KR20120126852A - Emergency power interception system for electric vehicle - Google Patents

Emergency power interception system for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20120126852A
KR20120126852A KR1020110044948A KR20110044948A KR20120126852A KR 20120126852 A KR20120126852 A KR 20120126852A KR 1020110044948 A KR1020110044948 A KR 1020110044948A KR 20110044948 A KR20110044948 A KR 20110044948A KR 20120126852 A KR20120126852 A KR 20120126852A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
emergency
vehicle
charger
switch
power
Prior art date
Application number
KR1020110044948A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
류홍제
김종수
임근희
안석호
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020110044948A priority Critical patent/KR20120126852A/en
Publication of KR20120126852A publication Critical patent/KR20120126852A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE: A system for intercepting emergency power while the electric vehicle is charged is provided to rapidly charge the electric vehicle without arc generation inside the vehicle and fire danger by cutting off a main power source of a battery charger. CONSTITUTION: An exciting circuit of an electromagnetic contactor for controlling a main power source is connected to a vehicle(10) through a connector(20) while a battery charger(30) is charged. An exciting circuit of the vehicle, which is connected to the exciting circuit, and a switch for emergency interrupting, which opens and closes the exciting circuit are installed in the vehicle. An excitation current of the electromagnetic contactor is cut off in order to cut off the main power source of the switch is controlled by a vehicle controller. [Reference numerals] (12,31) Controller; (32) Power converter; (AA) Main three phase power

Description

전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치{Emergency power interception system for electric vehicle} Emergency power interception system for charging electric vehicles {Emergency power interception system for electric vehicle}

본 발명은 비상 전원 차단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차 충전시 차량과 충전기 간 통신 불능 등 비상 상황이 발생한 경우 충전기에서 차량으로 공급되는 충전 전력을 신속히 차단할 수 있는 비상 전원 차단 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an emergency power cut-off device, and more particularly, to an emergency power cut-off device that can quickly cut off the charging power supplied from the charger to the vehicle in case of an emergency situation such as inability to communicate between the vehicle and the charger when charging the electric vehicle. will be.

오늘날 화석연료를 사용하는 내연기관(엔진) 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구 온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등의 많은 문제점을 가지고 있다. 또한 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다. Today, internal combustion engine (engine) vehicles using fossil fuels have many problems such as environmental pollution caused by exhaust gas, global warming caused by carbon dioxide, and respiratory disease caused by ozone generation. Also, because of the limited fossil fuels that exist on the earth, they are in danger of exhaustion someday.

이에 전기모터를 구동원으로 사용하는 친환경 전기자동차(Electric Vehicle,EV)의 개발이 활발히 진행되고 있다. 전기자동차에는 차량을 구동시키기 위한 전기모터(구동모터)와 더불어 전기모터에 구동전력을 공급하는 배터리가 탑재된다.Accordingly, the development of eco-friendly electric vehicles (EVs) using electric motors as a driving source is actively progressing. Electric vehicles are equipped with an electric motor (driving motor) for driving a vehicle and a battery for supplying driving power to the electric motor.

전기자동차의 배터리로는 일충전 주행거리를 충분히 확보하기 위해 고용량 고전압 배터리를 사용하며, 최근 리튬이온 배터리의 사용이 대세로 자리 잡고 있다. As a battery of an electric vehicle, a high-capacity high-voltage battery is used to secure sufficient driving distance, and recently, the use of lithium-ion batteries is becoming popular.

또한 전기자동차에는 배터리의 상태를 감시하는 제어기(Battery Management System, BMS라 함)가 탑재되고, 이 제어기는 배터리의 온도, 전압, 충전상태 등 배터리 상태 정보를 수집하면서 수집되는 배터리 상태 정보를 차량 제어에 이용될 수 있도록 차량 내 타 제어기에 제공한다.In addition, the electric vehicle is equipped with a controller (Battery Management System, BMS) that monitors the status of the battery, the controller controls the vehicle status information collected while collecting the battery status information, such as battery temperature, voltage, charging status Provided to other controllers in the vehicle so that it can be used.

한편, 전기자동차에서는 외부 전원(가정용 전원 등)에 차량을 연결하여 배터리를 완속 충전하거나, 급속충전기를 차량에 연결하여 배터리를 급속 충전할 수 있다.Meanwhile, in an electric vehicle, the vehicle may be connected to an external power source (such as a household power source) to charge the battery slowly, or the battery may be rapidly charged by connecting the rapid charger to the vehicle.

도 1은 차량과 급속충전기가 커넥터를 통해 연결된 상태의 일례를 나타낸 도면이다. 여기서, 도면부호 13은 차량(10)에서 배터리(11)에 연결된 차량측 접촉기(contractor)를, 도면부호 33은 충전기(30)의 전력변환부(32) 출력단에 연결된 충전기측 접촉기(33)를 나타낸다.1 is a diagram illustrating an example of a state in which a vehicle and a rapid charger are connected through a connector. Here, reference numeral 13 denotes a vehicle-side contactor connected to the battery 11 in the vehicle 10, and reference numeral 33 denotes a charger-side contactor 33 connected to the output terminal of the power converter 32 of the charger 30. Indicates.

도시된 바와 같이, 배터리(11) 급속 충전을 위해서는 차량(10)에 충전기(30)의 커넥터(20)를 연결해야 하며, 커넥터(20) 연결에 의해 충전기(30)에서 공급되는 충전 전력이 차량(10)으로 공급될 수 있다.As shown, in order to rapidly charge the battery 11, the connector 20 of the charger 30 must be connected to the vehicle 10, and the charging power supplied from the charger 30 is connected to the vehicle 10 by the connector 20. 10 may be supplied.

커넥터(20)에는 충전 전력을 공급하기 위한 전원공급단자(21) 외에 차량측과의 통신 연결을 위한 통신단자(23), 통신전원공급단자, 접지연결단자 등 복수의 단자들이 구비된다. The connector 20 includes a plurality of terminals such as a communication terminal 23 for communication connection with the vehicle side, a communication power supply terminal, and a ground connection terminal, in addition to the power supply terminal 21 for supplying charging power.

상기와 같이 차량(10)에 충전기(30)의 커넥터(20)가 연결된 상태에서 차량측 제어기(12)와 충전기측 제어기(31)의 협조 제어 하에 차량에서 원하는 전압, 전류 수준의 충전 전력이 충전기에서 차량으로 공급된다.As described above, under the cooperative control of the vehicle controller 12 and the charger controller 31 in the state in which the connector 20 of the charger 30 is connected to the vehicle 10, the charging power of the desired voltage and current level is charged in the vehicle. Is supplied from the vehicle to the car.

특히, 차량(10)과 충전기(30)가 커넥터(20)로 연결되면, 차량측 제어기(12)가 충전기측 제어기(31)와 통신 가능한 상태가 되어, 차량측 제어기(12)가 충전 시작 및 중지 명령, 충전 전류 지령치, 배터리 전압 등 충전 과정에 필요한 신호를 충전기측 제어기(31)에 전달하게 된다.In particular, when the vehicle 10 and the charger 30 are connected to the connector 20, the vehicle side controller 12 is in a state capable of communicating with the charger side controller 31, so that the vehicle side controller 12 starts charging and Signals necessary for the charging process, such as a stop command, a charge current command value, and a battery voltage, are transmitted to the charger side controller 31.

이와 같이 충전 시작이나 중지 등 충전에 관한 전반적인 제어 과정은 차량측 제어기(12)가 담당하며, 충전 동안 차량측 제어기(12)가 배터리 상태 등을 감시하는 동시에 충전기측 제어기(31)와 통신상태를 유지하면서 충전 상황을 지속적으로 모니터링 및 제어하게 된다. As such, the overall control process related to charging such as starting or stopping of charging is performed by the vehicle side controller 12. During the charging, the vehicle side controller 12 monitors the battery state and the like and communicates with the charger side controller 31. It constantly monitors and controls the charging status.

그러나, 커넥터(20)가 연결된 상태임에도 어떠한 이유에서든 차량측 제어기(12)와 충전기측 제어기(31) 간 통신 불능 상태가 발생하게 되면, 양측의 제어기의 협조 제어가 불가해지는 상황이 되므로 충전 과정에서 과충전이나 배터리 폭발 등 문제가 발생할 수 있다.However, if the communication state between the vehicle controller 12 and the charger controller 31 for any reason occurs even though the connector 20 is connected, the cooperative control of both controllers is impossible, so in the charging process Problems such as overcharging or battery explosion can occur.

예컨대, 차량(10)에서 충전기(30)로 전류 지령치를 송신하였음에도 오작동이나 고장, 그 밖의 여러 이유에 의해 과도한 전류가 공급되고 있거나, 기타 정상적인 제어가 이루어지지 않는 상황, 또는 배터리(11)의 과도한 전압 상승이나 과열이 발생하고 있는 상황 등에서 제어기(12,31) 간 통신에 의해 충전기(30)의 충전 동작이 중단되어야 하지만, 통신 불능 상태에서는 이러한 일련의 제어 과정이 불가능해진다.For example, even when the current command value is transmitted from the vehicle 10 to the charger 30, excessive current is supplied due to a malfunction, failure, or other reasons, or other normal control is not performed, or the battery 11 is excessive. Although the charging operation of the charger 30 should be stopped by the communication between the controllers 12 and 31 in a situation where a voltage rise or overheating occurs, such a series of control processes are impossible in the communication disabled state.

따라서, 차량측 제어기(12)가 통신 불능 상태를 감지하거나, 정상적인 제어가 이루어지지 않는 상태를 감지하였을 때, 기타 충전 상태의 이상이 발생하여 충전 전류의 차단이 필요할 때 등 비상 상황에서 배터리측으로 연결된 전류공급회로의 접촉기(전자접촉기, 마그네틱 스위치)(13)를 오프시켜 차량측에서 충전 전류를 차단하게 된다.Therefore, when the vehicle-side controller 12 detects an inability to communicate or detects a state in which normal control is not made, other abnormalities in the charging state occur, such that when the charging current is required to be disconnected to the battery side in an emergency situation. The contactor (magnetic contactor, magnetic switch) 13 of the current supply circuit is turned off to cut off the charging current on the vehicle side.

그러나, 급속충전기(30)에서 공급되는 고전압, 고전류의 DC 전류를 차량측 접촉기(13)가 차단함에 있어서 접촉기의 접점이 물리적으로 분리되더라도 흐르고 있는 전류를 차단하는 것은 쉽지 않으며, 아크(acr) 발생 상태로 전류가 계속 흐를 수 있다.However, when the vehicle side contactor 13 blocks the DC current of the high voltage and the high current supplied from the quick charger 30, it is not easy to block the current flowing even if the contactor of the contactor is physically separated, and an arc is generated. Current can continue to flow.

이에 고가의 이격 거리가 큰 접촉기를 사용할 수 있으나, 차량에서 고전류의 DC 전류를 차단할 때 발생하는 아크로 인해 차량의 화재 발생 위험이 증가하는 등 문제점이 제기되고 있다. The expensive contact distance can be used a large contactor, but the problem is raised, such as an increased risk of fire of the vehicle due to the arc generated when the DC current of the high current is blocked in the vehicle.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전기자동차 충전시 차량과 충전기 간 통신 불능 등 비상 상황이 발생한 경우 충전기에서 차량으로 공급되는 충전 전력을 신속히 차단할 수 있는 비상 전원 차단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, an emergency power cut-off device that can quickly cut off the charging power supplied from the charger to the vehicle in case of an emergency situation such as inability to communicate between the vehicle and the charger when charging the electric vehicle The purpose is to provide.

특히, 본 발명의 목적은 차량 내 접촉기를 오프시키는 방식의 문제점, 즉 차량 내 아크 발생 및 화재 위험의 문제점을 해결할 수 있는 비상 전원 차단 장치를 제공하는데 있다.
In particular, it is an object of the present invention to provide an emergency power off device that can solve the problem of the method of turning off the contactor in the vehicle, that is, the problem of arc generation and fire risk in the vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 충전기 내에 주전원을 단속하기 위한 전자접촉기의 여자 회로가 충전시 커넥터를 통해 차량측에 연결될 수 있도록 구비되고, 차량측에는 상기 여자 회로와 연결되는 차량측 여자 회로, 및 상기 차량측 여자 회로를 개폐하는 비상 차단용 스위치가 구비되어, 차량에서 비상 차단용 스위치의 오프시 상기 전자접촉기의 여자 전류가 차단되면서 전기자동차 충전을 위한 충전기의 주전원이 차단될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the excitation circuit of the magnetic contactor for controlling the main power in the charger is provided so that it can be connected to the vehicle side through the connector during charging, the vehicle side excitation is connected to the excitation circuit on the vehicle side And an emergency disconnect switch for opening and closing the excitation circuit of the vehicle, so that the excitation current of the magnetic contactor is cut off when the emergency disconnect switch is turned off in the vehicle, so that the main power supply of the charger for charging the electric vehicle can be cut off. It provides an emergency power off device when charging the electric vehicle, characterized in that configured.

여기서, 상기 비상 차단용 스위치는 차량측 제어기에 의해 온/오프 제어되도록 구비되어, 비상 상황을 감지한 차량측 제어기가 비상 차단용 스위치를 오프시킴으로써 충전기의 주전원이 차단되도록 구성된 것을 특징으로 한다.Here, the emergency cutoff switch is provided to be controlled on / off by the vehicle-side controller, the vehicle-side controller that detects an emergency situation is characterized in that the main power supply of the charger is cut off by turning off the emergency cutoff switch.

또한 상기 비상 차단용 스위치는 평상시 접점이 붙어있다가 차량측 제어기에 의해 접점이 떨어지는 b 접점 스위치인 것을 특징으로 한다.In addition, the emergency cut-off switch is characterized in that the b-contact switch that is normally attached to the contact point is dropped by the vehicle side controller.

또한 상기 전자접촉기는 충전기 내에서 전력변환부로 입력되는 3상 주전원을 차단하기 위한 3상 접촉기인 것을 특징으로 한다.In addition, the magnetic contactor is characterized in that the three-phase contactor for cutting off the three-phase main power input to the power conversion unit in the charger.

또한 상기 충전기에 사용자가 비상시 충전기 내 주전원을 차단하기 위해 조작되는 비상 스위치가 구비되는 경우, 상기 비상 스위치는 상기 전자접촉기를 통해 비상시 충전기의 주전원을 차단하는 비상 차단 회로와 연계되어 제어되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the charger is provided with an emergency switch for operating the user to cut off the main power in the charger in case of emergency, the emergency switch is characterized in that it is controlled in connection with the emergency cut-off circuit to cut off the main power of the charger in case of emergency through the magnetic contactor do.

여기서, 상기 비상 스위치는 충전기 내에 주전원을 단속하기 위한 전자접촉기의 여자 회로에 설치되는 것을 특징으로 한다.
Here, the emergency switch is characterized in that installed in the excitation circuit of the magnetic contactor for controlling the main power in the charger.

이에 따라, 본 발명의 비상 전원 차단 장치에서는 전기자동차의 충전 도중 비상 상황 발생시 차량 내 접촉기에서 DC 충전 전력을 차단하는 대신 차량에서 충전기의 접촉기를 오프시켜 충전기 내 주전원을 차단하는 방식을 적용함으로써 차량 내 아크 발생 및 화재 위험 없이 충전을 신속히 중지시킬 수 있게 된다.
Accordingly, in the emergency power cut-off device of the present invention, in the case of an emergency during the charging of the electric vehicle, instead of blocking the DC charging power from the contactor in the vehicle, the method of turning off the contactor of the charger in the vehicle to cut off the main power in the charger is applied. The charging can be stopped quickly without the risk of arcing and fire.

도 1은 차량과 급속충전기가 커넥터를 통해 연결된 상태의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 비상 전원 차단 장치의 적용시 차량과 충전기 간 연결 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상 전원 차단 장치의 회로 구성을 나타내는 상세도이다.1 is a diagram illustrating an example of a state in which a vehicle and a rapid charger are connected through a connector.
2 is a view showing a connection state between the vehicle and the charger when applying the emergency power off device according to the invention.
3 is a detailed diagram illustrating a circuit configuration of an emergency power off device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명은 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치에 관한 것으로서, 전기자동차의 배터리를 급속 충전할 때 차량과 충전기 간 통신 불능(제어기 간 협조 제어 불가) 등과 같은 비상 상황 발생시 차량 내 접촉기에서 DC 전원을 차단하는 대신 차량측이 충전기 내 접촉기를 오프시켜 충전기의 주전원을 직접 차단하는 방식을 적용한 것에 주된 특징이 있는 것이다.The present invention relates to an emergency power cut-off device when charging an electric vehicle. When the battery of the electric vehicle is rapidly charged, DC power is applied from the contactor in the vehicle when an emergency situation such as communication between the vehicle and the charger is not possible (cooperative control between controllers). The main feature is that the vehicle side cuts off the main power of the charger by turning off the contactor in the charger instead of blocking.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 비상 전원 차단 장치를 나타내는 도면으로서, 도 2는 본 발명에 따른 비상 전원 차단 장치의 적용시 커넥터(20)에 의해 차량(10)과 충전기(30) 간 연결 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상 전원 차단 장치의 회로 구성을 나타내는 상세도이다.2 and 3 are views showing an emergency power off device according to the present invention, Figure 2 is connected between the vehicle 10 and the charger 30 by the connector 20 when applying the emergency power off device according to the invention It is a figure which shows a state, and FIG. 3 is a detailed figure which shows the circuit structure of the emergency power interruption device which concerns on embodiment of this invention.

본 발명에서는 비상 전원 차단을 위해 사용되는 추가적인 회로가 차량(10)과 충전기(30)에 구비되는데, 이는 통신 불능 등의 비상 상황에서도 차량측 제어기(12)가 충전기 내 전원회로를 개폐할 수 있도록 하는 회로 구성을 갖는다.In the present invention, an additional circuit used to cut off the emergency power is provided in the vehicle 10 and the charger 30, which enables the vehicle side controller 12 to open and close the power circuit in the charger even in an emergency situation such as communication failure. Has a circuit configuration.

이를 위해서는 충전시 충전 전력 공급 라인 및 통신 연결 라인과는 별개로 차량(10)과 충전기(30)가 전원 차단 용도의 별도 회선으로 연결되어야 하므로, 커넥터(20) 내 전원공급단자(21), 통신단자(23), 통신전원공급단자, 접지연결단자 등 이미 사용되고 있는 단자를 제외한 여분의 단자가 전원차단용 단자(24)로 사용된다.To this end, since the vehicle 10 and the charger 30 must be connected to a separate line for power off, separately from the charging power supply line and the communication connection line during charging, the power supply terminal 21 in the connector 20, communication The terminal 23, a communication power supply terminal, and an extra terminal except for terminals that are already used, such as a ground connection terminal, are used as the terminal 24 for power interruption.

즉, 충전을 위해 커넥터(20)가 차량(10)에 연결될 경우, 상기 전원차단용 단자(24)에 의해 차량(10)과 충전기(30)측의 비상 전원 차단 회로가 서로 연결되도록 하는 것이다(후술하는 차량측 여자 회로와 충전기측 여자 회로의 연결).That is, when the connector 20 is connected to the vehicle 10 for charging, the emergency power cut-off circuit on the vehicle 10 and the charger 30 side are connected to each other by the power cutoff terminal 24 ( Connection of the vehicle side excitation circuit and the charger side excitation circuit described later).

도 2는 커넥터(20)의 연결과 동시에 커넥터 단자 접속에 의해 차량(10)과 충전기(30) 사이의 비상 전원 차단 회로(15,35)가 연결된 상태를 보여주고 있다.FIG. 2 shows a state in which emergency power interrupting circuits 15 and 35 are connected between the vehicle 10 and the charger 30 by the connector terminal connection simultaneously with the connection of the connector 20.

또한 본 발명의 비상 전원 차단 장치는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 충전기(30) 내에서 주전원을 단속하는 전자접촉기(마그네틱 스위치)(34)의 여자 회로(35)를 커넥터(20)로 연장하여 연결하고, 차량(10)측에는 커넥터 연결시 상기 여자 회로(35)와 연결되는 차량측 여자 회로(15), 및 이 차량측 여자 회로(15)를 개폐하는 비상 차단용 스위치(14)를 구비하여 구성된다.In addition, the emergency power off device of the present invention, as shown in Fig. 3, by extending the excitation circuit 35 of the magnetic contactor (magnetic switch) 34 to control the main power in the charger 30 to the connector 20 And a vehicle side excitation circuit 15 connected to the excitation circuit 35 when the connector is connected, and an emergency shutoff switch 14 for opening and closing the vehicle side excitation circuit 15 at the vehicle 10 side. It is composed.

차량측 여자 회로(15)는 커넥터(20) 연결시 전원차단용 단자(24)의 접속에 의해 충전기측 여자 회로(35)와 연결되며, 이에 차량측 여자 회로(15)가 충전기측 여자 회로(35)와 함께 접촉기(34)의 전체 여자 회로를 구성하게 된다.The vehicle side excitation circuit 15 is connected to the charger side excitation circuit 35 by the connection of the power cutoff terminal 24 when the connector 20 is connected, and the vehicle side excitation circuit 15 is connected to the charger side excitation circuit ( 35) together to form the entire excitation circuit of the contactor 34.

비상 차단용 스위치(14)는 차량측 제어기(12)에 의해 개폐 동작이 제어되는 스위치로서, 이는 접촉기(34)의 여자 회로(15,35)에 흐르는 전류를 차량(10)측에서 제어할 수 있도록 하기 위하여 구비되는 것이며, 차량(10)측에서 비상 차단용 스위치(14)를 오프시키면, 여자 회로(15,35) 및 여자 코일(36)에 흐르던 여자 전류가 차단되면서 충전기측 접촉기(34)가 오프되고, 이에 충전기(30) 내 주전원이 차단된다.The emergency shutoff switch 14 is a switch in which the opening and closing operation is controlled by the vehicle side controller 12, which can control the current flowing through the excitation circuits 15 and 35 of the contactor 34 on the vehicle 10 side. When the emergency shutoff switch 14 is turned off on the vehicle 10 side, the exciting current flowing through the excitation circuits 15 and 35 and the excitation coil 36 is cut off while the charger contactor 34 is closed. Is turned off, and the main power in the charger 30 is cut off.

본 발명에서 비상 차단용 스위치(14)로는 평상시 접점이 상시 붙어있다가 비상시에만 접점이 떨어지는 b 접점의 스위치를 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable to use the switch of the b contact point where the contact point is normally attached to the emergency cutoff switch 14 and the contact point is dropped only in an emergency.

또한 이러한 비상 차단용 스위치(14)의 경우도 도면으로 상세히 예시하지는 않았으나 별도 여자 회로 및 여자 코일을 갖는 전자접촉기의 사용이 가능하다. In addition, the case of such an emergency shut-off switch 14 is not illustrated in detail with the drawings, but it is possible to use a magnetic contactor having an excitation circuit and an excitation coil separately.

즉, 비상 차단용 스위치(14)는 비상시(통신 불능 상태 등) 차량측 제어기(12)의 제어하에 여자 코일에 전류가 인가될 경우 접점이 떨어지는 NC(Normal Close) 타입의 스위치가 될 수 있는 것이다.That is, the emergency shutoff switch 14 may be an NC (Normal Close) type switch in which a contact falls when a current is applied to an excitation coil under the control of the vehicle side controller 12 in an emergency (communication state, etc.). .

이때, 붙어 있던 접점(여자 코일에 전류가 인가되 않는 상태)이 비상시 인가되는 여자 전류에 의해 접점이 떨어지면서 비상 차단용 스위치(14)가 오프되고, 이에 차량측 여자 회로(15)의 전류가 차단되게 된다.At this time, the contact (the state in which the current is not applied to the exciting coil) of the attached contact is dropped by the exciting current applied in the emergency, and the emergency shutoff switch 14 is turned off, so that the current of the vehicle-side exciting circuit 15 Will be blocked.

상기 비상 차단용 스위치(14)로 평상시 접점이 떨어져 있다가 전기적 신호에 의해 선택적으로 접점이 붙게 되는 a 접점 스위치, 즉 NO(Normal Open) 타입의 스위치가 사용될 경우, 커넥터(20)가 차량(10)에 연결되면 차량측 제어기(12)가 비상 차단용 스위치(14)의 접점을 붙여주는 과정이 필요하다.When a contact switch is normally used as the emergency shutoff switch 14 and then a contact switch, which is selectively attached by an electrical signal, that is, a switch of a normal open (NO) type, the connector 20 is connected to the vehicle 10. ), The vehicle side controller 12 needs to attach a contact of the emergency shutoff switch 14.

다시 말해, a 접점 스위치의 사용시에는 차량(10)과 충전기(30) 사이의 통신이 확립된 뒤 차량측에서 비상 차단용 스위치(14)의 a 접점을 붙여주고(스위치 온), 이어 충전기(30) 측에서 후술하는 제어 스위치(여자 스위치)(38)의 접점을 붙여주어(스위치 온), 충전기측 접촉기(34)의 온 상태에서 충전기(30)의 주전원이 공급되도록 하며, 이후 비상시에는 차량(10)측에서 비상 차단용 스위치(14)의 a 접점을 분리하여 주전원을 차단시키게 된다. In other words, when the a contact switch is used, after the communication between the vehicle 10 and the charger 30 is established, the a contact of the emergency shutdown switch 14 is attached to the vehicle side (switch on), and the ear charger 30 The contact point of the control switch (exciting switch) 38 to be described later on the () side (switched on) so that the main power supply of the charger 30 is supplied in the on state of the charger side contactor 34, and then the vehicle (in case of emergency) On the 10) side, the a contact point of the emergency shutoff switch 14 is disconnected to cut off the main power supply.

그리고, 본 발명에서 상기 충전기측 접촉기(34)는 충전기(30) 내에 3상 주전원을 선택적으로 차단해주는 3상 접촉기(3상 전자접촉기, 3상 마그네틱 스위치)가 될 수 있으며, 이 경우 차량측 제어기(12)가 비상 차단용 스위치(14)를 오프시킬 때, 여자 회로(15,35)의 전류가 차단되면서 3상 접촉기(34)가 오프되고, 결국 충전기(30) 내에서 3상 주전원의 공급이 차단된다.And, in the present invention, the charger side contactor 34 may be a three-phase contactor (three-phase magnetic contactor, three-phase magnetic switch) that selectively blocks the three-phase main power in the charger 30, in this case the vehicle-side controller When the 12 turns off the emergency shutoff switch 14, the three-phase contactor 34 is turned off while the current of the excitation circuits 15 and 35 is cut off, and eventually the three-phase main power supply is supplied in the charger 30. Is blocked.

통상 충전기(30)는 도 3에 나타낸 바와 같이 3상 교류(AC) 전원을 DC 충전 전력으로 변환해주는 전력변환부(32)를 포함하며, 기본적으로 전력변환부(32)의 입력단에는 3상 전원을 선택적으로 차단하기 위한 3상 접촉기(34)가 구비된다.Normally, the charger 30 includes a power converter 32 for converting three-phase AC power into DC charging power as shown in FIG. 3, and basically, a three-phase power supply is provided at an input of the power converter 32. Three-phase contactor 34 for selectively blocking the is provided.

또한 충전기측 제어기(31)에 의해 제어되는 스위치로서, 3상 접촉기(34)의 제어 전원을 차단하기 위한, 즉 3상 접촉기(34)의 여자 전류를 필요에 따라 차단하기 위한 제어 스위치(38)가 구비된다. Also, a switch controlled by the charger side controller 31, a control switch 38 for interrupting the control power supply of the three-phase contactor 34, that is, for interrupting the excitation current of the three-phase contactor 34 as necessary. Is provided.

따라서, 기 사용되고 있는 3상 접촉기(34)의 여자 회로(35)를 커넥터(20)로 연장하여 차량측 여자 회로(15)와 연결되도록 하면, 차량(10)측에서 비상 차단용 스위치(14)의 온/오프를 제어하는 것에 의해 충전기측 3상 접촉기(34)의 온/오프가 제어될 수 있고, 충전기(30) 내 전력변환부(32)로 입력되는 3상 주전원이 단속될 수 있다.Therefore, when the excitation circuit 35 of the three-phase contactor 34 that is being used is extended to the connector 20 to be connected to the vehicle side excitation circuit 15, the emergency shutoff switch 14 on the vehicle 10 side. The on / off of the charger side three-phase contactor 34 can be controlled by controlling the on / off of the three-phase contactor 34, and the three-phase main power input to the power converter 32 in the charger 30 can be interrupted.

그리고, 바람직한 실시예에서, 충전기(30)에 사용자가 비상시 즉각 전원을 차단할 수 있는 별도의 비상 스위치(39)가 추가로 구비되어 있는 경우, 상기 비상 스위치(39)는 충전기측 접촉기(34)를 통해 비상시 충전기(30)의 주전원을 차단하는 비상 차단 회로에 추가로 연계하여 제어하는 방식이 적용될 수 있다.And, in the preferred embodiment, when the charger 30 is further provided with a separate emergency switch 39 that allows the user to immediately turn off the power in the event of an emergency, the emergency switch 39 is a charger side contactor 34 In addition, a method of controlling in conjunction with an emergency cutoff circuit that cuts off main power of the charger 30 in an emergency may be applied.

이를 위해, 상기 비상 스위치(39)는 충전기측 접촉기(34)의 여자 회로(충전기측 여자회로)(35)에 설치된다. For this purpose, the emergency switch 39 is installed in the excitation circuit (charger side excitation circuit) 35 of the charger side contactor 34.

이때, 비상 스위치(39)는 사용자 의지에 의해 충전기측 여자 회로(35)를 개폐할 수 있도록 구비되는 스위치로서, 충전기(30)에서 평소에는 온 상태로 유지되었다가 비상시에만 사용자가 오프시키는 스위치가 된다. In this case, the emergency switch 39 is a switch provided to open and close the charger-side excitation circuit 35 at the user's will, and the switch 30 which is normally kept on in the charger 30 and then turned off by the user only in an emergency do.

상기 비상 스위치(39)를 사용자가 수조작으로 오프시킬 경우 충전기측 여자 회로(35)의 전류가 즉시 차단되며, 이로써 충전기측 접촉기(34)가 오프되면서 주전원의 공급이 차단될 수 있게 된다.When the emergency switch 39 is manually turned off by the user, the current of the charger-side excitation circuit 35 is cut off immediately, whereby the charger-side contactor 34 is turned off, so that the supply of main power can be cut off.

이하, 본 발명에 따른 비상 전원 차단 장치의 작동상태를 설명하기로 한다.Hereinafter, the operating state of the emergency power off device according to the present invention will be described.

먼저 충전을 위해 커넥터(20)를 차량(10)에 연결할 경우 단자 간 접속에 의해 차량측 여자 회로(15)와 충전기측 여자 회로(35)가 연결되고, 이에 접촉기(34)의 여자 전류가 충전기(30)에서 차량(10)을 경유하여 흐를 수 있는 전류 경로가 형성된다.First, when the connector 20 is connected to the vehicle 10 for charging, the vehicle side excitation circuit 15 and the charger side excitation circuit 35 are connected by the terminal-to-terminal connection, so that the excitation current of the contactor 34 is charged. At 30 a current path is formed that can flow via vehicle 10.

평상시 차량(10)측의 비상 차단용 스위치(14)와 충전기(30)측의 비상 스위치(39)는 온 상태이고, 또한 커넥터(20)가 차량(10)에 연결되어 전기자동차의 충전이 개시되면 제어 스위치(38)의 온 상태에서 충전기(30)로부터 차량(10)으로 배터리(11)를 충전하기 위한 충전 전력이 공급되게 된다. Normally, the emergency shutoff switch 14 on the vehicle 10 side and the emergency switch 39 on the charger 30 side are on, and the connector 20 is connected to the vehicle 10 to start charging the electric vehicle. When the control switch 38 is turned on, charging power for charging the battery 11 from the charger 30 to the vehicle 10 is supplied.

이어 차량측 제어기(12)가 충전 중 통신 불능 등의 비상 상황을 감지할 경우 비상 차단용 스위치(14)를 오프시키며, 이때 접촉기(34)의 여자 회로에 흐르고 있던 전류가 차단된다.Then, when the vehicle-side controller 12 detects an emergency situation such as communication failure while charging, the emergency shutoff switch 14 is turned off, and at this time, current flowing in the excitation circuit of the contactor 34 is cut off.

이에 접촉기(34)가 오프되면서 충전기(30)의 주전원이 차단되고, 결국 충전기(30)에서 차량(10)으로의 전력 공급이 차단되어 배터리(11)의 충전이 중단되게 된다.As the contactor 34 is turned off, the main power of the charger 30 is cut off, and eventually, the power supply from the charger 30 to the vehicle 10 is cut off, thereby stopping the charging of the battery 11.

전술한 바와 같이 충전기측 접촉기(34)가 3상 주전원을 차단할 수 있는 3상 접촉기라면, 차량측 제어기(12)가 비상 차단용 스위치(14)를 오프 제어할 때, 충전기(30) 내 전력변환부(32)로 입력되는 3상 주전원이 차단되면서 차량으로의 전력 공급이 완전히 차단될 수 있다. If the charger-side contactor 34 is a three-phase contactor capable of interrupting the three-phase main power as described above, when the vehicle-side controller 12 controls off the emergency shutoff switch 14, power conversion in the charger 30 is performed. As the three-phase main power input to the unit 32 is cut off, power supply to the vehicle may be completely cut off.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 차량(10)과 충전기(30) 간 통신 불능 등 비상 상황시 차량에서 충전기 내 주전원을 차단할 수 있도록 구성됨으로써, 전기자동차의 충전을 신속히 중지시킬 수 있고, 종래와 같은 차량 내 아크 발생 문제나 화재 위험의 문제가 명확히 해결될 수 있게 된다.In this way, the present invention is configured to cut off the main power in the charger in the vehicle in an emergency situation such as communication between the vehicle 10 and the charger 30, it is possible to quickly stop the charging of the electric vehicle, the vehicle as in the prior art The problem of arcing or fire hazard can be clearly solved.

본 발명의 비상 전원 차단 장치가 적용될 경우 배터리(11)에 연결된 기존 차량측 접촉기(13)는 삭제될 수도 있으며, 이때 차량측 제어기(12)가 기존 차량측 접촉기(13)의 오프 조건에서 비상 차단용 스위치(14)를 오프시켜 충전이 중단되도록 한다.When the emergency power cut-off device of the present invention is applied, the existing vehicle side contactor 13 connected to the battery 11 may be deleted, in which case the vehicle side controller 12 makes an emergency shutdown in the off condition of the existing vehicle side contactor 13. The switch 14 is turned off to stop charging.

또는 기존과 같이 차량측 접촉기(13)가 사용되는 경우에도 이 차량측 접촉기(13)가 비상시 전원을 차단할 수 있는 차단 용량의 접촉기가 아닌 충전 시작 및 중지시 개폐되는 보조적 수단의 접촉기 용도로 사용될 수 있다.Alternatively, even when the vehicle-side contactor 13 is used as in the past, the vehicle-side contactor 13 may be used as a contactor of an auxiliary means that is opened and closed at the start and stop of charging, rather than a contactor having a breaking capacity capable of shutting off power in an emergency. have.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
The embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims and Improved forms are also included in the scope of the present invention.

10 : 차량 11 : 배터리
12 : 차량측 제어기 13 : 차량측 접촉기
14 : 비상 차단용 스위치 15 : 차량측 여자 회로
20 : 커넥터 21 : 전원공급단자
22 : 접지용 단자 23 : 통신단자
30 : 충전기 31 : 충전기측 제어기
32 : 전력변환부 33 : 충전기측 접촉기
34 : 3상 접촉기(충전기측 접촉기) 35 : 여자 회로
36 : 여자 코일 38 : 제어 스위치10: vehicle 11: battery
12: vehicle side controller 13: vehicle side contactor
14 emergency switch 15 vehicle side excitation circuit
20: connector 21: power supply terminal
22: Grounding terminal 23: Communication terminal
30 charger 31 charger side controller
32: power conversion unit 33: charger side contactor
34: three-phase contactor (charger side contactor) 35: excitation circuit
36: excitation coil 38: control switch

Claims (6)

충전기 내에 주전원을 단속하기 위한 전자접촉기의 여자 회로가 충전시 커넥터를 통해 차량측에 연결될 수 있도록 구비되고,
차량측에는 상기 여자 회로와 연결되는 차량측 여자 회로, 및 상기 차량측 여자 회로를 개폐하는 비상 차단용 스위치가 구비되어,
차량에서 비상 차단용 스위치의 오프시 상기 전자접촉기의 여자 전류가 차단되면서 전기자동차 충전을 위한 충전기의 주전원이 차단될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치.
The excitation circuit of the magnetic contactor for controlling the main power in the charger is provided to be connected to the vehicle side through the connector during charging,
The vehicle side is provided with a vehicle side excitation circuit connected to the excitation circuit, and an emergency disconnect switch for opening and closing the vehicle side excitation circuit,
Emergency power cut-off device during charging of an electric vehicle, characterized in that the main power of the charger for charging the electric vehicle is cut off while the excitation current of the magnetic contactor is cut off when the emergency shutoff switch in the vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 비상 차단용 스위치는 차량측 제어기에 의해 온/오프 제어되도록 구비되어, 비상 상황을 감지한 차량측 제어기가 비상 차단용 스위치를 오프시킴으로써 충전기의 주전원이 차단되도록 한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치.
The method according to claim 1,
The emergency shutoff switch is provided to be controlled on / off by the vehicle side controller, so that the vehicle side controller detecting an emergency situation turns off the emergency shutoff switch so that the main power of the charger is cut off. City emergency power off.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 비상 차단용 스위치는 평상시 접점이 붙어있다가 차량측 제어기에 의해 접점이 떨어지는 b 접점 스위치인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The emergency shut-off switch is an emergency power off device for charging an electric vehicle, characterized in that the contact point is normally attached to the contact point is dropped by the vehicle side controller.
청구항 1에 있어서,
상기 충전기측 전자접촉기는 전력변환부로 입력되는 3상 주전원을 차단하기 위한 3상 접촉기인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치.
The method according to claim 1,
The charger side magnetic contactor is a three-phase contactor for shutting off the three-phase main power input to the power conversion unit, the emergency power cut-off device during charging of the electric vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 충전기에 사용자가 비상시 충전기 내 주전원을 차단하기 위해 조작되는 비상 스위치가 구비되는 경우, 상기 비상 스위치는 상기 전자접촉기를 통해 비상시 충전기의 주전원을 차단하는 비상 차단 회로와 연계되어 제어되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치.
The method according to claim 1,
When the charger is provided with an emergency switch for operating the user to cut off the main power in the charger in case of emergency, the emergency switch is controlled in conjunction with an emergency disconnect circuit for shutting off the main power of the charger in case of emergency through the magnetic contactor Emergency power off device when charging electric vehicles.
청구항 5에 있어서,
상기 비상 스위치는 충전기 내에 주전원을 단속하기 위한 전자접촉기의 여자 회로에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 비상 전원 차단 장치.
The method according to claim 5,
The emergency switch is an emergency power off device for charging an electric vehicle, characterized in that installed in the excitation circuit of the magnetic contactor for controlling the main power in the charger.
KR1020110044948A 2011-05-13 2011-05-13 Emergency power interception system for electric vehicle KR20120126852A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110044948A KR20120126852A (en) 2011-05-13 2011-05-13 Emergency power interception system for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110044948A KR20120126852A (en) 2011-05-13 2011-05-13 Emergency power interception system for electric vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120126852A true KR20120126852A (en) 2012-11-21

Family

ID=47512107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110044948A KR20120126852A (en) 2011-05-13 2011-05-13 Emergency power interception system for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120126852A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9434330B2 (en) 2013-10-24 2016-09-06 Hanwha Techwin Co., Ltd. Method for controlling vehicle driving
US9783059B2 (en) 2014-06-17 2017-10-10 Hyundai Motor Company High voltage shut down system and method for electric vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9434330B2 (en) 2013-10-24 2016-09-06 Hanwha Techwin Co., Ltd. Method for controlling vehicle driving
US9783059B2 (en) 2014-06-17 2017-10-10 Hyundai Motor Company High voltage shut down system and method for electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101863737B1 (en) Electric power storage system
EP3068658B1 (en) Charging and discharging system and vehicle used therein
EP2760096B1 (en) Electrical storage system and method for controlling electrical storage system
CN110226275A (en) Electrical system and for make electrical system be powered method
KR20150105651A (en) Vehicle
KR20170065741A (en) Method and system of controlling vehicle electric power for jump start
WO2013129217A1 (en) Electric vehicle
CN104465230B (en) Integrated high voltage contactor and breaker
KR20120062956A (en) High voltage system of electric vehicles
JP2015096016A (en) Charge/discharge system
JP6691502B2 (en) Vehicle power supply
US10886758B2 (en) Electrical system with high-voltage system lockout function
JP2010213503A (en) Power supply apparatus and method
WO2022242624A1 (en) Power distribution box for vehicle
CN105745112A (en) Vehicle and charging and discharging system using vehicle
JP2007124813A (en) Power supply device
KR102344505B1 (en) Power source connection apparatus and method thereof
JP2014140278A (en) Charging system for vehicle
KR20120126852A (en) Emergency power interception system for electric vehicle
WO2024113703A1 (en) Bidirectional obc control circuit having charging and discharging functions, and control method therefor
CN108110855A (en) A kind of compatible auxiliary source charging system and its charging method
KR20190100261A (en) Methods and systems for the management of rechargeable electric or hybrid vehicles
JP2012110175A (en) Power storage device control apparatus and vehicle mounting the same thereon and power storage device control method
JP5673062B2 (en) Charging device and vehicle including the same
JP2018098954A (en) Controller for electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application