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KR20110131912A - 넓은 범위의 출력 전압을 출력할 수 있는 차량용 충전기 - Google Patents

넓은 범위의 출력 전압을 출력할 수 있는 차량용 충전기 Download PDF

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KR20110131912A
KR20110131912A KR1020100051603A KR20100051603A KR20110131912A KR 20110131912 A KR20110131912 A KR 20110131912A KR 1020100051603 A KR1020100051603 A KR 1020100051603A KR 20100051603 A KR20100051603 A KR 20100051603A KR 20110131912 A KR20110131912 A KR 20110131912A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rectifier
bridge circuit
transformer
switches
diode
Prior art date
Application number
KR1020100051603A
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English (en)
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KR101207716B1 (ko
Inventor
이준영
채형준
윤수영
Original Assignee
명지대학교 산학협력단
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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Abstract

본 발명의 목적은 우수한 내전압 특성을 가지면서 넓은 범위의 출력 전압을 출력할 수 있는 차량용 충전기를 제공하는 것이다. 상기 차량용 충전기는 제 1 변압기; 상기 제 1 변압기의 1차측에 배열된 컨버터부, 및 상기 제 1 변압기의 2차측에 배열된 정류부를 포함한다. 여기서, 상기 정류부는 제어 신호에 따라 풀 브릿지 회로에서 하프 브릿지 회로로 전환되거나 상기 하프 브릿지 회로에서 상기 풀 브릿지 회로로 전환된다.

Description

넓은 범위의 출력 전압을 출력할 수 있는 차량용 충전기{BATTERY CHARGER FOR A VEHICLE WITH WIDE OUTPUT VOLTAGE RANGE}
본 발명은 우수한 내전압 특성을 가지면서 넓은 범위의 출력 전압을 출력할 수 있는 차량용 충전기에 관한 것이다.
차량용 충전기는 차량에 필요한 전압을 제공하는 장치로서, 일반적으로 역률 개선을 위한 역률 개선부(PFC) 및 DC/DC 변환부의 2단으로 이루어진다.
여기서, 상기 DC/DC 변환부가 1단으로 이루어져 있으므로, 내전압을 견디기 위하여 상기 DC/DC 변환기에 포함된 소자들이 강한 내전압 특성을 가져야 했다. 즉, 고가의 소자들이 요구되었으며, 따라서 상기 충전기의 제조 비용이 상승하였다.
또한, 상기 충전기는 일반적으로 변압기들을 병렬로 배열하여 사용하였다. 그러나, 상기 변압기들을 병렬로 구현하면, 상기 변압기들의 권선비 및 인덕턴스 값이 일치하는 않는 경우 특정 변압기로 전류가 편향적으로 흐를 수 있다. 결과적으로, 상기 변압기가 이상 발열을 일으킬 수 있고 파손 위험이 있었다.
더욱이, 상기 충전기는 넓은 범위의 출력 전압을 구현하기가 어려웠다.
게다가, 차량에서는 입력 전원이 다르더라도 항상 동일한 출력 전압이 출력될 필요가 있으나, 상기 충전기는 입력 전원이 다르면 동일한 출력 전압을 출력할 수가 없었다.
본 발명의 목적은 우수한 내전압 특성을 가지면서 넓은 범위의 출력 전압을 출력할 수 있는 차량용 충전기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 태양에 따른 차량용 충전기는 제 1 변압기; 상기 제 1 변압기의 1차측에 배열된 컨버터부; 및 상기 제 1 변압기의 2차측에 배열된 정류부를 포함한다. 여기서, 상기 정류부는 제어 신호에 따라 풀 브릿지 회로에서 하프 브릿지 회로로 전환되거나 상기 하프 브릿지 회로에서 상기 풀 브릿지 회로로 전환된다.
본 발명의 다른 태양에 따른 차량용 충전기는 제 1 변압기; 제 2 변압기; 및
상기 제 1 변압기의 1차측에 연결되며 복수의 제 1 스위치들을 포함하는 제 1 스위칭부 및 상기 제 2 변압기의 1차측에 연결되며 복수의 제 2 스위치들을 포함하는 제 2 스위칭부를 가지는 컨버터부를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 스위칭부와 상기 제 2 스위칭부는 직렬로 연결된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따른 차량용 충전기는 컨버터부; 및 상기 컨버터부로부터 출력되는 전류에 응답하여 출력 전압을 출력하는 정류부를 포함한다. 여기서, 상기 컨버터부로 입력되는 입력 전원이 동일한 경우에도 상기 정류부를 제어하는 제어 신호에 따라 상기 출력 전압의 크기가 달라진다.
본 발명에 따른 차량용 충전기에서 정류부가 풀 브릿지 회로에서 하프 브릿지 회로로 전환되거나 하프 브릿지 회로에서 풀 브릿지 회로로 전환될 수 있으므로, 다른 크기의 입력 전압이 입력되더라도 동일한 출력전압을 출력할 수 있는 장점이 있다. 물론, 동일한 크기의 입력 전압이 입력될 경우에 다른 크기의 출력 전압을 출력시킬 수도 있다.
또한, 상기 차량용 충전기의 전류형 컨버터에 포함된 스위칭부들이 상호 직렬로 배열되므로, 우수한 내전압 특성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 전류형 컨버터 내에 사용되는 스위치들을 고가의 제품을 사용하지 않아도 되므로, 상기 충전기의 제조 비용이 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 충전기를 도시한 회로도이다.
도 2는 도 1의 차량용 충전지의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량용 충전기를 도시한 회로도이다.
도 4는 도 3의 차량용 충전지의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 충전기의 동작 흐름을 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 전압들을 도시한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 듀티비에 따른 스위치들의 온/오프 타임을 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 듀티비에 따른 스위치들의 온/오프 타임을 도시한 타이밍 다이어그램이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
차량용 충전기는 상용전원, 즉 110Vac 및 220Vac를 사용할 수 있으며, 차량의 특성상 다양한 크기의 출력 전압을 출력하도록 구현되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 다양한 출력 전압들을 출력할 수 있는, 특히 넓은 범위의 출력 전압들을 출력할 수 있는 차량용 충전기를 제시한다. 예를 들어, 본 발명의 차량용 충전기는 100V 내지 500V를 구현할 수 있다.
또한, 상기 차량용 충전기는 강한 내전압 특성을 가지도록 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 차량용 충전기들에 대한 다양한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 충전기를 도시한 회로도이고, 도 2는 도 1의 차량용 충전지의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 차량용 충전기는 입력 회로부(100), 전류형 컨버터부(current-fed converter section, 102), 변압기부(104), 정류부(106) 및 필터링부(Filtering section, 108)를 포함한다.
입력 회로부(100)는 도 2에 도시된 바와 같은 교류 입력 전원(Vac)을 다음단으로 전달하는 회로로서, 입력 필터 및 브릿지 다이오드(120)를 포함할 수 있다.
전류형 컨버터부(102)는 변압기부(104)의 변압기들(114a 및 114b)의 1차측에 배열되며, 인덕터(L1), 제 1 스위칭부(110a) 및 제 2 스위칭부(110b)를 포함한다.
인덕터(L1)는 에너지를 저장하는 소자로서, 입력 회로부(100)에 연결된다.
제 1 스위칭부(110a)는 인덕터(L1)에 연결되며, 복수의 스위치들(112a, 112b, 112c 및 112d)을 포함한다. 여기서, 각 스위치들(112a, 112b, 112c 및 112d)은 MOSFET 스위치일 수 있고, 그의 게이트들로 입력되는 제어 신호들(S1, S2, S3 및 S4)에 의해 온/오프(on/off) 제어될 수 있다.
이러한 제 1 스위칭부(110a)는 제 1 변압기(114a)의 1차측에 연결된다. 구체적으로는, 스위치들(112a 및 112c) 사이의 노드(n1)는 제 1 변압기(114a)의 1차측의 일단에 연결되며, 스위치들(112b 및 112d) 사이의 노드(n2)는 제 1 변압기(114a)의 1차측의 타단에 연결된다.
제 2 스위칭부(110b)는 제 1 스위칭부(110a)에 연결되며, 복수의 스위치들(112e, 112f, 112g 및 112h)을 포함한다. 여기서, 각 스위치들(112e, 112f, 112g 및 112h)은 MOSFET 스위치일 수 있고, 그의 게이트들로 입력되는 제어 신호들(S5, S6, S7 및 S8)에 의해 온/오프 제어될 수 있다.
이러한 제 2 스위칭부(110b)는 제 2 변압기(114b)의 1차측에 연결된다. 구체적으로는, 스위치들(112e 및 112g) 사이의 노드(n3)는 제 2 변압기(114b)의 1차측의 일단에 연결되며, 스위치들(112f 및 112h) 사이의 노드(n4)는 제 2 변압기(114b)의 1차측의 타단에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 스위칭부(110a)와 제 2 스위칭부(110b)는 인덕터(L1)를 기준으로 하여 직렬로 연결된다.
한편, 종래의 충전기를 살펴보면, 상기 충전기는 하나의 스위칭부만을 사용하였으며, 그 결과 상기 스위칭부의 소자들은 큰 내전압을 견딜 수 있어야 했다. 따라서, 상기 충전기는 큰 내전압을 견딜 수 있는 고가의 소자들만을 사용하여야 했으며, 그 결과 상기 충전기의 제조 비용이 상승할 수밖에 없었다.
그러나, 본 실시예의 충전기는 직렬로 연결된 스위칭부들(110a 및 110b)을 사용하므로, 인덕터(L1)를 통과한 전류(iL)가 스위칭부들(110a 및 110b)을 통과하여 흐른다. 결과적으로, 각 스위칭부들(110a 및 110b)이 각기 견디어야 하는 내전압이 낮아지게 되어 고가가 아닌 중저가의 스위치들(112a 내지 112h)을 사용하여도 충분히 내전압을 견딜 수 있게 되었다. 따라서, 상기 충전기의 제조 비용이 낮아질 수 있다.
변압기부(104)는 복수의 변압기들(114a 및 114b)을 포함한다.
제 1 변압기(114a)의 1차측은 제 1 스위칭부(110a)에 연결되고, 2차측은 정류부(106)에 연결된다.
제 2 변압기(114b)의 1차측은 제 2 스위칭부(110b)에 연결되고, 2차측은 정류부(106)에 연결된다.
변압기(114a 또는 114b)의 권선비는 언급하지는 않았지만 설계 목적에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
정류부(106)는 변압기들(114a 및 114b)의 2차측에 연결되며, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 풀 브릿지 회로(full bridge circuit)로 구현될 수 있다. 여기서, 변압기들(114a 및 114b)의 2차측의 일단은 다이오드들(D1 및 D2) 사이의 노드(n5)에 연결되고, 타단은 다이오드들(D3 및 D4) 사이의 노드(n6)에 연결된다.
또한, 정류부(106)는 다이오드들(D1 및 D3) 사이의 노드(n7)에 연결된 캐패시터(C1)를 더 포함할 수도 있다.
필터링부(108)는 정류부(106)에 연결되어 잡음 등을 제거하며, 예를 들어 인덕터(L2) 및 캐패시터(C2)로 이루어진 LC 필터일 수 있다.
한편, 필터링부(108)로부터 출력된 전압은 상기 충전기의 출력 전압(Vout)을 의미하며, 출력 전압(Vout)은 도 2에 도시된 바와 같이 DC 전압을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면,출력 전압(Vout)은 스위치들(112a 내지 112h)의 온/오프 비율에 따른 듀티비(duty ratio)를 변화시킴에 의해 가변될 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 제 2 실시예에서 상술하겠다.
요컨대, 본 실시예의 차량용 충전기는 전류형 컨버터부(102)에 포함된 스위치들(112a 내지 112h)의 온/오프 비율에 따른 듀티비를 변화시켜 다양한 크기의 출력 전압(Vout)을 출력할 수 있으며, 인덕터(L1)를 기준으로 스위칭부들(110a 및 110b)을 직렬로 배열하여 우수한 내전압 특성을 구현한다.
위 도 1에서는, 컨버터부(102)가 2개의 스위칭부들(110a 및 110b)만을 포함하였으나, 직렬로 연결된 3개 이상의 스위칭부들로 구현될 수도 있다. 물론, 상기 스위칭부들의 수가 증가하면 변압기들의 수 또한 증가될 것이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량용 충전기를 도시한 회로도이고, 도 4는 도 3의 차량용 충전지의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 차량용 충전기는 입력 회로부(300), 전류형 컨버터부(302), 변압기부(304), 정류부(306) 및 필터링부(308)를 포함한다.
정류부(306)를 제외한 나머지 구성 요소들은 제 1 실시예에서와 동일하므로, 이하 동일한 구성 요소들에 대한 자세한 설명은 생략하겠다.
정류부(306)는 제 1 캐패시터(C1), 다이오드들(D1 내지 D4), 제 3 스위치(320) 및 제 2 캐패시터(C2)를 포함한다.
제 1 캐패시터(C1)은 변압기들(314a 및 314b)의 2차측의 일단에 연결된다.
다이오드들(D1 내지 D4)은 풀 브릿지 회로를 형성하며, 제 1 캐패시터(C1)에 연결된다. 구체적으로는, 다이오드들(D1 및 D2) 사이의 노드(n5)는 제 1 캐패시터(C1)에 연결되며, 다이오드들(D3 및 D4) 사이의 노드(n6)는 변압기들(314a 및 314b)의 2차측의 타단에 연결된다.
제 3 스위치(320)는 예를 들어 MOSFET 스위치이며, 도 3에 도시된 바와 같이 다이오드들(D3 및 D4) 사이의 노드(n6) 및 접지에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정류부(306)를 풀 브릿지 회로로 구현하고자 할 경우에는 제 3 스위치(320)를 오프시키고, 정류부(306)를 하프 브릿지 회로(half bridge circuit)로 구현하고자 할 경우에는 제 3 스위치(320)를 온시킨다. 다만, 상기 하프 브릿지 회로인 경우에는 상기 풀 브릿지 회로에 비하여 출력 전압(Vout)이 2배가 된다. 이것은 상기 브릿지 회로를 통하여 전류가 흐를 때에는 제 2 캐패시터(C2)가 충전되고 상기 브릿지 회로를 통하여 전류가 흐르지 않을 때에는 제 2 캐패시터(C2)에 충전된 전하가 방전되기 때문이다.
결과적으로, 입력 전원(Vac)의 크기가 달라도 출력 전압(Vout)은 동일할 수 있다. 예를 들어, 220V의 입력 전원(Vac)이 인가될 때 정류부(306)를 풀 브릿지 회로로 구현하여 450V의 출력 전압(Vout)을 획득한다고 가정하면, 110V의 입력 전원(Vac)이 인가될 때에는 정류부(306)를 하프 브릿지 회로로 구성하여 동일한 450V의 출력 전압(Vout)을 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 차량용 충전기는 적절한 시점에 제 3 스위치(320)를 온시켜 정류부(306)의 회로를 풀 브릿지 회로에서 하프 브릿지 회로로 전환시킴에 의해 동일한 입력 전원(Vac)에 대하여 더 높은 출력 전압(Vout)을 획득할 수도 있다.
물론, 상기 충전기는 제 1 실시예에서와 유사하게 도 4에 도시된 바와 같이 동작한다.
이하, 상기 차량용 충전기의 전체적인 동작 과정을 살펴보겠다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 충전기의 동작 흐름을 도시한 타이밍 다이어그램이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 전압들을 도시한 도면들이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 스위치들(312a, d, e 및 h)은 일정 주기로 턴-온/오프(turn-on/off)되고, 스위치들(312b, c, f 및 g) 또한 일정 주기로 턴-온/오프된다.
구체적으로 살펴보면, to 내지 t1에서는 모든 스위치들(312a 내지 312h)이 온되며, 그 결과 인덕터(L1)에 에너지가 축적된다. 결과적으로, 인덕터(L1)를 통하여 흐르는 전류(iL)가 증가한다.
이어서, t1 내지 t2에서는 스위치들(312a, d, e 및 h)은 온 상태를 유지하고 스위치들(312b, c, f 및 g)은 턴-오프된다. 이 경우, 인덕터(L1)에 축적된 에너지가 변압기들(314a 및 314b)을 통하여 변압기들(314a 및 314b)의 2차측으로 전달되어서 소정 크기의 직류 출력 전압(Vout)이 출력된다. 결과적으로, 인덕터(L1)의 전하가 방전되며, 따라서 인덕터(L1)를 통하여 흐르는 전류(iL)가 감소한다.
계속하여, t2 내지 t3에서는 모든 스위치들(312a 내지 312h)이 다시 온되며, 그 결과 인덕터(L1)에 에너지가 축적된다.
이어서, t3 내지 t4에서는 스위치들(312a, d, e 및 h)은 턴-오프되고 스위치들(312b, c, f 및 g)은 온 상태를 유지한다. 이 경우, 인덕터(L1)에 축적된 에너지가 변압기들(314a 및 314b)을 통하여 전달되어서 소정 크기의 직류 출력 전압(Vout)이 출력된다.
계속하여, t1 내지 t4의 과정이 반복적으로 수행된다.
요컨대, 본 실시예의 차량용 충전기는 스위치들(312a 내지 312h)의 온/오프, 즉 듀티비를 제어하여 원하는 출력 전압(Vout)을 출력시킨다.
한편, 상기 충전기는 정류부(306)를 풀 브릿지 회로 또는 하프 브릿지 회로로 유지할 수도 있고, 특정 시점에서 풀 브릿지 회로를 하프 브릿지 회로로 전환하거나 하프 브릿지 회로에서 풀 브릿지 회로로 전환할 수도 있다.
상기 차량용 충전기를 실제 테스트한 결과, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 출력 전압(Vout)이 150V 및 450V를 출력시킴이 확인되었다.
즉, 본 발명의 차량용 충전기는 넓은 범위의 출력 전압(Vout), 예를 들어 100V 내지 500V를 구현할 수 있다.
다만, 상기 넓은 범위의 출력 전압(Vout)을 구현하기 위하여 상기 차량용 충전기는 후술하는 바와 같이 듀티비를 적절하게 설정한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 듀티비에 따른 스위치들의 온/오프 타임을 도시한 타이밍 다이어그램이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 듀티비에 따른 스위치들의 온/오프 타임을 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 도 8에서 모든 스위치들(312a 내지 312h)이 온되는 시간은 도 9에서 스위치들(312a 내지 312h)이 온되는 시간보다 상대적으로 더 짧다. 반면에, 인덕터(L1)에 축적된 에너지가 변압기들(314a 및 314b)의 2차측으로 전달되는 시간은 도 9에서보다 도 8이 더 길다.
도 8에 도시된 듀티비를 사용한 경우에 상기 충전기는 300V의 출력 전압(Vout)을 출력하는 반면에, 도 9에 도시된 듀티비를 사용한 경우에 상기 충전기는 450V의 출력 전압(Vout)을 출력시켰다. 여기서, 입력 전원(Vac)으로는 220Vac를 사용하였다.
즉, 스위치들(312a 내지 312h)의 온/오프 시간에 따른 듀티비들을 제어 신호들(S1 내지 S8)을 이용하여 제어함에 의해 상기 충전기는 넓은 범위의 출력 전압(Vout)을 출력할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 입력 회로부 102 : 전류형 컨버터부
104 : 변압기부 106 : 정류부
108 : 필터링부 110 : 스위칭부
112 : 스위치 114 : 변압기
300 : 입력 회로부 302 : 전류형 컨버터부
304 : 변압기부 306 : 정류부
308 : 필터링부 310 : 스위칭부
312 : 스위치 314 : 변압기
320 : 제 3 스위치

Claims (13)

  1. 제 1 변압기;
    상기 제 1 변압기의 1차측에 배열된 컨버터부; 및
    상기 제 1 변압기의 2차측에 배열된 정류부를 포함하되,
    상기 정류부는 제어 신호에 따라 풀 브릿지 회로에서 하프 브릿지 회로로 전환되거나 상기 하프 브릿지 회로에서 상기 풀 브릿지 회로로 전환되는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 정류부는,
    상기 제 1 변압기의 2차측의 일단에 병렬로 연결된 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드;
    상기 제 1 변압기의 2차측의 타단에 병렬로 연결된 제 3 다이오드 및 제 4 다이오드; 및
    일단은 상기 제 3 다이오드와 상기 제 4 다이오드 사이의 노드에 연결되고, 타단은 접지에 연결된 제 1 스위치를 포함하되,
    상기 제 1 내지 4 다이오드들은 상기 풀 브릿지 회로를 형성하며, 상기 제 1 스위치가 온 됨에 따라 상기 풀 브릿지 회로가 상기 하프 브릿지 회로로 전환되는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 정류부는,
    상기 제 1 변압기의 2차측의 일단과 상기 제 1 다이오드와 상기 제 2 다이오드 사이의 노드에 연결된 제 1 캐패시터; 및
    상기 제 1 다이오드와 상기 제 3 다이오드 사이의 노드에 연결된 제 2 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 차량용 충전기는 상기 제 1 변압기와 직렬로 연결된 제 2 변압기를 더 포함하며,
    상기 컨버터부는,
    인덕터;
    상기 인덕터 및 상기 제 1 변압기의 1차측과 연결된 복수의 제 2 스위치들을 가지는 제 1 스위칭부; 및
    상기 제 1 스위칭부 및 상기 제 2 변압기의 1차측과 연결된 복수의 제 3 스위치들을 가지는 제 2 스위칭부를 포함하되,
    상기 제 1 스위칭부와 상기 제 2 스위칭부는 상기 인덕터를 기준으로 직렬로 연결되고, 상기 제 2 변압기의 2차측의 일측은 상기 제 1 다이오드와 상기 제 2 다이오드 사이의 노드와 연결되며, 상기 제 2 변압기의 2차측의 타측은 상기 제 3 다이오드와 상기 제 4 다이오드 사이의 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 스위치들 및 상기 제 3 스위치들이 모두 온된 경우 상기 인덕터가 충전되고, 상기 제 2 스위치들 및 상기 제 3 스위치들 중 일부가 오프된 경우 상기 정류부로부터 출력 전압이 출력되되,
    상기 출력 전압의 크기는 상기 제 2 스위치들 및 상기 제 3 스위치들이 모두 온된 제 1 시간과 상기 제 2 스위치들 및 상기 제 3 스위치들 중 일부가 오프된 제 2 시간의 비율에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 정류부가 상기 하프 브릿지 회로로 형성된 경우 상기 정류부로부터 출력되는 출력 전압의 크기는 상기 정류부가 상기 풀 브릿지 회로로 형성된 경우 상기 정류부로부터 출력되는 출력 전압의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 컨버터부로 제 1 전류가 입력된 경우 상기 정류부는 상기 풀 브릿지 회로를 형성하며, 상기 컨버터부로 상기 제 1 전류보다 작은 제 2 전류가 입력된 경우 상기 정류부는 상기 하프 브릿지 회로를 형성하되,
    상기 정류부가 상기 풀 브릿지 회로로 형성될 때 상기 정류부로부터 출력되는 출력 전압과 상기 정류부가 상기 하프 브릿지 회로로 형성될 때 상기 정류부로부터 출력되는 출력 전압은 동일한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  8. 제 1 변압기;
    제 2 변압기; 및
    상기 제 1 변압기의 1차측에 연결되며 복수의 제 1 스위치들을 포함하는 제 1 스위칭부 및 상기 제 2 변압기의 1차측에 연결되며 복수의 제 2 스위치들을 포함하는 제 2 스위칭부를 가지는 컨버터부를 포함하되,
    상기 제 1 스위칭부와 상기 제 2 스위칭부는 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 컨버터부는 인버터를 더 포함하며,
    상기 정류부는,
    상기 제 1 변압기의 2차측의 일단에 병렬로 연결된 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드;
    상기 제 1 변압기의 2차측의 타단에 병렬로 연결된 제 3 다이오드 및 제 4 다이오드;
    일단은 상기 제 3 다이오드와 상기 제 4 다이오드 사이의 노드에 연결되고, 타단은 접지에 연결된 제 3 스위치;
    상기 제 1 변압기의 2차측의 일단과 상기 제 1 다이오드와 상기 제 2 다이오드 사이의 노드에 연결된 제 1 캐패시터; 및
    상기 제 1 다이오드와 상기 제 3 다이오드 사이의 노드에 연결된 제 2 캐패시터를 포함하되,
    상기 제 1 스위칭부 및 상기 제 2 스위칭부는 상기 인버터를 기준으로 직렬로 연결되고, 상기 제 1 내지 4 다이오드들은 상기 풀 브릿지 회로를 형성하며, 상기 제 3 스위치가 온 됨에 따라 상기 풀 브릿지 회로가 상기 하프 브릿지 회로로 전환되는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 스위치들 및 상기 제 2 스위치들이 모두 온된 경우 상기 인덕터가 충전되고, 상기 제 1 스위치들 및 상기 제 2 스위치들 중 일부가 오프된 경우 상기 정류부로부터 출력 전압이 출력되되,
    상기 출력 전압의 크기는 상기 제 1 스위치들 및 상기 제 2 스위치들이 모두 온된 제 1 시간과 상기 제 1 스위치들 및 상기 제 2 스위치들 중 일부가 오프된 제 2 시간의 비율에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 컨버터부로 제 1 전류가 입력된 경우 상기 정류부는 상기 풀 브릿지 회로를 형성하며, 상기 컨버터부로 상기 제 1 전류보다 작은 제 2 전류가 입력된 경우 상기 정류부는 상기 하프 브릿지 회로를 형성하되,
    상기 정류부가 상기 풀 브릿지 회로로 형성될 때 상기 정류부로부터 출력되는 출력 전압과 상기 정류부가 상기 하프 브릿지 회로로 형성될 때 상기 정류부로부터 출력되는 출력 전압은 동일한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  12. 컨버터부; 및
    상기 컨버터부로부터 출력되는 전류에 응답하여 출력 전압을 출력하는 정류부를 포함하되,
    상기 컨버터부로 입력되는 입력 전원이 동일한 경우에도 상기 정류부를 제어하는 제어 신호에 따라 상기 출력 전압의 크기가 달라지는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 정류부는 제어 신호에 따라 풀 브릿지 회로에서 하프 브릿지 회로로 전환되거나 상기 하프 브릿지 회로에서 상기 풀 브릿지 회로로 전환되는 것을 특징으로 하는 차량용 충전기.
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KR20200040027A (ko) * 2018-10-08 2020-04-17 한국전기연구원 복수의 컨버터 모듈을 구비하는 dc/dc 컨버터
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