KR20120086645A - An Rapid Electric Charger Having Load Smoothing Function and a method for operating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rapid charger having a load smoothing function and an operation method thereof are provided to rapidly charge an electric vehicle without burden of peak power on a system. CONSTITUTION: A system(100) supplies the commercial electricity to a rapid charger(200) and receives power from an electric vehicle storage battery(300). The rapid charger rapidly charges the electric vehicle storage battery based on the electrical energy stored in a power storage battery. The rapid charger comprises a bidirectional converter(220), the storage battery(240), and a charge converter(260). The bidirectional converter comprises inductors(L1,L2), switches(Q1,Q2,Q3,Q4), and a smoothing condenser(C1).

Description

부하평준화 기능을 가진 급속충전기 및 이의 운영방법. {An Rapid Electric Charger Having Load Smoothing Function and a method for operating the same} Fast charger with load leveling function and its operation method. {An Rapid Electric Charger Having Load Smoothing Function and a method for operating the same}

본 발명은 급속충전기 및 이의 운영방법에 관한 것으로서, 특히 부하평준화 기능을 가진 전기자동차용 급속충전기 및 이의 운영방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fast charger and a method of operating the same, and more particularly to a fast charger for an electric vehicle having a load leveling function and its operation method.

전기자동차의 보급에 따라 이를 지원하기 위한 도시 인프라로서, 급속충전기의 설치는 필수불가결한 요소가 된다. 그런데 급속충전을 위해서는 비교적 큰 전력이 순간적으로 필요하게 되는데 대략 시스템 당 50KW (400~500V, 100~125A)의 용량이 필요하다. 그러나 급속충전기가 많이 설치되면 전력계통(이하 간략히 '계통'이라 함)에서는 순간 피크 부하(PEAK LOAD)에 따른 부담이 매우 커지게 되므로, 피크 부하가 많이 발생하는 하절기나 동절기에는 전력운영에 매우 심각한 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.As an urban infrastructure to support this with the spread of electric vehicles, the installation of a quick charger becomes an indispensable element. However, fast charging requires a relatively large amount of power in an instant, which requires a capacity of approximately 50KW (400-500V, 100-125A) per system. However, if a large number of fast chargers are installed, the burden from peak peak load in the power system (hereinafter, simply referred to as 'system') becomes very large. Therefore, during the summer or winter when peak loads occur, it is very serious for power operation. There is a problem that affects.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 계통에 피크 전력의 부담을 주지 않으면서 전기자동차의 축전지와 같이 충전을 위해 큰 전력이 순간적으로 요구되는 충전대상 축전지를 급속히 충전할 수 있는 급속충전기 및 이의 운영방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art, it is possible to rapidly charge the battery to be charged, which requires instantaneous power for charging, such as the battery of the electric vehicle without the burden of peak power to the system To provide a fast charger and its operating method.

또한, 본 발명은 계통에서 사용되는 부하전력이 임의의 설정치 이상일 경우, 내부의 전력저장용 축전지와 충전대상 축전지에 저장된 전기에너지를 계통으로 방전하여 안정된 계통부하 평준화를 실현하기 위한 급속충전기의 운영방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is a method of operating a rapid charger for realizing a stable system load level by discharging the electric energy stored in the internal power storage battery and the battery to be charged to the system when the load power used in the system is above a certain set value. It is to provide.

이를 위해, 본 발명은 별도로 충전기 내부에 축전지(전력저장용 축전지, ESS)를 내장하여 계통의 부하 사용량이 적은 시간(예, 심야시간)을 이용하여 계통으로부터 비교적 긴 시간에 걸쳐 전력저장용 축전지를 충전하고, 충전된 축전지에 저장된 전기에너지를 이용해서 충전대상 축전지를 급속 충전하도록 한다. To this end, the present invention separates the storage battery for power storage over a relatively long time from the system by using a built-in battery (power storage battery, ESS) in the charger separately, using a time when the load of the system is low (eg, late night time). After charging, the battery to be charged is rapidly charged using electric energy stored in the charged battery.

또한, 본 발명은 계통에서 사용되는 부하전력이 임의의 설정치 이상일 경우 전력저장용 축전지와 충전대상 축전지에 저장된 전기에너지를 계통으로 방전하여 계통의 피크 부하를 줄이게 함으로써, 안정된 계통부하 평준화를 실현하도록 한다. In addition, the present invention is to achieve a stable system load leveling by reducing the peak load of the system by discharging the electric energy stored in the power storage battery and the battery to be charged to the system when the load power used in the system is above a certain set value. .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 급속충전기는 Rapid charger according to the characteristics of the present invention for achieving the above object is

상용전원을 공급하는 계통과 충전대상 축전지 사이에 전기적으로 연결되어 상기 계통의 전력을 기초로 상기 충전대상 축전지를 충전하는 급속충전기로서, A fast charger electrically connected between a system for supplying commercial power and a battery to be charged to charge the battery to be charged based on the power of the system,

전력저장용 축전지; 상기 계통의 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 제1 시간동안 충전하는 제1 컨버터; 및 상기 전력저장용 축전지에 충전된 전기에너지를 기초로 상기 충전대상 축전지를 상기 제1 시간보다 짧은 제2 시간동안 충전하는 제2 컨버터를 포함한다. Power storage battery; A first converter to charge the power storage battery for a first time based on the power of the system; And a second converter configured to charge the battery to be charged for a second time shorter than the first time, based on the electrical energy charged in the power storage battery.

또한 본 발명의 특징에 따른 급속충전기는 상기 계통, 상기 전력저장용 축전지 및 상기 충전대상 축전지에 전기적으로 연결되며, 각각 입력 또는 출력되는 전류/전압의 값을 검출하는 검출부; 및 상기 검출부로부터 입력받은 검출 값에 기초해서, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터의 동작을 제어하는 제어부를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the fast charger according to a feature of the present invention is electrically connected to the system, the power storage battery and the charging target battery, the detection unit for detecting the value of the current / voltage input or output respectively; And a controller configured to control operations of the first converter and the second converter based on the detection value received from the detector.

본 발명의 특징에 따른 급속충전기는 상기 제1 컨버터와 상기 전력 저장용 축전지 사이에 전기적으로 연결되며, 독립적인 직류전원을 발생하는 전원발생장치가 추가로 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, the rapid charger may further include a power generator that is electrically connected between the first converter and the power storage battery and generates independent DC power.

한편, 본 발명의 특징에 따른 급속충전기의 운영방법은 On the other hand, the operating method of the rapid charger according to the characteristics of the present invention

상용전원을 공급하는 계통과 충전대상 축전지 사이에 전기적으로 연결되어 상기 계통의 전력을 기초로 상기 충전대상 축전지를 충전하는 급속충전기의 운영방법으로서, An operating method of a rapid charger for electrically charging a battery to be charged based on the power of the system is electrically connected between the system for supplying commercial power and the battery to be charged,

상기 계통에 전기적으로 연결되는 제1 컨버터의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 계통의 상용전력을 기초로 상기 급속충전기에 내장된 전력저장용 축전지를 제1 시간동안 충전하는 단계; 및 상기 충전대상 축전지에 전기적으로 연결되는 제2 컨버터의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 전력저장용 축전지에 충전된 전기에너지를 기초로 상기 충전대상 축전지를 상기 제1 시간보다 짧은 제2 시간동안 충전하는 단계를 포함한다. Controlling a switching operation of a first converter electrically connected to the system, and charging the power storage battery included in the rapid charger for a first time based on the commercial power of the system; And controlling a switching operation of a second converter electrically connected to the battery to be charged, and charging the battery to be charged for a second time shorter than the first time based on the electrical energy charged in the power storage battery. Steps.

또한 본 발명의 특징에 따른 급속충전기의 운영방법은 In addition, the operating method of the rapid charger according to the characteristics of the present invention

상기 제1 컨버터의 스위칭동작을 제어하여 상기 계통의 부하전력이 제1 기준값 이상인 경우, 상기 전력저장용 축전지에 충전된 전기에너지를 상기 계통으로 방전하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method may further include discharging the electric energy charged in the power storage battery to the system when the load power of the system is greater than or equal to a first reference value by controlling the switching operation of the first converter.

또한 본 발명의 특징에 따른 급속충전기의 운영방법은In addition, the operating method of the rapid charger according to the characteristics of the present invention

상기 제2 컨버터의 스위칭동작을 제어하여 상기 계통의 부하전력이 상기 제1 기준값 이상인 경우, 상기 충전대상 축전지에 충전된 전기에너지를 상기 계통으로 방전하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method may further include controlling the switching operation of the second converter to discharge electrical energy charged in the charging target storage battery to the system when the load power of the system is equal to or greater than the first reference value.

또한, 본 발명의 특징에 따른 급속충전기의 운영방법은In addition, the operating method of the rapid charger according to the characteristics of the present invention

상기 제1 컨버터의 스위칭 동작을 오프한 상태에서, 상기 제1 컨버터와 상기 전력저장용 축전지 사이에 전기적으로 연결되며, 독립적인 직류전원을 발생하는 전원발생장치에 의해 발생된 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 충전하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. In the state in which the switching operation of the first converter is turned off, the power is electrically connected between the first converter and the power storage battery and is based on the power generated by a power generator that generates an independent DC power. The method may further include charging the storage battery.

본 발명에 따르면, 계통에 피크전력의 부담을 주지 않으면서 충전대상 축전지를 급속으로 충전할 수 있으며, 계통에 설정치 이상의 피크부하가 발생하는 경우 내장된 전력저장용 축전지와 충전대상 축전지를 이용하여 계통으로 방전하여 운전하게 함으로써, 계통전력과 연계하여 부하의 전력을 분담하여 부하평준화를 기할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, it is possible to rapidly charge the battery to be charged without burdening the peak power to the system, and if the system generates a peak load higher than the set value, the system may be configured using the built-in power storage battery and the battery to be charged. By discharging to operate, there is an advantage that the load can be equalized by sharing the power of the load in connection with the grid power.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차용 충전시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차용 충전기의 상세회로도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차 충전기의 동작을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 효과를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차 충전기의 상세회로도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차 충전기의 동작을 나타내는 도면이다. 1 is a view schematically showing a charging system for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
2 is a detailed circuit diagram of a charger for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
3 to 7 are views showing the operation of the electric vehicle charger according to the first embodiment of the present invention.
8 and 9 are views showing the effect according to the embodiment of the present invention.
10 is a detailed circuit diagram of an electric vehicle charger according to a second embodiment of the present invention.
11 is a view showing the operation of the electric vehicle charger according to a second embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

이하에서는 본 발명의 급속충전기가 적용되는 예로서 전기자동차 축전지를 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 충전을 위해 큰 전력이 순간적으로 요구되는 다른 충전대상 축전지에도 적용이 가능하다. Hereinafter, an electric vehicle storage battery will be described as an example to which the rapid charger of the present invention is applied. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto. This is possible.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차용 충전 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing a charging system for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차용 충전시스템은 계통(100), 급속 충전기(200) 및 전기자동차 축전지(300)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the charging system for an electric vehicle according to the first embodiment of the present invention includes a system 100, a quick charger 200, and an electric vehicle storage battery 300.

계통(100)은 급속 충전기(200)로 상용전원을 공급하거나 급속충전기에 내장된 전력저장용 축전지(240)나 전기자동차 축전지(300)로부터 전력(전기에너지)을 공급받는다. The system 100 supplies power (electrical energy) from the power storage battery 240 or the electric vehicle storage battery 300 embedded in the rapid charger or supplying commercial power to the rapid charger 200.

급속 충전기(200)는 내장되어 있는 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전기에너지를 기초로 전기자동차 축전지(300)를 급속 으로 충전하는 역할을 한다. 구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 급속 충전기(200)는 계통의 부하 사용량이 적은 시간(예, 심야시간)을 이용하여 계통으로부터 비교적 긴 시간에 걸쳐 전력저장용 축전지(240)를 충전하고, 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전기에너지를 이용해서 전기자동차 축전지(300)를 급속 충전하는 역할을 한다. Charger 200 is based on the electric energy stored in the energy storage battery (240) for built and serves to charge the electric vehicle battery 300 to the rapidly. Specifically, the fast charger 200 according to the first embodiment of the present invention charges the storage battery 240 for power storage over a relatively long time from the system by using a time when the load usage of the system is low (for example, a late night time). And, it serves to rapidly charge the electric vehicle battery 300 by using the electric energy stored in the power storage battery 240.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 급속 충전기(200)는 계통(100)에서 사용되는 부하전력이 설정치 이상일 경우, 전력저장용 축전지(240) 및/또는 주차해 있는 전기자동차 축전지(300)에 저장된 전기에너지를 계통(100)으로 방전하여 계통의 피크 부하를 줄이도록 한다. In addition, the rapid charger 200 according to the first embodiment of the present invention, when the load power used in the system 100 is more than the set value, the power storage battery 240 and / or the electric vehicle battery 300 is parked. Discharge the electrical energy stored in the system 100 to reduce the peak load of the system.

본 발명의 제1 실시예에 따른 급속 충전기(200)는 양방향 컨버터(220), 전력저장용 축전지(240), 충전 컨버터(260), 검출부(270) 및 제어부(280)를 포함한다. The fast charger 200 according to the first embodiment of the present invention includes a bidirectional converter 220, a power storage battery 240, a charging converter 260, a detector 270, and a controller 280.

양방향 컨버터(220)는 계통(100)으로부터 공급되는 교류(AC) 전력을 이용해 전력저장용 축전지(240)를 충전하거나 계통의 부하전력이 설정치 이상인 경우 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전기에너지를 계통으로 방전시킨다. The bidirectional converter 220 charges the storage battery 240 for power using AC power supplied from the system 100 or, when the load power of the system is greater than or equal to a predetermined value, the electrical energy stored in the storage battery 240 for power storage. Discharge to the system.

충전 컨버터(260)는 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전기에너지를 이용해서 전기자동차 축전지(300)를 충전하는 역할을 수행한다.The charging converter 260 charges the electric vehicle battery 300 by using the electric energy stored in the power storage battery 240.

검출부(270)는 계통(100), 전력저장용 축전지(240), 전기자동차 축전지(300)에 전기적으로 연결되며, 계통(100)에서 공급되는 전류/전압의 값, 전력저장용 축전지(240)에 충전 또는 방전되는 전류/전압의 값 및 전기 자동차 축전지(300)에 충전 또는 방전되는 전류/전압의 값을 검출하고, 검출된 값을 제어부(280)로 전송한다. The detection unit 270 is electrically connected to the system 100, the power storage battery 240, and the electric vehicle storage battery 300, and the value of the current / voltage supplied from the system 100, the power storage battery 240. The value of the current / voltage charged or discharged and the value of the current / voltage charged or discharged in the electric vehicle storage battery 300 are detected, and the detected value is transmitted to the controller 280.

제어부(280)는 검출부(270)로부터 입력받은 검출 값에 기초해서, 양방향 컨버터(220) 및 충전 컨버터(260)의 동작을 제어한다. The controller 280 controls the operations of the bidirectional converter 220 and the charging converter 260 based on the detection value input from the detector 270.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차용 급속 충전기(200)의 상세회로도이다. 도 2에서는 양방향 컨버터(220), 전력저장용 축전지(240) 및 충전 컨버터(260)에 대한 상세회로만을 도시하였으며, 검출부(270) 및 제어부(280)는 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 그 구성 및 연결을 쉽게 알 수 있는 사항이므로 이에 대한 도시는 생략하였다. 2 is a detailed circuit diagram of the quick charger 200 for an electric vehicle according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, only the detailed circuits of the bidirectional converter 220, the power storage battery 240, and the charging converter 260 are illustrated, and the detector 270 and the controller 280 are those skilled in the art to which the present invention pertains. Since the configuration and connection can be easily understood, the illustration thereof is omitted.

도 2에 도시한 바와 같이, 양방향 컨버터(220)는 에너지를 저장하는 인덕터(L1, L2), 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하는 스위치(Q1, Q2, Q3, Q4) 및 평활용 콘덴서(C1)를 포함하며, 후술하는 바와 같이 내부의 전력저장용 축전지(240)를 충전하는 모드의 경우에는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 부스트 컨버터(BOOST CONVERTER)로서 동작하며, 계통(100)으로 방전운전 하는 경우에는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터로서 동작한다. As shown in FIG. 2, the bidirectional converter 220 switches Q1, Q2, and Q3 to perform switching operations according to inductors L1 and L2 that store energy, and pulse width modulation (PWM) signals. Q4) and a smoothing capacitor C1, and operate as a boost converter for converting an AC voltage into a DC voltage in a mode of charging the internal power storage battery 240 as described below. In the case of discharge operation to the system 100, and operates as an inverter for converting a DC voltage into an AC voltage.

충전 컨버터(260)는 전력저장용 축전지(240)에 저장된 직류 전압을 전기자동차 축전지(300)에 필요한 직류 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터이며, 본 발명의 제1 실시예에서는 풀 브리지 컨버터(FULL BRIDGE CONVERTER)로 구현하였다. 충전 컨버터(260)는 용량과 필요에 따라 다양한 토폴로지로 구현될 수 있으며, 풀 브리지 컨버터 이외에도 인터리브드 부스트 컨버터(INTERLEAVED BOOST CONVERTER), 하프 브리지 컨버터(HALF BRIDGE CONVERTER) 등으로 구현될 수 있다. 이와 같은 다양한 토폴로지의 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 그 구성 및 동작을 쉽게 알 수 있는 사항이므로 이하에서는 상세한 설명을 생략한다. The charging converter 260 is a DC-DC converter for converting the DC voltage stored in the power storage battery 240 into the DC voltage required for the electric vehicle battery 300. In the first embodiment of the present invention, the full bridge converter FULL BRIDGE CONVERTER). The charging converter 260 may be implemented in various topologies according to capacity and need, and may be implemented as an interleaved boost converter, a half bridge converter, etc. in addition to the full bridge converter. Configuration of such various topologies is a matter for those skilled in the art to easily understand the configuration and operation of the detailed description will be omitted below.

본 발명의 제1 실시예에 따르면 충전 컨버터(260)는 기본적으로는 전력저장용 축전지(240)에 저장된 직류전압을 전기자동차 축전지(300)에 필요한 직류전압으로 변환하는 역할을 수행하나, 후술하는 바와 같이 전기자동차 축전지(300)에 저장된 전기에너지를 계통(100)으로 방전운전 할 수도 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전 컨버터(240)는 양방향 DC-DC 컨버터로 동작할 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, the charging converter 260 basically converts the DC voltage stored in the power storage battery 240 into a DC voltage required for the EV battery 300, but will be described later. As described above, the electric energy stored in the electric vehicle storage battery 300 may be discharged to the system 100. That is, the charging converter 240 according to the first embodiment of the present invention may operate as a bidirectional DC-DC converter.

이하에서는 도 3 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차 급속충전기(200)의 동작모드를 설명한다.
Hereinafter, an operation mode of the electric vehicle rapid charger 200 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 9.

(1) 제1 충전운전모드 - 전력저장용 축전지(240)의 충전운전모드(1) first charging operation mode-charging operation mode of the power storage battery 240

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력저장용 축전지(240)를 충전하는 운전모드를 나타내는 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력저장용 축전지의 충전운전모드는 주로 계통의 전력사용량이 적은 심야시간에 동작하는 모드로서, C/3~C/2의 충전량(C는 전하량의 기본단위인 쿨롱을 의미함)을 기준으로 6~8시간에 걸쳐 완만한 충전을 수행한다. 3 is a view showing an operation mode for charging the power storage battery 240 according to the first embodiment of the present invention. The charging operation mode of the power storage battery according to the first embodiment of the present invention is a mode that operates mainly at night time with a small amount of power usage of the system, and the charge amount of C / 3 to C / 2 (C is a basic unit of charge amount) Slow charging over 6 to 8 hours.

이때 양방향 컨버터(220)는 계통(100)에서 전력저장용 축전지(240)로 전력을 제공하는 부스트 컨버터로서 운전되며, 도 4에 도시한 바와 같이 초기(정전류 충전구간)에는 설정된 정전류(Icon)로 충전을 수행한 후, 전력저장용 축전지(240)에 충전된 전압이 설정전압(Vcon)이 되면 정전압으로 충전을 수행한다. 이러한 양방향 컨버터(220)의 동작은 검출부(270)에서 검출한 전력저장용 축전지(260)에 충전된 전류/전압의 값에 기초한 제어부(280)의 PWM 신호에 의해 제어되며, 이러한 동작은 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 알 수 있는 사항이므로 이하에서는 상세한 설명을 생략한다. At this time, the bidirectional converter 220 is operated as a boost converter for providing power from the system 100 to the power storage battery 240, and as shown in FIG. After the charging is performed, when the voltage charged in the power storage battery 240 reaches the set voltage Vcon, charging is performed at a constant voltage. The operation of the bidirectional converter 220 is controlled by the PWM signal of the controller 280 based on the value of the current / voltage charged in the power storage battery 260 detected by the detection unit 270, this operation is the present invention Since it will be easily understood by those skilled in the art, detailed descriptions will be omitted below.

이러한 전력저장용 축전지(240)의 충전운전모드에서는 계통에서 공급되는 전력(P(IN))이 계통(100)에 연결되는 부하의 전력(P(LOAD))으로 사용됨(도 3의 ①참조)과 동시에 전력저장용 축전지(240)에 저장되는 전력(P(ESS))으로도 사용된다. (도 3의 ② 참조) 즉, P(IN) → P(LOAD) + P(ESS) 가 된다
In the charging operation mode of the power storage battery 240, the power P (IN) supplied from the grid is used as the power P (LOAD) of the load connected to the grid 100 (see ① in FIG. 3). At the same time, it is also used as power P (ESS) stored in the power storage battery 240. (See ② in Fig. 3) That is, P (IN) → P (LOAD) + P (ESS).

(2) 제2 충전운전모드 - 전기자동차 축전지(300)를 충전하는 운전모드(2) Second charging operation mode-operation mode for charging the electric vehicle battery 300

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차 축전지(300)를 충전하는 운전모드를 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating an operation mode for charging the electric vehicle storage battery 300 according to the first embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차 축전지(300)를 충전하는 운전모드는 먼저 양방향 컨버터(220)의 동작을 오프한 상태에서 전력저장용 축전지(240)를 주 전원(PRIMARY POWER SOURCE)으로 하여 충전 컨버터(260)를 통해 전기자동차 축전지(300)를 급속으로 충전한다. (도 5의 ④ 참조). 이후 전력저장용 축전지(240)에 충전된 전력이 충분하지 않아 전기자동차 축전지(300)에 공급할 전력이 부족한 경우(즉, 전력저장용 축전지(240)에 충전된 전압이 기준 전압 이하인 경우)에는 양방향 컨버터(220) 및 충전 컨버터(260)를 제어하여 부족한 전력을 계통(100)에서 직접 전기자동차 축전지(300)로 공급하도록 한다. As shown in FIG. 5, the driving mode for charging the electric vehicle battery 300 according to the first embodiment of the present invention is to first operate the power storage battery 240 in a state in which the operation of the bidirectional converter 220 is turned off. As the main power source, the electric vehicle storage battery 300 is rapidly charged through the charging converter 260. (See ④ of FIG. 5). Since there is not enough power charged in the power storage battery 240 to supply the electric vehicle battery 300 (that is, when the voltage charged in the power storage battery 240 is less than the reference voltage) bidirectional The converter 220 and the charging converter 260 are controlled to supply the insufficient power directly from the system 100 to the electric vehicle storage battery 300.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 충전운전모드는 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전력이 전기자동차 축전지(300)에서 요구하는 전력보다 큰 경우((P(ESS) > P(EV))에는 계통(100)으로부터의 전력공급없이 전력저장용 축전지(240)로만 전기자동차 축전지(300)를 충전하며(P(ESS) → P(EV)), 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전력이 전기자동차 축전지(300)에서 요구하는 전력보다 작은 경우(P(ESS) < P(EV))에는 전력저장용 축전지(240)와 계통(100)의 전력을 이용하여 전기자동차를 충전하게 된다. ((P(IN) + P(ESS) → P(EV))That is, in the second charging operation mode according to the first embodiment of the present invention, when the power stored in the power storage battery 240 is greater than the power required by the electric vehicle battery 300 ((P (ESS)> P ( EV)) to charge the electric vehicle battery 300 only with the power storage battery 240 without supplying power from the system 100 (P (ESS) → P (EV)), to the power storage battery 240 When the stored power is smaller than the electric power required by the electric vehicle battery 300 (P (ESS) <P (EV)), the electric vehicle is charged using the electric power of the electric power storage battery 240 and the system 100. ((P (IN) + P (ESS) → P (EV))

이러한 제2 충전운전모드의 동작은 검출부(270)에서 검출한 전력저장용 축전지(260) 및 전기자동차 축전지(300)에 충전된 전류/전압 값에 기초하여 제어부(280)가 충전 컨버터(260) 및 양방향 컨버터(220)의 스위칭 동작을 제어함으로써 구현되는데, 이러한 동작은 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 알 수 있는 사항이므로 이하에서는 상세한 설명을 생략한다.
The operation of the second charging operation mode is performed by the controller 280 based on the current / voltage values charged in the power storage battery 260 and the electric vehicle battery 300 detected by the detector 270. And it is implemented by controlling the switching operation of the bi-directional converter 220, this operation is easily understood by those skilled in the art to which the present invention will not be described in detail below.

(3) 제1 방전운전모드 - 전력저장용 축전지(240)를 이용하여 계통(100)으로 방전하는 운전모드(3) First Discharge Operation Mode-Operation Mode for Discharging to System 100 Using Power Storage Battery 240

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력저장용 축전지(240)를 이용하여 계통(100)으로 방전하는 운전모드를 나타내는 도면이다. 6 is a view showing an operation mode for discharging to the system 100 by using the power storage battery 240 according to the first embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시에에 따르면 계통(100)에서 사용하는 부하가 요구하는 전력이 설정 값 이상이 되면, 전력저장용 축전지(240)를 전원(POWER SOURCE)으로 하고 양방향컨버터(220)를 계통 연계 인버터로 동작시켜, 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전기에너지를 계통(100)으로 방전한다. (도 6의 ⑤ 참조)As shown in FIG. 6, according to the first embodiment of the present invention, when the power required by the load used by the system 100 becomes equal to or greater than a set value, the power storage battery 240 is used as a power source. Then, the bidirectional converter 220 is operated as a grid-linked inverter to discharge the electric energy stored in the power storage battery 240 to the grid 100. (See ⑤ of Fig. 6)

이와 같은 제1 방전운전모드에 따르면, 계통의 부하가 사용할 전력(P(LOAD))을 계통(100)과 전력저장용 축전지(240)가 동시에 공급하기 때문에 (P(IN) + P(ESS)→P(LOAD)), 계통의 피크치를 낮출 수 있어 계통전력의 평준화를 기할 수 있는 장점이 있다. According to the first discharge operation mode as described above, since the system 100 and the power storage battery 240 simultaneously supply the power P (LOAD) to be used by the load of the system (P (IN) + P (ESS)). → P (LOAD)), the peak value of the system can be lowered, so the system power can be leveled.

이러한 제1 방전운전모드의 동작은 검출부(270)에서 검출한 계통의 부하에 필요한 전류/전압의 값 및 전력저장용 축전지(260)에 저장된 전류/전압의 값에 기초하여 제어부(280)가 양방향 컨버터(220)의 스위칭 동작을 제어함으로써 구현되는데, 이러한 동작은 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 알 수 있는 사항이므로 이하에서는 상세한 설명을 생략한다.
The operation of the first discharge operation mode is bidirectionally controlled by the controller 280 based on the value of the current / voltage required for the load of the system detected by the detector 270 and the value of the current / voltage stored in the power storage battery 260. It is implemented by controlling the switching operation of the converter 220, this operation is easily understood by those skilled in the art to which the present invention will not be described in detail below.

(4) 제2 방전운전모드 - 전력저장용 축전지(240)와 전기자동차 축전지(300)를 이용하여 계통으로 방전하는 운전모드(4) The second discharge operation mode-the operation mode for discharging to the system by using the power storage battery 240 and the electric vehicle battery 300

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력저장용 축전지(240) 및 전기자동차 축전지(300)를 이용하여 계통(100)으로 방전하는 운전모드를 나타내는 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating an operation mode for discharging to the system 100 using the power storage battery 240 and the electric vehicle battery 300 according to the first embodiment of the present invention.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시에에 따르면 계통(100)에서 사용하는 부하에서 요구하는 전력이 설정 값 이상이 되면, 전력저장용 축전지(240)와 전기자동차 축전지(300)를 전원으로 하고 양방향컨버터(220)를 계통 연계 인버터로 동작시켜, 전력저장용 축전지(240) 및 전기자동차 축전지(300)에 저장된 전기에너지를 계통(100)으로 방전한다. (도 7의 ⑤ 및 ⑥ 참조)As shown in FIG. 7, according to the first embodiment of the present invention, when the power required by the load used by the system 100 is greater than or equal to a set value, the power storage battery 240 and the electric vehicle battery 300 The power source and the bidirectional converter 220 is operated as a grid-connected inverter to discharge the electric energy stored in the power storage battery 240 and the electric vehicle battery 300 to the system 100. (See ⑤ and ⑥ in Fig. 7)

이와 같은 제2 방전운전모드에 따르면, 계통의 부하가 사용할 전력(P(LOAD))을 계통(100), 전력저장용 축전지(240) 및 전기자동차 축전지(300)가 동시에 공급하기 때문에 (P(IN)+P(ESS)+P(EV)→P(LOAD)), 제2 방전운전모드보다 계통의 피크치를 더욱 낮출 수 있어 계통전력의 평준화를 기할 수 있는 장점이 있다. According to the second discharge operation mode, the system 100, the power storage battery 240 and the electric vehicle battery 300 simultaneously supply the power P (LOAD) to be used by the load of the system (P ( IN) + P (ESS) + P (EV) → P (LOAD)), the peak value of the system can be lowered more than the second discharge operation mode has the advantage that the system power can be leveled.

이러한 제2 방전운전모드의 동작은 검출부(270)에서 검출한 계통의 부하에 필요한 전류/전압의 값, 전력저장용 축전지(260)에 저장된 전류/전압의 값 및 전기자동차 축전지(300)에 저장된 전류/전압의 값에 기초하여 제어부(280)가 양방향 컨버터(220)의 스위칭 동작을 제어함으로써 구현되는데, 이러한 동작은 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 알 수 있는 사항이므로 이하에서는 상세한 설명을 생략한다. The operation of the second discharge operation mode includes the current / voltage value required for the load of the system detected by the detector 270, the current / voltage value stored in the power storage battery 260, and the electric vehicle storage 300. The control unit 280 is implemented by controlling the switching operation of the bi-directional converter 220 based on the value of the current / voltage, this operation is easily understood by those skilled in the art to which the present invention will be described in detail below. Omit.

이상에서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 계통에 피크전력에 대한 부담을 주지 않으면서 전기자동차를 급속으로 충전할 수 있으며, 계통에 피크부하가 발생하는 경우 내장된 전력저장용 축전지와 전기자동차의 축전지를 이용하여 계통의 피크 값을 분담하게 함으로써 부하평준화를 기할 수 있는 장점이 있다. According to the first embodiment of the present invention described above, it is possible to rapidly charge the electric vehicle without burdening the peak power to the system, when the peak load occurs in the system, the built-in power storage battery and electricity There is an advantage that the load leveling can be achieved by sharing the peak value of the system by using the battery of the automobile.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 효과를 도 8 및 도 9를 참조해서 보다 구체적으로 설명한다. Such effects according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 8 and 9.

종래에는 도 8에 도시한 바와 같이, 전기자동차 축전지(300)의 충전에 필요한 전력을 모두 계통(100)에서 공급받아야 하기 때문에, 도 8에 도시한 바와 같이 계통의 전력사용량의 피크치(도 8의 ② 참조)가 증가하게 되며, 이에 따라 피크전력에 따라 누진요금을 적용하는 국가에서는 전기요금이 급증하는 문제점이 있었다. In the related art, as shown in FIG. 8, since all power required for charging the electric vehicle storage battery 300 must be supplied from the system 100, the peak value of the power consumption of the system as shown in FIG. 8 (see FIG. 8). ②)), and as a result, in the countries where progressive rates are applied according to peak power, there was a problem that the electricity rates increased rapidly.

이에 비해, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 도 9에 도시한 바와 같이, 상대적으로 전기요금이 저렴한 심야시간에 계통(100)에서 전력저장용 축전지(240)로 전기에너지를 충전한 후(도 9의 ① 참조), 전기자동차 축전지(300)의 충전이 요구되는 경우 전력저장용 축전지(240)를 주 전원으로하고 충전 컨버터(260)를 통해 전기자동차 축전지(300)를 급속으로 충전한다. (도 9의 ② 참조). 즉, 도 9의 (A)에 도시한 총 필요전력 중 전기자동차 축전지(300)를 충전하기 위한 전력은 계통(100)에서 공급되는 것이 아니라 전력저장용 축전지(240)에 충전(심야시간에 싼 요금으로 충전)된 전기에너지를 사용하기 때문에, 피크전력을 낮추는 장점이 있다. On the other hand, according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 9, after charging the electrical energy from the system 100 to the power storage storage battery 240 in the system at a relatively low late night time (Fig. 9 ①), when the electric vehicle storage battery 300 is required to charge the electric storage battery 240 as a main power source and the electric vehicle battery 300 is rapidly charged through the charging converter 260. (See ② in FIG. 9). That is, the electric power for charging the electric vehicle storage battery 300 among the total power required in FIG. 9A is not supplied from the system 100 but is charged in the power storage battery 240 (cheap at night time). Since it uses electric energy charged at a fee, there is an advantage of lowering peak power.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 계통(100)에서 필요로 하는 부하의 전력이 설정 값 이상 (도 9의 ③ 참조)이 되면, 전력저장용 축전지(240)에 저장된 전기에너지를 계통(100)으로 방전하기 때문에, 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이 실제 계통의 전력사용량을 종래보다 훨씬 낮출 수 있어 계통전력의 평준화를 기할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the first embodiment of the present invention, when the power of the load required by the system 100 is greater than or equal to a set value (see 3 in FIG. 9), the system stores electric energy stored in the power storage battery 240. Since discharge to 100, the power consumption of the actual system can be much lower than the conventional system, as shown in Fig. 9 (A) has the advantage that the system power can be leveled.

다음은 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차용 급속 충전기 및 이의 운영방법을 설명한다. Next, a quick charger for an electric vehicle and a method of operating the same will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차용 급속 충전기(400)의 상세회로도이다. 도 10에 도시한 급속 충전기(400)는 도 2에 도시한 급속 충전기(200)와 거의 동일한 구성을 가지고 있으며, 본 발명의 제1 실시예와 달리 계통과 관계없는 독립적인 전원발생장치인 태양광 발전장치(290)가 양방향 인버터(220) 및 전력저장용 축전지(240) 사이에 전기적으로 연결되어 있다. 도 10에서는 독립적인 전원발생장치의 예로서 태양광 발전장치(290)를 예로서 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 풍력발전기 등과 같은 다른 전원발생장치를 사용할 수도 있다. 10 is a detailed circuit diagram of the quick charger 400 for an electric vehicle according to the second embodiment of the present invention. The quick charger 400 illustrated in FIG. 10 has a configuration substantially the same as that of the quick charger 200 illustrated in FIG. 2, and unlike the first embodiment of the present invention, the solar charger is an independent power generator that is independent of the grid. The generator 290 is electrically connected between the bidirectional inverter 220 and the power storage battery 240. In FIG. 10, the solar power generator 290 is described as an example of the independent power generator. However, the present invention is not limited thereto, and another power generator such as a wind power generator may be used.

도 10에서는 양방향 컨버터(220), 전력저장용 축전지(240), 충전 컨버터(260) 태양광 발전장치(290)에 대한 상세회로만을 도시하였으며, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차용 급속 충전기(400)는 도 1에서 도시한 검출부(270) 및 제어부(280)의 구성을 마찬가지로 포함하고 있으며, 편의상 이에 대한 도시는 생략하였다. In FIG. 10, only the detailed circuits of the bidirectional converter 220, the power storage battery 240, and the charging converter 260 of the photovoltaic device 290 are illustrated, and the rapid vehicle for the electric vehicle according to the second embodiment of the present invention is illustrated. The charger 400 similarly includes the configurations of the detector 270 and the controller 280 shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted for convenience.

도 10에 도시한 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차용 급속충전기(400)의 동작 및 운영방법은 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자동차용 급속 충전기의 동작과 거의 동일하고 태양광 발전장치(290)에 관련된 동작이 상이하므로, 이하에서는 태양광 발전장치(290)와 관련된 구성 및 기능 위주로 설명한다. An operation and a method of operating the rapid charger 400 for an electric vehicle according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 10 are almost the same as those of the rapid charger for the electric vehicle according to the first embodiment of the present invention. Since the operation related to the photovoltaic device 290 is different, the following description focuses on the configuration and function related to the photovoltaic device 290.

도 10에 도시한 바와 같이, 태양광 발전장치(290)는 광전지(photovoltaic; PV) 패널(292)과 광전지(PV) 인버터(294; 이하 'PV 인터버'라 함)를 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 PV 인터버(294)는 인덕터(L4), 스위치(Q13) 및 다이오드(D1)를 포함하며, 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking; 이하 'MPPT'라 함)제어방식을 구현한다. MPPT 제어방식은 전압과 전류가 시시각각 바뀌는 불안정한 전력 공급 장치인 태양전지를 효과적으로 제어하기 위한 방식으로서, 이러한 MPTT 기능을 구현하는 PV 인터버의 동작은 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 알 수 있는 사항이므로 이하에서는 상세한 설명를 생략한다. As shown in FIG. 10, the photovoltaic device 290 includes a photovoltaic (PV) panel 292 and a photovoltaic (PV) inverter 294 (hereinafter referred to as a 'PV inverter'). The PV inverter 294 according to the second embodiment of the present invention includes an inductor L4, a switch Q13 and a diode D1, and is referred to as 'Maximum Power Point Tracking' (MPPT) hereinafter. Implement the control method. The MPPT control method is a method for effectively controlling a solar cell, which is an unstable power supply device in which voltage and current are changed every time. The operation of the PV inverter implementing the MPTT function can be easily understood by those skilled in the art. Details thereof will be omitted below.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치(290)와 관련된 운전모드를 나타내는 도면이다. 11 is a view showing an operation mode associated with the solar cell apparatus 290 according to the second embodiment of the present invention.

도 11에 도시한 바와 같이. 태양광 발전장치(290)와 관련된 운전모드는 도 3내지 도 7을 참조로 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 운전모드의 기능을 그대로 포함하며, 태양광 발전장치(290)에서 발생한 전력을 전력저장용 축전지(240)로 충전하는 운전모드와 계통(100)으로 방전하는 운전모드가 추가된다. As shown in FIG. The operation mode associated with the photovoltaic device 290 includes the functions of the operation mode according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 3 to 7, and includes power generated by the photovoltaic device 290. An operation mode for charging the power storage battery 240 and an operation mode for discharging the system 100 are added.

구체적으로 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 양방향 컨버터(220)의 동작을 오프한 상태에서 태양광 발전장치(290)에 의해 발생된 전력(P(PV))을 전력저장용 축전지(240)에 우선적으로 충전하며(도 11의 ⑧참조), 전력저장용 축전지(240)의 충전이 완료되면 남은 전력을 계통(100)으로 방전하게 된다. (도 11의 ⑨참조) (P(PV) → P(ESS) + P(IN))Specifically, according to the second embodiment of the present invention, the power (P (PV)) generated by the photovoltaic device 290 in the state in which the operation of the bi-directional converter 220 is off the power storage battery 240 Prior to charging (see ⑧ of FIG. 11), and when the charging of the power storage battery 240 is completed, the remaining power is discharged to the system 100. (See ⑨ in Figure 11) (P (PV) → P (ESS) + P (IN))

이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 태양광 발전장치(290)에 의해 발생된 전력을 전력저장용 축전지(240)에 우선적으로 충전함과 동시에 계통(100)으로 방전하기 때문에, 본 발명의 제1 실시예에 비해 피크전력에 대한 부담을 주지 않으면서 전기자동차를 급속으로 충전할 수 있는 장점이 있다. According to the second embodiment of the present invention, since the power generated by the photovoltaic device 290 is preferentially charged to the power storage battery 240 and discharged to the system 100, the present invention, Compared with the first embodiment of the present invention, there is an advantage in that the electric vehicle can be rapidly charged without burdening peak power.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 계통에 피크전력에 대한 부담을 주지 않으면서 전기자동차를 급속으로 충전할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 계통에 피크 부하가 발생하는 경우 전력저장용 축전지와 전기자동차의 축전지를 이용하여 계통의 피크 값을 분담하게 함으로써 부하평준화를 기할 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the electric vehicle can be rapidly charged without burdening the system with peak power. In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, when a peak load is generated in a system, load leveling may be performed by sharing a peak value of the system by using a power storage battery and an electric vehicle battery.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

100: 계통, 200: 급속 충전기, 300: 전기자동차 축전지
220: 양방향 컨버터, 260: 충전컨버터, 240: 전력저장용 축전지
270: 검출부, 280: 제어부, 290: 태양광 발전장치100: system, 200: fast charger, 300: electric vehicle battery
220: bidirectional converter, 260: charging converter, 240: power storage battery
270: detection unit, 280: control unit, 290: photovoltaic device

Claims (16)

상용전원을 공급하는 계통과 충전대상 축전지 사이에 전기적으로 연결되어 상기 계통의 전력을 기초로 상기 충전대상 축전지를 충전하는 급속충전기에 있어서,
전력저장용 축전지;
상기 계통의 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 제1 시간동안 충전하는 제1 컨버터; 및
상기 전력저장용 축전지에 충전된 전기에너지를 기초로 상기 충전대상 축전지를 상기 제1 시간보다 짧은 제2 시간동안 충전하는 제2 컨버터를 포함하는 급속충전기.In the fast charger electrically connected between the system for supplying commercial power and the battery to be charged, the battery to charge the battery to be charged based on the power of the system,
Power storage battery;
A first converter to charge the power storage battery for a first time based on the power of the system; And
And a second converter configured to charge the charging target battery for a second time shorter than the first time, based on the electrical energy charged in the power storage battery. 제1항에 있어서,
상기 계통, 상기 전력저장용 축전지 및 상기 충전대상 축전지에 전기적으로 연결되며, 각각 입력 또는 출력되는 전류/전압의 값을 검출하는 검출부; 및
상기 검출부로부터 입력받은 검출 값에 기초해서, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터의 동작을 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 급속충전기. The method of claim 1,
A detection unit electrically connected to the system, the power storage battery and the charging target battery, and configured to detect values of current / voltage input or output, respectively; And
And a controller configured to control an operation of the first converter and the second converter based on the detection value input from the detector. 제2항에 있어서,
상기 제1 컨버터와 상기 전력 저장용 축전지 사이에 전기적으로 연결되며, 독립적인 직류전원을 발생하는 전원발생장치가 추가로 포함되는 급속충전기.The method of claim 2,
And a power generator electrically connected between the first converter and the power storage battery and generating independent DC power. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 컨버터는 상기 계통의 부하전력이 제1 기준값 이상인 경우, 상기 전력저장용 축전지에 충전된 전기에너지를 상기 계통으로 방전하는 양방향 컨버터인 것을 특징으로 하는 급속충전기.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And the first converter is a bidirectional converter that discharges electrical energy charged in the power storage battery to the system when the load power of the system is greater than or equal to a first reference value. 제4항에 있어서,
상기 제1 컨버터는 상기 계통의 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 충전하는 제1 운전모드로 운전하는 경우에는 부스트 컨버터로 동작하며, 상기 전력저장용 축전지에 저장된 전기에너지를 상기 계통으로 방전으로 방전하는 제2 운전모드를 운전하는 경우에는 인버터로 운전하는 것을 특징으로 하는 급속충전기. The method of claim 4, wherein
The first converter operates as a boost converter when operating in a first operation mode for charging the power storage battery based on the power of the system, and discharges electrical energy stored in the power storage battery to the system. The fast charger, characterized in that for operating the second operation mode to discharge the inverter. 제4항에 있어서,
상기 제2 컨버터는 상기 계통의 부하전력이 상기 제1 기준값 이상인 경우, 상기 충전대상 축전지에 충전된 전기에너지를 상기 계통으로 방전하는 양방향 DC-DC 컨버터인 것을 특징으로 하는 급속충전기.The method of claim 4, wherein
And the second converter is a bidirectional DC-DC converter configured to discharge electric energy charged in the battery to be charged to the system when the load power of the system is greater than or equal to the first reference value. 제4항에 있어서
상기 제어부는 상기 제1 컨버터의 스위칭 동작을 오프한 상태에서 상기 전원발생장치에 의해 발생된 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 급속충전기.The method of claim 4
And the controller is configured to charge the power storage battery based on power generated by the power generator in a state in which the switching operation of the first converter is turned off. 제7항에 있어서
상기 제어부는 상기 전원발생장치에 의해 발생된 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 충전완료한 후, 상기 제1 컨버터를 인버터로 동작시켜 상기 전원발생장치에서 발생한 전력을 상기 계통으로 방전시키는 것을 특징으로 하는 급속충전기.The method of claim 7, wherein
The controller may be configured to discharge the power generated by the power generator to the system by operating the first converter as an inverter after charging the power storage battery based on the power generated by the power generator. Quick charger. 제7항에 있어서
상기 전원발생장치는 태양광 발생장치인 것을 특징으로 하는 급속충전기.The method of claim 7, wherein
The power generator is a rapid charger, characterized in that the solar generator. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전대상 축전지는 전기자동차에 내장된 축전지인 것을 특징으로 하는 급속충전기.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The battery to be charged is a rapid charger, characterized in that the battery is built in the electric vehicle. 상용전원을 공급하는 계통과 충전대상 축전지 사이에 전기적으로 연결되어 상기 계통의 전력을 기초로 상기 충전대상 축전지를 충전하는 급속충전기의 운영방법에 있어서,
상기 계통에 전기적으로 연결되는 제1 컨버터의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 계통의 상용전력을 기초로 상기 급속충전기에 내장된 전력저장용 축전지를 제1 시간동안 충전하는 단계; 및
상기 충전대상 축전지에 전기적으로 연결되는 제2 컨버터의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 전력저장용 축전지에 충전된 전기에너지를 기초로 상기 충전대상 축전지를 상기 제1 시간보다 짧은 제2 시간동안 충전하는 단계를 포함하는 급속충전기의 운영방법.In the operating method of the rapid charger for electrically charging between the system for supplying commercial power and the battery to be charged, the battery to be charged based on the power of the system,
Controlling a switching operation of a first converter electrically connected to the system, and charging the power storage battery included in the rapid charger for a first time based on the commercial power of the system; And
Controlling the switching operation of the second converter electrically connected to the battery to be charged, and charging the battery to be charged for a second time shorter than the first time based on the electric energy charged in the power storage battery. Operation method of a rapid charger comprising a. 상기 제1 컨버터의 스위칭동작을 제어하여 상기 계통의 부하전력이 제1 기준값 이상인 경우, 상기 전력저장용 축전지에 충전된 전기에너지를 상기 계통으로 방전하는 단계를 추가로 포함하는 급속충전기의 운영방법.And controlling the switching operation of the first converter to discharge electric energy charged in the power storage battery into the system when the load power of the system is equal to or greater than a first reference value. 제12항에 있어서,
상기 제2 컨버터의 스위칭동작을 제어하여 상기 계통의 부하전력이 상기 제1 기준값 이상인 경우, 상기 충전대상 축전지에 충전된 전기에너지를 상기 계통으로 방전하는 단계를 추가로 포함하는 급속충전기의 운영방법.The method of claim 12,
And controlling the switching operation of the second converter to discharge electric energy charged in the battery to be charged to the system when the load power of the system is equal to or greater than the first reference value. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서
상기 제1 컨버터의 스위칭 동작을 오프한 상태에서, 상기 제1 컨버터와 상기 전력저장용 축전지 사이에 전기적으로 연결되며, 독립적인 직류전원을 발생하는 전원발생장치에 의해 발생된 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 충전하는 단계를 추가로 포함하는 급속충전기의 운영방법.The method according to any one of claims 11 to 13
In the state in which the switching operation of the first converter is turned off, the power is electrically connected between the first converter and the power storage battery and is based on the power generated by a power generator that generates an independent DC power. Operating method of a fast charger further comprising the step of charging a storage battery. 제14항에 있어서
상기 전원발생장치에 의해 발생된 전력을 기초로 상기 전력저장용 축전지를 충전완료한 후, 상기 제1 컨버터를 인버터로 동작시켜 상기 전원발생장치에서 발생한 전력을 상기 계통으로 방전시키는 단계를 추가로 포함하는 급속충전기의 운영방법.The method of claim 14, wherein
And after the charging of the power storage battery is completed based on the power generated by the power generator, operating the first converter as an inverter to discharge the power generated by the power generator to the system. How to operate the fast charger. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전대상 축전지는 전기자동차에 내장된 축전지인 것을 특징으로 하는 급속충전기의 운영방법.14. The method according to any one of claims 11 to 13,
The charging battery is a method of operating a rapid charger, characterized in that the battery is built in the electric vehicle.
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