KR20170073150A - Module for inrush current in electric vehicle supply equipment - Google Patents

Module for inrush current in electric vehicle supply equipment Download PDF

Info

Publication number
KR20170073150A
KR20170073150A KR1020150181708A KR20150181708A KR20170073150A KR 20170073150 A KR20170073150 A KR 20170073150A KR 1020150181708 A KR1020150181708 A KR 1020150181708A KR 20150181708 A KR20150181708 A KR 20150181708A KR 20170073150 A KR20170073150 A KR 20170073150A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
electric vehicle
power supply
connection
magnetic contactor
Prior art date
Application number
KR1020150181708A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102562796B1 (en
Inventor
김경진
Original Assignee
르노삼성자동차 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 르노삼성자동차 주식회사 filed Critical 르노삼성자동차 주식회사
Priority to KR1020150181708A priority Critical patent/KR102562796B1/en
Publication of KR20170073150A publication Critical patent/KR20170073150A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102562796B1 publication Critical patent/KR102562796B1/en

Links

Images

Classifications

    • B60L11/1824
    • B60L11/1809
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/20Inrush current reduction, i.e. avoiding high currents when connecting the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y02T10/7077

Abstract

본 명세서의 일 측면에 따르면, 돌입전류 감소모듈은, 전기차 충전장치 내의 전원 공급부와 전기차 내의 온보드 충전기 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록 구성되는 제1 연결부와, 전원 공급부와 제1 연결부 사이를 전기적으로 연결하며 전원 공급부에 의해 3상 교류전원이 인가될 때 발생되는 돌입전류를 감소시키도록 구성되는 전류 제한부와, 전원 공급부와 제1 연결부 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록 구성되는 제2 연결부와, 제1 연결부의 제1 마그네틱콘택터와 제2 연결부의 제2 마그네틱콘택터의 온/오프를 제어하는 콘트롤러를 포함할 수 있다. 이때, 콘트롤러는, 상기 전원 공급부에 의해 3상 교류전원이 인가된 경우, 제1 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하여 상기 제1 연결부를 전기적으로 도통시키고, 제1 마그네틱콘택터가 온 상태로 변경된 후 미리 결정된 기간이 경과된 경우, 제2 마그네틱콘택터들을 온 상태로 변경하여 상기 제2 연결부를 전기적으로 도통시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, the inrush current reduction module includes a first connection portion configured to electrically connect or disconnect between a power supply portion in an electric vehicle charging device and an onboard battery charger in an electric vehicle, and a first connection portion electrically connected between the power supply portion and the first connection portion. And a second connection unit configured to electrically connect or disconnect between the power supply unit and the first connection unit, the current limiting unit configured to reduce an inrush current generated when the three-phase alternating current power is applied by the power supply unit, And a controller for controlling on / off of the first magnetic contactor of the first connection part and the second magnetic contactor of the second connection part. At this time, when the three-phase alternating current power is applied by the power supply unit, the controller changes the first magnetic contactor to the ON state to electrically conduct the first connection part, and after the first magnetic contactor is changed to the ON state, When the determined period has elapsed, the second magnetic contactors may be turned on to electrically connect the second connection portion.

Description

전기자동차 충전장치 내 돌입전류 감소모듈{MODULE FOR INRUSH CURRENT IN ELECTRIC VEHICLE SUPPLY EQUIPMENT}[0001] MODULE FOR INRUSH CURRENT IN ELECTRIC VEHICLE SUPPLY EQUIPMENT [0002]

본 명세서는 전기자동차 충전 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 전기자동차에 3상 교류전원을 공급하는 전기자동차 충전장치 또는 설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle charging field, and more particularly, to an electric vehicle charging device or facility that supplies three-phase AC power to an electric vehicle.

최근 이산화탄소 배출 규제로 인하여 친환경 그린카(green car)에 대한 투자가 각 국에서 발생되고 있다. 전기자동차는 이러한 그린카 프로젝트를 대표하는 차량이다. 이러한 전기자동차를 사용하기 위해서는 전기자동차의 배터리를 충전하는 전기자동차 충전장치가 필요하며, 이에 대한 개발도 활발히 이루어지고 있다.Due to recent carbon dioxide emission regulations, investment in environmentally friendly green cars is occurring in each country. Electric vehicles are vehicles representing these green car projects. In order to use such an electric vehicle, an electric vehicle charging device for charging the battery of the electric vehicle is required, and development thereof is actively being carried out.

도 1은 종래의 3상 교류전원을 공급하는 전기자동차 충전장치(설비) (EVSE: Electric Vehicle Supply Equipment)와 온보드 충전기(on-board charger)를 포함하는 전기자동차 (EV: Electric Vehicle)의 예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전기자동차 충전장치(100)는 3상 교류전원(예컨대, 380v AC)을 공급하는 전원 공급부(110), 과전류를 차단하는 배전용 차단기(120), 전기자동차 충전장치(100)와 전기자동차(200)가 연결된 경우, 전원 공급부(110)와 온보드 충전기(210)를 전기적으로 선택적으로 연결하는 마그네틱콘택터로 구성된 제1 연결부(120)를 포함한다. 또한, 전기자동차(200)는 전기자동차 충전장치(100)로부터 공급된 3상 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 변환된 직류전원을 축적하는 온보드 충전기(210)와 온보드 충전기(210)에 의해 충전되는 배터리(220)를 포함한다. FIG. 1 is an illustration of an electric vehicle (EV) including an electric vehicle charging equipment (EVSE) and an on-board charger for supplying a conventional three-phase AC power source to be. 1, the electric vehicle charging apparatus 100 includes a power supply unit 110 for supplying a three-phase AC power source (for example, 380 V AC), a distribution circuit breaker 120 for shutting off an overcurrent, And a first connection part 120 composed of a magnetic contactor for electrically selectively connecting the power supply part 110 and the onboard charging device 210 when the electric vehicle 100 and the electric vehicle 200 are connected to each other. The electric vehicle 200 further includes an onboard charger 210 for converting the three-phase AC power supplied from the electric vehicle charging apparatus 100 into direct current power and storing the converted direct current power, and an onboard charger 210 for charging And a battery 220 connected in series.

이러한 전기자동차(200)의 온보드 충전기(210)는 변환된 직류전원을 축적하기 위하여 기본적으로 다수의 캐패시터로 구성된 캐패시터 뱅크를 포함한다. 이러한 캐패시터 뱅크는 초기에 비어있는 전하를 충전하기 위하여 상당히 큰 전하 용량을 순간적으로 유입시키려 하는데, 이로 인하여 전기자동차 충전장치(100)에 의해 인가된 공급전압에 의해 전기자동차(200)가 충전되기 시작하는 순간에 기준 충전 전류보다 매우 높은 돌입전류(inrush current)가 발생된다.The onboard charger 210 of the electric vehicle 200 basically includes a capacitor bank composed of a plurality of capacitors for accumulating the converted DC power. Such a capacitor bank initially tries to momentarily introduce a significantly larger charge capacity to charge the empty charge, which causes the electric vehicle 200 to be charged by the supply voltage applied by the electric vehicle charging apparatus 100 An inrush current is generated which is much higher than the reference charging current.

이와 같은, 돌입전류는 전기자동차 충전 과정에서 안전 문제와 유지보수 문제를 발생시킨다. 특히, 전기자동차(100)에 3상 교류전원을 공급하는 전기자동차 충전장치(200)에서는 이러한 돌입전류로 인하여 충전장치 내에서 불필요한 차단기의 동작과 누전 차단기의 불필요한 트립핑(tripping)이 발생된다.Such inrush currents cause safety and maintenance problems in the electric vehicle charging process. Particularly, in the electric vehicle charging apparatus 200 for supplying the three-phase AC power to the electric vehicle 100, unnecessary operation of the circuit breaker in the charging device and unnecessary tripping of the electric leakage circuit breaker occur due to the inrush current.

한국공개특허공부 제10-2014-0074569호Korea Patent Application No. 10-2014-0074569

이에 본 명세서는 충전 초기에 발생되는 돌입전류를 감소시키기 위하여 충전 초기에는 전류를 제한하고, 이후에는 전류의 제한을 없애는 전기자동차 충전 기술을 전기자동차 측(부하 측)이 아닌 전기자동차 충전장치 측(충전장치 측)에 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, the present invention relates to an electric vehicle charging technology for limiting an electric current at the initial stage of charging in order to reduce an inrush current generated at the beginning of charging, To the charging device side).

본 명세서의 일 측면에 따르면, 온보드 충전기를 포함하는 전기차에 3상 교류전원을 공급하는 전기차 충전장치 내 돌입전류 감소모듈은, 상기 전기차 충전장치 내의 전원 공급부와 상기 전기차 내의 상기 온보드 충전기 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록 구성되는 제1 연결부로서, 상기 제1 연결부는 상기 제1 연결부를 선택적으로 도통시키는 제1 마그네틱콘택터를 포함하는, 상기 제1 연결부와, 상기 전원 공급부와 상기 제1 연결부 사이를 전기적으로 연결하며 상기 전원 공급부에 의해 3상 교류전원이 인가될 때 발생되는 돌입전류를 감소시키도록 구성되는 전류 제한부로서, 상기 전류 제한부는 전류를 제한하는 전류제한 저항을 포함하는, 상기 전류 제한부와, 상기 전원 공급부와 상기 제1 연결부 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록 구성되는 제2 연결부로서, 상기 제2 연결부는 상기 전류제한 저항과 병렬로 연결되며 상기 제2 연결부를 선택적으로 도통시키는 제2 마그네텍콘택터를 포함하는, 상기 제2 연결부, 그리고, 상기 제1 연결부의 제1 마그네틱콘택터와 상기 제2 연결부의 제2 마그네틱콘택터의 온/오프를 제어하는 콘트롤러를 포함할 수 있다. 이때, 상기 콘트롤러는, 상기 전원 공급부에 의해 3상 교류전원이 인가된 경우, 상기 제1 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하여 상기 제1 연결부를 전기적으로 도통시키고, 상기 제1 마그네틱콘택터가 온 상태로 변경된 후 미리 결정된 기간이 경과된 경우, 상기 제2 마그네틱콘택터들을 온 상태로 변경하여 상기 제2 연결부를 전기적으로 도통시키는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, an inrush current reduction module in an electric vehicle charging apparatus that supplies three-phase AC power to an electric vehicle including an onboard battery charger is configured to electrically connect the power supply unit in the electric vehicle charging apparatus and the onboard battery charger in the electric vehicle Wherein the first connection part comprises a first magnetic contactor for selectively conducting the first connection part, and a second connection part for connecting between the power supply part and the first connection part And a current limiting unit configured to reduce an inrush current generated when the three-phase alternating current power is applied by the power supply unit, wherein the current limiting unit includes a current limiting resistor that limits the current, And electrically connecting or disconnecting the power supply unit and the first connection unit, Wherein the second connection portion comprises a second connection portion connected in parallel with the current limiting resistor and selectively conducting the second connection portion, and the second connection portion, And a controller for controlling on / off of the first magnetic contactor of the connection part and the second magnetic contactor of the second connection part. At this time, when the three-phase alternating current power is applied by the power supply unit, the controller changes the first magnetic contactor to the ON state to electrically conduct the first connection part, and when the first magnetic contactor is in the ON state And changing the second magnetic contactors to an on state to electrically connect the second connection portion when a predetermined period of time has elapsed after the change.

실시예로서, 상기 전류제한 저항의 저항 값은, 상기 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류와 상기 전원 공급부의 공급 전압에 기초하여 결정될 수 있다.As an embodiment, the resistance value of the current limiting resistor may be determined based on the allowable current of the first magnetic contactor and the supply voltage of the power supply.

실시예로서, 상기 전류제한 저항의 허용 전력은, 상기 돌입전류의 최대치와 상기 전류제한 저항의 저항 값에 기초하여 결정되되, 상기 돌입전류의 최대치는 상기 온보드 충전기의 뱅크 캐패시턴스에 비례하고, 상기 온보드 충전기의 시스템 인덕턴스에 반비례한 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment, the allowable power of the current limiting resistor is determined based on a maximum value of the inrush current and a resistance value of the current limiting resistor, wherein a maximum value of the inrush current is proportional to a bank capacitance of the onboard charger, And is inversely proportional to the system inductance of the charger.

실시예로서, 상기 제2 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하기 위한 상기 미리 결정된 기간은, 상기 온보드 충전기의 캐패시터 뱅크에 90퍼센트의 전하가 충전되는 기간보다 짧은 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment, the predetermined period of time for changing the second magnetic contactor to an on state may be characterized by being shorter than a period in which 90 percent of the charge is charged in the capacitor bank of the onboard charger.

실시예로서, 상기 전원공급부와 상기 전류 제한부 및 제2 연결부 사이에 위치하며, 과전류를 차단하도록 구성되는 배전용 차단기를 더 포함할 수 있다. The power supply unit may further include a distribution breaker disposed between the power supply unit and the current limiting unit and the second connection unit and configured to shut off the overcurrent.

본 명세서에 따르면, 충전 초기에는 전류를 제한하여 충전 초기에 순간적으로 발생되는 돌입전류를 감소시킴으로써 돌입 전류에 의해 충전장치 내의 회로의 손상과 불필요한 누전 차단기의 트립핑(tripping)을 방지할 수 있다. According to the present invention, by limiting the current at the initial stage of charging to reduce the inrush current instantaneously generated at the beginning of charging, damage of the circuit in the charging device and tripping of the unnecessary circuit breaker can be prevented by the inrush current.

또한, 본 명세서에 따르면, 돌입전류 감소 기능을 전기자동차 측(부하 측)이 아닌 전기자동차 충전장치 측(충전장치 측)에 추가함으로써 이미 제작된 전기자동차에 별도의 모듈을 추가하지 않더라도 상술한 돌입전류 감소 기능을 갖는 충전을 제공할 수 있다.Further, according to the present specification, even if the inrush current reducing function is added to the electric vehicle charging apparatus side (charging apparatus side) instead of the electric vehicle side (load side) It is possible to provide charging with a current reduction function.

도 1은 종래 기술에 따른 전기자동차 충전장치와 전기자동차의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 돌입전류 감소모듈이 적용된 전기자동차 충전장치와 전기자동차의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전장치의 돌입전류 감소모듈의 상세 구성도이다.
도 4a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 돌입전류 감소모듈이 적용되지 않은 전기자동차 충전장치에 의한 충전 시 발생되는 충전 파(charging wave)의 예시이고, 도 4b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 돌입전류 감소모듈이 적용된 전기자동차 충전장치에 의한 충전 시 발생되는 충전 파(charging wave)의 예시이다.
1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle charging apparatus and an electric vehicle according to the prior art.
2 is a schematic block diagram of an electric vehicle charging apparatus and an electric vehicle to which an inrush current reducing module according to an embodiment of the present invention is applied.
3 is a detailed block diagram of an inrush current reducing module of an electric vehicle charging apparatus according to an embodiment of the present invention.
4A is an example of a charging wave generated upon charging by an electric vehicle charging apparatus to which an inrush current reduction module according to an embodiment of the present invention is not applied, And is an example of a charging wave generated upon charging by an electric vehicle charging apparatus to which an inrush current reduction module is applied.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 실시 예를 상세하게 설명하지만, 청구하고자 하는 범위는 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the accompanying drawings, but the scope of the claims is not limited or limited by the embodiments.

본 명세서에서 사용되는 용어는 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.As used herein, terms used in the present specification are selected from the general terms that are currently widely used, while taking into consideration the functions, but these may vary depending on the intention or custom of the artisan or the emergence of new techniques. Also, in certain cases, there may be a term selected by the applicant at will, in which case the meaning will be described in the description part of the corresponding specification. Therefore, it is intended that the terminology used herein should be interpreted based on the meaning of the term rather than on the name of the term, and on the entire contents of the specification.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 돌입전류 감소모듈이 적용된 전기자동차 충전장치와 전기자동차의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic block diagram of an electric vehicle charging apparatus and an electric vehicle to which an inrush current reducing module according to an embodiment of the present invention is applied.

본 명세서에서, 전기자동차 충전장치(100)는 복수의 마그네틱콘택터를 포함하는 돌입전류 감소모듈이 적용된 3상 교류전원을 전기자동차(200)에 공급해주는 장치를 의미하고, 전기자동차(200)는 전기자동차 충전장치(100)로부터 공급받은 3상 교류전원을 직류 전원으로 변환하고, 변환된 직류 전원을 축적하며, 변환된 직류 전원을 이용하여 배터리(220)를 충전하도록 구성된 전기자동차를 의미한다. 또한, 본 명세서에서, 마그네틱콘택터(MC: magnetic contactor)는 전원 공급부(110)의 각 상(R, S, T 상)에 대응되는 각 선에 연결되어, 내장된 코일의 전자기력을 이용하여 전원연결을 선택적으로 스위칭하는 장치를 의미한다.In this specification, the electric vehicle charging apparatus 100 refers to a device for supplying the electric vehicle 200 with three-phase alternating current power applied with an inrush current reducing module including a plurality of magnetic contactors, Means an electric vehicle configured to convert a three-phase alternating-current power supplied from the automobile charging apparatus 100 into direct-current power, accumulate the converted direct-current power, and charge the battery 220 using the converted direct-current power. In this specification, a magnetic contactor (MC) is connected to each line corresponding to each phase (R, S, T phase) of the power supply unit 110, and uses a magnetic force of the built- As shown in FIG.

도 2를 참조하면, 전기자동차 충전장치(100)는 전원 공급부(110), 배전용 차단기(120), 제1 연결부(130), 제2 연결부(140), 전류 제한부(150) 및 콘트롤러(160)(controller)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 전원 공급부(110)를 제외한 전기자동차 충전장치(100)의 나머지 구성들, 즉, 배전용 차단기(120), 제1 연결부(130), 제2 연결부(140), 전류 제한부(150) 및 콘트롤러(160)를 돌입전류 감소모듈로 약칭할 수 있다. 실시예에 따라, 돌입전류 감소모듈은 제1 연결부(130), 제2 연결부(140), 전류 제한부(150) 및 콘트롤러(160)만을 포함하는 모듈일 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 돌입전류 감소모듈은 전류 공급 장치, 서지 보호기 및 누전 차단기를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the electric vehicle charging apparatus 100 includes a power supply unit 110, a distribution circuit breaker 120, a first connection unit 130, a second connection unit 140, a current restriction unit 150, 160 < / RTI > In this specification, the remaining components of the electric vehicle charging apparatus 100 except for the power supply unit 110, that is, the distribution circuit breaker 120, the first connection unit 130, the second connection unit 140, And the controller 160 may be abbreviated as an inrush current reducing module. According to an embodiment, the inrush current reduction module may be a module including only the first connection part 130, the second connection part 140, the current restriction part 150, and the controller 160. Further, according to the embodiment, the inrush current reducing module may further include a current supply device, a surge protector, and an earth leakage breaker.

도 1을 참조하여 상술한 바와 같이, 전원 공급부(110)는 3상 교류전원(예컨대, AC 220V 또는 AC 380V)를 공급할 수 있고, 배전용 차단기(120)는 과전류를 차단할 수 있는 차단기로서, 예컨대, MCCB(Mold Case Current Breaker) 또는 NFB(No Fuse Breaker)일 수 있다.As described above with reference to FIG. 1, the power supply unit 110 may supply a three-phase AC power source (for example, AC 220V or AC 380V), and the distribution circuit breaker 120 may be a circuit breaker , A Mold Case Current Breaker (MCCB), or a No Fuse Breaker (NFB).

제1 연결부(130)는 전기자동차 충전장치(100) 내의 전원 공급부(110)와 전기자동차(200) 내의 온보드 충전기(210) 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록, 즉, 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 전기자동차(200) 충전장치(100)와 전기자동차(200)가 충전 케이블과 같은 연결수단을 통해 연결된 경우(또는 충전이 시작될 때), 제1 연결부(130)는 전원 공급부(110)와 온보드 충전기(210)를 전기적으로 연결할 수 있다. 다른 예를 들면, 전기자동차(200) 충전장치(100)와 전기자동차(200)가 충전 케이블과 같은 연결수단을 통해 연결이 해제된 경우(또는 충전이 종료될 때), 제1 연결부(130)는 전원 공급부(110)와 온보드 충전기(210)를 전기적으로 연결해제 할 수 있다.The first connection unit 130 is configured to electrically connect or disconnect, that is, selectively connect, the power supply unit 110 in the electric vehicle charging apparatus 100 and the onboard charging apparatus 210 in the electric vehicle 200 . For example, when the charging apparatus 100 of the electric vehicle 200 and the electric vehicle 200 are connected through a connection means such as a charging cable (or charging starts), the first connection unit 130 is connected to the power supply unit 110 And the onboard charger 210 can be electrically connected to each other. Alternatively, when the charging apparatus 100 of the electric vehicle 200 and the electric vehicle 200 are disconnected (or the charging is terminated) through a connecting means such as a charging cable, The power supply unit 110 and the onboard charger 210 can be electrically disconnected from each other.

일 실시예에서, 제1 연결부(130)는 제1 연결부(130)를 선택적으로 도통시키는 제1 마그네틱콘택터를 포함할 수 있다. 이러한 제1 마그네틱콘택터는 콘트롤러(160)의 제어신호에 따라, 오프 상태에서 온 상태로 변경되어 제1 연결부(130)를 전기적으로 도통시키거나, 온 상태에서 오프 상태로 변경되어 제1 연결부(130)를 전기적으로 도통시키지 않을 수 있다. 제1 연결부(130)가 전기적으로 도통되는 경우, 전원 공급부(110)에 의해 인가된 3상 교류전원이 전기자동차(200)의 온보드 충전기(210)로 제공될 수 있다.In one embodiment, the first connection 130 may include a first magnetic contactor that selectively conducts the first connection 130. The first magnetic contactor is changed from the off state to the on state according to the control signal of the controller 160 to electrically connect the first connection unit 130 or to turn off the first connection unit 130, May not be electrically conducted. When the first connection part 130 is electrically conducted, the three-phase alternating current power applied by the power supply part 110 may be provided to the onboard charger 210 of the electric vehicle 200.

전류 제한부(150)는 전원 공급부(110)와 제1 연결부(130) 사이를 전기적으로 연결하며 상기 전원 공급부(110)에 의해 3상 교류전원이 인가될 때 발생되는 돌입전류를 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 연결부(130)의 제1 마그네틱콘택터가 오프 상태에서 온 상태로 변경되고 제2 연결부(140)의 제2 마그네틱콘택터가 오프 상태인 경우, 전류 제한부(150)는 전원 공급부(110)와 제1 연결부(130)를 전기적으로 연결할 수 있다.The current limiting unit 150 is configured to electrically connect the power supply unit 110 and the first connection unit 130 and to reduce the inrush current generated when the three-phase alternating current power is applied by the power supply unit 110 . For example, when the first magnetic contactor of the first connection part 130 is changed from the off state to the on state and the second magnetic contactor of the second connection part 140 is in the off state, The first connection part 110 and the first connection part 130 can be electrically connected.

일 실시예에서, 전류 제한부(150)는 전류를 제한하는 전류제한 저항을 포함할 수 있다. 이러한 전류제한 저항은 전원 공급부(110)의 각 상(R, S, T 상)에 대응되는 각 선에 연결되어, 충전 초기에 발생되는 돌입전류를 감소시키는 저항들을 의미한다. 도시된 실시예에서는 제1 저항은 R상에 흐르는 전류를 제한하기 위한 저항이고, 제2 저항은 S상에 흐르는 전류를 제한하기 위한 저항이며, 제3 저항은 T상에 흐르는 전류를 제한하기 위한 저항이다. 이때, 각 저항은 동일한 저항 값을 가질 수 있다. 이와 같은, 전류 제한부(150)에 의해 전원 공급부(110)와 제1 연결부(130)가 전기적으로 연결된 경우, 전원 공급부(110)에 의해 인가된 3상 교류전원이 일정한 수준의 전류 제한을 가지고 전기자동차(200)의 온보드 충전기(210)로 제공될 수 있다.In one embodiment, the current limiter 150 may include a current limiting resistor that limits the current. These current limiting resistors are resistors connected to each line corresponding to each phase (R, S, T phase) of the power supply unit 110 to reduce an inrush current generated at the beginning of charging. In the illustrated embodiment, the first resistor is a resistor for limiting the current flowing on R, the second resistor is a resistor for limiting the current flowing on S, and the third resistor is a resistor for limiting the current flowing on T Resistance. At this time, each resistance may have the same resistance value. When the power supply unit 110 and the first connection unit 130 are electrically connected by the current limiting unit 150, the three-phase AC power supplied by the power supply unit 110 has a constant current limit May be provided to the onboard charger 210 of the electric vehicle 200.

제2 연결부(140)는 전원 공급부(110)와 제1 연결부(130) 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 연결부(130)의 제1 마그네틱콘택터가 오프 상태에서 온 상태로 변경된 후 미리 결정된 기간이 경과한 경우, 제2 연결부(140)는 전원 공급부(110)와 제1 연결부(130)를 전기적으로 연결할 수 있다. 다른 예를 들면, 충전이 종료될 때, 제2 연결부(140)는 전원 공급부(110)와 제1 연결부(130)를 전기적으로 연결해제 할 수 있다.The second connection unit 140 may be configured to electrically connect or disconnect the power supply unit 110 and the first connection unit 130. For example, when a predetermined period of time elapses after the first magnetic contactor of the first connection part 130 is changed from the off state to the on state, the second connection part 140 is electrically connected to the power supply part 110 and the first connection part 130 ) Can be electrically connected. Alternatively, the second connection unit 140 may electrically disconnect the power supply unit 110 from the first connection unit 130 when charging is terminated.

일 실시예에서, 제2 연결부(140)는 전류제한 저항과 병렬로 연결되며 제2 연결부(140)를 선택적으로 도통시키는 제2 마그네텍콘택터를 포함할 수 있다. 이러한 제1 마그네틱콘택터는 콘트롤러(160)의 제어신호에 따라, 오프 상태에서 온 상태로 변경되어 제1 연결부(130)를 전기적으로 도통시키거나, 온 상태에서 오프 상태로 변경되어 제1 연결부(130)를 전기적으로 도통시키지 않을 수 있다. 제2 연결부(140)가 전기적으로 도통되는 경우, 전원 공급부(110)에 의해 인가된 3상 교류전원이 전류 제한 없이 전기자동차(200)의 온보드 충전기(210)로 제공될 수 있다.In one embodiment, the second connection portion 140 may include a second magneto contactor connected in parallel with the current limiting resistor and selectively conducting the second connection portion 140. The first magnetic contactor is changed from the off state to the on state according to the control signal of the controller 160 to electrically connect the first connection unit 130 or to turn off the first connection unit 130, May not be electrically conducted. When the second connection unit 140 is electrically connected, the three-phase AC power supplied by the power supply unit 110 may be supplied to the onboard charger 210 of the electric vehicle 200 without current limitation.

콘트롤러(160)는 제1 연결부(130)의 제1 마그네틱콘택터와 제2 연결부(140)의 제2 마그네틱콘택터의 온/오프를 제어할 수 있다. 콘트롤러(160)는 제어신호를 제1 마그네틱콘택터 또는 제2 마그네틱콘택터에 전송함으로써, 제1 마그네틱콘택터 또는 제2 마그네틱콘택터를 제어할 수 있다.The controller 160 may control on / off of the first magnetic contactor of the first connection part 130 and the second magnetic contactor of the second connection part 140. The controller 160 may control the first magnetic contactor or the second magnetic contactor by transmitting a control signal to the first magnetic contactor or the second magnetic contactor.

일 실시예에서, 전원 공급부(110)에 의해 3상 교류전원이 인가된 경우, 콘트롤러(160)는 제1 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하여 제1 연결부(130)를 전기적으로 도통시킬 수 있다. 예를 들면, 전기자동차(200)로부터 충전을 개시하는 제어신호가 수신된 경우, 콘트롤러(160)는 제1 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하여 제1 연결부(130)를 전기적으로 도통시킬 수 있다. 이때, 제2 연결부(140)는 전기적으로 도통되지 않은 상태이므로, 전원 공급부(110)에 의해 인가된 3상 교류전원으로 인한 전류는 전류 제한부(150)의 전류제한 저항들을 통해 제1 연결부(130)로 흐르고, 제1 연결부(130)를 통해 전기자동차(200)의 온보드 충전기(210)로 흐를 수 있다. 이러한 “제1 경로”로 흐른 전류는 전류 제한부(150)에 전류제한 저항들에 의한 전류 제한을 받게 되므로, 전기자동차(200) 충전장치(100)는 충전초기에 발생되는 돌입전류를 감소시킬 수 있다.In one embodiment, when the three-phase alternating current power is applied by the power supply unit 110, the controller 160 may turn on the first magnetic contactor to turn on the first connection unit 130 electrically. For example, when a control signal for starting charging from the electric vehicle 200 is received, the controller 160 may turn on the first magnetic contactor to turn on the first connection unit 130 electrically. Since the second connection unit 140 is in an electrically non-conductive state, the current due to the three-phase AC power applied by the power supply unit 110 flows through the current limiting resistors of the current limiting unit 150, 130 and flow to the onboard charger 210 of the electric vehicle 200 through the first connection part 130. Since the current flowing to the " first path " is subjected to the current limitation by the current limiting resistors in the current limiting unit 150, the charging apparatus 100 of the electric vehicle 200 reduces the inrush current generated at the beginning of charging .

다른 실시예에서, 제1 마그네틱콘택터가 온 상태로 변경된 후 미리 결정된 기간이 경과된 경우, 콘트롤러(160)는 제2 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하여 제2 연결부(140)를 전기적으로 도통시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 마그네틱콘택터가 온 상태로 변경된 후 약 100ms이 경과된 경우, 콘트롤러(160)는 제2 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하여 제2 연결부(140)를 전기적으로 도통시킬 수 있다. 이와 같은 제2 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하기 위한 미리 결정된 기간은, 돌입전류의 감소와 전류제한 저항의 열 손상 여부와 관계가 있으므로 적절하게 결정될 필요가 있다. 일 실시예에서, 미리 결정된 기간은, 온보드 충전기의 캐패시터 뱅크에 90퍼센트의 전하가 충전되는 기간보다 짧은 것을 특징으로 할 수 있다. In another embodiment, when a predetermined period of time has elapsed after the first magnetic contactor has been changed to the on state, the controller 160 may change the second magnetic contactor to the on state to electrically couple the second connection 140 have. For example, when about 100 ms elapses after the first magnetic contactor is turned on, the controller 160 may turn on the second magnetic contactor to turn on the second connection portion 140 electrically. The predetermined period for changing the second magnetic contactor to the ON state needs to be appropriately determined because it is related to the decrease of the inrush current and the heat damage of the current limiting resistor. In one embodiment, the predetermined period of time may be characterized by being shorter than the period during which 90 percent of the charge is charged in the capacitor bank of the onboard charger.

이때, 제2 연결부(140)는 전기적으로 도통된 상태이므로, 전원 공급부(110)에 의해 인가된 3상 교류전원으로 인한 전류는 제2 연결부(140)를 통해 제1 연결부(130)로 흐르고, 제1 연결부(130)를 통해 전기자동차(200)의 온보드 충전기(210)로 흐를 수 있다. 이러한 “제2 경로”로 흐른 전류는 전류 제한부(150)에 의한 전류 제한을 받지 않으므로, 전기자동차(200) 충전장치(100)는 전류 제한 없이 전원 공급부(110)에 의해 인가된 3상 교류전원을 제공받을 수 있다.Since the second connection unit 140 is in an electrically conductive state, the current due to the three-phase AC power applied by the power supply unit 110 flows to the first connection unit 130 through the second connection unit 140, And can flow to the onboard charger 210 of the electric vehicle 200 through the first connection part 130. Since the electric current flowing to the " second path " is not subjected to the current limitation by the current limiting unit 150, the charging apparatus 100 of the electric vehicle 200 can control the three- Power supply can be provided.

이를 통해, 전기자동차(200) 충전장치(100)는 충전 초기에는 전류를 제한하여 돌입전류로 인해 발생되는 피해를 방지할 수 있고, 그 이후에는 전류를 제한하지 않아 전원 공급부(110)에 의해 공급된 3상 교류전원을 충분히 높은 수준으로 전기자동차(200)의 온보드 충전기(210)로 제공할 수 있다.Accordingly, the charging apparatus 100 of the electric vehicle 200 can prevent the damage caused by the inrush current by limiting the current at the initial stage of charging, and thereafter, the current is not limited, Phase AC power to the onboard charger 210 of the electric vehicle 200 at a sufficiently high level.

도 2를 참조하면, 전기자동차(200)는 온보드 충전기(210)와 배터리(220)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 온보드 충전기(210)는 전기자동차(200) 충전장치(100)의 제1 연결부(130)와 전기적으로 연결되며, 전기자동차(200) 충전장치(100)로부터 제공된 3상 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류회로와 변환된 직류전원을 축적하는 캐패시터 뱅크와 축적된 직류전원을 배터리(220)로 공급하는 전원출력회로를 포함할 수 있다. 실시예로서, 정류회로는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 브릿지 다이오드로 구성될 수 있고, 캐패시터 뱅크는 다수의 캐패시터들로 구성될 수 있다. 이러한 온보드 충전기(210)의 캐패시터 뱅크의 뱅크 캐패시턴스와 온보드 충전기(210)의 시스템 인덕턴스는 이하에서 설명될 전류제한 저항의 저항 값을 결정하는데 이용될 수 있다. Referring to FIG. 2, the electric vehicle 200 may include an onboard charger 210 and a battery 220. The onboard charger 210 is electrically connected to the first connection part 130 of the charging device 100 of the electric vehicle 200 and is connected to the three phase AC power provided from the charging device 100 of the electric vehicle 200. [ A capacitor bank for storing the converted DC power, and a power supply output circuit for supplying the accumulated DC power to the battery 220. [0034] FIG. As an embodiment, the rectifier circuit may be composed of a bridge diode for converting an AC power source to a DC power source, and the capacitor bank may be composed of a plurality of capacitors. The bank capacitance of the capacitor bank of this onboard charger 210 and the system inductance of the onboard charger 210 can be used to determine the resistance value of the current limiting resistor, which will be described below.

전기자동차(200) 충전장치(100)가 전류를 적절히 제한하여 돌입전류를 감소시키기 위해서는 전류 제한부(150)의 전류제한 저항의 저항 값과 허용 전력의 값을 충전 시스템의 시스템 파라미터들을 고려하여 적절히 결정하여야 한다. 이때, 전류제한 저항의 저항 값은, 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류와 전원 공급부(110)의 공급 전압에 기초하여 결정될 수 있다. 왜냐하면 충전초기에는 전류 제한부(150)와 제1 연결부(130)를 지나는 제1 경로를 따라 전류가 흐르므로, 제1 연결부(130)의 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류가 전류 제한 값을 결정하는데 중요한 역할을 하기 때문이다. 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류를 돌입전류의 제한치로 보면, 옴의 법칙에 의해 전류제한 저항의 값은 전원 공급부(110)의 공급 전압을 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류로 나눈 값이 된다. 예를 들어, 전원 공급부(110)의 공급 전압이 380V이고, 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류가 40A인 경우, 전류제항 저항의 저항 값은 380/40=9.5(옴)일 수 있다. 따라서, 10(옴)의 저항을 전류제한 저항으로 선택한 경우, 전기자동차(200) 충전장치(100)는 충전 초기 시 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류의 이하로 돌입전류를 감소시킬 수 있다. In order for the charging apparatus 100 of the electric vehicle 200 to appropriately limit the current to reduce the inrush current, the resistance value of the current limiting resistor of the current limiting unit 150 and the value of the allowable electric power are appropriately determined in consideration of the system parameters of the charging system Should be determined. At this time, the resistance value of the current limiting resistor may be determined based on the allowable current of the first magnetic contactor and the supply voltage of the power supply unit 110. [ Because the current flows along the first path passing through the current limiting unit 150 and the first connection unit 130 at the beginning of charging, the allowable current of the first magnetic contactor of the first connection unit 130 determines the current limit value Because it plays an important role. When the allowable current of the first magnetic contactor is regarded as a limit value of the inrush current, the value of the current limiting resistor is a value obtained by dividing the supply voltage of the power supply unit 110 by the allowable current of the first magnetic contactor by Ohm's law. For example, when the supply voltage of the power supply 110 is 380 V and the allowable current of the first magnetic contactor is 40 A, the resistance value of the current-carrying resistor may be 380/40 = 9.5 (ohms). Accordingly, when the resistance of 10 (ohm) is selected as the current limiting resistor, the charging apparatus 100 of the electric vehicle 200 can reduce the inrush current to below the allowable current of the first magnetic contactor at the initial charging time.

또한, 전류제한 저항의 허용 전력의 값은 전력공식(

Figure pat00001
)에 의해 돌입전류의 최대치와 전류제한 저항의 저항 값에 기초하여 결정될 수 있다. 이때, 돌입전류의 최대치는 아래의 방정식에 의해 결정될 수 있다.In addition, the value of the allowable power of the current limiting resistor is expressed by the power formula (
Figure pat00001
The maximum value of the inrush current and the resistance value of the current limiting resistor. At this time, the maximum value of the inrush current can be determined by the following equation.

Figure pat00002
(1)
Figure pat00002
(One)

여기서, CB는 마이크로 패럿의 뱅크 캐패시턴스이고, LS는 마이크로 헨리의 시스템 인덕턴스이다. 이때, Where C B is the bank capacitance of the microfarads and LS is the system inductance of Micro Henry. At this time,

Figure pat00003
(2)
Figure pat00003
(2)

Figure pat00004
(3)
Figure pat00004
(3)

방정식 (3)을 (1)에 대입하면, Substituting equation (3) into equation (1)

Figure pat00005
Figure pat00005

이 되며,Lt; / RTI &

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

이므로, Because of,

Figure pat00008
Figure pat00008

결국,finally,

Figure pat00009
Figure pat00009

이 된다. .

위 식과 전류제한 저항의 저항 값을 고려하면, 소비 전력은,Considering the above equation and the resistance value of the current limiting resistor,

Figure pat00010
Figure pat00010

이 된다..

일반적으로, 허용 전력은 소비 전력의 약 2배이므로, 약 50W를 전류제한 저항의 허용 전력으로 선택할 수 있다.Generally, since the allowable power is about twice the power consumption, about 50 W can be selected as the allowable power of the current limiting resistor.

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전장치의 돌입전류 감소모듈의 상세 구성도이다. 도 3에서는 전원 공급부가 3상 4선 방식으로 교류전원을 공급하는 것을 예로 들어 설명하지만, 동일하거나 유사한 설명이 전원 공급부가 3상 3선 방식으로 교류전원을 공급하는 경우에도 적용될 수 있다.3 is a detailed block diagram of an inrush current reducing module of an electric vehicle charging apparatus according to an embodiment of the present invention. 3, an example in which the power supply unit supplies the AC power in the three-phase four-wire system is explained as an example, but the same or similar explanation can be applied to the case where the power supply unit supplies the AC power in the three-phase three-wire system.

도 3을 참조하면, 도 2와 마찬가지로, 돌입전류 감소모듈은 배전용 차단기(120), 제1 연결부(130), 제2 연결부(140), 전류 제한부(150) 및 콘트롤러를 포함할 수 있다. 이러한 구성들의 기능 및 동작에 대한 설명은 도 2에서 이미 기술한 바 이하에서는 자세한 설명은 생략한다. 또한, 돌입전류 감소모듈은 SMPS(switched mode power supply)와 같은 전압 공급 장치(170), 서지보호기(180) 및 ELCB(electric leakage circuit breaker)와 같은 누전 차단기(190)를 더 포함할 수 있다.3, the inrush current reducing module may include a distribution circuit breaker 120, a first connection part 130, a second connection part 140, a current limiting part 150, and a controller . The description of the functions and operations of these configurations is already given in FIG. 2, and a detailed description thereof will be omitted. The inrush current reduction module may further include a voltage supply 170 such as a switched mode power supply (SMPS), a surge protector 180, and an earth leakage breaker 190 such as an electric leakage circuit breaker (ELCB).

여기서, SMPS는 전압 공급부에 의해 인가된 3상 교류전원의 단상(예컨대, R 상)과 중성선(N 선)에 전기적으로 연결되어, 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 교류전원을 직류전원으로 변환하는 스위치 제어 방식의 전원 공급 장치이다. 이렇게 변환된 직류전원은 콘트롤러로 전달될 수 있다. 이처럼 전원 공급 장치로 SMPS를 사용하는 경우, 고주파 스위칭에 의한 출력 노이즈와 전자파 발생이 많이 발생되기 때문에, 도시된 것처럼, 노이즈 필터를 더 포함할 수 있다. 또한, 별도의 차단기를 더 포함할 수 있다. 도 3에서는 전압 공급 장치(170)로 SMPS를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 기타 유사한 형태의 전압 공급 장치(170)가 돌입전류 감소모듈에 사용될 수도 있음은 통상의 기술자에게 자명하다.Here, the SMPS is electrically connected to a single phase (for example, R phase) and a neutral line (N line) of the three-phase AC power source applied by the voltage supply unit, and is switch control for converting AC power to DC power Type power supply. The converted DC power can be transmitted to the controller. When the SMPS is used as the power supply unit as described above, output noise due to high-frequency switching and generation of electromagnetic waves are generated in many cases, and therefore, it is possible to further include a noise filter as shown in the figure. Further, it may further include a separate circuit breaker. 3, the SMPS is described as an example of the voltage supply device 170. However, it is apparent to those skilled in the art that other similar types of voltage supply devices 170 may be used for the inrush current reducing module.

여기서, 서지보호기(180)(SPD)는 3상 교류전원의 각 상과 전기적으로 연결되어, 서지(surge) 전압을 억제하도록 구성되는 보호기로서, 예를 들면, 전압 스위칭형 SPD와 전압 억제형 SPD일 수 있다. 전압 스위칭형 SPD는 방전 소자인 Gas Tube, Air Gap 소자들을 사용하여 구성되며, 방전 개시 전압 이하에서는 개방 상태로 있으며 방전 개시 전압을 초과한 전압에 대해서는 순간 단락의 도통 상태가 되는데, 이러한 도통 상태는 최대 약 2 사이클 동안 지속되며 서지가 제거되면 자동으로 개방 상태로 복귀시키는 방식으로 동작합니다. 또한, 전압 억제형 SPD는 비선형 전압/전류 특성을 갖고 있는 MOV(Metal Oxide Varistor), 반도체 다이오드 등의 소자들로 사용하여 구성되며, 동작 전압을 초과하는 전압에 대항 매우 낮은 임피던스를 갖게 되며 동작전압 이하에서는 매우 높은 임피던스를 갖게 되어 선로 임피던스와 SPD 임피던스의 상관 관계에 의하여 전압이 억제되도록 동작합니다.Here, the surge protector 180 (SPD) is a protection unit that is electrically connected to each phase of the three-phase AC power source to suppress a surge voltage. For example, a voltage switching type SPD and a voltage suppression type SPD Lt; / RTI > Voltage switching type SPD is composed of discharge tubes, gas tubes and air gap elements. When the discharge start voltage is below the discharge start voltage, the discharge state is open. When the discharge start voltage is exceeded, the discharge is short circuited. It lasts for up to about 2 cycles and automatically returns to open when the surge is removed. In addition, the voltage suppression type SPD is used for MOV (Metal Oxide Varistor) and semiconductor diode which have nonlinear voltage / current characteristics, has a very low impedance against the voltage exceeding the operating voltage, In the following, it has a very high impedance and operates so that the voltage is suppressed by the correlation between line impedance and SPD impedance.

여기서, ELCB는 과부하 차단 뿐만 아니라 누전 차단을 목적으로 하는 차단기를 의미한다. 이러한 누전 차단기(190)는 제1 연결부(130)의 후단에 위치될 수 있다. 도 3에서는 누전 차단기(190)로 ELCB를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 RCD(Residual Current Protective Device)와 같은 누전 차단기(190)가 돌입전류 감소모듈에 사용될 수도 있음은 통상의 기술자에게 자명하다.Here, the ELCB means a circuit breaker for preventing an overload as well as an overload. The earth leakage breaker 190 may be positioned at a rear end of the first connection part 130. 3, an ELCB is taken as an example of the earth leakage breaker 190. However, it is obvious to a person skilled in the art that the earth leakage breaker 190 such as a residual current protective device (RCD) may be used in the inrush current reducing module .

도 4a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 돌입전류 감소모듈이 적용되지 않은 전기자동차 충전장치에 의한 충전 시 발생되는 충전 파(charging wave)의 예시이고, 도 4b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 돌입전류 감소모듈이 적용된 전기자동차 충전장치에 의한 충전 시 발생되는 충전 파(charging wave)의 예시이다.4A is an example of a charging wave generated upon charging by an electric vehicle charging apparatus to which an inrush current reduction module according to an embodiment of the present invention is not applied, And is an example of a charging wave generated upon charging by an electric vehicle charging apparatus to which an inrush current reduction module is applied.

도 4a에서의 충전 파는 다음 표와 같은 평가 조건 하에서 측정된 파이다.4A is a wave measured under the evaluation conditions shown in the following table.

SystemSystem DetailDetail EVEV RenaultSamsung SM3 ZE GEN2 for AC charging IEC-61851-1 ChargingRenaultSamsung SM3 ZE GEN2 for AC charging IEC-61851-1 Charging EVSEEVSE Korea ULVAC 22 kw 3 phase chagerKorea ULVAC 22 kW 3 phase chager MCCB and RCDMCCB and RCD Schneider electric 40 A, B type HPISchneider electric 40 A, B type HPI MC(magnetic contactor)MC (magnetic contactor) LSIS 40A MCLSIS 40A MC

도 4a 및 4b에서 노란색 파는 DC±12V, 1Khz 파형을 갖는 제어신호인 CP(control pilot) 신호를 나타내고, 파란색 파는 전기자동차(200)에 전달되는 AC 전류를 나타내고, 빨간색 파는 전기자동차 충전장치(100)로부터 공급되는 AC 전압을 나타낸다. 4A and 4B, the yellow wave indicates a control pilot (CP) signal, which is a control signal having a DC 12 V, 1 KHz waveform, a blue wave indicates an AC current delivered to the electric vehicle 200, and a red wave indicates an electric vehicle charging apparatus 100 ). ≪ / RTI >

도 4a의 점선 부분을 참조하면, 충전을 개시하도록 제어하는 CP 신호(예컨대, 일정한 레벨로 전압 강하시키는 형태의 신호)가 전기자동차 충전장치(100)로 입력되면, 전기자동차 충전장치(100)는 교류전원을 공급하여 충전을 시작하는데, 이때, 순간적으로 약 103A 정도의 돌입전류가 발생되는 것을 확인할 수 있다. 이는 충전 기준치 전류인 40A를 초과하는 돌입전류로서, 이러한 돌입전류에 의해 누진 차단기가 트립핑되거나, 회로가 손상될 수 있다.4A, when the CP signal (for example, a signal of a voltage drop type at a certain level) for controlling the start of charging is input to the electric vehicle charging apparatus 100, the electric vehicle charging apparatus 100 AC power is supplied to start charging. At this time, it can be confirmed that an inrush current of about 103 A is instantaneously generated. This is an inrush current exceeding the charge reference value current of 40 A, and this inrush current may trip the progressive breaker or damage the circuit.

도 4b의 점선 부분을 참조하면, 마찬가지로, 충전을 개시하도록 제어하는 CP 신호(예컨대, 일정한 레벨로 전압 강하시키는 형태의 신호)가 전기자동차 충전장치(100)로 입력되면, 전기자동차 충전장치(100)는 교류전원을 공급하여 충전을 시작하는데, 이때, 순간적으로 약 25A 또는 약 23A 정도의 돌입전류가 발생되는 것을 확인할 수 있다. 이는 충전 기준치 전류인 40A를 초과하지 않는 돌입전류로서, 이러한 감소된 돌입전류에 의해 누진 차단기가 불필요하게 트립핑되거나, 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있다.Referring to the dotted line in FIG. 4B, when a CP signal (for example, a signal of a voltage drop type at a certain level) for controlling the charging to start charging is input to the electric vehicle charging apparatus 100, ) Starts charging by supplying AC power. At this time, it can be confirmed that an inrush current of about 25 A or about 23 A is instantaneously generated. This is an inrush current which does not exceed the charging reference value current of 40 A. This reduced inrush current can prevent unnecessary tripping of the progressive breaker or damage to the circuit.

또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 전기자동차 충전장치 200: 전기자동차100: electric vehicle charging device 200: Electric vehicle

Claims (5)

온보드 충전기를 포함하는 전기차에 3상 교류전원을 공급하는 전기차 충전장치 내 돌입전류 감소모듈로서,
상기 전기차 충전장치 내의 전원 공급부와 상기 전기차 내의 상기 온보드 충전기 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록 구성되는 제1 연결부로서, 상기 제1 연결부는 상기 제1 연결부를 선택적으로 도통시키는 제1 마그네틱콘택터를 포함하는, 상기 제1 연결부;
상기 전원 공급부와 상기 제1 연결부 사이를 전기적으로 연결하며 상기 전원 공급부에 의해 3상 교류전원이 인가될 때 발생되는 돌입전류를 감소시키도록 구성되는 전류 제한부로서, 상기 전류 제한부는 전류를 제한하는 전류제한 저항을 포함하는, 상기 전류 제한부;
상기 전원 공급부와 상기 제1 연결부 사이를 전기적으로 연결 또는 연결해제 하도록 구성되는 제2 연결부로서, 상기 제2 연결부는 상기 전류제한 저항과 병렬로 연결되며 상기 제2 연결부를 선택적으로 도통시키는 제2 마그네텍콘택터를 포함하는, 상기 제2 연결부; 및
상기 제1 연결부의 제1 마그네틱콘택터와 상기 제2 연결부의 제2 마그네틱콘택터의 온/오프를 제어하는 콘트롤러를 포함하되,
상기 콘트롤러는,
상기 전원 공급부에 의해 3상 교류전원이 인가된 경우, 상기 제1 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하여 상기 제1 연결부를 전기적으로 도통시키고,
상기 제1 마그네틱콘택터가 온 상태로 변경된 후 미리 결정된 기간이 경과된 경우, 상기 제2 마그네틱콘택터들을 온 상태로 변경하여 상기 제2 연결부를 전기적으로 도통시키는 것을 특징으로 하는, 돌입전류 감소모듈.
An inrush current reduction module in an electric vehicle charging apparatus that supplies three-phase alternating current power to an electric vehicle including an onboard charger,
A first connection unit configured to electrically connect or disconnect between a power supply unit in the electric vehicle charging apparatus and the onboard charger in the electric vehicle, the first connection unit including a first magnetic contactor for selectively conducting the first connection unit The first connection part;
A current limiting unit configured to electrically connect the power supply unit and the first connection unit and reduce a rush current generated when the three-phase alternating current power is applied by the power supply unit, the current limiting unit limits the current The current limiting portion including a current limiting resistor;
A second connection unit configured to electrically connect or disconnect between the power supply unit and the first connection unit, the second connection unit being connected in parallel with the current limiting resistor, and a second magnet The second connection portion including a Teck contactor; And
And a controller for controlling on / off of a first magnetic contactor of the first connection part and a second magnetic contactor of the second connection part,
The controller includes:
Wherein when the three-phase AC power is applied by the power supply unit, the first magnetic contactor is turned on to electrically connect the first connection unit,
Wherein when the predetermined period of time elapses after the first magnetic contactor is changed to the on state, the second magnetic contactors are turned on to electrically connect the second connection portion.
제1항에 있어서,
상기 전류제한 저항의 저항 값은,
상기 제1 마그네틱콘택터의 허용 전류와 상기 전원 공급부의 공급 전압에 기초하여 결정되는, 돌입전류 감소모듈.
The method according to claim 1,
The resistance value of the current-
Wherein the inrush current reduction module is determined based on the allowable current of the first magnetic contactor and the supply voltage of the power supply.
제2항에 있어서,
상기 전류제한 저항의 허용 전력은,
상기 돌입전류의 최대치와 상기 전류제한 저항의 저항 값에 기초하여 결정되되, 상기 돌입전류의 최대치는 상기 온보드 충전기의 뱅크 캐패시턴스에 비례하고, 상기 온보드 충전기의 시스템 인덕턴스에 반비례한 것을 특징으로 하는, 돌입전류 감소모듈.
3. The method of claim 2,
The allowable power of the current-
Characterized in that the inrush current is determined based on a maximum value of the inrush current and a resistance value of the current limiting resistor, the maximum value of the inrush current being proportional to the bank capacitance of the onboard charger and inversely proportional to the system inductance of the onboard charger Current reduction module.
제1항에 있어서,
상기 제2 마그네틱콘택터를 온 상태로 변경하기 위한 상기 미리 결정된 기간은, 상기 온보드 충전기의 캐패시터 뱅크에 90퍼센트의 전하가 충전되는 기간보다 짧은 것을 특징으로 하는, 돌입전류 감소모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the predetermined period of time to change the second magnetic contactor to an on state is shorter than a period in which the capacitor bank of the onboard charger is charged with 90 percent of the charge.
제1항에 있어서,
상기 전원 공급부와 상기 전류 제한부 및 제2 연결부 사이에 위치하며, 과전류를 차단하도록 구성되는 배전용 차단기를 더 포함하는, 돌입전류 감소모듈.
The method according to claim 1,
Further comprising a distribution breaker located between the power supply, the current limiter and the second connection and configured to shut off the overcurrent.
KR1020150181708A 2015-12-18 2015-12-18 Module for inrush current in electric vehicle supply equipment KR102562796B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150181708A KR102562796B1 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Module for inrush current in electric vehicle supply equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150181708A KR102562796B1 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Module for inrush current in electric vehicle supply equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170073150A true KR20170073150A (en) 2017-06-28
KR102562796B1 KR102562796B1 (en) 2023-08-01

Family

ID=59280717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150181708A KR102562796B1 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Module for inrush current in electric vehicle supply equipment

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102562796B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190024051A (en) * 2017-08-31 2019-03-08 현대모비스 주식회사 Input filter circuit device combined single phase / three phase of on-board charger for electric vehicle
WO2022094119A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 Argo AI, LLC Devices, systems, and methods for mitigating vehicle power loss in battery mode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980012814A (en) * 1996-07-23 1998-04-30 이대원 The initial charging device of the converter system
KR20000014642A (en) * 1998-08-22 2000-03-15 이종수 Power converter for elevator
JP2002354830A (en) * 2001-05-25 2002-12-06 Toshiba Corp High voltage inverter device
JP2010041840A (en) * 2008-08-06 2010-02-18 Toyo Electric Mfg Co Ltd Power supply device for vehicle
KR20140074569A (en) 2012-12-10 2014-06-18 현대자동차주식회사 Power control system for vehicle battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980012814A (en) * 1996-07-23 1998-04-30 이대원 The initial charging device of the converter system
KR20000014642A (en) * 1998-08-22 2000-03-15 이종수 Power converter for elevator
JP2002354830A (en) * 2001-05-25 2002-12-06 Toshiba Corp High voltage inverter device
JP2010041840A (en) * 2008-08-06 2010-02-18 Toyo Electric Mfg Co Ltd Power supply device for vehicle
KR20140074569A (en) 2012-12-10 2014-06-18 현대자동차주식회사 Power control system for vehicle battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
보고서-서보 스핀들 드라이브 설계기술 1부.* *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190024051A (en) * 2017-08-31 2019-03-08 현대모비스 주식회사 Input filter circuit device combined single phase / three phase of on-board charger for electric vehicle
WO2022094119A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 Argo AI, LLC Devices, systems, and methods for mitigating vehicle power loss in battery mode
US11628740B2 (en) 2020-10-29 2023-04-18 Argo AI, LLC Devices, systems, and methods for mitigating vehicle power loss in battery mode

Also Published As

Publication number Publication date
KR102562796B1 (en) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10700515B2 (en) Power supply with surge voltage protection
AU2008280932B8 (en) Charging monitor
CN109130893B (en) Battery connection system for electric and/or hybrid vehicles
JP6600879B2 (en) Smoothing capacitor precharge circuit for power unit
EP1475882A2 (en) Circuit with dc link fuse
US20080007190A1 (en) Motor control apparatus and on-vehicle motor drive system
JP5805926B2 (en) Power circuit
US8339192B2 (en) Line filter and use of a line filter
WO2010055568A1 (en) Magnetic energy regeneration switch provided with protection circuit
KR101684840B1 (en) Converter unit system and converter unit
CN104748288B (en) Soft start charging circuit and its control method
CN103378590B (en) Sub-transient current suppression
JP2023521262A (en) Safety circuit for wireless power transfer
EP2747240A2 (en) Power control system
KR102562796B1 (en) Module for inrush current in electric vehicle supply equipment
CN102386024B (en) Power supply for an electronic tripping unit for a switch, in particular a circuit breaker for low voltages, and a switch having a power supply such as this
US20140327992A1 (en) Arc suppression circuit
US20160226284A1 (en) Method and apparatus for electrically charging a high-voltage battery from an ac power supply system
CN101868842B (en) System and method for protecting a coil structure in a controlled switch
CN208890362U (en) Electric motor protective device and air-conditioning
CN110661331B (en) AC-DC converter
CN111907352A (en) Vehicle ground fault detection
JP6466133B2 (en) Electric circuit, electric compressor and electric circuit control method
CN218416183U (en) Power supply circuit for restraining starting surge current
WO2018189688A1 (en) Direct current to alternating current power supply bidirectional system for vehicles or containers with electrical equipment having an electrical grid connection

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant