KR20150128485A - 차량용 전장시스템의 전류공급모듈 - Google Patents

차량용 전장시스템의 전류공급모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈은, 소정의 전장시스템을 구동시키는 차량의 전장용 배터리와, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 콘덴서를 포함하는 인버터 및 상기 인버터와 연결되어, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 추가적으로 보충하는 컨버터를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈의 또 다른 형태는, 소정의 전장시스템을 구동시키는 차량의 전장용 배터리를 포함하는 인버터 및 상기 인버터와 연결되어, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 컨버터를 포함한다.

Description

차량용 전장시스템의 전류공급모듈{Electric Current Supplying Module for Automotive Electronic System}
본 발명은 차량용 전장시스템의 전류공급모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터에 리플 성분을 보충하는 컨버터를 포함하는 차량용 전장시스템의 전류공급모듈에 관한 것이다.
차량용 전장시스템에 전류를 공급하는 인버터의 입력단 콘덴서는 통상적으로 인버터 가격과 크기의 20~30% 를 차지한다. 또한 고집적화가 요구되는 최근의 자동차 인버터의 콘덴서는, 가격뿐 아니라 장착성에도 문제를 발생시킨다.
도 1은 종래의 인버터 시스템을 나타낸 도면이며, 도 2는 종래 인버터 시스템에서 입력 전류의 파형을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 인버터 시스템은 배터리(10), 콘덴서(20)를 포함하며, 이는 전장시스템(30)에 전류를 공급하게 된다.
특히 PWM방식으로 동작하는 인버터는 스위칭 파형 형태의 입력전류를 필요로 하며, 입력단 콘덴서(20)가 이를 공급한다. 그리고 이와 같이 공급해야 하는 전류 리플의 크기가 입력단 콘덴서(20)의 용량을 결정하는 가장 큰 요소가 된다. 이때 이러한 전류 리플은 인버터 출력전류의 크기와 역율에 의해 결정된다.
하지만, 필요한 용량의 콘덴서(20)가 적용되지 못했을 경우, 입력단의 전압 리플과 콘덴서(20)의 파손이 발생하는 문제가 있다. 이에 따라 콘덴서(20)의 용량을 충분히 할당하게 될 경우, 인버터의 가격이 크게 상승하게 되며, 또한 크기 역시 과도하게 커지는 문제가 있다.
따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.
한국공개특허 제10-2008-0075309호
본 발명에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈은 입력단의 콘덴서의 용량을 줄여 인버터의 크기를 줄이기 위한 목적을 가진다.
또한 이에 따라 인버터의 단가를 절감할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈은, 소정의 전장시스템을 구동시키는 차량의 전장용 배터리와, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 콘덴서를 포함하는 인버터 및 상기 인버터와 연결되어, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 추가적으로 보충하는 컨버터를 포함한다.
그리고 상기 컨버터의 리플 성분 공급 지점은, 상기 콘덴서의 리플 성분 공급 지점보다 하류에 형성될 수 있다.
또한 상기 컨버터의 리플 성분 및 상기 콘덴서의 리플 성분의 합은 일정하게 형성될 수 있다.
그리고 상기 콘덴서의 리플 성분의 양을 측정하는 측정부 및 상기 컨버터의 리플 성분 공급량을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 형태에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈은, 소정의 전장시스템을 구동시키는 차량의 전장용 배터리를 포함하는 인버터 및 상기 인버터와 연결되어, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 컨버터를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 컨버터의 리플 성분 보충으로 인해 입력단의 콘덴서의 용량을 줄이거나 장착을 생략할 수 있으므로, 인버터의 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
둘째, 이에 따라 인버터의 단가를 절감할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 종래의 인버터를 그대로 활용하여 장치를 구성할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 인버터 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 인버터 시스템에서 공급되는 입력 전류의 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈의 각 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈의 각 구성을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈의 각 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈은, 인버터와, 컨버터(140)를 포함한다.
그리고 상기 인버터는 소정의 전장시스템(130)을 구동시키는 차량의 전장용 배터리(110)와, 상기 전장용 배터리(110)의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 콘덴서(120)를 포함한다. 즉 상기 콘덴서(120)는 전장용 배터리(110)의 입력전류Id에, Ic의 리플 성분을 흘려 보충하게 된다.
상기 컨버터(140)는 상기 인버터와 연결되고, 상기 전장용 배터리(110)의 입력전류에 리플 성분을 추가적으로 보충하는 구성요소이다. 즉 상기 컨버터(140)는 전장용 배터리(110)의 입력전류Id에, IL의 리플 성분을 흘려 보충하게 된다.
즉 본 발명의 경우 전장용 배터리(110)의 입력전류의 리플 성분을 콘덴서(120) 및 컨버터(140)가 동시 공급할 수 있도록 구성되며, 이로 인해 콘덴서(120)의 용량 및 크기를 감소시킬 수 있다. 따라서 인버터 자체의의 단가를 크게 절감할 수 있게 된다.
이와 같이 할 수 있는 이유는 통상적으로 인버터의 제어주기가 수khz 에서 20khz인 반면, 컨버터는 100khz 이상의 주기를 가지기 때문이다.
한편 상기 컨버터(140)는 차량에 장착된 종래의 컨버터(140)일 수 있으며, 이와 같은 경우에는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류공급모듈의 구성을 위해 별도의 장치를 추가로 설치할 필요가 없다.
그리고 상기 컨버터(140)와 인버터는 다양한 형태로 연결될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 컨버터(140)의 리플 성분 공급 지점은, 상기 콘덴서(120)의 리플 성분 공급 지점보다 하류에 형성된다. 즉 전장용 배터리(110)의 입력전류에 콘덴서(120)의 리플 성분이 보충된 이후 컨버터(140)의 리플 성분을 보충할 수 있도록 하며, 이에 따라 안정적으로 전류 공급이 이루어질 수 있다.
이때 상기 컨버터(140)의 리플 성분 및 상기 콘덴서(120)의 리플 성분의 합은 일정하게 형성될 수 있다. 즉 콘덴서(120)에서 보충되는 리플 성분의 양을 고려하여 컨버터(140)의 리플 성분 공급량을 제어할 수 있으며, 이에 따라 입력단의 전압 리플과 콘덴서(120)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 전류공급모듈은 상기 콘덴서(120)의 리플 성분의 양을 측정하는 측정부와, 상기 컨버터(140)의 리플 성분 공급량을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈의 각 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 전장시스템의 전류공급모듈은, 전술한 일 실시예와 마찬가지로 인버터와, 컨버터(140)를 포함한다.
그리고 인버터가 소정의 전장시스템(130)을 구동시키는 차량의 전장용 배터리(110)를 포함하는 것과, 컨버터(140)가 상기 인버터와 연결되어, 상기 전장용 배터리(110)의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 것도 동일하다.
다만, 인버터에 콘덴서가 생략된 것이 전술한 일 실시예와 다른 점이다. 이와 같이, 본 발명의 경우 콘덴서를 생략하고, 컨버터(140)만으로 상기 전장용 배터리(110)의 입력전류에 리플 성분을 보충하도록 하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우에는 인버터의 단가를 더욱 낮출 수 있을 것이다.
또한 본 실시예에서도 컨버터(140)의 리플 성분 공급량을 제어하는 제어부가 더 구비될 수 있음은 물론이다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 전장용 배터리 120: 콘덴서
130: 전장시스템 140: 컨버터

Claims (5)

  1. 소정의 전장시스템을 구동시키는 차량의 전장용 배터리와, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 콘덴서를 포함하는 인버터; 및
    상기 인버터와 연결되어, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 추가적으로 보충하는 컨버터;
    를 포함하는 전류공급모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터의 리플 성분 공급 지점은,
    상기 콘덴서의 리플 성분 공급 지점보다 하류에 형성된 전류공급모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터의 리플 성분 및 상기 콘덴서의 리플 성분의 합은 일정하게 형성되는 전류공급모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콘덴서의 리플 성분의 양을 측정하는 측정부; 및
    상기 컨버터의 리플 성분 공급량을 제어하는 제어부;
    를 더 포함하는 전류공급모듈.
  5. 소정의 전장시스템을 구동시키는 차량의 전장용 배터리를 포함하는 인버터; 및
    상기 인버터와 연결되어, 상기 전장용 배터리의 입력전류에 리플 성분을 보충하는 컨버터;
    를 포함하는 전류공급모듈.
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