KR20120136825A

KR20120136825A - 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치

Info

Publication number: KR20120136825A
Application number: KR1020110056000A
Authority: KR
Inventors: 정현우
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-20

Abstract

본 발명은 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 고전압을 제공하는 배터리, 상기 배터리에 연결된 잔류 전압 방전부, 및 상기 잔류 전압 체크부에 병렬 연결된 커패시터를 포함하고, 상기 잔류전압 방전부는 저항, 잔류 전압 확인부, 및 스위치를 포함한다.

Description

고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치{APPARATUS FOR DISCHARGING RESIDUAL VOLTAGE IN VEHICLE USING HIGH VOLTAGE}

본 발명은 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 하이브리드 차량이나 전기 차량과 같이 고전압을 이용하는 차량에서 내부 점검을 위해 커패시터에 남아 있는 잔류 전압을 방전시키는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드 차량 및 전기 차량의 동력 시스템은 배터리의 전원으로 구동되는 모터를 구비하기 때문에, 고전압을 사용하며, 이를 위해 고전압을 제공하는 배터리를 포함한다.

아울러 하이브리드 차량 및 전기 차량은 고전압을 제어하기 위한 제어기를 포함하며, 제어성을 높이기 위해서 대용량의 DC 평활용 커패시터를 사용한다.

그런데 차량의 오프(OFF) 시, 상기 커패시터가 배터리와 물리적인 연결이 차단되더라도 그 소자 특성상 잔류 전압이 존재하게 된다. 이와 관련하여 정비 등의 이유로 이 잔류전압을 제거하기 위한 여러가지 방법이 제안되었다. 그러나 종래의 기술은 제어기를 통해 잔류전압을 제거하는 방식을 사용하지만, 정작 제어기가 고장나는 경우 커패시터의 잔류전압을 제거하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 극복하는 것을 그 과제로 한다.

구체적으로 본 발명은 커패시터의 잔류전압을 제어기를 통하지 않고 제거하는 것을 그 과제로 한다.

또한 본 발명은 커패시터의 잔류전압을 단순히 제거하는 것에서 더 나아가 잔류전압이 남아있는 경우 이를 시각적 또는 청각적으로 알리는 것을 그 과제로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치는,

고전압을 제공하는 배터리;

상기 배터리에 연결된 잔류 전압 방전부; 및

상기 잔류 전압 체크부에 병렬 연결된 커패시터를 포함하고,

상기 잔류전압 방전부는,

저항;

잔류 전압 확인부; 및

스위치를 포함한다.

바람직하게는,

상기 잔류 전압 확인부는 발광 다이오드이다.

바람직하게는,

상기 잔류 전압 확인부는 버저(buzzer)이다.

바람직하게는,

상기 잔류 전압 확인부는 발광 다이오드 및 버저를 포함한다.

바람직하게는,

상기 스위치는 상기 잔류 전압 방전부를 덮는 커버를 열면 폐쇄(close)되고, 상기 커버를 닫으면 개방(open)된다.

본 발명에 따르면 커패시터의 잔류전압을 제어기를 통하지 않고 제거하는 것이 가능하다.

또한 본 발명에 따르면 커패시터의 잔류전압을 단순히 제거하는 것에서 더 나아가 잔류전압이 남아있는 경우 이를 시각적 또는 청각적으로 알리는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 방전 장치를 포함하는 차량의 내부 회로도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 방전 장치를 포함하는 차량의 내부 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 방전 장치를 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 방전 장치를 포함하는 차량의 내부 회로도이다.

도시된 바와 같이, 회로는 크게 배터리(100), 릴레이 어셈블리(200), 잔류 전압 방전부(300), 인버터 어셈블리(400), 모터(500)로 구성된다.

배터리(100)는 고전압을 제공한다. 이를 위해 본 발명에서 배터리(100)와 이와 관계된 모든 요소의 배선은 고전압을 수용할 수 있도록 이루어진다.

릴레이 어셈블리(200)는 배터리(100)에 연결되며, 전력을 배분하는 역할을 한다. 일 예시로서 릴레이 어셈블리(200)는 3개의 릴레이(211, 212, 213)와 이에 연결된 저항(220)과 퓨즈(230)로 구성되나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예에 불과하며, 릴레이의 개수는 제한되지 않으며, 저항(220) 또는 퓨즈(230)는 경우에 따라 제거하는 것도 가능하다.

잔류 전압 방전부(300)는 릴레이 어셈블리(200)를 통해 배터리(100)에 연결된다. 잔류 전압 방전부(300)는 본 발명의 전압 방전 장치의 주요 구성요소로서, 이의 세부 구성과 역할에 대해서는 이하 더 상세히 설명하기로 한다.

인버터부(400)는 크게 커패시터(410)와 다수의 인버터들(421, 422, 423, 424, 425, 426)로 구성된다.

커패시터(410)는 잔류 전압 방전부(300)에 병렬 연결되며, 일 실시예에서 고전압에 대한 제어성을 높이기 위해 대용량의 DC 평활용 커패시터가 사용될 수 있다. 이에 따라 일반적인 상황에서 풀차징(full-charging)된 커패시터(410)가 완전히 방전되기까지에는 상당한 시간이 소요될 수 있다.

다수의 인버터들(421, 422, 423, 424, 425, 426)은 배터리(100)에서 공급된 전압을 모터(500)를 구동하기에 적합한 전압으로 변환하는 역할을 한다. 예컨대, 다수의 인버터들(421, 422, 423, 424, 425, 426)은 DC 전압을 3상 교류 전압으로 변환하여 모터(500)에 제공할 수 있다.

앞서 언급했던 잔류 전압 방전부(300)는 저항(310)과 잔류 전압 확인부(320)와 스위치(330)로 구성된다.

저항(310)은 잔류 전압 확인부(320)가 정상적으로 동작할 수 있도록 보조하는 역할을 할 뿐만 아니라, 그 자체적으로도 잔류 전압을 방전시키는 역할을 한다. 따라서, 저항(310)이 클수록 방전 효과는 더욱 커질 수 있다.

잔류 전압 확인부(320)는 잔류 전압을 확인할 수 있는 역할을 함과 동시에, 잔류 전압을 방전시키는 역할을 한다. 예컨대 잔류 전압 확인부(320)는 도 1에서는 시각적 확인이 가능한 발광 다이오드이다.

스위치(330)는 잔류 전압 방전부(300)의 동작을 가능하게 하는 요소로서, 예컨대 잔류 전압 방전부를 덮는 커버를 열면 폐쇄(close)되고, 상기 커버를 닫으면 개방(open)되도록 동작할 수 있다. 스위치(330)가 존재함으로써, 잔류 전압 확인부(320)는 평시에는 전압이 공급되지 않으나, 만일 커버를 여는 것을 통해 스위치(330)가 폐쇄되면 전압이 공급된다.

잔류 전압 방전부(300)는 차량의 오프 후에 커패시터에 잔류 전압이 존재하고, 만일 잔류 전압 방전부(300)를 덮는 커버를 열면 스위치(330)가 폐쇄되면서 저항(310) 및 잔류 전압 확인부(320)에 전류가 흐른다. 이에 따라 도 1에서 발광 다이오드인 잔류 전압 확인부(320)는 발광됨으로써, 아직 잔류 전압이 존재함을 외부로 알림과 동시에, 잔류 전압을 방전시키는 역할을 한다.

이러한 잔류 전압의 존재를 알리고, 동시에 방전을 시키는 중에 이를 제어하기 위한 별도의 제어 장치는 필요하지 않다. 본 발명에서는 스위치(330)가 잔류 전압 방전부(300)를 덮는 커버를 열고 닫는 것에 연동하여 폐쇄되고 개방되도록 기계적으로 장치하는 것만으로도 구현이 가능하다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 방전 장치를 포함하는 차량의 내부 회로도이다.

도 2는 도 1과 비교할 때 도 1의 잔류 전압 확인부(320)가 도 2의 잔류 전압 확인부(340)로 치환되었다는 차이점이 존재한다.

잔류 전압 확인부(340)는 방전을 함과 동시에 청각적 확인을 위한 경고음을 내는 버저이다. 이러한 경고음을 통해 외부에 잔류 전압이 존재함을 명확히 알릴 수 있다. 특히, 밝은 대낮 등과 같이 다이오드의 불빛을 식별하는 것이 어려운 상황에서는 도 1의 발광 다이오드보다 도 2의 버저가 더욱 효과적일 수 있다.

아울러, 도 1이나 도 2에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 원리에 따라 발광 다이오드와 버저를 동시에 포함하는 잔류 전압 확인부(340)도 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 방전 장치를 도시한 도면이다.

도시된 것과 같이, 전압 방전 장치는 잔류 전압 확인부(320)를 포함한다. 사용자가 잔류 전압 방전부가 포함된 박스(600)의 커버를 여는 것을 통해 잔류 전압이 존재하는지 잔류 전압 확인부(320)를 통해 확인이 가능하다. 이로써 만일 잔류 전압이 존재하지 않는다면 사용자는 안전이 더욱 확보된 상태에서 예컨대 퓨즈(230) 교체 작업 등을 수행할 수 있을 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 하이브리드 차량이나 전기 차량과 같이 고전압을 사용하는 차량에서 커패시터 등에 미처 방전되지 못하고 남아있는 잔류 전압을 확인함과 동시에 이를 방전시키는 것이 가능하게 하며, 이를 위해 시각적으로 잔류 전압이 확인 가능한 발광 다이오드를 설치하거나, 청각적으로 잔류 전압이 확인 가능한 버저를 설치하거나, 이 두개를 모두 설치함으로써 정비 등을 하는 사용자의 안전을 확보함과 동시에 빠른 방전을 수행함으로써 정비가 더욱 신속히 이루어지게 할 수 있다.

Claims

고전압을 제공하는 배터리;
상기 배터리에 연결된 잔류 전압 방전부; 및
상기 잔류 전압 체크부에 병렬 연결된 커패시터를 포함하고,
상기 잔류전압 방전부는,
저항;
잔류 전압 확인부; 및
스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 잔류 전압 확인부는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 잔류 전압 확인부는 버저(buzzer)인 것을 특징으로 하는 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 잔류 전압 확인부는 발광 다이오드 및 버저를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스위치는 상기 잔류 전압 방전부를 덮는 커버를 열면 폐쇄(close)되고, 상기 커버를 닫으면 개방(open)되는 것을 특징으로 하는 고전압을 이용하는 차량을 위한 잔류 전압 방전 장치.