KR20220082333A - Power distribution unit for electric vehicle - Google Patents

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KR20220082333A KR1020200172138A KR20200172138A KR20220082333A KR 20220082333 A KR20220082333 A KR 20220082333A KR 1020200172138 A KR1020200172138 A KR 1020200172138A KR 20200172138 A KR20200172138 A KR 20200172138A KR 20220082333 A KR20220082333 A KR 20220082333A
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Abstract

본 발명은 전력 분배 장치에 관한 것으로, 배터리 팩의 충전 전력을 모터를 포함하는 분배대상장치에 분배할 수 있도록 제어기에 의해 접점이 가변되는 다수의 릴레이를 포함하는 전기자동차의 전력 분배 장치에 있어서, 배터리 팩과 모터가 각각 연결되는 한 쌍의 인버터 연결단자와 배터리 분리부를 연결하는 양극 버스바 및 음극 버스바와, 차량탑재형충전기(OBC)가 접속되는 OBC 연결단자와, 상기 OBC 연결단자와 상기 양극 버스바 사이에 직렬로 위치하는 제1릴레이 및 제1퓨즈와, 외부 전력이 인가되는 급속충전단자와, 상기 급속충전단자와 상기 양극 버스바 사이에 직렬로 위치하는 제2릴레이 및 제2퓨즈를 포함하여 완속충전 또는 급속충전이 가능하다.The present invention relates to a power distribution device, comprising: a power distribution device for an electric vehicle including a plurality of relays whose contacts are variable by a controller so as to distribute charging power of a battery pack to a distribution target device including a motor, A pair of inverter connection terminals to which the battery pack and the motor are respectively connected, a positive bus bar and a negative bus bar for connecting the battery separation unit, an OBC connection terminal to which a vehicle-mounted charger (OBC) is connected, the OBC connection terminal and the positive electrode A first relay and a first fuse positioned in series between the bus bars, a fast charging terminal to which external power is applied, and a second relay and a second fuse positioned in series between the fast charging terminal and the positive bus bar Including slow charging or fast charging is possible.

Description

전기자동차의 전력 분배 장치{Power distribution unit for electric vehicle}Power distribution unit for electric vehicle

본 발명은 전기자동차의 전력 분배 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 급속 충전과 완속 충전을 선택적으로 제공할 수 있는 전력 분배 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power distribution device for an electric vehicle, and more particularly, to a power distribution device capable of selectively providing fast charging and slow charging.

일반적으로 전력 분배 장치(Power Distribution Unit)는 전기차 구동을 위한 메인 전력 계통의 부품들에 인가되는 전력을 제어하여 효율적으로 분배시켜 줄 수 있게 하는 것으로서, 배터리나 PCU(Power Control Unit) 또는 PTC(Positive Temperature Coefficient Heater)와 같은 전력 분배 제어대상 부품들에 전기적으로 연결되는 복수의 연결단자들과 퓨즈와 릴레이 등의 회로 부품들을 포함한다.In general, a power distribution unit (Power Distribution Unit) controls and efficiently distributes power applied to components of a main power system for driving an electric vehicle. Temperature Coefficient Heater) includes a plurality of connection terminals electrically connected to the power distribution control target components such as circuit components such as fuses and relays.

상기 전력 분배 장치가 적용되는 전기 자동차는, 전기를 사용하여 운행되는 자동차를 의미하는 것으로, 크게 순수 전기 자동차(Batttery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다.An electric vehicle to which the power distribution device is applied refers to a vehicle operated using electricity, and may be largely divided into a battery powered electric vehicle and a hybrid electric vehicle.

여기서 순수 전기 자동차는, 전기만을 사용하여 주행하는 것으로, 일반적으로 전기 자동차라 명칭된다. Here, the pure electric vehicle runs using only electricity, and is generally referred to as an electric vehicle.

그리고 하이브리드 전기 자동차는 전기 및 화석 연료를 사용하여 주행하는 것을 의미한다. 그리고 이와 같은 전기 자동차에는, 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. And hybrid electric vehicles mean driving using electricity and fossil fuels. And in such an electric vehicle, a battery for supplying electricity for driving is provided.

특히, 순수 전기 자동차 및 하이브리드 전기 자동차 중 콘센트인(Plug-in) 타입의 하이브리드 전기 자동차의 경우에는, 상기 배터리가 외부의 전원으로부터 공급되는 전류에 의하여 충전된다.In particular, in the case of a plug-in type hybrid electric vehicle among pure electric vehicles and hybrid electric vehicles, the battery is charged by current supplied from an external power source.

한편 상기 배터리를 충전하기 위하여 전기 자동차 및 충전기에는 각각 커넥터가 구비된다. 그리고 상기 커넥터가 서로 연결된 상태에서, 외부의 전원으로부터 공급되는 전류에 의하여 상기 배터리가 충전된다.On the other hand, in order to charge the battery, the electric vehicle and the charger are each provided with a connector. And in a state in which the connectors are connected to each other, the battery is charged by a current supplied from an external power source.

종래 전기자동차의 전력 분배 장치와 관련하여, 본 발명의 출원인의 등록특허 10-2139572호(전기차 전력제어장치, 2020년 7월 24일 등록)에는 OBC에 공급된 전력을 BMS(배터리 팩) 및 전력분배 제어대상 부품들에 분배시키는 전력 분배 장치의 구성이 기재되어 있다.In relation to the conventional electric vehicle power distribution device, the applicant's Patent No. 10-2139572 (electric vehicle power control device, registered on July 24, 2020) of the present invention relates the power supplied to the OBC to the BMS (battery pack) and power A configuration of a power distribution device for distributing distribution control target parts is described.

그러나 종래에는 완속충전회로인 OBC의 전력만을 입력받아 충전하는 것으로, 급속충전이 불가능하다는 개선점이 있었다.However, in the prior art, only the power of the OBC, which is a slow charging circuit, was input and charged, and there was an improvement that rapid charging was impossible.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 급속충전이 가능한 전기자동차의 전력 분배 장치를 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention in view of the above problems is to provide a power distribution device for an electric vehicle capable of rapid charging.

구체적으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 급속충전이 가능함과 아울러 안전성을 개선할 수 있는 전력 분배 장치를 제공함에 있다.Specifically, the problem to be solved by the present invention is to provide a power distribution device capable of fast charging and improving safety.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 전기자동차의 전력 분배 장치는, 배터리 팩의 충전 전력을 모터를 포함하는 분배대상장치에 분배할 수 있도록 제어기에 의해 접점이 가변되는 다수의 릴레이를 포함하는 전기자동차의 전력 분배 장치에 있어서, 배터리 팩과 모터가 각각 연결되는 한 쌍의 인버터 연결단자와 배터리 분리부를 연결하는 양극 버스바 및 음극 버스바와, 차량탑재형충전기(OBC)가 접속되는 OBC 연결단자와, 상기 OBC 연결단자와 상기 양극 버스바 사이에 직렬로 위치하는 제1릴레이 및 제1퓨즈와, 외부 전력이 인가되는 급속충전단자와, 상기 급속충전단자와 상기 양극 버스바 사이에 직렬로 위치하는 제2릴레이 및 제2퓨즈를 포함하여 완속충전 또는 급속충전이 가능하다.In order to solve the above technical problems, the present invention provides a power distribution device for an electric vehicle comprising a plurality of relays whose contacts are variable by a controller so as to distribute charging power of a battery pack to a distribution target device including a motor In the power distribution device of an electric vehicle, a pair of inverter connection terminals to which a battery pack and a motor are respectively connected, a positive bus bar and a negative bus bar for connecting a battery separation unit, and an OBC connection terminal to which an in-vehicle charger (OBC) is connected and a first relay and a first fuse positioned in series between the OBC connection terminal and the anode bus bar, a fast charging terminal to which external power is applied, and a series position between the fast charging terminal and the anode bus bar Slow charging or rapid charging is possible, including a second relay and a second fuse.

본 발명의 실시예에서, 상기 양극 버스바는, 분할 구조이며, 분할 구조를 연결하는 메인 퓨즈를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the positive bus bar has a divided structure, and may further include a main fuse connecting the divided structures.

본 발명의 실시예에서, 상기 분배대상장치는 히터이며, 상기 히터를 연결하는 연결단자와 릴레이 사이에 위치하는 권선저항기를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the distribution target device is a heater, and may further include a winding resistor positioned between a relay and a connection terminal for connecting the heater.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1퓨즈는 제2퓨즈에 비하여 전류 용량이 작으며, 상기 제1릴레이는 상기 제1퓨즈의 전류 용량보다 더 큰 전류용량을 가지며, 상기 제2릴레이는 상기 제2퓨즈의 전류 용량보다 더 큰 전류용량을 가지며, 상기 제2릴레이의 전류용량은 상기 제1릴레이의 전류용량보다 큰 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first fuse has a smaller current capacity than the second fuse, the first relay has a larger current capacity than that of the first fuse, and the second relay has The second relay may have a larger current capacity than that of the fuse, and the second relay may have a larger current capacity than that of the first relay.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차의 전력 분배 장치의 블록 연결도이다.
도 2는 전력 분배 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 급속충전단자의 사양이다.
도 4는 본 발명 전력 분배 장치의 패키지 정면도이다.
도 5는 본 발명 전력 분배 장치의 패키지 좌측면도이다.
도 6은 본 발명 전력 분배 장치의 패키지 우측면도이다.
도 7은 본 발명 전력 분배 장치의 패키지 평면도이다.
도 8은 본 발명 전력 분배 장치의 패키지 저면도이다.1 is a block connection diagram of a power distribution device for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a power distribution device.
3 is a specification of a fast charging terminal.
4 is a front view of the package of the power distribution device of the present invention.
5 is a left side view of the package of the power distribution device of the present invention.
6 is a right side view of the package of the power distribution device of the present invention.
7 is a package plan view of the power distribution device of the present invention.
8 is a bottom view of the package of the power distribution device of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the configuration and effect of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be embodied in various forms and various modifications may be made. However, the description of the present embodiment is provided so that the disclosure of the present invention is complete, and to fully inform those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, the scope of the invention. In the accompanying drawings, components are enlarged in size from reality for convenience of description, and ratios of each component may be exaggerated or reduced.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above term may be used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be termed a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be termed a 'first component'. can Also, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Unless otherwise defined, terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those of ordinary skill in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차의 전력 분배 장치의 블록 연결도이다.1 is a block connection diagram of a power distribution device for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명 전력 분배 장치(10)는, 배터리팩(20)의 전력을 모터(50)에 공급하여 전기차를 구동하며, 에어컨(61), 스티어링(62), 에어펌프(63), 히터(64) 등의 분배 대상 기기(60)들 각각에 전력을 선택적으로 공급할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the power distribution device 10 of the present invention supplies electric power from a battery pack 20 to a motor 50 to drive an electric vehicle, and an air conditioner 61 , a steering 62 , and an air pump 63 . , it is possible to selectively supply power to each of the distribution target devices 60 such as the heater 64 .

또한 저전압 DC 컨버터(LDC, 70)에 연결되어 12V의 직류전압으로 변환하여 공급할 수 있도록 한다.In addition, it is connected to the low voltage DC converter (LDC, 70) to convert it into a DC voltage of 12V and supply it.

본 발명 전력 분배 장치(10)는 차량탑재형충전기(OBC, 30)에 연결되어 충전시 OBC(30)로부터 완속충전에 적합한 전력이 공급되면, 배터리팩(20)을 충전한다.When the power distribution device 10 of the present invention is connected to the vehicle-mounted charger (OBC, 30) and is supplied with power suitable for slow charging from the OBC 30 during charging, the battery pack 20 is charged.

도면에 도시되지는 않았으나, 비상 상황에서 배터리팩(20)을 분리하는 배터리 분리부(Battery Disconnect Unit, 이하 BDU)도 연결될 수 있다.Although not shown in the drawing, a Battery Disconnect Unit (hereinafter, BDU) for disconnecting the battery pack 20 in an emergency situation may also be connected.

또한, 본 발명 전력 분배 장치(10)는 외부의 전력을 직접 공급받아 배터리 팩(20)을 충전할 수 있으며, 이때 외부전력 공급부(40)는 실질적으로 전력 케이블일 수 있다.In addition, the power distribution device 10 of the present invention may be directly supplied with external power to charge the battery pack 20, in this case, the external power supply unit 40 may be substantially a power cable.

이와 같은 전력 분배를 위하여 전력 분배 장치(10)는 다수의 릴레이를 포함하며, 다수의 릴레이는 통신단자를 통해 연결되는 제어기(80)에 의해 제어된다.For such power distribution, the power distribution device 10 includes a plurality of relays, and the plurality of relays are controlled by the controller 80 connected through a communication terminal.

도 2는 본 발명 전력 분배 장치(10)의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of the power distribution device 10 of the present invention.

본 발명 전력 분배 장치(10)는 각각 양극 버스바(11)와 음극 버스바(12)를 포함한다. 상기 양극 버스바(11)는 주버스바(11a)에서 분기되는 다수의 분기버스바(11b~11f)를 포함하며, 각 분기버스바(11b~11f)에는 제1 내지 제5퓨즈(F1~F5)가 각각 직렬로 연결된다.The power distribution device 10 of the present invention includes an anode bus bar 11 and a cathode bus bar 12, respectively. The anode bus bar 11 includes a plurality of branch bus bars 11b to 11f branching from the main bus bar 11a, and first to fifth fuses F1 to F1 to each branch bus bar 11b to 11f. F5) are each connected in series.

상기 주버스바(11a)에는 메인 퓨즈(F0)가 직렬로 연결되어 있다.A main fuse F0 is connected in series to the main bus bar 11a.

상기 양극 버스바(11)의 주버스바(11a) 양단은 배터리 팩(20)에 인버터 연결단자(14)와 BDU 연결단자(17)에 각각 연결된다.Both ends of the main bus bar 11a of the positive bus bar 11 are respectively connected to the inverter connection terminal 14 and the BDU connection terminal 17 to the battery pack 20 .

인버터 연결단자(14)는 실질적으로 2개의 연결단자이며, 각각 배터리 팩(20)과 모터(50)의 연결을 위한 것이며, 배터리 팩(20)을 선택 제어하는 릴레이는 본 발명과 배터리 팩(20)의 사이에 위치할 수 있으며, 본 발명에서는 생략하고 설명한다.The inverter connection terminal 14 is substantially two connection terminals, each for the connection of the battery pack 20 and the motor 50, and the relay for selectively controlling the battery pack 20 is the present invention and the battery pack 20 ), and will be omitted and described in the present invention.

상기 제1 내지 제4퓨즈(F1~F4)는 일단 분기버스바(11b~11e)에 각각 연결되고, 타단은 제1 내지 제4릴레이(RL1~RL4)에 각각 연결된다.One end of the first to fourth fuses F1 to F4 is connected to the branch bus bars 11b to 11e, respectively, and the other end is respectively connected to the first to fourth relays RL1 to RL4.

상기 제1 내지 제4릴레이(RL1~RL4)는 통신단자(15)에 연결된 제어기(80)에 의해 접점 전환이 제어된다.Contact switching of the first to fourth relays RL1 to RL4 is controlled by the controller 80 connected to the communication terminal 15 .

상기 제1릴레이(RL1)는 상기 제어기(80)의 제어에 따라 양극 버스바(11)에 연결된 에어컨(61)에 전원을 공급하거나 차단하는 역할을 하며, 제2릴레이(RL2)는 OBC(30)가 연결되는 완속충전단자(19)를 통해 OBC(30)의 출력 전력이 양극 버스바(11)의 주버스바(11a)에 공급하거나 차단하여, OBC(30)에 의해 완속 충전 전력이 공급되는 상태에서 인버터 연결단자(14)를 통해 연결된 배터리 팩(20)을 충전하도록 한다.The first relay RL1 serves to supply or cut off power to the air conditioner 61 connected to the positive bus bar 11 according to the control of the controller 80 , and the second relay RL2 is the OBC 30 . ) through the slow charging terminal 19 to which the output power of the OBC 30 is supplied or blocked to the main bus bar 11a of the positive bus bar 11, slow charging power is supplied by the OBC 30 In this state, the battery pack 20 connected through the inverter connection terminal 14 is charged.

또한, 제3릴레이(RL3)는 히터(64)에 배터리 팩(20)의 전력을 공급하거나 차단하는 역할을 한다.In addition, the third relay RL3 serves to supply or cut off the power of the battery pack 20 to the heater 64 .

위의 각 릴레이의 기능은 예시적인 것이며, 필요에 따라 분배대상 기기(60)들 각각에 전력을 선택적으로 공급할 수 있도록 한다.The function of each of the above relays is exemplary, and power can be selectively supplied to each of the distribution target devices 60 as necessary.

본 발명에서는 외부전력 공급부(40)가 연결되는 급속충전단자(16)를 제공하며, 제4릴레이(RL4)를 제어하여 급속충전단자(16)를 주버스바(11a)에 연결하여 배터리 팩(20)을 급속충전할 수 있다.The present invention provides a rapid charging terminal 16 to which the external power supply unit 40 is connected, and by controlling the fourth relay RL4 to connect the rapid charging terminal 16 to the main bus bar 11a, the battery pack ( 20) can be rapidly charged.

즉, 제1 내지 제3릴레이(RL1~RL3)가 열린 상태에서, 제어기(80)의 제어에 따라 제4릴레이(RL4)가 닫힌 상태에서 급속 충전에 적합한 외부전력이 외부전력 공급부(40)를 통해, 급속충전단자(16)에 공급되고, 제4릴레이(RL4)를 통해 양극 버스바(11)에 공급된다.That is, in the state in which the first to third relays RL1 to RL3 are open, and in the state in which the fourth relay RL4 is closed under the control of the controller 80 , external power suitable for rapid charging is supplied to the external power supply unit 40 . Through, it is supplied to the rapid charging terminal 16, and is supplied to the positive bus bar 11 through the fourth relay RL4.

양극 버스바(11)에 공급된 전력은 인버터 연결단자(14)를 통해 배터리 팩(20)을 급속충전한다.The power supplied to the positive bus bar 11 rapidly charges the battery pack 20 through the inverter connection terminal 14 .

LDC(70)의 연결을 위한 저전압 출력단자(18)는 항상 12V의 직류전압이 출력될 수 있도록 릴레이가 적용되지 않으며, 보호를 위한 제5퓨즈(F5)에 의해 주버스바(11a)에 연결된다.A relay is not applied to the low voltage output terminal 18 for connecting the LDC 70 so that a DC voltage of 12V can always be output, and it is connected to the main bus bar 11a by the fifth fuse F5 for protection. do.

음극 버스바(12)는 별도의 퓨즈나 릴레이 없이 각 단자들에 연결되어 있는 것으로 도시하였다.The negative bus bar 12 is illustrated as being connected to each terminal without a separate fuse or relay.

이하에서는 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 한정하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described by limiting it in more detail.

먼저, 주버스바(11a)에 설치되는 메인 퓨즈(F0)는 상대적으로 고전력을 견디는 것으로 하며, 메인 퓨즈(F0)의 용량은 250A인 것으로 한다.First, it is assumed that the main fuse F0 installed on the main bus bar 11a withstands relatively high power, and the capacity of the main fuse F0 is 250A.

또한 제1 내지 제5퓨즈(F1~F5) 각각도 그 용량에 차이가 있는 것을 선택할 필요가 있다. 메인 퓨즈(F0)와 제1 내지 제5퓨즈(F1~F5) 각각은 과전류에 의한 손상을 방지하기 위한 것으로, 에어컨(61)에 전력을 공급하는 분기버스바(11b)에 연결된 제1퓨즈(F1)는 10A, OBC(30)의 완속충전전력을 공급받는 분기버스바(11c)에 연결된 제2퓨즈(F2)는 30A, 히터(64)에 전원을 공급하는 분기버스바(11d)에 연결된 제3퓨즈(F3)는 20A 용량의 퓨즈를 사용한다.In addition, it is necessary to select the first to fifth fuses F1 to F5 each having a difference in capacitance. Each of the main fuse F0 and the first to fifth fuses F1 to F5 is to prevent damage due to overcurrent, and the first fuse ( F1) is 10A, the second fuse F2 connected to the branch bus bar 11c receiving slow charging power of the OBC 30 is 30A, and the second fuse F2 is connected to the branch bus bar 11d supplying power to the heater 64 The third fuse F3 uses a 20A capacity fuse.

또한, 급속충전 전력의 공급을 위한 분기버스바(11e)에 연결되는 제4퓨즈(F4)는 200A 용량을 사용하며, 급속충전시 과전류에 의한 손상을 방지할 수 있다.In addition, the fourth fuse F4 connected to the branch bus bar 11e for supplying fast charging power uses a capacity of 200A and can prevent damage due to overcurrent during rapid charging.

마지막으로, LDC(70)에 배터리 팩(20)의 전력을 공급하는 분기라인(11f)에 연결된 제5퓨즈(F5)는 30A 용량의 퓨즈를 사용하는 것으로 한다.Finally, it is assumed that the fifth fuse F5 connected to the branch line 11f for supplying power of the battery pack 20 to the LDC 70 uses a fuse having a capacity of 30A.

또한, 히터(64)와 제3릴레이(RL3)의 사이에는 권선저항기(R)가 더 포함되어 있으며, 이때 권선저항기(R)는 50Ω J/ 50W를 사용한다.In addition, between the heater 64 and the third relay (RL3) is a winding resistor (R) is further included, in this case, the winding resistor (R) uses 50Ω J / 50W.

권선저항기(R)는 히터(64)의 고전압 전원보호를 위해 사용한다. The winding resistor R is used to protect the high voltage power supply of the heater 64 .

상기 메인 퓨즈(F0)와 제1 및 제5퓨즈(F1~F5)의 용량뿐만 아니라 제1 내지 제4릴레이(RL1~RL4) 각각도 적합한 용량의 것을 사용한다.In addition to the capacities of the main fuse F0 and the first and fifth fuses F1 to F5, the first to fourth relays RL1 to RL4 each have appropriate capacities.

즉, 제1 내지 제4릴레이(RL1~RL4)는 각각이 연결된 제1 내지 제4퓨즈(F1~F4)와 동일한 용량의 릴레이를 사용할 수 있다. That is, the first to fourth relays RL1 to RL4 may use relays having the same capacity as the first to fourth fuses F1 to F4 connected thereto.

다만, OBC(30)의 선택을 위한 제2릴레이(RL2)는 제2퓨즈(F2)의 용량인 30A보다 큰 40A의 것을 사용하며, 급속충전단자(16)를 선택하기 위한 제4릴레이(RL4)도 제4퓨즈(F4)의 용량인 200A보다 더 큰 250A 용량의 릴레이를 사용함으로써, 충전시 릴레이의 손상을 방지할 수 있다.However, the second relay RL2 for selecting the OBC 30 uses a 40A larger than the 30A capacity of the second fuse F2, and the fourth relay RL4 for selecting the fast charging terminal 16 ) can also prevent damage to the relay during charging by using a relay having a capacity of 250A, which is larger than 200A, which is a capacity of the fourth fuse (F4).

물론 제1 내지 제4릴레이(RL1~RL4)의 용량을 모두 250A 이상으로 큰 것을 사용할 수 있지만, 대용량의 릴레이 사용에 따른 비용의 증가 및 전력 소모를 줄이기 위하여 적정한 릴레이를 선택하여 사용하는 것으로 한다.Of course, all of the first to fourth relays RL1 to RL4 may have a large capacity of 250A or more, but an appropriate relay is selected and used in order to reduce the increase in cost and power consumption due to the use of a large capacity relay.

또한, 각 단자들도 적합한 사양을 선택한다.In addition, each terminal also selects a suitable specification.

아래의 표 1은 연결단자(13)의 사양 표이다.Table 1 below is a specification table of the connection terminal 13 .

Mechanical PerformanceMechanical Performance DurationDuration 500 times500 times VibrationVibration Conforms to the rule of motor in QC/T 413Conforms to the rule of motor in QC/T 413 ShockShock Acceleration 490m/s2Acceleration 490m/s2 Electrical performanceelectrical performance Rated currentRated current 16A16A Rated voltageRated voltage 600V AC600V AC Withstanding voltageWithstanding voltage 3000V AC3000V AC Insulator resistanceInsulator resistance ≥5000 MΩ≥5000 MΩ Environmental performanceEnvironmental performance Proof degreeproof degree IP67IP67 Environment
temperatureEnvironment
temperature -40℃～+125℃-40℃～+125℃

또한, 아래의 표 2는 LDC(70)의 연결을 위한 저전압 출력단자(18)의 사양을 정의한다.In addition, Table 2 below defines the specifications of the low voltage output terminal 18 for the connection of the LDC (70).

Mechanical PerformanceMechanical Performance Fire ClassificationFire Classification HBHB VibrationVibration AK Severity 2 (Body-Sealed)AK Severity 2 (Body-Sealed) ShockShock Acceleration 490m/s2Acceleration 490m/s2 Electrical performanceelectrical performance Current Carrying CapacityCurrent Carrying Capacity 40A at 85℃40A at 85℃ Voltage RangeVoltage Range Up to 850V DC(depends on the mating plug)Up to 850V DC(depends on the mating plug) HVILHVIL Intrgrated, internalIntegrated, internal ShieldingShielding 360 deg360 degrees Environmental performanceEnvironmental performance Proof degreeproof degree Plugged : IP67,IP6k9k / Unplugged:IP2XBPlugged: IP67,IP6k9k / Unplugged:IP2XB Operating
temperatureOperating
temperature -40℃ up to 140℃-40℃ up to 140℃

아울러 BDU 연결을 위한 BDU 연결단자(17)의 사양을 표 3에 나타내었다.In addition, the specification of the BDU connection terminal 17 for BDU connection is shown in Table 3.

Mechanical PerformanceMechanical Performance DurationDuration 500 times500 times VibrationVibration Conforms to the rule of motor in QC/T 413Conforms to the rule of motor in QC/T 413 ShockShock Acceleration 490m/s2Acceleration 490m/s2 Electrical performanceelectrical performance Rated currentRated current 200A200A Rated voltageRated voltage 500V AC500V AC Withstanding voltageWithstanding voltage 2000V AC2000V AC Insulator resistanceInsulator resistance ≥5000 MΩ≥5000 MΩ Environmental performanceEnvironmental performance Proof degreeproof degree IP67IP67 Environment
temperatureEnvironment
temperature -40℃～+120℃-40℃～+120℃

마지막으로, 급속충전단자(16)의 사양은 도 3에 도시하였다.Finally, the specification of the fast charging terminal 16 is shown in FIG.

이와 같이 본 발명은 전력 분배 장치를 이용하여 배터리 팩(20)을 급속충전 또는 완속충전을 선택적으로 할 수 있다.As described above, the present invention can selectively perform rapid charging or slow charging of the battery pack 20 using the power distribution device.

또한, 과전류로부터 내부 회로를 보호하며, 내부 회로 보호를 위한 비용을 줄일 수 있다.In addition, the internal circuit is protected from overcurrent, and the cost for protecting the internal circuit can be reduced.

본 발명의 다른 특징은 전력 분배 장치를 하나의 함체에 패키징하되, 패키지의 크기를 최소화할 수 있는 구조로 제공한다.Another feature of the present invention is that the power distribution device is packaged in a single enclosure, and provided in a structure capable of minimizing the size of the package.

도 4는 전력 분배 장치의 패키지(90)의 정면도이다. 도 5는 좌측면, 도 6은 우측면도이다.4 is a front view of the package 90 of the power distribution device. 5 is a left side view, and FIG. 6 is a right side view.

도 4 내지 도 6을 각각 참조하면 패키지(90)의 정면 상단에는 BDU 연결단자(17)와 연결단자(13)가 좌우로 배치되고, 그 하부에는 저전압 출력단자(18)와 완속충전단자(19)가 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 6 , the BDU connection terminal 17 and the connection terminal 13 are arranged on the left and right at the top of the front of the package 90 , and the low voltage output terminal 18 and the slow charging terminal 19 at the bottom thereof. ) can be placed.

좌측면에는 좌우로 급속충전 단자(16)와 통신단자(15)가 배치된다.On the left side, the rapid charging terminal 16 and the communication terminal 15 are arranged on the left and right.

우측면에는 배터리 팩(20)의 연결을 위한 인버터 연결단자(14)가 배치된다.An inverter connection terminal 14 for connecting the battery pack 20 is disposed on the right side.

이와 같은 단자들의 배치는 상호 간섭을 피함과 아울러 양극 버스바(11), 음극 버스바(12) 및 각 퓨즈들(F0, F1~F5)의 배치에 의해 결정된다.The arrangement of the terminals is determined by the arrangement of the positive bus bar 11 , the negative bus bar 12 , and each of the fuses F0 and F1 to F5 while avoiding mutual interference.

도 7은 본 발명의 패키지(90)의 탑커버를 제거한 상태의 평면도이다.7 is a plan view of a state in which the top cover of the package 90 of the present invention is removed.

이에 도시한 바와 같이 BDU 연결단자(17)와 인버터 연결단자(14)는 90도 절곡된 상태에서 양극 버스바(11)와 음극 버스바(12)에 의해 서로 연결된다.As shown in this figure, the BDU connection terminal 17 and the inverter connection terminal 14 are connected to each other by the positive bus bar 11 and the negative bus bar 12 in a 90 degree bent state.

즉, 양극 버스바(11)와 음극 버스바(12)는 일부에서 절곡된 구조가 되며, 양극 버스바(11)는 메인 퓨즈(F0)의 직렬연결을 위하여 적어도 2개로 분할된 구조를 가지게 된다.That is, the positive bus bar 11 and the negative bus bar 12 have a structure that is partially bent, and the positive bus bar 11 has a structure divided into at least two for serial connection of the main fuse F0. .

메인 퓨즈(F0)는 분할된 양극 버스바(11)를 연결하며, 급속충전단자(16)의 일단은 제4퓨즈(F4)에 의해 양극 버스바(11)의 일부에 연결된다.The main fuse F0 connects the divided positive bus bar 11, and one end of the fast charging terminal 16 is connected to a part of the positive bus bar 11 by the fourth fuse F4.

도 8은 본 발명의 저면도로서, 제1 내지 제4퓨즈(F1~F4)에 연결되는 제1 내지 제4릴레이(RL1~RL4)는 각각 제1 내지 제4퓨즈(F1~F4)의 아래쪽에 배치될 수 있음을 나타낸다.8 is a bottom view of the present invention, wherein the first to fourth relays RL1 to RL4 connected to the first to fourth fuses F1 to F4 are below the first to fourth fuses F1 to F4, respectively. indicates that it can be placed in

따라서 본 발명은 다수의 릴레이와 퓨즈를 하나의 함체에 패키징할 수 있으며, 전력 분배 장치(10)를 효율적으로 배치하여, 크기를 줄일 수 있다.Therefore, according to the present invention, a plurality of relays and fuses can be packaged in one housing, and the power distribution device 10 can be efficiently arranged to reduce the size.

이상에서 본 발명에 따른 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:전력 분배 장치 11:양극 버스바
12:음극 버스바 13:연결단자
14:인버터 연결단자 15:통신단자
16:급속충전단자 17:BDU 연결단자
18:저전압 출력단자 19:완속충전단자10: power distribution device 11: bipolar busbar
12: negative bus bar 13: connection terminal
14: inverter connection terminal 15: communication terminal
16: quick charging terminal 17: BDU connection terminal
18: low voltage output terminal 19: slow charging terminal

Claims (4)

배터리 팩의 충전 전력을 모터를 포함하는 분배대상장치에 분배할 수 있도록 제어기에 의해 접점이 가변되는 다수의 릴레이를 포함하는 전기자동차의 전력 분배 장치에 있어서,
배터리 팩과 모터가 각각 연결되는 한 쌍의 인버터 연결단자와 배터리 분리부를 연결하는 양극 버스바 및 음극 버스바;
차량탑재형충전기(OBC)가 접속되는 OBC 연결단자;
상기 OBC 연결단자와 상기 양극 버스바 사이에 직렬로 위치하는 제1릴레이 및 제1퓨즈;
외부 전력이 인가되는 급속충전단자; 및
상기 급속충전단자와 상기 양극 버스바 사이에 직렬로 위치하는 제2릴레이 및 제2퓨즈를 포함하여,
완속충전 또는 급속충전이 가능한 전력 분배 장치.A power distribution device for an electric vehicle comprising a plurality of relays whose contacts are variable by a controller so as to distribute charging power of a battery pack to a distribution target device including a motor,
a positive bus bar and a negative bus bar connecting a pair of inverter connection terminals to which the battery pack and the motor are respectively connected and the battery separation unit;
OBC connection terminal to which the vehicle-mounted charger (OBC) is connected;
a first relay and a first fuse positioned in series between the OBC connection terminal and the positive bus bar;
a fast charging terminal to which external power is applied; and
Including a second relay and a second fuse positioned in series between the fast charging terminal and the positive bus bar,
A power distribution device capable of slow or fast charging. 제1항에 있어서,
상기 양극 버스바는,
분할 구조이며,
분할 구조를 연결하는 메인 퓨즈를 더 포함하는 전력 분배 장치.According to claim 1,
The anode bus bar is
split structure,
The power distribution device further comprising a main fuse connecting the division structure. 제2항에 있어서,
상기 분배대상장치는 히터이며,
상기 히터를 연결하는 연결단자와 릴레이 사이에 위치하는 권선저항기를 더 포함하는 전력 분배 장치.3. The method of claim 2,
The distribution target device is a heater,
Power distribution device further comprising a winding resistor positioned between the relay and the connection terminal for connecting the heater. 제1항에 있어서,
상기 제1퓨즈는 제2퓨즈에 비하여 전류 용량이 작으며,
상기 제1릴레이는 상기 제1퓨즈의 전류 용량보다 더 큰 전류용량을 가지며,
상기 제2릴레이는 상기 제2퓨즈의 전류 용량보다 더 큰 전류용량을 가지며,
상기 제2릴레이의 전류용량은 상기 제1릴레이의 전류용량보다 큰 것을 특징으로 하는 전력 분배 장치.

According to claim 1,
The first fuse has a smaller current capacity than the second fuse,
The first relay has a larger current capacity than that of the first fuse,
The second relay has a larger current capacity than the current capacity of the second fuse,
A current capacity of the second relay is greater than a current capacity of the first relay.
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