KR20230089707A - Apparatus for controlling battery charging in electric vehicles using electric vehicle supply equipment and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for controlling battery charging in an electric vehicle by using an electric vehicle power supplier and a method thereof. The method for controlling battery charging in an electric vehicle by using an electric vehicle power supplier according to the present invention comprises: a step in which, when an electric vehicle charging connector is connected to the OBC of the electric vehicle, the OBC monitors the CP signal of a power supply end; a step of generating an enable signal by using the pulse of the CP signal when the CP signal is detected; a step of generating a wake-up signal to control the OBC when the enable signal is generated; a step of supplying power to the charging control unit of the OBC by receiving an alternating current power source from the power supply end when the wake-up signal is generated; a step of adjusting the power factor of the alternating current power source received by the charging control unit to convert the same into a direct current power source; and a step of adjusting the voltage of the converted direct current power source to supply the same to the electric vehicle battery. Therefore, charging of the battery of an electric vehicle may be controlled.

Description

전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING BATTERY CHARGING IN ELECTRIC VEHICLES USING ELECTRIC VEHICLE SUPPLY EQUIPMENT AND METHOD THEREOF}EV battery charging control device and method using an electric vehicle power supply

본 발명은 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기차 전원 공급기의 CP(Control Pilot) 신호를 이용하여 전기차 배터리의 충전을 제어하는 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle battery charging control device using an electric vehicle power supply and a method thereof, and more particularly, to an electric vehicle using an electric vehicle power supply that controls charging of an electric vehicle battery using a CP (Control Pilot) signal of the electric vehicle power supply. It relates to a battery charge control device and method thereof.

친환경 자동차로서 하이브리드 차량 및 전기 차량이 사람들에게 알려져 있다. 통상적으로, 하이브리드 차량은 엔진과 모터와 같이 두 개 이상의 동력원을 가진 자동차로 정의될 수 있고, 전기 차량은 순수 배터리를 사용하는 자동차로 정의될 수 있다.As eco-friendly vehicles, hybrid vehicles and electric vehicles are known to people. Conventionally, a hybrid vehicle may be defined as a vehicle having two or more power sources, such as an engine and a motor, and an electric vehicle may be defined as a vehicle using a pure battery.

하이브리드 차량은 차량의 주행 중 발전기를 돌려 배터리를 자가충전하고 주행에너지로 바꿀 수 있다. 특히, 하이브리드 차량은 회생 제동 브레이크 시스템을 사용하여 차량 감속 시 역회전하는 전기 모터의 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 배터리에 저장하고, 주행 중에 저장된 에너지를 사용할 수 있도록 하여 에너지 효율을 높이고 있다.Hybrid vehicles can self-charge the battery and convert it into driving energy by turning the generator while the vehicle is driving. In particular, a hybrid vehicle uses a regenerative brake system to convert kinetic energy of an electric motor that rotates in reverse when the vehicle decelerates, stores it in a battery, and uses the stored energy while driving to improve energy efficiency.

이에 비해 전기 차량은 전자 제품처럼 충전 후 사용할 수 있도록 설계되어 있다. 전기 차량의 배터리를 충전하기 위한 충전 시스템은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 그 중 완속 충전 포트에 연결되어 전기차 전원 공급기(Electric Vehicle Supply Equipment, 이하 EVSE)에 의해 공급되는 교류전력을 직류전력로 변환하여 배터리를 충전하는 차량 탑재형 충전기(On Board Charger, 이하 OBC)가 있다.In contrast, electric vehicles are designed to be used after being charged like electronic products. A charging system for charging a battery of an electric vehicle may be implemented in various forms. Among them, there is an On Board Charger (OBC) that is connected to a slow charging port and converts AC power supplied by an Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE) into DC power to charge the battery. .

OBC는 차량에 장착되어 운용되기 때문에 차량 내 타 제어기와의 통신을 통한 제어가 필수적이며, 차량 부품으로서의 신뢰성 확보와 더불어 소형, 경량화를 통한 전력밀도 향상이 중요한 설계 요소가 될 수 있다.Since the OBC is installed and operated in a vehicle, control through communication with other controllers in the vehicle is essential, and improving power density through compactness and weight reduction along with securing reliability as a vehicle component can be an important design factor.

종래에는 전기차의 충전을 위해 차량의 전원이 모두 꺼진 상태에서 충전과 연관된 OBC와 BMS(Battery Management System) 등이 외부 입력신호에 따라 웨이크업(Wake-up) 신호가 필요하고, 이를 위해서 차량에 추가적으로 EVCC(Electric Vehicle Communication Controller) 또는 CCM(Charging Control Module)보드가 별도로 장착되어 전기차 충전스테이션 EVSE와 통신하여 전력을 공급받고 Wake-up 신호를 발생하여 충전을 시작하였고, 이를 위해서 상시 12V 전원을 공급 받아 충전 커넥터의 연결 및 제어신호 검출을 해야했다.Conventionally, OBC and BMS (Battery Management System) related to charging require a wake-up signal according to an external input signal while the vehicle power is turned off to charge an electric vehicle. An EVCC (Electric Vehicle Communication Controller) or CCM (Charging Control Module) board is installed separately to communicate with the electric vehicle charging station EVSE to receive power and generate a wake-up signal to start charging. I had to connect the charging connector and detect the control signal.

그러나 전기차를 장시간 방치하게 되면 12V 배터리의 방전이 발생할 수 있으며, 12V 배터리의 방전이 발생하면 차량은 정상적인 상태가 될 수 없는 문제점이 있었다.However, when the electric vehicle is left unattended for a long time, the 12V battery may be discharged, and when the 12V battery is discharged, the vehicle cannot return to a normal state.

따라서 에너지 효율을 증대하기 위해 상시 전원 공급을 축소시키는 기술의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a technology for reducing constant power supply in order to increase energy efficiency.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1449169호(2014. 10. 10. 공고)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 10-1449169 (2014. 10. 10. Notice).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기차 전원 공급기의 CP 신호를 이용하여 전기차 배터리의 충전을 제어하는 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electric vehicle battery charging control device and method using an electric vehicle power supply that controls charging of an electric vehicle battery using a CP signal of the electric vehicle power supply.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 방법은, 전기차 충전 커넥터가 전기차의 OBC(On Board Charger)에 연결되면, 상기 OBC가 전원공급단의 CP(Control Pilot) 신호를 모니터링 하는 단계; 상기 CP 신호가 검출되면, CP 신호의 펄스를 이용하여 이네이블(Enable) 신호를 생성하는 단계; 상기 이네이블 신호가 생성되면, 상기 OBC를 제어하기 위한 웨이크업(Wake-Up) 신호를 발생시키는 단계; 상기 웨이크업 신호가 발생되면, 상기 전원공급단으로부터 교류 전원을 공급받아 상기 OBC의 충전 제어부에 전원을 공급하는 단계; 상기 충전 제어부가 공급받은 교류 전원의 역률을 조정하여 직류 전원으로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 직류 전원의 전압을 조절하여 상기 전기차 배터리에 공급하는 단계를 포함한다.In the electric vehicle battery charging control method using an electric vehicle power supply according to an embodiment of the present invention to achieve this technical problem, when an electric vehicle charging connector is connected to an on board charger (OBC) of an electric vehicle, the OBC is connected to the CP of the power supply stage ( Control Pilot) signal monitoring; generating an enable signal using a pulse of the CP signal when the CP signal is detected; generating a wake-up signal for controlling the OBC when the enable signal is generated; supplying power to the charging controller of the OBC by receiving AC power from the power supply terminal when the wakeup signal is generated; Adjusting the power factor of the AC power supplied by the charging control unit and converting it into DC power; and adjusting the voltage of the converted DC power supply to the battery of the electric vehicle.

이때, 상기 이네이블 신호를 생성하는 단계는 상기 CP 신호의 9V 1KHz 펄스가 스위칭되지 않도록 아날로그 필터를 이용하여 평활화된 5V 이상의 이네이블 신호를 생성할 수 있다.At this time, the generating of the enable signal may generate a smoothed 5V or higher enable signal using an analog filter so that the 9V 1KHz pulse of the CP signal is not switched.

또한, 상기 CP 신호를 모니터링 하는 단계는 상기 OBC의 제어신호 검출부가 상기 CP 신호의 전압 레벨을 모니터링하여 전압 강하가 일어나면 상기 CP 신호를 검출할 수 있다.In the monitoring of the CP signal, the control signal detection unit of the OBC may monitor the voltage level of the CP signal and detect the CP signal when a voltage drop occurs.

또한, 상기 웨이크업 신호를 발생시키는 단계는 상기 이네이블 신호가 생성되면 상기 OBC를 제어하기 위한 메인 시스템의 알고리즘 동작이 개시되도록 상기 웨이크업 신호를 발생시킬 수 있다.In the generating of the wakeup signal, the wakeup signal may be generated such that an algorithm operation of a main system for controlling the OBC is started when the enable signal is generated.

또한, 상기 직류 전원으로 변환하는 단계는 상기 충전 제어부가 공급받은 전원을 PFC(Power Factor Correction)에 전달하여 상기 PFC에 의해 교류 전원의 역률이 조정되어 직류 전원으로 변환할 수 있다.Also, in the converting to DC power, the charging control unit transfers the supplied power to Power Factor Correction (PFC), and the power factor of the AC power is adjusted by the PFC to convert the power into DC power.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치는, 전기차 충전 커넥터가 전기차의 OBC(On Board Charger)에 연결되면, 전원공급단의 CP(Control Pilot) 신호를 모니터링 하여 상기 CP 신호가 검출되면, CP 신호의 펄스를 이용하여 이네이블(Enable) 신호를 생성하는 제어신호 검출부; 상기 이네이블 신호가 생성되면, 상기 OBC를 제어하기 위한 웨이크업(Wake-Up) 신호를 발생시키는 신호 발생부; 상기 웨이크업 신호가 발생되면, 상기 전원공급단으로부터 교류 전원을 공급받아 상기 OBC의 충전 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 공급받은 교류 전원의 역률을 조정하여 직류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류 전원의 전압을 조절하여 상기 전기차 배터리에 공급하는 상기 충전 제어부를 포함한다.In addition, the electric vehicle battery charging control device using the electric vehicle power supply according to another embodiment of the present invention monitors the control pilot (CP) signal of the power supply terminal when the electric vehicle charging connector is connected to the on board charger (OBC) of the electric vehicle. When the CP signal is detected, a control signal detector for generating an enable signal using a pulse of the CP signal; a signal generating unit generating a wake-up signal for controlling the OBC when the enable signal is generated; a power supply unit receiving AC power from the power supply terminal and supplying power to the charging controller of the OBC when the wake-up signal is generated; and the charging controller configured to adjust a power factor of the supplied AC power, convert the DC power into DC power, and adjust a voltage of the converted DC power to supply the electric power to the battery of the electric vehicle.

이와 같이 본 발명에 따르면, 전기차 전원 공급기의 CP(Control Pilot) 신호를 이용하여 전기차 배터리의 충전을 제어할 수 있어 전기차 충전시 필요한 차내의 별도 충전 장치 및 12V 배터리가 불필요하여 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the charging of the electric vehicle battery can be controlled using the CP (Control Pilot) signal of the electric vehicle power supply, so that a separate in-vehicle charging device and 12V battery required for charging the electric vehicle are unnecessary, thereby increasing energy efficiency. There is an effect.

또한 본 발명에 따르면, 기존의 전기차 충전 체계를 그대로 이용할 수 있으며, EVCC(Electric Vehicle Communication Controller) 또는 CCM(Charging Control Module)보드와 같은 별도의 추가 부품을 삭제할 수 있어 가격 경쟁력 확보가 가능한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the existing electric vehicle charging system can be used as it is, and additional parts such as EVCC (Electric Vehicle Communication Controller) or CCM (Charging Control Module) board can be deleted, so that price competitiveness can be secured. .

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 도 1의 제어신호 검출부의 아날로그 필터 회로를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.1 is a block diagram showing an electric vehicle battery charging control device using an electric vehicle power supply according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an analog filter circuit of the control signal detection unit of FIG. 1 .
3 is a flowchart illustrating an operation flow of an electric vehicle battery charging method using an electric vehicle power supply according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 통해 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치에 대하여 설명한다.First, an electric vehicle battery charging control device using an electric vehicle power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치를 나타낸 블록구성도이다.1 is a block diagram showing an electric vehicle battery charging control device using an electric vehicle power supply according to an embodiment of the present invention.

도 1에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치(100)는, 제어신호 검출부(110), 신호 발생부(120), 전원 공급부(130), 충전 제어부(140), PFC(150) 및 DC-DC 변환부(160)를 포함한다.1, the electric vehicle battery charging control device 100 using the electric vehicle power supply according to the embodiment of the present invention includes a control signal detector 110, a signal generator 120, a power supply unit 130, a charging control unit ( 140), a PFC 150 and a DC-DC converter 160.

먼저, 제어신호 검출부(110)는 전기차 충전 커넥터(220)가 전기차의 OBC(On Board Charger)에 연결되면, 전기차 전원 공급기(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE)의 전원공급단(210)으로부터 전달되는 CP(Control Pilot) 신호를 모니터링한다.First, the control signal detector 110, when the electric vehicle charging connector 220 is connected to the OBC (On Board Charger) of the electric vehicle, the CP transmitted from the power supply terminal 210 of the electric vehicle supply equipment (EVSE) (Control Pilot) signals are monitored.

자세히는, CP 신호의 전압 레벨을 모니터링하여 CP 신호를 검출하는데, CP 신호의 전압 레벨이 12V에서 9V로 전압 강하가 일어나면 CP 신호를 검출한다.In detail, the CP signal is detected by monitoring the voltage level of the CP signal. When the voltage level of the CP signal drops from 12V to 9V, the CP signal is detected.

이때, 전기차 충전 커넥터(220)는 일반적으로 J1772 5핀 커넥터가 적용되며, 제어신호 검출부(110)는 전기차 충전 커넥터(220)의 CP핀을 통해 전달되는 CP 신호를 검출한다.At this time, a J1772 5-pin connector is generally applied to the electric vehicle charging connector 220, and the control signal detector 110 detects a CP signal transmitted through the CP pin of the electric vehicle charging connector 220.

여기서 CP 신호는 전기차 전원 공급기와 전기차의 OBC 간 통신을 담당하며 전기차 전원 공급기에서는 현재 공급 가능한 전류량을 알아내고, OBC에서는 현재 충전에 이용하는 전류량을 서로 통신으로 알아낸다. 따라서, 이 선이 단락된 경우에는, N, L의 전원 공급이 차단된다.Here, the CP signal is responsible for communication between the EV power supply and the OBC of the EV. The EV power supply finds out the current amount that can be supplied, and the OBC finds out the current amount used for charging through communication with each other. Therefore, when this line is short-circuited, the supply of power to N and L is cut off.

또한, OBC는 완속 충전 포트에 연결되어 전기차 전원 공급기에 의해 공급되는 교류 전력을 직류 전력로 변환하여 전기차 배터리(300)를 충전하는 차량 탑재형 충전기를 의미한다. 즉, OBC는 차량에 장착되어 운용되기 때문에 차량 내 타 제어기와의 통신을 통한 제어가 필수적이다.In addition, OBC refers to a vehicle-mounted charger that is connected to a slow charging port and converts AC power supplied by an EV power supply into DC power to charge the EV battery 300. That is, since the OBC is installed and operated in a vehicle, control through communication with other controllers in the vehicle is essential.

본 발명의 실시 예에 따른 전기차 배터리 충전 제어 장치(100)는 OBC에 포함되어 설계될 수도 있다.The electric vehicle battery charging control device 100 according to an embodiment of the present invention may be designed to be included in the OBC.

또한, 제어신호 검출부(110)는 CP 신호가 검출되면 CP 신호의 펄스를 이용하여 이네이블(Enable) 신호를 생성한다.In addition, the control signal detector 110 generates an enable signal by using a pulse of the CP signal when the CP signal is detected.

이때, 제어신호 검출부(110)는 CP 신호의 9V 1KHz 펄스가 스위칭되지 않도록 아날로그 필터를 이용하여 평활화된 5V 이상의 이네이블 신호를 생성한다.At this time, the control signal detector 110 generates a smoothed 5V or higher enable signal using an analog filter so that the 9V 1KHz pulse of the CP signal is not switched.

도 2는 도 1의 제어신호 검출부의 아날로그 필터 회로를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an analog filter circuit of the control signal detection unit of FIG. 1 .

도 2를 참고하여 설명하자면, 제어신호 검출부(110)는 CP 신호의 9V 1KHz 펄스를 입력받아 아날로그 필터 회로를 이용하여 평활화된 5V 이상의 전원을 만들어 놓으면 이네이블 신호가 자동으로 생성된다.Referring to FIG. 2, the control signal detection unit 110 receives a 9V 1KHz pulse of the CP signal and generates a smoothed power of 5V or higher using an analog filter circuit to automatically generate an enable signal.

즉, 도 2와 같이 간단한 아날로그 회로를 이용하여 이네이블 신호를 생성할 수 있어 전기차 충전시 필요한 차내의 별도 충전 장치 및 12V 배터리가 불필요하고, 기존의 전기차 충전 체계를 그대로 이용할 수 있으며, EVCC 또는 CCM보드와 같은 별도의 추가 부품을 삭제할 수 있다.That is, since an enable signal can be generated using a simple analog circuit as shown in FIG. 2, a separate in-vehicle charging device and a 12V battery required for charging an electric vehicle are unnecessary, and the existing electric vehicle charging system can be used as it is, EVCC or CCM Separate additional parts such as boards can be deleted.

그리고 신호 발생부(120)는 제어신호 검출부(110)로부터 5V 이상의 이네이블 신호가 생성되면, OBC를 제어하기 위한 웨이크업(Wake-Up) 신호를 발생시킨다.When an enable signal of 5V or higher is generated from the control signal detector 110, the signal generator 120 generates a wake-up signal for controlling the OBC.

자세히는, 신호 발생부(120)는 이네이블 신호가 생성되면 OBC를 제어하기 위한 메인 시스템의 알고리즘 동작이 개시되도록 웨이크업 신호를 발생시킨다. 즉, 충전 제어부(140)의 동작을 개시하기 위한 웨이크업 신호를 발생시킨다.In detail, the signal generating unit 120 generates a wake-up signal to start an algorithm operation of the main system for controlling the OBC when the enable signal is generated. That is, a wake-up signal for starting the operation of the charging controller 140 is generated.

그리고 전원 공급부(130)는 신호 발생부(120)에 의해 웨이크업 신호가 발생되면, 전원공급단(210)으로부터 교류 전원을 공급받아 충전 제어부(140)에 전원을 공급한다.When a wake-up signal is generated by the signal generator 120, the power supply unit 130 receives AC power from the power supply unit 210 and supplies power to the charging control unit 140.

그리고 충전 제어부(140)는 전원공급단(210)으로부터 공급받은 교류 전원의 역률을 조정하여 직류 전원으로 변환하고, 변환된 직류 전원의 전압을 조절하여 전기차 배터리(300)에 공급한다.In addition, the charging control unit 140 adjusts the power factor of the AC power supplied from the power supply terminal 210 and converts it into DC power, and adjusts the voltage of the converted DC power to supply it to the electric vehicle battery 300.

이때, 충전 제어부(140)는 전원공급단(210)으로부터 공급받은 전원을 역률 개선 회로(PFC : Power Factor Correction, 150)에 전달하여 교류 전원의 역률이 조정되도록 하고, DC-DC 변환부(160)에 의해 직류 전원의 전압을 조절하여 전기차 배터리(300)에 공급한다.At this time, the charging control unit 140 transfers the power supplied from the power supply terminal 210 to a power factor correction circuit (PFC: 150) so that the power factor of the AC power is adjusted, and the DC-DC conversion unit 160 ), the voltage of the DC power supply is adjusted and supplied to the electric vehicle battery 300.

이하에서는 도 3을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, an electric vehicle battery charging method using an electric vehicle power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.3 is a flow chart illustrating an operation flow of an electric vehicle battery charging method using an electric vehicle power supply according to an embodiment of the present invention, and a specific operation of the present invention will be described with reference to this flowchart.

본 발명의 실시 예에 따르면, 먼저 제어신호 검출부(110)는 전기차 충전 커넥터(220)가 전기차의 OBC에 연결되었는지 여부를 판단한다(S10).According to an embodiment of the present invention, first, the control signal detector 110 determines whether the electric vehicle charging connector 220 is connected to the OBC of the electric vehicle (S10).

S10 단계의 판단 결과 전기차 충전 커넥터(220)가 전기차의 OBC에 연결되었으면, 전기차 전원 공급기의 전원공급단(210)으로부터 전달되는 CP 신호를 모니터링한다(S20).As a result of the determination in step S10, if the electric vehicle charging connector 220 is connected to the OBC of the electric vehicle, the CP signal transmitted from the power supply terminal 210 of the electric vehicle power supply is monitored (S20).

이때, 제어신호 검출부(110)는 CP 신호의 전압 레벨을 모니터링하여 CP 신호의 검출 여부를 판단한다(S30).At this time, the control signal detector 110 monitors the voltage level of the CP signal to determine whether the CP signal is detected (S30).

자세히는, 제어신호 검출부(110)는 CP 신호의 전압 레벨이 12V에서 9V로 전압 강하가 일어나면 CP 신호를 검출한다. 만약, CP 신호가 검출되지 않으면 CP 신호의 전압 레벨을 지속적으로 모니터링한다.In detail, the control signal detector 110 detects the CP signal when the voltage level of the CP signal drops from 12V to 9V. If the CP signal is not detected, the voltage level of the CP signal is continuously monitored.

S30 단계의 판단 결과 CP 신호가 검출되었으면, 제어신호 검출부(110)는 CP 신호의 펄스를 이용하여 이네이블 신호를 생성한다(S40).If the CP signal is detected as a result of the determination in step S30, the control signal detection unit 110 generates an enable signal using a pulse of the CP signal (S40).

자세히는, CP 신호의 9V 1KHz 펄스가 스위칭되지 않도록 아날로그 필터를 이용하여 평활화된 5V 이상의 이네이블 신호를 생성한다.In detail, a smoothed 5V or higher enable signal is generated using an analog filter so that the 9V 1KHz pulse of the CP signal is not switched.

그 다음, S40 단계에서 이네이블 신호가 생성되면, 신호 발생부(120)는 OBC를 제어하기 위한 웨이크업 신호를 발생시킨다(S50).Then, when the enable signal is generated in step S40, the signal generating unit 120 generates a wake-up signal for controlling the OBC (S50).

자세히는, 신호 발생부(120)는 이네이블 신호가 생성되면 OBC를 제어하기 위한 메인 시스템의 알고리즘 동작이 개시되도록 웨이크업 신호를 발생시킨다. 즉, 충전 제어부(140)의 동작을 개시하기 위한 웨이크업 신호를 발생시킨다.In detail, the signal generating unit 120 generates a wake-up signal to start an algorithm operation of the main system for controlling the OBC when the enable signal is generated. That is, a wake-up signal for starting the operation of the charging controller 140 is generated.

그 다음, S50 단계에서 웨이크업 신호가 발생되었으면, 전원 공급부(130)가 전원공급단(210)으로부터 교류 전원을 공급받아 충전 제어부(140)에 전원을 공급한다(S60).Then, when the wake-up signal is generated in step S50, the power supply unit 130 receives AC power from the power supply terminal 210 and supplies power to the charging control unit 140 (S60).

그 다음, 충전 제어부(140)가 공급받은 교류 전원의 역률을 조정하여 직류 전원으로 변환한다(S70).Next, the charging control unit 140 adjusts the power factor of the supplied AC power and converts it into DC power (S70).

이때, 충전 제어부(140)는 전원공급단(210)으로부터 공급받은 전원을 PFC(150)에 전달하여 교류 전원의 역률이 조정되도록 한다.At this time, the charging control unit 140 transfers the power supplied from the power supply terminal 210 to the PFC 150 so that the power factor of the AC power is adjusted.

마지막으로 충전 제어부(140)가 S70 단계에서 변환된 직류 전원의 전압을 조절하여 전기차 배터리(300)에 공급한다(S80).Finally, the charging control unit 140 adjusts the voltage of the DC power converted in step S70 and supplies it to the electric vehicle battery 300 (S80).

S80 단계에서 충전 제어부(140)는 DC-DC 변환부(160)에 의해 직류 전원의 전압을 조절하여 전기차 배터리(300)에 공급한다.In step S80, the charging controller 140 adjusts the voltage of DC power by the DC-DC converter 160 and supplies it to the electric vehicle battery 300.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치 및 그 방법은 전기차 전원 공급기의 CP 신호를 이용하여 전기차 배터리의 충전을 제어할 수 있어 전기차 충전시 필요한 차내의 별도 충전 장치 및 12V 배터리가 불필요하여 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the electric vehicle battery charging control device and method using the electric vehicle power supply according to the embodiment of the present invention can control the charging of the electric vehicle battery using the CP signal of the electric vehicle power supply, so that the in-vehicle necessary for charging the electric vehicle A separate charging device and a 12V battery are unnecessary, so there is an effect of increasing energy efficiency.

또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 기존의 전기차 충전 체계를 그대로 이용할 수 있으며, EVCC 또는 CCM보드와 같은 별도의 추가 부품을 삭제할 수 있어 가격 경쟁력 확보가 가능한 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an existing electric vehicle charging system can be used as it is, and additional parts such as an EVCC or CCM board can be deleted, so that price competitiveness can be secured.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims below.

100 : 충전 제어 장치 110 : 제어신호 검출부
120 : 신호 발생부 130 : 전원 공급부
140 : 충전 제어부 150 : PFC
160 : DC-DC 변환부 210 : 전원공급단
220 : 충전 커넥터 300 : 전기차 배터리100: charging control device 110: control signal detector
120: signal generator 130: power supply
140: charging control unit 150: PFC
160: DC-DC conversion unit 210: power supply stage
220: charging connector 300: electric vehicle battery

Claims (10)

전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치에 의해 수행되는 전기차 배터리 충전 제어 방법에 있어서,
전기차 충전 커넥터가 전기차의 OBC(On Board Charger)에 연결되면, 상기 OBC가 전원공급단의 CP(Control Pilot) 신호를 모니터링 하는 단계;
상기 CP 신호가 검출되면, CP 신호의 펄스를 이용하여 이네이블(Enable) 신호를 생성하는 단계;
상기 이네이블 신호가 생성되면, 상기 OBC를 제어하기 위한 웨이크업(Wake-Up) 신호를 발생시키는 단계;
상기 웨이크업 신호가 발생되면, 상기 전원공급단으로부터 교류 전원을 공급받아 상기 OBC의 충전 제어부에 전원을 공급하는 단계;
상기 충전 제어부가 공급받은 교류 전원의 역률을 조정하여 직류 전원으로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 직류 전원의 전압을 조절하여 상기 전기차 배터리에 공급하는 단계를 포함하는 전기차 배터리 충전 제어 방법.An electric vehicle battery charging control method performed by an electric vehicle battery charging control device using an electric vehicle power supply,
When the electric vehicle charging connector is connected to the OBC (On Board Charger) of the electric vehicle, the OBC monitoring the CP (Control Pilot) signal of the power supply terminal;
generating an enable signal using a pulse of the CP signal when the CP signal is detected;
generating a wake-up signal for controlling the OBC when the enable signal is generated;
supplying power to the charging controller of the OBC by receiving AC power from the power supply terminal when the wakeup signal is generated;
Adjusting the power factor of the AC power supplied by the charging control unit and converting it into DC power; and
An electric vehicle battery charging control method comprising adjusting the voltage of the converted direct current power and supplying it to the electric vehicle battery. 제1항에 있어서,
상기 이네이블 신호를 생성하는 단계는,
상기 CP 신호의 9V 1KHz 펄스가 스위칭되지 않도록 아날로그 필터를 이용하여 평활화된 5V 이상의 이네이블 신호를 생성하는 전기차 배터리 충전 제어 방법.According to claim 1,
Generating the enable signal,
An electric vehicle battery charging control method for generating a smoothed 5V or higher enable signal using an analog filter so that the 9V 1KHz pulse of the CP signal is not switched. 제1항에 있어서,
상기 CP 신호를 모니터링 하는 단계는,
상기 OBC의 제어신호 검출부가 상기 CP 신호의 전압 레벨을 모니터링하여 전압 강하가 일어나면 상기 CP 신호를 검출하는 전기차 배터리 충전 제어 방법.According to claim 1,
The step of monitoring the CP signal,
An electric vehicle battery charging control method in which the control signal detection unit of the OBC monitors the voltage level of the CP signal and detects the CP signal when a voltage drop occurs. 제1항에 있어서,
상기 웨이크업 신호를 발생시키는 단계는,
상기 이네이블 신호가 생성되면 상기 OBC를 제어하기 위한 메인 시스템의 알고리즘 동작이 개시되도록 상기 웨이크업 신호를 발생시키는 전기차 배터리 충전 제어 방법.According to claim 1,
Generating the wake-up signal,
An electric vehicle battery charging control method for generating the wakeup signal so that an algorithm operation of a main system for controlling the OBC is started when the enable signal is generated. 제1항에 있어서,
상기 직류 전원으로 변환하는 단계는,
상기 충전 제어부가 공급받은 전원을 PFC(Power Factor Correction)에 전달하여 상기 PFC에 의해 교류 전원의 역률이 조정되어 직류 전원으로 변환하는 전기차 배터리 충전 제어 방법.According to claim 1,
The step of converting the direct current power,
An electric vehicle battery charging control method in which the charging control unit transfers the supplied power to PFC (Power Factor Correction), and converts the power factor of the AC power into DC power by adjusting the power factor of the AC power by the PFC. 전기차 전원 공급기를 이용한 전기차 배터리 충전 제어 장치에 있어서,
전기차 충전 커넥터가 전기차의 OBC(On Board Charger)에 연결되면, 전원공급단의 CP(Control Pilot) 신호를 모니터링 하여 상기 CP 신호가 검출되면, CP 신호의 펄스를 이용하여 이네이블(Enable) 신호를 생성하는 제어신호 검출부;
상기 이네이블 신호가 생성되면, 상기 OBC를 제어하기 위한 웨이크업(Wake-Up) 신호를 발생시키는 신호 발생부;
상기 웨이크업 신호가 발생되면, 상기 전원공급단으로부터 교류 전원을 공급받아 상기 OBC의 충전 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
상기 공급받은 교류 전원의 역률을 조정하여 직류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류 전원의 전압을 조절하여 상기 전기차 배터리에 공급하는 상기 충전 제어부를 포함하는 전기차 배터리 충전 제어 장치.In the electric vehicle battery charging control device using an electric vehicle power supply,
When the electric vehicle charging connector is connected to the OBC (On Board Charger) of the electric vehicle, the CP (Control Pilot) signal of the power supply stage is monitored, and when the CP signal is detected, the enable signal is generated using the pulse of the CP signal. Control signal detection unit to generate;
a signal generating unit generating a wake-up signal for controlling the OBC when the enable signal is generated;
a power supply unit receiving AC power from the power supply terminal and supplying power to the charging controller of the OBC when the wake-up signal is generated; and
The electric vehicle battery charging control device including the charging control unit for adjusting the power factor of the supplied AC power, converting it into DC power, and adjusting the voltage of the converted DC power to supply it to the electric vehicle battery. 제6항에 있어서,
상기 제어신호 검출부는,
상기 CP 신호의 9V 1KHz 펄스가 스위칭되지 않도록 아날로그 필터를 이용하여 평활화된 5V 이상의 이네이블 신호를 생성하는 전기차 배터리 충전 제어 장치.According to claim 6,
The control signal detector,
An electric car battery charging control device for generating a smoothed 5V or higher enable signal using an analog filter so that the 9V 1KHz pulse of the CP signal is not switched. 제6항에 있어서,
상기 제어신호 검출부는,
상기 CP 신호의 전압 레벨을 모니터링하여 전압 강하가 일어나면 상기 CP 신호를 검출하는 전기차 배터리 충전 제어 장치.According to claim 6,
The control signal detector,
An electric vehicle battery charging control device for monitoring the voltage level of the CP signal and detecting the CP signal when a voltage drop occurs. 제6항에 있어서,
상기 신호 발생부는,
상기 이네이블 신호가 생성되면 상기 OBC를 제어하기 위한 메인 시스템의 알고리즘 동작이 개시되도록 상기 웨이크업 신호를 발생시키는 전기차 배터리 충전 제어 장치.According to claim 6,
The signal generator,
An electric vehicle battery charging control device for generating the wakeup signal so that an algorithm operation of a main system for controlling the OBC is started when the enable signal is generated. 제6항에 있어서,
상기 충전 제어부는,
상기 공급받은 전원을 PFC(Power Factor Correction)에 전달하여 상기 교류 전원의 역률이 조정되도록 하는 전기차 배터리 충전 제어 장치.According to claim 6,
The charging control unit,
An electric vehicle battery charging control device that transfers the supplied power to PFC (Power Factor Correction) so that the power factor of the AC power is adjusted.
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