KR20160044655A - Blocking over power device for electric car and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for blocking abnormal power of an electric vehicle. More specifically, the present invention relates to an apparatus and a method for blocking abnormal power of an electric vehicle which bypasses and blocks abnormal power generated by a counter-electromotive force generated in a vehicle motor when quickly stating or quickly braking an electric vehicle, thereby preventing a situation that damages a battery of the electric vehicle, and stops while driving.

Description

전기차의 이상전원 차단장치 및 방법{BLOCKING OVER POWER DEVICE FOR ELECTRIC CAR AND METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power cut-

본 발명은 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기차의 급출발 및 급제동시에 차량모터에서 발생되는 역기전력에 의해 발생되는 이상전원을 바이패스 및 차단하여 전기차의 배터리 손상 및 주행중 정지되는 상황을 방지할 수 있는 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for disconnecting an abnormal electric power of an electric vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for preventing electric power from being damaged or lost during an electric vehicle by bypassing and blocking an abnormal power generated by a back- And more particularly, to an apparatus and method for preventing an abnormal power supply of an electric vehicle.

최근, 전기차의 제어 장치에 2차 전지ㆍ전기 2중층 캐패시터 등의 전력 저장 디바이스를 이용한 전력 저장 시스템을 적용하는 개발이 행해지고 있고, 차량의 회생(回生) 브레이크시에 발생하는 잉여 회생 전력을 저장하고, 또 역행(力行) 가속시에 저장한 전력을 이용하는 구성으로 하는 것에 의해, 차량이 갖는 운동 에너지를 유효하게 이용할 수 있는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).2. Description of the Related Art [0002] In recent years, an electric power storage system using a power storage device such as a secondary battery and an electric double layer capacitor has been developed and applied to a controller of an electric vehicle, and surplus regenerative power generated at the time of regenerative braking , And the electric power stored at the time of acceleration is used, it is known that the kinetic energy possessed by the vehicle can be effectively used (see, for example, Patent Document 1).

또한 종래의 전기차(예를 들면, 특허문헌 2)는 전력을 충전하여 공급하는 배터리와, 낙뢰보호용인 써지어레스터, 메인퓨우즈, 사고 발생시 기기 및 선로를 보호하기 위하여 신속히 차단하기 위한 자기트립형 고속차단기, 초기전류를 제한하여 인버터부의 콘텐서에 충전하기 위한 충전용저항, 인버터부의 콘덴서가 초기 설정치로 충전되면 인버터부로 정상 공급하기 위한 콘택터, 가선 전압의 변화로부터 안정한 인버터 동작을 위한 필터 인덕터, 스위칭소자를 GTO싸이리스터로 구성한 인버터부 및, 이 인버터부의 출력을 4분압하여 4대의 모터를 구동하도록 구성되어 있다.In addition, a conventional electric vehicle (for example, Patent Document 2) has a battery for charging electric power, a self-tripping type for quickly disconnecting to protect a lightning raster, a main fuse for lightning protection, A high speed circuit breaker, a charging resistor for charging the capacitor of the inverter by limiting the initial current, a contactor for supplying the inverter to the inverter when the capacitor of the inverter is charged to the initial setting, a filter inductor for stable operation of the inverter from the change of the line voltage, An inverter section in which the switching element is constituted by a GTO thyristor, and four motors driven by dividing the output of the inverter section by four.

그러나 이와 같은 종래의 전기차는 정주행중에 발생되는 이상상황(충돌이나 화재)시에 발생되는 이상전원에 의한 고장을 방지하기 위한 기술로서 전기차가 정주행 중에 급제동 또는 급출발으로 인해 발생되는 이상전원에 대한 대비책을 제시하지 못하였다. However, such a conventional electric vehicle is a technique for preventing a failure due to an abnormal power supply that occurs during an abnormal situation (collision or fire) occurring during normal driving, and is a technique for preventing an abnormal electric power generated by sudden start or sudden start I did not offer a solution.

즉, 종래의 전기차는 배터리에서 충전된 전원을 차량용 구동모터에 공급한다. 따라서 차량용 구동모터는 배터리에서 공급된 전원에 의하여 정방향으로 회전되면서 전기차의 정방향 주행이 가능한 동력을 출력하게 된다. 전기차가 정속도로서 운행되면, 반대로 차량 모터에서 발전된 전원을 통하여 배터리를 충전시키게 되나, 전기차가 정주행 또는 후진 중에 급제동하거나 또는 급출발 할 경우에 차량모터에서 발생된 역기전력에 의해 설정레벨 보다 높은 이상전원이 출력되어 배터리를 손상시키거나, 전기차가 정지될 수 있는 문제점이 있었다. That is, the conventional electric vehicle supplies the electric power charged in the battery to the vehicle drive motor. Accordingly, the vehicle drive motor is rotated in the forward direction by the power supplied from the battery, and outputs power capable of running forward in the electric vehicle. When the electric vehicle is operated at a constant speed, on the other hand, the battery is charged through the electric power generated from the vehicle motor. However, when the electric motor suddenly starts or runs out during normal traveling or backward traveling, The battery may be damaged or the electric vehicle may be stopped.

특허 문헌 1 : 일본 특개 2006-14395(2006.01.12)Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-14395 (2006.01.12) 특허 문헌 2 : 공개특허공보 10-1999-0040407호(1999.06.05)Patent Document 2: JP-A-10-1999-0040407 (Jun. 1999)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전기차가 급제동 및/또는 급출발시에 차량모터에서 발생되는 이상전원을 차단하는 전기차의 이상전원차단장치 및 방법을 제공함에 있다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for cutting off an abnormal electric power generated by an electric motor in an electric motor during sudden braking and / .

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.

본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치의 바람직한 실시예는 배터리; 상기 배터리에서 출력되는 시동전원에 의하여 구동되는 차량모터를 구비하여 전기차의 주행 에너지를 출력하는 차량구동부; 급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부에서 출력되는 설정 레벨 이상의 이상전원을 감지하는 센서부; 상기 차량구동부와 배터리 사이의 전원라인에서 바이패스(BYPASS)된 전원라인에 설치되어 상기 차량구동부에서 출력된 이상전원을 차단하는 이상전원 차단부; 상기 배터리와 차량구동부, 이상전원 차단부와 차량구동부 사이의 전원라인을 스위칭하여 통전 및 차단시키는 스위치부; 및 상기 센서부의 이상전원 감지신호가 인가되면, 상기 스위치부를 제어하여 상기 차량구동부에서 출력된 이상전원을 상기 이상전원 차단부로 바이패스시키도록 제어하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다. A preferred embodiment of the abnormal power supply cut-off device for an electric vehicle according to the present invention comprises a battery; A vehicle drive unit having a vehicle motor driven by a starting power source output from the battery and outputting travel energy of the electric vehicle; A sensor unit for detecting an abnormal power source at a setting level or higher output from the vehicle driving unit at the same time as a sudden start or a sudden stop; An abnormal power cutoff unit installed in a power line bypassed from a power line between the vehicle driving unit and the battery to shut off the abnormal power output from the vehicle driving unit; A switch unit for switching the power supply line between the battery and the vehicle drive unit, between the abnormal power supply cutoff unit and the vehicle drive unit, And a control unit for controlling the switch unit to bypass the abnormal power output from the vehicle driving unit to the abnormal power cutoff unit when an abnormal power detection signal of the sensor unit is applied.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 배터리에서 출력된 직류를 교류로 변환시켜 상기 차량구동부에 출력하는 제1컨버터와, 상기 차량구동부에서 출력되는 교류를 직류로 변환시켜 상기 배터리를 충전시키는 제2컨버터를 더 포함한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a battery control system comprising a first converter for converting a direct current output from the battery into an alternating current and outputting the alternating current to the vehicle driving unit, a second converter for converting the AC output from the vehicle driving unit into direct current Converter.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 이상전원 차단부는 상기 차량구동부와 상기 배터리 사이의 전원라인에서 설치되는 저항인 것을 특징으로 한다. In still another embodiment of the present invention, the abnormal power interruption unit is a resistor installed in a power line between the vehicle driving unit and the battery.

본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단방법의 바람직한 실시예는 전기차의 시동장치로부터 시동신호가 인가되면, 배터리에서 차량구동부 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결하는 시동전원 출력단계; 상기 시동전원 출력단계 이후에 상기 차량구동부가 구동되어 전기차가 정방향으로 주행하는 중에 생산된 전원을 상기 배터리에 인가되도록 전원라인을 스위칭하여 상기 배터리를 충전시키는 배터리충전단계; 상기 배터리 충전단계에서 상기 차량구동부로부터 급출발 또는 급제동에 의해 설정레벨 이상의 이상전원이 출력되는 지를 판단하는 이상전원 판단단계; 및 상기 이상전원 판단단계에서 이상전원이 감지되면, 상기 차량구동부에서 배터리 사이에 연결된 전원라인을 바이패스 시키는 바이패스단계를 포함하는 것이 바람직하다. A preferred embodiment of the abnormal power supply cut-off method of an electric vehicle according to the present invention comprises: a starting power output step of connecting a power supply line between a battery and a vehicle drive unit of the battery when the start signal is applied from the starter of the electric vehicle, A battery charging step of charging the battery by switching a power supply line to apply power generated by the vehicle driving unit after the starting power output step to an electric vehicle traveling in a forward direction to the battery; An abnormal power determination step of determining whether abnormal power of a predetermined level or higher is outputted from the vehicle driving unit in the battery charging step by sudden discharge or sudden braking; And a bypass step of bypassing a power supply line connected between the batteries in the vehicle driving unit when an abnormal power supply is detected in the abnormal power supply determination step.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 바이패스단계는 상기 차량구동부에서 출력된 이상전원을 저항이 설치된 전원라인으로 바이패스 시키는 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the bypassing step bypasses the abnormal power output from the vehicle driving unit to a power supply line having a resistance.

본 발명은 전기차가 급제동 또는 급출발시에 차량모터의 역회전에 의하여 발생되는 이상전원을 차단할 수 있어 이상전원에 의한 배터리의 손상을 방지하고, 급출발 또는 급제동 후 주행중에 전기차가 정지되는 상황을 방지할 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to prevent abnormal electric power generated by reverse rotation of a vehicle motor when an electric vehicle suddenly starts or stops, thereby preventing a battery from being damaged by an abnormal power supply and preventing an electric car from being stopped during a sudden start or sudden braking .

도 1은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치에서 이상전원 차단부를 도시한 회로도,
도 3은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단방법을 도시한 순서도이다. 1 is a block diagram showing an abnormal power supply cut-off device of an electric vehicle according to the present invention,
FIG. 2 is a circuit diagram showing an abnormal power cutoff unit in the abnormal power cutoff apparatus of an electric vehicle according to the present invention,
3 is a flowchart illustrating an abnormal power cut-off method of an electric vehicle according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an apparatus and method for cutting off an abnormal power supply of an electric vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치를 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram showing an abnormal power supply cut-off device of an electric vehicle according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치는 전기차의 구동에너지를 출력하는 차량구동부(30)와, 상기 차량 구동모터의 구동전원을 공급하는 배터리(10)와, 인가되는 전원을 교류/교류(AC/DC) 및 직류/교류(DC/AC) 변환시키는 컨버터부(20)와, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원을 감지하는 센서부(60)와, 상기 컨버터부(20)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 스위칭하여 통전 및/또는 차단시키는 스위치부(40)와, 상기 센서부(60)의 이상전원감지신호를 수신하여 상기 스위치부(40)를 스위칭제어하는 제어부(50)와, 상기 스위치부(40)에 의하여 바이패스된 이상전원을 소모시키는 이상전원차단부(70)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an abnormal power shut-off device for an electric vehicle according to the present invention includes a vehicle driving unit 30 for outputting driving energy of an electric vehicle, a battery 10 for supplying driving power of the vehicle driving motor, A converter unit 20 for converting the input power of the vehicle to AC / DC and DC / AC conversion, a sensor unit 60 for sensing power generated by the vehicle driving unit 30, A switching unit 40 for switching on and off the power supply line between the power supply line 20 and the vehicle drive unit 30 and for switching the switch unit 40 by receiving the abnormal power detection signal of the sensor unit 60, And an abnormal power cut-off unit 70 which consumes the abnormal power bypassed by the switch unit 40. The abnormal power cut-

상기 차량구동부(30)는 상기 배터리(10)에서 출력된 시동 전원에 의하여 차량모터가 구동되어 전기차의 주행 에너지를 출력하고, 전기차가 정속도로 주행될 경우에 전원을 발전시켜 배터리를 충전시킨다. 상기와 같은 차량구동부(30)는 일반적으로 전기차에 적용되는 기술임에 따라 구체적인 설명이나 도면을 생략하였다. The vehicle drive unit 30 drives the vehicle motor by the starting power outputted from the battery 10 to output the traveling energy of the electric vehicle and charges the battery by generating power when the electric vehicle travels at a constant speed. Since the vehicle driving unit 30 is generally applied to an electric vehicle, detailed description and drawings are omitted.

상기 컨버터부(20)는 상기 배터리(10)에서 출력된 직류(DC)를 교류(AC)로 변환시켜 상기 차량구동부(30)에 출력하는 제1컨버터(21)와, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)에 충전시키는 제2컨버터(22)를 포함한다. The converter unit 20 includes a first converter 21 for converting direct current (DC) output from the battery 10 to alternating current (AC) and outputting the alternating current (AC) to the vehicle driving unit 30, And a second converter 22 for converting the alternating current (AC) developed in the battery 10 into direct current (DC) and charging the battery 10.

상기 제1컨버터(21)는 상기 배터리(10)에서 출력되는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환시켜 상기 스위치부(40)를 통하여 상기 차량구동부(30)에 출력한다. 아울러 상기 제2컨버터(22)는 상기 차량구동부(30)에서 생산된 교류(AC)전원을 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)에 충전시킨다. 여기서 상기 제2컨버터(22)는 외부상용전원이 입력될 경우에도 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)를 충전시킨다. The first converter 21 converts direct current (DC) output from the battery 10 to alternating current (AC) and outputs the direct current (AC) to the vehicle driving unit 30 through the switch unit 40. The second converter 22 converts the alternating current (AC) power generated by the vehicle driving unit 30 into direct current (DC) and charges the battery 10. Here, the second converter 22 converts the DC power to DC to charge the battery 10 even when an external commercial power source is input.

상기 스위치부(40)는 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30), 제2컨버터(22)와 차량구동부(30), 이상전원차단부(70)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 각각 스위칭하여 통전 또는 차단시킨다. 예를 들면, 상기 스위치부(40)는 전기차가 오프 상태에서 시동신호가 인가되면, 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전시켜 상기 배터리(10)에서 출력되는 시동전원을 상기 차량 구동모터에 인가한다. The switch unit 40 is connected to the power source between the first converter 21 and the vehicle drive unit 30, the second converter 22 and the vehicle drive unit 30, the abnormal power cutoff unit 70, Respectively, to turn on or off. For example, when the start signal is applied while the electric vehicle is in the off state, the switch unit 40 energizes the power line between the first converter 21 and the vehicle drive unit 30, And applies the starting power to the vehicle drive motor.

또한 상기 스위치부(40)는 시동전원이 인가된 이후에 상기 차량구동부(30)가 설정레벨 이상의 전원을 생산하면, 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결하고, 상기 제1컨버터(21)에 연결된 전원라인을 차단한다. When the vehicle drive unit 30 generates a power source of a predetermined level or more after the starting power is applied, the switch unit 40 can energize the power line between the second converter 22 and the vehicle drive unit 30 And disconnects the power line connected to the first converter 21. [

아울러 상기 스위치부(40)는 급제동 또는 급출발시에 상기 제어부(50)의 제어에 의하여 상기 차량구동부(30)에서 발전된 이상전원을 상기 이상전원차단부(70)가 연결되는 전원라인으로 출력되도록 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 바이패스시킨다. In addition, the switch unit 40 may be configured to output the abnormal power generated by the vehicle driving unit 30 to the power supply line to which the abnormal power supply cut-off unit 70 is connected, under the control of the control unit 50, And bypasses the power line between the second converter 22 and the vehicle drive unit 30. [

상기 센서부(60)는 상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원 및 상기 스위치부(40)와 차량 구동부(30) 사이에 연결된 전원라인의 전원을 감지하여 상기 제어부(50)에 인가한다. The sensor unit 60 senses the power source of the abnormal power outputted from the vehicle driving unit 30 and the power line connected between the switch unit 40 and the vehicle driving unit 30 and applies the sensed power to the control unit 50.

상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)의 전원감지신호를 수신하여 상기 스위치부(40)를 제어한다. 예를 들면, 상기 제어부(50)는 시동장치(예를 들면, 시동키 또는 시동스위치)가 온되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결시킨다. 아울러 상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)에서 상기 차량구동부(30)로부터 출력된 전원이 설정된 이상전원의 레벨에 해당 되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 차량구동부(30)와 제2컨버터(22) 사이의 전원라인을 상기 이상전원차단부(70)로 바이패스(BYPASS)되도록 제어한다. The control unit 50 receives the power detection signal of the sensor unit 60 and controls the switch unit 40. For example, when the starter (e.g., a starter key or a starter switch) is turned on, the controller 50 controls the switch unit 40 so as to switch between the first converter 21 and the vehicle drive unit 30. [ Connect the power line so that it can be energized. The control unit 50 controls the switch unit 40 so that the vehicle driving unit 30 and the vehicle driving unit 30 are operated when the power outputted from the vehicle driving unit 30 in the sensor unit 60 corresponds to the level of the abnormal power, And controls the power supply line between the first and second converters 22 to be bypassed to the abnormal power cutoff unit 70.

상기 이상전원 차단부(70)는 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치에서 이상전원 차단부(70)를 도시한 회로도이다. The abnormal power interruption unit 70 will be described with reference to FIG. 2 is a circuit diagram showing an abnormal power supply cut-off portion 70 in the abnormal power supply cut-off device of an electric vehicle according to the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 이상전원 차단부(70)는 상기 차량구동부(30)와 제2컨버터(22) 사이의 전원라인에서 바이패스(BYPASS)되는 전원라인에 설치되어 상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원을 차단한다. 2, the abnormal power interruption unit 70 is installed in a power line that is bypassed from a power line between the vehicle driving unit 30 and the second converter 22, The abnormal power supply output from the power supply is cut off.

여기서 상기 차량구동부(30)는 전기차가 정속도로 정주행 또는 후진이 되면, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원이 출력된다. 이때 상기 스위치부(40)는 상기 제어부(50)의 제어에 의하여 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하게 연결한다. Here, the vehicle driving unit 30 outputs power generated by the vehicle driving unit 30 when the electric vehicle is running at a constant speed or backward. At this time, the switch unit 40 conductively connects the power line between the second converter 22 and the vehicular drive unit 30 under the control of the controller 50.

하지만, 상기 차량구동부(30)는 상기와 같이 전원을 발전하던 중에 전기차가 급제동되거나 또는 정지상태에서 급출발하면, 차량모터에 역기전력이 발생되어 설정된 레벨 보다 높은 레벨의 이상전원이 출력된다. However, when the electric vehicle suddenly starts to bounce or suddenly starts in the idle state while the electric power is being generated as described above, the vehicle drive unit 30 generates a counter electromotive force in the vehicle motor and outputs an abnormal power supply at a level higher than the set level.

이와 같은 차량구동부(30)의 이상전원은 제2컨버터(22)를 통하여 배터리(10)에 인가됨에 따라 배터리(10)에 충격을 줄 수 있어 고장 또는 수명을 단축시키는 원인이 된다. The abnormal power supply of the vehicle drive unit 30 may be applied to the battery 10 through the second converter 22, thereby causing an impact on the battery 10, thereby shortening the failure or the service life.

따라서 본 발명은 상기 이상전원 차단부(70)를 통하여 상기 차량구동부(30)에서 출력되는 역방향의 과전류를 차단하여 상기 배터리 및 컨버터를 보호하는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 이상전원 차단부(70)는 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 바이패스 전원라인에서 고용량의 저항을 포함하는 것이 바람직하다. Therefore, the present invention is characterized by protecting the battery and the converter by intercepting the over-current in the reverse direction outputted from the vehicle driving unit 30 through the abnormal power supply cut-off unit 70. [ It is preferable that the abnormal power supply cut-off part 70 includes a high-capacity resistor in the bypass power supply line between the second converter 22 and the vehicle driving part 30. [

즉, 상기 이상전원 차단부(70)는 과전류가 인가되는 전원라인에 고용량의 저항을 설치하여 상기 차량구동부(30)에서 출력된 과전류의 흐름을 차단한다. That is, the abnormal power supply cut-off part 70 blocks the flow of the overcurrent outputted from the vehicle driving part 30 by installing a high-capacity resistor in the power supply line to which the overcurrent is applied.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하여 이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 달성되는 전기차의 이상전원 차단방법을 첨부된 도 3의 순서도를 참조하여 설명한다. The present invention, including the above-described configuration, will be described below with reference to the flowchart of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단방법을 도시한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating an abnormal power cut-off method of an electric vehicle according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단방법은 배터리(10)에서 시동전원을 출력하는 시동전원 출력단계(S10)와, 상기 시동전원 출력단계(S10)에서 출력된 시동전원에 의하여 차량구동부(30)가 구동되어 전기차가 정방향으로 주행되는 전기차 주행단계(S20)와, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원으로 배터리(10)가 충전되는 배터리 충전단계(S30)와, 상기 배터리 충전단계(S30)에서 급제동 또는 급출발시에 상기 차량구동부(30)로부터 이상전원이 감지되는 지를 판단하는 이상전원 판단단계(S40)와, 상기 이상전원 판단단계(S40)에서 상기 차량구동부(30)로부터 이상전원이 출력되면 배터리(10)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 바이패스시켜 과전류를 차단하는 바이패스단계(S50)를 포함한다. Referring to FIG. 3, an abnormal power shutdown method of an electric vehicle according to the present invention includes a starting power output step S10 for outputting a starting power from a battery 10, A battery charging step S30 for charging the battery 10 with the power generated by the vehicle driving unit 30 and a battery charging step S30 for charging the battery 10, An abnormal power supply judgment step S40 for judging whether an abnormal power supply is detected from the vehicle driving unit 30 at the time of a sudden start or a sudden start in the charging step S30; And bypassing an overcurrent by bypassing a power supply line between the battery 10 and the vehicle driving unit 30 when an abnormal power is outputted from the battery 10.

상기 시동전원 출력단계(S10)는 상기 제어부(50)가 시동장치로부터 시동신호가 인가되면, 상기 배터리(10)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 연결하여 배터리(10)에서 전원을 출력하는 단계이다. 여기서 상기 제어부(50)는 시동장치로부터 시동신호가 인가되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 제1컨버터(21)와 상기 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전하도록 제어한다.The startup power output step S10 is a step in which the controller 50 connects the power supply line between the battery 10 and the vehicle drive unit 30 when a start signal is applied from the starter device, . The control unit 50 controls the switch unit 40 to apply power to the power source line between the first converter 21 and the vehicle drive unit 30 when a start signal is applied from the starter.

따라서 상기 스위치부(40)는 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결한다. 이때 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인은 차단된다. Therefore, the switch unit 40 connects the power source line between the first converter 21 and the vehicle drive unit 30 so as to be energized. At this time, the power line between the second converter 22 and the vehicle driving unit 30 is cut off.

상기 전기차 주행단계(S20)는 상기 배터리(10)에서 출력된 시동전원에 의하여 상기 차량구동부(30)가 구동되는 단계이다. 상기 제1컨버터(21)는 상기 배터리(10)에서 출력된 직류를 교류로 변환시켜 출력한다. 따라서 상기 차량구동부(30)는 상기 제1컨버터(21)에서 변환된 교류전원에 의하여 구동된다. 그러므로 전기차는 상기 차량구동부(30)의 구동에 의하여 구동된다.The electric vehicle driving step S20 is a step in which the vehicle driving unit 30 is driven by the starting power outputted from the battery 10. The first converter 21 converts the direct current output from the battery 10 into alternating current and outputs the alternating current. Therefore, the vehicle drive unit 30 is driven by the alternating current power converted from the first converter 21. Therefore, the electric vehicle is driven by the drive of the vehicle drive unit 30. [

상기 배터리 충전단계(S30)는 상기 제어부(50)가 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 제어하여 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원으로 상기 배터리(10)를 충전시키는 단계이다. 상기 차량구동부(30)는 초기에 시동전원에 의하여 구동된 이후부터 전기차가 일정속도 이상으로 주행 되면, 주행중에 발생된 운동에너지를 이용하여 전원을 발전시킨다. 이와 같은 전기차의 주행중 전원의 발전은 일반적으로 공지된 기술임에 따라 그 상세한 구성 및 작용에 대한 설명을 생략하였다. The battery charging step S30 may be performed such that the controller 50 controls the power line between the second converter 22 and the vehicle driving unit 30 to be energized so that the battery 10). When the electric vehicle is driven at a predetermined speed or more since the vehicle is initially driven by the starting power source, the vehicle driving unit 30 generates power by using kinetic energy generated during driving. Since the power generation of the electric power source during running of the electric vehicle is generally known in the art, the detailed description of the configuration and operation thereof is omitted.

아울러 상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)를 통하여 상기 차량구동부(30)에서 생산된 전원이 감지되면, 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 차단하고, 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 상기 스위치부(40)를 제어한다. 따라서 상기 스위치부(40)는 상기 제2컨버터(22)와 상기 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 스위칭온하여 통전가능하도록 연결한다. When the power generated by the vehicle driving unit 30 is sensed through the sensor unit 60, the controller 50 cuts off the power line between the first converter 21 and the vehicle driving unit 30, Controls the switch unit (40) so that the power line between the second converter (22) and the vehicle drive unit (30) can be energized. Accordingly, the switch unit 40 switches the power supply line between the second converter 22 and the vehicle drive unit 30 so as to be switched on so as to be energized.

그러므로 상기 제2컨버터(22)는 상기 차량구동부(30)에서 출력된 교류(AC)전원을 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)에 출력한다. 상기 배터리(10)는 상기 제2컨버터(22)에서 변환된 전원에 의하여 충전된다. Therefore, the second converter 22 converts the alternating current (AC) power output from the vehicle driving unit 30 into direct current (DC) and outputs the direct current (DC) to the battery 10. The battery 10 is charged by the power source converted by the second converter 22.

상기 이상전원 판단단계(S40)는 상기 제어부(50)에서 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원을 감지하여 이상전원 유무를 판단하는 단계이다. 여기서 상기 차량구동부(30)는 전기차가 정주행이나 후진중에 급제동 하거나 정지상태에서 급출발하여 차량모터에 역기전력이 발생되어 설정된 레벨 이상의 이상전원이 발생된다. In the abnormal power supply determination step S40, the control unit 50 senses the power generated by the vehicle driving unit 30 and determines whether there is an abnormal power supply. In this case, the vehicle drive unit 30 generates a counter electromotive force in the vehicle motor by suddenly starting or stopping the electric motor in a sudden or stopped state during a normal running or a backward running, thereby generating an abnormal power supply of a predetermined level or higher.

따라서 상기 센서부(60)는 상기 차량구동부(30)에서 출력되는 이상전원을 감지하여 상기 제어부(50)에 인가한다. Therefore, the sensor unit 60 senses the abnormal power outputted from the vehicle driving unit 30 and applies the abnormal power to the controller 50. [

상기 바이패스단계(S50)는 상기 제어부(50)가 상기 이상전원 판단단계(S40)에서 상기 차량구동부(30)에서 이상전원이 출력됨이 감지되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 바이패스(BYPASS)시켜 상기 이상전원을 차단하는 단계이다. The bypassing step S50 is a step in which the controller 50 controls the switch unit 40 to turn on the switch 40 when it is detected that the abnormal power is outputted from the vehicle driving unit 30 in the abnormal power supply judgment step S40. 2 converter 22 and the vehicle drive unit 30 by bypassing the abnormal power supply.

상기 제어부(50)는 상기 이상전원 판단단계(S40)에서 상기 센서부(60)의 감지신호를 수신하여 상기 차량구동부(30)에서 이상전원이 감지되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 차량구동부(30)의 이상전원을 바이패스시킨다. 따라서 상기 스위치부(40)는 상기 차량구동부(30)에 연결된 전원라인을 상기 이상전원 차단부(70)로 연결되도록 스위칭한다. 그러므로 상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원은 상기 이상전원 차단부(70)로 인가되어 소모된다. The control unit 50 receives the sensing signal of the sensor unit 60 in the abnormal power supply determination step S40 and controls the switch unit 40 when the abnormal driving power is detected by the vehicle driving unit 30, Bypasses the abnormal power supply of the vehicle drive unit 30. [ Therefore, the switch unit 40 switches the power supply line connected to the vehicle driving unit 30 to be connected to the abnormal power supply cut-off unit 70. Therefore, the abnormal power output from the vehicle driving unit 30 is applied to the abnormal power cut-off unit 70 and consumed.

상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원(예를 들면, 과전류)는 상기 이상전원 차단부(70)의 고용량 저항(R)에 의하여 그 흐름이 방해되면서 소모됨에 따라 상기 제2컨버터(22)에 인가되지 않는다. The second converter 22 is turned off when the abnormal power source R outputted from the vehicle driving unit 30 is consumed while being blocked by the high capacity resistor R of the abnormal power source cut- .

이후 상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)에서 상기 차량구동부(30)의 출력전원이 설정된 범위 이내의 전원을 출력하면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 바이패스된 전원라인을 원래대로 연결하도록 제어한다. 상기 스위치부(40)는 상기 제어부(50)의 제어에 의하여 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결한다. The control unit 50 then controls the switch unit 40 to turn the bypassed power supply line back to the original state when the output power of the vehicle drive unit 30 is within the set range in the sensor unit 60 . The switch unit 40 connects the power line between the second converter 22 and the vehicular drive unit 30 under the control of the controller 50 so as to be energized.

이와 같이 본 발명은 전기차가 급제동 및/또는 급출발시에 차량구동부에서 발생된 이상전원을 차단함에 따라 배터리(10)의 손상을 방지하거나 또는 주행중에 정지하는 돌발상황을 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to prevent damage to the battery 10 or to prevent an unexpected situation in which the vehicle stops while the vehicle is running.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 배터리 20 : 컨버터부
21 : 제1컨버터 22 : 제2컨버터
30 : 차량구동부 40 : 스위치부
50 : 제어부 60 : 센서부
70 : 이상전원 차단부 10: Battery 20: Converter section
21: first converter 22: second converter
30: vehicle drive unit 40: switch unit
50: control unit 60:
70: Abnormal power cutoff

Claims (5)

배터리;
상기 배터리에서 출력되는 시동전원에 의하여 구동되는 차량모터를 구비하여 전기차의 주행 에너지를 출력하는 차량구동부;
급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부에서 출력되는 설정 레벨 이상의 이상전원을 감지하는 센서부;
상기 차량구동부와 배터리 사이의 전원라인에서 바이패스(BYPASS)된 전원라인에 설치되어 상기 차량구동부에서 출력된 이상전원을 차단하는 이상전원 차단부;
상기 배터리와 차량구동부, 이상전원 차단부와 차량구동부 사이의 전원라인을 스위칭하여 통전 및 차단시키는 스위치부; 및
상기 센서부의 이상전원 감지신호가 인가되면, 상기 스위치부를 제어하여 상기 차량구동부에서 출력된 이상전원을 상기 이상전원 차단부로 바이패스시키도록 제어하는 제어부를 포함하는 전기차의 이상전원 차단장치.
battery;
A vehicle drive unit having a vehicle motor driven by a starting power source output from the battery and outputting travel energy of the electric vehicle;
A sensor unit for detecting an abnormal power source at a setting level or higher output from the vehicle driving unit at the same time as a sudden start or a sudden stop;
An abnormal power cutoff unit installed in a power line bypassed from a power line between the vehicle driving unit and the battery to shut off the abnormal power output from the vehicle driving unit;
A switch unit for switching the power supply line between the battery and the vehicle drive unit, between the abnormal power supply cutoff unit and the vehicle drive unit, And
And a control unit for controlling the switch unit to bypass the abnormal power output from the vehicle driving unit to the abnormal power cutoff unit when an abnormal power detection signal of the sensor unit is applied.
제1항에 있어서,
상기 배터리에서 출력된 직류를 교류로 변환시켜 상기 차량구동부에 출력하는 제1컨버터와, 상기 차량구동부에서 출력되는 교류를 직류로 변환시켜 상기 배터리를 충전시키는 제2컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 이상전원 차단장치.
The method according to claim 1,
A first converter for converting the direct current output from the battery into an alternating current and outputting the alternating current to the vehicle driving unit, and a second converter for converting the alternating current output from the vehicle driving unit into direct current to charge the battery. Abnormal power cut off device of electric car.
제1항에 있어서, 상기 이상전원 차단부는
저항인 것을 특징으로 하는 전기차의 이상전원 차단장치.
The apparatus of claim 1, wherein the abnormal power cutoff unit
Wherein the electric power source is a resistor.
전기차의 시동장치로부터 시동신호가 인가되면, 배터리에서 차량구동부 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결하는 시동전원 출력단계;
상기 시동전원 출력단계 이후에 상기 차량구동부가 구동되어 전기차가 정방향으로 주행하는 중에 생산된 전원을 상기 배터리에 인가되도록 전원라인을 스위칭하여 상기 배터리를 충전시키는 배터리충전단계;
상기 배터리 충전단계에서 상기 차량구동부로부터 급출발 또는 급제동에 의해 설정레벨 이상의 이상전원이 출력되는 지를 판단하는 이상전원 판단단계; 및
상기 이상전원 판단단계에서 이상전원이 감지되면, 상기 차량구동부에서 배터리 사이에 연결된 전원라인을 바이패스 시키는 바이패스단계를 포함하는 전기차의 이상전원 차단방법.
A starting power output step of connecting a power supply line between a battery and a vehicle drive unit so as to be energizable when a start signal is applied from an starter of an electric vehicle;
A battery charging step of charging the battery by switching a power supply line to apply power generated by the vehicle driving unit after the starting power output step to an electric vehicle traveling in a forward direction to the battery;
An abnormal power determination step of determining whether abnormal power of a predetermined level or higher is outputted from the vehicle driving unit in the battery charging step by sudden discharge or sudden braking; And
And a bypass step of bypassing a power supply line connected between the batteries in the vehicle driving unit when an abnormal power supply is detected in the abnormal power supply determination step.
제4항에 있어서, 상기 바이패스단계는
상기 차량구동부에서 출력된 이상전원을 저항이 설치된 전원라인으로 바이패스 시키는 것을 특징으로 하는 이상전원 차단방법.

5. The method of claim 4, wherein the bypassing step
And the abnormal power output from the vehicle driving unit is bypassed to a power supply line provided with a resistor.

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