KR100388417B1

KR100388417B1 - 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR100388417B1
Application number: KR1019970021418A
Authority: KR
Inventors: 원동훈
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2017-05-28
Also published as: KR19980085360A

Abstract

본 발명은 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 충전 시간을 선택하여 조작하면 이를 일정한 전기적 신호로 변환하여 출력하는 시간 설정부와, 상기 시간 설정부의 출력 신호를 입력 신호로 하여 축전지에 충전되는 최소 전류를 계산하여 그 최소 전류가 될 때까지만 축전지가 충전되도록 일정한 전기적 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력 신호를 입력 신호로 하여 충전 전원과 축전지의 연결 및 개방을 조정하는 탑재형 충전기와, 상기 제어부의 출력 신호를 입력 신호로하여 충전이 완료되었음을 표시하는 충전 완료 표시등으로 이루어져, 축전지의 약 80% 이상 충전하고자 할때 시간 설정부 조작으로 충전 시간을 임의로 설정할 수 있는 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법.

Description

전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법

본 발명은 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 축전지의 약 80% 이상 충전하고자 할때 시간 설정부 조작으로 충전 시간을 임의로 설정할 수 있는 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기 자동차의 축전지 충전 방법은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 충전 완료시까지 전류를 일정하게 유지시키며 충전하는 정전류충전법, 충전 완료시까지 전압을 일정하게 유지시키며 충전하는 정전압충전법, 충전시에는 전류가 일정하고 충전말기에는 전압이 일정한 정전류+정전압충전법 등이 있다. 이중에서 정전압충전법 및 정전류+정전압충전법중 전류 부분은 충전 초기에는 충전 전류가 매우 큼으로서 축전지 용량의 약 80%까지는 약 4 시간내에 충전되지만 100% 충전시까지는 약 8 시간이라는 긴 시간이 소요된다.

그러므로 만충전을 필요로 하지 않고 빠른 시간내에 축전지 용량의 약 80% 이상까지만 충전하고 주행하고자 할때는 축전지가 어느 정도 충전되어 있는지를 파악하기가 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 축전지의 약 80% 이상 충전하고자 할때 시간 설정부 조작으로 충전 시간을 임의로 설정할 수 있는 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.

도 1a 내지 도 1b 는 일반적인 충전 방법하에서 시간에 따른 전압 및 전류의 변화를 나타낸 그래프이다.

도 2 는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 구성을 도시한 블럭도이다.

도 3 은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

도 4 는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

- 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

10 ; 시간 설정부20 ; 제어부

30 ; 탑재형 충전기40 ; 충전 전원

50 ; 축전지60 ; 충전 완료 표시등

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치는, 충전 시간을 선택하여 조작하면 이를 일정한 전기적 신호로 변환하여 출력하는 시간 설정부와, 상기 시간 설정부의 출력 신호를 입력 신호로 하여 축전지에 충전되는 최소 전류를 계산하여 그 최소 전류가 될 때까지만 축전지가 충전되도록 일정한 전기적 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력 신호를 입력 신호로 하여 충전 전원과 축전지의 연결 및 개방을 조정하는 탑재형 충전기와, 상기 제어부의 출력 신호를 입력 신호로하여 충전이 완료되었음을 표시하는 충전 완료 표시등을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치의 제어 방법은, 전원이 인가되어 동작이 시작되면 모든 메모리 변수를 초기화하는 단계와, 사용자가 조작한 시간 설정치를 읽는 단계와, 상기 시간 설정치에 의해 축전지의 최소 충전 전류를 계산하는 단계와, 축전지의 충전 전류가 상기 최소 충전 전류가 될 때까지 충전하는 단계와, 축전지의 충전 전류가 상기와 같이 설정된 최소 충전 전류와 같으면 충전을 완료하고 충전 완료 표시를 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 구성은, 사용자가 충전 시간을 선택하여 조작하면 이를 일정한 전기적 신호로 변환하여 출력하는 시간 설정부(10)가 구비되어 있고 상기 시간 설정부(10)의 출력단에는 제어부(20)의 입력단에 연결되어 있다. 상기 제어부(20)는 상기 시간 설정부(10)의 출력 신호를 입력 신호로 하여 이를 소정의 참조 데이터와 비교, 연산, 기억 처리함으로서 축전지(50)에 충전되는 최소 전류를 계산하고 그 최소 전류가 될 때까지만 축전지(50)가 충전되도록 되어 있다.

여기서 상기 시간 설정부(10)는 소정의 밧데리(B+)에 연결된 가변 저항(VR)으로서 그 지침을 변화시켜 약 0V∼5V 사이의 전압을 제어부(20)의 입력단으로 출력할 수 있도록 한 다이얼 스위치로 실시하였다. 또한 이 다이얼 스위치는 전기 자동차의 각종 전지 정보를 나타내는 메터셋내에 설치하여 운전자가 사용하기 편리하도록 하였다.

한편 상기 제어부(20)의 출력단에는 충전 전원(40)과 축전지(50)를 전기적으로 연결 및 개방시키는 탑재형 충전기(30)의 입력단이 연결되어 있으며 이는 제어부(20)의 출력 신호에 의해 미리 계산된 최소 충전 전류까지만 충전 전원(40)을 축전지(50)에 연결시키고 이후에는 충전 전원(40)과 축전지(50) 사이를 개방시켜 충전을 완료할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 제어부(20)의 출력단에는 충전이 완료되었을 때 이를 사용자에게 알리기 위해 충전 완료 표시등(60)이 연결되어 있으며 이는 발광 다이오드 등을 이용하여 휘점으로 반짝거리도록 도모하였다.

도 4 는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치의 제어 방법을 도시한 것으로 그 구성은 전원이 인가되어 동작이 시작되면 모든 메모리 변수를 초기화하는 단계와(s1), 사용자가 조작한 시간 설정치를 읽는 단계와(s2), 상기 시간 설정치에 의해 축전지(50)의 최소 충전 전류를 계산하는 단계와(s3), 축전지(50)의 충전 전류가 상기 최소 충전 전류가 될 때까지 충전하는 단계와(s4,s5), 축전지(50)의 충전 전류가 상기와 같이 설정된 최소 충전 전류와 같으면 충전을 완료하고(s6), 충전 완료 표시를 하는 단계(s7)로 이루어져 있다.

이와 같은 구성을 하는 본 발명에 의한 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 전원이 인가되어 동작이 시작되면 제어부(20)는 모든 메모리 변수를 초기화하고(s1), 시간 설정부(10)를 이용하여 사용자의 조작 상태에 따른 전압 값을 읽는다. 이때 상기 전압 값은 0∼5V사이의 전압 값이다.(s2)

그런 후 제어부(20)는 상기 입력된 전압 값을 이용하여 축전지(50)에 인가되는 최소 전류를 계산하며(s3) 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 3 에 도시된 바와 같이 전류는 시간이 지남에 따라 지수 함수적으로 감소하며 이를 시간에 관한 함수학식으로 바꾸면 수학식 1 과 같다.

[수학식 1]

I_min= a+b(8-t)

여기서 Imin은 최소 전류, a는 8시간 충전시 최소 전류(1A), t는 충전시간, b는 비례상수이다.

상기한 수학식 1 에서 볼 수 있는 바와 같이 사용자가 충전시간을 8 시간 이하로 설정함에 따라, 그 충전 전류 값은 점점 높아짐으로서 충전시간이 단축됨을 볼 수 있다. 한편 상기 최소 전류는 축전지(50)가 약 80% 이상 충전되는 값이하로 설정해 놓는다. 이는 상기 시간 설정부(10)의 가변 저항을 적당히 조정하면 쉽게 실시할 수 있다.

상기와 같이 최소 전류가 계산되면 제어부(20)는 탑재형 충전기(30)를 이용하여 축전지(50)의 충전 전류가 상기 계산된 최소 전류가 될 때까지 충전시킨다.(s4,s5)

그런 후 상기 축전지(50)의 충전 전류가 상기 설정된 최소 충전 전류와 같으면 다시 탑재형 충전기(30)를 이용하여 충전을 완료하고(s6), 메터셋내의 충전 완료 표시등(60)에 소정의 전기적 신호로 출력하여 충전 완료 표시를 함으로서 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전시간 조절 장치 및 그 제어 방법이 작용되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지로 변형된 다른 실시예가 가능할 것이다.

따라서 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전시간 조절 장치 및 그 제어 방법은, 축전지의 약 80% 이상 충전하고자 할때 시간 설정부 조작으로 충전시간을 임의로 설정할 수 있는 전기 자동차의 충전시간 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공하여 결과적으로 전기 자동차의 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

충전시간을 선택하여 조작하면 이를 일정한 전기적 신호로 변환하여 출력하는 시간 설정부와; 상기 시간 설정부의 출력 신호를 입력 신호로 하여 축전지에 충전되는 최소 전류를 계산하여 그 최소 전류가 될 때까지만 축전지가 충전되도록 일정한 전기적 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 출력 신호를 입력 신호로 하여 충전 전원과 축전지의 연결 및 개방을 조정하는 탑재형 충전기와; 상기 제어부의 출력 신호를 입력 신호로하여 충전이 완료되었음을 표시하는 충전 완료 표시등을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전시간 조절 장치.
전원이 인가되어 동작이 시작되면 모든 메모리 변수를 초기화하는 단계와; 사용자가 조작한 시간 설정치를 읽는 단계와; 상기 시간 설정치에 의해 축전지의 최소 충전 전류를 계산하는 단계와; 축전지의 충전 전류가 상기 최소 충전 전류가 될 때까지 충전하는 단계와; 축전지의 충전 전류가 상기와 같이 설정된 최소 충전 전류와 같으면 충전을 완료하고 충전 완료 표시를 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전시간 조절 장치 제어 방법.