KR20160016636A - 3-포트 dc-dc 컨버터 - Google Patents

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Abstract

다수의 에너지 소스들 및 부하들 사이에 전력을 할당하기 위하여 이들에 연결 가능한 3-포트 DC-DC 컨버터가 개시된다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스로 구성된 스위칭 디바이스들의 장치를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 또한 스위칭 디바이스들의 장치에 전류를 제공하는 한 쌍의 입력 채널들을 포함하고, 한 쌍의 입력 채널들은 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 연결되어, 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 전력을 수신하거나 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 전력을 보낸다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 3-포트 DC-DC 컨버터로부터 또는 3-포트 DC-DC 컨버터에 제어된 전력을 출력하는 출력 채널을 더 포함한다. 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스는 입력 채널들에 연결된 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 출력 채널에 제어된 전력을 제공하기 위해 선택적으로 제어 가능하다.

Description

3-포트 DC-DC 컨버터{THREE PORT DC-DC CONVERTER}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 전력 컨버터에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 다수의 에너지 소스 및 부하 사이에 전력을 할당하기 위하여 이들에 연결 가능한 DC-DC 전력 컨버터에 관한 것이다.
다수의 개별 에너지 소스들의 통합은 에너지 소스들의 장점을 결합하고, 효율적인 방식으로 각각의 에너지 소스를 이용하기 위해서 많은 전기 전력 시스템 애플리케이션에서 일반적이다. 예를 들어, 이중/다중 에너지 저장 기술이 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 플러그인 하이브리드 전기 자동차, 및 하이브리드 기관차의 추진 시스템에서뿐만 아니라, 기동 및 정지 연료 효율 시스템에서 최근에 이용되었다. 이러한 자동차들/기관차에서의 추진 시스템 및/또는 기동 및 정지 연료 효율 시스템은, 충분한 에너지를 제공하여 전기 모터 또는 모터들에 전력을 공급하기 위해서 (및/또는 연료 효율성을 달성하기 위해서), 대형 배터리, 울트라커패시터, 플라이휠, 또는 이러한 요소들의 조합을 이용한다.
일반적으로 효과적이지만, 이와 같은 시스템들에 관한 도전 과제는 에너지 저장 유닛(즉, 배터리 및/또는 울트라커패시터)의 공칭 전압이 전체 시스템 전압을 설정한다는 것이다. 이와 같은 구성은 전기 추진 시스템의 전체 신뢰성 및 효율성을 제한하는데, 전기 모터의 전압 요구가 대개 에너지 저장 유닛 전압보다 훨씬 크기 때문이다.
이러한 문제에 대처하기 위해서, DC-DC 전압 컨버터(예컨대, 양방향 부스트 컨버터)가 대개 DC 링크 전압(DC 링크는 전기 모터에 결합됨)에서부터 에너지 저장 유닛 전압(들)을 분리시키는데 이용되고, 하나 또는 다수의 컨버터들이 이러한 분리를 제공하기 위해 이용된다. 양방향 부스트 컨버터는 전기 모터의 전력 요구를 충족하기 위해서 에너지 저장 유닛에서부터 DC 링크로 제공되는 전압을 증가시키거나 또는 "부스팅"하는 역할을 한다. 사실, DC 링크 전압 대 에너지 저장 유닛 전압(들)의 비는 통상적으로 2:1보다 크다. 양방향 부스트 컨버터는 에너지 저장 유닛의 크기의 증가(예컨대, 직렬로 연결된 에너지 저장 유닛의 수)에 대한 필요성 없이, DC 링크에 공급되는 전압의 이러한 증가를 가능하게 한다.
기존의 양방향 부스트 컨버터는 에너지 저장 유닛의 크기의 대응하는 증가 없이, DC 링크에 전압의 증가된 공급을 성공적으로 허용하였지만, (완전한 제어 가능성을 갖는 다수의 에너지 소스들을 통합하기 위해서) 병렬 또는 직렬 방식의 다수의 컨버터들의 통상적인 연결은 많은 수의 스위치들이 전력 변환 과정에 이용되도록 한다. 예를 들어, 전압 부스팅 및/또는 버킹을 제공하기 위해 병렬 또는 직렬 방식으로 연결된 한 쌍의 2-포트 DC-DC 컨버터는 총 4개의 스위치들이 전압 변환을 수행하기 위해 이용되도록 한다. DC-DC 컨버터들의 장치(arrangement)에서 이러한 많은 수의 스위치들은 시스템의 볼륨, 무게, 및 비용을 증가시킨다. 부가적으로, 컨버터들의 이러한 장치는 각각의 변환 경로에 대한 제한된 전력 또는 에너지 조종 능력, 비최적화된 성능(비용, 전력 밀도, 에너지 밀도 등을 포함함), 및/또는 소스/부하들 중 일부의 제한된 제어 가능성을 제공한다.
병렬 또는 직렬 방식으로 다수의 컨버터들의 통상적인 연결(완전한 제어 가능성을 갖는 다수의 에너지 소스들을 통합하기 위해서)은, 또한 단일 에너지 저장 디바이스가 다수의 부하들(예컨대, 전기 모터들)에 전력을 제공하는 장치에도 이용되고, 이것 또한 많은 수의 스위치들이 전력 변환 과정에 이용되도록 한다.
그러므로, 다수의 에너지 소스들에 연결 가능하며, 전력을 할당하고 완전한 제어 가능성을 갖는 다수의 에너지 자원들/부하들을 통합하는데 필요한 최소 수의 스위치들을 포함하는 DC-DC 컨버터를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들은 다수의 에너지 소스들 및 부하들 사이에 전력을 할당하기 위하여 이들에 연결 가능한 DC-DC 전력 컨버터에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 3-포트 DC-DC 컨버터는 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스로 구성된 스위칭 디바이스들의 장치를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 또한 스위칭 디바이스들의 장치에 전류를 제공하는 한 쌍의 입력 채널들을 포함하고, 한 쌍의 입력 채널들은 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 연결되어, 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 전력을 수신하거나 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 전력을 보낸다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 3-포트 DC-DC 컨버터로부터 또는 3-포트 DC-DC 컨버터에 제어된 전력을 출력하는 출력 채널을 더 포함한다. 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스는 입력 채널들에 연결된 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 출력 채널에 제어된 전력을 제공하기 위해 선택적으로 제어 가능하다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 3-포트 DC-DC 컨버터는 인덕터 및 인덕터에 결합된 한 쌍의 스위칭 디바이스들을 갖는 제 1 전압 변환 회로를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 또한 인덕터 및 인덕터에 결합된 한 쌍의 스위칭 디바이스들을 갖는 제 2 전압 변환 회로를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 제 1 및 제 2 전압 변환 회로에 각각 연결된 제 1 입력 채널 및 제 2 입력 채널을 더 포함하고, 입력 채널들 각각은 이에 연결된 하나 이상의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 그 개개의 전압 변환 회로에 전력을 제공한다. 제 1 전압 변환 회로의 한 쌍의 스위칭 디바이스들 및 제 2 전압 변환 회로의 한 쌍의 스위칭 디바이스들은 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스의 장치로부터 형성되고, 제 1 및 제 2 전압 변환 회로는 3-포트 DC-DC 컨버터의 출력 채널 사이에 공유된 전류 경로를 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 멀티 에너지 소스 시스템은 직류(DC) 링크, DC 링크에 결합되고 DC 링크로부터 에너지를 수신하도록 구성된 부하, DC 링크에 결합된 출력 채널을 포함하고 제 1 및 제 2 입력 채널들 포함하는 3-포트 DC-DC 컨버터, 3-포트 DC-DC 컨버터의 제 1 입력 채널에 결합된 제 1 에너지 소스, 및 3-포트 DC-DC 컨버터의 제 2 입력 채널에 결합된 제 2 에너지 소스를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스로 구성된 스위칭 디바이스들의 장치, 및 온 상태 및 오프 상태 중 하나로 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키기 위해 스위칭 디바이스들의 장치와 동작 가능하게 통신하는 제어기를 더 포함한다. 제어기는 제 1 및 제 2 에너지 소스들과 출력 채널 사이의 전류 흐름을 제어하기 위해서 온 상태 및 오프 상태 중 하나로 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키도록 프로그램된다.
다양한 다른 특징들 및 장점들이 다음의 상세한 설명 및 도면으로부터 명백하게 될 것이다.
도면은 본 발명을 수행하기 위해 현재 고려되는 실시예들을 예시한다.
도면에서,
도 1은 본 발명의 실시예에 따라, 부착된 소스/부하를 갖는 벅-부스트(buck-boost) 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 개략적 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라, 부착된 소스/부하를 갖는 부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 개략적 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 부착된 소스/부하를 갖는 벅 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 개략적 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 도 1 내지 도 3 중 임의의 도면의 3-포트 DC-DC 컨버터에서 스위칭 디바이스에 일련의 게이트 신호를 제공하기 위한 변조 전략을 나타내는 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 변조 전략에 따라 동작될 경우, 도 1의 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 다양한 동작 모드의 개략적 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 부착된 소스/부하를 갖는 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 개략적 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 부착된 소스/부하를 갖는 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 개략적 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 부착된 소스/부하를 갖는 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 개략적 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 부착된 소스/부하를 갖는 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 개략적 블록도이다.
본 발명의 실시예들은 컨버터로부터 제어된 출력 전력을 제공하기 위해 선택적으로 제어 가능한 3개의 스위칭 디바이스들의 장치를 그 내부에 포함하는 3-포트 DC-DC 컨버터를 제공한다. 복수의 에너지 소스들 또는 부하들이 3-포트 DC-DC 컨버터의 한 측면에 제공되고, 컨버터의 입력 채널들을 통해 연결되며, 3개의 스위칭 디바이스들의 장치는 하나 이상의 에너지 소스들로부터 컨버터의 출력으로 전력을 선택적으로 제공하거나, 컨버터의 입력으로부터 다수의 부하들로 전력을 제공하기 위해 제어된다.
도 1 내지 도 3은 각각이 2개의 DC-DC 컨버터들(즉, 전압 변환 회로들)을 통합하여 이들 간에 공유된 전류 경로를 갖는 3-포트 DC-DC 컨버터의 다양한 실시예들을 나타낸다. 도 1은 양방향 전력 흐름을 달성할 수 있는 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)를 도시한다. 도 2는 저전압 측에서부터 고전압 측으로 전력을 전달할 수 있는 부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(12)를 도시한다. 도 3은 고전압 측에서부터 저전압 측으로 전력을 전달할 수 있는 벅 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(14)를 도시한다.
도 1 내지 도 3의 실시예들 각각의 3-포트 DC-DC 컨버터(10, 12, 14)는 전압이 상이한 복수의 에너지 제공 디바이스 또는 에너지 소비 디바이스(즉, 에너지 소스 또는 부하)에 연결되어, 전압의 부스팅 또는 버킹이 3-포트 DC-DC 컨버터(10, 12, 14)에 의해 수행되도록 한다. 적어도 2개의 소스/부하가 3-포트 DC-DC 컨버터(10, 12, 14)의 한 측에 제공되고, 도 1 내지 도 3 각각은 이러한 컨버터의 한 측에 제공된 제 1 소스/부하(16) 및 제 2 소스/부하(18)를 도시한다. 오직 제 1 및 제 2 소스/부하(16, 18)만이 DC-DC 컨버터(10, 12, 14)에 연결된 것으로 도시되지만, 추가적인 소스/부하가 그것에 연결될 수 있고, 이러한 소스/부하는 병렬 또는 직렬로 연결된다는 것이 인식된다. 소스/부하(20)가 또한 제 1 및 제 2 소스/부하(16, 18)에 대향하는 컨버터 측에 제공된다. DC 커패시터들이 전압을 매끄럽게 하기 위해 단자에 놓여질 수 있지만, 이것은 도 1 내지 도 3에 도시되지 않았음을 주목한다.
도 1에 구체적으로 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예에 따라서, 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)는 멀티 에너지 저장 디바이스 시스템(22)의 일부로서 제공되고, 소스/부하(16, 18, 20)는 제 1 에너지 저장 디바이스(16)(예컨대, 에너지 배터리), 제 2 에너지 저장 디바이스(18)(예컨대, 고비출력 에너지 저장 디바이스), 및 부하(20)(예컨대, DC-AC 인버터 및 AC 모터)의 형태일 수 있다. 제 1 에너지 저장 디바이스(16)는, 예를 들어, 대략 100 W-hr/kg 이상의 에너지 밀도를 달성할 수 있는, 리튬-이온, 나트륨-금속 할로겐화물, 나트륨 니켈 염화물, 나트륨-유황, 또는 공기 아연 배터리와 같은 고비에너지 배터리 또는 고에너지 밀도 배터리의 형태일 수 있다. 제 2 에너지 저장 디바이스(18)는, 예를 들어, 셀당 500 패럿보다 큰 셀 용량을 갖는 다수의 셀들로 구성된 울트라커패시터 뱅크와 같은, 고비출력 에너지 저장 디바이스일 수 있다.
도 1에서, 제 1 에너지 저장 디바이스(16) 및 제 2 에너지 저장 디바이스(18)는 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 저전압 측(24) 상에 함께 결합되고, 제 1 에너지 저장 디바이스(16)의 음의 단자(26) 및 제 2 에너지 저장 디바이스(18)의 음의 단자(28)는 버스(30)에 결합되지만, 제 1 에너지 저장 디바이스(16)의 양의 단자(32)는 버스(34)에 결합되며, 이 버스(34)는 인덕터(36)를 통해 컨버터의 저전압 측(24) 상의 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 입력 채널(38)에 연결시키는 양의 버스이다. 제 2 에너지 저장 디바이스(18)의 양의 단자(40)가 버스(42)에 결합되고, 이 버스(42)는 인덕터(44)를 통해 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 입력 채널(46)에서 저전압 측(24) 상에 결합된다.
통상적인 동작 동안에, 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)는 시스템(22)의 저전압 측(24)에 의해 제공된 전압을 시스템(22)의 고전압 측(48)으로 부스팅하는 것은 물론, 전압을 조절하고, 제 1 에너지 저장 디바이스(16) 및 제 2 에너지 저장 디바이스(18)에 과전류 보호를 제공하는 역할을 한다. 상이한 전력 할당 전략이 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 에너지 저장 디바이스(18) 및 제 1 에너지 저장 디바이스(16) 모두가 부하(20)에 전력을 동시에 제공할 수 있다. 또한, 하나의 소스는 대부분의 시간 동안 전력을 제공하는 반면, 다른 것은 백업으로 이용되는 방식으로 동작될 수 있다.
벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)에 관해, 컨버터는 그 내부에 제 1 전압 변환 회로(50) 및 제 2 전압 변환 회로(52)를 포함하도록 구성되고, 이들은 이들 사이에 공유된 전류 경로를 갖는다. 제 1 전압 변환 회로(50) 및 제 2 전압 변환 회로(52) 각각은 이전에 기술된 바와 같이, 인덕터(36, 44)를 갖는 개개의 입력 채널(38, 46)을 포함하고, 이를 통해 제 1 및 제 2 전압 변환 회로들(50, 52)은 각각 제 1 및 제 2 에너지 저장 디바이스들(16, 18)에 연결된다. 전압의 원하는 부스팅을 수행하자마자, 제 1 및 제 2 전압 변환 회로들(50, 52)은 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 출력 채널(54)에 전압 출력을 제공하고, 출력 채널(54)은 부하(20)가 연결되어 있는 DC 링크(56)에 부스팅된 전압을 제공한다.
벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)는 제 1 및 제 2 에너지 저장 디바이스들(16, 18)과 부하(20) 사이의 시스템에서 전압을 선택적으로 부스팅 및 버킹하기 위해 3개의 스위칭 디바이스들, 즉, 제 1 스위칭 디바이스(58), 제 2 스위칭 디바이스(60), 및 제 3 스위칭 디바이스(62)의 장치를 더 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라, 각각의 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)은 다이오드(66)에 결합된 스위치(64)를 포함하는 반위상(half phase) 모듈(즉, 스위치/다이오드 쌍)으로 형성된다. 스위치(64)는, 예시적인 목적을 위해, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)로서 도시된다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 IGBT로 제한되지 않는다. 예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET), 실리콘 탄화물(SiC) MOSFET, 갈륨 질화물(GaN) 디바이스, 양극성 접합 트랜지스터(BJT), 및 금속 산화물 반도체 제어 사이리스터(MCT)와 같은 임의의 적절한 전자 스위치가 이용될 수 있다.
제 1 스위칭 디바이스(58)가 출력 채널(54)의 양의 단자에 동작 가능하게 연결되고 제 3 스위칭 디바이스(62)가 출력 채널(54)의 음의 단자에 동작 가능하게 연결되며, 제 2 스위칭 디바이스(60)는 제 1 스위칭 디바이스(58)에 동작 가능하게 연결된 하나의 단자 및 제 3 스위칭 디바이스(62)에 동작 가능하게 연결된 제 2 단자를 갖도록 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)이 배치된다. 또한, 제 1 스위칭 디바이스(58) 및 제 2 스위칭 디바이스(60)가 인덕터(36)의 단자에 동작 가능하게 연결되고, 제 2 스위칭 디바이스(60) 및 제 3 스위칭 디바이스(62)가 인덕터(44)의 단자에 동작 가능하게 연결되도록 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)은 배치된다.
제 1 스위칭 디바이스(58), 제 2 스위칭 디바이스(60), 및 제 3 스위칭 디바이스(62)의 이러한 장치에 기초하여, 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)은 집합적으로 제 1 전압 변환 회로(50) 및 제 2 전압 변환 회로(52)를 위한 스위칭 디바이스의 역할을 한다. 제 1 전압 변환 회로(50) 및 제 2 전압 변환 회로(52)(일부분) 각각을 형성하는 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)의 이러한 장치에 기초하여, 공유된 전류 경로가 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 출력 채널(54) 사이의 제 1 및 제 2 전압 변환 회로(50, 52) 사이에 이용된다.
또한, 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)에 제어기(68)가 포함되고, 제어기(68)는 온(On) 상태(즉, 전도성/전도 상태) 및 오프(Off) 상태(즉, 비전도성/비전도 상태) 중 하나로 제 1 스위칭 디바이스(58), 제 2 스위칭 디바이스(60), 및 제 3 스위칭 디바이스(62) 각각을 선택적으로 동작시기키 위해서 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)의 장치와 동작 가능하게 통신한다. 제어기(68)는 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)을 통한 전류 흐름을 제어하고 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)을 온 상태로 스위칭하기 위해서, 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)에 게이트 신호를 선택적으로 인가하여(즉, 스위치(64)로), 전력이 제 1 에너지 저장 디바이스(16) 및/또는 제 2 에너지 저장 디바이스(18)에서부터 선택적으로 이동하도록 할 수 있다.
벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 동작 원리 및 제어기(68)를 통한 그 내부의 변환 회로들(50, 52) 및 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)의 동작 원리를 나타내기 위해서, 도 4를 참조하고, 도 4는 제어기(68)에 의해 벅-부스트 타입 컨버터(10)의 개개의 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)에 제공된 가능한 일련의 게이트 신호들(G1, G2, G3) 중 하나를 도시한다. 예시된 변조 전략(70)은 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 벅 및 부스트 동작 모드 모두에 적용 가능하고, 이들 모드들 간에 스위칭할 때 평활화를 제공한다. 디바이스가 턴온되면, 전류는 전력 흐름에 따라 양방향일 수 있다. 변조 전략(70)에 대하여, 제 1 에너지 저장 디바이스(16)의 전압은 디바이스의 단방향 전압 차단 능력으로 인해 제 2 에너지 저장 디바이스(18)의 것보다 높아야 한다는 것이 인식된다.
이제 도 5a 내지 도 5c를 참조하고, 도 3을 계속 참조하면, 도 4에 나타탄 변조 전략(70)을 통해 달성될 수 있는 벅-부스트 타입 DC-DC 컨버터(10)의 기본적인 3가지 가능한 동작 모드들이 있다는 것을 볼 수 있다. 도 5a는 제 1 스위칭 디바이스(58) 및 제 3 스위칭 디바이스(62)가 전류를 전도할 때, 제 1 에너지 저장 디바이스(16) 및 DC 버스(56) 사이에 전력이 흐르는 경우의 동작 모드를 도시한다. 제어기(68)에 의해 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)에 제공된 이러한 일련의 게이트 신호들이 - 제 1 스위칭 디바이스(58) 및 제 3 스위칭 디바이스(62)는 온 상태에 있고, 제 2 스위칭 디바이스(60)는 오프 상태에 있음 - 기간(72) 동안 도 4에 나타난다. 제어기(68)에 의해 구현된 바와 같이, DC-DC 컨버터(10)의 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)의 이러한 조건에서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 전압(Va)은 V1이고, 전압(Vb)은 0이다.
도 5b는 제 1 스위칭 디바이스(58) 및 제 2 스위칭 디바이스(60) 양자 모두가 전류를 전도할 때, 제 1 및 제 2 에너지 저장 디바이스(16, 18) 모두 및 DC 버스(56) 사이에 전력이 흐르는 경우의 동작 모드를 도시한다. 제어기(68)에 의해 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)에 제공된 이러한 일련의 게이트 신호들이 - 제 1 스위칭 디바이스(58) 및 제 2 스위칭 디바이스(60)는 온 상태에 있고, 제 3 스위칭 디바이스(62)는 오프 상태에 있음 - 기간(74) 동안 도 4에 나타난다. 제어기(68)에 의해 구현된 바와 같이, DC-DC 컨버터(10)의 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)의 이러한 조건에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 전압(Va 및 Vb) 양자 모두는 V1과 같다.
도 5c는 제 2 스위칭 디바이스(60) 및 제 3 스위칭 디바이스(62)가 전류를 전도할 때, 제 1 및 제 2 에너지 저장 디바이스들(16, 18) 양자 모두가 DC 버스(56)로부터 연결이 해제된 경우의 동작 모두를 도시한다. 제어기(68)에 의해 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)에 제공된 이러한 일련의 게이트 신호들이 - 제 2 스위칭 디바이스(60) 및 제 3 스위칭 디바이스(62)는 온 상태에 있고, 제 1 스위칭 디바이스(58)는 오프 상태에 있음 - 기간(76) 동안 도 4에 나타난다. 제어기(68)에 의해 구현된 바와 같이, DC-DC 컨버터(10)의 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)의 이러한 조건에서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 전압(Va 및 Vb) 양자 모두는 0과 같다.
벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)의 성능을 최적화하기 위해서, 다른 스위칭 방식들이 또한 적용될 수 있다. 예를 들어, DC-DC 컨버터(10)가 부스트 모드에 있고, 오직 제 2 에너지 저장 디바이스(18)만이 동작하면, 제 1 스위칭 디바이스(58) 및 제 2 스위칭 디바이스(60)의 게이트 신호는 원하는 듀티 사이클에서 제 3 스위칭 디바이스(62)를 이용하여 턴오프될 수 있다. 또한, 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)가 부스트 모드에 있고, 오직 제 1 에너지 저장 디바이스(16)만이 동작하면, 제 1 스위칭 디바이스(58)의 게이트 신호는 동일한 원하는 듀티 사이클에서 제 2 스위칭 디바이스(60) 및 제 3 스위칭 디바이스(62)를 이용하여 턴오프될 수 있다. DC-DC 컨버터의 부스트 동작 모드를 위해 기술된 이러한 추가의 스위칭 방식에 더하여, 유사한 스위칭 방식들이 벅 동작 모드에 적용될 수 있다는 것이 인식된다. 이러한 최적화를 행함으로써, 스위칭 손실은 감소될 수 있다.
유익하게, 제어기(68)에 의해 구현된 변조 전략(70)은 상이한 포트들[즉, 입력 포트/채널(38, 46) 및 출력 포트/채널(54)]의 전압/전력 조정이 서로 독립적이도록 허용한다. 따라서, 다수의 에너지 소스/부하(16, 18, 20)의 통합 및 전력의 할당은 완전한 제어성이 제공될 수 있다.
3-포트 DC-DC 컨버터의 구조 및 제어기(68)를 통한 이의 동작이 도 1의 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)에 대하여 구체적으로 앞서 기술되었지만, 도 2의 부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(12) 및 도 3의 벅 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(14)는 단지 작은 변화만을 갖고, 구조에서 및 동작에서 본질적으로 동일하다는 것이 인식된다. 도 2의 부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(12)에 대하여, 제 1 스위칭 디바이스(58)는 단방향 다이오드(66)(도 1의 부스트-벅 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 경우와 같이 반위상 모듈이 아님)의 형태인 것을 알 수 있다. 도 3의 벅 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(14)에 대하여, 제 3 스위칭 디바이스(62)는 단방향 다이오드(66)(도 1의 부스트-벅 타입 3-포트 DC-DC 컨버터의 경우와 같이 반위상 모듈이 아님)의 형태인 것을 알 수 있다. 동작 가능하게, 도 2의 부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(12) 및 도 3의 벅 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(14) 각각의 스위칭 디바이스들(58, 60, 62)은 특정 변조를 이용하여 제어기(68)에서 설명된 것과 유사한 방식으로 제어될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시되고 기술된 3-포트 DC-DC 컨버터들(10, 12, 14)의 실시예들 및 도 4 및 도 5a 내지 도 5c에 대하여 기술된 이의 제어는 소스 및 부하의 상이한 장치에 이용 가능하고, 상이한 소스/부하를 통합할 때 제안된 DC-DC 토폴로지의 다른 가능한 구성이 있다는 것이 또한 인식된다. 예로서, 양방향 벅-부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터(10)에 대하여, 도 6은 소스/부하가 컨버터의 한 측 상에 직렬로 연결된 구성(80)을 나타내고, 도 7 내지 도 9는 3개의 소스/부하가 컨버터의 한 측 상에 제공된 구성(82, 84, 86)을 나타낸다. 게다가, 예를 들어, 하이브리드 전기 자동차에서 행해질 수 있는 바와 같이, 에너지 소스/부하는 또한 고전압 DC 링크에 직접적으로 위치될 수 있다. 도 6 및 도 7 내지 도 9의 구성(80, 82, 84, 86)은 또한 벅-타입 3-포트 DC-DC 컨버터 및 부스트 타입 3-포트 DC-DC 컨버터에 적용될 수 있다는 것이 더욱 인식된다.
따라서, 유익하게, 본 발명의 실시예들은 다수의 에너지 소스 및 부하 사이에 전력을 할당하기 위하여 이들에 연결 가능한 3-포트 DC-DC 컨버터를 제공한다. DC-DC 컨버터는 그 내부에 3개의 스위칭 디바이스들의 장치 및 공유된 전류 경로를 포함하고, 컨버터의 스위칭 디바이스 총 수는 2-포트 DC-DC 컨버터의 병렬 또는 직렬 장치에서 통상적으로 발견되는 것보다 작다. 따라서, 2-포트 DC-DC 컨버터 기술의 기존의 장치와 비교하면, 3-포트 DC-DC 컨버터의 스위칭 디바이스의 수는 25%만큼 감소된다. 그러므로, 컨버터의 크기 및 무게가 감소될 수 있다. 또한, 공유된 전류 경로로 인해, 표준 디바이스 모듈 설계가 동일한 총 전력 소요량을 갖는 하이브리드 에너지 소스/부하의 상이한 사이징 방식으로 구현될 수 있다. 그러므로, 이것은 소스/부하 시스템 설계를 훨씬 더 유연하게 하고 새로운 제품의 제조 비용을 감소시킨다. 시스템의 전도 손실은 또한 토폴로지에서 이용되는 높은 전류 정격 디바이스로 인해 특정 동작 범위로 감소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 3-포트 DC-DC 컨버터는 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스로 구성된 스위칭 디바이스들의 장치를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 또한 스위칭 디바이스들의 장치에 전류를 제공하는 한 쌍의 입력 채널들을 포함하고, 한 쌍의 입력 채널들은 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 연결되어, 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 전력을 수신하거나 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 전력을 보낸다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 3-포트 DC-DC 컨버터로부터 또는 3-포트 DC-DC 컨버터에 제어된 전력을 출력하는 출력 채널을 더 포함한다. 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스는 입력 채널들에 연결된 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 출력 채널에 제어된 전력을 제공하기 위해 선택적으로 제어 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 3-포트 DC-DC 컨버터는 인덕터 및 인덕터에 결합된 한 쌍의 스위칭 디바이스들을 갖는 제 1 전압 변환 회로를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 또한 인덕터 및 인덕터에 결합된 한 쌍의 스위칭 디바이스들을 갖는 제 2 전압 변환 회로를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 제 1 및 제 2 전압 변환 회로에 각각 연결된 제 1 입력 채널 및 제 2 입력 채널을 더 포함하고, 입력 채널들 각각은 이에 연결된 하나 이상의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 그 개개의 전압 변환 회로에 전력을 제공한다. 제 1 전압 변환 회로의 한 쌍의 스위칭 디바이스들 및 제 2 전압 변환 회로의 한 쌍의 스위칭 디바이스들은 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스의 장치로부터 형성되고, 제 1 및 제 2 전압 변환 회로는 3-포트 DC-DC 컨버터의 출력 채널 사이에 공유된 전류 경로를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 멀티 에너지 소스 시스템은 직류(DC) 링크, DC 링크에 결합되고 DC 링크로부터 에너지를 수신하도록 구성된 부하, DC 링크에 결합된 출력 채널을 포함하고 제 1 및 제 2 입력 채널들 포함하는 3-포트 DC-DC 컨버터, 3-포트 DC-DC 컨버터의 제 1 입력 채널에 결합된 제 1 에너지 소스, 및 3-포트 DC-DC 컨버터의 제 2 입력 채널에 결합된 제 2 에너지 소스를 포함한다. 3-포트 DC-DC 컨버터는 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스로 구성된 스위칭 디바이스들의 장치, 및 온 상태 및 오프 상태 중 하나로 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키기 위해 스위칭 디바이스들의 장치와 동작 가능하게 통신하는 제어기를 더 포함한다. 제어기는 제 1 및 제 2 에너지 소스들과 출력 채널 사이의 전류 흐름을 제어하기 위해서 온 상태 및 오프 상태 중 하나로 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키도록 프로그램된다.
이 서면의 설명은 최적 모드를 비롯한, 본 발명을 개시하고, 또한 임의의 디바이스 또는 시스템을 제조 및 이용하고 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 비롯한, 본 발명을 당업자가 실행할 수 있도록 하는 예들을 이용한다. 본 발명의 특허 가능 범위는 특허청구범위에 의해 정의되고, 당업자에게 발생하는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 이들이 특허청구범위의 문자 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 갖거나, 또는 이들이 특허청구범위의 문자 언어와 적은 차이를 갖는 등가의 구조적 요소를 포함하면 특허청구범위의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
본 발명은 제한된 수의 실시예들과 관련되어 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 개시된 실시예들로 한정되지 않는다는 것을 용이하게 이해하여야 한다. 오히려, 본 발명은 지금까지 기술되지 않았지만 본 발명의 사상 및 범위에 상응하는 임의의 수의 변형, 변경, 대체, 또는 등가의 장치를 통합하기 위해 수정될 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 다양한 실시예들이 기술되었지만, 본 발명의 양태들은 기술된 실시예들 중 오직 일부만을 포함할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 것으로서 보여지는 것이 아니라, 단지 첨부된 특허청구범위의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 3-포트 DC-DC 컨버터에 있어서,
    제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스로 구성된 스위칭 디바이스들의 장치;
    상기 스위칭 디바이스들의 장치에 전류를 제공하는 한 쌍의 입력 채널들 - 상기 한 쌍의 입력 채널들은 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 연결되어, 상기 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 전력을 수신하거나, 상기 복수의 에너지 소스들 또는 부하들에 전력을 보냄 - ; 및
    상기 3-포트 DC-DC 컨버터로부터 또는 상기 3-포트 DC-DC 컨버터에 제어된 전력을 출력하는 출력 채널
    을 포함하고, 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스는, 상기 입력 채널들에 연결된 복수의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 상기 출력 채널에 제어된 전력을 제공하기 위해 선택적으로 제어 가능한 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 한 쌍의 입력 채널들 각각은 그 위에 인덕터를 포함하는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전도 상태 및 비전도 상태 중 하나로 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키기 위해 상기 스위칭 디바이스들의 장치와 동작 가능하게 통신하는 제어기
    를 더 포함하는 3-포트 DC-DC 컨버터.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 에너지 소스들 또는 부하들은 제 1 에너지 소스 및 제 2 에너지 소스를 포함하고, 상기 제 1 에너지 소스는 상기 한 쌍의 입력 채널들 중 하나에 연결되고, 상기 제 2 에너지 소스는 상기 한 쌍의 입력 채널들 중 다른 하나에 연결된 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 에너지 소스의 전압은 상기 제 2 에너지 소스의 전압보다 낮은 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제어기는, 전력이 상기 제 1 에너지 소스와 상기 출력 채널 사이에 흐르게 하기 위해서 상기 전도 상태로 상기 제 1 스위칭 디바이스 및 상기 제 3 스위칭 디바이스를 동작시키도록 프로그램되는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 제어기는, 전력이 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들 모두와 상기 출력 채널 사이에 흐르게 하기 위해서 상기 전도 상태로 상기 제 1 스위칭 디바이스 및 상기 제 2 스위칭 디바이스를 동작시키도록 프로그램되는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들 모두를 상기 출력 채널로부터 연결 해제시키기 위해서 상기 전도 상태로 상기 제 2 스위칭 디바이스 및 상기 제 3 스위칭 디바이스를 동작시키도록 프로그램되는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기에 의한 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각의 선택적 동작은, 상기 복수의 에너지 소스들 또는 부하들과 상기 출력 채널 사이에 공유된 전류 경로를 제공하는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각은 스위치/다이오드 쌍을 형성하는 스위치 및 다이오드를 포함하는 반위상(half phase) 모듈을 포함하여, 상기 3-포트 DC-DC 컨버터가 양방향 벅-부스트(buck-boost) 컨버터가 되도록 하는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 디바이스들의 장치 중 2개의 스위칭 디바이스들은 스위치/다이오드 쌍을 형성하는 스위치 및 다이오드를 포함하는 반위상 모듈을 포함하고, 상기 스위칭 디바이스들의 장치 중 다른 것은 한 방향으로 전류 흐름을 제어하기 위해서 다이오드를 포함하여, 상기 3-포트 DC-DC 컨버터가 부스트 컨버터 또는 벅 컨버터 중 하나가 되도록 하는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 에너지 소스들 또는 부하들은,
    상기 3-포트 DC-DC 컨버터의 저전압 측 또는 고전압 측 중 어느 하나에 제공된 에너지 소스들로서, 상기 에너지 소스들로부터 상기 3-포트 DC-DC 컨버터는 발생 모드로 상기 부하들로 전력을 전달하는 것인, 에너지 소스들; 또는
    상기 3-포트 DC-DC 컨버터의 저전압 측 또는 고전압 측 중 어느 하나에 제공된 부하들로서, 상기 부하들에 의해 제공된 전력을 상기 3-포트 DC-DC 컨버터가 재생 모드로 동작하는 경우에 상기 에너지 소드들에 전달하는 것인, 부하들
    중 어느 하나를 포함하는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  13. 3-포트 DC-DC 컨버터에 있어서,
    인덕터; 및
    상기 인덕터에 결합된 한 쌍의 스위칭 디바이스들
    을 포함하는 제 1 전압 변환 회로;
    인덕터; 및
    상기 인덕터에 결합된 한 쌍의 스위칭 디바이스들
    을 포함하는 제 2 전압 변환 회로; 및
    상기 제 1 및 제 2 전압 변환 회로에 각각 연결된 제 1 입력 채널 및 제 2 입력 채널로서, 상기 입력 채널들 각각은 이에 연결된 하나 이상의 에너지 소스들 또는 부하들로부터 그 개개의 전압 변환 회로에 전력을 제공하는 것인, 제 1 입력 채널 및 제 2 입력 채널
    을 포함하고, 상기 제 1 전압 변환 회로의 상기 한 쌍의 스위칭 디바이스들 및 상기 제 2 전압 변환 회로의 상기 한 쌍의 스위칭 디바이스들은 제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스의 장치로부터 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 전압 변환 회로는 상기 3-포트 DC-DC 컨버터의 출력 채널 사이에 공유된 전류 경로를 갖는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    온(On) 상태 및 오프(Off) 상태 중 하나로 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 전압 변환 회로들과 동작 가능하게 통신하는 제어기
    를 더 포함하는 3-포트 DC-DC 컨버터.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제어기는,
    전력이 상기 제 1 입력 채널 상의 상기 에너지 소스 또는 부하와 상기 출력 채널 사이에 흐르게 하거나;
    전력이 상기 제 1 및 제 2 입력 채널들 모두의 상기 에너지 소스 또는 부하와 상기 출력 채널 사이에 흐르게 하거나; 또는
    상기 제 1 및 제 2 입력 채널들 모두의 상기 에너지 소스 또는 부하를 상기 출력 채널로부터 연결 해제시키기 위해서
    상기 온 상태 또는 상기 오프 상태 중 하나로 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키도록 프로그램되는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각은,
    양방향 전류 흐름을 제공하는 스위치/다이오드 쌍을 형성하는 스위치 및 다이오드를 포함하는 반위상 모듈; 또는
    오직 한 반향으로 전류 흐름을 허용하는 다이오드
    중 하나를 포함하는 것인, 3-포트 DC-DC 컨버터.
  17. 멀티 에너지 소스 시스템에 있어서,
    직류(direct link; DC) 링크;
    상기 DC 링크에 결합되고 상기 DC 링크로부터 에너지를 수신하도록 구성된 부하;
    상기 DC 링크에 결합된 출력 채널을 포함하고, 제 1 및 제 2 입력 채널들을 포함하는 3-포트 DC-DC 컨버터;
    상기 3-포트 DC-DC 컨버터의 상기 제 1 입력 채널에 결합된 제 1 에너지 소스; 및
    상기 3-포트 DC-DC 컨버터의 상기 제 2 입력 채널에 결합된 제 2 에너지 소스
    를 포함하고, 상기 3-포트 DC-DC 컨버터는,
    제 1 스위칭 디바이스, 제 2 스위칭 디바이스, 및 제 3 스위칭 디바이스로 구성된 스위칭 디바이스들의 장치; 및
    온 상태 및 오프 상태 중 하나로 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키기 위해 상기 스위칭 디바이스들의 장치와 동작 가능하게 통신하는 제어기
    를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들과 상기 출력 채널 사이의 전류 흐름을 제어하기 위해서, 상기 온 상태 및 상기 오프 상태 중 하나로 상기 제 1 스위칭 디바이스, 상기 제 2 스위칭 디바이스, 및 상기 제 3 스위칭 디바이스 각각을 선택적으로 동작시키도록 프로그램되는 것인, 멀티 에너지 소스 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들과 상기 출력 채널 사이의 전류 흐름을 제어할 때에, 상기 제어기는 또한, 전력이 상기 제 1 에너지 소스와 상기 출력 채널 사이에 흐르게 하기 위해서, 상기 온 상태로 상기 제 1 스위칭 디바이스 및 상기 제 3 스위칭 디바이스를 동작시키도록 프로그램되는 것인, 멀티 에너지 소스 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들과 상기 출력 채널 사이의 전류 흐름을 제어할 때에, 상기 제어기는 또한, 전력이 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들 모두와 상기 출력 채널 사이에 흐르게 하기 위해서, 상기 온 상태로 상기 제 1 스위칭 디바이스 및 상기 제 2 스위칭 디바이스를 동작시키도록 프로그램되는 것인, 멀티 에너지 소스 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들과 상기 출력 채널 사이의 전류 흐름을 제어할 때에, 상기 제어기는 또한, 상기 제 1 및 제 2 에너지 소스들 모두를 상기 출력 채널로부터 연결 해제시키기 위해서, 상기 온 상태로 상기 제 2 스위칭 디바이스 및 상기 제 3 스위칭 디바이스를 동작시키도록 프로그램되는 것인, 멀티 에너지 소스 시스템.
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