KR20150062806A - 저전압 배터리용 인버터장치 - Google Patents

저전압 배터리용 인버터장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 차량용 배터리 등과 같은 저전압 DC배터리(10)의 충전전원을 이용하여 펌프나 모터 등의 전력수용부(50)에 공급되기 위한 구동전원으로 변환시키는 저전압 배터리용 인버터장치에 있어서, PWM제어신호에 따라 상기 저전압 DC배터리(10)로부터 입력된 충전전원의 전압레벨을 상기 전력수용부(50)의 정격 전압레벨로 승압하는 부스트컨버터부(110); 상기 부스트컨버터부(110)의 출력단에 회로구성되며, 복수 개의 스위칭소자가 구비되어 PAM제어신호에 따라 스위칭 동작하면서 상기 부스트컨버터부(110)에서 출력되는 전원을 설정사항에 따라 상기 전력수용부(50)에 요구되는 구동전원의 전압레벨로 변환시키는 인버터부(120); 상기 인버터부(120)의 출력단에 회로구성되어 변환된 구동전원에 포함된 노이즈를 제거하여 상기 전력수용부(50)에 구동전원을 인가하는 필터부(130); 및 상기 부스트컨버터부(110) 및 인버터부(120)와 신호연결되어 기저장된 설정사항에 따라 상기 부스트컨버터부(110)로 PWM제어신호를 전송하며, 상기 인버터부(120)로 PAM제어신호를 전송하는 컨트롤러부(140);를 포함하는 저전압 배터리용 인버터장치가 제공된다.

Description

저전압 배터리용 인버터장치{Inverter Apparatus For Low Voltage Battery}
본 발명은 저전압 배터리용 인버터장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상용전원이 미치지 못하는 옥외 등의 장소에서 차량용 배터리 등과 같은 저전압 DC배터리의 충전전원을 이용하여 펌프나 모터 등의 전력수용부에 공급하기 위한 구동전원의 형태로 변환하여 공급하는 저전압 배터리용 인버터장치에 관한 것이다.
일반적으로 인버터장치는 입력전원의 주파수와 위상을 변화시켜 펌프나 모터 등의 전력수용부에서 요구되는 구동전원의 형태로 변환하여 입력하는 장치이다. 여기서, 도 1에는 펌프를 전력수용부로 하여 차량용 배터리 등의 저전압 DC배터리(10)의 충전전원을 변환하여 구동전원을 공급하기 위한 종래의 인버터장치가 개시되어 있다.
종래의 인버터장치(1)는 저전압 DC배터리(10)의 충전전원을 입력받아 승압하는 컨버터(20)와, 컨트롤러부(140)의 출력전원을 구동전원의 형태로 변환하는 인버터(30) 및, 상기 인버터(30)에서 출력된 구동전원의 노이즈를 제거하여 공급배관(60) 상에 배치되는 펌프 등의 전력수용부(50)에 공급하는 필터(40)를 포함하여 구비되으며, 이러한 인버터장치(1)의 구동에 따라 공급수원(70)으로부터 공급되는 유체의 압력을 조절할 수 있었다.
여기서, 종래의 인버터장치(1)는 유체의 압력을 조절하기 위해 상기 컨버터(20) 및 인버터(30)로 PWM제어신호를 전송하여 설정치에 부합되게 구동시키는 PWM제어방식으로 동작되며, 이러한 PWM제어방식에서는 펌프나 모터 등의 출력속도(회전력)에 관계없이 입력의 직류전원을 컨버터(20)가 일정한 크기(예를 들면 310V)로 승압하도록 동작되었다.
도 2에는 종래의 인버터장치(1)를 통해 설정치의 고저에 따라 전력수용부(50)에 공급되는 구동전원의 파형이 변화되는 상태를 나타낸 그래프이다. 종래의 인버터장치(1)는 도 2의 상부도면과 같이 전력수용부(50)로 설정치 220V의 구동전원을 인가할 경우 310V까지 승압한 상태에서 일정한 펄스폭을 갖는 주파수의 파형으로 구동전원을 공급하며, 도 2의 하부도면과 같이 전력수용부(50)로 설정치 110V의 구동전원을 인가할 경우 310V까지 승압된 상태에서 설정치 220V일 경우에서의 펄스폭의 절반 형태로 펄스폭 변조함으로써 설정치에 부합되는 구동전원의 형태로 위상을 변환시킬 수 있었다.
따라서, 종래의 인버터(30)에서는 각 스위칭소자들이 PWM제어신호에 따라 스위칭 동작하며 컨버터(20)에 의해 고전압으로 승압된 출력전원을 스위칭하며 주파수의 펄스폭을 제어하기 때문에 여기서 발생하는 고차 노이즈 즉, 고전압을 스위칭할 때에 발생되는 스위칭 노이즈로 인해 전력수용부(50)에 구동전원을 공급함에 있어 오차가 발생되는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래에는 컨버터(20), 인버터(30) 및, 필터(40)는 각 부속설비별로 범용으로 제조하는 회사가 각기 상이하였기 때문에, 도 1에서와 같이 각 부속설비들(20,30,40)은 각각의 케이스(21,31,41)에 회로구성되면서 각각 독립적인 모듈형태를 가졌으며, 인버터장치(1)를 설계하는 사용자 입장에서는 상기와 같은 인버터장치(1)를 구성하기 위해 각 부속설비(20,30,40)별로 상호 호환 및 연동되는 사양을 선택 구매한 후 각 부속설비(20,30,40)를 상호 신호 연결시키기 위한 케이블(C1,C2)을 배치하여야만 하였다.
그러나, 이러한 케이블(C1,C2) 등의 선로를 이용하여 각 부속설비들20,30,40) 간의 신호라인을 구축하는 작업이 복잡하고 난해하였으며 외부에서의 수작업이 필수적이기 때문에 장치의 신뢰성이 감소되는 문제점이 있었다.
또한, 각 부속설비(20,30.40)를 신호연결시키기 위한 케이블(C1,C2)을 이용함에 따라 각 케이블(C1,C2) 자체가 노이즈원이 되어 출력전원 및 제어신호 상에 노이즈 신호가 발생되는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제2013-0110555호(2013.10.10), 모터 제어 장치와, 이를 포함하는 전기 자동차, 및 이의 모터 제어 방법
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명은 목적은 인버터부를 PAM제어방식으로 구동제어함으로써 상기 전력수용부에서 요구되는 구동전원의 전압레벨로 변환시켜 PWM제어방식과 비교하여 상대적으로 낮은 전압의 출력전원을 스위칭 제어함으로써 스위칭 제어시 발생되는 스위칭 노이즈를 최소화시킬 수 있으며, 각 부속설비들을 하나의 케이스 내부에 회로구성하여 하나의 모듈형태로 장치를 구성할 수 있으므로 수작업이 필요한 케이블 신호연결을 줄이고 장치를 소형으로 제조할 수 있는 저전압 배터리용 인버터장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 차량용 배터리 등과 같은 저전압 DC배터리(10)의 충전전원을 이용하여 펌프나 모터 등의 전력수용부(50)에 공급되기 위한 구동전원으로 변환시키는 저전압 배터리용 인버터장치에 있어서, PWM제어신호에 따라 상기 저전압 DC배터리(10)로부터 입력된 충전전원의 전압레벨을 상기 전력수용부(50)의 정격 전압레벨로 승압하는 부스트컨버터부(110); 상기 부스트컨버터부(110)의 출력단에 회로구성되며, 복수 개의 스위칭소자가 구비되어 PAM제어신호에 따라 스위칭 동작하면서 상기 부스트컨버터부(110)에서 출력되는 전원을 설정사항에 따라 상기 전력수용부(50)에 요구되는 구동전원의 전압레벨로 변환시키는 인버터부(120); 상기 인버터부(120)의 출력단에 회로구성되어 변환된 구동전원에 포함된 노이즈를 제거하여 상기 전력수용부(50)에 구동전원을 인가하는 필터부(130); 및 상기 부스트컨버터부(110) 및 인버터부(120)와 신호연결되어 기저장된 설정사항에 따라 상기 부스트컨버터부(110)로 PWM제어신호를 전송하며, 상기 인버터부(120)로 PAM제어신호를 전송하는 컨트롤러부(140);를 포함하는 저전압 배터리용 인버터장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 부스트컨버터부(110), 인버터부(120), 필터부(130) 및 컨트롤러부(140)는, 케이스(150) 내부에 회로구성되어 하나의 모듈형태로 구비되고, 상기 부스트컨버터부(110)는, 상기 케이스(150)의 일측에 배치되어 상기 저전압 DC배터리(10)의 충전전원이 인가되는 전원인입구(151)에 회로연결되어 상기 충전전원을 입력받으며, 상기 필터부(130)는, 상기 케이스(150)의 타측에 구비되어 상기 전력수용부(50)와 전기적으로 연결된 전압인출구(152)에 회로연결되어 전력수용부(50)에 구동전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 저전압 배터리용 인버터장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 전력수용부(50)는 공급배관(60) 상에 배치되어 배관 내부를 유동하는 유체의압력을 조절하는 펌프이고, 상기 공급배관(60) 상의 일위치에 배치되어 상기 유체에 의한 배관압력을 감지하며, 감지된 압력감지신호를 상기 컨트롤러부(140)로 전송하는 압력감지부(160);를 더 포함하며, 상기 컨트롤러부(140)는, 상기 압력감지부(160)로부터 수신된 압력감지신호에 따라 상기 공급배관(60)의 내부압력이 기설정된 설정치에 따라 일정하게 유지되게 상기 펌프를 구동시킬 수 있는 PAM제어신호를 상기 인버터부(120)로 전송하는 것을 특징으로 하는 저전압 배터리용 인버터장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 일측은 상기 케이스(150) 상에 배치되어 외부로부터 상용전원이 입력되는 상용전원 인입구(153)와 회로연결되고, 타측은 상기 저전압 DC배터리(10)가 전기적으로 연결되는 배터리 연결구(154)와 회로연결되어 입력된 상용전원을 상기 저전압 DC배터리(10)를 충전시키기 위한 충전전원 형태로 변환하여 상기 배터리 연결구(154)를 통해 저전압 DC배터리(10)에 공급하는 충전회로부(170);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 배터리용 인버터장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 인버터부를 PAM제어방식으로 구동제어함으로써 상기 전력수용부에서 요구되는 구동전원의 크기(설정치)가 작아질 경우 이에 부합되는 전압레벨로 감소되도록 변환시켜 스위칭제어함으로써 종래의 PWM제어방식과 비교하여 스위칭 제어시 발생되는 스위칭 노이즈를 최소화할 수 있다.
둘째, 저전압 배터리용 인버터장치를 구성하기 위한 부스트컨버터부, 인버터부, 필터부 및 컨트롤러부 등의 부속설비들이 하나의 모듈형태로 케이싱되도록 구성되므로 수작업이 필요한 케이블 신호연결을 최소화하여 케이블 연결에 따른 노이즈 발생을 방지하고 장치의 신뢰성 및 내구성을 제공할 수 있으며, 종래의 인버터장치와 비교하여 상대적으로 작은 크기의 소형으로 제품을 제조할 수 있다.
셋째, 전력수용부가 공급배관 상에 배치되어 배관 내부를 유동하는 유체의 압력을 제공하는 펌프인 경우, 상기 공급배관 상의 일위치에는 유체에 의한 배관압력을 감지하는 압력감지부가 배치되며, 컨트롤러부는 펌프 구동에 의한 배관압력이 기설정된 설정치에 따라 일정하게 유지되도록 PAM제어방식으로 인버터부를 구동제어하여 펌프를 구동시킬 수 있으므로 보다 안정적으로 설정치에 부합되는 상태로 펌프에 구동전원을 공급할 수 있다.
넷째, 케이스의 내부에는 외부로부터 입력되는 상용전원을 상기 저전압 DC배터리를 충전시키기 위한 충전전원 형태로 변환하는 충전회로부가 구비되므로, 전력수용부에 구동전원을 공급하며 저전압 DC배터리에 충전된 충전전원이 소진된 경우, 케이스에 구비된 배터리 연결구를 통해 상기 충전회로부에 저전압 DC배터리를 전기적으로 연결시켜 충전시킬 수 있으므로, 저전압 DC배터리를 충전시키기 위한 별도의 충전장치없이 하나의 인버터장치로 저전압 DC배터리를 방전시켜 구동전원을 공급할 수 있으면서 동시에 충전시킬 수 있는 효과를 구현한다.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 종래 기술에 따른 인버터장치를 통해 설정치에 따라 변동되는 출력전원의 파형을 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저전압 배터리용 인버터장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저전압 배터리용 인버터장치를 통해 설정치에 따라 변동되는 출력전원의 파형을 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저전압 배터리용 인버터장치를 통해 저전압 DC배터리를 충전시키기 위한 구성을 나타낸 개략도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저전압 배터리용 인버터장치(이하에서는 '인버터장치(100)'라 명칭함)는, 상용전원이 미치지 못하는 옥외 등의 장소에서 차량용 배터리 및 휴대용 배터리 등과 같은 저전압 DC배터리(10)의 충전전원을 이용하여 펌프나 모터 등의 전력수용부(50)에 공급되기 위한 구동전원으로 변환시키는 인버터장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이 부스트컨버터부(110), 인버터부(120), 필터부(130) 및 컨트롤러부(140)를 포함하여 구비되며, 각 부속설비(110,120,130,140)는 케이스(150)의 내부에 회로구성되어 하나의 모듈형태로 구비된다.
여기서, 상기 전력수용부(50)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터장치(100)로부터 구동전원을 공급받는 부하로서, 펌프나 모터 등을 예로 들수 있으며, 이 밖에 인버터를 통해 변환된 전용의 구동전원을 인가받아 구동될 수 있는 전기장치이면 이에 적용될 수 있다. 이하에서는 상기 전력수용부(50)는 공급배관(60) 상에 설치되어 공급수원(70)으로부터 공급되는 유체를 가압하여 배출시키기 위한 펌프인 것을 예시하여 설명하기로 한다.
상기 부스트컨버터부(110)는 컨트롤러부(140)의 PWM제어신호에 따라 상기 저전압 DC배터리(10)로부터 입력된 충전전원의 전압레벨을 상기 전력수용부(50)의 정격 전압레벨로 승압하는 회로구성으로서, 인덕터, 다이오드 및 스위칭소자 등의 부품소자로 이루어질 수 있다.
여기서, 부스트컨버터부(110)는 케이스(150)의 일측에 배치되어 상기 케이스(150)의 일측에 배치되어 상기 저전압 DC배터리(10)의 충전전원이 인가되는 전원인입구(151)에 회로연결되어 충전전원을 입력받는다.
또한, 상기 전원인입구(151)과 저전압 DC배터리(10)는 별도의 케이블을 통해 상호 전기적으로 연결되어 충전전원이 입력되도록 구비될 수 있으며, 상기 케이블의 구성없이 저전압 DC배터리(10)의 출력단자 상에 인버터장치(100)의 케이스가 직접 장착되면서 저전압 DC배터리(10)의 출력단자와 전원인입구(151)를 형성하는 접속단자가 전기적으로 연결되도로 구비될 수도 있다. 이 경우 케이블 연결에 따라 발생되는 케이블 노이즈를 제거할 수 있다.
더불어, 상기 부스트컨버터부(110)를 통해 전력수용부(50)의 정격 전압레벨로 승압함은 저전압 DC배터리(10)로부터 입력되는 충전전원의 전압레벨을 최대출력으로 상기 전력수용부(50)를 구동시킬 수 있는 최대 전압레벨로 승압하는 것을 의미한다. 예를 들어, 전력수용부(50)에서 최대출력의 유체압력으로 유체를 배출시키고자 할 때, 도 4의 상부도면과 같이 설정치에 따라 전력수용부(50)에 공급되어야 하는 구동전압의 크기(정격전압)가 AC 220V일 경우 상기 부스트컨버터부(110)는 인버터부(120)가 최대 220V로 변환 출력할 수 있는 310V 전압레벨로 승압하여 출력하여 인버터부(120)로 인가되도록 동작한다. 그리고, 부스트컨버터부(110)의 후단에는 부스트컨버터부(110)를 통해 출력되는 전원을 평활하게 하기 위한 평활콘덴서가 배치된다.
상기 인버터부(120)는, 부스트컨버터부(110)의 출력단에 회로구성되며, 복수 개의 스위칭소자가 구비되어 컨트롤러부(140)의 PAM제어신호에 따라 스위칭 동작하면서 상기 부스트컨버터부(110)에서 출력되는 전원을 설정사항에 따라 상기 전력수용부(50)에 요구되는 구동전원의 전압레벨로 변환시키는 회로구성이다.
여기서, 상기 인버터부(120)는 컨트롤러부(140)의 PAM제어신호에 따라 PAM제어방식으로 스위칭구동하여, 전압차 없이 일정한 출력전압으로 펄스폭 변조로 구동전원의 주파수를 변환하는 PWM제어방식과 달리, 구동전원의 전압레벨을 설정치에 따라 조절되도록 제어함으로써 설정치에 따라 전력수용부(50)에서 요구되는 전원형태에 부합되는 구동전원을 공급할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 설정치에 따라 전력수용부(50)에서 요구되는 전원형태가 정격전압(AC 220V)일 경우 부스트컨버터부(110)로부터 인가되는 출력전원의 전압레벨은 310V 그대로 유지한 상태에서 교류형태로 변환하여 필터부(130)로 출력하며, 이 상태에서 설정치가 변동되어 상기 전력수용부(50)에서 요구되는 전원형태가 AC 110V로 변경된 경우, 부스트컨버터부(110)로부터 인가되는 출력전원의 펄스폭은 그대로 유지한 상태에서 출력되는 전압의 레벨을 140V로 변환하여 필터부(130)로 출력하도록 스위칭구동한다.
상기 필터부(130)는 인버터부(120)의 출력단에 회로구성되어 변환된 구동전원에 포함된 노이즈를 제거하여 상기 전력수용부(50)에 구동전원을 인가하는 회로구성으로서, 인덕터 및 컨덴서의 조합된 회로구성으로 이루어질 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 필터부(130)는 케이스(150)의 타측에 구비되어 전력수용부(50)와 케이블 등의 신호라인을 통해 회로연결된 전원인출구(152)에 회로연결되어 전력수용부(50)에 필터링된 구동전원을 인가한다.
상기 컨트롤러부(140)는 부스트컨버터부(110) 및 인버터부(120)와 신호연결되어 기설정된 설정치에 따라 상기 부스트컨버터부(110)로 PWM제어신호를 전송하며, 상기 인버터부(120)로 PAM제어신호를 전송하여 상기 설정치에 부합되는 상태로 전력수용부(50)를 구동시킬 수 있는 구동전원이 출력되도록 구동제어하는 마이크로 컨트롤러이다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 컨트롤러부(160)는 부스트컨버터부(110)의 출력단에 회로연결되어 부스트컨버터부(110)를 통해 출력되는 전원의 전압 및 전류를 측정하고, 상기 인버터부(120)의 출력단에 회로연결되어 인버터부(120)를 통해 출력되는 전원의 전압 및 전류를 측정할 수 있으며, 각각의 측정된 전압 및 전류값을 기초로 하여 부스트컨버터부(110) 및 인버터부(120)를 설정치에 부합되게 정상구동시키기 위한 설정값과 기저장된 설정값 비교기준 제어값을 상호 비교하여 오차가 발생할 경우 오차를 보상한 제어신호로 컨트롤러부(140) 및 인버터부(120)를 구동제어함으로써 보다 정밀한 출력제어가 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터장치(100)는 상기 전력수용부(50)가 공급배관(60) 상에 배치되어 배관 내부를 유동하는 수돗물 등의 유체의 압력을 조절하는 펌프일 경우, 상기 공급배관(60) 상의 일위치에는 상기 유체에 의한 배관압력을 감지하며, 감지된 압력감지신호를 상기 컨트롤러부(140)로 전송하는 압력감지부(160)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러부(140)는 압력감지부(160)로부터 수신된 압력감지신호에 따라 상기 공급배관(60)의 배관압력이 기설정된 설정치에 따른 일정압력으로 일정하게 유지되게 상기 펌프를 구동시킬 수 있는 PAM제어신호를 상기 인버터부(120)로 전송하여 상기 인버터부(120)를 통해 설정치에 부합되는 구동전원의 전압레벨로 조절되어 펌프에 인가되도록 구동제어한다. 이로 인해 안정적으로 설정치에 부합되는 상태로 펌프에 구동전원을 공급할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터장치(100)는 저전압 DC배터리(10)에 저장된 충전전원이 소진된 경우, 상용전원을 이용하여 저전압 DC배터리(10)의 소진된 충전전원을 충전할 수 있도록 구비될 수 있는데, 이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이 일측은 상기 케이스(150) 상에 배치되어 상용전원이 입력되는 상용전원 인입구(153)와 회로연결되고, 타측은 상기 저전압 DC배터리(10)가 전기적으로 연결되는 배터리 연결구(154)와 회로연결되어 입력된 상용전원을 상기 저전압 DC배터리(10)를 충전시키기 위한 충전전원 형태로 변환하여 상기 배터리 연결구(154)를 통해 저전압 DC배터리(10)에 공급하는 충전회로부(170)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
따라서, 사용자는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터장치(100)를 통해 저전압 DC배터리(10)에 기저장된 충전전원을 변환하여 전력수용부(50)에 구동전원이 공급되도록 상기 저전압 DC배터리(10)를 인버터부(120)의 전원인입구(151)에 전기적으로 연결되도록 체결시킨 상태에서 저전압 DC배터리(10)에 저장된 충전전원이 모두 소진된 경우 저전압 DC배터리(10)를 전원인입구(151)로부터 분리시킨 후 상기 케이스(150)의 배터리 연결구(154)에 체결시켜 충전회로부(170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 이 상태에서 상용전원 인입구(153)를 통해 상용전원이 인가되면 충전회로부(170)f는 저전압 DC배터리(10)를 충전시킬 수 있는 전원의 형태로 변환하여 배터리 연결구(154)를 통해 저전압 DC배터리(10)에 인가하여 저전압 DC배터리(10)를 충전시킬 수 있다. 이로 인해, 저전압 DC배터리(10)를 충전시키기 위한 별도의 충전장치없이 하나의 인버터장치(100)로 저전압 DC배터리(10)를 충전 및 방전시킬 수 있는 효과를 구현할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터장치(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 인버터부(120)를 PAM제어방식으로 구동제어함으로써 상기 전력수용부(50)에서 요구되는 구동전원의 크기(설정치)가 작아질 경우 이에 부합되는 전압레벨로 감소되도록 변환시켜 스위칭제어함으로써 종래의 PWM제어방식과 비교하여 스위칭 제어시 발생되는 스위칭 노이즈를 최소화할 수 있다.
또한, 인버터장치(100)를 구성하기 위한 부스트컨버터부(110), 인버터부(120), 필터부(130) 및 컨트롤러부(140) 등의 부속설비들이 하나의 모듈형태로 케이싱되도록 구성되므로 수작업이 필요한 케이블 신호연결을 최소화하여 케이블(C1,C2) 연결에 따른 노이즈 발생을 방지하고 장치의 신뢰성 및 내구성을 제공할 수 있으며, 종래의 인버터장치(1)와 비교하여 상대적으로 작은 크기의 소형으로 제품을 제조할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10...저전압 DC배터리 100...인버터장치
110...부스트컨버터부 120...인버터부
130...필터부 140...컨트롤러부
150...케이스 160...압력감지부
170...충전회로부

Claims (4)

  1. 차량용 배터리 등과 같은 저전압 DC배터리(10)의 충전전원을 이용하여 펌프나 모터 등의 전력수용부(50)에 공급되기 위한 구동전원으로 변환시키는 저전압 배터리용 인버터장치에 있어서,
    PWM제어신호에 따라 상기 저전압 DC배터리(10)로부터 입력된 충전전원의 전압레벨을 상기 전력수용부(50)의 정격 전압레벨로 승압하는 부스트컨버터부(110);
    상기 부스트컨버터부(110)의 출력단에 회로구성되며, 복수 개의 스위칭소자가 구비되어 PAM제어신호에 따라 스위칭 동작하면서 상기 부스트컨버터부(110)에서 출력되는 전원을 설정사항에 따라 상기 전력수용부(50)에 요구되는 구동전원의 전압레벨로 변환시키는 인버터부(120);
    상기 인버터부(120)의 출력단에 회로구성되어 변환된 구동전원에 포함된 노이즈를 제거하여 상기 전력수용부(50)에 구동전원을 인가하는 필터부(130); 및
    상기 부스트컨버터부(110) 및 인버터부(120)와 신호연결되어 기저장된 설정사항에 따라 상기 부스트컨버터부(110)로 PWM제어신호를 전송하며, 상기 인버터부(120)로 PAM제어신호를 전송하는 컨트롤러부(140);를 포함하는 저전압 배터리용 인버터장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부스트컨버터부(110), 인버터부(120), 필터부(130) 및 컨트롤러부(140)는, 케이스(150) 내부에 회로구성되어 하나의 모듈형태로 구비되고,
    상기 부스트컨버터부(110)는, 상기 케이스(150)의 일측에 배치되어 상기 저전압 DC배터리(10)의 충전전원이 인가되는 전원인입구(151)에 회로연결되어 상기 충전전원을 입력받으며,
    상기 필터부(130)는, 상기 케이스(150)의 타측에 구비되어 상기 전력수용부(50)와 전기적으로 연결된 전압인출구(152)에 회로연결되어 전력수용부(50)에 구동전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 저전압 배터리용 인버터장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전력수용부(50)는 공급배관(60) 상에 배치되어 배관 내부를 유동하는 유체의압력을 조절하는 펌프이고,
    상기 공급배관(60) 상의 일위치에 배치되어 상기 유체에 의한 배관압력을 감지하며, 감지된 압력감지신호를 상기 컨트롤러부(140)로 전송하는 압력감지부(160);를 더 포함하며,
    상기 컨트롤러부(140)는, 상기 압력감지부(160)로부터 수신된 압력감지신호에 따라 상기 공급배관(60)의 내부압력이 기설정된 설정치에 따라 일정하게 유지되게 상기 펌프를 구동시킬 수 있는 PAM제어신호를 상기 인버터부(120)로 전송하는 것을 특징으로 하는 저전압 배터리용 인버터장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    일측은 상기 케이스(150) 상에 배치되어 외부로부터 상용전원이 입력되는 상용전원 인입구(153)와 회로연결되고, 타측은 상기 저전압 DC배터리(10)가 전기적으로 연결되는 배터리 연결구(154)와 회로연결되어 입력된 상용전원을 상기 저전압 DC배터리(10)를 충전시키기 위한 충전전원 형태로 변환하여 상기 배터리 연결구(154)를 통해 저전압 DC배터리(10)에 공급하는 충전회로부(170);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 배터리용 인버터장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170059836A (ko) * 2015-11-23 2017-05-31 주식회사 엘지화학 저전압 상태의 배터리 팩 충전 시스템 및 방법
KR20220096006A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 한국원자력연구원 이동형 공기 오염 감시기의 고효율 전력 변환 장치

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