KR20120083736A - Charging device for electric vehicle and charging method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A charging apparatus for an electric vehicle and a charging method thereof are provided to receive a direct current from a charging station or an alternating current from home by using a single socket. CONSTITUTION: A socket(11) is connected to an external power source. A control unit(12) determines whether power supplied through the socket is DC power or AC power. The control unit switches a route according to the determined result. A built-in battery charger(13) changes the supplied power into a direct current. A secondary battery pack(14) is charged through the built-in battery charger. The secondary battery pack directly charges the DC power supplied through the socket. A first relay(15) blocks power supply to the built-in battery charger. The control unit sets the route so that the AC power is supplied to the first relay.

Description

전기자동차의 충전장치 및 그 충전방법{Charging device for electric vehicle and charging method thereof}Charging device for electric vehicle and charging method

본 발명은 전기자동차의 충전장치 및 그 충전방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차의 고전압 소켓과 저전압 소켓을 구분하지 않고서도 하나의 소켓으로 고전압과 저전압을 분류하여 효율적으로 충전할 수 있는 전기자동차의 충전장치 및 그 충전방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an electric vehicle charging apparatus and a charging method thereof, and more particularly, an electric vehicle capable of efficiently charging a high voltage and a low voltage into one socket without distinguishing between the high voltage socket and the low voltage socket of the electric vehicle. The present invention relates to a charging device for a vehicle and a charging method thereof.

전기자동차는 자동차의 구동 에너지를 기존의 자동차와 같이 화석연료의 연소로부터가 아닌 전기에너지로부터 얻는 자동차를 말한다.An electric vehicle refers to a vehicle that obtains driving energy of an automobile from electric energy, not from combustion of fossil fuel, as in a conventional vehicle.

이와 같은 전기자동차는 전기 에너지의 저장을 위하여 2차전지를 사용한다.Such electric vehicles use secondary batteries for the storage of electrical energy.

2차전지 팩에 전기에너지를 충전하기 위한 전문적인 충전설비를 갖추고, 개인 사용자들에게 2차전지 팩을 대여하며, 그 2차전지 팩을 대여받은 사용자들로부터 일정한 기간 동안의 대여에 대한 수수료와 전기에너지의 충전에 상응하는 충전비용을 징수하는 2차전지 팩 임대사업자들이 속속 생기고 있다.It is equipped with a professional charging system for charging electric energy in the rechargeable battery pack, and the secondary battery pack is rented to individual users, and the fee for the rental for a certain period from the borrowed users of the rechargeable battery pack and Secondary battery pack leasing companies that collect charging costs corresponding to the charging of electrical energy are being created one after another.

일반적으로 전기자동차나 하이브리드 자동차(이하에서는 통합하여 전기자동차라고 명명한다)는 충전소에서 공급하는 고전력 전원을 충전하기 위한 고전력용 전원소켓과, 가정에서 저전력 전원을 충전하기 위한 저전력용 전원소켓을 별도로 구비하여야 한다.In general, electric or hybrid vehicles (hereinafter collectively referred to as electric vehicles) have separate high-power power sockets for charging high-power power supplied from charging stations, and low-power power sockets for charging low-power power in homes. shall.

그런데, 전기자동차의 디자인 설계의 입장에서는 전기자동차의 각각의 전압충전을 위한 소켓의 위치를 설정하는 것이 간단한 문제가 아니며, 전기자동차의 사용자의 입장에서도 전기에너지를 충전할 때마다 고전압을 위한 소켓과 저전압을 위한 소켓을 구분하는 것은 여간 번거로운 일이 아니다.
However, from the standpoint of designing an electric vehicle, it is not a simple matter to set the positions of the sockets for charging the respective voltages of the electric vehicle, and from the viewpoint of the electric vehicle user, the socket for the high voltage is charged every time the electric energy is charged. It is not cumbersome to identify a socket for low voltage.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전기자동차의 고전압 소켓과 저전압 소켓을 구분하지 않고서도 하나의 소켓으로 고전압과 저전압을 분류하여 효율적으로 충전할 수 있는 전기자동차의 충전장치 및 그 충전방법에 관한 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, the charging apparatus of the electric vehicle that can be efficiently charged by classifying the high voltage and low voltage into one socket without distinguishing the high voltage socket and low voltage socket of the electric vehicle and It relates to the charging method.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차의 충전장치는, 외부의 전원에 연결되는 소켓; 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인지 또는 직류 전원인지를 판단하며, 판단된 결과에 따라 경로를 스위칭하는 제어부; 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인 경우, 공급되는 상기 전원을 직류로 변환하여 충전하는 탑재형 충전기; 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류인 경우 상기 탑재형 충전기를 통해 충전되고, 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 직류인 경우 직류전원을 직접 충전하는 2차전지 팩; 및 상기 제어부를 통해 공급되는 교류 전원의 전압과 주파수가 탑재형 충전기에 사용하도록 설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 탑재형 충전기로의 전원공급을 차단하는 제1 계전기;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이, 교류 전원인 경우 상기 제1 계전기로 공급되도록 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.Charging apparatus for an electric vehicle according to the present invention for achieving the above object, the socket is connected to an external power source; A controller for determining whether the power supplied through the socket is AC power or DC power, and switching a path according to the determined result; A built-in charger for converting and charging the supplied power into direct current when the power supplied through the socket is AC power; A secondary battery pack that charges through the on-board charger when the power supplied through the socket is AC, and directly charges DC power when the power supplied through the socket is DC; And a first relay to block power supply to the on-board charger when the voltage and frequency of the AC power supplied through the controller are out of a range set for use in the on-board charger. If the power supplied through the AC power, characterized in that the path is set to be supplied to the first relay.

여기서, 상기 제어부를 통해 공급되는 직류 전원의 전압이 상기 2차전지 팩을 충전하기에 적합하도록 설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 2차전지 팩으로의 전원공급을 차단하는 제2 계전기를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, when the voltage of the DC power supplied through the controller is out of the range set to be suitable for charging the secondary battery pack, further comprising a second relay for blocking the power supply to the secondary battery pack desirable.

또한, 상기 소켓은 별치식 충전기의 직류 전원 및 가정용 교류 전원에 선택적으로 연결될 수 있는 것이 좋다.In addition, the socket may be selectively connected to the DC power source and home AC power source of the separate charger.

또한, 상기 소켓은, 상기 별치식 충전기의 전원단자가 삽입되는 직류 단자 삽입구; 및 상기 가정용 교류 전원의 전원단자가 삽입되는 교류 단자 삽입구를 구비하는 것이 좋다.The socket may include a DC terminal insertion hole into which a power terminal of the separate charger is inserted; And an AC terminal insertion hole into which the power terminal of the home AC power supply is inserted.

또한, 상기 소켓은, 상기 별치식 충전기의 전원단자에 삽입하기 위한 직류 단자; 상기 가정용 교류 전원의 전원단자에 삽입하기 위한 교류 단자; 및 상기 직류 단자 및 상기 교류 단자 중 어느 하나가 외부의 전원에 연결되는 경우, 다른 하나를 후방으로 수축시키는 탄성 부재를 구비하는 것이 좋다.In addition, the socket, the DC terminal for inserting the power terminal of the separate charger; AC terminal for inserting into the power terminal of the home AC power; And when any one of the DC terminal and the AC terminal is connected to an external power source, it is preferable to have an elastic member for shrinking the other to the rear.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기자동차의 충전방법은, 외부의 전원에 연결된 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인지 또는 직류 전원인지를 판단하며, 판단된 결과에 따라 경로를 스위칭하는 단계; 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인 경우, 공급되는 상기 전원을 직류로 변환하는 탑재형 충전기를 이용하여 상기 2차전지 팩에 충전하는 단계; 및 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 직류 전원인 경우, 상기 2차전지 팩에 직접 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging method of the electric vehicle of the present invention for achieving the above object, determines whether the power supplied through the socket connected to the external power source is AC power or DC power, and switching the path according to the determined result step; When the power supplied through the socket is AC power, charging the rechargeable battery pack using a built-in charger converting the supplied power into direct current; And if the power supplied through the socket is a DC power, characterized in that it comprises the step of charging directly to the secondary battery pack.

여기서, 상기 탑재형 충전기로 공급되는 교류 전원의 전압과 주파수가 탑재형 충전기에 사용하도록 설정된 범위를 벗어난 경우에 전원공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include the step of shutting off the power supply when the voltage and frequency of the AC power supplied to the onboard charger is out of the range set for use in the onboard charger.

또한, 상기 소켓을 통해 공급되는 직류 전원의 전압이 상기 2차 전지팩을 충전하기에 적합하도록 설정된 범위를 벗어난 경우에 상기 2차 전지팩으로의 전원공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 것이 좋다.The method may further include blocking power supply to the secondary battery pack when the voltage of the DC power supplied through the socket is out of a range suitable for charging the secondary battery pack.

또한, 상기 소켓은 별치식 충전기 및 가정용 교류 전원에 선택적으로 연결되는 것이 좋다.
In addition, the socket is preferably connected to the separate charger and AC home power supply.

이로써, 본 발명에 따른 전기자동차의 충전장치 및 그 충전방법은, 전기자동차의 고전압 소켓과 저전압 소켓을 구분하지 않고서도 하나의 소켓으로 고전압과 저전압을 분류하여 효율적으로 충전할 수 있게 된다.Thus, the charging apparatus of the electric vehicle and the charging method thereof according to the present invention can efficiently charge the high voltage and the low voltage into one socket without distinguishing the high voltage socket and the low voltage socket of the electric vehicle.

또한, 하나의 소켓을 이용하여 가정에서의 교류 또는 충전소에서의 직류를 모두 공급받을 수 있도록 하는 구성을 가짐으로써, 소켓에서 인출되는 전원 인입선도 하나만을 필요로 하게 되므로, 종래에 별도로 구비하는 구성에 비하여 구조가 간단하고, 설치공간을 줄일 수 있어서 경제적일 뿐만 아니라, 유지관리 등에 따른 이점을 얻을 수 있다.
In addition, by having a configuration that can be supplied to both the alternating current in the home or the direct current at the charging station by using a single socket, only one power lead wire drawn out from the socket is required, so in the conventionally provided configuration Compared with the structure, the structure is simple and the installation space can be reduced, so it is not only economical, but also the advantages of maintenance.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 충전장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 전기자동차 충전장치의 소켓의 제1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 전기자동차 충전장치의 소켓의 제2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 전기자동차 충전장치에 의한 충전방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a view schematically showing an electric vehicle charging device according to the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating a first embodiment of a socket of the electric vehicle charging device of FIG. 1.
3 is a view showing a second embodiment of a socket of the electric vehicle charging device of FIG.
4 is a flowchart illustrating a charging method using the electric vehicle charging device of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나 이하에 기재된 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명의 실시 범위가 기재된 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the embodiments of the present invention described below are provided to enable those skilled in the art to more easily understand the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the described embodiments.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 충전장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차 충전장치(10)는 소켓(11), 제어부(12), 탑재형 충전기(13), 2차전지 팩(14;리튬전지 팩), 제1 계전기(15), 및 제2 계전기(16)를 구비한다.1 is a view schematically showing an electric vehicle charging device according to the present invention. Referring to the drawings, the electric vehicle charging device 10 according to the present invention is a socket 11, the control unit 12, the mounted charger 13, the secondary battery pack 14 (lithium battery pack), the first relay ( 15), and second relay 16.

소켓(11)은 외부의 전원에 연결하기 위한 단자로서, 본 발명에 따른 전기자동차 충전장치(10)는 하나의 소켓(11)으로 저전력 전원(20) 또는 고전력 전원(30)에 선택적으로 연결할 수 있는 구조를 갖는다. 여기서, 저전력 전원(20)은 일반적인 가정용 교류 전원을 말하며, 고전력 전원(30)은 전기자동차의 충전소에 구비된 별치식 충전기(오프 보드 충전기)에 의해 공급되는 직류 전원을 말한다. 따라서 이하에서는 고전력 전원을 전기자동차 충전소에 구비된 별치식 충전기(30)로 설명하기로 한다.The socket 11 is a terminal for connecting to an external power source, and the electric vehicle charging device 10 according to the present invention may be selectively connected to the low power power source 20 or the high power power source 30 with one socket 11. Has a structure. Here, the low power power source 20 refers to a typical household AC power, the high power power source 30 refers to a DC power supplied by a separate type charger (off-board charger) provided in the charging station of the electric vehicle. Therefore, hereinafter, the high-power power will be described as a separate type charger 30 provided in the electric vehicle charging station.

이를 위하여, 소켓(11)은 도 2에 도시한 바와 같이 저전력 전원(20)의 교류 단자 삽입구(11a) 및 고전력 전원(30)의 직류 단자 삽입구(11b)를 구비할 수 있다. 이 경우, 소켓(11)은 돌출형으로 형성된 저전력 전원(20)의 콘센트 또는 고전력 전원(30)의 콘센트에 연결될 수 있다. 즉, 소켓(11)은 돌출형으로 형성된 저전력 전원(20)의 콘센트 또는 고전력 전원(30)의 콘센트에 선택적으로 연결될 수 있도록, 동일한 면내에 각각의 전원의 콘센트에 대응하는 홀을 구비할 수 있다.To this end, the socket 11 may be provided with an AC terminal insertion hole 11a of the low power power supply 20 and a DC terminal insertion hole 11b of the high power power supply 30 as shown in FIG. 2. In this case, the socket 11 may be connected to an outlet of the low power power source 20 or an outlet of the high power power source 30 formed in the protruding shape. That is, the socket 11 may include a hole corresponding to the outlet of each power source in the same surface so as to be selectively connected to the outlet of the low power power source 20 or the outlet of the high power power source 30 formed in the protruding shape. .

만일, 저전력 전원(20)의 콘센트 및 별치식 충전기(30)의 콘센트가 홀 형으로 형성된 경우에는, 소켓(11)은 도 3에 도시한 바와 같이 저전력 전원(20)의 콘센트에 연결하기 위한 교류 단자(11a) 및 직류 단자(11b)를 구비할 수 있다. 이때, 각각의 단자(11a, 11b)는 탄성부재(11c)에 의해 지지되는 것이 바람직하다. 이로써, 소켓(11)의 어느 하나의 단자가 대응하는 콘센트에 삽입되면, 다른 단자는 대응하는 콘센트의 단면과 맞닿아져 탄성부재(11c)에 의해 수축된다.If the outlet of the low power power source 20 and the outlet of the separate charger 30 are formed in a hole shape, the socket 11 is connected to an outlet of the low power power source 20 as shown in FIG. 3. The terminal 11a and the DC terminal 11b can be provided. At this time, each terminal 11a, 11b is preferably supported by the elastic member 11c. Thus, when one terminal of the socket 11 is inserted into the corresponding outlet, the other terminal is brought into contact with the end face of the corresponding outlet and is contracted by the elastic member 11c.

제어부(12)는 소켓(11)을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인지 또는 직류 전원인지를 판단하며, 판단된 결과에 따라 서로 다른 경로를 통하도록 스위칭한다. 소켓(11)을 통해 외부로부터 공급되는 전원이 교류인 경우에는 '적정 전압 및 적정 주파수'가 맞아야 하기 때문에, 제어부(12)는 인가되는 전원에 대한 적정 전압 및 적정 주파수를 일치 여부 즉, 교류 전원의 전압 및 주파수가 탑재형 충전기(13)에 사용하도록 설정된 범위를 벗어났는지를 비교하여 탑재형 충전기(13)를 이용하여 충전하기에 적합한 교류 여부를 판단할 수 있다. 또한, 외부 전원이 직류인 경우에는 적정 전압만 일치하면 되므로, 제어부(12)는 인가된 전원에 대한 적정 전압의 일치 여부(직류전원의 전압이 2차전지 팩을 충전하기에 적합하도록 설정된 범위 내에 있는지)를 비교하여 직류 여부를 판단할 수 있다.The controller 12 determines whether the power supplied through the socket 11 is AC power or DC power, and switches to pass through different paths according to the determined result. When the power supplied from the outside through the socket 11 is alternating current, 'proper voltage and proper frequency' must be matched, so that the control unit 12 matches the proper voltage and proper frequency with respect to the applied power. By comparing whether the voltage and frequency of the out of the range set for use in the on-board charger 13 can determine whether the alternating current suitable for charging using the on-board charger (13). In addition, when the external power source is a direct current, only the proper voltage needs to match, so that the control unit 12 is within the range set so that the proper voltage for the applied power source is matched (the voltage of the DC power supply is suitable for charging the secondary battery pack. Can be determined whether or not the direct current.

탑재형 충전기(13; 온보드 충전기라고도 함)는 전기자동차의 내부에 설치된 각종 전기기기에 저전력의 전원을 공급할 수 있도록 저전력을 충전하며, 또한 인가된 가정용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 2차전지 팩(14)에 충전할 수도 있다. 이 경우, 탑재형 충전기(13)는 교류를 직류로 변환하기 위한 AD 컨버터(미도시)와 저전력을 승격시켜 2차전지 팩(14)을 충전시킬 수 있도록 변압기(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.The on-board charger 13 (also referred to as an onboard charger) charges low power to supply low-power power to various electric devices installed in the electric vehicle, and also converts an applied household AC power into a DC power supply to a secondary battery pack. (14) can also be charged. In this case, the on-board charger 13 preferably includes an AD converter (not shown) for converting alternating current into a direct current and a transformer (not shown) to charge the secondary battery pack 14 by promoting low power. Do.

2차전지 팩(14)은 전기자동차의 주행을 위해 전기에너지를 충전한다. 이때, 2차전지 팩(14)은 고전력의 별치식 충전기(30)에 연결되어 탑재형 충전기(30)로부터 직접 직류를 공급받아 축전할 수 있으며, 또한 상기 탑재형 충전기(13)에 연결되어 탑재형 충전기(13)로부터 직류변환된 전원을 공급받아 축전될 수도 있다.The secondary battery pack 14 charges electric energy for driving of the electric vehicle. In this case, the secondary battery pack 14 may be connected to the high-power separate charger 30 to receive direct current from the on-board charger 30 to accumulate electricity, and to be connected to the on-board charger 13. The power may be stored by receiving the DC-converted power from the type charger 13.

제1 계전기(15)는 제어부(12)와 탑재형 충전기(13)의 사이에 설치되며, 제어부(12)에 의해 공급되는 가정용 교류 전원의 최대전압 또는 최대전류가 기 설정된 값 이상인 경우에 탑재형 충전기(13)로 전원이 공급되지 못하도록 차단시킨다.The first relay 15 is installed between the control unit 12 and the on-board charger 13, and is mounted when the maximum voltage or maximum current of the home AC power supplied by the control unit 12 is equal to or greater than a preset value. Shut off the power supply to the charger (13).

제2 계전기(16)는 제어부(12)와 2차전지 팩(14) 사이에 설치되며, 제어부(12)에 의해 공급되는 고전력 직류 전원이 정격전압 또는 정격 전류 이상인 경우에 2차전지 팩(14)으로의 전원공급을 차단시킨다.The second relay 16 is installed between the controller 12 and the secondary battery pack 14, and the secondary battery pack 14 when the high power DC power supplied by the controller 12 is equal to or higher than the rated voltage or rated current. Turn off the power supply to).

여기서, 계전기는 전기 회로에서 회로를 두 개로 나누어 한쪽에서 신호를 만들고 그 신호에 따라 다른 쪽 회로를 열거나 닫을 수 있는 장치로서, 일종의 전기 스위치라고 할 수 있다. 일반적으로 계전기는 전자석, 스프링, 단자 등으로 구성되며, 단자의 개수는 용도에 따라 증가하거나 줄어든다. 계전기의 한쪽 전기회로는 전자석에 연결되어 있으며, 전기회로가 전자석에 전류를 공급하지 않으면 단자 A는 스프링의 힘에 의해 다른 단자 B에 연결된다. 그러나 전기회로가 전자석에 전기를 공급하면 전자석은 자기력을 발생시켜 단자 A를 끌어당기게 되며, 결국 단자 A는 단자 C에 연결된다. 예를 들어, 전자석에 시간에 따라 전류가 흘렀다 안흘렀다 하는 회로를 연결하고, 단자 A와 단자 C에 전구와 전지를 연결한다면 전구는 회로의 전류 흐름에 따라 켜졌다 꺼졌다를 반복하게 된다.Here, a relay is a device that can divide a circuit into two circuits in an electric circuit, create a signal on one side, and open or close the other circuit according to the signal. In general, a relay is composed of an electromagnet, a spring, a terminal, and the like, and the number of terminals increases or decreases depending on the purpose. One electric circuit of the relay is connected to the electromagnet, and if the electric circuit does not supply current to the electromagnet, terminal A is connected to the other terminal B by the force of the spring. However, when an electric circuit supplies electricity to an electromagnet, the electromagnet generates a magnetic force to attract the terminal A, which is in turn connected to the terminal C. For example, if you connect a circuit to the electromagnet that flows in or out of time, and connects a light bulb and a battery to terminals A and C, the bulb turns on and off according to the current flow in the circuit.

도 4는 도 1의 전기자동차 충전장치에 의한 충전방법을 나타낸 흐름도이다. 도면을 참조하여 전기자동차의 충전장치의 기능 및 동작을 상세하게 설명한다.4 is a flowchart illustrating a charging method using the electric vehicle charging device of FIG. 1. With reference to the drawings will be described in detail the function and operation of the charging device of the electric vehicle.

본 발명에 따른 전기자동차의 충전장치(10)의 소켓(11)을 저전력 전원(20) 또는 고전력 전원(30)에 연결하면, 제어부(12)는 소켓(11)을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인지 또는 직류 전원인지를 판단하며, 판단된 결과에 따라 경로를 스위칭한다(S101). 즉, 소켓(11)을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인 경우 제어부(12)는 공급되는 전원이 제1계전기(15)를 통해 탑재형 충전기(13)로 인가되도록 경로를 설정하며, 소켓(11)을 통해 공급되는 전원이 직류 전원인 경우에는 제2계전기(16)를 통해 2차전지 팩(14)으로 인가될 수 있도록 경로를 설정한다.When the socket 11 of the charging device 10 of the electric vehicle according to the present invention is connected to the low power source 20 or the high power source 30, the control unit 12 may supply power supplied through the socket 11 to AC power. It determines whether or not or a direct current power source, and switches the path according to the determined result (S101). That is, when the power supplied through the socket 11 is AC power, the control unit 12 sets a path so that the supplied power is applied to the on-board charger 13 through the first relay 15 and the socket 11 If the power supplied through the power supply is a direct current power source, the path is set to be applied to the secondary battery pack 14 through the second relay 16.

소켓(11)을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인 경우, 제1 계전기(15)는 교류 전원의 최대전압 또는 최대전류가 기 설정된 값 이상인지를 판단한다(S103, S105). 이때, 교류 전원의 최대전압 또는 최대전류가 기 설정된 값 이상인 경우, 제1 계전기(15)는 탑재형 충전기(13)의 파손을 방지하기 위하여 교류 전원의 공급을 차단시키는 것이 바람직하다. 탑재형 충전기(13)는 제어부(12)의 스위칭에 의해 공급되는 교류 전원을 직류로 변환하여 충전한다(S109). 여기서 탑재형 충전기(13)는 교류를 직류로 변환 및 승압하여 2차전지 팩(14)을 축전할 수 있고, 승압과정 없이 자체 축전하여 추후 저전력이 필요한 기기(CD 플레이어, 시동 등)에 필요한 전원으로 사용하도록 할 수도 있다.When the power supplied through the socket 11 is AC power, the first relay 15 determines whether the maximum voltage or the maximum current of the AC power is higher than or equal to a preset value (S103, S105). At this time, when the maximum voltage or the maximum current of the AC power is greater than or equal to a predetermined value, it is preferable that the first relay 15 cut off the supply of the AC power in order to prevent damage to the on-board charger 13. The onboard charger 13 converts the AC power supplied by the switching of the control unit 12 into direct current and charges it (S109). Here, the on-board charger 13 converts AC into DC and boosts the secondary battery pack 14 to power up. It can also be used.

이와 같은 동작에 의해, 소켓을 통해 탑재형 충전기(13)가 입력 전원으로 사용할 수 있는 적정 전압과 적정 주파수의 교류전원이 입력되면, 그 입력되는 교류전원은 탑재형 충전기(13)로 인가되도록 경로가 설정되어 탑재형 충전기(13)를 통해 2차전지 팩(14)을 충전시킬 수 있고, 탑재형 충전기(13)에도 충전을 할 수 있게 된다.By such an operation, when an appropriate voltage and an appropriate frequency AC power that the on-board charger 13 can use as input power are input through the socket, the input AC power is routed to the on-board charger 13. Is set to charge the secondary battery pack 14 through the on-board charger 13, it is also possible to charge the on-board charger (13).

소켓(11)을 통해 공급되는 전원이 직류 전원인 경우, 제2 계전기(16)는 직류 전원이 정격전압 또는 정격전류 이상인지를 판단한다(S111, S113). 이때, 직류 전원이 정격전압 또는 정격전류 이상인 경우, 제2 계전기(16)는 2차전지 팩(14)의 파손을 방지하기 위하여 직류 전원의 공급을 차단시키는 것이 바람직하다. When the power supplied through the socket 11 is a DC power supply, the second relay 16 determines whether the DC power supply is equal to or higher than the rated voltage or rated current (S111 and S113). At this time, when the DC power supply is higher than the rated voltage or rated current, it is preferable that the second relay 16 cut off the supply of the DC power supply in order to prevent damage of the secondary battery pack 14.

반대로, 직류 전원이 정격전압 또는 정격전류 이상이 아닌 경우, 제2 계전기(16)는 직류 전원을 2차전지 팩(14)으로 직접 공급하여 2차전지 팩(14)을 충전하게 된다(S115).On the contrary, when the DC power is not equal to or higher than the rated voltage or rated current, the second relay 16 directly supplies the DC power to the rechargeable battery pack 14 to charge the rechargeable battery pack 14 (S115). .

이와 같은 동작에 의해, 소켓을 통해 2차전지 팩(14)의 충전 전원으로 사용할 수 있는 적정 전압의 직류 전원이 인가되면, 그 직류전원은 2차전지 팩(14)으로 직접 인가되도록 경로가 설정되어 2차전지 팩(14)을 충전시키게 된다.By such an operation, when a DC voltage of an appropriate voltage that can be used as a charging power supply of the secondary battery pack 14 is applied through the socket, the path is set so that the DC power is directly applied to the secondary battery pack 14. The secondary battery pack 14 is then charged.

바람직하게는, 설정된 최대 전압 또는 최대전류의 교류전원이나, 정격전압 또는 정격전류 이외의 직류전원이 인가되는 경우에는, 차량 내의 탑재형 충전기(13) 또는 2차전지 팩(14)으로의 충전경로가 차단되며, 표시부(도시하지 않음)에 에러(error)가 표시되거나 경보음이 울리도록 구현될 수 있다.Preferably, when an AC power supply of a set maximum voltage or maximum current or a DC power other than the rated voltage or rated current is applied, the charging path to the on-board charger 13 or the secondary battery pack 14 in the vehicle is applied. May be blocked, and an error may be displayed on the display unit (not shown) or an alarm sound may be implemented.

이로써, 본 발명에 따른 전기자동차의 충전장치 및 그 충전방법은, 전기자동차의 고전압 소켓과 저전압 소켓을 구분하지 않고서도 하나의 소켓으로 고전압과 저전압을 분류하여 효율적으로 충전할 수 있게 된다.Thus, the charging apparatus of the electric vehicle and the charging method thereof according to the present invention can efficiently charge the high voltage and the low voltage into one socket without distinguishing the high voltage socket and the low voltage socket of the electric vehicle.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나,본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
Although the above has been illustrated and described with respect to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

10: 전기자동차 충전장치 11: 소켓
12: 제어부 13: 탑재형 충전기
14: 2차전지 팩 15: 제1 계전기
16: 제2 계전기 20: 저전력 전원
30: 별치식 충전기10: electric vehicle charger 11: socket
12: control unit 13: onboard charger
14: secondary battery pack 15: the first relay
16: second relay 20: low power supply
30: star charger

Claims (9)

외부의 전원에 연결되는 소켓;
상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인지 또는 직류 전원인지를 판단하며, 판단된 결과에 따라 경로를 스위칭하는 제어부;
상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인 경우, 공급되는 상기 전원을 직류로 변환하여 충전하는 탑재형 충전기;
상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류인 경우 상기 탑재형 충전기를 통해 충전되고, 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 직류인 경우 직류전원을 직접 충전하는 2차전지 팩; 및
상기 제어부를 통해 공급되는 교류 전원의 전압과 주파수가 상기 탑재형 충전기에 사용하도록 설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 탑재형 충전기로의 전원공급을 차단하는 제1 계전기;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 소켓을 통해 공급되는 전원이, 교류 전원인 경우 상기 제1 계전기로 공급되도록 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전장치.
A socket connected to an external power source;
A controller for determining whether the power supplied through the socket is AC power or DC power, and switching a path according to the determined result;
A built-in charger for converting and charging the supplied power into direct current when the power supplied through the socket is AC power;
A secondary battery pack that charges through the on-board charger when the power supplied through the socket is AC, and directly charges DC power when the power supplied through the socket is DC; And
And a first relay to block power supply to the onboard charger when the voltage and frequency of the AC power supplied through the controller are outside the range set for use in the onboard charger.
The control unit is a charging device for an electric vehicle, characterized in that the path is set to be supplied to the first relay when the power supplied through the socket is AC power.
제 1항에 있어서,
상기 제어부를 통해 공급되는 직류 전원의 전압이 상기 2차전지 팩을 충전하기에 적합하도록 설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 2차전지 팩으로의 전원공급을 차단하는 제2 계전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전장치.
The method of claim 1,
When the voltage of the DC power supplied through the controller is out of the range set to be suitable for charging the secondary battery pack, further comprising a second relay for blocking the power supply to the secondary battery pack Charging device for electric vehicles.
제2항에 있어서,
상기 소켓은 별치식 충전기의 직류 전원 및 가정용 교류 전원에 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전장치.
The method of claim 2,
The socket is a charging device for an electric vehicle, characterized in that it can be selectively connected to the DC power source and home AC power source of the separate charger.
제 3항에 있어서,
상기 소켓은,
상기 별치식 충전기의 전원단자가 삽입되는 직류 단자 삽입구; 및
상기 가정용 교류 전원의 전원단자가 삽입되는 교류 단자 삽입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전장치.
The method of claim 3, wherein
The socket is
A DC terminal insertion hole into which the power terminal of the separate charger is inserted; And
Charging apparatus for an electric vehicle, characterized in that it comprises an AC terminal insertion port into which the power terminal of the household AC power is inserted.
제 3항에 있어서,
상기 소켓은,
상기 별치식 충전기의 전원단자에 삽입하기 위한 직류 단자;
상기 가정용 교류 전원의 전원단자에 삽입하기 위한 교류 단자; 및
상기 직류 단자 및 상기 교류 단자 중 어느 하나가 외부의 전원에 연결되는 경우, 다른 하나를 후방으로 수축시키는 탄성 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전장치.
The method of claim 3, wherein
The socket is
DC terminal for inserting into the power terminal of the separate charger;
AC terminal for inserting into the power terminal of the home AC power; And
When any one of the DC terminal and the AC terminal is connected to an external power source, the charging device for an electric vehicle, characterized in that it comprises an elastic member for shrinking the other back.
외부의 전원에 연결된 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인지 또는 직류 전원인지를 판단하며, 판단된 결과에 따라 경로를 스위칭하는 단계;
상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 교류 전원인 경우, 공급되는 상기 전원을 직류로 변환하는 탑재형 충전기를 이용하여 상기 2차전지 팩에 충전하는 단계; 및
상기 소켓을 통해 공급되는 전원이 직류 전원인 경우, 상기 2차전지 팩에 직접 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전방법.
Determining whether the power supplied through the socket connected to the external power source is an AC power source or a DC power source, and switching a path according to the determined result;
When the power supplied through the socket is AC power, charging the rechargeable battery pack using a built-in charger converting the supplied power into direct current; And
If the power supplied through the socket is a direct current power, the charging method of the electric vehicle comprising the step of charging directly to the secondary battery pack.
제 6항에 있어서,
상기 탑재형 충전기로 공급되는 교류 전원의 전압과 주파수가 상기 탑재형 충전기에 사용하도록 설정된 범위를 벗어난 경우에 전원공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전방법.
The method according to claim 6,
And cutting off the power supply when the voltage and frequency of the AC power supplied to the onboard charger are out of a range set for use on the onboard charger.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 소켓을 통해 공급되는 직류전원의 전압이 상기 2차전지 팩을 충전하기에 적합하도록 설정된 범위를 벗어난 경우에 상기 2차 전지팩으로의 전원공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전방법.
8. The method according to claim 6 or 7,
And disconnecting power supply to the secondary battery pack when the voltage of the DC power supplied through the socket is out of a range suitable for charging the secondary battery pack. How to charge a car.
제 8항에 있어서,
상기 소켓은 별치식 충전기 및 가정용 교류 전원에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전방법.The method of claim 8,
The socket is a charging method of an electric vehicle, characterized in that selectively connected to the separate charger and household AC power.
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