KR20190033254A - 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법 - Google Patents
차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190033254A KR20190033254A KR1020170121791A KR20170121791A KR20190033254A KR 20190033254 A KR20190033254 A KR 20190033254A KR 1020170121791 A KR1020170121791 A KR 1020170121791A KR 20170121791 A KR20170121791 A KR 20170121791A KR 20190033254 A KR20190033254 A KR 20190033254A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- current control
- control band
- power factor
- band
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 31
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 208000032365 Electromagnetic interference Diseases 0.000 description 2
- 241000156302 Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus Species 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H02J7/045—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
- G01R19/16571—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/0071—Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
-
- H02J7/027—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/30—AC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/92—Hybrid vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
실시 예에 의하면, 교류 전원의 역률을 보상하는 역률 보상부를 포함하고, 교류 전원의 교류 전압을 직류로 변환하여 차량용 배터리에 충전시키는 차량용 충전 장치에서 수행되는 전류 안정화 방법은, 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있을 때, 역률 보상부의 전류 제어 대역을 하향 조정하는 단계를 포함한다.
Description
실시 예는 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법에 관한 것이다.
친환경 자동차는 하이브리드 자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-In HEV), 전기 자동차, 연료전지 자동차 등이 있다. 이 중에서, 플러그인 하이브리드 자동차와 전기 자동차 등의 사용자는 가정용 전원을 사용하여 자동차에서 요구되는 전원을 충전시킬 수 있다. 이를 위해, 위의 두 차량에는 차량 탑재형 완속 충전기(OBC:On-Board Battery Charger)가 탑재되어 있다.
도 1a는 안정적인 전류(I1, I2) 및 전압(V1)을 나타내는 그래프이고, 도 1b는 불안정적인 전류(I3, I4, I5) 및 전압(V2)을 나타내는 그래프로서, 각 그래프에서 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 레벨을 나타낸다.
차량 탑재형 완속충전기(OBC)는 전기 차량의 충전 설비(EVSE: Electric Vehicle Supply Equipment)로부터 전기 에너지(예를 들어, AC 전원)를 공급받아, 휴대용 충전 케이블(ICCB:In-Cable Control Box)을 통해 고전압 배터리를 충전시키는 장치이다.
OBC는 교류 형태의 AC 전원을 사용하는 장치이므로 계통 환경 및 설비의 영향을 많이 받게 된다. 국가 및 특정지역의 계통 임피던스에 의해 OBC로 공급되는 교류 전류 및 전압이 도 1a에 도시된 바와 같이 안정적이지 않고 도 1b에 예시된 바와 같이 불안정적일 수 있다. 비정상적인 충전 환경 예를 들어, 충전 커넥터의 접속 불량, AC 입력 전원 계통 손상, 기타 사고 같은 혹시나 발생할 수 있는 순간적인 단전 상황, AC 입력 전원 계통의 안정도가 다소 낮은 지역에서의 충전환경에서, 교류 전류 및 전압이 불안정해질 수 있다. 만일, AC 입력 전원이 순간적인 단전될 때, OBC에 의해 배터리를 재충전 시 AC 입력 전원의 EVSE 측의 순간적인 단전이 OBC 내에 배치된 역률 보정부(PFC)의 회로 내부에 과전류 또는 과전압 중 적어도 하나를 발생시켜 OBC에 손상을 주거나 OBC의 충전효율을 저하시킬 수 있다.
이를 해결하기 위해, OBC에 내장된 입력단 필터를 변경하는 방법 등이 제시되고 있으나 이는 제조 원가를 상승시키고 효율을 감소시킬 수 있다.
실시 예는 안정적인 전류 제어 성능을 갖는 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법을 제공한다.
일 실시 예에 의하면, 교류 전원의 역률을 보상하는 역률 보상부를 포함하고, 상기 교류 전원의 교류 전압을 직류로 변환하여 차량용 배터리에 충전시키는 차량용 충전 장치에서 수행되는 전류 안정화 방법은, 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있을 때, 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 하향 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법은, 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사하는 단계; 및 상기 하향 조정된 전류 제어 대역을 이용하여 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 조정의 필요성을 검사하는 단계는 상기 역률 보상부에서 과전류가 발생했는가를 검사하는 단계; 상기 과전류가 발생한 횟수를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 횟수가 제1 소정 횟수 이상인가를 검사하는 단계를 포함하고, 상기 계산된 횟수가 제1 소정 횟수 이상일 때 상기 전류 제어 대역을 조정하는 단계로 진행할 수 있다.
예를 들어, 상기 조정의 필요성을 검사하는 단계는 상기 계산된 횟수가 제1 소정 횟수 이상일 때, 상기 계산된 횟수가 제2 소정 횟수 이상인가를 검사하고, 상기 계산된 횟수가 상기 제2 소정 횟수보다 작을 때 상기 전류 제어 대역을 조정하는 단계로 진행햐는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 소정 횟수는 상기 제1 소정 횟수보다 클 수 있다.
예를 들어, 상기 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법은 상기 차량용 배터리의 충전이 완료되었는가를 검사하는 단계; 및 상기 계산된 횟수가 제2 소정 횟수 이상이거나 상기 충전이 완료될 때, 상기 역률 보상부의 동작을 중지시키고, 상기 전류 제어 대역을 초기화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전류 제어 대역을 조정하는 단계는 상기 계산된 횟수를 이용하여 상기 전류 제어 대역을 아래와 같이 하향 조정할 수 있다.
여기서, ABW는 하향 조정된 상기 전류 제어 대역을 나타내고, IBW는 최초 전류 제어 대역을 나타내고, C1은 상기 계산된 횟수를 나타내고, X는 상기 제1 소정 횟수를 나타내고, α는 상기 전류 제어 대역의 하향 조정량을 나타낸다.
예를 들어, 상기 조정의 필요성을 검사하는 단계는 상기 과전류가 발생된 후, 상기 과전류가 미발생하는 기간을 계산하는 단계; 및 상기 미발생 기간이 소정 기간 이상일 때, 상기 계산된 횟수를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전류 제어 대역을 조정하는 단계는 상기 계산된 횟수가 감소되었을 때, 상기 계산된 횟수를 이용하여 상기 전류 제어 대역을 아래와 같이 하향 조정할 수 있다.
여기서, ABW는 하향 조정된 상기 전류 제어 대역을 나타내고, IBW는 최초 전류 제어 대역을 나타내고, CM은 상기 계산된 횟수의 최고값을 나타내고, X는 상기 제1 소정 횟수를 나타내고, α는 상기 전류 제어 대역의 하향 조정량을 나타낸다.
예를 들어, 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계는 상기 과전류가 발생한 시점에 상기 역률 보상부의 현시점의 전류 제어 대역이 상기 하향 조정된 전류 제어 대역보다 적은가를 검사하는 단계; 상기 현시점의 전류 제어 대역이 상기 하향 조정된 전류 제어 대역보다 적을 때, 상기 현시점의 상기 전류 제어 대역에서 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계; 및 상기 하향 조정된 전류 제어 대역이 상기 현시점의 상기 전류 제어 대역 이하일 때, 상기 하향 조정된 전류 제어 대역에서 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 교류 전원의 교류 전압을 직류로 변환하여 차량용 배터리에 충전시키는 차량용 충전 장치는, 상기 교류 전원으로부터 공급되는 상기 교류 전압을 필터링하고, 필터링된 결과를 입력 필터; 상기 필터링된 결과를 정류하고, 정류된 결과를 제1 직류 전압으로서 출력하는 정류부; 제1 제어 신호에 응답하여, 상기 제1 직류 전압을 이용하여 상기 충전 장치의 역률을 보상하고, 역률 보상된 결과를 제2 직류 전압으로서 출력하는 역률 보상부; 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 제2 직류 전압의 레벨을 변화시켜 상기 배터리로 출력하는 레벨 변환부; 및 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사하고, 검사된 결과에 응답하여 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 하향 조정하고, 상기 하향 조정된 전류 제어 대역에 상응하여 상기 제1 제어 신호를 발생하고, 상기 제2 제어 신호를 발생하여 상기 레벨 변환부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부는 상기 제1 제어 신호를 생성하는 제1 제어부; 및 상기 제2 제어 신호를 생성하는 제2 제어부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 제어부는 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사하는 조정 검사부; 검사된 결과에 응답하여 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 하향 조정하는 대역 조정부; 및 상기 하향 조정된 전류 제어 대역에 상응하여 상기 제1 제어 신호를 생성하는 동작 제어부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 조정 검사부는 상기 역률 보상부에서 과전류가 발생했는가를 센싱하는 센서; 상기 센서에서 센싱된 결과에 따라, 과전류가 발생한 횟수를 계산하는 횟수 카운터; 및 상기 횟수 카운터에서 계산된 횟수를 제1 소정 횟수와 비교하는 제1 비교부를 포함하고, 상기 대역 조정부는 상기 제1 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 전류 제어 대역을 하향 조정할 수 있다.
예를 들어, 상기 조정 검사부는 상기 제1 비교부에서 비교된 결과에 응답하여, 상기 횟수 카운터에서 계산된 횟수를 제2 소정 횟수와 비교하는 제2 비교부를 더 포함하고, 상기 제2 소정 횟수는 상기 제1 소정 횟수보다 크고, 상기 대역 조정부는 상기 제1 및 제2 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 전류 제어 대역을 하향 조정하고, 상기 동작 제어부는 상기 제2 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 제1 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 상기 조정 검사부는 상기 센서에서 센싱된 결과를 통해, 상기 과전류가 발생된 후 미발생하는 기간을 카운팅하는 기간 카운터; 및 상기 기간 카운터에서 카운팅된 기간과 소정 기간을 비교하는 제3 비교부를 더 포함하고, 상기 횟수 카운터는 상기 제3 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 계산된 횟수를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 대역 조정부는 상기 제1 내지 제3 비교부에서 비교된 결과에 응답하여, 아래의 2중 하나로 상기 전류 제어 대역을 하향 조정할 수 있다.
또는
여기서, ABW는 하향 조정된 상기 전류 제어 대역을 나타내고, IBW는 최초 전류 제어 대역을 나타내고, C1은 상기 횟수 카운터에서 계산된 횟수를 나타내고, CM은 상기 횟수 카운터에서 계산된 횟수의 최고값을 나타내고, X는 상기 제1 소정 횟수를 나타내고, α는 상기 전류 제어 대역의 하향 조정량을 나타낸다.
실시 예에 따른 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법은 OBC의 회로 구성을 변경하지 않고, 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정함으로써, 계통 임피던스에 의한 전류 제어 불안정 현상을 극복하여 안정적인 전류 제어 성능을 가지므로, 불특정다수의 국가 및 지역 등에서 과전류 또는 과전압 중 적어도 하나가 역률 보상부에서 야기될 때 차량용 배터리를 안정적으로 충전 가능하도록 함으로써 사용자의 충전 편의를 돕고, 제조 원가를 상승시키지 않고 효율도 감소시키지 않으면서 전류 제어 안정성을 확보하여 차량의 전원 품질을 개선시킬 수 있다.
도 1a는 안정적인 전류 및 전압을 나타내는 그래프이고, 도 1b는 불안정적인 전류 및 전압을 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시 예에 의한 차량용 충전 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 충전 장치의 국부적인 블럭도이다.
도 4는 실시 예에 의한 전류 안정화 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 전류 안정화 방법을 수행하는 실시 예에 의한 제1 제어부의 블럭도이다.
도 6은 도 4에 도시된 제210-1 및 제210-2 단계의 일 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 7은 도 5에 도시된 조정 검사부의 일 실시 예에 의한 블럭도이다.
도 8은 도 4에 도시된 제210-1 단계의 다른 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 9는 도 4에 도시된 제230 단계의 일 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 10a 및 도 10b는 비교 례와 실시 예에 의한 충전 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 실시 예에 의한 차량용 충전 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 충전 장치의 국부적인 블럭도이다.
도 4는 실시 예에 의한 전류 안정화 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 전류 안정화 방법을 수행하는 실시 예에 의한 제1 제어부의 블럭도이다.
도 6은 도 4에 도시된 제210-1 및 제210-2 단계의 일 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 7은 도 5에 도시된 조정 검사부의 일 실시 예에 의한 블럭도이다.
도 8은 도 4에 도시된 제210-1 단계의 다른 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 9는 도 4에 도시된 제230 단계의 일 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 10a 및 도 10b는 비교 례와 실시 예에 의한 충전 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
이하, 실시 예에 의한 차량용 충전 장치(100)의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.
도 2는 실시 예에 의한 차량용 충전 장치(100)의 블럭도이다.
차량용 충전 장치(100)는 교류 전원(10)과 차량용 배터리(battery)(20) 사이에 연결되어, 교류 전원(10)으로부터 공급되는 교류 전압을 직류로 변환하여 배터리(20)에 충전시키는 역할을 한다. 도 2에 도시된 충전 장치(100)는 일종의 차량 탑재형 완속 충전기(OBC:On-Board Battery Charger)일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 또한, 배터리(20)는 차량에 구동 전력을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 교류 전원(10)은 차량 외부의 전원으로서, 가정용 전원일 수 있다.
차량용 충전 장치(100)는 입력 필터(110), 정류부(120), 역률 보상부(PFC:Power factor corrector)(130), 레벨 변환부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
입력 필터(110)는 교류 전원(10)으로부터 공급되는 교류 전압을 필터링하고, 필터링된 결과를 정류부(120)로 출력한다. 입력 필터(110)에서 교류 전압을 필터링함으로 인해, 교류 전압에 포함된 전도성 잡음과 방사성 잡음이 제거되거나 감소될 수 있다.
스위칭을 통해 교류 전력을 직류로 변환하는 컨버터의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력 필터(110)를 포함할 수 있다. 이때, 도 2의 경우 입력 필터(110)가 충전 장치(100)의 입력측에 배치된 것으로 예시되어 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 입력 필터(110)는 충전 장치(100)의 출력측에 배치될 수도 있다.
입력 필터(110)는 EMI(Electro-Magnetic Interference) 필터일 수 있으며, 인덕터(미도시) 또는 커패시터(미도시) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
정류부(120)는 입력 필터(110)에서 필터링된 결과를 정류하고, 정류된 결과를 제1 직류 전압으로서 역률 보상부(130)로 출력한다. 정류부(120)는 다이오드(diode)를 포함하여 구현될 수 있으며, 예를 들어, 풀-브리지 다이오드(Full-Bridge Diodes)를 포함하는 전파 정류 회로로 구현될 수 있다.
역률 보상부(130)는 전원의 역률을 보상하는 역할을 수행한다. 즉, 역률 보상부(130)는 교류 전력을 직류 전력으로 바꾸는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이는 역할을 수행한다. 따라서, 충전 장치(100)의 입력 전압/전류의 역률이 역률 보상부(130)에 의해 보상될 수 있다. 예를 들어, 역률 보상부(130)는 내부의 정합 회로(미도시)를 이용하여, 교류 전원의 전압과 전류의 위상차이를 제거하여 송전 효율을 높일 수 있다.
역률 보상부(130)는 제어부(150)로부터 출력되는 제1 제어 신호에 응답하여 전술한 동작을 수행하거나 동작을 중지할 수 있다. 역률 보상부(130)는 정류부(120)로부터 출력되는 제1 직류 전압을 이용하여 충전 장치(100)의 역률을 보상하고, 역률 보상된 결과를 제2 직류 전압으로서 레벨 변환부(140)로 출력한다.
레벨 변환부(140)는 역률 보상부(130)의 출력단과 배터리(20)의 입력단 사이에 연결되며, 제어부(150)로부터 출력되는 제2 제어 신호에 응답하여, 제2 직류 전압의 레벨을 변화시켜 배터리(20)로 출력한다. 즉, 레벨 변환부(140)는 역률 보상부(130)로부터 출력되는 제2 직류 전압을 배터리(20)의 충전을 위한 제3 직류 전압으로 승압 또는 전압 강하시킬 수 있다. 예를 들어, 레벨 변환부(140)는 풀 브리지(Full Bridge) 또는 하프 브리지(Half Bridge) 방식의 스위칭 회로를 채용한 절연형 DC-DC 컨버터로 구현될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
제어부(150)는 역률 보상부(130) 및 레벨 변환부(140)를 제어하는 역할을 한다. 이를 위해, 제어부(150)는 제1 및 제2 제어부(152, 154)를 포함할 수 있다. 제1 제어부(152)는 제1 제어 신호를 생성하여 역률 보상부(130)로 출력하고, 제2 제어부(154)는 제2 제어 신호를 생성하여 레벨 변환부(140)로 출력한다.
예를 들어, 역률 보상부(130) 및 레벨 변환부(140) 각각이 전술한 자신들의 기능을 수행하기 위해 펄스 폭 변조(PWM:Pulse Width Modulation) 구동 회로(미도시)로 구현될 경우, 제1 및 제2 제어 신호는 PWM 방식의 게이트 신호일 수 있다. 제1 제어 신호에 응답하여 역률 보상부(130)는 동작하거나 동작을 중지할 수 있다. 예를 들어, 역률 보상부(130)로 제공되는 전류(또는, 전압)을 제1 제어 신호에 의해 차단함으로써, 역률 보상부(130)의 동작이 중단될 수 있다. 역시, 제2 제어 신호에 응답하여 레벨 변환부(140)는 동작하거나 동작을 중지할 수 있다.
한편, 전술한 충전 장치(100)는 입력 필터(110)로 인해 전류 제어가 불안정하게 될 수 있다. 컨버터 중 OBC는 외부 전원 계통을 이용하여 배터리(20)를 충전하므로, 환경 및 지역 등에 의해 다양한 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 계통 임피던스에 의해 충전 장치(100)의 제어가 불안정하게 되고 이는 충전 불가라는 고객 불만을 초래할 수 있다. 예를 들어, 제어 불안정의 원인은 입력 전압/전류와 같은 환경인자, 입력 필터(110)와 내부 소자 및 제어전달함수 등 다양할 수 있다.
이러한 불안정한 전류를 안정하게 제어하는 실시 예에 의한 전류 안정화 방법에 대해 설명하기에 앞서, 이론적인 배경을 다음과 같이 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 충전 장치(100)의 국부적인 블럭도이다.
도 3에 도시된 교류 전원(10), 입력 필터(110) 및 정류부(120)는 도 2에 도시된 교류 전원(10), 입력 필터(110) 및 정류부(120)에 각각 해당하므로, 동일한 참조부호를 사용하였으며, 중복되는 설명을 생략한다. 여기서, L1은 교류 전원(10)과 입력 필터(110) 간의 제1 부하에 해당하고, L2는 정류부(120)의 후단에 배치된 구성 요소들의 제2 부하에 해당한다.
제1 부하(L1)에 의해 도 3에서 입력 필터(110)의 출력 임피던스(ZOF)가 증가할 수 있다. 이때, 입력 필터(110)의 출력 임피던스(ZOF)가 충전 장치(100)의 입력 임피던스(ZIC)보다 커질 경우, 전류 제어가 불안정하게 될 수 있다.
충전 장치(100)의 입력 어드미턴스(YIC)는 충전 장치(100)의 입력 임피던스(ZIC)의 역수로서, 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
여기서, Ibs _ref는 교류 전원(10)으로부터 공급되는 교류 전류의 실효치(RMS:Root Mean Square)를 나타내고, VACRMS는 교류 전원(10)으로부터 공급되는 교류 전압의 실효치를 나타내고, L은 역률 보상부(130)의 인덕턴스를 나타내고, Gci는 역률 보상부(130)의 전류 제어 전달 함수를 나타낸다.
위 수학식 1에서, Ibs _ref/VACRMS는 고정된 값으로서 변경이 불가한 반면, L과 Gci는 변경될 수 있다.
충전 장치(100)의 전류 제어 안정화를 위해서, 입력 필터(110)의 출력 임피던스(ZOF)를 감소시켜야 하고, 충전 장치(100)의 입력 임피던스(ZIC)를 증가시켜야 한다. 즉, 전술한 수학식 1에 표시된 충전 장치(100)의 입력 어드미턴스(YIC)를 감소시켜야 한다.
먼저, 출력 임피던스(ZOF)를 감소시키기 위해, 입력 필터(110)의 회로 구성을 변경할 수 있다. 즉, 입력 필터(110)의 X-커패시턴스와 인덕턴스를 변경하고 댐핑 저항을 추가할 수 있다.
또한, 충전 장치(100)의 입력 임피던스(ZIC)를 증가시키기 위해 즉, 충전 장치(100)의 입력 어드미턴스(YIC)를 감소시키기 위해, 역률 보상부(130)의 인덕턴스를 증가시키거나 전류 제어 전달 함수(Gci) 내 전류 제어 대역(Bandwidth)(또는, 응답 성능)을 하향시킬 수 있다.
이하, 도 2에 도시된 제어부(150)의 제1 제어부(152)에서 충전 장치(100)의 전류를 안정화시키는 실시 예에 의한 전류 안정화 방법(200)에 대해 첨부된 도 4, 도 6, 도 8 및 도 9를 참조하여 다음과 같이 설명한다. 또한, 도 4, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 전류 안정화 방법(200)은 도 5 및 도 7에 도시된 제1 제어부(152)에서 수행되는 것으로 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 도 5 및 도 7에 도시된 구성과 다른 구성을 갖는 제1 제어부(152)에 의해서도 실시 예에 의한 전류 안정화 방법(200)은 수행될 수 있다. 또는, 도 4, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 전류 안정화 방법(200)은 제1 제어부(152)에 의해 프로그램적으로 수행될 수도 있다.
도 4는 실시 예에 의한 전류 안정화 방법(200)을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 전류 안정화 방법(200)을 수행하는 실시 예에 의한 제1 제어부(152A)의 블럭도로서, 조정 검사부(160), 대역 조정부(170) 및 동작 제어부(180)를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 제1 제어부(152A)는 도 2에 도시된 제1 제어부(152)의 실시 예로서, 제1 제어부(152)와 동일한 역할을 수행한다. 즉, 제1 제어부(152A)는 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사하고, 검사된 결과에 응답하여 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 하향 조정하고, 하향 조정된 전류 제어 대역에 상응하는 제1 제어 신호를 생성하여 역률 보상부(130)로 출력한다(제210-1, 제210-2 내지 제250 단계). 도 4 및 도 5를 참조하여, 이에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
조정 검사부(160)는 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사한다(제210-1 단계). 만일, 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 없다고 판단될 때, 조정 검사부(160)는 역률 보상부(130)의 고장을 치유할 수 없는가를 검사한다(제210-2 단계). 여기서, 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 없는 경우란, 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 조정하기에는 시기적으로 이른 경우이거나 역률 보상부(130)의 고장을 치유할 수 없는 경우일 수 있다. 따라서, 조정 검사부(160)는 제210-2 단계를 수행하여 이러한 경우 중에서 어느 경우인가를 판단한다.
이하, 제210-1 및 제210-2 단계의 실시 예(210A) 및 조정 검사부(160)의 실시 예(160A)를 다음과 같이 설명한다.
도 6은 도 4에 도시된 제210-1 및 제210-2 단계의 일 실시 예(210A)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 7은 도 5에 도시된 조정 검사부(160)의 일 실시 예(160A)에 의한 블럭도로서, 센서(161), 횟수 카운터(163), 제1 비교부(165) 및 제2 비교부(167)를 포함할 수 있다.
제1 제어부(152)는 역률 보상부(130)의 고장 정보를 확인한다(제211 단계). 역률 보상부(130)의 고장 정보란 다양할 수 있다. 여기서, 고장 정보가 역률 보상부(130)에서 과전류(또는, 과전압)의 발생 여부에 대한 정보만을 포함할 경우, 제211 단계는 생략될 수 있다. 예를 들어, 교류 전원(10)에 순간적으로 스파이크(spike)와 같은 전압이 발생할 경우, 교류 전압이 직류 링크(direct current link) 전압보다 커져서 과전류가 발생할 수 있으나, 실시 예는 과전류가 야기되는 특정한 상황에 국한되지 않는다.
제211 단계후에, 센서(161)는 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생했는가를 센싱하고, 센싱된 결과를 횟수 카운터(163) 및 기간 카운터(169)로 각각 출력한다(제213 단계).
도 7에 도시된 바와 같이, 센서(161)는 제1 제어부(152, 152A)에 포함될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시 예에 의하면, 센서(161)는 제1 제어부(152, 152A)에 포함되지 않고 역률 보상부(130)에 포함될 수도 있다.
제213 단계 후에, 센서(161)에서 센싱된 결과를 이용하여, 횟수 카운터(163)는 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생한 횟수를 계산하고, 계산된 결과를 제1 및 제2 비교부(165, 167)로 각각 출력하는 한편, 출력단자 OUT4를 통해 대역 조정부(170)로도 출력한다(제215 단계).
제215 단계 후에, 제1 비교부(165)는 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수를 제1 소정 횟수(X)와 비교하고, 비교된 결과를 출력단자 OUT2를 통해 대역 조정부(170)로 출력한다(제217 단계). 즉, 제1 비교부(165)는 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수가 제1 소정 횟수(X) 이상인가를 검사하기 위해, 비교 동작을 수행한다. 만일, 제1 비교부(165)에서 비교된 결과를 통해, 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수가 제1 소정 횟수(X) 이상이 아니라고 인식될 때, 조정 검사부(160)의 센서(161)는 계속해서 제211 단계로 진행하고, 대역 조정부(170)는 제220 단계를 수행하지 않는다.
역률 보상부(130)에서 과전류가 발생한 즉시 제220 단계를 수행하지 않고, 과전류가 발생한 횟수가 제1 소정 횟수(X)에 도달했을 때만 제220 단계를 수행하기 위해, 제217 단계가 수행된다. 이와 같이, 제217 단계가 수행됨으로써, 불필요한 전류 제어 대역의 하향 조정이 회피될 수 있다.
제2 비교부(167)는 제1 비교부(165)에서 비교된 결과에 응답하여, 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수를 제2 소정 횟수(Y)와 비교하며, 비교된 결과를 출력단자 OUT3을 통해 대역 조정부(170)로 출력한다(제219 단계). 즉, 제2 비교부(167)는 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수가 제2 소정 횟수(Y) 이상인가를 검사하기 위해, 비교 동작을 수행한다. 이때, 제2 비교부(167)는 제1 비교부(165)에서 비교된 결과를 통해 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수가 제1 소정 횟수(X) 이상이라고 판단될 때만, 전술한 제219 단계를 수행할 수 있다.
여기서, 제2 소정 횟수(Y)는 제1 소정 횟수(X)보다 클 수 있다. 전류 제어 대역을 계속해서 하향시킬 경우 역률과 충전 장치(100)로부터 배터리(20)로 출력되는 전압의 임계치가 저하될 수 있으므로, 이를 고려하여 제1 및 제2 소정 횟수(X, Y)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 소정 횟수(X)는 '1' 내지 '5', 바람직하게는 '3'이고, 제2 소정 횟수(Z)는 '5' 내지 '20', 바람직하게는 '10'일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
다시, 도 4 및 도 5를 참조하면, 대역 조정부(170)는 조정 검사부(160)에서 검사된 결과에 응답하여, 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있다고 인식될 때 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역을 하향 조정하고, 조정된 결과를 동작 제어부(180)로 출력한다(제220 단계).
즉, 대역 조정부(170)는 제1 비교부(165)에서 비교된 결과를 통해 횟수 카운터(163)에서 계산된 결과가 제1 소정 횟수(X)이상이라고 인식된 후, 제2 비교부(167)에서 비교된 결과를 통해 횟수 카운터(163)에서 계산된 결과가 제2 소정 횟수(Y)보다 작다고 인식될 때, 횟수 카운터(163)로부터 출력단자 OUT4를 통해 출력된 계산된 결과를 이용하여 전류 제어 대역을 하향 조정할 수 있다.
이와 같이, 대역 조정부(170)는 제1 및 제2 비교부(165 및 167)에서 비교된 결과에 응답하여 전류 제어 대역을 하향 조정할 수 있다.
예를 들어, 횟수 카운터(163)에서 카운팅되어 출력단자 OUT4를 통해 출력되는 계산된 횟수를 이용하여, 대역 조정부(170)는 다음 수학식 2와 같이 전류 제어 대역을 하향 조정할 수 있다.
여기서, ABW는 하향 조정된 전류 제어 대역을 나타내고, IBW는 최초 전류 제어 대역을 나타내고, C1은 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수를 나타내고, X는 제1 소정 횟수를 나타내고, α는 전류 제어 대역의 하향 조정량을 나타낸다. 예를 들어, IBW가 2.2 ㎑이고, C1이 5이고, X가 3일 경우, ABW는 1.9 ㎑일 수 있다. 즉, 전류 제어 대역은 2.2 ㎑로부터 1.9 ㎑로 하향 조정될 수 있다.
도 8은 도 4에 도시된 제210-1 단계의 다른 실시 예(210B)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8에 도시된 방법(210B)을 수행하기 위해, 도 7에 도시된 조정 검사부(160A)는 제3 비교부(168) 및 기간 카운터(169)를 더 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 조정 검사부(160A)의 기간 카운터(169)는 센서(161)에서 센싱된 결과를 통해, 과전류가 발생된 후 미발생하는 기간을 카운팅하고, 카운팅된 결과를 제3 비교부(168)로 출력한다(제212 단계).
제3 비교부(168)는 기간 카운터(169)에서 카운팅된 기간과 소정 기간(Z)을 비교하고, 비교된 결과를 횟수 카운터(163)로 출력함과 동시에 출력단자 OUT5를 통해 대역 조정부(170)로도 출력한다(제214 단계). 즉, 제3 비교부(168)는 과전류의 발생 후 과전류가 미발생하는 기간이 소정 기간(Z) 이상인가를 검사하기 위해 비교 동작을 수행한다. 예를 들어, 소정 기간(Z)은 수초 내지 수분, 바람직하게는 30초일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
횟수 카운터(163)는 제3 비교부(168)에서 비교된 결과를 통해, 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생된 후, 과전류가 미발생하는 기간이 소정 기간(Z) 이상이라고 인식될 때, 과전류가 발생한 횟수를 감소시킨다(제215 단계). 과전류가 발생한 횟수를 감소시킬 경우, 전류 제어 대역이 다시 증가하여 과전류가 재발생할 수 있다.
도 8에 도시된 실시 예(210B)는 도 6에 도시된 제215 단계가 수행된 이후 및 제217 단계가 수행되기 이전에 수행될 수 있다.
만일, 조정 검사부(160)가 도 8에 도시된 방법을 수행하지 않을 경우 도 7에 도시된 기간 카운터(169) 및 제3 비교부(168)는 생략되며, 전류 제어 대역은 전술한 수학식 2와 같이 조정된다.
그러나, 조정 검사부(160)가 도 8에 도시된 방법을 수행할 경우, 대역 조정부(170)는 출력단자 OUT5를 통해 제3 비교부(168)로부터 출력되는 비교된 결과에 응답하여 전류 제어 대역을 하향 조정할 수 있다. 즉, 제3 비교부(168)에서 비교된 결과를 통해 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생된 후 과전류가 미발생하는 기간이 소정 기간(Z) 이상이라고 인식되고, 제1 및 제2 비교부(165 및 167)에서 비교된 결과를 통해 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수가 제1 소정 횟수보다 크고 제2 소정 횟수(Y)보다 작다고 인식될 때, 대역 조정부(170)는 출력단자 OUT4를 통해 횟수 카운터(163)로부터 출력되는 계산된 횟수를 이용하여, 전류 제어 대역을 다음 수학식 3과 같이 하향 조정할 수 있다.
여기서, CM은 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수의 최고값을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 대역 조정부(170)는 제1 내지 제3 비교부(165, 167, 168)에서 비교된 결과에 응답하여 수학식 2 또는 3에 표기된 바와 같이 전류 제어 대역을 하향 조정함을 알 수 있다. 예를 들어, IBW가 2.2 ㎑이고, CM이 6이고, X가 3일 경우, ABW는 1.8 ㎑일 수 있다. 즉, 전류 제어 대역은 2.2 ㎑로부터 1.8 ㎑로 하향 조정될 수 있다.
동일 충전 사이클에서는 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수가 감소하더라도, 수학식 3에서와 같이 C1 대신에 CM을 이용하여 전류 제어 대역을 하향 조정한다.
다시, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제220 단계 후에, 동작 제어부(180)는 대역 조정부(170)에서 하향 조정된 전류 제어 대역에 상응하여 제1 제어 신호를 생성하고, 생성된 제1 제어 신호를 역률 보상부(130)로 출력한다(제230 단계). 따라서, 제1 제어 신호에 응답하여, 역률 보상부(130)는 하향 조정된 전류 제어 대역에서 동작할 수 있다.
이때, 동작 제어부(180)는 제2 비교부(167)에서 비교된 결과에 응답하여 제1 제어 신호를 생성한다. 즉, 제2 비교부(167)에서 비교된 결과를 통해 횟수 카운터(163)에서 계산된 결과가 제2 소정 횟수(Y)보다 작다고 인식될 때, 동작 제어부(180)는 대역 조정부(170)에서 하향 조정된 전류 제어 대역에 상응하여 제1 제어 신호를 생성한다. 그러나, 제2 비교부(167)에서 비교된 결과를 통해 횟수 카운터(163)에서 계산된 결과가 제2 소정 횟수(Y) 이상이라고 인식될 때, 동작 제어부(180)는 제1 제어 신호를 이용하여 역률 보상부(130)의 동작을 중지시킨다.
도 9는 도 4에 도시된 제230 단계의 일 실시 예(230A)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 9를 참조하면, 동작 제어부(180)는 과전류가 발생한 시점에 역률 보상부(130)의 전류 제어 대역(이하, '현시점의 전류 제어 대역'이라 함)이 대역 조정부(170)에서 하향 조정된 전류 제어 대역보다 적은가를 검사한다(제232 단계).
만일, 현시점의 전류 제어 대역이 하향 조정된 전류 제어 대역보다 적다면, 동작 제어부(180)는 현시점의 전류 제어 대역에서 역률 보상부(130)를 동작시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하여 출력단자 OUT1을 통해 역률 보상부(130)로 출력한다(제234 단계).
그러나, 하향 조정된 전류 제어 대역이 현시점의 전류 제어 대역 이하일 때, 동작 제어부(180)는 대역 조정부(170)에서 하향 조정된 전류 제어 대역에서 역률 보상부(130)를 동작시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하여 출력단자 OUT1을 통해 역률 보상부(130)로 출력한다(제236 단계).
또한, 조정 검사부(160)의 제2 비교부(167)에서 비교된 결과를 통해 횟수 카운터(163)에서 계산된 횟수가 제2 소정 횟수(Y) 이상이라고 인식될 때, 동작 제어부(180)는 역률 보상부(130)의 동작을 중지시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하여 출력단자 OUT1을 통해 역률 보상부(130)로 출력할 수 있다(제250 단계). 이때, 제1 제어부(152)는 전류 제어 대역을 초기화시킬 수 있다(제250 단계). 여기서, 전류 제어 대역을 초기화시키는 이유는 충전 장치(100)가 충전 동작을 중단한 이후, 추후에 배터리(20)를 다시 충전시키는 동작을 재개할 때 제어 성능을 확보하기 위함이다.
즉, 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생한 횟수가 제1 소정 횟수(X) 이상이지만 제2 소정 횟수(Y)보다 작을 때 제220 단계에서 하향 조정된 전류 제어 대역으로 역률 보상부(130)를 동작시켰음에도 불구하고, 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생한 횟수가 제2 소정 횟수(Y)에 도달하면, 제1 제어부(152)는 역률 보상부(130)의 동작을 중단시킨다. 이와 같이, 역률 보상부(130)의 동작이 중단될 경우 충전 장치(100)가 배터리(20)를 충전시키는 동작이 중단된다. 이때, 실시 예에 의한 충전 장치(100)는 사용자에게 하드웨이 점검의 필요성을 알리는 알림부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
또한, 도시되지는 않았지만 비록 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생한 횟수가 제2 소정 횟수(Y)보다 작은 경우에도, 제220 단계에서 하향 조정된 전류 제어 대역이 하한치에 도달하면, 제1 제어부(152)는 역률 보상부(130)의 동작을 중단시킬 수 있다. 하향 조정된 전류 제어 대역이 하한치에 얼마나 빨리 도달하는가는 전류 제어 대역의 하향 조정량(α)을 조정하여 결정할 수 있다. 예를 들어, α는 10 ㎐ 내지 2000 ㎐, 바람직하게는 100 ㎐일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
다시, 도 2 및 도 4를 참조하면, 제1 제어부(152)는 차량용 배터리(20)의 충전이 완료되었는가를 검사할 수 있다(제240 단계). 이를 위해, 제1 제어부(152)는 배터리(20)와 연결되어, 배터리(20)의 충전 여부를 체크할 수 있다.
만일, 차량용 배터리(20)의 충전이 완료되지 않았다고 인식되면, 제1 제어부(152)는 도 4에 도시된 제210-1, 제210-2, 제220 및 제230 단계를 계속해서 수행할 수 있다. 그러나, 차량용 배터리(20)의 충전이 완료되었다고 인식되면, 제1 제어부(152)는 역률 보상부(130)의 동작을 중지시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하여 역률 보상부(130)로 출력하고, 전류 제어 대역을 초기화시킬 수 있다(제250 단계).
도 10a 및 도 10b는 비교 례와 실시 예에 의한 충전 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프로서, 횡축은 시간을 나타낸다. 여기서, VI 및 II는 충전 장치의 입력 전압과 입력 전류를 각각 나타내고, VO 및 IO는 충전 장치의 출력 전압과 출력 전류를 각각 나타낸다.
만일, 도 6에서 제217 단계가 생략되고 도 4에서 제220 단계가 생략될 경우, 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생한 횟수가 제2 소정 횟수(Y)보다 작을 때, 제230 단계에서는 과전류가 발생된 상태에서의 전류 제어 대역을 변경함이 없이 역률 보상부(130)를 계속해서 동작시킨다. 이후, 역률 보상부(130)에서 과전류가 발생한 횟수가 제2 소정 횟수(Y)에 도달하면, 도 10a에 도시된 시점(300)에 역률 보상부(130)의 동작을 중단시킨다. 이후, 동일한 환경에서 전류 제어 대역에 대한 어떠한 조치도 취하지 않고 다시 역률 보상부(130) 동작시킴으로써, 지속적인 입력전류제어 불안정으로 충전이 중단되게 된다.
반면에, 전술한 실시 예에 의한 전류 안정화 방법(200)은 입력전류제어 불안정 현상으로 배터리(20)에 충전이 불가능할 경우 도 10b에 도시된 시점(310)에 제220 단계에서 전류 제어 대역을 순차적으로 하향시키고, 하향된 전류 제어 대역에서 역률 보상부(130)를 동작시킴으로써, 도 10b에 도시된 시점(320)에서도 배터리(20)에 전력을 지속적으로 충전시킬 수 있다.
결국, 전술한 실시 예에 의한 전류 안정화 방법(200)은 입력전류제어가 불안정할 때, 외부 계통 환경을 판단하여 전류 제어 대역을 순차적으로 하향시키는 능동적인 대처로 전류 제어 안정성을 확보하고, 배터리(20)에 전력이 지속적으로 충전될 수 있도록 하여 배터리(20) 충전 성공 확률도 증가시킨다. 따라서, 충전 장치(100)에서 배터리(20)의 충전을 중단하여 사용자가 불편할 수 있는 상황이 해소될 수 있다.
또한, 실시 예에 의한 전류 안정화 방법(200)은 입력 필터(110)를 변경하거나 추가적인 소자를 사용하지 않고, 제1 제어부(152)에서, 도 4, 도 6 내지 도 9에 도시된 방법을 소프트웨어적으로 수행할 경우, 장치(100)가 변경되거나 구성 요소가 추가되지 않으므로, 충전 장치(100)의 제조 원가가 상승하지 않고 효율이 감소하지도 않는다. 결국, 차량 충전 장치(100)의 제어 안정성이 확보됨으로써 차량의 전원 품질이 개선될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 소정 횟수(X, Y)의 적절한 결정을 통해 역률과 임계치의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 전술한 실시 예에 의한 전류 안정화 방법은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 프로그램에 의해 구현될 수도 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 텔레매틱스 제어 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 교류 전원
20: 차량용 배터리
100: 차량용 충전 장치 110: 입력 필터
120: 정류부 130: 역률 보상부
140: 레벨 변환부 150: 제어부
160: 조정 검사부 161: 센서
163: 횟수 카운터 165, 167, 168: 비교부
100: 차량용 충전 장치 110: 입력 필터
120: 정류부 130: 역률 보상부
140: 레벨 변환부 150: 제어부
160: 조정 검사부 161: 센서
163: 횟수 카운터 165, 167, 168: 비교부
Claims (16)
- 교류 전원의 역률을 보상하는 역률 보상부를 포함하고, 상기 교류 전원의 교류 전압을 직류로 변환하여 차량용 배터리에 충전시키는 차량용 충전 장치에서 수행되는 전류 안정화 방법에 있어서,
상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있을 때, 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 하향 조정하는 단계를 포함하는 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법. - 제1 항에 있어서, 상기 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법은
상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사하는 단계; 및
상기 하향 조정된 전류 제어 대역을 이용하여 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계를 더 포함하는 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법. - 제2 항에 있어서, 상기 조정의 필요성을 검사하는 단계는
상기 역률 보상부에서 과전류가 발생했는가를 검사하는 단계;
상기 과전류가 발생한 횟수를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 횟수가 제1 소정 횟수 이상인가를 검사하는 단계를 포함하고,
상기 계산된 횟수가 제1 소정 횟수 이상일 때 상기 전류 제어 대역을 조정하는 단계로 진행하는 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법. - 제3 항에 있어서, 상기 조정의 필요성을 검사하는 단계는
상기 계산된 횟수가 제1 소정 횟수 이상일 때, 상기 계산된 횟수가 제2 소정 횟수 이상인가를 검사하고, 상기 계산된 횟수가 상기 제2 소정 횟수보다 작을 때 상기 전류 제어 대역을 조정하는 단계로 진행하는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 소정 횟수는 상기 제1 소정 횟수보다 큰 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법. - 제4 항에 있어서, 상기 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법은
상기 차량용 배터리의 충전이 완료되었는가를 검사하는 단계; 및
상기 계산된 횟수가 제2 소정 횟수 이상이거나 상기 충전이 완료될 때, 상기 역률 보상부의 동작을 중지시키고, 상기 전류 제어 대역을 초기화시키는 단계를 더 포함하는 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법. - 제3 항에 있어서, 상기 조정의 필요성을 검사하는 단계는
상기 과전류가 발생된 후, 상기 과전류가 미발생하는 기간을 계산하는 단계; 및
상기 미발생 기간이 소정 기간 이상일 때, 상기 계산된 횟수를 감소시키는 단계를 더 포함하는 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법. - 제2 항에 있어서, 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계는
상기 과전류가 발생한 시점에 상기 역률 보상부의 현시점의 전류 제어 대역이 상기 하향 조정된 전류 제어 대역보다 적은가를 검사하는 단계;
상기 현시점의 전류 제어 대역이 상기 하향 조정된 전류 제어 대역보다 적을 때, 상기 현시점의 상기 전류 제어 대역에서 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계; 및
상기 하향 조정된 전류 제어 대역이 상기 현시점의 상기 전류 제어 대역 이하일 때, 상기 하향 조정된 전류 제어 대역에서 상기 역률 보상부를 동작시키는 단계를 포함하는 차량용 충전 장치의 전류 안정화 방법. - 교류 전원의 교류 전압을 직류로 변환하여 차량용 배터리에 충전시키는 차량용 충전 장치에 있어서,
상기 교류 전원으로부터 공급되는 상기 교류 전압을 필터링하고, 필터링된 결과를 입력 필터;
상기 필터링된 결과를 정류하고, 정류된 결과를 제1 직류 전압으로서 출력하는 정류부;
제1 제어 신호에 응답하여, 상기 제1 직류 전압을 이용하여 상기 충전 장치의 역률을 보상하고, 역률 보상된 결과를 제2 직류 전압으로서 출력하는 역률 보상부;
제2 제어 신호에 응답하여, 상기 제2 직류 전압의 레벨을 변화시켜 상기 배터리로 출력하는 레벨 변환부; 및
상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사하고, 검사된 결과에 응답하여 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 하향 조정하고, 상기 하향 조정된 전류 제어 대역에 상응하여 상기 제1 제어 신호를 발생하고, 상기 제2 제어 신호를 발생하여 상기 레벨 변환부를 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 충전 장치. - 제10 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제1 제어 신호를 생성하는 제1 제어부; 및
상기 제2 제어 신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하는 차량용 충전 장치. - 제11 항에 있어서, 상기 제1 제어부는
상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 조정할 필요가 있는가를 검사하는 조정 검사부;
검사된 결과에 응답하여 상기 역률 보상부의 전류 제어 대역을 하향 조정하는 대역 조정부; 및
상기 하향 조정된 전류 제어 대역에 상응하여 상기 제1 제어 신호를 생성하는 동작 제어부를 포함하는 차량용 충전 장치. - 제12 항에 있어서, 상기 조정 검사부는
상기 역률 보상부에서 과전류가 발생했는가를 센싱하는 센서;
상기 센서에서 센싱된 결과에 따라, 과전류가 발생한 횟수를 계산하는 횟수 카운터; 및
상기 횟수 카운터에서 계산된 횟수를 제1 소정 횟수와 비교하는 제1 비교부를 포함하고,
상기 대역 조정부는 상기 제1 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 전류 제어 대역을 하향 조정하는 차량용 충전 장치. - 제13 항에 있어서, 상기 조정 검사부는
상기 제1 비교부에서 비교된 결과에 응답하여, 상기 횟수 카운터에서 계산된 횟수를 제2 소정 횟수와 비교하는 제2 비교부를 더 포함하고,
상기 제2 소정 횟수는 상기 제1 소정 횟수보다 크고,
상기 대역 조정부는 상기 제1 및 제2 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 전류 제어 대역을 하향 조정하고,
상기 동작 제어부는 상기 제2 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 제1 제어 신호를 생성하는 차량용 충전 장치. - 제14 항에 있어서, 상기 조정 검사부는
상기 센서에서 센싱된 결과를 통해, 상기 과전류가 발생된 후 미발생하는 기간을 카운팅하는 기간 카운터; 및
상기 기간 카운터에서 카운팅된 기간과 소정 기간을 비교하는 제3 비교부를 더 포함하고,
상기 횟수 카운터는 상기 제3 비교부에서 비교된 결과에 응답하여 상기 계산된 횟수를 감소시키는 차량용 충전 장치.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170121791A KR102470998B1 (ko) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법 |
US15/838,785 US10759292B2 (en) | 2017-09-21 | 2017-12-12 | Vehicle charging apparatus, current stabilization method thereof, and recording medium for recording program for implementing the method |
DE102017223371.0A DE102017223371A1 (de) | 2017-09-21 | 2017-12-20 | Fahrzeugladevorrichtung, stromstabilisierungsverfahren und aufzeichnungsmedium zur aufzeichnung eines programms zur implementierung des verfahrens |
CN201711456355.1A CN109546726B (zh) | 2017-09-21 | 2017-12-28 | 车辆充电装置、其电流稳定方法及记录介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170121791A KR102470998B1 (ko) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190033254A true KR20190033254A (ko) | 2019-03-29 |
KR102470998B1 KR102470998B1 (ko) | 2022-11-25 |
Family
ID=65526533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170121791A KR102470998B1 (ko) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10759292B2 (ko) |
KR (1) | KR102470998B1 (ko) |
CN (1) | CN109546726B (ko) |
DE (1) | DE102017223371A1 (ko) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112339610B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-02-11 | 东风汽车集团有限公司 | 新能源车动力电池充放电控制系统及方法 |
CN113514767B (zh) * | 2021-07-20 | 2022-08-30 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种燃料电池汽车动力电池soc估算系统及估算方法 |
CN117104041B (zh) * | 2023-08-23 | 2024-05-28 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种适用于电动汽车的车载充电电路及车辆 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013034349A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Toyota Motor Corp | 充電システムおよびそれを搭載する車両、ならびに充電装置の制御方法 |
KR20130047905A (ko) * | 2011-11-01 | 2013-05-09 | 한국전기연구원 | 전력선통신 기반의 전기자동차 충전 케이블 일체형 제어박스 및 충전 제어 방법 |
KR20160138121A (ko) * | 2014-03-17 | 2016-12-02 | 메타 시스템 - 에스.피.에이. | 전기 어플라이언스,특히 전기 자동차의 배터리 충전을 위한 배터리 충전기의 전력 공급 스테이지 |
KR20170041970A (ko) * | 2015-10-08 | 2017-04-18 | 현대자동차주식회사 | OBC(On Board Charger)에서 충전을 제어하는 방법 및 장치 |
KR20170131895A (ko) * | 2016-05-23 | 2017-12-01 | 주식회사 이진스 | 전기자동차용 충전 및 전력변환 겸용 회로 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6690589B2 (en) * | 2002-02-28 | 2004-02-10 | Valere Power, Inc. | Interleaved converter power factor correction method and apparatus |
US7990740B1 (en) * | 2004-03-19 | 2011-08-02 | Marvell International Ltd. | Method and apparatus for controlling power factor correction |
US7595619B2 (en) * | 2005-08-23 | 2009-09-29 | Texas Instruments Incorporated | Feed-forward circuit for adjustable output voltage controller circuits |
JP4495105B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2010-06-30 | 富士通株式会社 | 無停電電源装置 |
KR101533560B1 (ko) * | 2008-09-22 | 2015-07-09 | 삼성전자 주식회사 | 3상 역률 보상 장치 및 그 제어방법 |
KR100904299B1 (ko) * | 2008-11-03 | 2009-06-25 | 주식회사 실리콘마이터스 | 역률 보상 회로 및 그 구동 방법 |
KR101739549B1 (ko) * | 2010-03-12 | 2017-05-25 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 역률 보상 회로 및 역률 보상 회로의 구동 방법 |
US8368355B2 (en) * | 2010-04-14 | 2013-02-05 | Apple Inc. | Portable electronic device power manager with current limit feedback control loop modification for stabilizing an external power supply |
JP5761756B2 (ja) * | 2010-12-10 | 2015-08-12 | ニチコン株式会社 | 充電制御装置 |
US20140211519A1 (en) * | 2011-01-04 | 2014-07-31 | System General Corporation | Single-stage pfc converter with constant voltage and constant current |
TWI501504B (zh) * | 2011-04-12 | 2015-09-21 | Delta Electronics Inc | 行動載具之充電裝置 |
US8908396B2 (en) * | 2011-09-13 | 2014-12-09 | System General Corp. | Control circuit for controlling the maximum output current of power converter and method thereof |
US8749999B2 (en) * | 2011-09-14 | 2014-06-10 | System General Corporation | Controller and power converter using the same for clamping maximum switching current of power converter |
US20130141056A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | System General Corporation | Adaptive frequency compensation for pfc power converter operating in ccm and dcm |
JP2014110711A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Renesas Electronics Corp | スイッチング電源装置及び半導体装置 |
US9502961B2 (en) * | 2014-07-15 | 2016-11-22 | Stmicroelectonics S.R.L. | Control circuit implementing a related method for controlling a switching power factor corrector, a PFC and an AC/DC converter |
WO2016047207A1 (ja) * | 2014-09-24 | 2016-03-31 | 三菱電機株式会社 | 電源制御装置の力率補償回路、その制御方法、およびled照明装置 |
EP3203626B1 (en) * | 2014-09-30 | 2020-11-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
TWI551018B (zh) * | 2015-12-15 | 2016-09-21 | Nat Inst Chung Shan Science & Technology | Power factor correction conversion device and control method thereof |
US10571987B2 (en) * | 2016-03-28 | 2020-02-25 | Sony Corporation | Power supply device, charging device, controlling method, electronic equipment, and electrically powered vehicle |
KR101805826B1 (ko) | 2016-04-25 | 2018-01-11 | 주식회사 진명프리텍 | 클러치 하우징의 열처리 장치 |
KR101947866B1 (ko) * | 2016-06-07 | 2019-02-14 | 현대자동차주식회사 | 차량 충전장치 제어방법 및 시스템 |
CN106655101A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-05-10 | 广东美的制冷设备有限公司 | 家用电器及功率因数校正器的过流保护装置和方法 |
KR101905997B1 (ko) * | 2016-11-09 | 2018-10-08 | 현대자동차주식회사 | 차량탑재형 충전장치 |
KR102518186B1 (ko) * | 2018-02-19 | 2023-04-07 | 현대자동차주식회사 | Pfc 제어기 및 제어방법 |
US10291053B1 (en) * | 2018-08-20 | 2019-05-14 | Miot Limited | Adaptive CC-CV transition circuit and power management method |
-
2017
- 2017-09-21 KR KR1020170121791A patent/KR102470998B1/ko active IP Right Grant
- 2017-12-12 US US15/838,785 patent/US10759292B2/en active Active
- 2017-12-20 DE DE102017223371.0A patent/DE102017223371A1/de active Pending
- 2017-12-28 CN CN201711456355.1A patent/CN109546726B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013034349A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Toyota Motor Corp | 充電システムおよびそれを搭載する車両、ならびに充電装置の制御方法 |
KR20130047905A (ko) * | 2011-11-01 | 2013-05-09 | 한국전기연구원 | 전력선통신 기반의 전기자동차 충전 케이블 일체형 제어박스 및 충전 제어 방법 |
KR20160138121A (ko) * | 2014-03-17 | 2016-12-02 | 메타 시스템 - 에스.피.에이. | 전기 어플라이언스,특히 전기 자동차의 배터리 충전을 위한 배터리 충전기의 전력 공급 스테이지 |
KR20170041970A (ko) * | 2015-10-08 | 2017-04-18 | 현대자동차주식회사 | OBC(On Board Charger)에서 충전을 제어하는 방법 및 장치 |
KR20170131895A (ko) * | 2016-05-23 | 2017-12-01 | 주식회사 이진스 | 전기자동차용 충전 및 전력변환 겸용 회로 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017223371A1 (de) | 2019-03-21 |
US20190084439A1 (en) | 2019-03-21 |
CN109546726A (zh) | 2019-03-29 |
CN109546726B (zh) | 2023-04-28 |
KR102470998B1 (ko) | 2022-11-25 |
US10759292B2 (en) | 2020-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5274540B2 (ja) | 電気車両用統合型充電装置 | |
EP2429070B1 (en) | DC-DC converter with improved efficiency in a dual voltage network of a vehicle | |
CN106972582B (zh) | 一种大功率无线充电系统及其控制方法 | |
KR20150030838A (ko) | 배터리 충전 시스템 및 장치 | |
CN112311213B (zh) | 具有电网频率抑制器的车载充电器(obc) | |
US9397572B2 (en) | Control apparatus for DC-DC converter | |
KR102470998B1 (ko) | 차량용 충전 장치 및 그의 전류 안정화 방법 | |
KR102654841B1 (ko) | 통합형 컨버터 장치 및 그 구동 방법 | |
WO2020049801A1 (ja) | 電力変換装置 | |
CN109687702B (zh) | Dc-dc转换器 | |
WO2015162526A1 (en) | Charging apparatus for vehicle | |
CN109747469A (zh) | 一种电动汽车充电智能调节控制方法 | |
JPH0678471A (ja) | 充電方法 | |
CN112234640B (zh) | 功率变换器的控制方法、装置及存储介质 | |
CN111355288B (zh) | 一种充电设备 | |
US20170066339A1 (en) | Charging apparatus and vehicle | |
CN109314405B (zh) | 用于无接触地传输能量的传输系统 | |
KR20150074395A (ko) | 파워 팩터 코렉터의 출력 커패시터의 정전용량 값 변경 방법 및 변경 회로 | |
JP7002553B2 (ja) | 無線充電装置の制御方法、制御装置及び無線充電装置 | |
TWI689733B (zh) | 車載充電裝置及其操作方法 | |
CN114421547B (zh) | 一种智能充电方法、系统及智能充电侧 | |
KR20190057788A (ko) | 차량용 충전 장치 및 그의 충전 제어 방법 | |
CN112910036B (zh) | 一种充电控制方法、装置和系统 | |
WO2017022601A1 (ja) | 充電装置 | |
US11356026B2 (en) | Electrical system and method for protecting a DC/DC converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |