KR20230161874A - 차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230161874A
KR20230161874A KR1020230047978A KR20230047978A KR20230161874A KR 20230161874 A KR20230161874 A KR 20230161874A KR 1020230047978 A KR1020230047978 A KR 1020230047978A KR 20230047978 A KR20230047978 A KR 20230047978A KR 20230161874 A KR20230161874 A KR 20230161874A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
relay
module
supercapacitor
vehicle
battery
Prior art date
Application number
KR1020230047978A
Other languages
English (en)
Inventor
푸-치에 첸
Original Assignee
리듀스 카본 에너지 디벨럽 컴퍼니 리미티드
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 리듀스 카본 에너지 디벨럽 컴퍼니 리미티드 filed Critical 리듀스 카본 에너지 디벨럽 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20230161874A publication Critical patent/KR20230161874A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • H02J1/122Provisions for temporary connection of DC sources of essentially the same voltage, e.g. jumpstart cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11Electric energy storages
    • B60Y2400/112Batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11Electric energy storages
    • B60Y2400/114Super-capacities
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Emergency Lowering Means (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조장치 및 이를 제어하는 방법에 있어서, 상기 구조장치는 차량용 배터리 팩과 차량용 전기 제어 장치가 병렬로 연결된 회로 방식으로 전기적으로 연결된다. 상기 구조 장치는 부스터 모듈, 슈퍼커패시터 모듈, 제1 릴레이, 제2 릴레이, 제3 릴레이, 제1 양극 회로, 제2 양극 회로, 음극 회로 및 구조 제어 모듈을 포함한다. 구조 제어 모듈은 차량 배터리 팩의 저전압에 기초한 제2 양극 회로를 통해 차량 배터리 팩으로부터 전력을 획득하고, 출력 전압을 승압하여 부스터 모듈을 통해 슈퍼커패시터 모듈을 충전한다. 슈퍼커패시터 모듈이 완전히 충전된 후 제1 양극 회로를 통해 전력을 공급하여 차량 전기 제어 장치를 시동하여 차량을 구조한다.

Description

차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치 및 그 제어 방법{RESCUE DEVICE OF BOOSTING 24 VOLTS TO SUPERCAPACITOR FOR VEHICLE(S) AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 차량에 24볼트를 승압하는 구조장치에 관한 것이다.
현재 산업용 차량 또는 대형 차량은 일반적으로 24V (24 볼트) 충전 전지로 구동된다. 24V 배터리는 직렬로 연결된 2개의 12V(12볼트) 충전 전지로 구성되며 차량의 모터를 시동하기 위한 전력을 공급하기 위해 2개의 충전 전지에만 의존한다. 누전이 있거나 배터리가 고장난 경우 두 충전 전지의 총 전압이 떨어지고 모터가 차량의 엔진을 시동할 수 없다.
본 발명은 전술한 단점들을 완화 및/또는 제거하기 위해 발생하였다.
본 발명의 주된 목적은 차량용 슈퍼커패시터에 24V(24볼트)를 승압하는 구조장치 및 종래의 구조 장치의 단점을 극복할 수 있는 이를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 얻기 위해, 차량용 슈퍼커패시터로 24V를 승압하는 구조 장치 및 본 발명에서 제공하는 그 제어 방법을 얻기 위해, 구조 장치는 차량 배터리 팩과 차량 전기 제어 장치가 병렬로 연결된 회로 시스템을 전기적으로 연결한다. 상기 구조 장치는 부스터 모듈, 슈퍼커패시터 모듈, 제1 릴레이, 제2 릴레이, 제3 릴레이, 제1 양극 회로, 제2 양극 회로, 음극 회로 및 구조 제어 모듈을 포함한다.
구조 제어 모듈은 차량 배터리 팩의 저전압에 기초한 제2 양극 회로를 통해 차량 배터리 팩으로부터 전력을 획득하고, 출력 전압을 승압하여 부스터 모듈을 통해 슈퍼커패시터 모듈을 충전한다. 슈퍼커패시터 모듈이 완전히 충전된 후 첫 번째 양극 회로를 통해 전력을 공급하여 차량 전기 제어 장치를 시작하여 차량을 구출한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량(들)이 전기적으로 연결된 회로 시스템용 슈퍼커패시터에 24V(24 Vs)를 승압하는 구조 장치의 조립을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량(들)용 슈퍼커패시터에 24 V를 승압하는 구조 장치의 조립을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 슈퍼커패시터에 24 V 승압 장치의 동작을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량(들)용 슈퍼커패시터에 24V를 승압하는 구조 장치의 동작을 나타내는 다른 개략도이다.
도 5는 또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량(들)용 슈퍼커패시터에 24 V를 승압하는 구조 장치의 동작을 나타내는 또 다른 개략도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량(들)용 슈퍼커패시터에 24 V를 승압하는 구조 장치의 동작을 나타내는 또 다른 개략도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량(들)용 슈퍼커패시터에 24 V를 승압하는 구조 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 차량용 슈퍼커패시터에 24V(24볼트)를 승압하는 구조 장치(1)는 차량용 배터리 팩(10)과 차량 전기 제어 장치(13)가 병렬로 연결된 회로 방식으로 전기적으로 연결된다. 차량용 배터리 팩(10)은 제1 충전 전지(11) 및 제1 충전 전지(11)와 연결된 제2 충전 전지(12)를 포함한다. 차량 배터리 팩(10)은 적어도 하나의 납산 배터리, 적어도 하나의 리튬 이온 배터리 또는 기타 배터리를 포함한다. 차량 전기 제어 장치(13)는 발전기, 구동 모터 및 기타 전기 제어 장치(예: 전기 도어 또는 컴퓨터) 중 어느 하나이다.
구조 장치(1)는 부스터 모듈(14), 슈퍼커패시터 모듈(15), 제1 릴레이(16), 제2 릴레이(17), 제3 릴레이(18), 연결 단자(19) 및 구조 제어 모듈(30)을 포함한다.
부스터 모듈(14)은 슈퍼커패시터 모듈(15)과 병렬로 연결된 출력전극을 포함한다.
차량 전기 제어 장치(13)의 양극, 제1 충전 전지(11)의 양극, 및 슈퍼커패시터 모듈(15)의 양극이 병렬로 연결된다. 제1 릴레이(16)는 슈퍼커패시터 모듈(15)의 양극과 제1 충전지(11)의 양극과 전기적으로 연결되어, 차량용 전기 제어 장치(13)의 양극, 제1 충전지(11)의 양극, 제1 릴레이(16) 및 슈퍼커패시터 모듈(15)의 양극이 전기적으로 연결되어 제1 양극 회로(21)를 생성한다.
제2 릴레이(17)는 제1 충전전지(11)의 양극과 부스터 모듈(14)의 입력 양극과 전기적으로 연결되고, 제2 릴레이(17)는 제1 양극 회로(21)와 전기적으로 연결된다.
제1 충전 전지(11)의 음극, 제2 충전 전지(12)의 양극, 제3 릴레이(18)는 전기적으로 연결된다. 제3 릴레이(18)는 부스터 모듈(14)의 입력 양극과 전기적으로 연결되어, 제1 충전 전지(11)의 음극, 제2 충전 전지(12)의 양극, 제3 릴레이(18) 및 부스터 모듈(14)의 입력 양극이 전기적으로 연결되어 제2 양극 회로(22)를 생성한다.
차량 전기 제어 장치(13)의 음극, 제2 충전 전지(12)의 음극, 부스터 모듈(14)의 입력 양극, 및 슈퍼커패시터 모듈(15)의 음극이 전기적으로 연결되어 음극 회로(23)를 생성한다.
연결 단자(19)의 양극은 제2 충전 전지(12) 및 제3 릴레이(18)의 양극과 전기적으로 연결된다. 연결 단자(19)의 음극은 음극 회로(23)와 전기적으로 연결된다.
제1 릴레이(16), 제2 릴레이(17) 및 제3 릴레이(18)는 금속-산화물-반도체(MOS) 또는 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)로 대체된다.
구조 제어 모듈(30)은 마이크로프로세서(31), 감지부(32) 및 제어부(33)를 포함하며, 이들은 모두 마이크로프로세서(31)에 의해 명령, 제어, 주문 및 관리된다. 감지부(32)는 제1 충전 전지(11), 제2 충전 전지(12), 제1 양극 회로(21), 제2 양극 회로(22) 및 슈퍼커패시터 모듈(15)의 전압을 감지하도록 구성된다. 감지부(32)는 또한 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)의 전체 전압을 감지하도록 구성된다. 제어부(33)는 감지부(32)의 감지 결과에 기초하여 제1 릴레이(16), 제2 릴레이(17) 및 제3 릴레이(18)의 온(ON) 또는 오프(OFF)를 선택적으로 제어한다. 마이크로프로세서(31)는 무선 통신 모듈(34)을 통해 전력 구조 앱(APP)(35)와 전기적으로 통신되고, 전력 구조 앱(APP)(35)는 스마트 모바일 장치(미도시)에 내장된다. 무선 통신 모듈(34)은 무선 통신에 적용 가능하지만 LoRa, NB-IoT, 지그비, WI-FI, 블루투스 및 위성 통신에 대해서는 한정되지 않는다.
적용에서, 차량 배터리 팩(10)은 제1 충전 전지(11) 및 제1 충전 전지(11)와 연결된 제2 충전 전지(12)를 포함하고, 여기서 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)의 전압은 12 볼트(V)이다. 부스터 모듈(14)은 9V-15V의 입력 전압을 28V의 출력 전압으로 승압하도록 구성된다. 슈퍼커패시터 모듈(15)의 동작 전압의 설정 값은 24V이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 슈퍼커패시터 모듈(15)을 이용하여 차량에 전력을 공급하는 방법은 다음의 단계를 포함한다.
1) 감지부(32)를 이용하여 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)의 총 전압이 임계값 15V 이상인지 여부를 감지하는 단계는, 도 2에 도시된 바와 같다(예를 들어, 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12) 각각의 전압이 12V인 경우는, 도 2에 도시된 바와 같다). 제어부(33)는 제1 릴레이(16)의 오프(OFF), 제2 릴레이(17)의 오프(OFF), 및 제3 릴레이(18)의 온(ON)을 제어하여 제2양극 회로(22)를 통해 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)로부터 전력을 획득하고 28V의 출력 전압을 승압하여 부스터 모듈(14)을 통해 슈퍼커패시터 모듈(15)을 충전하는 것을 특징으로 한다.
2) 슈퍼커패시터 모듈(15)이 감지부(32)를 이용하여 동작 전압이 24V에 도달하도록 감지하는 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(33)는 제1 양극 회로(21)를 통해 제1 릴레이(16)의 온(ON), 제2 릴레이(17)의 오프(OFF) 및 제3 릴레이(18)의 오프(OFF)를 제어하고, 슈퍼커패시터 모듈(15) 및 차량용 배터리 팩(10)을 통해 차량 전기 제어 장치(13)에 전력을 공급하도록 동작한다.
따라서, 본 발명의 구조 장치(1)는 다음과 같은 다양한 상황에 따라 제어된다.
제1 상황에서, 차량용 배터리 팩(10)이 저전압에 있는 경우, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 구조 장치(1)의 제어 방법은 다음의 단계를 포함한다.
A) 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)의 총 전압이 임계값 15V 이상임을 감지부(32)를 이용하여 감지하는 단계는, 도 4에 도시된 바와 같다(예를 들어 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12) 각각의 전압의 10V인 경우는, 도 4에 도시된 바와 같다). 제어부(33)는 제1 릴레이(16)의 오프(OFF), 제2 릴레이(17)의 오프(OFF), 및 제3 릴레이(18)의 온(ON)을 제어하여 제2양극 회로(22)를 통해 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)로부터 전력을 획득하고 부스터 모듈(14)을 통해 슈퍼커패시터 모듈(15)을 충전하도록 출력 전압을 28V로 승압한다.
B) 감지부(32)를 이용하여 24V의 동작 전압에 도달하는 슈퍼커패시터 모듈(15)을 감지하는 단계는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(33)는 제1 릴레이(16)의 온(ON), 제2 릴레이(17)의 오프(OFF) 및 제3 릴레이(18)의 오프(OFF)를 제어하고, 슈퍼커패시터 모듈(15)은 제1 릴레이(16)를 통해 제1 양극 회로(21)로부터 차량 전기 제어 장치(13)로 전력을 공급하도록 완전 충전되고, 따라서 차량을 시동하고 구조한다.
상기 제1 상황을 상기 전력 구조 앱(APP)(35)의 사용자 인터페이스에 표시하여 상기 슈퍼커패시터 모듈(15)의 사용자 인터페이스 및 재충전 상태를 통해 상기 차량 배터리 팩(10)이 저전압임을 사용자가 알 수 있으며, 상기 슈퍼커패시터 모듈(15)이 완전 충전형인 경우, 차량은 수동으로 또는 전력 구조 앱(35)을 사용하여 시동된다.
제2 상황에서, 차량용 배터리 팩(10)이 저전압인 경우, 도 5 및 도 7을 참조하면, 구조 장치(1)를 제어하는 방법은 다음의 단계를 포함한다.
A) 상기 감지부(32)를 이용하여 상기 제1 충전 전지(11) 및 상기 제2 충전 전지(12)의 총 전압이 임계값 15V 미만이지만 낮은 표준값 9V 이상인 것을 감지하는 단계는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 충전 전지(11) 또는 상기 제2 충전 전지(12) 중 하나가 파손된다(예를 들어, 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12) 중 하나의 전압은 2V이고, 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12) 중 다른 하나의 전압은 12V이며, 이는 도 5에 도시된 바와 같다). 제어부(33)는 제1 릴레이(16)의 오프(OFF), 제2 릴레이(17)의 온(ON), 제3릴레이(18)의 오프(OFF)를 제어하고, 및 제1 양극회로(21)를 통해 파손되지 않은 제1 충전 전지(11) 또는 제2 충전 전지(12)로부터 전력을 획득하고 28V의 출력전압을 승압하여 부스터 모듈(14)을 통해 슈퍼커패시터 모듈(15)을 충전하도록 한다.
B) 감지부(32)를 이용하여 24V의 동작 전압에 도달하는 슈퍼커패시터 모듈(15)을 감지하는 단계는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(33)는 제1 릴레이(16)의 온(ON), 제2 릴레이(17)의 오프(OFF) 및 제3 릴레이(18)의 오프(OFF)를 제어하고, 슈퍼커패시터 모듈(15)은 제1 릴레이(16)를 통해 제1양극 회로(21)로부터 차량 전기 제어 장치(13)로 전력을 공급하도록 완전 충전되고, 따라서 차량을 시동하고 구조한다.
상기 제2 상황을 상기 전력 구조 앱(APP)(35)의 사용자 인터페이스에 표시하여 상기 사용자 인터페이스 및 상기 슈퍼커패시터 모듈(15)의 재충전 상태를 통해 상기 차량 배터리 팩(10)이 저전압임을 사용자가 알 수 있으며, 상기 슈퍼커패시터 모듈(15)이 완전 충전형인 경우, 상기 제2 상황을 구출하는 방법은, 차량은 수동으로 또는 전력 구조 앱(35)을 사용하여 시동된다.
제3 상황에서, 차량용 배터리 팩(10)이 저전압에 있는 경우이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 구조 장치(1)를 제어하는 방법은 다음의 단계를 포함한다.
A) 감지부(32)를 이용하여 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)의 총 전압이 9V 이하인 것을 감지하는 단계는, 도 6에 도시된 바와 같다(예를 들어, 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)가 고장나므로 제1 충전 전지(11) 및 제2 충전 전지(12)의 총 전압은 4V가 되고, 이는 도 6에 도시된 바와 같다), 제어부(33)는 제1 릴레이(16)의 오프(OFF)와 제2 릴레이(17)의 오프(OFF)를 제어하여, 전력 구조 앱(APP)(35)가 외부 전지의 전기적 연결을 실행하고, 12V의 외부 전지(40)와 전기적 접속된 연결 단자(19)가 전기적으로 연결되었는지 여부를 판단하기 위한 통지를 전송하도록 알림을 보낸다. 그렇다면, 제3 릴레이(18)는 온(ON)되어 제2 양극 회로(22)를 통해 외부 전지(40)로부터 전력을 획득하고, 28V의 출력전압을 승압하여 부스터 모듈(14)을 통해 슈퍼커패시터 모듈(15)을 충전한다.
B) 감지부(32)를 이용하여 24V의 동작 전압에 도달하는 슈퍼커패시터 모듈(15)을 감지하는 단계는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(33)는 제1 릴레이(16)의 온(ON), 제2 릴레이(17)의 오프(OFF) 및 제3 릴레이(18)의 오프(OFF)를 제어하고, 슈퍼커패시터 모듈(15)은 제1 릴레이(16)를 통해 제1양극 회로(21)로부터 차량 전기 제어 장치(13)로 전력을 공급하도록 완전 충전되고, 따라서 차량을 시동하고 구조한다.
상기 제 3 상황을 구조하는 방법은 상기 전력 구조 앱(APP)(35)의 사용자 인터페이스에 표시되어, 상기 사용자 인터페이스를 경유하여 상기 차량 배터리 팩(10)이 저전압에서 파손되었음을 사용자가 알 수 있으며, 상기 연결 단자(19)는 상기 외부 전지(40)와 전기적으로 연결되고, 상기 슈퍼커패시터 모듈(15)은 상기 사용자 인터페이스를 경유하여 완전 충전이 가능하다는 것을 알게 되고, 차량은 수동으로 또는 전력 구조 앱(35)을 사용하여 시동된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 개시의 목적으로 제시되었지만, 본 발명의 개시된 실시예들뿐만 아니라 그의 다른 실시예들의 변형은 당업자에게 발생할 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 모든 실시형태를 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (6)

  1. 차량용 배터리 팩과 차량 전기 제어 장치가 병렬로 연결된 회로 시스템에 전기적으로 연결되는 차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치;
    제1 충전 전지와 상기 제1 충전 전지에 연결되는 제2 충전 전지를 포함하는 상기 차량용 배터리 팩,
    부스터 모듈, 슈퍼커패시터 모듈, 제1 릴레이, 제2 릴레이, 제3 릴레이 및 구조 제어 모듈을 포함하는 상기 구조 장치;
    상기 부스터 모듈은 상기 슈퍼커패시터 모듈과 병렬로 연결된 출력전극을 포함하고;
    상기 차량 전기 제어 장치의 양극, 상기 제1 충전 전지의 양극, 상기 제1 릴레이 및 상기 슈퍼커패시터 모듈의 양극이 전기적으로 연결되어 제1 양극 회로를 생성하고;
    상기 제2 릴레이는 상기 제1 충전 전지의 양극 및 상기 부스터 모듈의 입력 양극과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 릴레이는 상기 제1 양극 회로와 전기적으로 연결되며;
    상기 제1 충전지의 음극, 상기 제2 충전지의 양극, 상기 제3 릴레이 및 상기 부스터 모듈의 입력 양극이 전기적으로 연결되어 제2 양극 회로를 생성하는 단계;
    상기 차량 전기 제어 장치의 음극, 상기 제2 충전 전지의 음극, 상기 부스터 모듈의 입력 양극, 및 상기 슈퍼커패시터 모듈의 음극이 전기적으로 연결되어 음극 회로를 생성하고; 및
    상기 구조 제어 모듈은 마이크로프로세서에 의해 명령, 제어, 주문 및 관리되는 마이크로프로세서, 감지부 및 제어부를 모두 포함하고, 상기 감지부는 상기 제1 충전 전지, 상기 제2 충전 전지, 제1 양극 회로, 제2 양극 회로 및 상기 슈퍼커패시터 모듈의 전압을 감지하도록 구성되고;
    상기 감지부는 또한 상기 제1 충전 전지 및 상기 제2 충전 전지의 총 전압을 감지하도록 구성되고;
    상기 제어부는 상기 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 제1 릴레이, 상기 제2 릴레이 및 상기 제3 릴레이의 온(ON) 또는 오프(OFF)를 선택적으로 제어하고;
    상기 마이크로프로세서는 무선 통신 모듈을 통한 전력 구조 앱(APP)와 전기적으로 통신되고, 상기 전력 구조 앱(APP)는 스마트 모바일 장치에 내장되어 있는,
    차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 연결 단자를 더 포함하고, 상기 연결 단자(1)의 양극은 상기 제2충전 전지 및 상기 제3 릴레이의 양극과 전기적으로 연결되고; 상기 연결 단자의 음극은 상기 음극회로와 전기적으로 연결되는,
    차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치.
  3. 청구항 1에 따른 구조 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    1) 상기 감지부를 이용하여 상기 제1 충전 전지 및 상기 제2 충전 전지의 총 전압이 임계값 이상인지 여부를 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 릴레이의 오프(OFF), 상기 제2 릴레이의 오프(OFF), 및 상기 제3 릴레이의 온(ON)을 제어하여 상기 제2 양극 회로를 통해 상기 제1 충전 전지 및 상기 제2 충전 전지로부터 전력을 획득하고 상기 부스터 모듈을 통해 상기 슈퍼커패시터 모듈을 충전하기 위한 출력 전압을 승압하며;
    2) 상기 감지부를 이용하여 동작 전압에 도달하는 슈퍼커패시터 모듈을 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 양극회로를 통해 상기 제1 릴레이의 온(ON), 상기 제2 릴레이의 오프(OFF) 및 상기 제3 릴레이의 오프(OFF)를 제어하고, 상기 슈퍼커패시터 모듈 및 상기 차량용 배터리 팩은 상기 차량 전기 제어 장치에 전력을 공급하도록 동작하며;를 포함하는,
    구조 장치를 제어하는 방법.
  4. 청구항 1에 따른 구조 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    A) 상기 감지부를 이용하여 상기 제1 충전 전지 및 상기 제2 충전 전지의 총 전압이 임계값 이상인 것을 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 릴레이의 오프(OFF), 상기 제2 릴레이의 오프(OFF), 및 상기 제3 릴레이의 온(ON)을 제어하여, 상기 제2 양극 회로를 통해 상기 제1 충전 전지 및 상기 제2 충전 전지로부터 전력을 획득하고 부스터 모듈을 통해 슈퍼커패시터 모듈을 충전하기 위해 출력 전압을 부스트하며;
    B) 상기 감지부를 이용하여 동작 전압에 도달하는 슈퍼커패시터 모듈을 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 릴레이의 온(ON), 상기 제2 릴레이의 오프(OFF) 및 상기 제3 릴레이의 오프(OFF)를 제어하고, 상기 슈퍼커패시터 모듈은 상기 제1 릴레이를 통해 상기 제1양극 회로로부터 상기 차량 전기 제어 장치에 전력을 공급하여 차량 전기 제어 장치를 시동하도록 완전 재충전 가능하며;를 포함하는,
    구조 장치를 제어하는 방법.
  5. 청구항 1에 따른 구조 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    A) 상기 감지부를 이용하여 상기 제1 충전 전지 및 상기 제2 충전 전지의 총 전압이 임계값 미만이지만 낮은 표준값 이상인 것을 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 릴레이의 오프(OFF), 상기 제2 릴레이의 온(ON), 및 상기 제3 릴레이의 오프(OFF)를 제어하여, 상기 제1 양극 회로를 통해 상기 제1 충전 전지 또는 상기 제2 충전 전지로부터 전력을 획득하고, 상기 부스터 모듈을 통해 상기 슈퍼커패시터 모듈을 충전하기 위해 출력 전압을 부스트하며;
    B) 상기 감지부를 이용하여 동작 전압에 도달하는 상기 슈퍼커패시터 모듈을 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 릴레이의 온(ON), 상기 제2 릴레이의 오프(OFF) 및 상기 제3 릴레이의 오프(OFF)를 제어하고, 상기 슈퍼커패시터 모듈은 상기 제1 릴레이를 통해 상기 제1 양극 회로로부터 상기 차량 전기 제어 장치에 전력을 공급하는 완전 충전식이고, 따라서 차량 전기 제어 장치를 시동하며;를 포함하는,
    구조 장치를 제어하는 방법.
  6. 청구항 2에 따른 구조 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    A) 상기 감지부를 이용하여 상기 제1 충전 전지와 상기 제2 충전 전지의 총 전압이 표준값 이하로 낮아지는 것을 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 릴레이의 오프(OFF) 및 상기 제2 릴레이의 오프(OFF)를 제어하고, 상기 연결 단자는 12V의 외부 전지와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 릴레이는 온(ON)되어 상기 제2 양극 회로를 통해 상기 외부 전지로부터 전력을 획득하고, 상기 부스터 모듈을 통해 상기 슈퍼커패시터 모듈을 충전하기 위해 출력 전압을 승압하며;
    B) 상기 감지부를 이용하여 동작 전압에 도달하는 슈퍼커패시터 모듈을 감지하는 단계, 여기서 상기 제어부는 상기 제1 릴레이의 온(ON), 상기 제2 릴레이의 오프(OFF) 및 상기 제3 릴레이의 오프(OFF)를 제어하고, 상기 슈퍼커패시터 모듈은 상기 제1 릴레이를 통해 상기 제1 양극 회로로부터 상기 차량 전기 제어 장치에 전력을 공급하는 완전 충전식이고, 따라서 차량 전기 제어 장치를 시동하며;를 포함하는,
    구조 장치를 제어하는 방법.


KR1020230047978A 2022-05-19 2023-04-12 차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치 및 그 제어 방법 KR20230161874A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111118785 2022-05-19
TW111118785A TWI798090B (zh) 2022-05-19 2022-05-19 車用24伏特超級電容升壓救援裝置及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230161874A true KR20230161874A (ko) 2023-11-28

Family

ID=86226421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230047978A KR20230161874A (ko) 2022-05-19 2023-04-12 차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치 및 그 제어 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230378752A1 (ko)
EP (1) EP4283807A1 (ko)
JP (1) JP2023171311A (ko)
KR (1) KR20230161874A (ko)
CN (1) CN117087572A (ko)
TW (1) TWI798090B (ko)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323608B1 (en) * 2000-08-31 2001-11-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dual voltage battery for a motor vehicle
TWM438755U (en) * 2012-05-16 2012-10-01 Nat Univ Chin Yi Technology Car emergency starting rescue device
AU2013263700B1 (en) * 2013-11-25 2015-05-14 Smart Start Technology Pty Ltd Electrical System Enhancer
TW201530972A (zh) * 2014-01-16 2015-08-01 Zhen-Pei Xu 智慧型車輛電源救援裝置
TWM477722U (zh) * 2014-01-17 2014-05-01 Zhen-Pei Xu 智慧型車輛電源救援裝置
TWI536703B (zh) * 2014-04-25 2016-06-01 Yi-Fan Zhang Battery rescue device and its starting method
TWM511442U (zh) * 2015-04-30 2015-11-01 Univ Cheng Shiu 車輛救急裝置
CN205489743U (zh) * 2016-01-08 2016-08-17 南京绿索电子科技有限公司 一种小型汽车应急启动装置
EP3264567A1 (en) * 2016-06-27 2018-01-03 Shenzhen Carku Technology Co., Ltd. Power supply apparatus
US10998757B2 (en) * 2018-11-25 2021-05-04 Vijay Brazanton Almeida Smartphone interfaced automotive smart battery with self boosting capability
US20210101503A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-08 Michael E. Windsor Adaptive vehicle power system
TWI745228B (zh) * 2021-02-01 2021-11-01 低碳動能開發股份有限公司 超級電容模組化供電救援裝置及遠端控制方法
CN216356079U (zh) * 2021-10-25 2022-04-19 叶志斌 汽车应急强启动电源

Also Published As

Publication number Publication date
US20230378752A1 (en) 2023-11-23
EP4283807A1 (en) 2023-11-29
CN117087572A (zh) 2023-11-21
TWI798090B (zh) 2023-04-01
TW202347920A (zh) 2023-12-01
JP2023171311A (ja) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9444285B2 (en) Charge controller for vehicle
CN102673415B (zh) 电动车辆
KR101305605B1 (ko) 전기자동차의 전원 공급 시스템
CN102574470B (zh) 车辆的充电系统及包含该车辆的充电系统的电动车辆
CN107546786B (zh) 电源装置及供电方法
US20100104906A1 (en) Fuel cell power supply device
CN102624312A (zh) 混合变频发电机
US20120299545A1 (en) Rechargeable battery power supply starter and cell balancing apparatus
CN103367824A (zh) 电池组充电系统及其控制方法
KR20180007024A (ko) 차량의 배터리 관리 시스템
CN103779626B (zh) 蓄电系统和用于蓄电系统的控制方法
EP3081425A1 (en) Vehicle power management device
US9694698B2 (en) Power storage system and control device of power storage device
JP2011223782A (ja) 電源装置
KR20200042136A (ko) 자동차 배터리 비상 충전 장치 및 방법
JP2012035756A (ja) 車両用電源装置
KR20230161874A (ko) 차량용 슈퍼커패시터에 24볼트를 승압하는 구조 장치 및 그 제어 방법
CN108288869B (zh) 在线式应急电源控制电路及在线式应急电源
CN107546835A (zh) 供电组件及方法
JP6866490B2 (ja) 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法
CN206327165U (zh) 电动车紧急启动装置
JP2020046332A (ja) バッテリ監視装置
JP6972140B2 (ja) 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法
CN111907353A (zh) 一种电路控制方法和动力电池上电后的预充电路
CN216929610U (zh) 电路结构、电源设备