KR20160081023A

KR20160081023A - Voltage stabilizing device and voltage stabilizing method for battery charging circuit, and battery charging system including the voltage stabilizing device

Info

Publication number: KR20160081023A
Application number: KR1020140194094A
Authority: KR
Inventors: 류태형; 김상협; 한철규; 정회국; 이경량; 김성권
Original assignee: 주식회사 엘지씨엔에스; 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-07-08
Also published as: KR101681817B1

Abstract

The present invention provides a voltage stabilizing device of a battery discharging circuit, including: a voltage comparison unit comparing a difference between a voltage of a DC microgrid and a discharge voltage of a battery; at least one DC-DC converter connected between the DC microgrid and the battery; a control unit generating a control signal controlling the connection of at least one added DC-DC converter based on the difference between the voltages; and at least one switch connecting the at least one added DC-DC converter between AC-DC converter included in the DC microgrid and the DC-DC converter.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a voltage stabilizing device and method for a battery charging circuit, and a battery charging system including a voltage stabilizing device. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery charger,

배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치 및 방법, 전압 안정화 장치를 포함하는 배터리 충전 시스템이 개시된다.
A battery charging system including a voltage stabilizing device and method of a battery charging circuit, and a voltage stabilizing device is disclosed.

기술의 빠른 진보에 따라 DC(Direct Current) 마이크로 그리드 회로(Micro-Grid Circuit)에서는 하나의 마이크로 그리드 망보다는 다수의 마이크로 그리드 망이 사용된다. 이때, 다수의 마이크로 그리드 망에서 발생하는 DC 전압의 변화는 기기의 오작동을 유발시킬 수 있다. In the DC (Direct Current) micro-grid circuit, a number of micro-grid networks are used rather than one micro-grid network. At this time, a change in DC voltage occurring in a plurality of micro grid networks may cause malfunction of the device.

즉, 마이크로 그리드 망에는 일정한 전압이 인가되어야 하지만, 다수의 마이크로 그리드 망을 사용하는 DC 마이크로 그리드 시스템의 경우에 배터리의 충전 수량이 증가할수록 전력 수요 또한 증가한다. 때문에, DC 마이크로 그리드 시스템의 경우, 전압이 불안정하게 되거나, 오버슛(Overshoot) 현상이 발생할 수 있다. That is, although a certain voltage should be applied to the micro grid network, in the case of a DC micro grid system using a plurality of micro grid networks, the electric power demand also increases as the charged amount of the battery increases. Therefore, in the case of a DC micro-grid system, voltage may become unstable or an overshoot phenomenon may occur.

본 발명의 배경이 되는 기술은 다음 2건 특허 문헌들에 개시되어 있다.Techniques that constitute the background of the present invention are disclosed in the following two patent documents.

(1) 한국 공개 특허 공보 제2011-0140923호 (2011-12-23)(1) Korean Patent Laid-Open No. 2011-0140923 (2011-12-23)

(2) 한국 공개 특허 공보 제2013-0011073호 (2013-01-31)
(2) Korean Laid-Open Patent Publication No. 2013-0011073 (2013-01-31)

일실시예에 따르면, DC 마이크로 그리드의 전압과 배터리의 충전 전압 간의 차이를 기초로, 다중의 부가 DC-DC 컨버터(Converter)의 연결 여부를 제어함으로써 큰 전압 차이로 인한 과도한 전류 유입을 완충시킬 수 있다.
According to one embodiment, it is possible to buffer excessive current flow due to a large voltage difference by controlling the connection of multiple additional DC-DC converters based on the difference between the voltage of the DC micro-grid and the charging voltage of the battery have.

일실시예에 따르면, 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치는, DC 마이크로 그리드의 전압과 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교하는 전압 비교부; 상기 DC 마이크로 그리드 및 상기 배터리 사이에 연결되는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(Direct Current-Direct Current Converter); 상기 전압 간의 차이를 기초로, 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 연결을 제어하는 제어 신호를 발생시키는 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 상기 DC 마이크로 그리드와 상기 배터리 사이에 연결 또는 바이패스(bypass)시키는 스위치를 포함한다. According to one embodiment, a voltage stabilizing device of a battery charging circuit includes: a voltage comparator for comparing a difference between a voltage of the DC micro-grid and a charging voltage of the battery; At least one additional DC-DC converter (DC-DC converter) connected between the DC micro-grid and the battery; A control unit for generating, based on the difference between the voltages, a control signal for controlling connection of the at least one additional DC-DC converter; And a switch for connecting or bypassing the at least one additional DC-DC converter between the DC micro-grid and the battery in accordance with the control signal.

상기 전압 비교부는, 상기 DC 마이크로 그리드에 포함된 AC-DC 컨버터(Alternating Current-Direct Current Converter)의 출력 전압과 상기 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교할 수 있다. The voltage comparator may compare a difference between an output voltage of an alternating current-direct current converter (AC-DC converter) included in the DC micro-grid and a charging voltage of the battery.

상기 제어부는, 상기 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 연결시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The control unit may generate a control signal for connecting the at least one additional DC-DC converter when the difference between the voltages is equal to or greater than a preset value.

상기 제어부는, 상기 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The control unit may generate a control signal for bypassing the at least one additional DC-DC converter when the difference between the voltages is less than a predetermined value.

상기 DC 마이크로 그리드는 AC-DC 컨버터 및 DC-DC 컨버터를 포함하고, 상기 AC-DC 컨버터의 출력은 상기 DC-DC 컨버터의 입력으로 인가되며, 상기 DC-DC 컨버터의 출력은 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 입력으로 인가될 수 있다. Wherein the DC microgrid includes an AC-DC converter and a DC-DC converter, the output of the AC-DC converter being applied to an input of the DC-DC converter, And may be applied as an input to a DC-DC converter.

상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 개수는, 상기 배터리의 충전 전압 효율에 기초하여 결정될 수 있다. The number of the at least one additional DC-DC converter may be determined based on the charging voltage efficiency of the battery.

일실시예에 따르면, 배터리 충전 시스템은 AC-DC 컨버터, 및 DC-DC 컨버터를 포함하는 DC 마이크로 그리드; 상기 DC 마이크로 그리드를 위한 전압 안정화 장치; 및 상기 DC 마이크로 그리드에 의해 공급되는 전원을, 상기 전압 안정화 장치를 통해 충전 받는 배터리를 포함하고, 상기 전압 안정화 장치는, 상기 DC 마이크로 그리드의 전압과 상기 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교하는 전압 비교부; 상기 DC 마이크로 그리드 및 상기 배터리에 연결되는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터; 상기 전압 간의 차이를 기초로 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 연결을 제어하는 제어 신호를 발생시키는 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 상기 DC 마이크로 그리드와 상기 배터리 사이에 연결 또는 바이패스(bypass) 시키는 적어도 하나의 스위치를 포함한다. According to one embodiment, a battery charging system includes a DC microgrid comprising an AC-DC converter and a DC-DC converter; A voltage stabilization device for the DC microgrid; And a battery that is charged through the voltage stabilizing device, wherein the voltage stabilizing device includes: a voltage comparator that compares a difference between a voltage of the DC micro-grid and a charging voltage of the battery; part; At least one additional DC-DC converter coupled to the DC micro-grid and the battery; A control unit for generating a control signal for controlling the connection of the at least one additional DC-DC converter based on the difference between the voltages; And at least one switch for connecting or bypassing the at least one additional DC-DC converter between the DC micro-grid and the battery in accordance with the control signal.

상기 DC 마이크로 그리드에서 상기 AC-DC 컨버터의 출력은 상기 DC-DC 컨버터의 입력으로 인가되고, 상기 DC-DC 컨버터의 출력은 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 입력으로 인가될 수 있다. In the DC microgrid, the output of the AC-DC converter is applied to the input of the DC-DC converter, and the output of the DC-DC converter is applied to the input of the at least one additional DC-DC converter.

상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 개수는, 상기 배터리의 전압 효율에 기초하여 결정될 수 있다. The number of the at least one additional DC-DC converter may be determined based on the voltage efficiency of the battery.

일실시예에 따르면, 배터리 충전 시스템은, AC-DC 컨버터, 및 제1 DC-DC 컨버터를 포함하는 DC 마이크로 그리드; 상기 DC 마이크로 그리드 및 배터리 사이에 연결되는 제2 DC-DC 컨버터; 상기 DC 마이크로 그리드의 전압과 상기 제2 DC-DC 컨버터의 출력 전압 간의 제1 차이를 비교하는 제1 전압 비교부; 상기 전압 간의 제1 차이를 기초로 상기 제2 DC-DC 컨버터의 연결을 제어하는 제어하는 제1 제어 신호를 발생시키는 제1 제어부; 상기 제1 제어 신호에 따라 상기 제2 DC-DC 컨버터를 상기 DC 마이크로 그리드와 상기 배터리 사이에 연결 또는 바이패스 시키는 제1 스위치; 상기 제2 DC-DC 컨버터의 출력단에 연결되는 제3 DC-DC 컨버터; 상기 DC 마이크로 그리드의 전압과 배터리의 충전 전압 간의 제2 차이를 비교하는 제2 전압 비교부; 상기 전압 간의 제2 차이를 기초로 상기 제3 DC-DC 컨버터의 연결을 제어하는 제2 제어 신호를 발생시키는 제2 제어부; 및 상기 제2 제어 신호에 따라 상기 제3 DC-DC 컨버터를 상기 제2 DC-DC 컨버터와 상기 배터리 사이에 연결 또는 바이패스 시키는 제2 스위치를 포함하고, 상기 배터리는, 상기 DC 마이크로 그리드에 의해 공급되는 전원을, 상기 제1 DC-DC 컨버터, 상기 제2 DC-DC 컨버터 및 제3 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나를 통해 충전 받을 수 있다. According to one embodiment, a battery charging system comprises: a DC microgrid comprising an AC-DC converter and a first DC-DC converter; A second DC-DC converter connected between the DC micro-grid and the battery; A first voltage comparator comparing a first difference between a voltage of the DC micro-grid and an output voltage of the second DC-DC converter; A first control unit for generating a first control signal for controlling the connection of the second DC-DC converter based on a first difference between the voltages; A first switch for connecting or bypassing the second DC-DC converter between the DC micro-grid and the battery in accordance with the first control signal; A third DC-DC converter connected to an output terminal of the second DC-DC converter; A second voltage comparator comparing a second difference between a voltage of the DC micro-grid and a charging voltage of the battery; A second control unit for generating a second control signal for controlling the connection of the third DC-DC converter based on a second difference between the voltages; And a second switch for connecting or bypassing the third DC-DC converter between the second DC-DC converter and the battery in accordance with the second control signal, The supplied power can be charged through at least one of the first DC-DC converter, the second DC-DC converter, and the third DC-DC converter.

상기 제1 제어부는, 상기 전압 간의 제1 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 상기 제2 DC-DC 컨버터를 연결시키는 제어 신호를 발생시키고, 상기 전압 간의 제1 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 제2 DC-DC 컨버터를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The first control unit generates a control signal for connecting the second DC-DC converter when the first difference between the voltages is equal to or greater than a predetermined value, and when the first difference between the voltages is less than a predetermined value , It may generate a control signal to bypass the second DC-DC converter.

상기 제2 제어부는, 상기 전압 간의 제2 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 상기 제3 DC-DC 컨버터를 연결시키는 제어 신호를 발생시키고, 상기 전압 간의 제2 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 제3 DC-DC 컨버터를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The second controller generates a control signal for connecting the third DC-DC converter when the second difference between the voltages is equal to or greater than a preset value, and when the second difference between the voltages is less than a predetermined value , It may generate a control signal that bypasses the third DC-DC converter.

일실시예에 따르면, 배터리 충전 회로의 전압 안정화 방법은 DC 마이크로 그리드의 전압과 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교하는 단계; 상기 전압 간의 차이를 기초로, 상기 DC 마이크로 그리드 및 상기 배터리 사이에 연결되는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 연결을 제어하는 제어 신호를 발생시키는 단계; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 상기 DC 마이크로 그리드와 상기 배터리 사이에 연결 또는 바이패스 시키는 단계를 포함한다. According to one embodiment, a method for stabilizing the voltage of a battery charging circuit includes comparing a difference between a voltage of the DC microgrid and a charging voltage of the battery; Generating a control signal to control connection of at least one additional DC-DC converter connected between the DC microgrid and the battery based on the difference between the voltages; And connecting or bypassing the at least one additional DC-DC converter between the DC microgrid and the battery in accordance with the control signal.

상기 비교하는 단계는, 상기 DC 마이크로 그리드에 포함된 AC-DC 컨버터의 출력 전압과 상기 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교하는 단계를 포함할 수 있다. The comparing may include comparing a difference between an output voltage of the AC-DC converter included in the DC micro-grid and a charging voltage of the battery.

상기 제어 신호를 발생시키는 단계는, 상기 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 연결시키는 제어 신호를 발생시키고, 상기 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. Wherein the generating of the control signal comprises generating a control signal to connect the at least one additional DC-DC converter if the difference between the voltages is greater than or equal to a preset value, And if so, generating a control signal to bypass the at least one additional DC-DC converter.

본 발명의 일 측에 따르면, DC 마이크로 그리드의 전압과 배터리의 충전 전압 간의 차이를 기초로, 다중의 부가 DC-DC 컨버터의 연결 여부를 제어하여 큰 전압 차이로 인한 과도한 전류 유입을 완충시키고, 불안정적인 리플(ripple) 발생을 제거하여 전력 효율을 개선할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to control the connection of multiple additional DC-DC converters based on the difference between the voltage of the DC micro-grid and the charging voltage of the battery to buffer excessive current inflow due to a large voltage difference, It is possible to improve the power efficiency by eliminating the occurrence of ripple.

본 발명의 일 측에 따르면, 다중의 부가 DC-DC 컨버터를 연결함으로써 전압 차이를 감쇄시켜 신호 품질을 개선할 수 있다.
According to one aspect of the present invention, the signal quality can be improved by attenuating the voltage difference by connecting multiple additional DC-DC converters.

도 1은 일실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치 및 전압 안정화 장치를 포함하는 충전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치 및 전압 안정화 장치를 포함하는 충전 시스템의 블록도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치 및 전압 안정화 장치를 포함하는 충전 시스템의 블록도이다.
도 4은 일실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.1 is a view for explaining a charging system including a voltage stabilizing device and a voltage stabilizing device of a battery charging circuit according to an embodiment.
2 is a block diagram of a charging system including a voltage stabilizing device and a voltage stabilizing device of a battery charging circuit according to another embodiment.
3 is a block diagram of a charging system including a voltage stabilizing device and a voltage stabilizing device of a battery charging circuit according to another embodiment.
4 is a flowchart showing a voltage stabilization method of a battery charging circuit according to an embodiment.
5 is a flowchart showing a voltage stabilization method of a battery charging circuit according to another embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In the following, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various modifications may be made to the embodiments described below. It is to be understood that the embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but include all modifications, equivalents, and alternatives to them.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the embodiments, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments may be unnecessarily blurred.

도 1은 일실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치 및 전압 안정화 장치를 포함하는 배터리 충전 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a battery charging system including a voltage stabilizing device and a voltage stabilizing device of a battery charging circuit according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일실시예에 따른 배터리 충전 시스템(100)은 DC 마이크로 그리드(110), 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치(이하, '전압 안정화 장치')(130) 및 배터리(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a battery charging system 100 according to an embodiment includes a DC micro-grid 110, a voltage stabilizing device 130 (hereinafter referred to as a voltage stabilizing device), and a battery 150 .

DC 마이크로 그리드(110)는 3상(3-Phase) 교류 전원(111), AC-DC 컨버터(Alternating Current-Direct Current Converter)(113), 및 DC-DC 컨버터(Direct Current-Direct Current Converter)(115)를 포함한다. DC microgrid 110 includes a three-phase AC power source 111, an AC-DC converter 113, and a DC-DC converter (Direct Current-Direct Current Converter) 115).

3상 교류 전원(111)은 3개의 서로 다른 교류 전원들을 포함할 수 있다. 3개의 서로 다른 교류 전원들은 서로 병렬로 연결되어 AC-DC 컨버터(113)에 교류 전원을 인가할 수 있다. The three-phase AC power source 111 may include three different AC power sources. Three different AC power sources may be connected in parallel to each other to apply AC power to the AC-DC converter 113.

AC-DC 컨버터(113)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다. The AC-DC converter 113 can convert the AC power to the DC power.

DC-DC 컨버터(115)는 AC-DC 컨버터(113)로부터 공급되는 직류 전원을 정전압으로 변환하여 제공할 수 있다. 이때, AC-DC 컨버터(113)와 DC-DC 컨버터(115)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. AC-DC 컨버터(113)의 출력은 DC-DC 컨버터(115)의 입력으로 인가되고, DC-DC 컨버터(115)의 출력은 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)의 입력으로 인가될 수 있다. The DC-DC converter 115 can convert the DC power supplied from the AC-DC converter 113 into a constant voltage and provide it. At this time, the AC-DC converter 113 and the DC-DC converter 115 may be connected to each other in series. The output of the AC-DC converter 113 is applied to the input of a DC-DC converter 115 and the output of the DC-DC converter 115 may be applied to the input of at least one additional DC- have.

도 1에 표시된 화살표는 에너지가 공급되는 방향을 나타낸다. 일실시예에 따른 충전 시에는 DC 마이크로 그리드(110)에서 배터리(150)로 에너지가 공급되므로, 충전 시스템(100)의 각 구성 요소에서 에너지가 인가되는 방향을 '입력'으로, 에너지가 나가는 방향을 '출력'으로 표현하기로 한다. The arrows shown in Fig. 1 indicate the direction in which energy is supplied. Since the energy is supplied from the DC micro-grid 110 to the battery 150 at the time of charging according to the embodiment, the direction in which the energy is applied in each component of the charging system 100 is referred to as 'input' Is expressed as 'output'.

전압 안정화 장치(130)는 전압 비교부(131), 제어부(133), 스위치(135, 137), 및 부가 DC-DC 컨버터(139)를 포함한다. The voltage stabilizer 130 includes a voltage comparator 131, a controller 133, switches 135 and 137, and an additional DC-DC converter 139.

전압 비교부(131)는 DC 마이크로 그리드(110)의 출력 전압과 배터리(150)의 충전 전압 간의 차이를 비교한다. The voltage comparator 131 compares the difference between the output voltage of the DC micro-grid 110 and the charge voltage of the battery 150. [

전압 비교부(131)는 DC 마이크로 그리드(110)에 포함된 AC-DC 컨버터(113)의 출력 전압과 배터리(150)의 충전 전압 간의 차이를 비교할 수 있다. The voltage comparator 131 may compare the difference between the output voltage of the AC-DC converter 113 included in the DC micro-grid 110 and the charge voltage of the battery 150. [

제어부(133)는 DC 마이크로 그리드(110)의 전압과 배터리(150)의 충전 전압 간의 차이를 기초로, 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)의 연결을 제어하는 제어 신호를 발생시킨다. The control unit 133 generates a control signal for controlling connection of at least one additional DC-DC converter 139 based on the difference between the voltage of the DC microgrid 110 and the charging voltage of the battery 150. [

제어부(133)는 DC 마이크로 그리드(110)의 전압과 배터리(150)의 충전 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)를 연결시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The control unit 133 may control the control signal to connect at least one additional DC-DC converter 139 when the difference between the voltage of the DC micro-grid 110 and the charging voltage of the battery 150 is equal to or greater than a preset value .

일실시예에서는 전압 간의 차이가 큰 경우, 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)를 사용하여 전압 차를 선형적으로 감소시킴으로써 배터리(150)로의 과도한 전류 유입을 완충시킬 수 있다. In one embodiment, when the difference between the voltages is large, at least one additional DC-DC converter 139 may be used to buffer the excessive current flow into the battery 150 by linearly reducing the voltage difference.

이때, 미리 설정된 값은 필요에 따라 적절하게 조절될 수 있다. At this time, the preset value can be appropriately adjusted as needed.

제어부(133)는 DC 마이크로 그리드(110)의 전압과 배터리(150)의 충전 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The control unit 133 generates a control signal for bypassing at least one additional DC-DC converter 139 when the difference between the voltage of the DC micro-grid 110 and the charging voltage of the battery 150 is smaller than a preset value .

스위치(135, 137)는 제어부(133)의 제어 신호에 따라 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)를 DC 마이크로 그리드(110)와 배터리(150) 사이에 연결 또는 바이패스 시킨다. The switches 135 and 137 connect or bypass at least one additional DC-DC converter 139 between the DC microgrid 110 and the battery 150 according to the control signal of the control unit 133. [

스위치(135, 137)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)이거나 MOSFET(MOS field-effect transistor)일 수 있다. 스위치(135, 137)는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)의 양단 전압 간에 각각 병렬로 연결될 수 있다. The switches 135 and 137 may be insulated gate bipolar transistors (IGBTs) or MOSFET (MOS field-effect transistors). The switches 135 and 137 may be connected in parallel between the voltages across the at least one additional DC-DC converter 139, respectively.

적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)는 DC 마이크로 그리드(110) 및 배터리(150) 사이에 연결되어 큰 전압 차이로 인한 과도한 전류 유입을 완충시켜 불안정적인 리플 발생을 제거할 수 있다. At least one additional DC-DC converter 139 may be coupled between the DC micro-grid 110 and the battery 150 to buffer excessive current flow due to a large voltage difference to eliminate unreliable ripple occurrences.

적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)의 개수는 1개 이상일 수 있다. 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)의 개수는 배터리(150)의 충전 전압 효율에 기초하여 결정될 수 있다. 부가 DC-DC 컨버터(139)의 개수가 복수 개인 경우, 부가 DC-DC 컨버터(139)들은 서로 직렬로 연결될 수 있다. 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)는 배터리(150)와 직렬로 연결될 수 있다. The number of at least one additional DC-DC converter 139 may be one or more. The number of at least one additional DC-DC converter 139 may be determined based on the charging voltage efficiency of the battery 150. [ If there are a plurality of additional DC-DC converters 139, the additional DC-DC converters 139 may be connected in series with each other. At least one additional DC-DC converter 139 may be coupled in series with the battery 150.

배터리(150)는 리튬 이온 배터리일 수 있다. 배터리(150)는 다수 개의 배터리 모듈로 구성된 배터리 셀일 수도 있다. The battery 150 may be a lithium ion battery. The battery 150 may be a battery cell composed of a plurality of battery modules.

일실시예에 따른 충전 시스템(100)은 DC 마이크로 그리드(110)와 배터리(150)의 충전 전압 사이의 전위차가 큰 경우에 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터(139)를 포함하는 다중의 DC-DC 컨버터를 사용하여 충전 시에 DC 마이크로 그리드(110)의 안정적 전원 상태를 유지할 수 있다. 또한, 충전 시스템(100)은 DC 마이크로 그리드(110)와 배터리(150)의 충전 전압 사이의 전위차가 크지 않은 경우에는 DC 마이크로 그리드(110)에 포함된 DC-DC 컨버터만을 사용하여 배터리(150)를 충전할 수도 있다.
The charging system 100 in accordance with one embodiment includes multiple DC-DC converters including at least one additional DC-DC converter 139 when the potential difference between the charging voltage of the DC microgrid 110 and the battery 150 is large. DC converter can be used to maintain the stable power state of the DC micro-grid 110 during charging. When the potential difference between the DC microgrid 110 and the battery 150 is not large, the charging system 100 uses only the DC-DC converter included in the DC micro-grid 110 to charge the battery 150, .

도 2는 다른 실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치 및 전압 안정화 장치를 포함하는 배터리 충전 시스템(200)의 블록도이다. 2 is a block diagram of a battery charging system 200 including a voltage stabilizing device and a voltage stabilizing device of a battery charging circuit according to another embodiment.

도 2를 참조하면, 하나의 전압 비교부(231) 및 제어부(232)에 의해 스위치들(233, 234. 236, 237) 및 2 개의 부가 DC-DC 컨버터들(235,238)을 제어하는 전압 안정화 장치(230) 및 전압 안정화 장치(230)를 포함하는 배터리 충전 시스템(200)이 도시된다. Referring to FIG. 2, a voltage comparator 231 and a voltage regulator 232 for controlling the switches 233, 234. 236, and 237 and the two additional DC-DC converters 235 and 238 by the controller 232, There is shown a battery charging system 200 that includes a battery charger 230 and a voltage stabilizer 230.

일실시예에 따른 배터리 충전 시스템(200)은 DC 마이크로 그리드(210), 전압 안정화 장치(230) 및 배터리(250)를 포함한다. The battery charging system 200 according to one embodiment includes a DC microgrid 210, a voltage stabilizer 230, and a battery 250.

DC 마이크로 그리드(210)는 3상 교류 전원(211), AC-DC 컨버터(213), 및 DC-DC 컨버터(215)를 포함한다. The DC micro-grid 210 includes a three-phase AC power source 211, an AC-DC converter 213, and a DC-DC converter 215.

여기서, DC 마이크로 그리드(210)의 각 구성 요소들에 대한 설명은 DC 마이크로 그리드(110)에 대한 설명과 동일하므로 해당 부분의 설명을 참조하기로 한다. Here, the description of each component of the DC microgrid 210 is the same as that of the DC microgrid 110, and therefore, the description of the relevant portion will be referred to.

전압 안정화 장치(230)는 전압 비교부(231), 제어부(232), 스위치들(233, 234. 236, 237), 및 부가 DC-DC 컨버터들(235,238)를 포함한다. The voltage stabilizer 230 includes a voltage comparator 231, a controller 232, switches 233, 234. 236 and 237 and additional DC-DC converters 235 and 238.

전압 비교부(231)는 DC 마이크로 그리드(210)에 포함된 AC-DC 컨버터(213)의 출력 전압과 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)의 출력 전압, 배터리(250)의 충전 전압(또는 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)의 출력 전압) 간의 차이를 비교할 수 있다. The voltage comparator 231 compares the output voltage of the AC-DC converter 213 included in the DC micro-grid 210 with the output voltage of the first additional DC-DC converter 235, the charging voltage of the battery 250 The output voltage of the second portion DC-DC converter 238).

제어부(232)는 AC-DC 컨버터(213)의 출력 전압과 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)의 출력 전압 간의 차이 및 AC-DC 컨버터(213)의 출력 전압과 배터리(250)의 충전 전압 간의 차이를 기초로, 각각 제1 부가 DC-DC 컨버터(235) 및 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)의 연결을 제어하는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The controller 232 controls the difference between the output voltage of the AC-DC converter 213 and the output voltage of the first additional DC-DC converter 235 and the difference between the output voltage of the AC-DC converter 213 and the charge voltage The first additional DC-DC converter 235 and the second additional DC-DC converter 238, respectively, based on the difference between the first DC-DC converter 235 and the second additional DC-DC converter 238.

예를 들어, 제어부(232)는 AC-DC 컨버터(213)의 출력 전압과 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)의 출력 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)를 연결시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 제어 신호에 의해 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)는 DC 마이크로 그리드(210)의 DC-DC 컨버터(215)와 직렬로 연결될 수 있다. For example, when the difference between the output voltage of the AC-DC converter 213 and the output voltage of the first additional DC-DC converter 235 is equal to or greater than a predetermined value, the control unit 232 controls the first additional DC- DC converter 235. [0041] The first additional DC-DC converter 235 may be coupled in series with the DC-DC converter 215 of the DC microgrid 210 by a control signal.

제어부(232)는 AC-DC 컨버터(213)의 출력 전압과 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)의 출력 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The control unit 232 controls the first addition DC-DC converter 235 when the difference between the output voltage of the AC-DC converter 213 and the output voltage of the first additional DC-DC converter 235 is smaller than a preset value It is possible to generate a control signal for bypassing.

또한, 제어부(232)는 AC-DC 컨버터(213)의 출력 전압과 배터리(250)의 충전 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)를 연결시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 제어 신호에 의해 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)는 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)와 직렬로 연결될 수 있다. When the difference between the output voltage of the AC-DC converter 213 and the charging voltage of the battery 250 is equal to or greater than a predetermined value, the controller 232 connects the second additional DC-DC converter 238 A control signal can be generated. The second additional DC-DC converter 238 may be connected in series with the first additional DC-DC converter 235 by a control signal.

제어부(232)는 AC-DC 컨버터(213)의 출력 전압과 배터리(250)의 충전 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다.The control unit 232 outputs a control signal for bypassing the second additional DC-DC converter 238 when the difference between the output voltage of the AC-DC converter 213 and the charging voltage of the battery 250 is smaller than a preset value .

스위치(233, 234)는 제어부(232)의 제어 신호에 따라 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)를 DC 마이크로 그리드(210)와 배터리(250) 사이에 연결 또는 바이패스 시킬 수 있다. 스위치(233, 234)는 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)의 양단 전압 간에 각각 병렬로 연결될 수 있다. The switches 233 and 234 may connect or bypass the first additional DC-DC converter 235 between the DC microgrid 210 and the battery 250 according to the control signal of the controller 232. [ The switches 233 and 234 may be connected in parallel between the voltages across the two ends of the first additional DC-DC converter 235, respectively.

또한, 스위치(236, 237)는 제어부(232)의 제어 신호에 따라 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)를 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)와 배터리(250) 사이에 연결 또는 바이패스 시킬 수 있다. 스위치(236, 237)는 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)의 양단 전압 간에 각각 병렬로 연결될 수 있다.The switches 236 and 237 connect or disconnect the second additional DC-DC converter 238 between the first additional DC-DC converter 235 and the battery 250 according to the control signal of the controller 232 . The switches 236 and 237 may be connected in parallel between the voltages across the two ends of the second additional DC-DC converter 238, respectively.

스위치들(233,234,236,237)은 IGBT 이거나 MOSFET 일 수 있다.The switches 233, 234, 236, 237 may be an IGBT or a MOSFET.

제1 부가 DC-DC 컨버터(235)는 DC 마이크로 그리드(210)와 배터리(250) 사이에 연결되어 DC 마이크로 그리드(210)의 전압과 배터리(250) 충전 전압 사이의 큰 전압 차이를 줄일 수 있다. The first adder DC-DC converter 235 is connected between the DC microgrid 210 and the battery 250 to reduce a large voltage difference between the voltage of the DC microgrid 210 and the charge voltage of the battery 250 .

제2 부가 DC-DC 컨버터(238)는 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)와 배터리(250) 사이에 연결되어 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)와 배터리(250) 충전 전압 사이의 큰 전압 차이를 줄일 수 있다. The second additional DC-DC converter 238 is connected between the first additional DC-DC converter 235 and the battery 250 so that the first additional DC-DC converter 235 and the battery 250 charge voltage The voltage difference can be reduced.

제2 부가 DC-DC 컨버터(238)는 배터리(250)와 서로 직렬로 연결될 수 있다.The second additional DC-DC converter 238 may be connected in series with the battery 250.

예를 들어, DC 마이크로 그리드(210)의 전압이 600 V이고, 배터리(250) 충전 전압이 5V라고 하자. 제1 부가 DC-DC 컨버터(235)는 DC 마이크로 그리드(210)의 전압을 300 V로 강압하고, 제2 부가 DC-DC 컨버터(238)는 이를 다시 150 V로 강압함으로써 큰 전압 차이로 인한 과도한 전류 유입을 완충시켜 불안정한 리플 발생을 제거할 수 있다. For example, assume that the voltage of the DC micro-grid 210 is 600 V and the charging voltage of the battery 250 is 5V. The first additional DC-DC converter 235 downconverts the voltage of the DC micro-grid 210 to 300 V and the second additional DC-DC converter 238 downconverts it again to 150 V, It is possible to eliminate the unstable ripple occurrence by buffering the current inflow.

이때, 전압 완충을 위해 사용되는 부가 DC-DC 컨버터들(235, 238)의 개수는 배터리(250)의 충전 전압 효율과 회로 증가로 인한 크기(부피), 신호 품질 및 비용 증가 간의 트레이드 오프(trade off)에 의해 결정될 수 있다.
At this time, the number of additional DC-DC converters 235, 238 used for voltage buffering is a tradeoff between the charging voltage efficiency of the battery 250 and the size (volume) off < / RTI >

도 3은 다른 실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 장치 및 전압 안정화 장치를 포함하는 배터리 충전 시스템의 블록도이다. 3 is a block diagram of a battery charging system including a voltage stabilizing device and a voltage stabilizing device of a battery charging circuit according to another embodiment.

도 3을 참조하면, 각 채널 별 전압 안정화 장치를 포함하는 배터리 충전 시스템(300)이 도시된다. Referring to FIG. 3, a battery charging system 300 including a voltage stabilization device for each channel is shown.

일실시예에 따른 충전 시스템(300)은 DC 마이크로 그리드(310), 제1 전압 안정화 장치(330), 제2 전압 안정화 장치(350), 및 배터리(370)를 포함한다. The charging system 300 in accordance with one embodiment includes a DC microgrid 310, a first voltage stabilization device 330, a second voltage stabilization device 350, and a battery 370.

DC 마이크로 그리드(310)는 3상 교류 전원(311), AC-DC 컨버터(313), 및 제1 DC-DC 컨버터(315)를 포함한다. 여기서, DC 마이크로 그리드(310)의 각 구성 요소들에 대한 설명은 DC 마이크로 그리드(110)에 대한 설명과 동일하므로 해당 부분의 설명을 참조하기로 한다. The DC micro-grid 310 includes a three-phase AC power supply 311, an AC-DC converter 313, and a first DC-DC converter 315. Here, the description of each component of the DC microgrid 310 is the same as that of the DC microgrid 110, and therefore, a description of the relevant portion will be referred to.

제1 전압 안정화 장치(330)는 제1 전압 비교부(331), 제1 제어부(333), 스위치들(335,337), 및 제2 DC-DC 컨버터(339)를 포함한다. The first voltage stabilization device 330 includes a first voltage comparator 331, a first control unit 333, switches 335 and 337 and a second DC-DC converter 339.

제1 전압 비교부(331)는 DC 마이크로 그리드(310)의 전압과 제2 DC-DC 컨버터(339)의 출력 전압 간의 제1 차이를 비교한다. The first voltage comparator 331 compares the first difference between the voltage of the DC micro-grid 310 and the output voltage of the second DC-DC converter 339.

제1 제어부(333)는 전압 간의 제1 차이를 기초로, 제2 DC-DC 컨버터(339)의 연결을 제어하는 제어하는 제1 제어 신호를 발생시킨다. The first control unit 333 generates a first control signal for controlling the connection of the second DC-DC converter 339 based on the first difference between the voltages.

제1 제어부(333)는 전압 간의 제1 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 제2 DC-DC 컨버터(339)를 연결시키는 제어 신호를 발생시키고, 전압 간의 제1 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 제2 DC-DC 컨버터(339)를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The first control unit 333 generates a control signal for connecting the second DC-DC converter 339 when the first difference between the voltages is equal to or greater than a predetermined value, and when the first difference between the voltages is greater than a preset value If so, a control signal can be generated that bypasses the second DC-DC converter 339.

제1 스위치(335,337)는 제1 제어 신호에 따라 제2 DC-DC 컨버터(339)를 DC 마이크로 그리드(310)와 배터리(370)(또는 제3 DC-DC 컨버터(359)) 사이에 연결 또는 바이패스 시킨다. 제1 스위치(335,337)는 제2 DC-DC 컨버터(339)의 양단 전압 간에 각각 병렬로 연결될 수 있다. 제1 스위치(335,337)는 IGBT 이거나 MOSFET 일 수 있다.The first switches 335 and 337 connect the second DC-DC converter 339 between the DC micro-grid 310 and the battery 370 (or the third DC-DC converter 359) according to the first control signal, Bypass. The first switches 335 and 337 may be connected in parallel between the two terminals of the second DC-DC converter 339, respectively. The first switches 335 and 337 may be IGBTs or MOSFETs.

제2 DC-DC 컨버터(339)는 DC 마이크로 그리드(310) 및 배터리(370)(또는 제3 DC-DC 컨버터(359)) 사이에 연결된다. 제2 DC-DC 컨버터(339)는 제1 DC-DC 컨버터(315)와 직렬로 연결될 수 있다. The second DC-DC converter 339 is connected between the DC microgrid 310 and the battery 370 (or the third DC-DC converter 359). The second DC-DC converter 339 may be connected in series with the first DC-DC converter 315.

또한, 제2 전압 안정화 장치(350)는 제2 전압 비교부(351), 제2 제어부(353), 스위치들(355,357), 및 제3 DC-DC 컨버터(359)를 포함한다. The second voltage stabilization device 350 includes a second voltage comparator 351, a second control unit 353, switches 355 and 357, and a third DC-DC converter 359.

제2 전압 비교부(351)는 DC 마이크로 그리드(310)의 전압과 배터리(370)의 충전 전압 간의 제2 차이를 비교한다. 제2 전압 비교부(351)는 DC 마이크로 그리드(310)에 포함된 AC-DC 컨버터(313)의 출력 전압과 배터리(370)의 충전 전압 간의 제2 차이를 비교할 수 있다. The second voltage comparator 351 compares the second difference between the voltage of the DC micro-grid 310 and the charging voltage of the battery 370. The second voltage comparator 351 may compare the second difference between the output voltage of the AC-DC converter 313 included in the DC microgrid 310 and the charging voltage of the battery 370. [

제2 제어부(353)는 전압 간의 제2 차이를 기초로, 제3 DC-DC 컨버터(359)의 연결을 제어하는 제2 제어 신호를 발생시킨다. The second control unit 353 generates a second control signal for controlling the connection of the third DC-DC converter 359 based on the second difference between the voltages.

제2 제어부(353)는 전압 간의 제2 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 큰 경우, 제3 DC-DC 컨버터(359)를 연결시키는 제어 신호를 발생시키고, 전압 간의 제2 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 제3 DC-DC 컨버터(359)를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. The second control unit 353 generates a control signal for connecting the third DC-DC converter 359 when the second difference between the voltages is equal to or larger than a predetermined value, And may generate a control signal that bypasses the third DC-DC converter 359 if it is small.

제2 스위치(355,357)는 제2 제어 신호에 따라, 제3 DC-DC 컨버터(359)를 제2 DC-DC 컨버터(339)와 배터리(370) 사이에 연결 또는 바이패스 시킨다. The second switches 355 and 357 connect or bypass the third DC-DC converter 359 between the second DC-DC converter 339 and the battery 370 in accordance with the second control signal.

제2 스위치(355,357)는 제3 DC-DC 컨버터(359)의 양단 전압 간에 각각 병렬로 연결될 수 있다. 제2 스위치(355,357)는 IGBT 이거나 MOSFET 일 수 있다.The second switches 355 and 357 may be connected in parallel between the two terminals of the third DC-DC converter 359, respectively. The second switches 355 and 357 may be IGBTs or MOSFETs.

제3 DC-DC 컨버터(359)는 제2 DC-DC 컨버터(339)의 출력단에 연결된다. 제3 DC-DC 컨버터(359)는 제2 DC-DC 컨버터(339)와 직렬로 연결될 수 있다.The third DC-DC converter 359 is connected to the output terminal of the second DC-DC converter 339. The third DC-DC converter 359 may be connected in series with the second DC-DC converter 339.

배터리(370)는 DC 마이크로 그리드(310)에 의해 공급되는 전원을, 제1 DC-DC 컨버터(315), 제2 DC-DC 컨버터(339) 및 제3 DC-DC 컨버터(359) 중 적어도 하나를 통해 충전 받는다.
The battery 370 supplies power supplied by the DC microgrid 310 to at least one of the first DC-DC converter 315, the second DC-DC converter 339 and the third DC-DC converter 359 Lt; / RTI >

도 4은 일실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 4 is a flowchart showing a voltage stabilization method of a battery charging circuit according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 일실시예에 따른 전압 안정화 장치는 DC 마이크로 그리드의 전압과 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교한다(410).Referring to FIG. 4, the voltage stabilization apparatus according to an embodiment compares the difference between the voltage of the DC micro-grid and the charged voltage of the battery (410).

전압 안정화 장치는 단계(410)에서 비교한 전압 간의 차이를 기초로, DC 마이크로 그리드 및 배터리 사이에 연결되는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 연결을 제어하는 제어 신호를 발생시킨다(420).The voltage stabilizer generates 420 a control signal that controls the connection of at least one additional DC-DC converter coupled between the DC microgrid and the battery, based on the difference between the voltages compared at step 410.

전압 안정화 장치는 단계(420)에서 발생시킨 제어 신호에 따라, 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 DC 마이크로 그리드와 배터리 사이에 연결 또는 바이패스 시킨다(430). 이때, DC 마이크로 그리드와 배터리 사이에 연결되는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터의 개수는 배터리의 충전 전압 효율에 기초하여 결정될 수 있다.
The voltage stabilizer connects or bypasses (430) at least one additional DC-DC converter between the DC micro-grid and the battery, according to the control signal generated in step 420. At this time, the number of at least one additional DC-DC converter connected between the DC microgrid and the battery may be determined based on the charging voltage efficiency of the battery.

도 5는 다른 실시예에 따른 배터리 충전 회로의 전압 안정화 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 5 is a flowchart showing a voltage stabilization method of a battery charging circuit according to another embodiment.

도 5를 참조하면, 일실시예에 따른 전압 안정화 장치는 DC 마이크로 그리드의 전압과 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교한다(510). 이때, 전압 안정화 장치는 DC 마이크로 그리드에 포함된 AC-DC 컨버터의 출력 전압과 배터리의 충전 전압 간의 차이를 비교할 수 있다. Referring to FIG. 5, a voltage stabilizer according to an embodiment compares the difference between the voltage of the DC micro-grid and the charged voltage of the battery (510). At this time, the voltage stabilizer can compare the difference between the output voltage of the AC-DC converter included in the DC micro-grid and the charge voltage of the battery.

전압 안정화 장치는 단계(510)에서 비교한 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 크거나 같은지 판단할 수 있다(520).The voltage stabilizer may determine 520 whether the difference between the voltages compared in step 510 is greater than or equal to a preset value.

단계(520)의 판단 결과, 비교한 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 크거나 같다면, 전압 안정화 장치는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 연결시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다(530). If it is determined in step 520 that the difference between the compared voltages is greater than or equal to a preset value, the voltage stabilizer may generate a control signal to connect at least one additional DC-DC converter.

전압 안정화 장치는 단계(530)에서 발생한 제어 신호에 따라 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 연결시킬 수 있다(540). The voltage stabilizer may connect at least one additional DC-DC converter according to the control signal generated in step 530 (540).

단계(520)의 판단 결과, 비교한 전압 간의 차이가 미리 설정된 값보다 작은 경우, 전압 안정화 장치는 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 바이패스 시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있다(550).If it is determined in step 520 that the difference between the compared voltages is less than the preset value, the voltage stabilizer may generate a control signal to bypass at least one additional DC-DC converter (550).

전압 안정화 장치는 단계(550)에서 발생한 제어 신호에 따라 적어도 하나의 부가 DC-DC 컨버터를 DC 마이크로 그리드와 배터리 사이에 바이패스 시킬 수 있다(560).
The voltage stabilizer may bypass (560) at least one additional DC-DC converter between the DC microgrid and the battery in accordance with the control signal generated in step 550.

본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of a program command which can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

100: 배터리 충전 시스템
110: DC 마이크로 그리드
111: 3상 교류 전원
113: AC-DC 컨버터(Alternating Current-Direct Current Converter)
115: DC-DC 컨버터(Direct Current-Direct Current Converter)
130: 전압 안정화 장치
131: 전압 비교부
133: 제어부
135, 137: 스위치
139: 부가 DC-DC 컨버터
150: 배터리100: Battery charging system
110: DC microgrid
111: Three phase AC power source
113: Alternating Current-Direct Current Converter (AC-DC)
115: DC-DC Converter (Direct Current-Direct Current Converter)
130: Voltage stabilization device
131:
133:
135, 137: switch
139: Additional DC-DC Converter
150: Battery

Claims

A voltage comparator comparing a difference between a voltage of the DC micro-grid and a charged voltage of the battery;
At least one additional DC-DC converter (DC-DC converter) connected between the DC micro-grid and the battery;
A control unit for generating, based on the difference between the voltages, a control signal for controlling connection of the at least one additional DC-DC converter; And
A switch for connecting or bypassing the at least one additional DC-DC converter between the DC micro-grid and the battery in accordance with the control signal;
And the voltage stabilizing device of the battery charging circuit.

The method according to claim 1,
The voltage comparator compares,
And compares the difference between an output voltage of an AC-DC converter (Alternating Current-Direct Current Converter) included in the DC micro-grid and a charging voltage of the battery.

The method according to claim 1,
Wherein,
And generates a control signal to connect the at least one additional DC-DC converter when the difference between the voltages is equal to or greater than a preset value.

The method according to claim 1,
Wherein,
And to generate a control signal to bypass the at least one additional DC-DC converter if the difference between the voltages is less than a preset value.

The method according to claim 1,
The DC microgrid
An AC-DC converter and a DC-DC converter,
An output of the AC-DC converter is applied to an input of the DC-DC converter,
Wherein an output of the DC-DC converter is applied as an input to the at least one additional DC-DC converter.

The method according to claim 1,
Wherein the number of the at least one additional DC-
Wherein the voltage stabilizing device is determined based on the charging voltage efficiency of the battery.

An AC-DC converter, and a DC-DC converter;
A voltage stabilization device for the DC microgrid; And
Wherein the power supplied by the DC micro-grid is connected to a battery
Lt; / RTI >
The voltage stabilizing device includes:
A voltage comparator comparing a difference between a voltage of the DC micro-grid and a charging voltage of the battery;
At least one additional DC-DC converter coupled to the DC micro-grid and the battery;
A control unit for generating a control signal for controlling the connection of the at least one additional DC-DC converter based on the difference between the voltages; And
And at least one switch for connecting or bypassing the at least one additional DC-DC converter between the DC micro-grid and the battery in accordance with the control signal.
And a battery charging system.

8. The method of claim 7,
The voltage comparator compares,
And compares the difference between an output voltage of the AC-DC converter included in the DC micro-grid and a charge voltage of the battery.

8. The method of claim 7,
Wherein,
And to generate a control signal to connect the at least one additional DC-DC converter if the difference between the voltages is greater than or equal to a preset value.

8. The method of claim 7,
Wherein,
And to generate a control signal to bypass the at least one additional DC-DC converter if the difference between the voltages is less than a predetermined value.

8. The method of claim 7,
In the DC microgrid
The output of the AC-DC converter is applied to the input of the DC-DC converter,
Wherein an output of the DC-DC converter is applied as an input to the at least one additional DC-DC converter.

8. The method of claim 7,
Wherein the number of the at least one additional DC-
Wherein the battery voltage is determined based on the voltage efficiency of the battery.

An AC-DC converter, and a first DC-DC converter;
A second DC-DC converter connected between the DC micro-grid and the battery;
A first voltage comparator comparing a first difference between a voltage of the DC micro-grid and an output voltage of the second DC-DC converter;
A first control unit for generating a first control signal for controlling the connection of the second DC-DC converter based on a first difference between the voltages;
A first switch for connecting or bypassing the second DC-DC converter between the DC micro-grid and the battery in accordance with the first control signal;
A third DC-DC converter connected to an output terminal of the second DC-DC converter;
A second voltage comparator comparing a second difference between a voltage of the DC micro-grid and a charging voltage of the battery;
A second control unit for generating a second control signal for controlling the connection of the third DC-DC converter based on a second difference between the voltages; And
And a second switch for connecting or bypassing the third DC-DC converter between the second DC-DC converter and the battery in accordance with the second control signal.
Lt; / RTI >
The battery includes:
Wherein the power supplied by the DC micro-grid is charged through at least one of the first DC-DC converter, the second DC-DC converter, and the third DC-DC converter.

14. The method of claim 13,
Wherein the first control unit includes:
Generating a control signal to connect the second DC-DC converter when the first difference between the voltages is equal to or greater than a predetermined value,
And to generate a control signal to bypass the second DC-DC converter if the first difference between the voltages is less than a preset value.

14. The method of claim 13,
Wherein the second control unit comprises:
And generates a control signal for connecting the third DC-DC converter when the second difference between the voltages is equal to or greater than a predetermined value,
And to generate a control signal to bypass the third DC-DC converter if the second difference between the voltages is less than a preset value.

Comparing the difference between the voltage of the DC microgrid and the charge voltage of the battery;
Generating a control signal to control connection of at least one additional DC-DC converter connected between the DC microgrid and the battery based on the difference between the voltages; And
Connecting or bypassing the at least one additional DC-DC converter in accordance with the control signal between the DC micro-grid and the battery
/ RTI > The method of claim 1,

17. The method of claim 16,
Wherein the comparing comprises:
Comparing the difference between an output voltage of the AC-DC converter included in the DC micro-grid and a charging voltage of the battery
/ RTI > The method of claim 1,

17. The method of claim 16,
Wherein generating the control signal comprises:
Generating a control signal to connect the at least one additional DC-DC converter if the difference between the voltages is equal to or greater than a predetermined value,
Generating a control signal to bypass the at least one additional DC-DC converter if the difference between the voltages is less than a predetermined value
/ RTI > The method of claim 1,

17. The method of claim 16,
Wherein the number of the at least one additional DC-
Wherein the voltage is determined based on the voltage efficiency of the battery.

A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method according to any one of claims 16 to 19.