KR20240163311A - Ease on board charger employing electric car - Google Patents
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Abstract
실시예는 전기차의 완속 충전기에 관한 것이다.
구체적으로는, 이러한 충전기는 완속 충전기를 단일 PCB로 구성하여 소형화하며, 내부 미관상 간단미려하고 신속한 현장 대치와 제작 시간을 단축한다.
그리고, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다. 또한, 이에 연계하여 충전할 경우에 나타나는 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행한다.
이에 더하여, 충전 커넥터의 사용 빈도에 따라 누전 위험을 사전에 사용자에게 알려 준다.The embodiment relates to a slow charger for an electric vehicle.
Specifically, these chargers are miniaturized by configuring the slow charger into a single PCB, and are simple and elegant in terms of internal appearance, allowing for quick field replacement and shortened manufacturing time.
And, while charging is performed on-site for the electric vehicle, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user. In addition, in connection with this, the phenomenon of ground faults occurring during charging is reduced and leakage current is detected to efficiently perform leakage current processing.
In addition, it notifies users in advance of the risk of electric leakage depending on the frequency of use of the charging connector.
Description
본 명세서에 개시된 내용은 상용 교류전원을 이용하여 전기차를 충전하는 완속 충전기에 관한 것이다.The present specification relates to a slow charger for charging an electric vehicle using commercial AC power.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the materials described in this section are not prior art to the claims of this application and their inclusion in this section is not an admission that they are prior art.
일반적으로, 친환경 전기차는 연료의 산화로 구동하는 대신에 전기를 충전한 배터리로 움직인다. 그래서, 화석연료와 환경의 보호를 위해 대체 운송수단으로 각광받고 있다.In general, eco-friendly electric vehicles are powered by batteries that charge electricity instead of being powered by the oxidation of fuel. Therefore, they are gaining attention as an alternative means of transportation to protect fossil fuels and the environment.
이러한 전기차의 충전 방식에는 급속 충전방식과 완속 충전방식이 있다. 급속 충전방식은 완속 충전방식에 비해 5배에서 15배 정도 빨리 충전을 할 수 있기는 하지만 가격이 약 10배 이상 비싸다. 또한, 급속이라 해도 배터리가 갖고 있는 특성상 급속으로는 80%의 충전만 진행할 수 있으며 나머지 20%는 완속으로 충전해야 한다. 그렇기 때문에 50KW급의 급속 충전기를 사용하여 전기차를 만충전시키기 위해서는 최소 2시간 이상 소요된다. 참고로, 완속 충전기는 10KW급 이하의 용량으로 충전시킨다.There are two charging methods for these electric vehicles: rapid charging and slow charging. Rapid charging can charge 5 to 15 times faster than slow charging, but it is about 10 times more expensive. Also, even with rapid charging, due to the characteristics of the battery, only 80% can be charged rapidly, and the remaining 20% must be charged slowly. Therefore, it takes at least 2 hours to fully charge an electric vehicle using a 50KW rapid charger. For reference, slow chargers charge with a capacity of 10KW or less.
따라서, 사용자가 충전이 다 될 때까지 충전기 옆에서 기다리기가 쉽지 않다.Therefore, it is not easy for users to wait next to the charger until charging is complete.
한편, 전기차는 동력원인 배터리가 요구되며, 이 배터리는 외부로부터 전원을 공급받아 충전해야 한다. 하지만 현재 주유소 또는 LPG충전소의 수보다 매우 적은 전기충전소로 인해 다소 효용성이 떨어진다.Meanwhile, electric vehicles require batteries as a power source, and these batteries must be charged by supplying power from an external source. However, the number of electric charging stations is much smaller than the number of gas stations or LPG charging stations, making this somewhat less useful.
그래서, 가정용 상용 교류전원을 이용하여 충전하는 완속 충전기가 개발되었다.So, a slow charger that charges using a household commercial AC power source was developed.
이러한 완속 충전기는 예를 들어, 가정용 AC전원 콘센트에 결속되며, 가정용 전류를 충전용 전류로 변환하여 전기차에 충전하는 ICCB충전부와 전기차의 배터리에 연결하는 충전커플러로 이루어진다.These slow chargers are made up of an ICCB charging unit that plugs into, for example, a household AC power outlet and converts household current into charging current to charge the electric vehicle, and a charging coupler that connects to the electric vehicle's battery.
그런데, 기존에는 도 1과 같이, 전장품으로 구성하여 소형화에 어려움이 있으며, 가격 경쟁력 저하와 제작시간 과다, 내부 미관상으로 불합리한 편이며, 현장 대치에도 시간이 과다한 편이다.However, as shown in Fig. 1, the existing configuration is difficult to miniaturize as it consists of a full-length product, has low price competitiveness, takes too much time to manufacture, is unreasonable in terms of internal appearance, and takes too much time for on-site replacement.
이러한 배경의 선행기술은 아래의 정도이다.The prior art in this context is as follows.
개시된 내용은, 전기차의 완속 충전기를 소형화하며, 내부 미관상 간단미려하고 신속한 현장 대치와 제작 시간을 단축하는 전기차의 완속 충전기를 제공하고자 한다.The disclosed content is intended to provide a slow charger for an electric vehicle that is miniaturized, has a simple and attractive internal appearance, and shortens the manufacturing time and quick on-site replacement.
이러한 경우에, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다. 또한, 이에 연계하여 충전할 경우에 나타나는 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 한다.In such cases, while charging is performed on-site for the electric vehicle, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user. In addition, in conjunction with this, the phenomenon of ground faults occurring during charging is reduced and leakage current is detected to efficiently handle leakage current.
참고로, 이 지락 현상은 완속 충전기와 충전 커넥터의 사이에서 주로 나타난다.For reference, this fault phenomenon mainly occurs between the slow charger and the charging connector.
실시예에 따른 전기차의 완속 충전기는,A slow charger for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention,
단일 PCB 기반으로 하고, 상용 교류전원으로 전기차를 충전할 경우에, 상용 교류전원을 해당 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환하여 충전과 계측을 연동하여 수행하는 것을 특징으로 한다.It is based on a single PCB and, when charging an electric vehicle with commercial AC power, it converts commercial AC power into power per unit time for the electric vehicle and performs charging and measurement in conjunction.
그래서, 이 단위 시간당 전력으로 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중이거나 충전을 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다.So, while charging the electric vehicle on site with this unit of power per hour, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user.
아울러, 이러한 단위 시간당 전력으로 충전하므로 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized by efficiently performing leakage processing by detecting leakage while reducing ground faults by charging with this amount of power per unit time.
상기 누전 여부의 감지는 완속 충전기와 충전 커넥터의 사이에 위치한 영상변류기를 통해 수행한다. 그리고, 영상변류기에 의한 영상전류 발생여부를 충전 커넥터에서 전달받아 누전차단부의 단속동작을 제어한다.The above detection of leakage current is performed through a zero-phase current transformer located between the slow charger and the charging connector. Then, the occurrence of zero-phase current by the zero-phase current transformer is transmitted from the charging connector to control the interruption operation of the leakage current blocking unit.
또한, 상기 충전 커넥터의 충전 횟수를 계수하여 설정된 임계 횟수보다 이상인 경우에 즉, 화재 위험이 있는 경우에 누전 위험 정보를 사전에 알림하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized by counting the number of times the charging connector has been charged and notifying in advance of a risk of electric leakage when the number exceeds a set threshold number, i.e., when there is a risk of fire.
실시예에 따르면, 완속 충전기를 단일 PCB로 구성하여 소형화하며, 내부 미관상 간단미려하고 신속한 현장 대치와 제작 시간을 단축한다.According to the embodiment, the slow charger is miniaturized by configuring it as a single PCB, and the internal appearance is simple and beautiful, and the field replacement is quick and the manufacturing time is shortened.
그리고, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다. 또한, 이에 연계하여 충전할 경우에 나타나는 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하며, 이에 따라 누전 처리를 효율적으로 수행한다.And, while charging is performed on-site for the electric vehicle, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user. In addition, in connection with this, the ground fault phenomenon that occurs when charging is reduced and leakage current is detected, and leakage current processing is performed efficiently accordingly.
또한, 충전 커넥터의 사용 빈도에 따라 누전 위험을 사전에 사용자에게 알려 주어 화재를 효과적으로 방지한다.In addition, it effectively prevents fire by notifying users in advance of the risk of electric leakage depending on the frequency of use of the charging connector.
도 1은 종래 전기차의 완속 충전기를 보여주는 도면
도 2a와 도 2b는 일실시예에 의한 전기차의 완속 충전기를 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 3은 일실시예에 의한 완속 충전기의 시스템을 도시한 도면
도 4는 일실시예에 의한 완속 충전기의 구성을 도시한 블록도
도 5는 일실시예에 의한 완속 충전기의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트
도 6은 일실시예에 의한 완속 충전기에 적용한 변환부의 구성을 도시한 도면Figure 1 is a drawing showing a conventional slow charger for an electric vehicle.
Figures 2a and 2b are drawings conceptually explaining a slow charger for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a drawing showing a system of a slow charger according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a slow charger according to an embodiment.
Figure 5 is a flow chart showing the operation of a slow charger according to an embodiment in sequence.
Figure 6 is a drawing showing the configuration of a conversion unit applied to a slow charger according to an embodiment of the present invention.
도 2a와 도 2b는 일실시예에 의한 전기차의 완속 충전기를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.Figures 2a and 2b are drawings conceptually explaining a slow charger for an electric vehicle according to an embodiment.
구체적으로, 도 2a는 일실시예에 의한 완속 충전기의 개념을 설명하기 위한 도면이고, 도 2b는 이 완속 충전기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.Specifically, FIG. 2a is a drawing for explaining the concept of a slow charger according to an embodiment, and FIG. 2b is a drawing for explaining the operation of this slow charger.
도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 완속 충전기(100)는 먼저, 완속 충전기를 단일 PCB로 구성하여 소형화하며, 내부 미관상 간단미려하고 신속한 현장 대치와 제작 시간을 단축한다.As shown in FIGS. 2a and 2b, a slow charger (100) according to an embodiment of the present invention first miniaturizes the slow charger by configuring it as a single PCB, and reduces the manufacturing time and enables simple and beautiful internal appearance while allowing quick on-site replacement.
그리고, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다. 또한, 이에 연계하여 충전할 경우에 나타나는 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행한다. 참고로, 이 지락 현상은 완속 충전기와 충전 커넥터의 사이에서 주로 나타난다.And, while charging the electric vehicle on site, it measures the amount of power being charged or completed and quickly informs the user. In addition, in connection with this, it detects leakage current and efficiently performs leakage processing while reducing the ground fault phenomenon that occurs when charging. For reference, this ground fault phenomenon mainly occurs between the slow charger and the charging connector.
또한 충전 커넥터의 사용 빈도에 따라 누전 위험을 사전에 사용자에게 알려 주어 화재를 효과적으로 방지한다.It also effectively prevents fire by notifying users in advance of the risk of electric leakage depending on the frequency of use of the charging connector.
이를 위해, 일실시예에 따른 완속 충전기(100)는 도 2와 같이 단일 PCB 기반으로 하고, 상용 교류전원으로 전기차를 충전할 경우, 상용 교류전원을 해당 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환하여 충전과 계측을 연동하여 수행한다.To this end, a slow charger (100) according to an embodiment is based on a single PCB as shown in Fig. 2, and when charging an electric vehicle with commercial AC power, the commercial AC power is converted into power per unit time for the electric vehicle and charging and measurement are performed in conjunction.
그래서, 이 단위 시간당 전력으로 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중이거나 충전을 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다(도 2b 참조).So, while charging is performed on-site for the electric vehicle in question with this unit of power per hour, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user (see Figure 2b).
아울러, 이러한 단위 시간당 전력으로 충전하므로 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여, 누전 처리를 효율적으로 수행한다.In addition, since it charges with this amount of power per unit time, it detects leakage current while reducing ground faults, and efficiently performs leakage processing.
상기 누전 여부의 감지는 완속 충전기(100)와 충전 커넥터의 사이에 위치한 영상변류기를 통해 수행하며, 영상변류기에 의한 영상전류 발생여부를 충전 커넥터에서 전달받아 누전차단부의 단속동작을 제어한다.The detection of the above leakage current is performed through a zero-phase current transformer located between the slow charger (100) and the charging connector, and the occurrence of zero-phase current by the zero-phase current transformer is transmitted from the charging connector to control the interruption operation of the leakage current blocking unit.
또한, 상기 충전 커넥터에서 전달받은 충전 횟수를 계수하여 설정된 임계 횟수보다 이상인 경우에 즉, 화재 위험이 있을 경우에는 누전 위험 정보를 사전에 알림하여 교체 또는 수리를 한다.In addition, if the number of charges received from the charging connector is counted and exceeds the set threshold number, i.e. if there is a risk of fire, information on the risk of electric leakage is notified in advance to perform replacement or repair.
상기 충전 횟수는 완속 충전기(100)와의 접촉 정보에 따라 감지한다. 상기 접촉 정보는 충전 커넥터의 내측면에 완속 충전기와의 접촉을 감지하는 장치를 설치하거나 또는 충전 전원의 입력 여부에 따라 충전 여부를 감지하여 획득한다.The above charging count is detected based on contact information with a slow charger (100). The above contact information is obtained by installing a device that detects contact with a slow charger on the inner side of the charging connector or detecting whether charging is performed based on whether charging power is input.
이러한 동작은 충전 커넥터별로 각각 수행하며, 충전 커넥터의 장치식별 정보를 영상전류 발생여부에 대한 정보를 전달받을 경우에 같이 전달받아 처리한다. 이 장치식별 정보는 예컨대 장치 일련번호를 이용한다.This operation is performed for each charging connector, and when information on whether image current is generated is received, the device identification information of the charging connector is also received and processed. This device identification information uses, for example, the device serial number.
구체적으로, 이러한 충전기(100)는 크게 RF 리더기와 변환부, 계전기, 표시부, 영상변류기, 누전차단부 및 제어부를 단일 PCB 상에 포함한다.Specifically, the charger (100) largely includes an RF reader, a converter, a relay, a display unit, an image transformer, a leakage current blocking unit, and a control unit on a single PCB.
먼저, 상기 RF 리더기는 상기 제어부의 제어에 의해 상용 교류전원의 이용 여부를 단속하기 위한 사용자 정보를 주변의 사용자 RFID카드로 감지한다. 상기 변환부는 사용자 정보의 인증 결과에 따라 상기 상용 교류전원을 해당 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환한다.First, the RF reader detects user information for controlling whether or not to use commercial AC power by controlling the control unit, using a user RFID card in the vicinity. The conversion unit converts the commercial AC power into power per unit time for the electric vehicle according to the authentication result of the user information.
이러한 경우, 상기 제어부는 상기 RF 리더기에서 감지된 사용자 정보를 등록 사용자 정보와 비교 인증하여, 두 정보가 동일한 경우에 상기 변환부의 변환동작을 제어하여 충전을 개시한다.In this case, the control unit compares the user information detected by the RF reader with the registered user information for authentication, and if the two pieces of information are identical, controls the conversion operation of the conversion unit to initiate charging.
상기 전기차용 단위 시간당 전력은 전기차 유형별로 서로 다르게 설정하여 변환한다. 전기차 유형은 예컨대, 전기 오토바이와 전기 스쿠터, 전기구동 산업용 이동장치, 전기구동 농업용 이동 및 작업장치, 초소형 전기차 등으로 분류한다.The above electric vehicle unit time power is set and converted differently for each electric vehicle type. The electric vehicle types are classified into, for example, electric motorcycles, electric scooters, electric industrial mobility devices, electric agricultural mobility and work devices, and micro electric vehicles.
다음, 상기 계전기는 상기 제어부의 제어에 의해 이 전기차용 단위 시간당 전력으로 해당 전기차에 맞게 계측하고, 상기 표시부는 이 정보를 표시하여 현장에서 충전 중 또는 완료한 전력량 정보를 신속하게 사용자에게 알린다.Next, the relay measures the electric power per unit time for the electric vehicle according to the control of the control unit, and the display unit displays this information to quickly inform the user of the amount of electric power being charged or completed on site.
그래서, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다.So, while charging the electric vehicle on site, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user.
상기 영상변류기는 상기 계전기에서 계측된 전기차용 단위 시간당 전력을 영상전류 발생여부에 대해 감지하여 충전 커넥터를 통해 전달한다.The above-mentioned image current transformer detects whether the electric vehicle's unit time power measured by the above-mentioned relay generates a zero current and transmits it through the charging connector.
그러면, 상기 누전차단부는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 영상전류 발생여부에 따라 영상전류 이외의 전류를 감지할 경우 즉, 누전이 발생한 경우 공급할 전원을 차단한다.Then, the leakage current cutoff unit detects a current other than the zero-phase current according to the occurrence of the zero-phase current under the control of the control unit, that is, cuts off the power to be supplied when a leakage current occurs.
그래서, 이러한 단위 시간당 전력으로 충전하므로 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행한다.So, by charging with this amount of power per unit time, it detects leakage current and efficiently performs leakage processing while reducing ground faults.
상기 제어부는 상기 충전 커넥터에서 전달받은 충전 횟수를 계수하여 설정된 임계 횟수보다 이상인 경우에 상기 표시부의 표시 동작을 제어하여 누전 위험 정보를 사전에 알림한다.The above control unit counts the number of charging times received from the charging connector and, if the number exceeds a set threshold number, controls the display operation of the display unit to provide advance notice of leakage risk information.
따라서, 일실시예는 완속 충전기를 단일 PCB로 구성하여 소형화하며, 내부 미관상 간단미려하고 신속한 현장 대치와 제작 시간을 단축한다.Therefore, one embodiment of the present invention miniaturizes the slow charger by configuring it as a single PCB, and reduces the internal appearance by making it simple and attractive, and by enabling quick on-site replacement and manufacturing time.
그리고, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 바로 알려 준다. 또한, 이에 연계하여 충전할 경우에 나타나는 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행한다.And, while charging the electric vehicle on site, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user. In addition, in connection with this, the phenomenon of ground faults occurring during charging is reduced and leakage current is detected to efficiently perform leakage current processing.
또한, 충전 커넥터의 사용 빈도에 따라 누전 위험을 사전에 사용자에게 알려 주어 화재를 효과적으로 방지한다.In addition, it effectively prevents fire by notifying users in advance of the risk of electric leakage depending on the frequency of use of the charging connector.
도 3은 일실시예에 의한 완속 충전기의 시스템을 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram illustrating a system of a slow charger according to an embodiment.
도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예에 의한 시스템은 상용 콘센트와 사용자 RFID 카드, 완속 충전기(100) 및 충전 커넥터를 포함한다.As illustrated in FIG. 3, the system according to one embodiment includes a commercial outlet, a user RFID card, a slow charger (100), and a charging connector.
상기 상용 콘센트는 상용 교류전원을 완속 충전기에 제공하는 것으로, 가정용 콘센트를 이용하여 전원 공급을 할 수 있다.The above commercial outlet provides commercial AC power to the slow charger, and power can be supplied using a household outlet.
상기 RFID 카드는 사용자가 소지한 것으로, 완속 충전기에 가까이 대어 사용자 정보를 감지하여 사용자 인증을 받는다. 사용자 인증을 성공적으로 받은 경우에 완속 충전기는 상용 교류전원을 공급받아 충전을 개시한다.The above RFID card is carried by the user, and when the user is placed close to the slow charger, the user information is detected and the user is authenticated. If the user authentication is successful, the slow charger supplies commercial AC power and begins charging.
상기 완속 충전기(100)는 상기 충전 개시 동작에 따라 해당 전기차의 단위 시간당 전력으로 상용 교류전원을 변환하여 충전하고, 충전 중 또는 충전 완료한 전력량을 신속하게 표시하여 충전 상태에서 사용자에게 바로 충전 정도를 알린다.The above slow charger (100) converts commercial AC power into the unit time power of the electric vehicle according to the charging start operation and charges it, and quickly displays the amount of power during charging or completed charging to immediately inform the user of the charging level while in the charging state.
상기 충전 커넥터는 상기 완속 충전기(100)를 통해 충전 전원을 전달받아 전기차를 충전한다. 이러한 경우, 전술한 완속 충전기(100)와 연동하여 누전 여부를 감시하여 감시 결과를 통신으로 완속 충전기(100)에 전달하여 사용자에게 알려 준다.The above charging connector receives charging power through the above slow charger (100) and charges the electric vehicle. In this case, it monitors whether there is a current leak by linking with the above-mentioned slow charger (100) and transmits the monitoring result to the slow charger (100) via communication to notify the user.
도 4는 일실시예에 의한 완속 충전기의 구성을 도시한 블록도이다.Figure 4 is a block diagram illustrating the configuration of a slow charger according to an embodiment.
도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 의한 완속 충전기(100)는 크게, RF 리더기(101)와 변환부(102), 계전기(103), 표시부(104), 영상변류기(105), 누전차단부(106) 및 제어부(107)를 단일 PCB로 포함한다.As shown in Fig. 4, a slow charger (100) according to an embodiment largely includes an RF reader (101), a converter (102), a relay (103), a display unit (104), an image transformer (105), a leakage current blocking unit (106), and a control unit (107) in a single PCB.
상기 RF 리더기(101)는 상기 제어부(107)의 제어에 의해 주변에 있는 사용자의 RFID 카드 또는 태그 등을 읽어 사용자 정보를 확인한다. 이 사용자 정보는 가정용의 상용 교류전원의 이용 여부를 단속하기 위한 것이다. 참고로, 이러한 카드는 충전 결제를 위한 것이다.The RF reader (101) reads the RFID card or tag of a user in the vicinity under the control of the control unit (107) to confirm user information. This user information is intended to control whether or not commercial AC power is used for household purposes. For reference, these cards are for charging payments.
상기 변환부(KW/H)(102)는 상기 제어부(107)의 제어에 의해 사용자 정보의 인증 결과에 따라 상기 상용 교류전원을 해당 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환하여 해당 전기차에 맞게 충전을 수행한다.The above-mentioned conversion unit (KW/H) (102) converts the commercial AC power into power per unit time for the electric vehicle according to the authentication result of the user information under the control of the above-mentioned control unit (107) and performs charging suitable for the electric vehicle.
상기 계전기(103)는 이러한 단위 시간당 전력으로 해당 전기차에 맞게 계측하여 충전 중 또는 완료한 전력량 정보를 사용자에게 신속하게 바로 알려 준다.The above relay (103) measures the power per unit time appropriate for the electric vehicle and quickly informs the user of the amount of power being charged or completed.
상기 표시부(104)는 상기 제어부(107)의 제어에 의해 이 단위 시간당 전력 정보를 표시한다.The above display unit (104) displays power information per unit time under the control of the above control unit (107).
상기 영상변류기(105)는 이러한 단위 시간당 전력에 따른 영상전류로 누전 여부를 감지하여 지락 현상을 줄이면서 누전을 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행한다. 이 영상 변류기(105)는 완속 충전기와 충전 커넥터의 사이에 위치한다. 이 영상전류에 대한 정보는 충전 커넥터를 통해 상기 누전차단부(106) 즉, RCD/누전차단기(106)로 전달받는다. 상기 영상변류기(105)는 3상 전류를 1차 전류로 변환하는 것으로, 이 단위 시간당 전력에 따른 누설전류가 없는 경우에는 회로에 흐르는 전류는 서로 상쇄되어 0이 되고, 누설전류가 발생한 경우에는 회로에 흐르는 전류는 서로 상쇄되지 못하고 검출된다.The above-mentioned zero-phase current transformer (105) detects leakage current by the zero-phase current according to the power per unit time, thereby reducing the ground fault phenomenon and efficiently performing leakage processing by detecting leakage current. The zero-phase current transformer (105) is located between the slow charger and the charging connector. Information about the zero-phase current is transmitted to the leakage protection unit (106), i.e., the RCD/leakage circuit breaker (106), through the charging connector. The above-mentioned zero-phase current transformer (105) converts the three-phase current into the primary current. If there is no leakage current according to the power per unit time, the currents flowing in the circuit cancel each other out and become 0, and if a leakage current occurs, the currents flowing in the circuit do not cancel each other out and are detected.
상기 누전차단부(106)는 상기 영상변류기(105)에서 감지된 영상전류 발생여부에 따라 상기 변환부(102)의 변환 동작을 단속하여, 영상전류 이외의 전류를 감지할 경우 즉, 누전이 발생한 경우에 공급할 전원을 차단한다.The above leakage current cutoff unit (106) controls the conversion operation of the above conversion unit (102) depending on whether or not a zero-phase current is detected by the above-detected zero-phase current transformer (105), and cuts off the power supply when a current other than the zero-phase current is detected, i.e., when a leakage current occurs.
상기 제어부(107)는 상기 RF 리더기(101)에 의한 사용자 정보를 등록 사용자 정보와 비교 인증하여, 두 정보가 동일한 경우에 인증 성공으로 상기 변환부를 통해 상용 교류전원을 해당 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환한다. 반면에, 두 정보가 상이한 경우에는 인증 실패로 이 변환 동작을 보류한다. 또한, 상기 제어부(107)는 상기 충전 커넥터에서 받은 영상전류 발생여부 정보에 따라 상기 누전차단부(106)의 단속동작을 제어한다. 즉, 영상전류 정보를 전달받은 경우에 정상 상태로 인식하여 이 단속동작을 보류하고, 영상전류 이외의 정보를 전달받은 경우에는 누전 상태로 인식하여 전원 공급을 차단한다. 한편, 상기 제어부(107)는 충전 커넥터에서 받은 완속 충전기와의 접촉 정보에 따라 충전 횟수를 충전 커넥터별로 계수하여 설정된 임계 횟수보다 이상인 경우에 상기 표시부(104)의 표시 동작을 제어하여 누전 위험 정보를 사전에 알림한다.The control unit (107) authenticates the user information by the RF reader (101) by comparing it with the registered user information, and if the two pieces of information are the same, the authentication is successful, and the commercial AC power is converted into the electric vehicle per unit time through the conversion unit. On the other hand, if the two pieces of information are different, the authentication is failed, and this conversion operation is suspended. In addition, the control unit (107) controls the on-off operation of the leakage current blocking unit (106) according to the information on whether or not a zero-phase current is generated received from the charging connector. That is, if the zero-phase current information is received, it is recognized as a normal state and the on-off operation is suspended, and if information other than the zero-phase current is received, it is recognized as a leakage state and the power supply is cut off. Meanwhile, the control unit (107) counts the number of charging times for each charging connector according to the contact information with the slow charger received from the charging connector, and if it is more than the set threshold number, it controls the display operation of the display unit (104) to notify the leakage risk information in advance.
도 5는 일실시예에 의한 완속 충전기에 적용한 변환부의 구성을 도시한 도면이다.Figure 5 is a drawing showing the configuration of a conversion unit applied to a slow charger according to an embodiment.
도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예에 의한 변환부(102)는 상용 교류전원을 전기차의 단위 시간당 전력으로 변환할 경우, 전기차 유형별로 맞게 효율적으로 변환을 수행하기 위해 아래의 구조를 가질 수 있다.As illustrated in FIG. 5, a conversion unit (102) according to an embodiment may have the structure below to efficiently perform conversion according to the type of electric vehicle when converting commercial AC power into electric power per unit time of an electric vehicle.
상기 전기차 유형은 전기 오토바이와 전기 스쿠터, 전기구동 산업용 이동장치, 전기구동 농업용 이동 및 작업장치, 초소형 전기차 등으로 분류한다.The above types of electric vehicles are classified into electric motorcycles, electric scooters, electric industrial mobility devices, electric agricultural mobility and work devices, and micro electric vehicles.
상기 구조는 크게, 풀브릿지 정류부(102-1)와 변압기(102-2) 및 양방향 스위치(102-3)를 포함한다.The above structure largely includes a full bridge rectifier (102-1), a transformer (102-2), and a bidirectional switch (102-3).
상기 풀브릿지 정류부(102-1)는 입력단이 상용 교류전원에 연결되고, 출력단이 상기 변압기(102-2)의 1차측 권선에 연결된다. 풀브릿지 방식으로 연결된 제1 스위치, 제2 스위치, 제3 스위치 및 제4 스위치를 포함한다.The full-bridge rectifier (102-1) has an input terminal connected to a commercial AC power source and an output terminal connected to the primary winding of the transformer (102-2). It includes a first switch, a second switch, a third switch, and a fourth switch connected in a full-bridge manner.
상기 변압기(102-2)는 풀브릿지 정류부(102-1)를 1차측에 연결하여 2차측으로 유도하는 것이다.The above transformer (102-2) connects a full bridge rectifier (102-1) to the primary side and induces it to the secondary side.
상기 양방향 스위치(102-3)는 직렬로 연결된 제5 스위치 및 제6 스위치를 상기 변압기(102-2)의 2차측 권선과 부하 사이에 병렬로 연결한다. 상기 부하는 계전기일 수 있다.The above two-way switch (102-3) connects the fifth switch and the sixth switch, which are connected in series, in parallel between the secondary winding of the transformer (102-2) and the load. The load may be a relay.
이러한 상태에서, 상기 제어부(107)는 상용 교류전원을 전기차의 단위 시간당 전력으로 변환하기 위해 상기 풀브리지 정류부(102-1)와 상기 양방향 스위치(102-3)를 PWM 기반으로 제어한다.In this state, the control unit (107) controls the full bridge rectifier (102-1) and the bidirectional switch (102-3) based on PWM to convert commercial AC power into power per unit time of the electric vehicle.
이러한 경우, 전기차 유형별로 전기차의 단위 시간당 전력을 각각 설정하고, PWM의 펄스 폭을 이 전기차의 단위 시간당 전력에 대응하여 설정해서 조절한다.In this case, the electric vehicle's power per unit time is set for each electric vehicle type, and the pulse width of the PWM is set and controlled in response to the electric vehicle's power per unit time.
예를 들어, 전기 오토바이인 경우에는 일반 전기차보다 단위 시간당 전력이 낮아 상대적으로 더 높은 펄스 폭으로 설정한다. 이 펄스 폭은 공용으로 사용하는 것을 감안하여 단위 1/2시간당 전력에 대응하는 펄스 폭으로 설정한다.For example, in the case of an electric motorcycle, the power per unit time is lower than that of a general electric vehicle, so the pulse width is set to a relatively higher pulse width. Considering that this pulse width is for public use, it is set to a pulse width corresponding to the power per half hour.
반면에, 초소형 전기차인 경우에는 전기 오토바이보다는 높고 일반 전기차보다는 낮은 펄스폭으로 설정한다. 예컨대, 단위 1/4시간당 전력에 대응하는 펄스 폭일 것이다.On the other hand, in the case of micro electric vehicles, the pulse width is set to be higher than that of electric motorcycles and lower than that of general electric vehicles. For example, it would be a pulse width corresponding to the power per 1/4 hour.
그래서, 다양한 전기차 유형의 단위 시간당 전력에 따라 충전 전원의 변환 동작을 제어한다.Therefore, the conversion operation of the charging power is controlled according to the power per unit time of various types of electric vehicles.
구체적인 동작은 아래와 같다.The specific actions are as follows.
먼저 상용 교류전원의 전기차용 단위 시간당 전력 변환을 위해, PWM 제어를 이용하여 풀브릿지 정류부(102-1)의 스위칭 동작을 제어한다. 이러한 경우, 전기차 유형별로 설정한 전기차의 단위 시간당 전력에 대응하는 제 1 듀티 사이클로 가변하여 제어한다.First, in order to convert the electric power per unit time of the commercial AC power source to an electric vehicle, the switching operation of the full-bridge rectifier (102-1) is controlled using PWM control. In this case, the control is performed by varying the first duty cycle corresponding to the electric power per unit time of the electric vehicle set for each type of electric vehicle.
그리고, 상기 제 1 듀티 사이클에 기반하여 풀브릿지 정류부(102-1)의 한 쌍의 스위치와 다른 한 쌍의 스위치를 교번하여 스위칭한다.And, based on the first duty cycle, one pair of switches and another pair of switches of the full bridge rectifier (102-1) are switched alternately.
그래서, 다양한 전기차 유형의 단위 시간당 전력에 따라 충전 전원의 변환 동작을 제어한다.Therefore, the conversion operation of the charging power is controlled according to the power per unit time of various types of electric vehicles.
다음, 이러한 가변하는 전압의 크기 변화에 기반하여 양방향 스위치(102-3)를 제어하여 스위칭 손실을 줄일 수 있다.Next, the switching loss can be reduced by controlling the bidirectional switch (102-3) based on the change in the magnitude of this variable voltage.
이때, 제 2 듀티 사이클에 기반하여 양방향 스위치(102-3)의 한 쌍의 스위치를 교번하여 스위칭한다. 상기 제 2 듀티 사이클은 스위칭 손실을 줄이기 위한 것을 감안하여 상기 제 1 듀티 사이클보다 0.5 이하의 범위로 더 클 수 있다.At this time, a pair of switches of the bidirectional switch (102-3) are switched alternately based on the second duty cycle. The second duty cycle may be greater than the first duty cycle by 0.5 or less in consideration of reducing switching loss.
구체적으로는, 상기 풀브릿지 정류부(102-1)의 한 쌍의 스위치를 온할 경우, 상기 양방향 스위치(102-3) 중 아랫쪽의 스위치를 온한다. 그리고, 상기 풀브릿지 정류부(102-1)의 다른 한 쌍의 스위치를 온할 경우, 양방향 스위치(102-3)의 윗쪽의 스위치를 온한다.Specifically, when one pair of switches of the full bridge rectifier (102-1) is turned on, the lower switch of the bidirectional switch (102-3) is turned on. And, when the other pair of switches of the full bridge rectifier (102-1) is turned on, the upper switch of the bidirectional switch (102-3) is turned on.
그래서, 다양한 전기차 유형의 단위 시간당 전력에 따라 충전 전원의 변환을 할 경우에 발생할 수 있는 스위칭 손실을 줄일 수 있다.Therefore, the switching loss that may occur when converting the charging power according to the power per unit time of various types of electric vehicles can be reduced.
부가적으로, 상기 풀브릿지 정류부(102-1)의 출력단에 커패시터를 설치하거나 또는 양방향 스위치(102-3)의 입력단에 커패시터를 설치하여 안정적인 전압을 인가한다.Additionally, a capacitor is installed at the output terminal of the full bridge rectifier (102-1) or at the input terminal of the bidirectional switch (102-3) to apply a stable voltage.
또는, 상용 교류전원과 상기 풀브리지 정류부(102-1)의 입력단 사이에 병렬로 다이오드 정류기를 더 연결하여 다양한 충전 전원으로 변환할 수 있다. 그리고, 상기 양방향 스위치(102-3)와 상기 부하 사이에 출력 전압을 증폭시키는 전압 더블러를 더 연결하여 수행할 수도 있다.Alternatively, a diode rectifier may be further connected in parallel between the commercial AC power source and the input terminal of the full bridge rectifier (102-1) to convert it into various charging power sources. In addition, a voltage doubler for amplifying the output voltage may be further connected between the bidirectional switch (102-3) and the load.
상기 전압 더블러는 제1 다이오드, 제2 다이오드, 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제1 다이오드와 상기 제2 다이오드 사이 노드에 상기 양방향 스위치(102-3)의 위쪽 스위치의 드레인 단자를 연결한다. 그리고, 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터 사이 노드에 아래쪽 스위치의 소스 단자를 연결한다.The voltage doubler includes a first diode, a second diode, a first capacitor, and a second capacitor, and the drain terminal of the upper switch of the bidirectional switch (102-3) is connected to a node between the first diode and the second diode. And, the source terminal of the lower switch is connected to a node between the first capacitor and the second capacitor.
도 6은 일실시예에 의한 완속 충전기의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.Figure 6 is a flow chart showing the operation of a slow charger according to an embodiment of the present invention in sequence.
도 6에 도시된 바와 같이, 일실시예에 의한 완속 충전기는 먼저, 예컨대 충전을 선택하고, 표시부의 특정한 알림 부분이 깜박이면서 충전 여부 혹은, 위치를 확인한다.As illustrated in FIG. 6, a slow charger according to an embodiment first selects charging, for example, and then a specific notification part of the display unit blinks to confirm whether charging is taking place or the location.
그리고 나서, 회원카드 또는 신용카드를 통해 충전전력량을 설정한 후 결제과정을 거친다.Then, set the charging power amount using your membership card or credit card and go through the payment process.
그러면 해당 충전기의 색상이 바뀌면서 충전모드로 전환된다. 해당 충전기에 차량을 이동하여 충전 커넥터를 삽입하면 충전이 시작되며, 충전기의 LED도 충전 중 색상으로 변경된다.Then, the color of the charger changes and it switches to charging mode. When you move the vehicle to the charger and insert the charging connector, charging begins and the LED on the charger also changes to the charging color.
구체적인 동작은 아래와 같다.The specific actions are as follows.
먼저, 상기 RF 리더기는 상기 제어부의 제어에 의해 상용 교류전원의 이용 여부를 단속하기 위한 사용자 정보를 주변의 사용자 RFID카드로 감지한다(S601).First, the RF reader detects user information for controlling whether or not commercial AC power is used by a user RFID card in the vicinity under the control of the control unit (S601).
그러면, 상기 제어부는 상기 RF 리더기에 의한 사용자 정보를 등록 사용자 정보와 비교 인증하여, 두 정보가 동일한 경우에 인증 성공으로 상기 변환부를 통해 상용 교류전원을(S602) 해당 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환한다(S603).Then, the control unit compares the user information by the RF reader with the registered user information for authentication, and if the two pieces of information are identical, the authentication is successful and the commercial AC power (S602) is converted into the electric power per unit time for the electric vehicle through the conversion unit (S603).
반면에, 두 정보가 상이한 경우에는 인증 실패로 이 변환 동작을 보류한다.On the other hand, if the two pieces of information are different, this conversion operation is suspended due to authentication failure.
상기 변환부는 인증 성공으로 나온 경우, 상기 상용 교류전원을 해당 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환하여 해당 전기차에 맞게 충전을 수행한다. 예컨대, 이 전기차용 단위 시간당 전력 정보는 사용자 키 조작에 따른 설정정보로 입력받는다.If the above conversion unit is authenticated successfully, it converts the commercial AC power into power per unit time for the electric vehicle and performs charging suitable for the electric vehicle. For example, information on power per unit time for the electric vehicle is input as setting information according to user key operation.
상기 계전기는 상기 변환부에서 변환된 전기차용 단위 시간당 전력으로 해당 전기차에 맞게 계측하여 충전 중 또는 완료한 전력량 정보를 신속하게 계측한다(S604).The above relay quickly measures the amount of power converted by the above conversion unit per unit time for the electric vehicle to suit the electric vehicle and measures the amount of power being charged or completed (S604).
상기 표시부는 상기 계전기에서 계측된 전기차용 단위 시간당 전력을 사용자 인터페이스 정보로 표시하여(S605) 사용자에게 바로 알려 준다.The above display unit displays the electric power per unit time measured by the relay as user interface information (S605) to immediately inform the user.
그래서, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 알려 준다.So, while charging the electric vehicle on site, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user.
한편, 상기 영상변류기는 상기 계전기에서 계측된 전기차용 단위 시간당 전력에 대해 영상전류 발생여부를 감지하여(S606) 상기 전기차의 충전 커넥터를 통해 충전한다.Meanwhile, the above-mentioned zero-phase current transformer detects whether zero-phase current is generated for the electric vehicle per unit time measured by the above-mentioned relay (S606) and charges the electric vehicle through the charging connector of the electric vehicle.
그리고, 상기 제어부는 상기 충전 커넥터를 통해 영상전류 정보를 전달받은 경우에 정상 상태로 인식하여 상기 누전차단부의 단속동작을 보류한다.And, when the control unit receives image current information through the charging connector, it recognizes it as a normal state and suspends the interruption operation of the leakage current cutoff unit.
반면에, 상기 충전 커넥터를 통해 영상전류 이외의 정보를 전달받은 경우에는(S607) 누전 상태로 인식하여 상기 누전차단부를 통해 공급할 전원을 차단한다(S608).On the other hand, if information other than image current is transmitted through the charging connector (S607), it is recognized as a current leakage state and the power to be supplied through the current leakage cutoff unit is cut off (S608).
그래서, 이러한 단위 시간당 전력으로 충전하므로 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행한다.So, by charging with this amount of power per unit time, it detects leakage current and efficiently performs leakage processing while reducing ground faults.
또한, 상기 제어부는 상기 충전 커넥터에서 받은 완속 충전기와의 접촉 정보에 따라 충전 횟수를 충전 커넥터별로 계수하여 설정된 임계 횟수보다 이상인 경우에 상기 표시부의 표시 동작을 제어하여 누전 위험 정보를 사전에 알림한다.In addition, the control unit counts the number of charges for each charging connector based on contact information with a slow charger received from the charging connector, and if the number exceeds a set threshold number, controls the display operation of the display unit to notify of leakage risk information in advance.
따라서, 일실시예는 완속 충전기를 단일 PCB로 구성하여 소형화하며, 내부 미관상 간단미려하고 신속한 현장 대치와 제작 시간을 단축한다.Therefore, one embodiment of the present invention miniaturizes the slow charger by configuring it as a single PCB, and reduces the internal appearance by making it simple and attractive, and by enabling quick on-site replacement and manufacturing time.
그리고, 현장에서 해당 전기차에 맞게 충전을 수행하면서, 충전 중 또는 완료한 전력량을 계측하여 사용자에게 신속하게 바로 알려 준다. 또한, 이에 연계하여 충전할 경우에 나타나는 지락 현상을 줄이면서 누전 여부를 감지하여 누전 처리를 효율적으로 수행한다.And, while charging is performed on-site for the electric vehicle, the amount of power being charged or completed is measured and quickly notified to the user. In addition, in connection with this, the phenomenon of ground faults occurring during charging is reduced and leakage current is detected to efficiently perform leakage current processing.
이에 더하여, 충전 커넥터의 사용 빈도에 따라 누전 위험을 사전에 사용자에게 알려 준다.In addition, it notifies users in advance of the risk of electric leakage depending on the frequency of use of the charging connector.
한편, 이러한 완속 충전기는 충전 커넥터의 충전 횟수가 상당히 많아 누전 위험 여부를 사전에 알림한 상태에서 급박한 상황으로 부득이하게 충전을 할 경우, 전기차용 단위 시간당 전력을 임시적으로 낮추어 충전하여 누전 위험을 줄인다.Meanwhile, these slow chargers have a considerably high number of charging cycles for the charging connector, so in cases where charging is unavoidable due to an emergency, they temporarily lower the power per unit time for electric vehicles to reduce the risk of leakage.
이를 위해, 상기 제어부는 상기한 충전 횟수가 상기 임계 횟수보다 이상인 경우, 상기 변환부의 변환동작을 제어하여 전기차용 단위 시간당 전력을 설정된 임계 값만큼 낮게 변환하여 임시 충전한다.To this end, if the number of charging times mentioned above is greater than the threshold number, the control unit controls the conversion operation of the conversion unit to convert the electric vehicle's power per unit time to a lower value by a set threshold value and temporarily charge the electric vehicle.
이러한 경우, 전기차 유형별로 임계 값을 서로 다르게 설정하여 효율적으로 충전한다.In such cases, different threshold values are set for each type of electric vehicle to enable efficient charging.
예를 들어, 전기 오토바이인 경우에는 일반 전기차보다 단위 시간당 전력이 낮아 상대적으로 더 높은 임계값으로 설정한다. 이 임계값은 화재 발생 여부를 감안하여 단위 1/2시간당 전력으로 한다.For example, in the case of electric motorcycles, the power per unit time is lower than that of regular electric vehicles, so the threshold is set relatively higher. This threshold is set as the power per half hour, taking into account whether a fire occurs.
반면에, 초소형 전기차인 경우에는 전기 오토바이보다는 높고 일반 전기차보다는 낮은 임계값으로 설정한다. 예컨대, 단위 1/4시간당 전력일 것이다.On the other hand, for micro electric vehicles, the threshold is set higher than that of electric motorcycles but lower than that of regular electric vehicles. For example, it would be power per 1/4 hour.
그래서, 다른 실시예는 충전 커넥터의 사용이 많아 누전 위험이 있는 상태에서 급박한 상황으로 부득이하게 충전을 할 경우에, 위의 방식을 통해 누전 위험을 줄여 화재를 효과적으로 방지한다.Therefore, in another embodiment, in an emergency situation where charging is unavoidable due to the high risk of electric leakage due to the use of a charging connector, the risk of electric leakage is reduced through the above method, thereby effectively preventing fire.
한편, 이러한 완속 충전기 이외에 일반적인 배터리 충전기를 사용할 수 있다. 즉, 일반적인 배터리 충전기를 충전 커넥터에 연결하여 정보를 송수신하여 충전할 수 있다.Meanwhile, in addition to these slow chargers, you can use a general battery charger. That is, you can charge by transmitting and receiving information by connecting a general battery charger to the charging connector.
참고로, 이 방식은 일실시예에 따른 완속 충전기에 동일하게 사용한다. 즉, 전술한 충전 커넥터를 통해 영상전류 발생여부에 대한 정보를 전달받을 경우, 이 방식을 통해 해당 정보를 받는다.For reference, this method is used in the same way as a slow charger according to an embodiment. That is, when information on whether an image current is generated is transmitted through the charging connector mentioned above, the information is received through this method.
이러한 배경은 개략적으로 아래와 같다.The background is roughly as follows.
일반적으로 전기차 공용 완속 충전기에는 접속을 위한 전용 통신방식이 있으며, 이를 사용하는 전기차는 내부의 중앙 컨트롤러가 통신을 제어한다.Typically, public slow chargers for electric vehicles have a dedicated communication method for connection, and electric vehicles that use them have a central controller inside that controls the communication.
그러나, 전용 통신접속장치가 없는 일반적인 배터리 충전기는 접속을 할 수가 없다. 예컨대, 전기 오토바이, 전기 스쿠터 등 많은 전기구동 이동장치 등이 이에 해당한다.However, general battery chargers without a dedicated communication interface cannot connect. This includes many electric powered mobility devices such as electric motorcycles and electric scooters.
그래서, 충전 커넥터와의 통신접속을 통해 일반적인 배터리 충전기를 사용한다.So, we use a normal battery charger by communicating with the charging connector.
예를 들어, 제어부는 충전 커넥터에 연결되며, 파일롯 신호를 송수신하여 충전 개시 여부를 처리한다.For example, the control unit is connected to the charging connector and transmits and receives a pilot signal to determine whether charging should begin.
상기 파일롯 신호는 예컨대, PWM 신호로 진폭 변화 및 듀티 사이클(duty cycle)에 따라 전력 전송 개시 또는 중단, 전력량 등이 제어될 수 있다. 참고로, 완속 충전기에 사용할 경우에는 영상전류 발생여부에 대한 정보를 이용한다.The above pilot signal can be, for example, a PWM signal, and can be used to control power transmission start or stop, power amount, etc. according to amplitude change and duty cycle. For reference, when used in a slow charger, information on whether zero-phase current is generated is used.
상기 제어부는 통신규약에 따른 절차를 순차적으로 진행하도록 제어한다. 즉, 파일롯 포트를 통해 입력되는 파일롯 신호를 이용하여 파일럿 기능을 처리한다.The above control unit controls to sequentially perform procedures according to the communication protocol. That is, it processes the pilot function using the pilot signal input through the pilot port.
100 : 완속 충전기
101 : RF 리더기
102 : 변환부(KW/H)
103 : 계전기
104 : 표시부
105 : 영상변류기
106 : 누전차단부(RCD/누전차단기)
107 : 제어부100 : Slow charger
101 : RF Reader
102 : Conversion Unit (KW/H)
103 : Relay
104 : Display section
105 : Image transformer
106: Leakage current device (RCD/leakage current circuit breaker)
107 : Control Unit
Claims (3)
상기 상용 교류전원의 이용 여부를 단속하기 위해 사용자 정보를 사용자 RFID카드로 감지하는 RF 리더기;
상기 RF 리더기에서 감지된 사용자 정보의 인증 결과에 따라 상기 상용 교류전원을 전기차용 단위 시간당 전력으로 변환하는 변환부;
상기 변환부에서 변환된 전기차용 단위 시간당 전력을 계측하는 계전기;
상기 계전기에서 계측된 전기차용 단위 시간당 전력을 표시하는 표시부;
상기 계전기에서 계측된 전기차용 단위 시간당 전력에 대해 영상전류의 발생여부를 감지하여 상기 전기차의 충전 커넥터로 전달하는 영상변류기;
상기 영상변류기에서 감지된 영상전류의 발생여부에 따라 상기 변환부의 변환 동작을 단속하는 누전차단부; 및
상기 RF 리더기에서 감지된 사용자 정보를 등록 사용자 정보와 비교 하여 상기 변환부의 변환동작을 제어하며, 상기 충전 커넥터에서 전달받은 영상전류의 발생여부 정보에 따라 상기 누전차단부의 단속동작을 제어하는 제어부; 를 단일 회로기판 상에 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 완속 충전기.In a slow charger for an electric vehicle using commercial AC power,
An RF reader that detects user information using a user RFID card to check whether the above commercial AC power is being used;
A conversion unit that converts the commercial AC power into power per unit time for an electric vehicle based on the authentication result of the user information detected by the RF reader;
A relay for measuring the electric power per unit time for an electric vehicle converted in the above conversion unit;
A display section that displays the electric power per unit time measured by the above relay for electric vehicles;
A zero-phase current transformer that detects whether zero-phase current is generated for the electric vehicle per unit time measured by the above relay and transmits it to the charging connector of the electric vehicle;
A leakage circuit breaker that controls the conversion operation of the conversion unit according to whether or not the image current detected by the image transformer is generated; and
A slow charger for an electric vehicle, characterized in that it comprises a control unit that compares user information detected by the RF reader with registered user information to control the conversion operation of the conversion unit and controls the interruption operation of the leakage current blocking unit according to information on whether image current is generated or not received from the charging connector; on a single circuit board.
상기 제어부는
상기 충전 커넥터에서 전달받은 충전 횟수를 계수하여 설정된 임계 횟수 이상인 경우에 상기 표시부의 표시 동작을 제어하여 누전 위험 정보를 알림하는 것; 을 특징으로 하는 전기차의 완속 충전기.In claim 1,
The above control unit
A slow charger for an electric vehicle, characterized in that it controls the display operation of the display unit to notify information on the risk of electric leakage when the number of charging times received from the charging connector is greater than a set threshold number;
상기 제어부는
상기 충전 횟수가 상기 임계 횟수 이상인 경우, 상기 변환부의 변환동작을 제어하여 상기 전기차용 단위 시간당 전력을 설정된 임계 값보다 낮게 변환하여 임시 충전하는 것; 을 특징으로 하는 전기차의 완속 충전기.
In claim 2,
The above control unit
A slow charger for an electric vehicle, characterized in that when the number of charging times is greater than or equal to the threshold number, the conversion operation of the conversion unit is controlled to convert the electric vehicle's power per unit time to a value lower than the set threshold value to temporarily charge the electric vehicle.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240163311A true KR20240163311A (en) | 2024-11-19 |
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