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KR101018438B1 - Separate control system of high voltage and low voltage for electric vehicle - Google Patents

Separate control system of high voltage and low voltage for electric vehicle Download PDF

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Publication number
KR101018438B1
KR101018438B1 KR1020090098788A KR20090098788A KR101018438B1 KR 101018438 B1 KR101018438 B1 KR 101018438B1 KR 1020090098788 A KR1020090098788 A KR 1020090098788A KR 20090098788 A KR20090098788 A KR 20090098788A KR 101018438 B1 KR101018438 B1 KR 101018438B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switch
high voltage
low voltage
electric vehicle
battery
Prior art date
Application number
KR1020090098788A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조동호
서인수
이흥열
이준호
양학진
윤대훈
박영규
유병역
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

개시된 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템은 고전압으로 동작하는 고전압 동작 모듈과 저전압으로 동작하는 저전압 동작 모듈을 구비한 전기자동차에 적용된다. 본 시스템은 외부전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아 전기자동차의 구동에 필요한 전원이 충전된 배터리, 배터리와 고전압 동작 모듈 사이에 배치되어 배터리로부터 고전압 동작 모듈로 전달되는 고전압을 스위칭하기 위한 제1 스위치, 배터리와 저전압 동작 모듈 사이에 배치되어 배터리로부터 저압 동작 모듈로 전달되는 저전압을 스위칭하기 위한 제2 스위치, 및 제1 스위치와 제2 스위치의 개폐를 제어하며, 배터리에 전원이 충전되는 중에는 제1 스위치를 개방시키고 제2 스위치를 차페시키는 스위치 제어부를 포함한다. 따라서 전기자동차의 충전 시, 고전압 동작 모듈과 저전압 동작 모듈을 분리하여 제어함으로써, 전력 소비를 감소시키고 충전 시간을 감소시켜 충전 효율을 향상시킬 수 있다. The disclosed high voltage and low voltage separation control system for an electric vehicle is applied to an electric vehicle having a high voltage operation module operating at a high voltage and a low voltage operation module operating at a low voltage. The system includes a first switch for switching a high voltage transferred from a battery to a high voltage operation module, the battery being supplied from an external power supply and charged between a battery and a high voltage operation module charged with power required for driving an electric vehicle; A second switch disposed between the battery and the low voltage operation module to control the low voltage transferred from the battery to the low voltage operation module, and controlling opening and closing of the first switch and the second switch, and the first switch while the battery is being charged. And a switch controller for opening the door and shielding the second switch. Therefore, when the electric vehicle is charged, the high voltage operation module and the low voltage operation module are separated and controlled, thereby reducing power consumption and charging time, thereby improving charging efficiency.

Description

전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템{DECOUPLED CONTROL SYSTEM FOR HIGH AND LOW VOLTAGE CIRCUIT STRUCTURE FOR AN ELECTRIC VEHICLE}High voltage and low voltage separation control system for electric vehicles {DECOUPLED CONTROL SYSTEM FOR HIGH AND LOW VOLTAGE CIRCUIT STRUCTURE FOR AN ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압 동작 모듈과 저전압 동작 모듈을 분리하여 제어하고, 전기자동차의 배터리의 충전하는 경우 고전압 동작 모듈을 스위치를 이용하여 차단하는 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage and low voltage separation control system for an electric vehicle, and more particularly, to separate and control a high voltage operation module and a low voltage operation module, and to charge a battery of an electric vehicle using a high voltage operation module using a switch. A high voltage and low voltage separation control system for an electric vehicle to shut off.

경제 발전에 따라 자동차에 대한 수요가 폭발적인 증가세를 보이고 있고, 자동차 수요가 늘어남에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.The demand for automobiles is exploding with economic development, and as the demand for automobiles increases, the exhaust gas emitted from automobiles is the main cause of environmental pollution.

이에 자동차의 배출가스를 감소시키기 위한 요구가 이어지고 있으며, 배출가스를 줄일 수 있는 자동차의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 더 나아가 배출가스를 발생하지 않는 전기 자동차의 상용화가 부분적으로 시도되고 있다.Accordingly, there is a demand for reducing the emission of automobiles, and research and development of automobiles that can reduce the emission of gas are proceeding. Furthermore, commercialization of electric vehicles that do not generate emissions is partially attempted.

전기차량은 전기를 전력공급원으로 하여 운행하는 차량을 의미하며, 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되는 전력을 이용하여 운행하는 것을 말한다. An electric vehicle refers to a vehicle that operates by using electricity as a power source, and includes a battery that can be charged as a power source in the vehicle itself, and operates by using electric power supplied from the mounted battery.

전기자동차는 크게 전기에 의해 구동되어 전기 자동차를 운행시키기 위한 전기모터와, 그 전기 모터에 전기를 공급하는 배터리로 구성된다.An electric vehicle is mainly composed of an electric motor driven by electricity to drive an electric vehicle, and a battery for supplying electricity to the electric motor.

최근에는 배터리에 전기를 공급하고 충전하기 위하여 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식이 주로 사용되고 개발되어 왔다. 상기 플러그인 방식은 전기자동차의 플러그인 충전 장치를 통하여 배터리에 전원을 1회적으로 공급 충전하고 이를 이용하여 전기자동차를 운행하는 방식을 말한다.Recently, the plug-in charging method has been mainly used and developed to supply and charge the battery. The plug-in method refers to a method of supplying and charging power to a battery once through a plug-in charging device of an electric vehicle and operating the electric vehicle by using the same.

상기 플러그인 충전 방식은 전기자동차용 배터리의 충전시간이 오래 걸리며, 한번 충전에 의해 주행하는 거리가 제한적이다. 보통 전기 자동차의 충전은 1 ~ 8시간 정도 소요되는데, 이와 같은 긴 충전 시간 동안 차량을 안전하게 관리하는 것도 어려운 문제점이 발생한다. The plug-in charging method takes a long time to charge the battery for an electric vehicle, and the distance driven by charging once is limited. In general, charging of an electric vehicle takes about 1 to 8 hours, and it is difficult to manage the vehicle safely during such a long charging time.

따라서 전기자동차는 목적한 이동거리를 확보하기위해서는 자주 충전을 해주어야만 하므로, 전기차량의 운행에 있어서 충전소의 설치 및 충전시스템은 아주 중요한 문제이다.Therefore, the electric vehicle has to be frequently charged in order to secure the intended travel distance, so the installation of the charging station and the charging system are very important issues in the operation of the electric vehicle.

또한, 충전하는 동안에 비, 눈 등의 외부 환경에 영향을 받지 않는 상태에서 충전이 이루어져야 한다. 나아가, 전기 자동차의 충전 시스템을 현재의 주유소와 같은 형태로 만드는 경우에는 충전 수요를 감당할 수가 없다.In addition, the charging should be performed while being not affected by the external environment such as rain or snow during charging. Furthermore, when the charging system of an electric vehicle is shaped like a current gas station, it cannot meet the demand for charging.

이와 같이, 전기 자동차의 상용화를 위해서는 그에 적합한 충전 시스템이 구축될 필요성이 대두되고 있다. As such, there is a need for a charging system suitable for commercialization of electric vehicles.

본 발명의 일 목적은 전기자동차의 배터리의 충전하는 경우 고전압 동작 모듈을 스위치를 이용하여 차단함으로써, 배터리의 충전 효율을 향상시키기 위한 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a separate control system for a high voltage and low voltage for an electric vehicle for improving the charging efficiency of the battery by blocking the high voltage operation module using a switch when charging the battery of the electric vehicle.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템은 고전압으로 동작하는 고전압 동작 모듈과 저전압으로 동작하는 저전압 동작 모듈을 구비한 전기자동차에 적용된다. 본 시스템은 외부전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아 상기 전기자동차의 구동에 필요한 전원이 충전된 배터리, 상기 배터리와 상기 고전압 동작 모듈 사이에 배치되어 상기 배터리로부터 상기 고전압 동작 모듈로 전달되는 고전압을 스위칭하기 위한 제1 스위치, 상기 배터리와 상기 저전압 동작 모듈 사이에 배치되어 상기 배터리로부터 상기 저압 동작 모듈로 전달되는 저전압을 스위칭하기 위한 제2 스위치, 및 상기 제1 스위치와 제2 스위치의 개폐를 제어하며, 상기 배터리에 전원이 충전되는 중에는 상기 제1 스위치를 개방시키고 상기 제2 스위치를 차페시키는 스위치 제어부를 포함한다. In order to achieve the above object of the present invention, an electric vehicle high voltage and low voltage separation control system according to embodiments of the present invention is provided in an electric vehicle having a high voltage operation module operating at a high voltage and a low voltage operation module operating at a low voltage. Apply. The system is configured to switch a high voltage that is supplied from an external power supply device to a battery in which power required for driving the electric vehicle is charged, and is disposed between the battery and the high voltage operation module and transferred from the battery to the high voltage operation module. A first switch disposed between the battery and the low voltage operation module, a second switch for switching a low voltage transferred from the battery to the low voltage operation module, and controlling opening and closing of the first switch and the second switch, And a switch controller configured to open the first switch and block the second switch while the battery is being charged with power.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 스위치 제어부는 상기 전기자동차가 주행 중인 경우에는 상기 제1 스위치와 제2 스위치를 차폐시킨다. In embodiments of the present invention, the switch control unit shields the first switch and the second switch when the electric vehicle is driving.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 스위치 제어부는 상기 전기자동차의 키 박스(key box)로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 키 박스가 '스타트(START)'모드인 경우에는 상기 제1 스위치를 개방시키고 상기 제2 스위치를 차페시키며, 상기 키 박스가 '드라이브(DRIVE)'모드인 경우에는 상기 제1 스위치와 제2 스위치를 차폐시킨다. In embodiments of the present invention, the switch control unit may be formed as a key box of the electric vehicle. In this case, when the key box is in the 'START' mode, the first switch is opened and the second switch is blocked, and when the key box is in the 'DRIVE' mode, the first switch is opened. And the second switch.

본 발명의 실시예들에 있어서, 본 시스템은 상기 저전압으로 동작하며, 상기 배터리의 상태를 관리하고 제어하는 배터리 제어부를 더 포함할 수 있다. In embodiments of the present disclosure, the system may further include a battery controller operating at the low voltage and managing and controlling a state of the battery.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 외부전원 공급 장치가 비접촉 자기 유도 충전 방식에 의하여 전기자동차에 전원을 공급하는 경우, 본 시스템은 도로에 매립된 급전선로로부터 AC 전원을 전달받는 픽업(PICK-UP) 모듈 및 상기 픽업 모듈로부터 전달받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고, 상기 변환된 DC 전원을 상기 고전압 동작 모듈, 저전압 동작 모듈 및 배터리에 공급하는 레귤레이터(regulator)를 더 포함할 수 있다. In the embodiments of the present invention, when the external power supply device supplies power to the electric vehicle by a non-contact magnetic induction charging method, the system is a pickup (PICK-) that receives AC power from a feeder line embedded in the road. And a regulator for converting AC power received from the UP) module and the pickup module into DC power, and supplying the converted DC power to the high voltage operation module, the low voltage operation module, and a battery.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 외부전원 공급 장치가 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식에 의하여 전기자동차에 전원을 공급하는 경우, 본 시스템은 상기 외부전원 공급 장치로부터 전원을 공급받기 위한 플러그인 전원 입력부를 더 포함할 수 있다. In embodiments of the present invention, when the external power supply device supplies power to the electric vehicle by a plug-in charging method, the system is a plug-in power source for receiving power from the external power supply device. It may further include an input unit.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the separation control system of the high voltage and low voltage for an electric vehicle according to the present invention as described above has the following effects.

첫째, 고전압 동작 모듈과 저전압 동작 모듈을 분리하여 제어함으로써, 전기 자동차의 전력을 효율적으로 제어할 수 있다. First, by separating and controlling the high voltage operation module and the low voltage operation module, it is possible to efficiently control the power of the electric vehicle.

둘째, 배터리에 전원을 충전하는 경우 고전압 동작 모듈을 스위치를 이용하여 차단함으로써, 배터리의 충전 시간을 감소시키고 충전 효율을 향상시킬 수 있다. Second, when charging power to the battery by cutting off the high voltage operation module using a switch, it is possible to reduce the charging time of the battery and improve the charging efficiency.

셋째, 고전압 동작 모듈이 배터리에 전원을 충전하는 경우에 동작하지 않으므로 전력 소비를 감소시킬 수 있다.Third, since the high voltage operation module does not operate when charging the battery, power consumption may be reduced.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the high voltage and low voltage separation control system for an electric vehicle according to embodiments of the present invention. As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structure is shown to be larger than the actual size for clarity of the invention, or to reduce the actual size to understand the schematic configuration.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 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. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, 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 another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a separate control system of a high voltage and a low voltage for an electric vehicle according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템(이하 '본 시스템'이라고 한다)은 고전압으로 동작하는 고전압 동작 모듈(10)과 저전압으로 동작하는 저전압 동작 모듈(20)을 구비하고 이를 분리하여 제어한다. Referring to FIG. 1, a high voltage and low voltage separation control system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present system”) is a high voltage operating module 10 operating at a high voltage and a low voltage operation operating at a low voltage. The module 20 is provided and controlled separately.

이에 본 시스템(1)은 외부전원 공급 장치(30)로부터 공급되는 전원을 충전하는 배터리(40), 제1 스위치(50), 제2 스위치(60) 및 스위치 제어부(70)를 포함한다. Accordingly, the system 1 includes a battery 40, a first switch 50, a second switch 60, and a switch controller 70 that charges power supplied from the external power supply device 30.

배터리(40)는 외부전원 공급 장치(30)로부터 전원을 공급받아 전기자동차의 구동에 필요한 전원이 충전한다. 또한, 배터리(40)는 외부전원 공급 장치(30)로부터 전원을 공급받아 충전할 수 있을 뿐만 아니라 고전압 동작 모듈(10) 및/또는 저 전압 동작 모듈(20)에서 구동하고 남은 잔류 전원을 공급받아 충전할 수도 있다. The battery 40 receives power from the external power supply device 30 and is charged with power required for driving the electric vehicle. In addition, the battery 40 may receive power from the external power supply device 30 to charge the battery 40, and receive the remaining power remaining after driving the high voltage operation module 10 and / or the low voltage operation module 20. You can also charge.

제1 스위치(50)는 배터리(40)와 고전압 동작 모듈(10)의 사이에 배치된다. 그리고 제1 스위치(50)는 스위칭 동작을 통하여 배터리(40)로부터 고전압 동작 모듈(10)로 고전압을 전달하거나 차단시킨다. The first switch 50 is disposed between the battery 40 and the high voltage operation module 10. In addition, the first switch 50 transmits or blocks a high voltage from the battery 40 to the high voltage operation module 10 through a switching operation.

제2 스위치(60)는 배터리(40)와 저전압 동작 모듈(20)의 사이에 배치된다. 그리고 제2 스위치(60)되어 스위칭 동작을 통하여 배터리(40)로부터 저전압 동작 모듈(20)로 저전압을 전달하거나 차단시킨다. The second switch 60 is disposed between the battery 40 and the low voltage operation module 20. In addition, the second switch 60 transmits or cuts off the low voltage from the battery 40 to the low voltage operation module 20 through the switching operation.

스위치 제어부(70)는 제1 스위치(50)와 제2 스위치(60)의 스위칭 동작을 제어한다. 즉, 스위치 제어부(70)는 제1 스위치(50)와 제2 스위치(60)의 개폐 여부를 결정한다. The switch controller 70 controls the switching operation of the first switch 50 and the second switch 60. That is, the switch controller 70 determines whether the first switch 50 and the second switch 60 are opened or closed.

본 발명의 실시예에 있어서, 배터리(40)에 전원이 충전되는 중에는 고전압 동작 모듈(10)이 동작할 필요가 없으므로, 스위치 제어부(70)는 제1 스위치(50)를 개방시키고 상기 제2 스위치(60)를 차페시킨다. 즉, 배터리(40)의 충전 시, 스위치 제어부(70)는 제1 스위치(50)를 개방시켜 고전압이 고전압 동작 모듈(10)로 전달되는 것을 차단하고, 상기 제2 스위치(60)를 차페시켜 저전압만이 저전압 동작 모듈(20)로 전달시킨다. In the embodiment of the present invention, since the high voltage operation module 10 does not need to operate while the battery 40 is being charged, the switch controller 70 opens the first switch 50 and the second switch. (60) is blocked. That is, when the battery 40 is being charged, the switch controller 70 opens the first switch 50 to block the high voltage from being transmitted to the high voltage operation module 10, and shuts off the second switch 60. Only low voltage is passed to the low voltage operation module 20.

또한, 차량이 주행 중인 경우에는 고전압 동작 모듈(100이 구동하여야 하므로, 스위치 제어부(70)는 제1 스위치(50)와 제2 스위치(60)를 모두 차폐시켜 배터리(40)로부터 고전압 동작 모듈(10)로 고전압을 전달하며 저전압 동작 모듈(20)로 저전압을 전달한다. 한편, 상기 고전압 및/또는 저전압은 외부전원 공급 장치(30) 로부터 고전압 동작 모듈(10) 및/또는 저전압 동작 모듈(20)로 전달될 수도 있다. In addition, since the high voltage operation module 100 needs to be driven when the vehicle is driving, the switch controller 70 shields both the first switch 50 and the second switch 60 so that the high voltage operation module ( The high voltage is transmitted to the low voltage operation module 20 and the low voltage is transmitted to the low voltage operation module 20. Meanwhile, the high voltage and / or low voltage is supplied from the external power supply device 30 to the high voltage operation module 10 and / or the low voltage operation module 20. May be delivered.

본 발명의 실시예들에 있어서, 본 시스템(1)은 배터리(40)의 상태를 관리하고 제어하는 배터리 제어부(80, battery management system; BMS)를 더 포함할 수 있다. 배터리 제어부(80)는 저전압에 의하여 동작하고 배터리(40)가 충전되는 경우에도 제2 스위치(60)에 의하여 저전압이 계속적으로 전달되므로, 배터리 제어부(80)는 배터리(40)의 충전 상태를 지속적으로 제어할 수 있다. In embodiments of the present invention, the system 1 may further include a battery control system (BMS) for managing and controlling the state of the battery 40. Since the battery control unit 80 operates by the low voltage and the low voltage is continuously transmitted by the second switch 60 even when the battery 40 is charged, the battery control unit 80 maintains the state of charge of the battery 40. Can be controlled by

도 2는 도 1에 개시된 제어시스템의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an embodiment of the control system disclosed in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 스위치 제어부(70)는 전기자동차의 키 박스(key box)로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 2, the switch controller 70 according to embodiments of the present invention may be configured as a key box of an electric vehicle.

이 때, 키 박스는 입력된 키의 선택을 통하여 저전압 동작 모드와 고전압 동작 모드를 각각 동작하기 위한 키 박스 모드를 가질 수 있다. 예를 들어, 키 박스에 입력된 키가 '스타트(START) 모드'를 선택하는 경우에는 저전압 동작 모드가 될 수 있으며, 키 박스에 입력된 키가 '드라이브(DRIVE) 모드'를 선택하는 경우에는 고전압 동작 모드가 될 수 있다. 따라서 스위치 제어부(70)는 키 박스가 '스타트(START) 모드'인 경우에는 제1 스위치(50)를 개방시키고 제2 스위치(60)를 차폐시킨다. 또한, 스위치 제어부(70)는 키 박스가 '드라이브(DRIVE) 모드'인 경우에는 제1 스위치(50)와 제2 스위치(60)를 차폐시킨다. In this case, the key box may have a key box mode for operating the low voltage operation mode and the high voltage operation mode through selection of an input key. For example, when the key entered in the key box selects the 'START mode', it may be a low voltage operation mode, and when the key entered in the key box selects the 'DRIVE mode'. Can be a high voltage operating mode. Therefore, when the key box is in the 'START' mode, the switch controller 70 opens the first switch 50 and shields the second switch 60. In addition, the switch controller 70 shields the first switch 50 and the second switch 60 when the key box is in the DRIVE mode.

이와 같이, 스위치 제어부(70)가 키 박스인 경우에는 키 박스에 입력된 키의 선택에 의하여 제1 스위치(50)와 제2 스위치(60) 동작을 제어하여, 전기자동차의 동작 모듈에 고전압 및/또는 저전압을 제공할 수 있다. As described above, when the switch control unit 70 is a key box, the operation of the first switch 50 and the second switch 60 is controlled by the selection of a key input to the key box, so that a high voltage and And / or provide a low voltage.

본 발명의 실시예들에 따르면, 외부전원 공급 장치(30a)는 비접촉 자기 유도 충전 방식에 의하여 배터리(40), 내부 동작 모듈(10, 20)에 전원을 공급할 수 있다. 이 때, 본 시스템(1)은 픽업(PICK-UP) 모듈(90) 및 레귤레이터(regulator, 95)를 포함한다. According to embodiments of the present invention, the external power supply device 30a may supply power to the battery 40 and the internal operation modules 10 and 20 by a non-contact magnetic induction charging method. At this time, the system 1 includes a pick-up (PICK-UP) module 90 and a regulator (95).

픽업 모듈(90)은 도로에 매립된 급전선로(30a)로부터 AC 전원을 전달받는다. 그리고 레귤레이터(95)는 픽업 모듈(90)로부터 전달받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고, 상기 변환된 DC 전원을 고전압 동작 모듈(10), 저전압 동작 모듈(20) 및 배터리(40)에 공급한다.The pickup module 90 receives AC power from the feeder line 30a embedded in the road. In addition, the regulator 95 converts the AC power received from the pickup module 90 into DC power, and supplies the converted DC power to the high voltage operation module 10, the low voltage operation module 20, and the battery 40. .

본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 외부전원 공급 장치(30)는 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식에 의하여 배터리(40), 내부 동작 모듈(10, 20)에 전원을 공급할 수 있다. 이 때, 본 시스템(1)은 외부전원 공급 장치(30b)로부터 전원을 공급받기 위한 플러그인 전원 입력부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. According to other embodiments of the present disclosure, the external power supply device 30 may supply power to the battery 40 and the internal operation modules 10 and 20 by a plug-in charging method. At this time, the system 1 may further include a plug-in power input unit (not shown) for receiving power from the external power supply device 30b.

이와 같이, 본 시스템(1)은 배터리(40)에 전원을 충전하는 경우에는 제1 스위치(50) 및 스위치 제어부(70)에 의하여 고전압 동작 모듈(10)로의 고전압의 전달을 차단할 수 있다. 따라서 충전 시에 많은 전력을 소비하는 고전압 동작 모듈(10)의 동작을 제어함으로써, 충전 시간을 줄이고 충전 효율을 향상시킬 수 있다. As such, the system 1 may block the transfer of the high voltage to the high voltage operation module 10 by the first switch 50 and the switch controller 70 when charging the power to the battery 40. Therefore, by controlling the operation of the high voltage operation module 10 that consumes a lot of power during charging, it is possible to reduce the charging time and improve the charging efficiency.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a separate control system of a high voltage and a low voltage for an electric vehicle according to embodiments of the present invention.

도 2는 도 1에 개시된 제어시스템의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an embodiment of the control system disclosed in FIG. 1.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템1: Separate control system of high voltage and low voltage for electric vehicle

10 : 고전압 동작 모듈 20 : 저전압 동작 모듈10: high voltage operation module 20: low voltage operation module

30 : 외부전원 공급 장치 40 : 배터리30: external power supply 40: battery

50 : 제1 스위치 60 : 제2 스위치50: first switch 60: second switch

70 : 스위치 제어부 80 : 스위치 제어부70: switch control unit 80: switch control unit

Claims (6)

고전압으로 동작하는 고전압 동작 모듈과 저전압으로 동작하는 저전압 동작 모듈을 구비한 전기자동차에 있어서,An electric vehicle having a high voltage operating module operating at a high voltage and a low voltage operating module operating at a low voltage, 외부전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아 상기 전기자동차의 구동에 필요한 전원이 충전된 배터리;A battery charged with power required for driving the electric vehicle by receiving power from an external power supply device; 상기 배터리와 상기 고전압 동작 모듈 사이에 배치되어 상기 배터리로부터 상기 고전압 동작 모듈로 전달되는 고전압을 스위칭하기 위한 제1 스위치;A first switch disposed between the battery and the high voltage operation module to switch a high voltage transferred from the battery to the high voltage operation module; 상기 배터리와 상기 저전압 동작 모듈 사이에 배치되어 상기 배터리로부터 상기 저전압 동작 모듈로 전달되는 저전압을 스위칭하기 위한 제2 스위치; 및A second switch disposed between the battery and the low voltage operation module to switch a low voltage transferred from the battery to the low voltage operation module; And 상기 제1 스위치와 제2 스위치의 개폐를 제어하며, 상기 배터리에 전원이 충전되는 중에는 상기 제1 스위치를 개방시키고 상기 제2 스위치를 차페시키는 스위치 제어부를 포함하는 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템. Controlling the opening and closing of the first switch and the second switch, the power control of the high voltage and low voltage for an electric vehicle including a switch control unit for opening the first switch and the second switch while the power is being charged to the battery system. 제1항에 있어서, 상기 스위치 제어부는The method of claim 1, wherein the switch control unit 상기 전기자동차가 주행 중인 경우에는 상기 제1 스위치와 제2 스위치를 차폐시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템. When the electric vehicle is driving, the high voltage and low voltage separation control system for an electric vehicle, characterized in that for shielding the first switch and the second switch. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 스위치 제어부는 상기 전기자동차의 키 박스(key box)로 이루어지고, The switch control unit is composed of a key box of the electric vehicle, 상기 키 박스가 '스타트(START)'모드인 경우에는 상기 제1 스위치를 개방시키고 상기 제2 스위치를 차페시키며, 상기 키 박스가 '드라이브(DRIVE)'모드인 경우에는 상기 제1 스위치와 제2 스위치를 차폐시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템. When the key box is in the 'START' mode, the first switch is opened and the second switch is blocked. When the key box is in the 'DRIVE' mode, the first switch and the second switch are closed. High voltage and low voltage separation control system for an electric vehicle, characterized in that the shielding the switch. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 저전압으로 동작하며, 상기 배터리의 상태를 관리하고 제어하는 배터리 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템. And a battery controller configured to operate at the low voltage and to manage and control a state of the battery. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 외부전원 공급 장치가 비접촉 자기 유도 충전 방식에 의하여 전기자동차에 전원을 공급하는 경우,When the external power supply device supplies power to the electric vehicle by a non-contact magnetic induction charging method, 도로에 매립된 급전선로로부터 AC 전원을 전달받는 픽업(PICK-UP) 모듈; 및Pick-up (PICK-UP) module for receiving AC power from a feed line embedded in the road; And 상기 픽업 모듈로부터 전달받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고, 상기 변환된 DC 전원을 상기 고전압 동작 모듈, 저전압 동작 모듈 및 배터리에 공급하는 레귤레이터(regulator)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템. Converting the AC power received from the pickup module to DC power, and a high voltage for an electric vehicle, characterized in that it further comprises a regulator (regulator) for supplying the converted DC power to the high voltage operation module, low voltage operation module and a battery Control system of overvoltage and low voltage. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 외부전원 공급 장치가 플러그인(PLUG-IN) 충전 방식에 의하여 전기자동차에 전원을 공급하는 경우,When the external power supply device supplies power to the electric vehicle by a plug-in charging method, 상기 외부전원 공급 장치로부터 전원을 공급받기 위한 플러그인 전원 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 고전압과 저전압의 분리 제어 시스템. Separation control system for a high voltage and low voltage for an electric vehicle further comprises a plug-in power input for receiving power from the external power supply.
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