 하나의 이상의 어셈블리, 플러그(115)와 서브어셈블리 사이의 케이블(113)(1.5SQ 3C ~ 2.5SQ 3C), 전기자동차의 접속을 위한 자동차 커넥터 등을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 도 3의 (a)에서와 같이 총기(gun) 형태로 구성되는 휴대용 충전기(110)의 일측 가령 길죽하게 돌출되는 부위로는 디스플레이(111a)가 구성되어 사용자 명령을 수신하여 제어가 이루어지고, 그 반대쪽에는 충전 커넥터가 구성되어 전기차의 인렛 즉 충전구에 연결될 수 있다. 도 1 내지 3에서 볼 때 본체부(111)는 총기 모양이나 T자 형상으로 구성되고, 내부에는 전기차 휴대용 충전기(110)를 작동시키기 위한 회로부가 구성될 수 있으며, 외부로는 디스플레이(111a), 충전 커넥터 등 다양한 추가 구성이 이루어진다. 본체부(111)는 PVC, 나일론, 화이버글라스, 다이캐스팅 등 다양한 재질이 사용될 수 있다.Externally, the electric vehicle portable charger 110, as shown in FIGS. 1 and 2, schematically includes a main body portion 111 of the product, a socket-outlet connection plug 115 of a fixed facility, and control and protection functions. It may include one or more assemblies, a cable 113 (1.5SQ 3C to 2.5SQ 3C) between the plug 115 and the subassembly, a vehicle connector for connection of an electric vehicle, and the like. And, as shown in (a) of FIG. 3, a display 111a is configured as a protruding part of one side of the portable charger 110 configured in the form of a gun, for example, to receive a user command and control is performed , a charging connector is configured on the opposite side and can be connected to the inlet, that is, the charging port of the electric vehicle. 1 to 3, the body portion 111 is configured in a gun shape or T-shape, and a circuit unit for operating the electric vehicle portable charger 110 may be configured inside, and a display 111a, Various additional configurations are made, such as a charging connector. The main body 111 may be made of various materials such as PVC, nylon, fiberglass, and die casting.

전기차 휴대용 충전기(1100의 케이블 어셈블리의 전압 및 전류 정격은 전기자동차 전원공급장치의 정격과 호환이 가능하며, 케이블 어셈블리는 한개 이상의 케이블(113)을 포함하며 유연성 튜브, 전선관 또는 와이어가 될 수 있다. 케이블(113)은 접지에 연결된 금속 차폐물이 장착될 수 있다.The voltage and current ratings of the cable assembly of the electric vehicle portable charger (1100) are compatible with the ratings of the electric vehicle power supply, and the cable assembly includes one or more cables 113 and may be a flexible tube, conduit, or wire. Cable 113 may be equipped with a metal shield connected to ground.

과금장치(미도시)는 통신을 통해 전기차 휴대용 충전기(110)와 통신이 가능할 수 있다. 예를 들어, 전기차 휴대용 충전기(110)는 비상상황에서 주변의 상용전원의 사용에 따르는 비용을 지불할 필요성이 제기될 수 있다. 따라서, 이의 경우에는 전력 사용과 관련한 데이터를 생성해 과금장치로 제공하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 또는 내부에 저장되는 데이터를 와이파이 등의 특정 통신망에 접속할 때 전송하도록 하는 등 사용된 전력에 대하여 비용을 지불할지 말지와 관련해서는 다양하게 시스템이 구성될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 예를 들어, 충전을 위해 지정된 장소에 가지는 못하지만 관공서의 상용 전원을 통해 비상 충전이 이루어질 수 있으며, 지인의 집에서 충전이 이루어질 수도 있다. 따라서, 관공서의 경우에는 비용을 정산하지만 지인의 경우에는 비용을 정산하지 않을 수도 있다. 따라서, 이러한 결정은 전기차 휴대용 충전기(110)의 디스플레이(111a)를 통해 선택이 이루어질 수도 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.The billing device (not shown) may be able to communicate with the electric vehicle portable charger 110 through communication. For example, the electric vehicle portable charger 110 may be required to pay for the use of nearby commercial power sources in an emergency. Accordingly, in this case, an operation such as generating data related to power use and providing the data to the billing device may be performed. Or, since the system can be configured in various ways with respect to whether or not to pay for the used power, such as transmitting data stored inside when accessing a specific communication network such as Wi-Fi, in an embodiment of the present invention, any one The shape will not be particularly limited. For example, emergency charging may be performed through a commercial power source in a government office even though the user cannot go to a designated place for charging, or charging may be performed at an acquaintance's house. Therefore, in the case of public offices, expenses are settled, but in the case of acquaintances, expenses may not be settled. Therefore, since this determination may be made through the display 111a of the electric vehicle portable charger 110, the embodiment of the present invention will not be particularly limited to any one form.

도 4는 도 1 및 도 2의 전기차 휴대용 충전기의 세부구성을 나타내는 블록다이어그램이고, 도 5는 도 4의 블록다이어그램에 대한 회로도이며, 도 6은 도 5의 충전 커넥터와 전기차 인렛의 연결 모습을 보여주는 도면이다.4 is a block diagram showing the detailed configuration of the electric car portable charger of FIGS. 1 and 2, FIG. 5 is a circuit diagram of the block diagram of FIG. 4, and FIG. 6 shows the connection between the charging connector and the electric car inlet of FIG. it is a drawing

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 충전기(110)는 구동 메커니즘을 보면 본체부(111)의 내부에 스위치기능부(400), RC기능부(410), 제어파일럿기능부(420) 및 디스플레이(430)의 일부 또는 전부를 포함하며, 사용자 인터페이스부(435)를 더 포함할 수 있다. As shown in FIG. 4, the electric vehicle portable charger 110 according to an embodiment of the present invention, when looking at the driving mechanism, has a switch function unit 400, an RC function unit 410, and a control pilot inside the body unit 111. It includes some or all of the function unit 420 and the display 430, and may further include a user interface unit 435.

여기서, 기능부는 '기능블럭'이라 명명될 수 있으며, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 디스플레이(430)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 전기차 휴대용 충전기(110)가 구성되거나 제어파일럿기능부(420)가 RC기능부(410)와 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.Here, the functional unit may be named a 'functional block', and "including some or all" means that some components such as the display 430 are omitted so that the electric vehicle portable charger 110 is configured or the control pilot function unit ( 420) means that it can be integrated with the RC function unit 410, and will be described as including all of them to help a sufficient understanding of the invention.

한편, 도 4의 스위치기능부(400), RC기능부(410), 제어파일럿기능부(420) 및 디스플레이(430)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그 조합에 의해 구성될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.On the other hand, since the switch function unit 400, the RC function unit 410, the control pilot function unit 420, and the display 430 of FIG. 4 may be configured by hardware, software, or a combination thereof, the implementation of the present invention In the examples, it will not be particularly limited to any one form.

도 4의 스위칭기능부(400)는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 상용전원이 공급되는 전원(공급)라인에 구성된다. 다시 말해, 상용전원을 공급하는 플러그(115)와 전기차의 충전 커넥터(440)의 사이에는 3선으로 전원공급 동작이 이루어질 수 있으며, 이때 2선 즉 제1 전원라인 및 제2 전원라인은 실질적인 전원 공급에 관여하고 나머지 하나의 1선 즉 제3 전원라인은 상호 접지를 위해 사용될 수 있다. 이의 경우 스위칭기능부(400)의 스위칭소자는 제1 전원라인과 제2 전원라인에 구성될 수 있다. 스위칭소자는 고전압에 사용하는 릴레이소자가 사용될 수 있다. 물론 이외에도 다양한 유형의 스위칭소자가 사용될 수 있으며, 무엇보다 본 발명의 실시예에서는 스위칭소자의 게이트(gate) 제어에 따라 전류량을 조절하도록 제조되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 FET와 같은 원리로 동작하는 소자가 사용될 수 있고, 이때 게이트와 소스(source) 단자의 양단에 인가되는 전압은 전류 범위를 선택에 따라 가변될 수 있다.As can be seen in FIG. 5, the switching function unit 400 of FIG. 4 is configured in a power (supply) line to which commercial power is supplied. In other words, between the plug 115 supplying commercial power and the charging connector 440 of the electric vehicle, the power supply operation can be performed with three wires, and at this time, the two wires, that is, the first power line and the second power line The third power line, which is involved in supply, can be used for mutual grounding. In this case, the switching element of the switching function unit 400 may be configured in the first power line and the second power line. A relay device used for high voltage may be used as the switching device. Of course, various types of switching elements may be used, and above all, in the embodiment of the present invention, it is preferable to adjust the amount of current according to gate control of the switching element. To this end, a device operating on the same principle as an FET may be used, and in this case, a voltage applied to both ends of a gate and a source terminal may be varied according to a selection of a current range.

RC기능부(410)는 센서부를 포함할 수 있다. 센서부는 제1 전원라인과 제2 전원라인을 통해 공급되는 전압을 센싱하는 전압센서(411), 그리고 제1 전원라인 또는 제2 전원라인을 통해 전류를 센싱하는 전류센서(413), 그리고 제1 전원라인과 제2 전원라인을 통해 누설전류가 있는지 센싱하는 누설전류센서(415)를 포함할 수 있다. Bendert사와 VAC사가 공동개발한 BENVAC 센서는 누설전류센서(415)의 좋은 예이다. 물론 전압센서(411)나 전류센서(413), 그리고 누설전류센서(415)는 다양한 유형의 제품이 사용될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 구성에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 센서를 통해 전류나 전압의 감지가 이루어진다는 것이고, 또 누설전류감지가 이루어진다는 것이다. 특히 전압이나 누설전류 감지는 제1 전원라인과 제2 전원라인에 연결되어 동작하지만, 전류센서(410)는 제1 전원라인이나 제2 전원라인에 연결되어 동작한다는 것이다. 그 결과 비용절약 등의 측면을 고려할 수 있다.The RC function unit 410 may include a sensor unit. The sensor unit includes a voltage sensor 411 for sensing the voltage supplied through the first power line and the second power line, and a current sensor 413 for sensing the current through the first power line or the second power line, and the first power line. A leakage current sensor 415 for sensing leakage current through the power line and the second power line may be included. The BENVAC sensor jointly developed by Bendert and VAC is a good example of a leakage current sensor (415). Of course, since various types of products may be used for the voltage sensor 411, the current sensor 413, and the leakage current sensor 415, the embodiment of the present invention will not be particularly limited to any one configuration. However, in the embodiment of the present invention, current or voltage is sensed through a sensor, and leakage current is sensed. In particular, voltage or leakage current detection operates while connected to the first power line and the second power line, but the current sensor 410 operates while connected to the first power line or the second power line. As a result, aspects such as cost saving can be considered.

제어파일럿기능부(420)는 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(421)과 제어파일럿부(423)를 포함할 수 있다. 제어부(421)는 CPU나 MPU 등의 제어회로를 포함하며, 물론 이외에도 메모리 등을 더 포함할 수 있다. 제어파일럿부(423)는 파일럿 신호에 동작에 관련되는 동작을 수행하는 프로그램을 포함하여 이를 실행할 수 있다. 예를 들어, 제어파일럿부(423)는 파일럿 신호를 충전 커넥터(440)를 통해 전기차의 충전구(101)로 제공하여 이에 대한 응답신호가 있는 경우 충전 커넥터(440)가 충전구(101)에 연결되었다고 판단하여 CPU에 이를 통지할 수 있다. 이의 과정에서 제어파일럿부(423)는 보호 도체가 전기자동차에 연결되어 있는지 파일럿 신호를 이용하여 확인하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 가령 파일럿 신호를 이용해 반사신호가 감지될 때 연결여부를 판단할 수도 있다. The control pilot function unit 420 may include a control unit 421 and a control pilot unit 423 as shown in FIG. 5 . The control unit 421 includes a control circuit such as a CPU or an MPU, and of course may further include a memory and the like in addition. The control pilot unit 423 may include and execute a program for performing an operation related to the pilot signal. For example, the control pilot unit 423 provides a pilot signal to the charging port 101 of the electric vehicle through the charging connector 440, and when there is a response signal thereto, the charging connector 440 is connected to the charging port 101. It can determine that it is connected and notify the CPU. In this process, the control pilot unit 423 may perform operations such as checking whether the protective conductor is connected to the electric vehicle using a pilot signal. For example, connection may be determined when a reflection signal is detected using a pilot signal.

CPU 등의 제어부(420)는 제어파일럿부(423)의 파일럿 신호를 통해 전기차 휴대용 충전기(110)가 전기차의 충전구(101)에 연결되었다고 판단될 때 다양한 유형의 센서들로부터 수신되는 센싱값을 분석할 수 있다. 이의 과정에서 제어부(420)는 누설전류가 감지되어 사용자의 감전이 우려되는 경우에는 스위칭부(400)의 스위칭소자를 턴오프하여 상용전원의 공급을 차단시킴과 동시에 이를 외부로 알려 사용자가 충전 동작을 중단하도록 한다. 또한, 제어부(420)는 사용자가 버튼과 같은 사용자 인터페이스부(435)를 통해 공급되는 전류의 범위를 조정하는 경우 그에 상응하는 전류가 공급되도록 스위칭부(400)의 스위칭소자의 오프(OFF)된 정도 또는 온(ON)된 정도를 조절할 수 있다. 즉 제어부(420)는 스위칭소자의 게이트(gate)를 제어함으로써, 더 정확하게는 게이트와 소스 단자 사이에 인가되는 동작(bias) 전압을 제어함으로써 전류 범위를 조정할 수 있으며, 이를 위하여 스위칭소자로 제공되는 전압의 크기를 조절하여 전류 범위를 조정하는 것도 얼마든지 가능할 수 있다. 다양한 형태로 전류 범위를 조절하는 것이 가능하므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 전력(P) = 전압(V) × 전류(I)와 같이 표현되므로 전류 범위가 조정되면, 전력 범위가 조정되는 것이다.When the control unit 420 such as a CPU determines that the electric vehicle portable charger 110 is connected to the charging port 101 of the electric vehicle through the pilot signal of the control pilot unit 423, sensing values received from various types of sensors are detected. can be analyzed. During this process, the control unit 420 turns off the switching element of the switching unit 400 when leakage current is detected and the user is concerned about electric shock, cuts off the supply of commercial power, and at the same time notifies the user of the charging operation to the outside. to stop In addition, the control unit 420 turns off the switching element of the switching unit 400 so that the corresponding current is supplied when the user adjusts the range of the current supplied through the user interface unit 435 such as a button. You can adjust the degree or degree of on (ON). That is, the control unit 420 may adjust the current range by controlling the gate of the switching element, more precisely by controlling the bias voltage applied between the gate and the source terminal. It is also possible to adjust the current range by adjusting the magnitude of the voltage. Since it is possible to adjust the current range in various forms, the embodiment of the present invention will not be particularly limited to any one form. Since power (P) = voltage (V) × current (I), when the current range is adjusted, the power range is adjusted.

디스플레이(430)는 다수의 LED 소자를 포함하여 구성되는 LED 패널이 될 수 있다. 해당 LED 패널상에 터치스크린을 일체로 구성하는 경우 사용자의 터치에 의해 사용자 명령을 수신하는 것도 얼마든지 가능하다. 도 3의 (a)에서는 이와 관련한 것을 보여주고 있다. 디스플레이(430)상에서 전류 범위를 지정하기 위한 사용자 명령을 제공할 수 있다.The display 430 may be an LED panel including a plurality of LED elements. When the touch screen is integrally formed on the corresponding LED panel, it is also possible to receive a user command by a user's touch. Figure 3 (a) shows something related to this. A user command may be provided on the display 430 to designate a current range.

사용자 인터페이스부(435)는 전원 버튼이나 디스플레이(430)의 화면상에 표시되는 다양한 유형의 버튼을 포함할 수 있다. 무엇보다 해당 버튼들은 사용자 명령을 수신하기 위한 동작을 수행하므로, 사용자 명령을 수신하기 위하여 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 명령을 음성으로 수신하도록 하는 경우라면 사용자 인터페이스부(435)는 사용자 음성명령어를 취득하기 위한 마이크로폰 등의 음성 수신부를 포함할 수 있을 것이다.The user interface unit 435 may include a power button or various types of buttons displayed on the screen of the display 430 . Above all, since corresponding buttons perform an operation for receiving a user command, they may be configured in various forms to receive a user command. For example, in the case of receiving a user command by voice, the user interface unit 435 may include a voice receiver such as a microphone for acquiring the user's voice command.

도 6은 자동차 커플러(b)를 보여주고 있다. 전기차 충전시 자동차 커넥터(c)와 전기차의 인렛(d)이 서로 결합하게 된다. 따라서 (a)는 전기차 휴대용 충전기의 케이블 어셈블리를 나타낸다면, (e)는 자동차의 회로를 보여준다고 볼 수 있다. 제1 전원라인과 제2 전원라인을 통해서는 교류 공급(f)이 이루어지고, 제3 전원라인은 자동차 새시에 연결(g)되어 접지될 수 있다. (h)는 근접 검출 회로를 나타내며, S3는 보조 스위치를 나타낸다.Figure 6 shows the automotive coupler (b). When charging the electric vehicle, the vehicle connector (c) and the inlet (d) of the electric vehicle are coupled to each other. Therefore, if (a) represents the cable assembly of the electric car portable charger, (e) can be seen as the circuit of the car. AC supply (f) is made through the first power line and the second power line, and the third power line may be connected (g) to the vehicle chassis and grounded. (h) represents a proximity detection circuit, and S3 represents an auxiliary switch.

상기한 내용 이외에도 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 스위치기능부(400), RC기능부(410), 제어파일럿기능부(420) 및 디스플레이(430) 등은 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.In addition to the above, the switch function unit 400, the RC function unit 410, the control pilot function unit 420, and the display 430 of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention can perform various operations, Since other details have been sufficiently explained above, they will be replaced with those contents.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 충전기의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a driving process of a portable charger for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

설명의 편의상 도 7을 도 4 및 도 5와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 휴대용 충전기(110)의 전압 공급부(또는 RC기능부)는 외부에서 수신한 상용 전원을 충전 커넥터를 통해 전기차의 충전구로 제공한다(S700). 여기서 전압 공급부는 전원공급라인 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 together with FIGS. 4 and 5 for convenience of description, the voltage supply unit (or RC function unit) of the electric vehicle portable charger 110 according to an embodiment of the present invention supplies commercial power received from the outside through a charging connector. It is provided as a charging port for electric vehicles (S700). Here, the voltage supply unit may include a power supply line or the like.

또한, 전기차 휴대용 충전기(110)의 센서부(또는 RC기능부)는 충전구로 제공되는 상용 전원의 전압 및 전류를 감지한다(S710). 여기서 전압은 공급 전압이며, 전류는 공급 전류 및 누설전류를 포함할 수 있다. 누설전류감지를 위하여 누설전류센서가 사용된다.In addition, the sensor unit (or RC function unit) of the electric vehicle portable charger 110 detects the voltage and current of commercial power supplied to the charging port (S710). Here, the voltage is a supply voltage, and the current may include a supply current and a leakage current. A leakage current sensor is used to detect leakage current.

전기차 휴대용 충전기(110)의 스위칭부는 감지한 전압 및 전류의 상태에 따라 온오프 동작한다(S720). 누설전류가 감지되어 사용자의 감전이 우려되는 경우에는 공급 전원을 차단하기 위하여 스위칭부의 전원 공급을 차단할 수 있다. 이를 위하여 스위칭소자를 턴오프 동작시킬 수 있다. 또한, 사용자 명령에 따라 전류 범위의 조정이 필요한 경우 스위칭부는 전압이나 전류의 공급 상태를 조정할 수 있다. 이와 관련해서는 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.The switching unit of the electric vehicle portable charger 110 operates on and off according to the state of the detected voltage and current (S720). When leakage current is detected and a user's electric shock is concerned, the supply of power to the switching unit may be cut off in order to cut off the supplied power. To this end, the switching element may be turned off. In addition, when the current range needs to be adjusted according to a user command, the switching unit can adjust the voltage or current supply state. Since this has been sufficiently explained above, we will replace it with the contents.

전기차 휴대용 충전기(110)의 제어부는 감지한 전압 및 전류의 센싱값 및 전류 범위를 선택하는 사용자의 사용자 명령에 따라 스위칭부의 온오프 상태를 제어한다(S730). 예를 들어 제어부는 사용자 명령에 따라 전류 범위가 선택되는 경우 그에 따른 전류가 제공되도록 스위칭소자의 턴온 상태 또는 턴오프 상태를 제어할 수 있다. 다시 말해 스위칭소자의 턴온 상태에서 사용자 명령이 있으며 그에 따라 턴오프 정도를 조절할 수 있으며 턴오프 상태에서 사용자 명령이 제공되면 그에 따라 턴온 정도를 조절할 수 있다.The control unit of the electric vehicle portable charger 110 controls the on/off state of the switching unit according to the user's user command for selecting the sensing value and current range of the detected voltage and current (S730). For example, when a current range is selected according to a user command, the control unit may control a turn-on state or a turn-off state of the switching element so that a corresponding current is provided. In other words, when there is a user command in the turn-on state of the switching element, the turn-off degree can be adjusted accordingly, and when the user command is provided in the turn-off state, the turn-on degree can be adjusted accordingly.

상기한 내용 이외에도 도 1의 전기차 휴대용 충전기(110)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.In addition to the above, the electric vehicle portable charger 110 of FIG. 1 can perform various operations, and since other details have been sufficiently described above, they will be replaced with those contents.

한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.On the other hand, even if all the components constituting the embodiment of the present invention are described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, although all of the components may be implemented as a single independent piece of hardware, some or all of the components are selectively combined to perform some or all of the combined functions in one or a plurality of pieces of hardware. It may be implemented as a computer program having. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by a person skilled in the art. Such a computer program may implement an embodiment of the present invention by being stored in a computer-readable non-transitory computer readable media, read and executed by a computer.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.Here, the non-transitory readable recording medium means a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device, not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory. . Specifically, the above-described programs may be provided by being stored in a non-transitory readable recording medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, or ROM.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is common in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications and implementations are possible by those with knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

101: 충전구(혹은 인렛) 111: 본체부
111a, 430: 디스플레이 113: 케이블
115: 플러그 400: 스위치기능부
410: RC기능부 420: 제어파일럿기능부
101: charging port (or inlet) 111: main body
111a, 430: display 113: cable
115: plug 400: with switch function
410: RC function part 420: control pilot function part

Claims (8)

전기차에 휴대용으로 구비하는 전기차 휴대용 충전기로서,
외부의 상용 전원을 전기차의 충전구(Inlet)에 연결되는 충전 커넥터를 통해 상기 충전구로 제공하는 전압 공급부;
상기 충전구로 제공되는 상용 전원의 전압 및 전류를 감지하는 센서부;
상기 감지한 전압 및 전류의 상태에 따라 온오프 동작되는 스위칭소자를 포함하는 스위칭부; 및
상기 감지한 전압과 전류의 센싱값 및 상기 상용 전원의 전류 범위를 선택하는 사용자 명령에 따라 상기 스위칭소자의 온오프되는 정도를 조절하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는, 보호 도체가 상기 전기차에 연결되어 있는지 파일럿(pilot) 신호를 이용하여 확인하며,
상기 제어부와 상기 충전 커넥터의 사이에 연결되는 제어파일럿부는, 상기 파일럿 신호를 상기 충전 커넥터를 통해 상기 전기차의 충전구로 제공하여 응답신호가 있는 경우 상기 충전 커넥터가 상기 충전구에 연결되었다고 판단하여 상기 제어부에 통지하고, 상기 파일럿 신호를 이용해 반사신호가 감지될 때 연결 여부를 판단하며,
상기 제어부는, 직류 잔류 전류를 검출하고, 검출한 잔류 전류의 전류값과 잔류 동작 전류값을 비교하며, 비교 결과 잔류 전류가 동작 전류값을 초과할 때 상기 스위칭소자로 구성되는 보호 회로의 개방 기능을 수행하되,
상기 전압 공급부는 제1 내지 제3 전원라인으로 구성되며, 제1 및 제2 전원라인으로 상기 상용 전원을 공급하고 상기 제3 전원라인은 접지라인으로 사용하며,
상기 센서부는,
상기 제1 전원라인과 상기 제2 전원라인에 연결되어 상기 상용 전원의 전압을 센싱하는 전압 센서;
상기 제1 전원라인과 상기 제2 전원라인에 연결되어 누설전류를 센싱하는 누설전류센서; 및
상기 제1 전원라인 또는 상기 제2 전원라인에 연결되어 상기 상용 전원의 전류를 센싱하는 전류 센서;를
포함하는, 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기.
As an electric car portable charger provided in an electric car,
A voltage supply unit for providing external commercial power to the charging inlet through a charging connector connected to the charging inlet of the electric vehicle;
a sensor unit for sensing voltage and current of commercial power supplied to the charging port;
a switching unit including a switching element that is turned on and off according to the state of the sensed voltage and current; and
A control unit for adjusting the degree of on/off of the switching element according to the sensed values of the sensed voltage and current and a user command for selecting the current range of the commercial power supply;
The control unit checks whether the protective conductor is connected to the electric vehicle using a pilot signal,
The control pilot unit connected between the control unit and the charging connector provides the pilot signal to the charging port of the electric vehicle through the charging connector, determines that the charging connector is connected to the charging port when there is a response signal, and determines that the charging connector is connected to the charging port. and determines whether or not the connection is established when a reflection signal is detected using the pilot signal;
The control unit detects a DC residual current, compares a current value of the detected residual current with a residual operating current value, and when the residual current exceeds the operating current value as a result of the comparison, an opening function of the protection circuit composed of the switching element Do,
The voltage supply unit is composed of first to third power lines, supplies the commercial power to the first and second power lines, and uses the third power line as a ground line,
The sensor unit,
a voltage sensor connected to the first power line and the second power line to sense the voltage of the commercial power;
a leakage current sensor connected to the first power line and the second power line to sense leakage current; and
A current sensor connected to the first power line or the second power line to sense the current of the commercial power supply;
Including, electric car portable function box all-in-one charger.
제1항에 있어서,
상기 감지한 전압 및 전류의 감지 결과를 상기 제어부의 제어하게 화면에 표시하고, 상기 전류 범위의 선택을 위한 사용자 명령을 수신하는 디스플레이;를 더 포함하는 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기.
According to claim 1,
The electric vehicle portable function box integrated charger further comprising a display displaying the detected voltage and current detection results on a screen under the control of the control unit and receiving a user command for selecting the current range.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 디스플레이를 통해 상기 사용자 명령이 수신될 때 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 상기 스위칭소자에 인가되는 동작(bias) 전압을 가변하여 상기 온오프되는 정도를 조절하는 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기.
According to claim 2,
When the user command is received through the display, the control unit adjusts the on/off degree by varying the bias voltage applied to the switching element based on the received user command. .
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 센서부의 감지 결과를 근거로 누설전류가 감지될 때 턴온 상태에 있는 상기 스위칭소자를 턴오프시키는 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기.
According to claim 1,
The control unit turns off the switching element in the turned-on state when leakage current is detected based on a detection result of the sensor unit.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 전기차에 휴대용으로 구비하는 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기의 구동방법으로서,
전압 공급부가, 외부의 상용 전원을 전기차의 충전구에 연결되는 충전 커넥터를 통해 상기 충전구로 제공하는 단계;
센서부가, 상기 충전구로 제공되는 상용 전원의 전압 및 전류를 감지하는 단계;
스위칭소자를 포함하는 스위칭부가, 상기 감지한 전압 및 전류의 상태에 따라 온오프 동작하는 단계; 및
제어부가, 상기 감지한 전압과 전류의 센싱값 및 상기 상용 전원의 전류 범위를 선택하는 사용자 명령에 따라 상기 스위칭소자의 온오프되는 정도를 조절하는 단계;를 포함하되,
상기 제어부는, 보호 도체가 상기 전기차에 연결되어 있는지 파일럿 신호를 이용하여 확인하고,
상기 제어부와 상기 충전기 커넥터의 사이에 연결되는 제어파일럿부는, 상기 파일럿 신호를 상기 충전 커넥터를 통해 상기 전기차의 충전구로 제공하여 응답신호가 있는 경우 상기 충전 커넥터가 상기 충전구에 연결되었다고 판단하여 상기 제어부에 통지하고, 상기 파일럿 신호를 이용해 반사신호가 감지될 때 연결 여부를 판단하며,
상기 제어부는, 직류 잔류 전류를 검출하고, 검출한 잔류 전류의 전류값과 잔류 동작 전류값을 비교하며, 비교 결과 잔류 전류가 동작 전류값을 초과할 때 상기 스위칭소자로 구성되는 보호 회로의 개방 기능을 수행하되,
상기 전압 공급부는 제1 내지 제3 전원라인으로 구성되며, 제1 및 제2 전원라인으로 상기 상용 전원을 공급하고 상기 제3 전원라인은 접지라인으로 사용하며,
상기 센서부의 감지하는 단계는,
상기 제1 전원라인과 상기 제2 전원라인에 연결되는 전압 센서가, 상기 상용 전원의 전압을 센싱하는 단계;
상기 제1 전원라인과 상기 제2 전원라인에 연결되는 누설전류센서가, 누설전류를 센싱하는 단계; 및
상기 제1 전원라인 또는 상기 제2 전원라인에 연결되는 전류 센서가, 상기 상용 전원의 전류를 센싱하는 단계;를
포함하는, 전기차 휴대용 기능박스 일체형 충전기의 구동방법.
As a driving method of an electric car portable function box integrated charger that is portablely provided in an electric car,
Providing, by a voltage supply unit, external commercial power to the charging port of the electric vehicle through a charging connector connected to the charging port;
detecting, by a sensor unit, voltage and current of commercial power provided to the charging port;
turning on/off operation of a switching unit including a switching element according to the state of the sensed voltage and current; and
Controlling, by a control unit, the degree of on-off of the switching element according to the sensed values of the sensed voltage and current and a user command for selecting the current range of the commercial power; including,
The controller checks whether the protective conductor is connected to the electric vehicle using a pilot signal,
The control pilot unit connected between the controller and the charger connector provides the pilot signal to the charging port of the electric vehicle through the charging connector, and determines that the charging connector is connected to the charging port when there is a response signal, and the control unit and determines whether or not the connection is established when a reflected signal is detected using the pilot signal;
The control unit detects a DC residual current, compares a current value of the detected residual current with a residual operating current value, and when the residual current exceeds the operating current value as a result of the comparison, an opening function of the protection circuit composed of the switching element Do,
The voltage supply unit is composed of first to third power lines, supplies the commercial power to the first and second power lines, and uses the third power line as a ground line,
The step of sensing the sensor unit is,
sensing, by a voltage sensor connected to the first power line and the second power line, the voltage of the commercial power;
sensing leakage current by a leakage current sensor connected to the first power line and the second power line; and
Sensing, by a current sensor connected to the first power line or the second power line, the current of the commercial power supply;
Including, driving method of electric vehicle portable function box integrated charger.
KR1020220110828A 2022-09-01 2022-09-01 Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof KR102564550B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220110828A KR102564550B1 (en) 2022-09-01 2022-09-01 Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220110828A KR102564550B1 (en) 2022-09-01 2022-09-01 Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102564550B1 true KR102564550B1 (en) 2023-08-07

Family

ID=87561219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220110828A KR102564550B1 (en) 2022-09-01 2022-09-01 Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102564550B1 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120058799A (en) * 2010-11-30 2012-06-08 엘에스산전 주식회사 Leakage current break circuit during charging battery of electric vehicle
JP2013243846A (en) * 2012-05-21 2013-12-05 Nippon Soken Inc Charging device
KR20160112447A (en) * 2015-03-19 2016-09-28 (주)클린일렉스앤컴퍼니 Portable charger for electric vehicle
KR101793330B1 (en) 2015-07-30 2017-11-02 남궁원 Emergency charging managing method, charging managing server and charging device for battery switching electronic vehicle and computer program
KR20180058447A (en) 2016-11-24 2018-06-01 (주) 대경엔지니어링 An EV on-board movable charger
KR20180059051A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 르노삼성자동차 주식회사 Electric vehicle charging apparatus for improving stability with safty device
KR20190042315A (en) * 2017-10-16 2019-04-24 현대자동차주식회사 Apparatus for controlling on board charger and method thereof
KR102117907B1 (en) 2018-02-09 2020-06-02 한국자동차연구원 Electric vehicle charging apparatus and method for emergency charging
KR20200080405A (en) * 2018-12-18 2020-07-07 현대자동차주식회사 Charging cable, Communication device communicating with the Charging cable, and method for controlling the communication device and the charging cable
KR20210000504U (en) 2019-08-23 2021-03-04 오재연 Handheld type Electric Vehicle slow Charger that can selectable power by user.
KR20210001827U (en) 2020-02-03 2021-08-12 이정용 Emergency Charging System for Electric Vehicle.

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120058799A (en) * 2010-11-30 2012-06-08 엘에스산전 주식회사 Leakage current break circuit during charging battery of electric vehicle
JP2013243846A (en) * 2012-05-21 2013-12-05 Nippon Soken Inc Charging device
KR20160112447A (en) * 2015-03-19 2016-09-28 (주)클린일렉스앤컴퍼니 Portable charger for electric vehicle
KR101793330B1 (en) 2015-07-30 2017-11-02 남궁원 Emergency charging managing method, charging managing server and charging device for battery switching electronic vehicle and computer program
KR20180058447A (en) 2016-11-24 2018-06-01 (주) 대경엔지니어링 An EV on-board movable charger
KR20180059051A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 르노삼성자동차 주식회사 Electric vehicle charging apparatus for improving stability with safty device
KR20190042315A (en) * 2017-10-16 2019-04-24 현대자동차주식회사 Apparatus for controlling on board charger and method thereof
KR102117907B1 (en) 2018-02-09 2020-06-02 한국자동차연구원 Electric vehicle charging apparatus and method for emergency charging
KR20200080405A (en) * 2018-12-18 2020-07-07 현대자동차주식회사 Charging cable, Communication device communicating with the Charging cable, and method for controlling the communication device and the charging cable
KR20210000504U (en) 2019-08-23 2021-03-04 오재연 Handheld type Electric Vehicle slow Charger that can selectable power by user.
KR20210001827U (en) 2020-02-03 2021-08-12 이정용 Emergency Charging System for Electric Vehicle.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8289664B2 (en) Protective device for an electrical supply facility
KR101821008B1 (en) Electic automobile recharge apparatus
KR20160031809A (en) Electic automobile recharge apparatus
KR20150109153A (en) Cable installment type charging control apparatus and method thereof
US7595607B2 (en) Battery charging system and methods
JP6865852B2 (en) Converter-separated electric vehicle charging system and electric vehicle charging device installed on utility poles
JP6158874B2 (en) Cable installation type charge control device and operation method thereof
KR101820994B1 (en) Add-on communication apparatus attached to in-cable charging control apparatus and method thereof
KR102205584B1 (en) Inlet apparatus for charging electric vehicle and control method thereof
US20160185244A1 (en) Automatically sensing a type of charging cable and setting maximum amperage output of an electric vehicle charging station accordingly
EP3640081A1 (en) Vehicle and charging system
EP2711236A2 (en) Fault detection system and method
CN105857104A (en) One-way plug type charging system and temperature protection method during charging
KR102564550B1 (en) Electric Vehicle Portable Function Box Integrated Charger and Driving Method Thereof
KR101978133B1 (en) pole-installed electric vehicle charging apparatus, system and method based on load of transformer connected to distribution line
KR101978134B1 (en) Pole-installed electric vehicle charger for controlling cover of charger based on charging step and method for controlling pole-installed electric vehicle charger
KR20140055527A (en) Apparatus and method for displaying the position of failure on a distribution line
CN203673007U (en) Locomotive air conditioning system grounding monitoring device
CN103901316A (en) Grounding monitoring device of locomotive air-conditioner system
CN211405538U (en) Portable 7kW alternating-current charging stake
KR102526236B1 (en) Push-Pull Keypad Electric Vehicle Charger and Driving Method Thereof
US20170207049A1 (en) System for actively detecting alternating current load
KR20150108140A (en) Cable installment type charging control apparatus and method thereof
KR20240016495A (en) Charge and discharge cable device for electric vehicles
CN212366815U (en) Protection system for socket

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant