KR20180013437A - Multiport vehicle dc charging system with variable power supply - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a DC charging system. The charging system includes a DC bus for forming a DC voltage; N (N is a natural number of 2 or more) charging terminals which are installed in the outdoors without an awning, share the DC bus, perform DC/DC conversion on the power supplied from the DC bus, and supply the converted power to a vehicle; and a central power device which is installed in a facility for an awning, performs AC/DC conversion to convert AC power into DC power, supplies the converted power to the DC bus, and has available processing power less than a sum of the available processing power of the N charging terminals. It is possible to manufacture a DC charging system having high charging power at low costs.

Description

복수의 차량에 대해 가변적으로 전력을 공급할 수 있는 직류충전시스템{MULTIPORT VEHICLE DC CHARGING SYSTEM WITH VARIABLE POWER SUPPLY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a DC charging system capable of variably supplying power to a plurality of vehicles,

본 발명은 직류를 이용하여 차량을 충전하는 기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for charging a vehicle using direct current.

가솔린이나 경유 등의 화석 연료를 사용하는 자동차들의 경우, 화석연료의 고갈 및 지구 온난화 문제를 야기하고 있고, 그 결과 환경 보호를 위한 CO2나 배출가스의 규제가 강화되고 있다. 이에 대한 대안으로 플러그인 하이브리드 및 전기차들이 서서히 보급되고 있으나, 충전 인프라의 구축이 전기차들의 보급에 장애물로 작용하고 있다.In the case of automobiles using fossil fuels such as gasoline or light oil, they cause problems of depletion of fossil fuels and global warming, and as a result, regulations for CO2 and exhaust gas for environmental protection are strengthened. As an alternative to this, plug-in hybrids and electric vehicles are gradually being deployed, but the construction of a charging infrastructure is an obstacle to the diffusion of electric vehicles.

도 1은 충전 인프라에 주로 사용되고 있는 충전장치의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a configuration of a charging apparatus which is mainly used in a charging infrastructure.

도 1을 참조하면, 충전장치(30)는 AC/DC변환기, DC/DC변환기 및 제어기를 포함하고 있으면서 차량(10)으로 충전전력을 공급한다.Referring to FIG. 1, the charging apparatus 30 includes an AC / DC converter, a DC / DC converter, and a controller, and supplies charging power to the vehicle 10.

충전장치(30)는 하나의 차량(10)에만 충전전력을 공급하기 때문에, 주차장과 같이 복수의 차량(10)을 대상으로 하는 시설에는 복수의 충전장치(30)가 설치된다.Since the charging apparatus 30 supplies the charging power to only one vehicle 10, a plurality of charging apparatuses 30 are installed in a facility that targets a plurality of vehicles 10, such as a parking lot.

복수의 충전장치(30)는 각각 독립적으로 운영되기 때문에, 충전장치(30)에 구비되는 장치들이 각각 최대 충전전력에 해당되는 가용용량설비를 가지게 된다. 예를 들어, 충전장치(30)의 최대 충전전력이 7kW라고 할 때, AC/DC변환기 및 DC/DC변환기 각각은 7kW 이상의 가용용량을 가진다. 시설(예를 들어, 주차장)에 3대의 충전장치(30)가 배치되는 경우, 충전장치(30)는 각각 7kW 이상의 가용용량을 가지는 AC/DC변환기 및 DC/DC변환기를 구비하게 되고, 전체로 볼 때, 해당 시설에는 총합 21kW의 AC/DC변환기 및 DC/DC변환기가 설치되게 된다. 이러한 충전 인프라의 구성은 몇 가지 문제를 만들게 되는데, 우선, 개별 충전장치들이 최대 충전전력에 해당되는 AC/DC변환기 및 DC/DC변환기를 각각 구비함으로써 구축 비용이 증가하는 문제가 발생한다. 다른 문제로서, 수용 가능한 충전전력이 높은 차량(10)이 개발되더라도 해당 충전장치(30)는 최대 충전전력을 초과하는 전력을 차량(10)으로 공급할 수 없는 문제가 있다. 전체 설치용량이 21kW가 되더라도 개별 차량(10)으로 공급할 수 있는 최대 충전전력은 7kW로 제한되고, 나머지 14kW는 휴면상태에 있을 수 있다.Since the plurality of charging devices 30 are operated independently of each other, the devices provided in the charging device 30 each have an available capacity corresponding to the maximum charging power. For example, when the maximum charging power of the charging apparatus 30 is 7 kW, each of the AC / DC converter and the DC / DC converter has an available capacity of 7 kW or more. When three charging apparatuses 30 are disposed in a facility (for example, a parking lot), the charging apparatus 30 is provided with an AC / DC converter and a DC / DC converter each having an available capacity of 7 kW or more, As a result, a total of 21 kW AC / DC converters and DC / DC converters will be installed in the facility. The configuration of such a charging infrastructure creates several problems. First, the individual charging devices are provided with the AC / DC converter and the DC / DC converter corresponding to the maximum charging power, respectively, thereby increasing the construction cost. As another problem, there is a problem that the charging apparatus 30 can not supply power exceeding the maximum charging power to the vehicle 10 even if the vehicle 10 having a high acceptable charging power is developed. The maximum charging power that can be supplied to the individual vehicle 10 is limited to 7 kW and the remaining 14 kW may be in a dormant state even if the total installed capacity is 21 kW.

한편, 충전장치(30)는 개별적으로 AC/DC변환기 및 DC/DC변환기를 구비하게 되는데, 각각의 변환기는 전력변환과정에서 열을 발생시킨다. 충전장치(30)는 이러한 열을 제어하기 위해 냉각장치를 더 구비하게 되는데, 이러한 냉각장치는 충전장치(30)의 제작비용을 증가시킬 뿐만 아니라 충전장치(30)의 전체 크기를 증가시키는 문제를 야기시킨다. 일반적으로 AC/DC변환기가 DC/DC변환기보다 효율이 낮기 때문에 냉각장치의 성능 및 크기는 AC/DC변환기에 더 많은 영향을 받게 되는데, 종래 충전장치(30)는 이러한 AC/DC변환기를 개별적으로 포함하고 있기 때문에, 크기가 상대적으로 더 크게 제작되었다. 또한, 충전장치(30)는 차양이 없는 야외에 주로 설치되기 때문에, 직사광선에 의한 외부 열을 더 받게 되고, 이러한 환경조건에서 내부 열을 제어해야 하기 때문에, 실내 조건에서 요구되는 냉각장치보다 더 큰 성능 및 크기를 가지는 냉각장치를 구비하고 있다.On the other hand, the charging apparatus 30 is provided with an AC / DC converter and a DC / DC converter individually, and each converter generates heat in the power conversion process. The charging device 30 is further provided with a cooling device for controlling such heat which not only increases the manufacturing cost of the charging device 30 but also increases the overall size of the charging device 30 . In general, the performance and size of the cooling system is more influenced by the AC / DC converter because the AC / DC converter is less efficient than the DC / DC converter. Because it contains, the size is made relatively bigger. Further, since the charging device 30 is mainly installed in an outdoor without a sun shade, it is subjected to external heat by direct sunlight and has to control internal heat in such an environmental condition, Performance, and size.

이와 같이 종래 충전장치(30)는 제작 비용이 높고, 최대 충전전력이 낮으며, 크기가 상대적으로 크기 때문에 이를 이용하여 충전 인프라를 확대해 나가는데에는 일정한 한계가 있었다.As described above, the conventional charging apparatus 30 has a certain limitation in expanding the charging infrastructure by using the charging apparatus 30 because it has a high manufacturing cost, a low maximum charging power, and a relatively large size.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 차량에 대한 충전시스템으로서 적은 비용으로 제작되고 높은 충전전력을 가지며 상대적으로 크기가 작은 충전시스템에 대한 기술을 제공하는 것이다.In this context, it is an object of the present invention to provide a technique for a charging system for a vehicle, which is manufactured at low cost, has a high charging power and is relatively small in size.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 직류전압이 형성되는 직류버스; 차양이 없는 야외에 설치되고, 상기 직류버스를 공유하며 상기 직류버스로부터 공급되는 전력을 DC/DC 변환하여 차량으로 공급하는 N(N은 2 이상의 자연수)대의 충전단말; 및 차양이 가능한 시설에 설치되고, 교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하여 상기 직류버스로 공급하며, 상기 N대의 충전단말의 가용처리전력량의 합보다 적은 가용처리전력량을 가지는 중앙전력장치를 포함하는 직류충전시스템을 제공한다. In order to achieve the above-mentioned object, in one aspect, the present invention provides a DC bus in which a DC voltage is formed; N (N is a natural number of 2 or more) charging terminals which are installed in an outdoor without an awning and share the DC bus and supply DC / DC converted power from the DC bus to the vehicle; And a central power unit installed in a facility capable of shading and supplying AC power to the DC bus through AC / DC conversion of AC power to DC power, and having an available processing power less than a sum of the available processing power amount of the N charging terminals A DC charging system is provided.

이러한 직류충전시스템에서, 상기 충전단말의 전력변환효율은 상기 중앙전력장치의 전력변환효율보다 높고, 상기 충전단말은 차양이 없는 야외의 환경조건과 전력변환효율에 따른 제1냉각장치를 더 포함하고, 상기 중앙전력장치는 차양이 가능한 시설의 환경조건과 전력변환효율에 따른 제2냉각장치를 더 포함할 수 있다.In the DC charging system, the power conversion efficiency of the charging terminal is higher than the power conversion efficiency of the central power device, and the charging terminal further includes a first cooling device according to outdoor environmental conditions and power conversion efficiency The central power unit may further include a second cooling unit according to an environmental condition and a power conversion efficiency of a facility capable of shading.

그리고, 이러한 직류충전시스템에서, 상기 충전단말은 야외주차장에 설치되고, 상기 중앙전력장치는 차양이 가능한 건축물 내에 설치되며, 상기 직류버스는 지하배선을 통해 상기 충전단말과 상기 중앙전력장치를 전기적으로 연결시킬 수 있다.In such a DC charging system, the charging terminal is installed in an outdoor parking lot, the central electric power unit is installed in a building capable of shading, and the DC bus is electrically connected to the charging terminal and the central electric power unit through an underground wiring Can be connected.

그리고, 이러한 직류충전시스템에서, 상기 직류버스에는 라인저항이 존재하고, 상기 중앙전력장치는 송전손실을 최소화하기 위해 상기 직류버스에 형성되는 상기 직류전압을 상기 차량에 공급하는 충전전압보다 높게 형성할 수 있다.In this DC charging system, the DC bus has a line resistance, and the central power unit is configured to set the DC voltage formed on the DC bus to be higher than a charging voltage supplied to the vehicle in order to minimize transmission loss .

그리고, 이러한 직류충전시스템에서, 상기 중앙전력장치는 상기 N대의 충전단말로 제어정보를 전송하여 상기 N대의 충전단말이 공급하는 충전전력의 총합이 상기 중앙전력장치가 상기 직류버스로 공급하는 전력보다 작아지거나 같아지도록 제어할 수 있다.In the DC charging system, the central power unit transmits control information to the N charging terminals, so that the sum of the charging powers supplied by the N charging terminals is higher than the power supplied from the central power unit to the DC bus Can be controlled to be smaller or equal.

그리고, 이러한 직류충전시스템에서, 상기 중앙전력장치는 상기 N대의 충전단말이 공급하는 충전전력의 총합이 일정하게 유지되도록 제1충전단말의 충전전력을 제1전력만큼 증가시키고 제2충전단말의 충전전력을 상기 제1전력만큼 감소시킬 수 있다.In the DC charging system, the central power unit increases the charging power of the first charging terminal by the first power such that the sum of the charging powers supplied by the N charging terminals is kept constant, The power can be reduced by the first power.

다른 측면에서, 본 발명은, 직류전압이 형성되는 직류버스; 상기 직류버스를 공유하며 상기 직류버스로부터 공급되는 전력을 DC/DC 변환하여 차량으로 공급하고 상기 차량의 전압 상태에 따라 전류제어 및 전압제어를 수행하는 제1전력처리부, 및 상기 차량과의 통신을 통해 충전프로세스를 결정하고 상기 제1전력처리부를 제어하여 상기 차량으로 공급되는 충전전력을 조절하는 제1제어부를 포함하는 복수의 충전단말; 및 교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하여 상기 직류버스로 공급하는 제2전력처리부, 및 상기 제2전력처리부를 제어하고 각 충전단말의 상기 제1제어부와 제어정보를 교환하는 제2제어부를 포함하는 중앙전력장치를 포함하고, 상기 제2제어부는 상기 제2전력처리부가 상기 직류버스로 공급하는 전력의 범위에서 상기 복수의 충전단말 중 적어도 한 충전단말의 충전전력을 가변시키는 직류충전시스템을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a plasma display apparatus comprising: a DC bus in which a DC voltage is formed; A first power processing unit that shares the DC bus and performs DC / DC conversion of electric power supplied from the DC bus to supply it to the vehicle, and performs current control and voltage control according to the voltage state of the vehicle; And a first control unit for determining a charging process and controlling the charging power supplied to the vehicle by controlling the first power processing unit; And a second control unit for controlling the second power processing unit and exchanging control information with the first control unit of each charging terminal, And the second control unit includes a DC power charging system for varying the charging power of at least one charging terminal among the plurality of charging terminals in a range of power supplied from the second power processing unit to the DC bus to provide.

이러한 직류충전시스템에서, 제1충전단말이 제1차량으로 최대 충전전력을 공급하는 상황에서, 제2충전단말로 제2차량이 접속할 때, 상기 제2제어부는, 상기 제어정보의 교환을 통해 상기 제1충전단말의 충전전력을 제1전력만큼 감소시키고, 상기 제2충전단말의 충전전력을 상기 제1전력만큼 증가시킬 수 있다.In this DC charging system, when the second vehicle is connected to the second charging terminal in a situation in which the first charging terminal supplies the maximum charging power to the first vehicle, the second control section sets, via the exchange of the control information, The charging power of the first charging terminal can be reduced by the first power and the charging power of the second charging terminal can be increased by the first power.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 직류전압이 형성되는 복수의 직류버스; 상기 직류버스로부터 공급되는 전력을 DC/DC 변환하여 차량으로 공급하는 제1전력처리부 및 상기 제1전력처리부를 제어하는 제1제어부를 포함하는 복수의 충전단말; 및 복수의 슬롯을 구비하고 상기 슬록에 장착되어 교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하고 상기 직류버스로 공급하는 복수의 전력처리모듈 및 상기 전력처리모듈 및 상기 충전단말을 제어하는 제2제어부를 포함하는 중앙전력장치를 포함하는 직류충전시스템을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma display apparatus comprising: a plurality of DC buses in which a DC voltage is formed; A plurality of charging terminals including a first power processing unit for DC / DC-converting the power supplied from the DC bus and supplying the power to the vehicle, and a first control unit for controlling the first power processing unit; And a plurality of power processing modules each having a plurality of slots and mounted on the sleeves for AC / DC conversion of AC power to DC power and supplying the AC power to the DC bus, and a second controller for controlling the power processing module and the charging terminal And a central power unit including the central power unit.

이러한 직류충전시스템에서, 상기 복수의 충전단말 중 제1그룹의 충전단말은 제1직류버스를 공유하고, 제2그룹의 충전단말은 제2직류버스를 공유하며, 상기 제1직류버스와 상기 제2직류버스는 분리되어 설치될 수 있다.In such a DC charging system, a charging terminal of a first group of the plurality of charging terminals shares a first DC bus, a charging terminal of a second group shares a second DC bus, 2 DC bus can be installed separately.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량에 대한 충전시스템에 있어서, 제작 비용이 낮아지고, 충전전력이 높아지며, 상대적으로 크기가 작아지는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, in the charging system for a vehicle, the manufacturing cost is lowered, the charging power is increased, and the size is relatively reduced.

도 1은 충전 인프라에 주로 사용되고 있는 충전장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 충전시설의 외관 및 각 구성의 배치를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 직류충전시스템의 구성도이다.
도 4는 복수의 전력처리모듈을 포함하는 제2전력처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5c 및 도 6은 충전단말로 공급되는 충전전력을 가변시키는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 직류충전시스템의 구성도이다.
1 is a view showing a configuration of a charging apparatus which is mainly used in a charging infrastructure.
FIG. 2 is a view showing the external appearance of the charging facility and the arrangement of each configuration according to an embodiment.
3 is a configuration diagram of a DC charging system according to an embodiment.
4 is a diagram showing a configuration of a second power processing unit including a plurality of power processing modules.
5A to 5C and 6 are views for explaining an example of varying the charging power supplied to the charging terminal.
7 is a configuration diagram of a DC charging system according to another embodiment.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 2는 일 실시예에 따른 충전시설의 외관 및 각 구성의 배치를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing the appearance of the charging facility and the arrangement of the respective components according to the embodiment.

도 2를 참조하면, 충전시설(200)에는 차량(10)이 위치할 수 있는 다수의 구역이 설정되고 각각의 구역에는 충전단말(220)이 설치된다. 충전시설(200)을 이용하는 운전자들은 빈 구역에 차량(10)를 주차 혹은 정차시킨 후, 각 구역에 설치된 충전단말(220)을 이용하여 차량(10)을 충전시킬 수 있다.Referring to FIG. 2, the charging facility 200 is provided with a plurality of zones where the vehicle 10 can be located, and charging stations 220 are installed in each of the zones. The drivers using the charging facility 200 can charge the vehicle 10 by using the charging terminal 220 installed in each area after parking or stopping the vehicle 10 in the empty space.

충전시설(200)에 설치되는 충전단말(220)은 직류버스(DCL)를 통해 중앙전력장치(210)와 전기적으로 연결된다. 또한, 복수의 충전단말(220)은 직류버스(DCL)를 공유할 수 있다.The charging terminal 220 installed in the charging facility 200 is electrically connected to the central power unit 210 through a DC bus (DCL). In addition, a plurality of charging terminals 220 may share a DC bus (DCL).

중앙전력장치(210)는 전력원(예를 들어, 상용전력망 혹은 개별 분산전원)으로부터 공급되는 교류전력을 직류전력으로 AC/DC변환하여 직류버스(DCL)로 공급한다. 그리고, 각각의 충전단말(220)은 직류버스(DCL)로부터 공급되는 전력을 DC/DC변환하여 차량(10)으로 공급한다.The central power unit 210 converts AC power supplied from a power source (for example, a commercial power grid or an individual distributed power source) into DC power and supplies the AC power to a DC bus (DCL). Each of the charging terminals 220 performs DC / DC conversion of electric power supplied from the DC bus DCL and supplies it to the vehicle 10.

중앙전력장치(210)와 각각의 충전단말(220)은 직류버스(DCL)를 공유하고 있기 때문에 제어에 따라 충전전력을 가변하면서 각각의 충전단말(220)에 포함되어 있는 구성들을 최대한 효율적으로 활용할 수 있다. 예를 들어, 각각의 충전단말(220)에 모두 차량(10)이 연결되어 있는 경우, 각각의 충전단말(220)은 직류버스(DCL)로부터 공급되는 전력을 적절히 배분함으로써 전체 차량(10)이 모두 충전전력을 받을 수 있도록 제어할 수 있다. 반면에, 소수의 차량(10)만이 충전단말(220)에 연결되어 있는 경우, 충전단말(220)은 직류버스(DCL)로부터 공급되는 전력을 해당 차량(10)으로 집중시킴으로써 보다 큰 충전전력을 차량(10)으로 공급할 수 있다.Since the central power unit 210 and the charging terminals 220 share the DC bus DCL, the charging power can be varied according to the control to utilize the configurations included in the charging terminals 220 as efficiently as possible . For example, when the vehicle 10 is connected to each of the charging terminals 220, each charging terminal 220 appropriately distributes power supplied from the DC bus DCL, All of which can be controlled to receive the charging power. On the other hand, when only a small number of vehicles 10 are connected to the charging terminal 220, the charging terminal 220 concentrates the power supplied from the DC bus DCL to the corresponding vehicle 10, Can be supplied to the vehicle (10).

충전시설(200)에는 N(N은 2 이상의 자연수)대의 충전단말(220)이 배치될 수 있는데, 중앙전력장치(210)의 가용처리전력량은 N대의 충전단말(220)의 가용처리전력량의 총합보다 적을 수 있다. 예를 들어, 개별 충전단말(220)의 가용처리전력량이 10kW이고 충전시설(200)에 5대의 충전단말(220)이 배치된다고 할 때, 중앙전력장치(210)의 가용처리전력량은 50kW보다 적은 전력량-예를 들어, 40kW-을 가질 수 있다. 충전시설(200)에 평균적으로 4대의 차량(10)이 입차되는 경우, 중앙전력장치(210)가 40kW의 전력만 직류버스(DCL)로 공급하여도 해당 차량(10)에 모두 10kW의 충전전력을 공급할 수 있다. 이러한 구성은 각각의 충전장치에 AC/DC변환기와 DC/DC변환기를 구비하게 하는 종래 기술에 비해 설비 용량을 줄이고 제작단가를 낮출 수 있게 하는 장점이 있다.The charging facility 200 may include N (N is a natural number equal to or greater than 2) charging terminals 220. The amount of available processing power of the central power unit 210 is the sum of the amount of available processing power of N charging terminals 220 Lt; / RTI > For example, when the amount of available processing power of the individual charging terminal 220 is 10 kW and five charging terminals 220 are disposed in the charging facility 200, the amount of available processing power of the central power unit 210 is less than 50 kW For example, 40 kW-. Even when the central electric power unit 210 supplies only 40 kW of electric power to the DC bus 10 in the charging facility 200 on average, Can be supplied. This configuration is advantageous in that it can reduce the facility capacity and the manufacturing cost compared to the prior art in which each charging device is provided with an AC / DC converter and a DC / DC converter.

충전시설(200)은 건물 내에 설치될 수도 있으나, 주유소 혹은 야외 주차장과 같은 야외 공간에 설치될 수 있다. 이러한 충전시설(200)에서 중앙전력장치(210)와 충전단말(220)은 공간적으로 이격되고 직류버스(DCL)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 중앙전력장치(210)와 충전단말(220)은 서로 다른 환경조건을 가질 수 있다. 예를 들어, 중앙전력장치(210)는 도 2에 도시된 것과 같이 차양이 가능한 시설-건축물(230)에 설치되고, 충전단말(220)은 차양이 없는 야외에 설치될 수 있다. 그리고, 직류버스(DCL)는 지하에 배선될 수 있다. 이러한 환경조건에서, 중앙전력장치(210)는 태양광 혹은 눈/비와 같은 기상 여건에 많은 영향을 받지 않지만 충전단말(220)은 태양광 혹은 눈/비 등에 의한 기상 여건에 많은 영향을 받게 된다.The charging facility 200 may be installed in a building, but may be installed in an outdoor space such as a gas station or an outdoor parking lot. In this charging facility 200, the central power unit 210 and the charging terminal 220 may be spatially separated and electrically connected via a DC bus (DCL). The central power unit 210 and the charging terminal 220 may have different environmental conditions. For example, the central power unit 210 may be installed in a shade-enabled facility-building 230 as shown in FIG. 2, and the charging terminal 220 may be installed outdoors without a canopy. The DC bus (DCL) can be wired in the underground. Under these environmental conditions, the central power unit 210 is not much affected by weather conditions such as sunlight or snow / rain, but the charging terminal 220 is greatly affected by weather conditions such as sunlight or snow / rain .

충전시설(200)은 기상 여건에 의한 영향을 최소화하기 위해 충전단말(220)에 배치되는 구성을 최소화하고 가능한 구성을 모두 중앙전력장치(210)에 배치할 수 있다. 예를 들어, 발열이 많은 AC/DC변환기는 충전단말(220)에 배치하지 않고 중앙전력장치(210)에 배치할 수 있다. 중앙전력장치(210)는 차양이 가능한 시설의 환경조건에 따라 냉각장치가 설계되기 때문에 상대적으로 적은 크기로 냉각장치를 구성할 수 있다.The charging facility 200 can minimize the configuration of the charging terminal 220 and minimize the effects of weather conditions and place all of the possible configurations in the central power unit 210. [ For example, an AC / DC converter with a lot of heat can be placed in the central power unit 210 without being placed in the charging terminal 220. The central power unit 210 can form a cooling device with a relatively small size because the cooling device is designed according to the environmental conditions of the facility capable of shading.

충전단말(220)에도 일부 구성이 배치되는데, 예를 들어, 충전단말(220)에는 DC/DC변환기가 배치된다. 직류버스(DCL)에는 라인저항이 존재하기 때문에 중앙전력장치(210)에서 공급하는 전압과 충전단말(220)로 입력되는 전압이 상이할 수 있다. 충전단말(220)은 DC/DC변환기를 이용하여 직류버스(DCL)에서의 전압강하를 보상할 수 있다. 또한, 차량(10)에 공급되는 충전전력은 차량(10)의 상태에 따라 적절한 형태로 조절되어야 하는데, DC/DC변환기가 이러한 충전전력을 조절한다. 예를 들어, 차량(10)의 배터리 전압이 일정 수준 이상으로 올라가면 차량(10)으로는 과도한 충전전류가 공급되지 않도록 제어되어야 하는데, 충전단말(220)은 DC/DC변환기를 이용하여 전압제어를 수행함으로써 과도한 충전전류가 공급되는 것을 방지한다. 또한, 각각의 차량(10)은 최대 충전전류량이 상이할 수 있는데, 충전단말(220)은 DC/DC변환기를 이용하여 개별 차량(10)의 최대 충전전류에 맞도록 전류제어를 수행할 수 있다.The charging terminal 220 is also partially configured, for example, a charging terminal 220 is provided with a DC / DC converter. Since the line resistance is present in the DC bus DCL, the voltage supplied from the central power unit 210 may be different from the voltage input to the charging terminal 220. The charging terminal 220 can compensate for the voltage drop on the DC bus (DCL) using a DC / DC converter. In addition, the charging power supplied to the vehicle 10 must be appropriately adjusted according to the state of the vehicle 10, and the DC / DC converter regulates such charging power. For example, when the battery voltage of the vehicle 10 rises to a certain level or more, it is necessary to control the vehicle 10 such that an excessive charging current is not supplied to the vehicle 10. The charging terminal 220 uses the DC / Thereby preventing excessive charging current from being supplied. Further, each vehicle 10 may have a different maximum charging current amount, and the charging terminal 220 can perform current control using the DC / DC converter to meet the maximum charging current of the individual vehicle 10 .

충전단말(220)에도 일부 구성이 배치되기 때문에, 충전단말(220)은 해당 구성에서 발생하는 열을 제어하기 위해 냉각장치를 더 구비할 수 있다. 교류전력을 직류전력으로 변환하는 중앙전력장치의 전력변환효율보다 직류전력을 직류전력으로 변환하는 충전단말의 전력변환효율이 더 높을 수 있다. 충전단말(220)이 차양이 없는 야외의 환경조건에 배치되기는 하지만, 고효율의 구성을 포함하고 있어 발열량이 적기 때문에 이러한 냉각장치의 크기가 과도하게 커지는 문제는 발생하지 않는다.Since the charging terminal 220 is also partially arranged, the charging terminal 220 may further include a cooling device for controlling the heat generated in the configuration. The power conversion efficiency of a charging terminal that converts DC power to DC power may be higher than the power conversion efficiency of a central power device that converts AC power to DC power. The charging terminal 220 is placed in an outdoor environmental condition without a window, but since it includes a high-efficiency construction and a small amount of heat, there is no problem that the size of the cooling device becomes excessively large.

직류버스(DCL)에는 라인저항이 존재할 수 있고, 송전 과정에서 이러한 라인저항에 의한 송전손실이 발생할 수 있다. 중앙전력장치(210)는 송전손실을 최소화하기 위해 직류버스(DCL)에 형성되는 직류전압을 차량(10)에 공급하는 충전전압보다 높게 형성할 수 있다. 송전송실은 전류의 제곱에 비례하고 전압의 제곱에 반비례한다. 이러한 원리에 따라, 중앙전력장치(210)는 직류버스(DCL)에 형성되는 직류전압을 높게 형성하고 해당 직류전압을 충전단말(220)에서 충전전압으로 낮추는 방식으로 사용할 수 있다.Line resistance may exist in the DC bus (DCL), and transmission loss due to such line resistance may occur during transmission. The central power unit 210 may form a DC voltage formed on the DC bus DCL higher than the charging voltage supplied to the vehicle 10 in order to minimize the transmission loss. The transmission room is proportional to the square of the current and inversely proportional to the square of the voltage. According to this principle, the central power unit 210 can be used in such a manner that the DC voltage formed on the DC bus (DCL) is made high and the DC voltage is lowered to the charging voltage from the charging terminal 220.

중앙전력장치(210)는 충전단말(220)로 제어정보를 전송할 수 있다. 또한, 중앙전력장치(210)는 충전단말(220)로부터 모니터링정보를 수신할 수 있다. 이러한 정보교환에 따라, 중앙전력장치(210)는 충전단말(220)의 상태를 파악하고 전체 충전시설(200)에서 전력불균형이 발생하지 않도록 각각의 충전단말(220)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 중앙전력장치(210)는 충전단말(220)로 제어정보를 전송하여 전체 충전단말(220)이 공급하는 충전전력의 총합이 중앙전력장치(210)가 직류버스(DCL)로 공급하는 전력보다 작거나 같아지도록 제어할 수 있다.The central power unit 210 may transmit the control information to the charging terminal 220. [ In addition, the central power unit 210 may receive monitoring information from the charging terminal 220. According to this exchange of information, the central power unit 210 can grasp the state of the charging terminal 220 and control each of the charging terminals 220 so that power unbalance does not occur in the entire charging facility 200. For example, the central power unit 210 transmits control information to the charging terminal 220 so that the sum of the charging power supplied by the entire charging terminal 220 is supplied to the central power unit 210 via the DC bus (DCL) To be less than or equal to the power of the power supply.

중앙전력장치(210)는 일정한 조건-예를 들어, 가용처리전력량 조건-에 의해 직류버스(DCL)로 공급하는 전력량을 일정하게 유지할 필요가 있을 수 있다. 이때, 중앙전력장치(210)는 N대의 충전단말(220)이 공급하는 충전전력의 총합이 일정하게 유지되도록 각 충전단말(220)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1충전단말의 충전전력을 증가시키려고 할 때, 중앙전력장치(210)는 제1충전단말의 충전전력을 제1전력만큼 증가시키면서 동시에 제2충전전력의 충전전력을 제1전력만큼 감소시킬 수 있다.The central power unit 210 may need to maintain a constant amount of power supplied to the DC bus (DCL) by a certain condition - e.g., the available process power condition. At this time, the central power unit 210 can control each charging terminal 220 so that the sum of the charging powers supplied by the N charging terminals 220 is kept constant. For example, when it is intended to increase the charging power of the first charging terminal, the central power unit 210 increases the charging power of the first charging terminal by the first power while simultaneously charging the charging power of the second charging power to the first power .

도 3은 일 실시예에 따른 직류충전시스템의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a DC charging system according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 직류충전시스템(300)은 중앙전력장치(210) 및 복수의 충전단말(220)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the DC charging system 300 may include a central power unit 210 and a plurality of charging terminals 220.

충전단말(220)은 제1전력처리부(324) 및 제1제어부(322)를 포함할 수 있고, 중앙전력장치(210)는 제2전력처리부(312), 제2제어부(314) 및 스위치회로(316)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 충전단말(220)과 중앙전력장치(210)는 직류전압이 형성되는 직류버스(DCL)를 공유할 수 있다.The charging terminal 220 may include a first power processor 324 and a first controller 322 and the central power unit 210 may include a second power processor 312, a second controller 314, (316). The plurality of charging terminals 220 and the central power unit 210 may share a DC bus (DCL) in which a DC voltage is formed.

제1전력처리부(324)는 직류버스(DCL)를 공유하며 직류버스(DCL)로부터 공급되는 전력을 DC/DC 변환하여 차량(10)으로 공급한다. 제1전력처리부(324)는 DC/DC변환기의 일종으로 차량(10)의 전압 상태에 따라 전류제어 및 전압제어를 수행할 수 있다.The first power processing unit 324 shares the DC bus DCL and DC / DC-converts the power supplied from the DC bus DCL and supplies it to the vehicle 10. The first power processing unit 324 is a type of DC / DC converter and can perform current control and voltage control according to the voltage state of the vehicle 10.

제1제어부(322)는 제1전력처리부(324)를 제어할 수 있다. 제1제어부(322)는 차량(10)과의 통신을 통해 충전프로세스를 결정하고 제1전력처리부(324)를 제어하여 차량(10)으로 공급되는 충전전력을 조절할 수 있다.The first control unit 322 can control the first power processing unit 324. The first control unit 322 can determine the charging process through communication with the vehicle 10 and control the first power processing unit 324 to adjust the charging power supplied to the vehicle 10. [

제2전력처리부(312)는 전력원(20)으로부터 공급되는 교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하여 직류버스(DCL)로 공급할 수 있다.The second power processing unit 312 can AC / DC-convert the AC power supplied from the power source 20 to DC power and supply it to the DC bus (DCL).

제2제어부(314)는 제2전력처리부(312)를 제어할 수 있다. 제2제어부(314)는 각 충전단말(220)의 제1제어부(322)와 통신라인(COML)으로 연결되어 있으면서 제1제어부(322)와 제어정보를 교환하고 이를 통해 각 충전단말(220)을 제어할 수 있다.And the second control unit 314 can control the second power processing unit 312. The second control unit 314 exchanges control information with the first control unit 322 while being connected to the first control unit 322 of the charging terminal 220 via the communication line COML, Can be controlled.

제2제어부(314)는 제2전력처리부(312)가 직류버스(DCL)로 공급하는 전력의 범위에서 복수의 충전단말(220) 중 적어도 한 충전단말(220)의 충전전력을 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 제1충전단말이 제1차량으로 최대 충전전력을 공급하는 상황에서, 제2충전단말로 제2차량이 접속할 때, 제2제어부(314)는 제1제어부(322)와의 제어정보의 교환을 통해 제1충전단말의 충전전력을 제1전력만큼 감소시키고, 제2충전단말의 충전전력을 제1전력만큼 증가시킬 수 있다.The second control unit 314 can vary the charging power of at least one charging terminal 220 among the plurality of charging terminals 220 in the range of power supplied by the second power processing unit 312 to the DC bus DCL . For example, when the second charging terminal is connected to the second charging terminal in a situation where the first charging terminal supplies the maximum charging power to the first charging terminal, the second controller 314 controls the control information with the first controller 322 The charging power of the first charging terminal can be reduced by the first power and the charging power of the second charging terminal can be increased by the first power.

스위치회로(316)는 제2전력처리부(312)의 출력전류를 직류버스(DCL)로 전달하거나 차단시킬 수 있다. 제2제어부(314)는 스위치회로(316)를 제어하여 제2전력처리부(312)와 직류버스(DCL)를 연결시키거나 차단시킬 수 있다. 제2제어부(314)는 직류충전시스템(300)에 포함되는 각각의 구성을 모니터링하고 있다가 전체 시스템에 치명적인 문제가 발생하면 스위치회로(316)를 제어하여 제2전력처리부(312)와 직류버스(DCL)의 연결을 차단시킬 수 있다.The switch circuit 316 can transmit or interrupt the output current of the second power processing unit 312 to the DC bus (DCL). The second control unit 314 controls the switch circuit 316 to connect or disconnect the second power processing unit 312 and the DC bus DCL. The second control unit 314 monitors the respective configurations included in the DC charging system 300. If a fatal problem occurs in the entire system, the second control unit 314 controls the switch circuit 316 to control the second power processing unit 312, (DCL).

한편, 제2전력처리부(312)는 복수의 전력처리모듈을 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the second power processor 312 may include a plurality of power processing modules.

도 4는 복수의 전력처리모듈을 포함하는 제2전력처리부의 구성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing a configuration of a second power processing unit including a plurality of power processing modules.

도 4를 참조하면, 제2전력처리부(312)는 복수의 슬롯(414a, 414b, 414c, ..., 414n)을 구비할 수 있다. 그리고, 각각의 슬롯(414a, 414b, 414c, ..., 414n)에는 전력처리모듈(412a, 412b, 412c, ...)이 장착될 수 있다. 전력처리모듈(412a, 412b, 412c, ...)은 전력원(20)으로부터 공급되는 교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하고 직류버스로 공급할 수 있다. 직류버스 이전에 스위치회로(316)가 배치되는 경우, 전력처리모듈(412a, 412b, 412c, ...)은 스위치회로(316)를 통해 직류버스로 직류전력을 공급할 수 있다.Referring to FIG. 4, the second power processor 312 may include a plurality of slots 414a, 414b, 414c,..., 414n. Power processing modules 412a, 412b, 412c, ... may be mounted in the respective slots 414a, 414b, 414c, ..., 414n. The power processing modules 412a, 412b, 412c, ... can AC / DC convert the AC power supplied from the power source 20 to DC power and supply it to the DC bus. Power processing modules 412a, 412b, 412c, ... can supply DC power to the DC bus through the switch circuit 316 when the switch circuit 316 is placed before the DC bus.

제2전력처리부(312)는 슬롯(414a, 414b, 414c, ..., 414n)에 장착되는 전력처리모듈(412a, 412b, 412c, ...)의 가용처리전력량의 총합에 따라 그 자체의 가용처리전력량이 결정될 수 있다. 사용자는 빈 슬롯(414n)에 전력처리모듈을 더 장착시키는 방법으로 제2전력처리부(312)의 가용처리전력량을 증가시킬 수 있다. 일 예로서, 직류버스에 충전단말이 더 연결될 수 있는데, 이때, 사용자는 빈 슬롯(414n)에 전력처리모듈을 더 장착시킴으로써 직류버스에 더 연결된 충전단말에 대응할 수 있다. 이러한 방식에 의해 간편한 증설이 가능해 진다.The second power processing unit 312 may calculate the power consumption of the power processing modules 412a, 412b, 412c, ... installed in the slots 414a, 414b, 414c, The amount of available processing power can be determined. The user can increase the amount of available processing power of the second power processing unit 312 by further mounting the power processing module in the empty slot 414n. As an example, a charging terminal may be further connected to the DC bus, where the user may respond to a charging terminal further connected to the DC bus by further mounting a power handling module in the empty slot 414n. This makes it easy to expand the system.

한편, 제2제어부(314)는 전력처리모듈(412a, 412b, 412c, ...)을 인터리빙제어할 수 있다. 이러한 인터리빙제어를 통해 제2제어부(314)는 제2전력처리부(312)의 출력전류에서 나타나는 리플을 감소시킬 수 있다.Meanwhile, the second control unit 314 can perform interleaving control of the power processing modules 412a, 412b, 412c,. Through this interleaving control, the second controller 314 can reduce the ripple appearing in the output current of the second power processor 312.

중앙전력장치는 각 충전단말의 충전전력을 가변시킬 수 있다.The central power unit can vary the charging power of each charging terminal.

도 5a 내지 도 5c 및 도 6은 충전단말로 공급되는 충전전력을 가변시키는 예시를 설명하기 위한 도면이다.5A to 5C and 6 are views for explaining an example of varying the charging power supplied to the charging terminal.

도 5a 내지 도 5c 및 도 6을 참조하면, 제1충전단말(220a)로 제1차량(10a)이 접속되고, 중앙전력장치(210)는 가용한 모든 전력을 투입하여 제1충전단말(220a)로 Pa의 충전전력을 공급할 수 있다.5A to 5C and 6, the first vehicle 10a is connected to the first charging terminal 220a, and the central power unit 210 charges all available power to the first charging terminal 220a To supply the charging power of Pa.

이후, 제1시점(t1)에서 제2충전단말(220b)로 제2차량(10b)이 접속되는데, 중앙전력장치(210)는 더 이상이 추가적으로 공급할 수 있는 전력이 없기 때문에, 중앙전력장치(210)는 제1충전단말(220a)의 충전전력을 Pb로 감소시켜 여유전력(Pc)을 만들고, 여유전력(Pc)을 이용하여 제2충전단말(220b)이 Pc만큼의 전력을 제2차량(10b)으로 공급할 수 있게 제어할 수 있다. 물론, 이러한 상황에서, 중앙전력장치(210)는 제2차량(10b)으로 충전전력을 공급하지 않고 제2차량(10b)을 충전대기 상태로 유지시킬 수도 있다.Thereafter, the second vehicle 10b is connected to the second charging terminal 220b at the first time point t1, since the central power unit 210 is no longer capable of providing additional power, 210 generates the spare power Pc by reducing the charging power of the first charging terminal 220a to Pb and allows the second charging terminal 220b to supply power as much as Pc to the second vehicle 220a using the spare power Pc. (10b). Of course, in this situation, the central power unit 210 may maintain the second vehicle 10b in a charging standby state without supplying charging power to the second vehicle 10b.

한편, 제1차량(10a)에 대한 충전이 완료되어가면, 제1충전단말(220a)은 충전전력을 서서히 줄이면서 제1차량(10a)에 대한 충전을 완료시킬 수 있다.On the other hand, when charging of the first vehicle 10a is completed, the first charging terminal 220a can complete the charging of the first vehicle 10a while gradually reducing the charging power.

이때, 중앙전력장치(210)는 제1충전단말(220a)을 모니터링하고 있으면서, 제2시점(t2)부터 제3시점(t3)까지 추가로 확보되는 전력량을 확인하고 확보된 전력량을 이용하여 제2차량(10b)에 대한 충전전력을 증가시킬 수 있다.At this time, while monitoring the first charging terminal 220a, the central power unit 210 confirms the amount of additional power secured from the second time point t2 to the third time point t3, 2 can increase the charging power for the vehicle 10b.

이러한 제어에 따라, 제2충전단말(220b)은 제3시점(t3)부터 충전이 종료되는 제4시점(t4)까지 Pa의 충전전력으로 제2차량(10b)을 충전할 수 있다.According to this control, the second charging terminal 220b can charge the second vehicle 10b with the charging power of Pa from the third time point t3 to the fourth time point t4 when the charging is finished.

일 실시예에 대한 설명에서 직류충전시스템에 하나의 직류버스만 배치되는 예시를 설명하였으나, 직류충전시스템에는 둘 이상의 직류버스가 배치될 수도 있다. 사용자는 안전상의 이유로 혹은 공간적인 제약의 이유로 충전단말들을 복수의 그룹으로 분리시키고 각각의 그룹마다 직류버스를 배치시킬 수 있다.In the description of the embodiment, only one DC bus is disposed in the DC charging system, but more than two DC buses may be disposed in the DC charging system. The user may separate the charging terminals into a plurality of groups for the sake of safety or space constraints and arrange the DC bus for each group.

도 7은 다른 실시예에 따른 직류충전시스템의 구성도이다.7 is a configuration diagram of a DC charging system according to another embodiment.

도 7을 참조하면, 직류충전시스템(700)은 중앙전력장치(710) 및 복수의 충전단말(220a, 220b, 220c, 220d)을 포함하고, 중앙전력장치(710)와 복수의 충전단말(220a, 220b, 220c, 220d)은 직류버스(DCL1, DCL2)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.7, a DC charging system 700 includes a central power unit 710 and a plurality of charging terminals 220a, 220b, 220c and 220d and includes a central power unit 710 and a plurality of charging terminals 220a 220b, 220c, and 220d may be electrically connected by the DC buses DCL1 and DCL2.

복수의 충전단말(220a, 220b, 220c, 220d)은 각각 제1전력처리부(324) 및 제1제어부(322)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 충전단말(220a, 220b, 220c, 220d)은 복수의 그룹(730a, 730b)으로 나뉘어져 배치될 수 있다.The plurality of charging terminals 220a, 220b, 220c, and 220d may include a first power processing unit 324 and a first control unit 322, respectively. The plurality of charging terminals 220a, 220b, 220c, and 220d may be divided into a plurality of groups 730a and 730b.

각각의 그룹(730a, 730b)에는 직류버스(DCL1, DCL2)가 서로 분리되어 설치될 수 있다. 그리고, 각각의 그룹(730a, 730b)에 배치되는 충전단말(220a, 220b, 220c, 220d)은 각각의 그룹(730a, 730b)에 설치된 직류버스(DCL1, DCL2)를 각각 공유할 수 있다. 예를 들어, 제1그룹(730a)에 배치되는 충전단말(220a, 220b)은 제1직류버스(DCL1)를 공유하고, 제2그룹(730b)의 충전단말(220c, 220d)은 제2직류버스(DCL2)를 공유할 수 있다.DC buses DCL1 and DCL2 may be separately installed in the respective groups 730a and 730b. The charging terminals 220a, 220b, 220c, and 220d disposed in the respective groups 730a and 730b may share DC buses DCL1 and DCL2 provided in the groups 730a and 730b, respectively. For example, the charging terminals 220a and 220b disposed in the first group 730a share the first DC bus DCL1 and the charging terminals 220c and 220d in the second group 730b share the second DC And can share the bus DCL2.

그리고, 중앙전력장치(710)는 각각의 직류버스(DCL1, DCL2)에 대응되는 복수의 제2전력처리부(712, 713) 및 복수의 스위치회로(716, 717)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 제2전력처리부(713)는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 제1스위치회로(717)를 거쳐 제1직류버스(DCL1)로 전달할 수 있다. 그리고, 다른 하나의 제2전력처리부(712)는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 제2스위치회로(716)를 거쳐 제2직류버스(DCL2)로 전달할 수 있다.The central power unit 710 may include a plurality of second power processing units 712 and 713 and a plurality of switch circuits 716 and 717 corresponding to the respective DC buses DCL1 and DCL2. For example, one second power processor 713 can convert AC power into DC power and transmit it to the first DC bus DCL1 via the first switch circuit 717. [ The other second power processor 712 may convert the AC power into DC power and transmit it to the second DC bus DCL2 via the second switch circuit 716. [

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 중앙전력장치(710)는 메모리를 더 포함하고 있으면서, 메모리에 사전 정의된 전력 공급 규칙들을 저장할 수 있다. 그리고, 중앙전력장치(710)는 이러한 전력 공급 규칙들에 따라 제2전력처리부(712, 713)를 제어하거나 각각의 충전단말(220)을 제어할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the figure, the central power unit 710 may further include a memory, and may store power supply rules predefined in the memory. The central power unit 710 may control the second power processors 712 and 713 or may control each of the charging terminals 220 according to these power supply rules.

여기서, 메모리는 플래시 메모리, SSD(Solid State Drive)나 HDD(Hard Disk Drive) 또는 다른 메모리 타입 또는 복수의 메모리 타입의 조합으로 구성될 수 있다.Here, the memory may be configured as a flash memory, a solid state drive (SSD), a hard disk drive (HDD), or another memory type or a combination of a plurality of memory types.

또한, 중앙전력장치(710)는 디스플레이장치를 더 포함하고 있으면서, 충전단말(220)의 상태, 중앙전력장치(710)의 상태, 직류버스(DCL)의 상태, 충전단말(220)에 연결된 차량(10)의 상태 등을 표시할 수 있다.The center power device 710 further includes a display device and is further operable to control the state of the charging terminal 220, the state of the central power device 710, the state of the DC bus DCL, The state of the display device 10, and the like.

또한, 중앙전력장치(710)는 차량(10)의 우선순위에 따라 각 충전단말(220)의 충전전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1충전단말(220a)에 먼저 제1차량이 접속하여 충전되고 있는 상황에서, 제2충전단말(220b)에 제1차량보다 우선순위가 높은 제2차량이 접속하는 경우, 그리고, 가용한 전력이 없는 경우, 중앙전력장치(710)는 제1충전단말(220a)의 충전전력을 감소시키고 제2충전단말(220b)의 충전전력을 증가시켜 제2차량을 충전시킬 수 있다.In addition, the central power unit 710 can control the charging power of each charging terminal 220 according to the priority of the vehicle 10. For example, when the first charging terminal 220a is connected to the first vehicle first and is being charged, the second charging terminal 220b is connected to a second vehicle having a higher priority than the first vehicle, and , The central power unit 710 may charge the second vehicle by reducing the charging power of the first charging terminal 220a and increasing the charging power of the second charging terminal 220b in the absence of available power.

한편, 스위치회로(716, 717)는 반도체 스위치 혹은 다른 스위칭 수단을 포함하여 구성될 수 있고, 이러한 반도체 스위치 혹은 다른 스위칭 수단은 제어신호에 의해 개폐가 제어될 수 있다.On the other hand, the switch circuits 716 and 717 may be configured to include semiconductor switches or other switching means, and such semiconductor switches or other switching means can be controlled to be opened or closed by a control signal.

한편, 충전단말(220)은 차량의 정보로서, 배터리용량, 현재 SOC(State of Charge), 요구 SOC, 배처리의 충전용량, 배터리 온도 등의 정보를 차량과의 통신을 통해 획득할 수 있다. 그리고, 이러한 정보는 통신라인(COML)을 통해 중앙전력장치(710)로 전송될 수 있다.On the other hand, the charging terminal 220 can acquire, as information of the vehicle, information such as the battery capacity, the current SOC (State of Charge), the requested SOC, the charging capacity of the replenishment process, and the battery temperature through communication with the vehicle. This information may then be transmitted to the central power unit 710 via the communication line COML.

한편, 중앙전력장치(710)는 실시예에 따라 충전요금을 결정하는 기능을 더 포함할 수 있고, 이러한 기능은 외부의 서버와 연동될 수도 있다. 또한, 중앙전력장치(710) 혹은 충전단말(220)은 사용자로부터 돈을 받거나, 결재하는 기능을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the central power unit 710 may further include a function of determining a charging charge according to an embodiment, and this function may be interlocked with an external server. In addition, the central power unit 710 or the charging terminal 220 may further include a function of receiving or paying money from the user.

이상에서 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 대해 설명하였다. 이러한 실시예에 의하면, 차량에 대한 충전시스템에 있어서, 제작 비용이 낮아지고, 충전전력이 높아지며, 상대적으로 크기가 작아지는 효과가 있다.[0051] The embodiments of the present invention and other embodiments have been described. According to this embodiment, in the charging system for the vehicle, the manufacturing cost is lowered, the charging power is increased, and the size is relatively reduced.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (10)

직류전압이 형성되는 직류버스;
차양이 없는 야외에 설치되고, 상기 직류버스를 공유하며 상기 직류버스로부터 공급되는 전력을 DC/DC 변환하여 차량으로 공급하는 N(N은 2 이상의 자연수)대의 충전단말; 및
차양이 가능한 시설에 설치되고, 교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하여 상기 직류버스로 공급하며, 상기 N대의 충전단말의 가용처리전력량의 합보다 적은 가용처리전력량을 가지는 중앙전력장치
를 포함하는 직류충전시스템.
A DC bus in which a DC voltage is formed;
N (N is a natural number of 2 or more) charging terminals which are installed in an outdoor without an awning and share the DC bus and supply DC / DC converted power from the DC bus to the vehicle; And
And a central power unit having an available processing power less than a sum of the available processing power of the N charging terminals,
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 충전단말의 전력변환효율은 상기 중앙전력장치의 전력변환효율보다 높고,
상기 충전단말은 차양이 없는 야외의 환경조건과 전력변환효율에 따른 제1냉각장치를 더 포함하고,
상기 중앙전력장치는 차양이 가능한 시설의 환경조건과 전력변환효율에 따른 제2냉각장치를 더 포함하는 직류충전시스템.
The method according to claim 1,
The power conversion efficiency of the charging terminal is higher than the power conversion efficiency of the central power unit,
Wherein the charging terminal further includes a first cooling device according to an outdoor environmental condition and a power conversion efficiency,
Wherein the central power unit further comprises a second cooling unit according to environmental conditions and power conversion efficiency of a facility capable of shading.
제1항에 있어서,
상기 충전단말은 야외주차장에 설치되고, 상기 중앙전력장치는 차양이 가능한 건축물 내에 설치되며, 상기 직류버스는 지하배선을 통해 상기 충전단말과 상기 중앙전력장치를 전기적으로 연결시키는 직류충전시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the charging terminal is installed in an outdoor parking lot, the central electric power unit is installed in a building capable of shading, and the DC bus electrically connects the charging terminal and the central electric power unit through an underground wiring.
제1항에 있어서,
상기 직류버스에는 라인저항이 존재하고,
상기 중앙전력장치는 송전손실을 최소화하기 위해 상기 직류버스에 형성되는 상기 직류전압을 상기 차량에 공급하는 충전전압보다 높게 형성하는 직류충전시스템.
The method according to claim 1,
The DC bus has a line resistance,
Wherein the central electric power unit forms the DC voltage formed on the DC bus to be higher than a charging voltage supplied to the vehicle in order to minimize transmission loss.
제1항에 있어서,
상기 중앙전력장치는 상기 N대의 충전단말로 제어정보를 전송하여 상기 N대의 충전단말이 공급하는 충전전력의 총합이 상기 중앙전력장치가 상기 직류버스로 공급하는 전력보다 작아거나 같아지도록 제어하는 직류충전시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the central power unit transmits control information to the N charging terminals so that the sum of the charging powers supplied by the N charging terminals is less than or equal to the power supplied by the central power unit to the DC bus system.
제5항에 있어서,
상기 중앙전력장치는 상기 N대의 충전단말이 공급하는 충전전력의 총합이 일정하게 유지되도록 제1충전단말의 충전전력을 제1전력만큼 증가시키고 제2충전단말의 충전전력을 상기 제1전력만큼 감소시키는 직류충전시스템.
6. The method of claim 5,
The central power unit increases the charging power of the first charging terminal by the first power and decreases the charging power of the second charging terminal by the first power so that the sum of the charging power supplied by the N charging terminals is kept constant, DC charging system to make.
직류전압이 형성되는 직류버스;
상기 직류버스를 공유하며 상기 직류버스로부터 공급되는 전력을 DC/DC 변환하여 차량으로 공급하고 상기 차량의 전압 상태에 따라 전류제어 및 전압제어를 수행하는 제1전력처리부, 및 상기 차량과의 통신을 통해 충전프로세스를 결정하고 상기 제1전력처리부를 제어하여 상기 차량으로 공급되는 충전전력을 조절하는 제1제어부를 포함하는 복수의 충전단말; 및
교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하여 상기 직류버스로 공급하는 제2전력처리부, 및 상기 제2전력처리부를 제어하고 각 충전단말의 상기 제1제어부와 제어정보를 교환하는 제2제어부를 포함하는 중앙전력장치를 포함하고,
상기 제2제어부는 상기 제2전력처리부가 상기 직류버스로 공급하는 전력의 범위에서 상기 복수의 충전단말 중 적어도 한 충전단말의 충전전력을 가변시키는 직류충전시스템.
A DC bus in which a DC voltage is formed;
A first power processing unit that shares the DC bus and performs DC / DC conversion of electric power supplied from the DC bus to supply it to the vehicle, and performs current control and voltage control according to the voltage state of the vehicle; And a first control unit for determining a charging process and controlling the charging power supplied to the vehicle by controlling the first power processing unit; And
And a second control unit for controlling the second power processing unit and exchanging control information with the first control unit of each charging terminal, wherein the second control unit includes a second power processing unit for AC / A central power unit,
Wherein the second control unit varies the charging power of at least one charging terminal among the plurality of charging terminals in a range of power supplied by the second power processing unit to the DC bus.
제7항에 있어서,
제1충전단말이 제1차량으로 최대 충전전력을 공급하는 상황에서, 제2충전단말로 제2차량이 접속할 때,
상기 제2제어부는, 상기 제어정보의 교환을 통해 상기 제1충전단말의 충전전력을 제1전력만큼 감소시키고, 상기 제2충전단말의 충전전력을 상기 제1전력만큼 증가시키는 직류충전시스템.
8. The method of claim 7,
In a situation where the first charging terminal supplies the maximum charging power to the first vehicle, when the second vehicle connects to the second charging terminal,
Wherein the second control unit decreases the charging power of the first charging terminal by the first power through the exchange of the control information and increases the charging power of the second charging terminal by the first power.
직류전압이 형성되는 복수의 직류버스;
상기 직류버스로부터 공급되는 전력을 DC/DC 변환하여 차량으로 공급하는 제1전력처리부 및 상기 제1전력처리부를 제어하는 제1제어부를 포함하는 복수의 충전단말; 및
복수의 슬롯을 구비하고 상기 슬록에 장착되어 교류전력을 직류전력으로 AC/DC 변환하고 상기 직류버스로 공급하는 복수의 전력처리모듈 및 상기 전력처리모듈 및 상기 충전단말을 제어하는 제2제어부를 포함하는 중앙전력장치
를 포함하는 직류충전시스템.
A plurality of DC buses in which a DC voltage is formed;
A plurality of charging terminals including a first power processing unit for DC / DC-converting the power supplied from the DC bus and supplying the power to the vehicle, and a first control unit for controlling the first power processing unit; And
A plurality of power processing modules each having a plurality of slots and mounted on the sleeves for AC / DC conversion of AC power to DC power and supplying the AC power to the DC bus, and a second controller for controlling the power processing module and the charging terminal Central power unit
/ RTI >
제9항에 있어서,
상기 복수의 충전단말 중 제1그룹의 충전단말은 제1직류버스를 공유하고, 제2그룹의 충전단말은 제2직류버스를 공유하며, 상기 제1직류버스와 상기 제2직류버스는 분리되어 설치되는 직류충전시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the charging terminals of the first group of the plurality of charging terminals share a first dc bus and the charging terminals of the second group share a second dc bus and the first dc bus and the second dc bus are separate Installed DC charging system.
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KR20200025700A (en) * 2018-08-31 2020-03-10 주식회사 그리드위즈 Power roaming device

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