KR102581052B1 - 다채널 출력을 위한 급속 충전기(dc 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상대적으로 단순한 구조를 가지는 삼각형 구조에 기반하여 다채널 충전 시스템을 구성하여, 분산 확장이 용이하여 설계 단가를 감소시킬 수 있는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템에 관한 것으로, 릴레이를 이용해 서로 연결되는 3개의 파워모듈을 포함하는 제 1 내지 n 삼각 연결부(n은 2 이상의 자연수) 및 상기 제 1 내지 n 삼각 연결부와 연결되는 p개의 출력단;(p는 4 이상의 자연수)를 포함하되, 상기 제 1 내지 n 삼각 연결부는 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템에 관한 것이다.
세계적인 환경규제와 고유가 여파로 에너지 절감 차원에서 전 세계적으로 친환경적이면서, 저렴한 유지비가 소요되는 전기자동차에 대한 개발과 보급이 확대되고 있으며, 전기자동차의 배터리 충전을 위한 다양한 충전기술 및 충전소 확충을 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 이러한 충전 시스템은 일반적으로 다수개의 파워모듈을 포함하는 다채널 충전 시스템으로 구성되는 것이 대부분이다.
도 1은 일반적인 구조의 5채널 충전 시스템을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 5채널 충전 시스템의 경우, 5개의 파워모듈(도 1에서 P/Mn(n은 자연수 1~8)로 도시된 부분)을 포함하며, 각 파워모듈간을 연결하는 10개의 릴레이가 필요했는데, 상대적으로 많은 릴레이가 필요하므로 설치 비용이 증가하고, 제어 알고리즘이 복잡해지며, 확장이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템의 목적은, 상대적으로 단순한 구조를 가지는 삼각형 구조에 기반하여 다채널 충전 시스템을 구성하여, 분산 확장이 용이하여 설계 단가를 감소시킬 수 있는 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템은, 릴레이를 이용해 서로 연결되는 3개의 파워모듈을 포함하는 제 1 내지 n 삼각 연결부(n은 2 이상의 자연수) 및 상기 제 1 내지 n 삼각 연결부와 연결되는 p개의 출력단;(p는 4 이상의 자연수)를 포함하되, 상기 제 1 내지 n 삼각 연결부는 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 내지 n 삼각 연결부 중 적어도 두 개는, 하나의 파워모듈을 서로 공유하여, p개의 상기 출력단을 구성하는 것을 특징으로 하는 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
또한, 상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수) 서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고, 상기 p는 4이고, 상기 n은 2이며, 상기 제 1-2 파워모듈은 상기 제 2-2 파워모듈과 같고, 상기 제 1-3 파워모듈은 상기 제 2-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수) 서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고, 상기 p는 5이고, 상기 n은 2이며, 상기 제 1-3 파워모듈은 상기 제 2-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수) 서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고, 상기 p는 7이고, 상기 n은 3이며, 상기 제 1-3 파워모듈은, 상기 제 2-3 파워모듈 및 상기 제 3-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수) 서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고, 상기 p는 8이고, 상기 n은 4이며, 상기 제 1-2 파워모듈은, 상기 제 2-2 파워모듈 및 상기 제 3-2 파워모듈과 같고, 상기 제 1-3 파워모듈은, 상기 제 2-3 파워모듈 및 상기 제 4-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수) 서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고, 상기 p는 9이고, 상기 n은 4이며, 상기 제 1-2 파워모듈은, 상기 제 2-2 파워모듈, 상기 제 3-2 파워모듈 및 상기 제 4-2 파워모듈과 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수) 서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고, 상기 p는 10이고, 상기 n은 6이며, 상기 제 1-2 파워모듈은, 상기 제 2-2 파워모듈 및 상기 제 3-2 파워모듈과 같고, 상기 제 1-3 파워모듈은, 상기 제 2-3 파워모듈 및 상기 제 4-3 파워모듈과 같으며, 상기 제 3-1 파워모듈은, 상기 제 5-1 파워모듈과 같고, 상기 제 3-2 파워모듈은, 상기 제 5-2 파워모듈과 같으며, 상기 제 4-1 파워모듈은, 상기 제 6-1 파워모듈과 같고, 상기 제 4-2 파워모듈은, 상기 제 6-2 파워모듈과 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수) 서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고, 상기 p는 6이고, 상기 n은 2이며, 상기 제 1-3 파워모듈과 상기 제 2-3 파워모듈은 릴레이로 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 다양한 실시예에 의한 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템에 의하면, 적어도 두 개 이상의 삼각 연결부를 이용하여 다채널 충전 시스템을 구현할 수 있어, 상대적으로 단순한 구조를 가지면서도 확장이 용이하고, 적어도 하나 이상의 파워모듈을 공유하여 확장하여, 최소한의 릴레이로 다채널 충전 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 구조의 5채널 충전 시스템을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템에서 사용되는 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이고,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 5a는 매트릭스 구조를 이용한 5채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이며,
도 5b는 메쉬 구조를 이용한 5채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이고,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이고,
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 9a는 일반적인 구조를 이용하는 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이고,
도 9b는 매트릭스 구조를 이용한 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이며,
도 9c는 메쉬 구조를 이용한 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이고,
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부이며,
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부이다.
도 2는 본 발명의 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템에서 사용되는 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이고,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 5a는 매트릭스 구조를 이용한 5채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이며,
도 5b는 메쉬 구조를 이용한 5채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이고,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이고,
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이며,
도 9a는 일반적인 구조를 이용하는 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이고,
도 9b는 매트릭스 구조를 이용한 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이며,
도 9c는 메쉬 구조를 이용한 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이고,
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부이며,
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1 및 /또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다. 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있다거나 또는 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 ～사이에와 바로 ～사이에 또는 ～에 인접하는과 ～에 직접 인접하는 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템에서 사용되는 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이다.
도 2에 도시된 삼각 연결부를 제 1 삼각 연결부(10)라 하며, 제 1 삼각 연결부(10)는, 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함한다. 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3) 각각은 개별적인 출력단을 가지며, 개별적인 출력단은 본 발명에 의한 다채널 충전 시스템에서의 충전 채널이 된다. 도 2에 도시된 출력단을 각각 제 1 출력단(71), 제 2 출력단(72) 및 제 3 출력단(73)이라고 한다. 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3) 각각은 릴레이로 서로 연결되며, 단일의 삼각 연결부에서 릴레이는 총 3개가 포함된다. 파워모듈은 전력을 출력하는 부분으로, 파워모듈의 개수에 따라 채널의 개수가 결정된다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템은, 두 개 이상의 삼각 연결부를 서로 공유 또는 연결하여 다채널 충전 시스템을 구성하는데 있어서 필요한 릴레이의 개수를 감소시키는 것을 주요한 기술적 특징으로 한다. 이하 본 발명의 다양한 실시예들에 대해서 설명한다.
[제 1 실시예 - 4채널 충전 시스템]
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 다채널 충전 시스템은 4채널 충전 시스템이며, 이 경우 본 실시예는 제 1 삼각 연결부(10) 및 제 2 삼각 연결부(20)를 포함한다.
제 1 삼각 연결부(10)는 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함하고, 제 2 삼각 연결부(20)는 제 2-1 파워모듈(2-1), 제 2-2 파워모듈(2-2) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)을 포함한다. 여기서 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 2-2 파워모듈(2-2)은 서로 동일하고(또는 공유된다라고 표현), 제 1-3 파워모듈(1-3) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)은 서로 동일하다. 제 1 삼각 연결부(10)에 포함되는 파워모듈들은 서로 릴레이로 연결되고, 제 2 삼각 연결부(20)에 포함되는 파워모듈들 또한 서로 릴레이로 연결되는데, 제 1 삼각 연결부(10)와 제 2 삼각 연결부(20)는 일부 파워모듈을 공유하기 때문에, 단일의 삼각 연결부에 포함되는 파워모듈을 서로 연결하는 릴레이의 개수(총 5개)를 감소시킬 수 있으며, 이때 릴레이를 제 1 릴레이(R1) ~ 제 5 릴레이(R5)라 한다. 본 실시예는 상기한 바와 같은 구성을 통해, 4채널 충전 시스템을 상대적으로 경제적으로 설치할 수 있고, 단순한 구조를 통해 동작 알고리즘을 단순화할 수 있는 효과 또한 있다.
[제 2 실시예 - 5채널 충전 시스템]
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 다채널 충전 시스템은 4채널 충전 시스템이며, 이 경우 본 실시예는 제 1 삼각 연결부(10) 및 제 2 삼각 연결부(20)를 포함한다.
제 1 삼각 연결부(10)는 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함하고, 제 2 삼각 연결부(20)는 제 2-1 파워모듈(2-1), 제 2-2 파워모듈(2-2) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)을 포함한다. 여기서 제 1-3 파워모듈(1-3) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)은 서로 동일하다. 이에 따라 본 실시예에서는 각 파워모듈을 연결하는데 제 1 릴레이(R1) ~ 제 6 릴레이(R6), 총 6개의 릴레이가 필요하게 된다.
도 5a는 매트릭스 구조를 이용한 5채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이며, 도 5b는 메쉬 구조를 이용한 5채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이다.
도 1에 도시되었던 일반적인 구조를 이용한 5채널 충전 시스템에서 필요한 릴레이의 개수는 10개이고, 도 5a에 도시된 바와 같이, 매트릭스 구조를 이용한 5채널 충전 시스템에서 필요한 릴레이의 개수는 9개이며, 도 5b에 도시된 바와 같이 메쉬 구조를 이용한 5채널 충전 시스템에서 필요한 릴레이의 개수는 8개이다. 즉, 종래 일반적인 구조, 매트릭스 구조 및 메쉬 구조를 이용한 5채널 충전 시스템에 비해, 본 실시예에 의한 5채널 충전 시스템은 6개의 릴레이만을 사용하여 구성할 수 있으므로, 보다 경제적으로 5채널 충전 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.
[제 3 실시예 - 6채널 충전 시스템]
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 다채널 충전 시스템은, 6채널 충전 시스템이고, 이 경우 본 실시예는 제 1 삼각 연결부(10) 및 제 2 삼각 연결부(20)를 포함한다.
제 1 삼각 연결부(10)는 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함하고, 제 2 삼각 연결부(20)는 제 2-1 파워모듈(2-1), 제 2-2 파워모듈(2-2) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)을 포함한다.
본 실시예에서는 앞서 설명한 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 달리, 제 1 삼각 연결부(10) 및 제 2 삼각 연결부(20)가 파워모듈을 공유하지 않되, 제 1-3 파워모듈(1-3)과 제 2-3 파워모듈(2-3)은 서로 릴레이로 연결된다. 따라서 본 실시예는 총 7개의 릴레이, 즉 제 1 릴레이(R1) ~ 제 7 릴레이(R7)를 포함한다. 본 실시예는 다수개의 삼각 연결부들이 적어도 하나의 파워모듈을 공유하지 않지만, 릴레이의 개수를 확인해 봤을 때, 도 5b에 도시된 메쉬 구조의 5채널 충전 시스템의 8개보다 1개 적다. 따라서 본 발명에 의한 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템은, 릴레이의 개수를 감소시켜, 다채널 충전 시스템 자체를 단순화할 수 있는 효과가 있다.
[제 4 실시예 - 7채널 충전 시스템]
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 의한 다채널 충전 시스템은, 7채널 충전 시스템이고, 이 경우 본 실시예는 제 1 삼각 연결부(10) ~ 제 3 삼각 연결부(30)를 포함한다.
제 1 삼각 연결부(10)는 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함하고, 제 2 삼각 연결부(20)는 제 2-1 파워모듈(2-1), 제 2-2 파워모듈(2-2) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)을 포함하며, 제 3 삼각 연결부(30)는 제 3-1 파워모듈(3-1), 제 3-2 파워모듈(3-2) 및 제 3-3 파워모듈(3-3)을 포함한다.
본 실시예는 앞서 설명했던 본 발명의 제 2 실시예에 의한 다채널 충전 시스템에 있어서, 제 3 삼각 연결부(30)에 포함되는 제 3-3 파워모듈(3-3)이 제 1-3 파워모듈(1-3) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)과 동일하다. 즉 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 삼각 연결부(10) ~ 제 3 삼각 연결부(30)가 하나의 노드에 위치한 파워모듈을 공유하여 서로 연결되는 구조이다. 도 7에 도시된 본 실시예는 삼각 연결부를 기반으로 다수개의 채널을 포함하는 충전 시스템으로 얼마나 용이하게 확장 가능한지를 보여준다.
[제 5 실시예 - 8채널 충전 시스템]
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부와, 이에 따른 개략적인 회로도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 의한 다채널 충전 시스템은, 8채널 충전 시스템이고, 제 1 삼각 연결부(10) ~ 제 4 삼각 연결부(40)를 포함한다.
제 1 삼각 연결부(10)는 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함하고, 제 2 삼각 연결부(20)는 제 2-1 파워모듈(2-1), 제 2-2 파워모듈(2-2) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)을 포함하며, 제 3 삼각 연결부(30)는 제 3-1 파워모듈(3-1), 제 3-2 파워모듈(3-2) 및 제 3-3 파워모듈(3-3)을 포함하고, 제 4 삼각 연결부(40)는 제 4-1 파워모듈(4-1), 제 4-2 파워모듈(4-2) 및 제 4-3 파워모듈(4-3)을 포함한다.
본 실시예는 앞서 설명한 본 발명의 제 1 실시예에 의한 다채널 충전 시스템에 있어서, 제 3 삼각 연결부(30)의 제 3-2 파워모듈(3-2)이 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 2-2 파워모듈(2-2)과 동일하고, 제 4 삼각 연결부(40)의 제 4-3 파워모듈(4-3)이 제 1-3 파워모듈(1-3) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)과 동일하다.
도 9a는 일반적인 구조를 이용하는 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이고, 도 9b는 매트릭스 구조를 이용한 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이며, 도 9c는 메쉬 구조를 이용한 8채널 충전 시스템의 개략적인 회로도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 일반적인 구조를 이용한 8채널 충전 시스템에서 필요한 릴레이의 개수는 28개이고, 도 9b에 도시된 바와 같이, 매트릭스 구조를 이용한 8채널 충전 시스템에서 필요한 릴레이의 개수는 20개이며, 도 9c에 도시된 바와 같이 메쉬 구조를 이용한 8채널 충전 시스템에서 필요한 릴레이의 개수는 12개이다. 즉, 종래 일반적인 구조, 매트릭스 구조 및 메쉬 구조를 이용한 8채널 충전 시스템에 비해, 본 실시예에 의한 8채널 충전 시스템은 11개의 릴레이만을 사용하여 구성할 수 있으므로, 보다 경제적으로 8채널 충전 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.
[제 6 실시예 - 9채널 충전 시스템]
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 6 실시예에 의한 다채널 충전 시스템은, 9채널 충전 시스템이고, 이 경우 본 실시예는 제 1 삼각 연결부(10) ~ 제 4 삼각 연결부(40)를 포함한다.
제 1 삼각 연결부(10)는 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함하고, 제 2 삼각 연결부(20)는 제 2-1 파워모듈(2-1), 제 2-2 파워모듈(2-2) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)을 포함하며, 제 3 삼각 연결부(30)는 제 3-1 파워모듈(3-1), 제 3-2 파워모듈(3-2) 및 제 3-3 파워모듈(3-3)을 포함하고, 제 4 삼각 연결부(40)는 제 4-1 파워모듈(4-1), 제 4-2 파워모듈(4-2) 및 제 4-3 파워모듈(4-3)을 포함한다.
본 실시예는 앞서 설명했던 본 발명의 제 4 실시예에 의한 다채널 충전 시스템에 있어서, 제 4 삼각 연결부(40)에 포함되는 제 4-3 파워모듈(4-3)이 제 1-3 파워모듈(1-3), 제 2-3 파워모듈(2-3) 및 제 3-3 파워모듈(3-3)과 동일하다. 즉 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 삼각 연결부(10) ~ 제 4 삼각 연결부(40)가 하나의 노드를 통해 서로 연결되는 구조이다.
[제 7 실시예 - 10채널 충전 시스템]
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 의한 다채널 충전 시스템의 삼각 연결부이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 7 실시예에 의한 다채널 충전 시스템은, 10채널 충전 시스템이고, 제 1 삼각 연결부(10) ~ 제 6 삼각 연결부(60)를 포함한다.
제 1 삼각 연결부(10)는 제 1-1 파워모듈(1-1), 제 1-2 파워모듈(1-2) 및 제 1-3 파워모듈(1-3)을 포함하고, 제 2 삼각 연결부(20)는 제 2-1 파워모듈(2-1), 제 2-2 파워모듈(2-2) 및 제 2-3 파워모듈(2-3)을 포함하며, 제 3 삼각 연결부(30)는 제 3-1 파워모듈(3-1), 제 3-2 파워모듈(3-2) 및 제 3-3 파워모듈(3-3)을 포함하고, 제 4 삼각 연결부(40)는 제 4-1 파워모듈(4-1), 제 4-2 파워모듈(4-2) 및 제 4-3 파워모듈(4-3)을 포함하고, 제 5 삼각 연결부(50)는 제 5-1 파워모듈(5-1), 제 5-2 파워모듈(5-2) 및 제 5-3 파워모듈(5-3)을 포함하며, 제 6 삼각 연결부(60)는 제 6-1 파워모듈(6-1), 제 6-2 파워모듈(6-2) 및 제 6-3 파워모듈(6-3)을 포함한다.
본 실시예는 앞서 설명한 본 발명의 제 5 실시예에 의한 다채널 충전 시스템에 있어서, 제 5 삼각 연결부(50)의 제 5-1 파워모듈(5-1)이 제 3-1 파워모듈(3-1)과 같고, 제 5-2 파워모듈(5-2)이 제 3-2 파워모듈(3-2)과 같으며, 제 6 삼각 연결부(60)의 제 6-1 파워모듈(6-1)이 제 4-1 파워모듈(4-1)과 같고, 제 6-2 파워모듈(6-2)이 제 4-2 파워모듈(4-2)과 같다.
상기한 바와 같은 다양한 실시예에 의한 다채널 출력을 위한 급속 충전기(DC 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템은, 복수의 삼각 연결부가 인접한 다른 삼각형 연결 구조와 하나의 노드와 연결되어 하나의 파워모듈을 공유하거나, 두 개의 파워모듈을 공유하여 확장이 용이하며 상대적으로 적은 수의 릴레이로 다채널 충전 시스템을 공유할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 기술 사상은 개시된 각각의 실시예 뿐 아니라, 개시된 실시예들의 조합을 포함하고, 나아가, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물로서 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
1-1 ~ 1-3 : 제 1-1 파워모듈 ~ 제 1-3 파워모듈
2-1 ~ 2-3 : 제 2-1 파워모듈 ~ 제 2-3 파워모듈
3-1 ~ 3-3 : 제 3-1 파워모듈 ~ 제 3-3 파워모듈
4-1 ~ 4-3 : 제 4-1 파워모듈 ~ 제 4-3 파워모듈
5-1 ~ 5-3 : 제 5-1 파워모듈 ~ 제 5-3 파워모듈
6-1 ~ 5-3 : 제 6-1 파워모듈 ~ 제 6-3 파워모듈
10 ~ 60 : 제 1 삼각 연결부 ~ 제 6 삼각 연결부
71 ~ 73 : 제 1 출력단 ~ 제 3 출력단
R1 ~ R : 제 1 릴레이 ~ 제 릴레이
2-1 ~ 2-3 : 제 2-1 파워모듈 ~ 제 2-3 파워모듈
3-1 ~ 3-3 : 제 3-1 파워모듈 ~ 제 3-3 파워모듈
4-1 ~ 4-3 : 제 4-1 파워모듈 ~ 제 4-3 파워모듈
5-1 ~ 5-3 : 제 5-1 파워모듈 ~ 제 5-3 파워모듈
6-1 ~ 5-3 : 제 6-1 파워모듈 ~ 제 6-3 파워모듈
10 ~ 60 : 제 1 삼각 연결부 ~ 제 6 삼각 연결부
71 ~ 73 : 제 1 출력단 ~ 제 3 출력단
R1 ~ R : 제 1 릴레이 ~ 제 릴레이
Claims (9)
- 릴레이를 포함하고, 릴레이를 이용해 서로 연결되는 3개의 전원공급 파워모듈을 각각 포함하는 제 1 내지 n 삼각 연결부;(n은 2 이상의 자연수) 및
상기 제 1 내지 n 삼각 연결부와 연결되는 p개의 충전용 출력단;(p는 4 이상의 자연수)
를 포함하되,
상기 제 1 내지 n 삼각 연결부는 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내지 n 삼각 연결부 중 적어도 두 개는, 하나의 파워모듈을 서로 공유하여, p개의 상기 출력단을 구성하는 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수)
서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고,
상기 p는 4이고, 상기 n은 2이며,
상기 제 1-2 파워모듈은 상기 제 2-2 파워모듈과 같고,
상기 제 1-3 파워모듈은 상기 제 2-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수)
서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고,
상기 p는 5이고, 상기 n은 2이며,
상기 제 1-3 파워모듈은 상기 제 2-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수)
서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고,
상기 p는 7이고, 상기 n은 3이며,
상기 제 1-3 파워모듈은, 상기 제 2-3 파워모듈 및 상기 제 3-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수)
서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고,
상기 p는 8이고, 상기 n은 4이며,
상기 제 1-2 파워모듈은, 상기 제 2-2 파워모듈 및 상기 제 3-2 파워모듈과 같고,
상기 제 1-3 파워모듈은, 상기 제 2-3 파워모듈 및 상기 제 4-3 파워모듈과 같은 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수)
서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고,
상기 p는 9이고, 상기 n은 4이며,
상기 제 1-2 파워모듈은, 상기 제 2-2 파워모듈, 상기 제 3-2 파워모듈 및 상기 제 4-2 파워모듈과 같은 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수)
서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고,
상기 p는 10이고, 상기 n은 6이며,
상기 제 1-2 파워모듈은, 상기 제 2-2 파워모듈 및 상기 제 3-2 파워모듈과 같고,
상기 제 1-3 파워모듈은, 상기 제 2-3 파워모듈 및 상기 제 4-3 파워모듈과 같으며,
상기 제 3-1 파워모듈은, 상기 제 5-1 파워모듈과 같고,
상기 제 3-2 파워모듈은, 상기 제 5-2 파워모듈과 같으며,
상기 제 4-1 파워모듈은, 상기 제 6-1 파워모듈과 같고,
상기 제 4-2 파워모듈은, 상기 제 6-2 파워모듈과 같은 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 k 삼각 연결부는,(k는 1 이상 n 이하의 자연수)
서로 릴레이로 연결된 제 k-1 파워모듈, 제 k-2 파워모듈 및 제 k-3 파워모듈을 포함하고,
상기 p는 6이고, 상기 n은 2이며,
상기 제 1-3 파워모듈과 상기 제 2-3 파워모듈은 릴레이로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템.
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| KR1020230056272A KR102581052B1 (ko) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 다채널 출력을 위한 급속 충전기(dc 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템 |
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| KR1020230056272A KR102581052B1 (ko) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 다채널 출력을 위한 급속 충전기(dc 충전기)용 삼각 연결 구조 기반의 노드 가변이 용이한 확장 방식 출력 제어 시스템 |
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-
2023
- 2023-04-28 KR KR1020230056272A patent/KR102581052B1/ko active IP Right Grant
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