KR20020054821A - 전기 자동차용 병렬 충전 시스템 - Google Patents

전기 자동차용 병렬 충전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20020054821A
KR20020054821A KR1020000084021A KR20000084021A KR20020054821A KR 20020054821 A KR20020054821 A KR 20020054821A KR 1020000084021 A KR1020000084021 A KR 1020000084021A KR 20000084021 A KR20000084021 A KR 20000084021A KR 20020054821 A KR20020054821 A KR 20020054821A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
current
charging
input terminal
electric vehicle
Prior art date
Application number
KR1020000084021A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100387502B1 (ko
Inventor
이현동
Original Assignee
이계안
현대자동차주식회사
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 이계안, 현대자동차주식회사 filed Critical 이계안
Priority to KR10-2000-0084021A priority Critical patent/KR100387502B1/ko
Publication of KR20020054821A publication Critical patent/KR20020054821A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100387502B1 publication Critical patent/KR100387502B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 전기 자동차용 병렬 충전 시스템은, 배터리의 충전을 위한 전류를 공급하는 전원 입력단과; 상기 전원 입력단에서 공급되는 전류를 배터리로 전달하거나 차단하며, 상기 전원 입력단에서 공급되는 전류를 이용하여 동일한 크기에 반전위상을 갖는 전류 파형을 생성하는 배터리 충전단과; 상기 배터리 충전단을 통과하여 인가되는 전류에 의해 충전되는 배터리를 포함하여 이루어져, 상호 병렬 연결된 두 개의 충전기를 이용하여 배터리로 공급되는 충전 전류를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써, 배터리 노화를 방지하고 배터리 충전량의 정확한 계산을 가능케 한다.

Description

전기 자동차용 병렬 충전 시스템{PARALLEL BATTERY CHARGING SYSTEM FOR AN ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차용 병렬 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자동차용 배터리를 충전하는 충전기를 병렬로 운용함으로써 충전 전류를 안정화시키기 위한 전기 자동차용 병렬 충전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차에는 배터리가 장착되어 차량이 정차중일 때 배터리를 충전하고, 차후 주행시 배터리의 전력을 이용하여 모터를 구동시킨다.
도1에는 이러한 전기 자동차의 개략적인 블록이 도시되어 있다.
도1에 따르면, 충전 시스템(10)은 충전모드에 대한 정보를 저장하기 위한 저장매체(11)와, 상기 저장매체에 저장되어 있는 충전모드에 따라 배터리의 충전 상황을 제어하기 위한 제어부(12)와, 상기 제어부(12)의 제어에 따라 교류 전력을 직류 전력으로 변환시키는 DC 전류 공급부(13)로 이루어진다.
상기 충전 시스템(10)에서 출력되는 직류 전력은 배터리(14)를 충전시킨다.
그리고 충전된 배터리(14)는 모터 제어기(15)를 거쳐 모터(16)로 방전 전력을 공급하게 된다. 상기 방전 전력에 의해 모터(16)가 회전하게 되면, 상기 모터(17)의 회전력은 적절히 감속되어 구동륜으로 전달된다.
이러한 전기 자동차용 배터리의 충전 시스템이 도4에 도시되어 있다.
도4에 따르면, 충전 시스템은 배터리의 충전을 위한 전류를 공급하는 전원 입력단(41)과, 전원 입력단(41)에서 공급되는 전류를 배터리로 전달하거나 차단하는 스위칭 기능 및 공급 전류량을 조절하는 기능을 수행하는 배터리 충전기(42)와, 상기 배터리 충전기(42)를 통과하여 인가되는 전류에 의해 충전되는 배터리(43)를 포함한다.
이때 전원 입력단(41)은 차량의 외부에 구비되는 상용전원이고, 배터리 충전기(42)와 배터리는 차량내에 장착되는 것이 일반적이다.
그래서 전기 자동차의 상용전원을 이용한 배터리 충전이 수행된다.
상용 교류 전원의 전압과 전류 파형이 도5에 도시되어 있다. 그리고 배터리(43)로 입력되는 충전 전류와 배터리 전압의 파형은 도6에 도시되어 있다.
도6에 따르면, 배터리(43)의 전압은 거의 일정하게 유지되지만, 충전 전류는 전원 주파수인 60Hz의 2배에 해당하는 120Hz의 주파수이며, 그 최고치는 충전 전류 실효치의 약 1.6배 정도가 되는 맥동파의 형태로 나타난다.
이러한 전기 자동차용 배터리의 충전 시스템을 이용하여 배터리를 충전할 때 배터리 충전 전류는 배터리의 관리 측면에서 일정한 전류 파형을 갖도록 하는 것이 이상적이다.
그런데 도6에 도시된 바와 같은 맥동파형의 충전 전류는 이상적인 전류의 형태와는 큰 차이를 보인다.
따라서 배터리의 충전량(SOC) 계산의 정확성과 배터리의 노후 효과 등의 측면을 고려할 때 종래의 배터리 충전 시스템은 충전 전류의 맥동파를 공급하기 때문에, 이러한 구조를 이용한 일정한 배터리 충전 전류를 만들어 주는 것은 불가능하게 되는 문제점이 있다.
그러므로 일정한 배터리 충전 전류를 만족시키기 위해서는 기존의 충전기 출력단에 수동필터를 부착하는 방식이 있지만, 이 경우에는 무게 및 크기 등을 고려할 때 현실적으로 적용이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기 자동차용 배터리를 충전하는 충전기를 병렬로 운용함으로써 충전 전류를 안정화시키기 위한 전기 자동차용 병렬 충전 시스템을 제공하는 데 있다.
도1은 일반적인 전기 자동차의 개략적인 블록도.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 전기 자동차용 병렬 충전 시스템의 구성도.
도3은 본 발명에 따른 배터리 충전 전류 파형도.
도4는 종래의 전기 자동차용 배터리의 충전 시스템의 구성도.
도5는 도4에서 상용 교류 전원의 전압과 전류 파형도.
도6은 도4에서 배터리 충전 전류와 배터리 전압의 파형도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 전원 입력단12, 13 : 배터리 충전기
14 : 배터리
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차용 병렬 충전 시스템은, 배터리의 충전을 위한 전류를 공급하는 전원 입력단과; 상기 전원 입력단에서 공급되는 전류를 배터리로 전달하거나 차단하며, 상기 전원 입력단에서 공급되는 전류를 이용하여 동일한 크기에 반전위상을 갖는 전류 파형을 생성하는 배터리 충전단과; 상기 배터리 충전단을 통과하여 인가되는 전류에 의해 충전되는 배터리를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 전기 자동차용 병렬 충전 시스템의 구성도이고, 도3은 본 발명에 따른 배터리 충전 전류 파형도이다.
도2에 따르면, 본 실시예의 충전 시스템은, 배터리의 충전시 사용될 상용 전류를 공급하는 전원 입력단(11)과, 전원 입력단(11)에서 공급되는 전류를 배터리로 전달하거나 차단하는 스위칭 기능, 공급 전류량을 조절하는 기능, 및 전원 입력단(11)에서 공급되는 상용 전류를 이용하여 동일한 크기에 상호 반전위상을 갖는 전류 파형을 생성하는 배터리 충전단(12, 13)과, 배터리 충전단(12, 13)을 통과하여 인가되는 전류에 의해 충전되는 배터리(44)로 구성된다.
전원 공급단(11)에서 인가되는 전류는 교류 전류이다.
상기 배터리 충전단(12, 13)은 제1 배터리 충전기(12)와 제2 배터리충전기(13)의 두 개의 배터리 충전기로 이루어진다. 바람직하게는 제1 배터리 충전기(12)와 제2 배터리 충전기(13)는 동일한 전류 특성을 갖는 회로소자를 사용하여 구현함으로써 전류 파형이 동일한 특성을 갖도록 한다.
그래서 제1 배터리 충전기(12)와 제2 배터리 충전기(13)를 2개 병렬로 연결하고, 각각의 배터리 충전기의 출력 전류 맥동을 서로 상쇄시키기 위하여 위상은 서로 180도의 차이를 갖도록 한다.
그리고 제1 배터리 충전기(12)와 제2 배터리 충전기(13)의 전류 크기는 원래의 전류 크기의 1/2가 되도록 한다.
이때 각 배터리 충전기(12)(13) 상호간의 위상과 전류 크기를 제어하기 위한 프로세서 등이 요구된다. 일반적인 충전 시스템에는 이러한 프로세서 기능이 구현되어 있다.
이러한 제1 배터리 충전기(12)와 제2 배터리 충전기(13)의 출력 전류 파형이 도3에 도시되어 있다.
도3에 따르면, 제1 배터리 충전기(12)와 제2 배터리 충전기(13)의 출력 전류는 동일한 크기에 위상이 서로 반전된 상태로 나타난다.
그러면 제1 배터리 충전기(12) 및 제2 배터리 충전기(13)의 출력 전류가 배터리(14)로 공급되어, 배터리(14) 충전 전류는 맥동 성분이 제거되고 일정한 전류치를 나타내게 된다.
그러므로 제1 배터리 충전기(12)와 제2 배터리 충전기(13)가 동일한 전류 특성을 갖게 되는 경우에는 배터리(14) 충전 전류는 안정적이고 일정한 전류치로 유지될 수 있는 것이다.
본 발명의 전기 자동차용 병렬 충전 시스템에 따르면, 상호 병렬 연결된 두 개의 충전기를 이용하여 배터리로 공급되는 충전 전류를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써, 배터리 노화를 방지하고 배터리 충전량의 정확한 계산을 가능케 할 수 있는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (2)

  1. 배터리의 충전을 위한 전류를 공급하는 전원 입력단과;
    상기 전원 입력단에서 공급되는 전류를 배터리로 전달하거나 차단하며, 상기 전원 입력단에서 공급되는 전류를 이용하여 동일한 크기에 반전위상을 갖는 전류 파형을 생성하는 배터리 충전단과;
    상기 배터리 충전단을 통과하여 인가되는 전류에 의해 충전되는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 병렬 충전 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 배터리 충전단은,
    동일한 전류 특성을 갖는 회로소자로 구현되는 두 개의 배터리 충전기를 구비하며,
    상기 각 배터리 충전기의 출력 전류는 동일한 크기를 갖고 상호 반전된 위상을 갖게 되어, 상기 각 배터리 충전기의 출력 전류를 혼합하여 상기 배터리로 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 병렬 충전 시스템.
KR10-2000-0084021A 2000-12-28 2000-12-28 전기 자동차용 병렬 충전 시스템 KR100387502B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0084021A KR100387502B1 (ko) 2000-12-28 2000-12-28 전기 자동차용 병렬 충전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0084021A KR100387502B1 (ko) 2000-12-28 2000-12-28 전기 자동차용 병렬 충전 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020054821A true KR20020054821A (ko) 2002-07-08
KR100387502B1 KR100387502B1 (ko) 2003-06-18

Family

ID=27687552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0084021A KR100387502B1 (ko) 2000-12-28 2000-12-28 전기 자동차용 병렬 충전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100387502B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180016936A (ko) * 2016-08-08 2018-02-20 현대자동차주식회사 전기차 병렬 충전 방법 및 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08182213A (ja) * 1994-12-26 1996-07-12 Fujitsu Ltd 並列充電制御方式
JP3514555B2 (ja) * 1995-07-06 2004-03-31 株式会社ルネサステクノロジ 異物評価装置および異物評価方法
KR0178576B1 (ko) * 1995-12-27 1999-05-15 정몽원 자동차용 밧데리
KR19980022833A (ko) * 1996-09-24 1998-07-06 최승렬 정보 유출을 추적하기 위한 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180016936A (ko) * 2016-08-08 2018-02-20 현대자동차주식회사 전기차 병렬 충전 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100387502B1 (ko) 2003-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5291388A (en) Reconfigurable inverter apparatus for battery-powered vehicle drive
JP3904137B2 (ja) 並列接続及び直列接続インバータをリンクする直流−直流コンバータを備えた電力潮流コントローラ
EP1338075B9 (en) Multi-functional ac/dc converter
US20100060239A1 (en) Charging unit with two power source inputs
KR101834571B1 (ko) 특히 축전기 수단의 충전의 관점에서 스위칭 암의 스위치를 제어하기 위한 방법 및 대응 충전 장치
KR960027152A (ko) 밧데리 충전장치
US20010024102A1 (en) Electric Power equipment for electric vehicle
CA2157642A1 (en) Power conversion equipment monitor/controller method and apparatus
EP4142102A2 (en) Power supply system
US20230249564A1 (en) Charging device and vehicle
KR100387502B1 (ko) 전기 자동차용 병렬 충전 시스템
JP5897826B2 (ja) 蓄積手段を充電するためのスイッチングアームのスイッチ制御方法および充電装置
EP4142100A1 (en) Power supply system
WO2010046962A1 (ja) 原動機システム
US6388903B2 (en) Voltage compensating apparatus and method for 3-phase inverter employing four switches
CN116601046A (zh) 供电系统
JP3371718B2 (ja) 充電装置
JP4153760B2 (ja) モータ回路およびモータ制御方法
JPS62107643A (ja) 車両充電発電機用制御装置
KR20030006423A (ko) 유도 전동기 구동회로
US20030169050A1 (en) Battery state monitoring circuit
JP3173011B2 (ja) 車両用電源装置
JP2002118970A (ja) 発電システム
KR101059975B1 (ko) 전하 펌핑부를 구비한 모터 구동회로
JP2962538B2 (ja) 電子機器におけるバッテリ充電回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130531

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140529

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee