KR20160077711A - 전력 변환 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치는, 메인 배터리; 및 상기 메인 배터리로부터의 입력 전력을 이용하여 고전력을 생성하는 고전력 변환 모드 및 저전력을 생성하는 저전력 변환 모드를 수행하는 전력 컨버터; 상기 저전력을 공급받아 충전하는 보조 배터리; 및 상기 고전력을 모터 구동을 위한 구동 전력으로 변환하는 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 변환 장치 및 방법{Apparatus and Method for converting power}
본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 환경 차량에서 사이즈 축소 및 효율을 향상시키는 전력 변환 장치 및 방법에 대한 것이다.
환경차량 중 하이브리드 차량은 2가지의 동력원을 사용하는 차량을 말한다. 예컨대 전기로 동작하는 모터와 휘발유로 동작하는 엔진을 갖는 차량을 하이브리드 차량이라고 한다.
따라서 일반적인 하이브리드 차량은 두 개의 동력원을 각각 제어하기 위해 2가지 이상의 제어기들이 별도로 구성되어 있었다. 이를 위해, 시스템에 따라 다르기는 하나 모터와 엔진의 2가지 동력원으로 구성되어 있고, 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(Engine Controll Unit, 이하 ECU)과, 모터를 제어하기 위한 모터 컨트롤 유닛(Motor Controll Unit, 이하 MCU라 함)과, ECU 및 MCU의 상위에서 동력원 중 어느 하나를 선택하거나 그 동력분배 비율을 결정하는 하이브리드 제어 유닛(Hybrid Controll Unit, 이하 HCU라함)과, 고전압 배터리 전압을 하이브리드 차량의 전기 모터 구동용 전압으로 변환시키는 고전력 변환기(예를 들면, High voltage DC/DC Converter), 고전압 배터리의 상태를 모니터링하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS라 함), 그리고 고전압 배터리에서 보조 배터리를 충전하는 저전력 변환기(예를 들면, Low voltage DC/DC Converter) 등을 포함한다.
여기서, HCU는 차량의 상태에 따라 두 개의 동력원, 즉 모터와 엔진간에 동력 분배(또는 선택)을 제어하고, 현재의 차량 상태를 진단하는 기능을 수행한다.
그런데, 고전력 변환기 및 저전력 변환기가 동일한 전력원에서 전력을 변환하지만, 출력 대상이 다름에 따라 하드웨어 및/또는 제어기가 별개로 설계되어야 한다. 또한, 저전력 변환기의 경우 강압비가 매우 크기 때문에 변압기를 사용해야 하고, 이는 전력 변환 장치의 크기 및/또는 무게가 커지게 되고 가격이 상승하게 된다.
1. 한국공개특허번호 제10-2012-0064552호 2. 한국공개특허번호 제10-2012-0137153호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 사이즈 축소 및 효율을 향상시키는 전력 변환 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면은, 사이즈 축소 및 효율을 향상시키는 전력 변환 장치 및 방법을 제공한다.
상기 전력 변환 장치는,
메인 배터리;
상기 메인 배터리로부터의 입력 전력을 이용하여 고전력을 생성하는 고전력 변환 모드 및 저전력을 생성하는 저전력 변환 모드를 수행하는 전력 컨버터; 상기 저전력을 공급받아 충전하는 보조 배터리; 및
상기 고전력을 모터 구동을 위한 구동 전력으로 변환하는 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 전력 컨버터는, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드를 수행하기 위한 병렬로 연결되는 다수의 변환 모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈 중 하나의 변환 모듈은 저전력 변환 모드로 동작하고, 나머지 변환 모듈은 고전력 변환 모드로 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고전력 변환 모드만이 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈은 모두 상기 고전력 변환 모드로 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 변환 모듈은 논 인버팅 벅-부스트(Non-inverting Buck Boost)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 변환 모듈은 인터리빙(interleaving) 방식으로 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 메인 배터리는 다수의 메인 배터리이고, 상기 전력 컨버터는 회생 제동에 따른 모터의 구동력을 통해 상기 메인 배터리를 충전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 메인 배터리를 선택적으로 상기 다수의 변환 모듈에 연결하는 제 1 스위치 네트워크를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드에 따른 고전력 및 저전력을 선택적으로 출력하는 제 2 스위치 네트워크를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 변환 모듈의 출력은 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드의 동시수행을 위한 지령 듀티와 360°/(1-N)만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 변환 모듈의 출력은 상기 고전력 변환 모드만의 수행을 위한 지령 듀티와 360°/N만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 전력 컨버터가 메인 배터리로부터의 입력 전력을 이용하여 고전력을 생성하는 고전력 변환 모드 및 저전력을 생성하는 저전력 변환 모드를 수행하는 변환 모드 수행 단계; 상기 저전력을 보조 배터리에 충전하는 충전단계 ; 및 인버터를 이용하여 상기 고전력을 모터 구동을 위한 구동 전력으로 변환하는 변환 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환방법을 제공한다.
이때, 상기 변환 모드 수행 단계는, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈 중 하나의 변환 모듈은 저전력 변환 모드로 동작하고, 나머지 변환 모듈은 고전력 변환 모드로 동작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 변환 모드 수행 단계는, 상기 고전력 변환 모드만이 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈은 모두 상기 고전력 변환 모드로 동작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고전력 변환기, 저전력 변환기로 분리되었던 전력 변환 장치를 통합함으로써 장치의 크기를 축소할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 배터리 직렬 모듈화가 구현되므로 안정적인 전력 변환이 가능하다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 복수의 전력 변환 장치의 양방향 병렬 기동 및 제어가 가능하므로 전류 리플이 감소된다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 전력 변환 장치의 일원하에 따른 효율 증대 및 차량 연비 개선에 기여할 수 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 고전력 변환 파트나 저전력 변환 파트 중 하나가 소손되더라도 다른 모듈로 동일한 기능 수행이 가능하므로, 고장에 강인한 구성을 가질 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치(100)의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 변환 장치(100)에 따라 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 경우의 세부 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전력 변환 장치(100)에 따라 고전력 변환 모드만이 수행되는 경우의 세부 구성도이다.
도 4는 도 2에 따라 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 2에 따라 고전력 변환 모드만이 수행되는 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치(100)의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 상기 전력 변환 장치(100)는, 메인 배터리(110), 상기 메인 배터리(110)로부터의 입력 전력을 이용하여 고전력을 생성하는 고전력 변환 모드 및/또는 저전력을 생성하는 저전력 변환 모드를 수행하는 전력 컨버터(120), 상기 저전력을 공급받아 충전하는 보조 배터리(140), 상기 고전력을 모터 구동을 위한 구동 전력으로 변환하는 인버터(130), 구동전력을 입력받아 구동하는 모터(150), 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 전등, 와이퍼, 도어 락등의 전장 부하(160)가 차량 내외부에 구성된다.
메인 배터리(110)는 배터리 셀(미도시)이 직렬 및/또는 병렬로 구성되며, 이 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리, 전고체 배터리(All-Solid Battery) 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다. 일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다.
메인 배터리(110)는 다수의 메인 배터리로 구성되며, 도 1에서는 이해의 편의를 위해 제 1 메인 배터리(111)와 제 2 메인 배터리(112)로 구성되는 것으로 도시한다.
또한, 본 발명의 일실시예서는 전기 차량의 예로서 하이브리드 차량을 들어 설명하나, 이에 한정되지는 않으며 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 저속 전기 자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(FCV: Fuel-Cell Vehicle) 등도 적용가능하다.
전력 컨버터(120)는 고전력 변환 모드(121)와 저전력 변환 모드(122)가 통합적으로 구성된다. 전력 컨버터(120)는 HCU(Hybrid Control Unit) 등과 같은 제어기의 지령에 따라 고전력 변환 모드와 저전력 변환 모드를 동시 수행하는 동시 구동 동작 또는 고전력 변환 모드만을 단독 구동 동작을 수행한다.
인버터(130)는 전력 컨버터(120)에 의해 생성되는 고전력을 모터 구동을 위한 구동 전력으로 변환하여 모터(150)에 공급한다. 물론, 인버터(130)는 모터(150)의 역회전에 의해 발생하는 충전 전력을 메인 배터리(110) 및/또는 보조 배터리(140)에 제공하는 기능도 수행한다.
모터(150)는 AC(Alternating Current) 모터, BLDC(Brushless Direct Current) 모터 등이 사용될 수 있으며, 변속기(미도시)에 연결되어 전기 에너지를 기계적인 에너지로 변환한다. 물론, 모터(150)는 회생 제동(regenerative braking control algorithm)을 통해 발전기로 동작하여 전력을 생성한다. 이 경우, 이 전력은 인버터(130)를 통해 전력 컨버터(120)에서 변환되어 메인 배터리(110)를 충전한다.
즉, 전력 컨버터(120)는 고전력 변환 모드(121)의 경우 양방향성(bi-directional)으로써, 모터(150)에 대한 구동력을 생성할 뿐만 아니라 모터(150)의 구동력으로 메인 배터리(110)를 충전한다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 변환 장치(100)에 따라 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 경우의 세부 구성도이다. 도 2를 참조하면, 컨버터(120)는, 상기 고전력 변환 모드 및/또는 저전력 변환 모드를 수행하기 위한 병렬로 연결되는 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)로 구성된다.
따라서, 상기 고전력 변환 모드(도 1의 121) 및 저전력 변환 모드(122)가 동시에 수행되는 경우, 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n) 중 제 N 변환 모듈(220-n)은 저전력 변환 모드(122)로 동작하고, 나머지 변환 모듈(220-1 내지 220-n-1)은 고전력 변환 모드(121)로 동작한다.
전력 컨버터(120)의 좌측단에는 제 1 스위치 네트워크(210)가 구성된다. 제 1 스위치 네트워크(210)는 상기 제 1 메인 배터리(111) 및 제 2 메인 배터리(112)를 선택적으로 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)에 전기적으로 연결한다.
또한, 전력 컨버터(120)의 우측단에는 제 2 스위치 네트워크(230)가 구성된다. 제 2 스위치 네트워크(230)는 상기 고전력 변환 모드 및/또는 저전력 변환 모드에 따른 고전력 및/또는 저전력을 동시에 출력하여 인버터(130), 보조 배터리(140), 전장 부하(160)에 공급한다.
부연하면, 제 2 스위치 네트워크(230)는 고전력을 인버터(130)에 공급되고, 저전력을 보조 배터리(140) 및 전장 부하(160)에 공급한다.
제 1 및 제 2 스위치 네트워크(210,230)는 주로 파워 릴레이가 사용되나, 이에 한정되지는 않으며, FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET), IGBT(Insulated Gate Bipolar Mode Transistor), 파워 정류 다이오드 등과 같은 반도체 스위칭 소자, 사이리스터, GTO(Gate Turn-Off) 사이리스터, TRIAC, SCR(Silicon Controlled Rectifier), I.C(Integrated Ciruit) 회로 등이 사용될 수 있다. 특히, 반도체 소자의 경우 바이폴라, 전력 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) 소자 등이 사용될 수 있다. 전력 MOSFET 소자는 고전압 고전류 동작으로 일반 MOSFET와 달리 DMOS(Double-Diffused Metal Oxide Semiconductor) 구조를 갖는다.
또한, 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)은 논 인버팅 벅-부스트(Non-inverting Buck Boost)가 될 수 있다.
또한, 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)은 병렬로 연결되며, 인터리빙(interleaving) 방식으로 제어된다.
전력 컨버터(120)가 전장 부하(160)에 전력을 공급하고 보조 배터리(140)를 충전하는 경우, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 구동되어야 한다. 저전력 변환기로 사용되는 제 N 변환 모듈(220-n)의 입출력 관계식은 다음과 같다.
Figure pat00001
여기서, D,D'는 듀티값을 나타낸다.
저전력 컨버터로 사용되는 제 N 변환 모듈(220-n)을 제외한 나머지 변환 모듈(220-1 내지 220-n-1)은 고전력 컨버터로 동작하고 병렬로 연결되어 인터리빙(interleaving) 방식으로 제어된다. 각 나머지 변환 모듈(220-1 내지 220-n-1)에서 제어기(270)로부터의 지령 듀티와 비교되어 듀티를 출력하는 삼각 파는 360/(N-1) 만큼 지연을 가지도록 설정한다. 여기서, 제어기(270)는 HCU를 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 함께, 고전력 컨버터로 사용되는 변환 모듈(220-1 내지 220-n-1)의 입출력 관계식은 다음과 같다.
Figure pat00002
도 3은 도 1에 도시된 전력 변환 장치(100)에 따라 고전력 변환 모드만이 수행되는 경우의 세부 구성도이다. 도 3을 참조하면, 고전력 변환 모드만이 수행되는 경우, 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)은 모두 상기 고전력 변환 모드로 동작한다.
전력 컨버터(120)가 전장 부하(160)에 전력을 공급하지 않고 보조 배터리(140)에 저장된 에너지로 전장 부하(160)에 전력을 공급할 때, 고전력 컨버터 기능은 필요없고 고전력 컨버터 기능만 단독 구동된다.
이때, 도 2에 도시되는 동시 구동 동작과는 달리 모든 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)은 고전력 컨버터로만 동작하고 병렬로 연결되어 인터리빙 (interleaving) 방식으로 제어된다.
각 모듈에서 지령 듀티와 비교되어 듀티를 출력하는 삼각파는 360/N 만큼 지연을 가지도록 설정한다. 이때 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)의 입출력 관계식은 다음과 같다.
Figure pat00003
도 4는 도 2에 따라 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 제어기(270)가 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 동시 구동 동작 또는 고전력 변환 모드만이 수행되는 단독 구동 동작 중 어느 하나를 선택한다(단계 S410).
단계 S410에서, 동시 구동 동작이 선택되면, 전력 변환기(120)의 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n) 중 제 N 변환 모듈(220-n)은 저전력 변환 모드로 동작하고, 나머지 변환 모듈(220-1 내지 220-n-1)은 고전력 변환 모드로 동작하도록 병렬로 연결된다(단계 S420,S430).
이후, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드의 동시수행을 위한 지령 듀티와 360°/(1-N)만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖도록 설정되고, 해당 지연된 전력을 출력한다(단계 S440,S450)
도 5는 도 2에 따라 고전력 변환 모드만이 수행되는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 단계 S410에서, 단독 구동 동작이 선택되면, 전력 변환기(120)의 제 1 내지 제 N 변환 모듈(220-1 내지 220-n)은 고전력 변환 모드로 동작하도록 모두 병렬로 연결된다(단계 S411,S530).
이후, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드의 동시수행을 위한 지령 듀티와 360°/(N)만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖도록 설정되고, 해당 지연된 전력을 출력한다(단계 S540,S550).
100: 전력 변환 장치
110: 메인 배터리
111: 제 1 메인 배터리 112: 제 2 메인 배터리
120: 전력 컨버터
121: 고전력 변환 모드 122: 저전력 변환 모드
130: 인버터
140: 보조 배터리
150: 모터
160: 전장 부하
210: 제 1 스위치 네트워크
220-1 내지 220-n: 제 1 내지 n 변환모듈
230: 제 2 스위치 네트워크

Claims (20)

  1. 메인 배터리; 및
    상기 메인 배터리로부터의 입력 전력을 이용하여 고전력을 생성하는 고전력 변환 모드 및 저전력을 생성하는 저전력 변환 모드를 수행하는 전력 컨버터;
    상기 저전력을 공급받아 충전하는 보조 배터리; 및
    상기 고전력을 모터 구동을 위한 구동 전력으로 변환하는 인버터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 컨버터는, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드를 수행하기 위한 병렬로 연결되는 다수의 변환 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈 중 하나의 변환 모듈은 저전력 변환 모드로 동작하고, 나머지 변환 모듈은 고전력 변환 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전력 변환 모드만이 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈은 모두 상기 고전력 변환 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈은 논 인버팅 벅-부스트(Non-inverting Buck Boost)인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈은 인터리빙(interleaving) 방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 배터리는 다수의 메인 배터리이고, 상기 전력 컨버터는 회생 제동에 따른 모터의 구동력을 통해 상기 메인 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 메인 배터리를 선택적으로 상기 다수의 변환 모듈에 연결하는 제 1 스위치 네트워크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드에 따른 고전력 및 저전력을 선택적으로 출력하는 제 2 스위치 네트워크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈의 출력은 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드의 동시수행을 위한 지령 듀티와 360°/(1-N)만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈의 출력은 상기 고전력 변환 모드만의 수행을 위한 지령 듀티와 360°/N만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  12. 전력 컨버터가 메인 배터리로부터의 입력 전력을 이용하여 고전력을 생성하는 고전력 변환 모드 및 저전력을 생성하는 저전력 변환 모드를 수행하는 변환 모드 수행 단계;
    상기 저전력을 보조 배터리에 충전하는 충전단계; 및
    인버터를 이용하여 상기 고전력을 모터 구동을 위한 구동 전력으로 변환하는 변환 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전력 컨버터는, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드를 수행하기 위한 병렬로 연결되는 다수의 변환 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 변환 모드 수행 단계는, 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드가 동시에 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈 중 하나의 변환 모듈은 저전력 변환 모드로 동작하고, 나머지 변환 모듈은 고전력 변환 모드로 동작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 변환 모드 수행 단계는, 상기 고전력 변환 모드만이 수행되는 경우, 상기 다수의 변환 모듈은 모두 상기 고전력 변환 모드로 동작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈은 논 인버팅 벅-부스트(Non-inverting Buck Boost)인 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈은 인터리빙(interleaving) 방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 배터리는 다수의 배터리이고, 상기 전력 컨버터는 회생 제동에 따른 모터의 구동력을 통해 상기 메인 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈의 출력은 상기 고전력 변환 모드 및 저전력 변환 모드의 동시수행을 위한 지령 듀티와 360°/(1-N)만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 다수의 변환 모듈의 출력은 상기 고전력 변환 모드만의 수행을 위한 지령 듀티와 360°/N만큼 지연되는 삼각파 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 전력변환방법.
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