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KR20210084758A - 차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법 Download PDF

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KR20210084758A
KR20210084758A KR1020190176514A KR20190176514A KR20210084758A KR 20210084758 A KR20210084758 A KR 20210084758A KR 1020190176514 A KR1020190176514 A KR 1020190176514A KR 20190176514 A KR20190176514 A KR 20190176514A KR 20210084758 A KR20210084758 A KR 20210084758A
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KR
South Korea
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converter
motor
voltage
inverter
battery
Prior art date
Application number
KR1020190176514A
Other languages
English (en)
Inventor
임동휘
곽래호
원인정
Original Assignee
현대오트론 주식회사
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 현대오트론 주식회사 filed Critical 현대오트론 주식회사
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Priority to CN202011371041.3A priority patent/CN113043869A/zh
Priority to US17/115,480 priority patent/US11407321B2/en
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Abstract

본 발명에 따른 차량용 배터리 시스템은, 외부로부터 유/무선 방식에 따라 교류 전원을 수신하는 충전 장치, 상기 충전 장치의 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 OBC(On-Board Charger), 모터와 인버터로 구성된 승압 컨버터를 이용하여 상기 OBC의 출력 전압을 승압하는 MCU(Micro Control Unit); 및 상기 승압된 전압을 이용하여 충전되는 배터리를 포함할 수 있다.

Description

차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법{BATTERY SYSTEM FOR VEHICLE AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
대부분의 전기 자동차와 플러그인 하이브리드 자동차는 가정용 전원 플러그가 있다면 어디에서든지 배터리를 충전할 수 있도록 탑재형 완속 충전기(on-board charger, OBC)를 탑재하고 있다. OBC는 상용 전원인 교류(AC)를 직류(DC)로 변환해 차량 내부 배터리를 충전하는 기능을 한다. 이러한 OBC는 고전압 스위치, 인덕터, 커패시터, 절연형 트랜스포머, 릴레이, 제어보드, 냉각 시스템, 이를 구성하기 위한 별도의 패키징을 필요로 한다. 그리고 이러한 차량에 탑재되는 충전기에 구성하는 각각의 부품은 고가 및 고중량의 부품으로 구성되기에 친환경 차량의 전체적인 원가 상승이 초래되고, 차량 중량 증가로 인해 차량 연비에 악영향을 주고 있다.
미국 등록특허: US 9,931,951, 등록일: 2018년 4월 3일, 제목: INTEGRATED DUAL-OUTPUT GRID-TO-VEHICLE (G2V) AND VEHICLE-TO-GRID (V2G) ONBOARD CHARGER FOR PLUG-IN ELECTRIC VEHICLES.
본 발명의 목적은 효율적이고 저렴하게 구현 가능한 차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템은, 외부로부터 유/무선 방식에 따라 교류 전원을 수신하는 충전 장치; 상기 충전 장치의 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 OBC(On-Board Charger); 모터와 인버터로 구성된 승압 컨버터를 이용하여 상기 OBC의 출력 전압을 승압하는 MCU(Micro Control Unit); 및 상기 승압된 전압을 이용하여 충전되는 배터리를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 충전 장치는 충전 스탠드인 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 OBC는, 상기 수신된 교류 전원의 역률을 개선하여 직류 전압을 출력하는 PFC(Power Factor Correction) 컨버터; 상기 PFC 컨버터의 출력 전압의 전압 크기를 변환하는 DC-DC 컨버터; 및 상기 PFC 컨버터 및 상기 DC-DC 컨버터를 제어하는 OBC 제어기를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 모터의 중성선이 도출되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 MCU는 상기 승압 컨버터 구성시 상기 모터 및 상기 인버터의 제어를 위하여 3상 인터리브드 제어 기법을 적용하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 모터 및 상기 인버터에 적어도 하나의 스위치 및 적어도 하나의 인덕터를 추가함으로써 상기 승압 컨버터가 구성되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 구동 모드시 상기 적어도 하나의 스위치를 오프 시키고, 상기 배터리에 연결된 상기 인버터의 스위칭 동작에 의해 상기 모터가 구동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템의 동작 방법은, 배터리 충전 모드시, 릴레이를 온 시킨 상태에서 모터 및 인버터를 이용하여 승압 컨버터 기능을 수행함으로써 배터리를 충전하는 단계; 및 모터 구동 모드시, 상기 릴레이를 오프 시킨 상태에서 상기 배터리로부터 DC 전압을 전달 받아 3상의 AC 전압을 상기 인버터를 통하여 출력함으로써 상기 모터를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 배터리를 충전하는 단계는, 상기 배터리 충전 모드시, 충전 스탠트로부터 DC 전압을 수신하는 단계; 및 상기 수신된 DC 전압을 상기 승압 컨버터를 이용하여 승압시키는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 모터를 구동하는 단계는, 상기 모터 구동 모드시, 상기 인버터의 3상 인버터 동작에 의거하여 상기 배터리의 DC 전압을 AC 전압으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법은, AC 충전시 DC-DC 컨버터를 LLC와 부스트 컨버터 타입으로 적용함으로써, 제어 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법은, LLC와 부스트 컨버터로 DC-DC 컨버터를 구성함으로써, 효율 및 제어성을 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템 및 그것의 동작 방법은, 부스트 컨버터를 기존의 모터 및 인버터로 대체함으로써, 종래의 LLC와 부스터 컨버터에 의해 야기되는 비용 문제와 크기 문제를 해결할 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템의 충전 모드를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 구동 모드를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 충전 모드시 토폴로지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 구동 모드시 토폴리지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 모터 구동 모드 관련 회로를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 충전 모드 관련 회로를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 릴레이 동작을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 MCU(200)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 혹은 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 혹은 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템의 충전 모드를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 차량용 배터리 시스템(10)은 충전 장치(100), OBC(On-Board Charger; 150), MCU(microcontroller unit; 200), 및 배터리(300)를 포함할 수 있다.
충전 장치(100)는 외부의 교류 전원을 유/무선 방식으로 수신하도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 충전 장치(100)는, 충전 스탠드일 수 있다. 실시 예에 있어서, 교류 전원은 단상의 교류 전원일 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 교류 전원은 삼상의 교류 전원일 수도 있다.
OBC(150)는 충전 장치(100)을 통하여 수신된 교류 전원을 이용하여 직류 전원을 발생하기 위한 차량에 탑재된 충전기일 수 있다. OBC(150)는 PFC(Power Factor Correction) 컨버터(151), DC-DC 컨버터(152), 및 OBC 제어기(153)를 포함할 수 있다.
PFC 컨버터(151)는 교류의 입력 전원을 직류 전원으로 변환시켜주며 역률을 개선시킬 수 있다. 즉, PFC 컨버터(151)는 고주파 전류 성분을 억제 혹은 제거시킬 수 있다. 예를 들어, PFC 컨버터(151)는 스위칭 모듈의 듀티비(duty ratio)를 제어함으로써 입출력 전압 제어를 수행할 수 있다.
DC-DC 컨버터(152)는 PFC 컨버터(151)의 출력 직류 전압의 전압 크기를 변환시킬 수 있다. DC-DC 컨버터(152)는 PFC 컨버터(151)로부터 출력하는 전압을 승압 혹은 감압하기 위해 DC-DC 컨버터(152)의 주파수 스위칭 제어를 이용할 수 있다. 여기서, DC-DC 컨버터(152의 주파수 스위칭 제어는 DC-DC 컨버터(152)의 출력단자의 리플 전류를 제어하기 위해 이용될 수 있다.
OBC 제어기(153)는 PFC 컨버터(151) 및 DC-DC 컨버터(152)를 제어할 수 있다.
MCU(200; 차량용 제어기)는 OBC(150)의 출력 전압을 배터리(300)를 충전하기 위하여 승압 하도록 구현될 수 있다. MCU(200)는 승압 컨버터(210) 및 승압 컨버터(210)을 제어하는 MCU 제어기(220)를 포함할 수 있다.
승압 컨버터(210)는 AC 충전 동작시 OBC(150)로부터 출력된 직류 전압을 승압시킬 수 있다. 여기서 승압 컨버터(210)는 모터와 인버터로 구성된 토폴로지로 구성될 수 있다.
배터리(300)는 MCU(300)에 의해 부스팅된 전압으로 에너지를 충전하도록 구현될 수 있다. 여기서 배터리는 800V 고전압 배터리 일 수 있다. 한편, 배터리(300)의 전압이 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)은, PFC 컨버터(151)와 DC-DC 컨버터(152)로 구성된 OBC(150) 및 모터+인버터로 구성된 승압 컨버터(210)의 토폴로지를 갖는 전력 제어기(MCU, 200)를 구비함으로써, 변환 효율을 높이면서 저렴하게 고전압 배터리에 적용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)은 AC 충전시 필요한 전력 제어기(MCU, 200)를 모터 및 인버터를 이용하여 구성함으로써 효율적으로 배터리 충전(300)을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)은 DC 급속 충전시 400V EVSE 시스템을 고려하여 모터 및 인버터를 이용하여 승압 컨버터를 구성함으로써 저렴하게 배터리(300)를 충전할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 구동 모드를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 배터리(300)로부터 전원을 공급받은 MCU(200)는 모터(400)를 구동할 수 있다. MCU(200)는 인버터(230)와 모터(400)에 의해 승압 컨버터(220, 도 1 참조)의 기능을 수행하도록 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 충전 모드시 토폴로지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
인버터(230)는 모터(400)의 상들(u, v, w)에 대응하는 리액터들의 각각에 연결된 트랜지스터 쌍들(TR11-TR12, TR21-TR22, TR31-TR32)과 커패시터(Cinv)를 포함할 수 있다. 트랜지스터 쌍들(TR11-TR12, TR21-TR22, TR31-TR32)의 각각은 배터리(300)의 양단에 연결될 수 있다.
제 1 스위치(SW1)는 LLC(Inductor-Inductor-Capacitor; 155)와 모터(400)의 중성선 사이를 연결하도록 스위칭 할 수 있다. 제 2 스위치(SW2)는 LLC(155)와 배터리(300)의 음전압단에 연결하도록 스위칭 할 수 있다. 실시 예에 있어서, 리액터(L)는 옵션적으로 LLC(155)와 모터(400)의 중성선 사이에 추가될 수 있다.
실시 예에 있어서, 모터(400)의 중성선이 도출되도록 모터가 제작될 수 있다.
실시 예에 있어서, 모터(400) 및 인버터(230)에 릴레이 같은 스위치 소자 및 추가 인덕터를 통해 승압 컨버터가 구성될 수 있다.
실시 예에 있어서, 승압 컨버터 구성시 모터-인버터 시스템의 최적 제어를 위해 3상 인터리브드 제어 기법이 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 구동 모드시 토폴리지를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모터 및 인버터(230)는 충전 모드와 같이 이용될 수 있다. 모드 구분에 따라 모터 및 인버터(230)의 활용이 다르기 때문에, 구동 모드에서도 릴레이(혹은, 스위치; SW1, SW2)를 통해 동작이 결정될 수 있다. 구동 모드에서 스위치들(SW1 및 SW2)은 턴-오프 될 수 있다.
모터(400) 및 인버터(230)는 기존 시스템과 동일하게 동작할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 모터 구동 모드 관련 회로를 개념적으로 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 모터 구동 모드시 배터리(300)로부터 전력이 DC 링크 커패시터(Cinv)을 통하여 3상 인버터(211)로 전달되고, 3상 인버터에 의해 모터(400)가 구동될 수 있다. 실시 예에 있어서, 3상 인버터는 배터리(300)의 DC 전력을 AC 전력으로 변환시킴으로써 모터(400)를 구동시킬 수 있다. 실시 예에 있어서, 동작 모드 결정 릴레이(SW1, SW2)는 모터 구동 모드시 오프 상태일 수 있다. 배터리(300)의 전력이 모터가 구동됨으로써 소모될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 충전 모드 관련 회로를 개념적으로 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 충전 모드시 충전 장치(100; EVSE, 전력 계통)는 단상의 AC 전압을 출력하고, 동작 모드 결정 릴레이는 충전 모드 결정에 따라 스위칭 될 수 있다.
실시 예에 있어서, 승압 컨버터를 이용하여 배터리가 충전될 수 있다. 여기서 승압 컨버터는 모터 및 3상 인버터로 구성될 수 있다.
실시 예에 있어서, 승압 컨버터는 모터/인버터를 이용하여 제어될 수 있다.
실시 예에 있어서, 승압된 DC 전압은 DC 링크 커패시터(Cinv)를 통하여 배터리(300)로 전달될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 시스템(10)의 릴레이 동작을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 충전 동작 시 제 1 및 제 2 스위치들(SW1, SW2)은 턴온 되고, 모터 구동 시 제 1 및 제 2 스위치들(SW1 및 SW2)은 턴 오프 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 MCU(200)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, MCU(200)의 동작 방법은 다음과 같이 진행될 수 있다.
배터리 충전 모드 시, MCU(200)는 릴레이 온 시킨 상태에서 모터(400) 및 인버터(230)를 이용하여 승압 컨버터 기능을 수행함으로써 배터리(300)를 충전할 수 있다(S120).
모터 구동 모드시, MCU(200)는 릴레이 오프 시킨 상태에서 배터리(300)로부터 DC 전압을 전달 받아 3상의 AC 전압을 출력함으로써 모터(400)를 구동시킬 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 배터리를 충전하는 것은, 배터리 충전 모드시, 충전 스탠트(100)로부터 DC 전압을 수신하는 것과 수신된 DC 전압을 승압 컨버터(210)를 이용하여 승압시키는 것을 포함할 수 있다. 여기서 승압 컨버터(210)는 인버터(230)와 모터(400)를 이용하여 기능을 수행할 수 있다.
실시 예에 있어서, 모터(400)를 구동하는 것은, 모터 구동 모드시, 인버터(230)의 3상 인버터 동작에 의거하여 배터리(300)의 DC 전압을 AC 전압으로 변환하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 단계들 및/혹은 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 혹은 병렬적으로, 혹은 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.
실시 예에 따라서는, 단계들 및/혹은 동작들의 일부 혹은 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/혹은 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 혹은 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/혹은 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/혹은 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예들의 하나 이상의 동작들/단계들/모듈들을 구현/수행하기 위한 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체 및/혹은 수단들은 ASICs(application-specific integrated circuits), 표준 집적 회로들, 마이크로 컨트롤러를 포함하는, 적절한 명령들을 수행하는 컨트롤러, 및/혹은 임베디드 컨트롤러, FPGAs(field-programmable gate arrays), CPLDs(complex programmable logic devices), 및 그와 같은 것들을 포함할 수 있지만, 여기에 한정되지는 않는다.
한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.
10: 차량용 배터리 시스템
100: 충전 장치
150: OBC
151: PFC 컨버터
152: DC-DC 컨버터
153: OBC 제어기
200: MCU
210: 승압 컨버터
300: 배터리
230: 인버터
220: MCU 제어기
400: 모터

Claims (10)

  1. 외부로부터 유/무선 방식에 따라 교류 전원을 수신하는 충전 장치;
    상기 충전 장치의 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 OBC(On-Board Charger);
    모터와 인버터로 구성된 승압 컨버터를 이용하여 상기 OBC의 출력 전압을 승압하는 MCU(Micro Control Unit); 및
    상기 승압된 전압을 이용하여 충전되는 배터리를 포함하는 차량용 배터리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상기 충전 장치는 충전 스탠드인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 OBC는,
    상기 수신된 교류 전원의 역률을 개선하여 직류 전압을 출력하는 PFC(Power Factor Correction) 컨버터;
    상기 PFC 컨버터의 출력 전압의 전압 크기를 변환하는 DC-DC 컨버터; 및
    상기 PFC 컨버터 및 상기 DC-DC 컨버터를 제어하는 OBC 제어기를 포함하는 차량용 배터리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 중성선이 도출되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 MCU는 상기 승압 컨버터 구성시 상기 모터 및 상기 인버터의 제어를 위하여 3상 인터리브드 제어 기법을 적용하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 및 상기 인버터에 적어도 하나의 스위치 및 적어도 하나의 인덕터를 추가함으로써 상기 승압 컨버터가 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    구동 모드시 상기 적어도 하나의 스위치를 오프 시키고,
    상기 배터리에 연결된 상기 인버터의 스위칭 동작에 의해 상기 모터가 구동되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 시스템.
  8. 차량용 배터리 시스템의 동작 방법에 있어서,
    배터리 충전 모드시, 릴레이를 온 시킨 상태에서 모터 및 인버터를 이용하여 승압 컨버터 기능을 수행함으로써 배터리를 충전하는 단계; 및
    모터 구동 모드시, 상기 릴레이를 오프 시킨 상태에서 상기 배터리로부터 DC 전압을 전달 받아 3상의 AC 전압을 상기 인버터를 통하여 출력함으로써 상기 모터를 구동하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리를 충전하는 단계는,
    상기 배터리 충전 모드시, 충전 스탠트로부터 DC 전압을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 DC 전압을 상기 승압 컨버터를 이용하여 승압시키는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 모터를 구동하는 단계는,
    상기 모터 구동 모드시, 상기 인버터의 3상 인버터 동작에 의거하여 상기 배터리의 DC 전압을 AC 전압으로 변환하는 단계를 포함하는 방법.
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