KR20240091592A - Power distribution system for electric vehicle - Google Patents

Power distribution system for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20240091592A
KR20240091592A KR1020220174672A KR20220174672A KR20240091592A KR 20240091592 A KR20240091592 A KR 20240091592A KR 1020220174672 A KR1020220174672 A KR 1020220174672A KR 20220174672 A KR20220174672 A KR 20220174672A KR 20240091592 A KR20240091592 A KR 20240091592A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power distribution
vehicle
voltage
distribution system
electric vehicle
Prior art date
Application number
KR1020220174672A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이성기
정상기
Original Assignee
(주) 코스텍
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 코스텍 filed Critical (주) 코스텍
Publication of KR20240091592A publication Critical patent/KR20240091592A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Abstract

본 발명은 전기자동차의 전력분배 시스템에 관한 것으로, 차량 탑재형 충전기, 전력분배장치 및 전력변환장치를 포함하되, 상기 차량 탑재형 충전기와 전력변환장치를 단일 케이스 내에 수용하여 된 것으로 한다.The present invention relates to a power distribution system for an electric vehicle, and includes a vehicle-mounted charger, a power distribution device, and a power conversion device, and the vehicle-mounted charger and the power conversion device are accommodated in a single case.

Description

전기자동차의 전력분배 시스템{Power distribution system for electric vehicle}{Power distribution system for electric vehicle}

본 발명은 전기자동차의 전력분배 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량 탑재형 충전기, 저전압 직류변환장치, 전원분배장치를 일체화한 전력분배 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power distribution system for an electric vehicle, and more specifically, to a power distribution system that integrates a vehicle-mounted charger, a low-voltage direct current converter, and a power distribution device.

일반적으로, 전기자동차의 전력분배 시스템은 저전압 직류변환장치(LDC, Low Voltage DC-DC Converter), 차량 탑재형 충전기(OBC, On Board Charger), 전력분배장치(PDU, Power Distribution Unit)를 포함하여, 전기자동차의 충전, 방전을 효과적으로 제어하는 장치를 뜻한다. Generally, the power distribution system of an electric vehicle includes a low voltage DC-DC converter (LDC), an on-board charger (OBC), and a power distribution unit (PDU). , refers to a device that effectively controls the charging and discharging of electric vehicles.

OBC는 완속충전회로로도 불리며, OBC회로에서는 교류인 상용전원을 직류로 변환하여 배터리에 충전하며, 배터리에 충전되는 전압은 전기자동차를 구동하기 위한 모터에 공급되는 고전압의 직류이다.OBC is also called a slow charging circuit. In the OBC circuit, AC commercial power is converted to direct current to charge the battery, and the voltage charged to the battery is the high-voltage direct current supplied to the motor to drive the electric vehicle.

전력변환회로인 LDC(Low voltage DC-DC Converter)회로는 고전압을 저전압으로 변환하여 주는 회로로서 OBC회로에서 출력되어 모터구동에 사용되는 고전압의 직류를 저전압인 14V로 변환하여 차량의 전장부품들에서 사용하는 14V의 저전압을 공급한다.The LDC (Low voltage DC-DC Converter) circuit, a power conversion circuit, is a circuit that converts high voltage to low voltage. It converts the high voltage direct current output from the OBC circuit and used to drive the motor into low voltage 14V, which is used in the vehicle's electrical components. Supply low voltage of 14V to be used.

또한, PDU는 보조전원장치로부터 전력을 공급받아 전기자동차의 전장부품과 등화류에 전원을 분배하여 공급하는 장치를 뜻한다.In addition, a PDU refers to a device that receives power from an auxiliary power supply and distributes and supplies power to electric vehicle components and lights.

이처럼 차량용 배터리충전시스템은 일반적으로 차량의 운행과 기타 제어를 위해 OBC, LDC, PDU를 필수적으로 사용하고 있다.As such, vehicle battery charging systems generally essentially use OBC, LDC, and PDU for vehicle operation and other controls.

등록특허 10-1903121호(2018년 9월 20일 등록, 전기자동차용 충전 및 전력변환 겸용 회로)에는 절연형 역률보상컨버터를 사용하여 회로 구성을 간단히 할 수 있는 회로에 대하여 기재되어 있다.Registered Patent No. 10-1903121 (registered on September 20, 2018, combined charging and power conversion circuit for electric vehicles) describes a circuit that can simplify the circuit configuration using an isolated power factor correction converter.

그러나 차량 탑재형 충전기, 전력분배장치, 전력변환장치는 각각 개별 장치로 구성되며, 각각이 개별 공간을 차지하고 있으며, 각 장치별 하네스 케이블을 이용한 커넥터로 연결하기 때문에 장치의 설치가 용이하지 않으며, 비용이 증가하고, 설치 공간 확보에 어려움이 있는 문제점이 있었다.However, vehicle-mounted chargers, power distribution devices, and power conversion devices are each composed of individual devices, occupying individual space, and are connected through connectors using harness cables for each device, making installation of the devices difficult and costly. As this increased, there was a problem of difficulty securing installation space.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 차량 탑재형 충전기(OBC), 전력변환장치(LDC), 전력분배장치(PDU)를 통합 모듈화하여, 차량 내부의 공간 활용도를 높일 수 있는 전기자동차의 전력분배 시스템을 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention in consideration of the above problems is to integrate and modularize the on-vehicle charger (OBC), power conversion device (LDC), and power distribution unit (PDU) to increase space utilization inside the vehicle. The purpose is to provide a power distribution system for electric vehicles.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 전기자동차의 전력분배 시스템은, 차량 탑재형 충전기, 전력분배장치 및 전력변환장치를 포함하되, 상기 차량 탑재형 충전기와 전력변환장치를 단일 케이스 내에 수용하여 된 것으로 한다.The electric vehicle power distribution system of the present invention to solve the above technical problems includes a vehicle-mounted charger, a power distribution device, and a power conversion device, and the vehicle-mounted charger and power conversion device are accommodated in a single case. It is said to have been done.

본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 탑재형 충전기와 전력변환장치는, 상기 전력분배장치와 고압케이블에 의해 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vehicle-mounted charger and the power conversion device may be connected to the power distribution device through a high-voltage cable.

본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 탑재형 충전기와 전력변환장치는, 상기 전력분배장치와 고압케이블에 의해 연결되어, 상기 차량 탑재형 충전기와 상기 전력분배장치에 각각 구비되는 고압부품간의 간섭을 방지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vehicle-mounted charger and the power conversion device are connected to the power distribution device by a high-voltage cable to prevent interference between the high-voltage components provided in the vehicle-mounted charger and the power distribution device, respectively. can do.

본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 탑재형 충전기는, CAN 모듈부를 포함하여, 배터리 관리 시스템과 통신하여 배터리팩의 상태정보를 수신할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vehicle-mounted charger may include a CAN module unit and receive status information of the battery pack by communicating with a battery management system.

본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 탑재형 충전기는, AC 전압을 직류전압으로 변환하되, 상기 배터리팩의 상태에 따라 서로다른 직류전압으로 변환할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vehicle-mounted charger converts AC voltage into direct current voltage, and may convert it into different direct current voltages depending on the state of the battery pack.

본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 탑재형 충전기는, AC 전압을 직류전압으로 변환하되, 상기 배터리팩의 상태에 따라 서로다른 직류전압으로 변환할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vehicle-mounted charger converts AC voltage into direct current voltage, and may convert it into different direct current voltages depending on the state of the battery pack.

본 발명의 실시 예에서, 상기 전력변환장치는, 가변컨버터를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the power conversion device may include a variable converter.

본 발명의 실시 예에서, 상기 전력분배장치는, 상기 배터리팩의 전력을 구동모터에 제공하거나, 상기 전력변환장치로 제공할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the power distribution device may provide power from the battery pack to the driving motor or to the power conversion device.

본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 탑재형 충전기와 상기 전력변환장치는, 전기자동차가 전기상용차일 때, 톤급에 따라 차등 적용될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vehicle-mounted charger and the power conversion device may be differentially applied depending on the tonnage level when the electric vehicle is an electric commercial vehicle.

본 발명의 실시 예에서, 상기 전력분배장치는, 톤급에 무관하게 공용으로 적용될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the power distribution device can be commonly applied regardless of tonnage level.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차의 전력분배 시스템의블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 상세 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a power distribution system for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a detailed block diagram of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various forms and various changes may be made. However, the description of this embodiment is provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the present invention of the scope of the invention. In the attached drawings, components are shown enlarged in size for convenience of explanation, and the proportions of each component may be exaggerated or reduced.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various components, but the components should not be limited by the above terms. The above terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a 'first component' may be named a 'second component' without departing from the scope of the present invention, and similarly, a 'second component' may also be named a 'first component'. You can. Additionally, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. Unless otherwise defined, terms used in embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차의 전력분배 시스템의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a power distribution system for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명 전력분배 시스템(100)은, 배터리 관리 시스템(BMS, 200)과 통신을 수행하여 외부의 교류전압을 배터리팩(300)의 충전에 필요한 고전압 직류 전압으로 변환하는 차량 탑재형 충전기(110)와, 저압배터리(400)를 충전하는 전력변환장치(130)와, 상기 차량 탑재형 충전기(110)의 직류 출력 전압을 상기 배터리팩(300)에 공급하거나 상기 전력변환장치(130)로 분배하는 전력분배장치(120)를 포함하여 구성하되, 차량 탑재형 충전기(110)와 전력변환장치(130)는 하나의 케이스에 수용된다.Referring to FIG. 1, the power distribution system 100 of the present invention is a vehicle-mounted system that communicates with a battery management system (BMS, 200) to convert an external alternating current voltage into a high-voltage direct current voltage required for charging the battery pack 300. type charger 110, a power conversion device 130 for charging the low-voltage battery 400, and a direct current output voltage of the vehicle-mounted charger 110 is supplied to the battery pack 300 or the power conversion device ( It is configured to include a power distribution device 120 that distributes power to 130), and the vehicle-mounted charger 110 and power conversion device 130 are accommodated in one case.

이때, 하나의 케이스에 수용되는 차량 탑재형 충전기(110)와 전력변환장치(130)는 전력분배장치(120)와 고압케이블(140)을 통해 연결될 수 있다. At this time, the vehicle-mounted charger 110 and the power conversion device 130 accommodated in one case may be connected to the power distribution device 120 and the high-voltage cable 140.

상기 케이스는 수지재 또는 알루미늄 합금을 사용할 수 있다.The case may be made of resin or aluminum alloy.

이처럼 차량 탑재형 충전기(110)와 전력변환장치(130)를 일체로 형성하고, 전력변환장치(130)를 고압 케이블로 연결하는 이유는 각각 고압 부품이 포함되어 있으며, 고압 부품간의 절연 거리를 확보하기 위한 것이다.The reason why the vehicle-mounted charger 110 and the power conversion device 130 are integrated into one body and the power conversion device 130 is connected with a high-voltage cable is that each includes high-voltage components and ensures an insulation distance between the high-voltage components. It is for this purpose.

상기 차량 탑재형 충전기(110)와 전력변환장치(130)를 수용하는 케이스는 내열성 및 강도가 우수한 절연 소재로 이루어져, 수냉관을 공유하여 전력분배 시스템(100)의 전체 크기를 줄일 수 있다.The case housing the vehicle-mounted charger 110 and the power conversion device 130 is made of an insulating material with excellent heat resistance and strength, and the overall size of the power distribution system 100 can be reduced by sharing a water cooling pipe.

케이스의 표면에는 방열 핀이 형성된 것일 수 있다.Heat dissipation fins may be formed on the surface of the case.

또한, 본 발명의 다른 특징으로 상기 차량 탑재형 충전기(110)와 전력변환장치(130)는 전기자동차의 규모에 따라 선택 적용하고, 전력분배장치(120)는 전기자동차의 규모와 무관하게 공용으로 사용할 수 있다.In addition, as another feature of the present invention, the vehicle-mounted charger 110 and the power conversion device 130 are selectively applied depending on the size of the electric vehicle, and the power distribution device 120 is shared regardless of the size of the electric vehicle. You can use it.

예를 들어 전기자동차가 전기상용차이며, 0.5톤급, 1톤급, 2톤급, 3톤급 등에 따라 적절한 차량 탑재형 충전기(110)와 전력변환장치(130)를 수용하는 모듈을 별도 제작할 수 있으며, 전력분배장치(120)는 전기사용차의 급과 무관하게 공용 부품으로 사용할 수 있다.For example, an electric vehicle is an electric commercial vehicle, and a module accommodating the appropriate vehicle-mounted charger 110 and power conversion device 130 can be manufactured separately depending on the 0.5-ton class, 1-ton class, 2-ton class, and 3-ton class, and power distribution. The device 120 can be used as a common component regardless of the class of electric vehicle.

이때 전력분배장치(120)는 0.5 내지 1.5톤급에 적용되는 장치와 2톤급 내지 3톤급에 적용되는 장치로 구분되어 제조될 수도 있다. At this time, the power distribution device 120 may be manufactured separately into a device applied to the 0.5 to 1.5 ton class and a device applied to the 2 to 3 ton class.

배터리팩(300)은 고압배터리로서, 전기자동차의 주행시 모터에 전력을 공급하며, 에어컨, 스티어링, 에어펌프, 히터 등에도 전력을 공급할 수 있다.The battery pack 300 is a high-voltage battery that supplies power to the motor when driving an electric vehicle, and can also supply power to an air conditioner, steering, air pump, heater, etc.

이때의 전력 공급은 별도의 전력분배장치를 사용하여 이루어질 수 있다.Power supply at this time can be achieved using a separate power distribution device.

상기 배터리팩(300)의 충전상태, 방전상태(전력공급상태)는 배터리 관리 시스템(200)에서 모니터링 된다. The charging state and discharging state (power supply state) of the battery pack 300 are monitored by the battery management system 200.

배터리 관리 시스템(200)은 배터리팩(300)에 공급되는 충전전압, 방전되는 방전전압 등 배터리팩(300)에 대한 다양한 정보를 검출한다.The battery management system 200 detects various information about the battery pack 300, such as a charging voltage supplied to the battery pack 300 and a discharge voltage being discharged.

본 발명 전력분배 시스템(100)은 배터리 관리 시스템(200)과 캔(CAN) 통신을 통해 정보를 수신하고, 수신된 배터리팩(300)의 정보에 따라 충전 및 방전 제어를 수행하게 된다.The power distribution system 100 of the present invention receives information from the battery management system 200 and CAN communication, and performs charging and discharging control according to the received information on the battery pack 300.

도 2는 본 발명 전력분배 시스템(100)의 구체적인 블록 구성도이다.Figure 2 is a detailed block diagram of the power distribution system 100 of the present invention.

도 2를 참조하면, 전력분배 시스템(100)은 CAN 모듈부(111)를 포함하여 배터리팩(300)으로부터 충전 또는 방전 전압의 과전압 여부 등에 대한 정보를 수신하고, 그에 따른 제어를 수행하게 된다.Referring to FIG. 2, the power distribution system 100 includes the CAN module unit 111 to receive information about whether the charging or discharging voltage is overvoltage from the battery pack 300 and performs control accordingly.

CAN 모듈부(111)를 통해 수신된 정보는 트랜시버를 통해 차량 탑재형 충전기(110)의 제1제어부로 제공된다. 제1제어부는 CPU 또는 DSP를 사용할 수 있다.Information received through the CAN module unit 111 is provided to the first control unit of the vehicle-mounted charger 110 through the transceiver. The first control unit may use CPU or DSP.

차량 탑재형 충전기(110)는 외부의 교류전력(예를 들어 AC 220V)이 공급되면 1차정류부, 트랜스포머, 2차정류부를 통해 직류 전압으로 변환한다. 차량 탑재형 충전기(110)는 CAN 통신을 통해 상기 배터리팩(300)의 상태 정보를 확인하고, 과전압 발생시 출력 직류전압을 조정하는 것으로 한다.When external AC power (for example, AC 220V) is supplied, the vehicle-mounted charger 110 converts it into direct current voltage through a primary rectifier, transformer, and secondary rectifier. The vehicle-mounted charger 110 checks the status information of the battery pack 300 through CAN communication and adjusts the output DC voltage when overvoltage occurs.

본 발명 전력분배 시스템(100)은 하나의 케이스 내에 차량 탑재형 충전기(110), 전력변환장치(130)가 통합 배치되고, 전력분배장치(120)와는 고압케이블(140)을 통해 연결되어 있다.In the power distribution system 100 of the present invention, a vehicle-mounted charger 110 and a power conversion device 130 are integrated in one case, and are connected to the power distribution device 120 through a high-voltage cable 140.

또한, CAN 모듈부(111)를 사용하고, CAN 모듈부(111)와 배터리 관리 시스템(200)을 통신선으로 연결하는 것으로, 배터리팩(300)의 상태에 따른 전압 제어가 가능하게 된다.Additionally, by using the CAN module unit 111 and connecting the CAN module unit 111 and the battery management system 200 with a communication line, voltage control according to the state of the battery pack 300 is possible.

상기 차량 탑재형 충전기(110)의 출력전압은 고압케이블(140)을 통해 전력분배장치(120)로 입력된다.The output voltage of the vehicle-mounted charger 110 is input to the power distribution device 120 through the high-voltage cable 140.

전력분배장치(120)는 다수의 릴레이(스위치)와 이를 제어하는 제어부의 구성을 가지는 것으로 한다.The power distribution device 120 is configured to have a plurality of relays (switches) and a control unit that controls them.

본 발명의 실시 예에서 상기 릴레이를 이용하여 전력분배장치(120)는 차량 탑재형 충전기(110)의 출력전압을 배터리팩(300)에 공급하여 충전하거나, 전력변환장치(130)로 공급하는 것으로 설명하지만, 상기 배터리팩(300)의 방전전력을 입력받아 구동모터(310) 등의 다른 부하에 분배할 수 있다.In an embodiment of the present invention, using the relay, the power distribution device 120 supplies the output voltage of the vehicle-mounted charger 110 to the battery pack 300 to charge it, or supplies it to the power conversion device 130. As explained, the discharge power of the battery pack 300 can be received and distributed to other loads such as the driving motor 310.

전력변환장치(130)는 상대적으로 고전압인 차량 탑재형 충전기(110)의 출력전압을 저전압 배터리(400)에 충전하기 위하여 저전압의 직류 전압으로 변환하는 역할을 한다.The power conversion device 130 serves to convert the relatively high voltage output voltage of the vehicle-mounted charger 110 into low voltage direct current voltage for charging the low voltage battery 400.

전력변환장치(130)는 다수의 필터 및 컨버터를 포함할 수 있으며, 고전압의 직류 전압을 저전압의 직류 전압으로 변환한다.The power conversion device 130 may include a number of filters and converters and converts high-voltage direct current voltage into low-voltage direct current voltage.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명에서 차량 탑재형 충전기(110)의 직류 출력 전압은 배터리팩(300)의 상태에 따라 가변되어 출력되기 때문에 전력변환장치(130)의 컨버터는 가변 컨버터를 사용하여 입력 전압의 변화에도 일정한 전압으로 변환해야 한다.As described above, in the present invention, the direct current output voltage of the vehicle-mounted charger 110 is output variable depending on the state of the battery pack 300, so the converter of the power conversion device 130 uses a variable converter to convert the input voltage. It must be converted to a constant voltage despite changes.

이와 같이 본 발명 전력변환 시스템(100)은 차량 탑재형 충전기(110), 전력변환장치(130)를 단일한 모듈로 구성하고, 전력분배장치(120)를 고압케이블(140)로 연결함으로써, 설치를 용이하게 할 수 있으며, 설치공간의 효율성을 높일 수 있다.In this way, the power conversion system 100 of the present invention is installed by configuring the vehicle-mounted charger 110 and the power conversion device 130 as a single module, and connecting the power distribution device 120 with the high-voltage cable 140. can be facilitated and the efficiency of installation space can be increased.

특히 배선을 단순화하고, 방열을 위한 수단을 공유하여 설계 및 설치 작업의 용이성을 확보할 수 있다.In particular, ease of design and installation work can be secured by simplifying wiring and sharing means for heat dissipation.

이와 같이 전력변환 시스템(100)을 단일 함체에 구성하기 위하여, 차량 탑재형 충전기(110)와 전력분배장치(120)에는 고압 소자들이 포함되어 있으며, 고압소자들 간의 간섭이 발생할 수 있다. In order to construct the power conversion system 100 in a single enclosure, the vehicle-mounted charger 110 and the power distribution device 120 include high-voltage elements, and interference between the high-voltage elements may occur.

이와 같은 고압소자 간의 전기적 또는 전자기적 간섭은 차량 탑재형 충전기(110)와 전력분배장치(120)를 별도의 함체를 가지는 독립적으로 제작하고, 고압케이블(140)을 이용하여 연결함으로써, 고압부품간의 간섭이 발생하지 않는 특징이 있다.Such electrical or electromagnetic interference between high-voltage elements can be prevented by manufacturing the vehicle-mounted charger 110 and the power distribution device 120 independently with separate enclosures and connecting them using the high-voltage cable 140. It has the characteristic of not causing interference.

이상에서 본 발명에 따른 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, they are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent scope of embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

100:전력분배 시스템 110:차량 탑재형 충전기
111:CAN 모듈부 120:전력분배장치
130:전력변환장치 140:고압케이블100: Power distribution system 110: Vehicle-mounted charger
111: CAN module part 120: Power distribution device
130: Power conversion device 140: High voltage cable

Claims (10)

차량 탑재형 충전기, 전력분배장치 및 전력변환장치를 포함하되,
상기 차량 탑재형 충전기와 전력변환장치를 단일 케이스 내에 수용하여 된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.Including vehicle-mounted chargers, power distribution devices, and power conversion devices,
A power distribution system for an electric vehicle, characterized in that the vehicle-mounted charger and power conversion device are accommodated in a single case. 제1항에 있어서,
상기 차량 탑재형 충전기와 전력변환장치는,
상기 전력분배장치와 고압케이블에 의해 연결되는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to paragraph 1,
The vehicle-mounted charger and power conversion device,
A power distribution system for an electric vehicle connected to the power distribution device and a high-voltage cable. 제1항에 있어서,
상기 차량 탑재형 충전기와 전력변환장치는,
상기 전력분배장치와 고압케이블에 의해 연결되어,
상기 차량 탑재형 충전기와 상기 전력분배장치에 각각 구비되는 고압부품간의 간섭을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to paragraph 1,
The vehicle-mounted charger and power conversion device,
Connected to the power distribution device and a high-voltage cable,
A power distribution system for an electric vehicle, characterized in that it prevents interference between the vehicle-mounted charger and high-voltage components provided in each of the power distribution devices. 제1항에 있어서,
상기 차량 탑재형 충전기는,
CAN 모듈부를 포함하여, 배터리 관리 시스템과 통신하여 배터리팩의 상태정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to paragraph 1,
The vehicle-mounted charger,
A power distribution system for an electric vehicle, comprising a CAN module unit and communicating with a battery management system to receive status information of the battery pack. 제4항에 있어서,
상기 차량 탑재형 충전기는,
AC 전압을 직류전압으로 변환하되,
상기 배터리팩의 상태에 따라 서로다른 직류전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to paragraph 4,
The vehicle-mounted charger,
Convert AC voltage to direct current voltage,
A power distribution system for an electric vehicle, characterized in that it converts into different direct current voltages depending on the state of the battery pack. 제4항에 있어서,
상기 차량 탑재형 충전기는,
AC 전압을 직류전압으로 변환하되,
상기 배터리팩의 상태에 따라 서로다른 직류전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to clause 4,
The vehicle-mounted charger,
Convert AC voltage to direct current voltage,
A power distribution system for an electric vehicle, characterized in that it converts into different direct current voltages depending on the state of the battery pack. 제6항에 있어서,
상기 전력변환장치는,
가변컨버터를 포함하는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to clause 6,
The power conversion device is,
Electric vehicle power distribution system including a variable converter. 제4항에 있어서,
상기 전력분배장치는,
상기 배터리팩의 전력을 구동모터에 제공하거나, 상기 전력변환장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to clause 4,
The power distribution device,
A power distribution system for an electric vehicle, characterized in that the power from the battery pack is provided to the driving motor or to the power conversion device. 제1항에 있어서,
상기 차량 탑재형 충전기와 상기 전력변환장치는,
전기자동차가 전기상용차일 때, 톤급에 따라 차등 적용되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.According to paragraph 1,
The vehicle-mounted charger and the power conversion device,
When the electric vehicle is an electric commercial vehicle, a power distribution system for an electric vehicle, characterized in that it is differentially applied according to tonnage level. 제9항에 있어서,
상기 전력분배장치는,
톤급에 무관하게 공용으로 적용되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전력분배 시스템.

According to clause 9,
The power distribution device,
A power distribution system for electric vehicles, characterized in that it is commonly applied regardless of tonnage level.
KR1020220174672A 2022-12-14 Power distribution system for electric vehicle KR20240091592A (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240091592A true KR20240091592A (en) 2024-06-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3508371B1 (en) Charging post
US7889524B2 (en) Integrated bi-directional converter for plug-in hybrid electric vehicles
KR102139572B1 (en) Power Control Unit for Electric Vehicles
CN109155585B (en) Energy-technical coupling of a high-voltage on-board power supply system and a low-voltage on-board power supply system
US20200247227A1 (en) Power supply system
US11345249B2 (en) Power conversion apparatus for multi-voltage charging
CN114336905A (en) Charging and discharging device and vehicle
JP2022105313A (en) Battery control method and battery system providing the same
US20230134008A1 (en) Bi-directional dc-dc converter
CN112550072A (en) Energy system for electrically driven vehicle
KR20240091592A (en) Power distribution system for electric vehicle
CN217048340U (en) Vehicle power supply device and vehicle
CN210168381U (en) High-voltage accessory device and electric vehicle
CN210724540U (en) Water-cooling heat dissipation car DC-DC converter heat dissipation layout structure
CN208118975U (en) The PCB circuit board and high-tension distribution box PDU of control circuit
KR20240043238A (en) Power control unit for electric vehicle
KR20240056021A (en) Power distribution system for electric vehicle
CN218594141U (en) Integrated electric energy conversion device, power supply device and vehicle
KR20240043239A (en) Power control unit for electric vehicle
KR20210116178A (en) Emergency power supply device for eco-friendly vehicle
CN218040888U (en) Power conversion system for vehicle battery pack
CN218948950U (en) Compatible high-voltage breaking device
CN218085085U (en) Electric automobile and high-voltage electric integrated system thereof
CN207868326U (en) The PCB circuit board and high-tension distribution box PDU of communicating circuit
CN219321290U (en) General high-voltage breaking module