KR20190065906A - Method And Apparatus for Detecting Failure by Using Reverse Current Prevention of Electronic Vehicle Charger - Google Patents

Method And Apparatus for Detecting Failure by Using Reverse Current Prevention of Electronic Vehicle Charger Download PDF

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Abstract

Disclosed are a method for detecting a failure using reverse current prevention of an electric vehicle charger and an apparatus thereof. According to an embodiment of the present invention, when a reverse current in the form of a surge current flows from a battery to a charger during an electric vehicle charging process, the battery and peripheral circuits may break so that provided is the method for detecting a failure using reverse current prevention of an electric vehicle charger which detects whether a reverse current prevention diode breaks in order to prevent a reverse current generated during the electric vehicle charging process.

Description

전기차 충전기의 역전류 방지를 이용한 고장 검출 방법 및 장치{Method And Apparatus for Detecting Failure by Using Reverse Current Prevention of Electronic Vehicle Charger}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a fault detection method and apparatus using a reverse current prevention of an electric car charger,

본 실시예는 전기차 충전기의 역전류 방지를 이용한 고장 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.The present embodiment relates to a fault detection method and apparatus using reverse current prevention of an electric car charger.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment and do not constitute the prior art.

도 1은 일반적인 전기차 충전기를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a general electric vehicle charger.

일반적인 전기차 충전기는 전기차 내의 배터리를 충전하기 위하여, 충전기로부터 배터리로 전류를 흘려준다. 충전기로부터 배터리로 전류를 흘려줄 때, 잘못하여 배터리로부터 충전기로 역으로 전류가 흐르게 된다. 전기차의 충전 과정에서 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 일반적으로 역전류 방지 다이오드가 충전기에 구비된다.A typical electric car charger draws current from the charger to the battery to charge the battery in the electric car. When a current flows from the charger to the battery, the current flows from the battery to the charger by mistake. In order to prevent the reverse current from flowing in the charging process of the electric car, a reverse current prevention diode is generally provided in the charger.

전기차 충전기는 전기차 내부의 배터리를 충전하기 위하여 교류 전력을 인가받아서 직류로 변환해 주는 전력변환장치를 사용한다. 전력변환장치는 큰 용량 한 개로 제작하여 사용하는 경우도 있지만, 복수 개의 소용량 전력변환장치를 병렬 연결하여 사용하기도 한다. 전술한, 소용량의 전력변환장치를 전력변환모듈 또는 충전모듈이라 칭한다.The electric car charger uses a power conversion device that converts AC power to AC by charging the battery inside the electric car. In some cases, the power conversion apparatus is manufactured by using one large capacity and used, but a plurality of small capacity power conversion apparatuses may be connected in parallel. The aforementioned small-capacity power conversion device is referred to as a power conversion module or a charging module.

일반적인 충전모듈의 경우는 역전류 방지 다이오드를 충전모듈에 내장시켜 사용한다. 전기차 충전기를 오랫동안 사용하게 되면 역전류 방지 다이오드가 고장이 날 수 있는데, 다이오드는 반도체로서 고장시 대개 단락 상태가 된다. 역전류 방지 다이오드가 고장나서 단락 상태가 되면, 충전시 초기에 차량 배터리로부터 충전기로 역전류가 흐를 수 있다. In case of general charge module, reverse current prevention diode is built in charge module. If the charger is used for a long time, the reverse current prevention diode may fail. The diode is usually short-circuited when the semiconductor is faulty. If a reverse-current protection diode fails and is short-circuited, a reverse current may flow from the vehicle battery to the charger at the initial charging time.

역전류는 충전기의 출력측(역전류 방지 다이오드의 바로 앞단)에 설치된 대용량의 콘덴서를 충전하기 때문에 순간적으로 매우 큰 서지(Surge) 형태의 전류가 된다. 일반적으로 전기차의 배터리를 역전류로부터 보호하기 위한 방법은 다음과 같다. 충전기의 출력측에 별도의 전류 센서를 부착하여 역으로 큰 서지 전류가 흐르면 이것을 제어회로에서 검출하여 회로를 차단하는 방식이다. Since the reverse current charges a capacitor of a large capacity installed on the output side of the charger (immediately before the reverse current prevention diode), a very large surge current instantaneously occurs. Generally, a method for protecting a battery of an electric car from reverse current is as follows. A separate current sensor is attached to the output side of the charger, and when a large surge current flows inversely, it is detected by the control circuit and the circuit is cut off.

전술한 방식의 문제점은 추가적인 전류센서가 필요하다는 것이고, 비록 그렇게 한다고 하더라도 이미 역으로 서지전류가 흐른 후 차단된다는 것이다. 즉, 배터리와 주변회로(접촉기 등)는 서지 전류가 흘러 손상을 입게 되는 문제가 있다.The problem with the above-described approach is that additional current sensors are needed, and even if so, they are already turned off after a surge current flows. That is, the battery and the peripheral circuit (contactor, etc.) have a problem that the surge current flows and is damaged.

본 실시예는 전기차 충전 과정에서 배터리로부터 충전기로 서지 전류 형태의 역전류가 흐르는 경우, 배터리 및 주변 회로가 고장날 수 있으므로, 전기차 충전 과정에서 발생하는 역전류를 방지하기 위해 역전류 방지 다이오드의 고장 유무를 검출하도록 하는 전기차 충전기의 역전류 방지를 이용한 고장 검출 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.In this embodiment, when a reverse current in the form of a surge current flows from the battery to the charger in the charging process of the EV, the battery and the peripheral circuit may fail. Therefore, in order to prevent a reverse current generated in the charging process of the EV, And an object of the present invention is to provide a fault detection method and apparatus using reverse current prevention of an electric car charger.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 전원으로부터 교류(AC) 전력을 공급하는 전력 공급부; 복수의 전력 변환 모듈을 이용하여 상기 교류(AC) 전력을 전기차 충전용 직류(DC) 전력으로 변환하는 전력 변환부; 온 또는 오프로 스위칭하여 상기 직류(DC) 전력을 전기차로 전송하도록 스위칭하는 스위칭부; 및 상기 복수의 전력 변환 모듈 중 적어도 하나 이상의 전력 변환 모듈을 온으로 동작하도록 제어하고, 상기 복수의 전력 변환 모듈 중 나머지 전력 변환 모듈을 오프로 동작하도록 제어하며, 상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압에 근거하여 상기 복수의 전력 변환 모듈의 고장 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기를 제공한다.According to an aspect of this embodiment, there is provided a power supply apparatus including: a power supply unit for supplying AC power from a power source; A power converter for converting the alternating current (AC) power into direct current (DC) power for electric vehicle charging using a plurality of power conversion modules; A switching unit for switching the DC power to be transmitted to an electric vehicle by switching on or off; And controlling the at least one power conversion module among the plurality of power conversion modules to operate on and controlling the remaining power conversion modules of the plurality of power conversion modules to operate in an off state, And a controller for determining whether the plurality of power conversion modules are failed based on the sensed output voltage.

본 실시예의 다른 측면에 의하면, 교류(AC) 전력을 공급하는 과정; 복수의 전력 변환 모듈 중 적어도 하나 이상의 전력 변환 모듈을 온으로 동작하도록 제어하는 과정; 상기 복수의 전력 변환 모듈 중 나머지 전력 변환 모듈을 오프로 동작하도록 제어하는 과정; 상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압에 근거하여 상기 복수의 전력 변환 모듈의 고장 여부를 판단하는 과정; 및 상기 고장 여부의 판단 결과에 근거하여 상기 교류(AC) 전력을 전기차 충전용 직류(DC) 전력으로 변환한 후 온 또는 오프로 스위칭하여 상기 직류 전력을 전기차로 전송하도록 스위칭하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of supplying AC power; Controlling at least one of the plurality of power conversion modules to operate on; Controlling the remaining power conversion modules of the plurality of power conversion modules to operate in an off-state; Determining whether the plurality of power conversion modules are failed based on an output voltage sensed by the power conversion module operating in the off state; And switching the alternating current (AC) power to direct current (DC) electric power for charging an electric vehicle (DC) based on the determination result of the failure, and switching the direct current power to be switched to an electric vehicle Thereby providing a fault detection method.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 전기차 충전 과정에서 배터리로부터 충전기로 서지 전류 형태의 역전류가 흐르는 경우, 배터리 및 주변 회로가 고장날 수 있으므로, 전기차 충전 과정에서 발생하는 역전류를 방지하기 위해 역전류 방지 다이오드의 고장 유무를 검출하도록 하는 효과가 있다.As described above, according to this embodiment, when a reverse current in the form of a surge current flows from the battery to the charger in the charging process of the EV, the battery and the peripheral circuit may fail. Therefore, in order to prevent reverse current It is possible to detect the failure of the reverse current prevention diode.

도 1은 일반적인 전기차 충전기를 나타낸 회로도이다.
도 2a,2b는 본 실시예에 따른 전기차 충전 시 역전류로부터 전기차 배터리를 보호하기 위한 회로도이다.
도 3a,3b는 본 실시예에 따른 전기차 충전 시 역전류로부터 전기차 배터리를 보호하기 위한 회로 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 외부 장치와의 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 충전 모듈 내부 구성도의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 충전 모듈의 동작을 나타낸 그래프이다.1 is a circuit diagram showing a general electric vehicle charger.
2A and 2B are circuit diagrams for protecting an EV battery from a reverse current when charging an EV according to the present embodiment.
3A and 3B are flowcharts for explaining a circuit operation method for protecting an EV battery from a reverse current when charging an EV according to the present embodiment.
4 is a diagram for explaining a communication method with an external apparatus according to the present embodiment.
5 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the charging module according to the present embodiment.
6 is a graph showing the operation of the charging module according to the present embodiment.

이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a,2b는 본 실시예에 따른 전기차 충전 시 역전류로부터 전기차 배터리를 보호하기 위한 회로도이다.2A and 2B are circuit diagrams for protecting an EV battery from a reverse current when charging an EV according to the present embodiment.

전기차 충전기(200)를 오랫동안 사용하게 되면 역전류 방지 다이오드(D11, D12, D13, D14)가 고장이 날 수 있다. 고장시 역전류 방지 다이오드(D11, D12, D13, D14)는 반도체로서 대개 단락 상태가 된다. 역전류 방지 다이오드(D11, D12, D13, D14)가 고장나면, 단락 상태가 되면서 충전시 전기차(300)의 배터리(320)로부터 전기차 충전기(200)로 역전류가 흐를 수 있다. If the electric car charger 200 is used for a long time, the reverse current prevention diodes D11, D12, D13 and D14 may fail. The diodes D11, D12, D13, and D14 are short-circuited as semiconductors in case of failure. A reverse current may flow from the battery 320 of the electric vehicle 300 to the electric car charger 200 when the reverse current prevention diodes D11, D12, D13, and D14 fail.

역전류는 전기차 충전기(200)의 출력측(역전류 방지 다이오드의 바로 앞단)에 설치된 대용량의 콘덴서를 충전하기 때문에 순간적으로 매우 큰 서지 형태의 전류가 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 전기차 충전기(200)는 별도의 전류 센서를 구비하지 않은 상태에서 역전류를 방지한다.Since the reverse current charges a capacitor of a large capacity installed on the output side of the electric car charger 200 (immediately before the reverse current prevention diode), a very large surge current instantaneously occurs. Therefore, the electric vehicle charger 200 according to the present embodiment prevents a reverse current in a state in which a separate current sensor is not provided.

본 실시예에 따른 전기차 충전기(200)는 전력 공급부(Power Supply)(210), 전력 변환부(Converter)(220), 제어부(230), 제1 스위칭부(Switch)(240) 및 충전 포트(250)를 포함한다. 전기차 충전기(200)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The electric vehicle charger 200 according to the present embodiment includes a power supply 210, a power converter 220, a controller 230, a first switching unit 240, 250). The components included in the electric vehicle charger 200 are not necessarily limited thereto.

전력 공급부(210)는 전력 변환부(220)로 전력을 인가하는 모듈을 의미한다. 전력 공급부(210)의 출력단이 전력 변환부(220)의 입력단에 연결되어, 전력을 인가한다. 전력 공급부(210)는 전원으로부터 교류(AC) 전력을 공급한다.The power supply unit 210 refers to a module that applies power to the power conversion unit 220. An output terminal of the power supply unit 210 is connected to an input terminal of the power conversion unit 220 to apply power. The power supply unit 210 supplies AC (AC) power from a power source.

전력 변환부(220)는 전력 공급부(210)로부터 인가받은 전력을 변환하는 모듈을 의미한다. 전력 변환부(220)는 전기차(300) 내의 배터리(320)를 충전하기 위하여 전력 공급부(210)로부터 인가받은 교류 전력(AC)을 받아서 직류(DC)로 변환한다. 전력 변환부(220)는 복수 개의 소용량 전력 변환 모듈을 병렬로 연결하여 구동한다.The power conversion unit 220 refers to a module that converts power received from the power supply unit 210. The power conversion unit 220 receives the AC power AC supplied from the power supply unit 210 and converts the AC power into DC to charge the battery 320 in the electric vehicle 300. The power conversion unit 220 connects and drives a plurality of small capacity power conversion modules in parallel.

전력 변환부(220)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)을 포함한다. 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 각각은 역전류 방지 다이오드(D11, D12, D13, D14)를 포함한다. 전력 변환부(220)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)을 이용하여 교류(AC) 전력을 전기 차량 충전용 직류(DC) 전력으로 변환한다. 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)은 역전류 방지 다이오드(D11, D12, D13, D14)를 각각 구비한다. 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)들은 서로 병렬로 연결된다.The power conversion unit 220 includes a plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228. Each of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 includes reverse current prevention diodes D11, D12, D13, and D14. The power conversion unit 220 converts AC power into DC power for electric vehicle charging using a plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228. The plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 include reverse current prevention diodes D11, D12, D13, and D14, respectively. The plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 are connected in parallel with each other.

복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)은 교류(AC) 전력을 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224), 제3 전력 변환 모듈(226), 제4 전력 변환 모듈(228)을 포함한다. 제1 전력 변환 모듈(222) 내지 제4 전력 변환 모듈(228)은 서로 병렬로 연결된다.The plurality of power conversion modules 222, 224, 226 and 228 may include a first power conversion module 222, a second power conversion module 224, and a second power conversion module 222 for converting AC (AC) power into DC 3 power conversion module 226, and a fourth power conversion module 228. The first to fourth power conversion modules 222 to 228 are connected in parallel with each other.

전력 변환부(220)는 도 2b에 도시된 바와 같이 제어부(230)의 제어에 따라 사용 가능한 최대 충전 전력의 일부를 변환하여 출력한다.As shown in FIG. 2B, the power converting unit 220 converts a part of the maximum available charging power under the control of the controller 230 and outputs the converted maximum charging power.

제어부(230)는 전기차 충전기의 충전과 관련된 전반적인 기능을 제어하는 제어 수단으로서, 전력 변환부(220) 및 제1 스위칭부(240)를 제어하여 전기차(300)로 충전하도록 하는 기능을 수행한다.The control unit 230 controls the overall function related to charging of the electric car charger and controls the power conversion unit 220 and the first switching unit 240 to charge the electric vehicle 300. [

제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 적어도 하나이상의 전력 변환 모듈을 제어한다. 제어부(230)는 제1 스위칭부(240)의 스위칭 동작을 제어하여 전기차(300)로 충전이 이루어지도록 한다.The controller 230 controls at least one of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228. The control unit 230 controls the switching operation of the first switching unit 240 to charge the electric vehicle 300.

제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 적어도 하나 이상의 전력 변환 모듈을 온으로 동작하도록 제어한다. 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 나머지 전력 변환 모듈을 오프로 동작하도록 제어한다. 제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압에 근거하여 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)의 고장 여부를 판단한다.The control unit 230 controls at least one of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 to operate on. The control unit 230 controls the remaining power conversion modules of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 to operate in an off-state. The controller 230 determines whether the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 are failed based on the output voltage sensed from the power conversion module that operates in an off state.

제어부(230)는 CAN(Controller Area Network) 통신을 기반으로 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로 온 동작 전압(예컨대, 450V)을 인가한 전압 지령을 전송한다. 제어부(230)는 CAN 통신을 기반으로 복수의 전력 변환 모듈 중 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로 오프 동작 전압(예컨대, 0V)을 인가한 전압 지령을 전송한다.The control unit 230 receives a voltage (for example, a voltage of 450 V) applied to an on-operation voltage (for example, 450 V) to a power conversion module operating on the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 based on Controller Area Network Command is transmitted. The control unit 230 transmits a voltage command to the power conversion module, which is off-operated among the plurality of power conversion modules, based on the CAN communication, to which the off operation voltage (for example, 0 V) is applied.

이하, 오프로 동작하는 전력 변환 모듈의 고장인 경우, 제어부(230)의 동작에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the control unit 230 in the case of failure of the power conversion module operating off will be described.

제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 오프 동작 전압(예컨대, 0V)의 차이가 기 설정된 임계치 벗어나는 경우, 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 고장인 것으로 판단한다.When the difference between the output voltage sensed from the power conversion module that is turned off and the off-operation voltage (for example, 0 V) is out of a preset threshold value, the controller 230 controls the reverse current prevention diode It is judged to be faulty.

제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압의 차이가 기 설정된 임계치 이내(근사치)인 경우, 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 단락된 것으로 판단한다.When the difference between the sensed output voltage from the power conversion module that is turned off and the output voltage sensed from the power conversion module that operates on is within a predetermined threshold value (approximate value), the controller 230 controls the power conversion module It is judged that the reverse current prevention diode provided in the short-circuited diode is short-circuited.

제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 단락된 것으로 판단하면, 전기차(300)의 배터리(320)로 충전되는 직류(DC) 전력의 전송을 중지하도록 한다.The control unit 230 stops the transmission of DC power to be charged to the battery 320 of the electric vehicle 300 when it is determined that the reverse current prevention diode included in the power conversion module that operates in the off state is short-circuited.

이하, 오프로 동작하는 전력 변환 모듈의 정상인 경우, 제어부(230)의 동작에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the control unit 230 will be described when the power conversion module operates normally.

제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 오프 동작 전압(예컨대, 0V)의 차이가 기 설정된 임계치 이내인 경우, 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단한다.The control unit 230 controls the reverse current prevention diode included in the power conversion module to be turned off when the difference between the output voltage sensed from the power conversion module that is off and the off operation voltage (e.g., 0 V) Is normal.

제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압의 차이가 기 설정된 임계치를 벗어나는 경우, 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단한다.When the difference between the sensed output voltage from the power conversion module that is turned off and the output voltage sensed by the power conversion module that operates on is out of a predetermined threshold value, the controller 230 controls the power conversion module It is judged that the reverse current prevention diode is normal.

제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단하면, 전기차(300)의 배터리(320)로 충전되는 직류(DC) 전력이 전송되도록 한다.The control unit 230 transmits DC power to be charged to the battery 320 of the electric vehicle 300 when it is determined that the reverse current prevention diode included in the power conversion module operating in the off state is normal.

이하, 오프로 동작하는 전력 변환 모듈의 정상인 경우, 온오프 전환하는 제어부(230)의 동작에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the control unit 230 that performs on / off switching when the power conversion module operates normally will be described.

제어부(230)는 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로 오프에서 온으로 전환하여 동작하도록 하는 전압을 인가한 전압 지령(예컨대, 450V)을 전송한다. 제어부(230)는 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로 온에서 오프로 전환하여 동작하도록 하는 전압을 인가한 전압 지령(예컨대, 0V)을 전송한다. 제어부(230)는 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압에 근거하여 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)의 고장 여부를 판단한다.The control unit 230 transmits a voltage command (for example, 450V) to the power conversion module that is turned off by applying a voltage for switching the power conversion module from off to on. The control unit 230 transmits a voltage command (for example, 0 V) to the power conversion module that is turned on by applying a voltage for switching from on to off and operating. The control unit 230 determines whether the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 fail based on the output voltage sensed from the power conversion module that operates by switching from on to off.

제어부(230)는 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 오프 동작 전압(예컨대, 0V)의 차이가 기 설정된 임계치를 벗어나는 경우, 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 고장인 것으로 판단한다.When the difference between the sensed output voltage and the off-operation voltage (for example, 0 V) from the power conversion module that is operated by switching from on to off is greater than a predetermined threshold value, the controller 230 performs a power conversion It is judged that the reverse current prevention diode provided in the module is defective.

제어부(230)는 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 오프에서 온으로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압의 차이가 기 설정된 임계치 이내(근사치)인 경우, 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 단락된 것으로 판단한다.When the difference between the sensed output voltage from the power conversion module that is operated by switching from on to off and the output voltage sensed from the power conversion module that is operated by switching from off to on and the difference between the sensed output voltages is within a predetermined threshold (approximate value) , It is judged that the reverse current prevention diode provided in the power conversion module operating by switching from on to off is short-circuited.

이하, 온오프 전환 후 정상 동작인 제어부(230)의 동작에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the control unit 230, which is a normal operation after on-off switching, will be described.

제어부(230)는 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압이 오프 동작 전압(예컨대, 0V)의 차이가 기 설정된 임계치 이내인 경우, 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단한다.When the difference of the off-operation voltage (for example, 0 V) is within a predetermined threshold value, the controller 230 switches the on-off state of the output voltage sensed from the power conversion module that operates by switching from on to off, It is judged that the reverse current prevention diode included in the module is normal.

제어부(230)는 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압이 오프에서 온으로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과의 차이가 기 설정된 임계치를 벗어나는 경우, 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단한다.When the difference from the sensed output voltage from the power conversion module that is operated by switching the output voltage sensed from the power conversion module operating from on to off is changed from off to on, It is determined that the reverse current prevention diode included in the power conversion module that operates by switching from OFF to OFF is normal.

제어부(230)는 전기차(300)의 배터리(320)에 대한 충전 상태를 모니터링 한다. 제어부(230)는 충전 포트(250)에 체결된 전기차(300)의 배터리(320)의 충전 상태를 모니터링한다. 제어부(230)는 복수의 충전 포트(250)의 각 충전 포트의 동작 상태를 모니터링한다.The control unit 230 monitors the charging state of the battery 320 of the electric vehicle 300. The control unit 230 monitors the charged state of the battery 320 of the electric vehicle 300 fastened to the charging port 250. The control unit 230 monitors the operation states of the charge ports of the plurality of charge ports 250.

제어부(230)는 복수의 충전 포트(250)에 체결된 복수의 전기차(300)에 따라 제1 스위칭부(240)를 제어하여 전기차(300)로 충전되는 전력을 제로 전력부터 최대 충전 전력까지 분배되도록 가변적으로 결정한다.The control unit 230 controls the first switching unit 240 according to the plurality of electric vehicles 300 connected to the plurality of charging ports 250 to distribute the electric power charged in the electric vehicle 300 from the zero power to the maximum charging power So as to be variably determined.

제1 스위칭부(240)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)로부터 공급받은 직류(DC) 전력을 전기차(300)로 전달되도록 온, 오프로 스위칭하는 모듈을 의미한다.The first switching unit 240 is a module for switching DC power supplied from the plurality of power conversion modules 222, 224, 226 and 228 to be transmitted to the electric vehicle 300 by switching on and off.

제1 스위칭부(240)는 제1 스위칭 소자(K1)를 포함한다. 제1 스위칭부(240)는 온 또는 오프로 스위칭하여 직류(DC) 전력을 전기차로 전송하도록 스위칭한다.The first switching unit 240 includes a first switching device K1. The first switching unit 240 switches on or off to switch direct current (DC) power to be transmitted to the electric vehicle.

제1 스위칭부(240)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 복수 개의 스위칭 소자를 포함하는 것으로 구현 가능하며, 직류(DC) 전력을 제로 전력부터 최대 충전 전력까지 분배되도록 온 또는 오프로 스위칭한다.As shown in FIG. 2B, the first switching unit 240 may be implemented to include a plurality of switching elements, and switches on / off DC (DC) power to be distributed from a zero power to a maximum charging power.

제1 스위칭부(240)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 분배된 제로 전력부터 최대 충전 전력이 전기차(300)로 충전되도록 스위칭한다.2B, the first switching unit 240 switches the charged power from the distributed zero power to the electric vehicle 300 to be charged.

충전 포트(250)는 전기차(300)에 체결되어 직류 전력을 전송한다. 충전 포트(250)는 적어도 2 개의 충전 포트를 구비한다. 예컨대, 제 1 포트는 제 1 차량에 연결되고, 제 2 포트는 제 2 차량에 연결될 수 있다.The charging port 250 is coupled to the electric vehicle 300 to transmit DC power. The charging port 250 has at least two charging ports. For example, the first port may be coupled to the first vehicle and the second port may be coupled to the second vehicle.

전기차(300)는 전기차 충전기(200)로부터 전력을 공급받기 위한 충전 포트, 제2 스위칭부(310), 배터리(320)를 구비한다. 제2 스위칭부(310)는 제2 스위칭 소자(K2)를 포함한다. 제2 스위칭부(310)는 제2 스위칭 소자(K2)를 온 또는 오프로 스위칭하여 전기차 충전기(200)로부터 공급받은 직류(DC) 전력을 배터리(320)로 충전한다.The electric vehicle 300 includes a charging port for receiving electric power from the electric car charger 200, a second switching unit 310, and a battery 320. The second switching unit 310 includes a second switching device K2. The second switching unit 310 switches the second switching device K2 on or off to charge the battery 320 with the DC power supplied from the charger 200.

본 실시예에 따른 전기차 충전기(200)는 역전류를 방지하기 위한 별도의 전류센서를 구비하지 않는다. 이하, 본 실시예에 따른 전기차 충전기(200)의 동작에 대해 설명한다.The electric vehicle charger 200 according to the present embodiment does not have a separate current sensor for preventing reverse current. Hereinafter, the operation of the electric vehicle charger 200 according to the present embodiment will be described.

전기차 충전기(200)는 제1 스위칭부(240) 내의 제1 스위칭 소자(K1)를 닫기(Off) 전 또는 열기(On) 전에 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 적어도 1개 이상 4개 미만을 켜(On)도록 제어한다. The electric car charger 200 is connected to the plurality of power conversion modules 222, 222 included in the power conversion unit 220 before the first switching device K1 in the first switching unit 240 is turned off or on, 224, 226, and 228 are turned on.

전기차 충전기(200)는 전력 공급부(210)를 제어하여 출력 전압을 발생시키고, 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온되지 않은 나머지 전력 변환 모듈로부터 출력전압을 읽어 온다. The electric vehicle charger 200 controls the electric power supply unit 210 to generate an output voltage and controls the electric power conversion unit 222, 224, 226, and 228 included in the electric power conversion unit 220, Read the output voltage from the module.

전기차 충전기(200)는 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온되지 않은 나머지 전력 변환 모듈로부터 읽어 온 전압이 ‘0’이면, 온되지 않은 나머지 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단한다.When the voltage read from the remaining power conversion modules of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 included in the power conversion unit 220 is '0', the electric car charger 200 does not turn on It is determined that the reverse current prevention diode included in the remaining power conversion module is normal.

전기차 충전기(200)는 온되지 않은 나머지 전력 변환 모듈로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 전력변환 모듈의 전압과 비슷하게 나오면 해당 전력변환 모듈의 역전류 방지 다이오드가 고장 난 것으로 판단한다.The electric car charger 200 determines that the reverse current prevention diode of the corresponding power conversion module is broken if the voltage read from the remaining power conversion module that is not turned on is similar to the voltage of the power conversion module turned on earlier.

전기차 충전기(200)는 반대로 앞서 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온된 전력 변환 모듈을 끄고, 켜지 않은 전력 변환 모듈을 온 시킨다. The electric car charger 200 turns on the power conversion module among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 included in the power conversion unit 220 and turns on the power conversion module that is not turned on.

전기차 충전기(200)는 이후 켜지 않은 전력 변환 모듈의 출력전압을 차례로 읽어서 동일한 방법으로 역전류 방지 다이오드의 고장 여부를 판단한다.The electric car charger 200 sequentially reads the output voltage of the power conversion module which is not turned on, and determines whether or not the reverse current prevention diode is faulty in the same manner.

다시 말해, 전기차 충전기(200)는 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온되지 않은 전력 변환 모듈로부터 읽어 온 전압이 ‘0V’이면, 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온되지 않은 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단한다.In other words, when the voltage read from the non-powered power conversion module among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 included in the power conversion unit 220 is '0V' Of the power conversion modules 222, 224, 226, and 228 of the power conversion module 220 is normal.

전기차 충전기(200)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온되지 않은 전력 변환 모듈로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 전력변환 모듈의 전압과 비슷하게 나오면 해당 전력변환 모듈의 역전류 방지 다이오드가 고장 난 것으로 판단한다.When the voltage read from the non-powered power conversion module among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 is similar to the voltage of the power conversion module turned on earlier, the electric car charger 200 stops the reverse current prevention It is judged that the diode is broken.

전기차 충전기(200)는 전술한 바와 같은 동작을 수행하면, 역전류 방지 다이오드의 고장 여부를 판단하기 위한 별도의 전류센서를 구비할 필요가 없다.When the electric car charger 200 performs the above-described operation, it is not necessary to provide a separate current sensor for determining whether the reverse current prevention diode is faulty.

전기차 충전기(200)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)로부터 출력전압을 읽어 오는 것은 별도의 전류센서가 필요하지 않으며, 자체 제어를 위한 기능은 충전 모듈 내에 내장된다. The electric car charger 200 does not require a separate current sensor to read the output voltage from the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228, and the function for self control is built in the charging module.

전기차 충전기(200)는 전기차(300)의 배터리(320) 회로가 실제로 연결되기 전에 역전류 방지 다이오드의 고장 여부를 미리 검출하게 되므로 전기차(300)의 배터리(320) 및 주변 회로의 손상을 사전에 방지할 수 있다.The electric car charger 200 detects beforehand the failure of the reverse current prevention diode before the battery 320 circuit of the electric vehicle 300 is actually connected so that damage of the battery 320 and the peripheral circuit of the electric car 300 can be prevented in advance .

전기차 충전기(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, TCP/IP통신, CAN 통신 등으로 외부 장치와 통신할 수 있다.The electric car charger 200 can communicate with an external device through TCP / IP communication, CAN communication, or the like as shown in FIG.

도 3a,3b는 본 실시예에 따른 전기차 충전 시 역전류로부터 전기차 배터리를 보호하기 위한 회로 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3A and 3B are flowcharts for explaining a circuit operation method for protecting an EV battery from a reverse current when charging an EV according to the present embodiment.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 스위칭부(240)의 제1 스위칭 소자(K1)를 온 시키고, 전기차(300)는 제2 스위칭부(310)의 제2 스위칭 소자(K2)를 온 시킨다(S310).The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 turns on the first switching device K1 of the first switching unit 240 and the electric vehicle 300 switches the second switching device K2 of the second switching unit 310, (S310).

전기차 충전기(200)의 제1 스위칭 소자(K1)가 온되고, 전기차(300)의 제2 스위칭 소자(K2)가 온된 상태에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)로 CAN 통신으로 전압 지령(예컨대, ‘450 V’ 씩)을 전송한다(S312).The first switching device K1 of the electric car charger 200 is turned on and the second switching device K2 of the electric car 300 is turned on, (For example, '450 V') via the CAN communication to the second power conversion module 222 and the second power conversion module 224 (S312).

단계 S312에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 스위칭부(240) 내의 제1 스위칭 소자(K1)를 닫기(Off) 전 또는 열기(On) 전에 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228)을 적어도 1개 이상 4개 미만으로 전압 지령을 전송하여 동작시킨다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 may include the power supply unit 220 in the power conversion unit 220 before the first switching device K1 in the first switching unit 240 is turned off or turned on 224, 226, and 228, which are connected to the power conversion module, by transmitting a voltage command to at least one but less than four power conversion modules.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)로 전압 지령(예컨대, ‘450 V’)을 전송한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 controls the first power conversion module 222 and the second power conversion module 222 of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 included in the power conversion unit 220, (E.g., " 450 V ").

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)의 출력전압(도 5에 도시된 평활회로(550)의 캐패시터의 전압)을 읽어 온다(S314).The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 reads the output voltage of the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 (the voltage of the capacitor of the smoothing circuit 550 shown in FIG. 5) (S314).

단계 S314에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전력 공급부(210)를 제어하여 출력 전압을 발생시키고, 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온되지 않은 나머지 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)로부터 출력전압을 읽어 온다. The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 generates the output voltage by controlling the power supply unit 210 so that the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, 228, the output voltage from the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 are read.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제3 전력 변환 모듈(226)에서 읽어온 출력전압이 거의 ‘O V’인지의 여부를 확인한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 checks whether the output voltage read from the third power conversion module 226 is almost 'O V'.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제3 전력 변환 모듈(226)에서 읽어온 출력전압이 ‘O V’가 아닌 경우, 앞서 동작한 전력변환 모듈(제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224))의 전압인 ‘450 V’와 근사치 인지의 여부를 확인한다(S316).When the output voltage read from the third power conversion module 226 is not '0 V', the controller 230 of the electric car charger 200 controls the power conversion module (the first power conversion module 222, 2 power conversion module 224) (450).

단계 S316의 확인 결과, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프된 제3 전력 변환 모듈(226)로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224)의 전압인 ‘450 V’과 비슷하면, 제3 전력 변환 모듈(226)에 구비된 역전류 방지 다이오드(D13)가 고장 난 것으로 판단한다(S332).The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 determines whether the voltage read from the third power conversion module 226 that is turned off among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, It is judged that the reverse current prevention diode D13 provided in the third power conversion module 226 is broken if it is similar to the voltage '450 V' of the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 (S332).

단계 S316의 확인 결과, 제3 전력 변환 모듈(226)로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 전력변환 모듈의 전압인 ‘450 V’과 비슷한 경우, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제4 전력 변환 모듈(228)에서 읽어온 출력전압이 거의 ‘O V’인지의 여부를 확인한다.If it is determined in step S316 that the voltage read from the third power conversion module 226 is similar to the voltage of the power conversion module turned on earlier than 450 V, the controller 230 of the electric vehicle charger 200 performs the fourth power conversion It is confirmed whether or not the output voltage read from the module 228 is almost 'O V'.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제4 전력 변환 모듈(228)에서 읽어온 출력전압이 ‘O V’가 아닌 경우, 앞서 동작한 전력변환 모듈(제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224))의 전압인 ‘450 V’와 근사치 인지의 여부를 확인한다(S318).When the output voltage read from the fourth power conversion module 228 is not '0 V', the controller 230 of the electric car charger 200 controls the power conversion module (the first power conversion module 222, 2 power conversion module 224) (450 V).

단계 S318에서 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)에서 읽은 출력전압이 거의 ‘O V’가 아니면 ‘450 V’의 근사치인지의 여부를 판단한다.The control unit 230 of the electric car charger 200 determines whether the output voltage read from the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 is an approximate value of '450 V' .

단계 S318의 확인 결과, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프된 제4 전력 변환 모듈(228)로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224)의 동작 전압인 ‘450 V’과 비슷하면, 제4 전력 변환 모듈(228)에 구비된 역전류 방지 다이오드(D14)가 고장 난 것으로 판단한다(S332).The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 determines that the voltage read from the fourth power conversion module 228 turned off among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, 450 V 'of the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224, the reverse current prevention diode D14 provided in the fourth power conversion module 228 is broken (S332).

단계 S318 이후에, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 반대로 앞서 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온된 전력 변환 모듈을 끄고, 켜지 않은 전력 변환 모듈을 온 시킨다. The control unit 230 of the electric car charger 200 turns off the power conversion module of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 included in the power conversion unit 220, Turns on the power conversion module.

단계 S318의 확인 결과, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프된 상태의 제4 전력 변환 모듈(228)로부터 읽어 온 전압이 앞서 동작한 제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224)의 전압인 ‘450 V’과 비슷하게 나오지 않으면, 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)로 전압지령을 ‘0 V’로 전송한다(S320).As a result of checking in step S318, the control unit 230 of the electric car charger 200 determines whether the voltage read from the fourth power conversion module 228 in the off state among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, The first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 may not output voltages similar to '450 V', which is the voltage of the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224, Quot; 0 V '(S320).

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)을 오프((전압지령을 ‘0 V’로 인가)한다.The controller 230 of the electric car charger 200 turns off the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 by applying a voltage command of 0 V to the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224.

단계 S320에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온으로 동작하는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)을 오프로 동작시키기 위해 CAN 통신으로 ‘0 V’의 전압지령을 전송한다.The control unit 230 of the electric car charger 200 controls the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 that are turned on, among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, ) To turn off the voltage command of '0 V' in CAN communication.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프로 동작하는 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)을 온으로 동작시키기 위해 CAN 통신으로 ‘450 V’의 전압지령을 전송한다(S322).The control unit 230 of the electric car charger 200 turns on the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 which are turned off among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, In order to operate, a voltage command of '450 V' is transmitted through CAN communication (S322).

단계 S322에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)로 CAN 통신을 통해 전압지령(‘450 V’)을 전송한다.In step S322, the controller 230 of the electric vehicle charger 200 transmits the voltage command ('450 V') through the CAN communication to the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 온에서 오프로 전환하여 동작하는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)의 출력전압(도 5에 도시된 평활회로(550)의 캐패시터의 전압)을 읽어 온다(S324).The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 controls the output voltage of the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 (the smoothing circuit 550 shown in FIG. 5) The voltage of the capacitor of the capacitor Cs) is read (S324).

단계 S324에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전력 공급부(210)를 제어하여 출력 전압을 발생시키고, 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온에서 오프로 전환하여 동작하는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)로부터 출력전압을 읽어 온다. The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 generates the output voltage by controlling the electric power supply unit 210 so that the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, The output voltage is read from the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224, which operate by switching from on to off.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 전력 변환 모듈(222)에서 읽어온 출력전압이 거의 ‘O V’인지의 여부를 확인한다.The control unit 230 of the electric car charger 200 checks whether the output voltage read from the first power conversion module 222 is almost 'O V'.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 전력 변환 모듈(222)에서 읽어온 출력전압이 ‘O V’가 아닌 경우, 앞서 동작한 전력변환 모듈(제3 전력 변환 모듈(226), 제4 전력 변환 모듈(228))의 전압인 ‘450 V’와 근사치 인지의 여부를 확인한다(S326).When the output voltage read from the first power conversion module 222 is not '0 V', the controller 230 of the electric vehicle charger 200 selects the power conversion module (the third power conversion module 226, 4 power conversion module 228) (450).

단계 S326의 확인 결과, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프된 제1 전력 변환 모듈(222)로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 제3 전력 변환 모듈(226), 제4 전력 변환 모듈(228)의 전압인 ‘450 V’과 비슷하면, 제1 전력 변환 모듈(222)에 구비된 역전류 방지 다이오드(D11)가 고장 난 것으로 판단한다(S332).As a result of checking in step S326, the controller 230 of the electric vehicle charger 200 determines whether the voltage read from the first power conversion module 222, which is turned off among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, It is determined that the reverse current prevention diode D11 provided in the first power conversion module 222 is broken if the voltage of the second power conversion module 226 is similar to the voltage of the fourth power conversion module 228 of '450 V' (S332).

단계 S326의 확인 결과, 제1 전력 변환 모듈(222)로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 전력변환 모듈의 전압인 ‘450 V’과 비슷한 경우, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제2 전력 변환 모듈(224)에서 읽어온 출력전압이 거의 ‘O V’인지의 여부를 확인한다.If it is determined in step S326 that the voltage read from the first power conversion module 222 is equal to the voltage of the power conversion module turned on earlier than 450 V, the controller 230 of the electric vehicle charger 200 performs the second power conversion It is confirmed whether or not the output voltage read from the module 224 is almost 'O V'.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제2 전력 변환 모듈(224)에서 읽어온 출력전압이 ‘O V’가 아닌 경우, 앞서 동작한 전력변환 모듈(제3 전력 변환 모듈(226), 제4 전력 변환 모듈(228))의 전압인 ‘450 V’와 근사치 인지의 여부를 확인한다(S328).When the output voltage read from the second power conversion module 224 is not 'O V', the controller 230 of the electric car charger 200 controls the power conversion module (the third power conversion module 226, 4 power conversion module 228) (4508 V).

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)에서 읽은 출력전압이 거의 ‘0 V’인지 아니면 ‘450 V’의 근사치인지 판단한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 determines whether the output voltage read by the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 is approximately 0 V or 450 V. [

단계 S328의 확인 결과, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프된 제2 전력 변환 모듈(224)로부터 읽어 온 전압이 앞서 켠 제3 전력 변환 모듈(226), 제4 전력 변환 모듈(228)의 동작 전압인 ‘450 V’과 비슷하면, 제2 전력 변환 모듈(224)에 구비된 역전류 방지 다이오드(D12)가 고장 난 것으로 판단한다(S332).As a result of checking in step S328, the control unit 230 of the electric vehicle charger 200 determines whether the voltage read from the second power conversion module 224, which is turned off among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, The reverse current prevention diode D12 provided in the second power conversion module 224 may be damaged if it is similar to the operation voltage of the power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 (S332).

단계 S316의 확인 결과, 제3 전력 변환 모듈(226)로부터 읽어온 전압이 앞서 동작한 전력변환 모듈의 전압과 근사치가 아닌 것으로 확인되고, 단계 S318의 확인 결과, 제4 전력 변환 모듈(228)로부터 읽어온 전압이 앞서 동작한 전력변환 모듈의 전압과 근사치가 아닌 것으로 확인되고, 단계 S326의 확인 결과, 제1 전력 변환 모듈(222)로부터 읽어온 전압이 앞서 동작한 전력변환 모듈의 전압과 근사치가 아닌 것으로 확인되고, 단계 S328의 확인 결과, 제2 전력 변환 모듈(224)로부터 읽어온 전압이 앞서 동작한 전력변환 모듈의 전압과 근사치가 아닌 것으로 확인되면, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전기차(300)의 배터리(320)에 전력 충전을 시작한다(S330).As a result of the check in step S316, it is confirmed that the voltage read from the third power conversion module 226 is not approximate to the voltage of the power conversion module operated previously. As a result of the check in step S318, It is confirmed that the read voltage is not approximate to the voltage of the power conversion module operated previously. If it is determined in step S326 that the voltage read from the first power conversion module 222 is close to the voltage of the power conversion module If it is determined in step S328 that the voltage read from the second power conversion module 224 is not approximate to the voltage of the power conversion module previously operated, The charging of the battery 320 of the electric vehicle 300 is started (S330).

단계 S330에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프된 전력 변환 모듈로부터 읽어 온 전압이 ‘0’이면, 오프된 전력 변환 모듈(제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224))에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 determines whether the voltage read from the power conversion module among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 included in the power conversion unit 220 is' 0 ', it is determined that the reverse current prevention diode included in the off power conversion modules (the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224) is normal.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전력 변환부(220) 내의 모든 다이오드(D11, D12, D13, D14)가 정상이면 다음 충전 시퀀스를 진행한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 proceeds to the next charging sequence if all the diodes D11, D12, D13, and D14 in the power conversion unit 220 are normal.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)에서 읽은 출력전압이 거의‘0 V’라고 판단하면, 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)에 구비된 역전류 다이오드(D13, D14)가 정상이라고 판단한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 determines that the output voltage read by the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 is substantially 0 V, And the reverse current diodes D13 and D14 provided in the fourth power conversion module 228 are normal.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)에서 읽은 출력전압이 거의‘450 V’라고 판단하면, 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)에 구비된 역전류 다이오드(D13, D14)가 단락이라고 판단한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 determines that the output voltage read by the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 is substantially 450 V, And the reverse current diodes D13 and D14 provided in the fourth power conversion module 228 are short circuited.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)에서 읽은 출력전압이 거의‘0 V’라고 판단하면, 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)에 구비된 역전류 다이오드(D11, D12)가 정상이라고 판단한다.The controller 230 of the electric vehicle charger 200 determines that the output voltage read by the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 is substantially 0 V, And the reverse current diodes D11 and D12 provided in the second power conversion module 224 are normal.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)에서 읽은 출력전압이 거의‘450 V’라고 판단하면, 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)에 구비된 역전류 다이오드(D11, D12)가 단락이라고 판단한다(S332).The controller 230 of the electric car charger 200 determines that the output voltage read by the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224 is substantially 450 V, And the reverse current diodes D11 and D12 provided in the second power conversion module 224 are short-circuited (S332).

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 단계 S332 이후에, 전기차(300)의 배터리(320)에 전력 충전을 중지한다(S334). 단계 S334에서, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전력 변환부(220) 내의 모든 다이오드(D11, D12, D13, D14) 중 어느 하나라도 이상이 있는 경우, 충전 시퀀스를 정지한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 stops charging the battery 320 of the electric vehicle 300 after step S332 (S334). In step S334, the control unit 230 of the electric vehicle charger 200 stops the charging sequence when any one of the diodes D11, D12, D13, and D14 in the power conversion unit 220 is abnormal.

도 3a,3b에서는 단계 S310 내지 단계 S334를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 3에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 3a,3b는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.3A and 3B, steps S310 to S334 are sequentially executed. However, the present invention is not limited thereto. In other words, Figures 3a and 3b are not limited to time-series order, as they would be applicable to varying and executing the steps described in Figure 3 or executing one or more steps in parallel.

전술한 바와 같이 도 3a,3b에 기재된 본 실시예에 따른 전기차 충전 시 역전류로부터 전기차 배터리를 보호하기 위한 회로 동작 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 전기차 충전 시 역전류로부터 전기차 배터리를 보호하기 위한 회로 동작 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. As described above, the circuit operation method for protecting the EV battery from the reverse current during charging of the EV according to the embodiment described in FIGS. 3A and 3B can be implemented by a program and recorded in a computer-readable recording medium. A program for implementing a circuit operation method for protecting an electric car battery from a reverse current during charging of an electric vehicle according to the present embodiment is recorded and a computer readable recording medium includes all kinds of data that can be read by a computer system And a recording device.

도 5는 본 실시예에 따른 충전 모듈 내부 구성도의 일례를 나타낸 회로도이다.5 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the charging module according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 각각은 고역률 정류회로(510), 인버터 회로(520), 절연 변압기(530), 고주파 정류회로(540), 평활회로(550), 역전류 방지 회로(560), DSP(Digital Signal Processor) 제어기(570), CAN 통신부(580)를 포함한다. 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 각각에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Each of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226 and 228 according to this embodiment includes a high power factor rectifier circuit 510, an inverter circuit 520, an isolation transformer 530, a high frequency rectifier circuit 540, A reverse current prevention circuit 560, a DSP (Digital Signal Processor) controller 570, and a CAN communication unit 580. Components included in each of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 are not necessarily limited thereto.

복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 각각에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.Each of the components included in each of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 may be connected to a communication path connecting a software module or a hardware module inside the device so as to operate organically with each other. These components communicate using one or more communication buses or signal lines.

도 5에 도시된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 각각에 포함된 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.The components included in each of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 shown in FIG. 5 refer to units that process at least one function or operation.

고역률 정류회로(Rectifier Circuit)(510)는 일종의 다이오드 회로로서, 입력된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하여 출력하는 회로를 의미한다. 고역률 정류회로(510)의 입력단이 전력 공급부(210)의 출력단에 연결되며, 고역률 정류회로(510)의 출력단이 인버터 회로(520)의 입력단에 연결된다.The high power factor rectifier circuit 510 is a kind of diode circuit, which means a circuit which converts an input alternating current (AC) into direct current (DC) and outputs it. The input terminal of the high power factor rectifier circuit 510 is connected to the output terminal of the power supply unit 210 and the output terminal of the high power factor rectifier circuit 510 is connected to the input terminal of the inverter circuit 520.

인버터 회로(520)는 전기적으로 직류(DC)성분을 교류(AC)성분으로 변환하는 회로를 의미한다. 인버터 회로(520)의 입력단이 고역률 정류회로(510)의 출력단에 연결되며, 인버터 회로(520)의 출력단이 절연 변압기(530)의 입력단에 연결된다.The inverter circuit 520 refers to a circuit that electrically converts a direct current (DC) component to an alternating current (AC) component. The input terminal of the inverter circuit 520 is connected to the output terminal of the high power factor rectifier circuit 510 and the output terminal of the inverter circuit 520 is connected to the input terminal of the isolation transformer 530.

절연 변압기(Isolation Transformer)(530)는 1:1 변압기로서 1차 측의 입력전압, 입력전류를 그대로 2차 측으로 출력하는 변압기를 의미한다. 절연 변압기(530)는 전기적 분리(Galvanic Isolation)가 필요한 경우에 사용한다. 절연 변압기(530)의 입력단이 인버터 회로(520)의 출력단에 연결되며, 절연 변압기(530)의 출력단이 고주파 정류회로(540)의 입력단에 연결된다.The Isolation Transformer 530 is a 1: 1 transformer, which means a transformer that directly outputs the input voltage and the input current on the primary side to the secondary side. Isolation transformer 530 is used when galvanic isolation is required. The input terminal of the isolation transformer 530 is connected to the output terminal of the inverter circuit 520 and the output terminal of the isolation transformer 530 is connected to the input terminal of the high frequency rectifier circuit 540.

고주파 정류회로(540)는 일종의 다이오드 회로로서, 입력된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하여 출력하는 회로를 의미한다. 고주파 정류회로(540)의 입력단이 절연 변압기(530)의 출력단에 연결되며, 고주파 정류회로(540)의 출력단이 평활회로(550)의 입력단에 연결된다.The high-frequency rectification circuit 540 is a diode circuit, which means a circuit that converts an input alternating current (AC) into a direct current (DC) and outputs it. The input terminal of the high frequency rectifying circuit 540 is connected to the output terminal of the isolation transformer 530 and the output terminal of the high frequency rectifying circuit 540 is connected to the input terminal of the smoothing circuit 550.

평활회로(550)는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 여러 과정 중 맥류를 완전한 직류로 변환하는 전원공급장치를 의미한다. 여기서, 맥류는 +전압만 가진 전류이지만, 전압이 안정되지 않아 아직 완전한 직류가 아닌 전류를 의미한다. 맥류는 평활회로(550) 내에 구비된 다이오드에 의해 걸러진다. 평활회로(550)의 입력단이 고주파 정류회로(540)의 출력단에 연결되며, 평활회로(550)의 출력단이 역전류 방지 회로(560)의 입력단에 연결된다.The smoothing circuit 550 refers to a power supply that converts a pulse current into a full DC during various processes of converting AC to DC. Here, the pulsating current is a current having only a + voltage, but the current is not a complete DC current since the voltage is not stable. The pulsating current is filtered by a diode provided in the smoothing circuit (550). The input terminal of the smoothing circuit 550 is connected to the output terminal of the high frequency rectifying circuit 540 and the output terminal of the smoothing circuit 550 is connected to the input terminal of the reverse current prevention circuit 560.

역전류 방지 회로(560)는 역전류 방지 다이오드를 포함한다. 역전류 방지 다이오드는 전기차의 충전 과정에서 역전류가 흐르는 것을 방지한다. 역전류 방지 회로(560)의 입력단이 평활회로(550)의 출력단에 연결되며, 역전류 방지 회로(560)의 출력단이 제1 스위칭부(240)의 입력단에 연결된다.The reverse current prevention circuit 560 includes a reverse current prevention diode. The reverse current prevention diode prevents the reverse current from flowing in the charging process of the electric car. The input terminal of the reverse current prevention circuit 560 is connected to the output terminal of the smoothing circuit 550 and the output terminal of the reverse current prevention circuit 560 is connected to the input terminal of the first switching unit 240.

DSP 제어기(570)는 전력 변환 모듈의 전반적인 기능을 제어하는 제어 수단을 의미한다. DSP 제어기(570)는 CAN 통신부(580)를 이용하여 제어부(230)와 통신한다. DSP 제어기(570)의 입력단이 고역률 정류회로(510) 및 평활회로(550)와 연결되며, DSP 제어기(570)의 출력단이 고역률 정류회로(510) 및 인버터 회로(520)와 연결된다.The DSP controller 570 means a control means for controlling the overall function of the power conversion module. The DSP controller 570 communicates with the control unit 230 using the CAN communication unit 580. The input of the DSP controller 570 is connected to the high power factor rectifier circuit 510 and the smoothing circuit 550 and the output of the DSP controller 570 is connected to the high power factor rectifier circuit 510 and the inverter circuit 520.

DSP 제어기(570)의 제1입력단이 고역률 정류회로(510)의 제어단의 일측과 연결된다. DSP 제어기(570)의 제2입력단이 고역률 정류회로(510)의 출력단과 연결된다. DSP 제어기(570)의 제3입력단이 평활회로(550)의 입력단과 연결된다. DSP 제어기(570)의 제4입력단이 평활회로(550)의 출력단과 연결된다.The first input of the DSP controller 570 is connected to one side of the control stage of the high power factor rectifier circuit 510. The second input of the DSP controller 570 is coupled to the output of the high power factor rectifier circuit 510. A third input of the DSP controller 570 is coupled to the input of the smoothing circuit 550. The fourth input of the DSP controller 570 is connected to the output of the smoothing circuit 550.

DSP 제어기(570)의 제1출력단이 고역률 정류회로(510)의 제어단의 타측과 연결된다. DSP 제어기(570)의 제2출력단이 인버터 회로(520)의 제어단과 연결된다. DSP 제어기(570)는 고역률 정류회로(510)의 제어단의 일측으로부터 전류를 센싱하고, DSP 제어기(570)는 고역률 정류회로(510)의 출력단으로부터 전압을 센싱한다. DSP 제어기(570)는 평활회로(550)의 입력단으로부터 전류를 센싱하고, 평활회로(550)의 출력단으로부터 출력 전압을 센싱한다.The first output terminal of the DSP controller 570 is connected to the other terminal of the control terminal of the high power factor rectifier circuit 510. The second output terminal of the DSP controller 570 is connected to the control terminal of the inverter circuit 520. The DSP controller 570 senses current from one side of the control stage of the high power factor rectifier circuit 510 and the DSP controller 570 senses the voltage from the output stage of the high power factor rectifier circuit 510. The DSP controller 570 senses the current from the input terminal of the smoothing circuit 550 and senses the output voltage from the output terminal of the smoothing circuit 550.

DSP 제어기(570)는 고역률 정류회로(510)의 제어단, 인버터 회로(520)의 제어단으로 제어신호를 전송한다. DSP 제어기(570)는 고역률 정류회로(510)의 제어단의 일측으로부터 전류를 센싱하고, 고역률 정류회로(510)의 출력단으로부터 전압을 센싱한다.The DSP controller 570 transmits a control signal to the control terminal of the high power factor rectification circuit 510 and the control terminal of the inverter circuit 520. The DSP controller 570 senses the current from one side of the control terminal of the high power factor rectifier circuit 510 and senses the voltage from the output terminal of the high power factor rectifier circuit 510.

CAN 통신부(580)는 CAN 통신을 이용하여 제어부(230)와 연동하는 기능을 수행하는 통신 수단으로서, 각종 신호를 송수신하는 기능을 수행한다.The CAN communication unit 580 is a communication means that performs a function of interlocking with the control unit 230 using CAN communication, and performs a function of transmitting and receiving various signals.

도 6은 본 실시예에 따른 충전 모듈의 동작을 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the operation of the charging module according to the present embodiment.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 도 6의 ①에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(220)에 포함된 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)로 전압 지령(예컨대, ‘450 V’)을 전송한다. The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 may control the first power conversion module 222 of the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228 included in the power conversion unit 220, (E.g., '450 V') to the first power conversion module 222 and the second power conversion module 224.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 도 6의 ①에 도시된 바와 같이, 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)의 출력전압(도 5에 도시된 평활회로(550)의 캐패시터의 전압)을 읽어 온다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 may control the output voltage of the third power conversion module 226 and the output voltage of the fourth power conversion module 228 550) of the capacitors of the transistors.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 도 6의 ②에 도시된 바와 같이, 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 온으로 동작하는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)을 오프로 동작시키기 위해 CAN 통신으로 ‘0 V’의 전압지령을 전송한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 may include a first power conversion module 222 and a second power conversion module 222 which are on, among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228, 2 power conversion module 224 to turn off the voltage command of '0 V' in the CAN communication.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 도 6의 ②에 도시된 바와 같이, 복수의 전력 변환 모듈(222, 224, 226, 228) 중 오프로 동작하는 제3 전력 변환 모듈(226)과 제4 전력 변환 모듈(228)을 온으로 동작시키기 위해 CAN 통신으로 ‘450 V’의 전압지령을 전송한다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 includes a third power conversion module 226 that operates off among the plurality of power conversion modules 222, 224, 226, and 228, 4 power conversion module 228 is turned on by transmitting a voltage command of '450 V' via CAN communication.

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 도 6의 ②에 도시된 바와 같이, 온에서 오프로 전환하여 동작하는 제1 전력 변환 모듈(222)과 제2 전력 변환 모듈(224)의 출력전압(도 5에 도시된 평활회로(550)의 캐패시터의 전압)을 읽어 온다.The control unit 230 of the electric vehicle charger 200 may control the output voltage of the first power conversion module 222 and the output voltage of the second power conversion module 224 The voltage of the capacitor of the smoothing circuit 550 shown in Fig. 5).

전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 도 6의 ③에 도시된 바와 같이, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 ‘450 V’의 전압 지령을 전송한 제1 전력 변환 모듈(222), 제2 전력 변환 모듈(224), 제3 전력 변환 모듈(226), 제4 전력 변환 모듈(228)로부터 읽어온 전압이 ‘0 V’인 것으로 확인되면, 전기차 충전기(200)의 제어부(230)는 전기차(300)의 배터리(320)에 전력 충전을 시작한다.6, the controller 230 of the electric car charger 200 includes a first power conversion module 222 that transmits a voltage command of '450 V' The controller 230 of the electric car charger 200 determines that the voltage read from the second power conversion module 224, the third power conversion module 226 and the fourth power conversion module 228 is '0 V' Starts charging the battery 320 of the electric vehicle 300 with electric power.

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

200: 전기차 충전기 210: 전력 공급부
220: 전력 변환부 230: 제어부
240: 제1 스위칭부 250: 충전 포트
300: 전기차 310: 제2 스위칭부
320: 배터리
510: 고역률 정류회로 520: 인버터 회로
530: 절연 변압기 540: 고주파 정류회로
550: 평활회로 560: 역전류 방지 회로
570: DSP 제어기 580: CAN 통신부200: Electric car charger 210: Power supply unit
220: power conversion unit 230:
240: first switching unit 250: charging port
300: electric vehicle 310: second switching unit
320: Battery
510: high power factor rectification circuit 520: inverter circuit
530: Isolation transformer 540: High frequency rectifier circuit
550: smoothing circuit 560: reverse current prevention circuit
570: DSP controller 580: CAN communication section

Claims (18)

전원으로부터 교류(AC) 전력을 공급하는 전력 공급부;
복수의 전력 변환 모듈을 이용하여 상기 교류(AC) 전력을 전기차 충전용 직류(DC) 전력으로 변환하는 전력 변환부;
온 또는 오프로 스위칭하여 상기 직류(DC) 전력을 전기차로 전송하도록 스위칭하는 스위칭부; 및
상기 복수의 전력 변환 모듈 중 적어도 하나 이상의 전력 변환 모듈을 온으로 동작하도록 제어하고,
상기 복수의 전력 변환 모듈 중 나머지 전력 변환 모듈을 오프로 동작하도록 제어하며,
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압에 근거하여 상기 복수의 전력 변환 모듈의 고장 여부를 판단하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.A power supply for supplying AC power from a power source;
A power converter for converting the alternating current (AC) power into direct current (DC) power for electric vehicle charging using a plurality of power conversion modules;
A switching unit for switching the DC power to be transmitted to an electric vehicle by switching on or off; And
Controlling at least one of the plurality of power conversion modules to operate on,
Controls the remaining power conversion modules of the plurality of power conversion modules to operate in an off state,
And a controller for determining whether the plurality of power conversion modules are faulty based on an output voltage sensed from the power conversion module operating in the off-
And a battery charger for charging the battery charger. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
CAN(Controller Area Network) 통신을 기반으로 상기 복수의 전력 변환 모듈 중 상기 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로 온 동작 전압을 인가한 전압 지령을 전송하고,
CAN 통신을 기반으로 상기 복수의 전력 변환 모듈 중 상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로 오프 동작 전압을 인가한 전압 지령을 전송하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 1,
Wherein,
And transmits a voltage command to the plurality of power conversion modules based on CAN (Controller Area Network) communication,
And transmits a voltage command which is obtained by applying an OFF operating voltage to the power conversion module operating in the OFF state among the plurality of power conversion modules based on the CAN communication. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 상기 오프 동작 전압의 차이가 기 설정된 임계치 벗어나는 경우, 상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.3. The method of claim 2,
Wherein,
When the difference between the output voltage sensed from the power conversion module operating in the OFF state and the OFF operation voltage exceeds a preset threshold value, it is determined that the reverse current prevention diode included in the power conversion module operating in the off state is faulty Charger for electric car. 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 상기 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압의 차이가 기 설정된 임계치 이내인 경우, 상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 단락된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method of claim 3,
Wherein,
When the difference between the sensed output voltage from the power conversion module operating in the off state and the output voltage sensed from the power conversion module operating on is within a preset threshold value, And the protection diode is judged to be short-circuited. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 단락된 것으로 판단하면, 상기 전기차의 배터리로 충전되는 상기 직류(DC) 전력의 전송을 중지하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 1,
Wherein,
And stops transmission of the direct current (DC) electric power to be charged to the battery of the electric vehicle when it is judged that the reverse current prevention diode included in the power conversion module operating in the off state is short-circuited. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 상기 오프 동작 전압의 차이가 기 설정된 임계치 이내 이거나 상기 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압의 차이가 기 설정된 임계치를 벗어나는 경우, 상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 1,
Wherein,
When the difference between the output voltage sensed from the power conversion module operating in the OFF state and the OFF operation voltage is within a predetermined threshold value or the difference in the sensed output voltage from the power conversion module operating on is out of a predetermined threshold value, OFF state of the reverse current prevention diode included in the power conversion module operating in the OFF state is normal. 제 6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단하면, 상기 전기차의 배터리로 충전되는 상기 직류(DC) 전력이 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 6,
Wherein,
(DC) power to be charged to the battery of the electric vehicle is transmitted when the reverse current prevention diode included in the power conversion module operating in the off state is determined to be normal. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로 오프에서 온으로 전환하여 동작하도록 하는 전압을 인가한 전압 지령을 전송하고,
상기 온으로 동작하는 전력 변환 모듈로 온에서 오프로 전환하여 동작하도록 하는 전압을 인가한 전압 지령을 전송하며,
온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압에 근거하여 상기 복수의 전력 변환 모듈의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 1,
Wherein,
And a voltage command to which a voltage for operating to be switched from off to on is applied to the power conversion module operating in the off state,
And a voltage command to which a voltage for operating the power conversion module to switch from on to off is applied,
And determines whether or not the plurality of power conversion modules are faulty based on an output voltage sensed from a power conversion module that operates by switching from on to off. 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 상기 오프 동작 전압의 차이가 기 설정된 임계치를 벗어나는 경우 상기 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.9. The method of claim 8,
Wherein,
And a reverse current prevention diode provided in the power conversion module for switching from on to off when the difference between the sensed output voltage from the power conversion module operating from on to off and the off operation voltage exceeds a predetermined threshold, Is judged to be faulty. 제 9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과 상기 오프에서 온으로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압의 차이가 기 설정된 임계치 이내인 경우, 상기 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈에 구비된 역전류 방지 다이오드가 단락된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.10. The method of claim 9,
Wherein,
When the difference between the sensed output voltage from the power conversion module operating from on to off and the output voltage sensed from the power conversion module operating by switching from off to on is within a predetermined threshold value, And the reverse current prevention diode included in the power conversion module that operates by switching is determined to be short-circuited. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압이 상기 오프 동작 전압의 차이가 기 설정된 임계치 이내이거나 상기 오프에서 온으로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압과의 차이가 기 설정된 임계치를 벗어나는 경우, 상기 온에서 오프로 전환하여 동작하는 전력 변환 모듈에 포함된 역전류 방지 다이오드가 정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 1,
Wherein,
A difference between the sensed output voltage from the power conversion module operating from the on-off state and the sensed output voltage from the power conversion module that operates when the difference of the off-operation voltage is within a predetermined threshold value or is switched from the off- The reverse current prevention diode included in the power conversion module operating by switching from the on state to the off state is determined to be normal. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 전력 변환 모듈은,
역전류 방지 다이오드를 각각 구비하며, 상기 교류(AC) 전력을 상기 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 제1 전력 변환 모듈 내지 제N 전력 변환 모듈을 포함하며,
상기 제1 전력 변환 모듈 내지 상기 제N 전력 변환 모듈은 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of power conversion modules comprise:
And a first power conversion module to an Nth power conversion module each having the reverse current prevention diode and converting the AC power into DC power and outputting the DC power,
Wherein the first to Nth power conversion modules are connected in parallel to each other. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 전력 변환 모듈 각각은,
고역률 정류회로, 인버터 회로, 절연 변압기, 고주파 정류회로, 평활회로, 역전류 방지 회로, DSP(Digital Signal Processor) 제어기, CAN 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of power conversion modules includes:
An inverter circuit, an isolation transformer, a high frequency rectifier circuit, a smoothing circuit, a reverse current prevention circuit, a DSP (Digital Signal Processor) controller, and a CAN communication unit. 제 13 항에 있어서,
상기 고역률 정류회로의 입력단이 상기 전력 공급부의 출력단에 연결되며, 상기 고역률 정류회로의 출력단이 상기 인버터 회로의 입력단에 연결되며,
상기 인버터 회로의 입력단이 상기 고역률 정류회로의 출력단에 연결되며, 상기 인버터 회로의 출력단이 상기 절연 변압기의 입력단에 연결되며,
상기 절연 변압기의 입력단이 상기 인버터 회로의 출력단에 연결되며, 상기 절연 변압기의 출력단이 상기 고주파 정류회로의 입력단에 연결되며,
상기 고주파 정류회로의 입력단이 상기 절연 변압기의 출력단에 연결되며, 상기 고주파 정류회로의 출력단이 상기 평활 회로의 입력단에 연결되며,
상기 평활회로의 입력단이 상기 고주파 정류회로의 출력단에 연결되며, 상기 평활회로의 출력단이 상기 역전류 방지 회로의 입력단에 연결되며,
상기 역전류 방지 회로의 입력단이 상기 평활회로의 출력단에 연결되며, 상기 역전류 방지 회로의 출력단이 상기 스위칭부의 입력단에 연결되며,
상기 DSP 제어기의 입력단이 상기 고역률 정류회로 및 상기 평활회로와 연결되며, 상기 DSP 제어기의 출력단이 상기 고역률 정류회로 및 상기 인버터 회로와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.14. The method of claim 13,
An input terminal of the high power factor rectifier circuit is connected to an output terminal of the power supply unit, an output terminal of the high power factor rectifier circuit is connected to an input terminal of the inverter circuit,
An input terminal of the inverter circuit is connected to an output terminal of the high power factor rectifying circuit, an output terminal of the inverter circuit is connected to an input terminal of the isolation transformer,
An input terminal of the isolation transformer is connected to an output terminal of the inverter circuit, an output terminal of the isolation transformer is connected to an input terminal of the high-
An input terminal of the high-frequency rectifier circuit is connected to an output terminal of the isolation transformer, an output terminal of the high-frequency rectifier circuit is connected to an input terminal of the smoothing circuit,
An input terminal of the smoothing circuit is connected to an output terminal of the high frequency rectifying circuit, an output terminal of the smoothing circuit is connected to an input terminal of the reverse current prevention circuit,
An input terminal of the reverse current prevention circuit is connected to an output terminal of the smoothing circuit, an output terminal of the reverse current prevention circuit is connected to an input terminal of the switching unit,
An input terminal of the DSP controller is connected to the high power factor rectifier circuit and the smoothing circuit, and an output terminal of the DSP controller is connected to the high power factor rectifier circuit and the inverter circuit. 제 14 항에 있어서,
상기 DSP 제어기의 제1입력단이 상기 고역률 정류회로의 제어단의 일측과 연결되고, 상기 DSP 제어기의 제2입력단이 상기 고역률 정류회로의 출력단과 연결되고, 상기 DSP 제어기의 제3입력단이 상기 평활회로의 입력단과 연결되고, 상기 DSP 제어기의 제4입력단이 상기 평활회로의 출력단과 연결되고,
상기 DSP 제어기의 제1출력단이 상기 고역률 정류회로의 제어단의 타측과 연결되고, 상기 DSP 제어기의 제2출력단이 상기 인버터 회로의 제어단과 연결되는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.15. The method of claim 14,
Wherein a first input of the DSP controller is connected to one end of a control end of the high power factor rectifier circuit, a second input of the DSP controller is connected to an output of the high power factor rectifier circuit, A fourth input terminal of the DSP controller is connected to an output terminal of the smoothing circuit,
Wherein a first output terminal of the DSP controller is connected to the other end of the control terminal of the high power factor rectifier circuit and a second output terminal of the DSP controller is connected to a control terminal of the inverter circuit. 제 14 항에 있어서,
상기 DSP 제어기는 상기 평활회로의 입력단으로부터 전류를 센싱하고, 상기 평활회로의 출력단으로부터 출력 전압을 센싱하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.15. The method of claim 14,
Wherein the DSP controller senses a current from an input terminal of the smoothing circuit and senses an output voltage from an output terminal of the smoothing circuit. 제 14 항에 있어서,
상기 DSP 제어기는 상기 고역률 정류회로의 제어단, 상기 인버터 회로의 제어단으로 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기.15. The method of claim 14,
Wherein the DSP controller transmits a control signal to a control terminal of the high power factor rectifier circuit and a control terminal of the inverter circuit. 교류(AC) 전력을 공급하는 과정;
복수의 전력 변환 모듈 중 적어도 하나 이상의 전력 변환 모듈을 온으로 동작하도록 제어하는 과정;
상기 복수의 전력 변환 모듈 중 나머지 전력 변환 모듈을 오프로 동작하도록 제어하는 과정;
상기 오프로 동작하는 전력 변환 모듈로부터 센싱된 출력 전압에 근거하여 상기 복수의 전력 변환 모듈의 고장 여부를 판단하는 과정; 및
상기 고장 여부의 판단 결과에 근거하여 상기 교류(AC) 전력을 전기차 충전용 직류(DC) 전력으로 변환한 후 온 또는 오프로 스위칭하여 상기 직류 전력을 전기차로 전송하도록 스위칭하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 방법.
A process of supplying AC power;
Controlling at least one of the plurality of power conversion modules to operate on;
Controlling the remaining power conversion modules of the plurality of power conversion modules to operate in an off-state;
Determining whether the plurality of power conversion modules are failed based on an output voltage sensed by the power conversion module operating in the off state; And
Switching the AC power to DC power for charging an electric vehicle and switching the DC power to on or off based on the determination result of the failure to switch the DC power to the electric vehicle
And a fault detection unit for detecting the fault.
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