KR20210077549A - 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법 - Google Patents

이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210077549A
KR20210077549A KR1020190169298A KR20190169298A KR20210077549A KR 20210077549 A KR20210077549 A KR 20210077549A KR 1020190169298 A KR1020190169298 A KR 1020190169298A KR 20190169298 A KR20190169298 A KR 20190169298A KR 20210077549 A KR20210077549 A KR 20210077549A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
electric vehicle
power conversion
power
housing
Prior art date
Application number
KR1020190169298A
Other languages
English (en)
Inventor
김명준
Original Assignee
(주)엠텍정보기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)엠텍정보기술 filed Critical (주)엠텍정보기술
Priority to KR1020190169298A priority Critical patent/KR20210077549A/ko
Publication of KR20210077549A publication Critical patent/KR20210077549A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템에 관한 것으로서, 하우징과, 상기 하우징에 탈착가능하게 설치되며, 전력이 충전되는 다수의 배터리팩 및 상기 하우징에 설치되며, 상기 하우징에 설치된 상기 배터리팩의 전력을 전기차에 적합한 설정 전압으로 변환시키는 전력변환유닛과, 상기 전력변환유닛에 연결되며, 상기 전력변환유닛에서 공급되는 전력을 전기차의 차량용 배터리에 충전하기 위해 접속되는 연결용플러그를 구비한다.
본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템은 전기차에 적용 가능한 다수의 배터리팩를 이용하여 전기를 공급하고, 부피가 비교적 작아 작업자가 운반하여 용이하게 전기차를 충전할 수 있는 장점이 있다.

Description

이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법{Power Transformation System Applicable to Electric Vehicle Charging System}
본 발명은 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 배터리팩을 이용하여 전기차의 차량용 배터리를 충전할 수 있고, 부피가 비교적 작아 작업자가 용이하게 전기차를 충전할 수 있는 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템에 관한 것이다.
플러그-인-하이브리드 전기 자동차(PHEV, plug-in-hybrid electric vehicle)와 같은 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)는 낮은 에너지 소비 및 낮은 공기 오염 등과 같은 장점을 가지고 있기 때문에, 최근에 이슈가 되어왔다. 전기 자동차는 특히 스마트 그리드(smart grid)의 파라다임(paradigm)에서 환경 오염과 에너지 절약을 해결하는 데 중요한 역할을 한다.
전기 자동차의 특성 때문에, 전기 자동차 소유자는 택시 승차장, 주차장, 공중전화 부스(booth), 차도, 또는 집의 차고에서 자신의 자동차를 충전할 수 있다. 또한, 전기 자동차 소유자는 주유소와 같은 공중 충전소에서도 자신의 자동차를 충전할 수 있다.
그러나, 전기 자동차의 경우, 충전장치가 차도나 차고 등 건축물에 고정되어 있으므로 충전소에서부터 멀리 떨어진 곳에서 배터리가 모두 방전되면 전기 자동차의 충전에 어려움이 있다는 단점이 있다.
등록특허공보 제10-1193603호: 공공주택에서의 전기차 충전방법 및 시스템
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 다수의 배터리팩를 이용하여 전기를 공급하고, 부피가 비교적 작아 작업자가 용이하게 전기차를 충전할 수 있는 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템은 하우징과, 상기 하우징에 탈착가능하게 설치되며, 전력이 충전되는 다수의 배터리팩과, 상기 하우징에 설치되며, 상기 하우징에 설치된 상기 배터리팩의 전력을 전기차에 적합한 설정 전압으로 변환시키는 전력변환유닛과, 상기 전력변환유닛에 연결되며, 상기 전력변환유닛에서 공급되는 전력을 전기차의 차량용 배터리에 충전하기 위해 접속되는 연결용플러그를 구비할 수도 있다.
상기 하우징은 내부에 내부공간이 형성되었으며, 상기 내부공간의 전면이 개방되게 형성된 외부프레임과, 측면에 상기 연결용플러그를 수납할 수 있는 플러그수납홈을 구비하고, 상기 하우징을 용이하게 이동시킬 수 있도록 상기 하우징의 하부에 설치되는 이동바퀴부와, 상기 전력변환유닛이 설치되는 것으로서, 상기 외부프레임에 설치되는 지지플레이트와 상기 외부프레임의 개방된 전면을 개폐할 수 있도록 상기 외부프레임에 설치되는 개폐도어 및 상기 외부프레임 내부에 설치되며, 다수의 상기 배터리팩이 각각 수용될 수 있는 다수의 수납슬롯이 마련된 내부프레임과, 상기 수납슬롯에 수용되는 상기 배터리팩에 연결될 수 있도록 상기 수납슬롯 내에 설치되며, 연결된 상기 배터리팩의 전력을 상기 전력변환유닛에 공급하는 연결단자부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리팩은 제1 및 제2수납 공간이 마련된 서브프레임과 상기 제1수납공간에 수용되며, 소정의 전력이 충전된 배터리유닛과 상기 제2수납공간에 수용되며, 연결유닛에 의해 상기 배터리 유닛에 연결되고, 상기 배터리유닛의 상태를 모니터링하거나 상기 배터리유닛의 작동상태를 제어하는 배터리 관리모듈을 구비할 수도 있다.
상기 서브프레임은 일측면에 상기 제1수납공간이 형성하기 위해 제1메인 수납홈이 마련된 제1결합 틀과 상기 제1결합 틀과 결합되어 상기 제1수납공간을 형성할 수 있도록 상기 제1결합 틀의 일측면에 결합되는 일측면에, 상기 제1메인 수납홈에 대응되는 제2메인 수납홈이 마련되고, 타측면에 상기 제2수납공간이 형성되는 제2결합 틀과 상기 제1 및 제2결합 틀을 상호 고정시킬 수 있도록 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합 틀의 양단부에 각각 설치되는 전면판 및 후면판을 구비하는 고정유닛을 구비할 수도 있다.
상기 제2결합 틀은 상기 배터리 관리모듈과 상기 배터리 유닛이 상호 연결될 수 있도록 상기 제2메인 수납홈과 상기 제2수납공간이 상호연통되도록 형성될 수도 있다.
상기 배터리 유닛은 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 다수의 배터리셀과 상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 상부에 배치되는 상부 셀홀더부재와 상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 하부에 배치되는 하부 셀홀더부재와 상호 인접하는 상기 배터리셀들의 전극을 연결할 수 있도록 상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더부재에 설치되는 다수의 전극연결부재 및 인접하는 상기 전극연결부재들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 배터리 연결 부재를 구비하고, 상기 전극연결부재는 중앙부에, 가장자리에서 내측으로 소정깊이 인입된 인입홈이 형성되고, 상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더 부재는 상기 배터리셀의 단부가 삽입될 수 있도록 다수의 삽입홀이 마련되며, 상기 전극연결부재의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 삽입홀들 사이에, 상기 전극연결부재의 인입홈에 삽입될 수 있도록 이탈방지돌기가 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템은 복수의 배터리팩을 하우징의 수납슬롯에 수용하여, 필요시 전력공급유닛을 통해 전력을 전기차로 공급하므로, 복수개의 배터리팩 중 어느 하나에 이상이 발생하더라도 이상 없는 나머지 배터리 팩을 통해 계속 필요한 전력을 전기차에 공급 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 부피가 비교적 작아 작업자가 운반하여 용이하게 전기차를 충전할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 대한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 대한 분리사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 대한 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템에 대한 분리사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템의 배터리 유닛에 대한 분리사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 대하여, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있다는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도1 내지 도5에는 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템(100)이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템(100)은 하우징(200)과, 상기 하우징(200)에 탈착가능하게 설치되며, 전력이 충전되는 다수의 배터리팩(250)과 상기 하우징(200)에 설치되며, 상기 하우징(200)에 설치된 상기 배터리팩(250)의 전력을 전기차에 적합한 설정 전압으로 변환시키는 전력변환유닛(230)과 상기 전력변환유닛(230)과에 연결되며, 상기 전력변환유닛(230)과에서 공급되는 전력을 전기차의 차량용 배터리에 충전하기 위해 접속되는 연결용플러그(400)를 구비한다.
상기 하우징(200)은 외부프레임, 내부공간, 지지플레이트(220), 개폐도어(210), 연결용플러그(400), 플러그수납홈(140), 이동바퀴부(500)를 포함한다.
상기 외부프레임은 사각구조물 형태이고, 내부에 내부공간을 갖고 있으며, 전면이 개방되어 있고, 양 옆에는 내부공간에서 발생되는 열을 외부로 배출 할수 있는 방열구과 상기 연결용플러그(400)를 수납할 수 있는 플러그수납홈(410)을 형성한다.
상기 지지플레이트(220)는 소정의 두께를 갖고 있으며, 상기 외부프레임에 설치된다. 이때 상기 지지플레이트(220)의 좌우폭은 상기 내부공간의 좌우폭과 대응되는 것이 바람직하다.
상기 개폐도어(210)는 문을 구비하고, 상기 외부프레임의 개방된 전면을 개폐하는 것이 바람직하다.
상기 내부프레임은 다수의 상기 배터리팩(250)이 각각 수용 될 수 있는 다수의 수납슬롯(240)이 형성되어 있고, 각 수납슬롯(240)에는 연결단자부가 마련되어 있다.
상기 수납슬롯(240)은 상기 배터리팩(250)의 설치가 용이하도록 전면이 개방되어 있고, 상기 내부프레임은 배터리팩(250)에서 발생되는 열을 외부로 배출할 수 있는 발열홀과, 상기 배터리팩(250)의 안정적인 수납을 위해 상기 수납슬롯(240)의 한 측면에 스토퍼(241)를 구비한다.
상기 연결단자부는 도면에 도시되지 않지만, 상기 수납슬롯(240) 내에 설치되며, 연결된 상기 배터리팩(250)의 전력을 상기 전력변환유닛(230)에 공급한다.
도4는 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템(100)의 배터리팩(250)에 대한 분리사시도가 도시되어있다. 상기 배터리팩(250)은 제1 및 제2수납 공간이 마련된 서브프레임(260), 상기 제1수납공간(252)에 수용되며, 소정의 전력이 충전된 배터리유닛(300)과 상기 제2수납공간(252)에 수용되며, 연결유닛에 의해 상기 배터리유닛(300)에 연결되고, 상기 배터리유닛(300)의 상태를 모니터링하거나 상기 배터리유닛(300)의 작동상태를 제어하는 배터리관리모듈(270)과, 상기 배터리팩(250)에서 발생되는 열을 방출할 수 있는 DC팬을 구비할 수 있다.
상기 서브프레임(260)은 일측면에 상기 제1수납공간(252)이 형성하기 위해 제1메인 수납홈이 마련된 제1결합틀(261), 상기 제1결합틀(261)과 결합되어 상기 제1수납공간(252)을 형성할 수 있도록 상기 제1결합틀(261)의 일측면에 결합되는 일측면에, 상기 제1메인 수납홈에 대응되는 제2메인 수납홈이 마련되고, 타측면에 상기 제2수납공간(252)이 형성되는 제2결합틀(262) 및 상기 제1및 제2결합틀(261,262)을 상호 고정시킬 수 있도록 상호 결합된 제1및 제2결합틀(261,262)의 양단부에 각각 설치되는 전면판(263) 및 후면판(264)을 구비하는 고정유닛과, 상기 배터리유닛(300)이 상기 연결단자부와 연결되어 전력 단속을 수행하며, 상기 전면판(263)과 상기 배터리유닛(300) 사이에 결합되는 컨트롤부를(280)를 구비한다.
상기 제2결합틀(262)은 상기 배터리관리모듈(270)과 상기 배터리유닛(300)이 상호 연결될 수 있도록 상기 제2메인 수납홈과 상기 제2수납공간(252)이 상호연통되도록 형성된다.
도5는 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템(100)의 배터리유닛(300)에 대한 분리사시도가 도시되어있다. 배터리유닛(300)은 제1결합틀(261)의 제1수납홈에 수납된다. 상기 배터리유닛(300)은 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 다수의 배터리셀(301)과, 상기 배터리셀(301)을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀(301)의 상부에 배치되는 상부 셀홀더부재(302)와, 상기 배터리셀(301)을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀(301)의 하부에 배치되는 하부 셀홀더부재(303)와, 상호 인접하는 상기 배터리셀(301)들의 전극을 연결할 수 있도록 상기 상부 셀홀더부재(302) 및 하부 셀홀더부재(303)에 설치되는 다수의 전극연결부재와, 인접하는 상기 전극연결부재들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 배터리 연결부재를 구비한다.
배터리셀(301)은 음극시트와 양극시트로 구성되는 전극적층유닛이 금속케이싱 내부에 수용된 형태로 마련될 수 있다. 상기 배터리셀(301)에는 양극단자와 음극단자가 마련된다. 여기서, 배터리셀(301)은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들면, 니켈-타드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리 또는 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리셀(301)은 다른 종류의 배터리셀(301)과 비교시 크기에 비해 대용량 전압의 충전이 가능하고, 충전후 전원공급이 장시간 동안 지속가능하며, 하나의 배터리로 구성되어 관리가 용이한 리튬이온 배터리가 적용될 수 있다.
상기 상부 셀홀더부재(302) 및 하부 셀홀더부재(303)는 합성수지재로 형성되어 배터리셀(301)들을 수용하면서, 외부로부터 인가되는 충격으로부터 상기 배터리셀(301)들을 보호하기 위한 구성이다. 상부 셀홀더부재(302) 및 하부 셀홀더부재(303)는 동일한 형상으로 형성되는데, 배터리셀(301)들의 상단 또는 하단이 삽입되어 수용될 수 있도록 상하방향으로 관통된 다수의 삽입홀이 형성되어 있다. 즉, 하부 셀홀더부재(303)의 삽입홀들에는 배터리셀(301)의 하단부가 삽입되고, 상부 셀홀더부재(302)의 삽입홀들에는 배터리셀(301)의 상단부가 삽입되어 상부 셀홀더부재(302) 및 하부 셀홀더부재(303) 사이에 다수의 배터리셀(301)이 수용된다.
한편, 상부 셀홀더부재(302) 및 하부 셀홀더부재(303)는 전극연결부재의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 삽입홀들 사이에, 후술되는 전극연결부재의 인입홈에 삽입될 수 있도록 이탈방지돌기가 형성되어 있다.
전극연결부재는 상하방향으로 상호 적층된 상부 셀홀더부재(302)와 하부 셀홀더부재(303)에, 다수개가 직렬로 연결된다. 즉, 상기 전극연결부재는 삽입홀들 사이의 상부 셀홀더부재(302) 및 하부 셀홀더부재(303)에 수용된 배터리셀(301)들을 전기적으로 연결한다. 이때, 전극연결부재는 전후단부가 인접된 배터리셀(301)의 단부에 접촉되도록 상부 셀홀더부재(302)의 상부 및 하부 셀홀더부재(303)의 하부에 각각 배치되어 배터리셀(301)의 상하단부의 전극부분에 용접 결합된다.
상기 전극연결부재는 니켈 또는 니켈 합금으로 구설될 수 있다. 또한, 전극연결부재들은 신호선의 연결을 위해 복수의 배터리 연결부재에 연결된다. 한편, 전극연결부재는 중앙부에, 가장자리에서 내측으로 소정깊이 인입된 인입홈이 형성되어 있다. 상기 인입홈은 전극연결부재의 전후단부 사이에, 복수개가 전극연결부재의 좌우측에 각각 형성된다.
상기 배터리셀(301)들의 각각의 전압을 체크할 수 있도록 각 배터리셀(301)과 배터리 관리모듈이 연결되어야 하는데, 이를 위해서 배터리 연결부재가 각각의 배터리셀(301)의 위치에 대응되게 전극연결부재에 납땜이 되어 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 배터리 연결부재는 각각 배터리셀(301)의 상부 및 하부에 각각 배치되어 전극연결부재에 전기적으로 연결된다.
상기 배터리 연결부재에 연결되는 신호선이 배터리셀(301)의 제어를 위한 배터리 관리모듈에 연결되어, 상기 배터리 관리모듈에 의해 배터리셀(301)들의 충방전이 제어된다. 한편, 도시된 예에서는 배터리 연결부재와 배터리 관리모듈(270)이 연결케이블에 의해 연결된 구조가 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것이 아니라 배터리 관리모듈(270)에 설치된 연결단자와, 상기 연결단자에 결합될 수 있도록 배터리 연결부재의 가장자리에 마련된 결합핀에 의해 배터리관리모듈(270)과 배터리 연결부재가 상호 연결될 수도 있다.
본 발명에 따른 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템(100)은 복수의 배터리팩(250)을 하우징(200)의 수납슬롯(240)에 수용하여, 필요시 전력변환유닛(230)을 통해 전력을 전기차로 공급하므로, 복수개의 배터리팩(250) 중 어느 하나에 이상이 발생하더라도 이상 없는 나머지 배터리팩(250)을 통해 계속 필요한 전력을 전기차로 공급 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템(100)은 부피가 비교적 작아 작업자가 운반하여 용이하게 전기차를 충전할 수 있는 장점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100: 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템
200: 하우징
210: 개폐도어 220: 지지플레이트
230: 전력변환유닛 240: 수납슬롯
241: 스토퍼 250: 배터리팩
251: 제1수납공간 252: 제2수납공간
260: 서브프레임 261: 제1결합틀
262: 제2결합틀 263: 전면판
264: 후면판 270: 배터리 관리모듈
280: 컨트롤부 300: 배터리유닛
301: 배터리셀 302: 상부셀홀더부재
303: 하부셀홀더부재 400: 연결용플러그
410: 플러그수납홈 500: 이동바퀴부

Claims (6)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 탈착가능하게 설치되며, 전력이 충전되는 다수의 배터리팩; 및
    상기 하우징에 설치되며, 상기 하우징에 설치된 상기 배터리팩의 전력을 전기차에 적합한 설정 전압으로 변환시키는 전력변환유닛;
    상기 전력변환유닛에 연결되며, 상기 전력변환유닛에서 공급되는 전력을 전기차의 차량용 배터리에 충전하기 위해 접속되는 연결용플러그;를 구비한
    이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은
    내부에 내부공간이 형성되었으며, 상기 내부공간의 전면이 개방되게 형성된 외부프레임;과, 측면에 상기 연결용플러그를 수납할 수 있는 플러그수납홈;을 구비하고,
    상기 하우징을 용이하게 이동시킬 수 있도록 상기 하우징의 하부에 설치되는 이동바퀴부;
    상기 전력변환유닛이 설치되는 것으로서, 상기 내부공간에 진퇴 가능하도록 상기 외부프레임에 설치되는 지지플레이트;
    상기 외부프레임의 개방된 전면을 개폐할 수 있도록 상기 외부프레임에 설치되는 개폐도어; 및
    상기 외부프레임 내부에 설치되며, 다수의 상기 배터리팩이 각각 수용될 수 있는 다수의 수납슬롯이 마련된 내부프레임;
    상기 수납슬롯에 수용되는 상기 배터리팩에 연결될 수 있도록 상기 수납슬롯 내에 설치되며, 연결된 상기 배터리팩의 전력을 상기 전력공급유닛에 공급하는 연결단자부;를 포함하는
    이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리팩은
    제1 및 제2수납 공간이 마련된 서브프레임;
    상기 제1수납공간에 수용되며, 소정의 전력이 충전된 배터리 유닛;
    상기 제2수납공간에 수용되며, 연결유닛에 의해 상기 배터리 유닛에 연결되고, 상기 배터리 유닛의 상태를 모니터링하거나 상기 배터리 유닛의 작동상태를 제어하는 배터리 관리모듈;을 구비한
    이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서브프레임은
    일측면에 상기 제1수납공간이 형성하기 위해 제1메인 수납홈이 마련된 제1결합 틀;
    상기 제1결합 틀과 결합되어 상기 제1수납공간을 형성할 수 있도록 상기 제1결합 틀의 일측면에 결합되는 일측면에, 상기 제1메인 수납홈에 대응되는 제2메인 수납홈이 마련되고, 타측면에 상기 제2수납공간이 형성되는 제2결합 틀;
    상기 제1 및 제2결합 틀을 상호 고정시킬 수 있도록 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합 틀의 양단부에 각각 설치되는 전면판 및 후면판을 구비하는 고정유닛;을 구비한,
    이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2결합 틀은 상기 배터리 관리모듈과 상기 배터리 유닛이 상호 연결될 수 있도록 상기 제2메인 수납홈과 상기 제2수납공간이 상호연통되도록 형성된,
    이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배터리 유닛은
    양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 다수의 배터리셀;
    상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 상부에 배치되는 상부 셀홀더부재;
    상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 하부에 배치되는 하부 셀홀더부재;
    상호 인접하는 상기 배터리셀들의 전극을 연결할 수 있도록 상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더부재에 설치되는 다수의 전극연결부재; 및
    인접하는 상기 전극연결부재들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 배터리 연결 부재;를 구비하고,
    상기 전극연결부재는 중앙부에, 가장자리에서 내측으로 소정깊이 인입된 인입홈이 형성되고,
    상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더 부재는 상기 배터리셀의 단부가 삽입될 수 있도록 다수의 삽입홀이 마련되며, 상기 전극연결부재의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 삽입홀들 사이에, 상기 전극연결부재의 인입홈에 삽입될 수 있도록 이탈방지돌기가 형성된,
    이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템.
KR1020190169298A 2019-12-17 2019-12-17 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법 KR20210077549A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190169298A KR20210077549A (ko) 2019-12-17 2019-12-17 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190169298A KR20210077549A (ko) 2019-12-17 2019-12-17 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210077549A true KR20210077549A (ko) 2021-06-25

Family

ID=76629226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190169298A KR20210077549A (ko) 2019-12-17 2019-12-17 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210077549A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102494755B1 (ko) 2022-09-16 2023-02-06 (주) 아하 전기차 급속 충전기

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101193603B1 (ko) 2010-07-22 2012-10-23 주식회사 엠에이티 공공주택에서의 전기차 충전방법 및 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101193603B1 (ko) 2010-07-22 2012-10-23 주식회사 엠에이티 공공주택에서의 전기차 충전방법 및 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102494755B1 (ko) 2022-09-16 2023-02-06 (주) 아하 전기차 급속 충전기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11264670B2 (en) Battery pack having expandable battery module structure
KR102277035B1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102532788B1 (ko) 이동식 전기차 충전시스템
KR101653307B1 (ko) 단위모듈들을 포함하는 전지모듈 어셈블리
JP6821391B2 (ja) 電源装置及びこれを用いる車両並びに蓄電装置
KR100905393B1 (ko) 이차전지 모듈
KR101271567B1 (ko) 고정부재가 플레이트들의 관통구에 삽입되어 있는 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
US20220311088A1 (en) Battery module having flame arresting structure, battery pack, vehicle and energy storage system comprising the same
EP2991134B1 (en) Battery module assembly having refrigerant fluid channel
WO2020013120A1 (ja) バッテリシステムとバッテリシステムを備える電動車両及び蓄電装置
KR102224592B1 (ko) 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치
JP2015056399A (ja) バッテリパック
EP3016177B1 (en) Battery module assembly on front surface of which communication terminal of bms is protrudingly formed
KR102172518B1 (ko) 배터리 셀, 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2014024450A1 (ja) 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
EP4040565A1 (en) Battery module, and electric vehicle and power storage device comprising battery module
KR20140026098A (ko) 전력 저장 시스템 및 이에 적용되는 랙 하우징 시스템
KR20210077549A (ko) 이동식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법
WO2014024449A1 (ja) 電源装置の製造方法、電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
KR101249031B1 (ko) 배터리팩 모듈
JP2011100680A (ja) 蓄電デバイス、蓄電モジュールおよび自動車
KR20150081128A (ko) 플러그인 커넥터를 구비한 전력 저장 장치
KR102532787B1 (ko) 고정식 전기차 충전시스템
EP4131612A1 (en) Power supply device, and vehicle and electrical storage device each equipped with same
KR20210077548A (ko) 고정식 전기차 충전시스템에 적용 가능한 전력변환시스템 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application