KR101620366B1 - 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법 - Google Patents

전기차의 이상전원 차단장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기차의 급출발 및 급제동시에 차량모터에서 발생되는 역기전력에 의해 발생되는 이상전원을 바이패스 및 차단하여 전기차의 배터리 손상 및 주행중 정지되는 상황을 방지할 수 있는 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

전기차의 이상전원 차단장치 및 방법{BLOCKING OVER POWER DEVICE FOR ELECTRIC CAR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기차의 급출발 및 급제동시에 차량모터에서 발생되는 역기전력에 의해 발생되는 이상전원을 바이패스 및 차단하여 전기차의 배터리 손상 및 주행중 정지되는 상황을 방지할 수 있는 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 전기차의 제어 장치에 2차 전지ㆍ전기 2중층 캐패시터 등의 전력 저장 디바이스를 이용한 전력 저장 시스템을 적용하는 개발이 행해지고 있고, 차량의 회생(回生) 브레이크시에 발생하는 잉여 회생 전력을 저장하고, 또 역행(力行) 가속시에 저장한 전력을 이용하는 구성으로 하는 것에 의해, 차량이 갖는 운동 에너지를 유효하게 이용할 수 있는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).
또한 종래의 전기차(예를 들면, 특허문헌 2)는 전력을 충전하여 공급하는 배터리와, 낙뢰보호용인 써지어레스터, 메인퓨우즈, 사고 발생시 기기 및 선로를 보호하기 위하여 신속히 차단하기 위한 자기트립형 고속차단기, 초기전류를 제한하여 인버터부의 콘텐서에 충전하기 위한 충전용저항, 인버터부의 콘덴서가 초기 설정치로 충전되면 인버터부로 정상 공급하기 위한 콘택터, 가선 전압의 변화로부터 안정한 인버터 동작을 위한 필터 인덕터, 스위칭소자를 GTO싸이리스터로 구성한 인버터부 및, 이 인버터부의 출력을 4분압하여 4대의 모터를 구동하도록 구성되어 있다.
그러나 이와 같은 종래의 전기차는 정주행중에 발생되는 이상상황(충돌이나 화재)시에 발생되는 이상전원에 의한 고장을 방지하기 위한 기술로서 전기차가 정주행 중에 급제동 또는 급출발으로 인해 발생되는 이상전원에 대한 대비책을 제시하지 못하였다.
즉, 종래의 전기차는 배터리에서 충전된 전원을 차량용 구동모터에 공급한다. 따라서 차량용 구동모터는 배터리에서 공급된 전원에 의하여 정방향으로 회전되면서 전기차의 정방향 주행이 가능한 동력을 출력하게 된다. 전기차가 정속도로서 운행되면, 반대로 차량 모터에서 발전된 전원을 통하여 배터리를 충전시키게 되나, 전기차가 정주행 또는 후진 중에 급제동하거나 또는 급출발 할 경우에 차량모터에서 발생된 역기전력에 의해 설정레벨 보다 높은 이상전원이 출력되어 배터리를 손상시키거나, 전기차가 정지될 수 있는 문제점이 있었다.
특허 문헌 1 : 일본 특개 2006-14395(2006.01.12) 특허 문헌 2 : 공개특허공보 10-1999-0040407호(1999.06.05)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전기차가 급제동 및/또는 급출발시에 차량모터에서 발생되는 이상전원을 차단하는 전기차의 이상전원차단장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치의 바람직한 실시예는 시동신호를 출력하는 시동키와 시동스위치중 어느 하나를 구비하는 시동부와, 직류 전원을 출력하는 전기차용 배터리와, 상기 배터리에서 출력된 직류 전원을 교류 전원으로 변환시키는 제1컨버터와, 상기 제1컨버터에서 출력된 교류 전원에 의하여 구동되고, 전기차의 정속도 주행시에 상기 배터리에 충전되는 전기에너지를 출력하는 차량 모터를 구비하는 차량구동부와, 급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부에서 출력되는 설정 레벨 이상의 이상전원을 감지하는 센서부와, 상기 차량구동부에서 출력되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 상기 배터리를 충전시키는 제2컨버터와, 상기 차량구동부에 연결되는 상기 제1컨버터 및 상기 제2컨버터 사이의 전원라인을 스위칭하여 차단 또는 통전시키는 스위치부와, 상기 스위치부의 구동에 의하여 상기 차량구동부와 제2컨버터 사이의 전원라인에서 바이패스(BYPASS) 되는 전원라인에 설치되는 저항으로서 전기자동차의 급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부에서 발생된 이상전원을 소모시키는 이상전원 차단부와, 상기 센서부의 이상감지신호 및 상기 시동부의 시동신호에 따라 스위치부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 시동부에서 시동 신호가 인가되면, 상기 배터리에서 출력된 직류 전원을 상기 제1컨버터에서 교류 전원으로 변환시켜 상기 차량구동부로 출력되도록 상기 제1컨버터와 차량 구동부 사이의 전원 라인을 통전 가능하도록 상기 스위치부를 제어하고, 전기차가 정방향으로 주행하는 중에 상기 차량구동부로부터 생산 및 출력되는 교류 전원이 상기 제2컨버터에서 직류 전원으로 변환되어 상기 배터리에 충전될 수 있게 상기 제2컨버터와 상기 차량구동부 사이의 전원 라인을 통전 시키도록 상기 스위치부를 제어하고, 상기 센서부로부터 전기자동차의 급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부로부터 설정레벨 이상의 이상전원이 출력되는 것이 감지되면, 상기 스위치부를 제어하여 상기 제2컨버터와 차량구동부 사이의 전원라인을 상기 이상전원부로 바이패스시켜 상기 저항에 의하여 이상전원을 소모시키는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 전기차가 급제동 또는 급출발시에 차량모터의 역회전에 의하여 발생되는 이상전원을 차단할 수 있어 이상전원에 의한 배터리의 손상을 방지하고, 급출발 또는 급제동 후 주행중에 전기차가 정지되는 상황을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치에서 이상전원 차단부를 도시한 회로도,
도 3은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치를 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치는 전기차의 구동에너지를 출력하는 차량구동부(30)와, 상기 차량 구동모터의 구동전원을 공급하는 배터리(10)와, 인가되는 전원을 교류/교류(AC/DC) 및 직류/교류(DC/AC) 변환시키는 컨버터부(20)와, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원을 감지하는 센서부(60)와, 상기 컨버터부(20)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 스위칭하여 통전 및/또는 차단시키는 스위치부(40)와, 상기 센서부(60)의 이상전원감지신호를 수신하여 상기 스위치부(40)를 스위칭제어하는 제어부(50)와, 상기 스위치부(40)에 의하여 바이패스된 이상전원을 소모시키는 이상전원차단부(70)를 포함한다.
상기 차량구동부(30)는 상기 배터리(10)에서 출력된 직류 전원에 의하여 차량모터가 구동되어 전기차의 주행 에너지를 출력하고, 전기차가 정속도로 주행될 경우에 전원을 발전시켜 배터리를 충전시킨다. 상기와 같은 차량구동부(30)는 일반적으로 전기차에 적용되는 기술임에 따라 구체적인 설명이나 도면을 생략하였다.
상기 컨버터부(20)는 상기 배터리(10)에서 출력된 직류(DC)를 교류(AC)로 변환시켜 상기 차량구동부(30)에 출력하는 제1컨버터(21)와, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)에 충전시키는 제2컨버터(22)를 포함한다.
상기 제1컨버터(21)는 상기 배터리(10)에서 출력되는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환시켜 상기 스위치부(40)를 통하여 상기 차량구동부(30)에 출력한다. 아울러 상기 제2컨버터(22)는 상기 차량구동부(30)에서 생산된 교류(AC)전원을 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)에 충전시킨다. 여기서 상기 제2컨버터(22)는 외부상용전원이 입력될 경우에도 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)를 충전시킨다.
상기 스위치부(40)는 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30), 제2컨버터(22)와 차량구동부(30), 이상전원차단부(70)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 각각 스위칭하여 통전 또는 차단시킨다. 예를 들면, 상기 스위치부(40)는 전기차가 오프 상태에서 시동신호가 인가되면, 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전시켜 상기 배터리(10)에서 출력되는 직류 전원을 상기 차량 구동모터에 인가한다.
또한 상기 스위치부(40)는 직류 전원이 인가된 이후에 상기 차량구동부(30)가 설정레벨 이상의 전원을 생산하면, 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결하고, 상기 제1컨버터(21)에 연결된 전원라인을 차단한다.
아울러 상기 스위치부(40)는 급제동 또는 급출발시에 상기 제어부(50)의 제어에 의하여 상기 차량구동부(30)에서 발전된 이상전원을 상기 이상전원차단부(70)가 연결되는 전원라인으로 출력되도록 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 바이패스시킨다.
상기 센서부(60)는 상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원 및 상기 스위치부(40)와 차량 구동부(30) 사이에 연결된 전원라인의 전원을 감지하여 상기 제어부(50)에 인가한다.
상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)의 전원감지신호를 수신하여 상기 스위치부(40)를 제어한다. 예를 들면, 상기 제어부(50)는 시동부(예를 들면, 시동키 또는 시동스위치)가 온되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결시킨다. 아울러 상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)에서 상기 차량구동부(30)로부터 출력된 전원이 설정된 이상전원의 레벨에 해당 되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 차량구동부(30)와 제2컨버터(22) 사이의 전원라인을 상기 이상전원차단부(70)로 바이패스(BYPASS)되도록 제어한다.
상기 이상전원 차단부(70)는 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단장치에서 이상전원 차단부(70)를 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 상기 이상전원 차단부(70)는 상기 차량구동부(30)와 제2컨버터(22) 사이의 전원라인에서 바이패스(BYPASS)되는 전원라인에 설치되어 상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원을 차단한다.
여기서 상기 차량구동부(30)는 전기차가 정속도로 정주행 또는 후진이 되면, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원이 출력된다. 이때 상기 스위치부(40)는 상기 제어부(50)의 제어에 의하여 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하게 연결한다.
하지만, 상기 차량구동부(30)는 상기와 같이 전원을 발전하던 중에 전기차가 급제동되거나 또는 정지상태에서 급출발하면, 차량모터에 역기전력이 발생되어 설정된 레벨 보다 높은 레벨의 이상전원이 출력된다.
이와 같은 차량구동부(30)의 이상전원은 제2컨버터(22)를 통하여 배터리(10)에 인가됨에 따라 배터리(10)에 충격을 줄 수 있어 고장 또는 수명을 단축시키는 원인이 된다.
따라서 본 발명은 상기 이상전원 차단부(70)를 통하여 상기 차량구동부(30)에서 출력되는 역방향의 과전류를 차단하여 상기 배터리 및 컨버터를 보호하는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 이상전원 차단부(70)는 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 바이패스 전원라인에서 고용량의 저항을 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 이상전원 차단부(70)는 과전류가 인가되는 전원라인에 고용량의 저항을 설치하여 상기 차량구동부(30)에서 출력된 과전류의 흐름을 차단한다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하여 이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 달성되는 전기차의 이상전원 차단방법을 첨부된 도 3의 순서도를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단방법을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기차의 이상전원 차단방법은 배터리(10)에서 직류 전원을 출력하는 직류 전원 출력단계(S10)와, 상기 직류 전원 출력단계(S10)에서 출력된 직류 전원에 의하여 차량구동부(30)가 구동되어 전기차가 정방향으로 주행되는 전기차 주행단계(S20)와, 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원으로 배터리(10)가 충전되는 배터리 충전단계(S30)와, 상기 배터리 충전단계(S30)에서 급제동 또는 급출발시에 상기 차량구동부(30)로부터 이상전원이 감지되는 지를 판단하는 이상전원 판단단계(S40)와, 상기 이상전원 판단단계(S40)에서 상기 차량구동부(30)로부터 이상전원이 출력되면 배터리(10)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 바이패스시켜 과전류를 차단하는 바이패스단계(S50)를 포함한다.
상기 직류 전원 출력단계(S10)는 상기 제어부(50)가 시동부로부터 시동신호가 인가되면, 상기 배터리(10)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 연결하여 배터리(10)에서 전원을 출력하는 단계이다. 여기서 상기 제어부(50)는 시동부로부터 시동신호가 인가되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 제1컨버터(21)와 상기 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전하도록 제어한다.
따라서 상기 스위치부(40)는 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결한다. 이때 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인은 차단된다.
상기 전기차 주행단계(S20)는 상기 배터리(10)에서 출력된 직류 전원에 의하여 상기 차량구동부(30)가 구동되는 단계이다. 상기 제1컨버터(21)는 상기 배터리(10)에서 출력된 직류를 교류로 변환시켜 출력한다. 따라서 상기 차량구동부(30)는 상기 제1컨버터(21)에서 변환된 교류전원에 의하여 구동된다. 그러므로 전기차는 상기 차량구동부(30)의 구동에 의하여 구동된다.
상기 배터리 충전단계(S30)는 상기 제어부(50)가 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 제어하여 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원으로 상기 배터리(10)를 충전시키는 단계이다. 상기 차량구동부(30)는 초기에 직류 전원에 의하여 구동된 이후부터 전기차가 일정속도 이상으로 주행 되면, 주행중에 발생된 운동에너지를 이용하여 전원을 발전시킨다. 이와 같은 전기차의 주행중 전원의 발전은 일반적으로 공지된 기술임에 따라 그 상세한 구성 및 작용에 대한 설명을 생략하였다.
아울러 상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)를 통하여 상기 차량구동부(30)에서 생산된 전원이 감지되면, 상기 제1컨버터(21)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 차단하고, 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 상기 스위치부(40)를 제어한다. 따라서 상기 스위치부(40)는 상기 제2컨버터(22)와 상기 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 스위칭온하여 통전가능하도록 연결한다.
그러므로 상기 제2컨버터(22)는 상기 차량구동부(30)에서 출력된 교류(AC)전원을 직류(DC)로 변환시켜 상기 배터리(10)에 출력한다. 상기 배터리(10)는 상기 제2컨버터(22)에서 변환된 전원에 의하여 충전된다.
상기 이상전원 판단단계(S40)는 상기 제어부(50)에서 상기 차량구동부(30)에서 발전된 전원을 감지하여 이상전원 유무를 판단하는 단계이다. 여기서 상기 차량구동부(30)는 전기차가 정주행이나 후진중에 급제동 하거나 정지상태에서 급출발하여 차량모터에 역기전력이 발생되어 설정된 레벨 이상의 이상전원이 발생된다.
따라서 상기 센서부(60)는 상기 차량구동부(30)에서 출력되는 이상전원을 감지하여 상기 제어부(50)에 인가한다.
상기 바이패스단계(S50)는 상기 제어부(50)가 상기 이상전원 판단단계(S40)에서 상기 차량구동부(30)에서 이상전원이 출력됨이 감지되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 바이패스(BYPASS)시켜 상기 이상전원을 차단하는 단계이다.
상기 제어부(50)는 상기 이상전원 판단단계(S40)에서 상기 센서부(60)의 감지신호를 수신하여 상기 차량구동부(30)에서 이상전원이 감지되면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 상기 차량구동부(30)의 이상전원을 바이패스시킨다. 따라서 상기 스위치부(40)는 상기 차량구동부(30)에 연결된 전원라인을 상기 이상전원 차단부(70)로 연결되도록 스위칭한다. 그러므로 상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원은 상기 이상전원 차단부(70)로 인가되어 소모된다.
상기 차량구동부(30)에서 출력된 이상전원(예를 들면, 과전류)는 상기 이상전원 차단부(70)의 고용량 저항(R)에 의하여 그 흐름이 방해되면서 소모됨에 따라 상기 제2컨버터(22)에 인가되지 않는다.
이후 상기 제어부(50)는 상기 센서부(60)에서 상기 차량구동부(30)의 출력전원이 설정된 범위 이내의 전원을 출력하면, 상기 스위치부(40)를 제어하여 바이패스된 전원라인을 원래대로 연결하도록 제어한다. 상기 스위치부(40)는 상기 제어부(50)의 제어에 의하여 상기 제2컨버터(22)와 차량구동부(30) 사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결한다.
이와 같이 본 발명은 전기차가 급제동 및/또는 급출발시에 차량구동부에서 발생된 이상전원을 차단함에 따라 배터리(10)의 손상을 방지하거나 또는 주행중에 정지하는 돌발상황을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 배터리 20 : 컨버터부
21 : 제1컨버터 22 : 제2컨버터
30 : 차량구동부 40 : 스위치부
50 : 제어부 60 : 센서부
70 : 이상전원 차단부

Claims (5)

  1. 시동신호를 출력하는 시동키와 시동스위치중 어느 하나를 구비하는 시동부;
    직류 전원을 출력하는 전기차용 배터리;
    상기 배터리에서 출력된 직류 전원을 교류 전원으로 변환시키는 제1컨버터;
    상기 제1컨버터에서 출력된 교류 전원에 의하여 구동되고, 전기차의 정속도 주행시에 상기 배터리에 충전되는 전기에너지를 출력하는 차량 모터를 구비하는 차량구동부;
    급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부에서 출력되는 설정 레벨 이상의 이상전원을 감지하는 센서부;
    상기 차량구동부에서 출력되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 상기 배터리를 충전시키는 제2컨버터;
    상기 차량구동부에 연결되는 상기 제1컨버터 및 상기 제2컨버터 사이의 전원라인을 스위칭하여 차단 또는 통전시키는 스위치부;
    상기 스위치부의 구동에 의하여 상기 차량구동부와 제2컨버터 사이의 전원라인에서 바이패스(BYPASS) 되는 전원라인에 설치되는 저항으로서 전기자동차의 급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부에서 발생된 이상전원을 소모시키는 이상전원 차단부;
    상기 센서부의 이상감지신호 및 상기 시동부의 시동신호에 따라 스위치부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 시동부에서 시동 신호가 인가되면, 상기 배터리에서 출력된 직류 전원을 상기 제1컨버터에서 교류 전원으로 변환시켜 상기 차량구동부로 출력되도록 상기 제1컨버터와 차량 구동부 사이의 전원 라인을 통전 가능하도록 상기 스위치부를 제어하고,
    전기차가 정방향으로 주행하는 중에 상기 차량구동부로부터 생산 및 출력되는 교류 전원이 상기 제2컨버터에서 직류 전원으로 변환되어 상기 배터리에 충전될 수 있게 상기 제2컨버터와 상기 차량구동부 사이의 전원 라인을 통전 시키도록 상기 스위치부를 제어하고,
    상기 센서부로부터 전기자동차의 급출발 또는 급제동시에 상기 차량구동부로부터 설정레벨 이상의 이상전원이 출력되는 것이 감지되면, 상기 스위치부를 제어하여 상기 제2컨버터와 차량구동부 사이의 전원라인을 상기 이상전원 차단부로 바이패스시켜 상기 저항에 의하여 이상전원을 소모시키는 것을 특징으로 하는 전기차의 이상전원 차단장치.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040189226A1 (en) 1998-11-12 2004-09-30 King Robert Dean Method and apparatus for a hybrid battery configuration for use in an electric or hybrid electric motive power system
JP2008195150A (ja) 2007-02-09 2008-08-28 Nissan Motor Co Ltd 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法及び過電圧保護回路
JP2010063294A (ja) 2008-09-05 2010-03-18 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040189226A1 (en) 1998-11-12 2004-09-30 King Robert Dean Method and apparatus for a hybrid battery configuration for use in an electric or hybrid electric motive power system
JP2008195150A (ja) 2007-02-09 2008-08-28 Nissan Motor Co Ltd 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法及び過電圧保護回路
JP2010063294A (ja) 2008-09-05 2010-03-18 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018012916A1 (ko) * 2016-07-15 2018-01-18 주식회사 엘지화학 프리 힐링 패스를 이용한 배터리 간 회로 보호 시스템 및 보호 방법
US10958262B2 (en) 2016-07-15 2021-03-23 Lg Chem, Ltd. System and method for protecting inter-battery circuit by using free wheeling path

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