KR102010181B1 - 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치 - Google Patents

충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 있어서, 배터리(Battery)(300)에 충전(充電)을 위하여 전기에너지를 공급하는 상시컨버터(140-1); 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우, 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 예비컨버터(140-2); 교류전원(10)의 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20); 상기 배터리(Battery)(300)에 공급되는 전압 및 전류의 리플을 저감시키는 출력단 필터(45); 상기 교류전원(10)을 통해서 입력되는 서지(Surge) 전압을 저감시키는 서지보호부(210); 상기 상시컨버터(140-1) 또는 상기 예비컨버터(140-2)에 전류의 공급을 결정하는 릴레이(Relay)(230); 상기 상시컨버터(140-1)의 입력 측에 위치하여 상기 상시컨버터(140-1)에 흐르는 전류를 검출하는 입력단 전류검출부(208); 상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(80); 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전류를 검출하기 위한 배터리 전류 검출부(90); 상기 입력단 전류검출부(208), 배터리 전압 및 전류 검출부(80,90)의 출력을 바탕으로 상기 릴레이(Relay)(230)의 동작을 결정하는 릴레이 제어부(220)를 포함하며; 스마트 선택부(200)는 상기 서지보호부(210), 상기 릴레이 제어부(220) 및 상기 릴레이(Relay)(230)로 구성되며; 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유(共有)하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치를 제안한다.

Description

충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치 {Smart Bypass Backup Power Supply For Charger}
본 발명은 최근 배터리(Battery) 충전방식으로 가장 각광받고 있는 정전압 또는 정전류 방식으로 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 관한 것이다. 무엇보다 충전기용 전원공급장치의 고장 또는 이상(異常)으로 인하여 상기 배터리(Battery)를 충전하지 못하거나, 상기 배터리(Battery)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 현상이 발생하지 않도록 이를 해소하며, 지속적으로 상기 배터리(Battery)를 정상적으로 충전시킬 수 있는 스마트 바이패스 백업(Smart Bypass Backup) 기능이 내장된 충전기용 전원공급장치에 관한 것이다.
도 1은 리튬-이온 배터리의 구조를 나타낸다. 리튬-이온 배터리는 양극(+)은 알루미늄(Al) 판(Plate)(181), 음극(-)은 구리(Cu) 판(Plate)(184)으로 구성되어 있다. 양극(+)의 알루미늄(Al) 판(Plate)에는 양극재(182)로 Li[Ni,Co,Mn]O2 또는 LiCoO2 등을 사용하고 있으며, 음극(-)의 구리(Cu) 판(Plate)에는 음극재(185)로 흑연(Graphite)을 사용하며, 분리막(183)은 건식막, 습식막 및 강화막이 사용되어 구성되어 있다. 또한, 상기 양극(+)의 알루미늄(Al) 판(Plate)(181)에는 양극단자(186)가 위치하며, 상기 음극(-)의 구리(Cu) 판(Plate)에는 음극단자(187)이 위치하여 상기 양극단자(186) 및 상기 음극단자(187)를 통하여 리튬-이온 배터리로 전기를 충전 및 방전시키는 단자로 기능하게 된다.
도 2는 리튬-이온 배터리의 충전과정을 나타낸다. 리튬-이온 배터리의 충전시에 전자(electron)이 상기 음극단자(187)에서 상기 양극단자(186)로 이동하게 되며, 이 충전시에 리튬(Li) 양전자는 음극(-)의 흑연(Graphite)으로 이동하는 것을 기술적 특징으로 한다.
기존에는 배터리(Battery)에서 전원의 고장 또는 이상(異常)시 지속적인 전원공급을 위하여 아래 방법에 대한 아래와 같은 선행기술문헌이 존재하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-0986627호, 공고일 2010. 10. 11.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 병렬운전형 UPS에 구비되는 각 축전지의 방전을 위한 이중화장치를 공개하였다.
[특허문헌1]에서는 병렬운전방식의 복수의 무정전 전원시스템 중 어느 하나의 무정전 시스템에서 고장이 발생하더라도 그 고장이 발생한 해당 무정전 전원시스템에 구비된 축전지를 무정전 시에 활용할 수 있는 이중화 제어수단을 구비함으로써 복수개로 구비되는 무정전 전원시스템의 고장여부에 상관없이 사전에 설정된 정전보상시간만큼 전원을 공급하여 주는 병렬운전형 UPS에 구비되는 각 축전지의 방전을 위한 이중화 장치에 관한 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0870206호, 공고일 2008. 12. 02.(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 무순단 자동 절체기를 제안하였다. 상기 [특허문헌2]에서는 상용전원의 위상을 검출하는 제1 위상검출기와, 비상전원의 위상을 검출하는 제2 위상검출기와 상기 제1,2 위상검출기의 위상을 비교하고, 정전을 인식하는 경우 위상을 동기화시키며, SCR 구동부를 통하여 상용전원 또는 비상전원 중 어느 하나만 출력되도록 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0059465호, 공개일 2015. 06. 01.(이하 [특허문헌3]이라함)에서는 제어부를 포함하는 무정전 전원공급 장치를 공개하였다. 상기 [특허문헌3]에서는 둘 이상의 전지모듈들 또는 전지모듈 어셈블리로 이루어진 전지팩(Pack)에 설치된 무정전 전원공급 장치로서 전지팩의 작동 제어를 위한 BMS(Battery Management System), 정전 또는 비상시에도 전지팩의 전원을 방전시킬 수 있도록 메인 릴레이에 병렬 연결되어 있는 다이오드를 구비한 충전제어부, 과방전을 방지하기 위하여 하나 이상의 서브 릴레이를 구비한 방전제어부를 포함하는 무정전 전원공급 장치를 기술적 특징으로 한다.
하지만, 기존의 상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]에서는 무정전 전원공급 장치를 제안하였지만, 전원과 연결되어 배터리를 충전하기 위한 스마트 바이패스 백업용으로 적합한 전원공급 장치를 제공하는 것으로는 한계가 있었다.
[특허문헌1] 대한민국 등록특허공보 제10-0986627호, 공고일 2010. 10. 11. [특허문헌2] 대한민국 등록특허공보 제10-0870206호, 공고일 2008. 12. 02. [특허문헌3] 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0059465호, 공개일 2015. 06. 01.
본 발명에서는 배터리(Battery)를 충전하는 충전기용 전원공급장치의 고장 또는 이상(異常)으로 인하여 상기 배터리(Battery)를 충전하지 못하거나, 상기 배터리(Battery)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압 또는 전류가 발생하지 않도록 이를 해소하며, 지속적으로 상기 배터리(Battery)를 정상적으로 충전시킬 수 있는 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)를 포함하는 스마트 바이패스 백업(Smart Bypass Backup) 기능이 내장된 충전기용 전원공급장치를 제안하고자 한다.
본 발명에서는 과제의 해결 수단을 위하여 (1)상시컨버터(140-1), (2)예비컨버터(140-2)는 (3)입력단 필터(20) 및 (4)출력단 필터(45)를 서로 공유하며, (5)상시컨버터 또는 예비컨버터의 동작을 선택하는 스마트 선택부(200)를 포함하는 전원공급장치를 본 발명에서 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명에서는 지능적이고 지속적으로 배터리(Battery)를 충전 할 수 있는 스마트 바이패스 백업(Smart Bypass Backup) 기능이 내장된 충전기용 전원공급장치를 통하여 첫째, 배터리 전원 공급을 위한 상시컨버터(140-1)가 고장인 경우, 에비컨버터(140-2)를 동작시킴을 통하여 배터리를 지속적으로 충전(充電)하는 것이 가능하다. 따라서 항상 지속적으로 배터리 충전 전원이 필요한 중요 시설(예로서 의료시설, 군사시설, 보안시설, 금융시설 등)에서 사용에 가장 적합하다. 둘째, 본 발명에서 제안하는 스마트 바이패스 백업(Smart Bypass Backup) 기능이 내장된 충전기용 전원공급장치는 입력 및 출력단 필터(20,45)를 상시컨버터(140-1)와 예비컨버터(140-2)가 공유하기 때문에 컨버터의 병렬운전과 비교하여 필터(Filter) 비용이 저감시킬 수 있다. 셋째, 전원공급장치의 이상으로 인하여 발생하는 배터리(Battery)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압 또는 전류가 발생하는 현상을 예비 컨버터의 동작으로 이를 해결할 수 있다. 넷째, 상시컨버터(140-1)의 입력단에서 전류를 검출하며, 배터리(Battery)에 공급되는 전압 및 전류로부터 배터리(Battery) 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압 또는 전류를 검출하여 스마트 바이패스 백업전원 동작 릴레이(Relay)를 동작시키기 때문에 상시컨버터(140-1)의 고장으로 생기는 이상(異常) 상태를 실시간적으로 방지할 수 있다.
도 1은 리튬-이온 배터리의 구조
도 2는 리튬-이온 배터리의 충전과정
도 3은 입력단 필터가 배치된 일반적인 충전기용 전원장치
도 4는 입력단 필터가 배치된 평균전류 제어방식의 입력단 역률개선컨버터
도 5는 입력단 필터가 배치된 피크전류 제어방식의 입력단 역률개선컨버터
도 6은 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제1 실시예)
도 7은 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제2 실시예)
도 8은 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제3 실시예)
도 9는 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제4 실시예)
도 10은 스마트 선택부(제1 실시예)
도 11는 스마트 선택부(제2 실시예)
도 12는 스마트 선택부(제3 실시예)
도 13은 스마트 선택부(제4 실시예)
도 14는 배터리(Battery) 리플(Ripple) 전압 검출부
도 15는 배터리(Battery) 리플(Ripple) 전압 및 전류 검출부
도 16은 릴레이 제어부 제1 전압(24[V])에서 릴레이 제어부 제2 전압(18[V])으로 변환시키는 리니어 레귤레이터 회로부
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 입력단 필터가 배치된 일반적인 충전기용 전원장치를 나타낸다. 상기 입력단 필터가 배치된 일반적인 충전기용 전원장치에서는 교류전원(10)은 입력단 필터(20)를 통하여 노이즈(Noise)가 저감되고, 입력단 정류 다이오드(30)을 통하여 정류되며, 역률개선 컨버터부(100)와 DC-DC 컨버터부(120)에 의해서 배터리(Battery)(300)에 전원을 공급하는 것이 일반적이다.
상기 역률개선 컨버터부(100)는 입력단에 제1 전류센서(41)와 상기 역률개선 컨버터부(100) 내부의 전류를 검출하는 제2 전류센서(42) 및 상기 역률개선 컨버터부(100)는 출력단 제1,2 분압저항(109,110)으로부터 전류 및 전압 정보를 바탕으로 역률개선 컨버터 제어부(103)는 상기 역률개선 컨버터부(100)의 스위치를 제어한다.
또한, DC-DC 컨버터부(120)의 출력단에 제3,4 분압저항(129,130) 및 제3 전류센서(43)로부터 상기 DC-DC 컨버터부(120)의 출력 전압 및 전류 정보를 검출하고, DC-DC 컨버터 제어부(123)를 통하여 상기 DC-DC 컨버터부(120)의 스위치를 제어한다.
도 4는 입력단 필터가 배치된 평균전류 제어방식의 입력단 역률개선컨버터를 나타낸다. 평균전류 제어방식은 입력단에 제1 전류센서(41)와 역률개선 컨버터부(100)의 접지단에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류센서(42)로 전류정보를 검출하며, 출력전압을 검출하는 제1,2 분압저항(Rd1,Rd2)으로부터 출력 전압을 검출하며, 제1 전압 오차 비교기(54), 곱셈기(53) 및 제1 전류 오차 비교기(51)를 이용하여 입력전류(Ii)가 인덕터 전류(IL)에 평균전류(Iave)로 제어하는 역률개선 방법이다.
도 5는 입력단 필터가 배치된 피크전류 제어방식의 입력단 역률개선컨버터를 나타낸다. 피크전류 제어방식은 입력단에 제1 전류센서(41)와 역률개선 컨버터부(100)의 역률개선 스위치(32) 하단에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류센서(42)로 전류정보를 검출하며, 출력전압을 검출하는 제1,2 분압저항(Rd1,Rd2)으로부터 출력 전압을 검출하며, 제2 전압 오차 비교기(64), 곱셈기(63) 및 제2 전류 오차 비교기(61)를 이용하여 입력전류(Ii)가 인덕터 전류(IL)에 피크값에 추종하도록 제어하는 역률개선 방법이다.
도 6은 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제1 실시예)를 나타낸다. 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치는 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)로 구성되어 있다.
교류전원(Vac)(10)을 입력받아서 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20)가 배치되어 있으며, 상기 입력단 필터(20)를 통하여 노이즈가 저감된 전류는 스마트 선택부(200)로 입력된다. 상기 스마트 선택부(200)는 상기 상시컨버터(140-1) 또는 예비컨버터(140-2) 중에서 선택하게 된다. 상기 상시컨버터(140-1)가 정상인 경우 상시컨버터(140-1)의 동작을 통해서 배터리(Battery)(300)로 전력이 전달되며, 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우 예비컨버터(140-2)를 통하여 전력이 지속적으로 전달하게 되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 상시컨버터(140-1)와 예비컨버터(140-2)는 출력단 필터(45)를 공유하게 되며, 상기 출력단 필터(45)는 출력 전압 및 전류 리플을 저감시키며 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 전달시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 입력단 필터(20)의 구성은 입력단 과전류를 차단시키는 퓨즈(23)와 상기 퓨즈(23)의 후단에 연결된 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22)가 배치되어 있다. 상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21)와 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 사이에는 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)(24)이 배치되어 있으며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 후단에는 제2 X-커패시터(제2 X-Cap) 및 바리스터(26)가 배치되어 있다. 상기 바리스터(Varistor)(26)에서 바리스터(Varistor)는 Variable Resistor의 약어로 인가전압에 따라 저항이 가변한다. 바리스터(Varistor)의 특성을 살펴보면, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 낮은 경우 단위 길이당 저항이 1012 내지 1013 [Ω㎝]으로 올라가며, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 높은 경우 단위 길이당 그 저항이 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려간다. 즉 바리스터(26)는 일반적인 전압에서는 차단(OFF) 상태이며, 특고압 서지에서는 도통(ON) 상태로 변환하는 가변저항의 소자로서 순간적인 특고압 서지 전압을 바이패스(Bypass) 시킴을 통하여 상시컨버터(140-1), 예비컨버터(140-2) 및 배터리(Battery)(300)를 보호하는 소자이다.
상기 바리스터(26)의 후단에는 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)가 배치되어 있으며, 상기 제1 Y-커패시터(27) 및 제2 Y-커패시터(28)의 접점은 접지와 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 상기 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)은 전원라인과 프레임 그라운드(G) 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 역할을 수행하며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 및 상기 제1,2 X-커패시터(제1,2 X-Cap)(24,25)는 입력단 양(+)과 음(-) 사이의 전원단자 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 입력단 필터(20)와 상기 스마트 선택부(200)는 제1,2,3 단자(201,202,203)를 통하여 연결하게 된다. 상기 스마트 선택부(200)는 (1)서지보호부(210), (2)릴레이 제어부(220) 및 (3)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다. 또한, 입력단 전류검출부(208)는 단지 상시컨버터(140-1)로 공급되는 전류를 검출하며, 상기 전류의 흐름에 이상(異常)이 있는 경우 상기 릴레이 제어부(220)를 통하여 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 스마트 선택부(200)와 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 제4,5,6 단자(204,205,206)을 통하여 연결하게 된다.
본 발명에서는 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)가 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 따라서 충전기용 스마트 바이패스(Bypass) 백업(Backup) 전원공급장치에서 공유할 부분은 서로 공유하면서 상기 배터리(Battery)(300)에 지속적으로 충전시 전원공급을 수행하므로 경제적으로 저렴한 장점이 있다.
무엇보다 상기 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압 또는 전류를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 현상을 감지하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)로 입력되며, 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하도록 한다. 따라서 상시컨버터(140-1)의 이상(異常)으로 인하여 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 현상을 예비컨버터(140-2)를 동작시킴으로 방지하는 상승된 효과가 발생하게 된다.
도 7은 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제2 실시예)를 나타낸다. 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치는 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)로 구성되어 있다.
교류전원(Vac)(10)을 입력받아서 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20)가 배치되어 있으며, 상기 입력단 필터(20)를 통하여 노이즈가 저감된 전류는 스마트 선택부(200)로 입력된다. 상기 스마트 선택부(200)는 상기 상시컨버터(140-1) 또는 예비컨버터(140-2) 중에서 선택하게 된다. 상기 상시컨버터(140-1)가 정상인 경우 상시컨버터(140-1)의 동작을 통해서 배터리(Battery)(300)로 전력이 전달되며, 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우 예비컨버터(140-2)를 통하여 전력이 지속적으로 전달하게 되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 상시컨버터(140-1)와 예비컨버터(140-2)는 출력단 필터(45)를 공유하게 되며, 상기 출력단 필터(45)는 출력 전압 및 전류 리플을 저감시키며 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 전달시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 입력단 필터(20)의 구성은 입력단 과전류를 차단시키는 퓨즈(23)와 상기 퓨즈(23)의 후단에 연결된 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22)가 배치되어 있다. 상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21)와 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 사이에는 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)(24)이 배치되어 있으며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 후단에는 제2 X-커패시터(제2 X-Cap)(25) 및 바리스터(26)가 배치되어 있다. 상기 바리스터(Varistor)(26)에서 바리스터(Varistor)는 Variable Resistor의 약어로 인가전압에 따라 저항이 가변한다. 바리스터(Varistor)의 특성을 살펴보면, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 낮은 경우 단위 길이당 저항이 1012 내지 1013 [Ω㎝]으로 올라가며, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 높은 경우 단위 길이당 그 저항이 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려간다. 즉 바리스터(26)는 일반적인 전압에서는 차단(OFF) 상태이며, 특고압 서지에서는 도통(ON) 상태로 변환하는 가변저항의 소자로서 순간적인 특고압 서지 전압을 바이패스(Bypass) 시킴을 통하여 상시컨버터(140-1), 예비컨버터(140-2) 및 배터리(Battery)(300)를 보호하는 소자이다.
상기 바리스터(26)의 후단에는 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)가 배치되어 있으며, 상기 제1 Y-커패시터(27) 및 제2 Y-커패시터(28)의 접점은 접지와 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 상기 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)은 전원라인과 프레임 그라운드(G) 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 역할을 수행하며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 및 상기 제1,2 X-커패시터(제1,2 X-Cap)(24,25)는 입력단 양(+)과 음(-) 사이의 전원단자 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 입력단 필터(20)와 상기 스마트 선택부(200)는 제1,2 단자(201,202)를 통하여 연결하게 된다. 상기 스마트 선택부(200)는 (1)릴레이 제어부(220) 및 (2)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다. 또한, 입력단 전류검출부(208)은 단지 상시컨버터(140-1)로 공급되는 전류를 검출하며, 상기 전류의 흐름에 이상(異常)이 있는 경우 상기 릴레이 제어부(220)를 통하여 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 스마트 선택부(200)와 상기 상시컨버터(140-1)/예비컨버터(140-2)는 제4,5,6 단자(204,205,206)을 통하여 연결하게 된다.
본 발명에서는 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)가 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 따라서 충전기용 스마트 바이패스(Bypass) 백업(Backup) 전원공급장치에서 공유할 부분은 서로 공유하면서 상기 배터리(Battery)(300)에 지속적으로 전원공급을 수행하므로 경제적으로 저렴한 장점이 있다.
무엇보다 상기 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압이 발생하는 현상 여부를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 현상을 감지하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)로 입력되며, 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하도록 한다. 따라서 상시컨버터(140-1)의 이상(異常)으로 인하여 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 현상을 예비컨버터(140-2)를 동작시킴으로 방지하는 상승된 효과가 발생하게 된다.
도 8은 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제3 실시예)를 나타낸다. 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치는 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)로 구성되어 있다.
교류전원(Vac)(10)을 입력받아서 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20)가 배치되어 있으며, 상기 입력단 필터(20)를 통하여 노이즈가 저감된 전류는 스마트 선택부(200)로 입력된다. 상기 스마트 선택부(200)는 상기 상시컨버터(140-1) 또는 예비컨버터(140-2) 중에서 선택하게 된다. 상기 상시컨버터(140-1)가 정상인 경우 상시컨버터(140-1)의 동작을 통해서 배터리(Battery)(300)로 전력이 전달되며, 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우 예비컨버터(140-2)를 통하여 전력이 지속적으로 전달하게 되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 상시컨버터(140-1)와 예비컨버터(140-2)는 출력단 필터(45)를 공유하게 되며, 상기 출력단 필터(45)는 출력 전압 및 전류 리플을 저감시키며 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 전달시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 입력단 필터(20)의 구성은 입력단 과전류를 차단시키는 퓨즈(23)와 상기 퓨즈(23)의 후단에 연결된 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22)가 배치되어 있다. 상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21)와 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 사이에는 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)(24)이 배치되어 있으며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 후단에는 제2 X-커패시터(제2 X-Cap) 및 바리스터(26)가 배치되어 있다. 상기 바리스터(Varistor)(26)에서 바리스터(Varistor)는 Variable Resistor의 약어로 인가전압에 따라 저항이 가변한다. 바리스터(Varistor)의 특성을 살펴보면, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 낮은 경우 단위 길이당 저항이 1012 내지 1013 [Ω㎝]으로 올라가며, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 높은 경우 단위 길이당 그 저항이 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려간다. 즉 바리스터(26)는 일반적인 전압에서는 차단(OFF) 상태이며, 특고압 서지에서는 도통(ON) 상태로 변환하는 가변저항의 소자로서 순간적인 특고압 서지 전압을 바이패스(Bypass) 시킴을 통하여 상시컨버터(140-1), 예비컨버터(140-2) 및 배터리(Battery)(300)를 보호하는 소자이다.
상기 바리스터(26)의 후단에는 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)가 배치되어 있으며, 상기 제1 Y-커패시터(27) 및 제2 Y-커패시터(28)의 접점은 접지와 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 상기 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)은 전원라인과 프레임 그라운드(G) 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 역할을 수행하며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 및 상기 제1,2 X-커패시터(제1,2 X-Cap)(24,25)는 입력단 양(+)과 음(-) 사이의 전원단자 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 입력단 필터(20)와 상기 스마트 선택부(200)는 제1,2,3 단자(201,202,203)를 통하여 연결하게 된다. 상기 스마트 선택부(200)는 (1)서지보호부(210), (2)릴레이 제어부(220) 및 (3)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다. 또한, 입력단 전류검출부(208)은 단지 상시컨버터(140-1)로 공급되는 전류를 검출하며, 상기 전류의 흐름에 이상(異常)이 있는 경우 상기 릴레이 제어부(220)를 통하여 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 스마트 선택부(200)와 상기 상시컨버터(140-1)/예비컨버터(140-2)는 제4,5,6 단자(204,205,206)을 통하여 연결하게 된다.
본 발명에서는 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)가 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 따라서 충전기용 스마트 바이패스(Bypass) 백업(Backup) 전원공급장치에서 공유할 부분은 서로 공유하면서 상기 배터리(Battery)(300)에 지속적으로 전원공급을 수행하므로 경제적으로 저렴한 장점이 있다.
무엇보다 상기 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압이 발생하는 현상 여부를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88) 및 제3 전류센서(43)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 현상을 감지하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 배터리 전류 검출부(90)를 포함하는 리플(Ripple) 검출부(70) 및 리플(Ripple) 검출부 제1,2 다이오드(71,72)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)로 입력되며, 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하도록 한다. 따라서 상시컨버터(140-1)의 이상(異常)으로 인하여 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 현상을 예비컨버터(140-2)를 동작시킴으로 방지하는 상승된 효과가 발생하게 된다.
도 9는 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치(제4 실시예)를 나타낸다. 제안된 배터리 충전을 위한 스마트 바이패스(Bypass) 백업용 전원공급장치는 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)로 구성되어 있다.
교류전원(Vac)(10)을 입력받아서 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20)가 배치되어 있으며, 상기 입력단 필터(20)를 통하여 노이즈가 저감된 전류는 스마트 선택부(200)로 입력된다. 상기 스마트 선택부(200)는 상기 상시컨버터(140-1) 또는 예비컨버터(140-2) 중에서 선택하게 된다. 상기 상시컨버터(140-1)가 정상인 경우 상시컨버터(140-1)의 동작을 통해서 배터리(Battery)(300)로 전력이 전달되며, 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우 예비컨버터(140-2)를 통하여 전력이 지속적으로 전달하게 되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 상시컨버터(140-1)와 예비컨버터(140-2)는 출력단 필터(45)를 공유하게 되며, 상기 출력단 필터(45)는 출력 전압 및 전류 리플을 저감시키며 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 전달시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 입력단 필터(20)의 구성은 입력단 과전류를 차단시키는 퓨즈(23)와 상기 퓨즈(23)의 후단에 연결된 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22)가 배치되어 있다. 상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21)와 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 사이에는 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)(24)이 배치되어 있으며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 후단에는 제2 X-커패시터(제2 X-Cap) 및 바리스터(26)가 배치되어 있다. 상기 바리스터(Varistor)(26)에서 바리스터(Varistor)는 Variable Resistor의 약어로 인가전압에 따라 저항이 가변한다. 바리스터(Varistor)의 특성을 살펴보면, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 낮은 경우 단위 길이당 저항이 1012 내지 1013 [Ω㎝]으로 올라가며, 바리스터(26)에 인가되는 전압이 높은 경우 단위 길이당 그 저항이 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려간다. 즉 바리스터(26)는 일반적인 전압에서는 차단(OFF) 상태이며, 특고압 서지에서는 도통(ON) 상태로 변환하는 가변저항의 소자로서 순간적인 특고압 서지 전압을 바이패스(Bypass) 시킴을 통하여 상시컨버터(140-1), 예비컨버터(140-2) 및 배터리(Battery)(300)를 보호하는 소자이다.
상기 바리스터(26)의 후단에는 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)가 배치되어 있으며, 상기 제1 Y-커패시터(27) 및 제2 Y-커패시터(28)의 접점은 접지와 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 상기 제1,2 Y-커패시터(제1,2 Y-Cap)(27,28)은 전원라인과 프레임 그라운드(G) 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 역할을 수행하며, 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 및 상기 제1,2 X-커패시터(제1,2 X-Cap)(24,25)는 입력단 양(+)과 음(-) 사이의 전원단자 사이에서 발생하는 노이즈를 저감시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 입력단 필터(20)와 상기 스마트 선택부(200)는 제1,2 단자(201,202)를 통하여 연결하게 된다. 상기 스마트 선택부(200)는 (1)릴레이 제어부(220) 및 (2)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다. 또한, 입력단 전류검출부(208)은 단지 상시컨버터(140-1)로 공급되는 전류를 검출하며, 상기 전류의 흐름에 이상(異常)이 있는 경우 상기 릴레이 제어부(220)를 통하여 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 스마트 선택부(200)와 상기 상시컨버터(140-1)/예비컨버터(140-2)는 제4,5,6 단자(204,205,206)을 통하여 연결하게 된다.
본 발명에서는 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)가 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 따라서 충전기용 스마트 바이패스(Bypass) 백업(Backup) 전원공급장치 공유할 부분은 서로 공유하면서 상기 배터리(Battery)(300)에 지속적으로 전원공급을 수행하므로 경제적으로 저렴한 장점이 있다.
무엇보다 상기 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압 또는 전류가 발생하는 현상 여부를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88) 및 제3 전류센서(43)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 현상을 감지하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 배터리 전류 검출부(90)를 포함하는 리플(Ripple) 검출부(70) 및 리플(Ripple) 검출부 제1,2 다이오드(71,72)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)로 입력되며, 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 예비컨버터(140-2)가 동작하도록 한다. 따라서 상시컨버터(140-1)의 이상(異常)으로 인하여 배터리(Battery)(300)가 리플(Ripple) 현상을 예비컨버터(140-2)를 동작시킴으로 방지하는 상승된 효과가 발생하게 된다.
도 10은 스마트 선택부(제1 실시예)를 나타낸다. 상기 스마트 선택부(제1 실시예)는 (1)서지보호부(210), (2)릴레이 제어부(220) 및 (3)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다.
상기 입력단 필터(20)와 상기 스마트 선택부(200)는 제1,2,3 단자(201,202,203)를 통하여 연결하게 된다. 상기 서지보호부(210)는 제1 단자(201)와 직렬로 연결된 퓨즈(F), 상기 퓨즈(F) 후단 및 제2 단자(202) 사이에 연결된 서지보호부의 제1 바리스터(ZNR1)가 배치되어 있다. 상기 제2 단자(202)와 프레임 그라운드(Frame Ground)와 연결된 제3 단자(203) 사이에는 서지보호부의 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4)가 직렬로 연결되어 있다. 상기 제2 바리스터(ZNR2) 및 제3 바리스터(ZNR3)의 접점과 제1 단자(201) 사이에는 제5 바리스터(ZNR5)가 배치되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
이를 통하여 상기 서지보호부(210)는 제1 단자(201) 및 제2 단자(202)사이에 고전압(高電壓)이 인가되면, 제1 바리스터(ZNR1)의 저항 값이 1012 내지 1013 [Ω㎝]에서 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려가게 되어, 상기 고전압(高電壓)으로 인하여 발생한 전류는 제1 바리스터(ZNR1)를 통하여 흐르게 되므로 고전압(高電壓)은 차단된다.
상기 제1 단자(201)와 프레임 그라운드(Frame Ground)와 연결된 제3 단자(203) 사이에 고전압(高電壓)이 인가되는 경우 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4) 각각의 저항 값이 1012 내지 1013 [Ω㎝]에서 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려가게 되어, 상기 고전압(高電壓)으로 인하여 발생한 전류는 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4)를 통하여 흐르게 되므로 고전압(高電壓)은 차단된다.
상기 제2 단자(202)와 프레임 그라운드(Frame Ground)와 연결된 제3 단자(203) 사이에 고전압(高電壓)이 인가되는 경우 제3,4,5 바리스터(ZNR3,ZNR4,ZNR5)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 제3,4,5 바리스터(ZNR3,ZNR4,ZNR5) 각각의 저항 값이 1012 내지 1013 [Ω㎝]에서 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려가게 되어, 상기 고전압(高電壓)으로 인하여 발생한 전류는 제3,4,5 바리스터(ZNR3,ZNR4,ZNR5)를 통하여 흐르게 되므로 고전압(高電壓)은 차단된다.
상기 제1 내지 제5 바리스터(ZNR1 내지 ZNR5)가 동작하는 고전압(高電壓)은 500[V] 내지 600[V]로 설정되는 것을 기술적 특징으로 하며, 상기 제1 내지 제5 바리스터(ZNR1 내지 ZNR5) 500[V] 내지 600[V] 이상의 전압에서 동작하며, 고전압(高電壓)을 차단시키는 서지보호의 기능을 수행하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 단자(201) 및 상기 제2 단자(202)에는 제1 바리스터(ZNR1)가 연결되어 있으며, 상기 제1 바리스터(ZNR1)의 후단에는 결합인덕터(211)가 배치되어 있기 때문에 노이즈(Noise)를 저감시킨다.
릴레이(Relay)(230)의 A접점은 상시컨버터(140-1)에 전류를 공급하는 제4 단자(204)와 연결되어 있으며, 상기 릴레이(Relay)(230)의 B접점은 예비컨버터(140-2)에 전류를 공급하는 제5 단자(205)와 연결되어 있다. 공통단자인 제6 단자(206)는 상기 결합인덕터(211)의 하측 단자와 연결되어 있다. 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에는 입력단 전류검출부(208)가 배치되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
릴레이 제어부(220)는 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압이 발생하는 현상 여부를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo)을 검출하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)에 입력되며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시킴을 통하여 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작시키게 된다.
또한, 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출하며, 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생시키며, 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단되면, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호를 발생함을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
상기 과도상태 안정화 회로(260)는 상시컨버터(140-1)가 초기에 동작하는 과도상태에서는 릴레이 제어부 제1 전압(Vcc1: 24[V])의 전압이 발생하지 않으며, 제2 N형 트랜지스터(224) 오프(OFF) 상태이므로, 상기 과도상태에서는 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)에 아무런 출력이 발생하지 않으며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호는 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 제4 N형 트랜지스터(228)의 동작신호가 온(ON)이면, 제3 N형 트랜지스터(226)가 동작(ON)되기 때문에 스마트 바이패스 백업전원 동작 LED(270)가 발광(發光)하게 되며, 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
릴레이 제어부(220)의 동작을 정리하면 다음과 같다.
(1) 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo)을 검출 -> 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71) -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(2) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(3) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태인 경우 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 신호가 발생하지 않음 -> 상시컨버터(140-1)는 지속적으로 동작(ON)시킴
도 11은 스마트 선택부(제2 실시예)를 나타낸다. 상기 스마트 선택부(제2 실시예)는 (1)릴레이 제어부(220) 및 (2)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다.
상기 입력단 필터(20)와 상기 스마트 선택부(200)는 제1,2 단자(201,202)를 통하여 연결하게 된다.
상기 릴레이(Relay)(230)의 A접점은 상시컨버터(140-1)에 전류를 공급하는 제4 단자(204)와 연결되어 있으며, 상기 릴레이(Relay)(230)의 B접점은 예비컨버터(140-2)에 전류를 공급하는 제5 단자(205)와 연결되어 있다. 공통단자인 제6 단자(206)는 상기 결합인덕터(211)의 하측 단자와 연결되어 있다. 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에는 입력단 전류검출부(208)가 배치되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
릴레이 제어부(220)는 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압이 발생하는 현상 여부를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo)을 검출하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)에 입력되며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시킴을 통하여 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작시키게 된다.
또한, 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출하며, 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생시키며, 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단되면, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호를 발생함을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
상기 과도상태 안정화 회로(260)는 상시컨버터(140-1)가 초기에 동작하는 과도상태에서는 릴레이 제어부 제1 전압(Vcc1: 24[V])의 전압이 발생하지 않으며, 제2 N형 트랜지스터(224) 오프(OFF) 상태이므로, 상기 과도상태에서는 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)에 아무런 출력이 발생하지 않으며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호는 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 제4 N형 트랜지스터(228)의 동작신호가 온(ON)이면, 제3 N형 트랜지스터(226)가 동작(ON)되기 때문에 스마트 바이패스 백업전원 동작 LED(270)가 발광(發光)하게 되며, 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
릴레이 제어부(220)의 동작을 정리하면 다음과 같다.
(1) 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo)을 검출 -> 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71) -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(2) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(3) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태인 경우 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 신호가 발생하지 않음 -> 상시컨버터(140-1)는 지속적으로 동작(ON)시킴
도 12는 스마트 선택부(제3 실시예)를 나타낸다. 상기 스마트 선택부(제3 실시예)는 (1)서지보호부(210), (2)릴레이 제어부(220) 및 (3)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다.
상기 입력단 필터(20)와 상기 스마트 선택부(200)는 제1,2,3 단자(201,202,203)를 통하여 연결하게 된다. 상기 서지보호부(210)는 제1 단자(201)와 직렬로 연결된 퓨즈(F), 상기 퓨즈(F) 후단 및 제2 단자(202) 사이에 연결된 서지보호부의 제1 바리스터(ZNR1)가 배치되어 있다. 상기 제2 단자(202)와 프레임 그라운드(Frame Ground)와 연결된 제3 단자(203) 사이에는 서지보호부의 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4)가 직렬로 연결되어 있다. 상기 제2 바리스터(ZNR2) 및 제3 바리스터(ZNR3)의 접점과 제1 단자(201) 사이에는 제5 바리스터(ZNR5)가 배치되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
이를 통하여 상기 서지보호부(210)는 제1 단자(201) 및 제2 단자(202)사이에 고전압(高電壓)이 인가되면, 제1 바리스터(ZNR1)의 저항 값이 1012 내지 1013 [Ω㎝]에서 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려가게 되어, 상기 고전압(高電壓)으로 인하여 발생한 전류는 제1 바리스터(ZNR1)를 통하여 흐르게 되므로 고전압(高電壓)은 차단된다.
상기 제1 단자(201)와 프레임 그라운드(Frame Ground)와 연결된 제3 단자(203) 사이에 고전압(高電壓)이 인가되는 경우 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4) 각각의 저항 값이 1012 내지 1013 [Ω㎝]에서 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려가게 되어, 상기 고전압(高電壓)으로 인하여 발생한 전류는 제2,3,4 바리스터(ZNR2,ZNR3,ZNR4)를 통하여 흐르게 되므로 고전압(高電壓)은 차단된다.
상기 제2 단자(202)와 프레임 그라운드(Frame Ground)와 연결된 제3 단자(203) 사이에 고전압(高電壓)이 인가되는 경우 제3,4,5 바리스터(ZNR3,ZNR4,ZNR5)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 제3,4,5 바리스터(ZNR3,ZNR4,ZNR5) 각각의 저항 값이 1012 내지 1013 [Ω㎝]에서 1 내지 10 [Ω㎝]으로 내려가게 되어, 상기 고전압(高電壓)으로 인하여 발생한 전류는 제3,4,5 바리스터(ZNR3,ZNR4,ZNR5)를 통하여 흐르게 되므로 고전압(高電壓)은 차단된다.
상기 제1 내지 제5 바리스터(ZNR1 내지 ZNR5)가 동작하는 고전압(高電壓)은 500[V] 내지 600[V]로 설정되는 것을 기술적 특징으로 하며, 상기 제1 내지 제5 바리스터(ZNR1 내지 ZNR5) 500[V] 내지 600[V] 이상의 전압에서 동작하며, 고전압(高電壓)을 차단시키는 서지보호의 기능을 수행하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 단자(201) 및 상기 제2 단자(202)에는 제1 바리스터(ZNR1)가 연결되어 있으며, 상기 제1 바리스터(ZNR1)의 후단에는 결합인덕터(211)가 배치되어 있기 때문에 노이즈(Noise)를 저감시킨다.
릴레이(Relay)(230)의 A접점은 상시컨버터(140-1)에 전류를 공급하는 제4 단자(204)와 연결되어 있으며, 상기 릴레이(Relay)(230)의 B접점은 예비컨버터(140-2)에 전류를 공급하는 제5 단자(205)와 연결되어 있다. 공통단자인 제6 단자(206)는 상기 결합인덕터(211)의 하측 단자와 연결되어 있다. 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에는 입력단 전류검출부(208)가 배치되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
릴레이 제어부(220)는 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압이 발생하는 현상 여부를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo)을 검출하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)에 입력되며, 배터리(Battery)(300)의 출력전류를 검출하는 제3 전류센서(43)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전류(Io)를 검출하며, 배터리 전류 검출부(90) 및 리플(Ripple) 검출부 제2 다이오드(72)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)에 입력되며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시킴을 통하여 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작시키게 된다.
또한, 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출하며, 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생시키며, 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단되면, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호를 발생함을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
상기 과도상태 안정화 회로(260)는 상시컨버터(140-1)가 초기에 동작하는 과도상태에서는 릴레이 제어부 제1 전압(Vcc1: 24[V])의 전압이 발생하지 않으며, 제2 N형 트랜지스터(224) 오프(OFF) 상태이므로, 상기 과도상태에서는 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)에 아무런 출력이 발생하지 않으며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호는 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 제4 N형 트랜지스터(228)의 동작신호가 온(ON)이면, 제3 N형 트랜지스터(226)가 동작(ON)되기 때문에 스마트 바이패스 백업전원 동작 LED(270)가 발광(發光)하게 되며, 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
릴레이 제어부(220)의 동작을 정리하면 다음과 같다.
(1) 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo) 및 출력전류(Io)를 검출 -> 배터리 전압 및 전류 검출부(80,90) 및 리플(Ripple) 검출부 제1,2 다이오드(71,72) -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(2) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(3) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태인 경우 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 신호가 발생하지 않음 -> 상시컨버터(140-1)는 지속적으로 동작(ON)시킴
도 13은 스마트 선택부(제4 실시예)를 나타낸다. 상기 스마트 선택부(제4 실시예)는 (1)릴레이 제어부(220) 및 (2)릴레이(Relay)(230)로 구성되어 있다.
릴레이(Relay)(230)의 A접점은 상시컨버터(140-1)에 전류를 공급하는 제4 단자(204)와 연결되어 있으며, 상기 릴레이(Relay)(230)의 B접점은 예비컨버터(140-2)에 전류를 공급하는 제5 단자(205)와 연결되어 있다. 공통단자인 제6 단자(206)는 상기 결합인덕터(211)의 하측 단자와 연결되어 있다. 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에는 입력단 전류검출부(208)가 배치되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
릴레이 제어부(220)는 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압이 발생하는 현상 여부를 판단하는 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo)을 검출하며, 배터리 전압 검출부(80) 및 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)에 입력되며, 배터리(Battery)(300)의 출력전류를 검출하는 제3 전류센서(43)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전류(Io)를 검출하며, 배터리 전류 검출부(90) 및 리플(Ripple) 검출부 제2 다이오드(72)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)에 입력되며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시킴을 통하여 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작시키게 된다.
또한, 상기 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출하며, 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생시키며, 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단되면, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호를 발생함을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
상기 과도상태 안정화 회로(260)는 상시컨버터(140-1)가 초기에 동작하는 과도상태에서는 릴레이 제어부 제1 전압(Vcc1: 24[V])의 전압이 발생하지 않으며, 제2 N형 트랜지스터(224) 오프(OFF) 상태이므로, 상기 과도상태에서는 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)에 아무런 출력이 발생하지 않으며, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작시키는 신호는 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 제4 N형 트랜지스터(228)의 동작신호가 온(ON)이면, 제3 N형 트랜지스터(226)가 동작(ON)되기 때문에 스마트 바이패스 백업전원 동작 LED(270)가 발광(發光)하게 되며, 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키게 된다.
릴레이 제어부(220)의 동작을 정리하면 다음과 같다.
(1) 리플(Ripple) 전압 검출부(88)를 통하여 배터리(Battery)(300)의 출력전압(Vo) 및 출력전류(Io)를 검출 -> 배터리 전압 및 전류 검출부(80,90) 및 리플(Ripple) 검출부 제1,2 다이오드(71,72) -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(2) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태가 아닌 것으로 판단 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 -> 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시킴
(3) 릴레이(Relay)(230)와 상기 제4 단자(204) 사이에 위치하는 입력단 전류검출부(208)는 전류를 검출 -> 상기 릴레이 제어부(220)의 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)를 통하여 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 제어전압을 발생 -> 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 안정화 회로(260)에서 생성된 기준 전압과 비교하고, 과도상태인 경우 -> 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작 신호가 발생하지 않음 -> 상시컨버터(140-1)는 지속적으로 동작(ON)시킴
도 14는 배터리(Battery) 리플(Ripple) 전압 검출부를 나타낸다.
본 발명에서 제안된 배터리(Battery) 전압 검출부는 배터리(Battery)(300)의 (+) 및 (-)의 양단 전압을 검출하며, 배터리(Battery)(300)의 충전 또는 방전시 일정(一定) 이상의 리플(Ripple) 전압이 발생하는 현상을 검출하기 위하여 배터리 전압 검출부(80)가 배치되어 있다. 상기 배터리 전압 검출부(80)는 전압 비교기(81)가 있으며, 상기 전압 비교기(81)의 (-)입력 단자에는 기준전압을 만들기 위하여 상기 배터리(Battery)(300)의 (+) 및 (-)의 양단에 리플(Ripple) 전압 검출부 다이오드(86) 및 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87)를 리플(Ripple) 전압 검출부의 제3 저항(84) 및 제4 저항(85)으로 분압되는 전압이 입력된다. 상기 전압 비교기(81)의 (+)입력 단자에는 상기 배터리(Battery)(300)의 (+) 및 (-)의 양단의 전압을 리플(Ripple) 전압 검출부의 제1 저항(82) 및 제2 저항(83)으로 분압되는 전압이 입력된다.
따라서 상기 배터리(Battery)(300)에 인가되는 전압이 떨림이 생기는 경우에 상기 배터리 전압 검출부(80)의 전압 비교기(81)는 신호를 출력하며, 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)로 전달되며, 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작시키게 된다.
도 15는 배터리(Battery) 리플(Ripple) 전압 및 전류 검출부를 나타낸다.
본 발명에서 제안된 배터리(Battery) 전압 및 전류 검출부는 배터리(Battery)(300)의 (+) 및 (-)의 양단 전압 및 상기 배터리(Battery)(300)의 전류를 검출하며, 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple)을 검출하기 위하여 배터리 전압 검출부(80) 및 배터리 전류 검출부(90)가 배치되어 있다.
상기 배터리 전압 검출부(80)는 전압 비교기(81)가 있으며, 상기 전압 비교기(81)의 (-)입력 단자에는 기준전압을 만들기 위하여 상기 배터리(Battery)(300)의 (+) 및 (-)의 양단에 리플(Ripple) 전압 검출부 다이오드(86) 및 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87)를 리플(Ripple) 전압 검출부의 제3 저항(84) 및 제4 저항(85)으로 분압되는 전압이 입력된다. 상기 전압 비교기(81)의 (+)입력 단자에는 상기 배터리(Battery)(300)의 (+) 및 (-)의 양단의 전압을 리플(Ripple) 전압 검출부의 제1 저항(82) 및 제2 저항(83)으로 분압되는 전압이 입력된다.
따라서 상기 배터리(Battery)(300)에 인가되는 전압이 떨림이 생기는 경우에 상기 배터리 전압 검출부(80)의 전압 비교기(81)는 신호를 출력하며, 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)로 전달되며, 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작시키게 된다.
상기 배터리 전류 검출부(90)는 전류 비교기(91)가 있으며, 상기 전류 비교기(91)의 (-)입력 단자에는 기준전류를 만들기 위하여 제3 전류센서(43)에 의해서 상기 배터리(Battery)(300)의 전류가 검출되며, 전류 검출 이득(98)에 의하여 상기 배터리(Battery)(300)의 전류가 증폭된다. 리플(Ripple) 전류 검출부 다이오드(96) 및 리플(Ripple) 전류 검출부 커패시터(97)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 리플(Ripple) 전류 검출부 커패시터(97)를 리플(Ripple) 전류 검출부의 제3 저항(94) 및 제4 저항(95)으로 분압되는 전압이 입력된다. 상기 전류 비교기(91)의 (+)입력 단자에는 상기 전류 검출 이득(98)에 의하여 증폭된 상기 배터리(Battery)(300)의 전류 값이 리플(Ripple) 전류 검출부의 제1 저항(92) 및 제2 저항(93)으로 분압되는 전압이 입력된다.
따라서 상기 배터리(Battery)(300)에 인가되는 전압 또는 전류의 떨림이 생기는 경우에 상기 배터리 전압 검출부(80)의 전압 비교기(81) 및 배터리 전류 검출부(90)의 전류 비교기(91)는 신호를 출력하며, 리플(Ripple) 검출부 제1,2 다이오드(71,72)를 통하여 상기 릴레이 제어부(220)로 전달되며, 상기 릴레이(Relay)(230)를 A접점에서 B접점으로 동작시킴을 통하여 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 예비컨버터(140-2)를 동작시키게 된다.
도 16은 릴레이 제어부 제1 전압(24[V])에서 릴레이 제어부 제2 전압(18[V])으로 변환시키는 리니어 레귤레이터 회로부를 나타낸다. 상기 도 14에서는 제1 N형 트랜지스터(221)의 게이트(Gate)와 직렬로 연결된 제2 제너다이오드(ZD2)에 의해서 제2 전압(18[V])이 결정되며, 상기 제1 N형 트랜지스터(221)에서 전압이 강하되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에서는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 있어서, 배터리(Battery)(300)에 충전(充電)을 위하여 전기에너지를 공급하는 상시컨버터(140-1); 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우, 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 예비컨버터(140-2); 교류전원(10)의 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20); 상기 배터리(Battery)(300)에 공급되는 전압 및 전류의 리플을 저감시키는 출력단 필터(45); 상기 교류전원(10)을 통해서 입력되는 서지(Surge) 전압을 저감시키는 서지보호부(210); 상기 상시컨버터(140-1) 또는 상기 예비컨버터(140-2)에 전류의 공급을 결정하는 릴레이(Relay)(230); 상기 상시컨버터(140-1)의 입력 측에 위치하여 상기 상시컨버터(140-1)에 흐르는 전류를 검출하는 입력단 전류검출부(208); 상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(80); 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전류를 검출하기 위한 배터리 전류 검출부(90); 상기 입력단 전류검출부(208), 배터리 전압 및 전류 검출부(80,90)의 출력을 바탕으로 상기 릴레이(Relay)(230)의 동작을 결정하는 릴레이 제어부(220)를 포함하며; 스마트 선택부(200)는 상기 서지보호부(210), 상기 릴레이 제어부(220) 및 상기 릴레이(Relay)(230)로 구성되며; 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유(共有)하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명에서는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 있어서, 배터리(Battery)(300)에 충전(充電)을 위하여 전기에너지를 공급하는 상시컨버터(140-1); 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우, 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 예비컨버터(140-2); 교류전원(10)의 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20); 상기 배터리(Battery)(300)에 공급되는 전압 및 전류의 리플을 저감시키는 출력단 필터(45); 상기 교류전원(10)을 통해서 입력되는 서지(Surge) 전압을 저감시키는 서지보호부(210); 상기 상시컨버터(140-1) 또는 상기 예비컨버터(140-2)에 전류의 공급을 결정하는 릴레이(Relay)(230); 상기 상시컨버터(140-1)의 입력 측에 위치하여 상기 상시컨버터(140-1)에 흐르는 전류를 검출하는 입력단 전류검출부(208); 상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(80); 상기 입력단 전류검출부(208) 및 배터리 전압 검출부(80)의 출력을 바탕으로 상기 릴레이(Relay)(230)의 동작을 결정하는 릴레이 제어부(220); 스마트 선택부(200)는 상기 서지보호부(210), 상기 릴레이 제어부(220) 및 상기 릴레이(Relay)(230)로 구성되며; 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유(共有)하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치를 제안하고자 한다.
끝으로, 본 발명에서는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 있어서, 배터리(Battery)(300)에 충전(充電)을 위하여 전기에너지를 공급하는 상시컨버터(140-1); 상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우, 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 예비컨버터(140-2); 교류전원(10)의 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20); 상기 배터리(Battery)(300)에 공급되는 전압 및 전류의 리플을 저감시키는 출력단 필터(45); 상기 상시컨버터(140-1) 또는 상기 예비컨버터(140-2)에 전류의 공급을 결정하는 릴레이(Relay)(230); 상기 상시컨버터(140-1)의 입력 측에 위치하여 상기 상시컨버터(140-1)에 흐르는 전류를 검출하는 입력단 전류검출부(208); 상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(80); 상기 입력단 전류검출부(208) 및 배터리 전압 검출부(80)의 출력을 바탕으로 상기 릴레이(Relay)(230)의 동작을 결정하는 릴레이 제어부(220); 스마트 선택부(200)는 상기 릴레이 제어부(220) 및 상기 릴레이(Relay)(230)로 구성되며; 상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유(共有)하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진자가 다양한 변형에 의하여 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.
10 : 교류전원(Vac)
20 : 입력단 필터
21 : 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터
21-1 : 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터 1차측
21-2 : 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터 2차측
22 : 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터
22-1 : 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터 1차측
22-2 : 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터 2차측
23 : 퓨즈
24 : 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)
25 : 제2 X-커패시터(제2 X-Cap)
26 : 바리스터
27 : 제1 Y-커패시터(제1 Y-Cap)
28 : 제2 Y-커패시터(제2 Y-Cap)
30 : 입력단 정류 다이오드
30-1 : 제1 정류부
30-2 : 제2 정류부
31 : 역률개선 인덕터
32 : 역률개선 스위치
33 : 역률개선 다이오드
34 : 역률개선 컨버터의 출력 커패시터
41 : 제1 전류센서
42 : 제2 전류센서
43 : 제3 전류센서
44 : 뱅크(Bank) 커패시터
45 : 출력단 필터
45-1 : 출력단 필터의 제1 커패시터
45-2 : 출력단 필터의 제2 커패시터
45-3 : 출력단 필터의 제3 커패시터
50 : 평균전류 제어기
51 : 제1 전류 오차 비교기
52 : 역률개선 컨버터의 게이트 신호 발생을 위한 비교기
53 : 곱셈기(multiplier)
54 : 제1 전압 오차 비교기
55 : 제1 전류센서의 전류검출 이득(1/K)
56 : 제1 전류센서의 전류검출 이득(Rs)
60 : 피크전류 제어기
61 : 제2 전류 오차 비교기
62 : RS 플립플롭
63 : 곱셈기
64 : 제2 전압 오차 비교기
65 : 제1 전류센서의 전류검출 이득(1/K)
70 : 리플(Ripple) 검출부
71 : 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드
72 : 리플(Ripple) 검출부 제2 다이오드
75 : 상시컨버터의 입력단 전류센서
80 : 배터리 전압 검출부
81 : 전압 비교기
82 : 리플(Ripple) 전압 검출부 제1 저항
83 : 리플(Ripple) 전압 검출부 제2 저항
84 : 리플(Ripple) 전압 검출부 제3 저항
85 : 리플(Ripple) 전압 검출부 제4 저항
86 : 리플(Ripple) 전압 검출부 다이오드
87 : 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터
88 : 리플(Ripple) 전압 검출부
90 : 배터리 전류 검출부
91 : 전류 비교기
92 : 리플(Ripple) 전류 검출부 제1 저항
93 : 리플(Ripple) 전류 검출부 제2 저항
94 : 리플(Ripple) 전류 검출부 제3 저항
95 : 리플(Ripple) 전류 검출부 제4 저항
96 : 리플(Ripple) 전류 검출부 다이오드
97 : 리플(Ripple) 전류 검출부 커패시터
98 : 전류 검출 이득
100 : 역률개선 컨버터부
101 : 역률개선 컨버터 전력회로부
102 : 역률개선 컨버터 게이트 구동회로
103 : 역률개선 컨버터 제어부
104 : 역률개선 컨버터의 게이트 신호 발생부
105 : 역률개선 컨버터의 출력전압 검출부
106 : 제1 전류 검출부
107 : 제2 전류 검출부
109 : 제1 분압저항
110 : 제2 분압저항
120 : DC-DC 컨버터부
121 : DC-DC 컨버터 전력회로부
122 : DC-DC 컨버터 게이트 구동회로
123 : DC-DC 컨버터 제어부
124 : DC-DC 컨버터의 게이트 신호 발생부
125 : DC-DC 컨버터의 출력전압 검출부
126 : 제3 전류 검출부
129 : 제3 분압저항
130 : 제4 분압저항
140 : 컨버터 및 제어부
140-1 : 상시컨버터
140-2 : 예비컨버터
150 : 평균전류 제어방식의 역률개선 회로 및 제어부
160 : 피크전류 제어방식의 역률개선 회로 및 제어부
181 : 알루미늄(Al) 판
182 : 양극재(Li[Ni,Co,Mn]O2 또는 LiCoO2)
183 : 분리막
184 : 구리(Cu) 판
185 : 흑연(Graphite)
186 : 양극단자
187 : 음극단자
190 : 전자(electron)
200 : 스마트 선택부
201 : 제1 단자
202 : 제2 단자
203 : 제3 단자
204 : 제4 단자
205 : 제5 단자
206 : 제6 단자
208 : 입력단 전류검출부
210 : 서지보호부
211 : 서지보호부의 결합인덕터
220 : 릴레이 제어부
221 : 제1 N형 트랜지스터
222 : 연산증폭기 IC
222-1 : 제1 비교기
222-2 : 제2 비교기
224 : 제2 N형 트랜지스터
225 : LED(Light Emitting Diode)
226 : 제3 N형 트랜지스터
228 : 제4 N형 트랜지스터
230 : 릴레이(Relay)
240 : 제어기 정류부
260 : 과도상태 안정화 회로
270 : 스마트 바이패스 백업전원 동작 LED
300 : 배터리(Battery)
A1 : 상시컨버터의 제1 출력
A2 : 예비컨버터의 제1 출력
C1 : 제1 커패시터
C2 : 제2 커패시터
C3 : 제3 커패시터
C4 : 제4 커패시터
C5 : 제5 커패시터
C6 : 제6 커패시터
C7 : 제7 커패시터
C8 : 제8 커패시터
C9 : 제9 커패시터
C31 : 제31 커패시터
C32 : 제32 커패시터
clock : 클럭신호 발생부
comp ramp : 합쳐진 삼각파
Co : 리니어 레귤레이터의 출력 커패시터
D1 : 제1 다이오드
D2 : 제2 다이오드
D3 : 제3 다이오드
D4 : 제4 다이오드
D31 : 제31 다이오드
F : 퓨즈(Fuse)
FG : 프레임 그라운드(Frame Ground)
Iave : 평균 전류
iref : 기준 전류
IL : 인덕터 전류
Ii : 입력단 전류
Io : 출력전류
NTC1 : NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터1
NTC2 : NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터2
PWM : 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation)
R1 : 제1 저항
R2 : 제2 저항
R3 : 제3 저항
R4 : 제4 저항
R5 : 제5 저항
R6 : 제6 저항
R7 : 제7 저항
R8 : 제8 저항
R9 : 제9 저항
R10 : 제10 저항
R11 : 제11 저항
R12 : 제12 저항
R13 : 제13 저항
R14 : 제14 저항
R15 : 제15 저항
R16 : 제16 저항
R17 : 제17 저항
R18 : 제18 저항
R19 : 제19 저항
R21 : 제21 저항
R22 : 제22 저항
R23 : 제23 저항
R31 : 제31 저항
R32 : 제32 저항
Rin : 리니어 레귤레이터의 입력저항
Rd1 : 제1 분압저항
Rd2 : 제2 분압저항
Vea : 제어전압
Vcc1 : 릴레이 제어부 제1 전압(24[V])
Vcc2 : 릴레이 제어부 제2 전압(18[V])
Vo : 출력전압
Vref : 기준전압
ZNR1 : 서지보호부의 제1 바리스터
ZNR2 : 서지보호부의 제2 바리스터
ZNR3 : 서지보호부의 제3 바리스터
ZNR4 : 서지보호부의 제4 바리스터
ZNR5 : 서지보호부의 제5 바리스터
ZD1 : 제1 제너다이오드
ZD2 : 제2 제너다이오드
Z1 : 제1 전압 제어이득
Z2 : 제2 전압 제어이득
Z11 : 제1 전류 제어이득
Z22 : 제2 전류 제어이득

Claims (12)

  1. 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 있어서,
    배터리(Battery)(300)에 충전(充電)을 위하여 전기에너지를 공급하는 상시컨버터(140-1);
    상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우, 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 예비컨버터(140-2);
    교류전원(10)의 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20);
    상기 배터리(Battery)(300)에 공급되는 전압 및 전류의 리플을 저감시키는 출력단 필터(45);
    상기 교류전원(10)을 통해서 입력되는 서지(Surge) 전압을 저감시키는 서지보호부(210);
    상기 상시컨버터(140-1) 또는 상기 예비컨버터(140-2)에 전류의 공급을 결정하는 릴레이(Relay)(230);
    상기 상시컨버터(140-1)의 입력 측에 위치하여 상기 상시컨버터(140-1)에 흐르는 전류를 검출하는 입력단 전류검출부(208);
    상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(80);
    배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전류를 검출하기 위한 배터리 전류 검출부(90);
    상기 입력단 전류검출부(208), 배터리 전압 및 전류 검출부(80,90)의 출력을 바탕으로 상기 릴레이(Relay)(230)의 동작을 결정하는 릴레이 제어부(220)를 포함하며;
    스마트 선택부(200)는 상기 서지보호부(210), 상기 릴레이 제어부(220) 및 상기 릴레이(Relay)(230)로 구성되며;
    상기 입력단 필터(20)는 상기 교류전원(10)과 연결된 퓨즈(23), 상기 퓨즈(23)의 후단에 연결된 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22), 상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21)와 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 사이에 배치되어 있는 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)(24), 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 후단에 배치되어 있는 제2 X-커패시터(제2 X-Cap)(25) 및 바리스터(26)로 구성되며;
    상기 바리스터(26)는 일반적인 전압에서는 차단(OFF) 상태이며, 특고압 서지에서는 도통(ON) 상태로 변환하고, 순간적인 특고압 서지 전압을 바이패스(Bypass) 시킴을 통하여 상시컨버터(140-1), 예비컨버터(140-2) 및 배터리(Battery)(300)를 보호하며;
    상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유(共有)하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치.
  2. 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 있어서,
    배터리(Battery)(300)에 충전(充電)을 위하여 전기에너지를 공급하는 상시컨버터(140-1);
    상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우, 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 예비컨버터(140-2);
    교류전원(10)의 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20);
    상기 배터리(Battery)(300)에 공급되는 전압 및 전류의 리플을 저감시키는 출력단 필터(45);
    상기 교류전원(10)을 통해서 입력되는 서지(Surge) 전압을 저감시키는 서지보호부(210);
    상기 상시컨버터(140-1) 또는 상기 예비컨버터(140-2)에 전류의 공급을 결정하는 릴레이(Relay)(230);
    상기 상시컨버터(140-1)의 입력 측에 위치하여 상기 상시컨버터(140-1)에 흐르는 전류를 검출하는 입력단 전류검출부(208);
    상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(80);
    상기 입력단 전류검출부(208) 및 배터리 전압 검출부(80)의 출력을 바탕으로 상기 릴레이(Relay)(230)의 동작을 결정하는 릴레이 제어부(220);
    스마트 선택부(200)는 상기 서지보호부(210), 상기 릴레이 제어부(220) 및 상기 릴레이(Relay)(230)로 구성되며;
    상기 입력단 필터(20)는 상기 교류전원(10)과 연결된 퓨즈(23), 상기 퓨즈(23)의 후단에 연결된 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22), 상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21)와 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 사이에 배치되어 있는 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)(24), 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 후단에 배치되어 있는 제2 X-커패시터(제2 X-Cap)(25) 및 바리스터(26)로 구성되며;
    상기 바리스터(26)는 일반적인 전압에서는 차단(OFF) 상태이며, 특고압 서지에서는 도통(ON) 상태로 변환하고, 순간적인 특고압 서지 전압을 바이패스(Bypass) 시킴을 통하여 상시컨버터(140-1), 예비컨버터(140-2) 및 배터리(Battery)(300)를 보호하며;
    상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유(共有)하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치.
  3. 청구항 제1항 또는 청구항 제2항에 있어서,
    상기 배터리(Battery)(300)의 양단 전압을 분압하기 위한 리플(Ripple) 전압 검출부 제1,2 저항(82,83);
    상기 배터리(Battery)(300)의 (+)단자와 연결된 리플(Ripple) 전압 검출부 다이오드(86);
    상기 리플(Ripple) 전압 검출부 다이오드(86) 및 상기 배터리(Battery)(300)의 (-)단자에 위치하는 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87);
    상기 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87)의 전압을 분압하기 위한 리플(Ripple) 전압 검출부 제3,4 저항(84,85)을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
  4. 청구항 제3항에 있어서,
    상기 리플(Ripple) 전압 검출부 제1 저항(82) 및 제2 저항(83)의 접점과 연결된 전압 비교기(81)의 (+)단자;
    상기 리플(Ripple) 전압 검출부 제3 저항(84) 및 제4 저항(85)의 접점과 연결된 전압 비교기(81)의 (-)단자;
    상기 배터리(Battery)(300)에 리플(Ripple) 현상이 발생하는 전압이 검출되면, 상기 전압 비교기(81)는 출력이 발생되는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
  5. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 배터리(Battery)(300)의 전류를 검출하기 위한 제3 전류센서(43);
    상기 제3 전류센서(43)의 전류 신호를 증폭하기 위한 전류 검출 이득(98);
    상기 전류 검출 이득(98)의 출력 전압을 분압하기 위한 리플(Ripple) 전류 검출부 제1,2 저항(92,93);
    상기 전류 검출 이득(98)의 출력 단자와 연결된 리플(Ripple) 전류 검출부 다이오드(96);
    상기 리플(Ripple) 전류 검출부 다이오드(96) 및 상기 배터리(Battery)(300)의 (-)단자에 위치하는 리플(Ripple) 전류 검출부 커패시터(97);
    상기 리플(Ripple) 전류 검출부 커패시터(97)의 전압을 분압하기 위한 리플(Ripple) 전류 검출부 제3,4 저항(94,95)을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
  6. 청구항 제5항에 있어서,
    상기 리플(Ripple) 전류 검출부 제1 저항(92) 및 제2 저항(93)의 접점과 연결된 전류 비교기(91)의 (+)단자;
    상기 리플(Ripple) 전류 검출부 제3 저항(94) 및 제4 저항(95)의 접점과 연결된 전류 비교기(91)의 (-)단자;
    상기 배터리(Battery)(300)에 리플(Ripple) 현상이 발생하는 전류가 검출되면, 상기 전류 비교기(91)는 출력이 발생되는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
  7. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 배터리 전류 검출부(90)에서 상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전류를 검출하면, 상기 배터리 전류 검출부(90)는 출력신호를 생성하며;
    상기 출력신호는 리플(Ripple) 검출부 제2 다이오드(72)를 통하여 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작하며;
    상기 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 상기 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
  8. 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치에 있어서,
    배터리(Battery)(300)에 충전(充電)을 위하여 전기에너지를 공급하는 상시컨버터(140-1);
    상기 상시컨버터(140-1)가 이상(異常)인 경우, 상기 배터리(Battery)(300)에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 예비컨버터(140-2);
    교류전원(10)의 노이즈를 저감시키는 입력단 필터(20);
    상기 배터리(Battery)(300)에 공급되는 전압 및 전류의 리플을 저감시키는 출력단 필터(45);
    상기 상시컨버터(140-1) 또는 상기 예비컨버터(140-2)에 전류의 공급을 결정하는 릴레이(Relay)(230);
    상기 상시컨버터(140-1)의 입력 측에 위치하여 상기 상시컨버터(140-1)에 흐르는 전류를 검출하는 입력단 전류검출부(208);
    상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(80);
    상기 입력단 전류검출부(208) 및 배터리 전압 검출부(80)의 출력을 바탕으로 상기 릴레이(Relay)(230)의 동작을 결정하는 릴레이 제어부(220);
    스마트 선택부(200)는 상기 릴레이 제어부(220) 및 상기 릴레이(Relay)(230)로 구성되며;
    상기 입력단 필터(20)는 상기 교류전원(10)과 연결된 퓨즈(23), 상기 퓨즈(23)의 후단에 연결된 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21) 및 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22), 상기 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터(21)와 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 사이에 배치되어 있는 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)(24), 상기 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터(22) 후단에 배치되어 있는 제2 X-커패시터(제2 X-Cap)(25) 및 바리스터(26)로 구성되며;
    상기 바리스터(26)는 일반적인 전압에서는 차단(OFF) 상태이며, 특고압 서지에서는 도통(ON) 상태로 변환하고, 순간적인 특고압 서지 전압을 바이패스(Bypass) 시킴을 통하여 상시컨버터(140-1), 예비컨버터(140-2) 및 배터리(Battery)(300)를 보호하며;
    상기 상시컨버터(140-1) 및 예비컨버터(140-2)는 입력단 필터(20), 출력단 필터(45) 및 스마트 선택부(200)를 공유(共有)하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치.
  9. 청구항 제8항에 있어서,
    상기 배터리(Battery)(300)의 양단 전압을 분압하기 위한 리플(Ripple) 전압 검출부 제1,2 저항(82,83);
    상기 배터리(Battery)(300)의 (+)단자와 연결된 리플(Ripple) 전압 검출부 다이오드(86);
    상기 리플(Ripple) 전압 검출부 다이오드(86) 및 상기 배터리(Battery)(300)의 (-)단자에 위치하는 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87);
    상기 리플(Ripple) 전압 검출부 커패시터(87)의 전압을 분압하기 위한 리플(Ripple) 전압 검출부 제3,4 저항(84,85)을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
  10. 청구항 제8항에 있어서,
    상기 입력단 전류검출부(208)에서 검출된 전류가 특정(特定) 기준전류 이상(以上)인 경우에는 상기 릴레이 제어부(220)에서 연산증폭기 IC(222)의 제1 비교기(222-1)에서 제어전압이 발생하며;
    상기 연산증폭기 IC(222)의 제2 비교기(222-2)를 통하여 과도상태 여부를 판단하며;
    상기 과도상태가 아닌 것으로 판단하면, 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작하며;
    상기 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 상기 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
  11. 청구항 제8항에 있어서,
    상기 배터리 전압 검출부(80)에서 상기 배터리(Battery)(300)의 리플(Ripple) 전압을 검출하면, 상기 배터리 전압 검출부(80)는 출력신호를 생성하며;
    상기 출력신호는 리플(Ripple) 검출부 제1 다이오드(71)를 통하여 제4 N형 트랜지스터(228)를 동작하며;
    상기 상시컨버터(140-1)의 동작을 정지(停止)시키며, 상기 예비컨버터(140-2)를 동작(ON)시키는 것을 특징으로 하는 충전기용 스마트 바이패스 백업 전원공급장치
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