KR101849626B1 - 고효율 전기자동차 충전기 - Google Patents

고효율 전기자동차 충전기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고효율 전기자동차 충전기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고효율 전기자동차 충전기로서, 전기자동차의 배터리 충전을 위한 직류 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 전원부의 양단에 접속되어, 상기 전원부에서 공급되는 직류 전원의 소프트 스위칭을 통해 배터리 충전 전압을 출력하는 위상변조 풀 브리지 컨버터; 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 소프트 스위칭 과정에서 발생되는 순환 전류를 강제 리셋 하여 제거하고, 배터리 충전의 전 시간 구간 동안 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터의 파워링을 지원하기 위한 LLC 컨버터; 및 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 고효율 전기자동차 충전기에 따르면, 기존의 배터리 충전기 기술에서 사용되는 공진형 충전기와 PWM 충전기의 장점들을 모두 갖도록 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터를 통합한 타겟 하이브리드형 컨버터를 구비하고, 제어부에서 출력 전압의 조건에 따라 LLC 컨버터의 Vcf가 가변되는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어로 위상변조 풀 브리지 컨버터의 스위칭 소자들의 소프트 스위칭이 수행될 수 있도록 구성함으로써, 배터리 충전의 전 시간 구간 구동에서 전력변환 효율이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 순환 전류의 제거를 통한 도통 전력 손실이 감소되고, 고 출력밀도를 갖도록 높은 Vcf를 결정한 LLC 컨버터의 출력 전압이 설계 구현되며, 트랜스포머의 권선비의 최적화를 통한 인덕터의 크기를 기존 위상변조 풀 브리지 컨버터보다 작게 구현되고, 트랜스포머의 전력 손실 감소와 스위칭 손실이 감소되며, 소프트 스위칭을 통해 우수한 ZVS 특성이 달성될 수 있도록 할 수 있다.

Description

고효율 전기자동차 충전기{HIGH EFFICIENCY ELECTRIC VEHICLES BATTERY CHARGER}
본 발명은 고효율 전기자동차 충전기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터를 통합한 타겟 하이브리드형 컨버터를 구비하고, 출력 전압의 조건에 따라 LLC 컨버터의 Vcf가 가변되는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어로 위상변조 풀 브리지 컨버터의 스위칭 소자들의 소프트 스위칭을 통한 배터리 충전기의 전력변환 효율이 향상될 수 있도록 하는 고효율 전기자동차 충전기에 관한 것이다.
자동차에 대한 강화된 배기가스의 규제를 만족시키고, 연비 향상을 제공하기 위한 친환경 자동차로 전기자동차가 개발되고 있다. 전기 차량은 외부로부터 전기 에너지를 공급받아 이를 배터리에 충전한 후, 배터리에 충전된 전압으로 차륜과 결합된 모터를 통해 기계적 에너지인 동력을 얻게 된다. 이러한 전기 차량은 배터리에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜야 하기 때문에 대용량의 충전식 배터리를 사용하게 되고, 대용량의 충전식 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전기를 구비하게 된다. 즉, 다양한 전기자동차 중에서 순수 전기자동차와 플러그인 전기자동차는 배터리에 저장된 에너지를 주 동력원으로 사용하기 때문에 하이브리드 전기자동차에 비해 훨씬 큰 사이즈와 용량을 가진 배터리 팩을 필요로 하고, 대용량의 배터리는 전형적으로 역률보상 회로(PFC)와 절연형 DC-DC 컨버터로 구성된 탑재형 충전기를 통해 그리드로부터 충전이 이루어지게 된다.
전기자동차 충전기의 대용량 응용 분야에서 가장 많이 사용되는 DC-DC 컨버터의 위상변조 풀 브리지 컨버터(phase-shifted full-bridge converter)는 탑재형 충전기에 적용될 경우, 450V의 높은 출력전압 때문에 1200V급의 고압 다이오드를 정류단에 사용해야 하는데, 1200V급 고압 다이오드는 2.0V 이상의 높은 포워드 전압 특성을 가지고 있어 충전 시 큰 도통손실이 발행하게 되고, 또한 가격 또한 비싸지게 된다. 즉, 탑재형 충전기 응용에서 기존의 위상변조 풀 브리지 컨버터는 전용 제어 IC의 존재, 추가 소자 없이도 가능한 소프트 스위칭 동작, 출력 LC 필터에 의한 낮은 출력 전류 리플 등의 장점으로 널리 사용되어 왔지만, 매우 넓은 출력 전압으로 인해 제어 변수인 듀티의 넓은 영향을 받게 된다. 이는 위상변조 풀 브리지 변압기의 변압기 1차 측 전압이 0V인 구간에서 전류가 변압기를 통해 이차 측으로 전달되지 못하고, 일차 측에서 손실을 일으키며 순환하는 순환전류가 발생하게 된다. 이러한 순환전류를 제거하기 위해서는 변압기 일차 측에 직렬로 인덕터를 추가해야 하는데, 이 경우 일차 측 풀 브리지 인버터 양단 전압이 입력 400V가 걸림에도 불구하고 변압기 일차 측에 전압이 나타나지 않는 듀티 손실 구간이 증가되어 파워링 할 수 있는 시간이 줄어들게 된다. 이를 보상하기 위해서는 변압기 2차 측 턴 수를 증가시키는 방법 밖에 없으며, 그 결과 변압기 턴 비는 1보다 훨씬 커지게 된다. 높은 변압기 턴 비는 이차 측 전압스트레스를 증가시켜 이차 측에 큰 포워드 전압 드롭 특성을 가지는 다이오드를 사용하게 함으로써, 정류단에서의 큰 도통 손실을 일으키게 된다. 또한 일차 측으로 반영되는 부하 전류를 키워 일차 측에서 도통 손실과 스위칭 손실을 증가시키게 되고, 순환전류의 영향을 더욱 부각시키는 문제가 있었다. 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0061642호는 선행기술 문헌으로 전기자동차의 충전장치 및 방법을 개시하고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기존의 배터리 충전기 기술에서 사용되는 공진형 충전기와 PWM 충전기의 장점들을 모두 갖도록 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터를 통합한 타겟 하이브리드형 컨버터를 구비하고, 제어부에서 출력 전압의 조건에 따라 LLC 컨버터의 Vcf가 가변되는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어로 위상변조 풀 브리지 컨버터의 스위칭 소자들의 소프트 스위칭이 수행될 수 있도록 구성함으로써, 배터리 충전의 전 시간 구간 구동에서 전력변환 효율이 향상될 수 있도록 하는, 고효율 전기자동차 충전기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 순환 전류의 제거를 통한 도통 전력 손실이 감소되고, 고 출력밀도를 갖도록 높은 Vcf를 결정한 LLC 컨버터의 출력 전압이 설계 구현되며, 트랜스포머의 권선비의 최적화를 통한 인덕터의 크기를 기존 위상변조 풀 브리지 컨버터보다 작게 구현되고, 트랜스포머의 전력 손실 감소와 스위칭 손실이 감소되며, 소프트 스위칭을 통해 우수한 ZVS 특성이 달성될 수 있도록 하는, 고효율 전기자동차 충전기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 고효율 전기자동차 충전기는,
고효율 전기자동차 충전기로서,
전기자동차의 배터리 충전을 위한 직류 전원을 공급하기 위한 전원부;
상기 전원부의 양단에 접속되어, 상기 전원부에서 공급되는 직류 전원의 소프트 스위칭을 통해 배터리 충전 전압을 출력하는 위상변조 풀 브리지 컨버터;
상기 위상변조 풀 브리지 컨버터에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 소프트 스위칭 과정에서 발생되는 순환 전류를 강제 리셋 하여 제거하고, 배터리 충전의 전 시간 구간 동안 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터의 파워링을 지원하기 위한 LLC 컨버터; 및
상기 위상변조 풀 브리지 컨버터에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터는,
상기 전원부의 양단에 직렬 접속되어 소프트 스위칭을 수행하는 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2);
상기 전원부의 양단에 직렬 접속되고, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)와 병렬 접속되어 소프트 스위칭을 수행하는 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4);
상기 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭을 통해 전달되는 전력을 정류하기 위한 정류부;
상기 정류부의 출력 단에 연결 접속되는 출력 필터부; 및
상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2) 사이의 연결 노드(A)와 상기 제3 및 제4 스위치 소자(Q3, Q4) 사이의 연결 노드(B) 사이에 연결되는 인덕터단에 1차 측이 연결 접속되고, 상기 정류부에 2차 측이 연결 접속되는 제1 트랜스포머를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)는,
리딩-래그(leading-lag) 전력반도체 스위치로 영전압(ZVS) 스위칭 기능을 수행할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)는,
MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)는,
래깅-래그(lagging-lag) 전력도체 스위치로 중 부하에서는 영전류(ZCS) 스위칭 기능을 수행하고, 경 부하에서는 영전압(ZVS) 스위칭 기능을 수행할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)는,
MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4) 각각은,
상기 제어부의 펄스 주파수 변조(PFM) 제어신호에 따른 스위칭 주파수(Fs)로 소프트 스위칭을 각각 수행할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 스위칭 주파수(Fs)는,
100㎑ ~ 150㎑의 고주파 주파수로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 정류부는,
상기 제1 트랜스포머의 2차 측 일단에 분기되어 직렬 접속되는 제1 다이오드(Do1) 및 제2 다이오드(Do2)와, 상기 제1 트랜스포머의 2차 측 타단에 접속되는 상기 LLC 컨버터를 매개로 직렬 접속되는 제3 다이오드(Do3) 및 제4 다이오드(Do4)를 포함하는 4개의 정류 다이오드로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 정류부는,
상기 제1 및 제2 다이오드(Do1, Do2)가 800V 이상의 고압 다이오드로 구성되고, 상기 제3 및 제4 다이오드(Do3, Do4)는 상기 제1 및 제2 다이오드(Do1, Do2)보다 낮은 전압스트레스를 받게 되므로 300V 미만의 정격 다이오드로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제3 및 제4 다이오드(Do3, Do4)는,
포워드 전압 드롭이 낮은 250V 정격 전압을 갖는 쇼트키 다이오드로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 출력 필터부는,
상기 제1 다이오드(Do1)와 상기 제4 다이오드(Do4)에 직렬 접속되는 출력 인덕터(Lo)와, 상기 출력 인덕터(Lo)에 일단이 병렬 접속되고, 타단이 상기 제2 다이오드(Do2)와 상기 제3 다이오드(Do3)와 직렬 접속되는 출력 커패시터(Co)로 구성될 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 출력 인덕터(Lo)는,
상기 LLC 컨버터의 파워링 지원으로 연속적으로 전력이 전달되므로 인덕턴스 값이 작게 설계될 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 출력 인덕터(Lo)는,
인덕턴스 값의 작은 설계를 통해 인덕터의 크기가 감소되고, 가격과 전력밀도가 향상될 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 LLC 컨버터는,
제2 트랜스포머;
상기 제2 트랜스포머의 1차 측에 연결 접속되고, 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터의 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)의 연결 노드(B)에 접속되는 자화 인덕터(Lm2);
상기 자화 인덕터(Lm2)에 직렬 접속되는 공진부;
상기 제2 트랜스포머의 2차 측의 일단에 분기되어 직렬 접속되는 2개의 정류 커패시터(Cf1, Cf2); 및
상기 제2 트랜스포머의 2차 측의 타단에 분기되어 직렬 접속되는 2개의 다이오드(Do5, Do6)를 포함하여 구성할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 공진부는,
상기 자화 인덕터(Lm2)에 직렬 접속되는 공진 인덕터(Lr)와, 상기 공진 인덕터(Lr)와 직렬 접속되고, 타단이 상기 제2 스위칭 소자(Q2) 및 제3 스위칭 소자(Q3)와 직렬 접속되는 공진 커패시터(Cr)로 구성될 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 공진부는,
상기 위상변조 풀 브리지 컨버터의 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭 과정에서 상기 인덕터단의 양단 전압이 0[V]가 되는 구간에 존재하는 순환전류를 O[A]로 리셋 하여 제거할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 공진부는,
순환전류를 제거하기 위해 상기 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 스위칭 주파수와 동일한 공진 주파수(Fr)를 갖도록 설계 구성될 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 2개의 다이오드(Do5, Do6)는,
상기 LLC 컨버터의 공진부의 공진 전류에 의해 영전류 스위칭(ZCS)이 구현될 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 위상변조 풀 브리지 컨버터의 배터리 충전 전압(Vo)의 조건에 따라 상기 LLC 컨버터의 2개의 정류 커패시터(Cf1, Cf2)의 Vcf의 변화에 대응하는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어신호로 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터의 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭을 제어할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 고효율 전기자동차 충전기에 따르면, 기존의 배터리 충전기 기술에서 사용되는 공진형 충전기와 PWM 충전기의 장점들을 모두 갖도록 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터를 통합한 타겟 하이브리드형 컨버터를 구비하고, 제어부에서 출력 전압의 조건에 따라 LLC 컨버터의 Vcf가 가변되는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어로 위상변조 풀 브리지 컨버터의 스위칭 소자들의 소프트 스위칭이 수행될 수 있도록 구성함으로써, 배터리 충전의 전 시간 구간 구동에서 전력변환 효율이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 순환 전류의 제거를 통한 도통 전력 손실이 감소되고, 고 출력밀도를 갖도록 높은 Vcf를 결정한 LLC 컨버터의 출력 전압이 설계 구현되며, 트랜스포머의 권선비의 최적화를 통한 인덕터의 크기를 기존 위상변조 풀 브리지 컨버터보다 작게 구현되고, 트랜스포머의 전력 손실 감소와 스위칭 손실이 감소되며, 소프트 스위칭을 통해 우수한 ZVS 특성이 달성될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 구성을 개략적인 기능블록의 구성으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 회로구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 동작 파형을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 모드별 동작 회로의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 정규화된 전압 전환율의 그래프를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 낮은 출력 전압의 최대 부하 조건에서의 래깅-래그 스위치(Q3, Q4)의 ZVS 에너지 분석 그래프를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 정류기의 출력 전압 파형을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 정전류(CC) 충전 중 위상변조 풀 브리지 컨버터(PSFB)와 LLC 컨버터의 전력 분배 그래프를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 제2 트랜스포머와 MLLC의 요구되는 가능한 권선비를 그래프로 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 고정 주파수 제어와 PFM 제어를 갖는 정규화된 전압 변환 비율을 그래프로 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터의 전력 분배를 그래프로 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 구성을 개략적인 기능블록의 구성으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 회로구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 동작 파형을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 모드별 동작 회로의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기(100)는, 전원부(110), 위상변조 풀 브리지 컨버터(130), LLC 컨버터(150), 및 제어부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
전원부(110)는, 전기자동차의 배터리 충전을 위한 직류 전원을 공급하기 위한 전원 구성이다. 이러한 전원부(110)는 전기자동차의 배터리 충전을 위해 DC 전압을 사용하는 일반적인 구성에 해당하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다. 여기서, 전원부(110)는 입력 상용 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 AC/DC 컨버터가 구비되는 형태로 구성될 수도 있다.
위상변조 풀 브리지 컨버터(130)는, 전원부(110)의 양단에 접속되어, 전원부(110)에서 공급되는 직류 전원의 소프트 스위칭을 통해 배터리 충전 전압을 출력하는 컨버터 구성이다. 이러한 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전원부(110)의 양단에 직렬 접속되어 소프트 스위칭을 수행하는 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)와, 전원부(110)의 양단에 직렬 접속되고, 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)와 병렬 접속되어 소프트 스위칭을 수행하는 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)와, 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭을 통해 전달되는 전력을 정류하기 위한 정류부(131)와, 정류부(131)의 출력 단에 연결 접속되는 출력 필터부(132)와, 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2) 사이의 연결 노드(A)와 제3 및 제4 스위치 소자(Q3, Q4) 사이의 연결 노드(B) 사이에 연결되는 인덕터단(133)에 1차 측이 연결 접속되고, 정류부(131)에 2차 측이 연결 접속되는 제1 트랜스포머(134)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)는 리딩-래그(leading-lag) 전력반도체 스위치로 영전압(ZVS) 스위칭 기능을 수행할 수 있으며, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성될 수 있다. 또한, 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)는 래깅-래그(lagging-lag) 전력도체 스위치로 중 부하에서는 영전류(ZCS) 스위칭 기능을 수행하고, 경 부하에서는 영전압(ZVS) 스위칭 기능을 수행할 수 있으며, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성될 수 있다. 이러한 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4) 각각은 후술하게 될 제어부(170)의 펄스 주파수 변조(PFM) 제어신호에 따른 스위칭 주파수(Fs)로 소프트 스위칭을 각각 수행하게 된다. 여기서, 스위칭 주파수(Fs)는 100㎑ ~ 150㎑의 고주파 주파수로 설계 구성될 수 있다.
정류부(131)는 제1 트랜스포머(134)의 2차 측 일단에 분기되어 직렬 접속되는 제1 다이오드(Do1) 및 제2 다이오드(Do2)와, 제1 트랜스포머(134)의 2차 측 타단에 접속되는 LLC 컨버터(150)를 매개로 직렬 접속되는 제3 다이오드(Do3) 및 제4 다이오드(Do4)를 포함하는 4개의 정류 다이오드로 구성될 수 있다. 이러한 정류부(131)는 제1 및 제2 다이오드(Do1, Do2)가 800V 이상의 고압 다이오드로 구성되고, 제3 및 제4 다이오드(Do3, Do4)는 제1 및 제2 다이오드(Do1, Do2)보다 낮은 전압스트레스를 받게 되므로 300V 미만의 정격 다이오드로 구성될 수 있다. 여기서, 제3 및 제4 다이오드(Do3, Do4)는 포워드 전압 드롭이 낮은 250V 정격 전압을 갖는 쇼트키 다이오드로 구성됨이 바람직하다.
출력 필터부(132)는 제1 다이오드(Do1)와 제4 다이오드(Do4)에 직렬 접속되는 출력 인덕터(Lo)와, 출력 인덕터(Lo)에 일단이 병렬 접속되고, 타단이 제2 다이오드(Do2)와 제3 다이오드(Do3)와 직렬 접속되는 출력 커패시터(Co)로 구성될 수 있다. 여기서, 출력 인덕터(Lo)는 LLC 컨버터(150)의 파워링 지원으로 연속적으로 전력이 전달되므로 인덕턴스 값이 작게 설계될 수 있다. 또한, 출력 인덕터(Lo)는 인덕턴스 값의 작은 설계를 통해 인덕터의 크기가 감소되고, 가격과 전력밀도가 향상될 수 있도록 한다.
LLC 컨버터(150)는, 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 소프트 스위칭 과정에서 발생되는 순환 전류를 강제 리셋 하여 제거하고, 배터리 충전의 전 시간 구간 동안 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 파워링을 지원하기 위한 공진형 컨버터의 구성이다. 이러한 LLC 컨버터(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 트랜스포머(151)와, 제2 트랜스포머(151)의 1차 측에 연결 접속되고, 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)의 연결 노드(B)에 접속되는 자화 인덕터(Lm2)와, 자화 인덕터(Lm2)에 직렬 접속되는 공진부(152)와, 제2 트랜스포머(151)의 2차 측의 일단에 분기되어 직렬 접속되는 2개의 정류 커패시터(Cf1, Cf2)와, 제2 트랜스포머(151)의 2차 측의 타단에 분기되어 직렬 접속되는 2개의 다이오드(Do5, Do6)를 포함하여 구성될 수 있다.
공진부(152)는 자화 인덕터(Lm2)에 직렬 접속되는 공진 인덕터(Lr)와, 공진 인덕터(Lr)와 직렬 접속되고, 타단이 상기 제2 스위칭 소자(Q2) 및 제3 스위칭 소자(Q3)와 직렬 접속되는 공진 커패시터(Cr)로 구성될 수 있다. 여기서, 공진부(152)는 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭 과정에서 인덕터단(133)의 양단 전압이 0[V]가 되는 구간에 존재하는 순환전류를 O[A]로 리셋 하여 제거할 수 있다. 또한, 공진부(152)는 순환전류를 제거하기 위해 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 스위칭 주파수와 동일한 공진 주파수(Fr)를 갖도록 설계 구성될 수 있다. 2개의 다이오드(Do5, Do6)는 LLC 컨버터(150)의 공진부(152)의 공진 전류에 의해 영전류 스위칭(ZCS)이 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어 구성이다. 이러한 제어부(170)는 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 배터리 충전 전압(Vo)의 조건에 따라 LLC 컨버터(150)의 2개의 정류 커패시터(Cf1, Cf2)의 Vcf의 변화에 대응하는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어신호로 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭을 제어하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 동작 파형을 도시한 도면으로서, 위상변조 풀 브리지(PSFB) 컨버터의 스위칭 소자들(Q1~Q4)의 스위칭 주기에 따른 영전압 스위칭(ZVS)과 영전류 스위칭(ZCS)의 동작 파형을 나타내고 있다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 모드별 동작 회로의 구성을 도시한 도면으로, 스위칭 소자들(Q1~Q4)의 소프트 스위칭 제어에 따른 위상변조 풀 브리지(PSFB) 컨버터와 LLC 컨버터 간의 동작되는 회로 구성을 나타내고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 정규화된 전압 전환율의 그래프를 나타내고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 낮은 출력 전압의 최대 부하 조건에서의 래깅-래그 스위치(Q3, Q4)의 ZVS 에너지 분석 그래프를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 정류기의 출력 전압 파형을 도시한 도면으로, 도 7의 (a)는 기존의 위상변조 풀 브리지 컨버터를 나타내고, 도 7의 (b)는 본 발명의 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 정전류(CC) 충전 중 위상변조 풀 브리지 컨버터(PSFB)와 LLC 컨버터의 전력 분배 그래프를 나타내고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 제2 트랜스포머와 MLLC의 요구되는 가능한 권선비를 그래프로 나타내며, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 고정 주파수 제어와 PFM 제어를 갖는 정규화된 전압 변환 비율을 그래프로 나타내고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기의 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터의 전력 분배를 그래프로 나타내고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기에 따르면, 기존의 배터리 충전기 기술에서 사용되는 공진형 충전기와 PWM 충전기의 장점들을 모두 갖도록 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터를 통합한 타겟 하이브리드형 컨버터를 구비하고, 제어부에서 출력 전압의 조건에 따라 LLC 컨버터의 Vcf가 가변되는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어로 위상변조 풀 브리지 컨버터의 스위칭 소자들의 소프트 스위칭이 수행될 수 있도록 구성함으로써, 배터리 충전의 전 시간 구간 구동에서 전력변환 효율이 향상될 수 있도록 할 수 있으며, 또한, 순환 전류의 제거를 통한 도통 전력 손실이 감소되고, 고 출력밀도를 갖도록 높은 Vcf를 결정한 LLC 컨버터의 출력 전압이 설계 구현되며, 트랜스포머의 권선비의 최적화를 통한 인덕터의 크기를 기존 위상변조 풀 브리지 컨버터보다 작게 구현되고, 트랜스포머의 전력 손실 감소와 스위칭 손실이 감소되며, 소프트 스위칭을 통해 우수한 ZVS 특성이 달성될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 전기자동차 충전기
110: 전원부 130: 위상변조 풀 브리지 컨버터
131: 정류부 132: 출력 필터부
133: 인덕터단 134: 제1 트랜스포머
150: LLC 컨버터 151: 제2 트랜스포머
152: 공진부 170: 제어부
Q1~Q4: 제1 내지 제4 스위칭 소자
Do1~Do6: 정류 다이오드 Lo: 출력 인덕터
Co: 출력 커패시터 Lik1: 누설 인덕터
Lm1, Lm2: 자화 인덕터 Lr: 공진 인덕터
Cr: 공진 커패시터 Cf1, Cf2: 정류 커패시터

Claims (20)

  1. 고효율 전기자동차 충전기(100)로서,
    전기자동차의 배터리 충전을 위한 직류 전원을 공급하기 위한 전원부(110);
    상기 전원부(110)의 양단에 접속되어, 상기 전원부(110)에서 공급되는 직류 전원의 소프트 스위칭을 통해 배터리 충전 전압을 출력하는 위상변조 풀 브리지 컨버터(130);
    상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 소프트 스위칭 과정에서 발생되는 순환 전류를 강제 리셋 하여 제거하고, 배터리 충전의 전 시간 구간 동안 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 파워링을 지원하기 위한 LLC 컨버터(150); 및
    상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어부(170)를 포함하되,
    상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)는,
    상기 전원부(110)의 양단에 직렬 접속되어 소프트 스위칭을 수행하는 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)와, 상기 전원부(110)의 양단에 직렬 접속되고, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)와 병렬 접속되어 소프트 스위칭을 수행하는 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)와, 상기 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭을 통해 전달되는 전력을 정류하기 위한 정류부(131)와, 상기 정류부(131)의 출력 단에 연결 접속되는 출력 필터부(132), 및 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2) 사이의 연결 노드(A)와 상기 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4) 사이의 연결 노드(B) 사이에 연결되는 인덕터단(133)에 1차 측이 연결 접속되고, 상기 정류부(131)에 2차 측이 연결 접속되는 제1 트랜스포머(134)를 포함하여 구성하고,
    상기 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4) 각각은,
    상기 제어부(170)의 펄스 주파수 변조(PFM) 제어신호에 따른 스위칭 주파수(Fs)로 소프트 스위칭을 각각 수행하되, 상기 스위칭 주파수(Fs)는 100KHz ~ 150KHz의 고주파 주파수를 사용하며,
    상기 정류부(131)는,
    상기 제1 트랜스포머(134)의 2차 측 일단에 분기되어 직렬 접속되는 제1 다이오드(Do1) 및 제2 다이오드(Do2)와, 상기 제1 트랜스포머(134)의 2차 측 타단에 접속되는 상기 LLC 컨버터(150)를 매개로 직렬 접속되는 제3 다이오드(Do3) 및 제4 다이오드(Do4)를 포함하는 4개의 정류 다이오드로 구성되고,
    상기 정류부(131)는,
    상기 제1 및 제2 다이오드(Do1, Do2)가 800V 이상의 고압 다이오드로 구성되고, 상기 제3 및 제4 다이오드(Do3, Do4)는 상기 제1 및 제2 다이오드(Do1, Do2)보다 낮은 전압스트레스를 받게 되므로 300V 미만의 정격 다이오드로 구성되며,
    상기 출력 필터부(132)는,
    상기 제1 다이오드(Do1)와 상기 제4 다이오드(Do4)에 직렬 접속되는 출력 인덕터(Lo)와, 상기 출력 인덕터(Lo)에 일단이 병렬 접속되고, 타단이 상기 제2 다이오드(Do2)와 상기 제3 다이오드(Do3)와 직렬 접속되는 출력 커패시터(Co)로 구성하며,
    상기 LLC 컨버터(150)는,
    제2 트랜스포머(151)와, 상기 제2 트랜스포머(151)의 1차 측에 연결 접속되고, 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)의 연결 노드(B)에 접속되는 자화 인덕터(Lm2)와, 상기 자화 인덕터(Lm2)에 직렬 접속되는 공진부(152)와, 상기 제2 트랜스포머(151)의 2차 측의 일단에 분기되어 직렬 접속되는 2개의 정류 커패시터(Cf1, Cf2), 및 상기 제2 트랜스포머(151)의 2차 측의 타단에 분기되어 직렬 접속되는 2개의 다이오드(Do5, Do6)를 포함하여 구성하고,
    상기 공진부(152)는,
    상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭 과정에서 상기 인덕터단(133)의 양단 전압이 0[V]가 되는 구간에 존재하는 순환전류를 O[A]로 리셋 하여 제거하며,
    상기 공진부(152)는,
    순환전류를 제거하기 위해 상기 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 스위칭 주파수와 동일한 공진 주파수(Fr)를 갖도록 설계 구성되고,
    상기 제어부(170)는,
    상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 배터리 충전 전압(Vo)의 조건에 따라 상기 LLC 컨버터(150)의 2개의 정류 커패시터(Cf1, Cf2)의 Vcf의 변화에 대응하는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어신호로 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터(130)의 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 소프트 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)는,
    리딩-래그(leading-lag) 전력반도체 스위치로 영전압(ZVS) 스위칭 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)는,
    MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)는,
    래깅-래그(lagging-lag) 전력반도체 스위치로 중 부하에서는 영전류(ZCS) 스위칭 기능을 수행하고, 경 부하에서는 영전압(ZVS) 스위칭 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)는,
    MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 제3 및 제4 다이오드(Do3, Do4)는,
    포워드 전압 드롭이 낮은 250V 정격 전압을 갖는 쇼트키 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서, 상기 공진부(152)는,
    상기 자화 인덕터(Lm2)에 직렬 접속되는 공진 인덕터(Lr)와, 상기 공진 인덕터(Lr)와 직렬 접속되고, 타단이 상기 제2 스위칭 소자(Q2) 및 제3 스위칭 소자(Q3)와 직렬 접속되는 공진 커패시터(Cr)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제16항에 있어서, 상기 2개의 다이오드(Do5, Do6)는,
    상기 LLC 컨버터(150)의 공진부(152)의 공진 전류에 의해 영전류 스위칭(ZCS)이 구현되는 것을 특징으로 하는, 고효율 전기자동차 충전기.
  20. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012164798A1 (ja) 2011-05-27 2012-12-06 パナソニック株式会社 電動車両用の電源装置および充電装置
JP2013141395A (ja) 2011-12-30 2013-07-18 Ls Industrial Systems Co Ltd 電気自動車バッテリー充電装置
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US20130307486A1 (en) 2012-05-17 2013-11-21 Delta Electronics, Inc. Charging system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012164798A1 (ja) 2011-05-27 2012-12-06 パナソニック株式会社 電動車両用の電源装置および充電装置
JP2013141395A (ja) 2011-12-30 2013-07-18 Ls Industrial Systems Co Ltd 電気自動車バッテリー充電装置
US20130293193A1 (en) 2012-05-04 2013-11-07 Schneider Electric Industries Sas Conversion stage, electric converter including such a conversion stage, device for converting an ac current into dc current including such a converter, terminal for recharging an electric battery including such a converter or conversion device
US20130307486A1 (en) 2012-05-17 2013-11-21 Delta Electronics, Inc. Charging system

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Mengyuan Yu 외. "Hybrid phase shifted full bridge and LLC half bridge DC-DC converter for low-voltage and high-current output applications". IET Power Electronics Journals & Magazines. Year: 2014, Volu
Yu Chen 외. "A High Performance Dual Output DC-DC Converter Combined the Phase Shift Full Bridge and LLC Resonant Half Bridge with the Shared Lagging Leg". IEEE Applied Power Electronics Conference an
윤수영 외. "전기자동차용 배터리 충전기". 전력전자학회 2010년도 전력전자학술대회 논문집, 2010년 7월, pp.361-362.

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