KR20220131652A - Battery Part And Power System Including The Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리부에 관한 것으로, 특히 다수의 스위치에 의하여 제1 및 제2배터리의 출력을 제어하는 배터리부 및 이를 포함하는 전력 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery unit, and more particularly, to a battery unit for controlling outputs of first and second batteries by a plurality of switches, and a power system including the same.
최근 전 세계적으로 자동차 시장의 판도가 바뀌고 있으며, 많은 자동차 회사들이 전기 자동차를 비롯하여 하이브리드 자동차, 수소 자동차 등 미래 자동차의 연구에 적극 투자하고 있다. Recently, the global automobile market is changing, and many automobile companies are actively investing in research on future automobiles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and hydrogen vehicles.
전기 자동차용 전력 시스템에서는, 충전기를 통하여 고전압 배터리를 충전한 후, 충전된 고전압 배터리를 공급원으로 하여 차량 내 전장부하에 전원을 공급하고, 이를 위하여 전기 자동차용 전력 시스템은 저전압 직류컨버터(low DC-DC converter: LDC)를 필요로 한다.In a power system for an electric vehicle, after charging a high voltage battery through a charger, power is supplied to an electric load in the vehicle using the charged high voltage battery as a supply source. DC converter: LDC) is required.
도 1은 종래의 전기 자동차용 전력 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional power system for an electric vehicle.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 전기 자동차용 전력 시스템(10)은, 충전기(20), 배터리부(30), 고전압 직류컨버터(high DC-DC converter: HDC)(40), 인버터(42), 저전압 직류컨버터(low DC-DC converter: LDC)(50), 전장부하(52)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the conventional electric
충전기(20)는 배터리부(30)에 연결되어 배터리부(30)의 배터리(32)를 배터리전압(Vb)으로 충전하고, 배터리부(30)의 배터리(32)는 충전된 배터리전압(Vb)을 고전압 직류컨버터(40) 및 저전압 직류컨버터(50)에 공급한다.The
고전압 직류컨버터(40)는 배터리전압(Vb)을 고전위전압으로 승압하여 인버터(42)에 공급하고, 인버터(42)는 직류 고전위전압을 교류로 변환하여 모터(미도시)에 공급한다.The high
저전압 직류컨버터(50)는 배터리전압(Vb)을 저전위전압으로 강압하여 전장부하(52)에 공급한다. The low
이와 같이, 종래의 전기 자동차용 전력 시스템(10)은, 배터리전압(Vb)을 이용하여 전장부하(52)에 전원을 공급하기 위하여, 저전압 직류컨버터(50)를 필요로 하는데, 저전압 직류컨버터(50)에 의하여 전기 자동차용 전력 시스템(10)의 제조비용이 증가하고 그 결과 전기 자동차의 가격이 증가하는 문제가 있다. As described above, the conventional electric
본 발명은, 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 다수의 스위치에 의하여 제1 및 제2배터리의 출력을 제어함으로써, 저전압 직류컨버터가 생략되어 제조비용이 절감되는 배터리부 및 이를 포함하는 전력 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and by controlling the outputs of the first and second batteries by a plurality of switches, a low-voltage DC converter is omitted to reduce manufacturing costs, and a power system including the same aims to provide
그리고, 본 발명은, 다수의 스위치에 의하여 고전압 배터리 및 저전압 배터리의 입력 및 출력을 제어함으로써, 다양한 모드로 동작하여 기능성이 향상되는 배터리부 및 이를 포함하는 전력 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a battery unit having improved functionality by operating in various modes by controlling input and output of a high voltage battery and a low voltage battery by a plurality of switches, and a power system including the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 출력인덕터를 포함하는 충전기와; 상기 충전기에 연결되고, 제1전압으로 충전되는 제1배터리와; 상기 충전기에 연결되고, 상기 제1전압보다 낮은 제2전압으로 충전되는 제2배터리와; 상기 제1 및 제2배터리 사이에 연결되고, 상기 충전기, 상기 제1배터리 및 상기 제2배터리 사이의 연결을 제어하는 스위칭회로와; 상기 제1전압을 고전위전압으로 변환하여 출력하는 고전압 직류컨버터와; 상기 고전위전압을 직류에서 교류로 변환하는 인버터를 포함하는 전력 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, a charger including an output inductor; a first battery connected to the charger and charged with a first voltage; a second battery connected to the charger and charged with a second voltage lower than the first voltage; a switching circuit connected between the first and second batteries and controlling a connection between the charger, the first battery and the second battery; a high voltage DC converter converting the first voltage into a high potential voltage and outputting it; Provided is a power system including an inverter converting the high potential voltage from direct current to alternating current.
그리고, 상기 스위칭회로는, 상기 제1 및 제2배터리 사이의 병렬연결을 제어하는 제1스위치와; 상기 제1 및 제2배터리 사이의 직렬연결을 제어하는 제2스위치와; 상기 제1배터리와 상기 충전기 사이의 연결을 제어하는 제3 및 제4스위치를 포함할 수 있다.In addition, the switching circuit comprises: a first switch for controlling the parallel connection between the first and second batteries; a second switch for controlling the series connection between the first and second batteries; It may include third and fourth switches for controlling the connection between the first battery and the charger.
또한, 상기 충전기의 제1충전전극, 상기 제1배터리의 제1전극, 상기 제1스위치의 제1전극은 서로 연결되고, 상기 제2배터리의 제1전극, 상기 제1스위치의 제2전극, 상기 제2스위치의 제1전극은 서로 연결되고, 상기 제1배터리의 제2전극, 상기 제2스위치의 제2전극, 상기 제3스위치의 제1전극, 상기 제4스위치의 제1전극은 서로 연결되고, 상기 제3스위치의 제2전극은 상기 출력인덕터의 제1전극에 연결되고, 상기 제4스위치의 제2전극은 상기 충전기의 제2충전전극에 연결될 수 있다.In addition, the first charging electrode of the charger, the first electrode of the first battery, and the first electrode of the first switch are connected to each other, the first electrode of the second battery, the second electrode of the first switch, The first electrode of the second switch is connected to each other, and the second electrode of the first battery, the second electrode of the second switch, the first electrode of the third switch, and the first electrode of the fourth switch are connected to each other. connected, the second electrode of the third switch may be connected to the first electrode of the output inductor, and the second electrode of the fourth switch may be connected to the second charging electrode of the charger.
그리고, 제1모드에서, 상기 제2스위치는 온 상태를 갖고, 상기 제1, 제3 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고, 상기 제1 및 제2배터리는, 상기 충전기의 제1 및 제2충전전극 사이에 직렬로 연결되고, 상기 제1충전기에 의하여 각각 상기 제1 및 제2전압으로 동시에 충전될 수 있다.And, in the first mode, the second switch has an on state, the first, third, and fourth switches have an off state, respectively, and the first and second batteries are the first and second batteries of the charger. It is connected in series between the two charging electrodes, and may be simultaneously charged with the first and second voltages by the first charger, respectively.
또한, 제2모드에서, 상기 제4스위치는 온 상태를 갖고, 상기 제1, 제2 및 제3스위치는 각각 오프 상태를 갖고, 상기 제1배터리는, 상기 충전기의 제1 및 제2충전전극 사이에 연결되고, 상기 충전기에 의하여 상기 제1전압으로 충전될 수 있다.Further, in the second mode, the fourth switch has an on state, the first, second and third switches have an off state, respectively, and the first battery has the first and second charging electrodes of the charger. connected between them, and may be charged with the first voltage by the charger.
그리고, 제3모드에서, 상기 제1스위치는 온 상태를 갖고, 상기 제2, 제3 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고, 상기 제2배터리는, 상기 충전기의 제1 및 제2충전전극 사이에 연결되고, 상기 충전기에 의하여 상기 제2전압으로 충전될 수 있다.And, in the third mode, the first switch has an on state, the second, third and fourth switches have an off state, respectively, and the second battery has the first and second charging electrodes of the charger. connected between them, and may be charged with the second voltage by the charger.
또한, 제4모드에서, 상기 제1 및 제3스위치는 각각 온 상태를 갖고, 상기 제2 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고, 상기 제1배터리는 상기 충전기의 제1충전전극과 상기 출력인덕터의 제1전극 사이에 연결되고, 상기 제2배터리는, 충전기의 제1충전전극과 상기 출력인덕터의 제2전극 사이에 연결되고, 제1배터리에 의하여 충전될 수 있다.Further, in the fourth mode, the first and third switches have an on state, respectively, the second and fourth switches have an off state, respectively, and the first battery is connected to the first charging electrode of the charger and the output The second battery may be connected between the first electrode of the inductor, and the second battery may be connected between the first charging electrode of the charger and the second electrode of the output inductor, and be charged by the first battery.
그리고, 제5모드에서, 상기 제2 및 제3스위치는 각각 온 상태를 갖고, 상기 제1 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고, 상기 제2배터리의 제1 및 제2전극은 각각 상기 출력인덕터의 제1 및 제2전극에 연결되고, 상기 제2배터리는 상기 출력인덕터에 의하여 충전될 수 있다.And, in the fifth mode, the second and third switches have an on state, respectively, the first and fourth switches have an off state, respectively, and the first and second electrodes of the second battery each have the output It is connected to the first and second electrodes of the inductor, and the second battery may be charged by the output inductor.
본 발명은, 변압기의 출력부에 4개의 충전스위치를 추가하여 증가된 출력전압을 배터리에 공급함으로써, 소자효율이 향상되고 개발비용이 절감되는 효과를 갖는다. The present invention has the effect of improving device efficiency and reducing development costs by supplying an increased output voltage to the battery by adding four charging switches to the output part of the transformer.
그리고, 본 발명은, 다수의 스위치에 의하여 고전압 배터리 및 저전압 배터리의 입력 및 출력을 제어함으로써, 다양한 모드로 동작하여 기능성이 향상되는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of improving the functionality by operating in various modes by controlling the input and output of the high voltage battery and the low voltage battery by a plurality of switches.
도 1은 종래의 전기 자동차용 전력 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템을 도시한 회로도.
도 4a 내지 도 4e는 각각 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템의 제1 내지 제5모드의 동작상태를 도시한 회로도.1 is a block diagram illustrating a conventional power system for an electric vehicle.
2 is a block diagram illustrating a power system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram illustrating a power system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
4A to 4E are circuit diagrams illustrating first to fifth modes of operation of a power system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, respectively;
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the specific content of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템을 도시한 회로도이다. 2 is a block diagram illustrating a power system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a power system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템(110)은, 충전기(120), 배터리부(130), 고전압 직류컨버터(high DC-DC converter: HDC)(140), 인버터(142), 전장부하(152)를 포함한다.2 and 3 , the electric
충전기(120)는 배터리부(130)에 연결되는 제1 및 제2충전전극을 통하여 충전전압을 배터리부(130)에 공급한다.The
충전기(120)는 변압기(미도시)와 변압기 2차측의 출력인덕터(Lo)를 포함하는데, 출력인덕터(Lo)의 제1 및 제2전극은 배터리부(130)에 연결되고, 출력인덕터(Lo)의 제2전극은 충전기(120)의 제2충전전극과 동일하다.The
배터리부(130)는 제1배터리(132), 스위칭회로(134), 제2배터리(136)를 포함한다.The
제1배터리(132)는, 충전기(120)와 스위칭회로(134) 사이에 연결되고, 충전기(120)의 충전전압을 이용하여 고전위전압인 제1전압(V1)으로 충전된다.The
제1배터리(132)의 제1 및 제2전극은 각각 고전압 직류컨버터(140)에 연결되고, 충전된 제1전압(V1)은 제1배터리(132)의 제1 및 제2전극을 통하여 고전압 직류컨버터(140)에 공급된다. The first and second electrodes of the
제2배터리(136)는, 스위칭회로(134)와 충전기(120) 사이에 연결되고, 충전기(120)의 충전전압을 이용하여 저전위전압인 제2전압(V2)으로 충전된다.The
제2배터리(136)의 제1 및 제2전극은 각각 전장부하(152)에 연결되고, 충전된 제2전압(V2)은 제2배터리(136)의 제1 및 제2전극을 통하여 전장부하(152)에 공급된다.The first and second electrodes of the
예를 들어, 제1 및 제2배터리(132, 136)는 각각 직렬 또는 병렬 연결되는 다수의 단위배터리를 포함할 수 있고, 제1전압(V1)은 제2전압(V2)보다 큰 값일 수 있으며, 제1전압(V1)은 약 300V이고, 제2전압(V2)은 약 12V 또는 약 48V 일 수 있다.For example, the first and
스위칭회로(134)는, 제1배터리(132)와 제2배터리(136) 사이에 연결되고, 충전기(120), 제1배터리(132) 및 제2배터리(136) 사이의 연결을 제어한다.The
스위칭회로(134)는, 제1 및 제2배터리(132, 136) 사이의 병렬연결을 제어하는 제1스위치(S1), 제1 및 제2배터리(132, 136) 사이의 직렬연결을 제어하는 제2스위치(S2), 제1배터리(132)와 충전기(120) 사이의 연결을 제어하는 제3 및 제4스위치(S3 및 S4)를 포함한다. The
구체적으로, 제1배터리(132)의 제1전극(양극)은 충전기(120)의 제1충전전극, 제1스위치(S1)의 제1전극에 연결되고, 제1배터리(132)의 제2전극(음극)은 제2스위치(S2)의 제2전극, 제3스위치(S3)의 제1전극, 제4스위치(S4)의 제1전극에 연결된다.Specifically, the first electrode (positive electrode) of the
제2배터리(136)의 제1전극(양극)은 제1스위치(S1)의 제2전극, 제2스위치(S2)의 제1전극에 연결되고, 제2배터리(136)의 제2전극(음극)은 충전기(120)의 제2충전전극, 제4스위치(S4)의 제2전극에 연결된다.The first electrode (positive electrode) of the
제1스위치(S1)의 제1전극은 충전기(120)의 제1충전전극, 제1배터리(132)의 제1전극에 연결되고, 제1스위치(S1)의 제2전극은 제1배터리(136)의 제1전극, 제2스위치(S2)의 제1전극에 연결된다.The first electrode of the first switch S1 is connected to the first charging electrode of the
제2스위치(S2)의 제1전극은 제2배터리(136)의 제1전극, 제1스위치(S1)의 제2전극에 연결되고, 제2스위치(S2)의 제2전극은 제1배터리(132)의 제2전극, 제3스위치(S3)의 제1전극, 제4스위치(S4)의 제1전극에 연결된다.The first electrode of the second switch S2 is connected to the first electrode of the
제3스위치(S3)의 제1전극은 제1배터리(132)의 제2전극, 제2스위치(S2)의 제2전극, 제4스위치(S4)의 제1전극에 연결되고, 제3스위치(S3)의 제2전극은 출력인덕터(Lo)의 제1전극에 연결된다.The first electrode of the third switch S3 is connected to the second electrode of the
제4스위치(S4)의 제1전극은 제1배터리(132)의 제2전극, 제2스위치(S2)의 제2전극, 제3스위치(S3)의 제1전극에 연결되고, 제4스위치(S4)의 제2전극은 제2배터리(136)의 제2전극, 충전기(120)의 제2충전전극에 연결된다.The first electrode of the fourth switch S4 is connected to the second electrode of the
고전압 직류컨버터(140)는 제1배터리(132)의 제1전압(V1)을 고전위전압으로 승압하여 인버터(142)에 공급하고, 인버터(142)는 직류 고전위전압을 교류 고전위전압으로 변환하여 모터(미도시)에 공급한다.The high
전장부하(152)는 제2배터리(132)의 제2전압(V2)을 전원으로 이용하여 동작하는데, 예를 들어, 전장부하(152)는 램프, 히터, 에어컨, 와이퍼, ABS(anti-lock brake system), EPS(electric power steering)를 포함할 수 있다.The
이러한 전기 자동차용 전력 시스템(110)은 스위칭회로(134)를 이용하여 다양한 모드로 동작하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.The electric
도 4a 내지 도 4e는 각각 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템의 제1 내지 제5모드의 동작상태를 도시한 회로도로서, 도 2 및 도 3을 함께 참조하여 설명한다.4A to 4E are circuit diagrams illustrating first to fifth modes of operation of the power system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, respectively, which will be described with reference to FIGS. 2 and 3 .
도 4a에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2배터리(132, 136)를 동시에 충전하는 동시충전 모드인 제1모드에서, 제2스위치(S2)는 온(on) 상태를 갖고, 제1, 제3 및 제4스위치(S1, S3, S4)는 각각 오프(off) 상태를 갖는다.As shown in FIG. 4A, in the first mode, which is a simultaneous charging mode for simultaneously charging the first and
이에 따라, 제1 및 제2배터리(132, 136)는, 충전기(120)의 제1 및 제2충전전극 사이에 직렬로 연결되고, 충전기(120)의 충전전압에 의하여 각각 제1 및 제2전압(V1, V2)으로 동시에 충전된다. Accordingly, the first and
도 4b에 도시한 바와 같이, 제2배터리(136)는 충전하지 않고 제1배터리(132)만 충전하는 제1단독충전 모드인 제2모드에서, 제4스위치(S2)는 온 상태를 갖고, 제1, 제2 및 제3스위치(S1, S2, S3)는 각각 오프 상태를 갖는다.As shown in Fig. 4b, in the second mode, which is the first independent charging mode in which only the
이에 따라, 제1배터리(132)는, 충전기(120)의 제1 및 제2충전전극 사이에 연결되고, 충전기(120)의 충전전압에 의하여 제1전압(V1)으로 충전되는 반면, 제2배터리(136)는 충전기(120)로부터 전기적으로 분리된다.Accordingly, the
도 4c에 도시한 바와 같이, 제1배터리(132)는 충전하지 않고 제2배터리(136)만 충전하는 제2단독충전 모드인 제3모드에서, 제1스위치(S1)는 온 상태를 갖고, 제2, 제3 및 제4스위치(S2, S3, S4)는 각각 오프 상태를 갖는다.As shown in Fig. 4c, in the third mode, which is the second independent charging mode in which the
이에 따라, 제2배터리(136)는, 충전기(120)의 제1 및 제2충전전극 사이에 연결되고, 충전기(120)의 충전전압에 의하여 제2전압(V2)으로 충전되는 반면, 제1배터리(132)는 충전기(120)로부터 전기적으로 분리된다.Accordingly, the
도 4d에 도시한 바와 같이, 제1배터리(132)를 이용하여 제2배터리(136)를 충전하는 제1밸런싱(balancing) 모드인 제4모드에서, 제1 및 제3스위치(S1, S3)는 각각 온 상태를 갖고, 제2 및 제4스위치(S2, S4)는 각각 오프 상태를 갖는다.As shown in FIG. 4D, in the fourth mode, which is a first balancing mode in which the
이에 따라, 제1배터리(132)는 충전기(120)의 제1충전전극과 출력인덕터(Lo)의 제1전극 사이에 연결되고, 제2배터리(136)는 충전기(120)의 제1충전전극과 출력인덕터(Lo)의 제2전극 사이에 연결된다.Accordingly, the
제1배터리(132), 출력인덕터(Lo), 제2배터리(136)는 폐회로를 구성하고, 제1배터리(132)의 제1전압(V1)에 의하여 제2배터리(136)가 충전(powering) 된다. The
이때, 출력인덕터(Lo)의 전류가 증가할 수 있다.In this case, the current of the output inductor Lo may increase.
도 4e에 도시한 바와 같이, 출력인덕터(Lo)를 이용하여 제2배터리(136)를 충전하는 제2밸런싱 모드인 제5모드에서, 제2 및 제3스위치(S2, S3)는 각각 온 상태를 갖고, 제1 및 제4스위치(S1, S4)는 각각 오프 상태를 갖는다.As shown in FIG. 4E , in the fifth mode, which is the second balancing mode in which the
이에 따라, 제2배터리(136)의 제1 및 제2전극은 각각 출력인덕터(Lo)의 제1 및 제2전극에 연결된다.Accordingly, the first and second electrodes of the
제2배터리(136), 출력인덕터(Lo)는 폐회로를 구성하고, 출력인덕터(Lo)의 전류 및 전압에 의하여 제2배터리(136)가 충전(freewheeling) 된다.The
이때, 출력인덕터(Lo)의 전압이 증가할 수 있다.In this case, the voltage of the output inductor Lo may increase.
도 4d 및 도 4e의 제4 및 제5모드는 주기적으로 교대로 반복되어 제1배터리(132)가 충전상태(state of charging: SOC)가 낮아진 제2배터리(136)를 충전하는 하나의 밸런싱 모드를 구성할 수 있다.The fourth and fifth modes of FIGS. 4D and 4E are one balancing mode in which the
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 전력 시스템(110)에서는, 배터리부(130)를 제1 및 제2배터리(132, 136)와 스위칭회로(134)로 구성하고, 제2배터리(136)의 제2전압(V2)을 전장부하(152)에 직접 공급함으로써, 저전압 직류컨버터가 생략되어 제조비용이 절감된다. As described above, in the electric
그리고, 배터리부(130)의 스위칭회로(134)를 이용하여, 제1모드(동시충전 모드)에서 충전기(120)에 의하여 제1 및 제2배터리(132, 136)를 동시에 충전하거나, 제2 및 제3모드(단독충전 모드)에서 충전기(120)에 의하여 제1 및 제2배터리(132, 136) 중 하나만 충전하거나, 제4 및 제5모드(밸런싱 모드)에서 제1배터리(1332)에 의하여 제2배터리(136)를 충전함으로써, 다양한 모드로 동작하여 기능성이 향상된다.Then, using the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
110: 전력 시스템
120: 충전기
130: 배터리부
132, 136: 제1 및 제2배터리
134: 스위칭회로
140: 고전압 직류컨버터
142: 인버터
152: 전장부하110: power system 120: charger
130:
134: switching circuit 140: high voltage DC converter
142: inverter 152: electric load
Claims (8)
상기 충전기에 연결되고, 제1전압으로 충전되는 제1배터리와;
상기 충전기에 연결되고, 상기 제1전압보다 낮은 제2전압으로 충전되는 제2배터리와;
상기 제1 및 제2배터리 사이에 연결되고, 상기 충전기, 상기 제1배터리 및 상기 제2배터리 사이의 연결을 제어하는 스위칭회로와;
상기 제1전압을 고전위전압으로 변환하여 출력하는 고전압 직류컨버터와;
상기 고전위전압을 직류에서 교류로 변환하는 인버터
를 포함하는 전력 시스템.
a charger including an output inductor;
a first battery connected to the charger and charged with a first voltage;
a second battery connected to the charger and charged with a second voltage lower than the first voltage;
a switching circuit connected between the first and second batteries and controlling a connection between the charger, the first battery and the second battery;
a high voltage DC converter for converting the first voltage into a high potential voltage and outputting it;
An inverter that converts the high potential voltage from direct current to alternating current
power system comprising
상기 스위칭회로는,
상기 제1 및 제2배터리 사이의 병렬연결을 제어하는 제1스위치와;
상기 제1 및 제2배터리 사이의 직렬연결을 제어하는 제2스위치와;
상기 제1배터리와 상기 충전기 사이의 연결을 제어하는 제3 및 제4스위치
를 포함하는 전력 시스템.
The method of claim 1,
The switching circuit is
a first switch for controlling a parallel connection between the first and second batteries;
a second switch for controlling the series connection between the first and second batteries;
Third and fourth switches controlling the connection between the first battery and the charger
power system comprising
상기 충전기의 제1충전전극, 상기 제1배터리의 제1전극, 상기 제1스위치의 제1전극은 서로 연결되고,
상기 제2배터리의 제1전극, 상기 제1스위치의 제2전극, 상기 제2스위치의 제1전극은 서로 연결되고,
상기 제1배터리의 제2전극, 상기 제2스위치의 제2전극, 상기 제3스위치의 제1전극, 상기 제4스위치의 제1전극은 서로 연결되고,
상기 제3스위치의 제2전극은 상기 출력인덕터의 제1전극에 연결되고,
상기 제4스위치의 제2전극은 상기 충전기의 제2충전전극에 연결되는 전력 시스템.
3. The method of claim 2,
The first charging electrode of the charger, the first electrode of the first battery, and the first electrode of the first switch are connected to each other,
The first electrode of the second battery, the second electrode of the first switch, and the first electrode of the second switch are connected to each other,
The second electrode of the first battery, the second electrode of the second switch, the first electrode of the third switch, and the first electrode of the fourth switch are connected to each other,
The second electrode of the third switch is connected to the first electrode of the output inductor,
The second electrode of the fourth switch is connected to the second charging electrode of the charger.
제1모드에서,
상기 제2스위치는 온 상태를 갖고, 상기 제1, 제3 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고,
상기 제1 및 제2배터리는, 상기 충전기의 제1 및 제2충전전극 사이에 직렬로 연결되고, 상기 충전기에 의하여 각각 상기 제1 및 제2전압으로 동시에 충전되는 전력 시스템.
3. The method of claim 2,
In the first mode,
The second switch has an on state, and the first, third and fourth switches each have an off state,
The first and second batteries are connected in series between the first and second charging electrodes of the charger, and are simultaneously charged by the charger to the first and second voltages, respectively.
제2모드에서,
상기 제4스위치는 온 상태를 갖고, 상기 제1, 제2 및 제3스위치는 각각 오프 상태를 갖고,
상기 제1배터리는, 상기 충전기의 제1 및 제2충전전극 사이에 연결되고, 상기 충전기에 의하여 상기 제1전압으로 충전되는 전력 시스템.
3. The method of claim 2,
In the second mode,
The fourth switch has an on state, and the first, second and third switches each have an off state,
The first battery is connected between the first and second charging electrodes of the charger, and is charged with the first voltage by the charger.
제3모드에서,
상기 제1스위치는 온 상태를 갖고, 상기 제2, 제3 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고,
상기 제2배터리는, 상기 충전기의 제1 및 제2충전전극 사이에 연결되고, 상기 충전기에 의하여 상기 제2전압으로 충전되는 전력 시스템.
3. The method of claim 2,
In the third mode,
The first switch has an on state, and the second, third and fourth switches each have an off state,
The second battery is connected between the first and second charging electrodes of the charger, and is charged with the second voltage by the charger.
제4모드에서,
상기 제1 및 제3스위치는 각각 온 상태를 갖고, 상기 제2 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고,
상기 제1배터리는 상기 충전기의 제1충전전극과 상기 출력인덕터의 제1전극 사이에 연결되고,
상기 제2배터리는, 충전기의 제1충전전극과 상기 출력인덕터의 제2전극 사이에 연결되고, 제1배터리에 의하여 충전되는 전력 시스템.
3. The method of claim 2,
In the fourth mode,
The first and third switches each have an on state, and the second and fourth switches have an off state, respectively,
The first battery is connected between the first charging electrode of the charger and the first electrode of the output inductor,
The second battery is connected between the first charging electrode of the charger and the second electrode of the output inductor, and is charged by the first battery.
제5모드에서,
상기 제2 및 제3스위치는 각각 온 상태를 갖고, 상기 제1 및 제4스위치는 각각 오프 상태를 갖고,
상기 제2배터리의 제1 및 제2전극은 각각 상기 출력인덕터의 제1 및 제2전극에 연결되고,
상기 제2배터리는 상기 출력인덕터에 의하여 충전되는 전력 시스템.3. The method of claim 2,
In the fifth mode,
the second and third switches each have an on state, and the first and fourth switches each have an off state,
The first and second electrodes of the second battery are respectively connected to the first and second electrodes of the output inductor,
and the second battery is charged by the output inductor.
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KR102620382B1 (en) * | 2023-11-29 | 2024-01-03 | (주)아하 | Electric vehicle charging module for producing high output from multiple low-output power modules and driving method thereof |
WO2024186139A1 (en) * | 2023-03-07 | 2024-09-12 | 주식회사 이브니스 | Rapid charging system having simply constructed power conversion system by using battery |
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-
2021
- 2021-03-22 KR KR1020210036562A patent/KR102489508B1/en active IP Right Grant
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