KR20230063796A - 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법 - Google Patents

충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230063796A
KR20230063796A KR1020210149236A KR20210149236A KR20230063796A KR 20230063796 A KR20230063796 A KR 20230063796A KR 1020210149236 A KR1020210149236 A KR 1020210149236A KR 20210149236 A KR20210149236 A KR 20210149236A KR 20230063796 A KR20230063796 A KR 20230063796A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
charging equipment
resistance value
resistance
charging
Prior art date
Application number
KR1020210149236A
Other languages
English (en)
Inventor
정연재
이도경
강세기
심우권
권대환
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
주식회사 유라코퍼레이션
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 현대자동차주식회사, 기아 주식회사, 주식회사 유라코퍼레이션 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020210149236A priority Critical patent/KR20230063796A/ko
Priority to US17/893,952 priority patent/US20230135816A1/en
Priority to DE102022209263.5A priority patent/DE102022209263A1/de
Priority to CN202211109887.9A priority patent/CN116068462A/zh
Publication of KR20230063796A publication Critical patent/KR20230063796A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/68—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/68—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board
    • G01R31/69—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board of terminals at the end of a cable or a wire harness; of plugs; of sockets, e.g. wall sockets or power sockets in appliances
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • 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
    • 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
    • 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0038—Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing pulses or pulse trains according to amplitude)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/364—Battery terminal connectors with integrated measuring arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • 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
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

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

Abstract

커넥터에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 전압생성부;
생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 비교부; 및
전압값의 크기를 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 제어부를 포함하는 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 체결오류 검출 방법이 소개된다.

Description

충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법 {METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING CONNECTTION ERROR OF CHARGING EQUIPMENT}
본 발명은 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플러그-ICCB(In-Cable Control Box)-충전스테이션용 건-아웃렛을 포함하는 충전장비를 가정용 교류전원에 충전하는 두가지 모드 각각에 맞게 체결하여 차량용 배터리를 충전하는 충전 시스템에 있어서 각 모드에 필요한 각 충전장비가 맞게 체결(이하 '정체결'이라 함) 또는 잘못 체결(이하 '오체결'이라 함)되었는지를 비교기를 기반으로 검출하여 ICCB의 동작을 제어함으로써 체결시 발생할 수 있는 전기적 위험으로부터 사고를 방지하는 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법에 관한 것이다.
전기차(EV: Electric Vehicle)이나 플러그인 하이브리드차(PHV: Plug in Hybrid Vehicle)는 해당 차량의 모터에 공급하는 전력을 저장하는 배터리가 탑재되어 있다. 해당 배터리를 충전하는 시스템은 크게 가정용 전원을 통하여 차량 내 배터리를 충전하는 Mode2 충전 시스템 및 전기차 충전 스테이션을 통하여 차량 내 배터리를 충전하는 Mode3 충전 시스템으로 분류된다.
전기모터를 구동원으로 사용하는 친환경 자동차(전기자동차, 플러그인 하이브리드 전기자동차 등)에는 모터 구동을 위한 배터리가 장착되는데, 상기 배터리는 통상적으로 유선을 이용한 플러그인 충전방식을 통해 충전을 하고 있다.
플러그인 방식으로 차량의 배터리를 충전하기 위해서는 외부 충전기의 아웃렛 플러그가 꽂혀지도록 차량에는 인렛 플러그 및 잠금장치가 구비되어야 한다.
또한, 차량 내 배터리 충전 서비스를 이용하고자 하는 이용자는 Mode 2 및 Mode 3 충전 시스템을 이용하기 위하여 차량 내에 각각의 충전 시스템에 맞는 2개의 케이블을 구비해야 한다. 이는 이용자의 불편을 초래한다.
상기 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1952159 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 플러그-ICCB(In-Cable Control Box)-충전스테이션용 건-아웃렛을 포함하는 충전장비를 가정용 교류전원에 충전하는 두가지 모드 각각에 맞게 체결하여 차량용 배터리를 충전하는 충전 시스템에 있어서 각 모드에 필요한 각 충전장비가 맞게 체결(이하 '정체결'이라 함) 또는 잘못 체결(이하 '오체결'이라 함)되었는지를 비교기를 기반으로 검출하여 ICCB의 동작을 제어함으로써 체결시 발생할 수 있는 전기적 위험으로부터 사고를 방지하는 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법을 제공하고자 함이다.
본 발명에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치는, 커넥터에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 전압생성부;
생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 비교부; 및
전압값의 크기를 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
복수의 충전장비는 교류 전원과 연결되는 플러그, 충전스테이션 건, 전원과 연결된 충전장비와 접속되고, 충전하고자 하는 배터리가 구비된 차량의 인렛(inlet)과 연결되는 아웃렛;을 포함할 수 있다.
제어부는 충전장비를 동작하도록 제어한 뒤에, 전원의 전력 전송 개시 또는 전원의 전력 전송 중단 또는 전원의 전송되는 전력량을 제어하라는 CP(Control Pilot)신호를 기반으로 전원을 제어할 수 있다.
CP신호는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호이고,
제어부는 교류 전원과 연결되는 플러그의 저항값에 대응되는 전압의 전압값을 기반으로 CP신호의 최대 듀티를 산출할 수 있다.
아웃렛의 저항값에 대응되는 제1전압은 플러그의 저항값에 대응되는 제2전압보다 높고, 충전스테이션용 건의 저항값에 대응되는 제3전압은 제1전압보다 높을 수 있다.
아웃렛의 저항값은 제1 저항구간이고 플러그의 저항값은 제1 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제2 저항구간 내의 저항값이고 충전스테이션용 건의 저항값은 제2 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제3 저항구간 내의 저항값일 수 있다.
커넥터는 플러그와 접속되는 제1접속부; 및
아웃렛과 접속되는 제2접속부를 포함하고,
제1접속부 및 제2접속부는 서로 다른 색으로 라벨링(labeling)될 수 있다.
비교부는 '-'단에 입력되는 제1전압값이 '+'단에 입력되는 제2전압값보다 작은 경우 0이 아닌 출력전압을 출력하고, 제1전압값이 제2전압값보다 크거나 같은 경우 0인 출력전압을 출력하는 비교기(Comparator)일 수 있다.
제어부는 출력전압을 기반으로 매칭되는 충전장비가 커넥터와 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 충전장비간 체결오류 검출방법은, 전압생성부에서 커넥터에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 단계; 비교부에서 생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 단계; 및
제어부에서 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 단계를 포함한다.
전압을 생성하는 단계에서 복수의 충전장비는 교류 전원과 연결되는 플러그, 충전스테이션 건, 전원과 연결된 충전장비와 접속되고, 충전하고자 하는 배터리가 구비된 차량의 인렛(inlet)과 연결되는 아웃렛을 포함한다.
전압을 생성하는 단계에서 아웃렛의 저항값에 대응되는 제1전압은 플러그의 저항값에 대응되는 제2전압보다 높고, 충전스테이션용 건의 저항값에 대응되는 제3전압은 제1전압보다 높을 수 있다.
전압을 생성하는 단계에서 아웃렛의 저항값은 제1 저항구간이고 플러그의 저항값은 제1 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제2 저항구간 내의 저항값이고 충전스테이션용 건의 저항값은 제2 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제3 저항구간 내의 저항값일 수 있다.
전압값의 크기를 비교하는 단계에서 비교부에서 '-'단에 입력되는 제1전압값이 '+'단에 입력되는 제2전압값보다 작은 경우 0이 아닌 출력전압을 출력하고, 제1전압값이 제2전압값보다 크거나 같은 경우 0인 출력전압을 출력할 수 있다.
제어하는 단계에서 제어부에서 출력전압을 기반으로 매칭되는 충전장비가 커넥터와 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법에 따르면, 플러그-ICCB(In-Cable Control Box)-충전스테이션용 건-아웃렛을 포함하는 충전장비를 교류전원에 충전하는 두가지 모드 각각에 맞게 체결하여 차량용 배터리를 충전하는 충전 시스템에 있어서 각 모드에 필요한 각 충전장비가 맞게 체결(이하 '정체결'이라 함) 또는 잘못 체결(이하 '오체결'이라 함)되었는지를 비교기를 기반으로 검출하여 ICCB의 동작을 제어함으로써 체결시 발생할 수 있는 전기적 위험으로부터 사고를 방지한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 구성도.
도 2는 종래 충전모드에 따른 충전장비간 체결장치를 나타낸 도면.
도 3 내지 도 6은 충전모드에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결장치를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 방법을 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 방법을 나타낸 순서도.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
국가별로는 플러그의　종류(약 19개)가 상이하고, 국가별 가정용 최대 충전전류값도 상이하다. 본 발명은　ICCB에 연결 가능한　플러그의 종류별로 각각 고유 저항을 구비하도록 하고, ICCB에 플러그가 연결되었을 때,　연결된 플러그의 고유 저항을 기반으로 기 설정되어 있는　적합한　충전 전류를 판단한 후, 충전 전류값을 셋팅하는 것이다. 따라서, 본 발명에 따르면,　하나의 ICCB를 이용하여　여러 국가의 최대 충전전류값에 맞춰서 범용적으로　충전전류값을 셋팅하여 충전을　제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 구성도이고, 본 발명에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치는, 커넥터(C)에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 전압생성부(V);
생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 비교부(A); 및 전압값의 크기를 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 제어부(CB)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 충전장비는 교류 전원과 연결되는 플러그(P), 충전스테이션 건(G), 전원과 연결된 충전장비와 접속되고, 충전하고자 하는 배터리가 구비된 차량의 인렛(inlet)과 연결되는 아웃렛(O)을 포함한다. 커넥터(C)는 플러그(P)와 접속되는 제1접속부(L1); 및 아웃렛(O)과 접속되는 제2접속부(L2)를 포함한다.
도 2는 종래 충전모드에 따른 충전장비간 체결장치를 나타낸 도면이다. 차량의 배터리를 충전하는 시스템은 크게 가정용 전원을 통하여 차량 내 배터리를 충전하는 Mode2 충전 시스템 및 전기차 충전 스테이션을 통하여 차량 내 배터리를 충전하는 Mode3 충전 시스템으로 분류된다. 이때, 각각 별도의 체결장치가 필요하다.
도 3 내지 도 6은 충전모드에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결장치를 나타낸 도면이다. 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 충전장비는 Mode 2에 따른 교류 전원과 연결되는 플러그(P), Mode 3에 따른 교류 전원과 연결되는 충전스테이션 건(G), 전원과 연결된 충전장비와 접속되고, 충전하고자 하는 배터리가 구비된 차량의 인렛(inlet)과 연결되는 아웃렛(O)을 포함한다. 커넥터(C)는 플러그와 접속되는 제1접속부(L1); 및 아웃렛과 접속되는 제2접속부(L2)를 포함한다. 따라서, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 충전 시스템이 상이한 충전스테이션 건(G)이 커넥터(C)와 연결되지 못하도록 체결 오류를 검출할 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 도면이고, 본 발명에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치는, 커넥터에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 전압생성부(V);생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 비교부(A); 및 전압값의 크기를 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 제어부(CB)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치에서 아웃렛의 저항값에 대응되는 제1전압은 플러그의 저항값에 대응되는 제2전압보다 높고, 충전스테이션용 건의 저항값에 대응되는 제3전압은 제1전압보다 높을 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치에서 아웃렛의 저항값은 제1 저항구간이고 플러그의 저항값은 제1 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제2 저항구간 내의 저항값이고 충전스테이션용 건의 저항값은 제2 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제3 저항구간 내의 저항값일 수 있다. 이에 따라, 저항에 따라 달라지는 검출 전압을 이용하여 체결오류의 검출이 가능하다.
그리고, 비교부는 '-'단에 입력되는 제1전압값이 '+'단에 입력되는 제2전압값보다 작은 경우 0이 아닌 출력전압을 출력하고, 제1전압값이 제2전압값보다 크거나 같은 경우 0인 출력전압을 출력하는 비교기(Comparator)일 수 있다. 그리고 제어부는 출력전압을 기반으로 매칭되는 충전장비가 커넥터와 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 저항에 따른 전압의 차이를 통해 체결 오류 검출이 가능하다.
도 7을 참조하여, 제1접속부 및 제2접속부에서 플러그 및 아웃렛의 연결 상황별로 P3의 전압 구성에 대한 예시 및 각 예시별 ICCB 의 동작 여부를 정리하면 아래와 같다. 아래와 같이, 제1접속부 및 제2접속부에서 올바르게 연결된 경우에만 P3에서 5V가 검출되는 것이고, ICCB가 정상 동작하도록 하는 것이다.
Figure pat00001
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 도면이고, 제1접속부(L1)와 제2접속부(L2) 각각은 각각의 충전장비와 삽입 및 회전을 통하여 체결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치를 나타낸 도면이고, 제1접속부(L1)와 제2접속부(L2) 각각은 각각의 충전장비와 체결 후 분리가 되지 않도록 볼트(B)로 체결될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 방법을 나타낸 순서도이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 방법은 복수의 최대 충전 전류값에 각각 대응되는 전압값을 선정하는 단계(S802); 선정된 각각의 전압값에 대응되는 저항값을 선정하는 단계(S804); 선정된 저항값을 기반으로 ICCB의 CP신호의 최대 듀티를 산출하는 단계(S806); 및 체결된 충전장비의 저항을 인식한 뒤, 해당 저항값에 대응되는 최대 듀티로 제한되도록 제어하는 단계(S808)를 포함한다.
즉, 위의 충전장비간 체결오류 검출장치의 제어부에서 충전장비를 동작하도록 제어한 뒤에, 전원의 전력 전송 개시 또는 전원의 전력 전송 중단 또는 전원의 전송되는 전력량을 제어하라는 CP(Control Pilot)신호를 기반으로 전원을 제어할 수 있다. 또한, CP신호는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호이고,제어부는 교류 전원과 연결되는 플러그의 저항값에 대응되는 전압의 전압값을 기반으로 CP신호의 최대 듀티를 산출할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 방법을 나타낸 순서도이고, 본 발명에 따른 충전장비간 체결오류 검출방법은, 전압생성부에서 커넥터에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 단계(S902); 비교부에서 생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 단계(S904); 및 제어부에서 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 단계(S906)를 포함한다. 이는 도 1 및 도 7의 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장비간 체결오류 검출 장치의 메커니즘과 기술적 사상이 유사하므로, 더 이상의 기재는 생략한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
P: 플러그
L1: 제1 접속부
L2: 제2 접속부
C: 커넥터
CB: 제어부
V: 전압생성부
A: 비교부
G: 충전스테이션용 건
O: 아웃렛
B: 별 렌치 볼트
I: 삽입부

Claims (15)

  1. 커넥터에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 전압생성부;
    생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 비교부; 및
    전압값의 크기를 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수의 충전장비는 제1 전원과 연결되는 플러그, 제2 전원과 연결되는 충전스테이션 건, 전원과 연결된 충전장비와 접속되고, 충전하고자 하는 배터리가 구비된 차량의 인렛(inlet)과 연결되는 아웃렛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제어부는 충전장비를 동작하도록 제어한 뒤에, 전원의 전력 전송 개시 또는 전원의 전력 전송 중단 또는 전원의 전송되는 전력량을 제어하라는 CP(Control Pilot)신호를 기반으로 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    CP신호는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호이고,
    제어부는 교류 전원과 연결되는 플러그의 저항값에 대응되는 전압의 전압값을 기반으로 CP신호의 최대 듀티를 산출하는 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    아웃렛의 저항값에 대응되는 제1전압은 플러그의 저항값에 대응되는 제2전압보다 높고, 충전스테이션용 건의 저항값에 대응되는 제3전압은 제1전압보다 높은 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    아웃렛의 저항값은 제1 저항구간이고 플러그의 저항값은 제1 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제2 저항구간 내의 저항값이고 충전스테이션용 건의 저항값은 제2 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제3 저항구간 내의 저항값인 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    커넥터는 플러그와 접속되는 제1접속부 및 아웃렛과 접속되는 제2접속부를 포함하고,
    제1접속부 및 제2접속부는 서로 다른 색으로 라벨링(labeling)되는 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    비교부는 '-'단에 입력되는 제1전압값이 '+'단에 입력되는 제2전압값보다 작은 경우 0이 아닌 출력전압을 출력하고, 제1전압값이 제2전압값보다 크거나 같은 경우 0인 출력전압을 출력하는 비교기(Comparator)인 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제어부는 출력전압을 기반으로 매칭되는 충전장비가 커넥터와 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치.
  10. 전압생성부에서 커넥터에 접속되는 복수의 충전장비의 각 저항값에 대응되는 전압을 생성하는 단계;
    비교부에서 생성된 전압의 전압값의 크기를 비교하는 단계; 및
    제어부에서 비교한 결과를 기반으로 복수의 충전장비 중 사전 설정된 매칭되는 충전장비가 커넥터에 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 단계를 포함하는 충전장비간 체결오류 검출 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    전압을 생성하는 단계에서 복수의 충전장비는 교류 전원과 연결되는 플러그, 충전스테이션 건, 전원과 연결된 충전장비와 접속되고, 충전하고자 하는 배터리가 구비된 차량의 인렛(inlet)과 연결되는 아웃렛을 포함하는 충전장비간 체결오류 검출 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    전압을 생성하는 단계에서 아웃렛의 저항값에 대응되는 제1전압은 플러그의 저항값에 대응되는 제2전압보다 높고, 충전스테이션용 건의 저항값에 대응되는 제3전압은 제1전압보다 높은 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    전압을 생성하는 단계에서 아웃렛의 저항값은 제1 저항구간이고 플러그의 저항값은 제1 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제2 저항구간 내의 저항값이고 충전스테이션용 건의 저항값은 제2 저항구간 내의 전 범위 내의 저항값보다 높은 제3 저항구간 내의 저항값인 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    전압값의 크기를 비교하는 단계에서 비교부에서 '-'단에 입력되는 제1전압값이 '+'단에 입력되는 제2전압값보다 작은 경우 0이 아닌 출력전압을 출력하고, 제1전압값이 제2전압값보다 크거나 같은 경우 0인 출력전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 장치을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    제어하는 단계에서 제어부에서 출력전압을 기반으로 매칭되는 충전장비가 커넥터와 접속되는 경우에만 충전장비를 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전장비간 체결오류 검출 방법.
KR1020210149236A 2021-11-02 2021-11-02 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법 KR20230063796A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210149236A KR20230063796A (ko) 2021-11-02 2021-11-02 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법
US17/893,952 US20230135816A1 (en) 2021-11-02 2022-08-23 Apparatus for and method of detecting an error in a coupling between charging devices
DE102022209263.5A DE102022209263A1 (de) 2021-11-02 2022-09-06 Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einer Kopplung zwischen Ladevorrichtungen
CN202211109887.9A CN116068462A (zh) 2021-11-02 2022-09-13 用于检测充电装置之间的联接中的错误的设备和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210149236A KR20230063796A (ko) 2021-11-02 2021-11-02 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230063796A true KR20230063796A (ko) 2023-05-09

Family

ID=85983577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210149236A KR20230063796A (ko) 2021-11-02 2021-11-02 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230135816A1 (ko)
KR (1) KR20230063796A (ko)
CN (1) CN116068462A (ko)
DE (1) DE102022209263A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101952159B1 (ko) 2014-02-05 2019-02-26 테슬라, 인크. 전기차량용 충전시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101952159B1 (ko) 2014-02-05 2019-02-26 테슬라, 인크. 전기차량용 충전시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20230135816A1 (en) 2023-05-04
DE102022209263A1 (de) 2023-05-04
CN116068462A (zh) 2023-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8779719B2 (en) Charging control apparatus
US20200198478A1 (en) Device and method for charging electric vehicle
CN108437824B (zh) 基于pwm信号的电动汽车交流充电通信装置及方法
US9481324B2 (en) Vehicle battery charger
US9804034B2 (en) EVSE with cordset handle temperature measurement
US20200122585A1 (en) Reconfigurable micro-grid
US20110199048A1 (en) Charging cable, vehicle, and vehicle charging system
US8363364B2 (en) Power feed control device
WO2013054435A1 (ja) 電気自動車用の充電装置
US10953762B2 (en) Pilot signal detection and indication unit and electric vehicle charging system including the same
US20180072169A1 (en) Charging apparatus and method for electric vehicle
CN110855168A (zh) 车辆微电网即插即用电源插座面板
US20200047622A1 (en) Vehicle energy consumption during charging
CN105391111A (zh) 车辆充电设备和方法
CN116799930A (zh) 充电器及充电方法
KR20230063796A (ko) 충전장비간 체결오류 검출 장치 및 검출 방법
US20230264594A1 (en) Single phase vehicle to home electric vehicle supply equipment
CN111284340B (zh) 电动车的充电设备
US20230054799A1 (en) Charging device and charging system
CN116338343A (zh) 一种适用于新能源汽车交流充电的检测装置及方法
KR20200001922A (ko) 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법
KR20180128603A (ko) 전기자동차용 배터리 충전 장치 및 충전 방법
CN104716705B (zh) 用于给高电压蓄电池组充电的方法和系统
KR100273517B1 (ko) 전기자동차의 배터리 충전중 시동 제어방법
CN113859003B (zh) 车载充电机、控制车辆直流充电方法及充电转接头和车辆