KR20080070869A - 충전장치, 전동차량 및 충전시스템 - Google Patents

충전장치, 전동차량 및 충전시스템 Download PDF

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KR20080070869A
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KR
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power
charging
storage device
power storage
electric
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KR1020087015142A
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마코토 나카무라
히치로사이 오요베
데츠히로 이시카와
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도요다 지도샤 가부시끼가이샤
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Abstract

상용전원(55)으로부터의 축전장치(B)의 충전제어 시, 상기 축전장치(B)의 충전과 냉각은 시분할로 수행된다. 즉, 축전장치(B)의 온도가 증가되면, 제어장치(60)는 시스템메인릴레이(5)를 턴 오프시키고, 승압컨버터(10)를 정지시키며, 인버터(40)를 구동시켜, 공조기용 컴프레서(MC)를 작동시키게 된다. 축전장치(B)가 냉각되면, 상기 제어장치(60)는 다시 시스템메인릴레이(5)를 턴 온시키고, 승압컨버터(10)를 구동시키며, 인버터(40)를 정지시킨다.

Description

충전장치, 전동차량 및 충전시스템{CHARGING DEVICE, MOTOR-DRIVEN VEHICLE, AND CHARGING SYSTEM}
본 발명은 충전장치, 전동차량 및 충전시스템에 관한 것으로, 특히 전동차량에 탑재되어, 상기 차량 외부의 상용전원으로부터 축전장치를 충전할 수 있는 충전장치의 충전방법에 관한 것이다.
일본특허공개공보 제5-276677호는 외부 전원을 이용하여 전기자동차 또는 하이브리드자동차와 같은 전동차량에 탑재된 축전장치를 충전하는 충전장치를 개시하고 있다. 상기 충전장치는 축전장치를 냉각시키는 냉각수단 및 충전기로부터의 충전전력을 이용하여 냉각수단을 구동하는 구동회로를 포함한다.
충전장치에 있어서는, 충전전력이 충전기로부터 축전장치로 공급되는 경우, 충전전력의 일부도 냉각수단으로 공급되어, 상기 축전장치가 충전되면서 상기 냉각수단이 축전장치를 냉각시키게 된다. 그러므로, 이러한 충전장치에 의하면, 축전장치의 온도 상승을 억제하면서 양호한 충전을 행할 수 있게 된다.
하지만, 일본특허공개공보 제5-276677호에 개시된 충전장치에서는, 냉각수단에 의한 소비전력이 크다면, 외부로 공급되는 대부분의 전력이 냉각수단을 구동하는 데 사용되므로, 축전장치가 충전되지 못할 수도 있다.
대량의 전력을 소비하지만 냉각능력이 큰 전동공조기 등이 충분히 냉각된 상태의 축전장치를 보장하도록 상기 축전장치용 냉각수단으로서 사용되는 경우와, 외부로 공급되는 사용전력(상용전력)의 양이 전력회사와의 계약 하에 기설정된 양으로 제한되는 일반가정에서 축전장치가 충전되는 경우에는, 특히 일본특허공개공보 제5-276677호에 개시된 충전장치가 축전장치용 충전전력을 확보하지 못하게 될 수도 있다.
다시 말해, 이러한 충전장치에서는, 입력되는 상용전력이 축전장치의 충전과 냉각수단의 구동에 할당된다. 그러므로, 이는 입력되는 상용전력이 냉각수단의 구동과 전압변환에 기인하는 손실에 의해 소비될 수도 있는 경우에 초래될 수도 있고, 축전장치에 대한 충전전력이 확보되지 못할 수도 있다.
다른 한편으로, 전력회사와의 계약 하에 설정되는 전력량을 증가시키면 이용자에게 부담을 가중시킨다. 계약 하에 설정되는 전력량이 증가되는 경우에도, 미래에 축전장치가 대형화되어 냉각수단의 냉각능력이 더욱 커지는 경우에는, 축전장치의 충전전력이 확실하게 확보되는 것을 보장할 수 없게 된다.
본 발명은 상술된 문제점들을 해결하고자 고안되었다. 본 발명의 일 목적은 축전장치를 적절하게 냉각하면서 축전장치를 확실하게 충전할 수 있는 충전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 축전장치를 적절하게 냉각하면서 축전장치를 확실하게 충전할 수 있는 전동차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 축전장치를 적절하게 냉각하면서 축전장치를 확실하게 충전할 수 있는 충전시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 충전장치는 상용전원으로부터 공급되는 상용전력을 받는 전력입력유닛; 상기 전력입력유닛으로부터 입력되는 상기 상용전력을 축전장치의 전압 레벨을 갖는 전력으로 변환하여, 상기 축전장치를 충전하는 충전제어유닛; 상기 축전장치를 냉각하는 냉각장치; 및 상기 충전제어유닛 및 상기 냉각장치를 시분할 방식으로 구동하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 충전장치에 있어서, 충전제어유닛 및 냉각장치는 시분할 방식으로 구동되어, 상기 축전장치의 충전과 냉각이 시분할 방식으로 행해지게 된다. 그러므로, 전력입력유닛으로부터 입력되는 모든 상용전력이 축전장치가 충전되는 시간 프레임에서 변환 손실을 제외하고 상기 축전장치로 공급되고, 상기 축전장치가 냉각되는 시간 프레임에서는 상기 냉각장치로 공급된다.
그러므로, 본 발명에 따른 충전장치에 의하면, 축전장치의 충전전력을 확실하게 확보할 수 있게 된다. 결과적으로, 축전장치를 적절하게 냉각하면서 상기 축전장치를 확실하게 충전시킬 수 있게 된다. 나아가, 계약 하에 설정되는 상용전력량을 증가시키지 않고도 상기 축전장치를 충전할 수 있게 된다.
상기 냉각장치는 상기 전력입력유닛으로부터 입력되는 상기 상용전력을 받아 구동되는 것이 바람직하다.
상기 충전장치에 있어서, 축전장치에 저장된 전력은 냉각장치를 구동하는 데 사용되지 않는다. 이에 따라, 이러한 충전장치에 의하면, 축전장치를 효율적으로 충전할 수 있게 된다.
상기 제어유닛은, 상기 냉각장치에 의한 상기 충전장치의 냉각이 상기 충전제어유닛에 의한 상기 축전장치의 충전에 우선하도록 상기 충전제어유닛 및 상기 냉각장치를 제어하는 것이 바람직하다.
상기 충전장치에 있어서, 냉각장치에 의한 축전장치의 냉각은 충전제어유닛에 의한 축전장치의 충전에 우선한다. 이에 따라, 이러한 충전장치에 의하면, 과열로 인한 축전장치의 파손을 확실하게 방지할 수 있게 된다.
상기 제어유닛은, 상기 축전장치용 충전전력과 상기 냉각장치에 의한 소비전력이 각각 기설정된 양 이내로 유지되도록 상기 충전제어유닛 및 상기 냉각장치를 제어하는 것이 바람직하다.
그러므로, 이러한 충전장치에 의하면, 사용될 상용전력량을 기설정된 양, 예컨대 전력회사와의 계약 하에 설정된 전력량 이내로 유지하면서, 축전장치를 충전 및 냉각시킬 수 있게 된다.
상기 충전장치는 상기 축전장치와 상기 충전제어유닛 사이에 연결되어, 상기 제어유닛으로부터 제공된 지령에 따라 동작하는 릴레이장치를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제어유닛은 상기 축전장치가 냉각될 때, 상기 릴레이장치에는 차단지령을 출력하고, 상기 냉각장치에는 구동지령을 출력한다. 상기 제어유닛은 상기 축전장치가 충전될 때에는, 상기 릴레이장치에 연결지령을 출력하고, 상기 냉각장치에는 정지지령을 출력한다.
상기 충전장치에 있어서, 축전장치가 냉각되면, 상기 제어유닛은 차단지령을 릴레이장치에 출력하여, 축전장치가 충전제어유닛으로부터 전기적으로 연결해제되도록 한다. 축전장치가 충전되면, 상기 제어유닛은 연결지령을 릴레이장치에 출력하고, 정지지령을 냉각장치에 출력하여, 상기 축전장치가 충전제어유닛에 전기적으로 연결되어 상기 냉각장치가 정지되도록 한다. 이에 따라, 이러한 충전장치에 의하면, 축전장치가 동시에 냉각되면서 충전되는 것이 방지될 수 있게 된다.
상기 냉각장치는 전동공조기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 충전장치에 있어서, 대량의 전력을 소비하지만 냉각능력이 큰 전동공조기가 냉각장치로 사용되어, 충분히 냉각된 상태의 축전장치를 확보하게 된다. 이에 따라, 이러한 충전장치에 의하면, 충분히 냉각된 상태의 축전장치를 확보하면서, 상기 축전장치를 확실하게 충전할 수 있게 된다.
나아가, 본 발명에 따르면, 전동차량은 축전장치; 상기 축전장치로부터의 전력을 이용하여 차량의 구동력을 발생시키는 전동기; 및 상술된 여하한의 충전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러므로, 본 발명에 따른 전동차량에 의하면, 축전장치를 적절하게 냉각하면서 상기 축전장치를 확실하게 충전할 수 있게 된다. 나아가, 계약 하에 설정된 상용전력량을 증가시키지 않고도, 상기 축전장치를 충전할 수 있게 된다.
상기 전동차량은 내연기관, 및 상기 내연기관의 출력을 이용하여 상기 전동기를 구동시키는 전력을 발생시킬 수 있는 타 전동기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 전동기와 상기 타 전동기 각각은 성형연결다상권선(star-connected polyphase winding)을 고정자권선으로 구비한다. 상기 충전장치의 전력입력유닛은 상기 전동기와 상기 타 전동기 각각의 다상권선의 중성점에 연결된다. 상기 충전장치의 충전제어유닛은 상기 전동기와 상기 타 전동기에 각각 대응하도록 제공된 제1인버터와 제2인버터를 포함한다. 상기 제1 및 제2인버터는, 상기 전력입력유닛에 의한 상기 전동기와 상기 타 전동기의 다상권선의 중성점들에 제공되는 상용전력을 각각 상기 축전장치를 충전하기 위한 직류전력으로 변환시킨다.
나아가, 본 발명에 따르면, 충전시스템은 상술된 여하한의 충전장치를 각각 포함하는 복수의 전동차량; 및 상기 복수의 전동차량을 연결시켜, 상기 상용전원으로부터 공급되는 상용전력을 상기 복수의 전동차량 중 하나 이상에 출력하는 충전설비를 포함한다. 상기 충전설비는, 상기 복수의 전동차량으로 출력되는 전력의 총합이 기설정된 양 이내로 유지되도록 상기 복수의 전동차량으로 출력되는 전력을 제어하는 전력제어유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 충전시스템에 있어서, 상기 충전설비로부터 복수의 전동차량에 공급되는 전력의 총합은 기설정된 양 이내로 유지된다. 그러므로, 이러한 충전시스템에 따르면, 사용될 상용전력량을 전력회사와의 계약 하에 설정된 전력량과 같은 기설정된 양 이내로 유지하면서 각각의 전동차량의 축전장치를 충전 및 냉각시킬 수 있게 된다.
상기 복수의 전동차량 각각은, 상기 축전장치의 충전상태를 나타내는 상태량을 산출하는 상태량산출유닛, 및 상기 상태량산출유닛에 의해 산출된 상태량을 상기 충전설비로 출력하는 출력유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 전력제어유닛은, 상기 복수의 전동차량으로부터 받은 상기 상태량들 가운데 최소의 상태량을 갖는 전동차량에 상기 상용전력을 우선적으로 출력한다.
상기 충전시스템에 있어서, 축전장치의 충전상태를 나타내는 최소의 상태량(SOC)을 갖는 전동차량이 우선적으로 충전된다. 그러므로, 이러한 충전시스템에 의하면, 복수의 전동차량을 효율적으로 충전할 수 있게 된다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 축전장치의 충전과 냉각이 시분할 방식으로 수행되므로, 축전장치의 냉각 상태를 확보하면서 상기 축전장치를 확실하게 충전할 수 있게 되다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동차량의 일례로 도시된 하이브리드자동차의 일반적인 블록도;
도 2는 도 1에 도시된 인버터와 모터제너레이터의 0상등가회로를 도시한 도면;
도 3은 도 1에 도시된 제어장치에 의한 축전장치의 충전제어에 관한 처리의 흐름도;
도 4는 하이브리드자동차의 입력포트를 통해 입력되는 상용전력의 사용상황을 도시한 도면;
도 5는 축전장치의 충전과 냉각이 동시에 행해지는 것으로 가정한 경우의 상용전력의 사용상황을 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 충전시스템을 개략적으로 도시한 일반적인 블록도;
도 7은 도 6에 도시된 하이브리드자동차의 일반적인 블록도;
도 8은 도 6에 도시된 충전스테이션의 전력ECU에 의한 전력제어에 관한 처리의 흐름도; 및
도 9는 도 6에 도시된 충전스테이션으로부터 하이브리드자동차로 공급되는 상용전력의 사용상황을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일하거나 대응하는 부분들은 동일한 참조 부호들로 제공되고, 그 설명을 반복하지는 않기로 한다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동차량의 일례를 도시한 하이브리드자동차의 일반적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 하이브리드자동차(100)는 엔진(4), 모터제너레이터(MG1, MG2), 동력분배장치(3) 및 차륜(2)을 포함한다. 하이브리드자동차(100)는 축전장치(B), 시스템메인릴레이(5), 승압컨버터(10), 인버터(20, 30), 입력포트(50), 제어장치(60), 캐패시터(C1, C2), 전원라인(PL1, PL2), 접지라인(SL1, SL2), U상라인(UL1, UL2), V상라인(VL1, VL2) 및 W상라인(WL1, WL2)을 더 포함한다. 하이브리드자동차(100)는 인버터(40), U상라인(UL3), V상라인(VL3), W상라인(WL3), 공조기용 컴프레서(MC) 및 온도센서(70)를 더 포함한다.
동력분배장치(3)는 엔진(4)과 모터제너레이터(MG1, MG2)에 링크되어, 그들 간에 기전력을 분배한다. 예를 들어, 상기 동력분배장치(3)로는, 선기어, 유성캐리어 및 링기어의 세 회전축을 구비한 유성기어가 사용될 수도 있다. 이들 세 회전축은 엔진(4), 모터제너레이터(MG1, MG2)의 회전축에 각각 연결된다. 예를 들어, 엔진(4)의 크랭크축이 모터제너레이터(MG1)의 회전자의 중공 중심을 통해 연장되도록 함으로써, 엔진(4) 및 모터제너레이터(MG1, MG2)가 동력분배장치(3)에 기계적으로 연결될 수 있다.
모터제너레이터(MG2)의 회전축은 도시되지 않은 리덕션기어 또는 차동기어를 통해 차륜(2)에 링크된다는 점에 유의한다. 모터제너레이터(MG2)의 회전축에 대한 감속기구가 동력분배장치(3)에 추가로 통합될 수도 있다.
모터제너레이터(MG1)는 엔진(4)에 의해 구동되는 파워제너레이터로서 동작하고, 엔진(4)을 시동할 수 있는 전동기로서 동작하기 위해 하이브리드자동차(100)에 통합되는 한편, 모터제너레이터(MG2)는 구동 차륜으로서 식별되는 차륜(2)을 구동하는 전동기로서의 역할을 하기 위해 하이브리드자동차(100)에 통합된다.
축전장치(B)는 시스템메인릴레이(5)를 통해 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1)에 연결된다. 캐패시터(C1)는 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1) 사이에 연결된다. 승압컨버터(10)는 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1) 사이에, 그리고 전원라인(PL2)과 접지라인(SL2)에 사이에 연결된다. 캐패시터(C2)는 전원라인(PL2)과 접지라인(SL2) 사이에 연결된다. 인버터(20, 30, 40)는 서로 병렬 방식으로 전원라인(PL2)과 접지라인(SL2)에 연결된다.
모터제너레이터(MG1)는 고정자 코일로서 도시되지 않은 Y연결형 3상 코일을 포함하고, U, V, W상 라인(UL1, VL1, WL1)을 통해 인버터(20)에 연결된다. 모터제너레이터(MG2) 또한 고정자 코일로서 도시되지 않은 Y연결형 3상 코일을 포함하고, U, V, W상 라인(UL2, VL2, WL2)을 통해 인버터(30)에 연결된다. 전력입력선(ACL1, ACL2)은 모터제너레이터(MG1, MG2)의 3상코일의 중성점(N1, N2)에 연결된 일 단부들을 각각 구비하고, 타 단부들은 입력포트(50)에 연결된다. 공조기용 컴프레서(M3)는 U, V, W상 라인(UL3, VL3, WL3)을 통해 인버터(40)에 연결된다.
축전장치(B)는 충방전가능한 직류전원이고, 예컨대 니켈-수소전지 또는 리튬-이온전지와 같은 2차전지로 만들어진다. 축전장치(B)는 직류전력을 승압컨버터(10)에 공급한다. 나아가, 축전장치(B)는 승압컨버터(10)로부터 전원라인(PL1)으로 출력되는 직류전력을 받아 충전된다. 축전장치(B)로는 캐패시턴스가 큰 캐패시터가 사용될 수도 있다는 점에 유의한다.
시스템메인릴레이(5)는 제어장치(60)로부터의 신호 SE에 따라 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1)에 축전장치(B)를 전기적으로 연결시키고, 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1)으로부터 축전장치(B)를 전기적으로 연결해제시킨다. 구체적으로는, 신호 SE가 활성화되면, 시스템메인릴레이(5)는 축전장치(B)를 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1)에 전기적으로 연결시킨다. 신호 SE가 비활성화되는 경우에는, 시스템메인릴레이(5)는 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1)으로부터 축전장치(B)를 전기적으로 연결해제시킨다.
캐패시터(C1)는 전원라인(PL1)과 접지라인(SL1)을 가로지르는 전압 변동을 평활화한다. 승압컨버터(10)는 제어장치(60)로부터의 신호 PWC를 토대로 축전장치(B)로부터 받은 직류 전압을 승압시키고, 상기 승압된 전압을 전원라인(PL2)으로 출력한다. 나아가, 제어장치(60)로부터의 신호 PWC를 토대로, 승압컨버터(10)는 전원라인(PL2)을 통해 인버터(20, 30)로부터 받은 직류 전압을 축전장치(B)의 전압 레벨로 감압시켜 축전장치(B)를 충전시키게 된다. 승압컨버터(10)는 예컨대 승압 및 감압형 초퍼회로 등으로 구성된다.
캐패시터(C2)는 전원라인(PL2)과 접지라인(SL2)을 가로지르는 전압 변동을 평활화한다. 인버터(20)는 전원라인(PL2)으로부터 받은 직류 전압을 제어장치(60)로부터의 신호 PWM1을 토대로 3상교류전압으로 변환시키고, 상기 변환된 3상교류전압을 모터제너레이터(MG1)로 출력한다. 나아가, 인버터(20)는 엔진(4)으로부터의 동력을 받은 모터제너레이터(MG1)에 의해 발생되는 3상교류전압을 제어장치(60)로부터의 신호 PWM1을 토대로 직류전압으로 변환시켜, 상기 변환된 직류전압을 전원라인(PL2)으로 출력한다.
인버터(30)는 전원라인(PL2)으로부터 받은 직류전압을 제어장치(60)로부터의 신호 PWM2를 토대로 3상교류전압으로 변환시켜, 상기 변환된 3상교류전압을 모터제너레이터(MG2)로 출력한다. 모터제너레이터(MG2)는 이에 따라 특정된 토크를 발생시키도록 구동된다. 나아가, 차량의 회생 제동 시, 인버터(30)는 차륜(2)으로부터의 회전력을 받는 모터제너레이터(MG2)에 의해 발생되는 3상교류전압을 제어장치(60)로부터의 신호 PWM2를 토대로 직류전압으로 변환시켜, 상기 변환된 직류전압을 전원라인(PL2)으로 출력한다.
나아가, 축전장치(B)가 입력포트(50)를 통해 상용전원(55)으로부터 입력되는 상용전력을 이용하여 충전되는 경우, 인버터(20, 30)는 전력입력선(ACL1, ACL2)을 거쳐 입력포트(50)를 통해 모터제너레이터(MG1, MG2)의 중성점(N1, N2)에 제공되는 상용전력을 제어장치(60)로부터의 신호 PWM1, PWM2를 토대로 각각 직류전력으로 변환시켜, 상기 변환된 직류전력을 전원라인(PL2)으로 출력한다.
각각의 모터제너레이터(MG1, MG2)는 3상교류전동기로서, 예컨대 3상교류동기전동기로 구성된다. 모터제너레이터(MG1)는 엔진(4)의 동력을 이용하여, 3상교류전압을 발생시키고, 상기 발생된 3상교류전압을 인버터(20)로 출력한다. 나아가, 모터제너레이터(MG1)는 인버터(20)로부터 받은 3상교류전압에 의해 구동력을 발생시키고, 엔진(4)을 시동한다. 모터제너레이터(MG2)는 인버터(30)로부터 받은 3상교류전압에 의해 차량용 구동토크를 발생시킨다. 나아가, 차량의 회생 제동 시, 모터제너레이터(MG2)는 3상교류전압을 발생시켜 이를 인버터(30)로 출력한다.
입력포트(50)는 상용전원(55)으로부터 하이브리드자동차(100)로 상용전력을 입력하기 위한 입력단자이다. 입력포트(50)는 상용전원(55)의 콘센트에 연결되고, 예컨대 가정에서는 전원 콘센트에 연결된다. 입력포트(50)는 그 내부에 제어장치(60)로부터의 신호 EN에 따라 동작하는 릴레이(도시안됨)를 구비하고, 신호 EN에 따르면, 상용전원에 전력입력선(ACL1, ACL2)을 전기적으로 연결시키고, 상기 상용전원으로부터 전력입력선(ACL1, ACL2)을 전기적으로 연결해제시킨다.
인버터(40)는 전원라인(PL2)으로부터 받은 직류전압을 제어장치(60)로부터의 신호 PWM3을 토대로 3상교류전압으로 변환시키고, 상기 변환된 3상교류전압을 공조 기용 컴프레서(MC)에 출력한다.
공조기용 컴프레서(MC)는 하이브리드자동차(100)에 탑재된 전동공조기에 사용되는 컴프레서이다. 상기 공조기용 컴프레서(MC)는 3상교류전동기로 형성되고, 인버터(40)로부터 받은 3상교류전압에 의해 구동된다. 상기 공조기용 컴프레서(MC)가 구동되고, 전동공조기가 작동되면, 전동공조기는 차량 내부용 공조장치로서의 기능을 하고, 축전장치(B)를 냉각시키는 냉각장치로서의 기능도 한다.
온도센서(70)는 축전장치(B)의 온도 T를 검출하고, 상기 검출된 온도 T를 제어장치(60)로 출력한다.
제어장치(60)는 승압컨버터(10)를 구동하기 위한 신호 PWC 및 인버터(20, 30)를 각각 구동하기 위한 신호 PWM1, PWM2를 발생시켜, 상기 발생된 신호 PWC, PWM1, PWM2를 각각 승압컨버터(10) 및 인버터(20, 30)로 출력한다.
나아가, 축전장치(B)가 상용전원(55)으로부터의 상용전력으로 충전되는 경우, 제어장치(60)는 인버터(20, 30) 및 승압컨버터(10)를 각각 제어하기 위한 신호 PWM1, PWM2, PWC를 발생시키고, 전력입력선 ACL1, ACL2를 거쳐 입력포트(50)를 통해 중성점(N1, N2)에 제공되는 상용전력이 직류전력으로 변환되어 축전장치(B)를 충전하게 되도록 하는 신호 SE를 활성화시킨다.
여기서, 제어장치(60)는 온도센서(70)로부터의 온도 T를 토대로 축전장치(B)의 온도를 모니터링한다. 축전장치(B)의 온도가 축전장치(B)의 온도 상승을 나타내는 미리 설정된 임계값을 초과한다면, 제어장치(60)는 신호 SE를 비활성화하고, 신호 PWC 발생을 정지시키며, 신호 PWM3을 발생시켜 이를 인버터(40)로 출력한다.
축전장치(B)의 온도가 축전장치(B)가 냉각된 것을 나타내는 미리 설정된 임계값 미만에 있다면, 제어장치(60)는 다시 신호 SE를 활성화시키고, 신호 PWC를 발생시키며, 신호 PWM3의 발생을 정지시킨다.
다시 말해, 축전장치(B)의 온도가 상승하면, 제어장치(60)는 시스템메인릴레이(5)를 턴 오프시키고, 승압컨버터(10)를 정지시키며, 인버터(40)를 구동시켜 공조기용 컴프레서(MC)를 작동시키게 된다. 그러므로, 축전장치(B)로의 전력공급이 차단되고, 입력포트(50)를 통해 입력되는 전력이 공조기용 컴프레서(MC)로 공급되어, 축전장치(B)가 냉각되도록 한다.
축전장치(B)가 냉각되면, 제어장치(60)는 시스템메인릴레이(5)를 다시 턴 온시켜 승압컨버터(10)를 구동시키고, 인버터(40)를 정지시킨다. 그러므로, 공조기용 컴프레서(MC)로의 전력공급이 차단되고, 입력포트(50)를 통해 입력되는 모든 전력은 인버터(20, 30) 및 승압컨버터(10)의 스위칭 손실량을 제외하고는 축전장치(B)로 공급된다.
이와 같이, 하이브리드자동차(100)에서는, 축전장치(B)의 충전과 냉각이 축전장치(B)의 충전제어 시에 시분할 방식으로 행해진다.
도 2는 도 1에 도시된 인버터(20, 30) 및 모터제너레이터(MG1, MG2)의 0상등가회로를 보여준다. 3상 인버터로 식별되는 각각의 인버터(20, 30)는 6개의 트랜지스터의 온/오프 조합의 8가지 패턴을 가진다. 8개의 스위칭 패턴 중 2개에서는, 상간전압(interphase voltage)이 0이고, 이러한 전압 상태를 0전압벡터라고 한다. 상기 0전압벡터에 있어서, 상부아암의 3개의 트랜지스터는 동일한 스위칭 상태(그들 모두가 온 또는 오프임)에 있는 것으로 간주될 수 있고, 하부아암의 3개의 트랜지스터도 동일한 스위칭 상태에 있는 것으로 간주될 수 있다. 그러므로, 도 2에는, 인버터(20)의 상부아암의 3개의 트랜지스터가 상부아암(20A)으로 집합적으로 도시되는 한편, 상기 인버터(20)의 하부아암의 3개의 트랜지스터는 하부아암(20B)으로 집합적으로 도시된다. 이와 유사하게, 인버터(30)의 상부아암의 3개의 트랜지스터가 상부아암(30A)으로 집합적으로 도시되는 한편, 상기 인버터(30)의 하부아암의 3개의 트랜지스터가 하부아암(30B)으로 집합적으로 도시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 0상등가회로는 전력입력선 ACL1, ACL2를 통해 중성점 N1, N2에 제공되는 교류상용전력이 입력되는 단상PWM컨버터로 간주될 수 있다. 이에 따라, 인버터(20, 30)가 각각 단상PWM컨버터의 상아암으로 동작하도록 스위칭 제어를 제공하기 위하여 각각의 인버터(20, 30)의 0전압벡터를 변경함으로써, 교류상용전력을 직류전력으로 변환하여 이를 전원라인 PL2로 출력할 수 있게 된다.
도 3은 도 1에 도시된 제어장치(60)에 의한 축전장치(B)의 충전제어에 관한 처리의 흐름도이다. 이 흐름도에 도시된 처리는 소정의 시간이 경과하거나 소정의 조건이 성립될 때마다 메인루틴으로부터 호출되어 실행된다는 점에 유의한다.
도 3을 참조하면, 제어장치(60)는 축전장치(B)의 충전제어가 수행되는지의 여부를 초기에 판정한다(단계 S10). 축전장치(B)의 충전제어가 수행되는지의 여부에 관한 판정을 위하여, 상용전원(55)으로부터 얻은 상용전력이 입력포트(50)에 인가되어 입력포트(50)의 릴레이가 턴 온된다면, 충전제어가 수행되는 것으로 판정된 다. 만일 제어장치(60)가 충전제어가 수행되지 않는 것으로 판정한다면(단계 S10에서 NO), 제어장치(60)는 일련의 후속 처리들을 수행하지 않고 상기 처리를 종료하고, 상기 처리는 메인루틴으로 되돌아간다.
만일 단계 S10에서 충전제어가 수행되는 것으로 판정된다면(단계 S10에서 YES), 제어장치(60)는 온도센서(70)로부터의 온도 T를 토대로, 축전장치(B)의 온도 상승을 나타내는 미리 설정된 임계값 T1보다 축전장치(B)의 온도가 높은 지의 여부를 판정한다(단계 S20). 만일 제어장치(60)가 축전장치(B)의 온도가 임계값 T1 이하인 것으로 판정한다면(단계 S20에서 NO), 제어장치(60)는 일련의 후속 처리들을 수행하지 않고 상기 처리를 종료하며, 상기 처리는 메인루틴으로 되돌아간다.
이와는 대조적으로, 축전장치(B)의 온도가 임계값 T1보다 높은 것으로 판정한다면(단계 S20에서 YES), 제어장치(60)는 신호 PWM3을 발생시켜 이를 인버터(40)로 출력하고, 공조기용 컴프레서(MC)에 대응하는 인버터(40)를 구동시킨다(단계 S30). 나아가, 제어장치(60)는 축전장치(B)의 충전제어가 개시됨에 따라 활성화된 신호 SE를 비활성화시켜 시스템메인릴레이(5)를 턴 오프시키게 된다(단계 S40). 이때, 제어장치(60)는 승압컨버터(10)도 정지시킨다는 점에 유의한다. 시스템메인릴레이(5)는 턴 오프되고 승압컨버터(10)가 정지되어, 입력포트(50)를 통해 입력되는 모든 전력이 공조기용 컴프레서(MC)로 공급되게 되고, 전동공조기가 축전장치(B)를 냉각시키게 된다.
전동공조기가 축전장치(B)를 냉각시키는 동안, 제어장치(60)는 온도센서(70)로부터의 온도 T를 토대로, 축전장치(B)의 온도가 상기 축전장치(B)가 충분히 냉각 된 것을 나타내는 미리 설정된 임계값 T2(<T1) 미만인지의 여부를 판정한다(단계 S50).
만일 제어장치(60)가 축전장치(B)의 온도가 임계값 T2 미만인 것으로 판정한다면(단계 S50에서 YES), 상기 제어장치(60)는 신호 SE를 활성화시켜 시스템메인릴레이(5)를 턴 온 시킨다(단계 S60). 이때, 제어장치(60)는 승압컨버터(10)를 구동시키기 시작한다는 점도 유의한다. 나아가, 제어장치(60)는 신호 PWM3을 인버터(40)로 출력하는 것을 정지시켜, 인버터(40)를 정지시킨다(단계 S70). 이에 따라, 입력포트(50)를 통해 입력되는 모든 전력이 인버터(20, 30) 및 승압컨버터(10)의 스위칭 손실량을 제외하고는 축전장치(B)로 공급되어, 축전장치(B)가 충전되게 된다.
도 4는 하이브리드자동차(100)의 입력포트(50)를 통해 입력되는 상용전력의 사용상황을 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 가로축은 시간을 나타내는 한편, 세로축은 입력포트(50)를 통해 입력되는 상용전력을 보여준다. 하이브리드자동차(100)에 의해 사용될 수 있는 전력량은 전력회사와의 계약 하에 설정된 전력으로 한정된다.
도 4에서는, 축전장치(B)의 온도를 토대로, 입력되는 상용전력이 시각 t0~t1 및 t2~t3에서 축전장치(B)를 냉각하는 데 사용되는 한편, 입력되는 상용전력은 시각 t1~t2 및 t3~t4에서 축전장치(B)를 충전하는 데 사용된다.
비교를 위하여, 도 5는 축전장치(B)의 충전과 냉각이 동시에 수행된다고 가정한 경우의 상용전력의 사용상황을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 여름철 타 는 듯한 태양 아래와 같은 고온의 환경에서는, 도면에 도시된 바와 같이, 축전장치(B)의 냉각을 위해 보다 많은 양의 입력된 상용전력이 할당된다. 특히, 전동공조기는 냉각능력이 보다 크지만 보다 많은 양의 전력을 소비한다. 그러므로, 축전장치(B)가 항상 충전되지만, 적은 양의 충전전력만이 축전장치(B)로 입력되다. 또한, 스위칭 손실이 인버터(20, 30) 및 승압컨버터(10)에 발생하므로, 축전장치(B)로 입력되어야 하는 충전전력이 스위칭 손실로 인하여 0이 될 수 있다.
이와는 대조적으로, 제1실시예에서는, 축전장치(B)의 냉각과 충전이 상술된 바와 같이 시분할 방식으로 수행된다. 그러므로, 축전장치(B)를 충전하기 위한 시간 프레임이 짧은 경우에도, 충분한 충전전력이 충전을 위한 시간 프레임(도 3에서 시각 t1~t2 및 t3~t4) 내에 확보되어, 축전장치(B)로 입력될 충전전력이 인버터(20, 30) 및 승압컨버터(10)의 스위칭 손실로 인해 0이 되지 못하도록 한다.
상기에서는, 상용전원(55)에 의한 축전장치(B)의 충전이 제어되는 경우, 입력포트(50)를 통해 입력되는 상용전력이 공조기용 컴프레서(MC)를 구동하는 데 사용된다. 하지만, 입력포트(50)를 통해 입력되는 상용전력 대신에, 축전장치(B)에 저장된 전력이 공조기용 컴프레서(MC)를 구동하는 데 사용될 수도 있다. 이 경우, 축전장치(B)의 충전상태(SOC)가 공조기용 컴프레서(MC)를 구동하기 위해 축전장치(B)에 저장된 전력을 이용하여 현저하게 낮아진다면, 입력포트(50)를 통해 입력되는 전력이 상술된 바와 같이 공조기용 컴프레서(MC)로 공급되도록 하는 스위칭을 제공할 수도 있게 된다.
상술된 바와 같이, 제1실시예에 따르면, 축전장치(B)의 충전과 냉각이 시분 할 방식으로 수행되므로, 축전장치(B)의 충전전력이 확실하게 확보될 수 있다. 결과적으로, 축전장치(B)의 냉각 상태를 확보하면서 축전장치(B)를 확실하게 충전시킬 수 있게 된다. 나아가, 계약 하에 설정된 상용전력량을 증가시키지 않고도 축전장치(B)를 충전시킬 수 있게 된다.
[제2실시예]
제2실시예에서는, 복수의 전동차량을 충전시킬 수 있는 충전시스템의 구성을 보여준다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 충전시스템을 개략적으로 도시한 일반적인 블록도이다. 도 6은 대표예로서 2개의 전동차량이 충전되는 경우를 보여주지만, 그보다 많은 전동차량이 충전될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 충전시스템(200)은 하이브리드자동차(100A, 100B), 충전스테이션(80) 및 상용전원(55)을 포함한다. 각각의 하이브리드자동차(100A, 100B)는 입력포트(50A)를 통하여 충전스테이션(80)에 연결되고, 전력입력선 ACL1, ACL2를 통해 충전스테이션(80)으로부터 상용전원(55)으로부터 공급되는 상용전력을 받는다. 나아가, 각각의 하이브리드자동차(100A, 100B)는 그 위에 탑재된 축전장치의 SOC를 산출하고, 상기 산출된 SOC를 신호선 SGL을 통해 충전스테이션(80)으로 출력한다.
충전스테이션(80)은 상용전원(55)으로부터 상용전력을 받고, 상기 수용된 상용전력을 하이브리드자동차(100A, 100B)에 공급한다. 충전스테이션(80)은 전력ECU(전자제어유닛)(82)를 포함한다. 전력ECU(82)는 각각의 하이브리드자동차(100A, 100B)로부터 신호선 SGL을 통해 차량에 탑재된 축전장치의 SOC를 수신한다. 전력ECU(82)는 충전스테이션(80)으로부터 하이브리드자동차(100A, 100B)로 출력될 전력을 제어하여, SOC가 보다 낮은 차량에 탑재된 축전장치가 우선적으로 충전되도록 한다.
도 7은 도 6에 도시된 하이브리드자동차(100A, 100B)의 일반적인 블록도이다. 하이브리드자동차(100B)는 하이브리드자동차(100A)와 동일한 구성을 가지므로, 이하 하이브리드자동차(100A)를 설명하기로 한다는 점에 유의한다.
도 7을 참조하면, 하이브리드자동차(100A)는 도 1에 도시된 제1실시예에 따른 하이브리드자동차(100)의 구성에 신호선 SGL을 더 포함하고, 입력포트(50) 및 제어장치(60) 대신에 입력포트(50A) 및 제어장치(60A)를 각각 포함한다.
신호선 SGL은 제어장치(60A)와 입력포트(50A) 사이에 배치된다. 제어장치(60A)는 축전장치(B)의 SOC를 산출하여, 상기 산출된 SOC를 신호선 SGL로 출력한다. 축전장치(B)의 SOC를 산출하는 방법에 관해서는, 단자전압, 충방전 전류, 온도 및 여타의 축전장치(B)를 이용하여 공지된 방법을 이용할 수 있게 된다.
입력포트(50A)는 신호선 SGL을 통해 제어장치(60A)로부터 수신된 축전장치(B)의 SOC를 도시되지 않은 충전스테이션(80)으로 출력한다. 입력포트(50A)의 다른 구성들은 도 1에 도시된 입력포트(50)의 것들과 동일하다는 점에 유의한다.
하이브리드자동차(100A)의 다른 구성들은 도 1에 도시된 하이브리드자동차(100)의 것들과 동일하다는 점에 유의한다.
도 8은 도 6에 도시된 충전스테이션(80)의 전력ECU(82)에 의한 전력제어에 관한 처리의 흐름도이다. 이러한 흐름도에 도시된 처리는 소정 시간이 경과하거나 소정의 조건이 성립될 때마다 메인루틴으로부터 호출되어 실행된다는 점에 유의한다.
도 8을 참조하면, 전력ECU(82)는 차량에 탑재된 축전장치(B)의 SOC를 충전스테이션(80)에 연결된 각각의 하이브리드자동차(100A, 100B)로부터 신호선 SGL을 통해 획득한다(단계 S110).
다음으로, 전력ECU(82)는 차량으로부터 획득한 SOC들 간의 차이(절대값)를 산출하고, 상기 산출된 SOC차가 하이브리드자동차(100A, 100B)의 SOC가 근사적으로 동일한 레벨에 도달한 것을 나타내는 미리 설정된 임계값 △SOC 미만인지의 여부를 판정한다(단계 S120).
전력ECU(82)가 상기 산출된 SOC차(절대값)가 임계값 △SOC 이상인 것으로 판정한다면(단계 S120에서 NO), 전력ECU(82)는 충전스테이션(80)으로부터 출력되는 전력을 제어하여, 상용전력이 충전스테이션(80)으로부터 SOC가 더 낮은 차량에 우선적으로 공급되도록 한다(단계 S130).
이와는 대조적으로, 단계 S120에서 상기 산출된 SOC차(절대값)가 임계값 △SOC 미만인 것으로 판정된다면(단계 S120에서 YES), 전력ECU(82)는 충전스테이션(80)으로부터 출력되는 전력을 제어하여, 상용전력이 충전스테이션(80)으로부터 두 하이브리드자동차(100A, 100B)로 거의 균등하게 공급되도록 한다(단계 S140).
도 9는 도 6에 도시된 충전스테이션(80)으로부터 하이브리드자동차(100A, 100B)로 공급되는 상용전력의 사용상황을 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 가로 축이 시간인 한편, 세로축은 충전스테이션(80)으로부터 하이브리드자동차(100A 및/또는 100B)로 공급되는 상용전력을 보여준다. "냉각 (A)"는 충전스테이션(80)으로부터 공급되는 상용전력이 하이브리드자동차(100A)에 탑재된 축전장치(B)를 냉각시키는 데 사용되는 것을 보여주는 한편, "냉각 (B)"는 상용전력이 하이브리드자동차(100B)에 탑재된 축전장치(B)를 냉각시키는 데 사용되는 것을 보여준다. 나아가, "충전 (A)"는 충전스테이션(80)으로부터 공급되는 상용전력이 하이브리드자동차(100A)에 탑재된 축전장치(B)를 충전시키는 데 사용되는 것을 보여주는 한편, "충전 (B)"는 상용전력이 하이브리드자동차(100B)에 탑재된 축전장치(B)를 충전시키는 데 사용되는 것을 보여준다. 충전스테이션(80)으로부터 하이브리드자동차(100A 및/또는 100B)로 공급될 수 있는 전력량은 전력회사와의 계약 하에 설정된 전력으로 한정된다.
도 9에서, 하이브리드자동차(100B)에 탑재된 축전장치(B)의 SOC는 시각 t0~t4에서 하이브리드자동차(100A)에 탑재된 축전장치(B)의 SOC보다 낮으므로, 하이브리드자동차(100B)에 탑재된 축전장치(B)는 하이브리드자동차(100A)에 탑재된 축전장치(B)에 우선하여 충전된다. 하이브리드자동차(100B)에 탑재된 축전장치(B)의 온도를 토대로, 입력되는 상용전력은 시각 t0~t1 및 t2~t3에서 하이브리드자동차(100B)에 탑재된 축전장치(B)를 냉각하는 데 사용되고, 시각 t1~t2 및 t3~t4에서 축전장치(B)를 충전하는 데 사용된다는 점에 유의한다.
하이브리드자동차(100B)에 탑재된 축전장치(B)의 SOC가 시각 t4에서 하이브리드자동차(100A)에 탑재된 축전장치(B)의 SOC와 근사적으로 같게 되면, 전력이 계 약 하에 설정된 전력의 범위 이내에서 하이브리드자동차(100A, 100B)로 거의 균등하게 공급된다.
도 9는 하이브리드자동차(100A, 100B)에 탑재된 축전장치(B)의 냉각과 충전 간의 스위칭 타이밍이 시각 t4~t8에서 하이브리드자동차(100A, 100B)와 동일한 타이밍인 경우를 보여준다. 하지만, 축전장치(B)의 냉각과 충전 간의 스위칭 타이밍이 반드시 하이브리드자동차(100A, 100B)와 동일할 필요는 없으며, 각각의 자동차에 탑재된 축전장치(B)의 온도를 토대로 결정된다.
상술된 바와 같이, 제2실시예에 따르면, 사용될 상용전력량을 전력회사와의 계약 하에 설정된 전력량 이내로 유지하면서, 하이브리드자동차(100A, 100B) 각각에서 축전장치를 충전 및 냉각시킬 수 있게 된다. 나아가, 축전장치의 SOC가 더 낮은 차량이 우선적으로 충전되므로, 복수의 차량을 효율적으로 충전할 수 있게 된다.
상술된 제1 및 제2실시예에 있어서는, 공조기용 컴프레서(MC)를 포함하는 전동공조기가 축전장치(B)를 냉각하기 위한 냉각장치로 사용된다. 하지만, 냉각팬 등이 전동공조기 대신에 별도로 제공될 수도 있다.
상기에서는, 하이브리드자동차가 본 발명에 따른 전동차량의 일례로 도시되어 있다. 하지만, 본 발명의 출원 범위는 하이브리드자동차로 제한되지 아니하며, 전기자동차, 상용전력으로 충전가능한 축전장치와 연료전지가 탑재된 연료전지자동차 및 기타 차량들을 포함하기도 한다.
상기에서는 상용전력이 모터제너레이터(MG1, MG2)의 중성점(N1, N2)으로부터 입력되지만, AC/DC 컨버터가 상용전원(55)으로부터 입력되는 상용전력에 별도로 제공될 수도 있다. 상용전력이 모터제너레이터(MG1, MG2)의 중성점(N1, N2)으로 입력되는 상술된 제1 및 제2실시예에 따르면, AC/DC 컨버터를 별도로 제공할 필요가 없으므로, 차량의 중량과 비용의 절감에 기여할 수 있다는 점에 유의한다.
상기에서는 승압컨버터(10)가 제공되지만, 본 발명은 승압컨버터(10)를 포함하지 않는 전동차량에도 적용가능하다.
상기에서는, 입력포트 50(50A)와 전력입력선 ACL1, ACL2가 본 발명의 "전력입력유닛"을 형성한다는 점에 유의한다. 인버터(20, 30), 승압컨버터(10), 시스템메인릴레이(5) 및 제어장치 60(60A)는 본 발명의 "충전제어유닛"을 형성한다. 인버터(40) 및 공조기용 컴프레서(MC)는 본 발명의 "냉각장치"에 대응하고, 제어장치 60(60A)는 본 발명의 "제어유닛"에 대응한다. 나아가, 시스템메인릴레이(5)는 본 발명의 "릴레이장치"에 대응하고, 모터제너레이터(MG2)는 본 발명의 "전동기"에 대응한다.
나아가, 충전스테이션(80)은 본 발명의 "충전설비"에 대응하고, 전력ECU(82)는 본 발명의 "전력제어유닛"에 대응한다. 나아가, 제어장치(60A)는 본 발명의 "상태량산출유닛"에 대응하고, 입력포트(50A)는 본 발명의 "출력유닛"에 대응한다. 나아가, 엔진(4)은 본 발명의 "내연기관"에 대응하고, 모터제너레이터(MG1)는 본 발명의 "타 전동기"에 대응한다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 모든 실시형태에 있어서 제한적인 것이 아니라 예시적인 것임은 자명하다. 본 발명의 범위는 상기 실시예들의 설명에 의해서가 아니라 청구범위에 의해서 도시되며, 청구범위와 균등론 내에서 모든 변형예들을 포함하도록 되어 있다.

Claims (11)

  1. 충전장치에 있어서,
    상용전원으로부터 공급되는 상용전력을 받는 전력입력유닛;
    상기 전력입력유닛으로부터 입력되는 상기 상용전력을 축전장치의 전압 레벨을 갖는 전력으로 변환하여, 상기 축전장치를 충전하는 충전제어유닛;
    상기 축전장치를 냉각하는 냉각장치; 및
    상기 충전제어유닛 및 상기 냉각장치를 시분할 방식으로 구동하는 제어유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각장치는 상기 전력입력유닛으로부터 입력되는 상기 상용전력을 받아 구동되는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 냉각장치에 의한 상기 충전장치의 냉각이 상기 충전제어유닛에 의한 상기 축전장치의 충전에 우선하도록 상기 충전제어유닛 및 상기 냉각장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 축전장치용 충전전력과 상기 냉각장치에 의한 소비전력이 각각 기설정된 양 이내로 유지되도록 상기 충전제어유닛 및 상기 냉각장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 축전장치와 상기 충전제어유닛 사이에 연결되어, 상기 제어유닛으로부터 제공된 지령에 따라 동작하는 릴레이장치를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 제어유닛은,
    상기 축전장치가 냉각될 때, 상기 릴레이장치에는 차단지령을 출력하고, 상기 냉각장치에는 구동지령을 출력하며,
    상기 축전장치가 충전될 때, 상기 릴레이장치에는 연결지령을 출력하고, 상기 냉각장치에는 정지지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉각장치는 전동공조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  7. 전동차량에 있어서,
    축전장치;
    상기 축전장치로부터의 전력을 이용하여 상기 차량의 구동력을 발생시키는 전동기; 및
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 충전장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  8. 제7항에 있어서,
    내연기관, 및
    상기 내연기관의 출력을 이용하여, 상기 전동기를 구동시키는 전력을 발생시킬 수 있는 타 전동기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전동기와 상기 타 전동기 각각은 성형연결다상권선을 고정자권선으로 구비하고,
    상기 충전장치의 상기 전력입력유닛은 상기 전동기와 상기 타 전동기 각각의 다상권선의 중성점에 연결되며,
    상기 충전장치의 상기 충전제어유닛은 상기 전동기와 상기 타 전동기에 각각 대응하도록 제공된 제1인버터와 제2인버터를 포함하고,
    상기 제1 및 제2인버터는, 상기 전력입력유닛에 의한 상기 전동기와 상기 타 전동기의 다상권선의 중성점들에 제공되는 상용전력을 각각 상기 축전장치를 충전하기 위한 직류전력으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  10. 충전시스템에 있어서,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 충전장치를 각각 포함하는 복수의 전동차량; 및
    상기 복수의 전동차량을 연결시켜, 상기 상용전원으로부터 공급되는 상기 상용전력을 상기 복수의 전동차량 중 하나 이상에 출력하는 충전설비를 포함하여 이루어지고,
    상기 충전설비는, 상기 복수의 전동차량으로 출력되는 전력의 총합이 기설정된 양 이내로 유지되도록 상기 복수의 전동차량으로 출력되는 전력을 제어하는 전력제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 전동차량 각각은,
    상기 축전장치의 충전상태를 나타내는 상태량을 산출하는 상태량산출유닛, 및
    상기 상태량산출유닛에 의해 산출된 상기 상태량을 상기 충전설비로 출력하는 출력유닛을 더 포함하고,
    상기 전력제어유닛은, 상기 복수의 전동차량으로부터 받은 상기 상태량들 가운데 최소의 상태량을 갖는 전동차량에 상기 상용전력을 우선적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 충전시스템.
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