KR20130081973A - System for controlling a battery charger for electric vehicle and the method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A control system of an electric vehicle battery charger and a method thereof are provided to comply with international standard and at the same time to assure safety and convenience, by supplying driving power to drive an on-board battery charger preferentially through a vehicle battery. CONSTITUTION: A connector (120) is connected to a power supply apparatus (100) and a vehicle (110). A control electronic apparatus (103) generates a constant voltage or a control pilot signal of pulse type according to the charging preparation state of a charger (112). A charging controller (113) is comprised in an on-board battery charger (111) including the charger. The charging controller controls a charging operation of the charger by receiving the control pilot signal generated from the control electronic apparatus. A battery (115) is used as a power source to drive a motor of the electric vehicle. [Reference numerals] (100) Power supply device; (102) WAC orderer; (103) Control electronic device; (110) Vehicle; (111) On-board battery charger; (112) Charger; (113) Charging controller; (115) Battery; (116) Buffer; (AA) Graft; (BB) Level 1 code set; (CC) Code set connector; (DD) Vehicle inlet; (EE) Charging status indicator

Description

전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR CONTROLLING A BATTERY CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLE AND THE METHOD THEREOF}Control system of electric vehicle charger and its method {SYSTEM FOR CONTROLLING A BATTERY CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLE AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 전기 자동차용 충전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 자동차용 표준 충전 규격에 맞게 충전할 수 있도록 충전기를 제어하기 위한 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charger for an electric vehicle, and more particularly, to a control system and a method of a charger for an electric vehicle for controlling the charger to be charged to meet the standard charging standard for the electric vehicle.

지구의 환경오염 문제가 날로 심각해지고 있는 요즈음 무공해 에너지의 사용은 날로 중요성을 더해가고 있다. 특히, 대도시의 대기오염 문제는 날로 심각해지고 있는데, 차량의 배기가스는 그 주요원인 중의 하나이다.The use of pollution-free energy is becoming more and more important these days, as the problem of global environmental pollution is increasing. In particular, the problem of air pollution in large cities is getting serious day by day, the exhaust gas of the vehicle is one of the main causes.

이와 같은 상황에서 무공해 에너지인 전기를 동력원으로 사용하는 이른바 전기 차량을 실용화하기 위한 연구가 근래 들어 활발하게 진행되고 있다. 전기 차량은 외부로부터 전기 에너지를 공급받아 이를 배터리에 충전한 후, 배터리에 충전된 전압으로 차륜과 결합된 모터를 통해 기계적 에너지인 동력을 얻는다.In such a situation, studies have been actively conducted for the practical use of so-called electric vehicles that use electricity, which is pollution-free, as a power source. The electric vehicle receives electric energy from the outside and charges the battery, and then obtains power, which is mechanical energy, through a motor coupled to the wheels at a voltage charged in the battery.

즉, 전기 차량은 배터리에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜야 하기 때문에 대용량의 충전식 배터리를 사용하며, 이러한 대용량의 충전식 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전장치를 구비하고 있다.That is, the electric vehicle uses a large-capacity rechargeable battery because it needs to drive a motor at a voltage charged in the battery, and has a battery charger for charging the large-capacity rechargeable battery.

배터리 충전장치는 충전시간에 따라 급속 충전기와 완속 충전기로 구분할 수 있으며, 차량 탑재 여부에 따라 탑재형 및 거치형으로 구분될 수 있다. 급속 충전기는 주유소와 같이 주행 중 긴급하게 충전하기 위한 장소에 설치되고 충전시간은 약 20분 정도 소요된다. 반면, 완속 충전기는 주차장이나 쇼핑몰 등 장시간 주차가 예상되는 장소에 설치되고 충전시간은 약 5시간 정도 소요된다.The battery charger may be classified into a quick charger and a slow charger according to a charging time, and may be classified into a mounted type and a mounted type depending on whether a vehicle is mounted. The quick charger is installed in an emergency charging place, such as a gas station, and takes about 20 minutes to charge. On the other hand, the slow charger is installed in a place where long-term parking is expected, such as a parking lot or a shopping mall, and charging time takes about 5 hours.

한편, 최근 전기 자동차(Electric Vehicle; EV) 및 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)의 개발과 보급이 가속화되면서, EV/PHEV용 배터리 충전에 관한 국제 표준(SAEJ 1772, IEC 61851-1 등) 및 국내 표준(K 61851-1 등)이 공시되고 있다.Meanwhile, with the recent development and spread of electric vehicles (EVs) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), international standards (SAEJ 1772, IEC 61851-1, etc.) and domestic standards on battery charging for EV / PHEVs have been accelerated. (K 61851-1, etc.) are disclosed.

그러나, 아직 공시된 국제 또는 국내 표준을 만족하는 충전기의 제어 시스템이 개발되지 않은 상태이며, 상기 국제 또는 국내 표준을 만족하면서 효과적으로 충전기를 제어할 수 있는 방법의 필요성이 요구되고 있는 실정이다.However, a control system for a charger that meets the published international or domestic standards has not been developed yet, and there is a need for a method for effectively controlling the charger while satisfying the international or domestic standards.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 커넥터에 의해 전원 공급 장치를 전기 자동차에 접속할 때, 충전 제어기에서 상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속을 감지하고, 차량의 각 장비로 전원을 공급하는 차량용 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to improve the above problems, when connecting the power supply to the electric vehicle by the connector, the charge controller detects the connection of the power supply by the connector, each equipment of the vehicle It is an object of the present invention to provide a control system and method for a charger for an electric vehicle, which controls the power supply of the on-board charging device to be supplied by a power supply line directly connected from a vehicle battery supplying power to a furnace.

또한, 본 발명은 차량용 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원을 공급하고, 설정된 시간이 경과한 후, 상기 차량용 배터리와 연결된 IG(Ignition) 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention supplies the power of the on-board charging device by a power supply line directly connected from the vehicle battery, and after a set time has elapsed, the on-board through the IG (Ignition) 3 line connected to the vehicle battery An object of the present invention is to provide a control system and a method of a charger for an electric vehicle that controls the power supply of the board charging device.

또한, 본 발명은, 제어 전자 장치로부터 충전 준비 완료 신호를 수신하고, 설정된 시간 이후 상기 제어 전자 장치 및 상기 충전 제어기 사이에 병렬 연결된 적어도 2개의 저항 사이에 설치된 스위치를 온 시킴으로써 상기 충전기의 충전을 개시하는 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Also, the present invention starts charging the charger by receiving a charge ready signal from a control electronic device and turning on a switch provided between at least two resistors connected in parallel between the control electronic device and the charge controller after a set time. An object of the present invention is to provide a control system and method for an electric vehicle charger.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특유의 효과를 달성하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.In order to achieve the above-described object of the present invention and to achieve the specific effects of the present invention described below, the characteristic structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 태양에 따르면, 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템은, 전기 자동차용 전원 공급 장치(Electric Vehicle Supply Equipment)를 통해 전원을 공급받아 전기 자동차에 탑재된 차량 구동용 제1 배터리를 충전시키는 충전기의 충전 동작을 제어하기 위한 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템에 있어서, 상기 전원 공급 장치를 상기 전기 자동차에 접속하기 위한 커넥터; 상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속 및 상기 충전기의 충전 준비 상태에 따라 정전압 또는 펄스 형태의 제어 파일럿 신호를 생성하는 상기 전원 공급 장치의 제어 전자 장치; 및 상기 전기 자동차 내에 설치된 상기 충전기를 포함하는 온-보드 충전 장치(On-board Battery Charger) 내에 구비되고, 상기 제어 전자 장치로부터 상기 생성된 제어 파일럿 신호를 수신하여 상기 전기 자동차에 탑재된 상기 충전기의 충전 동작을 제어하는 충전 제어기를 포함하며, 상기 충전 제어기는, 상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속이 감지되면, 차량용 제2 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어한다.According to an aspect of the present invention, a control system for an electric vehicle charger is a charger that charges a first battery for driving a vehicle mounted on an electric vehicle by receiving power through an electric vehicle supply equipment. A control system for an electric vehicle charger for controlling a charging operation of the electric vehicle, comprising: a connector for connecting the power supply device to the electric vehicle; A control electronic device of the power supply device generating a control pilot signal in the form of a constant voltage or a pulse according to the connection of the power supply device by the connector and the charge preparation state of the charger; And an on-board battery charger including the charger installed in the electric vehicle, and receiving the generated control pilot signal from the control electronic device to mount the charger on the electric vehicle. And a charging controller configured to control a charging operation, wherein the charging controller is connected to the on-board charging device by a power supply line connected directly from a second vehicle battery when a connection of the power supply device is detected by the connector. Control the power supply.

바람직하게는, 상기 충전 제어기는 상기 차량용 제2 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원을 공급하고, 설정된 제1 시간이 경과한 후, 상기 차량용 제2 배터리와 연결된 IG(Ignition) 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어한다.Preferably, the charging controller supplies power to the on-board charging device by a power supply line directly connected from the second vehicle battery, and after the set first time elapses, the charge controller is connected to the second vehicle battery. The IG (Ignition) 3 line controls the on-board charging to be powered.

바람직하게는, 상기 제1 시간은 3초 내지 10초 사이에서 설정되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first time is set between 3 seconds and 10 seconds.

바람직하게는, 상기 충전 제어기는 설정된 제2 시간 동안 상기 차량용 제2 배터리와 연결된 IG 3 라인을 통해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어한다.Preferably, the charging controller controls the power supply of the on-board charging device to be supplied through an IG 3 line connected with the vehicle second battery for a set second time.

바람직하게는, 상기 충전 제어기는 상기 제어 전자 장치로부터 충전 준비 완료 신호를 수신하고, 설정된 제3 시간 이후 상기 제어 전자 장치 및 상기 충전 제어기 사이에 병렬 연결된 적어도 2개의 저항 사이에 설치된 스위치를 온 시킴으로써 상기 충전기의 충전을 개시하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the charge controller receives the charge ready signal from the control electronic device and turns on the switch installed between at least two resistors connected in parallel between the control electronic device and the charge controller after a set third time. It is characterized by starting the charging of the charger.

바람직하게는, 상기 충전 제어기는 상기 충전기의 충전을 개시한 이후, 상기 전원 공급 장치로부터 공급되는 전력에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the charge controller is characterized in that the power of the on-board charging device is supplied by the power supplied from the power supply after starting the charging of the charger.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 전기 자동차용 충전기의 제어 방법은, 전기 자동차용 전원 공급 장치(Electric Vehicle Supply Equipment)를 통해 전원을 공급받아 전기 자동차에 탑재된 차량 구동용 제1 배터리를 충전시키는 충전기의 충전 동작을 제어하기 위한 전기 자동차용 충전기의 제어 방법에 있어서, 커넥터를 통해 상기 전원 공급 장치를 상기 전기 자동차에 접속시키는 단계; 상기 전기 자동차 내에 설치된 상기 충전기를 포함하는 온-보드 충전 장치(On-board Battery Charger) 내에 구비되어 상기 충전기의 충전 동작을 제어하는 충전 제어기에서 상기 전원 공급 장치 내의 제어 전자 장치로부터 생성된 제어 파일럿 신호를 수신하는 단계; 및 상기 충전 제어기에서 상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속이 감지되면, 차량용 제2 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a control method for an electric vehicle charger includes a charger for charging a vehicle driving first battery mounted in an electric vehicle by receiving power through an electric vehicle supply equipment. A control method of a charger for an electric vehicle for controlling a charging operation of a device, the method comprising: connecting the power supply device to the electric vehicle through a connector; A control pilot signal generated from a control electronic device in the power supply in a charge controller provided in an on-board battery charger including the charger installed in the electric vehicle to control a charging operation of the charger. Receiving; And when the connection of the power supply device is detected by the connector in the charging controller, controlling the power supply of the on-board charging device to be supplied by a power supply line directly connected from the second vehicle battery.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 현재의 EV/PHEV용 배터리 충전에 관한 국제 표준(SAEJ 1772, IEC 61851-1 등) 및 국내 표준(K 61851-1 등)을 만족하면서, 효과적으로 충전기를 제어할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, the charger can be effectively controlled while satisfying the current international standards (SAEJ 1772, IEC 61851-1, etc.) and domestic standards (K 61851-1, etc.) regarding battery charging for EV / PHEV. There are advantages to it.

또한, 탑재형 완속 충전기를 통한 전기 자동차의 충전시, 온-보드 충전 장치(OBC)를 구동하기 위한 구동 전력을 차량용 배터리를 통해 우선적으로 공급함으로써 국제 기준에 부합함과 동시에 안전성과 편의성을 보장할 수 있는 장점이 있다.In addition, when charging an electric vehicle through an onboard slow charger, driving power for driving an on-board charging device (OBC) is preferentially supplied through a vehicle battery, thereby ensuring safety and convenience while meeting international standards. There are advantages to it.

도 1은 본 발명이 적용되는 전원 공급 장치(EVSE) 및 탑재형 완속 충전기를 포함한 전기 자동차용 충전 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명이 적용되는 전기 자동차용 충전 시스템에서의 차량 결선을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명이 적용된 탑재형 완속 충전기의 연결 관계를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전기의 세부 구조를 나타내는 회로도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어기의 충전기 제어 절차를 나타내는 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치(EVSE)와 충전 제어기 간의 제어 파일롯 회로를 나타내는 회로도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도 6의 등가 회로를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 충전 제어기를 제어하기 위해 생성되는 신호들의 타이밍도.1 is a view showing a charging system for an electric vehicle including a power supply (EVSE) and a mounted slow charger to which the present invention is applied.
2 is a view showing a vehicle connection in the charging system for an electric vehicle to which the present invention is applied.
3 is a view showing a connection relationship of the mounted slow charger to which the present invention is applied.
4 is a circuit diagram showing a detailed structure of a charger according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a charger control procedure of a charging controller according to an embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram illustrating a control pilot circuit between a power supply (EVSE) and a charge controller according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates the equivalent circuit of FIG. 6 in accordance with an embodiment of the present invention.
8 is a timing diagram of signals generated to control a charge controller in accordance with an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

본 발명은 커넥터에 의해 전원 공급 장치(Electric Vehicle Supply Equipment; EVSE)를 전기 자동차(예컨대, EV, PHEV 등)에 접속할 때, 충전 제어기에서 상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속을 감지하고, 차량의 각 장비로 전원을 공급하는 차량용 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 온-보드 충전 장치(On-board Battery Charger; OBC)의 전원이 공급되도록 제어하는 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 방법을 제안한다.The present invention, when connecting an electric vehicle supply equipment (EVSE) by a connector to an electric vehicle (e.g., EV, PHEV, etc.), senses the connection of the power supply by the connector in the charge controller, A control system and method for an electric vehicle charger that controls the power of the on-board battery charger (OCC) to be supplied by a power supply line directly connected from a vehicle battery supplying power to each equipment of the Suggest.

이때, 본 발명의 실시예에 따라 차량용 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원을 공급하고, 설정된 시간이 경과한 후, 상기 차량용 배터리와 연결된 IG(Ignition) 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어함으로써, 암전류를 최소화할 수 있다.In this case, the power supply of the on-board charging device is supplied by a power supply line directly connected from a vehicle battery according to an embodiment of the present invention, and after a set time elapses, an IG (Ignition) 3 line connected to the vehicle battery By controlling the power supply of the on-board charging device through the, it is possible to minimize the dark current.

또한, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 충전 제어기에서 제어 전자 장치로부터 충전 준비 완료 신호를 수신하고, 설정된 시간 이후 상기 제어 전자 장치 및 상기 충전 제어기 사이에 병렬 연결된 적어도 2개의 저항 사이에 설치된 스위치를 온 시킴으로써 상기 충전기의 충전을 개시하며, 상기 충전기의 충전을 개시한 이후, 상기 전원 공급 장치로부터 공급되는 전력에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the charge controller receives a charge ready signal from the control electronic device, and after the set time is provided a switch provided between at least two resistors connected in parallel between the control electronic device and the charge controller The charging of the charger is started by turning on, and after the charging of the charger is started, the power of the on-board charging device is controlled by the power supplied from the power supply.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명이 적용되는 전기 자동차용 충전 시스템의 구성 및 세부 결선 방법을 설명한다.First, a configuration and a detailed connection method of a charging system for an electric vehicle to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명이 적용되는 전원 공급 장치 및 탑재형 완속 충전기를 포함한 전기 자동차용 충전 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 전원 공급 장치(100)는 커넥터(120)를 통해 자동차(110)와 연결된다. 한편, 상기 자동차(110)에는 충전기(112) 및 충전 제어기(113)로 구성된 온-보드 충전 장치(OBC)(111)가 탑재되고, 상기 충전기(112)를 통해 배터리(115)가 충전된다.1 is a diagram illustrating a charging system for an electric vehicle including a power supply device and a mounted slow charger to which the present invention is applied. Referring to FIG. 1, the power supply device 100 is connected to the vehicle 110 through a connector 120. On the other hand, the vehicle 110 is equipped with an on-board charging device (OBC) 111 consisting of a charger 112 and the charge controller 113, the battery 115 is charged through the charger 112.

한편, 상기 전원 공급 장치(100)와 상기 자동차(110) 사이에 연결되는 커넥터(120)는 예컨대 5 개의 연결 라인을 포함할 수 있다. 이때, 제1 라인 및 제2 라인은 충전을 위한 전력이 공급되는 라인이며, 제3 라인은 접지(ground)를 위한 라인이다. 또한, 제4 라인 및 제5 라인은 제어 신호를 전송하기 위한 라인으로서, 제4 라인을 통해서는 제어 파일럿(control pilot) 신호가 전송되며, 제5 라인을 통해서는 근접 감지(proximity sensing)를 위한 신호가 전송된다. 즉, 상기 전원 공급 장치(100)가 상기 온-보드 충전 장치(111)에 연결될 때, 상기 전원 공급 장치(100)의 제어 전자 장치(103)는 상기 제4 라인 및 제5 라인을 통해 상기 온-보드 충전 장치(111)의 충전 제어기(113)로 제어 신호를 전송한다.Meanwhile, the connector 120 connected between the power supply device 100 and the vehicle 110 may include, for example, five connection lines. In this case, the first line and the second line are lines for supplying power for charging, and the third line is a line for ground. In addition, the fourth line and the fifth line are lines for transmitting a control signal, and a control pilot signal is transmitted through the fourth line, and proximity detection is performed through the fifth line. The signal is sent. That is, when the power supply device 100 is connected to the on-board charging device 111, the control electronics 103 of the power supply device 100 is turned on through the fourth line and the fifth line. The control signal is transmitted to the charging controller 113 of the board charging device 111.

상기 제어 신호는 EV/PHEV용 배터리 충전에 관한 국제 표준(SAEJ 1772, IEC 61851-1 등)에 따라 정전압 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호로 구성될 수 있으며, 예컨대, 후술하는 도 8에 도시된 바와 같이 12V, 9V의 정전압 신호 또는 +9/-12V의 PWM 신호 또는 +6/-12V의 PWM 신호로 구성될 수 있다.The control signal may be configured as a constant voltage or pulse width modulation (PWM) signal according to international standards (SAEJ 1772, IEC 61851-1, etc.) regarding the charging of the battery for EV / PHEV, for example, as shown in FIG. As shown in the drawings, the voltage signal may be configured as a constant voltage signal of 12V, 9V, a PWM signal of + 9 / -12V, or a PWM signal of + 6 / -12V.

이때, 본 발명의 실시예에 따라 상기 충전 제어기(113)에서는 상기 제어 전자 장치(103)로부터 제어 신호를 제공받고, 수신된 제어 신호에 의해 판단된 각 상태(state)에 따라 따라 충전기(112)의 충전 동작을 제어하며, 온-보드 충전 장치(111)를 구동하기 위한 전력 공급을 제어한다.In this case, the charging controller 113 receives the control signal from the control electronic device 103 according to the embodiment of the present invention, and the charger 112 according to each state determined by the received control signal. Controls the charging operation of the power supply, and controls the power supply for driving the on-board charging device 111.

이와 같이, 충전된 배터리(115)는 전기 자동차(110)의 모터를 구동하는 전력원으로 사용된다. 한편, 전원 공급 장치(100)에는 AC 지시자(AC Present Indication)(102)가 더 구비될 수 있으며, 이를 통해 전원 공급 장치(100)의 콘센트가 연결되어 AC 전류가 정상적으로 공급되는지 여부를 사용자가 확인할 수 있다.As such, the charged battery 115 is used as a power source for driving the motor of the electric vehicle 110. On the other hand, the power supply 100 may be further provided with an AC present indicator (AC Present Indication) 102, through which the user is connected to the outlet of the power supply 100 to determine whether the AC current is normally supplied Can be.

또한, 전원 공급 장치(100)에 구비된 제어 전자 장치(Control Electronics)(103)는 전원 공급 장치(100)의 연결 상태 및 충전 준비 완료 여부에 따라 제1 스위치(S1)(105)의 동작에 의해 PWM 신호 또는 정전압(Constant Voltage) 신호(예컨대, 9V 또는 12V)를 출력하여, 커넥터(120) 및 버퍼(116)를 통해 자동차(110)의 충전 제어기(113)로 제공한다.In addition, the control electronics 103 included in the power supply device 100 may control the operation of the first switch S1 105 depending on the connection state of the power supply device 100 and whether the battery is ready for charging. By outputting a PWM signal or a constant voltage signal (for example, 9V or 12V), it is provided to the charge controller 113 of the vehicle 110 through the connector 120 and the buffer 116.

배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)(114)은 배터리(115)의 상태 정보를 수신하여 배터리를 관리하기 위한 각종 기능을 수행한다.The battery management system (BMS) 114 receives various state information of the battery 115 and performs various functions for managing the battery.

한편, 상기 전원 공급 장치(100)가 커넥터(120)를 통해 자동차(110)와 연결되고 소정의 정해진 절차에 따라 충전 준비가 완료되면, 충전 제어기(113)는 제2 스위치(S2)(117)를 온(on) 시킴으로써 충전기(112)가 제공된 AC 전력에 의해 배터리(115)를 충전하도록 제어한다.On the other hand, when the power supply device 100 is connected to the vehicle 110 through the connector 120 and ready to charge according to a predetermined procedure, the charging controller 113 is the second switch (S2) (117) By turning on the charger 112 controls to charge the battery 115 by the provided AC power.

도 2는 본 발명이 적용되는 전기 자동차용 충전 시스템에서의 차량 결선을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 온-보드 충전 장치(111)의 충전기(112)는 전원 공급 장치(EVSE)(100)로부터 상용 AC 전원을 공급받아 차량의 모터를 구동하기 위한 제1 배터리(115)(예컨대, 고전압 배터리)를 충전시킨다. 이때, 본 발명의 실시예에 따라 온-보드 충전 장치(111)의 충전 제어기(113)는 커넥터(120)를 통해 상기 전원 공급 장치(100)의 제어 전자 장치(103)로부터 제어 신호를 수신하여 충전기(112)의 충전을 제어하며, 온-보드 충전 장치(111)를 구동하기 위한 구동 전력의 공급을 제어한다.2 is a view showing a vehicle connection in the charging system for an electric vehicle to which the present invention is applied. Referring to FIG. 2, the charger 112 of the on-board charging device 111 receives a commercial AC power from a power supply (EVSE) 100 to drive a motor of a vehicle 1. For example, a high voltage battery). At this time, the charging controller 113 of the on-board charging device 111 according to an embodiment of the present invention receives a control signal from the control electronic device 103 of the power supply device 100 through the connector 120 The charging of the charger 112 is controlled, and the supply of driving power for driving the on-board charging device 111 is controlled.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 전원 공급 장치(100)가 온-보드 충전 장치(111)와 연결되기 전, 상기 온-보드 충전 장치(111)에는 전력이 공급되지 않아 구동이 되지 않는 상태이다. 이때, 상기 전원 공급 장치(100)가 커넥터(120)를 통해 온보드 충전 장치(111)와 연결되면, 충전 제어기(113)에서는 이를 감지하고, 온-보드 충전 장치(111)로 구동 전력이 공급되도록 제어한다.In more detail, before the power supply device 100 is connected to the on-board charging device 111, the on-board charging device 111 is not driven because power is not supplied. In this case, when the power supply device 100 is connected to the onboard charging device 111 through the connector 120, the charging controller 113 detects this and supplies driving power to the on-board charging device 111. To control.

즉, 본 발명의 실시예에 따라 처음 커넥터(120)를 통해 전원 공급 장치(100)가 온-보드 충전 장치(111)에 연결되면, 충전 제어기(113)는 차량에 기본적으로 구비되어 차량 내의 각 장치로 전원을 공급하는 차량용 배터리(이하, '제2 배터리'라고 한다.)(210)(예컨대, 12V 배터리)로부터 온-보드 충전 장치(111)로 구동 전력을 제공하도록 제어한다.That is, according to an embodiment of the present invention, when the power supply device 100 is connected to the on-board charging device 111 through the connector 120 for the first time, the charging controller 113 is basically provided in the vehicle, and thus the angles in the vehicle are determined. A vehicle battery (hereinafter referred to as a 'second battery') that supplies power to the device is controlled to provide driving power from the 210 (eg, a 12V battery) to the on-board charging device 111.

이때, 본 발명의 실시예에 따라, 최초 접속시에는 상기 제2 배터리(210)로부터 온-보드 충전 장치(111)로 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 구동 전력을 공급받도록 제어하며, 설정된 일정 시간(예컨대, 3초 내지 10초)이 경과하면, 상기 제2 배터리(210)와 연결된 IG(Ignition) 3 라인으로 핸드오버(handover) 하여, 상기 IG 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치(111)의 구동 전력이 공급되도록 제어하는 것이 바람직하다. 이와 같이 제어함으로써 암전류 발생을 최소화할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, at the time of initial connection, the control unit is controlled to receive the driving power by a power supply line directly connected to the on-board charging device 111 from the second battery 210, and set a predetermined time. When 3 seconds to 10 seconds elapse, the device 100 performs a handover to an IG (Ignition) 3 line connected to the second battery 210, and on-board charging device 111 through the IG 3 line. It is preferable to control so that the driving power of. By controlling in this way, dark current generation can be minimized.

한편, 상기 IG 3 라인에 의해 전력이 공급된 후, 전원 공급 장치(100)에서 충전 준비가 완료되고, 상기 제어 파일럿의 듀티(duty) 발생 확인 후 후술하는 방법에 따라 제2 스위치(S2)가 온(on) 되면, 상기 전원 공급 장치(100)를 통해 제공되는 상용 AC 전원에 의해 온-보드 충전 장치(111)를 구동시킨다. 이때, 제1 릴레이(202) 또는 제2 릴레이(203)의 동작에 의해 상기 제2 배터리(210)로부터의 전원 공급이 제어될 수 있다.On the other hand, after the power is supplied by the IG 3 line, the power supply device 100 is ready to charge, and after confirming the duty (duty) of the control pilot (duty) occurs after the second switch (S2) according to the method described below When turned on, the on-board charging device 111 is driven by commercial AC power provided through the power supply device 100. In this case, the power supply from the second battery 210 may be controlled by the operation of the first relay 202 or the second relay 203.

상기 IG 키 스위치(201)는 사용자의 IG 키 작동에 의해 온/오프 될 수 있으며, 상기 제2 배터리(210)의 전력을 차량 내의 각종 제어기(204)들로 공급한다. 또한, IG 3 라인을 통해 상기 제2 배터리(210)의 전력은 배터리 관리 시스템(114)으로 공급될 수 있으며, 상기 배터리 관리 시스템(114)은 온-보드 충전 장치(111)와 CAN 통신 방법으로 데이터를 송수신할 수 있다.The IG key switch 201 may be turned on / off by a user's IG key operation and supplies power of the second battery 210 to various controllers 204 in the vehicle. In addition, power of the second battery 210 may be supplied to the battery management system 114 through the IG 3 line, and the battery management system 114 may communicate with the on-board charging device 111 in a CAN communication method. Can send and receive data.

상기 제1 배터리(115)에 충전된 전력은 인버터(inverter)(208)를 통해 자동차의 모터를 구동시키게 되며, 아울러 LDC(Low DC/DC Converter)(205), 에어컨(206), 히터(207) 등 차량 내의 각종 장치들에도 전원을 공급할 수 있다. 이때, 제3 릴레이(209)의 동작에 의해 상기 제1 배터리(115)의 전원 공급이 제어될 수 있다.The power charged in the first battery 115 drives the motor of the vehicle through an inverter 208, and also a low DC / DC converter (LDC) 205, an air conditioner 206, and a heater 207. It can also supply power to various devices in the vehicle. In this case, the power supply of the first battery 115 may be controlled by the operation of the third relay 209.

도 3은 본 발명이 적용된 탑재형 완속 충전기의 연결 관계를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 전원 공급 장치(100)를 통해 가정용 AC 전원(예컨대, 110V, 220V 등) 등이 자동차(110) 내의 온-보드 충전 장치(OBC)(111)로 공급되면, 상기 온-보드 충전 장치(111)의 충전기(112)는 본 발명의 실시예에 따라 충전 제어기(113)를 통해 제어되어 제1 배터리(115)(예컨대, 고전압 250~450V DC 리튬-이온 배터리)를 충전시킨다. 상기 제1 배터리(115)에 충전된 전력은 인버터(208)를 통해 모터(300)를 구동시킴으로써 자동차(110)를 구동시킨다.3 is a view showing a connection relationship of the mounted slow charger to which the present invention is applied. Referring to FIG. 3, when home AC power (eg, 110V, 220V, etc.) and the like are supplied to the on-board charging device (OBC) 111 in the vehicle 110 through the power supply 100 as described above. In addition, the charger 112 of the on-board charging device 111 may be controlled through the charging controller 113 according to the embodiment of the present invention so that the first battery 115 (eg, a high voltage 250 to 450 V DC lithium-ion battery) may be used. ). The electric power charged in the first battery 115 drives the motor vehicle 110 by driving the motor 300 through the inverter 208.

이때, 배터리 관리 시스템(BMS)(114)은 상기 온-보드 충전 장치(111) 및/또는 상기 제1 배터리(115)와 통신함으로써 제어 정보를 송수신하며, 제1 배터리(115)의 상태를 모니터링하게 된다.In this case, the battery management system (BMS) 114 transmits and receives control information by communicating with the on-board charging device 111 and / or the first battery 115, and monitors the state of the first battery 115. Done.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전기(112)의 세부 구조를 나타내는 회로도이다. 도 4를 참조하면, 온-보드 충전 장치(111) 내에 구비되는 충전기(112)는 본 발명의 실시예에 따라 필터 및 정류부(420), LLC 컨버터부(430) 및 부스트 컨버터부(440)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 LLC 컨버터부(430)는 1차 스위칭부(431), 절연부(431), 2차 스위칭부(433) 등으로 구성될 수 있다.4 is a circuit diagram showing a detailed structure of a charger 112 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the charger 112 included in the on-board charging device 111 may include a filter and rectifier 420, an LLC converter 430, and a boost converter 440 according to an embodiment of the present invention. It can be configured to include. In addition, the LLC converter 430 may include a primary switching unit 431, an insulation unit 431, a secondary switching unit 433, and the like.

먼저 필터 및 정류부(420)는 입력된 220V AC 전류(410)를 필터링하고 정류하여 도시된 바와 같이 240V 120Hz의 전류를 출력시킨다. 1차 스위칭부(431)에서는 상기 필터 및 정뷰부(420)로부터 공급된 전류를 LLC에 의해 스위칭하여 100kHz의 펄스 신호로 변환시킨다. 절연부(432)에서는 트랜스포머에 의해 전력을 2차 스위칭부(433)로 전달하며, 2차 스위칭부(433)에서는 80V DC 링크(link) 전류를 생성한다. 마지막으로 부스트 및 전류 제어부(441)에서는 상기 DC 링크 전류를 부스팅하여 50kHz 전류로 출력시켜 배터리(115)를 충전시킨다.First, the filter and rectifier 420 filters and rectifies the input 220V AC current 410 to output a current of 240V 120Hz as shown. In the primary switching unit 431, the current supplied from the filter and the constant view unit 420 is switched by the LLC to convert into a pulse signal of 100 kHz. The insulation unit 432 transfers power to the secondary switching unit 433 by the transformer, and the secondary switching unit 433 generates an 80 V DC link current. Finally, the boost and current controller 441 boosts the DC link current and outputs a 50 kHz current to charge the battery 115.

한편, 상기 충전기(112)의 세부 구현 방법은 다양하게 구현하는 것이 가능하며, 본 발명이 상기 도 4에 도시된 회로로 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the detailed implementation method of the charger 112 can be implemented in various ways, the present invention is not limited to the circuit shown in FIG.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어기의 충전 제어 절차 및 제어 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, the charging control procedure and the control method of the charging controller according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어기의 충전기 제어 절차를 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 먼저 충전을 위해 전원 공급 장치(EVSE)(100)와 차량의 온-보드 충전 장치(111)를 커넥터(120)로 연결(S501)하면, 본 발명의 실시예에 따라 충전 제어기(113)의 제어에 의해 기설정된 제1 시간(예컨대, 3 내지 10초) 동안 차량용 배터리(즉, 제2 배터리)(210)로부터 전력(B+ 전력)을 온-보드 충전 장치(111)로 공급(S502)한다.5 is a flowchart illustrating a charger control procedure of the charging controller according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, first, when the power supply device (EVSE) 100 and the on-board charging device 111 of the vehicle are connected to the connector 120 (S501), charging according to an embodiment of the present invention is performed. Power (B + power) from the vehicle battery (ie, the second battery) 210 to the on-board charging device 111 for a first time (eg, 3 to 10 seconds) preset by the control of the controller 113. Supply (S502).

그런 다음, 전원 공급 장치(100)의 충전 준비가 완료(예컨대, 사용자의 결제 완료 등)되면, 온-보드 충전 장치(111)의 제어 파일럿 듀티 발생 확인 후, 제2 스위치(S2)를 온 시킴(S503)으로써 충전 절차를 진행한다.Then, when the charging preparation of the power supply device 100 is completed (for example, the user's payment is completed), the second switch S2 is turned on after checking the control pilot duty of the on-board charging device 111. The charging procedure proceeds to step S503.

이때, 전원 공급 장치(100)로부터 220V의 AC 전원이 공급(S504)되고, 상기 전원 공급에 따라 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 온(S505)되어 상기 AC 전원을 DC 전원(예컨대, 15V 전원)으로 변환하여 온-보드 충전 장치(111)의 구동 전력으로 공급하게 된다.In this case, 220V of AC power is supplied from the power supply device 100 (S504), and the switching mode power supply (SMPS) is turned on (S505) according to the power supply to supply the AC power to DC power (for example, 15V power). The conversion is performed to supply the driving power of the on-board charging device 111.

한편, 추가적으로 상기 온-보드 충전 장치(111)가 제2 배터리(210)와 연결되는 IG 3 라인의 릴레이가 온(S506) 될 수 있으며, 이에 따라 상기 온-보드 충전 장치(111)의 정상 여부를 검사할 수가 있게 된다.Meanwhile, in addition, the relay of the IG 3 line connecting the on-board charging device 111 to the second battery 210 may be turned on (S506), and accordingly, whether the on-board charging device 111 is normal You can check

이와 같이, IG 3 라인의 릴레이가 온 되면, 공급되는 AC 전원에 의한 충전(S507, S509) 절차가 진행된다. 이때, 상기 온-보드 충전 장치(111)에 오류가 발생할 경우(S508), 충전 절차를 중단하고, IG 3 라인의 릴레이를 오프시키고, 공급되는 220V 전원을 오프(S510)시킨다.In this way, when the relay of the IG 3 line is turned on, the charging (S507, S509) procedure by the supplied AC power supply proceeds. In this case, when an error occurs in the on-board charging device 111 (S508), the charging procedure is stopped, the relay of the IG 3 line is turned off, and the supplied 220V power is turned off (S510).

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치(EVSE)와 충전 제어기 간의 제어 파일롯 회로를 나타내는 회로도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도 6의 등가 회로를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a control pilot circuit between a power supply device EVSE and a charge controller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating an equivalent circuit of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 전원 공급 장치(100)로부터 생성된 PWM 신호가 제1 스위치(S1)(105)를 통해 R1으로 출력되고, 커넥터(120)의 제4 라인을 통해 자동차(110)의 다이오드(D) 및 버퍼(116) 등을 거쳐 충전 제어기(113)로 제공된다.Referring to FIG. 6, a PWM signal generated from the power supply apparatus 100 is output to R1 via a first switch S1 (105) according to an embodiment of the present invention, and the fourth line of the connector 120 To the charge controller 113 via the diode D of the car 110 and the buffer 116 and the like.

한편, 상기 제2 스위치(S2)(117)는 상술한 바와 같이 전원 공급 장치(100)의 충전 준비가 완료되면, 온(on) 상태가 되며, 상기 제2 스위치(S2)의 온 상태에 따라 R3 및 R2 의 병렬 저항에 의해 상기 충전 제어기(113)로 공급되는 PWM 신호의 전압이 도 8에 도시된 바와 같이 +9V에서 +6V로 낮아진다.On the other hand, when the second switch (S2) 117 is ready to charge the power supply device 100 as described above, it is turned on (on), according to the on state of the second switch (S2) The voltage of the PWM signal supplied to the charge controller 113 by the parallel resistors of R3 and R2 is lowered from + 9V to + 6V as shown in FIG.

도 7은 상기 도 6에서 제1 스위치(S1)(105)가 제어 전자 장치(103)의 PWM 단자에 연결되고, 자동차(110)의 제2 스위치(S2)(117)가 온 될 경우의 등가 회로(equivalent circuit)를 나타낸다. 상기 도 7에서 C1은 Cc에 의한 케이블 용량을 제외한 EVSE의 모든 파일롯 라인의 용량을 나타낸다. 또한, C2는 자동차의 모든 파일롯 라인 용량을 나타낸다.FIG. 7 is equivalent to the case where the first switch S1 105 is connected to the PWM terminal of the control electronic device 103 and the second switch S2 117 of the vehicle 110 is turned on in FIG. 6. Represents an equivalent circuit. In FIG. 7, C1 represents the capacity of all pilot lines of the EVSE except the cable capacity of Cc. C2 also represents all pilot line capacities of the motor vehicle.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 충전 제어기를 제어하기 위해 생성되는 신호들의 타이밍도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 제어 파일럿(control pilot; C.P) 신호가 표준에 규정된 바와 같이 12V 또는 9V의 정전압 신호로 생성되거나, +9V/-12V 또는 +6V/-12V의 PWM 신호로 생성될 수 있다.8 is a timing diagram of signals generated for controlling a charge controller according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, a control pilot (CP) signal is generated as a constant voltage signal of 12V or 9V as defined in the standard, or + 9V / -12V or + 6V / -12V according to an embodiment of the present invention. Can be generated as a PWM signal.

먼저, 제어 파일럿 신호는 12V 정전압 신호를 출력하다가, 커넥터(120)에 의해 전원 공급 장치(EVSE)(100)가 자동차(110)에 연결되면, 도 1에 도시된 회로 구성에 따라 9V의 정전압 신호로 내려간다. 이때, 상기 연결을 감지한 충전 제어기(113)는 본 발명의 실시예에 따라 제2 배터리로부터 직접 연결되는 라인에 의해 상기 제2 배터리로부터 전력을 공급받아 온-보드 충전 장치(111)를 구동시킨다.First, the control pilot signal outputs a 12V constant voltage signal, and when the power supply (EVSE) 100 is connected to the vehicle 110 by the connector 120, the 9V constant voltage signal according to the circuit configuration shown in FIG. 1. Go down. In this case, the charging controller 113 that senses the connection drives the on-board charging device 111 by receiving power from the second battery by a line connected directly from the second battery according to an embodiment of the present invention. .

이때, 설정된 시간(예컨대, 3초 내지 10초)이 경과하면, 암전류의 문제가 발생할 수 있기 때문에, IG 3 라인을 통해 전력을 공급받도록 충전 제어기(113)에서 핸드오버 시킨다. 이에 따라, 상기 제2 배터리로부터 상기 IG 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치(111)로 구동 전력을 공급한다.At this time, when the set time (for example, 3 seconds to 10 seconds) elapses, a problem of dark current may occur, so that the charging controller 113 hands over to receive power through the IG 3 line. Accordingly, driving power is supplied from the second battery to the on-board charging device 111 through the IG 3 line.

한편, 상기 온-보드 충전 장치(111)가 구동되어 제어 파일럿 신호를 인식하게 되면, 일정 시간이 경과한 후 충전 준비 완료를 위한 대기를 하게 되며, 상기 IG 3 라인을 통해 공급되는 전력은 상기 대기 기간 동안 구동 전력을 온-보드 충전 장치(111)로 공급한다. 상기 대기 기간 중 전원 공급 장치(100)의 충전 준비가 완료(예컨대, 사용자 결제 완료 등)되면, 상기 전원 공급 장치(100)의 제어 전자 장치(103)는 제1 스위치(105)를 +12V 단자에서 PWM 단자로 전환시킴으로써 +9V/-12V PWM 신호를 출력시킨다.On the other hand, when the on-board charging device 111 is driven to recognize the control pilot signal, after a predetermined time has elapsed to wait for the preparation for charging, the power supplied through the IG 3 line is the standby The driving power is supplied to the on-board charging device 111 during the period. When the preparation for charging of the power supply device 100 is completed (for example, user payment is completed) during the waiting period, the control electronic device 103 of the power supply device 100 switches the first switch 105 to the + 12V terminal. The + 9V / -12V PWM signal is output by switching to the PWM terminal.

이때, 상기 PWM 신호가 출력되고, 온-보드 충전 장치(111)의 제어 파일럿 듀티(duty) 발생이 확인되면, 제2 스위치(S2)를 온 시키게 된다.At this time, when the PWM signal is output and the generation of the control pilot duty of the on-board charging device 111 is confirmed, the second switch S2 is turned on.

또한, 본 발명의 실시예에 따라 상기 IG 3 라인을 통해 구동 전력을 공급받는 온-보드 충전 장치(111)는 공급되는 상용 AC 전원으로부터 구동 전력을 공급받도록 제어된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the on-board charging device 111 that receives the driving power through the IG 3 line is controlled to receive the driving power from the supplied commercial AC power.

한편, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, .

100 : 전원 공급 장치(EVSE) 102 : AC 지시자
103 : 전자 제어 장치 104 : 전압 측정부
105 : 제1 스위치 110 : 자동차
111 : 온-보드 충전 장치(OBC) 112 : 충전기
113 : 충전 제어기 114 : BMS
115 : 제1 배터리 116 : 버퍼
117 : 제2 스위치 120 : 커넥터
201 : IG 키 스위치 202 : 제1 릴레이
203 : 제2 릴레이 204 : 제어기
205 : LDC 206 : 에어컨
207 : 히터 208 : 인버터
209 : 제3 릴레이 210 : 제2 배터리
300 : 모터 410 : AC 전원
420 : 필터 및 정류부 430 : LLC 컨버터부
431 : 1차 스위칭부 432 : 절연부
433 : 2차 스위칭부 440 : 부스트 컨버터부
441 : 부스트 및 전류 제어부100: power supply (EVSE) 102: AC indicator
103: electronic control device 104: voltage measuring unit
105: first switch 110: car
111: on-board charging unit (OBC) 112: charger
113: charge controller 114: BMS
115: first battery 116: buffer
117: second switch 120: connector
201: IG key switch 202: first relay
203: second relay 204: controller
205: LDC 206: air conditioner
207: heater 208: inverter
209: third relay 210: second battery
300: motor 410: AC power
420: filter and rectification part 430: LLC converter part
431: primary switching unit 432:
433: secondary switching unit 440: boost converter unit
441 boost and current control

Claims (12)

전기 자동차용 전원 공급 장치(Electric Vehicle Supply Equipment)를 통해 전원을 공급받아 전기 자동차에 탑재된 차량 구동용 제1 배터리를 충전시키는 충전기의 충전 동작을 제어하기 위한 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템에 있어서,
상기 전원 공급 장치를 상기 전기 자동차에 접속하기 위한 커넥터;
상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속 및 상기 충전기의 충전 준비 상태에 따라 정전압 또는 펄스 형태의 제어 파일럿 신호를 생성하는 상기 전원 공급 장치의 제어 전자 장치; 및
상기 전기 자동차 내에 설치된 상기 충전기를 포함하는 온-보드 충전 장치(On-board Battery Charger) 내에 구비되고, 상기 제어 전자 장치로부터 상기 생성된 제어 파일럿 신호를 수신하여 상기 전기 자동차에 탑재된 상기 충전기의 충전 동작을 제어하는 충전 제어기를 포함하며,
상기 충전 제어기는,
상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속이 감지되면, 차량용 제2 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템.
In the control system of the electric vehicle charger for controlling the charging operation of the charger for supplying power through the electric vehicle supply equipment (Electric Vehicle Supply Equipment) for charging the vehicle driving first battery mounted on the electric vehicle,
A connector for connecting the power supply to the electric vehicle;
A control electronics of the power supply generating a control pilot signal in a constant voltage or pulse form according to the connection of the power supply by the connector and the charging preparation state of the charger; And
An on-board battery charger including the charger installed in the electric vehicle is provided in the on-board battery charger, and receives the generated control pilot signal from the control electronic device to charge the charger mounted in the electric vehicle. A charging controller for controlling the operation,
The charging controller,
And when the connection of the power supply device is detected by the connector, power is supplied to the on-board charging device by a power supply line directly connected from the second battery for vehicle.
청구항 1에 있어서, 상기 충전 제어기는,
상기 차량용 제2 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원을 공급하고, 설정된 제1 시간이 경과한 후, 상기 차량용 제2 배터리와 연결된 IG(Ignition) 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the charge controller,
The charging device supplies power to the on-board charging device by a power supply line directly connected to the second battery for the vehicle, and after an elapse of a first predetermined time, Wherein the control unit controls the power supply of the on-board charging apparatus to be supplied.
청구항 2에 있어서, 상기 제1 시간은 3초 내지 10초 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템.
The control system of claim 2, wherein the first time is set between 3 seconds and 10 seconds.
청구항 2에 있어서, 상기 충전 제어기는,
설정된 제2 시간 동안 상기 차량용 제2 배터리와 연결된 IG 3 라인을 통해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템.
The method of claim 2, wherein the charge controller,
And a power supply of the on-board charging device is controlled to be supplied through an IG 3 line connected to the second battery for the second set time period.
청구항 4에 있어서, 상기 충전 제어기는,
상기 제어 전자 장치로부터 충전 준비 완료 신호를 수신하고, 설정된 제3 시간 이후 상기 제어 전자 장치 및 상기 충전 제어기 사이에 병렬 연결된 적어도 2개의 저항 사이에 설치된 스위치를 온 시킴으로써 상기 충전기의 충전을 개시하는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템.
The method of claim 4, wherein the charge controller,
Receiving a charge ready signal from the control electronic device and starting charging of the charger by turning on a switch provided between at least two resistors connected in parallel between the control electronic device and the charge controller after a set third time; A control system for an electric vehicle charger.
청구항 5에 있어서, 상기 충전 제어기는,
상기 충전기의 충전을 개시한 이후, 상기 전원 공급 장치로부터 공급되는 전력에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템.
The method of claim 5, wherein the charge controller,
And after the charging of the charger is started, the power of the on-board charging device is supplied by the power supplied from the power supply device.
전기 자동차용 전원 공급 장치(Electric Vehicle Supply Equipment)를 통해 전원을 공급받아 전기 자동차에 탑재된 차량 구동용 제1 배터리를 충전시키는 충전기의 충전 동작을 제어하기 위한 전기 자동차용 충전기의 제어 방법에 있어서,
커넥터를 통해 상기 전원 공급 장치를 상기 전기 자동차에 접속시키는 단계;
상기 전기 자동차 내에 설치된 상기 충전기를 포함하는 온-보드 충전 장치(On-board Battery Charger) 내에 구비되어 상기 충전기의 충전 동작을 제어하는 충전 제어기에서 상기 전원 공급 장치 내의 제어 전자 장치로부터 생성된 제어 파일럿 신호를 수신하는 단계; 및
상기 충전 제어기에서 상기 커넥터에 의한 상기 전원 공급 장치의 접속이 감지되면, 차량용 제2 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 단계를 포함하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 방법.
A control method of a charger for an electric vehicle for controlling a charging operation of a charger that receives power through an electric vehicle supply equipment and charges a first battery for driving a vehicle mounted in an electric vehicle, the method comprising:
Connecting the power supply to the electric vehicle through a connector;
A control pilot signal generated from a control electronic device in the power supply in a charge controller provided in an on-board battery charger including the charger installed in the electric vehicle to control a charging operation of the charger. Receiving; And
Controlling the power supply of the on-board charging device to be supplied by a power supply line directly connected from the second battery for the vehicle when the charging controller detects connection of the power supply by the connector; Control method of car charger.
청구항 7에 있어서, 상기 차량용 제2 배터리로부터 직접 연결되는 전원 공급 라인에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 단계 이후에,
설정된 제1 시간이 경과한 후, 충전 제어기가 상기 차량용 제2 배터리와 연결된 IG(Ignition) 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 단계를 더 포함하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 방법.
The method of claim 7, wherein after the controlling of the power supply of the on-board charging device is supplied by a power supply line connected directly from the vehicle second battery,
And after the set first time has elapsed, the charging controller controls the on-board charging device to be powered through an ignition 3 line connected with the second vehicle battery. Control method.
청구항 8에 있어서, 상기 제1 시간은 3초 내지 10초 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 방법.
The method of claim 8, wherein the first time is set between 3 and 10 seconds.
청구항 8에 있어서, 상기 IG 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 단계는,
설정된 제2 시간 동안 상기 차량용 제2 배터리와 연결된 IG 3 라인을 통해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 방법.
The method of claim 8, wherein the controlling of the power supply of the on-board charging device through the IG 3 line comprises:
And controlling the power supply of the on-board charging device to be supplied through an IG 3 line connected to the vehicle second battery for a set second time.
청구항 10에 있어서, 상기 IG 3 라인을 통해 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되도록 제어하는 단계 이후에,
상기 충전 제어기가 상기 제어 전자 장치로부터 충전 준비 완료 신호를 수신하는 단계; 및
설정된 제3 시간 이후 상기 제어 전자 장치 및 상기 충전 제어기 사이에 병렬 연결된 적어도 2개의 저항 사이에 설치된 스위치를 온 시킴으로써 상기 충전기의 충전을 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 방법.
The method of claim 10, after the controlling of the power supply of the on-board charging device through the IG 3 line,
The charging controller receiving a charge ready signal from the control electronic device; And
Initiating charging of the charger by turning on a switch provided between at least two resistors connected in parallel between the control electronics and the charging controller after a set third time. Control method.
청구항 11에 있어서, 상기 충전을 개시하는 단계 이후에,
상기 전원 공급 장치로부터 공급되는 전력에 의해 상기 온-보드 충전 장치의 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는, 전기 자동차용 충전기의 제어 방법.The method of claim 11, wherein after initiating the charging,
And the power supply of the on-board charging device is supplied by the electric power supplied from the power supply device.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150137343A (en) 2014-05-29 2015-12-09 현대자동차주식회사 Battery charging system using charger and driving control method of the same charger
KR20160027719A (en) 2014-09-02 2016-03-10 현대자동차주식회사 High-Efficiency charging Apparatus and Method for rechargeable battery
KR20160118472A (en) 2015-04-02 2016-10-12 현대자동차주식회사 PHEV charging system and its control method
US9527397B2 (en) 2014-08-13 2016-12-27 Hyundai Motor Company Apparatus and method for preventing overshoot at the beginning of slow charging
KR20170020035A (en) 2015-08-13 2017-02-22 현대자동차주식회사 Method for controlling Power Line Communication
US9694705B2 (en) 2014-10-02 2017-07-04 Hyundai Motor Company Vehicle charger and method for controlling power thereof
CN106921189A (en) * 2015-11-09 2017-07-04 现代自动车株式会社 The charge control method of vehicle and the vehicle
KR20170094869A (en) * 2016-02-12 2017-08-22 엘지이노텍 주식회사 Charging apparatus and charging method for electric vehicle
US10232726B2 (en) 2014-10-02 2019-03-19 Hyundai Motor Company Vehicle charger and control pilot signal detection method thereof
CN114987235A (en) * 2022-07-19 2022-09-02 中国重汽集团济南动力有限公司 European and national standard dual-purpose charging device and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101477527B1 (en) * 2014-02-21 2015-01-02 명지대학교 산학협력단 For grid-connected power to ISO/IEC 15118 server and IEC 61850 server device with built-in electric vehicle charging system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3147620B2 (en) * 1993-10-18 2001-03-19 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle charging device
JP5259220B2 (en) * 2008-03-25 2013-08-07 富士重工業株式会社 Electric car
JP4969547B2 (en) * 2008-10-14 2012-07-04 トヨタ自動車株式会社 Control device and charge control method
JP5500864B2 (en) * 2009-04-28 2014-05-21 日東工業株式会社 Electric vehicle charging station

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9667081B2 (en) 2014-05-29 2017-05-30 Hyundai Motor Company Battery charging system using charger and driving control method of the charger thereof
KR20150137343A (en) 2014-05-29 2015-12-09 현대자동차주식회사 Battery charging system using charger and driving control method of the same charger
US9527397B2 (en) 2014-08-13 2016-12-27 Hyundai Motor Company Apparatus and method for preventing overshoot at the beginning of slow charging
KR20160027719A (en) 2014-09-02 2016-03-10 현대자동차주식회사 High-Efficiency charging Apparatus and Method for rechargeable battery
US9694705B2 (en) 2014-10-02 2017-07-04 Hyundai Motor Company Vehicle charger and method for controlling power thereof
US10232726B2 (en) 2014-10-02 2019-03-19 Hyundai Motor Company Vehicle charger and control pilot signal detection method thereof
KR20160118472A (en) 2015-04-02 2016-10-12 현대자동차주식회사 PHEV charging system and its control method
KR20170020035A (en) 2015-08-13 2017-02-22 현대자동차주식회사 Method for controlling Power Line Communication
CN106921189A (en) * 2015-11-09 2017-07-04 现代自动车株式会社 The charge control method of vehicle and the vehicle
US10000136B2 (en) 2015-11-09 2018-06-19 Hyundai Motor Company Vehicle and charging control method of the vehicle
CN106921189B (en) * 2015-11-09 2021-06-15 现代自动车株式会社 Vehicle and charging control method for the vehicle
KR20170094869A (en) * 2016-02-12 2017-08-22 엘지이노텍 주식회사 Charging apparatus and charging method for electric vehicle
CN114987235A (en) * 2022-07-19 2022-09-02 中国重汽集团济南动力有限公司 European and national standard dual-purpose charging device and method
CN114987235B (en) * 2022-07-19 2022-11-11 中国重汽集团济南动力有限公司 European and national standard dual-purpose charging device and method

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