KR102449881B1 - Apparatus for charging employing mobile battery - Google Patents

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Abstract

실시예는 이동형 배터리의 충전 장치에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 충전 장치는 이동형 전원 중의 하나인 배터리팩;
상기 배터리팩의 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;
이동형 전원 중의 다른 하나인 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 충전량을 감지하는 감지부;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부; 및
상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류전원 변환동작을 제어하여 이동형 전원을 충전할 배터리 개수에 맞추어 각각의 배터리로 상이하게 공급하는 제어부; 를 포함하고 있으며,
상기 제어부는,
상기 키신호 입력부에 의한 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값에 따르면서도 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 D/O모듈의 제어신호 공급동작을 상이하게 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환하는 것; 을 특징으로 한다.
따라서, 이를 통해 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 한다.
따라서, 이에 따라 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 일반 상용전원을 사용하여 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.
그리고, 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.The embodiment relates to a charging device for a portable battery.
Specifically, such a charging device includes a battery pack that is one of the portable power sources;
a DC-DC converter that receives the reference DC power of the battery pack and converts it into a DC power desired by a user;
an AC-DC converter that receives commercial AC power, which is another of the portable power sources, and converts it into DC power;
a sensing unit for detecting a charge amount of a battery to be charged with the mobile power source;
a key signal input unit for receiving information on the number of batteries to be charged with the portable power source; and
When at least one battery is charged based on the result inputted through the key signal input unit, the DC-DC converter or the AC-DC converter controls the DC power conversion operation according to the result detected by the sensing unit to provide a mobile power source a control unit for supplying different batteries to each battery according to the number of batteries to be charged; contains,
The control unit is
According to the difference value from the switching time of the battery reference charging power set in advance in response to the number of batteries (or by the number of batteries group) by the key signal input unit, the D/O according to the result detected by the sensing unit Differently controlling the control signal supply operation of the module to convert the integrated power according to the number of batteries to be charged with the mobile power source; is characterized by
Therefore, it basically includes a battery pack for portable charging and enables portable charging using commercial power that can be easily accessed at home or when the power of the battery pack is exhausted.
Accordingly, even when normal portable charging by the battery pack is not performed, portable charging is easily performed from the outside using general commercial power.
In addition, mobile charging is efficiently performed by performing mobile charging differently according to the number of batteries to be charged.

Description

이동형 배터리의 충전 장치{Apparatus for charging employing mobile battery}Mobile battery charging device {Apparatus for charging employing mobile battery}

본 명세서에 개시된 내용은 이동형 배터리의 충전 장치 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예를 들어 차량 등의 배터리에 전원이 부족한 경우 이동형 배터리를 사용해서 충전을 할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present specification relates to the technical field of a charging device for a mobile battery, and more particularly, to a technology for charging using a mobile battery when, for example, a battery such as a vehicle runs out of 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 material described in this section is not prior art to the claims of this application, and inclusion in this section is not an admission that it is prior art.

최근 전기자동차 보급대수가 증가하면서 차량 이용 고객의 방전에 대한 불안을 해소하고자 일부 차량 제조사에서 긴급출동 충전서비스를 운영 중이다.With the recent increase in the number of electric vehicles supplied, some vehicle manufacturers are operating an emergency dispatch charging service to relieve customers' anxiety about electric discharge.

참고적으로, 이러한 전기자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 의미한다. 전기자동차는 배터리와 전기 모터로만 주행하는 순수 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)가 연구 개발되고 있다.For reference, such an electric vehicle refers to a vehicle that uses an electric battery and an electric motor without using petroleum fuel and an engine. As for electric vehicles, pure electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) that operate only with batteries and electric motors are being researched and developed.

그리고, 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 전기자동차의 짧은 주행거리와 높은 가격을 해결하는 대안으로 개발된 전기 모터/배터리 및 내부 연소 엔진을 사용하며 전기에너지를 배터리에 충전시켜 사용하고, 자동차의 에너지 사용에서 가솔린 연료를 사용한다.In addition, a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) uses an electric motor/battery and internal combustion engine developed as an alternative to solve the short mileage and high price of electric vehicles, and charges electric energy to the battery. and use gasoline fuel in the energy use of automobiles.

또한 전기자동차는 기본적으로 화석 연료를 사용하는 자동차 엔진을 동력원으로 이용하지 않으며, 배터리, 울트라 커패시터(Ultra Capacitor), 교류를 직류 전압으로 변환하는 인버터, 모터를 회전시켜 변속기를 구동하여 자동차의 바퀴를 구동시킨다. 그리고, 인버터는 DC-DC 컨버터와 연결되어 전자 제어 장치에 DC 전압을 공급하고, ECU는 조향 상태를 조절하는 전자식 파워 스티어링 시스템과 연동되고 액츄에이터, 브레이크와 연결되며, 자동변속기, ABS의 상태를 전자적으로 제어한다.In addition, electric vehicles basically do not use a fossil fuel-using automobile engine as a power source, but use a battery, ultra capacitor, an inverter that converts alternating current to direct voltage, and a motor that rotates to drive a transmission to drive the wheels of the car. drive it In addition, the inverter is connected to the DC-DC converter to supply DC voltage to the electronic control device, and the ECU is linked with the electronic power steering system that regulates the steering state and is connected to the actuator and brake. control with

이러한 전기자동차 배터리는 예컨대, 리튬 전지를 사용하고 400V 구동 배터리와 12V 보조 배터리로 장착될 수 있다. 최근 양산되어 시장에 보급되는 전기자동차의 경우 1회 완전 충전시에 최대 350km 주행이 가능(예를 들어, 쉐보레 볼트 EV의 경우)하나 이는 차량의 종류에 따라 크게 차이가 난다. 전기자동차 내 사용자의 편의를 위한 다양한 모듈/장치들은 구동시 전력을 소모하기 때문에 전기자동차의 주행 거리에 영향을 줄 수 있다.Such an electric vehicle battery uses, for example, a lithium battery and may be mounted as a 400V driving battery and a 12V auxiliary battery. In the case of electric vehicles mass-produced and distributed in the market recently, it is possible to travel up to 350 km on a single full charge (for example, in the case of the Chevrolet Bolt EV), but this varies greatly depending on the type of vehicle. Various modules/devices for the user's convenience in the electric vehicle consume power during operation, and thus may affect the driving distance of the electric vehicle.

한편, 전기자동차의 경우 구동시 배터리가 방전되기 때문에 정기적으로 충전을 해야한다. 충전 시간은 완충전기를 사용시 4 내지 9시간, 급속 충전시 30분 내지 1시간이 소요되는 것으로 알려져 있으며, 배터리 기술의 발전에 따라 완속 충전 또는 급속 충전 속도가 개선되고 있다. 전기자동차 충전기는 충전 케이블을 전기자동차의 충전 단자에 연결하여 전기 에너지를 충전시키는 기능을 제공하며, 통상적으로 고속 또는 저속 충전 타입을 지원한다. 전기자동차 충전기는 충전기의 시스템 공급 가격을 낮추기 위해 하나의 메인 충전기에 여러 개의 충전기 터미널을 연결하여 제어하는 방식이 사용되고 있다.On the other hand, in the case of an electric vehicle, since the battery is discharged during operation, it must be charged regularly. The charging time is known to take 4 to 9 hours when using a fully charged battery and 30 minutes to 1 hour for fast charging, and the slow charging or rapid charging speed is improving according to the development of battery technology. An electric vehicle charger provides a function of charging electric energy by connecting a charging cable to a charging terminal of an electric vehicle, and generally supports a high-speed or low-speed charging type. In order to lower the system supply price of the charger, an electric vehicle charger is controlled by connecting several charger terminals to one main charger.

다른 한편으로, 최근 들어 환경 유해 가스 저감을 위한 노력의 일환으로 종래의 화석 연료 자동차를 대신할 친환경 자동차에 대한 관심이 높아지고 있다.On the other hand, in recent years, as part of an effort to reduce environmental toxic gases, interest in eco-friendly vehicles to replace conventional fossil fuel vehicles is increasing.

친환경 자동자의 하나인 전기자동차는 차량 내부에 전기를 충전할 수 있는 배터리가 구비되고, 배터리에 충전된 전기의 힘으로 차량 모터를 구동하여 운행하는 자동차이다. An electric vehicle, which is one of the eco-friendly automobiles, is a vehicle in which a battery capable of charging electricity is provided inside the vehicle, and the vehicle motor is driven by the power of the electricity charged in the battery to operate.

종래의 화석 연료 자동차가 주유소 등과 같은 시설에서 연료를 주입하는 것과 마찬가지로 전기자동차 역시 전기 충전 스테이션(예컨대, 충전기)에서 배터리에 전기를 충전하여 운행한다. Just like a conventional fossil fuel vehicle injects fuel at a facility such as a gas station, the electric vehicle also operates by charging electricity to a battery at an electric charging station (eg, a charger).

다만, 전기자동차는 아직 화석 연료 자동차에 비해 그 비중이 크게 늘지 못하고 있고, 이는 전기자동차 충전소의 부족과 1회 충전에 따른 전기자동차의 주행거리가 크게 늘지 못하고 있음에 일정 부분 원인이 있으며, 이에 따라 전기자동차를 운행하는 운전자도 지속적인 충전의 어려움을 겪고 있는 실정이다. However, the proportion of electric vehicles has not increased significantly compared to fossil fuel vehicles. Drivers of electric vehicles are also experiencing difficulties in charging continuously.

따라서, 공동주택과 공용주차장, 공공기관 등에 전기자동차 충전기의 설치가 늘고 있으나, 여전히 사용이 불편하고 그 숫자에 한계가 있으며, 일반주택이나 건물, 호텔, 음식점 등에서는 그 설치에 많은 비용과 시간이 소모되어 충전시설이 갖추어지지 못하고 있는 실정이다. Therefore, although the installation of electric vehicle chargers is increasing in apartment houses, public parking lots, and public institutions, it is still inconvenient to use and the number is limited. It is consumed and the charging facility is not equipped.

따라서, 아래 특허문헌과 같이 이동식으로 전기자동차를 충전할 수 있는 장치가 개발되고 있으나, 배터리에 전력을 충전하여 공급하는 방식이므로, 그 무게 및 크기가 비대해져 이동이 어려우며, 제작에 많은 비용이 소모된다는 문제가 있다. Therefore, as in the following patent documents, a device capable of charging an electric vehicle in a mobile manner has been developed, but since it is a method of charging and supplying power to a battery, its weight and size become enlarged, so it is difficult to move, and a lot of cost is consumed in manufacturing. there is a problem.

(특허문헌 0001) KR1020160108962 A(Patent Document 0001) KR1020160108962 A

참고적으로, 이러한 특허문헌 1은 이동식 전기 자동차 충전기에 관한 것으로서, EV 충전기 자체에 배터리가 내장되어 있어 계통전력이 미치지 않는 지역으로 이동시켜 사용할 수가 있다. 그리고, 또한 계통 전력의 용량이 충분 하지 못할 경우에도 내장된 배터리의 용량을 키워서 평소에 계통전력으로 배터리를 충전 하였다가 전기자동차가 필요한 대량의 전력을 짧은 시간에 공급 할 수 있어 기존 계통전력의 용량에 관계없이 EV 충전소를 운영하는 기술에 관한 정도이다.For reference, this patent document 1 relates to a mobile electric vehicle charger, and since the battery is built in the EV charger itself, it can be moved and used in an area where grid power does not reach. In addition, even when the capacity of the grid power is insufficient, the capacity of the built-in battery is increased so that the electric vehicle can supply a large amount of power required by the electric vehicle in a short time after charging the battery with the grid power. Regardless, it's about the technology that runs EV charging stations.

개시된 내용은, 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 하는 이동형 배터리의 충전 장치를 제공하고자 한다.The disclosed content basically includes a battery pack for portable charging and provides a portable battery charging device that enables portable charging using commercial power that can be easily accessed at home or when the power of the battery pack is exhausted. would like to provide

그리고, 이러한 경우 상기 이동형 배터리의 충전 장치가 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어질 수 있도록 한다.In this case, the mobile battery charging device also performs mobile charging differently according to the number of batteries to be charged, so that mobile charging can be efficiently performed.

실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치는,A mobile battery charging device according to an embodiment,

기본 배터리 전원을 저장하는 배터리팩;a battery pack that stores basic battery power;

상기 배터리팩의 배터리 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;a DC-DC converter that receives the battery reference DC power of the battery pack and converts it into a DC power desired by a user;

상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터;AC-DC converter that receives commercial AC power and converts it into DC power;

충전할 배터리의 충전량을 감지하는 감지부;a sensing unit for detecting the amount of charge of the battery to be charged;

충전할 배터리의 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부; 및 a key signal input unit for receiving information on the number of batteries to be charged; and

상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터에서 변환된 직류전원을 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상이하게 각 배터리로 공급하는 제어부; 를 포함하고 있으며,When charging at least one battery based on a result inputted through the key signal input unit, the DC power converted by the DC-DC converter or the AC-DC converter is used differently for each battery according to a result detected by the sensing unit a control unit that supplies to; contains,

상기 제어부는,The control unit is

배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값 정보에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 변환 동작을 제어해서 충전할 배터리 개수별로 통합 전력변환하는 것; 을 특징으로 한다.A battery to be charged by controlling the conversion operation of the DC-DC converter or the AC-DC converter according to the difference value information from the switching time of the battery reference charging power set in advance for each battery number (or for each battery number group) integrated power conversion by number; is characterized by

실시예들에 의하면, 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 한다.According to embodiments, a battery pack for portable charging is basically included, and when the power of the battery pack is exhausted, portable charging can be performed using commercial power that can be easily accessed at home or the like.

따라서, 이를 통해 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 일반 상용전원을 사용하여 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.Therefore, even when normal mobile charging by the battery pack is not achieved through this, mobile charging is easily performed from the outside using a general commercial power source.

그리고, 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.In addition, mobile charging is efficiently performed by performing mobile charging differently according to the number of batteries to be charged.

이와 관련하여, 추가적으로 복수의 전기자동차를 동시에 충전할 때 전기자동차의 배터리 충전량에 기반한 효율적인 전기자동차 충전이 가능하다.In this regard, it is possible to efficiently charge the electric vehicle based on the battery charge amount of the electric vehicle when additionally charging a plurality of electric vehicles at the same time.

또한, 운전자의 일정을 고려한 효율적인 전기자동차의 배터리의 충전이 가능하다. 특히, 운전자의 일정을 참조하여 전기자동차가 운행될 것으로 예상하는 경로 및 거리를 자동적으로 산출하고, 산출된 경로 및 거리에 기반하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출한다. 그래서, 이렇게 산출된 충전량만큼 충전함으로써 무분별한 충전으로 인한 전력 낭비를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to efficiently charge the battery of the electric vehicle in consideration of the driver's schedule. In particular, the route and distance the electric vehicle is expected to be driven are automatically calculated with reference to the driver's schedule, and the charge amount of the battery of the electric vehicle is calculated based on the calculated route and distance. Therefore, it is possible to prevent power wastage due to indiscriminate charging by charging by the calculated amount of charge.

도 1은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치가 적용된 시스템을 도시한 도면
도 3은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치의 구성을 보여주는 도면
도 4는 도 3의 이동형 배터리의 충전 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트1 is a diagram for conceptually explaining a charging device for a portable battery according to an embodiment;
2 is a view showing a system to which a charging device for a mobile battery according to an embodiment is applied;
3 is a view showing the configuration of a charging device for a mobile battery according to an embodiment;
4 is a flowchart sequentially illustrating the operation of the charging device of the portable battery of FIG. 3

도 1은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for conceptually explaining an apparatus for charging a portable battery according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치는 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 한다.As shown in Fig. 1, the portable battery charging device according to an embodiment basically includes a battery pack for portable charging and uses commercial power that can be easily accessed at home or when the power of the battery pack is exhausted. It can be used for portable charging.

그리고, 이에 더하여 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치는 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.And, in addition to this, the mobile battery charging device according to an embodiment performs mobile charging differently according to the number of batteries to be charged, thereby efficiently performing mobile charging.

부가적으로, 이러한 충전 장치는 이동형으로서 이동식 충전이 가능하고, AC 전원을 모터의 운동에너지로 변환한 후 이를 DC 전원으로 변환함으로써 신속한 배터리 충전이 가능하도록 한다(보다 구체적인 설명은 아래에 기재됨).In addition, this charging device is portable and can be charged, and converts AC power to kinetic energy of the motor and then converts it to DC power to enable rapid battery charging (more detailed description is given below) .

예를 들어, 상기 충전 장치는 아래와 같이 서비스된다.For example, the charging device is serviced as follows.

즉, 상기 충전 장치는 먼저 긴급충전서비스가 필요한 사용자가 서비스 앱(21)이나 차량 단말기(20)의 E콜을 통해 긴급충전서비스를 요청한다. 그러면, 이동통신망(12)을 통해 관제실 서버 긴급충전서비스용 CMS(11)에서 사용자 차량의 위치와 상태 정보를 연결하여, 가장 가까운 서비스제공 차량과 연결한다. 이때, 상기 차량에는 긴급 충전서비스를 제공할 수 있는 소프트웨어 플랫폼과 승용차나 렉카에 장착할 수 있는 배터리내장형 이동식 급속충전기 시스템이 구성된다.That is, in the charging device, the user who needs the emergency charging service first requests the emergency charging service through the E call of the service app 21 or the vehicle terminal 20 . Then, the location and status information of the user's vehicle is connected in the CMS 11 for the control room server emergency charging service through the mobile communication network 12, and the nearest service providing vehicle is connected. At this time, the vehicle is configured with a software platform capable of providing an emergency charging service and a battery-mounted mobile fast charger system that can be mounted on a passenger car or a lek car.

이러한 경우, 상기 충전 장치는 이동식 급속충전기 시스템(30) 내부의 배터리를 선택적으로 충전하기 위해 전력변환기(31)도 구비된다. 그리고, 또한 이동식 급속충전기 시스템(30)에 구비되어 배터리의 충전 상태를 관리 제어하는 배터리관리시스템(33, BMS, Battery Management System) 및 전원선택장치(34)와 각각 통신할 수 있도록 통신장치(35)가 구비된다. 그래서, 이를 통해 충전 용량 등을 결정하여 이동식 급속충전기 시스템(30) 내부의 배터리를 충전시킨다(참고적으로, 이러한 각 장치는 실시예에서 변형된 형태로 제공된다. 구체적으로는, 배터리관리시스템과 통신장치 등이 하나의 PLC 컨트롤러 형태로 통합되어 이루어진다).In this case, the charging device is also provided with a power converter 31 to selectively charge the battery inside the mobile fast charger system (30). In addition, the communication device 35 to communicate with the battery management system 33 (BMS, Battery Management System) and the power selection device 34 provided in the mobile fast charger system 30 to manage and control the charging state of the battery, respectively. ) is provided. So, through this, the charging capacity is determined and the battery inside the mobile fast charger system 30 is charged (for reference, each of these devices is provided in a modified form in the embodiment. Specifically, the battery management system and communication devices, etc. are integrated into one PLC controller).

이때 이동식 급속충전기 시스템(30)의 내부에 설치되는 배터리(32)는 급속 충전이 가능하도록 30kW급의 용량을 가지는데, 필요에 따라 20kW급까지 가변하여 충전할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.At this time, the battery 32 installed inside the mobile quick charger system 30 has a capacity of 30 kW to enable rapid charging, and is preferably configured to be variable up to 20 kW to be charged as needed.

부가적으로, 이와 관련하여 전원선택장치(34)의 후단에 연결 설치되는 이동식 급속충전기 시스템(30)은 그 내부에 전기에너지를 저장하는 배터리를 내장하여 예를 들어, 전기자동차의 배터리가 방전되는 등의 원인으로 전기자동차의 운행이 정지되었을 때 전기자동차의 배터리를 충전하는 데에 필요한 전력을 공급함으로써 전기자동차를 충전할 수 있도록 한다.Additionally, in this regard, the mobile fast charger system 30 connected and installed at the rear end of the power selection device 34 has a built-in battery for storing electric energy therein, so that, for example, the battery of the electric vehicle is discharged. When the operation of the electric vehicle is stopped for any reason, such as, it is possible to charge the electric vehicle by supplying the power necessary to charge the battery of the electric vehicle.

구체적으로는, 이러한 이동식 급속충전기 시스템에는 전력을 저장하는 배터리(32)와, 이 배터리(32)에 전원을 공급하거나 차단하는 등 배터리의 상태를 모니터링하고 충전을 제어하는 배터리관리시스템(33)이 구비된다.Specifically, such a mobile fast charger system includes a battery 32 for storing power, and a battery management system 33 for monitoring the state of the battery such as supplying or cutting off power to the battery 32 and controlling charging. provided

그리고, 이 배터리관리시스템(33)에는 통신장치가 내장되어 위에서 설명한 전원선택장치(34)와 각각 통신하여 이동식 급속충전기 시스템(30) 내의 배터리(32)의 충전 상태와 충전을 관리한다.And, the battery management system 33 has a built-in communication device to communicate with the power selection device 34 described above to manage the charging state and charging of the battery 32 in the mobile fast charger system 30 .

도 2는 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치가 적용된 시스템을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a system to which a charging device for a portable battery according to an embodiment is applied.

도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 배터리를 충전할 다수의 차량(100-1, 100-2, ... 100-m, 100-n, ... )과, 각 차량의 배터리를 통합적으로 충전하는 이동형 배터리의 충전 장치(200)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , the system according to an embodiment includes a plurality of vehicles 100-1, 100-2, ... 100-m, 100-n, ... , and each vehicle to charge the battery. and a mobile battery charging device 200 for integrally charging the battery of the

상기 차량(100-1, 100-2, ... 100-m, 100-n, ... )은 충전할 배터리를 탑재하고 예를 들어, 특정 지역에 정차한 것이다. 그리고, 이러한 경우 상기 차량(100-1, 100-2, ... , 100-n)은 자신의 위치정보와 이동형 충전을 요청하는 정보 등을 일실시예의 충전 및 모니터링 장치로 전달한다. 그래서, 이러한 충전 및 모니터링 장치(200)에서 배터리 전원을 공급받아서 부족한 배터리 전원을 채운다.The vehicles 100-1, 100-2, ... 100-m, 100-n, ... are loaded with a battery to be charged and stopped at, for example, a specific area. And, in this case, the vehicles 100-1, 100-2, ..., 100-n transmit their location information and information requesting mobile charging to the charging and monitoring device of an embodiment. Therefore, the battery power is supplied from the charging and monitoring device 200 to fill the insufficient battery power.

상기 이동형 배터리의 충전 장치(200)는 기본적으로 예를 들어, 이동식 급속충전기 시스템의 배터리팩으로부터 충전을 하고, 그 외에 상용전원으로부터도 충전을 한다. 이때 상용전원은 집안 콘센트를 포함하며, 전기를 공급받을 수 있는 다른 곳도 포함할 수 있다. 이때, 상기 배터리팩은 이동 가능하며, 분리가능한 모듈형으로 구성되어 일부 모듈만 분리할 수 있다. 일부 모듈을 분리하지 않는 경우 캐리어 형태로 이동할 수 있다. 반면, 일부 모듈을 분리한 경우에는 분리된 작은 보조 배터리모듈을 차량의 트렁크에 실을 수 있다. 이는 여행중 낯선 장소에서 상용전원으로부터 전기를 공급받는 장소와, 차량에 전기를 충전하는 장소가 일치하지 못하는 경우를 대비하여 용이하게 차량에 전기를 공급하도록 한다.The mobile battery charging device 200 is basically charged from, for example, a battery pack of a mobile fast charger system, and is also charged from commercial power in addition. In this case, commercial power includes a household outlet, and may include other places that can receive electricity. At this time, the battery pack is movable and is configured as a detachable module type, so that only some modules can be separated. If some modules are not separated, they can be moved in the form of a carrier. On the other hand, when some modules are separated, the separated small auxiliary battery module can be loaded in the trunk of the vehicle. This makes it easy to supply electricity to the vehicle in case the place where electricity is supplied from the commercial power source in an unfamiliar place during travel and the place where electricity is charged to the vehicle do not match.

도 3은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치(200)의 구성을 보여주는 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a charging device 200 for a portable battery according to an embodiment.

도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예의 이동형 배터리의 충전 장치(200)는 이에 대한 설명에 앞서, 일반적으로 각 차량 등에는 배터리가 하나 또는 그 이상으로 사용되는 경우가 있다.As shown in FIG. 3 , in the portable battery charging device 200 according to an embodiment, prior to a description thereof, in general, one or more batteries may be used in each vehicle or the like.

따라서, 이러한 배터리를 여러 개 사용할 수 있는 상황 등에 맞추어서 전력을 통합변환함으로써, 다양한 상황별로 배터리를 충전해서 동작하도록 할 필요성이 있다.Accordingly, there is a need to charge and operate the batteries according to various situations by integrating power according to a situation in which a plurality of such batteries can be used, and the like.

이를 위해, 상기 충전 장치(200)는 배터리팩(201)과, 이동형 충전시에 배터리팩의 전원을 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터(202)/상용교류전원을 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터(203), 배터리의 충전량 감지부(205), 충전할 배터리 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부(204) 및, 각각에 대한 제어부(206)를 포함한다.To this end, the charging device 200 converts the battery pack 201 and the DC-DC converter 202/commercial AC power that converts the power of the battery pack into DC power desired by the user during mobile charging/commercial AC power desired by the user. It includes an AC-DC converter 203 for converting power, a battery charge amount detection unit 205 , a key signal input unit 204 for receiving information on the number of batteries to be charged, and a control unit 206 for each.

추가적으로, 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치(200)는 장치 자체의 현재위치를 파악하기 위하여 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하며, GPS 신호를 서버로 송신하는 통신부(미도시)를 포함한다. 또한, 이러한 경우 상기 통신부(미도시)는 전력원 및 차량과 페어링하기 위하여 페어링에 요구되는 신호를 수신한다. Additionally, the mobile battery charging device 200 according to an embodiment includes a communication unit (not shown) that receives a GPS signal from a GPS satellite and transmits the GPS signal to a server in order to determine the current location of the device itself. In addition, in this case, the communication unit (not shown) receives a signal required for pairing in order to pair with the power source and the vehicle.

상기 배터리팩(201)은 각 차량 등에 충전할 배터리 전원을 저장하는 것이다. 이러한 배터리팩은 배터리 셀 모듈들로 이루어지며, 전기 에너지를 충전 및 방전하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 배터리 셀 모듈들은 예를 들어, 배터리 케이스의 내부에 일정한 간격을 두고 병렬 배치된다. 그리고, 이 배터리 셀 모듈들은 각각의 이송 파이프들을 통해 유입되는 공기에 의해 열교환되고, 이 열교환된 공기를 외부로 배출한다.The battery pack 201 stores battery power to be charged in each vehicle. Such a battery pack consists of battery cell modules, and performs a function of charging and discharging electrical energy. In this case, the battery cell modules are arranged in parallel at regular intervals inside the battery case, for example. And, the battery cell modules are heat-exchanged by the air introduced through each transfer pipe, and the heat-exchanged air is discharged to the outside.

상기 DC-DC 컨버터(202)는 이동형 전원 중에 하나인 배터리팩의 기준직류전원을 예를 들어, 배터리팩(201)의 전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 즉, 충전할 배터리의 사양에 맞는 전원으로 변환하는 것이다.The DC-DC converter 202 receives the reference DC power of the battery pack, which is one of the portable power sources, for example, and receives the power of the battery pack 201 as a DC power desired by the user, that is, meets the specifications of the battery to be charged. converting it to power.

상기 AC-DC 컨버터(203)는 상기한 배터리팩(201)에 의한 충전 이외에 이동형 전원 중에 다른 하나인 상용교류전원을 이용하여 충전할 수 있도록 하는 것으로, 일반 가정 또는 충전소 등의 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 것이다.The AC-DC converter 203 enables charging using commercial AC power, which is another one of the portable power sources, in addition to charging by the battery pack 201, and inputs commercial AC power such as a general home or charging station. received and converted to direct current.

상기 감지부(205)는 충전할 배터리의 충전량을 감지한다. 이러한 감지부(205)는 종래 기술에 속하는 것으로 여기에서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.The sensing unit 205 detects the amount of charge of the battery to be charged. The sensing unit 205 belongs to the prior art, and detailed description thereof will be omitted here.

상기 키신호 입력부(204)는 사용자 키 조작에 따라 충전할 배터리의 개수 정보를 입력받는다. 참고적으로, 상기 키신호 입력부(204)는 디스플레이 장치가 LCD, LED 패널, OLED 패널 또는 PDP 패널 등으로 된다.The key signal input unit 204 receives information on the number of batteries to be charged according to a user's key operation. For reference, the key signal input unit 204 has a display device such as an LCD, an LED panel, an OLED panel, or a PDP panel.

상기 제어부(206)는 상기 키신호 입력부(204)를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부(205)를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터(202) 또는 AC-DC 컨버터(203)의 직류변환 동작을 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수에 맞추어 각 배터리로 상이하게 공급하는 것이다. 이러한 경우, 특히 일실시예에 따라 상기 공급은 상기 PLC 컨트롤러(206)가 충전할 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값 정보에 따라 상기 DC-DC 컨버터(202) 또는 AC-DC 컨버터(203)의 직류변환 동작을 제어해서 충전할 배터리 개수별로 통합 전력변환해서 이루어진다. 예를 들어, 이러한 배터리의 개수에 따른 변환 동작은 예컨대, 배터리 개수가 1 ~ 4(개)인 경우 배터리팩의 고유 기준 배터리전원을 적용하고, 배터리 개수가 5 ~ 6(개)인 경우는 그 기준 배터리전원의 2배에 해당하는 전원을 적용할 수 있다.When charging at least one battery based on a result input through the key signal input unit 204 , the control unit 206 is configured to charge the DC-DC converter 202 according to the result detected through the sensing unit 205 . ) or by controlling the DC conversion operation of the AC-DC converter 203 to supply differently to each battery according to the number of batteries to be charged with the mobile power source. In this case, in particular, according to an embodiment, the supply is information on the difference value from the switching time of the battery reference charging power preset in response to the number of batteries to be charged by the PLC controller 206 (or for each battery number group). Accordingly, the DC-DC converter 202 or the AC-DC converter 203 controls the DC conversion operation to perform integrated power conversion for each number of batteries to be charged. For example, in the conversion operation according to the number of batteries, for example, when the number of batteries is 1 to 4 (pcs), the unique reference battery power of the battery pack is applied, and when the number of batteries is 5 to 6 (pcs), the Power equivalent to twice the standard battery power can be applied.

부가적으로, 상기 제어부(206)는 지오펜싱 기술을 이용하여 이동형 배터리 충전 장치가 등록된 범위 외의 장소에 위치하는 경우 경고음을 출력하도록 할 수 있다.Additionally, the control unit 206 may output a warning sound when the mobile battery charging device is located in a place outside the registered range by using the geofencing technology.

이때, 지오펜싱은 지오그래픽(Geographic)과 펜싱(Fencing)의 합성어로 지리적으로 울타리를 설정하여 이 울타리 안에 사용자가 드나드는 것을 감지하는 기술을 말한다.At this time, geofencing is a compound word of geographic and fencing, which refers to a technology that sets up a fence geographically and detects a user entering and exiting the fence.

여기에서는 지오펜싱 기술을 활용하여, 이동형 배터리 충전 장치가 기 등록된 장소에 이외의 지역에 위치하거나, 등록된 장소를 이탈하는 경우 경고음을 통하여 사용자로 하여금 알게하고, 배터리 충전 장치의 도난 여부를 확인할 수 있도록 한다.Here, by utilizing geofencing technology, if the mobile battery charging device is located in an area other than the previously registered place or leaves the registered place, the user is notified through a warning sound and can check whether the battery charging device is stolen. make it possible

추가적으로, 실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치(200)는 기본적인 배터리팩에 의한 충전 이외에도 일반 가정 또는 충전소 등의 상용전원을 이용해서 충전이 될 수 있도록 하기도 한다.Additionally, the portable battery charging device 200 according to the embodiment may be charged using commercial power such as a general home or charging station in addition to charging by a basic battery pack.

이를 위해, 실시예에 따른 이동현 배터리의 충전 장치(200)는 상기 AC-DC 컨버터(203)가 아래의 구성을 가진다.To this end, the AC-DC converter 203 of the charging device 200 of the mobile current battery according to the embodiment has the following configuration.

즉, 상기 AC-DC 컨버터(203)는,That is, the AC-DC converter 203 is

상기 상용교류전원을 RF전력으로 변환하는 전력변환부;a power converter for converting the commercial AC power into RF power;

상기 전력변환부에 의해 변환된 RF전력으로부터의 전자기 에너지를 수집하는 동조코일; 및a tuning coil for collecting electromagnetic energy from the RF power converted by the power converter; and

상기 동조코일에 의해 수집된 전자기 에너지로부터의 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있다.a regulator for supplying a constant electric power from the electromagnetic energy collected by the tuning coil; contains

그리고, 상기 감지부(205)의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 제어부(206)의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함한다.In addition, when the detection result of the sensing unit 205 is that the battery is fully charged, an LED lamp that emits light through the power supplied by the regulator under the control of the control unit 206 to notify that the charging of the battery is complete; further includes

이외에도, 이러한 방식 외에 A/C 전원을 운동 에너지(모터의 회전력)로 변환하여 코일에 의해 유도한 후 이 운동 에너지를 다시 DC 전원으로 변환하는 방식도 있다.In addition to these methods, there is also a method of converting A/C power into kinetic energy (rotational force of the motor), induced by a coil, and then converting this kinetic energy back to DC power.

이와 다른 형태로서, 돌입전류 방지 기능도 수행할 수 있도록 하는 이동형 배터리의 충전 장치(200)는 아래의 구성을 가진다.As a different form, the charging device 200 for a portable battery capable of also performing an inrush current prevention function has the following configuration.

구체적으로는, 이를 위해 상기 AC-DC 컨버터(203)는 아래의 구성을 구비한다.Specifically, for this, the AC-DC converter 203 has the following configuration.

즉, 상기 AC-DC 컨버터(203)는,That is, the AC-DC converter 203 is

상용교류전원의 R, S, T 3상에 대응하여 3개의 SCR과 3개의 다이오드로 된 브릿지 다이오드와 상기 브릿지 다이오드에 대응하여 벌크커패시터를 구비한 3상 전파정류회로;a three-phase full-wave rectifier circuit having a bridge diode composed of three SCRs and three diodes corresponding to the R, S, and T three phases of a commercial AC power source and a bulk capacitor corresponding to the bridge diode;

상기 3상 중에서 R-S 간 영전압을 검출하는 영전압검출부;a zero voltage detector for detecting a zero voltage between R-S among the three phases;

상기 3상의 SCR별로 사이리스터를 각기 구동하는 사이리스터 구동부; 및a thyristor driving unit for driving each thyristor for each SCR of the three phases; and

상기 3상 전파정류회로에 의한 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있다.a regulator for supplying constant power by the three-phase full-wave rectification circuit; contains

그리고, 상기 감지부(205)의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 제어부(206)의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함한다.In addition, when the detection result of the sensing unit 205 is that the battery is fully charged, an LED lamp that emits light through the power supplied by the regulator under the control of the control unit 206 to notify that the charging of the battery is complete; further includes

또한, 상기 제어부(206)는 상기 영전압검출부의 R-S간 전압이 영전압인 경우, 상기 사이리스터 구동부의 구동 동작을 제어하여 상기 3상 전파정류회로에 의한 S, T 상의 SCR은 오프 상태로 두고 R 상의 위상을 불연속 구간이 발생하도록 위상제어한다.In addition, when the R-S voltage of the zero voltage detection unit is zero voltage, the control unit 206 controls the driving operation of the thyristor driving unit to leave the SCR of the S and T phases by the three-phase full-wave rectification circuit in an off state and R The phase phase is controlled so that a discontinuous section occurs.

따라서, 이를 통해 전술한 상황 하에서 상용교류전원을 DC 전원으로 변환하면서 이때의 돌입전류도 방지하고, 더 나아가서 효과적으로 배터리 충전이 이루어지도록 한다.Therefore, the inrush current is also prevented at this time while converting the commercial AC power to the DC power under the above-described circumstances, and furthermore, the battery is effectively charged.

한편, 이에 더하여 실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치(200)는 잦은 배터리 충전으로 인한 부작용을 방지할 수 있도록 아래의 구성을 더 포함한다.On the other hand, in addition to this, the portable battery charging device 200 according to the embodiment further includes the following configuration to prevent side effects due to frequent battery charging.

구체적으로는, 실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 장치(200)는 상기 제어부(206)가 아래의 동작을 수행한다.Specifically, in the portable battery charging apparatus 200 according to the embodiment, the control unit 206 performs the following operation.

a) 먼저 상기 제어부(206)는 배터리를 충전할 경우, 충전할 배터리를 탑재한 장치의 모터 맵 테이블을 확인한다.a) First, when charging the battery, the controller 206 checks the motor map table of the device in which the battery to be charged is mounted.

b-1) 상기 확인 결과, 모터 맵 테이블 상의 표준 동작 제어값과 요구 명령값의 차이가 미리 설정된 차이만큼 나면서 출현횟수가 미리 설정된 위험출현횟수 이상인 경우, 배터리 충전을 차단한다.b-1) As a result of the above check, if the difference between the standard operation control value and the requested command value on the motor map table is as much as a preset difference and the number of occurrences is equal to or greater than the preset number of dangerous occurrences, battery charging is interrupted.

b-2) 반면 상기 확인 결과, 모터 맵 테이블 상의 표준 동작 제어값과 요구 명령값의 차이가 미리 설정된 차이만큼 나면서 출현횟수가 상기 위험출현횟수 미만인 경우에는, 배터리 충전을 허용한다.b-2) On the other hand, as a result of the check, if the difference between the standard operation control value and the required command value on the motor map table is as much as a preset difference and the number of occurrences is less than the number of dangerous occurrences, battery charging is allowed.

따라서, 이를 통해 배터리의 충전을 많이 함으로 인해 발생하는 수명 단축 등을 방지한다.Accordingly, through this, a shortened lifespan caused by excessive charging of the battery is prevented.

다른 한편으로, 실시예에 따른 충전 장치(200)는 전술한 바와는 다른 구성을 추가적으로 아래와 같이 구비한다.On the other hand, the charging device 200 according to the embodiment additionally has a configuration different from that described above as follows.

즉, 다른 이러한 충전 장치(200)는 미리 배터리팩의 전원이 임계값 이하로 떨어지는 것을 예측하여 배터리팩에 의한 충전 도중에 또는 긴급 상황 등에도 계속적으로 이동형 충전이 이루어질 수 있도록 한다.That is, the other such charging device 200 predicts that the power of the battery pack will fall below a threshold value in advance so that mobile charging can be continuously performed during charging by the battery pack or even in an emergency situation.

이를 위해, 상기 충전 장치(200)는 전술한 감지부(205) 등을 이용해 배터리팩의 전원을 감시하여, 상기 제어부(206)의 제어에 의해 상기 감시 결과 배터리팩의 전원이 미리 설정된 임계전원 미만인 경우 알람을 발생하도록 한다.To this end, the charging device 200 monitors the power of the battery pack using the above-described sensing unit 205 or the like, and as a result of the monitoring under the control of the control unit 206, the power of the battery pack is less than a preset threshold power. If so, an alarm should be generated.

따라서, 이를 통해 사용자는 배터리팩의 전원이 조금만 남았다는 것을 알고 주변 등에 있는 상용전원을 이용해 이동형 충전이 계속적으로 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, through this, the user knows that a small amount of power is left in the battery pack, so that portable charging can be continuously performed using commercial power in the vicinity.

또 다른 한편으로는, 실시예에 따른 충전 장치(200)는 운전자의 일정을 고려한 효율적인 전기자동차의 배터리의 충전이 가능하다.On the other hand, the charging device 200 according to the embodiment enables efficient charging of the battery of the electric vehicle in consideration of the driver's schedule.

특히, 실시 예에 따르면 충전할 배터리를 탑재한 차량이 전기자동차인 경우, 운전자의 일정을 참조하여 전기자동차가 운행될 것으로 예상하는 경로 및 거리를 자동적으로 산출한다. 그리고, 이렇게 산출된 경로 및 거리에 기반하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출해서, 산출된 충전량만큼 충전함으로써 무분별한 충전으로 인한 전력 낭비를 방지할 수 있다.In particular, according to an embodiment, when a vehicle in which a battery to be charged is an electric vehicle, a route and distance in which the electric vehicle is expected to be driven are automatically calculated with reference to the driver's schedule. In addition, by calculating the amount of charge of the battery of the electric vehicle based on the calculated route and distance, and charging the calculated amount of charge, it is possible to prevent power wastage due to indiscriminate charging.

이를 위해, 아래의 구성을 구비한다.To this end, the following configuration is provided.

즉, 전기자동차의 배터리에 전력을 공급하고 전기자동차 및 외부 네트워크와 통신을 수행하는 복수의 충전 장치 및 상기 복수의 충전 장치 및 외부 네트워크와 유선 및 무선 통신을 수행하며;That is, a plurality of charging devices for supplying power to the battery of the electric vehicle and communicating with the electric vehicle and an external network, and wired and wireless communication with the plurality of charging devices and an external network;

상기 제어부(206)는,The control unit 206,

외부 네트워크로부터 각 차량에 대한 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수집한다.Driver movement information including at least a portion of the location of the driver's departure point, the location of the destination, the departure time of the departure point, and the arrival time of the destination for each vehicle is collected from the external network.

그리고, 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 각 차량이 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 각 차량이 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출한다.Then, based on the driver movement information, an expected driving path, which is information on a path on which each vehicle is determined to be driven, and an expected driving distance, which is information on a distance at which each vehicle is determined to be driven, are calculated based on the driver movement information.

또한 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 각 차량이 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 각 차량의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출한다.Also, based on the driver movement information and the calculated predicted driving route, driving environment information, which is information about an environment in which each vehicle travels, is generated, and the battery of each vehicle is charged based on the expected driving distance and the driving environment information. Calculate the target charge amount, which is the amount of power to be used.

그리고, 상기 충전 장치를 통해 각 차량의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정된다.In addition, when the battery of each vehicle is charged through the charging device, the battery is charged by the calculated target charge amount, and the minimum value of the target charge amount is set as a preliminary charge amount that is a battery charge amount corresponding to an emergency driving distance that is a preset distance.

그리고 또한, 각 차량이 일 충전 장치에서 상기 목표 충전량만큼 충전을 완료하지 않고 타 충전 장치로 이동한 경우, 기 일 충전 장치에서 각 차량에 충전되지 못한 전력량인 미충전량에 관한 정보를 상기 타 충전 장치로 전송한다.In addition, when each vehicle moves to another charging device without completing charging by the target charging amount in one charging device, information about the uncharged amount, which is the amount of power that has not been charged to each vehicle in the initial charging device, is transmitted to the other charging device. send to

그래서, 상기 타 충전 장치를 통해 상기 전기자동차에 상기 미충전량에 대응하는 전력량을 충전할 수 있다.Thus, the electric vehicle may be charged with an amount of power corresponding to the uncharged amount through the other charging device.

도 4는 도 3의 이동형 배터리의 충전 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다(도 3 참조).FIG. 4 is a flowchart sequentially illustrating the operation of the charging device of the portable battery of FIG. 3 (see FIG. 3 ).

도 4에 도시된 바와 같이, 도 4의 이동형 배터리의 충전 장치는 먼저 이동형 충전을 할시에, DC-DC 컨버터가 이동형 전원 중의 하나인 배터리팩의 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환한다. 구체적인 예로는, 배터리팩의 전원을 입력받아(S401) 충전할 차량의 배터리 전원으로 변환한다(S402).As shown in FIG. 4 , when the mobile battery charging device of FIG. 4 performs mobile charging first, the DC-DC converter receives the reference DC power of the battery pack, which is one of the mobile power sources, and converts it into the user's desired DC power. do. As a specific example, the power of the battery pack is received (S401) and converted into battery power of the vehicle to be charged (S402).

그리고, 도 4의 이동형 배터리의 충전 장치는 예를 들어, 전술한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우 또는 차량이 집 또는 충전소에 있어서 댁내 등의 상용전원을 사용할 경우 등에, AC-DC 컨버터가 이동형 전원 중의 다른 하나인 상용교류전원을 입력받아(S403) 직류전원으로 변환한다(S404).And, the charging device of the mobile battery of FIG. 4 is, for example, when the power of the above-described battery pack is used up or when the vehicle uses commercial power such as indoors in a house or charging station, etc., the AC-DC converter is a mobile type The commercial AC power, which is another one of the power sources, is received (S403) and converted into DC power (S404).

또한, 상기 감지부가 이동형 전원으로 충전할 배터리의 충전량을 감지한다(S406).In addition, the sensing unit detects the amount of charge of the battery to be charged with the mobile power source (S406).

그리고, 상기 입력부는 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수 정보를 예를 들어, 1개나 2개 또는 5개 등을 입력받는다(S405).Then, the input unit receives information on the number of batteries to be charged with the mobile power source, for example, one, two, or five (S405).

이러한 상태에서, 상기 제어부는 상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류전원 변환동작을 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수에 대응해서 각 배터리로 상이하게 공급한다(S407).In this state, when the control unit charges at least one battery based on a result inputted through the key signal input unit, the DC-DC converter or the AC-DC converter DC power supply according to the result detected by the sensing unit The conversion operation is controlled to supply different batteries to each battery according to the number of batteries to be charged with the mobile power source (S407).

이러한 경우, 일실시예에 따라 상기 제어부는 충전할 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값 정보에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류변환 동작을 제어해서 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환한다.In this case, according to an embodiment, the control unit may control the DC-DC converter or It controls the DC conversion operation of the AC-DC converter to convert the integrated power according to the number of batteries to be charged with the portable power source.

따라서, 이를 통해 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 일반 상용전원을 사용하여 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.Therefore, even when normal mobile charging by the battery pack is not achieved through this, mobile charging is easily performed from the outside using a general commercial power source.

또한, 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.In addition, mobile charging is efficiently performed by performing mobile charging differently according to the number of batteries to be charged.

이상과 같이, 일실시예는 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 한다.As described above, one embodiment basically includes a battery pack for portable charging, and enables portable charging using commercial power that can be easily accessed at home or when the power of the battery pack is exhausted.

따라서, 이를 통해 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 일반 상용전원을 사용하여 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.Therefore, even when normal mobile charging by the battery pack is not achieved through this, mobile charging is easily performed from the outside using a general commercial power source.

그리고, 일실시예는 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.In addition, in one embodiment, mobile charging is efficiently performed by performing different mobile charging for each number of batteries to be charged.

부가적으로, 일실시예는 긴급충전서비스가 필요한 사용자가 서비스 앱이나 차량 단말기의 E콜을 통해 긴급충전서비스를 요청하고 이동통신망을 통해 관제실 서버 긴급충전서비스용 CMS에서 사용자 차량의 위치와 상태 정보를 연결한다.Additionally, in one embodiment, a user who needs an emergency charging service requests an emergency charging service through a service app or an E call of a vehicle terminal, and the location and status information of the user's vehicle in the control room server emergency charging service CMS through a mobile communication network connect

이러한 경우, 상기 차량의 위치는 아래의 동작으로 산출되는 것을 특징으로 한다.In this case, the position of the vehicle is characterized in that it is calculated by the following operation.

먼저, 상기 차량의 위치는 해당 차량의 운행시에 GPS정보와 GPS세기를 감지한다.First, the location of the vehicle detects GPS information and GPS strength when the vehicle is driven.

그리고 나서, 상기 감지결과, 상기 감지된 GPS세기가 미리 설정된 기준 GPS세기에 해당하는 경우 상기 감지된 GPS정보로부터 긴급차량의 현재 위치정보를 산출한다.Then, as a result of the detection, when the detected GPS strength corresponds to a preset reference GPS strength, current location information of the emergency vehicle is calculated from the detected GPS information.

반면, 상기 감지결과, 상기 감지된 GPS세기가 미리 설정된 기준 GPS세기에 해당하지 않는 경우에는 GPS위치정보를 GPS위치갱신시마다 미리 설정된 제한범위 내로 상이한 GPS세기 차이정도에 대응하여 조정해서 긴급차량의 현재 위치정보를 산출한다.On the other hand, as a result of the detection, if the detected GPS strength does not correspond to the preset reference GPS strength, the GPS location information is adjusted in response to a difference in GPS strength within a preset limit range each time the GPS location is updated to adjust the current status of the emergency vehicle. Calculate location information.

따라서, 이를 통해 폭우 또는 폭설, 터널, 지하도, 차량이 정지한 경우 등에 GPS신호가 튀어버림으로써 초래되는 문제점을 극복하고, 원활히 차량의 위치 정보가 얻어진다.Therefore, it overcomes the problems caused by the GPS signal bouncing off in heavy rain or snow, tunnels, underpasses, when the vehicle is stopped, and the like, and the location information of the vehicle is smoothly obtained.

또한, 이동형 배터리 충전장치의 컨버터의 고장징후를 발견하기 위하여, 스파크를 측정하여 과전류, 과전압 등 고장징후를 예측하는 기술에 관한 것이다. 상기 컨버터에 입력되는 입력부에 스파크 감시시스템을 두며, 스파크를 측정하여 고장여부, 고장징후를 감지하는 것이다.In addition, it relates to a technique for predicting failure signs, such as overcurrent and overvoltage, by measuring sparks in order to discover signs of failure of a converter of a mobile battery charging device. A spark monitoring system is placed in the input unit input to the converter, and the spark is measured to detect a failure or a failure sign.

상기 스파크 감시시스템은 감시시스템의 구동전원을 공급하기 위한 전원 입력단; 상기 전원 입력단에 공급되는 전원의 인가를 제어하는 파워스위치; 상기 감시시스템의 작동상태를 지시하는 작동상태램프; 모니터링 대상제품의 전압을 측정하기 위한 전압 입력단; 상기 모니터링 대상제품의 전류를 측정하기 위한 전류 입력단; 상기 모니터링 대상제품으로부터 이상 신호 감지 시 경고음을 송출하는 알람부저; 상기 알람부저를 재설정하는 알람리셋키; 상기 알람부저 작동과 동기화되어 점등되는 알람상태램프; 상기 감시시스템과 사용자용 컴퓨터를 통신시키기 위한 LAN포트; 상기 감시시스템의 펌웨어 업데이트를 수행하기 위한 업데이트 포트;으로 구성되고, 상기 사용자용 컴퓨터 상에 구현되는 계측분석GUI;로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 정류기 및 파워서플라이 스파크 감시방법은 써지에 해당하는 전압 및 전류 데이터 범위를 설정하는 단계; 고속 ADC 스캔을 수행하여 평균 전압 및 전류 데이터를 획득하는 단계; 기 설정된 전압 및 전류 범위와 측정된 평균 전압 및 전류 데이터를 비교하는 단계; 비교 데이터 간의 오차가 있는 것으로 확인될 경우 써지 발생으로 인식하고 메모리에 오차 데이터를 저장하는 단계; 저장된 오차 데이터를 사용자용 컴퓨터로 전송하는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.The spark monitoring system includes a power input terminal for supplying driving power of the monitoring system; a power switch for controlling the application of power supplied to the power input terminal; an operating status lamp indicating the operating status of the monitoring system; a voltage input terminal for measuring the voltage of the product to be monitored; a current input terminal for measuring the current of the monitoring target product; an alarm buzzer that sends out a warning sound when an abnormal signal is detected from the monitoring target product; an alarm reset key for resetting the alarm buzzer; an alarm status lamp that is turned on in synchronization with the operation of the alarm buzzer; a LAN port for communicating the monitoring system and a user computer; It is composed of an update port for performing a firmware update of the monitoring system, and a measurement analysis GUI implemented on the user's computer; characterized in that it is composed of. In addition, the rectifier and power supply spark monitoring method according to the present invention comprises the steps of setting the voltage and current data range corresponding to the surge; performing a high-speed ADC scan to obtain average voltage and current data; comparing the measured average voltage and current data with a preset voltage and current range; when it is determined that there is an error between the comparison data, recognizing that a surge has occurred and storing the error data in a memory; and transmitting the stored error data to the user's computer.

200 : 이동형 배터리의 충전 장치
201 : 배터리팩 202 : DC-DC 컨버터
203 : AC-DC 컨버터 204 : 키신호 입력부
205 : 감지부 206 : 제어부200: a charging device for a portable battery
201: battery pack 202: DC-DC converter
203: AC-DC converter 204: key signal input unit
205: sensing unit 206: control unit

Claims (4)

배터리를 충전하는 이동형 전원 중의 하나로 사용하는 배터리팩;
상기 배터리팩의 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;
이동형 전원 중의 다른 하나로 사용하는 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리팩에 포함된 배터리의 충전량을 감지하는 감지부;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리팩에 포함된 배터리의 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부; 및
상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류전원 변환동작을 상이하게 제어하여 이동형 전원을 충전할 배터리 개수에 맞추어 각각의 배터리로 공급하는 제어부; 를 포함하고 있으며,
상기 제어부는,
상기 키신호 입력부에 의한 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 스위칭시간과 설정 기준충전전력의 스위칭시간에 대한 차이값에 따르면서도 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 공급에 대한 동작을 상이하게 제어하여, 상기 직류전원 변환동작을 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환하는 것; 을 특징으로 하는 이동형 배터리의 충전 장치.a battery pack used as one of the portable power sources for charging the battery;
a DC-DC converter that receives the reference DC power of the battery pack and converts it into a DC power desired by a user;
an AC-DC converter that receives commercial AC power used as another of the portable power sources and converts it into DC power;
a sensing unit for detecting a charge amount of a battery included in a battery pack to be charged with the portable power source;
a key signal input unit for receiving information on the number of batteries included in the battery pack to be charged with the portable power source; and
When charging at least one battery based on the result input through the key signal input unit, the DC-DC converter or the AC-DC converter DC power conversion operation of the DC-DC converter or the AC-DC converter is differently controlled according to the result detected by the sensing unit. a control unit supplying portable power to each battery according to the number of batteries to be charged; contains,
The control unit is
According to the difference value between the switching time of the preset battery switching time and the preset reference charging power corresponding to the number of batteries (or the number of batteries group) by the key signal input unit, and according to the result detected by the sensing unit By differently controlling the operation for the supply, the DC power conversion operation is integrated power conversion according to the number of batteries to be charged with a mobile power source; A charging device for a portable battery, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 AC-DC 컨버터는,
상기 상용교류전원을 RF전력으로 변환하는 전력변환부;
상기 전력변환부에 의해 변환된 RF전력으로부터의 전자기 에너지를 수집하는 동조코일; 및
상기 동조코일에 의해 수집된 전자기 에너지로부터의 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있으며,
상기 감지부의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 배터리의 충전 장치.The method according to claim 1,
The AC-DC converter,
a power converter for converting the commercial AC power into RF power;
a tuning coil for collecting electromagnetic energy from the RF power converted by the power converter; and
a regulator for supplying a constant electric power from the electromagnetic energy collected by the tuning coil; contains,
an LED lamp for notifying that the battery is fully charged by emitting light through the power supplied by the regulator under the control of the controller when the detection result of the sensing unit is that the battery is fully charged; Recharging device for a mobile battery, characterized in that it further comprises. 청구항 1에 있어서,
상기 AC-DC 컨버터는
상용교류전원의 R, S, T 3상에 대응하여 3개의 SCR과 3개의 다이오드로 된 브릿지 다이오드와 상기 브릿지 다이오드에 대응하여 벌크커패시터를 구비한 3상 전파정류회로;
상기 3상 중에서 R-S 간 영전압을 검출하는 영전압검출부;
상기 3상의 SCR별로 사이리스터를 각기 구동하는 사이리스터 구동부; 및
상기 3상 전파정류회로에 의한 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있으며,
상기 감지부의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 영전압검출부의 R-S간 전압이 영전압인 경우, 상기 사이리스터 구동부의 구동 동작을 제어하여 상기 3상 전파정류회로에 의한 S, T 상의 SCR은 오프 상태로 두고 R 상의 위상을 불연속 구간이 발생하도록 위상제어하는 것; 을 특징으로 하는 이동형 배터리의 충전 장치.

















The method according to claim 1,
The AC-DC converter is
a three-phase full-wave rectifier circuit having a bridge diode composed of three SCRs and three diodes corresponding to the R, S, and T three phases of a commercial AC power source and a bulk capacitor corresponding to the bridge diode;
a zero voltage detection unit for detecting a zero voltage between RSs among the three phases;
a thyristor driving unit for driving each thyristor for each SCR of the three phases; and
a regulator for supplying constant power by the three-phase full-wave rectification circuit; contains,
an LED lamp for notifying that the battery is fully charged by emitting light through the power supplied by the regulator under the control of the controller when the detection result of the sensing unit is that the battery is fully charged; further comprising,
The control unit is
When the voltage between RS of the zero voltage detection unit is zero voltage, the driving operation of the thyristor driving unit is controlled so that the SCR of the S and T phases by the three-phase full-wave rectification circuit is turned off and the R phase phase is discontinuous. phase control; A charging device for a portable battery, characterized in that.

















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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120095141A (en) * 2011-02-18 2012-08-28 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 Portable system for charging electric vehicle
KR102429493B1 (en) * 2017-10-12 2022-08-05 현대자동차주식회사 Mobile battery charging device and mehtod for controlling of thereof
KR102168514B1 (en) * 2018-09-17 2020-10-21 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 Apparatus for rectifying full wave of 3phase with function of blocking to rush current

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200377803Y1 (en) 2004-11-05 2005-03-11 주식회사 디에스티 Integrated battery charger for field operations

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