KR101283964B1 - Bidirectional DC/DC Converter System Using Interleave Method And Driving Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인터리브 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 배터리에 연결되며 제1 고주파 변압기를 포함하는 제1 입력 모듈, 상기 제1 고주파 변압기를 통하여 상기 제1 입력 모듈에 연결되는 제1 출력 모듈을 포함하는 제1 컨버터, 상기 제1 컨버터에 병렬로 상기 배터리에 연결되며 제2 고주파 변압기를 포함하는 제2 입력 모듈, 상기 제2 고주파 변압기를 통하여 상기 제2 입력 모듈에 연결되는 제2 출력 모듈을 포함하는 제2 컨버터, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터의 일측에 병렬로 연결되는 상기 배터리, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 연결되는 부하, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터를 인터리브 방식으로 구동하기 위하여 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 포함된 스위칭 소자들의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 인터리브 스위치 제어 회로를 포함하는 인터리브 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 구성과 이의 구동 방법을 개시한다.The present invention relates to a bi-directional DC / DC converter system driven in an interleaved manner, the present invention is a first input module connected to a battery and including a first high frequency transformer, the first input module through the first high frequency transformer A first converter comprising a first output module coupled to the first converter, a second input module connected to the battery in parallel to the first converter and including a second high frequency transformer, and the second input module through the second high frequency transformer A second converter including a second output module connected to the first converter, a load connected to the battery, the first converter and the second converter connected in parallel to one side of the first converter and the second converter, and the first converter Turn-on and turn-on of switching elements included in the first converter and the second converter for interleaving the converter and the second converter in an interleaved manner. Disclosed is a configuration of a bidirectional DC / DC converter system driven in an interleaved manner including an interleaved switch control circuit for controlling off and a driving method thereof.

Description

인터리브 방식으로 구동되는 양방향 ＤＣ/ＤＣ 컨버터 시스템 및 이의 구동 방법{Bidirectional DC/DC Converter System Using Interleave Method And Driving Method thereof}Bidirectional DC / DC Converter System Using Interleave Method And Driving Method

본 발명은 양방향 컨버터 시스템에 관한 것으로, 특히 보다 간소화된 구조를 채택하면서도 효과적은 시스템 구동을 지원하는 인터리브 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템 및 이의 구동 방법에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bidirectional converter system, and more particularly, to a bidirectional DC / DC converter system driven in an interleaved manner to support efficient system driving while adopting a more simplified structure and a driving method thereof.

일반적으로 DC/DC 컨버터는 한 방향으로 즉 고압측 전압에서 저압측 전압으로 전압을 강하시키는 구성을 포함하거나 혹은 저압측 전압에서 고압측 전압으로 전압을 상승시키는 구성으로 되어 있다. In general, the DC / DC converter includes a configuration in which the voltage is dropped from one side of the high voltage side to the low voltage side, or the voltage is increased from the low voltage side to the high voltage side.

한편 차량에서는 각각 상이한 전압 값 예를 들면 고압측 전압 및 저압측 전압을 갖는 배터리를 이용하는 2개의 직류 전원계를 갖는다. 그 때문에 고효율을 요구하는 차량에서 2개의 직류 전원계간 즉 저압에서 고압 혹은 고압측 전압에서 저압측 전압으로의 전압 변환을 상호 수행하여 한정된 에너지를 효율적으로 이용하는 방법이 제안되고 있다. 그리고 상호 전력을 융통하는 경우 일반적으로 직류 전원계간에 직류 승압 회로와 직류 강압 회로를 병렬로 배치하고, 이들을 적절하게 사용하는 양방향의 DC/DC 컨버터의 구성이 채용되어 왔다. On the other hand, the vehicle has two DC power systems each using a battery having a different voltage value, for example, a high voltage side voltage and a low voltage side voltage. Therefore, in a vehicle requiring high efficiency, a method of efficiently using limited energy by performing a voltage conversion between two DC power supply systems, namely, low to high voltage or high voltage to low voltage, has been proposed. In the case of the mutual power distribution, generally, a DC bidirectional DC / DC converter has been adopted in which a DC booster circuit and a DC step-down circuit are arranged in parallel between DC power systems, and these are appropriately used.

이러한 종래의 승압형 컨버터는 PWM(Power Width Modulation) 듀티비 및 변압기의 변압비를 이용하여 승압하는 방식으로 개발되었다. 이 중 단일 컨버터는 스위칭 소자의 정격 전압 및 전류에 따른 소자선정과 변압기의 코어선정 및 제작이 어려운 단점을 안고 있다. 이 문제를 해결하기 위해 종래에는 병렬로 구성된 2개의 컨버터를 사용하는 방법이 개발되었으나 입력전류 및 출력 전압 리플이 크게 나타나는 문제가 있었다. Such a conventional step-up converter has been developed in such a manner as to boost by using a power width modulation (PWM) duty ratio and a transformer ratio of a transformer. Among them, a single converter has a disadvantage in that it is difficult to select a device according to a rated voltage and a current of a switching device, and to select and manufacture a core of a transformer. In order to solve this problem, a conventional method using two converters configured in parallel has been developed, but the input current and the output voltage ripple are large.

여기서 입출력 리플 성분을 감소시키기 위해서는 커패시터의 용량을 크게 하거나 주파수를 증가시켜 주기를 짧게 하는 방법 즉 주파수를 높이는 방법이 있다. 그러나 커패시터의 용량을 너무 크게 할 경우 시정수 증가로 인한 응답성이 현저하게 줄어드는 문제가 있으며 컨버터의 크기가 커지는 문제점이 있다. 또한 주파수를 높이면 높일수록 스위칭 손실과 스트레스가 커지는 문제점이 있다. In order to reduce the input / output ripple component, there is a method of increasing the capacity of the capacitor or increasing the frequency to shorten the cycle, that is, increasing the frequency. However, if the capacity of the capacitor is too large, there is a problem that the response due to the increase of time constant is significantly reduced, and the size of the converter increases. In addition, the higher the frequency, the higher the switching loss and the stress is a problem.

따라서 본 발명의 목적은 입출력 리플 성분을 줄여 출력단 필터 설계를 생략하거나 개수를 줄일 수 있도록 병렬 구성의 컨버터를 인터리브 방식을 이용하여 제어하고, 영전류 스위칭 제어를 위해 변압기의 누설리액턴스와 하프브리지 형태의 스너버 커패시터를 이용하여 공진회로를 구성함으로써 시스템의 소형 경량화를 구현할 수 있는 인터리브 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템 및 이의 구동 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to control the parallel converter using the interleaved method to reduce the input and output ripple component to reduce or reduce the number of output stage filter design, and the leakage reactance and half bridge type of transformer for zero current switching control The present invention provides a bidirectional DC / DC converter system driven in an interleaved manner to realize a compact and lightweight system by configuring a resonance circuit using a snubber capacitor, and a driving method thereof.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배터리에 연결되며 제1 고주파 변압기를 포함하는 제1 입력 모듈, 상기 제1 고주파 변압기를 통하여 상기 제1 입력 모듈에 연결되는 제1 출력 모듈을 포함하는 제1 컨버터, 상기 제1 컨버터에 병렬로 상기 배터리에 연결되며 제2 고주파 변압기를 포함하는 제2 입력 모듈, 상기 제2 고주파 변압기를 통하여 상기 제2 입력 모듈에 연결되는 제2 출력 모듈을 포함하는 제2 컨버터, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터의 일측에 병렬로 연결되는 상기 배터리, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 연결되는 부하, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터를 인터리브 방식으로 구동하기 위하여 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 포함된 스위칭 소자들의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 인터리브 스위치 제어 회로를 포함하는 인터리브 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 구성을 개시한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first input module connected to a battery and including a first high frequency transformer, and a first output module connected to the first input module through the first high frequency transformer. A second input module including a converter, a second input module connected to the battery in parallel to the first converter and including a second high frequency transformer, and a second output module connected to the second input module through the second high frequency transformer. To drive the converter, the battery connected in parallel to one side of the first converter and the second converter, the load connected to the first converter and the second converter, the first converter and the second converter in an interleaved manner And an interleaved switch control circuit for controlling turn-on and turn-off of switching elements included in the first converter and the second converter. It discloses a structure of a two-way DC / DC converter system is driven in the emitter rib method.

여기서 상기 제1 입력 모듈은 상기 배터리에 풀 브리지 형태로 연결되어 스위칭되는 제1 스위칭 소자들, 상기 제1 스위칭 소자들과 연결되며 상기 제1 출력 모듈에 대하여 일정 변압비를 제공하는 상기 제1 고주파 변압기, 상기 제1 스위칭 소자들과 상기 제1 고주파 변압기 사이에 배치되는 제1 인덕터를 포함하며, 상기 제1 출력 모듈은 상기 제1 고주파 변압기의 일단이 접속되는 노드와, 상기 노드에 하프브리지 형태로 각각 연결된 제2 스위칭 소자들, 상기 제2 스위칭 소자들에 각각 연결되는 제11 스너버 커패시터들 및 제12 스너버 커패시터를 포함하며, 상기 제2 입력 모듈은 상기 배터리 대하여 풀 브리지 형태로 연결되는 제3 스위칭 소자들, 상기 제2 출력 모듈에 대하여 일정 변압비를 제공하는 상기 제2 고주파 변압기, 상기 제3 스위칭 소자들과 상기 제2 고주파 변압기 사이에 배치되는 제2 인덕터를 포함하며, 상기 제2 출력 모듈은 상기 제2 고주파 변압기의 일단이 접속되는 노드와, 상기 노드에 하프브리지 형태로 연결되는 제4 스위칭 소자들, 상기 제4 스위칭 소자들에 각각 연결되는 제21 스너버 커패시터 및 제22 스너버 커패시터를 포함할 수 있다.The first input module may include first switching elements connected to the battery in a full bridge form and switched, the first high frequency elements connected to the first switching elements and providing a constant voltage ratio with respect to the first output module. A transformer, a first inductor disposed between the first switching elements and the first high frequency transformer, wherein the first output module comprises: a node to which one end of the first high frequency transformer is connected; Second switching elements connected to each other, the eleventh snubber capacitors and the twelfth snubber capacitors respectively connected to the second switching elements, and the second input module is connected to the battery in a full bridge form. Third switching elements, the second high frequency transformer, the third switching elements and the second transformer providing a constant voltage ratio with respect to the second output module. A second inductor disposed between the second high frequency transformers, wherein the second output module includes: a node to which one end of the second high frequency transformer is connected; and fourth switching elements connected to the node in a half bridge form; It may include a twenty-first snubber capacitor and a twenty-second snubber capacitor respectively connected to the fourth switching elements.

특히 상기 스위치 제어 회로는 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와 상기 제11 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태, 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와 상기 제12 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태, 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와 상기 제21 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태 및 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와 상기 제22 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태가 각각 교번되게 수행되도록 제어할 수 있다.In particular, the switch control circuit may include a series resonant type including the first inductor and the eleventh snubber capacitor by controlling the switching elements, and controlling the switching elements to include the first inductor and the twelfth snubber capacitor. A series resonance type, a series resonance type including the second inductor and the twenty-first snubber capacitor by controlling the switching elements, and a series resonance type including the second inductor and the twenty-second snubber capacitor by controlling the switching elements. The shapes can be controlled to be performed alternately.

한편 상기 제1 고주파 변압기는 상기 제1 입력 모듈 및 제1 출력 모듈에 대하여 1:1 변압비를 제공하며, 상기 제2 고주파 변압기 상기 제2 입력 모듈 및 제2 출력 모듈에 대하여 1:1 변압비를 제공할 수 있다.Meanwhile, the first high frequency transformer provides a 1: 1 transformer ratio with respect to the first input module and the first output module, and the 1: 1 transformer ratio with respect to the second input module and the second output module. Can be provided.

본 발명은 또한, 배터리, 상기 배터리에 병렬로 연결되며 스위칭 소자들과 제1 인덕터 및 제1 고주파 변압기와 하프브리지 형태로 배치되는 제11 스너버 커패시터 및 제12 스너버 커패시터를 포함하는 제1 컨버터와, 상기 배터리에 병렬로 연결되며 스위칭 소자들과 제2 인덕터 및 제2 고주파 변압기와 하프브리지 형태로 배치되는 제21 스너버 커패시터 및 제22 스너버 커패시터를 포함하는 제2 컨버터, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 연결되는 부하를 포함하는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 구동 방법에 있어서, 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와, 제1 고주파 변압기, 상기 제11 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제1 단계, 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와, 제1 고주파 변압기, 상기 제12 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제2 단계, 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와, 제2 고주파 변압기, 상기 제21 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제3 단계 및 상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와, 제2 고주파 변압기, 상기 제22 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제4 단계가 각각 교번되게 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 인터리브 구동 방법의 구성을 개시한다.The present invention also includes a battery, a first converter connected in parallel to the battery and including a switching element, a first inductor, an eleventh snubber capacitor, and a twelfth snubber capacitor arranged in a half bridge shape with the first high frequency transformer. And a second converter including a twenty-first snubber capacitor and a twenty-second snubber capacitor connected in parallel to the battery and disposed in a half-bridge with switching elements, a second inductor, a second high frequency transformer, and the first converter. And a load connected to the second converter, the method comprising: controlling the switching elements to include the first inductor, the first high frequency transformer, and the eleventh snubber capacitor; A first step of forming a series resonance form, the switching elements are controlled to control the first inductor, the first high frequency transformer, the twelfth snubber A second step of forming a series resonant form including a capacitor; a third step of forming a series resonant form including the second inductor, a second high frequency transformer, and the twenty-first snubber capacitor by controlling the switching elements; And controlling the switching elements such that a fourth step of forming a series resonance form including the second inductor, the second high frequency transformer, and the twenty-second snubber capacitor is alternately performed. A configuration of an interleaved driving method of a / DC converter system is disclosed.

특히 상기 구동 방법은 상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계, 상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계, 상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계, 상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계 중 적어도 하나를 구성하여 상기 배터리 전력을 상기 부하에 공급하는 모드를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.In particular, the driving method controls the switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to form the series resonance form of the first step, and controls the switching elements of the full bridge connected to the second high frequency transformer to the third step. Configuring a series resonant shape of the first step by controlling switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to configure the series resonant shape of the first step and controlling the switching elements of the full bridge connected to the second high frequency transformer Configuring the series resonance form of the fourth stage, controlling switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to configure the series resonance form of the second stage and switching of the full bridge connected to the second high frequency transformer Controlling the devices to form a series resonant configuration of the third step; Controlling the switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to form the series resonance form of the second step, and controlling the switching elements of the full bridge connected to the second high frequency transformer to control the series resonance form of the fourth step. And configuring a mode for supplying the battery power to the load by configuring at least one of the configuring steps.

또한 상기 구동 방법은 상기 제11 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제21 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계, 상기 제11 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제22 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계, 상기 제12 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제21 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계, 상기 제12 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제22 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계 중 적어도 하나를 포함하여 상기 부하 측 전력을 상기 배터리 측에 공급하도록 제어하는 충전 모드를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.The driving method may be configured to control the switching element adjacent to the eleventh snubber capacitor to form a series resonance form of the first stage, and to control the switching element adjacent to the twenty-first snubber capacitor to control the switching element adjacent to the eleventh snubber capacitor. Configuring a series resonance form, controlling a switching element adjacent to the eleventh snubber capacitor to configure a series resonance form of the first step, and controlling a switching element adjacent to the twenty-second snubber capacitor Configuring a series resonance form of four steps, controlling a switching element adjacent to the twelfth snubber capacitor to configure a series resonance form of the second step, and controlling a switching element adjacent to the twenty-first snubber capacitor Configuring a series resonance form of the third step to control the switching element adjacent to the twelfth snubber capacitor Configuring the series resonance form of the system, and controlling at least one switching element adjacent to the twenty-second snubber capacitor to configure the series resonance form of the fourth step. Driving a charging mode to control the supply.

여기서 상기 제1 고주파 변압기는 상기 제1 입력 모듈 및 제1 출력 모듈에 대하여 1:1 변압비를 제공하며, 상기 제2 고주파 변압기 상기 제2 입력 모듈 및 제2 출력 모듈에 대하여 1:1 변압비를 제공할 수 있다.Here, the first high frequency transformer provides a 1: 1 transformer ratio with respect to the first input module and the first output module, and the second transformer module has a 1: 1 transformer ratio with respect to the second input module and the second output module. Can be provided.

본 발명의 인터리브 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템 및 이의 구동 방법에 따르면, 본 발명은 C/DC 컨버터의 전체 사이즈 및 효율을 증대시키기 위해 DC/DC 컨버터의 전력밀도를 높이며, 커패시터 사이즈 감소를 위한 입출력 전류 리플 감소를 지원한다.According to the bi-directional DC / DC converter system and the driving method thereof driven in the interleaved manner of the present invention, the present invention increases the power density of the DC / DC converter to increase the overall size and efficiency of the C / DC converter, reducing the capacitor size Supports input and output current ripple reduction.

특히 본 발명은 인터리브 제어를 적용함으로서 입력 전류 리플 및 출력 전압 리플을 감소시킬 수 있도록 지원하고, 영전류 스위칭 제어를 위해 변압기의 누설리액턴스와 하프브리지 스너버 커패시터를 이용하여 공진회로를 구성함으로써 시스템의 소형 경량화를 실현할 수 있도록 지원한다.In particular, the present invention supports the reduction of input current ripple and output voltage ripple by applying interleave control, and configures a resonance circuit using a leakage reactance of a transformer and a half bridge snubber capacitor for zero current switching control. Support to realize small size and light weight.

도 1은 종래 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 양방향 DC/DC 컨버터 시스템 구동을 위해 공급되는 신호 파형도를 나타낸 도면.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인터리브 구동 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터의 배터리 방전 모드 각 구간에서의 동작 상태를 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인터리브 구동 방식으로 구동되는 양방향 DC/DC 컨버터의 배터리 충전 모드 각 구간에서의 동작 상태를 설명하기 위한 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a conventional bidirectional DC / DC converter system.
2 is a signal waveform diagram supplied to drive a bidirectional DC / DC converter system according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are diagrams for explaining an operating state in each battery discharge mode section of a bidirectional DC / DC converter driven by an interleaved driving method according to an embodiment of the present invention.
7 to 10 are views for explaining the operating state in each section of the battery charging mode of the bi-directional DC / DC converter driven by the interleaved drive method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the embodiment of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to disturb the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be water and variations.

이하에서 설명하는 본 발명은 신재생 에너지 및 전기자동차 등에 사용되는 DC/DC 컨버터 장치의 제어와 시스템 구성에 관한 기술로서 DC/DC 컨버터의 효율을 개선하고 소형, 경량화를 달성할 수 있다.The present invention described below is a technique related to the control and system configuration of the DC / DC converter device used in new renewable energy and electric vehicles, etc. can improve the efficiency of the DC / DC converter, and can achieve a compact and lightweight.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a bidirectional DC / DC converter system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리(Vin), 배터리(Vin)에 병렬로 각각 연결되는 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120), 부하(R)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120)에 포함된 스위치들을 제어하기 위한 인터리브 스위치 제어 회로(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention includes a battery V in and a first converter 110 and a second converter 120 connected in parallel to the battery V in , respectively. It may be configured to include a load (R), it may include an interleaved switch control circuit 130 for controlling the switches included in the first converter 110 and the second converter 120.

제1 컨버터(110)는 배터리(Vin)와 부하(R) 사이에 배치되며 인터리브 스위치 제어 회로(130)의 제어에 따라 배터리(Vin) 전력을 부하(R)측에 승압하여 공급하거나 부하(R) 측 전력을 배터리(Vin) 측으로 공급하는 구성이다. 이러한 제1 컨버터(110)는 제1 고주파 변압기(Tr1)를 포함하는 제1 입력 모듈(111)과, 제1 출력 모듈(121)을 포함하여 구성될 수 있다. The first converter 110 is disposed between the battery (V in ) and the load (R) and under the control of the interleave switch control circuit 130 to boost or supply the battery (V in ) power to the load (R) side or load It is a configuration for supplying the (R) side power to the battery V in side. The first converter 110 may include a first input module 111 including the first high frequency transformer Tr 1 and a first output module 121.

제1 입력 모듈(111)은 배터리(Vin)에 브리지 형태로 연결되며 고속 스위칭 동작을 지원하는 제1 스위칭 소자들 즉 제11 내지 제14 스위칭 소자들(SW11, SW12, SW13, SW14)과, 제1 인덕터(La1) 및 제1 고주파 변압기(Tr1)를 포함할 수 있다. 제11 내지 제14 스위칭 소자들(SW11, SW12, SW13, SW14)은 배터리(Vin)에 대하여 각각 병렬로 연결되는 제11 스위칭 소자(SW11) 및 제12 스위칭 소자(SW12)와 제11 스위칭 소자(SW11)에 직렬로 연결되는 제13 스위칭 소자(SW13) 및 제12 스위칭 소자(SW12)에 직렬로 연결되는 제14 스위칭 소자(SW14)를 포함할 수 있다. The first input module 111 is bridged to the battery V in and includes first switching elements that support high-speed switching operations, that is, the eleventh through fourteenth switching elements SW 11 , SW 12 , SW 13 , and SW. 14) may include a first inductor (L a1) and first high-frequency transformer (Tr 1). The eleventh to fourteenth switching elements SW 11 , SW 12 , SW 13 , and SW 14 are connected to the battery V in in parallel with the eleventh switching element SW 11 and the twelfth switching element SW 12, respectively. ) And a thirteenth switching element SW 13 connected in series to the eleventh switching element SW 11 and a fourteenth switching element SW 14 connected in series to the twelfth switching element SW 12 . .

제1 고주파 변압기(Tr1)의 일단은 제11 스위칭 소자(SW11)와 제13 스위칭 소자(SW13) 사이의 노드에 접속되며, 제1 고주파 변압기(Tr1)의 타단은 제12 스위치 소자(12)와 제14 스위칭 소자(SW14) 사이의 노드에 접속된다. 그리고 제1 인덕터(La1)는 제11 스위칭 소자(SW11)와 제1 고주파 변압기(Tr1) 사이에 접속될 수 있다. 여기서 제1 고주파 변압기(Tr1)는 제1 입력 모듈(111) 및 제1 출력 모듈(121) 측에 대하여 1:1 변압비를 가지며 구성된다.One end of the first high frequency transformer Tr 1 is connected to a node between the eleventh switching element SW 11 and the thirteenth switching element SW 13 , and the other end of the first high frequency transformer Tr 1 is the twelfth switch element. is connected to the node between 12 and claim 14, the switching element (SW 14). And a first inductor (L a1) may be connected between the 11 switching elements (SW 11) and a first high-frequency transformer (Tr 1). Here, the first high frequency transformer Tr 1 has a 1: 1 transformer ratio with respect to the side of the first input module 111 and the first output module 121.

제1 출력 모듈(121)은 제1 고주파 변압기(Tr1)의 일단이 접속되는 노드와, 상기 노드에 병렬로 각각 연결된 제2 스위칭 소자들 즉 제15 스위칭 소자(SW15) 및 제16 스위칭 소자(SW16)를 포함하며, 제15 스위칭 소자(SW15)에 병렬로 연결되는 제11 스너버 커패시터(Cs11), 제16 스위칭 소자(SW16)에 병렬로 연결되는 제12 스너버 커패시터(Cs12)를 포함한다. 제1 고주파 변압기(Tr1)의 타단은 제11 스너버 커패시터(Cs11)와 제12 스너버 커패시터(Cs12) 사이의 노드에 접속된다.The first output module 121 includes a node to which one end of the first high frequency transformer Tr 1 is connected, and second switching elements connected to the node in parallel, that is, a fifteenth switching element SW 15 and a sixteenth switching element. (SW 16 ), an eleventh snubber capacitor Cs 11 connected in parallel to a fifteenth switching element SW 15 , and a twelfth snubber capacitor connected in parallel to a sixteenth switching element SW 16 ( Cs 12 ). The other end of the first high frequency transformer Tr 1 is connected to a node between the eleventh snubber capacitor Cs 11 and the twelfth snubber capacitor Cs 12 .

제2 컨버터(120)는 배터리(Vin)와 부하(R) 사이에 배치되며 인터리브 스위치 제어 회로(130)의 제어에 따라 배터리(Vin) 전력을 부하(R)측에 승압하여 공급하거나 부하(R) 측 전력을 배터리(Vin) 측으로 공급하는 구성이다. 이러한 제2 컨버터(120)는 제2 고주파 변압기(Tr2)를 포함하는 제2 입력 모듈(112)과, 제2 출력 모듈(122)을 포함하여 구성될 수 있다. Second converter 120, a battery (V in) and the load (R) is disposed between the interleaved switch control according to the control circuit 130 of the battery (V in) the power to the step-up to the load (R) side of the supply or the load It is a configuration for supplying the (R) side power to the battery V in side. The second converter 120 may include a second input module 112 including a second high frequency transformer Tr 2 , and a second output module 122.

제2 입력 모듈(112)은 제1 입력 모듈(111)과 동일한 형태로 구성될 수 있다. 즉 제2 입력 모듈(112)은 제3 스위칭 소자들 즉 제21 내지 제24 스위칭 소자들(SW21, SW22, SW23, SW24)과, 제2 인덕터(La2), 제2 고주파 변압기(Tr2)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 제21 내지 제24 스위칭 소자들(SW21, SW22, SW23, SW24)은 제1 입력 모듈(111)에 배치된 제11 내지 제14 스위칭 소자들(SW11, SW12, SW13, SW14)과 동일한 형태로 동일한 소자들로 구성될 수 있다. 이에 따라 제2 고주파 변압기(Tr2) 역시 제2 입력 모듈(112)에 포함된 제21 스위칭 소자(SW21)와 제23 스위칭 소자(SW23) 사이의 노드에 일단이 접속되며, 타단이 제22 스위칭 소자(SW22)와 제24 스위칭 소자(SW24) 사이의 노드에 접속된다. 제2 인덕터(La2)는 제21 스위칭 소자(SW21)와 제23 스위칭 소자(SW23) 사이의 노드 및 제2 고주파 변압기(Tr2) 사이에 배치될 수 있다. 제2 고주파 변압기(Tr2)는 제1 고주파 변압기(Tr1)와 동일하게 제2 입력 모듈(112) 및 제2 출력 모둘(122)에 대하여 1:1 변압비를 제공한다.The second input module 112 may be configured in the same form as the first input module 111. That is, the second input module 112 includes the third switching elements, that is, the 21 st through 24 th switching elements SW 21 , SW 22 , SW 23 , and SW 24 , the second inductor La a2 , and the second high frequency transformer. It may be configured to include (Tr 2 ). Herein, the twenty-first to twenty-fourth switching elements SW 21 , SW 22 , SW 23 , and SW 24 are the eleventh to fourteenth switching elements SW 11 , SW 12 , and SW 13 disposed in the first input module 111. , SW 14 ) may be composed of the same elements in the same form. Accordingly, one end of the second high frequency transformer Tr 2 is also connected to a node between the twenty-first switching device SW 21 and the twenty-third switching device SW 23 included in the second input module 112. It is connected to a node between the twenty- second switching element SW 22 and the twenty-fourth switching element SW 24 . The second inductor La a2 may be disposed between the node between the twenty-first switching element SW 21 and the twenty-third switching element SW 23 and the second high frequency transformer Tr 2 . The second high frequency transformer Tr 2 provides a 1: 1 transformer ratio with respect to the second input module 112 and the second output module 122, similarly to the first high frequency transformer Tr 1 .

제2 출력 모듈(122)은 제1 출력 모듈(121)과 유사한 형태로 구성될 수 있다. 즉 제2 고주파 변압기(Tr2)의 일단이 접속되는 노드와, 상기 노드에 병렬로 각각 연결되는 제4 스위칭 소자들 즉, 제25 스위칭 소자(SW25) 및 제26 스위칭 소자(SW26)를 포함한다. 그리고 제2 출력 모듈(122)은 제25 스위칭 소자(SW25)와 병렬로 연결되는 제21 스너버 커패시터(Cs21) 및 제26 스위칭 소자(SW26)와 병렬로 연결되는 제22 스너버 커패시터(Cs22)를 포함한다.The second output module 122 may be configured in a similar form to the first output module 121. That is, the node to which one end of the second high frequency transformer Tr 2 is connected, and the fourth switching elements connected to the node in parallel, that is, the 25 th switching element SW 25 and the 26 th switching element SW 26, respectively. Include. The second output module 122 is a twenty-first snubber capacitor Cs 21 connected in parallel with the twenty-seventh switching element SW 25 and a twenty-second snubber capacitor connected in parallel with the twenty-sixth switching element SW 26 . (Cs 22 ).

부하(R)는 제1 출력 모듈(121)과 제2 출력 모듈(122) 사이에 배치된다. 즉 부하(R)는 제15 스위칭 소자(SW15)와 제11 스너버 커패시터(Cs11) 사이의 노드와 제26 스위칭 소자(SW26)와 제22 스너버 커패시터(Cs22) 사이의 노드 사이에 접속될 수 있다.The load R is disposed between the first output module 121 and the second output module 122. That is, the load R is between a node between the fifteenth switching element SW 15 and the eleventh snubber capacitor Cs 11 and a node between the twenty-six switching element SW 26 and the twenty-second snubber capacitor Cs 22 . Can be connected to.

인터리브 스위치 제어 회로(130)는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)을 기반으로 배터리(Vin)의 방전 모드 및 충전 모드를 지원하기 위한 스위치들의 제어를 수행하는 구성이다. 이러한 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)에 포함된 각 스위치들의 턴-온 상태 및 턴-오프 상태를 제어한다. 특히 본 발명의 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제1 컨버터(110)와 제2 컨버터(120) 구동을 일정 위상 차이를 두고 구동하여 입력 및 출력 리플을 억제 또는 저감하도록 지원할 수 있다. 또한 본 발명의 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 각 스위칭 소자들과 인덕터, 고주파 변압기 및 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 회로를 형성하여 영전류 스위칭이 수행되도록 지원할 수 있다. The interleaved switch control circuit 130 is a component that controls the switches for supporting the discharge mode and the charge mode of the battery V in based on the bidirectional DC / DC converter system 100. The interleaved switch control circuit 130 controls the turn-on state and turn-off state of each switch included in the bidirectional DC / DC converter system 100. In particular, the interleave switch control circuit 130 of the present invention may drive the first converter 110 and the second converter 120 with a certain phase difference, thereby supporting or reducing input and output ripple. In addition, the interleaved switch control circuit 130 of the present invention may support zero current switching by forming a series resonant circuit including each switching element, an inductor, a high frequency transformer, and a snubber capacitor.

상술한 바와 같이 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리(Vin)에 병렬로 연결되는 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120) 내에서 제1 입력 모듈(111)과 제2 입력 모듈(112) 각각에 1:1 변압비로 배치되는 제1 출력 모듈(121) 및 제2 입력 모듈(112)을 포함하여 구성되며, 제1 출력 모듈(121) 및 제2 출력 모듈(122) 사이에 배치되는 부하(R)를 포함하여 구성될 수 있다.As described above, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention may be connected to the first input module 111 in the first converter 110 and the second converter 120 connected in parallel to the battery V in . Each of the second input module 112 includes a first output module 121 and a second input module 112 disposed at a 1: 1 transformer ratio. The first output module 121 and the second output module ( It may be configured to include a load (R) disposed between the 122.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 고주파 변압기의 변압비를 1:1로 유지할 수 있어 부하 분담률을 일정하게 유지하며 2차측 출력 모듈(120)의 직렬구조와 배압회로를 이용한 일정 배수의 승압이 가능도록 지원한다. 또한 본 발명의 시스템(100)은 고효율을 위해 고주파 변압기들의 누설인덕턴스와 스너버 커패시터들의 성분을 이용하여 공진회로를 구성함으로서 별도의 수동소자가 필요 없이 컨버터 시스템을 구축함으로써 시스템 전체 사이즈 및 전력밀도를 높일 수 있다.The bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention having such a configuration can maintain a transformer ratio of a high frequency transformer at a ratio of 1: 1, thereby maintaining a constant load sharing ratio, and a series structure and a back pressure of the secondary output module 120. It supports to boost the power of a certain multiple by using a circuit. In addition, the system 100 of the present invention configures a resonant circuit using the leakage inductance of the high frequency transformers and the components of the snubber capacitors for high efficiency, thereby constructing a converter system without the need for a separate passive element, thereby improving the overall size and power density of the system. It can increase.

특히 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제1 컨버터(110)와 제2 컨버터(120)를 인터리브 구동 방식으로 제어하여 입출력 리플을 저감함으로써 입출력 단에 배치되는 필터 설계를 제거하거나 축소시킬 수 있도록 지원한다. 이에 따라 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 보다 간소화된 형태의 구조를 제공하면서도 고효율을 달성할 수 있도록 지원한다.In particular, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention eliminates or reduces the filter design disposed at the input / output stage by controlling the first converter 110 and the second converter 120 in an interleaved driving manner to reduce input / output ripple. Support it Accordingly, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention supports a high efficiency while providing a more simplified structure.

상술한 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 입력 측 배터리(Vin)를 이용할 경우, 배터리 방전모드와 충전모드로 동작할 수 있다. 이러한 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 구동과 관련하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.The bidirectional DC / DC converter system 100 described above may operate in a battery discharge mode and a charge mode when the input side battery V in is used. The driving of the bidirectional DC / DC converter system 100 will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 구동을 위한 각 스위칭 소자들 제어를 위해 공급되는 신호 파형도이다.2 is a signal waveform diagram supplied for controlling each switching element for driving the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명의 스위칭 소자들의 제어는 풀 브리지 형태로 배치된 스위칭 소자들이 일정 위상 차이를 가지며 인터리브 방식으로 구동됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that in the control of the switching elements of the present invention, switching elements arranged in a full bridge form are driven in an interleaved manner with a predetermined phase difference.

도 3은 방전 모드에 해당하며 도 2의 A 구간에서의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 방전 모드 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram illustrating a discharge mode operation state of the bidirectional DC / DC converter system 100 corresponding to the discharge mode in section A of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 배터리 방전 모드 A 구간에서 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제12 스위칭 소자(SW12)와 제13 스위칭 소자(SW13)가 턴-온 되고, 제11 스위칭 소자(SW11)와 제14 스위칭 소자(SW14)가 턴-오프 된다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제12 스위칭 소자(SW12)와 제13 스위칭 소자(SW13) 턴-온을 위한 제어 신호를 각 스위칭 소자에 공급할 수 있다. 이에 따라 제1 입력 전류(I11)는 제12 스위칭 소자(SW12)와 제13 스위칭 소자(SW13)를 통하여 2차측 제1 출력 모듈(121)에 전달되어 제1 출력 전류(I21)로 공급될 수 있다. 2차측 제1 출력 모듈(121)에 전달된 제1 출력 전류(I21)는 제16 스위칭 소자(SW16)를 도통시켜 제1 인덕터(La1)와, 제1 고주파 변압기(Tr1), 제12 스너버 커패시터(Cs12)를 포함하는 직렬 공진 회로 형태를 갖추고 입력 측의 전력을 부하(R)측으로 공급하게 된다. 즉 제1 컨버터(110)가 직렬 공진 상태에서 공급하는 전력이 부하(R)측에 공급된다.2 and 3, in the bidirectional DC / DC converter system 100 in the battery discharge mode A section, the twelfth switching device SW 12 and the thirteenth switching device SW 13 are turned on, and the eleventh switching device 11 is turned on. The switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 are turned off. To this end, the interleaved switch control circuit 130 may supply control signals for turning on the twelfth switching element SW 12 and the thirteenth switching element SW 13 to each switching element. Accordingly, the first input current I 11 is transmitted to the secondary side first output module 121 through the twelfth switching element SW 12 and the thirteenth switching element SW 13 , and thus the first output current I 21 . Can be supplied. The first output current I 21 transmitted to the secondary side first output module 121 conducts the sixteenth switching element SW 16 to conduct the first inductor L a1 , the first high frequency transformer Tr 1 , It has a form of a series resonant circuit including a twelfth snubber capacitor Cs 12 and supplies power of an input side to a load R side. That is, the power supplied by the first converter 110 in the series resonance state is supplied to the load R side.

한편 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 방전 모드 A 구간에서 제22 스위칭 소자(SW22) 및 제23 스위칭 소자(SW23)가 턴-오프 상태를 유지하도록 제어하며, 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24)는 턴-온 상태가 될 수 있다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24)들의 턴-온을 위한 제어 신호를 생성하여 시스템(100)의 해당 스위칭 소자들에 공급하도록 제어할 수 있다. 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24)들이 턴-온되면 제2 입력 전류(I12)는 제2 고주파 변압기(Tr2)를 통하여 제2 출력 모듈(122)에 전달되어 제2 출력 전류(I22)로 공급될 수 있다. 제2 출력 전류(I22)는 제25 스위칭 소자(SW25)를 턴-온 시키게 되며, 결과적으로 제2 인덕터(La2)와, 제2 고주파 변압기(Tr2), 제21 스너버 커패시터(Cs21)를 포함하는 직렬 공진 회로를 구성하게 함으로써, 제2 컨버터(120)의 전력이 부하(R) 측으로 공급될 수 있다.Meanwhile, the bidirectional DC / DC converter system 100 controls the twenty-second switching device SW 22 and the twenty-third switching device SW 23 to be turned off in the battery discharge mode A section, and controls the twenty-first switching device ( SW 21 and the 24 th switching device SW 24 may be turned on. To this end, the interleaved switch control circuit 130 generates a control signal for turning on the twenty-first switching element SW 21 and the twenty-fourth switching element SW 24 to supply the corresponding switching elements of the system 100. Can be controlled. When the twenty-first switching element SW 21 and the twenty-fourth switching element SW 24 are turned on, the second input current I 12 is transferred to the second output module 122 through the second high frequency transformer Tr 2 . And may be supplied to the second output current I 22 . The second output current I 22 turns on the 25 th switching element SW 25. As a result, the second inductor La 2 , the second high frequency transformer Tr 2 , and the twenty-first snubber capacitor By configuring a series resonance circuit including Cs 21 ), power of the second converter 120 may be supplied to the load R side.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 방전 모드의 B 구간에서의 스위칭 상태를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a switching state in a section B of the discharge mode of the bidirectional DC / DC converter system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 및 도 4를 참조하면, 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 방전 모드 B 구간에서 제12 스위칭 소자(SW12)와 제13 스위칭 소자(SW13)는 턴-온 상태를 유지하고, 제11 스위칭 소자(SW11)와 제14 스위칭 소자(SW14) 역시 턴-오프 상태를 유지하도록 제어할 수 있다. 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제12 스위칭 소자(SW12)와 제13 스위칭 소자(SW13) 턴-온을 위한 제어 신호를 B 구간에서 지속적으로 공급할 수 있다. 이에 따라 제1 컨버터(110)는 A 구간에서와 같이 일정 전력을 부하(R) 측에 공급할 수 있다. 2 and 4, in the bidirectional DC / DC converter system 100, the twelfth switching device SW 12 and the thirteenth switching device SW 13 are turned on in the discharge mode B section. The eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 may also be controlled to maintain a turn-off state. The interleave switch control circuit 130 may continuously supply a control signal for turning on the twelfth switching element SW 12 and the thirteenth switching element SW 13 in the B section. Accordingly, the first converter 110 may supply a predetermined power to the load R side as in the A section.

한편 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 방전 모드의 B 구간에서 제22 스위칭 소자(SW22) 및 제23 스위칭 소자(SW23)가 턴-오프 상태에서 턴-온 상태로 변경되며, 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24)는 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이될 수 있다. 이에 따라 제2 입력 전류(I21)는 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제23 스위칭 소자(SW23)를 통하여 2차측 제2 출력 모듈(122)에 제2 출력 전류(I22)로 전달될 수 있다. 전달된 제2 출력 전류(I22)는 제26 스위칭 소자(SW26)를 도통시켜 제2 인덕터(La2)와, 제2 고주파 변압기(Tr2), 제22 스너버 커패시터(Cs22)를 포함하는 직렬 공진 회로를 구성할 수 있으며, 배터리(Vin)의 전력은 이 패스를 기반으로 입력 측 전력을 부하(R) 측으로 공급할 수 있다. 즉 B 구간에서 제2 컨버터(120)는 부하(R) 측에 일정 전력을 공급할 수 있다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제22 스위칭 소자(SW22) 및 제23 스위칭 소자(SW23)들의 턴-온을 위한 제어 신호를 생성하여 시스템에 공급하도록 제어할 수 있다. Meanwhile, in the bidirectional DC / DC converter system 100, the twenty-second switching device SW 22 and the twenty-third switching device SW 23 are changed from a turn-off state to a turn-on state in a section B of a battery discharge mode. The twenty-first switching device SW21 and the twenty-fourth switching device SW24 may be transitioned from a turn-on state to a turn-off state. Accordingly, the second input current I 21 is transferred to the secondary output module 122 as the second output current I 22 through the twenty-first switching device SW 21 and the twenty-third switching device SW 23 . Can be. The transferred second output current I 22 conducts the 26 th switching element SW 26 to connect the second inductor La a2 , the second high frequency transformer Tr 2 , and the twenty- second snubber capacitor Cs 22 . A series resonant circuit may be configured, and the power of the battery V in may supply the input side power to the load R side based on this pass. That is, in the B section, the second converter 120 may supply a predetermined power to the load R side. To this end, the interleaved switch control circuit 130 may generate a control signal for turning on the twenty-second switching element SW 22 and the twenty-third switching element SW 23 to supply the system.

상술한 바와 같이 B 구간에서는 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120)가 각각 공급하는 출력 전류가 부하(R)에 공급될 수 있다. 이러한 전력 공급은 A 구간에서의 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120)의 전력 공급과 동일하게 수행된다. 결과적으로 A 구간 및 B 구간에서 전력의 공급이 지속적으로 이루어짐으로 본 발명은 입출력 리플 발생이 억제할 수 있다. 입출력 리플 발생이 억제되는 경우 입출력 단에 리플 억제를 위해 설치되는 필터 구성은 생략될 수 있을 것이다.As described above, in the section B, output currents supplied by the first converter 110 and the second converter 120 may be supplied to the load R. FIG. This power supply is performed in the same manner as the power supply of the first converter 110 and the second converter 120 in the A section. As a result, since the supply of power is continuously performed in the A section and the B section, the input and output ripple can be suppressed in the present invention. When the generation of the input and output ripple is suppressed, the filter configuration installed to suppress the ripple in the input and output stage may be omitted.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 방전 모드의 C 구간에서의 스위칭 상태를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a switching state in the C section of the discharge mode of the bi-directional DC / DC converter system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 5를 참조하면, 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 방전 모드의 C 구간에서 제12 스위칭 소자(SW12)와 제13 스위칭 소자(SW13)는 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되고, 제11 스위칭 소자(SW11)와 제14 스위칭 소자(SW14) 역시 턴-오프 상태에서 턴-온 상태로 전환된다. 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제11 스위칭 소자(SW11)와 제14 스위칭 소자(SW14) 턴-온을 위한 제어 신호를 생성하여 해당 스위칭 소자들에 공급할 수 있다. 이에 따라 제1 입력 전류(I11)는 제11 스위칭 소자(SW11) 및 제14 스위칭 소자(SW14)를 통하여 제1 출력 모듈(121)에 제1 출력 전류(I21)로 전달될 수 있다. 제1 출력 모듈(121)에 전달된 제1 출력 전류(I21)는 제15 스위칭 소자(SW15)를 도통시켜 제1 인덕터(La1)와, 제1 고주파 변압기(Tr1), 제11 스너버 커패시터(Cs11)를 포함하는 직렬 공진 회로 형태를 갖추고 입력 측의 전력을 부하(R) 측으로 공급한다. 즉 C 구간에서 제1 컨버터(110)의 전력이 부하(R) 측에 공급된다.2 and 5, in the bidirectional DC / DC converter system 100, the twelfth switching device SW 12 and the thirteenth switching device SW 13 are turned on in the C-section of the discharge mode in a turn-on state. In the off state, the eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 are also switched from the turn-off state to the turn-on state. The interleaved switch control circuit 130 may generate a control signal for turning on the eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 and supply the same to the corresponding switching elements. Accordingly, the first input current I 11 may be delivered to the first output module 121 as the first output current I 21 through the eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 . have. The first output current I 21 transmitted to the first output module 121 conducts the fifteenth switching element SW 15 so that the first inductor L a1 , the first high frequency transformer Tr 1 , and the eleventh It has a form of a series resonant circuit including a snubber capacitor Cs 11 and supplies power on the input side to the load R side. That is, the power of the first converter 110 is supplied to the load (R) side in the C section.

한편 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 방전 모드의 C 구간에서 제22 스위칭 소자(SW22) 및 제23 스위칭 소자(SW23)가 턴-온 상태를 유지하며, 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제22 스위칭 소자(SW22)는 턴-오프 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라 제2 컨버터(120)는 B 구간에서와 같이 직렬 공진 회로를 통하여 부하(R) 측으로 공급될 수 있다.Meanwhile, in the bidirectional DC / DC converter system 100, the twenty-second switching device SW 22 and the twenty-third switching device SW 23 are turned on in the C section of the battery discharge mode, and the twenty-first switching device SW21 is used. ) And the twenty-second switching device SW22 may maintain a turn-off state. Accordingly, the second converter 120 may be supplied to the load R side through the series resonant circuit as in the B section.

상기 C 구간에서도 제1 컨버터(110)의 전력이 부하(R) 측으로 공급되며, 제2 컨버터(120)의 전력 또한 부하(R) 측으로 공급될 수 있다. 이에 따라 구간 변경이 발생하더라도 전력 공급의 변화가 없어 입출력 리플이 제거될 수 있다. In the C section, the power of the first converter 110 may be supplied to the load R side, and the power of the second converter 120 may also be supplied to the load R side. Accordingly, even when the section change occurs, the input / output ripple may be eliminated because there is no change in the power supply.

도 6은 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 배터리 방전 모드 D 구간 상태를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the battery discharge mode D interval state of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention.

도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 방전모드 D 구간에서는 제12 스위칭 소자(SW12)와 제13 스위칭 소자(SW13)는 턴-오프 상태를 유지하며, 제11 스위칭 소자(SW11)와 제14 스위칭 소자(SW14)는 턴??온 상태를 유지한다. 제11 스위칭 소자(SW11)와 제14 스위칭 소자(SW14)가 턴-온 상태를 유지하면, 제1 입력 전류(I11)는 제1 출력 모듈(121)의 제15 스위칭 소자(SW15)를 계속적으로 턴-온 시키게 되며 제1 인덕터(La1)와, 제1 고주파 변압기(Tr1), 제11 스너버 커패시터(Cs11)는 직렬 공진 형태로 구성될 수 있다. 결과적으로 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)에서 제1 컨버터(110)는 제11 스위칭 소자(SW11)와 제14 스위칭 소자(SW14)를 통하여 입력측 전력을 부하(R) 측으로 전달할 수 있다.2 and 6, in the bidirectional DC / DC converter system 100, the twelfth switching device SW 12 and the thirteenth switching device SW 13 are turned off in a battery discharge mode D section. The eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 remain turned on. When the eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 are turned on, the first input current I 11 is the fifteenth switching element SW of the first output module 1 21 . 15 ) is continuously turned on and the first inductor La 1 , the first high frequency transformer Tr 1 , and the eleventh snubber capacitor Cs 11 may be configured in series resonance. As a result, in the bidirectional DC / DC converter system 100, the first converter 110 may transfer the input side power to the load R side through the eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 .

한편, 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 방전모드 D 구간에서 제22 스위칭 소자(SW22)와 제23 스위칭 소자(SW23)가 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이되도록 제어한다. 한편 본 발명의 시스템(100)은 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24)는 턴-오프 상태에서 턴-온 상태로 천이되도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24) 턴-온을 위한 제어 신호를 공급할 수 있다. 한편 상기 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24)가 턴-온됨으로써 제2 입력 전류(I12)가 제2 고주파 변압기(Tr2)를 통하여 제2 출력 모듈(122)에 제2 출력 전류(I22)로 전달되며 이에 따라 제25 스위칭 소자(SW25)가 턴-온 된다. 결과적으로 제2 인덕터(La2)와, 제2 고주파 변압기(Tr2), 제21 스너버 커패시터(Cs21)가 직렬 공진 회로 형태를 구성하며, 제2 컨버터(120)의 전력은 부하(R) 측으로 공급될 수 있다. Meanwhile, the bidirectional DC / DC converter system 100 controls the twenty-second switching device SW 22 and the twenty-third switching device SW 23 to transition from a turn-on state to a turn-off state in the battery discharge mode D section. . Meanwhile, the system 100 of the present invention may control the twenty-first switching element SW 21 and the twenty-fourth switching element SW 24 to transition from the turn-off state to the turn-on state. To this end, the interleaved switch control circuit 130 may supply a control signal for turning on the twenty-first switching device SW 21 and the twenty-fourth switching device SW 24 . Meanwhile, in the bidirectional DC / DC converter system 100, since the twenty-first switching element SW 21 and the twenty-fourth switching element SW 24 are turned on, the second input current I 12 is the second high frequency transformer Tr 2. The second output current I 22 is transmitted to the second output module 122 through) so that the 25 th switching element SW 25 is turned on. As a result, the second inductor La 2 , the second high frequency transformer Tr 2 , and the twenty-first snubber capacitor Cs 21 form a series resonant circuit, and the power of the second converter 120 is loaded (R). ) Can be supplied to the side.

상술한 바와 같이 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120)가 지속적으로 부하(R) 측에 전력을 공급함으로써 입출력 리플이 억제될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 입출력 리플 억제에 따른 입출력 단에 설계될 필터를 생략할 수 있다. 또한 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 전력 공급 과정에서 인덕터와 스너버커패시터를 포함하는 직렬 공진 회로를 구성함으로 영전류 스위칭을 수행하여 스위칭에 따라 손실 억제 및 그에 따른 효율 증가를 획득할 수 있다. 실질적으로 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120) 내부에 배치된 스너버 커패시터들이 스위칭 소자들의 스위칭 동작 변화에 따라 직렬 공진 회로를 구성하는데 교번적으로 이용된다. 이에 따라 본 발명의 제1 컨버터(110) 및 제2 컨버터(120)는 스위칭 소자들이 동작하는 동안 직렬 공진 회로를 기반으로 입력 측 전력을 출력 측에 전달하며 이때 입출력 단에는 리플이 억제될 수 있다.As described above, in the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention, input / output ripple may be suppressed by the first converter 110 and the second converter 120 continuously supplying power to the load R side. . Accordingly, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention may omit the filter to be designed in the input and output stages according to the input and output ripple suppression. In addition, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention configures a series resonant circuit including an inductor and a snubber capacitor in the process of supplying power, thereby performing zero current switching to suppress loss and increase efficiency according to switching. can do. Subsequently, snubber capacitors disposed in the first converter 110 and the second converter 120 are alternately used to form a series resonant circuit according to a change in switching operation of the switching elements. Accordingly, the first converter 110 and the second converter 120 of the present invention transfer the input side power to the output side based on the series resonant circuit while the switching elements are operating. .

한편 E, F, G, H 구간에서의 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100) 동작은 상술한 A, B, C, D에서의 동작의 반복 동작이 될 수 있다. 이에 따라 해당 구간에서의 동작 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the operation of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention in the sections E, F, G, and H may be a repetitive operation of the operations in A, B, C, and D described above. Accordingly, description of the operation in the corresponding section will be omitted.

이상에서는 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 방전 모드 구동에 대한 시스템 동작 상태를 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 시스템(100)의 충전 모드 구동에 따른 시스템 동작 상태에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.In the above, the system operation state for the discharge mode driving of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention has been described. Hereinafter, a system operation state according to the charging mode driving of the system 100 of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 7은 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 충전 모드 구동 중 도 2의 A 구간설명을 위한 도면이다.7 is a view for explaining the section A of FIG. 2 during driving of the charging mode of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention.

도 2 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 충전모드 A 구간의 경우 제16 스위칭 소자(SW16)를 턴-온하고 제15 스위칭 소자(SW15)를 턴-오프 되도록 제어한다. 또한 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제26 스위칭 소자(SW26)는 턴-오프 상태로 유지하며, 제25 스위칭 소자(SW25)는 턴-온 상태를 유지하도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제16 스위칭 소자(SW16) 및 제25 스위칭 소자(SW25) 턴-온을 위한 제어 신호를 해당 스위칭 소자에 전달하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 제11 출력 측 전류(Ir11)는 제16 스위칭 소자(SW16)를 통하여 제1 고주파 변압기(Tr1)를 통하여 제21 출력 측 전류(Ir21)로 전달되며, 이 제21 출력 측 전류(Ir21)는 제11 스위칭 소자(SW11) 및 제14 스위칭 소자(SW14)를 도통시키도록 제어할 수 있다. 결과적으로 제1 인덕터(La1)와, 제1 고주파 변압기(Tr1), 제11 스너버 커패시터(Cs11)가 직렬 공진 형태를 이룸으로써 출력 측 전력이 배터리(Vin) 측으로 공급될 수 있다. 즉 제1 컨버터(110)는 충전 모드 단계에서 제16 스위칭 소자(SW16)를 통하여 부하(R) 측 전력을 입력 측으로 전달할 수 있다.2 and 7, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention turns on the sixteenth switching device SW 16 in the battery charging mode A section and turns on the fifteenth switching device SW 15 . Control to turn off. In addition, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention may control the 26th switching device SW 26 to be turned off and the 25th switching device SW 25 to be turned on. have. To this end, the interleaved switch control circuit 130 may control to transmit control signals for turning on the sixteenth switching element SW 16 and the twenty-fifth switching element SW 25 to the corresponding switching element. Accordingly, the eleventh output side current I r11 is transmitted to the twenty-first output side current I r21 through the first high frequency transformer Tr 1 through the sixteenth switching element SW 16 , and the twenty-first output side The current Ir 21 may be controlled to conduct the eleventh switching element SW 11 and the fourteenth switching element SW 14 . As a result, it can be supplied toward the first inductor (L a1) and first high-frequency transformer (Tr 1), the 11th snubber capacitor (Cs 11) is by yirum a series resonance type, the output-side power battery (V in) . That is, the first converter 110 may transfer power of the load R side to the input side through the sixteenth switching element SW 16 in the charging mode step.

또한 제25 스위칭 소자(SW25)가 턴-온되면 제12 출력 측 전류(Ir12)는 제25 스위칭 소자(SW25)를 통하여 제2 고주파 변압기(Tr2)에 전달되고, 결과적으로 제22 출력 측 전류(Ir22)로서 제22 스위칭 소자(SW22) 및 제23 스위칭 소자(SW23)를 도통시킬 수 있다. 이에 따라 제2 인덕터(La2)와, 제2 고주파 변압기(Tr2), 제22 스너버 커패시터(Cs22)가 직렬 공진 형태를 이룬 상태에서 출력 측 전력이 배터리(Vin) 측으로 공급될 수 있다. 즉 제2 컨버터(120)는 제25 스위칭 소자(SW25)를 통하여 출력 측 전력을 입력 측에 공급할 수 있다.In addition, when the twenty-fifth switching element SW 25 is turned on, the twelfth output side current I r12 is transmitted to the second high frequency transformer Tr 2 through the twenty- fifth switching element SW 25 . As the output side current I r22 , the twenty-second switching element SW 22 and the twenty-third switching element SW 23 can be conducted. Accordingly, the output side power may be supplied to the battery V in while the second inductor La a2 , the second high frequency transformer Tr 2 , and the twenty- second snubber capacitor Cs 22 form a series resonance. have. That is, the second converter 120 may supply the output side power to the input side through the 25 th switching element SW 25 .

도 8은 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 충전 모드 구동 중 도 2의 B 구간설명을 위한 도면이다.8 is a view for explaining the section B of FIG. 2 during driving of the charging mode of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention.

도 2 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 충전모드 B 구간의 경우 제16 스위칭 소자(SW16)를 턴-온 상태로 유지하는 한편 제15 스위칭 소자(SW15)의 턴-오프 상태 또한 유지하도록 제어한다. 한편 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제26 스위칭 소자(SW26)는 턴-오프 상태에서 턴-온 상태로 천이시키며 제25 스위칭 소자(SW25)는 턴-온 상태를 턴-오프 상태로 천이하도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제16 스위칭 소자(SW16) 및 제26 스위칭 소자(SW26) 턴-온을 위한 제어 신호를 해당 스위칭 소자에 전달하도록 제어할 수 있다. 2 and 8, the bidirectional DC / DC converter system 100 according to the present invention maintains the sixteenth switching element SW 16 in the turn-on state in the battery charging mode B section while the fifteenth switching element. Control to maintain the turn-off state of (SW 15 ). Meanwhile, in the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention, the 26th switching device SW 26 transitions from a turn-off state to a turn-on state and the 25th switching device SW 25 turns a turn-on state. Control to transition to the -off state. To this end, the interleaved switch control circuit 130 may control to transmit control signals for turning on the sixteenth switching device SW 16 and the 26th switching device SW 26 to the corresponding switching device.

즉 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 충전 모드 B 구간에서 제1 컨버터(110)는 A 구간과 동일하게 유지하며, 제2 컨버터(120)는 동작 상태를 변경하도록 제어한다. 이에 따라 제2 컨버터(120) 내에서는 제26 스위칭 소자(SW26)가 턴-온되면 제12 출력 측 전류(Ir12)는 제26 스위칭 소자(SW26)를 통하여 제2 고주파 변압기(Tr2)에 전달되고, 결과적으로 제22 출력 측 전류(Ir22)로서 제21 스위칭 소자(SW21) 및 제24 스위칭 소자(SW24)를 도통시킬 수 있다. 이에 따라 제2 인덕터(La2)와, 제2 고주파 변압기(Tr2), 제21 스너버 커패시터(Cs21)가 직렬 공진 형태를 이룬 상태에서 출력 측 전력이 배터리(Vin) 측으로 공급될 수 있다. 즉 제2 컨버터(120)는 제26 스위칭 소자(SW26)를 통하여 출력 측 전력을 입력 측에 공급할 수 있다.That is, in the charging mode B section of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention, the first converter 110 is kept the same as the section A, and the second converter 120 controls to change the operation state. Accordingly, when the twenty-sixth switching element SW 26 is turned on in the second converter 120, the twelfth output side current I r12 is transferred to the second high frequency transformer Tr 2 through the twenty- sixth switching element SW 26 . ), And consequently, the twenty-first switching element SW 21 and the twenty-fourth switching element SW 24 can be conducted as the twenty-second output side current I r22 . Accordingly, the output side power may be supplied to the battery V in while the second inductor La a2 , the second high frequency transformer Tr 2 , and the twenty-first snubber capacitor Cs 21 form a series resonance. have. That is, the second converter 120 may supply the output side power to the input side through the 26th switching element SW 26 .

도 9는 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 충전 모드 구동 중 도 2의 C 구간설명을 위한 도면이다.FIG. 9 is a view for explaining section C of FIG. 2 during driving of a charging mode of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention.

도 2 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 충전모드 C 구간의 경우 제15 스위칭 소자(SW15)를 턴-오프 상태에서 턴-온 상태로 변경하고 제16 스위칭 소자(SW16)를 턴-온 상태에서 턴-오프 되도록 제어한다. 한편 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제26 스위칭 소자(SW26)는 턴-온 상태를 유지시키며 제25 스위칭 소자(SW25)는 턴-오프 상태를 유지하도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제15 스위칭 소자(SW15) 및 제26 스위칭 소자(SW26) 턴-온을 위한 제어 신호를 해당 스위칭 소자에 전달하도록 제어할 수 있다. 2 and 9, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention changes the fifteenth switching element SW 15 from the turn-off state to the turn-on state in the battery charging mode C section. The sixteenth switching element SW 16 is controlled to be turned off in the turn-on state. Meanwhile, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention may control the 26th switching device SW 26 to be turned on and the 25th switching device SW 25 to be turned off. . To this end, the interleaved switch control circuit 130 may control to transfer control signals for turning on the fifteenth switching element SW 15 and the twenty-sixth switching element SW 26 to the corresponding switching element.

즉 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 충전 모드 C 구간에서 제2 컨버터(120)는 B 구간과 동일하게 유지하며, 제1 컨버터(110)는 동작 상태를 변경하도록 제어한다. 이에 따라 제1 컨버터(110) 내에서는 제15 스위칭 소자(SW15)가 턴-온되면 제11 출력 측 전류(Ir11)는 제15 스위칭 소자(SW15)를 통하여 제1 고주파 변압기(Tr1)에 전달되고, 결과적으로 제12 출력 측 전류(Ir12)로서 제12 스위칭 소자(SW12) 및 제13 스위칭 소자(SW13)를 도통시킬 수 있다. 이에 따라 제1 인덕터(La1)와, 제1 고주파 변압기(Tr1), 제12 스너버 커패시터(Cs12)가 직렬 공진 형태를 이룬 상태에서 출력 측 전력이 배터리(Vin) 측으로 공급될 수 있다. 즉 제1 컨버터(110)는 제15 스위칭 소자(SW15)를 통하여 출력 측 전력을 입력 측에 공급할 수 있다.That is, in the charging mode C section of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention, the second converter 120 is kept the same as the section B, and the first converter 110 controls to change the operation state. Accordingly, when the fifteenth switching element SW 15 is turned on in the first converter 110, the eleventh output side current I r11 is transferred to the first high frequency transformer Tr 1 through the fifteenth switching element SW 15 . ), And consequently, the twelfth switching element SW 12 and the thirteenth switching element SW 13 can be conducted as the twelfth output side current I r12 . The first inductor (L a1) and first high-frequency transformer (Tr 1), a twelfth snubber capacitor (Cs 12) is in a state achieved a series resonance type, the output-side power can be supplied to the side of the battery (V in) in accordance with have. That is, the first converter 110 may supply the output side power to the input side through the fifteenth switching element SW15.

도 10은 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 충전 모드 구동 중 도 2의 D 구간설명을 위한 도면이다.FIG. 10 is a view for explaining a section D of FIG. 2 during driving of a charging mode of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention.

도 2 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리 충전모드 D 구간의 경우 제16 스위칭 소자(SW16)를 턴-오프 상태로 유지하고 제15 스위칭 소자(SW15)를 턴-온 상태로 유지하도록 제어한다. 한편 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 제26 스위칭 소자(SW26)가 턴-온 상태에서 턴-오프 상태가 되도록 천이시키며 제25 스위칭 소자(SW25)는 턴-오프 상태에서 턴-온 상태로 천이되도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 인터리브 스위치 제어 회로(130)는 제15 스위칭 소자(SW15) 및 제25 스위칭 소자(SW25) 턴-온을 위한 제어 신호를 해당 스위칭 소자에 전달하도록 제어할 수 있다. 2 and 10, the bi-directional DC / DC converter system 100 of the present invention maintains the sixteenth switching element SW 16 in the turn-off state in the battery charging mode D section and turns the fifteenth switching element ( SW 15 ) to be turned on. Meanwhile, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention transitions the 26th switching device SW 26 from the turn-on state to the turn-off state, and the 25th switching device SW 25 is turned off. Control to transition to the turn-on state. To this end, the interleaved switch control circuit 130 may control to transmit control signals for turning on the fifteenth switching element SW 15 and the twenty-fifth switching element SW 25 to the corresponding switching element.

즉 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)의 충전 모드 D 구간에서 제1 컨버터(110)는 C 구간과 동일하게 유지하며, 제2 컨버터(120)는 동작 상태를 변경하도록 제어한다. 이에 따라 제2 컨버터(120) 내에서는 제25 스위칭 소자(SW26)가 턴-온되면 제12 출력 측 전류(Ir12)는 제25 스위칭 소자(SW25)를 통하여 제2 고주파 변압기(Tr2)에 전달되고, 결과적으로 제22 출력 측 전류(Ir22)로서 제22 스위칭 소자(SW22) 및 제23 스위칭 소자(SW23)를 도통시킬 수 있다. 이에 따라 제2 인덕터(La2)와, 제2 고주파 변압기(Tr2), 제22 스너버 커패시터(Cs22)가 직렬 공진 형태를 이룬 상태에서 출력 측 전력이 배터리(Vin) 측으로 공급될 수 있다. 즉 제2 컨버터(120)는 제25 스위칭 소자(SW25)를 통하여 출력 측 전력을 입력 측에 공급할 수 있다.That is, in the charging mode D section of the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention, the first converter 110 is kept the same as the section C, and the second converter 120 controls to change the operation state. Accordingly, when the twenty-fifth switching element SW 26 is turned on in the second converter 120, the twelfth output side current I r12 is transferred to the second high frequency transformer Tr 2 through the twenty- fifth switching element SW 25 . ), And consequently, the twenty-second switching element SW 22 and the twenty-third switching element SW 23 can be conducted as the twenty-second output side current I r22 . Accordingly, the output side power may be supplied to the battery V in while the second inductor La a2 , the second high frequency transformer Tr 2 , and the twenty- second snubber capacitor Cs 22 form a series resonance. have. That is, the second converter 120 may supply the output side power to the input side through the 25 th switching element SW 25 .

상기 도 7 내지 도 10에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 배터리(Vin)를 충전하는 충전 모드에서도 부하(R) 측의 전력이 제1 컨버터(110)와 제2 컨버터(120)를 통하여 일정하게 공급됨으로써 입출력 리플 발생을 억제할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 입출력 단에 설치할 필터 설계를 생략할 수 있도록 지원한다. 한편 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템(100)은 부하(R) 측 전력을 입력 측으로 공급하는 과정에서 제1 컨버터(110)와 제2 컨버터(120)에 각각 포함된 스너버 커패시터들을 교번되게 이용하여 직렬 공진 회로를 구성함으로써 일정한 전력을 공급하면서도 영전류 상태에서 스위칭이 이루어지도록 지원할 수 있다. 결과적으로 본 발명의 시스템(100)은 보다 효율적인 시스템 운용이 가능하도록 지원할 수 있다. As described above with reference to FIGS. 7 to 10, in the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention, the power of the load R side is equal to that of the first converter 110 even in a charging mode for charging the battery V in . The constant supply through the second converter 120 can suppress the generation of input and output ripple. Accordingly, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention supports to omit the filter design to be installed at the input / output stage. Meanwhile, the bidirectional DC / DC converter system 100 of the present invention alternates the snubber capacitors included in the first converter 110 and the second converter 120 in the process of supplying the load R side power to the input side. By constructing a series resonant circuit, it is possible to support switching in a zero current state while supplying constant power. As a result, the system 100 of the present invention can support to enable more efficient system operation.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 양방향 DC/DC 컨버터 시스템 및 이의 구동 방법은 변압기의 누설인덕턴스와 2차측의 스너버 커패시터를 이용한 영전류 스위칭을 기반으로 시스템 구동을 지원하며, 인터리브 방식으로 전력 공급 및 충전을 지원함으로서 입출력 리플 발생 억제를 달성할 수 있다. 결과적으로 본 발명의 시스템 및 구동 방법은 시스템의 소형 경량화를 달성하면서도 보다 효율적인 시스템 구동을 지원할 수 있다.As described above, the bidirectional DC / DC converter system and the driving method thereof according to the present invention support system driving based on the leakage inductance of the transformer and zero current switching using a snubber capacitor on the secondary side. By supporting charging, suppression of input / output ripple generation can be achieved. As a result, the system and the driving method of the present invention can support a more efficient system driving while achieving a smaller and lighter system.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다. While the present invention has been described with reference to several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention and the scope of the appended claims.

스위칭 소자 : SW11, SW12, SW21, SW22, SW13, SW14, SW23, SW24, SW15, SW16, SW25, SW26,
배터리 : Vin 부하 : R
제1 컨버터 : 110 제1 입력 모듈 : 111
제2 입력 모듈 : 112 제2 컨버터 : 120
제1 출력 모듈 : 121 제2 출력 모듈 : 122
양방향 DC/DC 컨버터 시스템 : 100
인덕터 : La1, La2 고주파 변압기 : Tr1, Tr2
스너버 커패시터 : Cs11, Cs12, Cs21, Cs21
인터리브 스위치 제어 회로 : 130Switching element: SW 11 , SW 12 , SW 21 , SW 22 , SW 13 , SW 14 , SW 23 , SW 24 , SW 15 , SW 16 , SW 25 , SW 26 ,
Battery: V in Load: R
First Converter: 110 First Input Module: 111
Second input module: 112 Second converter: 120
First Output Module: 121 Second Output Module: 122
Bidirectional DC / DC Converter System: 100
Inductor: L a1 , L a2 High Frequency Transformer: Tr 1 , Tr 2
Snubber Capacitors: Cs 11 , Cs 12 , Cs 21 , Cs 21
Interleaved switch control circuit: 130

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 배터리, 상기 배터리에 병렬로 연결되며 스위칭 소자들과 제1 인덕터 및 제1 고주파 변압기와 하프브리지 형태로 배치되는 제11 스너버 커패시터 및 제12 스너버 커패시터를 포함하는 제1 컨버터와, 상기 배터리에 병렬로 연결되며 스위칭 소자들과 제2 인덕터 및 제2 고주파 변압기와 하프브리지 형태로 배치되는 제21 스너버 커패시터 및 제22 스너버 커패시터를 포함하는 제2 컨버터, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 연결되는 부하를 포함하는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 구동 방법에 있어서,
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와, 제1 고주파 변압기, 상기 제11 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제1 단계,
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와, 제1 고주파 변압기, 상기 제12 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제2 단계,
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와, 제2 고주파 변압기, 상기 제21 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제3 단계 및
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와, 제2 고주파 변압기, 상기 제22 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제4 단계가 각각 교번되게 수행되도록 제어하고,
상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
상기 제1 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고 상기 제2 고주파 변압기에 연결된 풀 브리지의 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
중 적어도 하나를 구성하여 상기 배터리 전력을 상기 부하에 공급하는 모드를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 인터리브 구동 방법.A first converter including a battery, an eleventh snubber capacitor and a twelfth snubber capacitor connected in parallel to the battery and arranged in a half bridge with a switching element, a first inductor, a first high frequency transformer, and the battery; A second converter, a first converter and a second converter including a twenty-first snubber capacitor and a twenty-second snubber capacitor connected in parallel and arranged in a half-bridge with a switching element, a second inductor, a second high frequency transformer, and the like; In the driving method of a bi-directional DC / DC converter system including a load connected to,
Controlling the switching elements to form a series resonance form including the first inductor, the first high frequency transformer, and the eleventh snubber capacitor;
A second step of controlling the switching elements to form a series resonance form including the first inductor, the first high frequency transformer, and the twelfth snubber capacitor;
Controlling the switching elements to form a series resonance form including the second inductor, the second high frequency transformer, and the twenty-first snubber capacitor; and
Controlling the switching elements to alternately perform a fourth step of forming a series resonance form including the second inductor, the second high frequency transformer, and the twenty-second snubber capacitor;
By controlling the switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to configure the series resonance form of the first step and the switching elements of the full bridge connected to the second high frequency transformer to control the series resonance form of the third step Constructing;
By controlling the switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to configure the series resonance form of the first step and the switching elements of the full bridge connected to the second high frequency transformer to control the series resonance form of the fourth step Constructing;
Controlling the switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to configure the series resonance form of the second stage, and controlling the switching elements of the full bridge connected to the second high frequency transformer to form the series resonance form of the third stage. Constructing;
Controlling the switching elements of the full bridge connected to the first high frequency transformer to form the series resonance form of the second stage, and controlling the switching elements of the full bridge connected to the second high frequency transformer to form the series resonance form of the fourth stage. Constructing;
And driving a mode for supplying the battery power to the load by configuring at least one of the at least one of the two. 삭제delete 배터리, 상기 배터리에 병렬로 연결되며 스위칭 소자들과 제1 인덕터 및 제1 고주파 변압기와 하프브리지 형태로 배치되는 제11 스너버 커패시터 및 제12 스너버 커패시터를 포함하는 제1 컨버터와, 상기 배터리에 병렬로 연결되며 스위칭 소자들과 제2 인덕터 및 제2 고주파 변압기와 하프브리지 형태로 배치되는 제21 스너버 커패시터 및 제22 스너버 커패시터를 포함하는 제2 컨버터, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 연결되는 부하를 포함하는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 구동 방법에 있어서,
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와, 제1 고주파 변압기, 상기 제11 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제1 단계,
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제1 인덕터와, 제1 고주파 변압기, 상기 제12 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제2 단계,
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와, 제2 고주파 변압기, 상기 제21 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제3 단계 및
상기 스위칭 소자들을 제어하여 상기 제2 인덕터와, 제2 고주파 변압기, 상기 제22 스너버 커패시터를 포함하는 직렬 공진 형태를 구성하는 제4 단계가 각각 교번되게 수행되도록 제어하고,
상기 제11 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제21 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
상기 제11 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제1 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제22 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
상기 제12 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제21 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제3 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
상기 제12 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제2 단계의 직렬 공진 형태를 구성하고, 상기 제22 스너버 커패시터에 인접된 스위칭 소자를 제어하여 상기 제4 단계의 직렬 공진 형태를 구성하는 단계;
중 적어도 하나를 포함하여 상기 부하 측 전력을 상기 배터리 측에 공급하도록 제어하는 충전 모드를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 DC/DC 컨버터 시스템의 인터리브 구동 방법.A first converter including a battery, an eleventh snubber capacitor and a twelfth snubber capacitor connected in parallel to the battery and arranged in a half bridge with a switching element, a first inductor, a first high frequency transformer, and the battery; A second converter, a first converter and a second converter including a twenty-first snubber capacitor and a twenty-second snubber capacitor connected in parallel and arranged in a half-bridge with a switching element, a second inductor, a second high frequency transformer, and the like; In the driving method of a bi-directional DC / DC converter system including a load connected to,
Controlling the switching elements to form a series resonance form including the first inductor, the first high frequency transformer, and the eleventh snubber capacitor;
A second step of controlling the switching elements to form a series resonance form including the first inductor, the first high frequency transformer, and the twelfth snubber capacitor;
Controlling the switching elements to form a series resonance form including the second inductor, the second high frequency transformer, and the twenty-first snubber capacitor; and
Controlling the switching elements to alternately perform a fourth step of forming a series resonance form including the second inductor, the second high frequency transformer, and the twenty-second snubber capacitor;
The switching element adjacent to the eleventh snubber capacitor is configured to form a series resonance form of the first stage, and the switching element adjacent to the twenty-first snubber capacitor is configured to form a series resonance form of the third stage. Making;
The switching element adjacent to the eleventh snubber capacitor is controlled to form a series resonance form in the first stage, and the switching element adjacent to the twenty-second snubber capacitor is configured to configure the series resonance form in the fourth stage. Making;
The switching element adjacent to the twelfth snubber capacitor is configured to form the series resonance form in the second stage, and the switching element adjacent to the twenty-first snubber capacitor is configured to configure the series resonance form in the third stage. Making;
The switching element adjacent to the twelfth snubber capacitor is configured to form a series resonance form in the second stage, and the switching element adjacent to the twenty-second snubber capacitor is configured to configure the series resonance form in the fourth stage. Making;
And driving a charging mode to control the supply of the load side power to the battery side, including at least one of the at least one. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101505403B1 (en) * 2013-11-07 2015-03-26 (주)티에스식스티즈 Energy control apparatus for controlling energy storage system
KR102233773B1 (en) 2014-08-08 2021-03-30 삼성에스디아이 주식회사 System for converting power and method for controlling the system
KR101997971B1 (en) * 2017-08-07 2019-07-08 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 Resonant Wireless Power Receiving Apparatus Utilizing Energy Harvesting
KR101868755B1 (en) * 2017-10-11 2018-06-18 재단법인 자동차융합기술원 Anti-Start Air Conditioner Compressor L-C Resonant DC/DC Converter for Commercial Vehicle
KR102131948B1 (en) * 2018-04-04 2020-07-09 (주)엘탑 Variable capacity power bank system
KR102535198B1 (en) * 2022-04-04 2023-05-30 주식회사 에너밸리 Maximum Power Point Tracking Control System for Photovoltaic Energy Storage System

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5119283A (en) 1991-06-10 1992-06-02 General Electric Company High power factor, voltage-doubler rectifier
US6147882A (en) 1998-12-19 2000-11-14 Delta Electronics, Inc. Single-stage input current shaping technique with voltage-doubler rectifier front-end

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5119283A (en) 1991-06-10 1992-06-02 General Electric Company High power factor, voltage-doubler rectifier
US6147882A (en) 1998-12-19 2000-11-14 Delta Electronics, Inc. Single-stage input current shaping technique with voltage-doubler rectifier front-end

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE 논문1(제목: Analysis and Design of Bi-directional DC-DC Converter in Extended Run Time DC UPS System Based on Fuel Cell and Supercapacitor), 발표일 2009년 *
IEEE 논문1(제목: Analysis and Design of Bi-directional DC-DC Converter in Extended Run Time DC UPS System Based on Fuel Cell and Supercapacitor), 발표일 2009년*
IEEE 논문2(제목: Active Input-Voltage and Load-Current Sharing in Input-Series and Output-Parallel Connected Modular DC-DC Converters Using Dynamic Input-Voltage Reference Scheme), 발표일 2004년 11월 *
IEEE 논문2(제목: Active Input-Voltage and Load-Current Sharing in Input-Series and Output-Parallel Connected Modular DC-DC Converters Using Dynamic Input-Voltage Reference Scheme), 발표일 2004년 11월*

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