KR102257076B1 - 전원 연결 장치 및 전원 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 연결 장치 및 전원 제어 장치를 제공하는 바, 회로 기술분야에 적용된다. 전원 연결 장치에는 다수의 축전지에 연결하기 위한 전지 슬롯이 포함되고, 각 전지 슬롯에는 제어 회로가 구비되고, 제어 회로에는 필터링 모듈, 강압 모듈 및 전류 공용 모듈이 포함되며; 적어도 두 개의 전지 슬롯에 축전지가 연결되어 있을 때, 각 제어 회로 중의 필터링 모듈은 상응한 축전지의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행하고, 또한 강압 모듈로 제1 직류 전기를 출력하며, 강압 모듈은 제1 직류 전기에 대하여 강압 처리를 진행하고 또한 전류 공용 모듈로 제2 직류 전기를 출력하며, 각 제어 회로 중의 전류 공용 모듈은 모든 제어 회로 중의 제2 직류 전기에 의하여 목표 전압을 생성하고, 나아가 부하로 동일한 전력 공급 전류를 출력한다. 이로써 서로 다른 전력의 전기 사용 제품에 대하여 전력을 공급할 때, 전원 연결 장치 상의 축전지의 수량을 증감시키는 것을 통하여 전원의 출력 전력을 제어하여, 나아가 제품의 연구 개발 주기를 단축시킨다.

Description

전원 연결 장치 및 전원 제어 장치
본 발명은 회로 기술분야에 관한 것으로서, 특히 전원 연결 장치 및 전원 제어 장치에 관한 것이다.
사람들의 환경보호 의식이 향상됨에 따라, 날로 많은 에너지 소모 제품이 청결 에너지를 사용하기 시작하였다. 예를 들면, 전기 자동차, 비행기 등 방면에서 모드 축전지를 사용하여 전력을 공급한다. 하지만, 실제 연구 개발 과정에서, 새로운 전기 사용 제품에 대하여 설계 또는 최적화를 진행함과 아울러, 어떻게 하면 안전한 전력 공급 전원을 탑재할 것인가를 고려하여야 한다. 다시 말하면, 각 전기 사용 제품을 설계함과 동시에, 또한 연구 개발자들은 아울러 이에 적합한 전력 공급 전원을 설계하여야 하고, 또한 해당 전력 공급 전원에 대하여 안전 성능, 항속 성능 등 여러 방면의 테스트를 진행하여야 하기 때문에, 제품의 연구 개발 주기가 길어지고, 제품의 보급에 불리하다.
본 발명은 전원 연결 장치 및 전원 제어 장치를 제공하여, 종래 기술에서 신제품 연구 개발을 진행할 때, 또한 이를 위하여 적합한 전력 공급 전원을 설계하여야 하여, 연구 개발 주기가 길어지는 문제를 해결하도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적으로는 전원 연결 장치를 제공하는 것으로서, 다수의 축전지에 연결하기 위한 전지 슬롯이 포함되는 전원 연결 장치에 있어서, 상기 각 전지 슬롯에는 제어 회로가 구비되고, 상기 제어 회로의 입력단은 상기 축전지의 전력 공급단에 연결되고, 상기 제어 회로의 출력단은 부하에 연결되며, 상기 제어 회로에는 필터링 모듈, 강압 모듈 및 전류 공용 모듈이 포함되며; 그 중에서, 상기 전류 공용 모듈에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함되며;
상기 필터링 모듈의 제1단은 상기 제어 회로의 입력단이고, 상기 필터링 모듈의 제2단은 접지되며, 상기 필터링 모듈의 제3단은 상기 강압 모듈의 입력단에 연결되고, 상기 강압 모듈의 출력단은 상기 전류 공용 모듈의 제1 입력단과 연결되며, 상기 전류 공용 모듈의 출력단은 상기 제어 회로의 출력단이며;
적어도 두 개의 전지 슬롯에 상기 축전지가 연결되어 있을 때, 각 제어 회로 중의 필터링 모듈은 상응한 축전지의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행하고, 또한 상기 강압 모듈로 제1 직류 전기를 출력하며, 상기 강압 모듈은 상기 제1 직류 전기에 대하여 강압 처리를 진행하고 또한 상기 전류 공용 모듈로 제2 직류 전기를 출력하며, 상기 각 제어 회로 중의 전류 공용 모듈은 모든 제어 회로 중의 제2 직류 전기에 의하여 목표 전압을 생성하고, 상기 각 제어 회로 중의 상기 전류 공용 모듈은 상기 목표 전압에 의하여 출력 전압을 조절하여, 상기 부하로 동일한 전력 공급 전류를 출력한다.
나아가, 상기 강압 모듈에는 제어부와 강압부가 포함되며;
상기 강압부의 전력 공급단은 상기 제어부의 전압 입력단과 연결되고, 상기 강압부의 제1 피제어단 및 상기 강압부의 제2 피제어단은 각각 상기 제어부의 제1 제어 입력단 및 상기 제어부의 제2 제어 입력단과 연결되며, 상기 강압부의 입력은 상기 강압 모듈의 입력단이고, 상기 강압부의 출력단은 상기 강압 모듈의 출력단이다.
나아가, 상기 전류 공용 모듈에는 샘플링부와 조절 출력부가 포함되며; 그 중에서, 상기 조절 출력부에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함되며;
상기 샘플링부의 입력단은 상기 전류 공용 모듈의 제1 입력단이고, 상기 샘플링부의 출력단과 상기 조절 출력부의 제1 입력단에 연결되며, 상기 조절 출력부의 제2 입력단은 상기 전류 공용 모듈의 제2 입력단이다.
나아가, 상기 필터링 모듈에는 제1 커패시터, 제2 커패시터, 제3 커패시터, 제4 커패시터, 제5 커패시터 및 제1 인턱터가 포함되며;
상기 제1 커패시터의 제1단 및 상기 제2 커패시터의 제1단은 상기 제3 커패시터의 제1단에 공동으로 연결되어 상기 필터링 모듈의 제1단을 구성하고, 상기 제1 인덕터의 제1단은 상기 제3 커패시터의 제1단에 연결되며, 상기 제1 커패시터의 제2단, 상기 제2 커패시터의 제2단 및 상기 제3 커패시터의 제2단은 상기 제1 인덕터의 제2단에 공동으로 연결되고, 상기 제4 커패시터의 제1단 및 상기 제5 커패시터의 제1단은 상기 제1 인덕터의 제3단에 공동으로 연결되며, 상기 제1 인덕터의 제3단은 상기 필터링 모듈의 제3단이고, 상기 제4 커패시터의 제2단 및 상기 제5 커패시터의 제2단은 상기 제1 인덕터의 제4단에 공동으로 연결되며, 상기 제1 인덕터의 제4단은 상기 필터링 모듈의 제2단이다.
나아가, 상기 강압부에는 제6 커패시터, 제7 커패시터, 제8 커패시터, 제9 커패시터, 제10 커패시터, 제1 저항, 제2 저항, 제3 저항, 제4 저항, 제5 저항, 제6 저항, 제7 저항, 제8 저항, 제9 저항, 제2 인덕터, 제1 다이오드, 제2 다이오드, 제3 다이오드, 제1 스위칭 튜브, 제2 스위칭 튜브, 제3 스위칭 튜브 및 제4 스위칭 튜브가 포함되며;
상기 제6 커패시터의 제1단 및 상기 제1 다이오드의 제1단은 상기 제1 스위칭 튜브의 고전위단에 공동 연결되고, 상기 제6 커패시터의 제2단은 상기 제1 저항의 제1단과 연결되며, 상기 제1 저항의 제2단 및 상기 제1 다이오드의 제2단은 상기 제1 스위칭 튜브의 저전위단에 공동으로 연결되고, 상기 제1 스위칭 튜브의 고전위단, 상기 제2 스위칭 튜브의 고전위단 및 상기 제2 다이오드의 제1단은 상기 제7 커패시터의 제1단에 공동으로 연결되며, 상기 제7 커패시터의 제1단은 상기 강압부의 입력단이고, 상기 제7 커패시터의 제2단은 접지되며, 상기 제2 다이오드의 제2단은 상기 제4 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제4 저항의 제2단은 상기 제8 커패시터의 제1단에 연결되며, 상기 제8 커패시터의 제2단은 접지되고, 상기 제8 커패시터의 제1단은 상기 강압부의 전력 공급단이며, 상기 제1 스위칭 튜브의 저전위단 및 상기 제2 스위칭 튜브의 저전위단은 상기 제3 스위칭 튜브의 고전위단에 공동으로 연결되고, 상기 제1 스위칭 튜브의 피제어단은 상기 제3 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제2 스위칭 튜브의 피제어단은 상기 제2 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제2 저항의 제2단은 상기 제3 저항의 제2단에 연결되어 상기 강압부의 제1 피제어단을 구성하며, 상기 제3 스위칭 튜브의 피제어단은 상기 제5 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제5 저항의 제2단은 상기 강압부의 제2 피제어단이며, 상기 제4 스위칭 튜브의 고전위단은 상기 제3 스위칭 튜브의 고전위단에 연결되고, 상기 제4 스위칭 튜브의 피제어단은 제6 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제6 저항의 제2단은 상기 제5 저항의 제2단에 연결되고, 상기 제4 스위칭 튜브의 저전위단 및 상기 제3 스위칭 튜브의 저전위단은 상기 제7 저항의 제1 단에 공동으로 연결되며, 상기 제7 저항의 제2단은 접지되고, 상기 제3 다이오드의 제1단은 상기 제4 스위칭 튜브의 고전위단에 연결되며, 상기 제3 다이오드의 제2단 및 상기 제4 스위칭 튜브의 저전위단은 상기 제8 저항의 제1단에 공동으로 연결되고, 상기 제8 저항의 제2단은 접지되며, 상기 제9 커패시터의 제1단 및 상기 제2 인덕터의 제1단은 상기 제3 다이오드의 제1단에 공동으로 연결되고, 상기 제9 커패시터의 제2단은 상기 제9 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제9 저항의 제2단은 접지되고, 상기 제2 인덕터의 제2단은 상기 제10 커패시터의 제1단에 연결되어 상기 강압부의 출력단을 구성하며, 제10 커패시터의 제2단은 접지된다.
나아가, 상기 샘플링부에는 제1 샘플링 저항, 제2 샘플링 저항 및 제1 칩이 포함되며;
상기 제1 샘플링 저항의 제1단은 상기 제2 샘플링 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제1 샘플링 저항의 제2단은 상기 제2 샘플링 저항의 제2단에 연결되며, 상기 제1 칩의 제1 전압 신호 입력단은 상기 제1 샘플링 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제1 칩의 제2 전압 신호 입력단은 상기 제1 샘플링 저항의 제2단에 연결되며, 상기 제1 칩의 참조 전압단은 접지되고, 상기 제1 칩의 전압 신호 출력단은 상기 제10 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제10 저항의 제2단은 상기 샘플링부의 출력단이다.
나아가, 상기 제1 스위칭 튜브, 상기 제2 스위칭 튜브, 상기 제3 스위칭 튜브 및 상기 제4 스위칭 튜브는 모두 트라이오드, MOS 트랜지스터 또는 IGBT이다.
나아가, 상기 제1 스위칭 튜브, 상기 제2 스위칭 튜브, 상기 제3 스위칭 튜브 및 상기 제4 스위칭 튜브는 모두 바디 다이오드가 구비된 IGBT이다.
본 발명의 다른 목적으로는 전원 제어 시스템을 제공하는 것으로서, 축전지가 포함된 전원 제어 시스템에 있어서, 상기 전원 제어 시스템에는 또한 상기 전원 연결 장치가 포함된다.
본 발명에서는 전원 연결 장치를 제공하는 바, 다수의 축전지에 연결하기 위한 전지 슬롯이 포함되는 전원 연결 장치에 있어서, 각 전지 슬롯에는 제어 회로가 구비되고, 제어 회로의 입력단은 축전지의 전력 공급단에 연결되고, 제어 회로의 출력단은 부하에 연결되며, 제어 회로에는 필터링 모듈, 강압 모듈 및 전류 공용 모듈이 포함되며; 그 중에서, 전류 공용 모듈에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함되며; 적어도 두 개의 전지 슬롯에 축전지가 연결되어 있을 때, 각 제어 회로 중의 필터링 모듈은 상응한 축전지의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행하고, 또한 강압 모듈로 제1 직류 전기를 출력하며, 강압 모듈은 제1 직류 전기에 대하여 강압 처리를 진행하고 또한 전류 공용 모듈로 제2 직류 전기를 출력하며, 각 제어 회로 중의 전류 공용 모듈은 모든 제어 회로 중의 제2 직류 전기에 의하여 목표 전압을 생성하고, 각 제어 회로 중의 전류 공용 모듈은 목표 전압에 의하여 출력 전압을 조절하여, 부하로 동일한 전력 공급 전류를 출력한다. 이로써 서로 다른 전력의 전기 사용 제품에 대하여 전력을 공급할 때, 전원 연결 장치 상의 축전지의 수량을 증감시키는 것을 통하여 전원의 출력 전력을 제어하여, 나아가 제품의 연구 개발 주기를 단축시킨다.
본 발명의 실시예 중의 기술방안에 대하여 더욱 명확한 설명을 진행하기 위하여, 아래 실시예의 설명에 사용될 도면에 대하여 간략한 설명을 진행하는 바, 하기 설명 중의 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 당업계의 기술자로 말하면 창조성적인 노력이 필요없이 이러한 도면에 의하여 기타 도면을 취득할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치의 구조도.
도2는 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치 중의 필터링 모듈의 구체적인 회로도.
도3은 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치 중의 강압 모듈의 구체적인 회로도.
도4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치 중의 샘플링부의 구체적인 회로도.
도5는 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 제어 시스템의 구조도.
본 발명의 목적, 기술방안 및 장점을 더욱 명료하게 하기 위하여, 이해 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 진일보로 상세히 설명하도록 한다. 여기에 기재된 구체적인 실시예는 단지 본 발명의 해석에 불과하고 본 발명을 제한하는 것이 아님을 이해하여야 할 것이다.
본 발명은 전원 연결 장치 및 전원 제어 장치를 제공하여, 종래 기술에서 신제품 연구 개발을 진행할 때, 또한 이를 위하여 적합한 전력 공급 전원을 설계하여야 하여, 연구 개발 주기가 길어지는 문제를 해결하도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치에는 다수의 축전지에 연결하기 위한 전지 슬롯이 포함되는 바, 설명하여야 할 바로는, 각 전지 슬롯에 연결된 축전지는 동일한 축전지일 수도 있고, 또는 서로 다른 축전지일 수도 있는 바, 즉 축전지의 각 방면의 사양 파라미터는 다를 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 기술방안을 설명하기 위하여, 아래 구체적인 실시예를 통하여 설명을 진행하도록 한다.
도1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치의 구조도로서, 도1에 도시된 바와 같이, 다수의 축전지(200)에 연결하기 위한 전지 슬롯이 포함되는 전원 연결 장치(100)에 있어서, 각 전지 슬롯에는 제어 회로(110)가 구비되고, 제어 회로(110)의 입력단은 축전지(200)의 전력 공급단에 연결되고, 제어 회로(110)의 출력단은 부하(300)에 연결되며, 제어 회로(110)에는 필터링 모듈(10), 강압 모듈(20) 및 전류 공용 모듈(30)이 포함되며; 그 중에서, 전류 공용 모듈(30)에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함된다.
필터링 모듈(10)의 제1단은 제어 회로(110)의 입력단이고, 필터링 모듈(10)의 제2단은 접지되며, 필터링 모듈(10)의 제3단은 강압 모듈(20)의 입력단에 연결되고, 강압 모듈(20)의 출력단은 전류 공용 모듈(30)의 제1 입력단과 연결되며, 전류 공용 모듈(30)의 출력단은 제어 회로(110)의 출력단이다.
적어도 두 개의 전지 슬롯에 축전지(200)가 연결되어 있을 때, 각 제어 회로(110) 중의 필터링 모듈(10)은 상응한 축전지(200)의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행하고, 또한 강압 모듈(20)로 제1 직류 전기를 출력하며, 강압 모듈(20)은 제1 직류 전기에 대하여 강압 처리를 진행하고 또한 전류 공용 모듈(30)로 제2 직류 전기를 출력하며, 각 제어 회로(110) 중의 전류 공용 모듈(30)은 모든 제어 회로(110) 중의 제2 직류 전기에 의하여 목표 전압을 생성하고, 각 제어 회로(110) 중의 전류 공용 모듈(30)은 목표 전압에 의하여 출력 전압을 조절하여, 부하(300)로 동일한 전력 공급 전류를 출력한다.
설명하여야 할 바로는, 각 제어 회로(110)는 다수의 축전지(200)가 연결된 전지 슬롯에 대응되는 제어 회로(110)이다. 제1 직류 전기는 필터링 모듈(10)이 축전지(200)의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행한 후의 출력 직류 전기이고, 강압 모듈(20)은 제1 직류 전기에 대하여 강압을 진행한 후 전류 공용 모듈(30)로 제2 직류 전기를 출력한다. 전류 공용 모듈(30)에는 다수의 입력단이 포함되는 바, 그 중에서, 전류 공용 모듈(30)의 제1 입력단은 강압 모듈(20)의 출력단과 연결되고, 전류 공용 모듈(30)의 기타 입력단은 기타 제어 회로(110) 중의 제2 직류 전기에 대하여 샘플링을 진행한다.
전류 공용 모듈(30)은 각 제어 회로(110) 중의 제2 직류 전기를 비교하는 것을 통하여, 나아가 목표 전압을 취득하는 바, 해당 목표 전압은 모든 제어 회로(110) 중 전압치가 가장 큰 제2 직류 전기의 전압이다.
나아가, 도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예 중의 강압 모듈(20)에는 제어부(21) 및 강압부(22)가 포함된다.
강압부(22)의 전력 공급단은 제어부(21)의 전압 입력단과 연결되고, 강압부(22)의 제1 피제어단 및 강압부(22)의 제2 피제어단은 각각 제어부(21)의 제1 제어 입력단 및 제어부(21)의 제2 제어 입력단과 연결되며, 강압부(22)의 입력단은 강압 모듈(20)의 입력단이고, 강압부(22)의 출력단은 강압 모듈(20)의 출력단이다.
도1에 도시된 바와 같이, 전류 공용 모듈(30)에는 샘플링부(31)와 조절 출력부(32)가 포함되며; 그 중에서, 조절 출력부(32)에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함되며;
샘플링부(31)의 입력단은 전류 공용 모듈(30)의 제1 입력단이고, 샘플링부(31)의 출력단과 조절 출력부(32)의 제1 입력단에 연결되며, 조절 출력부(32)의 제2 입력단은 전류 공용 모듈(30)의 제2 입력단이다.
설명하여야 할 바로는, 축전지(200)가 입력한 전압은 필터링 모듈(10)을 거쳐 필터링을 진행하고, 강압부(22)로 제1 직류 전기를 송신하며, 제어부(21)는 강압부(22)를 제어하여 제1 직류 전기에 대하여 강압을 진행하고, 샘플링부(31)는 강압 후의 제1 직류 전기에 대하여 샘플링 및 증폭을 진행하여 제2 직류 전기를 취득하고, 또한 해당 제2 직류 전기를 조절 출력부(32)로 송신하며, 조절 출력부(32)는 제2 입력단을 통하여 모든 제어 회로(110) 중의 제2 직류 전기에 대하여 샘플링을 진행하고 또한 비교를 진행하여 목표 전압을 취득한다.
도2는 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치 중의 필터링 모듈의 구체적인 회로도로서, 도2에 도시된 바와 같이, 필터링 모듈(10)에는 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제3 커패시터(C3), 제4 커패시터(C4), 제5 커패시터(C5) 및 제1 인턱터(L1)가 포함된다.
제1 커패시터(C1)의 제1단 및 제2 커패시터(C2)의 제1단은 제3 커패시터(C3)의 제1단에 공동으로 연결되어 필터링 모듈(10)의 제1단을 구성하고, 제1 인덕터(L1)의 제1단은 제3 커패시터(C3)의 제1단에 연결되며, 제1 커패시터(C1)의 제2단, 제2 커패시터(C2)의 제2단 및 제3 커패시터(C3)의 제2단은 제1 인덕터(L1)의 제2단에 공동으로 연결되고, 제4 커패시터(C4)의 제1단 및 제5 커패시터(C5)의 제1단은 제1 인덕터(L1)의 제3단에 공동으로 연결되며, 제1 인덕터(L1)의 제3단은 필터링 모듈(10)의 제3단이고, 제4 커패시터(C4)의 제2단 및 제5 커패시터(C5)의 제2단은 제1 인덕터(L1)의 제4단에 공동으로 연결되며, 제1 인덕터(L1)의 제4단은 필터링 모듈(10)의 제2단이다.
설명하여야 할 바로는, 필터링 모듈(10) 중의 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제3 커패시터(C3), 제4 커패시터(C4), 제5 커패시터(C5)는 차동 모드를 억제하고, 제1 인덕터(L1)은 공동 모드를 억제한다.
도3은 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치 중의 강압 모듈의 구체적인 회로도로서, 도3에 도시된 바와 같이, 강압부(22)에는 제6 커패시터(C6), 제7 커패시터(C7), 제8 커패시터(C8), 제9 커패시터(C9), 제10 커패시터(C10), 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제3 저항(R3), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5), 제6 저항(R6), 제7 저항(R7), 제8 저항(R8), 제9 저항(R9), 제2 인덕터(L2), 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2), 제3 다이오드(D3), 제1 스위칭 튜브(Q1), 제2 스위칭 튜브(Q2), 제3 스위칭 튜브(Q3) 및 제4 스위칭 튜브(Q4)가 포함된다.
제6 커패시터(C6)의 제1단 및 제1 다이오드(D1)의 제1단은 제1 스위칭 튜브(Q1)의 고전위단에 공동 연결되고, 제6 커패시터(C6)의 제2단은 제1 저항(R1)의 제1단과 연결되며, 제1 저항(R1)의 제2단 및 제1 다이오드(D1)의 제2단은 제1 스위칭 튜브(Q1)의 저전위단에 공동으로 연결되고, 제1 스위칭 튜브(Q1)의 고전위단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 고전위단 및 제2 다이오드(D2)의 제1단은 제7 커패시터(C7)의 제1단에 공동으로 연결되며, 제7 커패시터(C7)의 제1단은 강압부(22)의 입력단이고, 제7 커패시터(C7)의 제2단은 접지되며, 제2 다이오드(D2)의 제2단은 제4 저항(R4)의 제1단에 연결되고, 제4 저항(R4)의 제2단은 제8 커패시터(C8)의 제1단에 연결되며, 제8 커패시터(C8)의 제2단은 접지되고, 제8 커패시터(C8)의 제1단은 강압부(22)의 전력 공급단이며, 제1 스위칭 튜브(Q1)의 저전위단 및 제2 스위칭 튜브(Q2)의 저전위단은 제3 스위칭 튜브(Q3)의 고전위단에 공동으로 연결되고, 제1 스위칭 튜브(Q1)의 피제어단은 제3 저항(R3)의 제1단에 연결되며, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 피제어단은 제2 저항(R2)의 제1단에 연결되고, 제2 저항(R2)의 제2단은 제3 저항(R3)의 제2단에 연결되어 강압부(22)의 제1 피제어단을 구성하며, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 피제어단은 제5 저항(R5)의 제1단에 연결되고, 제5 저항(R5)의 제2단은 강압부(22)의 제2 피제어단이며, 제4 스위칭 튜브(Q4)의 고전위단은 제3 스위칭 튜브(Q3)의 고전위단에 연결되고, 제4 스위칭 튜브(Q4)의 피제어단은 제6 저항(R6)의 제1단에 연결되며, 제6 저항(R6)의 제2단은 제5 저항(R5)의 제2단에 연결되고, 제4 스위칭 튜브(Q4)의 저전위단 및 제3 스위칭 튜브(Q3)의 저전위단은 제7 저항(R7)의 제1 단에 공동으로 연결되며, 제7 저항(R7)의 제2단은 접지되고, 제3 다이오드(D3)의 제1단은 제4 스위칭 튜브(Q4)의 고전위단에 연결되며, 제3 다이오드(D3)의 제2단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 저전위단은 제8 저항(R8)의 제1단에 공동으로 연결되고, 제8 저항(R8)의 제2단은 접지되며, 제9 커패시터(C9)의 제1단 및 제2 인덕터(L2)의 제1단은 제3 다이오드(D3)의 제1단에 공동으로 연결되고, 제9 커패시터(C9)의 제2단은 제9 저항(R9)의 제1단에 연결되며, 제9 저항(R9)의 제2단은 접지되고, 제2 인덕터(L2)의 제2단은 제10 커패시터(C10)의 제1단에 연결되어 강압부(22)의 출력단을 구성하며, 제10 커패시터(C10)의 제2단은 접지된다.
본 발명의 일 실시예로서, 제1 스위칭 튜브(Q1), 제2 스위칭 튜브(Q2), 제3 스위칭 튜브(Q3) 및 제4 스위칭 튜브(Q4)는 모두 트라이오드(Q1, Q2, Q3, Q4), MOS 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4) 또는 IGBT(Q1, Q2, Q3, Q4)일 수 있다.
제1 스위칭 튜브(Q1), 제2 스위칭 튜브(Q2), 제3 스위칭 튜브(Q3) 및 제4 스위칭 튜브(Q4)가 모두 트라이오드(Q1, Q2, Q3, Q4)일 때, 트라이오드(Q1, Q2, Q3, Q4)의 베이스는 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 피제어단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 피제어단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 피제어단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 피제어단이고, 트라이오드(Q1, Q2, Q3, Q4)의 에미터는 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 저전위단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 저전위단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 저전위단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 저전위단이며, 트라이오드(Q1, Q2, Q3, Q4)의 컬렉터는 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 고전위단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 고전위단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 고전위단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 고전위단이다.
제1 스위칭 튜브(Q1), 제2 스위칭 튜브(Q2), 제3 스위칭 튜브(Q3) 및 제4 스위칭 튜브(Q4)가 모두 MOS 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)일 때, MOS 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)의 게이트 전극은 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 피제어단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 피제어단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 피제어단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 피제어단이고, MOS 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)의 소스 전극은 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 저전위단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 저전위단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 저전위단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 저전위단이며, MOS 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)의 드레인 전극은 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 고전위단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 고전위단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 고전위단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 고전위단이다.
제1 스위칭 튜브(Q1), 제2 스위칭 튜브(Q2), 제3 스위칭 튜브(Q3) 및 제4 스위칭 튜브(Q4)가 모두 IGBT(Q1, Q2, Q3, Q4)일 때, IGBT 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)의 게이트 전극은 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 피제어단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 피제어단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 피제어단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 피제어단이고, IGBT(Q1, Q2, Q3, Q4)의 소스 전극은 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 저전위단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 저전위단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 저전위단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 저전위단이며, IGBT(Q1, Q2, Q3, Q4)의 드레인 전극은 각각 제1 스위칭 튜브(Q1)의 고전위단, 제2 스위칭 튜브(Q2)의 고전위단, 제3 스위칭 튜브(Q3)의 고전위단 및 제4 스위칭 튜브(Q4)의 고전위단이다. 나아가, 제1 스위칭 튜브(Q1), 제2 스위칭 튜브(Q2), 제3 스위칭 튜브(Q3) 및 제4 스위칭 튜브(Q4)는 모두 바디 다이오드가 구비된 IGBT(Q1, Q2, Q3, Q4)일 수 있다.
도4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 전원 연결 장치 중의 샘플링부의 구체적인 회로도로서, 도4에 도시된 바와 같이, 샘플링부(31)에는 제1 샘플링 저항(R11), 제2 샘플링 저항(R12) 및 제1 칩(U1)이 포함된다.
제1 샘플링 저항(R11)의 제1단은 제2 샘플링 저항(R12)의 제1단에 연결되고, 제1 샘플링 저항(R11)의 제2단은 제2 샘플링 저항(R12)의 제2단에 연결되며, 제1 칩(U1)의 제1 전압 신호 입력단(IN+)은 제1 샘플링 저항(R11)의 제1단에 연결되고, 제1 칩의 제2 전압 신호 입력단(IN-)은 제1 샘플링 저항(R11)의 제2단에 연결되며, 제1 칩(U1)의 참조 전압단(VERF)은 접지되고, 제1 칩(U1)의 전압 신호 출력단(VO)은 제10 저항(R10)의 제1단에 연결되며, 제10 저항(R10)의 제2단은 샘플링부(31)의 출력단이다.
아래, 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 전원 연결 장치의 작동 원리에 대하여 설명하도록 한다. 적어도 두 개의 전지 슬롯에 축전지(200)가 연결되어 있을 때, 각 제어 회로(110) 중의 필터링 모듈(10)은 상응한 축전지(200)의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행한다. 도2에 도시된 바와 같이, 필터링 모듈(10) 중의 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2) 및 제3 커패시터(C3)로 구성된 제1 커패시터 네트워크 및 제4 커패시터(C4)와 제5 커패시터(C5)로 구성된 제2 커패시터 네트워크는 공동으로 축전지(200)의 출력 전압에 대하여 차동 모드 억제 작용을 가진다. 제1 인덕터(L1)가 제1 커패시터 네트워크와 제2 커패시터 네트워크 사이에 연결되어, 축전지(200)가 출력한 직류 전기에 대하여 공동 모드 억제 작용을 가진다.
본 발명의 모든 실시예에서, 강압부(22)는 강압식 변환 회로이다. 도3에 도시된 바와 같이, 제1 직류 전기는 해당 강압식 변환 회로를 거친 후 제2 직류 전기를 취득하고, 제2 인덕터(L2)의 제2단이 샘플링부(31)로 출력한다. 도4에 도시된 바와 같이, 제1 샘플링 저항(R11)과 제2 샘플링 저항(R12)이 병렬 연결되고, 제2 직류 전기가 각각 1 샘플링 저항(R11)의 제1단과 제2 샘플링 저항(R12)의 제1단을 통하여 샘플링부(31)로 입력된 후, 1 샘플링 저항(R11)과 제2 샘플링 저항(R12)가 수집된 전압 정보를 제1 칩(U1)으로 송신하고, 제1 칩(U1)은 참조 전압에 의하여 해당 전압 정보에 대하여 증폭 처리를 진행하고, 또한 증폭된 전압 정보를 조절 출력부(32)로 송신한다. 설명하여야 할 바로는, 본 발명의 모든 실시예에서, 조절 출력부(32) 중의 제2 입력단은 각각 기타 제어 회로(110) 중의 강압부(22)와 연결되어, 기타 제어 회로(110) 중의 제2 직류 전기를 수집하며, 적어도 두 개의 전지 슬롯에 상기 축전지(200)가 연결되어 있을 때, 상기 축전지(200)와 연결된 제어 회로(110) 중의 조절 출력부(32)는 상기 축전지(200)와 연결된 기타 제어 회로(110) 중의 제2 직류 전기를 수집하고, 비교를 통하여 모든 제2 직류 전기 중에서 전압치가 가장 큰 전압을 취득하여 목표 전압으로 하고, 또한 해당 목표 전압에 의하여 출력 전압을 조절하여, 부하(300)로 같은 전력 공급 전류를 출력하는 것을 구현한다.
본 발명의 실시예에서는 또한 전원 제어 시스템을 제공하는 바, 도5에 도시된 바와 같이, 전원 제어 시스템(400)에는 축전지(200)가 포함되고, 또한 상기 전원 연결 장치(100)가 포함된다.
상기 전원 제어 시스템(400)과 관련된 구현 방식 또는 작동 원리는 이미 상기 실시예에서 상세한 설명을 진행하였기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
본 발명에서는 전원 연결 장치를 제공하는 바, 다수의 축전지에 연결하기 위한 전지 슬롯이 포함되는 전원 연결 장치에 있어서, 각 전지 슬롯에는 제어 회로가 구비되고, 제어 회로의 입력단은 축전지의 전력 공급단에 연결되고, 제어 회로의 출력단은 부하에 연결되며, 제어 회로에는 필터링 모듈, 강압 모듈 및 전류 공용 모듈이 포함되며; 그 중에서, 전류 공용 모듈에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함되며; 적어도 두 개의 전지 슬롯에 축전지가 연결되어 있을 때, 각 제어 회로 중의 필터링 모듈은 상응한 축전지의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행하고, 또한 강압 모듈로 제1 직류 전기를 출력하며, 강압 모듈은 제1 직류 전기에 대하여 강압 처리를 진행하고 또한 전류 공용 모듈로 제2 직류 전기를 출력하며, 각 제어 회로 중의 전류 공용 모듈은 모든 제어 회로 중의 제2 직류 전기에 의하여 목표 전압을 생성하고, 각 제어 회로 중의 전류 공용 모듈은 목표 전압에 의하여 출력 전압을 조절하여, 부하로 동일한 전력 공급 전류를 출력한다. 이로써 서로 다른 전력의 전기 사용 제품에 대하여 전력을 공급할 때, 전원 연결 장치 상의 축전지의 수량을 증감시키는 것을 통하여 전원의 출력 전력을 제어하여, 나아가 제품의 연구 개발 주기를 단축시킨다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 다수의 축전지에 연결하기 위한 전지 슬롯이 포함되는 전원 연결 장치에 있어서,
    상기 각 전지 슬롯에는 제어 회로가 구비되고, 상기 제어 회로의 입력단은 상기 축전지의 전력 공급단에 연결되고, 상기 제어 회로의 출력단은 부하에 연결되며, 상기 제어 회로에는 필터링 모듈, 강압 모듈 및 전류 공용 모듈이 포함되며; 그 중에서, 상기 전류 공용 모듈에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함되며;
    상기 필터링 모듈의 제1단은 상기 제어 회로의 입력단이고, 상기 필터링 모듈의 제2단은 접지되며, 상기 필터링 모듈의 제3단은 상기 강압 모듈의 입력단에 연결되고, 상기 강압 모듈의 출력단은 상기 전류 공용 모듈의 제1 입력단과 연결되며, 상기 전류 공용 모듈의 출력단은 상기 제어 회로의 출력단이며;
    적어도 두 개의 전지 슬롯에 상기 축전지가 연결되어 있을 때, 각 제어 회로 중의 필터링 모듈은 상응한 축전지의 출력 직류 전기에 대하여 필터링을 진행하고, 또한 상기 강압 모듈로 제1 직류 전기를 출력하며, 상기 강압 모듈은 상기 제1 직류 전기에 대하여 강압 처리를 진행하고 또한 상기 전류 공용 모듈로 제2 직류 전기를 출력하며, 상기 각 제어 회로 중의 전류 공용 모듈은 모든 제어 회로 중의 제2 직류 전기에 의하여 목표 전압을 생성하고, 상기 각 제어 회로 중의 상기 전류 공용 모듈은 상기 목표 전압에 의하여 출력 전압을 조절하여, 상기 부하로 동일한 전력 공급 전류를 출력하고;
    상기 전류 공용 모듈에는 샘플링부와 조절 출력부가 포함되며; 상기 조절 출력부에는 제1 입력단과 제2 입력단이 포함되며;
    상기 샘플링부의 입력단은 상기 전류 공용 모듈의 제1 입력단이고, 상기 샘플링부의 출력단과 상기 조절 출력부의 제1 입력단에 연결되며, 상기 조절 출력부의 제2 입력단은 상기 전류 공용 모듈의 제2 입력단이고, 상기 조절 출력부의 제2 입력단은 상기 강압 모듈의 출력부인 것을 특징으로 하는
    전원 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강압 모듈에는 제어부와 강압부가 포함되며;
    상기 강압부의 전력 공급단은 상기 제어부의 전압 입력단과 연결되고, 상기 강압부의 제1 피제어단 및 상기 강압부의 제2 피제어단은 각각 상기 제어부의 제1 제어 입력단 및 상기 제어부의 제2 제어 입력단과 연결되며, 상기 강압부의 입력은 상기 강압 모듈의 입력단이고, 상기 강압부의 출력단은 상기 강압 모듈의 출력단인 것을 특징으로 하는
    전원 연결 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터링 모듈에는 제1 커패시터, 제2 커패시터, 제3 커패시터, 제4 커패시터, 제5 커패시터 및 제1 인덕터가 포함되며;
    상기 제1 커패시터의 제1단 및 상기 제2 커패시터의 제1단은 상기 제3 커패시터의 제1단에 공동으로 연결되어 상기 필터링 모듈의 제1단을 구성하고, 상기 제1 인덕터의 제1단은 상기 제3 커패시터의 제1단에 연결되며, 상기 제1 커패시터의 제2단, 상기 제2 커패시터의 제2단 및 상기 제3 커패시터의 제2단은 상기 제1 인덕터의 제2단에 공동으로 연결되고, 상기 제4 커패시터의 제1단 및 상기 제5 커패시터의 제1단은 상기 제1 인덕터의 제3단에 공동으로 연결되며, 상기 제1 인덕터의 제3단은 상기 필터링 모듈의 제3단이고, 상기 제4 커패시터의 제2단 및 상기 제5 커패시터의 제2단은 상기 제1 인덕터의 제4단에 공동으로 연결되며, 상기 제1 인덕터의 제4단은 상기 필터링 모듈의 제2단인 것을 특징으로 하는
    전원 연결 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 강압부에는 제6 커패시터, 제7 커패시터, 제8 커패시터, 제9 커패시터, 제10 커패시터, 제1 저항, 제2 저항, 제3 저항, 제4 저항, 제5 저항, 제6 저항, 제7 저항, 제8 저항, 제9 저항, 제2 인덕터, 제1 다이오드, 제2 다이오드, 제3 다이오드, 제1 스위칭 튜브, 제2 스위칭 튜브, 제3 스위칭 튜브 및 제4 스위칭 튜브가 포함되며;
    상기 제6 커패시터의 제1단 및 상기 제1 다이오드의 제1단은 상기 제1 스위칭 튜브의 고전위단에 공동 연결되고, 상기 제6 커패시터의 제2단은 상기 제1 저항의 제1단과 연결되며, 상기 제1 저항의 제2단 및 상기 제1 다이오드의 제2단은 상기 제1 스위칭 튜브의 저전위단에 공동으로 연결되고, 상기 제1 스위칭 튜브의 고전위단, 상기 제2 스위칭 튜브의 고전위단 및 상기 제2 다이오드의 제1단은 상기 제7 커패시터의 제1단에 공동으로 연결되며, 상기 제7 커패시터의 제1단은 상기 강압부의 입력단이고, 상기 제7 커패시터의 제2단은 접지되며, 상기 제2 다이오드의 제2단은 상기 제4 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제4 저항의 제2단은 상기 제8 커패시터의 제1단에 연결되며, 상기 제8 커패시터의 제2단은 접지되고, 상기 제8 커패시터의 제1단은 상기 강압부의 전력 공급단이며, 상기 제1 스위칭 튜브의 저전위단 및 상기 제2 스위칭 튜브의 저전위단은 상기 제3 스위칭 튜브의 고전위단에 공동으로 연결되고, 상기 제1 스위칭 튜브의 피제어단은 상기 제3 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제2 스위칭 튜브의 피제어단은 상기 제2 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제2 저항의 제2단은 상기 제3 저항의 제2단에 연결되어 상기 강압부의 제1 피제어단을 구성하며, 상기 제3 스위칭 튜브의 피제어단은 상기 제5 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제5 저항의 제2단은 상기 강압부의 제2 피제어단이며, 상기 제4 스위칭 튜브의 고전위단은 상기 제3 스위칭 튜브의 고전위단에 연결되고, 상기 제4 스위칭 튜브의 피제어단은 제6 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제6 저항의 제2단은 상기 제5 저항의 제2단에 연결되고, 상기 제4 스위칭 튜브의 저전위단 및 상기 제3 스위칭 튜브의 저전위단은 상기 제7 저항의 제1 단에 공동으로 연결되며, 상기 제7 저항의 제2단은 접지되고, 상기 제3 다이오드의 제1단은 상기 제4 스위칭 튜브의 고전위단에 연결되며, 상기 제3 다이오드의 제2단 및 상기 제4 스위칭 튜브의 저전위단은 상기 제8 저항의 제1단에 공동으로 연결되고, 상기 제8 저항의 제2단은 접지되며, 상기 제9 커패시터의 제1단 및 상기 제2 인덕터의 제1단은 상기 제3 다이오드의 제1단에 공동으로 연결되고, 상기 제9 커패시터의 제2단은 상기 제9 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제9 저항의 제2단은 접지되고, 상기 제2 인덕터의 제2단은 상기 제10 커패시터의 제1단에 연결되어 상기 강압부의 출력단을 구성하며, 제10 커패시터의 제2단은 접지되는 것을 특징으로 하는
    전원 연결 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 샘플링부에는 제1 샘플링 저항, 제2 샘플링 저항 및 제1 칩이 포함되며;
    상기 제1 샘플링 저항의 제1단은 상기 제2 샘플링 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제1 샘플링 저항의 제2단은 상기 제2 샘플링 저항의 제2단에 연결되며, 상기 제1 칩의 제1 전압 신호 입력단은 상기 제1 샘플링 저항의 제1단에 연결되고, 상기 제1 칩의 제2 전압 신호 입력단은 상기 제1 샘플링 저항의 제2단에 연결되며, 상기 제1 칩의 참조 전압단은 접지되고, 상기 제1 칩의 전압 신호 출력단은 제10 저항의 제1단에 연결되며, 상기 제10 저항의 제2단은 상기 샘플링부의 출력단인 것을 특징으로 하는
    전원 연결 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 튜브, 상기 제2 스위칭 튜브, 상기 제3 스위칭 튜브 및 상기 제4 스위칭 튜브는 모두 트라이오드, MOS 트랜지스터 또는 IGBT인 것을 특징으로 하는
    전원 연결 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 튜브, 상기 제2 스위칭 튜브, 상기 제3 스위칭 튜브 및 상기 제4 스위칭 튜브는 모두 바디 다이오드가 구비된 IGBT인 것을 특징으로 하는
    전원 연결 장치.
  9. 축전지가 포함된 전원 제어 시스템에 있어서,
    상기 전원 제어 시스템에는 또한 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제8항의 어느 한 항의 상기 전원 연결 장치가 포함되는 것을 특징으로 하는
    전원 제어 시스템.
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