KR20230068771A - Battery management system and method of electric personal mobility - Google Patents

Battery management system and method of electric personal mobility Download PDF

Info

Publication number
KR20230068771A
KR20230068771A KR1020210154898A KR20210154898A KR20230068771A KR 20230068771 A KR20230068771 A KR 20230068771A KR 1020210154898 A KR1020210154898 A KR 1020210154898A KR 20210154898 A KR20210154898 A KR 20210154898A KR 20230068771 A KR20230068771 A KR 20230068771A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
link capacitor
transportation means
charge
personal transportation
Prior art date
Application number
KR1020210154898A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102676538B1 (en
Inventor
신동영
Original Assignee
주식회사 현대케피코
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 주식회사 현대케피코 filed Critical 주식회사 현대케피코
Priority to KR1020210154898A priority Critical patent/KR102676538B1/en
Publication of KR20230068771A publication Critical patent/KR20230068771A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102676538B1 publication Critical patent/KR102676538B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • 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
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/50—Charging of capacitors, supercapacitors, ultra-capacitors or double layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

According to a preferred embodiment of the present invention, a charging and discharging system for an electric personal transportation means comprises: a battery management unit that performs charging of a DC link capacitor in case of key on of an electric personal transportation means; a current detection unit that detects a charging current according to charging of the DC link capacitor and generates a charging determination signal indicating a charging state of the DC link capacitor based on the charging current; and a control unit that checks the charging state of the DC link capacitor based on the charging determination signal.

Description

전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템 및 방법{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD OF ELECTRIC PERSONAL MOBILITY}Charging and discharging system and method for electric personal transportation

본 발명은 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charging and discharging system and method for an electric personal transportation means.

배터리와 전기모터를 기반으로 하는 전동형 개인 이동수단은 e-모빌리티(E-Mobility), 스마트 모빌리티(Smart Mobility), 퍼스널 모빌리티(Personal Mobility) 등으로 부르고 있으며, 전동 이륜차, 전동 휠, 전동 킥보드, 전기 자전거, 초소형 전기차 등을 포함할 수 있다.Electric personal mobility devices based on batteries and electric motors are called e-mobility, smart mobility, personal mobility, etc. It may include an electric bicycle, a micro electric vehicle, and the like.

전동형 개인 이동 수단은 배터리의 충방전을 위한 충방전 시스템을 구비한다.An electric personal transportation means includes a charging and discharging system for charging and discharging a battery.

전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템은, 모터 제어기에 내장된 메인스위치를 급격한 충전 전류로부터 보호하기 위해, 별도의 저항을 통해 DC 링크 커패시터(DC Link Capacitor)의 충전 전류를 제한하고 있다.In the charging/discharging system of the electric personal transportation means, the charging current of the DC link capacitor is limited through a separate resistor in order to protect the main switch embedded in the motor controller from rapid charging current.

또한, 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템은 고전압 법규 만족 및 사용자 감전 방지를 위해, 시동 키 오프(Key-Off) 후 모터 구동부의 DC 링크 커패시터에 충전된 고전압을 별도 방전 저항을 통해 방전하고 있다.In addition, the charging and discharging system of the electric personal transportation device discharges the high voltage charged in the DC link capacitor of the motor driving unit through a separate discharge resistor after the ignition key is turned off to satisfy the high voltage regulation and prevent electric shock to the user. .

충방전 시스템은 DC 링크 커패시터의 충전과 방전 수행시, 많은 전력이 소모되기 때문에 시멘트 저항과 같이 고전력 또는 대형 저항 소자를 사용하고 있어, PCB(Printed Circuit Board) 사용 면적이 크고 비용이 증가하는 문제가 있다.Since the charging and discharging system consumes a lot of power when charging and discharging DC link capacitors, high power or large resistive elements such as cement resistors are used, which increases the area of PCB (Printed Circuit Board) and increases cost. there is.

한편, 전동형 개인 이동 수단은 시동 키 온(Key-on) 시퀀스(Sequence) 상황에서 충방전 시스템에 의한 DC 링크 커패시터의 충전이 완료된 이후에 주행이 가능한데, 이때 DC 링크 커패시터의 충전 시간이 키 온 시퀀스 대부분을 차지한다.On the other hand, the electric personal transportation means can be driven after the charging of the DC link capacitor by the charging and discharging system is completed in the ignition key-on sequence. At this time, the charging time of the DC link capacitor is key-on. occupies most of the sequence.

즉, 종래에는 키 온 시퀀스 상황에서 DC 링크 커패시터의 충전 시 DC 링크 커패시터의 현재 충전 상태(State Of Charge, SOC)를 알 수 없어, 완충 상태의 DC 링크 커패시터를 기준으로 충전 시간이 키 온 시퀀스에 적용됨에 따라 불필요한 시간 소모가 발생하는 문제가 있다.That is, in the related art, when the DC link capacitor is charged in a key-on sequence situation, the current state of charge (SOC) of the DC link capacitor cannot be known, so the charging time is determined based on the DC link capacitor in a fully charged state according to the key-on sequence. As it is applied, there is a problem in that unnecessary time consumption occurs.

대한민국 등록특허 제10-1763702호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1763702

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 충전용 저항 및 방전용 저항을 하나로 통합하여 회로 구성의 복잡도를 감소시킬 수 있고, 충방전용 저항을 통해 충전 전류를 모니터링함으로써 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스에서 충전 시간을 단축시키는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the complexity of the circuit configuration can be reduced by integrating the charging resistor and the discharging resistor into one, and the electric personal transportation means by monitoring the charging current through the charging and discharging resistor. It is an object of the present invention to provide a charging and discharging system and method for an electric personal transportation means that shortens the charging time in a key-on sequence of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템은, 전동형 개인 이동 수단의 키 온(Key On)시, DC 링크 커패시터의 충전을 수행하는 배터리 관리부; 상기 DC 링크 커패시터의 충전에 따른 충전 전류를 감지하고, 상기 충전 전류를 기초로 상기 DC 링크 커패시터의 충전 상태를 나타내는 충전 판단 신호를 생성하는 전류 감지부; 및 상기 충전 판단 신호를 기초로 상기 DC 링크 커패시터의 충전 상태를 확인하는 제어부;를 포함한다.In order to achieve the above object, a charging/discharging system for an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention includes a battery management unit for charging a DC link capacitor when the key is turned on for the electric personal transportation means; a current detector sensing a charging current according to charging of the DC link capacitor and generating a charging determination signal indicating a charging state of the DC link capacitor based on the charging current; and a control unit that checks the state of charge of the DC link capacitor based on the charging determination signal.

상기 배터리 관리부는, 상기 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시, 턴 온(Turn On)되어 상기 DC 링크 커패시터를 충전시키는 충전 스위치를 포함할 수 있다.The battery management unit may include a charging switch that is turned on to charge the DC link capacitor when the key of the electric personal transportation means is turned on.

상기 배터리 관리부는, 상기 전동형 개인 이동 수단의 키 오프(Key Off)시, 상기 제어부에 의해 턴 온(Turn On)되어 상기 DC 링크 커패시터를 방전시키는 방전 스위치를 포함할 수 있다.The battery management unit may include a discharge switch that is turned on by the control unit and discharges the DC link capacitor when a key is off of the electric personal transportation means.

상기 배터리 관리부는, 상기 DC 링크 커패시터와 상기 충전 스위치의 드레인단 사이에 연결되고, 상기 DC 링크 커패시터와 상기 방전 스위치의 소스단 사이에 연결되는 충방전용 저항을 포함할 수 있다.The battery management unit may include a charge/discharge resistor connected between the DC link capacitor and a drain terminal of the charge switch and connected between the DC link capacitor and a source terminal of the discharge switch.

상기 배터리 관리부는, 상기 DC 링크 커패시터의 충전 완료시, 상기 제어부에 의해 턴 온되는 메인 스위치를 포함할 수 있다.The battery management unit may include a main switch turned on by the control unit when charging of the DC link capacitor is completed.

상기 전류 감지부는, 상기 충전 스위치의 턴 온에 따라 흐르는 상기 충방전용 저항의 전류를 기초로 상기 DC 링크 커패시터의 전압 상태에 대응하는 충전 판단 신호를 생성할 수 있다.The current detector may generate a charge determination signal corresponding to a voltage state of the DC link capacitor based on a current of the charge/discharge resistor flowing when the charge switch is turned on.

상기 전류 감지부는, 상기 충방전용 저항의 전류를 기초로 생성된 상기 충방전용 저항의 전압과 기설정된 기준 전압을 비교하여 비교 결과로 상기 충전 판단 신호를 출력하는 비교기; 및 상기 충전 판단 신호를 상기 제어부로 전달하는 포토 커플러;를 포함할 수 있다.The current sensing unit may include a comparator configured to compare a voltage of the charge/discharge resistor generated based on the current of the charge/discharge resistor with a preset reference voltage and output the charge determination signal as a comparison result; and a photo coupler for transmitting the charging determination signal to the control unit.

상기 제어부는, 상기 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시, 소정의 초기화 시간을 가질 수 있다.The control unit may have a predetermined initialization time when the key of the electric personal mobility means is turned on.

상기 제어부는, 상기 충전 판단 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하는 시점을 DC 링크 커패시터의 충전 완료 상태로 판단할 수 있다.The control unit may determine a time when the charging determination signal changes from a high level to a low level as a charging completion state of the DC link capacitor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법은, 배터리 관리부가 전동형 개인 이동 수단의 키 온(Key On) 시, DC 링크 커패시터의 충전을 수행하는 충전 단계; 전류 감지부가 상기 DC 링크 커패시터의 충전 중에 충방전용 저항에 흐르는 전류를 감지하고, 상기 충방전용 전류에 흐르는 전류를 기초로 충전 판단 신호를 생성하는 전류 감지 단계; 및 제어부가 상기 충전 판단 신호를 이용하여 상기 DC 링크 커패시터의 충전 상태를 확인하는 충전 판단 단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, a charging and discharging method of an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention is performed by charging a DC link capacitor when the battery management unit is key-on of the electric personal transportation means. filling step; a current sensing step in which a current sensing unit senses a current flowing through a charge/discharge resistor while charging the DC link capacitor, and generates a charge determination signal based on the current flowing through the charge/discharge current; and a charging determination step in which the control unit checks the charging state of the DC link capacitor using the charging determination signal.

상기 충전 판단 단계에서, 상기 제어부는, 상기 충전 판단 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하는 시점을 DC 링크 커패시터의 충전 완료 상태로 판단할 수 있다.In the charging determination step, the control unit may determine a time when the charging determination signal changes from a high level to a low level as a charging completion state of the DC link capacitor.

상기 제어부가 상기 DC 링크 커패시터의 충전 완료 상태로 판단되면, 메인 스위치(T1)를 턴 온 시킴으로써 상기 전동형 개인 이동 수단의 동작을 위한 모터 제어를 준비하는 준비 단계;를 더 포함할 수 있다.A preparation step of preparing motor control for operation of the electric personal transportation means by turning on the main switch T1 when the control unit determines that the DC link capacitor is fully charged.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템 및 방법에 의하면, 충전용 저항 및 방전용 저항을 하나로 통합하여 회로 구성의 복잡도를 감소시킬 수 있고, 통합된 충방전용 저항을 통해 충전 전류를 모니터링함으로써 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스에서 충전 시간을 단축하는 효과가 있다.According to the charging and discharging system and method of the electric personal transportation means according to the preferred embodiment of the present invention, the complexity of the circuit configuration can be reduced by integrating the charging resistor and the discharging resistor into one, and through the integrated charging and discharging resistor By monitoring the charging current, there is an effect of shortening the charging time in the key-on sequence of the electric personal transportation means.

또한, 저항 소자의 사용 개수 감소로 인한 비용 절감 효과가 있다.In addition, there is a cost reduction effect due to a reduction in the number of resistor elements used.

또한, 키 온 시퀀스 시간이 단축됨에 따라 전동형 개인 이동 수단의 빠른 이용이 가능한 효과가 있다.In addition, as the key-on sequence time is shortened, there is an effect of enabling rapid use of the electric personal transportation means.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템의 회로도이다.
도 2는 도 1의 DC 링크 커패시터의 충전과 방전에 따른 각종 구성요소의 전압 레벨을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템의 DC 링크 커패시터 충전에 따른 각종 신호를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법의 순서도이다.1 is a circuit diagram of a charging and discharging system for an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing voltage levels of various components according to charging and discharging of the DC link capacitor of FIG. 1 .
3 is a diagram showing various signals according to the charging of the DC link capacitor of the charging and discharging system of the electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a flow chart of a method for charging and discharging an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, although preferred embodiments of the present invention will be described below, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a charging and discharging system for an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템(100)은, 충전용 저항 및 방전용 저항을 하나로 통합하여 회로 구성의 복잡도를 감소시킬 수 있고, 하나로 통합된 충방전용 저항을 통해 충전 전류를 모니터링함으로써 DC 링크 커패시터의 완충 상태를 확인 가능하고, 이를 기초로 차량의 키 온 시퀀스에서 충전 시간을 가변함으로써 키 온 시퀀스 시간을 감소시키는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 1 , the charging and discharging system 100 of a motorized personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention can reduce the complexity of circuit configuration by integrating a charging resistor and a discharging resistor into one. It is possible to check the fully charged state of the DC link capacitor by monitoring the charging current through the integrated charge/discharge resistor, and based on this, the key-on sequence time is reduced by varying the charging time in the key-on sequence of the vehicle.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템(100)은, 배터리 관리부(110), 전류 감지부(120), 제어부(130), 및 아날로그 디지털 컨버터부(140)를 포함할 수 있다.The charging and discharging system 100 of an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention includes a battery management unit 110, a current detection unit 120, a control unit 130, and an analog-to-digital converter unit 140. can do.

배터리 관리부(110)는, 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스 상태에서 DC 링크 커패시터(C)의 충전을 수행할 수 있다. 배터리 관리부(110)는 차량의 키 오프 상태에서 DC 링크 커패시터(C)의 방전을 수행할 수 있다. 배터리 관리부(110)는 DC 링크 커패시터(C), 복수의 저항(R1, R2, R3), 및 복수의 스위치(T1, T2, T3)를 포함할 수 있다.The battery management unit 110 may charge the DC link capacitor C in a key-on sequence state of the electric personal mobility means. The battery manager 110 may discharge the DC link capacitor C in the vehicle key-off state. The battery manager 110 may include a DC link capacitor C, a plurality of resistors R1 , R2 , and R3 , and a plurality of switches T1 , T2 , and T3 .

DC 링크 커패시터(C)는 전동형 개인 이동 수단의 모터(미도시)를 구동하는 구동 전압이 충전될 수 있다. DC 링크 커패시터(C)는 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스에서 배터리(BAT)로부터 전압이 충전될 수 있다. DC 링크 커패시터(C)는 전동형 개인 이동 수단의 키 오프 시퀀스에서 방전될 수 있다. 일 실시예에 있어서, DC 링크 커패시터(C)는 2,2000의 커패시턴스를 가질 수 있다.The DC link capacitor C may be charged with a driving voltage that drives a motor (not shown) of the electric personal transportation means. The DC link capacitor C may be charged with voltage from the battery BAT in a key-on sequence of the electric personal mobility means. The DC link capacitor C may be discharged in a key-off sequence of the motorized personal transportation means. In one embodiment, DC link capacitor C may have a capacitance of 2,2000.

복수의 저항(R1, R2, R3)은, 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 및 충방전용 저항(R3)을 포함할 수 있다.The plurality of resistors R1 , R2 , and R3 may include a first resistor R1 , a second resistor R2 , and a charge/discharge resistor R3 .

제1 저항(R1)은 DC 링크 커패시터(C)에 병렬 연결될 수 있다. 배터리(BAT)의 양전압단에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 저항(R1)은 300K의 저항값을 가질 수 있다.The first resistor (R1) may be connected in parallel to the DC link capacitor (C). It can be connected to the positive voltage terminal of the battery (BAT). In one embodiment, the first resistor R1 may have a resistance value of 300K.

제2 저항(R2)은 제1 저항(R1)에 직렬 연결될 수 있다. 제2 저항(R2)은 DC 링크 커패시터(C)에 병렬 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 저항(R2)은 11K의 저항값을 가질 수 있다.The second resistor R2 may be connected in series with the first resistor R1. The second resistor R2 may be connected in parallel to the DC link capacitor C. In one embodiment, the second resistor R2 may have a resistance value of 11K.

충방전용 저항(R3)은 DC 링크 커패시터(C)의 충전시 충전 전류가 흐를 수 있다. 충방전용 저항(R3)은 DC 링크 커패시터(C)의 방전시 방전 전류가 흐를 수 있다. 즉, 충방전용 저항(R3)은 DC 링크 커패시터(C)의 충전과 방전 모두에 이용될 수 있다. 충방전용 저항(R3)은 일단이 DC 링크 커패시터(C)에 연결될 수 있다. 충방전용 저항(R3)은 타단이 충전 스위치(T2) 및 방전 스위치(T3) 사이에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 충방전용 저항(R3)은 47의 저항값을 가질 수 있다.A charging current may flow through the charging/discharging resistor R3 when the DC link capacitor C is charged. A discharge current may flow through the charge/discharge resistor R3 when the DC link capacitor C is discharged. That is, the charge/discharge resistor R3 may be used for both charging and discharging of the DC link capacitor C. One end of the charge/discharge resistor R3 may be connected to the DC link capacitor C. The other end of the charge/discharge resistor R3 may be connected between the charge switch T2 and the discharge switch T3. In one embodiment, the charge/discharge resistor R3 may have a resistance value of 47.

복수의 스위치(T1, T2, T3)는, 메인 스위치(T1), 충전 스위치(T2), 및 방전 스위치(T3)를 포함할 수 있다.The plurality of switches T1 , T2 , and T3 may include a main switch T1 , a charge switch T2 , and a discharge switch T3 .

메인 스위치(T1)는 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스 수행 이후에 DC 링크 커패시터(C)에 충분한 전압이 충전되면, 제어부(130)에 의해 턴 온(Turn On) 동작하여 모터와 DC 링크 커패시터(C)의 연결을 수행할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 메인 스위치(T1)는 모스펫(MOSFET) 소자일 수 있다.The main switch (T1) is turned on by the control unit 130 when sufficient voltage is charged in the DC link capacitor (C) after performing the key-on sequence of the electric personal transportation means, and the motor and the DC link capacitor are turned on. The connection of (C) can be performed. In one embodiment, the main switch T1 may be a MOSFET device.

메인 스위치(T1)는 드레인단이 DC 링크 커패시터(C)에 연결될 수 있다. 메인 스위치(T1)는 소스단이 모터 구동부(미도시)에 연결될 수 있다.The drain terminal of the main switch T1 may be connected to the DC link capacitor C. A source terminal of the main switch T1 may be connected to a motor driving unit (not shown).

충전 스위치(T2)는, 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스 수행 단계에서 DC 링크 캐퍼시터(C)의 충전을 수행하도록 평상시 턴 온(Turn On) 상태로 유지될 수 있다. 즉, 충전 스위치(T2)는 제어부(130)의 초기화 시간과 관계없이 턴 온 상태를 유지할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 충전 스위치(T2)는 모스펫 소자일 수 있다.The charge switch T2 may be maintained in a normal turn-on state to charge the DC link capacitor C in the key-on sequence execution step of the electric personal mobility means. That is, the charge switch T2 may maintain a turned-on state regardless of the initialization time of the control unit 130 . In one embodiment, the charging switch T2 may be a MOSFET device.

충전 스위치(T2)는 드레인단이 충방전용 저항(R3)의 타단에 연결될 수 있다. 충전 스위치(T2)는 소스단이 배터리(BAT)의 음전압단에 연결될 수 있다.The charge switch T2 may have a drain end connected to the other end of the charge/discharge resistor R3. A source terminal of the charge switch T2 may be connected to a negative voltage terminal of the battery BAT.

방전 스위치(T3)는, 전동형 개인 이동 수단의 키 오프시 DC 링크 커패시터(C)의 방전을 수행하도록 제어부(130)에 의해 턴 온 동작할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방전 스위치(T3)는 모스펫 소자일 수 있다.The discharge switch T3 may be turned on by the control unit 130 to discharge the DC link capacitor C when the key of the electric personal transportation means is turned off. In one embodiment, the discharge switch T3 may be a MOSFET device.

방전 스위치(T3)는 드레인단이 DC 링크 커패시터(C)에 연결될 수 있다. 방전 스위치(T3)는 소스단이 충방전용 저항(R3)의 타단에 연결될 수 있다.A drain terminal of the discharge switch T3 may be connected to the DC link capacitor C. A source end of the discharge switch T3 may be connected to the other end of the charge/discharge resistor R3.

전류 감지부(120)는, DC 링크 커패시터(C)의 충전시 충방전용 저항(R3)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 전류 감지부(120)는 충방전용 저항(R3)에 흐르는 전류를 기초로 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전량을 측정할 수 있다. 전류 감지부(120)는 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전량을 제어부(130)에 전송할 수 있다.The current detection unit 120 may detect a current flowing through the charge/discharge resistor R3 when the DC link capacitor C is charged. The current detection unit 120 may measure the current charge amount of the DC link capacitor C based on the current flowing through the charge/discharge resistor R3. The current sensor 120 may transmit the current charge amount of the DC link capacitor C to the control unit 130 .

전류 감지부(120)는 복수의 저항(R4, R5, R6, R7), 제너 다이오드(ZD), 비교기(CMP), 포토 커플러(PC, Photo Coupler), 및 전원(V1)을 포함할 수 있다.The current sensing unit 120 may include a plurality of resistors R4, R5, R6, and R7, a zener diode ZD, a comparator CMP, a photo coupler PC, and a power source V1. .

복수의 저항(R4, R5, R6, R7)은 고전압으로부터 회로 보호를 위해 구비될 수 있다. 복수의 저항(R4, R5, R6, R7)은 제4 저항(R4), 제5 저항(R5), 제6 저항(R6), 및 제7 저항(R7)을 포함할 수 있다.A plurality of resistors (R4, R5, R6, R7) may be provided to protect the circuit from high voltage. The plurality of resistors R4 , R5 , R6 , and R7 may include a fourth resistor R4 , a fifth resistor R5 , a sixth resistor R6 , and a seventh resistor R7 .

제4 저항(R4)은, 일단이 DC 링크 커패시터(C)와 충방전용 저항(R3)의 사이에 연결될 수 있다. 제4 저항(R4)은 타단이 비교기(CMP)의 제2 입력단에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제4 저항(R4)은 100K의 저항값을 가질 수 있다.One end of the fourth resistor R4 may be connected between the DC link capacitor C and the charge/discharge resistor R3. The other end of the fourth resistor R4 may be connected to the second input terminal of the comparator CMP. In one embodiment, the fourth resistor R4 may have a resistance value of 100K.

제5 저항(R5)은, 일단이 제4 저항(R4)의 타단에 연결될 수 있다. 제5 저항(R5)은 타단이 충방전용 저항(R3)과 비교기(CMP)의 제1 입력단 사이에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제5 저항(R5)은 20K의 저항값을 가질 수 있다.One end of the fifth resistor R5 may be connected to the other end of the fourth resistor R4. The other end of the fifth resistor R5 may be connected between the charge/discharge resistor R3 and the first input end of the comparator CMP. In one embodiment, the fifth resistor R5 may have a resistance value of 20K.

제6 저항(R6)은, 일단이 DC 링크 커패시터(C)와 충방전용 저항(R3)의 사이에 연결될 수 있다. 제6 저항(R6)은 타단이 포토 커플러(PC)의 입력단에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제6 저항(R6)은 2K의 저항값을 가질 수 있다.One end of the sixth resistor R6 may be connected between the DC link capacitor C and the charge/discharge resistor R3. The other end of the sixth resistor R6 may be connected to the input terminal of the photo coupler PC. In one embodiment, the sixth resistor R6 may have a resistance value of 2K.

제7 저항(R7)은, 일단이 전원(V1)에 연결될 수 있다. 제7 저항(R7)은 타단이 포토 커플러(PC)의 출력단에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제7 저항(R7)은 10K의 저항값을 가질 수 있다.One end of the seventh resistor R7 may be connected to the power source V1. The other end of the seventh resistor R7 may be connected to the output terminal of the photo coupler PC. In one embodiment, the seventh resistor R7 may have a resistance value of 10K.

제너 다이오드(ZD)는 제5 저항(R5)에 병렬 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제너 다이오드(ZD)는 DC 링크 커패시터(C)의 전압 측정에 이용되도록 사용자의 필요에 따라 적절한 항복 전압을 가질 수 있다.The zener diode ZD may be connected in parallel to the fifth resistor R5. In one embodiment, the Zener diode (ZD) may have an appropriate breakdown voltage according to a user's need to be used for measuring the voltage of the DC link capacitor (C).

비교기(CMP)는 제너 다이오드(ZD)에 의한 기준 전압이 입력되는 제1 입력단과 충방전용 저항(R3)의 전압이 입력되는 제2 입력단을 가질 수 있다. 비교기(CMP)는 충방전용 저항(R3)의 전압과 기준 전압의 비교를 통해 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전 전압에 대응하는 충전 판단 신호를 출력할 수 있다.The comparator CMP may have a first input terminal to which the reference voltage by the Zener diode ZD is input and a second input terminal to which the voltage of the charge/discharge resistor R3 is input. The comparator CMP may output a charging determination signal corresponding to the current charging voltage of the DC link capacitor C by comparing the voltage of the charging/discharging resistor R3 with the reference voltage.

비교기(CMP)는 제1 입력단이 충방전용 저항(R3)의 타단에 연결되고 제2 입력단이 제4 저항(R4)과 제5 저항(R5)의 사이에 연결될 수 있다. 비교기(CMP)는 출력단이 포토 커플러(PC)의 입력단에 연결될 수 있다.The comparator CMP may have a first input terminal connected to the other terminal of the charge/discharge resistor R3 and a second input terminal connected between the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5. An output terminal of the comparator CMP may be connected to an input terminal of the photo coupler PC.

포토 커플러(PC, Photo Coupler)는 비교기(CMP)의 충전 판단 신호를 제어부(130)로 전달할 수 있다. 포토 커플러(PC)는 입력단이 비교기(CMP)의 출력단에 연결될 수 있다. 포토 커플러(PC)는 출력단이 제어부(130)에 연결될 수 있다.The photo coupler (PC) may transmit the charging determination signal of the comparator (CMP) to the control unit 130 . An input terminal of the photo coupler PC may be connected to an output terminal of the comparator CMP. The output terminal of the photo coupler (PC) may be connected to the control unit 130 .

전원(V1)은 그라운드와 제7 저항(R7) 사이에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전원(V1)은 대략 3.3V의 전압값을 가질 수 있다.The power source V1 may be connected between the ground and the seventh resistor R7. In one embodiment, power source V1 may have a voltage value of approximately 3.3V.

제어부(130)는, 포토 커플러(PC)로부터 비교기(CMP)의 충전 판단 신호를 수신할 수 있다. 제어부(130)는 비교기(CMP)의 충전 판단 신호를 기초로 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전 상태를 확인할 수 있다. 제어부(130)는 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전 상태를 기초로 메인 스위치(T1)를 제어할 수 있다. 제어부(130)는 충전 판단 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되는 지점을 DC 링크 커패시터(C)의 충전 완료 상태로 판단할 수 있다. 제어부(130)는 DC 링크 커패시터(C)의 충전 완료로 판단되면, 메인 스위치(T1)의 턴 온 제어를 통해 모터 구동을 수행할 수 있다.The controller 130 may receive a charging determination signal of the comparator CMP from the photo coupler PC. The control unit 130 may check the current charging state of the DC link capacitor C based on the charging determination signal of the comparator CMP. The controller 130 may control the main switch T1 based on the current state of charge of the DC link capacitor C. The control unit 130 may determine a point where the charging determination signal changes from a high level to a low level as a charging completion state of the DC link capacitor (C). When it is determined that the charging of the DC link capacitor (C) is completed, the control unit 130 may perform motor driving through turn-on control of the main switch (T1).

아날로그 디지털 컨버터부(140)는, 제어부(140)의 초기화가 완료되면 DC 링크 커패시터(C)의 전압을 측정할 수 있다. 아날로그 디지털 컨버터부(140)는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)의 사이에 연결될 수 있다. 아날로그 디지털 컨버터부(140)는 DC 링크 커패시터(C)의 전압을 제어부(140)로 전달할 수 있다. 제어부(140)는 초기화 이후에 아날로그 디지털 컨버터부(140)로부터 전달받은 전압 정보와 전류 감지부(120)로부터 전달받은 전압 정보를 교차 판단할 수 있다.The analog-to-digital converter unit 140 may measure the voltage of the DC link capacitor C when initialization of the control unit 140 is completed. The analog-to-digital converter unit 140 may be connected between the first resistor R1 and the second resistor R2. The analog-to-digital converter unit 140 may transfer the voltage of the DC link capacitor C to the control unit 140 . After initialization, the control unit 140 may cross-determine the voltage information received from the analog-to-digital converter unit 140 and the voltage information received from the current sensor 120 .

도 2는 도 1의 DC 링크 커패시터의 충전과 방전에 따른 각종 구성요소의 전압 레벨을 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing voltage levels of various components according to charging and discharging of the DC link capacitor of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참고하면, 충전과 방전에 따른 DC 링크 커패시터(C)의 전압, 충전 스위치(T2)의 게이트 전압, 및 방전 스위치(T3)의 게이트 전압을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the voltage of the DC link capacitor C, the gate voltage of the charge switch T2, and the gate voltage of the discharge switch T3 according to charging and discharging can be checked.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템(100)은 하나의 충방전용 저항(R3)을 이용하여 DC 링크 커패시터(C)의 전압을 충전 및 방전할 수 있다.The charging and discharging system 100 of the electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention can charge and discharge the voltage of the DC link capacitor C using one charge and discharge resistor R3.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템의 DC 링크 커패시터 충전에 따른 각종 신호를 보여주는 도면이다.3 is a diagram showing various signals according to the charging of the DC link capacitor of the charging and discharging system of the electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 및 도 3을 참고하면, 충방전 시스템(100)의 DC 링크 커패시터의 충전에 따른 각종 구성 요소의 전압 값을 확인할 수 있다. 여기서, 각종 구성 요소는 DC 링크 커패시터(C), 비교기(CMP), 배터리(BAT), 충방전용 저항(R3), 및 포토 커플러(PC)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 3 , voltage values of various components according to charging of the DC link capacitor of the charge/discharge system 100 may be checked. Here, various components may include a DC link capacitor (C), a comparator (CMP), a battery (BAT), a charge/discharge resistor (R3), and a photo coupler (PC).

DC 링크 커패시터(C)의 전압 충전시 충전 스위치(T2)의 턴 온 이후에, 충방전용 저항(R3)의 전압과 전류는 급격히 상승한 이후 점진적으로 감소한다. 이때 비교기(CMP)의 입력 전압은 최대로 상승한 이후 소정 시간 동안 유지하다가 점진적으로 감소한다. 또한 포토 커플러(PC)의 입력 전압은 최대로 상승한 이후 DC 링크 커패시터(C)의 충전이 완료된 시점에 최소로 하강한다. 포토 커플러(PC)의 입력 전압은 충전 판단 신호에 대응한다.When the voltage of the DC link capacitor C is charged, after the charge switch T2 is turned on, the voltage and current of the charge/discharge resistor R3 rise rapidly and then gradually decrease. At this time, after the input voltage of the comparator (CMP) rises to the maximum, it is maintained for a predetermined time and then gradually decreases. In addition, the input voltage of the photo coupler (PC) rises to the maximum and then drops to the minimum when the charging of the DC link capacitor (C) is completed. The input voltage of the photo coupler (PC) corresponds to the charging determination signal.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충방전 시스템(100)은 충전 판단 신호를 기초로 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전 상태를 확인할 수 있어, 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스에 포함된 충전 시간을 단축시킬 수 있다.The charge/discharge system 100 according to a preferred embodiment of the present invention can check the current state of charge of the DC link capacitor (C) based on the charge determination signal, and the charge time included in the key-on sequence of the electric personal transportation means can shorten

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법의 순서도이다.4 is a flow chart of a method for charging and discharging an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법은, 충전용 저항 및 방전용 저항이 하나로 통합하여 구성된 충방전용 저항을 통해 충전 전류를 모니터링함으로써 DC 링크 커패시터의 완충 상태를 확인 가능하고, 이를 기초로 차량의 키 온 시퀀스에서 충전 시간을 가변함으로써 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스 시간을 감소시키는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 4 , in the charging and discharging method of a motorized personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention, the charging current is monitored through a charging and discharging resistor configured by integrating a charging resistor and a discharging resistor into one, thereby monitoring a DC link capacitor. It is possible to check the full charge state, and based on this, the key-on sequence time of the electric personal transportation means is reduced by varying the charging time in the key-on sequence of the vehicle.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법은, 충전 단계(410), 전류 감지 단계(S420), 충전 판단 단계(S430), 및 준비 단계(S440)를 포함할 수 있다.The method for charging and discharging an electric personal transportation means according to a preferred embodiment of the present invention may include a charging step (410), a current sensing step (S420), a charging determination step (S430), and a preparation step (S440). .

충전 단계(410)에서, 배터리 관리부(110)는 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시퀀스가 수행되면, 충전 스위치(T1)의 턴 온 동작을 통해 DC 링크 커패시터(C)의 충전을 수행한다. 이때 충전 스위치(T1)는 제어부(130)의 제어 없이 별도 동작 전압에 의해 턴 온 동작한다. 이를 통해 충방전용 저항(R3)에 충전 전류가 흐르고, DC 링크 커패시터(C)가 충전될 수 있다. 제어부(130)는 전동형 개인 이동 수단의 키 온 동작이 감지되면 초기화를 수행할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제어부(130)는 대략 200ms의 초기화 시간을 가질 수 있다.In the charging step 410, the battery management unit 110 charges the DC link capacitor C through a turn-on operation of the charging switch T1 when the key-on sequence of the electric personal mobility means is performed. At this time, the charge switch T1 is turned on by a separate operating voltage without the control of the controller 130 . Through this, a charging current may flow through the charge/discharge resistor R3 and the DC link capacitor C may be charged. The controller 130 may perform initialization when a key-on operation of the motorized personal transportation means is detected. In one embodiment, the controller 130 may have an initialization time of approximately 200 ms.

전류 감지 단계(S420)에서, 전류 감지부(120)는 DC 링크 커패시터(C)의 충전 중에 충방전용 저항(R3)의 전류를 감지한다. 전류 감지부(120)는 충방전용 저항(R3)의 전류를 기초로 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전 상태에 대응하는 충전 판단 신호를 생성할 수 있다. 전류 감지부(120)는 충전 판단 신호를 제어부(130)로 전송할 수 있다.In the current sensing step (S420), the current sensing unit 120 senses the current of the charge/discharge resistor (R3) while the DC link capacitor (C) is being charged. The current detector 120 may generate a charge determination signal corresponding to the current state of charge of the DC link capacitor C based on the current of the charge/discharge resistor R3. The current detection unit 120 may transmit a charging determination signal to the control unit 130 .

충전 판단 단계(S430)에서, 제어부(130)는 전류 감지부(120)로부터 전달받은 충전 판단 신호를 기초로 DC 링크 커패시터(C)의 현재 충전 상태를 판단할 수 있다. 제어부(130)는 충전 판단 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하는 시점을 DC 링크 커패시터(C)의 충전 완료 상태로 판단할 수 있다.In the charge determination step ( S430 ), the control unit 130 may determine the current state of charge of the DC link capacitor (C) based on the charge determination signal transmitted from the current sensor 120 . The control unit 130 may determine a time when the charging determination signal changes from a high level to a low level as a charging completion state of the DC link capacitor (C).

준비 단계(S440)에서, 제어부(130)는 DC 링크 커패시터(C)의 충전 완료 상태로 판단되면, 메인 스위치(T1)를 턴 온 시킴으로써 전동형 개인 이동 수단의 동작을 위한 모터 제어를 준비할 수 있다.In the preparation step (S440), when it is determined that the DC link capacitor (C) is fully charged, the controller 130 turns on the main switch (T1) to prepare the motor control for the operation of the electric personal transportation means. there is.

전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법은 전동형 개인 이동 수단의 키 온 이후 메인 스위치(T1)의 턴 온 까지 대략 최대 700ms의 시간이 소모될 수 있다.In the charging/discharging method of the electric personal transportation means, a maximum of about 700 ms may be consumed until the main switch T1 is turned on after the key of the electric personal transportation means is turned on.

전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법은 제어부(130)의 초기화 전에 DC 링크 커패시터(C)의 충전을 수행함에 따라 키 온 시퀀스에 포함된 충전 시간이 감소되는 효과가 있다.In the charging/discharging method of the electric personal transportation means, the charging time included in the key-on sequence is reduced as the DC link capacitor (C) is charged before the controller 130 is initialized.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. .

본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.Steps and/or actions in accordance with the present invention may occur concurrently in different embodiments, in different orders, or in parallel, or for different epochs, etc., as would be understood by one skilled in the art. can

실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.In some embodiments, some or all of the steps and/or actions may include instructions, programs, interactive data structures, clients and/or servers stored on one or more non-transitory computer-readable media. At least some of them may be implemented or performed using one or more processors that do. The one or more non-transitory computer-readable media may illustratively be software, firmware, hardware, and/or any combination thereof. Additionally, the functions of a “module” discussed herein may be implemented in software, firmware, hardware, and/or any combination thereof.

100: 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템
110: 배터리 관리부
R1, R2: 제1, 제2 저항
R3: 충방전용 저항
C: DC 링크 커패시터
T1: 충전 스위치
T2: 방전 스위치
T3: 메인 스위치
120: 전류 감지부
R4, R5, R6, R7: 제4, 제5, 제6, 제7 저항
ZD: 제너 다이오드
CMP: 비교기
PC: 포토 커플러
V1: 전원
130: 제어부
140: 아날로그 디지털 컨버터부100: charging and discharging system of electric personal transportation means
110: battery management unit
R1, R2: first and second resistors
R3: charge/discharge resistor
C: DC link capacitor
T1: charging switch
T2: discharge switch
T3: Main switch
120: current sensing unit
R4, R5, R6, R7: 4th, 5th, 6th, 7th resistors
ZD: zener diode
CMP: Comparator
PC: photo coupler
V1: Power
130: control unit
140: analog-to-digital converter unit

Claims (12)

전동형 개인 이동 수단의 키 온(Key On)시, DC 링크 커패시터의 충전을 수행하는 배터리 관리부;
상기 DC 링크 커패시터의 충전에 따른 충전 전류를 감지하고, 상기 충전 전류를 기초로 상기 DC 링크 커패시터의 충전 상태를 나타내는 충전 판단 신호를 생성하는 전류 감지부; 및
상기 충전 판단 신호를 기초로 상기 DC 링크 커패시터의 충전 상태를 확인하는 제어부;
를 포함하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.A battery management unit for charging a DC link capacitor when the key is turned on for the electric personal transportation means;
a current detector sensing a charging current according to charging of the DC link capacitor and generating a charging determination signal indicating a charging state of the DC link capacitor based on the charging current; and
a control unit that checks the state of charge of the DC link capacitor based on the charging determination signal;
Charging and discharging system of an electric personal transportation means comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 관리부는,
상기 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시, 턴 온(Turn On)되어 상기 DC 링크 커패시터를 충전시키는 충전 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 1,
The battery management unit,
The charging and discharging system of the electric personal transportation means comprising a charging switch that is turned on to charge the DC link capacitor when the key of the electric personal transportation means is turned on. 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 관리부는,
상기 전동형 개인 이동 수단의 키 오프(Key Off)시, 상기 제어부에 의해 턴 온(Turn On)되어 상기 DC 링크 커패시터를 방전시키는 방전 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 2,
The battery management unit,
Charging and discharging of the electric personal transportation means comprising a discharge switch that is turned on by the controller and discharges the DC link capacitor when the key is off of the electric personal transportation means. system. 제 3 항에 있어서,
상기 배터리 관리부는,
상기 DC 링크 커패시터와 상기 충전 스위치의 드레인단 사이에 연결되고, 상기 DC 링크 커패시터와 상기 방전 스위치의 소스단 사이에 연결되는 충방전용 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 3,
The battery management unit,
A charging and discharging system of a motorized personal transportation means comprising a charge/discharge resistor connected between the DC link capacitor and the drain terminal of the charging switch and connected between the DC link capacitor and the source terminal of the discharge switch. . 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 관리부는,
상기 DC 링크 커패시터의 충전 완료시, 상기 제어부에 의해 턴 온되는 메인 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 1,
The battery management unit,
When the charging of the DC link capacitor is completed, the charging and discharging system of the electric personal transportation means comprising a main switch turned on by the control unit. 제 4 항에 있어서,
상기 전류 감지부는,
상기 충전 스위치의 턴 온에 따라 흐르는 상기 충방전용 저항의 전류를 기초로 상기 DC 링크 커패시터의 전압 상태에 대응하는 충전 판단 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 4,
The current sensor,
The charging and discharging system of the electric personal transportation means, characterized in that for generating a charging determination signal corresponding to the voltage state of the DC link capacitor based on the current of the charging and discharging resistor flowing according to the turn-on of the charging switch. 제 6 항에 있어서,
상기 전류 감지부는,
상기 충방전용 저항의 전류를 기초로 생성된 상기 충방전용 저항의 전압과 기설정된 기준 전압을 비교하여 비교 결과로 상기 충전 판단 신호를 출력하는 비교기; 및상기 충전 판단 신호를 상기 제어부로 전달하는 포토 커플러;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 6,
The current sensor,
a comparator for comparing the voltage of the charge/discharge resistor generated based on the current of the charge/discharge resistor with a preset reference voltage and outputting the charge determination signal as a comparison result; and a photo coupler transmitting the charging determination signal to the control unit.
Charging and discharging system for an electric personal transportation means comprising a. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전동형 개인 이동 수단의 키 온 시, 소정의 초기화 시간을 가지는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 2,
The control unit,
The charging and discharging system of the electric personal transportation means, characterized in that having a predetermined initialization time when the key of the electric personal transportation means is turned on. 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 충전 판단 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하는 시점을 DC 링크 커패시터의 충전 완료 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 시스템.According to claim 8,
The control unit,
The charging and discharging system of the electric personal transportation means, characterized in that the time when the charging determination signal changes from the high level to the low level is determined as the charging completion state of the DC link capacitor. 배터리 관리부가 전동형 개인 이동 수단의 키 온(Key On) 시, DC 링크 커패시터의 충전을 수행하는 충전 단계;
전류 감지부가 상기 DC 링크 커패시터의 충전 중에 충방전용 저항에 흐르는 전류를 감지하고, 상기 충방전용 전류에 흐르는 전류를 기초로 충전 판단 신호를 생성하는 전류 감지 단계; 및
제어부가 상기 충전 판단 신호를 이용하여 상기 DC 링크 커패시터의 충전 상태를 확인하는 충전 판단 단계;
를 포함하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법.A charging step of charging the DC link capacitor when the battery manager turns on the key of the electric personal mobility means;
a current sensing step in which a current sensing unit senses a current flowing in a charge/discharge resistor while charging the DC link capacitor and generates a charge determination signal based on the current flowing in the charge/discharge current; and
a charge determination step in which a control unit checks a charge state of the DC link capacitor using the charge determination signal;
Charging and discharging method of electric personal transportation means comprising a. 제 10 항에 있어서,
상기 충전 판단 단계에서,
상기 제어부는, 상기 충전 판단 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하는 시점을 DC 링크 커패시터의 충전 완료 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법.According to claim 10,
In the charging determination step,
The controller determines a time when the charging determination signal changes from a high level to a low level as a charging completion state of the DC link capacitor. 제 11 항에 있어서,
상기 제어부가 상기 DC 링크 커패시터의 충전 완료 상태로 판단되면, 메인 스위치(T1)를 턴 온 시킴으로써 상기 전동형 개인 이동 수단의 동작을 위한 모터 제어를 준비하는 준비 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동형 개인 이동 수단의 충방전 방법.According to claim 11,
A preparation step of preparing a motor control for operation of the electric personal transportation means by turning on a main switch (T1) when the control unit determines that the DC link capacitor is fully charged;
Charging and discharging method of the electric personal transportation means further comprising.
KR1020210154898A 2021-11-11 2021-11-11 Battery management system and method of electric personal mobility KR102676538B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210154898A KR102676538B1 (en) 2021-11-11 2021-11-11 Battery management system and method of electric personal mobility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210154898A KR102676538B1 (en) 2021-11-11 2021-11-11 Battery management system and method of electric personal mobility

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230068771A true KR20230068771A (en) 2023-05-18
KR102676538B1 KR102676538B1 (en) 2024-06-18

Family

ID=86545399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210154898A KR102676538B1 (en) 2021-11-11 2021-11-11 Battery management system and method of electric personal mobility

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102676538B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050023138A (en) * 2003-08-27 2005-03-09 현대자동차주식회사 Method for dc link line pre-charge monitor and conclusion on motor control unit of electric vehicle
KR20120005747A (en) * 2010-07-09 2012-01-17 현대자동차주식회사 System and method of recharge for hybrid vehicle
KR101763702B1 (en) 2016-08-26 2017-08-02 (주)드림텍 Monitoring system of electric vehicle battery interlocking intelligent battery sensor module and light emitting diode module
KR20210048164A (en) * 2019-10-23 2021-05-03 주식회사 만도 Appartus for discharging voltage of dc link capacitor in motor driving device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050023138A (en) * 2003-08-27 2005-03-09 현대자동차주식회사 Method for dc link line pre-charge monitor and conclusion on motor control unit of electric vehicle
KR20120005747A (en) * 2010-07-09 2012-01-17 현대자동차주식회사 System and method of recharge for hybrid vehicle
KR101763702B1 (en) 2016-08-26 2017-08-02 (주)드림텍 Monitoring system of electric vehicle battery interlocking intelligent battery sensor module and light emitting diode module
KR20210048164A (en) * 2019-10-23 2021-05-03 주식회사 만도 Appartus for discharging voltage of dc link capacitor in motor driving device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102676538B1 (en) 2024-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2541265B1 (en) Abnormality diagnosis device and method of cell balancing circuit
JP5406614B2 (en) Insulation state detector
US7863910B2 (en) Insulation resistance detecting apparatus
JP6046506B2 (en) Insulation state detector
TWI453428B (en) Device for detecting deterioration in insulation
US20180097372A1 (en) System and method for charging a battery pack
KR101764735B1 (en) Driving circuit for leak detecting sensor
EP3922503A1 (en) Load access detection method, switch circuit and battery management system
KR20140017631A (en) Device for measuring a supply voltage in electric vehicles
KR20120130725A (en) Electric leakage sensing apparatus
KR20120094432A (en) Electric leakage detection apparatus
JP5615342B2 (en) Earth leakage detector
US20110031976A1 (en) Voltage measuring apparatus for assembled battery
KR101142461B1 (en) Insulation resistance measurement circuit
US8625317B2 (en) Isolated switch-mode power supply device
JP2007057368A (en) Charging apparatus with life diagnostic function of capacitor for electric power
KR20230068771A (en) Battery management system and method of electric personal mobility
US20150234420A1 (en) Clock Switching Circuit
KR102224137B1 (en) Device and method for overcharge protection
JP2019221022A (en) Battery monitoring device, battery monitoring system, and battery monitoring method
CN112513652A (en) Internal resistance detection device and power supply device
JP2007041824A (en) Resetting circuit for electronic control unit
JP2013213750A (en) Electrical leak detection device
EP3716011B1 (en) Power management integrated circuit
CN220798246U (en) Power-on reset circuit and power-on reset system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant