KR20200064652A - Charging assembly - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a charging assembly and, more specifically, to a charging assembly included in a moving means driven by a charging method using an external power source. The charging assembly comprises: a battery; a driving inverter operating a driving motor driving the moving means; and a switch module operatively coupled to the driving motor to perform a function of a converter, wherein the switch module and the driving motor are electrically connected to the external power source.

Description

충전 어셈블리{CHARGING ASSEMBLY}Filling assembly {CHARGING ASSEMBLY}

본 발명은 충전 어셈블리에 관한 발명이다. 구체적으로는, 외부 전원을 이용하여 충전하는 방식으로 구동되는 이동수단에 포함되는 충전 어셈블리에 관한 발명이다. The present invention relates to a filling assembly. Specifically, the present invention relates to a charging assembly included in a moving means driven by a method of charging using an external power source.

친환경 자동차는 배터리를 충전하기 위해 외부 전원의 AC 전원을 입력받아 배터리 전압으로 변환시키는 컨버터를 포함하여야 한다. 이를 흔히 OBC(On Board Charger)라고 칭한다. OBC의 구성은 전기차의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 보통 스위치 소자와 인덕터를 포함하도록 구성된다. 친환경 자동차 혹은 친환경 전기비행기 등과 같은 친환경적 이동 수단은 크기가 보통 일정하게 정해져 있기 때문에 내부에 부품이 들어갈 수 있는 공간에 한계가 있다. 기술이 발전함에 따라 친환경 자동차 내부에 포함되는 구성요소는 늘어나고 있으나, 내부 공간은 한정적이기 때문에 OBC를 사용하지 않고 외부 교류 전원을 입력받아 배터리 전압으로 변환시키고자 하는 연구가 꾸준히 진행되고 있다. An eco-friendly vehicle must include a converter that receives AC power from external power and converts it into battery voltage to charge the battery. This is often referred to as an On Board Charger (OBC). The configuration of the OBC may vary depending on the type of electric vehicle, but is usually configured to include a switch element and an inductor. Since eco-friendly vehicles such as eco-friendly vehicles or eco-friendly electric airplanes are usually fixed in size, there is a limit to the space in which parts can enter. As the technology advances, the components included in the interior of the eco-friendly vehicle are increasing, but since the internal space is limited, research to convert external battery power into battery voltage without using OBC has been continuously conducted.

본 발명에 의하면, OBC를 사용하지 않고 소형 스위치 모듈만을 이용함으로써 컨버터의 기능을 수행하고, 소형화 및 저가격화의 효과를 이루고자 한다. According to the present invention, it is intended to perform the function of a converter and achieve the effect of miniaturization and low cost by using only a small switch module without using OBC.

본 발명에 의하면, 소형 스위치 모듈을 이용하여 손실을 상대적으로 줄일 수 있는 회로 구조를 제안하고자 한다. According to the present invention, it is intended to propose a circuit structure capable of relatively reducing losses using a small switch module.

본 발명의 다른 부분에 의하면, 자속의 방향을 일치시켜 불필요한 토크발생을 줄이도록 할 수 있다. According to another part of the present invention, it is possible to reduce unnecessary torque generation by matching the direction of the magnetic flux.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따르면, 외부 전원을 이용하여 충전하는 방식으로 구동되는 이동수단에 포함되는 충전 어셈블리에 있어서, 상기 충전 어셈블리는, 배터리; 상기 이동수단을 구동하는 구동용 모터를 구동하는 구동용 인버터; 및 상기 구동용 모터와 동작적으로 결합(operational coupled)되어 컨버터의 기능을 수행하는 스위치 모듈;을 포함할 수 있다. According to the present invention, a charging assembly included in a moving means driven by a method of charging using an external power source, the charging assembly comprising: a battery; A driving inverter driving a driving motor driving the moving means; And a switch module operatively coupled to the driving motor to perform a converter function.

상기 스위치 모듈 및 상기 구동용 모터는 상기 외부 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. The switch module and the driving motor may be electrically connected to the external power supply.

상기 스위치 모듈은, 적어도 2개의 반도체 전력 소자를 포함할 수 있다.The switch module may include at least two semiconductor power elements.

상기 스위치 모듈은, 상기 배터리 및 상기 구동용 인버터 사이에 병렬로 연결될 수 있다.The switch module may be connected in parallel between the battery and the drive inverter.

상기 스위치 모듈에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량은 상기 구동용 인버터에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량보다 낮을 수 있다.The current capacity of the semiconductor power element included in the switch module may be lower than the current capacity of the semiconductor power element included in the drive inverter.

상기 스위치 모듈에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량은 상기 구동용 인버터에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량의 10% 이하일 수 있다.The current capacity of the semiconductor power device included in the switch module may be 10% or less of the current capacity of the semiconductor power device included in the drive inverter.

상기 충전 어셈블리는, 상기 구동용 인버터 및 상기 스위치 모듈에 포함된 복수의 스위치 각각을 제어하는 신호를 출력하는 제1 제어부; 및 상기 구동용 모터의 합성 자속의 방향을 조절하는 제2 제어부; 를 더 포함할 수 있다.The charging assembly may include a first control unit outputting signals for controlling each of a plurality of switches included in the drive inverter and the switch module; And a second control unit for adjusting the direction of the synthetic magnetic flux of the driving motor. It may further include.

상기 제2 제어부는, 상기 구동용 모터의 회전자 자속과 일치하는 방향으로 상기 구동용 모터의 고정자의 합성 자속을 발생시키도록 제어할 수 있다.The second control unit may be controlled to generate a composite magnetic flux of the stator of the driving motor in a direction that matches the rotor magnetic flux of the driving motor.

본 발명에 의하면, OBC를 사용하지 아니하고 소형 스위치 모듈만을 사용하여 컨버터의 기능을 수행하고, 소형화 및 저가격화의 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, without using OBC, only a small switch module is used to perform the function of the converter, and it is possible to obtain the effect of miniaturization and low cost.

본 발명의 다른 효과에 따르면, 소형 스위치 모듈을 이용함으로써 손실을 상대적으로 줄일 수 있는 효과가 있다. According to another effect of the present invention, there is an effect of relatively reducing losses by using a small switch module.

본 발명의 다른 부분에 의하면, 자속의 방향을 일치시켜 불필요한 토크발생을 줄여 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다. According to another part of the present invention, it is possible to reduce vibration and noise by reducing unnecessary torque generation by matching the direction of the magnetic flux.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 기존의 전기자동차의 구조를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 전기자동차 내부에 포함되는 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 어셈블리를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 어셈블리를 나타내는 도면이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명에 따른 제어부의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 충전 어셈블리에서 자속을 일치시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram briefly showing the structure of an existing electric vehicle.
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit structure included in the electric vehicle in FIG. 1.
3 is a view showing a charging assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a filling assembly according to another embodiment of the present invention.
5(a) and 5(b) are views for explaining the operation of the control unit according to the present invention.
6 to 7 are views for explaining a method of matching the magnetic flux in the filling assembly according to the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in the detailed description of the preferred embodiment of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.'Including' a component means that other components may be included, not excluded, unless otherwise stated. Specifically, the terms “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification exists, or that one or more other features or It should be understood that the presence or addition possibilities of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a more clear description.

본 명세서 전체에서 사용되는 '~부' 및 '~모듈' 은 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부' 및 '~모듈'이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부' 및 '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.The'~unit' and'~module' used throughout this specification are units for processing at least one function or operation, and may mean hardware components such as software, FPGAs, or ASICs. However,'~unit' and'~module' are not limited to software or hardware. The'~unit' and'~module' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors.

일 예로서 '~부' 및 '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부' 및 '~모듈'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부' 및 '~모듈'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.As an example,'~unit' and'~module' are components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, attributes, It may include procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays and variables. Components and functions provided by'~unit' and'~module' may be performed separately by a plurality of components and'~unit' and'~module', or may be integrated with other additional components. .

본 발명은 전기자동차 및 전기비행기 등 전기로 충전하여 구동할 수 있는 다양한 이동수단에 대해 적용될 수 있다. 상기와 같이 전기로 충전하여 구동되는 이동수단의 경우에는, 주기적인 충전이 필요하다. 친환경 이동수단에 내장된 배터리는 DC로 충전되기 때문에, 외부의 교류 전원을 이용하여 충전할 경우 교류를 직류로 바꾸어 주는 컨버터가 필수적으로 요구된다. 본 발명의 충전 어셈블리에서는, 기존 전기자동차의 회로에 포함되는 OBC 구조를 제외하고, 추가 레그, 즉 스위치 모듈만을 포함하도록 구성하여 기존의 OBC와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 본 발명의 충전 어셈블리에 포함된 스위치 모듈은 교류 전원이 입력되면, 인덕터 성분 및 스위치 모듈에 포함되는 전력 반도체 소자의 교차 스위칭을 이용하여 교류를 직류로 변환시킬 수 있다. 이 때, 사용되는 인덕터 성분은 구동 모터에 포함되는 인덕터의 인덕턴스를 이용할 수 있다. 이로써 기존의 OBC 모듈을 사용할 필요 없이, 구조적으로 간소화 및 소형화가 가능한 효과가 있으며, 스위치 모듈에 포함되는 전력 소자의 용량을 구동용 인버터보다 작은 용량을 사용함으로써 손실 저감 및 전류 리플을 줄일 수 있는 효과 역시 발생한다. 또한 본 발명에서, 구동 모터에 포함되는 인덕터 성분을 사용함으로 인해, 구동 모터에서 발생하는 토크로부터 진동이 발생하는 문제점이 있을 수 있으나, 충전 어셈블리에 포함된 제어부에서 자속의 방향을 조절함으로써, 진동 및 소음 제거가 가능한 효과가 있다. The present invention can be applied to various moving means that can be driven by charging with electricity, such as an electric vehicle and an electric plane. In the case of the moving means driven by charging with electricity as described above, periodic charging is required. Since the battery built into the eco-friendly vehicle is charged with DC, a converter that converts AC into DC is essential when charging using an external AC power source. In the charging assembly of the present invention, except for the OBC structure included in the circuit of the existing electric vehicle, it can be configured to include only additional legs, that is, a switch module, and exhibit the same effect as the existing OBC. When the AC power is input to the switch module included in the charging assembly of the present invention, alternating current can be converted to DC by using cross-switching of the inductor component and the power semiconductor element included in the switch module. In this case, the inductor component used may use the inductance of the inductor included in the driving motor. As a result, it is possible to simplify and miniaturize the structure without the need to use the existing OBC module, and the effect of reducing loss and reducing current ripple by using the capacity of the power element included in the switch module is smaller than the drive inverter. It also happens. In addition, in the present invention, by using the inductor component included in the drive motor, there may be a problem that vibration occurs from the torque generated in the drive motor, by controlling the direction of the magnetic flux in the control unit included in the charging assembly, vibration and It has the effect of removing noise.

이하에서 설명하는 바는 본 발명의 일 실시예에 불과하고, 도면 및 발명의 설명에 개시된 부분에 한정되어 해석되지 아니한다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 개념 및 일 실시예를 상세하게 설명한다. 이하에서 실시예를 설명할 때는 친환경 전기자동차의 경우를 기준으로 하여 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 전기를 이용하여 충전하여 구동되는 방식의 이동수단의 경우라면, 다양하게 적용 가능하다. What is described below is only an embodiment of the present invention, and is not limited to the parts disclosed in the drawings and description of the invention. Hereinafter, a technical concept and an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the embodiment, it will be described based on the case of an eco-friendly electric vehicle. However, the present invention is not limited to this, and in the case of a moving means driven by charging using electricity, various applications are possible.

도 1은 기존의 전기자동차의 구조를 간략하게 나타내는 도면이다. 플러그인 전기 차량(plug-in electric vehicles)은 배터리를 재충전하기 위해 외부 소스로부터의 전기 에너지를 이용하도록 구성된다. 배터리 충전을 위해 차량 내로 도입되는 전기는 직류(DC)일 수도 있고 교류(AC)일 수도 있다. DC 충전은 충전을 위한 전용 사회기반시설을 필요로 하며, 신속한 충전을 위해 고려된다. 그러나, AC 충전을 채용하면 기존의 회로를 이용하기가 더욱 용이하다. 1 is a diagram briefly showing the structure of an existing electric vehicle. Plug-in electric vehicles are configured to use electrical energy from an external source to recharge the battery. The electricity introduced into the vehicle for charging the battery may be direct current (DC) or alternating current (AC). DC charging requires a dedicated infrastructure for charging and is considered for rapid charging. However, when AC charging is employed, it is easier to use an existing circuit.

직류(DC)를 이용하는 급속충전기는 50kW 급으로 완전방전상태에서 80%의 충전까지 30분 가량이 소요되며, 교류(AC)를 이용하는 완속충전기는 약 6~7kW 급으로 완전방전에서 완전충전까지 4~5시간이 소요된다. 완속충전기를 이용하는 경우, 외부의 교류 전원을 이용하기 때문에 내부에 완속충전기가 포함되어 교류 전원을 배터리에 공급되는 직류로 변환하여야 한다. 즉, 전기자동차는 220V AC에서 차량의 모터를 구동시켜주는 고전압 배터리로 충전할 수 있는 충전장치가 필요하다. 상기 충전장치를 이용하여 배터리가 충전되고, 충전된 배터리에서 공급되는 전기에너지를 동력원으로 하여 자동차의 내부에 포함된 전기모터가 구동된다. 전기모터는 교류 전원을 통해 구동되기 때문에, 배터리의 직류 전원을 교류로 바꾸어 주는 인버터가 모터와 배터리 사이에 포함될 수 있다.The rapid charger using direct current (DC) is 50 kW, and it takes about 30 minutes to charge 80% in a fully discharged state. The slow charger using AC (AC) is about 6 to 7 kW, from full discharge to full charge. It takes ~5 hours. When using a slow charger, since an external AC power source is used, a slow charger is included inside to convert the AC power into DC supplied to the battery. That is, the electric vehicle needs a charging device capable of charging with a high voltage battery that drives the vehicle's motor at 220V AC. The battery is charged using the charging device, and an electric motor included in the interior of the vehicle is driven using electric energy supplied from the charged battery as a power source. Since the electric motor is driven through AC power, an inverter that converts the DC power of the battery into AC may be included between the motor and the battery.

도 2는 도 1에서 전기자동차 내부에 포함되는 회로 구조를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit structure included in the electric vehicle in FIG. 1.

도 2에 따르면, 일반적인 전기자동차 내부에 포함되는 회로는 구동용 전기모터(10)와 구동용 인버터(20), 배터리(40) 및 배터리 충전용 컨버터(30)를 포함하도록 구성될 수 있다. 배터리 충전용 컨버터(30)는 외부의 단상 전원(50)과 연결될 수 있다. 배터리 충전용 컨버터(30)는 인덕터 및 스위치를 포함하도록 구성될 수 있다. 연결된 외부 단상 전원(50)에서 교류가 입력되면, 이를 배터리 충전용 컨버터(30)에 포함된 스위치가 교류를 정류하게 되고, 인덕터 성분을 활용하여 상기 정류된 전류의 크기를 일정상태로 유지하도록 하여 배터리(40)에 전력을 공급할 수 있다. 이로써 배터리(40)가 충전되면, 구동용 전기모터(10)의 각 상의 단자에 각각 연결된 2개의 전력반도체를 포함하는 구동용 인버터(20)를 이용하여, 모터(10)에 인가되는 전류 및 전압, 주파수를 조절할 수 있다.According to FIG. 2, a circuit included in a typical electric vehicle may be configured to include a driving electric motor 10 and a driving inverter 20, a battery 40 and a battery charging converter 30. The battery charging converter 30 may be connected to an external single-phase power supply 50. The battery charging converter 30 may be configured to include an inductor and a switch. When AC is inputted from the connected external single-phase power source 50, the switch included in the battery charging converter 30 rectifies the AC, and utilizes an inductor component to maintain the magnitude of the rectified current in a constant state. Power can be supplied to the battery 40. Thus, when the battery 40 is charged, the current and voltage applied to the motor 10 by using the drive inverter 20 including two power semiconductors respectively connected to the terminals of each phase of the drive electric motor 10 , The frequency can be adjusted.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 어셈블리를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing a charging assembly according to an embodiment of the present invention.

도 3에 따른 충전 어셈블리는 구동용 전기모터(100)와 구동용 인버터(200) 및 배터리(400) 그리고 스위치 모듈(300)을 포함하도록 구성될 수 있다. 구동용 전기모터(100)는 본 발명에 따른 충전 어셈블리가 포함되는 전기로 구동되는 이동수단을 구동하기 위한 동력원이 될 수 있다. 구동용 인버터(200)는 구동용 전기모터(100)를 구동시키기 위한 복수 개의 레그를 포함할 수 있다. 도 3에서는 3개의 레그를 포함하도록 도시되었다. 구동용 인버터(200)는 구동용 인버터(200)가 포함하고 있는 복수 개의 레그와 연결된 전선을 통해 구동용 전기모터(100)에 전원을 인가할 수 있다. 구동용 인버터(200)는 고전압의 배터리(400)에서 모터(100)를 구동시키기 위한 전력변환장치로, DC를 3상 AC로 변환할 수 있다. 외부 단상 전원(500)은 본 발명에 따른 충전 어셈블리가 포함되는 전기로 구동되는 이동수단에 포함된 배터리(400)를 충전하기 위해 외부에서 인가되는 전원일 수 있다. 외부 단상 전원(500)으로부터 전력이 공급되어, 배터리(400)는 충전될 수 있다.The charging assembly according to FIG. 3 may be configured to include a driving electric motor 100, a driving inverter 200 and a battery 400, and a switch module 300. The electric motor 100 for driving may be a power source for driving an electric powered driving means including the charging assembly according to the present invention. The driving inverter 200 may include a plurality of legs for driving the driving electric motor 100. In Figure 3 it is shown to include three legs. The driving inverter 200 may apply power to the driving electric motor 100 through wires connected to a plurality of legs included in the driving inverter 200. The driving inverter 200 is a power converting device for driving the motor 100 from the high voltage battery 400, and can convert DC to 3-phase AC. The external single-phase power source 500 may be an externally applied power source for charging the battery 400 included in the electric-powered moving means including the charging assembly according to the present invention. Power is supplied from the external single-phase power source 500, so that the battery 400 can be charged.

스위치 모듈(300)은, 구동용 전기모터(100)와 동작적으로 결합(operational coupled)되어 컨버터의 기능을 수행할 수 있다. 스위치 모듈(300)은 배터리(400) 및 외부 단상 전원(500)과 연결되어, 컨버터의 기능을 수행할 수 있다. 스위치 모듈(300)는 적어도 2개의 반도체 전력 소자를 포함할 수 있다. 스위치 모듈(300)는 배터리(400) 및 구동용 인버터(200)의 사이에 병렬로 연결될 수 있다. The switch module 300 may be operatively coupled to the driving electric motor 100 to perform a function of a converter. The switch module 300 is connected to the battery 400 and the external single-phase power source 500 to perform a function of a converter. The switch module 300 may include at least two semiconductor power devices. The switch module 300 may be connected in parallel between the battery 400 and the drive inverter 200.

이하에서 스위치 모듈(300)의 기능을 자세히 설명한다. Hereinafter, the function of the switch module 300 will be described in detail.

본 발명에 따른 충전 어셈블리의 경우, 외부 단상 전원(500)으로부터 교류 전원이 스위치 모듈(300)이 포함된 방향으로 흐르게 된다. 이 때 스위치 모듈(300)에 포함된 적어도 2개의 반도체 전력 소자를 이용하여 교류를 정류하게 된다. 정류된 교류의 크기를 일정한 크기로 유지하도록 하는 성분이 필요한데, 이 성분을 인덕터 성분을 이용한다. 이 때 이용하는 인덕터 성분은 구동 모터의 코일에 포함되는 인덕터 성분 중 하나일 수 있다. 또는 변압기가 포함되는 구조일 경우 해당 변압기에 포함되는 인덕터 성분 중 하나일 수 있다. 본 발명에 따른 충전 어셈블리는 기존의 통합화 된 OBC 모듈에 포함되는 인덕터 성분을 이용하는 것이 아닌, 충전 어셈블리와 전기적으로 연결된 회로 내에 이미 포함된 인덕터 구성요소를 컨버터 변환에 이용함으로써 구성요소의 간소화와 동시에 경제적인 효과도 얻을 수 있다.In the case of the charging assembly according to the present invention, the AC power flows from the external single-phase power source 500 in the direction in which the switch module 300 is included. At this time, the alternating current is rectified using at least two semiconductor power elements included in the switch module 300. A component is required to keep the rectified alternating current at a constant size, and this component uses an inductor component. The inductor component used at this time may be one of the inductor components included in the coil of the driving motor. Alternatively, if the structure includes a transformer, it may be one of inductor components included in the corresponding transformer. The charging assembly according to the present invention does not use the inductor component included in the existing integrated OBC module, but uses the inductor component already included in the circuit electrically connected to the charging assembly for converter conversion, thereby simplifying the component and economical. Phosphorus effect can also be obtained.

충전 어셈블리에 포함되는 스위치 모듈(300)의 경우, 컨버터의 기능을 수행할 때 구동용 모터와 동작적으로 결합(operational coupled)될 수 있다. 동작적으로 결합한다는 의미는, 스위치 모듈이 컨버터의 기능을 수행하면서 동작될 때, 구동용 모터의 일정 성분을 이용하면서 결합되어 처리될 수 있다는 의미로 해석할 수 있다. 스위치 모듈(300)과 구동용 모터(100)는 외부 전원(500)과 전기적으로 연결될 수 있다. 충전 어셈블리를 통해 충전이 진행될 때에는, 제1 제어부(600)는 구동용 인버터(200)에 포함되는 스위치는 제어하지 아니하고, 스위치 모듈(300)에 포함되는 스위치만 제어한다. 충전이 진행될 때 구동용 모터(100)는 외부 전원(500)과 연결되어, 스위치 모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이로 인해 스위치 모듈(300)은 구동 모터(100)에 포함되는 인덕터 성분을 활용할 수 있다. In the case of the switch module 300 included in the charging assembly, it may be operatively coupled to a driving motor when performing the function of a converter. The term operatively coupled may be interpreted as meaning that when the switch module is operated while performing the function of a converter, it can be combined and processed while using a certain component of the driving motor. The switch module 300 and the driving motor 100 may be electrically connected to an external power supply 500. When charging is performed through the charging assembly, the first control unit 600 does not control the switch included in the drive inverter 200, but only the switch included in the switch module 300. When charging is performed, the driving motor 100 may be connected to an external power source 500 and electrically connected to the switch module 300. For this reason, the switch module 300 may utilize an inductor component included in the driving motor 100.

본 발명은 기존의 발명과 달리, 컨버터의 역할을 수행하는 구성요소가 단지 스위치 모듈(300) 하나만으로 구성된다. 기존의 경우, OBC가 통합 모듈로 제공되며, 해당 통합 모듈 내에 포함된 스위치 소자와 인덕터 등을 이용하여 완속충전기의 역할을 수행하였다. 그러나, 본 발명에서 제안하는 스위치 모듈(300)을 활용할 경우 구성요소는 단순화시킴과 동시에 이전과 같은 효과를 낼 수 있다. 즉 구성요소가 적어지므로 소형화가 가능하고, 또한 이미 포함된 구성요소를 이용하므로 기존에 비해 저가격화가 가능하다.In the present invention, unlike the existing invention, a component that functions as a converter is composed of only one switch module 300. In the existing case, OBC is provided as an integrated module, and a switch element and an inductor included in the integrated module are used to act as a slow charger. However, when the switch module 300 proposed in the present invention is used, the components can be simplified and have the same effect as before. That is, since the number of components is small, it is possible to miniaturize, and since the components already included are used, the cost can be reduced compared to the existing ones.

본 발명에 따른 스위치 모듈(300)의 경우, 스위치 모듈(300)과 병렬로 연결되는 구동용 인버터(200)의 경우보다 작은 용량으로 제공될 수 있다. 구동용 인버터(200)는 모터를 구동하여야 하기 때문에 큰 전류를 담당하기 위한 전력 반도체를 포함하고 있으며, 이는 스위칭 손실 및 도통손실이 높은 문제로 이어진다. 이 때 스위치 모듈도 큰 용량의 반도체 전력 소자를 사용하게 되는 경우, 구동하는 과정에서 더 큰 손실이 발생할 수 있다. In the case of the switch module 300 according to the present invention, it may be provided with a smaller capacity than in the case of the drive inverter 200 connected in parallel with the switch module 300. Since the drive inverter 200 must drive a motor, it includes a power semiconductor for handling a large current, which leads to a problem of high switching loss and conduction loss. In this case, when the switch module also uses a semiconductor power device having a large capacity, a larger loss may occur in the driving process.

따라서 스위치 모듈(300)에 포함되는 전력 반도체 소자를 상대적으로 작은 용량을 가지는 전력 반도체 소자를 사용함으로써 스위칭 손실 및 도통 손실을 줄이고, 낮은 스위칭 손실은 높은 스위칭 주파수로 사용이 가능하다. 즉, 기존에 비해 고속 스위칭이 가능하여 전류의 리플을 줄일 수 있는 이점이 있다. Therefore, by using a power semiconductor device having a relatively small capacity, the power semiconductor device included in the switch module 300 reduces switching loss and conduction loss, and a low switching loss can be used with a high switching frequency. That is, there is an advantage that it is possible to reduce the ripple of the current because it is possible to switch at a higher speed than the conventional.

스위치 모듈(300)의 경우는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 과정에서 필요하므로, 굳이 큰 용량을 사용할 필요성이 없다. 스위치 모듈(300)에 포함되는 전력 반도체 소자는 IGBT 혹은 FET일 수 있다. 구동용 인버터(200)는 높은 전류용량을 가지므로 낮은 스위칭 주파수에 동작을 하게 된다. 이에 반해 스위치 모듈(300)은 작은 전류용량을 가지므로, 고속 스위칭을 통해 전류 리플을 줄임과 동시에 높은 효율을 함께 유지할 수 있는 효과가 있다. 구동용 인버터(200)의 전류용량이 80~100kW일 경우, 스위치 모듈(300)에 포함되는 스위치의 전류용량은 3~6kW일 수 있다. 즉 스위치 모듈(300)에 포함되는 스위치의 전류용량은 구동용 인버터(200)에 포함되는 전류용량에 비해 10% 이하의 범위의 용량일 수 있다. In the case of the switch module 300, it is necessary in the process of converting AC power to DC power, so there is no need to use a large capacity. The power semiconductor device included in the switch module 300 may be an IGBT or FET. The driving inverter 200 has a high current capacity and thus operates at a low switching frequency. On the other hand, since the switch module 300 has a small current capacity, it has an effect of reducing current ripple through high-speed switching and simultaneously maintaining high efficiency. When the current capacity of the driving inverter 200 is 80 to 100 kW, the current capacity of the switch included in the switch module 300 may be 3 to 6 kW. That is, the current capacity of the switch included in the switch module 300 may be a capacity in a range of 10% or less compared to the current capacity included in the drive inverter 200.

본 발명에 따르면, 인덕터의 성분을 기존에 포함된 구성요소인 모터 혹은 변압기 등에서 가져올 수 있는데, 본 발명에 따른 충전 어셈블리가 구동 모터(100)의 코일에 포함되는 인덕터 성분을 이용하는 경우를 가정하여 살펴본다. 구동 모터에 전류가 도통할 경우 토크가 발생하게 된다. 교류 전류는 발생하는 토크에 리플을 만들게 되고, 이는 진동 및 소음의 원인이 된다. 즉 모터에 포함되는 인덕터 성분을 사용할 경우 상기와 같은 진동 및 소음 발생의 문제점이 발생하게 된다. 본 발명에서 제공하는 회로는 전기차가 충전중일 때의 구동 회로에 관한 것이므로, 실제로 전기차가 충전될 때 상기와 같은 문제점을 해결하지 않을 경우 충전 중에 차가 흔들리거나, 소음이 발생하여 실제 사용하는 운전자에게 불편을 끼칠 수 있다. According to the present invention, the components of the inductor may be taken from a motor or a transformer, which is a previously included component, and it is assumed that the charging assembly according to the present invention uses an inductor component included in the coil of the drive motor 100. see. When a current flows through the drive motor, torque is generated. The alternating current creates a ripple in the torque generated, which causes vibration and noise. That is, when the inductor component included in the motor is used, the above problems of vibration and noise are generated. Since the circuit provided by the present invention relates to a driving circuit when the electric vehicle is being charged, when the electric vehicle is actually being charged, the vehicle shakes or generates noise during charging, which is inconvenient to the driver actually using it. Can cause

이를 감소시키기 위한 방법으로써 충전 어셈블리에 포함된 제2 제어부(700)에서는 자속을 일치시키는 방법을 이용하여 진동과 소음을 저감시킬 수 있다. 이는 이하의 도 5 내지 도 7에서 후술한다.As a method for reducing this, the second control unit 700 included in the charging assembly may reduce vibration and noise using a method of matching magnetic flux. This will be described later in FIGS. 5 to 7 below.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로구조를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a circuit structure according to another embodiment of the present invention.

도 4의 실시예에 따르면, 3상 구동용 전기모터(110, 120)가 2개가 연결되어 6상으로 제공될 수 있다. 이러한 실시예의 경우 구동용 인버터(210)는 총 6개의 레그로 구성되어, 각각 하나의 상마다 2개의 전력 반도체 스위치를 이용하여 인가되는 전압을 조절할 수 있다. 또한 외부 전원(510)은 도 3과 같이 단상 전원에만 한정되지 아니하고, 3상 전원으로 제공될 수도 있다. 즉 구동모터의 상과 외부에서 입력되는 교류 전원의 상이 변경되더라도, 스위치 모듈(300, 310)이 수행하는 역할은 외부 전원에서 입력되는 교류 전류를 모터 등에 포함된 인덕터 성분을 이용하여 배터리에 공급될 수 있는 전압으로 변환시키는 역할이므로 동일하다. 즉, 외부 교류 전원이 공급되고, 구동용 인버터를 구동하여 구동되는 모터에 인덕터 성분은 포함되어 있으므로 상기 조건이 만족되는 범위에서 본 발명에 따른 작동 회로는 변형되어 제공될 수 있다.According to the embodiment of FIG. 4, two electric motors 110 and 120 for three-phase driving may be connected and provided in six phases. In this embodiment, the drive inverter 210 is composed of a total of six legs, it is possible to adjust the voltage applied by using two power semiconductor switches for each phase. In addition, the external power source 510 is not limited to a single-phase power source as shown in FIG. 3, and may be provided as a three-phase power source. That is, even if the phase of the driving motor and the phase of the AC power input from the outside are changed, the roles played by the switch modules 300 and 310 are supplied to the battery by using the inductor component included in the motor for the AC current input from the external power source. It is the same as the role of converting to a voltage that can be used. That is, since the external AC power is supplied and the inductor component is included in the motor driven by driving the drive inverter, the operation circuit according to the present invention can be provided in a modified manner in a range in which the above conditions are satisfied.

본 발명에 따른 친환경 전기자동차는 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV), 전기 자동차(EV) 중 어느 하나일 수 있다.The eco-friendly electric vehicle according to the present invention may be either a plug-in hybrid vehicle (PHEV) or an electric vehicle (EV).

도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명에 따른 제어부의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)는 본 발명에 따른 회로를 간략하게 도시한 도면이다. 도 5(b)는 도 5(a)에 포함되는 모터의 코일 구조와, 상기 코일 구조가 포함하는 상 전류가 양일 때의 자속 방향을 나타내는 도면이다. 5(a) and 5(b) are views for explaining the operation of the control unit according to the present invention. 5(a) is a diagram briefly showing a circuit according to the present invention. 5(b) is a view showing a coil structure of a motor included in FIG. 5(a) and a magnetic flux direction when the phase current included in the coil structure is positive.

도 5(a)에 따르면 충전 어셈블리에 포함되는 구동용 모터의 경우, 3상으로 구성되어 a상, b상, c상의 각 상으로 흐르는 전류로 인해 모터가 구동될 수 있다. 도 5(b)에 따르면, 3상 전동기의 경우 도 5(b)와 같이 a상, b상, c상 권선을 서로 120도씩 차이를 두게 하고, 이 권선에 전류를 인가하면 자속이 발생하게 된다. 전류의 방향 및 크기에 비례해서 벡터적으로 발생하는 자속은 각 상에서 발생된 자속이 합쳐저서 합성 자속을 만들어낼 수 있다.According to FIG. 5(a), in the case of a driving motor included in the charging assembly, the motor may be driven by a current formed in three phases and flowing in each phase of a, b, and c phases. According to FIG. 5(b), in the case of a three-phase electric motor, as shown in FIG. 5(b), the a-phase, b-phase, and c-phase windings are 120 degrees apart from each other, and when a current is applied to the winding, magnetic flux is generated. . The magnetic flux generated in a vector proportional to the direction and magnitude of the current can be combined to create a composite magnetic flux.

각 상의 자속은 상전류가 양일 때 도 5(b)에 도시된 바와 같이 자속이 형성될 수 있다. 상기 화살표의 길이는 전류의 크기를 의미하며, 방향은 전류가 양의 방향인지 음의 방향인지를 나타낸다. The magnetic flux of each phase may be formed as shown in FIG. 5(b) when the phase current is positive. The length of the arrow indicates the magnitude of the current, and the direction indicates whether the current is positive or negative.

상기 내용을 참고하여, 이하의 도면에서 자속을 일치시키는 방법을 설명한다. 도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 충전 어셈블리에서 자속을 일치시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.With reference to the above, a method of matching magnetic fluxes in the following drawings will be described. 6 to 7 are views for explaining a method of matching the magnetic flux in the charging assembly according to the present invention.

도 6은 회전자 자속이 오른쪽 방향으로 형성되는 경우의 자속을 일치시키는 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 맨 위의 그래프는 교류 전류의 그래프이다. 그 아래의 그래프는 각 모터의 a상, b상, c상에서 도시된 부분에 전류를 인가하는 경우의 그래프이다. 점선으로 표시한 부분의 끝에 도시된 것은 각각의 상에 전류에 따라 형성되는 자속의 방향과 합성 자속을 나타낸다. 6 is a view for explaining an example of matching the magnetic flux when the rotor magnetic flux is formed in the right direction. The top graph is a graph of alternating current. The graph below it is a graph in the case where current is applied to the parts shown in the phases a, b, and c of each motor. What is shown at the end of the part indicated by the dotted line indicates the direction of the magnetic flux formed according to the current in each phase and the synthetic magnetic flux.

도 6에서의 A지점의 경우, 모터의 a상에는 전류가 흐르지 않고 있고, b상 및 c상에는 상전류가 음의 방향으로 흐르는 경우가 개시되어 있다. 따라서 A지점에서는 a상 자속을 제외한 b상 자속과 c상 자속의 벡터합이 합성 자속의 방향이 되며, 해당 합성 자속의 방향이 회전자 자속의 방향과 일치하는 것을 알 수 있다. In the case of point A in Fig. 6, there is disclosed a case where a current does not flow in the phase a of the motor, and a phase current flows in the negative direction in the phases b and c. Therefore, at point A, it can be seen that the vector sum of the b-phase flux and the c-phase flux excluding the a-phase flux becomes the direction of the composite flux, and the direction of the combined flux coincides with the direction of the rotor flux.

도 6에서의 B 지점의 경우, 모터의 a상에 상전류가 양의 방향으로 흐르고 있으며, b상 및 c상에는 상전류가 흐르지 않고 있다. 따라서, B지점에서는 b상 자속 및 c상 자속을 제외한 a상 자속의 방향이 3상 모터의 합성 자속의 방향이 되며, 해당 합성 자속의 방향이 회전자 자속의 방향과 일치하는 것을 알 수 있다. In the case of point B in Fig. 6, the phase current of the phase a flows in the positive direction of the motor, and the phase current does not flow in the phases b and c. Accordingly, it can be seen that at the point B, the direction of the a-phase magnetic flux excluding the b-phase flux and the c-phase flux becomes the direction of the combined magnetic flux of the three-phase motor, and the direction of the combined magnetic flux coincides with the direction of the rotor flux.

즉, 도 6에서의 일 예에 따르면 회전자 자속과 각 모터에 흐르는 3상 전류들의 크기 및 방향을 조절함으로써 회전자 자속과 일치하는 방향으로 합성 자속을 형성함으로써, 스위치 모듈(300)을 이용한 컨버터 동작 중에 불필요한 전동기 토크가 발생하지 않도록 하여 진동 및 소음 저감에 도움이 될 수 있다. That is, according to an example in FIG. 6, by adjusting the size and direction of the rotor magnetic flux and the three-phase currents flowing in each motor, a composite magnetic flux is formed in a direction coinciding with the rotor magnetic flux, thereby converting the converter using the switch module 300 It can help reduce vibration and noise by preventing unnecessary motor torque from occurring during operation.

도 7에서의 C지점의 경우, 모터의 a상에는 상전류가 음의 방향으로 흐르며, c상에는 상전류가 a상에 비해 더 큰 크기를 가지고 음의 방향으로 흐르며, b상에는 전류가 흐르지 않는 경우가 개시되어 있다. 따라서 C 지점에서는 b상 자속을 제외한 a상 자속과 c상 자속의 벡터합이 합성 자속의 방향이 되며, 해당 합성 자속의 방향이 회전자 자속의 방향과 일치하도록 제공되는 것을 알 수 있다. In the case of point C in FIG. 7, a phase current of a phase of the motor flows in a negative direction, a phase current of a phase c has a larger magnitude than a phase, and flows in a negative direction. have. Therefore, at point C, it can be seen that the vector sum of a-phase flux and c-phase flux excluding b-phase flux becomes the direction of the composite flux, and the direction of the combined flux is provided to match the direction of the rotor flux.

도 7에서의 D지점의 경우, 모터의 a상에는 상전류가 양의 방향으로 흐르며, b상에는 상전류가 a상에 비해 더 큰 크기를 가지고 음의 방향으로 흐르며, c상에는 전류가 흐르지 않는 경우가 개시되어 있다. D지점에서도 역시 c상 자속을 제외한 a상 자속과 b상 자속의 벡터합이 합성 자속의 방향이 되며, 해당 합성 자속의 방향이 회전자 자속의 방향과 일치하도록 제공되는 것을 알 수 있다. In the case of point D in FIG. 7, the phase current of the motor flows in the positive direction, the phase current flows in the negative direction with a larger magnitude than the phase a, and the current does not flow in the c phase. have. It can also be seen from the point D that the vector sum of the a-phase flux and the b-phase flux excluding the c-phase flux becomes the direction of the composite flux, and the direction of the combined flux is provided to match the direction of the rotor flux.

전동기 장치에서의 토크는 각 상의 자속이 합친 합성자속과 회전자 자속의 방향의 차이를 이용하여 토크가 발생된다. 고정자의 자속과 회전자의 자속이 서로 불일치하면, 회전자가 일치하기 위한 방향으로 토크가 발생한다. 이러한 토크가 진동 및 소음의 원인이 되는 것이므로, 회전자 자속과 일치하는 방향으로 전동기의 권선에 의한 합성자속을 발생시키도록 할 경우, 컨버터의 동작 중에 불필요한 전동기 토크가 발생하지 아니하게 되어, 토크로 인해 발생하는 진동과 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다. The torque in the electric motor device is generated by using the difference in the direction of the combined magnetic flux and the rotor magnetic flux combined with the magnetic flux of each phase. If the magnetic flux of the stator and the magnetic flux of the rotor are inconsistent with each other, torque is generated in the direction to match the rotor. Since this torque is the cause of vibration and noise, when generating a synthetic magnetic flux by winding of the motor in a direction that matches the rotor magnetic flux, unnecessary motor torque is not generated during the operation of the converter, and the torque There is an effect that can reduce the vibration and noise caused by.

즉 본 발명의 충전 어셈블리에 포함된 제2 제어부(700)는, 구동용 모터에서의 합성 자속의 방향을 조절하도록 제어될 수 있다. 제2 제어부(700)는, 구동용 모터의 회전자 자속이 형성되는 방향과 일치하는 방향으로 구동용 모터의 고정자의 합성자속을 발생시키도록 제어함으로써, 진동 발생을 저감시킬 수 있다. That is, the second control unit 700 included in the charging assembly of the present invention can be controlled to adjust the direction of the composite magnetic flux in the driving motor. The second control unit 700 can reduce the occurrence of vibration by controlling to generate a combined magnetic flux of the stator of the driving motor in a direction coinciding with the direction in which the rotor magnetic flux of the driving motor is formed.

충전 어셈블리에 포함된 제1 제어부(600)는, 구동용 인버터(200) 및 스위치 모듈(300)에 포함되는 복수의 스위치를 제어하여 인버터 및 컨버터의 기능을 하도록 스위치들을 제어할 수 있다. 상기 스위치는 반도체 전력 소자 중 하나일 수 있다. The first control unit 600 included in the charging assembly may control switches to function as an inverter and a converter by controlling a plurality of switches included in the drive inverter 200 and the switch module 300. The switch may be one of semiconductor power devices.

본 발명의 충전 어셈블리에 따르면, 회로적으로 최소한의 부품만을 추가하여 컨버터로써 활용할 수 있고, 단상 혹은 3상의 전원 입력에도 대응이 가능하다. 또한 전동기를 활용한 컨버터로 인해 발생하는 소음의 경우에도 제2 제어부의 자속 제어를 통해 소음 저감이 가능한 효과도 존재한다. According to the charging assembly of the present invention, it is possible to use only as a converter by adding a minimum number of components in a circuit, and it is also possible to respond to a single-phase or three-phase power input. In addition, even in the case of noise generated by a converter using an electric motor, there is an effect of reducing noise through magnetic flux control of the second control unit.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above embodiments are presented to help the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, from which various deformable embodiments belong to the scope of the present invention. The technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description of the claims, but is a category in which technical value is substantially equal. It should be understood that it extends to the invention.

100 : 구동용 모터
200 : 구동용 인버터
300 : 스위치 모듈
400 : 배터리
500 : 외부 전원
600 : 제1 제어부
700 : 제2 제어부100: drive motor
200: drive inverter
300: switch module
400: battery
500: external power
600: first control unit
700: second control unit

Claims (8)

외부 전원을 이용하여 충전하는 방식으로 구동되는 이동수단에 포함되는 충전 어셈블리에 있어서,
상기 충전 어셈블리는,
배터리;
상기 이동수단을 구동하는 구동용 모터를 구동하는 구동용 인버터; 및
상기 구동용 모터와 동작적으로 결합(operational coupled)되어 컨버터의 기능을 수행하는 스위치 모듈;을 포함하는 충전 어셈블리.
In the charging assembly included in the moving means driven by a method of charging using an external power source,
The filling assembly,
battery;
A driving inverter driving a driving motor driving the moving means; And
A charging assembly comprising; a switch module operatively coupled to the driving motor to perform a function of a converter.
제1항에 있어서,
상기 스위치 모듈 및 상기 구동용 모터는
상기 외부 전원과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 충전 어셈블리.
According to claim 1,
The switch module and the driving motor
Charging assembly characterized in that it is electrically connected to the external power.
제2항에 있어서,
상기 스위치 모듈은, 적어도 2개의 반도체 전력 소자를 포함하는 충전 어셈블리.
According to claim 2,
The switch module, the charging assembly comprising at least two semiconductor power elements.
제2항에 있어서,
상기 스위치 모듈은, 상기 배터리 및 상기 구동용 인버터 사이에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 충전 어셈블리.
According to claim 2,
The switch module, the charging assembly, characterized in that connected in parallel between the battery and the drive inverter.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
상기 스위치 모듈에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량은 상기 구동용 인버터에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량보다 낮은 것을 특징으로 하는 충전 어셈블리.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The charging assembly, characterized in that the current capacity of the semiconductor power element included in the switch module is lower than the current capacity of the semiconductor power element included in the drive inverter.
제5항에 있어서,
상기 스위치 모듈에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량은 상기 구동용 인버터에 포함되는 반도체 전력 소자의 전류용량의 10% 이하인 것을 특징으로 하는 충전 어셈블리.
The method of claim 5,
The charging assembly, characterized in that the current capacity of the semiconductor power element included in the switch module is 10% or less of the current capacity of the semiconductor power element included in the drive inverter.
제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 하나에 있어서,
상기 충전 어셈블리는,
상기 구동용 인버터 및 상기 스위치 모듈에 포함된 복수의 스위치 각각을 제어하는 신호를 출력하는 제1 제어부; 및
상기 구동용 모터의 합성 자속의 방향을 조절하는 제2 제어부; 를 더 포함하는 충전 어셈블리.
According to any one of claims 1 to 4 and 6,
The filling assembly,
A first control unit outputting a signal for controlling each of the plurality of switches included in the drive inverter and the switch module; And
A second control unit for adjusting the direction of the synthetic magnetic flux of the driving motor; Charging assembly further comprising a.
제7항에 있어서,
상기 제2 제어부는,
상기 구동용 모터의 회전자 자속과 일치하는 방향으로 상기 구동용 모터의 고정자의 합성 자속을 발생시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전 어셈블리.


The method of claim 7,
The second control unit,
Charging assembly characterized in that the control to generate a composite magnetic flux of the stator of the drive motor in a direction that matches the rotor magnetic flux of the drive motor.


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