KR20160014545A - 플러그인 전기 차량용 보호 장치, 충전판, 고압선, 및 플러그인 전기 차량 - Google Patents

플러그인 전기 차량용 보호 장치, 충전판, 고압선, 및 플러그인 전기 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 충전판(22) 및 트랙션 배터리(26)를 구비한 플러그인 전기 차량용 보호 장치(28)에 관한 것이다. 여기서 보호 장치(28)는 다이오드를 구비하며, 이 다이오드는 충전판(22)에 연결되기 위한 애노드 및 트랙션 배터리(26)에 연결되기 위한 캐소드를 갖는다. 본 발명은 또한 상기 보호 장치를 구비한 충전판, 고압선, 및 플러그인 전기 차량에 관한 것이다.

Description

플러그인 전기 차량용 보호 장치, 충전판, 고압선, 및 플러그인 전기 차량{PROTECTIVE DEVICE FOR A PLUG-IN ELECTRIC VEHICLE, CHARGING PLATE, HIGH-VOLTAGE LINE AND PLUG-IN ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 플러그인 전기 차량용 보호 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 장치를 구비한 충전판, 고압선, 및 플러그인 전기 차량에 관한 것이다.
전기 차량은 전기 에너지를 이용하여 구동되는 유형의 수송 수단을 의미한다. 이러한 유형의 도로 차량을 전기 자동차라고도 한다. 또한, 외부 전원 시스템을 통해 충전될 수 있는 트랙션 배터리를 구비한 전기 자동차는 당업자에게 플러그인 전기 차량(Plug-in Electric Vehicles, PEV)으로 잘 알려져 있다. 여기서, "플러그인"이라는 속성은 말하자면 상징적인 것으로 이해되어야 하며, 플러그인 전기 차량을 충전하기 위해 플러그인 연결이 필요함을 시사하지는 않는다.
종래 기술은 일반적인 플러그인 전기 차량을 유도 충전하기 위한 시스템을 포함한다. 이러한 시스템은 1차 코일 및 전력 전자부품을 구비한 영구 설치된 1차 유닛을 포함한다. 1차 유닛은 고정형 전원 시스템에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 시스템은 2차 코일 및 또 다른 전력 전자부품을 구비한 2차 유닛을 차량 측에 포함한다. 1차 유닛과 관련한 차량의 적절한 배치를 통해, 2차 코일은 1차 코일의 근방에 놓인다. 그 결과, 1차 코일 및 2차 코일은 작은 공극을 갖는 변압기를 형성한다. 따라서, 에너지는 1차 유닛으로부터 2차 유닛으로, 즉 고정형 전원 시스템으로부터 차량의 트랙션 배터리로의 유도 루트를 통해 전달될 수 있다.
이 경우, 고압 전도 회로로서 차량 측 2차 유닛은, 종래 기술에 따르면 차량 내의 다른 모든 고압 부품들처럼 차량 충돌 발생 시에도 안전해야 하며, 이는 비용이 많이 든다. 그렇지 않으면, 특히 차량 충돌 후에 인가되는 고전압이 위험을 초래할 수 있다.
본 발명은 청구항 제1항에 따른 보호 장치에 기반한다.
본 해결방안의 이점은 충돌 발생 시 차량의 매우 간단하면서 비용이 적게 드는 보호에 있다.
본 발명의 다른 유리한 구성들은 종속항들에 명시되어 있다. 즉, 다이오드는 주행 중에만 다이오드를 플러그인 전기 차량에 연결하는 회로에 내장될 수 있다. 이러한 구성은, 차량이 정지해 있을 때에만 유도 충전이 가능하기 때문에, 차량이 주행 중일 때에는 충전판이 고압으로부터 분리된다는 사실에 기초한다.
다이오드는 충전판에 통합될 수 있거나, 충전판과 트랙션 배터리 사이의 고압선에 삽입될 수 있다. 따라서, 실질적으로 등가인 2개의 구성 옵션이 제조자에게 공개되고, 이로써 제조자는 각각의 다른 부품을 조정하여 선택적으로 종래의 트랙션 배터리 또는 종래의 고압선을 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 양태에 따르면, 제안된 보호 장치는 일반적인 플러그인 전기 차량에 통합된다. 이러한 방식으로, 종래의 플러그인 전기 차량에서 요구되었떤, 패키지, 중량, 및 가격에 기초하여 산정된 고압 전도 회로 보호 비용을 현저히 감소시킬 수 있다.
여기서 충전판은 바람직하게, 트랙션 배터리로부터 급전되는, 플러그인 전기 차량의 전동기의 전방에 배치된다. 이러한 위치는 바로 플러그인 하이브리드 전기 차량(PHEV)의 경우에 기술적인 관점에서 가장 최적의 설치 위치인 것으로 입증되었다.
다이오드의 사용은 유도 충전 시스템의 경우뿐만 아니라, 고정형 충전 스테이션을 위한 이른바 접촉식 온-보드 충전 장치(OBL) 또는 충전 소켓의 경우에도 의미가 있다.
본 발명의 한 실시예가 도면들에 도시되어 있으며, 이하에서 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충전판의 예상 설치 위치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플러그인 전기 차량의 고압 전도 회로의 개략화된 회로도이다.
도 1에는 플러그인 전기 차량(10) 내의 충전판(12, 22)의 최적의 설치 위치가 도시되어 있으며, 도면에는 편의상 엔진 챔버의 영역 내 일부만이 도시되어 있다. 본 도면에서는 구체적으로 플러그인 하이브리드 전기 차량이 다루어지며, 그에 따라 일반적인 전동기 외에, 차량을 구동하거나 트랙션 배터리를 충전하기 위한 추가 내연기관이 제공된다.
여기서, 전동기의 전방에 배치된 충전판(12)은 전동기에 급전하는 트랙션 배터리를 전기 충전 전류를 이용하여 유도 충전하는 데 사용된다. 이를 위해, 충전판(12)은 적절한 전력 전자부품에 더하여 유도 충전 시스템의 2차 코일을 포함하고, 그에 따라 유도 충전 시스템의 2차 유닛으로서 작동한다. 플러그인 전기 차량(10)이 유도 충전 시스템의 1차 유닛에 대해 적절하게 배치될 경우, 충전판(12)에 의해 구현된 2차 유닛은 영구 설치된 1차 유닛과 충전 과정의 범주에서 상호작용할 수 있다.
도 2는 플러그인 전기 차량(10)의 고압 전도 회로(20)의 간략화된 회로도이다. 충전판(22)으로부터 트랙션 배터리(26)로 충전 전류를 전도하기 위한 고압선(24)은 간략화의 목적으로 그 라인 저항으로만 도시되어 있다.
여기서, 충전판(22)과 고압선(24) 사이에 직렬로 연결된 보호 장치(28)는 본 발명에 필수적인 것으로 판명된다. 도 2의 개략도와 무관하게, 보호 장치(28)는 본 발명의 범주 내에서 충전판(22) 또는 고압선(24) 내에 완전히 구조적으로 통합될 수 있다.
각각의 경우, 보호 장치(28)는 다이오드 또는 대응하는 회로를 포함하고, 상기 다이오드 또는 회로의 순방향 덕택으로 주행 시 트랙션 배터리(26)로부터 충전판(22)으로의 충전 전류 역류가 효과적으로 방지된다. 이와 관련하여, 다이오드의 애노드는 전기적으로 충전판(22)에 연결되는 반면, 대응하는 캐소드는 트랙션 배터리(26)에 연결된다.

Claims (8)

  1. 충전판(12, 22) 및 트랙션 배터리(26)를 구비한 플러그인 전기 차량(10)용 보호 장치(28)에 있어서,
    다이오드를 충전판(12, 22)에 연결하기 위한 애노드; 및
    다이오드를 트랙션 배터리(26)에 연결하기 위한 캐소드를 구비한 다이오드를 특징으로 하는 보호 장치(28).
  2. 제1항에 있어서, 플러그인 전기 차량(10)의 주행 중에 다이오드를 연결하기 위한, 상기 다이오드를 포함하는 회로를 특징으로 하는 보호 장치(28).
  3. 플러그인 전기 차량(10)을 위한 충전판(12, 22)에 있어서,
    제1항 또는 제2항에 따른 보호 장치(28)를 특징으로 하는 충전판(12, 22).
  4. 플러그인 전기 차량(10)을 위한 고압선(24)에 있어서,
    제1항 또는 제2항에 따른 보호 장치(28)를 특징으로 하는 고압선(24).
  5. 플러그인 전기 차량(10)에 있어서,
    상기 플러그인 전기 차량(10)을 구동하기 위한 트랙션 배터리(26);
    전기 충전 전류를 이용하여 트랙션 배터리(26)를 유도 충전하기 위한 충전판(12, 22);
    상기 충전판(12, 22)으로부터 트랙션 배터리(26)로 충전 전류를 전도하기 위한 고압선(24); 및
    상기 충전판(12, 22) 또는 상기 고압선(24) 내에 통합된, 제1항 또는 제2항에 따른 보호 장치(28)를 특징으로 하는 플러그인 전기 차량(10).
  6. 제5항에 있어서, 트랙션 배터리(26)로부터 급전되는 전동기로서, 그 전방에 충전판(12, 22)이 배치되는 전동기를 특징으로 하는, 플러그인 전기 차량(10).
  7. 제5항에 있어서, 충전판(12, 22)은 유도 충전 시스템의 2차 코일을 포함하고, 그 결과 상기 충전판(12, 22)은, 플러그인 전기 차량(10)이 상기 유도 충전 시스템의 고정형 1차 유닛에 대해 상대적으로 적절하게 배치될 경우, 2차 유닛으로서 상기 1차 유닛과 상호작용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 플러그인 전기 차량(10).
  8. 제5항에 있어서, 충전판(12, 22)은 충전 과정을 제어하기 위한 전력 전자부품을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플러그인 전기 차량(10).
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