KR102623497B1 - Fast charger for electric vehicle with extended service life and charging method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전기차의 급속 충전 방법은, 급속충전을 위한 직류전원 포트, 완속충전을 위한 교류전원 포트 및 전기차와의 통신을 위한 통신 포트를 포함한 충전기 케이블이 전기차의 충전 포트에 연결되어, 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 전기차 배터리의 급속 충전을 시작하는 단계(S1), 전기차 배터리의 충전량이 80% 이상 되고, 충전 포트 및 통신 포트 사이의 통신 신호에 포함된 충전 속도에 대한 정보를 통해 충전 속도가 미리 설정된 제1속도 이하가 될 때까지, 직류전원 포트를 통한 전기차 배터리의 급속 충전을 유지하는 단계 (S2), 충전량이 80% 이상이고 충전 속도가 제1속도 이하가 되면, 직류전원의 공급을 중단하고, 교류전원 포트를 통해 충전 포트로 교류전원을 인가하는 단계(S3), 및 충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, 교류전원 포트를 통해 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전하는 단계(S4)를 포함하여, 급속 충전의 후반부에 충전 속도가 급격히 저하되는 구간에 직류전원 대신 교류전원을 공급하여 파워모듈의 사용시간을 감소시킴으로써 충전기의 유지 관리 비용을 대폭 경감시킬 수 있도록 한다.In the rapid charging method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, a charger cable including a direct current power port for rapid charging, an alternating current power port for slow charging, and a communication port for communication with the electric vehicle is connected to the charging port of the electric vehicle. , Step (S1) of starting rapid charging of the electric vehicle battery by supplying direct current power through the direct current power port, the charge of the electric vehicle battery is 80% or more, and the charging speed included in the communication signal between the charging port and the communication port Step (S2) of maintaining rapid charging of the electric vehicle battery through the DC power port until the charging speed is below the preset first speed through information about When this happens, stopping the supply of DC power and applying AC power to the charging port through the AC power port (S3), and when AC power is supplied to the charging port, the uncharged amount of the electric vehicle battery is charged through the AC power port. Including the step of slow charging all or part of the charger (S4), the maintenance cost of the charger is reduced by supplying alternating current power instead of direct current power to the section where the charging speed rapidly decreases in the latter part of fast charging, thereby reducing the usage time of the power module. This can be greatly reduced.

Description

사용 수명이 연장된 전기차용 급속 충전기 및 이를 이용한 충전 방법{FAST CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLE WITH EXTENDED SERVICE LIFE AND CHARGING METHOD USING THE SAME}Fast charger for electric vehicles with extended service life and charging method using the same {FAST CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLE WITH EXTENDED SERVICE LIFE AND CHARGING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 전기차 배터리의 급속 충전에 있어서 사용 수명을 연장하기 위한 급속 충전기 및 이를 이용한 급속 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rapid charger for extending the service life of electric vehicle batteries and a rapid charging method using the same.

전기차는 자동차의 구동 에너지를 기존의 내연기관 자동차와 같이 화석 연료의 연소에 의한 것이 아닌 전기 에너지로부터 얻는 자동차로, 배기가스가 전혀 없으며 소음이 매우 적고, 기존의 내연기관 자동차에 비해 저렴한 유지비와 이산화탄소 저감 효과에 따른 환경 문제의 개선 등 많은 장점이 있다.An electric vehicle is a vehicle that obtains its driving energy from electrical energy rather than from combustion of fossil fuels like existing internal combustion engine vehicles. It produces no exhaust gases, makes very little noise, and has lower maintenance costs and carbon dioxide emissions than conventional internal combustion engine vehicles. There are many advantages, including improvement of environmental problems due to the reduction effect.

이러한 전기차의 운행을 위해서는 모터 구동을 위한 배터리의 충전이 필수이며, 하나 이상의 충전기를 구비한 충전소가 공동주택, 대형마트, 공공기관의 주차장은 물론 고속도로 휴게소 등 다양한 장소에 마련되고 있다. 전기차 배터리는 외부로 노출된 충전 포트에 충전기의 케이블이 연결되면, 충전기로부터 교류전원 또는 직류전원을 공급받아 충전이 이루어진다. 전기차의 충전 포트 및 충전기 케이블은 동일한 규격이어야 전기적인 접속이 가능하며 배터리의 충전이 이루어질 수 있다. 충전기 케이블 및 충전 포트는 규격의 종류에 따라 직류전원을 공급받을 수 있는 포트나 핀 또는 커넥터, 교류전원을 공급받을 수 있는 포트나 핀 또는 커넥터, 또는 직류전원과 교류전원을 모두 공급받을 수 있는 포트나 핀 또는 커넥터를 구비한다. In order to operate these electric vehicles, charging the battery to drive the motor is essential, and charging stations equipped with one or more chargers are being installed in various places such as apartment complexes, large supermarkets, parking lots of public institutions, as well as highway rest areas. When the charger cable is connected to the charging port exposed to the outside, the electric vehicle battery is charged by receiving alternating current or direct current power from the charger. The charging port and charger cable of an electric vehicle must be of the same standard to enable electrical connection and charge the battery. Charger cables and charging ports are, depending on the type of standard, a port, pin, or connector that can receive direct current power, a port, pin, or connector that can receive alternating current power, or a port that can receive both direct current and alternating current power. It is equipped with pins or connectors.

예를 들어, 도 4a를 참조하면 국내 및 북미 지역에서 많이 사용되는 CCS(Combined Charging System) type 1 규격의 경우, 상부의 완속 충전용 5핀 (또는 커넥터)과 하부의 급속 충전용 2핀(또는 커넥터)을 포함한 combo type으로 구성된다. 상부의 5핀 중 위 2개는 교류전원 공급용 핀 또는 커넥터이고, 아래 2개는 접지선을 포함한 통신용 핀 또는 커넥터이다. 하부의 2핀은 직류전원 공급을 위한 핀 또는 커넥터이다. For example, referring to Figure 4a, in the case of the CCS (Combined Charging System) type 1 standard, which is widely used in Korea and North America, there are 5 pins (or connectors) for slow charging at the top and 2 pins (or connectors) for fast charging at the bottom. It consists of a combo type including a connector). Among the five pins at the top, the top two are AC power supply pins or connectors, and the bottom two are communication pins or connectors including a ground wire. The 2 pins at the bottom are pins or connectors for supplying direct current power.

또한, 도 4b를 참조하면 북미 지역을 포함한 여러 국가에서 사용되는 NACS(North American Charging Standard) type 규격의 경우, 총 5개의 핀 또는 커넥터로 구성되고, 상부의 2핀은 직류전원 또는 교류전원을 선택적으로 공급하기 위한 핀 또는 커넥터이고, 하부의 3핀은 통신용 핀 또는 커넥터이다.In addition, referring to Figure 4b, the NACS (North American Charging Standard) type standard used in several countries, including North America, consists of a total of 5 pins or connectors, and the top 2 pins are optional for direct current or alternating current power. It is a pin or connector for supply, and the three pins at the bottom are pins or connectors for communication.

전기차의 충전 포트에 교류전원이 공급되는 경우 전기차에 포함된 OBC(On Board Charger)를 거쳐 직류전원으로 변환된 후 배터리에 공급되어 충전이 이루어진다. 이 경우, 비교적 낮은 출력의 OBC를 거쳐야 하므로 저속의 충전이 이루어진다. 반면, 전기차의 충전 포트에 직류전원이 공급되는 경우 OBC를 거치지 않고 곧바로 배터리에 연결되어 충전이 이루어지므로 비교적 높은 출력으로 충전을 할 수 있고 급속 충전이 가능하다. 이때, 대용량의 직류전원은 충전기로부터 공급받아야 하고, 이를 위해 높은 출력을 낼 수 있는 충전기가 필요하다.When AC power is supplied to the charging port of an electric vehicle, it is converted to direct current power through the OBC (On Board Charger) included in the electric vehicle and then supplied to the battery for charging. In this case, charging takes place at a low speed because it must go through an OBC with relatively low output. On the other hand, when direct current power is supplied to the charging port of an electric vehicle, it is directly connected to the battery for charging without going through the OBC, so charging can be done at a relatively high output and rapid charging is possible. At this time, large-capacity direct current power must be supplied from a charger, and for this, a charger capable of producing high output is needed.

직류전원을 공급하는 충전기는 외부 전력원으로부터 교류전력을 공급받아 내부의 파워모듈을 통해 직류전원으로 변환하여 전기차의 충전 포트에 전원을 공급한다. 파워모듈에는 안정적인 직류전원의 변환을 위해 SiC 파워디바이스와 같은 고가의 부품이 사용된다. 최근 하나의 파워모듈이 발휘할 수 있는 출력은 대략 30kW 정도로 제한적이어서 급속충전을 위해서는 4개 정도의 파워모듈이 충전기에 탑재되고, 이들 파워모듈이 충전기 전체 가격의 40% 이상을 차지하게 된다. 파워모듈의 수명은 사용 시간에 매우 의존적이며, 사용 시간이 누적됨에 따라 파워모듈을 교체해야 하는 유지 관리 비용 부담은 매우 크다.A charger that supplies direct current power receives alternating current power from an external power source, converts it into direct current power through an internal power module, and supplies power to the charging port of the electric vehicle. Power modules use expensive components such as SiC power devices for stable conversion of direct current power. Recently, the output that a single power module can exert is limited to approximately 30kW, so for fast charging, about four power modules are mounted on the charger, and these power modules account for more than 40% of the total price of the charger. The lifespan of a power module is very dependent on the usage time, and as usage time accumulates, the maintenance cost burden of replacing the power module is very high.

다수의 파워모듈을 포함하는 충전기로 직류전원 급속 충전을 하는 경우, 배터리 및 주변 시스템들의 특성으로 말미암아 초반의 충전 속도는 매우 빠른데 비해 충전량이 증가함에 따라 후반의 충전 속도는 급격하게 감소한다. 따라서, 전기차 배터리를 100% 충전하기 위해서는 급격하게 감소되는 후반의 충전 속도를 유지하면서 파워모듈을 장시간 사용해야 하므로 결과적으로는 충전기 유지 관리 비용만 폭증시키는 비효율적인 충전 환경을 양산하는 문제가 있다.When fast charging of DC power is performed with a charger containing multiple power modules, the initial charging speed is very fast due to the characteristics of the battery and surrounding systems, but as the charging amount increases, the later charging speed rapidly decreases. Therefore, in order to charge an electric vehicle battery to 100%, the power module must be used for a long time while maintaining a rapidly decreasing charging speed in the second half, resulting in an inefficient charging environment that only increases charger maintenance costs.

본 발명의 실시예는 직류전원 포트 및 교류전원 포트를 별도로 포함하거나 동일한 포트를 공유하도록 구성된 충전기 케이블을 이용하여 급속충전 시, 초반 충전은 직류전원에 의한 급속 충전이 이루어지도록 하고, 충전량이 일정 수준이 넘어서고 충전 속도가 일정 수준 이하로 저하되는 경우 교류전원에 의한 완속 충전이 이루어지도록 전환함으로써, 파워모듈의 사용 시간을 감소시켜 충전기의 유지 관리 비용을 대폭 경감시키는 전기차 급속 충전 방법 및 충전기를 제공한다.In an embodiment of the present invention, when fast charging is performed using a charger cable configured to separately include a DC power port and an AC power port or to share the same port, the initial charging is performed quickly by DC power, and the charging amount is maintained at a certain level. When this exceeds this and the charging speed decreases below a certain level, the electric vehicle fast charging method and charger are provided that drastically reduce the maintenance costs of the charger by reducing the usage time of the power module by switching to slow charging using AC power. .

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and other problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 실시예에 따른 전기차의 급속 충전 방법은, 급속충전을 위한 직류전원 포트, 완속충전을 위한 교류전원 포트 및 상기 전기차와의 통신을 위한 통신 포트를 포함한 충전기 케이블이 상기 전기차의 충전 포트에 연결되어, 상기 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 상기 전기차 배터리의 급속 충전을 시작하는 단계(S1); 상기 전기차 배터리의 충전량이 80% 이상 되고, 상기 충전 포트 및 상기 통신 포트 사이의 통신 신호에 포함된 충전 속도에 대한 정보를 통해 상기 충전 속도가 미리 설정된 제1속도 이하가 될 때까지, 상기 직류전원 포트를 통한 상기 전기차 배터리의 급속 충전을 유지하는 단계 (S2); 상기 충전량이 80% 이상이고 상기 충전 속도가 상기 제1속도 이하가 되면, 직류전원의 공급을 중단하고, 상기 교류전원 포트를 통해 상기 충전 포트로 교류전원을 인가하는 단계(S3); 및 상기 충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, 상기 교류전원 포트를 통해 상기 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전하는 단계(S4);를 포함할 수 있다.The fast charging method for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention involves connecting a charger cable including a direct current power port for fast charging, an alternating current power port for slow charging, and a communication port for communication with the electric vehicle to the charging port of the electric vehicle. connecting and starting rapid charging of the electric vehicle battery by supplying direct current power through the direct current power port (S1); Until the charge of the electric vehicle battery is 80% or more and the charging speed is below the first speed preset through information about the charging speed included in the communication signal between the charging port and the communication port, the DC power Maintaining rapid charging of the electric vehicle battery through a port (S2); When the charge amount is 80% or more and the charging speed is less than the first speed, stopping supply of direct current power and applying alternating current power to the charging port through the alternating current power port (S3); And when AC power is supplied to the charging port, a step (S4) of slowly charging all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery through the AC power port.

상기 실시예에서 상기 S3 단계 이후 상기 충전 포트로 교류전원이 공급되지 않는 경우, 상기 교류전원 포트를 통한 교류전원 인가를 중단하고, 상기 충전 속도가 미리 설정된 제2속도 이하가 될 때까지, 상기 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 상기 전기차 배터리의 급속 충전을 재유지하는 단계(S31); 및 상기 충전 속도가 미리 설정된 제2속도 이하가 되면, 직류전원의 공급을 중단하고, 상기 교류전원 포트를 통해 상기 충전 포트로 교류전원을 재인가하는 단계(S32);를 포함할 수 있다.In the above embodiment, when AC power is not supplied to the charging port after step S3, application of AC power through the AC power port is stopped, and the DC power is supplied until the charging speed is below the preset second speed. Re-maintaining rapid charging of the electric vehicle battery by supplying direct current power through a power port (S31); And when the charging speed is lower than the preset second speed, stopping the supply of DC power and reapplying AC power to the charging port through the AC power port (S32).

상기 실시예에서 상기 제2속도는 상기 제1속도 미만일 수 있다.In the above embodiment, the second speed may be less than the first speed.

상기 실시예에서 상기 제1속도는 11kW이고, 제2속도는 7kW일 수 있다.In the above embodiment, the first speed may be 11 kW and the second speed may be 7 kW.

상기 실시예에서 상기 직류전원 포트 및 상기 교류전원 포트는 두개의 금속으로 형성된 커넥터를 공유할 수 있다.In the above embodiment, the DC power port and the AC power port may share a connector formed of two metals.

본 발명의 실시예에 따른 전기차 급속 충전기는, 급속충전을 위한 직류전원 포트, 완속충전을 위한 교류전원 포트 및 상기 전기차와의 통신을 위한 통신 포트를 포함하는 충전기 케이블; 및 상기 직류전원 포트를 통한 직류전원 공급 모드 및 상기 교류전원 포트를 통한 교류전원 공급 모드를 상호 전환하여 상기 충전기 케이블을 통해 상기 전기차 배터리를 충전하도록 하는 제어부;를 포함하고, 상기 충전기 케이블이 상기 전기차 배터리의 충전 포트에 연결 시, 상기 제어부는 상기 직류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전기 케이블은 상기 직류전원 포트를 통해 상기 충전 포트에 직류전원을 공급하여 급속 충전을 시작하며, 상기 전기차 배터리의 충전량이 80% 이상이 되고, 상기 충전 포트 및 상기 통신 포트 사이의 통신 신호에 포함된 충전 속도에 대한 정보를 통해 상기 충전 속도가 미리 설정된 제1속도 이하가 될 때까지, 상기 제어부는 직류전원 공급 모드를 유지하며, 상기 충전량이 80% 이상이고 상기 충전 속도가 상기 제1속도 이하가 되면, 상기 제어부는 교류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전기 케이블은 상기 교류전원 포트를 통해 상기 충전포트로 교류전원을 인가하며, 상기 충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, 상기 충전기 케이블은 상기 교류전원 포트를 통해 상기 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전할 수 있다.An electric vehicle fast charger according to an embodiment of the present invention includes a charger cable including a direct current power port for rapid charging, an alternating current power port for slow charging, and a communication port for communication with the electric vehicle; And a control unit that switches between a DC power supply mode through the DC power port and an AC power supply mode through the AC power port to charge the electric vehicle battery through the charger cable, wherein the charger cable is connected to the electric vehicle. When connected to the charging port of the battery, the control unit switches to the DC power supply mode, the charger cable supplies DC power to the charging port through the DC power port to start rapid charging, and the charge amount of the electric vehicle battery Until this becomes 80% or more, and the charging speed becomes less than or equal to the first speed preset through information about the charging speed included in the communication signal between the charging port and the communication port, the control unit operates in a direct current power supply mode. maintains, and when the charge amount is 80% or more and the charging speed is less than or equal to the first speed, the control unit switches to AC power supply mode, and the charger cable supplies AC power to the charging port through the AC power port. When AC power is supplied to the charging port, the charger cable can slowly charge all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery through the AC power port.

상기 실시에에서 상기 충전기 케이블이 상기 교류전원 포트를 통해 상기 충전포트로 교류전원을 인가한 후, 상기 충전 포트로 교류전원이 공급되지 않는 경우, 상기 제어부는 직류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전 속도가 미리 설정된 제2속도 이하가 될 때까지, 상기 충전기 케이블은 상기 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 상기 전기차 배터리를 충전하고, 상기 충전 속도가 상기 제2속도 이하가 되면, 상기 제어부는 교류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전 케이블은 상기 교류전원 포트를 통해 상기 충전 포트로 교류전원을 인가하고, 상기 충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, 상기 교류전원 포트를 통해 상기 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전할 수 있다.In the above embodiment, after the charger cable applies AC power to the charging port through the AC power port, if AC power is not supplied to the charging port, the control unit switches to the DC power supply mode and charges. Until the speed is below the preset second speed, the charger cable charges the electric vehicle battery by supplying direct current power through the DC power port, and when the charging speed is below the second speed, the control unit switches to AC power supply mode, and the charging cable applies AC power to the charging port through the AC power port. When AC power is supplied to the charging port, the electric vehicle battery is supplied through the AC power port. All or part of the uncharged amount can be slowly charged.

상기 실시예에서 상기 제2속도는 상기 제1속도 미만일 수 있다.In the above embodiment, the second speed may be less than the first speed.

상기 실시예에서 상기 제1속도는 11kW이고, 제2속도는 7kW일 수 있다.In the above embodiment, the first speed may be 11 kW and the second speed may be 7 kW.

상기 실시예에서 상기 직류전원 포트 및 상기 교류전원 포트는 두개의 금속으로 형성된 커넥터를 공유할 수 있다.In the above embodiment, the DC power port and the AC power port may share a connector formed of two metals.

본 발명의 실시예에 따른 전기차 급속 충전기 및 충전 방법은, 직류전원 포트 및 교류전원 포트를 별도의 독립적인 핀이나 커넥터로 포함하는 충전기 케이블이나, 동일한 핀이나 커넥터를 통해 직류전원 또는 교류전원을 선택적으로 공급할 수 있는 충전기 케이블을 이용하여 전기차를 급속 충전하는 경우, 초반 충전은 직류전원에 의한 급속 충전이 이루어지도록 하고, 충전량이 일정 수준이 넘어서고 충전 속도가 일정 수준 이하로 저하되는 경우 교류전원에 의한 완속 충전이 이루어지도록 전환함으로써, 파워모듈의 사용 시간을 감소시켜 충전기의 유지 관리 비용을 대폭 경감시킬 수 있도록 한다.The electric vehicle fast charger and charging method according to an embodiment of the present invention is a charger cable including a DC power port and an AC power port as separate independent pins or connectors, or a charger cable that selectively uses DC power or AC power through the same pin or connector. When fast charging an electric vehicle using a charger cable that can be supplied, the initial charging should be done with DC power, and when the charge amount exceeds a certain level and the charging speed decreases below a certain level, AC power is used. By switching to slow charging, the usage time of the power module is reduced, significantly reducing charger maintenance costs.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 전기차의 급속 충전 방법의 각 단계를 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 각 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 전기차 충전기에 적용되는 규격들의 종류를 개략적으로 도시한 도면이다.
1 and 2 are flowcharts showing each step of the fast charging method for an electric vehicle according to embodiments of the present invention.
Figure 3 is a block diagram schematically showing each configuration of an electric vehicle charger according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram schematically showing the types of standards applied to electric vehicle chargers.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The advantages and/or features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, but the present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 전기차의 급속 충전 방법의 각 단계를 도시한 순서도이다.1 and 2 are flowcharts showing each step of the fast charging method for an electric vehicle according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기차의 급속 충전 방법은 전기차 충전기에 포함된 충전기 케이블을 전기차에 부착된 충전 포트에 연결하여 수행된다. 충전기 케이블은 급속충전을 위한 직류전원 포트, 완속충전을 위한 교류전원 포트 및 전기차와의 통신을 위한 통신 포트를 포함한다. 직류전원 포트 및 교류전원 포트는 도 4a의 CCS1 규격과 같이 별도의 핀 또는 커넥터로 구성될 수 있다. 또한, 직류전원 포트 및 교류전원 포트는 도 4b의 NACS 규격과 같이 두개의 금속으로 형성된 한 쌍의 핀 또는 커넥터를 공유하는 형태로도 구성될 수 있다. 통신 포트는 전기차 배터리의 충전에 관한 정보 예를 들어 충전량, 충전 속도, 전압, 충전 경과 시간 또는 예상 소요 시간 등의 정보를 포함한 통신 신호를 전기차의 충전 포트와 송수신한다. 통신 신호는 PLC(Power Line Communication), PWM(Pulse Width Modulation) 또는 CAN(Controller Area Network) 방식의 신호일 수 있다.Referring to FIG. 1, the rapid charging method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is performed by connecting a charger cable included in an electric vehicle charger to a charging port attached to the electric vehicle. The charger cable includes a direct current power port for fast charging, an alternating current power port for slow charging, and a communication port for communication with the electric vehicle. The DC power port and AC power port may be configured with separate pins or connectors, as shown in the CCS1 standard of FIG. 4A. Additionally, the DC power port and AC power port may be configured to share a pair of pins or connectors made of two metals, as in the NACS standard of FIG. 4b. The communication port transmits and receives communication signals containing information about the charging of the electric vehicle battery, such as charging amount, charging speed, voltage, charging elapsed time, or expected time required, to and from the charging port of the electric vehicle. The communication signal may be a Power Line Communication (PLC), Pulse Width Modulation (PWM), or Controller Area Network (CAN) signal.

S1 단계에서, 충전기 케이블이 전기차의 충전 포트에 연결되고, 우선 직류전원 포트를 통해 직류전원이 전기차의 충전 포트에 공급되어 전기차 배터리의 급속 충전이 시작된다.In step S1, the charger cable is connected to the charging port of the electric vehicle, and first, direct current power is supplied to the charging port of the electric vehicle through the direct current power port to begin rapid charging of the electric vehicle battery.

S2 단계에서, 전기차 배터리의 충전량이 80% 이상이 되고, 충전 속도가 미리 설정된 제1속도 이하가 될 때까지 직류전원 포트를 통한 급속 충전이 유지된다. 미리 설정된 제1속도는 대략 10kW 이상 15kW 이하일 수 있고, 예를 들어 11kW와 같은 특정값으로 설정할 수도 있다.In step S2, fast charging through the DC power port is maintained until the charge of the electric vehicle battery reaches 80% or more and the charging speed becomes below the preset first speed. The preset first speed may be approximately 10 kW or more and 15 kW or less, and may be set to a specific value such as 11 kW, for example.

S3 단계에서, 충전량이 80% 이상이고 충전 속도가 제1속도 이하가 되면, 직류전원의 공급을 중단하고, 교류전원 포트를 통해 교류전원을 전기차의 충전 포트로 인가한다. 교류전원을 인가하는 경우, 전기차의 충전 포트에서 교류전원을 받아들여 전류 흐름을 통해 배터리 또는 내장 시스템으로 공급될 수도 있지만, 교류전원을 받아들이지 않아 전기차 내부로 교류전원의 공급이 이루어지지 않을 수도 있다. 교류전원의 인가는 교류전원의 공급을 위한 전단계의 테스트 과정이고, 교류전원의 인가 후 충전 포트로 교류전원이 공급되는지 여부는 현재의 충전 속도 즉, 충전기로부터 공급되는 출력과 관계가 있다. 충전 속도는 배터리의 충전량, 전기 화학적인 특성 및 해당 충전량에서 공급받는 전력의 허용치 등에 의해 결정되기 때문에, 충전기에서 일방적으로 변경할 수 없다. 전기차의 OBC 등 관련 시스템의 허용 범위 등에 따라 특정 충전 속도 이하로만 교류전원에 의한 완속 충전이 이루어지도록 설정된다. 예를 들어, 특정 충전 속도는 11kW로 설정되기도 하고, 7kW로 설정되기도 한다. 설정된 충전 속도를 초과하는 교류전원이 인가되면 충전 포트는 교류전원이 공급되는 것을 차단한다. 충전기에서는 충전이 이루어지는 전기차의 해당 특정 충전 속도에 대한 정보를 갖고 있지 않아서, 시판되는 전기차들의 해당 특정 충전 속도들을 순차적으로 적용해서 교류전원에 의한 완속 충전이 이루어질 수 있도록 한다. 설정된 충전 속도 이하의 교류전원이 인가되면 충전 포트는 교류전원의 공급을 허용할 수 있다.In step S3, when the charge amount is more than 80% and the charging speed is less than the first speed, the supply of DC power is stopped, and AC power is applied to the charging port of the electric vehicle through the AC power port. When applying AC power, AC power may be received from the charging port of the electric vehicle and supplied to the battery or built-in system through current flow, but since AC power is not accepted, AC power may not be supplied to the inside of the electric vehicle. Application of AC power is a pre-test process for supplying AC power, and whether AC power is supplied to the charging port after application of AC power is related to the current charging speed, that is, the output supplied from the charger. Since the charging speed is determined by the battery's charge amount, electrochemical characteristics, and the allowable value of power supplied from the charge amount, it cannot be unilaterally changed by the charger. Depending on the allowable range of related systems, such as the OBC of electric vehicles, slow charging using AC power is set to occur only at or below a certain charging speed. For example, a specific charging rate may be set at 11 kW, while at other times it may be set at 7 kW. When AC power exceeding the set charging speed is applied, the charging port blocks the supply of AC power. Since the charger does not have information about the specific charging speed of the electric vehicle being charged, the specific charging speeds of commercially available electric vehicles are sequentially applied to enable slow charging using AC power. When AC power below the set charging speed is applied, the charging port can allow the supply of AC power.

S4 단계에서, 충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, 교류전원 포트를 통해 전기차 배터리의 미충전량을 충전한다. 이때, 미충전량의 전부 또는 일부를 충전할 수 있고, 교류전원에 의한 완속 충전이 이루어진다.In step S4, when AC power is supplied to the charging port, the uncharged amount of the electric vehicle battery is charged through the AC power port. At this time, all or part of the uncharged amount can be charged, and slow charging is performed using AC power.

S3 단계 이후, 충전 포트로 교류전원이 공급되지 않는 경우 S31 단계 및 S32 단계를 거쳐 S4 단계가 수행된다. 충전 포트로 교류전원이 공급되지 않는 경우, 즉 전기차에 설정된 완속 충전용 충전 속도보다 교류전원 포트로부터 인가된 교류전원의 충전 속도(출력)이 큰 경우, 교류전원 포트를 통한 교류전원 인가를 중단하고, 충전 속도가 미리 설정된 제2속도 이하가 될 때까지 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 전기차 배터리의 급속 충전을 재유지한다(S31). 직류전원의 공급을 통해 급속 충전을 재유지한다는 의미는 직류전원에 의한 충전을 재개한다는 의미이고, 비록 초반의 충전 속도에 비해 저속이지만 교류전원에 의한 충전과 구분하기 위한 표현이다. 제2속도는 제1속도 미만의 값이고, 예를 들어 5kW 이상 10kW 미만이 될 수 있고, 7kW와 같이 특정값이 될 수 있다.After step S3, if AC power is not supplied to the charging port, step S4 is performed through steps S31 and S32. If AC power is not supplied to the charging port, that is, if the charging speed (output) of AC power applied from the AC power port is greater than the charging speed for slow charging set for the electric vehicle, the application of AC power through the AC power port is stopped. , rapid charging of the electric vehicle battery is maintained again by supplying direct current power through the direct current power port until the charging speed is below the preset second speed (S31). Re-maintaining fast charging through the supply of direct current power means resuming charging by direct current power, and although it is slower than the initial charging speed, it is an expression to distinguish it from charging by alternating current power. The second speed is a value less than the first speed, for example, it can be 5kW or more and less than 10kW, or it can be a specific value such as 7kW.

S32 단계에서, 충전 속도가 제2속도 이하가 되면, 직류전원의 공급을 중단하고, 교류전원 포트를 통해 충전 포트로 교류전원을 재인가한다. 이후, 충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, S4 단계에 따라 교류전원 포트를 통해 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전하게 된다. 만약, 충전 포트로 교류전원이 공급되지 않는 경우, S31 단계로 회귀하여 S31 내지 S4 단계가 수행된다.In step S32, when the charging speed becomes lower than the second speed, the supply of DC power is stopped, and AC power is reapplied to the charging port through the AC power port. Afterwards, when AC power is supplied to the charging port, all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery is slowly charged through the AC power port in step S4. If AC power is not supplied to the charging port, the process returns to step S31 and steps S31 to S4 are performed.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기의 각 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.Figure 3 is a block diagram schematically showing each configuration of an electric vehicle charger according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전기차 급속 충전기는 전기차의 충전 포트에 연결되어 전력을 공급하게 되는 충전기 케이블 및 직류전원 또는 교류전원에 의한 공급 모드를 상호 전환하는 제어부를 포함한다.Referring to FIG. 3, the electric vehicle fast charger includes a charger cable that is connected to the charging port of the electric vehicle to supply power, and a control unit that switches between supply modes by direct current power or alternating current power.

충전기 케이블은 급속충전을 위한 직류전원 포트, 완속충전을 위한 교류전원 포트 및 전기차와의 통신을 위한 통신 포트를 포함한다. 직류전원 포트 및 교류전원 포트는 앞서 설명한 바와 같이 별도의 핀 또는 커넥터로 구성될 수도 있고, 동일한 핀 또는 커넥터를 공유하도록 구성될 수도 있다. 핀 또는 커넥터는 두개 즉 한쌍의 금속으로 형성된 형태일 수 있다.The charger cable includes a direct current power port for fast charging, an alternating current power port for slow charging, and a communication port for communication with the electric vehicle. As described above, the DC power port and AC power port may be configured with separate pins or connectors, or may be configured to share the same pins or connectors. A pin or connector may be formed of two metal pairs.

제어부는 직류전원 포트를 통한 직류전원 공급 모드 및 교류전원 포트를 통한 교류전원 공급 모드를 상호 전환한다. 상호 전환한다는 의미는 두 가지 모드를 택일적으로 적용한다는 의미이다.The control unit switches between the DC power supply mode through the DC power port and the AC power supply mode through the AC power port. Mutual conversion means selectively applying two modes.

충전기 케이블이 전기차 배터리의 충전 포트에 연결 시, 제어부는 직류전원 공급 모드로 전환 즉 설정하고, 충전기 케이블은 직류전원 포트를 통해 충전 포트에 직류전원을 공급하여 급속 충전을 시작한다.When the charger cable is connected to the charging port of the electric vehicle battery, the control unit switches to the DC power supply mode, and the charger cable supplies DC power to the charging port through the DC power port to start rapid charging.

전기차 배터리의 충전량이 80% 이상이 되고, 충전 포트 및 통신 포트 사이의 통신 신호에 포함된 충전 속도에 대한 정보를 통해 충전 속도가 미리 설정된 제1속도 이하가 될 때까지, 제어부는 직류전원 공급 모드를 유지한다. 미리 설정된 제1속도는 대략 10kW 이상 15kW 이하일 수 있고, 예를 들어 11kW와 같은 특정값으로 설정할 수도 있다.Until the charge of the electric vehicle battery reaches 80% or more and the charging speed becomes below the first speed preset through information about the charging speed included in the communication signal between the charging port and the communication port, the control unit operates in DC power supply mode. maintain. The preset first speed may be approximately 10 kW or more and 15 kW or less, and may be set to a specific value such as 11 kW, for example.

충전량이 80% 이상이고 충전 속도가 제1속도 이하가 되면, 제어부는 교류전원 공급 모드로 전환하고, 충전기 케이블은 교류전원 포트를 통해 충전포트로 교류전원을 인가한다. When the charge amount is more than 80% and the charging speed is below the first speed, the control unit switches to AC power supply mode, and the charger cable applies AC power to the charging port through the AC power port.

충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, 충전기 케이블은 교류전원 포트를 통해 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전한다. When AC power is supplied to the charging port, the charger cable slowly charges all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery through the AC power port.

충전 포트로 교류전원이 공급되지 않는 경우, 제어부는 직류전원 공급 모드로 전환하고, 충전 속도가 미리 설정된 제2속도 이하가 될 때까지, 충전기 케이블은 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 전기차 배터리를 충전한다. 제2속도는 제1속도 미만의 값이고, 예를 들어 5kW 이상 10kW 미만이 될 수 있고, 7kW와 같이 특정값이 될 수 있다.When AC power is not supplied to the charging port, the control unit switches to DC power supply mode, and until the charging speed is below the preset second speed, the charger cable is connected to the electric vehicle by supplying DC power through the DC power port. Charge the battery. The second speed is a value less than the first speed, for example, it can be 5kW or more and less than 10kW, or it can be a specific value such as 7kW.

충전 속도가 제2속도 이하가 되면, 제어부는 교류전원 공급 모드로 전환하고, 충전 케이블은 교류전원 포트를 통해 충전 포트로 교류전원을 인가하고, 충전 포트로 교류전원이 공급되는 경우, 교류전원 포트를 통해 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전한다. 충전 포트로 교류전원이 공급되지 않는 경우, 직류전원 포트를 통해 충전을 재개하고, 특정 속도 이하가 되는 경우 교류전원의 인가 및 교류전원의 공급을 통한 완속 충전을 적절하게 반복 수행할 수 있다. 앞서 도 1 및 도 2와 관련하여 설명한 기술적 특징이 적용 가능하므로, 이하 설명의 간결함을 위해 중복되는 내용은 생략하기로 한다.When the charging speed is below the second speed, the control unit switches to AC power supply mode, and the charging cable applies AC power to the charging port through the AC power port. When AC power is supplied to the charging port, the AC power port Slowly charges all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery. When AC power is not supplied to the charging port, charging can be resumed through the DC power port, and when the speed falls below a certain speed, slow charging can be appropriately repeated through application of AC power and supply of AC power. Since the technical features previously described in relation to FIGS. 1 and 2 are applicable, overlapping content will be omitted for brevity of the following description.

본 발명의 실시예들인 전기차 급속 충전 방법 및 급속 충전기에 따르면 급속충전의 후반부에 일어나는 저속의 충전 구간에 대해 직류전원이 아닌 교류전원을 공급하여 충전을 진행함으로써 충전기에 포함된 파워모듈의 사용 시간을 대폭 경감할 수 있고, 이에 따른 충전기의 유지 관리 비용을 대폭 경감할 수 있다.According to the electric vehicle fast charging method and fast charger that are embodiments of the present invention, charging is performed by supplying AC power, rather than DC power, for the low-speed charging section that occurs in the latter half of fast charging, thereby reducing the usage time of the power module included in the charger. This can be significantly reduced, and thus the maintenance costs of the charger can be greatly reduced.

현재 사용되는 100kW급의 급속 충전기의 경우 파워모듈이 30kW급 4개 또는 20kW급 5개가 내장된다. 한 기의 파워모듈의 출력이 고출력화되는 추세이기는 하지만 가격은 여전히 고가이다. 내장되는 파워모듈은 전체 충전 시간 동안 모두 사용될 수도 있고, 충전 초반 고속 충전 시에는 모두 사용되다가 후반 저속 충전 시에는 일부만 사용될 수도 있다.In the case of the 100kW fast charger currently used, four 30kW or five 20kW power modules are built in. Although the output of a single power module is trending towards higher output, the price is still high. The built-in power module may be used entirely during the entire charging time, or may be used entirely during high-speed charging at the beginning of charging, but only a portion may be used during low-speed charging at the end.

현재 급속 충전이 이루어지는 양상을 살펴보면, 앞서 설명한 바와 같이 충전 후반부로 갈수록 충전 속도는 급격하게 감소한다. 일 예로, 100kWh의 전기차 배터리를 100kW 급속 충전기로 충전하는 경우를 살펴보기로 한다. 배터리의 충전량이 0 내지 60%인 경우 최고 속도에 다다르는 충전 속도를 보인다. 이후 충전량이 증가함에 따라 충전 속도가 급격히 감소하고, 90% 이상인 경우 대략 7 내지 11kW까지 감소하게 된다. Looking at the current pattern of fast charging, as described above, the charging speed decreases sharply towards the latter part of charging. As an example, let's look at the case of charging a 100 kWh electric vehicle battery with a 100 kW fast charger. When the battery's charge level is 0 to 60%, the charging speed reaches maximum speed. Thereafter, as the charging amount increases, the charging speed rapidly decreases, and when it is over 90%, it decreases to approximately 7 to 11 kW.

현재 설치된 충전기 기준 구간별 충전기의 출력 및 충전 시간 측정치를 살펴보면, 충전량 60%(60kWh)까지는 출력 100kW로 36분, 충전량 60 내지 80%(20kWh)까지는 출력 50kW로 15분, 충전량 80 내지 90%(10kWh)까지는 25kW로 15분, 충전량 90 내지 100%(10kWh)까지는 7kW로 85분이 소요된다. 즉, 충전량의 초반 0 내지 90%까지 충전에는 66분이 소요되나, 이후 100%까지 충전에는 무려 85분이 소요된다. 급속 충전을 한다고 하지만 100% 완전 충전을 위해서는 후반부의 느린 충전 속도로 말미암아 실질적으로 완속 충전이 이루어진다. 이러한 후반부의 장시간이 소요되는 충전 구간 동안 급속 충전기에 내장된 파워모듈을 지속적으로 사용하는 경우, 파워모듈의 수명은 비효율적으로 급감하게 된다.Looking at the output and charging time measurements of the charger by section based on the currently installed charger, up to 60% (60kWh) of the charge amount is 36 minutes at an output of 100kW, and up to 60 to 80% (20kWh) of the charge amount is 15 minutes at an output of 50kW, and 80 to 90% ( It takes 15 minutes at 25kW to reach 10kWh, and 85 minutes at 7kW to reach 90 to 100% charge (10kWh). In other words, it takes 66 minutes to charge from 0 to 90% of the initial charge, but then it takes a whopping 85 minutes to charge to 100%. Although it is said to be fast charging, in order to achieve 100% full charging, slow charging is actually achieved due to the slow charging speed in the latter half. If the power module built into the rapid charger is continuously used during the long charging period in the latter part of the battery, the lifespan of the power module is inefficiently drastically reduced.

본 발명의 실시예들에 따르면, 급속 충전의 후반부에 직류전원이 아닌 교류전원이 공급되는 것으로 충전 모드를 전환하여, 파워모듈이 비효율적으로 사용되는 것을 방지하여 충전기의 유지 관리 비용을 경감시키는 이점이 있다. 후반부 10%의 충전량에 대해 충전을 진행하는 시간이 실제로 전반부 90% 충전을 진행하는 시간보다 더 길기 때문에, 본 발명에 따른 급속 충전 방법 및 급속 충전기를 적용하면 파워모듈의 수명을 최소 2배 이상 증가시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, the charging mode is switched to supply AC power rather than DC power in the latter half of fast charging, which has the advantage of reducing the maintenance cost of the charger by preventing inefficient use of the power module. there is. Since the charging time for 10% of the charge amount in the second half is actually longer than the time for charging 90% of the first half, applying the fast charging method and fast charger according to the present invention increases the lifespan of the power module by at least two times. You can do it.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the specific embodiments according to the present invention have been described so far, it goes without saying that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the patent claims described below as well as equivalents to the claims of this patent.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art can make various modifications and modifications from these descriptions. Transformation is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the scope of the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof shall fall within the scope of the spirit of the present invention.

11: 충전기 케이블
13: 제어부
11: Charger cable
13: control unit

Claims (10)

전기차의 급속 충전 방법에 있어서,
급속충전을 위한 직류전원 포트, 완속충전을 위한 교류전원 포트 및 상기 전기차와의 통신을 위한 통신 포트를 포함한 충전기 케이블이 상기 전기차의 충전 포트에 연결되어, 상기 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 상기 전기차 배터리의 급속 충전을 시작하는 단계(S1);
상기 전기차 배터리의 충전량이 80% 이상 되고, 상기 충전 포트 및 상기 통신 포트 사이의 통신 신호에 포함된 충전 속도에 대한 정보를 통해 상기 충전 속도가 미리 설정된 제1속도 이하가 될 때까지, 상기 직류전원 포트를 통한 상기 전기차 배터리의 급속 충전을 유지하는 단계(S2);
상기 충전량이 80% 이상이고 상기 충전 속도가 상기 제1속도 이하가 되면, 직류전원의 공급을 중단하고, 상기 교류전원 포트로 상기 제1속도의 교류전원을 인가하는 단계(S3); 및
상기 교류전원 포트가 상기 제1속도의 교류전원을 받아들여 충전이 이루어지는 경우, 상기 교류전원 포트를 통해 상기 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전하는 단계(S4);를 포함하고,
상기 S3 단계 이후 상기 교류전원 포트가 상기 제1속도의 교류전원을 받아들이지 않아 충전이 이루어지지 않는 경우, 상기 교류전원 포트를 통한 상기 제1속도의 교류전원 인가를 중단하고, 상기 충전 속도가 미리 설정된 제2속도 이하가 될 때까지, 상기 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 상기 전기차 배터리의 급속 충전을 재유지하는 단계(S31);
상기 충전 속도가 상기 제2속도 이하가 되면, 직류전원의 공급을 중단하고, 상기 교류전원 포트로 상기 제2속도의 교류전원을 인가하는 단계(S32); 및
상기 교류전원 포트가 상기 제2속도의 교류전원을 받아들여 충전이 이루어지는 경우, 상기 S4 단계에서 상기 교류전원 포트를 통해 상기 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 급속 충전 방법.
In the fast charging method of an electric vehicle,
A charger cable including a DC power port for rapid charging, an AC power port for slow charging, and a communication port for communication with the electric vehicle is connected to the charging port of the electric vehicle to supply DC power through the DC power port. starting rapid charging of the electric vehicle battery (S1);
Until the charge of the electric vehicle battery is 80% or more and the charging speed is below the first speed preset through information about the charging speed included in the communication signal between the charging port and the communication port, the DC power Maintaining rapid charging of the electric vehicle battery through a port (S2);
When the charge amount is 80% or more and the charging speed is less than the first speed, stopping supply of DC power and applying AC power at the first speed to the AC power port (S3); and
When the AC power port receives AC power at the first speed and charging is performed, a step (S4) of slowly charging all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery through the AC power port,
If charging does not occur after step S3 because the AC power port does not accept AC power at the first speed, application of AC power at the first speed through the AC power port is stopped, and the charging speed is preset. Re-maintaining rapid charging of the electric vehicle battery by supplying direct current power through the direct current power port until the second speed or lower (S31);
When the charging speed becomes lower than the second speed, stopping the supply of DC power and applying AC power at the second speed to the AC power port (S32); and
When the AC power port receives AC power at the second speed and charging is performed, slowly charging all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery through the AC power port in step S4. A fast charging method for electric vehicles.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2속도는 상기 제1속도 미만인 것을 특징으로 하는 전기차의 급속 충전 방법.
According to paragraph 1,
A fast charging method for an electric vehicle, wherein the second speed is less than the first speed.
제1항에 있어서,
상기 제1속도는 11kW이고, 제2속도는 7kW인 것을 특징으로 하는 전기차의 급속 충전 방법.
According to paragraph 1,
A fast charging method for an electric vehicle, characterized in that the first speed is 11kW and the second speed is 7kW.
제1항에 있어서,
상기 직류전원 포트 및 상기 교류전원 포트는 두개의 금속으로 형성된 커넥터를 공유하는 것을 특징으로 하는 전기차의 급속 충전 방법.
According to paragraph 1,
A fast charging method for an electric vehicle, wherein the direct current power port and the alternating current power port share a connector formed of two metals.
전기차 급속 충전기에 있어서,
급속충전을 위한 직류전원 포트, 완속충전을 위한 교류전원 포트 및 상기 전기차와의 통신을 위한 통신 포트를 포함하는 충전기 케이블; 및
상기 직류전원 포트를 통한 직류전원 공급 모드 및 상기 교류전원 포트를 통한 교류전원 공급 모드를 상호 전환하여 상기 충전기 케이블을 통해 상기 전기차 배터리를 충전하도록 하는 제어부;를 포함하고,
상기 충전기 케이블이 상기 전기차 배터리의 충전 포트에 연결 시, 상기 제어부는 상기 직류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전기 케이블은 상기 직류전원 포트를 통해 상기 충전 포트에 직류전원을 공급하여 급속 충전을 시작하며,
상기 전기차 배터리의 충전량이 80% 이상이 되고, 상기 충전 포트 및 상기 통신 포트 사이의 통신 신호에 포함된 충전 속도에 대한 정보를 통해 상기 충전 속도가 미리 설정된 제1속도 이하가 될 때까지, 상기 제어부는 직류전원 공급 모드를 유지하며,
상기 충전량이 80% 이상이고 상기 충전 속도가 상기 제1속도 이하가 되면, 상기 제어부는 교류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전기 케이블은 상기 교류전원 포트로 상기 제1속도의 교류전원을 인가하며,
상기 교류전원 포트가 상기 제1속도의 교류전원을 받아들여 충전이 이루어지는 경우, 상기 충전기 케이블은 상기 교류전원 포트를 통해 상기 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전하고,
상기 교류전원 포트가 상기 제1속도의 교류전원을 받아들이지 않아 충전이 이루어지지 않는 경우, 상기 제어부는 직류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전 속도가 미리 설정된 제2속도 이하가 될 때까지, 상기 충전기 케이블은 상기 직류전원 포트를 통한 직류전원의 공급에 의해 상기 전기차 배터리를 충전하고, 상기 충전 속도가 상기 제2속도 이하가 되면, 상기 제어부는 교류전원 공급 모드로 전환하고, 상기 충전 케이블은 상기 교류전원 포트로 상기 제2속도의 교류전원을 인가하고, 상기 교류전원 포트가 상기 제2속도의 교류전원을 받아들여 충전이 이루어지는 경우, 상기 충전기 케이블은 상기 교류전원 포트를 통해 상기 전기차 배터리의 미충전량의 전부 또는 일부를 완속 충전하는 것을 특징으로 하는 전기차 급속 충전기.
In an electric vehicle fast charger,
A charger cable including a direct current power port for rapid charging, an alternating current power port for slow charging, and a communication port for communication with the electric vehicle; and
A control unit configured to switch between a DC power supply mode through the DC power port and an AC power supply mode through the AC power port to charge the electric vehicle battery through the charger cable,
When the charger cable is connected to the charging port of the electric vehicle battery, the control unit switches to the DC power supply mode, and the charger cable supplies DC power to the charging port through the DC power port to start rapid charging. ,
Until the charge level of the electric vehicle battery reaches 80% or more and the charging speed becomes below the first speed preset through information about the charging speed included in the communication signal between the charging port and the communication port, the control unit maintains the direct current power supply mode,
When the charge amount is 80% or more and the charging speed is less than or equal to the first speed, the control unit switches to AC power supply mode, and the charger cable applies AC power at the first speed to the AC power port,
When the AC power port receives AC power at the first speed and charging is performed, the charger cable slowly charges all or part of the uncharged amount of the electric vehicle battery through the AC power port,
If charging is not performed because the AC power port does not accept AC power at the first speed, the control unit switches to DC power supply mode, and the charger continues until the charging speed becomes lower than the preset second speed. The cable charges the electric vehicle battery by supplying direct current power through the direct current power port, and when the charging speed is lower than the second speed, the control unit switches to the alternating current power supply mode, and the charging cable is connected to the alternating current power supply mode. When the AC power of the second speed is applied to the power port and the AC power port receives the AC power of the second speed and charging is performed, the charger cable connects the uncharged amount of the electric vehicle battery through the AC power port. An electric vehicle fast charger characterized by slow charging of all or part of the.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 제2속도는 상기 제1속도 미만인 것을 특징으로 하는 전기차 급속 충전기.
According to clause 6,
An electric vehicle fast charger, characterized in that the second speed is less than the first speed.
제6항에 있어서,
상기 제1속도는 11kW이고, 제2속도는 7kW인 것을 특징으로 하는 전기차 급속 충전기.
According to clause 6,
An electric vehicle fast charger, characterized in that the first speed is 11kW and the second speed is 7kW.
제6항에 있어서,
상기 직류전원 포트 및 상기 교류전원 포트는 두개의 금속으로 형성된 커넥터를 공유하는 것을 특징으로 하는 전기차 급속 충전기.

According to clause 6,
An electric vehicle fast charger, characterized in that the direct current power port and the alternating current power port share a connector formed of two metals.

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