[한국기술뉴스] 대구대학교 전자전기공학부 이강 교수 연구팀은 고전압 및 저전압 배터리를 동시에 충전하는 전기 자동차 충전 회로를 개발했다. 개발된 기술은 대구대학교 산학협력단을 통해 2018년 06월 21일 특허를 출원(출원번호 제1020180071411호)했다. 특허 명칭은 '전기 자동차의 충전 회로’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

전기 자동차는 주행에 필요한 구동용 배터리와 시동 장치, 냉각 장치, 내비게이션 등에 전원을 공급하기 위한 전장용 배터리가 사용되고 있습니다. 최근 차량의 충전 속도를 높이기 위해 구동용 배터리의 경우 점점 더 높은 전압이 요구되고 있습니다. 전장용 배터리의 경우에도 전장 부품의 증가에 의해 더 높은 전류 용량이 요구되고 있습니다. 한편, 완속 충전기를 이용해 전기 자동차를 충전하는 경우 교류전압을 직류로 변환하여 구동용 배터리를 충전하고, 구동용 배터리의 직류 전압을 DC-DC 컨버터를 이용하여 전장용 배터리를 충전합니다.

만약 구동용 배터리의 전압이 더 높아지게 되면, 차량 전장용 배터리를 충전하는 저전압 충전부의 전압 내압을 높여야 합니다. 그러나 차량의 종류 및 크기에 따라 배터리의 용량과 전압이 모두 다르기 때문에 충전 회로를 설계할 때 사양이 다른 자동차에 맞춰 각기 다르게 설계해야 하는 문제점이 있습니다.

대구대학교 이강현 교수 연구팀은 저전압 배터리를 충전하는 저전압 충전부를 모듈화하여 전류 용량의 변화에 유연하게 대응할 수 있는 전기 자동차의 충전 회로를 발명했습니다.

본 발명의 충전 회로는 고전압 배터리가 직렬연결된 고전압 배터리부와 저전압 충전부, 저전압 배터리부가 연결된 구조입니다. 고전압 배터리를 구성하는 단위 배터리들마다 모듈화된 저전압 충전부를 연결하고, 각 저전압 충전부를 병렬로 연결하여 저전압 배터리를 충전하도록 설계되었습니다. 

본 기술을 활용하면 고전압 배터리의 전압 증가 및 저전압 배터리의 전류 용량 변화에 따라 새로운 회로를 개발하지 않고도 충전 요구사항에 부합하는 회로를 제공할 수 있습니다. 또한 저전압 배터리에 공급되는 전압의 불균형 현상이 발생하지 않도록 전류 균형 회로를 더 포함하여, 안정적인 충전이 가능한 장점이 있습니다.