KR20200001406A - Charge system and interface apparatus - Google Patents

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KR20200001406A KR1020180074338A KR20180074338A KR20200001406A KR 20200001406 A KR20200001406 A KR 20200001406A KR 1020180074338 A KR1020180074338 A KR 1020180074338A KR 20180074338 A KR20180074338 A KR 20180074338A KR 20200001406 A KR20200001406 A KR 20200001406A
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Abstract

The present invention relates to a charging system and an interface apparatus. An object of the present invention is to provide a charging system and an interface apparatus which solve problems of increases in volume and costs according to the MCU application by implementing charging sequence without applying a micro controller unit (MCU) which has been essentially required for dropping voltage of a control pilot (CP) pin to 6 V in accordance with J1772 international standard specification, thereby performing charging of an electric drive device. The charging system includes: a charging part which includes a first pin having a first output voltage formed therein in an initial state that the first pin is connected to a reference resistor and separated from an external device, which controls supply of charging power on the basis of charging sequence defined according to a change in voltage formed in the first pin, and which is operated to supply charging power when a third output voltage is formed in the first pin; and an interface circuit part which includes a link node connected to the first pin and interfaces charging power from the charging part to the electric drive device by dropping voltage of the link node from a first output voltage to a third output voltage through one or more resistors and one or more switches that are branched off from the link node and connected to one another in a state that the first pin and the link node are connected.

Description

충전 시스템 및 인터페이스 장치{CHARGE SYSTEM AND INTERFACE APPARATUS}Charging system and interface device {CHARGE SYSTEM AND INTERFACE APPARATUS}

본 발명은 충전 시스템 및 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 구동 장치를 충전하기 위한 충전 시스템 및 인터페이스 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging system and an interface device, and more particularly, to a charging system and an interface device for charging an electric drive device.

최근, 친환경 대체 에너지를 사용하여 동력을 발생시키는 자동차에 대한 개발이 국내외에서 활발히 진행되고 있으며, 이러한 친환경 대체 에너지를 사용하는 자동차로는 순수 전기 자동차(EV: Electric Vehicle), 화석 연료와 전기 에너지를 겸용하는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 및 연료전지 전기 자동차(FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle) 등이 있다. 나아가, 전기 자동차에 대한 개발은 1인용 초소형 전기 자동차, 전기 스쿠터, 및 전기 자전거 등 다양한 이동 수단으로 확장되는 추세에 있다.Recently, development of automobiles that generate power by using environmentally friendly alternative energy is being actively conducted at home and abroad. As vehicles using such environmentally friendly alternative energy, pure electric vehicles (EV), fossil fuels and electric energy are used. Hybrid electric vehicles (HEV) and fuel cell electric vehicles (FCEV). Furthermore, the development of electric vehicles tends to be extended to various vehicles such as single electric miniature electric vehicles, electric scooters, and electric bicycles.

일반적으로 전기 자동차는 3상 모터를 구동시키기 위한 전력이 충전되어 있는 배터리와, 배터리에 충전되어 있는 전력으로 구동되어 전기 자동차를 주행시키는 3상 모터와, 3상 모터를 구동시키기 위한 인버터 등을 구비하고 있다. 이때, 배터리에 남아있는 전력이 소정량 이하로 떨어지는 경우에는 더 이상 3상 모터를 구동시킬 수 없기 때문에 배터리를 충전시킬 필요가 있다. 이를 위해 전력망으로부터의 상용 220V 교류 전압을 정류하여 배터리를 충전하는 충전 인프라를 통해 전기 자동차를 충전시키게 되며, 충전 인프라를 통한 충전 방식으로서 도 1에 도시된 것과 같이 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 통해 전기 자동차를 충전시키는 방식이 널리 적용되고 있다.In general, an electric vehicle includes a battery charged with electric power for driving a three-phase motor, a three-phase motor driven with electric power charged in the battery to drive the electric vehicle, an inverter for driving a three-phase motor, and the like. Doing. At this time, when the power remaining in the battery falls below a predetermined amount, it is necessary to charge the battery since the three-phase motor can no longer be driven. To this end, the electric vehicle is charged through a charging infrastructure that rectifies a commercial 220V AC voltage from a power grid and charges a battery, and has a 5-pin connector or a 7-pin connector as shown in FIG. 1 as a charging method through the charging infrastructure. The method of charging an electric vehicle through a slow charger is widely applied.

충전 인프라를 통해 전기 자동차를 충전하는 경우에 있어서, J1772 국제 표준 규격에 따라 CP(Control Pilot) 핀의 전압을 6V까지 강하시켜야 하며, 이를 위해 OBC(On-Board Charger) 설계 시 CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는 MCU(Micro Controller Unit)가 필수적으로 요구되기 때문에, MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제점이 존재한다.When charging an electric vehicle through a charging infrastructure, the voltage on the control pilot (CP) pin must be reduced to 6 V in accordance with J1772 international standards. To do this, the voltage on the CP pin must be reduced when designing the on-board charger (OCC). Since a microcontroller unit (MCU) that drops down to 6V is indispensable, there is a problem of increased volume and cost according to the MCU application.

또한, 전기 자동차는 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 활용하여 충전이 이루어질 수 있는 반면, 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같이 충전 플러그를 통해 충전이 이루어지는 초소형 전기 구동 장치에는 전술한 충전 인프라를 활용할 수 없는 한계가 존재한다.In addition, the electric vehicle may be charged using a slow charger having a 5-pin connector or a 7-pin connector, while the ultra-small electric drive device which is charged through a charging plug such as an electric scooter or an electric bicycle may have the charging infrastructure described above. There are limitations that cannot be utilized.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0140920호(2015.12.17. 공개)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0140920 (published on December 17, 2015).

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 J1772 국제 표준 규격에 따라 CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는데 필수적으로 요구되었던 MCU의 적용 없이 충전 시퀀스를 구현하여 전기 구동 장치의 충전을 수행함으로써 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제를 해소하기 위한 충전 시스템 및 인터페이스 장치를 제공하는 것이다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object according to an aspect of the present invention is to implement a charging sequence without the application of an MCU, which was required to drop the voltage of the CP pin to 6V according to the J1772 international standard. By providing a charge of the electric drive device to provide a charging system and interface device to solve the problem of increased volume and cost according to the MCU application.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 충전 인프라를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있는 충전 시스템 및 인터페이스 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a charging system and an interface device capable of charging a micro electric drive device such as an electric scooter or an electric bicycle by utilizing an existing charging infrastructure.

본 발명의 일 측면에 따른 충전 시스템은 기준 저항과 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압이 형성되는 제1 핀을 포함하고, 상기 제1 핀에 형성되는 전압 변화에 따라 정의된 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어하며, 상기 제1 핀에 제3 출력 전압이 형성될 경우 상기 충전 전력을 공급하도록 동작하는 충전부, 및 상기 제1 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드가 연결된 상태에서 상기 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 상기 링크 노드의 전압을 상기 제1 출력 전압으로부터 상기 제3 출력 전압으로 강하시킴으로써, 상기 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a charging system includes a first pin connected to a reference resistor to form a first output voltage in an initial state separated from an external device, and defined according to a voltage change formed on the first pin. A charging unit configured to control supply of charging power based on a charging sequence, the charging unit operative to supply the charging power when a third output voltage is formed at the first pin, and a link node connected to the first pin, By lowering the voltage of the link node from the first output voltage to the third output voltage through one or more resistors and one or more switches branched from the link node while the first pin and the link node are connected, And an interface circuit unit for interfacing the charging power from the charging unit to the electric drive device.

본 발명에 있어 상기 인터페이스 회로부는, 상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 제1 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 제2 출력 전압을 형성시키기 위한 제1 저항, 상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치, 상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항, 상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 제2 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 상기 제3 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항, 및 상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the interface circuit unit is connected to the first branch node branched from the link node, and the first output voltage through the voltage distribution with the reference resistor in accordance with the connection of the first pin and the link node. A first resistor for dropping to form a second output voltage at the link node, a first switch for exciting the current flowing through the first resistor to ground, a second branch connected to a second branch node branching from the link node A node connected to a resistor, a third branch node branched from the link node, a third resistor for dropping the second output voltage to form the third output voltage at the link node, and a node connected to the second resistor. And a second switch for turning on and off the voltage supplied from the second resistor to excite the current flowing to the third resistor to ground. And a gong.

본 발명에 있어 상기 제1 및 제2 스위치는 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)이고, 상기 제1 저항은 상기 제1 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 베이스(Base) 단자 사이에 접속되고, 상기 제2 저항은 상기 제2 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 컬렉터(Collector) 단자 사이에 접속되며, 상기 제3 저항은 상기 제3 분기 노드 및 상기 제2 스위치의 컬렉터 단자 사이에 접속되고, 상기 제1 스위치의 컬렉터 단자 및 상기 제2 스위치의 베이스 단자는 공통 접속되며, 상기 제1 및 제2 스위치의 각 이미터(emitter) 단자는 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first and second switches are NPN Bipolar Junction Transistors (BJTs), and the first resistor is connected between the first branch node and a base terminal of the first switch. A resistor is connected between the second branch node and the collector terminal of the first switch, the third resistor is connected between the third branch node and the collector terminal of the second switch, and the first switch The collector terminal and the base terminal of the second switch are commonly connected, and each emitter terminal of the first and second switches is connected to the ground.

본 발명에 있어 상기 충전부는, 상기 제1 스위치의 베이스 단자와 연결되는 제2 핀, 상기 제2 핀과 그라운드 사이에서 직렬 접속되는 제4 및 제5 저항, 및 사용자의 조작에 따라 개폐되며, 폐쇄 상태에서는 상기 제5 저항의 양 단자를 단락시키고, 개방 상태에서는 상기 제5 저항을 상기 제4 저항에 전기적으로 접속시키는 충전 제어 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the charging unit, the second pin connected to the base terminal of the first switch, the fourth and fifth resistors connected in series between the second pin and the ground, and is opened and closed according to the user's operation, and closed And a charge control switch for shorting both terminals of the fifth resistor in an open state and electrically connecting the fifth resistor to the fourth resistor in an open state.

본 발명에 있어 상기 인터페이스 회로부는, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 충전 제어 스위치가 개방된 경우, 상기 제1 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 상승하여 상기 제1 스위치가 턴 온되고, 상기 제1 스위치가 턴 온 됨에 따라 상기 제2 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 하강하여 상기 제2 스위치가 턴 오프됨으로써 상기 제3 저항이 플로팅(floating)되며, 상기 제3 저항이 플로팅됨에 따라 상기 링크 노드에 상기 제2 출력 전압이 형성됨으로써 상기 충전부로부터의 충전 전력의 공급이 중단되도록 동작하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the charge control switch is opened according to the user's operation, the interface circuit unit increases the voltage applied to the base terminal of the first switch, the first switch is turned on, and the first switch As the switch is turned on, the voltage applied to the base terminal of the second switch drops so that the second switch is turned off, thereby floating the third resistor, and as the third resistor is floated, the link node. The second output voltage is formed at the to characterized in that the operation to stop the supply of charging power from the charging unit.

본 발명의 일 측면에 따른 인터페이스 장치는 충전부의 CP 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 상기 CP 핀 및 상기 링크 노드가 연결된 상태에서 상기 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 상기 링크 노드의 전압을 순차적으로 강하시킴으로써, 상기 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부로서, 상기 충전부는 J1772 표준 프로토콜이 적용되어 기준 저항이 접속된 상기 CP(Control Pilot) 핀에 형성되는 출력 전압에 따른 충전 시퀀스를 기반으로 상기 충전 전력의 공급을 제어하는 것인, 인터페이스 회로부, 및 내부에 상기 인터페이스 회로부가 실장된 기판을 수용하며, 상기 인터페이스 회로부의 동작을 통해 상기 충전부로부터의 충전 전력이 상기 전기 구동 장치로 공급될 수 있도록 상기 충전부의 커넥터 및 상기 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하기 위한 바디부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An interface device according to an aspect of the present invention includes a link node connected to a CP pin of a charging unit, and the one or more resistors and one or more switches branched from the link node while the CP pin and the link node are connected to each other. An interface circuit unit for interfacing the charging power from the charging unit to an electric driving device by sequentially lowering the voltage of the link node through the charging node, wherein the charging unit is a control pilot (CP) pin to which a reference resistor is connected by applying a J1772 standard protocol. To control the supply of the charging power based on the charging sequence according to the output voltage formed in the interface circuit portion, and accommodates the board mounted with the interface circuit portion therein, from the charging portion through the operation of the interface circuit portion Charge power of the ball into the electric drive So that it can be characterized by including the body portion for electrically connecting the connector and the charging plug of the electric drive system of the charging section.

본 발명에 있어 상기 인터페이스 회로부는, 상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 CP 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 CP 핀에 초기 형성된 12V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 9V 전압을 형성시키기 위한 제1 저항, 상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치, 상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항, 상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 9V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 6V 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항, 및 상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the interface circuit portion is connected to the first branch node branched from the link node, and 12V initially formed on the CP pin through voltage distribution with the reference resistor in accordance with the connection of the CP pin and the link node. A first resistor for dropping the voltage to form a 9V voltage at the link node, a first switch for exciting the current flowing through the first resistor to ground, and a second branch connected to a second branch node branched from the link node A third resistor connected to a resistor, a third branch node branched from the link node, a third resistor for dropping the 9V voltage to form a 6V output voltage at the link node, and a voltage supplied from a node connected to the second resistor; And a second switch for on-off operation through the second resistor to excite the current flowing to the third resistor to ground. The.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 소정의 저항 소자 및 스위치 소자를 통해 구현되는 인터페이스 회로를 통해 J1772 국제 표준 규격에 따른 충전 시퀀스가 구현되도록 함으로써, CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는데 필수적으로 요구되었던 MCU의 적용을 배제하여 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제를 해소할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the present invention is essential to reduce the voltage of the CP pin to 6V by allowing a charging sequence according to the J1772 international standard is implemented through an interface circuit implemented through a predetermined resistance element and a switch element By eliminating the MCU application, the problem of volume and cost increase due to the MCU application can be solved.

또한, 인터페이스 회로를 기반으로 충전기의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하여 기존의 충전 인프라를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있도록 함으로써, 초소형 전기 구동 장치의 충전 용이성을 향상시킬 수 있다.Also, based on the interface circuit, the connector's connector and the electric drive's charging plug are electrically connected to allow the use of existing charging infrastructure to charge micro electric drive devices such as electric scooters or electric bicycles. The ease of charging of the device can be improved.

도 1은 종래의 완속 충전기에 적용되는 5핀 커넥터 및 7핀 커넥터를 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템에서 제1 핀에 형성되는 출력 전압을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템의 회로 구성을 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 구현한 예를 도시한 예시도이다.
1 is an exemplary view showing a 5-pin connector and a 7-pin connector applied to a conventional slow charger.
2 is a block diagram illustrating a charging system according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram illustrating an output voltage formed at a first pin in a charging system according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a charging system according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating an interface device according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating an example of implementing an interface device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 충전 시스템 및 인터페이스 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of a charging system and an interface device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템에서 제1 핀에 형성되는 출력 전압을 도시한 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템의 회로 구성을 도시한 회로도이다.2 is a block diagram illustrating a charging system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exemplary view showing the output voltage formed on the first pin in the charging system according to an embodiment of the present invention. 4 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a charging system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템(1)은 충전부(100) 및 인터페이스 회로부(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the charging system 1 according to an embodiment of the present invention may include a charging unit 100 and an interface circuit unit 200.

우선, 본 실시예에 따른 충전부(100)의 동작을 전기 자동차에 대한 충전을 수행하는 예시로서 설명한다.First, the operation of the charging unit 100 according to the present embodiment will be described as an example of charging the electric vehicle.

본 실시예의 충전부(100)는 전기 자동차와 같은 전기 구동 장치의 배터리 충전을 위한 충전소에 구비된 완속 또는 급속 충전기를 의미할 수 있으며, 제1 내지 제5 핀을 포함하는 커넥터를 통해 차량과 접속될 수 있다. 국제 표준 규격 J1772에 따를 때, 제1 내지 제5 핀은 각각 CP 핀, PP 핀, PE 핀, L 핀, N 핀 일 수 있다. 충전부(100)는 제4 및 제5 핀을 통해 충전 교류 전력(AC 220V)을 차량의 OBC(On-Board Charger)로 공급할 수 있으며, 제3 핀은 차량과 접속된 상태에서 접지 단자를 형성할 수 있다.The charging unit 100 of the present exemplary embodiment may mean a slow or rapid charger provided at a charging station for charging a battery of an electric drive device such as an electric vehicle, and may be connected to the vehicle through a connector including first to fifth pins. Can be. According to international standard J1772, the first to fifth pins may be CP pins, PP pins, PE pins, L pins, and N pins, respectively. The charging unit 100 may supply charging AC power (AC 220V) to the on-board charger (OCC) of the vehicle through the fourth and fifth pins, and the third pin may form a ground terminal in a state of being connected to the vehicle. Can be.

제1 핀은 차량으로 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호를 인가하기 위해 구비된다. 도 3은 제1 핀에 형성되는 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호의 예시를 도시하고 있다. 제1 핀의 출력 전압으로서 이하에서 표기하는 제1 내지 제3 출력 전압은 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호를 의미하며, 실시예의 이해를 돕기 위해 제1 내지 제3 출력 전압은 각 충전 제어파일롯(PWM) 전압 신호 중 High-Level 전압 신호를 의미하는 것으로 설명한다. 즉, 도 3에 따를 때 제1 내지 제3 출력 전압은 국제 표준 규격 J1772에 따라 각각 +12V, +9V 및 +6V를 의미할 수 있다.The first pin is provided to apply a charge control pilot (PWM) voltage signal to the vehicle. 3 shows an example of a charge control pilot (PWM) voltage signal formed on the first pin. The first to third output voltages described below as the output voltage of the first pin mean a charge control pilot (PWM) voltage signal, and for convenience of understanding, the first to third output voltages correspond to respective charge control pilots ( PWM) will be described as a high-level voltage signal of the voltage signal. That is, according to FIG. 3, the first to third output voltages may mean + 12V, + 9V, and + 6V, respectively, according to the international standard J1772.

제1 핀에 대하여 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 것과 같이 제1 핀에는 기준 저항(R_ref)과 PWM 전압 제어 트랜지스터(TR_PWM)가 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압(즉, 0V 및 제1 출력 전압을 각각 Low-Level 및 High-Level로 하는 PWM 전압, feq.: 1kHz)이 형성된다. 충전부(100)와 차량(전기 구동 장치)이 연결되면 제1 핀은 통상적으로 차량 측에 구비된 저항과 접속되어 제1 출력 전압이 강하된 제2 출력 전압이 형성된다. 차량의 OBC는 구비하는 MCU를 이용하여 제1 핀에 형성되는 제2 출력 전압을 감지하고 소정의 스위치 제어를 통해 제1 핀에 제2 출력 전압이 강하된 제3 출력 전압이 형성되도록 한다. 충전부(100)는 제1 핀에 형성되는 제3 출력 전압을 감지하여 제4 및 제5 핀을 통해 충전 교류 전력을 차량의 OBC로 공급한다. 이에 따라, OBC는 제4 및 제5 핀을 통해 공급되는 충전 교류 전력을 전력 변환부를 통해 직류 전력으로 변환하여 차량의 배터리를 충전시킬 수 있다.Referring to the first pin in detail, as shown in FIG. 2, the first output voltage in the initial state in which the reference resistor R_ref and the PWM voltage control transistor TR_PWM are connected to the first pin and separated from an external device is shown. That is, a PWM voltage (feq .: 1 kHz) which sets 0 V and the first output voltage as Low-Level and High-Level, respectively, is formed. When the charging unit 100 and the vehicle (electric drive device) are connected, the first pin is typically connected to a resistor provided on the vehicle side to form a second output voltage in which the first output voltage drops. The OBC of the vehicle senses a second output voltage formed on the first pin using an MCU provided therein, and forms a third output voltage having the second output voltage dropped on the first pin through a predetermined switch control. The charging unit 100 senses a third output voltage formed on the first pin and supplies charging AC power to the OBC of the vehicle through the fourth and fifth pins. Accordingly, the OBC may convert the charging AC power supplied through the fourth and fifth pins into DC power through the power converter to charge the battery of the vehicle.

전술한 충전 시퀀스의 동작 제어를 위해 차량의 OBC에는 MCU가 요구되며, 이에 따라 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제가 발생하게 되므로, 본 실시예는 MCU의 적용을 제거할 수 있는 인터페이스 회로를 제시한다. 이하에서는 본 실시예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.In order to control the operation of the charging sequence described above, an OBC of a vehicle requires an MCU. Accordingly, a problem of volume and cost increase occurs due to the application of the MCU. Thus, the present embodiment provides an interface circuit for removing the application of the MCU. present. Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.

먼저, 충전부(100)는 기준 저항(R_ref)과 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압이 형성되는 제1 핀을 포함할 수 있다. 충전부(100)는 제1 핀에 형성되는 전압 변화에 따라 정의된 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어하며, 제1 핀에 제3 출력 전압이 형성될 경우 충전 전력을 공급하도록 동작할 수 있다. 국제 표준 규격 J1772에 따를 때, 제1 핀은 CP 핀을 의미하고, 제1 내지 제3 출력 전압은 각각 12V, 9V, 6V를 의미하며, 충전 시퀀스는 제1 핀에 제1 내지 제3 출력 전압이 순차적으로 형성되는 시퀀스를 의미할 수 있다.First, the charging unit 100 may include a first pin connected to the reference resistor R_ref to form a first output voltage in an initial state separated from an external device. The charging unit 100 controls the supply of the charging power based on the charging sequence defined according to the voltage change formed on the first pin, and operates to supply the charging power when the third output voltage is formed on the first pin. have. According to International Standard J1772, the first pin means CP pin, the first to third output voltages mean 12V, 9V and 6V, respectively, and the charging sequence is the first to third output voltages on the first pin. This may mean a sequence formed sequentially.

인터페이스 회로부(200)는 충전부(100)의 제1 핀과 연결되는 링크 노드(N_LINK)를 포함하며, 제1 핀 및 링크 노드(N_LINK)가 연결된 상태에서 링크 노드(N_LINK)에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 링크 노드(N_LINK)의 전압을 제1 출력 전압으로부터 제3 출력 전압으로 강하시킴으로써, 충전부(100)로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱할 수 있다.The interface circuit 200 includes a link node N_LINK connected to the first pin of the charging unit 100, and is branched from the link node N_LINK while the first pin and the link node N_LINK are connected. By lowering the voltage of the link node N_LINK from the first output voltage to the third output voltage through the above resistance and the at least one switch, the charging power from the charging unit 100 may be interfaced to the electric driving device.

즉, 본 실시예는 충전부(100)의 제1 핀과 연결되는 링크 노드(N_LINK)에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 제1 핀에 제3 출력 전압을 형성함으로써, MCU에 의한 별도의 제어 동작 없이도, 충전부(100)로부터 충전 전력이 공급되기 위한 충전 시퀀스를 회로적으로 구현한 구성을 채용한다.That is, the present embodiment forms a third output voltage on the first pin through one or more resistors and one or more switches branched from the link node N_LINK connected to the first pin of the charging unit 100, thereby providing the MCU with the MCU. Without a separate control operation, a configuration in which a charging sequence for supplying charging power from the charging unit 100 is implemented in a circuit is adopted.

도 4를 참조하여 인터페이스 회로부(200)의 회로 구성을 구체적으로 설명한다.A circuit configuration of the interface circuit unit 200 will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4에 도시된 것과 같이 인터페이스 회로부(200)는 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)과, 제1 및 제2 스위치(TR1, TR2)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the interface circuit 200 may include first to third resistors R1, R2, and R3, and first and second switches TR1 and TR2.

제1 저항(R1)은 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제1 분기 노드(N1)에 접속되며, 제1 핀 및 링크 노드(N_LINK)의 연결에 따라 기준 저항(R_ref)과의 전압 분배를 통해 제1 출력 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 제2 출력 전압을 형성시킬 수 있다. 제1 스위치(TR1)는 제1 저항(R1)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키도록 동작할 수 있다. 제2 저항(R2)은 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제2 분기 노드(N2)에 접속된다. 제3 저항(R3)은 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제3 분기 노드(N3)에 접속되며, 제2 출력 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 제3 출력 전압을 형성시킬 수 있다. 제2 스위치(TR2)는 제2 저항(R2)과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 제3 저항(R3)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키도록 동작할 수 있다.The first resistor R1 is connected to the first branch node N1 branched from the link node N_LINK, and is divided with the reference resistor R_ref according to the connection of the first pin and the link node N_LINK. The first output voltage may be dropped to form a second output voltage at the link node N_LINK. The first switch TR1 may operate to excite the current flowing to the first resistor R1 to ground. The second resistor R2 is connected to the second branch node N2 branched from the link node N_LINK. The third resistor R3 is connected to the third branch node N3 branched from the link node N_LINK, and the second output voltage can be dropped to form a third output voltage at the link node N_LINK. The second switch TR2 may operate to turn on / off the voltage flowing from the node connected to the second resistor R2 to excite the current flowing to the third resistor R3 to ground.

이때, 제1 및 제2 스위치(TR1, TR2)는 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)로 구현될 수 있다. 이에 따라, 제1 저항(R1)은 제1 분기 노드(N1) 및 제1 스위치(TR1)의 베이스(Base) 단자 사이에 접속된다. 제2 저항(R2)은 제2 분기 노드(N2) 및 제1 스위치(TR1)의 컬렉터(Collector) 단자 사이에 접속된다. 제3 저항(R3)은 제3 분기 노드(N3) 및 제2 스위치(TR2)의 컬렉터 단자 사이에 접속된다. 제1 스위치(TR1)의 컬렉터 단자 및 제2 스위치(TR2)의 베이스 단자는 공통 접속되며, 제1 및 제2 스위치(TR1, TR2)의 각 이미터(emitter) 단자는 그라운드에 접속된다.In this case, the first and second switches TR1 and TR2 may be implemented as NPN Bipolar Junction Transistors (BJTs). Accordingly, the first resistor R1 is connected between the first branch node N1 and the base terminal of the first switch TR1. The second resistor R2 is connected between the second branch node N2 and the collector terminal of the first switch TR1. The third resistor R3 is connected between the third branch node N3 and the collector terminal of the second switch TR2. The collector terminal of the first switch TR1 and the base terminal of the second switch TR2 are commonly connected, and each emitter terminal of the first and second switches TR1 and TR2 is connected to ground.

전술한 회로 구성의 동작을 설명하면, 충전부(100) 및 인터페이스 회로부(200)가 연결되어 제1 출력 전압이 형성되어 있는 제1 핀과 링크 노드(N_LINK)가 연결되면, 제1 핀, 링크 노드(N_LINK), 제1 저항(R1), 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자, 및 제1 스위치(TR1)의 이미터 단자로 이어지는 전류 경로가 형성되며, 기준 저항(R_ref) 및 제1 저항(R1) 간의 전압 분배에 의해 링크 노드(N_LINK)에는 제1 출력 전압이 강하된 제2 출력 전압이 형성된다.Referring to the operation of the above-described circuit configuration, when the charging unit 100 and the interface circuit unit 200 is connected to the first pin and the link node N_LINK having the first output voltage are connected, the first pin, the link node N_LINK, a first resistor R1, a base terminal of the first switch TR1, and an emitter terminal of the first switch TR1 are formed, and a reference resistor R_ref and a first resistor ( Due to the voltage distribution between R1), a second output voltage having the first output voltage dropped is formed at the link node N_LINK.

이때, 제1 핀, 링크 노드(N_LINK), 제2 저항(R2), 제2 스위치(TR2)의 베이스 단자, 및 제2 스위치(TR2)의 이미터 단자로 이어지는 전류 경로도 형성되며, 제2 스위치(TR2)의 턴 온 동작에 따라 제3 저항(R3)으로 흐르는 전류(즉, 제2 스위치(TR2)의 컬렉터 전류)가 그라운드로 여기되어(즉, 제3 저항(R3)이 플로팅 상태로부터 활성화 상태로 전환되어), 제3 저항(R3)에 의해 링크 노드(N_LINK)에는 제2 출력 전압이 강하된 제3 출력 전압이 형성된다.In this case, a current path is also formed that leads to the first pin, the link node N_LINK, the second resistor R2, the base terminal of the second switch TR2, and the emitter terminal of the second switch TR2. According to the turn-on operation of the switch TR2, the current flowing to the third resistor R3 (that is, the collector current of the second switch TR2) is excited to ground (that is, the third resistor R3 is removed from the floating state. After switching to the active state, a third output voltage having the second output voltage dropped is formed at the link node N_LINK by the third resistor R3.

이에 따라, 충전부(100)는 링크 노드(N_LINK)에 형성된 제3 출력 전압(즉, 제1 핀에 형성된 제3 출력 전압)을 감지하여 제4 및 제5 핀을 통해 충전 전력을 공급하게 된다(충전부(100)는 구비된 제어 장치(MCU)를 통해 제1 핀에 형성된 제3 출력 전압을 감지하고, 계통으로부터의 상용 교류 전력(AC 220V)을 단속하는 릴레이 소자를 폐쇄하여 제4 및 제5 핀을 통해 충전 전력을 공급할 수 있다).Accordingly, the charging unit 100 detects the third output voltage (that is, the third output voltage formed on the first pin) formed at the link node N_LINK and supplies charging power through the fourth and fifth pins ( The charging unit 100 senses the third output voltage formed on the first pin through the provided control unit (MCU), and closes the relay element which regulates commercial AC power (AC 220V) from the system to close the fourth and fifth parts. Charging power can be supplied through the pin).

한편, 통상의 완속 충전기에는 전기 자동차에 대한 충전 상태에서 충전을 중단할 수 있도록 사용자가 조작 가능한 소정의 충전 제어 스위치가 구비되며, 따라서 본 실시예의 인터페이스 회로부(200) 또한 충전 제어 스위치의 동작과 호환될 필요성이 존재한다.On the other hand, the normal slow charger is provided with a predetermined charge control switch that can be operated by the user to stop charging in the state of charge for the electric vehicle, therefore, the interface circuit unit 200 of the present embodiment is also compatible with the operation of the charge control switch There is a need to be.

이를 위한 구성으로서, 본 실시예의 충전부(100)는 제1 핀과 함께, 제2 핀, 제4 및 제5 저항(R4, R5), 충전 제어 스위치(SW)를 더 포함할 수 있다. 제2 핀은 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자와 연결될 수 있고, J1772의 국제 표준 규격에 따를 때 PP 핀으로 구현될 수 있다. 제4 및 제5 저항(R4, R5)은 제2 핀과 그라운드 사이에서 직렬 접속된다. 충전 제어 스위치(SW)는 사용자의 조작에 따라 개폐되며, 폐쇄 상태에서는 제5 저항(R5)의 양 단자를 단락시키고, 개방 상태에서는 제5 저항(R5)을 제4 저항(R4)에 전기적으로 접속시키도록 동작한다.As a configuration for this, the charging unit 100 of the present embodiment may further include a second pin, fourth and fifth resistors R4 and R5 and a charge control switch SW together with the first pin. The second pin may be connected to the base terminal of the first switch TR1 and may be implemented as a PP pin when conforming to the international standard of J1772. The fourth and fifth resistors R4 and R5 are connected in series between the second pin and ground. The charge control switch SW opens and closes according to a user's operation. In the closed state, the terminal of the fifth resistor R5 is shorted, and in the open state, the fifth resistor R5 is electrically connected to the fourth resistor R4. It works to connect.

이에 따라 인터페이스 회로부(200)는, 사용자의 조작에 따라 충전 제어 스위치(SW)가 개방된 경우, 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자로 인가되는 전압이 상승하여 제1 스위치(TR1)가 턴 온되고, 제1 스위치(TR1)가 턴 온 됨에 따라 제2 스위치(TR2)의 베이스 단자로 인가되는 전압이 하강하여 제2 스위치(TR2)가 턴 오프됨으로써 제3 저항(R3)이 플로팅(floating)되며, 제3 저항(R3)이 플로팅됨에 따라 링크 노드(N_LINK)에 제2 출력 전압이 형성됨으로써 충전부(100)로부터의 충전 전력의 공급이 중단되도록 동작할 수 있다.Accordingly, when the charge control switch SW is opened in response to a user's operation, the interface circuit 200 increases the voltage applied to the base terminal of the first switch TR1 so that the first switch TR1 is turned on. As the first switch TR1 is turned on, the voltage applied to the base terminal of the second switch TR2 drops and the second switch TR2 is turned off, thereby causing the third resistor R3 to float. As the third resistor R3 is floated, a second output voltage is formed at the link node N_LINK so that the supply of charging power from the charging unit 100 may be stopped.

구체적으로, 충전 제어 스위치(SW)가 폐쇄 상태에서는 제5 저항(R5)의 양 단자가 단락되어 제1 핀에는 제4 저항(R4)만이 접속되어 있으므로, 제2 핀(즉, 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자)에는 저전압(예: 0.3V)이 형성된다. 이에 따라, 제1 스위치(TR1)는 오프 상태, 제2 스위치(TR2)는 온 상태가 유지되고 제3 저항(R3)에 의해 링크 노드(N_LINK)에는 제3 출력 전압이 형성된 상태가 유지됨으로써 충전 전력의 공급 상태가 유지된다.Specifically, when the charge control switch SW is closed, both terminals of the fifth resistor R5 are short-circuited and only the fourth resistor R4 is connected to the first pin. A low voltage (eg 0.3V) is formed at the base terminal of TR1). Accordingly, the first switch TR1 is in an off state, the second switch TR2 is in an on state, and a third output voltage is formed at the link node N_LINK by the third resistor R3, thereby being charged. The power supply state is maintained.

사용자의 조작에 따라 충전 제어 스위치(SW)가 개방된 경우, 제4 저항(R4)에 제5 저항(R5)이 전기적으로 접속됨으로써 제2 핀(즉, 제1 스위치(TR1)의 베이스 단자)에는 고전압(예: 0.7V 이상)이 형성된다. 이에 따라, 제1 스위치(TR1)는 턴 온, 제2 스위치(TR2)는 턴 오프되어 제3 저항(R3)이 플로팅되며, 제3 저항(R3)이 플로팅됨에 따라 링크 노드(N_LINK)에는 다시 제2 출력 전압이 형성됨으로써 충전부(100)로부터의 충전 전력의 공급이 중단된다.When the charge control switch SW is opened according to the user's operation, the second pin (that is, the base terminal of the first switch TR1) is electrically connected to the fourth resistor R4 by the fifth resistor R5. High voltages (e.g., 0.7V or more) are formed. Accordingly, the first switch TR1 is turned on, the second switch TR2 is turned off, and the third resistor R3 is floated, and as the third resistor R3 is floated, the link node N_LINK is again turned on. As the second output voltage is formed, the supply of charging power from the charging unit 100 is stopped.

전술한 구성을 통해 MCU에 의한 별도의 제어 동작 없이도, 충전부(100)로부터 충전 전력이 공급되기 위한 충전 시퀀스를 회로적으로 구현함과 동시에 종래의 완속 충전기와의 호환성을 유지할 수 있다.Through the above-described configuration, the charging sequence for supplying the charging power from the charging unit 100 may be implemented in a circuit without maintaining a separate control operation by the MCU and at the same time maintain compatibility with the conventional slow charger.

전술한 것과 같이 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치에는 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 활용하여 충전이 이루어질 수 없는 한계가 존재하며, 이에 실시예는 2는 실시예 1의 인터페이스 회로부(200)를 통해 완속 충전기(즉, 충전부(100))의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결함으로써, 완속 충전기를 통해 초소형 전기 구동 장치를 충전시킬 수 있는 구성을 제시한다.As described above, there is a limit in that a small electric drive device such as an electric scooter or an electric bicycle cannot be charged by using a slow charger having a 5-pin connector or a 7-pin connector. By electrically connecting the connector of the slow charger (that is, the charging unit 100) and the charging plug of the electric drive device through the interface circuit 200, a configuration capable of charging the micro electric drive device through the slow charger is provided.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 장치를 구현한 예를 도시한 예시도이다.5 is a block diagram illustrating an interface device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an exemplary view showing an example of implementing an interface device according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 실시예 2에 따른 인터페이스 장치(2)는 인터페이스 회로부(200) 및 바디부(300)를 포함할 수 있다.5 and 6, the interface device 2 according to the second embodiment may include an interface circuit unit 200 and a body unit 300.

충전부(100) 및 인터페이스 회로부(200)는 실시예 1의 구성과 동일하며, 이하에서는 J1772 표준 프로토콜이 적용된 실시예로서 설명한다.The charging unit 100 and the interface circuit unit 200 are the same as those of the first embodiment, and will be described below as an embodiment to which the J1772 standard protocol is applied.

먼저, 충전부(100)는 J1772 표준 프로토콜이 적용되어 기준 저항(R_ref)이 접속된 CP 핀에 형성되는 출력 전압에 따른 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어할 수 있다.First, the charging unit 100 may apply the J1772 standard protocol to control the supply of charging power based on a charging sequence according to an output voltage formed at the CP pin to which the reference resistor R_ref is connected.

인터페이스 회로부(200)는 충전부(100)의 CP 핀과 연결되는 링크 노드(N_LINK)를 포함하며, CP 핀 및 링크 노드(N_LINK)가 연결된 상태에서 링크 노드(N_LINK)에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 링크 노드(N_LINK)의 전압을 순차적으로 강하시킴으로써, 충전부(100)로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱할 수 있다.The interface circuit 200 includes a link node N_LINK connected to the CP pin of the charging unit 100, and at least one resistor branched from the link node N_LINK while the CP pin and the link node N_LINK are connected to each other. And by sequentially dropping the voltage of the link node N_LINK through one or more switches, charging power from the charging unit 100 may be interfaced to the electric driving device.

인터페이스 회로부(200)는 실시예 1에서 설명한 것과 같이, 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제1 분기 노드(N1)에 접속되며, CP 핀 및 링크 노드(N_LINK)의 연결에 따라 기준 저항(R_ref)과의 전압 분배를 통해 CP 핀에 초기 형성된 12V 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 9V 전압을 형성시키기 위한 제1 저항(R1)과, 제1 저항(R1)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치(TR1)와, 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제2 분기 노드(N2)에 접속되는 제2 저항(R2)과, 링크 노드(N_LINK)에서 분기되는 제3 분기 노드(N3)에 접속되며, 9V 전압을 강하시켜 링크 노드(N_LINK)에 6V 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항(R3)과, 제2 저항(R2)과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 제3 저항(R3)으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치(TR2)를 포함할 수 있다.The interface circuit unit 200 is connected to the first branch node N1 branched from the link node N_LINK, as described in Embodiment 1, and according to the connection of the CP pin and the link node N_LINK, the reference resistor R_ref. The first resistor R1 and the current flowing through the first resistor R1 are grounded to form a 9V voltage at the link node N_LINK by dropping the 12V voltage initially formed at the CP pin through voltage division with the voltage. For the first switch TR1, the second resistor R2 connected to the second branch node N2 branched at the link node N_LINK, and the third branch node N3 branched at the link node N_LINK. And a third resistor R3 for dropping the 9V voltage to form a 6V output voltage at the link node N_LINK, and an on-off operation through a voltage supplied from a node connected to the second resistor R2. Second switch TR2 for exciting current flowing through third resistor R3 to ground It can be included.

바디부(300)는 그 내부에 인터페이스 회로부(200)가 실장된 기판을 수용할 수 있으며, 인터페이스 회로부(200)의 동작을 통해 충전기로부터의 충전 전력이 전기 구동 장치로 공급될 수 있도록 충전부(100)의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결할 수 있다.The body part 300 may accommodate a substrate on which the interface circuit part 200 is mounted, and the charging part 100 may be supplied to the electric driving device through the operation of the interface circuit part 200. ) And the charging plug of the electric drive device can be electrically connected.

즉, 도 6에 도시된 것과 같이 바디부(300)는 합성 수지 재질로 형성되어, 일 단에는 충전부(100)의 커넥터가 결합되고, 타 단에는 전기 구동 장치의 충전 플러그가 결합될 수 있다. 바디부(300)의 내부에는 인터페이스 회로부(200)가 실장된 기판과 함께, 충전부(100)의 커넥터의 L 핀 및 N 핀을 전기 구동 장치의 충전 플러그에 연결하기 위한 전도성 물질(예: 구리)이 구비될 수 있다.That is, as shown in Figure 6, the body portion 300 is formed of a synthetic resin material, one end of the connector of the charging unit 100 may be coupled, the other end may be coupled to the charging plug of the electric drive device. A conductive material (eg, copper) for connecting the L pin and the N pin of the connector of the charging unit 100 to the charging plug of the electric drive device together with the substrate on which the interface circuit 200 is mounted inside the body part 300. It may be provided.

실시예 2에 따른 인터페이스 장치(2)를 통해, 5핀 커넥터 또는 7핀 커넥터를 갖는 완속 충전기를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있다.Through the interface device 2 according to the second embodiment, a slow charger having a 5-pin connector or a 7-pin connector can be used to charge a micro electric drive device such as an electric scooter or an electric bicycle.

한편, 이상에서 설명한 기준 저항(R_ref)과 제1 내지 제5 저항(R1, R2, R3, R4, R5)의 저항값은 전술한 동작이 구현될 수 있는 범위에서 설계자의 실험적 결과에 기초하여 설계될 수 있다(예. R_ref: 1kΩ, R1: 3.3kΩ, R2: 100kΩ, R3: 1.3kΩ, R4: 150Ω, R5: 330Ω).Meanwhile, the resistance values of the reference resistor R_ref and the first to fifth resistors R1, R2, R3, R4, and R5 described above are designed based on the experimental results of the designer within the range in which the above-described operation can be implemented. (E.g. R_ref: 1 kΩ, R1: 3.3 kΩ, R2: 100 kΩ, R3: 1.3 kΩ, R4: 150 Ω, R5: 330 Ω).

이와 같이 본 실시예는 소정의 저항 소자 및 스위치 소자를 통해 구현되는 인터페이스 회로를 통해 J1772 국제 표준 규격에 따른 충전 시퀀스가 구현되도록 함으로써, CP 핀의 전압을 6V까지 강하시키는데 필수적으로 요구되었던 MCU의 적용을 배제하여 MCU 적용에 따른 부피 및 비용 증가의 문제를 해소할 수 있다.As described above, the present embodiment enables the charging sequence according to the J1772 international standard to be implemented through an interface circuit implemented through a predetermined resistance element and a switch element, thereby applying the MCU which was required to drop the voltage of the CP pin to 6V. This eliminates the problem of volume and cost increase due to MCU application.

또한, 인터페이스 회로를 기반으로 충전기의 커넥터 및 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하여 기존의 충전 인프라를 활용하여 전기 스쿠터 또는 전기 자전거와 같은 초소형 전기 구동 장치를 충전할 수 있도록 함으로써, 초소형 전기 구동 장치의 충전 용이성을 향상시킬 수 있다.Also, based on the interface circuit, the connector's connector and the electric drive's charging plug are electrically connected to allow the use of existing charging infrastructure to charge micro electric drive devices such as electric scooters or electric bicycles. The ease of charging of the device can be improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is merely exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

1: 충전 시스템
2: 인터페이스 장치
100: 충전부
200: 인터페이스 회로부
300: 바디부
R_ref: 기준 저항
TR_PWM: PWM 전압 제어 트랜지스터
R1, R2, R3, R4, R5: 제1 내지 제5 저항
N_LINK: 링크 노드
N1, N2, N3: 제1 내지 제3 분기 노드
TR1, TR2: 제1 및 제2 스위치
SW: 충전 제어 스위치
1: charging system
2: interface device
100: charging part
200: interface circuit
300: body part
R_ref: reference resistance
TR_PWM: PWM Voltage Control Transistor
R1, R2, R3, R4, R5: first to fifth resistors
N_LINK: link node
N1, N2, N3: first to third branch nodes
TR1, TR2: first and second switches
SW: charge control switch

Claims (7)

기준 저항과 접속되어 외부 장치와 분리된 초기 상태에서 제1 출력 전압이 형성되는 제1 핀을 포함하고, 상기 제1 핀에 형성되는 전압 변화에 따라 정의된 충전 시퀀스를 기반으로 충전 전력의 공급을 제어하며, 상기 제1 핀에 제3 출력 전압이 형성될 경우 상기 충전 전력을 공급하도록 동작하는 충전부; 및
상기 제1 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드가 연결된 상태에서 상기 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 상기 링크 노드의 전압을 상기 제1 출력 전압으로부터 상기 제3 출력 전압으로 강하시킴으로써, 상기 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
And a first pin connected to a reference resistor to form a first output voltage in an initial state separated from an external device, and supplying charging power based on a charging sequence defined according to a voltage change formed on the first pin. A charging unit configured to control and supply the charging power when a third output voltage is formed at the first pin; And
And a link node connected to the first pin, wherein the voltage of the link node is controlled by one or more resistors and one or more switches that are branched from the link node while the first pin and the link node are connected. An interface circuit section for interfacing the charging power from the charging section to the electric drive device by lowering from one output voltage to the third output voltage;
Charging system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 인터페이스 회로부는,
상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 제1 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 제1 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 제2 출력 전압을 형성시키기 위한 제1 저항;
상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치;
상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항;
상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 제2 출력 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 상기 제3 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항; 및
상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
The method of claim 1,
The interface circuit unit,
A first output voltage connected to a first branch node branched from the link node, and dropping the first output voltage through voltage distribution with the reference resistor according to the connection of the first pin and the link node to output a second output to the link node. A first resistor for forming a voltage;
A first switch for exciting a current flowing through the first resistor to ground;
A second resistor connected to a second branch node branched from the link node;
A third resistor connected to a third branch node branched from the link node, the third resistor for dropping the second output voltage to form the third output voltage at the link node; And
A second switch for on-off operation through a voltage supplied from a node connected with the second resistor to excite a current flowing to the third resistor to ground;
Charging system, characterized in that it further comprises.
제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스위치는 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)이고,
상기 제1 저항은 상기 제1 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 베이스(Base) 단자 사이에 접속되고, 상기 제2 저항은 상기 제2 분기 노드 및 상기 제1 스위치의 컬렉터(Collector) 단자 사이에 접속되며, 상기 제3 저항은 상기 제3 분기 노드 및 상기 제2 스위치의 컬렉터 단자 사이에 접속되고, 상기 제1 스위치의 컬렉터 단자 및 상기 제2 스위치의 베이스 단자는 공통 접속되며, 상기 제1 및 제2 스위치의 각 이미터(emitter) 단자는 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
The method of claim 2,
The first and second switches are NPN Bipolar Junction Transistor (BJT),
The first resistor is connected between the first branch node and the base terminal of the first switch, and the second resistor is connected between the second branch node and the collector terminal of the first switch. The third resistor is connected between the third branch node and the collector terminal of the second switch, the collector terminal of the first switch and the base terminal of the second switch are connected in common, and the first and second 2. The charging system of claim 2, wherein each emitter terminal of the switch is connected to ground.
제3항에 있어서,
상기 충전부는,
상기 제1 스위치의 베이스 단자와 연결되는 제2 핀;
상기 제2 핀과 그라운드 사이에서 직렬 접속되는 제4 및 제5 저항; 및
사용자의 조작에 따라 개폐되며, 폐쇄 상태에서는 상기 제5 저항의 양 단자를 단락시키고, 개방 상태에서는 상기 제5 저항을 상기 제4 저항에 전기적으로 접속시키는 충전 제어 스위치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
The method of claim 3,
The charging unit,
A second pin connected to the base terminal of the first switch;
Fourth and fifth resistors connected in series between the second pin and ground; And
A charge control switch which opens and closes according to a user's operation, short-circuits both terminals of the fifth resistor in a closed state, and electrically connects the fifth resistor to the fourth resistor in an open state;
Charging system, characterized in that it further comprises.
제4항에 있어서,
상기 인터페이스 회로부는, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 충전 제어 스위치가 개방된 경우, 상기 제1 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 상승하여 상기 제1 스위치가 턴 온되고, 상기 제1 스위치가 턴 온 됨에 따라 상기 제2 스위치의 베이스 단자로 인가되는 전압이 하강하여 상기 제2 스위치가 턴 오프됨으로써 상기 제3 저항이 플로팅(floating)되며, 상기 제3 저항이 플로팅됨에 따라 상기 링크 노드에 상기 제2 출력 전압이 형성됨으로써 상기 충전부로부터의 충전 전력의 공급이 중단되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
The method of claim 4, wherein
The interface circuit unit, when the charge control switch is opened according to the user's operation, increases the voltage applied to the base terminal of the first switch so that the first switch is turned on and the first switch is turned on. As the voltage applied to the base terminal of the second switch is lowered, the second switch is turned off so that the third resistor is floating, and as the third resistor is floated, the second node is connected to the link node. Charging system, characterized in that the output voltage is formed so that the supply of the charging power from the charging section is stopped.
충전부의 CP 핀과 연결되는 링크 노드를 포함하며, 상기 CP 핀 및 상기 링크 노드가 연결된 상태에서 상기 링크 노드에서 분기되어 접속되는 하나 이상의 저항 및 하나 이상의 스위치를 통해 상기 링크 노드의 전압을 순차적으로 강하시킴으로써, 상기 충전부로부터의 충전 전력을 전기 구동 장치로 인터페이싱하는 인터페이스 회로부로서, 상기 충전부는 J1772 표준 프로토콜이 적용되어 기준 저항이 접속된 상기 CP(Control Pilot) 핀에 형성되는 출력 전압에 따른 충전 시퀀스를 기반으로 상기 충전 전력의 공급을 제어하는 것인, 인터페이스 회로부; 및
내부에 상기 인터페이스 회로부가 실장된 기판을 수용하며, 상기 인터페이스 회로부의 동작을 통해 상기 충전부로부터의 충전 전력이 상기 전기 구동 장치로 공급될 수 있도록 상기 충전부의 커넥터 및 상기 전기 구동 장치의 충전 플러그를 전기적으로 연결하기 위한 바디부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 장치.
And a link node connected to the CP pin of the charging unit, wherein the voltage of the link node is sequentially lowered through one or more resistors and one or more switches that are branched from the link node while the CP pin and the link node are connected. And an interface circuit for interfacing the charging power from the charging unit to an electric drive device, wherein the charging unit applies a J1772 standard protocol to perform a charging sequence according to an output voltage formed at the control pilot pin connected to a reference resistor. Interface circuit unit to control the supply of the charging power based on; And
It accommodates the board mounted inside the interface circuit portion, and the electrical connection of the connector of the charging unit and the charging plug of the electric drive device so that the charging power from the charging unit can be supplied to the electric drive device through the operation of the interface circuit unit. Body portion for connecting with;
Interface device comprising a.
제6항에 있어서,
상기 인터페이스 회로부는,
상기 링크 노드에서 분기되는 제1 분기 노드에 접속되며, 상기 CP 핀 및 상기 링크 노드의 연결에 따라 상기 기준 저항과의 전압 분배를 통해 상기 CP 핀에 초기 형성된 12V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 9V 전압을 형성시키기 위한 제1 저항;
상기 제1 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제1 스위치;
상기 링크 노드에서 분기되는 제2 분기 노드에 접속되는 제2 저항;
상기 링크 노드에서 분기되는 제3 분기 노드에 접속되며, 상기 9V 전압을 강하시켜 상기 링크 노드에 6V 출력 전압을 형성시키기 위한 제3 저항; 및
상기 제2 저항과 접속되는 노드로부터 공급되는 전압을 통해 온오프 동작하여 상기 제3 저항으로 흐르는 전류를 그라운드로 여기시키기 위한 제2 스위치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 장치.
The method of claim 6,
The interface circuit unit,
A 12V voltage initially formed at the CP pin through a voltage distribution with the reference resistor according to the connection between the CP pin and the link node, and dropping a voltage of 9V to the link node. A first resistor for forming a voltage;
A first switch for exciting a current flowing through the first resistor to ground;
A second resistor connected to a second branch node branched from the link node;
A third resistor connected to a third branch node branched from the link node, for dropping the 9V voltage to form a 6V output voltage at the link node; And
A second switch for on-off operation through a voltage supplied from a node connected with the second resistor to excite a current flowing to the third resistor to ground;
Interface device comprising a.
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