KR20170034788A

KR20170034788A - 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기

Info

Publication number: KR20170034788A
Application number: KR1020167032317A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 에이. 에스테스
Original assignee: 솔패드, 인크.
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2017-03-29
Also published as: WO2015168244A1; CN107078503A; PH12016502159A1; EP3138174A4; CA2947427A1; EP3138174B1; PH12016502159B1; MX2016014232A; AU2015253190A1; AU2019210676A1; MX361188B; EP3138174A1

Abstract

오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(100a)가 다른 전력 변환기들(100b-n) 및/또는 교류(AC) 전력 소스와 데이지 체인될 수 있는 것을 개시한다. 전력 변환기(100a)는, 전력 변환기(100a)가 외부 입력 AC 전력(112)을 감지할 때, 전력 변환기(100a) 내로 들어오는 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬인 출력 AC 전력(195)을 자동으로 생성하므로, 전력 변환기(100a)는 슬래이브로서 동작한다. 전력 변환기(100a)는, 전력 변환기(100a)가 전력 변환기(100a)로 들어오는 외부 입력 AC 전력(112)을 검출하는데 실패할 때, 출력 AC 전력(195)을 자동으로 생성하는데, 여기서 전력 변환기(100a)는 마스터로서 동작한다. 전력 변환기(100a)는, 전력 변환기(100a)에 대해서 외부인 유틸리티 그리드 및/또는 다른 AC 전력 소스들에 의해 생성된 외부 입력 AC 전력(112)에 대한 소정의 의존 없이, 출력 AC 전력(195)을 생성한다.

Description

오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기{AUTO-SYNCHRONOUS ISOLATED INLET POWER CONVERTER}

본 출원은 2013년 3월 15일 출원된 미국 출원 번호 제13/843,573호의 이득을 청구하는데, 이는 10/26/2012 출원된 미국 예비 출원 번호 제61/719,140호의 이득을 청구하며, 이들 모두는 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다. 또한, 본 출원은 2014년 3월 14일 출원된 국제 출원 번호 제PCT/US14/28723호의 이득을 청구하는데, 이는, 또한 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다. 본 출원은 또한 2014년 4월 29일 출원된 미국 출원 번호 제14/264,891호의 이득을 청구하는데, 이는 또한 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.

일반적으로, 본 발명 개시 내용은 전력 변환기들과 관련되고, 특히 마스터 및 슬래이브 모두로서 동작하는 전력 변환기들에 관한 것이다.

통상적인 전력 인버터들은 입력 전력을 출력 전력으로 변환하므로, 출력 전력이 그 다음 개별 요구에 따라 외부 전자 장치들에 전력을 공급하게 된다. 통상적인 전력 인버터들은 입력 전력이 출력 전력으로 변환하게 설계되어, 출력 전력이 통상적인 전력 인버터의 설계 명세들에 기반해서 최대 전력 레벨에 있게 한다. 통상적인 전력 인버터들은, 통상적인 전력 인버터들의 최대 전력 레벨 이하인 전력을 요구하는 외부 전자 장치들에 전력을 공급하는 것으로 제한된다. 통상적인 전력 인버터들은 통상적인 전력 인버터들의 최대 전력 레벨을 초과하는 전력을 요구하는 외부 전자 장치들에 전력을 공급할 수 없다.

예를 들어, 통상적인 전력 인버터는 DC 전력인 입력 전력을 AC 전력인 출력 전력으로 변환한다. 통상적인 전력 인버터는, 예를 들어 1500와트(W)의 특정한 최대 출력 전력 레벨에서 DC 전력이 AC 전력으로 변환되게 설계된다. 통상적인 전력 인버터는 1200W를 요구하는 헤어드라이어에 전력을 공급할 수 있지만, 2000W를 요구하는 전기 톱에는 전력을 공급할 수 없다. 1500W용으로 설계된 통상적인 전력 인버터로 전기 톱에 전력을 공급하기를 바라는 유저는, 그 통상적인 전력 인버터로 전기 톱에 전력을 공급할 수 없다.

통상적인 전력 인버터들은 데이지 체인(daisy chain) 내에 포함된 각각의 통상적인 전력 인버터의 출력 전력을 증가시키기 위해서 함께 데이지 체인될 수 없다. 예를 들어, 출력 전력이 1500W의 최대 레벨이 되게 설계된 통상적인 전력 인버터는, 2000W를 요구하는 전기 톱에 전력을 공급하기 위해서 데이지 체인의 출력 전력 레벨을 증가시키기 위해서, 출력 전력이 또한 1500W의 최대 전력 레벨이 되게 설계된 다른 통상적인 전력 인버터와 데이지 체인될 수 없다. 게다가, 출력 전력이 2000W 이상인 최대 전력 레벨이 되게 설계된 다른 통상적인 전력 인버터가 전기 톱에 전력을 공급하기 위해서 위치되어야 한다.

본 발명은 첨부된 청구항들에 따라서 상기된 과제를 해결한다.

본 발명에 의하면, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기를 제공한다.

첨부된 도면을 참조로 본 발명 개시 내용의 실시형태들이 기술된다. 도면에서, 같은 참조부호들로 동일한 또는 기능적으로 유사한 엘리먼트들을 가리킨다. 부가적으로, 참조부호의 가장 좌측 번호(들)은 참조부호가 먼저 나타난 도면을 식별한다.
도 1은 본 발명 개시 내용의 일례의 실시형태에 따른 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기의 평면도를 도시하고;
도 2는 본 발명 개시 내용의 일례의 실시형태에 따른 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성의 평면도를 도시하며;
도 3은 본 발명 개시 내용의 일례의 실시형태에 따른 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성에서 사용될 수 있는 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기의 블록도;
도 4는 본 발명 개시 내용의 일례의 실시형태에 따른 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성에서 사용될 수 있는 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기의 블록도;
도 5는 본 발명 개시 내용의 일례의 실시형태에 따른 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성의 블록도;
도 6은 본 발명 개시 내용의 일례의 실시형태에 따른 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성에서 사용될 수 있는 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기의 블록도이다.
이제, 본 발명 개시 내용이 첨부된 도면을 참조로 기술될 것이다. 도면에서, 동일 참조부호들은 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 엘리먼트들을 일반적으로 가리킨다. 도면에서 먼저 나타난 엘리먼트는, 참조부호의 가장 좌측 번호(들)로 일반적으로 가리켜진다.

다음의 상세한 설명은 본 발명 개시 내용을 구성하는 예시의 실시형태들을 설명하기 위해서 첨부 도면들을 언급한다. "일례의 실시형태", "예시의 실시형태", "예의 예시의 실시형태" 등에 대한 상세한 설명에서의 참조들은, 기술된 예시의 실시형태가 특정한 형태, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있지만 모든 예시의 실시형태가 특정한 형태, 구조, 또는 특성을 반드시 포함할 필요가 없는 것을 가리킨다. 더욱이, 이러한 어구들은 동일한 예시의 실시형태를 반드시 언급하지는 않는다. 더욱이, 특정한 형태, 구조, 또는 특성이 예시의 실시형태와 관련해서 기술될 때, 이는, 명백하게 기술되거나 되지 않았던지, 다른 예시의 실시형태들과 관련해서 본 기술분야의 당업자의 지식 내에서 이러한 형태, 구조, 또는 특성에 영향을 주지 않는다.

여기에 기술된 예시의 실시형태들은 제한이 아닌 설명의 목적을 위해 제공된다. 다른 예시의 실시형태들이 가능하고, 변형들이 본 발명 개시 내용의 정신 및 범위 내에서 예시의 실시형태들에 대해서 만들어질 수 있다. 그러므로, 상세한 설명은 본 발명 개시 내용을 제한하는 것을 의미하지 않는다. 게다가, 본 발명 개시 내용의 범위는 다음의 청구항들 및 그들의 등가물에 따라서 규정된다.

본 발명 개시 내용의 실시형태들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 그 소정의 결합으로 구현될 수 있다. 본 발명 개시 내용의 실시형태들은 또한 머신-판독 가능한 매체(machine-readable medium)에 의해 공급된 명령들로서 구현될 수 있는데, 머신-판독 가능한 매체는 하나 이상의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있다. 머신-판독 가능한 매체는 머신(예를 들어, 컴퓨팅 장치)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하기 위한 소정의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 머신-판독 가능한 매체는 리드 온리 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기 디스크 스토리지 매체; 광학 스토리지 매체; 플래시 메모리 장치; 전기 광학, 음향 또는 다른 형태들의 전파되는 시그널들(예를 들어, 반송파, 적외선 시그널, 디지털 시그널 등) 및 다른 것들 포함할 수 있다. 더욱이, 펌웨어, 소프트웨어 루틴들 및 명령들이 소정 액션들을 수행하는 것으로서 여기에 기술될 수 있다. 그런데, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이고, 이러한 액션들이 사실상 컴퓨팅 장치, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령 등을 실행하는 다른 장치들로부터의 결과인 것으로 이해되어야 한다.

이 논의의 목적을 위해서, 논의된 각각의 다양한 컴포넌트들은 모듈로 고려될 수 있고, 용어 "모듈"은 적어도 하나의 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어(하나 이상의 회로, 마이크로칩, 또는 장치, 또는 그 소정의 결합), 및 그 소정의 결합을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 더욱이, 각각의 모듈은 실재 장치 내에서 하나, 또는 하나 이상의 컴포넌트를 포함할 수 있고, 기술된 모듈의 부분을 형성하는 각각의 컴포넌트는 모듈의 부분을 형성하는 소정의 다른 컴포넌트에 협동적으로 또는 독립적으로 기능할 수 있는 것으로 이해될 것이다.

통상적으로, 여기에 기술된 다수의 모듈들은 실재 장치 내의 단일 컴포넌트를 나타낼 수 있다. 더욱이, 모듈 내의 컴포넌트들은 단일 장치 또는 유선 또는 무선 방식의 다수의 장치들 중에 분배될 수 있다.

예시의 실시형태들의 다음의 상세한 설명은, 본 기술 분야의 당업자들의 지식를 적용함으로써, 본 발명 개시 내용의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이, 다른 사람들이 이러한 예시의 실시형태들과 같은 다양한 애플리케이션들에 대해서 손쉽게 수정 및/또는 적용할 수 있는, 본 발명 개시 내용의 일반적인 본성을 완전히 밝힐 것이다. 그러므로, 이러한 적용들 및 변형들은 여기에 나타낸 교시 및 안내에 기반해서 예시의 실시형태들의 의미 및 복수의 등가물들을 의도한다. 또한, 여기의 어구 또는 용어는 제한이 아닌 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명 명세서의 이러한 용어 또는 어구는 여기의 교시에 따라 관련된 기술 분야의 당업자에 의해 해석되도록 한다.

예시의 오토 -동기화 분리된 입구 전력 변환기

도 1은 본 발명 개시 내용의 예시의 실시형태에 따른 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기의 평면도를 도시한다. 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(100)는 독립형 AC 전력 생성 장치가 될 수 있으므로, 전력 변환기(100)는 전력 변환기(100)에 다른 전력 소스들에 의해 제공된 전력을 변환하는 것에 의존하지 않는다. 예를 들어, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 전력 소스에 결합될 때, 전력 소스로부터 수신된 외부 입력 AC 전력(112)을 출력 AC 전력(195)으로 통과시킴으로써, 출력 AC 전력(195)을 생성하는 것에 제한되지 않는다. 게다가, 전력 변환기(100)는, 전력 소스로부터 분리되어 전력 소스로부터 외부 입력 AC 전력(112)을 수신하지 않을 때, 독립형 출력 AC 전력(195)을 더 생성할 수 있다. 더욱이, 전력 변환기(100)는 유저 간섭 없이 외부 입력 AC 전력(112)에 자동으로 동기화한다. 결과적으로, 전력 변환기(100)는, 출력 AC 전력(195)이 외부 입력 AC 전력(112)과 동기화될 때, DC 소스에 의해 제공된 인버팅된 DC 전력으로부터 생성된 출력 AC 전력(195)과 외부 입력 AC 전력(112)을 병렬화시킬 수 있다. DC 소스는 전력 변환기(100)에 대해서 내부 및/또는 외부가 될 수 있는데, 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 것이다.

전력 변환기(100)는 외부 입력 AC 전력(112)을 수신할 수 있다. 외부 입력 AC 전력(112)은 생성기, AC 인버터, 및/또는 유틸리티 그리드(utility grid)와 같은 전력 소스에 의해 생성된 AC 전력이 될 수 있다. 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 전력 소스에 결합될 때, 전력 소스에 의해 생성된 외부 입력 AC 전력(112)을 수신할 수 있다. 또한, 외부 입력 AC 전력(112)은, 전력 변환기(100)가 제2전력 변환기에 결합될 때, 제2전력 변환기에 의해 생성된 AC 전력이 될 수 있다. 또한, 외부 입력 AC 전력(112)은, AC 전력 생성기, AC 전력 인버터, 정현파의 AC 전력 인버터, 및/또는 전력 변환기(100)로부터 독립적인 소정의 다른 타입의 AC 전력 소스에 의해 생성된 AC 전력이 될 수 있는데, 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 것이다.

전력 변환기(100)는, 출력 AC 전력(195)이 외부 입력 AC 전력(112)과 동기화될 때, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬인 출력 AC 전력(195)을 생성할 수 있다. 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 전력 소스에 결합될 때 외부 입력 AC 전력(112)을 감지할 수 있다. 또한, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 제2전력 변환에 결합되어, 제2전력 변환기가 전력 변환기(100)에 외부 입력 AC 전력(112)을 제공할 때, 외부 입력 AC 전력(112)을 감지한다.

전력 변환기(100)는, 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195)의 전력 시그널 특성에 기반해서 외부 입력 AC 전력(112)이 출력 AC 전력(195)과 동기화하는 지를 결정할 수 있다. 전력 시그널 특성은 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195) 내에 포함된 정현파의 파형과 연관된 특성이다. 전력 변환기(100)는, 외부 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성이 출력 AC 전력(195)의 전력 시그널 특성의 문턱 내일 때, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬인 출력 AC 전력(195)을 생성할 수 있으므로, 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195)이 동기화된다. 전력 변환기(100)는, 외부 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성이 출력 AC 전력(195)의 전력 시그널 특성의 문턱 외측 일 때, 여기서 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195)이 동기화되지 않는데, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬인 출력 AC 전력(195)의 생성을 억제할 수 있다.

예를 들어, 전력 변환기(100)는, 외부 입력 AC 전력(112) 내에 포함된 정현파 파형의 주파수 및 전압과 출력 AC 전력(195) 내에 포함된 정현파 파형의 주파수 및 전압에 기반해서, 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195)이 동기화되는지를 결정한다. 전력 변환기(100)는, 외부 입력 AC 전력(112)의 주파수 및 전압이 출력 AC 전력(195)의 주파수 및 전압으로부터 10%의 문턱 내일 때, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬인 출력 AC 전력(195)을 생성하므로, 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195)이 동기화된다. 전력 변환기(100)는, 외부 입력 AC 전력(112)의 주파수 및 전압이 AC 전력(195)의 주파수 및 전압으로부터 10% 출력의 문턱 외측 일 때, 여기서 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195)이 동기화되지 않은데, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬인 출력 AC 전력(195)을 생성하는 것을 억제한다. 게다가, 전력 변환기(100)는 DC 소스로부터 생성된 출력 AC 전력(195)을 생성하고, 출력 AC 전력(195)과 외부 입력 AC 전력(112)의 결합을 억제한다.

전력 시그널 특성은, 이에 제한되지 않지만, 주파수, 위상, 진폭, 전류, 전압 및/또는 전력 시그널의 소정의 다른 특성을 포함할 수 있는데, 이는 본 개시 내용의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 것이다. 전력 변환기(100)는 외부 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성을 저장할 수 있다. 출력 전력과 비교함에 따라 입력 전력과 연관된 전력 시그널 특성의 문턱은, 전력 시그널 특성 각각이 상당히 달라서 손상으로 귀결될 때, 외부 입력 AC 전력(112) 및 출력 AC 전력(195)을 결합함으로써 전력 변환기(100)에 일어나는 손상을 방지하는 소정의 문턱이 될 수 있는데, 이는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 것이다.

전력 변환기(100)에 의해 생성된 출력 AC 전력(195)은, 예를 들어 헤어드라이어와 같은 전력 변환기(100)에 외부인 전자 장치들에 전력을 공급하기 위해서 사용될 수 있는 AC 전력이 될 수 있다. 또한, 출력 AC 전력(195)은 제3전력 변환기에 제공될 수 있는 AC 전력이 될 수 있다. 또한, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기가 외부 입력 AC 전력(112)을 수신하지만 출력 AC 전력(195)을 외부 전자 장치들 및/또는 제3전력 변환기에 제공할 때, 외부 입력 AC 전력(112)을 DC 전력으로 변환하고, 전력 변환기(100)에 내부적으로 DC 전력을 저장할 수 있다.

전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 외부 입력 AC 전력(112)을 더 이상 수신하지 않게 된 후, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬이 아닌 출력 AC 전력(195)을 계속 제공할 수 있으므로, 전력 변환기(100)는 출력 AC 전력(195)을 생성하기 위해서 소정의 다른 소스에 의존하지 않는다. 예를 들어, 전력 변환기(100)는 전력 변환기(100)가 더 이상 전력 소스에 결합되지 않게 된 후, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬이 아닌 출력 AC 전력(195)을 계속 제공하여, 전력 변환기(100)가 전력 소스로부터 외부 입력 AC 전력(112)을 더 이상 수신하지 않도록 한다. 다른 예에 있어서, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 제2전력 변환기로부터 외부 입력 AC 전력(112)을 더 이상 수신하지 않게 된 후, 외부 입력 AC 전력(112)과 병렬이 아닌 출력 AC 전력(195)을 계속 제공한다.

전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 외부 입력 AC 전력(112)을 더 이상 수신하지 않은 때를 감지할 수 있다. 그 다음, 전력 변환기(100)는 전력 변환기(100)에 의해 이전에 저장된 DC 전력으로부터 출력 AC 전력(195)을 내부적으로 생성할 수 있다. 예를 들어, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 입력 AC 전력(112)을 수신했을 때, 입력 AC 전력(112)으로부터 변환되었던 이전에 저장된 DC 전력을 가질 수 있다. 다른 예에 있어서, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)에 의해 캡처된 솔라(solar) 에너지로부터 변환되었던 이전에 저장된 DC 전력을 가질 수도 있다.

전력 변환기(100)는 이전에 저장된 DC 전력을 출력 AC 전력(195)으로 변환함으로써 출력 AC 전력(195)을 내부적으로 생성할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 전력 변환기(100)는, 입력 AC 전력(112)을 더 이상 수신하지 않음에도, 이전에 저장된 DC 전력으로부터 변환되었던 출력 AC 전력(195)의 전력 시그널 특성을 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성의 문턱 내가 되도록 동기화할 수 있다. 예를 들어, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 입력 AC 전력(112)을 수신했을 때, 이전에 저장된 DC 전력으로부터 변환되었던 출력 AC 전력(195)이 입력 AC 전력(112)으로부터 10%의 문턱 내인 주파수 및 전압을 갖도록 동기화한다. 그 다음, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)가 입력 AC 전력(112)을 더 이상 수신하지 않을 때 출력 AC 전력(195)을 제공하는 한편, 이전에 수신된 입력 AC 전력(112)으로부터 10%의 문턱 내인 주파수 및 전압을 갖는 이러한 출력 AC 전력(195)을 제공한다.

전력 변환기(100)는 사이즈를 스케일할 수 있고(scalable), 다양한 레벨들의 출력 전력을 제공하게 될 수 있다. 예를 들어, 전력 변환기(100)는, 대략 250W를 출력할 수 있는 포터블 모델이 될 수 있다. 다른 예에 있어서, 전력 변환기(100)는 2.5kW를 출력할 수 있는 영구 루프탑(rooftop) 모델이 될 수 있다.

또한, 전력 변환기(100)는 효과적으로 포장될 수 있으므로, 출력 AC 전력(195)을 생성하기 위해 요구된 각각의 필요한 컴포넌트들이 전력 변환기(100)용의 단일 하우징 내에 포장된다. 예를 들어, 이하 더 상세히 논의되는 바와 같이, DC 소스, DC 대 AC 변환기, 제어기, 및/또는 출력 AC 전력(195)을 생성하기 위해 요구된 각각의 다른 필요한 컴포넌트가 전력 변환기(100)용의 단일 하우징 내에 수용될 수 있다. 전력 변환기(100)용의 단일 하우징 내의 각각의 필요한 컴포넌트의 하우징은, 전력 변환기(100)를 위해 요구된 케이블링의 양을 최소화하므로, 케이블링으로부터의 전송 손실을 최소화시킨다.

또한, 전력 변환기(100)는, 전력 변환기(100)를 동작하는 것이 개인에게 비교적 최소 노력을 요구하는 것을 개인이 발견할 수 있는 점에서, 비교적 유저 프렌들리(user friendly)로 될 수 있다. 예를 들어, 이하 더 상세히 논의되는 바와 같이, 개인은 외부 전자 장치에 전력을 공급하기 위해서 전력 변환기(100)에 의해 제공된 출구 내에 외부 전자 장치를 간단히 플러그 인한다. 다른 예에 있어서, 개인은, 전력 변환기(100)에 대해서 추가의 전력 변환기를 데이지 체인하기 위해서, 전력 변환기(100)에 의해 제공된 출구 내에 추가의 전력 변환기를 간단히 플러그 인한다. 또 다른 예에 있어서, 추가의 전력 변환기에 데이지 체인된 전력 변환기(100)는 관계를 자동으로 수립하므로, 수동으로 마스터 및 슬래이브를 지정하는 것을 개인에 요구하지 않는다.

예시의 오토 -동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성

도 2는 본 발명 개시 내용의 예시의 실시형태에 따른 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성의 블록도를 도시한다. 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(200)은 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(200)을 형성하기 위해 함께 데이지 체인될 수 있는 복수의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(100a-n)를 포함한 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성을 나타내는데, 여기서 n은 2 이상의 정수이다. 전력 변환기 구성(200)에 부가된 각각의 전력 변환기(100a-n)는 전력 변환기 구성(200)의 출력 AC 전력(195a) 및 출력 AC 전력(195b)과 병렬인 출력 AC 전력(195n)을 생성할 수 있다. 전력 변환기 구성(200)은 많은 유사한 형태들을 전력 변환기(100)와 공유하므로; 전력 변환기 구성(200)과 전력 변환기(100)의 차이점만 더 상세히 논의된다.

상기된 바와 같이, 전력 변환기(100a)는 출력 AC 전력(195a)을 생성한다. 그런데, 전력 변환기(100a)는 출력 AC 전력(195a)에 대한 최대 출력 전력 레벨로 제한될 수 있다. 예를 들어, 전력 변환기(100a)가 출력 AC 전력(195a)에 대한 500와트(W)의 최대 출력 전력 레벨로 제한되면, 입력 AC 전력(112a)의 입력 전력 레벨에 관계없이, 전력 변환기(100a)에 대한 최대 출력 AC 전력(195a)은 500W이다. 그런데, 개인이 동작을 위해 1500W를 요구하는 헤어드라이어에 전력을 공급하길 희망하면, 전력 변환기(100a)는, 자신의 최대 출력 AC 전력(195a)이 500W이기 때문에, 헤어드라이어에 전력을 공급할 수 없다.

그런데, 추가의 전력 변환기(100b-n)가 출력 AC 전력(195a)에 병렬이 되게 전력 변환기(100a)에 데이지 체인될 수 있으므로, 전력 변환기 구성(200)의 전체 전력 출력이 증가한다. 복수의 전력 변환기(100a-n)를 데이지 체인하는데 있어서, 각각의 전력 변환기(100b-n)에 대한 각각의 전력 입력은 데이지 체인 구성으로 전력 변환기(100b-n)에 앞선 전력 변환기(100b-n)의 전력 출력(195b-n)에 결합된다. 예를 들어, 전력 변환기(100b)의 전력 입력은 전력 변환기(100a)의 전력 출력(195a)에 결합하므로, 전력 변환기(100b)에 의해 수신된 입력 AC 전력(112b)은 전력 변환기(100a)의 출력 AC 전력(195a)에 실질적으로 등가이다. 전력 변환기(100n)의 전력 입력(112n)은 전력 변환기(100b)의 전력 출력(195b)에 결합되므로, 전력 변환기(100n)에 의해 수신된 입력 AC 전력(112n)은 전력 변환기(100b)의 출력 AC 전력(195b)에 실질적으로 등가이다.

각각의 복수의 전력 변환기(100a-n)가 데이지 체인한 후, 각각의 출력 AC 전력(195a-n)은 전력 변환기 구성(200)의 전체 출력 AC 전력을 증가시키기 위해서 각각의 입력 AC 전력(112a, 112b, 및/또는 112n)과 병렬로 될 수 있다. 각각의 출력 AC 전력(195a-n)은 각각의 입력 AC 전력(112a, 112a, 및 112n)과 병렬로 될 수 있으므로, 전력 변환기 구성(200)의 전체 출력 AC 전력이 헤어드라이어와 같은 개인이 동작하도록 요청하는 외부 전자 장치에 전력을 공급하기 위해서 사용될 수 있다. 개인은, 그 개인이 헤어드라이어와 같은 전력 공급을 요청하는 외부 전자 장치를 소정의 전력 변환기(100a-n)에 결합함으로써, 전체 출력 AC 전력에 액세스할 수 있다. 개인은, 전체 출력 AC 전력에 액세스하기 위해서, 외부 전자 장치를 전력 변환기 구성(200) 내의 최종 전력 변환기(100n)에 결합하는 것이 제한되지 않는다. 게다가, 개인은, 외부 전자 장치를 전력 변환기 구성(200) 내의 소정의 전력 변환기(100a-n)에 결합함으로써, 전체 출력 AC 전력에 액세스할 수 있다.

예를 들어, 전력 변환기(100a)에 대한 최대 출력 AC 전력(195a)이 500W이면, 전력 변환기(100b)에 의해 생성될 수 있는 최대 출력 전력도 또한 500W이다. 전력 변환기(100n)에 의해 생성될 수 있는 최대 출력 전력은 또한 500W이다. 그런데, 전력 변환기(100b)는 전력 변환기(100a)에 데이지 체인되고 전력 변환기(100b)는 전력 변환기(100n)에 데이지 체인된다. 결과적으로, 각각의 전력 변환기(100a-n)에 대한 외부 입력 AC 전력(112a, 112b, 및 112n)은 각각의 전력 변환기(100a-n)에 대한 출력 AC 전력(195a, 195b, 및 195n)과 병렬이 된다.

각각의 전력 변환기(100a-n)에 대한 출력 AC 전력(195a, 195b, 및 195n)은 500W이다. 전력 변환기(100b)는 500W의 입력 AC 전력(112b)과 병렬인 500W의 출력 AC 전력(195b)을 생성하므로, 전력 변환기(100b)가 전력 변환기(100a)에 데이지 체인될 때 출력 AC 전력(195b) 및/또는 출력 AC 전력(195a)은 1000W의 병렬의 AC 출력 전력이 된다. 그 다음, 전력 변환기(100n)는 전력 변환기(100a 및 100b)에 데이지 체인되므로, 출력 AC 전력(195a), 출력 AC 전력(195b) 및/또는 출력 AC 전력(195n)은 1500W의 병렬의 AC 출력 전력이 된다. 따라서, 전력 변환기 구성(200)에 대한 최대 출력 AC 전력은 1500W이다. 이제, 1500W의 최대 출력 AC 전력은 동작을 위해 1500W를 요구하는 헤어드라이어에 전력을 공급하는데 충분하게 된다.

개인은, 헤어드라이어에 전력을 공급하기 위해서 전력 변환기 구성(200)에 의해 생성된 1500W의 최대 출력 AC 전력에 액세스하기 위해서, 헤어드라이어를 소정의 전력 변환기(100a-n)에 플러그할 수 있다. 전력 변환기(100n)가 전력 변환기 구성(200)의 데이지 체인에서의 최종 전력 변환기이기 때문에, 개인은 헤어드라이어를 전력 변환기(100n)에 간단히 플러그 하는 것에 제한되지 않는다. 복수의 전력 변환기(100a-n)가 전력 소스에 결합되지 않지만 병렬화된 출력 AC 전력을 생성할 때의 복수의 전력 변환기(100a-n)의 각각의 데이지 체인은 독립형 전력 변환기 마이크로 그리드로 고려될 수 있다.

전력 변환기 구성(200) 내에 포함된 각각의 전력 변환기(100a-n)는 서로 마스터/슬래이브 관계로 동작할 수 있다. 마스터는 전력 변환기 구성(200)에 대한 출력 AC 전력의 기원기(originator)가 될 수 있다. 마스터는, 전력 변환기 구성(200) 내에 포함된 각각의 나머지 슬래이브들이 각각의 그들 자체의 각각의 AC 전력 출력을 마스터에 의해 기원하는 출력 AC 전력에 동기화하도록 요구될 수 있는 점에서, 마스터에 의해 기원하는 출력 AC 전력의 전력 시그널 특성을 결정할 수 있다. 마스터에 의해 기원하는 출력 AC 전력에 동기화되는 각각의 AC 전력 출력은 마스터에 대한 출력 AC 전력과 병렬로 될 수 있다.

예를 들어, 가스 전력 공급된 전기 생성기가 입력 AC 전력(112a)에 접속되면, 가스 생성기가 전력 변환기(100a)에 제공된 입력 AC 전력(112a)의 기원기일 때, 가스 생성기는 전력 변환기 구성(200)의 마스터가 된다. 가스 생성기는 입력 AC 전력(112a)에 대한 주파수 및 전압을 결정하게 된다. 그러면, 각각의 전력 변환기(100a-n)는 슬래이브가 되고, 그들 각각의 출력 AC 전력(195a-n) 각각이 입력 AC 전력(112a)의 주파수 및 전압의 10%의 문턱 내의 주파수 및 전압을 갖도록 동기화한다. AC 전력(112a)의 주파수 및 전압의 10%의 문턱 내의 주파수 및 전압을 포함한 각각의 출력 AC 전력(195a-n)은 입력 AC 전력(112a)과 동기화되고, 그 다음 입력 AC 전력(112a)과 병렬로 된다.

각각의 전력 변환기(100a-n)는, 각각의 전력 변환기(100a-n)가 입력 AC 전력을 수신할 때, 전력 변환기 구성(200)에 대해서 슬래이브로서 동작할 수 있다. 각각의 전력 변환기(100a-n)는, 각각의 전력 변환기(100a-n)가 더 이상 입력 AC 전력을 수신하지 않을 때, 마스터로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 각각의 전력 변환기(100a-n)는, 전력 변환기 구성(200)이 가스 생성기에 결합할 때, 슬래이브로서 동작하므로, 가스 생성기는 전력 변환기 구성(200)에 대해서 마스터로서 동작한다. 각각의 전력 변환기(100a-n)는 입력 AC 전력을 수신한다. 전력 변환기(100a)는, 전력 변환기(100a)를 슬래이브로 만드는 가스 생성기로부터 입력 AC 전력(112a)을 수신한다. 전력 변환기(100b)는, 전력 변환기(100b)를 슬래이브로 만드는 전력 변환기(100a)로부터 입력 AC 전력(112b)을 수신한다. 최종적으로, 전력 변환기(100n)는, 전력 변환기(100n)를 슬래이브로 만드는 전력 변환기(100b)로부터 입력 AC 전력(112n)을 수신한다.

다른 예에 있어서, 전력 변환기(100a)는, 전력 변환기 구성(200)이 더 이상 전력 소스에 결합되지 않고 전력 변환기(100a)가 출력 AC 전력(195a)을 생성할 때, 전력 변환기 구성(200)에 대해서 마스터로서 동작한다. 각각의 전력 변환기(100b-n)는, 마스터 전력 변환기(100a)에 의해 내부적으로 생성된 출력 AC 전력(195a)을 통해서 입력 AC 전력을 수신한다. 전력 변환기(100b)는 전력 변환기(100a)로부터 입력 AC 전력(112b)을 수신하고, 전력 변환기(100n)는 전력 변환기(100b)로부터 입력 AC 전력(112n)를 수신한다.

전력 변환기 구성(200)은, 유저 간섭 없이 각각의 전력 변환기(100a-n) 사이의 마스터/슬래이브 지정들을 자동으로 이행할 수 있다. 상기된 바와 같이, 각각의 전력 변환기(100a-n)는, 소정의 전력 변환기(100a-n)가 입력 AC 전력을 더 이상 수신하지 않을 때, 전력 변환기 구성(200)의 마스터로서 지정될 수 있다. 그런데, 마스터 전력 변환기(100a-n)는, 마스터 전력 변환기(100a-n)가 마스터 전력 변환기(100a-n)로 들어오는 입력 AC 전력을 감지할 때, 슬래이브로 자동으로 이행할 수 있다. 이 지점에서, 전력 변환기(100a-b)는 그 자체의 이전에 저장된 DC 전력으로부터 그 자체의 출력 AC 전력의 내부 생성을 자동으로 종료할 수 있다. 전력 변환기(100a-n)는, 각각의 전력 변환기(100a-b)에 의해 생성된 출력 AC 전력과 입력 AC 전력을 병렬화하도록 이제 전력 변환기(100a-n)에 의해 수신되는, 입력 AC 전력의 전력 시그널 특성으로 자동으로 동기화할 수 있다. 전력 변환기(100a-n)는 더 이상 마스터가 아니고 슬래이브로 이행하며, 이제 이것에 의해 수신되는 입력 AC 전력으로부터 출력 AC 전력을 생성하기 시작한다.

예를 들어, 전력 변환기(100b)가 마스터로서 동작할 때, 입력 AC 전력을 수신하지 않지만 그 자체의 이전에 저장된 DC 전력으로부터 그 자체의 출력 AC 전력(195b)을 내부적으로 생성한다. 전력 변환기(100b)는, 전력 변환기(100b)가 이제 전력 변환기(100b)에 의해 수신되는 입력 AC 전력(112b)을 감지할 때까지, 마스터로서 계속 동작할 것이다. 전력 변환기(100a)는 이제 전력 변환기(100b)에 결합되고, 이제 전력 변환기(100b)에 의해 수신되는 입력 AC 전력(112b)을 생성한다. 전력 변환기(100b)는 그 다음 그 자체의 이전에 저장된 DC 전력으로부터 그 자체의 출력 AC 전력(195b)을 내부적으로 생성하는 것을 자동으로 종료한다. 전력 변환기(100b)는 출력 AC 전력(195b)이 입력 AC 전력(112b)의 주파수 및 전압의 문턱 내가 되도록 자동으로 동기화시키는데, 이는 입력 AC 전력(112b)에 출력 AC 전력(195b)을 병렬화하도록 이제 전력 변환기(100a)로부터 수신되는 출력 AC 전력(195a)이 된다. 그 다음, 전력 변환기(100b)는, 전력 변환기(100b)가 그 자체의 이전에 저장된 DC 전력보다 입력 AC 전력(112b)으로부터의 출력 AC 전력(195b)을 생성할 때, 슬래이브로 이행한다.

또한, 전력 변환기 구성(200)은 유저 간섭 없이 슬래이브 전력 변환기(100a-n)를 마스터로 자동으로 이행할 수 있다. 상기된 바와 같이, 전력 변환기(100a-n)는, 전력 변환기(100a-n)가 입력 AC 전력을 수신할 때, 전력 변환기 구성(200)의 슬래이브로서 지정될 수 있다. 그런데, 슬래이브 전력 변환기(100a-n)는, 슬래이브 전력 변환기(100a-n)가 슬래이브 전력 변환기(100a-n)로 들어오는 입력 AC 전력을 더 이상 감지하지 않을 때, 마스터로 자동으로 이행할 수 있다. 이 지점에서, 전력 변환기(100a-n)는 그 자체의 이전에 저장된 DC 전력으로부터 그 자체의 출력 AC 전력을 내부적으로 생성하는 것을 자동으로 시작할 수 있다. 전력 변환기(100a-n)는 전력 변환기(100a-n)에 의해 이전에 수신된 입력 전력의 전력 시그널 특성을 저장할 수도 있다. 전력 변환기(100a-n)는, 출력 AC 전력을 입력 AC 전력에 병렬화하도록 저장된 전력 시그널 특성에 기반해서, 전력 변환기(100a-n)에 의해 더 이상 수신되지 않는 입력 AC 전력으로, 그 자체의 출력 AC 전력을 자동으로 동기화할 수 있다. 전력 변환기(100a-b)는, 전력 변환기(100a-b)가 그 자체의 이전에 저장된 DC 전력으로부터 그 자체의 출력 AC 전력을 내부적으로 생성하기 시작할 때, 더 이상 슬래이브가 아니고 마스터로 이행한다.

마스터-슬래이브 관계가 각각의 마스터 전력 변환기(100a-n) 사이에서 수립된 후, 마스터 전력 변환기 구성(200)의 병렬화된 출력 AC 전력은 마스터 전력 변환기(100a) 및 각각의 슬래이브 전력 변환기(100b-n)에 의해 유지될 수 있다. 마스터 전력 변환기(100a)가 병렬화된 출력 AC 전력의 전압을 유지하는 한편, 슬래이브 전력 변환기(100b-n)가 기준 전압에서 병렬화된 출력 AC 전력의 전압을 유지하기 위해서 전류를 제공할 수 있다.

그런데, 병렬화된 출력 AC 전력의 전압은, 개인이 헤어드라이어와 같은 전력 공급을 요청하는 외부 전자 장치가 전력 변환기(100a-n)에 대한 출력들 중 적어도 하나에 결합될 때, 감소할 수 있다. 각각의 슬래이브 전력 변환기(100b-n)가 병렬화된 출력 AC 전력의 전류를 증가시킬 수 있으므로, 마스터 전력 변환기(100a)에 의해 유지되는 병렬화된 출력 AC 전력의 전압은 병렬화된 출력 AC 전력을 생성하는데 충분한 기준 전압으로 되돌려 증가된다. 병렬화된 출력 AC 전력의 기준 전압은 외부 저장 장치에 전력을 공급하는데 충분한 병렬화된 출력 AC 전력을 생성하도록 유지되는 전압 레벨이다. 기준 전압은 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 병렬화된 출력 AC 전력을 유지하는데 충분한 소정의 전압으로 특정될 수 있다.

각각의 슬래이브 전력 변환기(100b-n)는 기준 전압에서 병렬화된 출력 AC 전력의 전압을 유지하는데 충분한 전류를 계속 생성할 수 있으므로, 외부 전자 장치가 병렬화된 출력 AC 전력에 의해 전력 공급된다. 그런데, 결국 각각의 슬래이브 전력 변환기(100b-n)는, 각각의 슬래이브 전력 변환기(100b-n)가 병렬화된 출력 AC 전력의 전압을 생성하는데 충분한 기준 전압에서 병렬화된 출력 AC 전력의 전압을 유지하는데 충분한 전류를 더 이상 갖지 않는 지점에서 고갈된 그들의 DC 소스들을 가질 수 있다. 이 지점에서, 마스터 전력 변환기(100a)는 병렬화된 출력 AC 전력을 생성하는데 충분한 기준 전압에서 병렬화된 출력 AC 전력의 전압을 유지하기 위해서 전류를 제공하기 시작할 수 있다.

전력 변환기 구성(200)은, 슬래이브 전력 변환기(100a-n)가 더 이상 기능하지 않을 때임에도, 출력 AC 전력을 계속 생성할 수 있다. 기능 장애 슬래이브 전력 변환기(100a-n)가 마스터 전력 변환기(100a-n)에 의해 생성된 출력 AC 전력을 통해서 각각의 다른 슬래이브 전력 변환기(100a-n)로 계속 통과할 수 있다. 예를 들어, 마스터 전력 변환기(100a)는 마스터로서 행동하고, 전력 변환기(100b-n)는 슬래이브로서 행동한다. 슬래이브 전력 변환기(100b)가 실패하고 더 이상 기능하지 않으면, 기능 장애 슬래이브 전력 변환기(100b)는 마스터 전력 변환기(100a)에 의해 생성된 출력 AC 전력(195a)을 기능적 슬래이브 전력 변환기(100n)로 계속 통과시키므로, 기능적 슬래이브 전력 변환기 전력 변환기(100n)는 출력 AC 전력(195a)으로부터 출력 AC 전력(195n)을 계속 생성한다.

예시의 오토 -동기화 분리된 입구 전력 변환기

도 3은 본 발명 개시 내용의 예시의 실시형태에 따른 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(200)에서 사용될 수 있는 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(300)의 블록도이다. 도 3이 전력 변환기(300)의 블록도를 묘사하지만, 본 기술 분야의 당업자는 도 3이 또한 도 2에 묘사된 전력 변환기 구성(200)에서 사용된 복수의 전력 변환기(100a-n)의 기능성 및 또한 도 1에 묘사된 전력 변환기(100)의 기능성을 묘사하는 블록도인 것을 인식할 것이다. 전력 변환기(300)는, 전력 시그널 센서(340)가 수신된 입력 AC 전력(315)을 더 이상 감지하지 않을 때, DC 소스(320)에 의해 제공된 DC 전력(355)에 기반해서, 출력 AC 전력(195)을 내부적으로 생성하는 것으로 자동으로 이행할 수 있다. 또한, 전력 변환기(300)는, 전력 시그널 센서(340)가 수신된 입력 AC 전력(315)을 더 이상 감지하지 않을 때, 마스터로서 동작하도록 자동으로 이행할 수 있다. 또한, 전력 변환기(300)는, 전력 시그널 센서(340)가 수신된 입력 AC 전력(315)을 감지하기 시작할 때, 슬래이브로서 동작하도록 자동으로 이행할 수 있다.

전력 변환기(300)는, DC 소스(320), AC 입구 리셉터클(330), 전력 시그널 센서(340), 전력 시그널 동기화기(350), 제어기(360), DC 대 AC 변환기(370), 전력 시그널 동기화기(380), 및 AC 출구 리셉터클(390)을 사용해서 구현될 수 있다. 이들 각각은 전력 변환기(300)용의 하우징으로 둘러싸인다. 전력 변환기(300)는 많은 유사한 형태들을 전력 변환기(100) 및 복수의 전력 변환기(100a-n)와 공유하므로; 전력 변환기(300)와 전력 변환기(100) 및 복수의 전력 변환기(100a-n) 사이의 차이점만 더 상세히 논의된다.

DC 소스(320)는 DC 전력(355)을 수신 및 저장한다. DC 소스(320)는, DC 전력(355)을 제공하도록 요청될 때까지, DC 전력(355)을 저장한다. DC 소스(320)에 의해 제공된 DC 전력(355)은 저-전압이지만 고 에너지 DC 전력을 포함할 수 있다. DC 소스(320)는 하나 이상의 리튬 이온 인산염(LiFePO₄) 및/또는 하나 이상의 연산(lead acid) 셀들을 포함할 수 있다. 그런데, 이 예는 제한하는 것이 아니고, 관련 기술 분야의 당업자들은 본 발명 개시 내용의 범위 및 정신으로부터 벗어남이 없이 소정의 다른 DC 소스 및/또는 다른 배터리 화학적 성질들을 사용하는 DC 소스(320)를 구현할 수 있다. DC 소스(320)의 하나 이상의 셀들은 전기 화학(electromechanical) 반응을 통해서 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환한다. DC 소스(320)는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 전력 변환기(300)에 대해서 내부 및/또는 외부가 될 수 있다.

상기된 바와 같이, 전력 변환기(300)는 유저 간섭 없이 마스터 및/또는 슬래이브 지정들 사이를 자동으로 이행할 수 있다. 전력 변환기(300)는, AC 입구 리셉터클(330)이 외부 입력 AC 전력(112)을 수신할 때, 슬래이브로서 동작될 수 있다. 입력 AC 전력(112)은 전력 소스에 의해 생성된 AC 전력이 될 수 있다. AC 입구 리셉터클(330)은, AC 입구 리셉터클(330)이 전력 소스에 결합할 때, 입력 AC 전력(112)을 수신할 수 있다. 입력 AC 전력(112)은 또한, AC 입구 리셉터클(330)이 제2전력 변환기에 결합될 때, 제2전력 변환기에 의해 생성된 AC 전력이 될 수 있다. 입력 AC 전력(112)은 또한 AC 전력 생성기, AC 전력 인버터, 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 전력 변환기(300)로부터 독립적인 소정의 다른 타입의 AC 전력 소스에 의해 생성된 AC 전력이 될 수 있다.

AC 입구 리셉터클(330)은 메일(male) 구성 또는 피메일(female) 구성을 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, AC 입구 리셉터클(330)은 메일 구성을 포함할 수 있으므로, 개인이 실수해서 외부 전자 장치에 전력을 공급할 목적으로 외부 전자 장치를 AC 입구 리셉터클 내에 플러그할 수 없다. 전형적으로, 외부 전자 장치들은 메일 구성의 플러그들을 포함한다. AC 입구 리셉터클(330)은 퓨즈(fuse) 보호될 수 있다. AC 입구 리셉터클(330)은 미국, 유럽, 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 소정의 다른 전력 포맷으로 입력 AC 전력(112)을 수신하도록 구성될 수 있다. AC 입구 리셉터클(330)은 에디슨 플러그(Edison plug), 소정의 다수의 IEC(International Electrotechnical Commission) 플러그들 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 소정의 다른 타입의 플러그를 포함할 수 있다.

AC 입구 리셉터클(330)은 수신된 입력 AC 전력(315)을 전력 시그널 센서(340)에 제공할 수 있다. 전력 시그널 센서(340)는, AC 입구 리셉터클(330)로부터 수신된 수신된 입력 AC 전력(315)에 기반해서, 전력 변환기(300)가 AC 입구 리셉터클(330)을 통해서 입력 AC 전력(112)을 수신하는 것을 감지할 수 있다. 전력 시그널 센서(340)가 수신된 입력 AC 전력(315)을 감지한 후, 전력 시그널 센서(340)는 들어오는 AC 전력 시그널(325)을 생성한다. 들어오는 AC 전력 시그널(325)은, 전력 변환기(300)가 AC 입구 리셉터클(330)을 통해서 수신하는 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성에 관한 정보를 제공한다. 들어오는 AC 전력 시그널(325)은, 이에 제한되지 않지만, 주파수, 위상, 진폭, 전류, 전압 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 전력 시그널의 소정의 다른 특성을 포함하는 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성에 관한 정보를 제공할 수 있다.

전력 시그널 센서(340)는 들어오는 AC 전력 시그널(325)을 전력 시그널 동기화기(350)에 제공한다. 전력 시그널 동기화기(350)는 들어오는 AC 전력 시그널(325)에 의해 제공된 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성을 결정한다. 예를 들어, 전력 시그널 동기화기(350)는 입력 AC 전력(112)의 주파수, 위상, 진폭, 전압 및/또는 전류를 결정한다. 전력 시그널 동기화기(350)는 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성을 제어기(360)에 제공하는 동기화된 입력 전력 시그널(335)을 생성한다. 일 실시형태에 있어서, 전력 시그널 동기화기(350)는 들어오는 AC 전력 시그널(325)의 전압을 모니터링함으로써 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성을 결정한다.

또한, 전력 시그널 동기화기(350)는, DC 대 AC 변환기(370)에 의해 생성된 변환된 AC 전력(367)을 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성과 동기화시킨다. 전력 시그널 동기화기(350)는, 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성이 변환된 AC 전력(367)의 전력 시그널 특성의 문턱 내인지를 결정한다. 전력 시그널 동기화기(350)는, 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성이 변환된 AC 전력(367)의 전력 시그널 특성의 문턱 내일 때, 입력 AC 전력(112)을 변환된 AC 전력(367)으로 동기화시킨다. 전력 시그널 동기화기(350)는, 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성이 변환된 AC 전력(367)의 전력 시그널 특성의 문턱 외측 일 때, 입력 AC 전력(112)을 변환된 AC 전력(367)으로 동기화하는 것을 억제한다.

예를 들어, 전력 시그널 동기화기(350)는, 입력 AC 전력(112) 내에 포함된 정현파 파형의 주파수 및 전압이 변환된 AC 전력(367) 내에 포함된 정현파 파형의 주파수 및 전압으로부터 10%의 문턱 내인지를 결정한다. 전력 시그널 동기화기(350)는, 입력 AC 전력(112)의 주파수 및 전압이 변환된 AC 전력(367)의 주파수 및 전압으로부터 10%의 문턱 내일 때, 입력 AC 전력(112)을 변환된 AC 전력(367)으로 동기화시킨다. 전력 시그널 동기화기(350)는, 입력 AC 전력(112)의 주파수 및 전압이 변환된 AC 전력(367)의 주파수 및 전압으로부터 10%의 문턱 외측 일 때, 입력 AC 전력(112)을 변환된 AC 전력(367)으로 동기화하는 것을 억제한다.

출력 AC 전력(195)은, 변환된 AC 전력(367)이 입력 AC 전력(112)으로 동기화될 때, 변환된 AC 전력(367)과 병렬인 입력 AC 전력(112)을 포함한다. 예를 들어, 전력 시그널 동기화기(350)는, 입력 AC 전력(112)의 주파수 및 전압으로부터 10%의 문턱 내에서 동작하도록 변환된 AC 전력(367)을 동기화시킨다. 일 실시형태에 있어서, 입력 AC 전력(112)은 실질적으로 순수한 정현파의 파형을 구현한다. 실질적으로 순수한 정현파의 파형은, 사각형의 에지(squared off edge)들을 포함하는 디지털 오디오 파형보다 실질적으로 매끄러운 및 만곡된 아날로그 오디오 파형을 나타낼 수 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 전력 시그널 동기화기(350)는 입력 AC 전력(112)에 의해 구현된 순수한 정현파 파형의 문턱 내가 되도록 변환된 AC 전력(367)을 동기화시킨다. 전력 시그널 동기화기(350)가 변환된 AC 전력(367)을 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성으로 동기화시킨 후, 전력 시그널 동기화기(350)는 동기화된 입력 전력 시그널(335)을 통해서 제어기(360)에 동기화를 통보한다.

제어기(360)는 동기화된 입력 전력 시그널(335)을 수신한다. 제어기(360)는 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성을 결정한 후, 전력 시그널 특성을 제어기(360) 내에 포함된 메모리 내에 저장한다. 예를 들어, 제어기(360)는 입력 AC 전력(112)의 주파수, 위상, 진폭, 전압 및/또는 전류를 저장한다. 동기화된 입력 전력 시그널(335)을 수신한 후, 제어기(360)는 입력 AC 전력(112)이 AC 입구 리셉터클(330)에 결합되는 것을 인식하게 된다. AC 입구 리셉터클(330)에 결합된 입력 AC 전력(112)에 응답해서, 변환된 AC 전력(367)이 이제 입력 AC 전력(112)과 동기화되기 때문에, 제어기(360)는 전력 변환기(300)를 위한 기준 클록의 생성을 스톱한다.

또한, AC 입구 리셉터클(330)에 결합된 입력 AC 전력(112)에 응답해서, 제어기(360)는 또한 DC 소스 시그널(345)을 생성한다. 제어기(360)는, DC 전력(355)을 DC 대 AC 인버터(370)에 더 이상 제공하지 않도록 DC 소스 시그널(345)을 통해서 DC 소스(320)에 명령한다. 또한, DC 전력(355)을 DC 대 AC 인버터(370)에 더 이상 제공하지 않게 하는 DC 소스(320)에 대한 제어기(360)에 의한 명령은, DC 전력(355)으로부터 생성된 출력 AC 전력(195)을 종료시킨다.

더욱이, AC 입구 리셉터클(330)에 결합된 입력 AC 전력(112)에 응답해서, 제어기(360)는 전력 시그널 동기화기(350)가 변환된 AC 전력(367)을 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성에 동기화한 것을 확인한다. 전력 시그널 동기화기(350)가 변환된 AC 전력(367)을 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성에 동기화한 것을 확인한 후, 제어기(360)는 변환된 AC 전력(367)과 함께 AC 입구 리셉터클(330)에 의해 수신되는 입력 AC 전력(112)을 AC 출구 리셉터클(390)에 병렬로 링크해서 병렬화된 AC 전력(395)을 생성한다. 그 다음, AC 출구 리셉터클(390)은, 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성의 문턱 내인 전력 시그널 특성을 갖는 변환된 AC 전력(367)과 병렬인 입력 AC 전력(112)을 포함하는 출력 AC 전력(195)을 출력한다. 예를 들어, 출력 AC 전력(195)의 주파수 및 전압은 입력 AC 전력(112)의 주파수 및 전압의 문턱 내가 될 것이다.

제어기(360)는, 입력 AC 전력(112)이 변환된 AC 전력(367)과 동기화하는데 실패할 때, 변환된 AC 전력(367)과 함께 AC 입구 리셉터클(330)에 의해 수신되는 입력 AC 전력(112)을 AC 출구 리셉터클(390)에 병렬로 링크해서 병렬화된 AC 전력(395)을 생성하는 것을 억제한다. 게다가, 변환된 AC 전력(367)이 AC 출구 리셉터클(390)에 간단히 제공되므로, 출력 AC 전력(195)이 변환된 AC 전력(367)을 포함하지만 변환된 AC 전력(367)과 병렬인 입력 AC 전력(112)을 포함하지 않는 AC 전력을 출력한다.

AC 출구 리셉터클(390)은 메일 구성 또는 피메일 구성을 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, AC 출구 리셉터클(390)은 피메일 구성을 포함할 수 있으므로, 개인이 외부 전자 장치에 전력을 공급할 목적으로 외부 전자 장치를 AC 출구 리셉터클(390) 내에 용이하게 플러그할 수 있다. 전형적으로, 외부 전자 장치들은 메일 구성으로 플러그들을 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, AC 출구 리셉터클(390)은 AC 입구 리셉터클(330)의 구성과 반대의 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, AC 입구 리셉터클(330)은 메일 구성을 포함하는 한편 AC 출구 리셉터클(390)은 피메일 구성을 포함할 수 있다.

AC 출구 리셉터클(390)은 퓨즈 보호될 수 있다. AC 출구 리셉터클(390)은 미국, 유럽, 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 소정의 다른 전력 포맷으로 출력 AC 전력(390)을 수신하도록 구성될 수 있다. AC 출구 리셉터클(390)는, 에디슨 플러그, 소정의 다수의 IEC(International Electrotechnical Commission) 플러그들 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 소정의 다른 타입의 플러그를 포함할 수 있다.

상기된 바와 같이, 전력 변환기(300)는 유저 간섭 없이 마스터 및/또는 슬래이브 지정들 사이를 자동으로 이행할 수 있다. 전력 변환기(300)는, AC 입력 전력 시그널(112)이 약화되고, AC 입구 리셉터클(330)에 의해 더 이상 수신되지 않을 때, 슬래이브로서 동작하는 것으로부터 마스터로서 동작하는 것으로 자동으로 이행할 수 있다. 제어기(360)는 외부 입력 AC 전력(112)에 관한 정보를 제공하는 동기화된 입력 전력 시그널(335)을 더 이상 수신하지 않는다. 이 지점에서, 제어기(360)는 DC 소스 시그널(345)을 생성해서, DC 소스(320)를 명령해서 DC 전력(355)을 생성하기 시작하게 한다. 제어기(360)는 전력 변환 시그널(365)을 생성해서, DC 대 AC 변환기(370)에 명령해서 DC 전력(355)을 변환된 AC 전력(367)으로 변환시킨다. 변환된 AC 전력(367)은 고-전압 출력 AC 전력이다. 일 실시형태에 있어서, DC 대 AC 변환기(370)는 DC 전력(355)을 변환된 AC 전력(367)으로 변환하는데 있어서 고주파수 변조를 사용할 수 있다.

그 다음, 제어기(360)는 동기화된 출력 전력 시그널(385)을 전력 시그널 동기화기(380)에 제공한다. 동기화된 출력 전력 시그널(385)은, 입력 전력 시그널(112)이 AC 입구 리셉터클(330)에 결합되었을 때, 외부 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성을 전력 시그널 동기화기(380)에 제공한다. 예를 들어, 동기화된 출력 전력 시그널(385)은 입력 전력 시그널(112)의 주파수, 위상, 진폭, 전압 및/또는 전류를 전력 시그널 동기화기(380)에 제공한다. 동기화된 출력 전력 시그널(385)은 또한 기준 클록을 전력 시그널 동기화기(380)에 제공한다.

그 다음, 전력 시그널 동기화기(380)는, 변환된 AC 전력(367)을 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성 및 동기화된 출력 전력 시그널(385)에 의해 제공된 기준 클록에 동기화시킴으로써, 동기화된 출력 AC 전력(375)을 생성한다. 일 실시형태에 있어서, 입력 AC 전력(112)은 실질적으로 순수한 정현파의 파형을 구현한다. 이러한 경우에 있어서, 전력 시그널 동기화기(380)는 입력 AC 전력(112)에 의해 구현된 순수한 정현파 파형의 문턱 내가 되게 변환된 AC 전력(367)을 동기화시킨다. 동기화된 출력 AC 전력(375)은 입력 AC 전력(112)의 전력 시그널 특성의 문턱 내인 전력 시그널 특성을 포함한다. 예를 들어, 동기화된 출력 AC 전력(357)은 입력 AC 전력(112)의 주파수 및 전압의 문턱 내인 주파수 및 전압을 포함한다. 그 다음, AC 출구 리셉터클(390)은 동기화된 출력 전력(375)에 기반해서 출력 AC 전력(195)을 생성한다. 따라서, 전력 변환기(300)는 다른 소스들로부터 입력 AC 전력(112)을 수신하지 않음에도 입력 AC 전력(112)과 실질적으로 유사한 출력 AC 전력(195)을 생성한다.

예시의 오토 -동기화 분리된 입구 전력 변환기

도 4는 본 발명 개시 내용의 예시의 실시형태에 따른 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(200)에서 사용될 수 있는 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(400)의 블록도이다. 도 4가 전력 변환기(400)의 블록도를 묘사하지만, 본 기술 분야의 당업자는 도 4가 또한 도 2에 묘사된 전력 변환기 구성(200)에서 사용된 복수의 전력 변환기(100a-n) 및 또한 도 1에 묘사된 전력 변환기(100)의 블록도를 묘사하는 것을 인식할 것이다. 또한, 본 기술 분야의 당업자는 전력 변환기(300)의 블록도에서 묘사된 형태들이 또한 전력 변환기(400) 내에 포함될 수 있지만 명확성을 위해 생략된 것으로 인식할 것이다.

전력 변환기(400)는 릴레이 구성에 기반해서 유저 간섭 없이 마스터로서 동작하는 것으로부터 및 슬래이브로서 동작하는 것으로 자동으로 이행할 수 있다. 릴레이 구성의 이행은 유저 간섭 없이 전력 변환기(400)를 마스터로서 동작하는 것과 슬래이브로서 동작하는 것 사이에서 자동으로 이행할 수 있다. 전력 변환기(400)는 DC 소스(320), AC 입구 리셉터클(330), 제어기(360), DC 대 AC 변환기(370), AC 출구 리셉터클(390), 제1릴레이(410) 및 제2릴레이(420)를 사용해서 구현될 수 있다. 이들 각각은 전력 변환기(400)용의 하우징으로 둘러싸인다. 전력 변환기(400)는, 전력 변환기(100), 복수의 전력 변환기(100a-n), 및 전력 변환기(300)와 많은 유사한 형태들을 공유하므로; 전력 변환기(400) 및 전력 변환기(100), 복수의 전력 변환기(100a-n), 및 전력 변환기(300) 사이의 차이점만 더 상세히 논의된다.

상기된 바와 같이, 전력 변환기(400)는, 입력 AC 전력(112)이 AC 입구 리셉터클(330)에 결합되는 것을 제어기(360)가 감지할 때, 슬래이브로서 동작한다. 그 다음, 제어기(360)는 출력 AC 전력(195)의 생성을 종료한다. 전력 변환기(400)는, 제어기(360)가 입력 AC 전력(112)이 AC 입구 리셉터클(330)에 결합되는 것을 더 이상 감지하지 않을 때, 마스터로서 동작한다. 그 다음, 제어기(360)는 DC 소스(320) 및 DC 대 AC 인버터(370)를 명령해서, 출력 AC 전력(195)의 생성을 시작하게 한다. 제1릴레이(410) 및 제2릴레이(420)를 포함하는 릴레이 구성은 표 1에서 제공된 로직들에 기반해서 전력 변환기(400)를 마스터와 슬래이브 모드 사이에서 이행시킨다. 제1릴레이(410) 및 제2릴레이(420)를 포함하는 릴레이 구성은, 이에 제한되지 않지만, MOSFET(metal-oxide-semiconductor field effect transistor), 트랜지스터, IGBT(insulated-gate bipolar transistor), 솔리드-스테이트 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 스프링 부하의 릴레이 스위치들 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 소정의 다른 릴레이 및/또는 릴레이들의 조합을 포함할 수 있다.

마스터 모드	릴레이 1 개방	릴레이 2 폐쇄
슬래이브 모드	릴레이 1 폐쇄	릴레이 2 폐쇄
유닛 전력 오프(바이패스됨)	릴레이 1 폐쇄	릴레이 2 개방

슬래이브 모드로부터 마스터 모드로 자동으로 이행할 때, 제어기(360)는 AC 입구 리셉터클(330)에 결합된 입력 AC 전력(112)을 더 이상 감지하지 않는다. 이 지점에서, 제어기(360)는 개방 상태(로직 0)로의 제1릴레이(410) 이행을 명령하는 제1릴레이 시그널(450)을 생성한다. 또한, 제어기(360)는 폐쇄 상태(로직 1)로 이행하도록 제2릴레이(420)에 명령하는 제2릴레이 시그널(460)을 생성한다. 또한, 제어기(360)는, DC 소스(320)에 명령해서, DC 전력(355)을 DC 대 AC 변환기(370)에 제공하기 시작해서 변환된 AC 전력(367)을 생성하게 하는 DC 소스 시그널(345)을 생성한다. 제2릴레이(420)가 폐쇄 위치(로직 1)에 있기 때문에, 변환된 AC 전력(367)은 제2릴레이(420)를 통해 AC 출구 리셉터클(390) 상으로 통과하므로, 전력 변환기(400)는 입력 AC 전력(112)보다 DC 전력(355)으로부터 생성된 출력 AC 전력(195)을 제공한다. 제1릴레이(410)의 개방 상태(로직 0)는, 전력 변환기(400)가 마스터로서 동작함에 따라 출력 AC 전력(195)을 생성할 때, 소정의 나머지 입력 AC 전력(112)이 AC 출력 리셉터클(390)로 통과하는 것을 방지한다. 결과적으로, AC 입구 리셉터클(330)은 AC 출구 리셉터클(390)로부터 분리될 수 있다.

제어기(360)가 AC 입구 리셉터클(330)에 결합된 입력 AC 전력(112)을 감지하면, 제어기(360)는 전력 변환 시그널(365)을 자동으로 생성해서, DC 대 AC 변환기(370)에 명령해서, 변환된 AC 전력(367)을 더 이상 제공하지 않게 하므로, 전력 변환기(400)는 출력 AC 전력(195)을 더 이상 생성하지 않게 된다. 또한, 제어기(360)는 제2릴레이 시그널(460)을 자동으로 생성해서, 제2릴레이(420)가 개방 상태(로직 0)로 이행하도록 명령한다. 또한, 제어기(360)는 제1릴레이 시그널(450)을 생성해서, 제1릴레이(410)가 폐쇄 상태(로직 1)로 이행하도록 명령한다. 제2릴레이(420)가 개방 상태(로직 0)로 이행 및 제1릴레이(410)가 폐쇄 상태(로직 1)로 이행한 후, AC 입구 리셉터클(330)에 결합된 소정의 입력 AC 전력(112)은 전력 변환기(400)를 통해 AC 출구 리셉터클(390)로 통과하므로, 전력 변환기(400)가 출력 AC 전력(195)을 생성한다.

그런데, 제어기(360)는, 제2릴레이(420)는 여전히 개방 상태(로직 0)이다. 제어기(360)는, 제어기(360)가 전력 변환기(400)를 AC 입구 리셉터클(330)에 결합된 입력 AC 전력(112)에 완전히 동기화시킬 때까지, 제2릴레이(420)에 명령해서 폐쇄 상태(로직 1)로 이행시키기지 않는다. 제어기(360)가 전력 변환기(400)를 입력 AC 전력(112)에 적합하게 동기화시킨 후, 제어기(360)는 제2릴레이 시그널(460)을 생성해서, 제2릴레이(420)에 명령해서 개방 상태(로직 0)로부터 폐쇄 상태(로직 1)로 이행시킨다. 제2릴레이(420)가 개방 상태(로직 0)로부터 폐쇄 상태(로직 1)로 이행한 후, 전력 변환기(400)는 입력 AC 전력(112)에 병렬인 변환된 AC 전력(367)을 포함하는 출력 AC 전력(195)을 생성한다.

또한, 전력 변환기(400)는 바이패스 모드로 동작한다. 바이패스 모드에서, 전력 변환기(400)는 파워 오프되고 더 이상 기능하지 않는다. 실시형태에 있어서, 제어기(360)는 제1릴레이 시그널(450)을 생성하고, 제1릴레이(410)에 명령해서, 폐쇄 상태(로직 1)로 이행시킨다. 또한, 제어기(360)는 제2릴레이 시그널(460)을 생성하고, 제2릴레이(420)에 명령해서, 개방 상태(로직 0)로 이행시킨다. 다른 실시형태에 있어서, 제1릴레이(410) 및 제2릴레이(420)는 스프링 부하의 릴레이 스위치이다. 전력 변환기(400)가 파워 오프될 때, 제1릴레이(410)의 전자기 코일은 더 이상 여자되지 않으므로, 스프링은 제1릴레이(410) 내의 콘택트를 업(up) 위치로 당긴다. 제1릴레이(410)의 폐쇄 및 제2릴레이(420)의 개방은, 전력 변환기(400)가, 입력 AC 전력(112)이 전력 변환기(400)를 통해 및 전력 변환기(400)에 데이지 체인된 제2전력 변환기 상에 및/또는 외부 입력 AC 전력(112)에 의해 전력이 공급되는 외부 전자 장치로 통과하는 통로가 되게 한다. 따라서, 기능 장애 전력 변환기(400)로부터의 라인 아래의 추가의 전력 변환기들 및/또는 외부 전자 장치들은, 외부 입력 AC 전력(112)의 동작을 계속 오프한다. 제1릴레이(410) 및 제2릴레이(420)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 그 소정의 결합으로 구현될 수 있다.

제2예시의 오토 -동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성

도 5는 본 발명 개시 내용의 예시의 실시형태에 따른 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(500)의 블록도이다. 도 5가 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(500)을 블록도를 묘사하지만, 본 기술 분야의 당업자는 도 5가 또한 도 2에 묘사된 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(200)에서 사용된 복수의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(100a-n) 및 또한 도 1에 묘사된 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(100)의 블록도를 묘사하는 것을 인식할 것이다. 본 기술 분야의 당업자는, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(300 및 400)의 블록도에서 묘사된 형태들이 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(530a 및 530b)들 내에 또한 포함될 수 있지만 명확성을 위해 생략된 것으로 또한 인식할 것이다.

전력 변환기 구성(500)은 마스터 전력 변환기(530a) 및 슬래이브 전력 변환기(530b)를 사용해서 구현될 수 있다. 마스터 전력 변환기(530a)는 마스터 AC 입구 리셉터클(330a), 마스터 AC 출구 리셉터클(390a), 마스터 제어기(360a), 및 마스터 DC 대 AC 변환기(370a)를 포함할 수 있다. 슬래이브 전력 변환기(530b)는 슬래이브 AC 입구 리셉터클(330b), 슬래이브 AC 출구 리셉터클(390b), 슬래이브 제어기(360b), 및 슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)를 포함한다. 마스터 전력 변환기(530a) 및 슬래이브 전력 변환기(530b)는 AC 버스(550)에 의해 함께 결합된다. 마스터 전력 변환기(530a) 및 슬래이브 전력 변환기(530b)는 전력 변환기(100), 복수의 전력 변환기(100a-n), 전력 변환기(300), 및 전력 변환기(400)와 많은 유사한 형태들을 공유하므로; 전력 변환기 구성(500)과 전력 변환기(100), 복수의 전력 변환기(100a-n), 전력 변환기(300), 및 전력 변환기(400) 사이의 차이점만이 더 상세히 논의된다.

논의의 목적을 위해서, 전력 변환기(530a)는 마스터로서 동작하고 전력 변환기(530b)는 슬래이브로서 동작한다. 그런데, 상기 상세히 논의된 바와 같이, 전력 변환기(530a 및 530b)들은 입력 AC 전력이 각각의 AC 입구 리셉터클 각각에 적용되는지에 의존해서 마스터 또는 슬래이브로서 동작할 수 있다. 마스터 전력 변환기(530a)는 일정한 전압을, 마스터 전력 변환기(530a)의 AC 입구 리셉터클(330a) 및 AC 출구 리셉터클(390a)을 슬래이브 전력 변환기(530b)의 AC 입구 리셉터클(330b) 및 AC 출구 리셉터클(390b)에 결합하는 AC 버스(550)에 적용해서, 전력 변환기 구성(500)에 의해 생성된 병렬화된 출력 AC 전력을 유지한다. 외부 전자 장치가 전력 변환기 구성(500)에 결합되는 것에 기인해서 AC 버스(550)의 전압이 기준 전압 아래로 감소할 때, 슬래이브 전력 변환기(530b)는 AC 버스(550)에 적용된 전류를 증가시킬 수 있다. 슬래이브 전력 변환기(530b)는 AC 버스(550)에 적용된 전류를 증가시킬 수 있으므로, AC 버스(550)의 전압이 기준 전압으로 되돌려 증가하므로, 병렬화된 출력 AC 전력이 외부 전자 장치에 충분히 전력을 공급하도록 유지된다.

마스터 전력 변환기(530a)가 슬래이브 전력 변환기(530b)와 동기화된 후, 외부 입력 AC 전력(112a)은 출력 AC 전력(195a) 및 출력 AC 전력(195b)과 병렬이 되어 병렬화된 출력 AC 전력을 생성한다. 외부 전자 장치를 마스터 AC 출구 리셉터클(390a)에 및/또는 슬래이브 AC 출구 리셉터클(390b)에 결합함으로써, 병렬화된 출력 AC 전력이 액세스될 수 있다. AC 버스(550)는, 마스터 AC 전력 제어기(360a) 및 슬래이브 제어기(360b)가 모니터하도록 하기 위해 병렬화된 출력 마스터에 대한 액세스 지점을 제공할 수 있다.

마스터 제어기(360a)는 마스터 전력 변환 시그널(365a)로 마스터 DC 대 AC 변환기(370a)를 초기에 명령해서, 일정한 마스터 전압(560a)을 AC 버스(550)에 제공해서, 병렬화된 출력 AC 전력을 특정 레벨에 유지시킨다. 특정 레벨은, 출력 AC 전력(195a) 및 출력 AC 전력(195b)과 병렬인 외부 입력 AC 전력(112a)으로 전력 변환기 구성(500)에 의해 생성될 수 있는 최대 출력 AC 전력이 될 수 있다. 그런데, 특정 레벨은, AC 버스(550)에 마스터 DC 대 AC 변환기(370a)에 의해 공급된 일정한 마스터 전압(560a)에 기반해서, 더 낮게 될 수 있다. 특정 레벨은 병렬화된 출력 AC 전력의 기준 전압과 연관될 수 있다. 상기된 바와 같이, 병렬화된 출력 AC 전력의 기준 전압은, 외부 저장 장치에 전력을 공급하는데 충분한 병렬화된 출력 AC 전력을 생성하도록 유지되는 전압 레벨이다.

외부 전자 장치가 마스터 AC 출구 리셉터클(390a) 및/또는 슬래이브 AC 출구 리셉터클(390b)에 결합된 후, 외부 전자 장치에 의해 AC 버스(550)에 적용된 부하에 기인해서, 병렬화된 출력 AC 전력은 일시적으로 감소할 수 있다. 슬래이브 제어기(360b)는 슬래이브 AC 버스 모니터링 시그널(570b)로 AC 버스(550)를 모니터해서, AC 버스(550)의 전압을 모니터해서, 전압이 AC 버스(550)의 기준 전압 아래로 감소했는지를 결정할 수 있는데, 이는 차례로 병렬화된 출력 AC 전력이 특정 레벨 아래로 감소한 것을 가리킨다. 그 다음, 외부 전자 장치가 마스터 AC 출구 리셉터클(390a) 및/또는 슬래이브 AC 출구 리셉터클(390b)에 결합된 후, AC 버스(550)의 전압이 감소하는 것을 슬래이브 제어기(360b)가 결정할 때, 슬래이브 제어기(360b)는 슬래이브 전력 변환 시그널(365b)로 슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)를 명령해서, AC 버스(550)에 제공된 슬래이브 전류(580b)를 증가시킨다. 슬래이브 전류(580b)는 AC 버스(550)의 전압을 기준 전압으로 되돌려 증가시키는데 충분한 레벨로 증가될 수 있다. AC 버스(550)의 전압을 기준 전압으로 되돌려 증가시키는 것은, 병렬화된 출력 AC 전력을 또한 증가시키므로, 시간의 최소 경과로 병렬화된 출력 AC 전력이 특정 레벨로 회복되게 한다. 병렬화된 출력 AC 전력을 특정 레벨에 유지하는 것은, 외부 전자 장치로의 전력 공급의 지연을 방지시킨다.

슬래이브 제어기(360b)는 슬래이브 AC 버스 모니터링 시그널(570b)로 AC 버스(550)의 전압을 계속 모니터해서, AC 버스(550)의 전압이 기준 전압 아래로 감소하지 않게 보장할 수 있다. 슬래이브 제어기(360b)는, AC 버스(550)의 전압에 기반해서, 슬래이브 전력 변환 시그널(365b)로 슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)를 계속 명령해서, 이에 따라 슬래이브 전류(580b)를 증가 또는 감소시켜서, 병렬화된 출력 AC 전력을 특정 레벨에 유지시킨다.

슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)는, 슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)가 기준 전압에서 AC 버스(550)의 전압을 유지시키는데 필요한 레벨에서 슬래이브 전류(580b)를 제공하는 능력을 더 이상 갖지 않을 때까지, 슬래이브 전류(580b)를 AC 버스(550)에 계속 제공할 수 있다. 예를 들어, 슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)가 기준 전압에서 AC 버스(550)의 전압을 유지하는데 충분한 레벨에서 슬래이브 전류(580b)를 더 이상 제공할 수 없는 지점에 슬래이브 전력 변환기(530b)의 DC 소스가 유출될 때까지, 슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)는 슬래이브 전류(580b)를 AC 버스(550)에 계속 제공할 수 있다.

또한, 마스터 제어기(360b)는 마스터 AC 버스 모니터링 시그널(570a)로 AC 버스(550)를 모니터한다. 마스터 제어기(360b)는, AC 버스(550)의 전압이 시간 주기 동안 기준 전압 아래로 감소하고 다시 기준 전압으로 증가하지 않은 때를 결정하도록, AC 버스(550)를 모니터한다. 이 지점에서, 마스터 제어기(360a)는, 슬래이브 DC 대 AC 변환기(370b)가 기준 전압에서 AC 버스(550)의 전압을 유지시키는데 충분한 레벨에서 슬래이브 전류(580b)를 더 이상 생성하지 않는 것을, 인식할 것이다. 그 다음, 마스터 제어기(360a)는 마스터 전력 변환 시그널(365a)로 마스터 DC 대 AC 변환기(370a)를 명령해서, AC 버스(550)의 전압을 기준 전압으로 되돌려 증가시키는데 충분한 레벨로 마스터 전류(580a)를 증가시키므로, 병렬화된 출력 AC 전력이 특정 레벨에 유지될 수 있다. 결과적으로, 슬래이브 전력 변환기(530b)의 DC 소스의 유출에도 불구하고, 외부 전자 장치로의 전력 공급의 지연이 최소화될 수 있다.

예시의 오토 -동기화 분리된 입구 전력 변환기

도 6은 본 발명 개시 내용의 예시의 실시형태에 따른 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(200)에서 사용될 수 있는 예시의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(600)의 블록도이다. 도 6이 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(600)를 블록도를 묘사하지만, 본 기술 분야의 당업자는, 도 6이 또한 도 2에 묘사된 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성(200)에서 사용된 복수의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(100a-n) 및 도 1에 묘사된 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(100)의 블록도를 묘사할 수 있는 것을 인식할 것이다. 또한, 본 기술 분야의 당업자는, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(300, 400, 530a, 및 530b)의 블록도에서 묘사된 형태들이, 명확성을 위해 생략되지만, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기(600) 내에 포함된 것을 인식할 것이다.

전력 변환기(600)는 배터리 충전 회로(610), 전류 증폭기(612), DC 소스(320), 배터리 발랜서(balancer) 보호 회로(620), 스텝 업 변압기(630), 위치 모듈(640), AC 전압 스텝 다운 변압기 DC 출력(650), 무선 데이터 송신기 및 수신기(660), 열 보호 모듈(670), 통합된 광 소스 모듈(680), AC 주파수 교정 및 필터 회로(690), 보호 회로(615), AC 입구 리셉터클(330), 제어기(360), DC 대 AC 변환기(370), 주파수, 진폭, 위상 검출 동기화기 및 주파수 멀티플렉싱 송수신기(625), 50 또는 60 Hertz(Hz) 순수 정현파 생성기(635), 냉각 팬(645), 보호 회로(665), AC 전력 결합 스위치(655) 및 AC 출구 리셉터클(390)을 사용해서 구현될 수 있다. 전력 변환기(600)는 전력 변환기(100), 복수의 전력 변환기(100a-n), 전력 변환기(300), 전력 변환기(400), 및 전력 변환기(530a 및 530b)들과 많은 유사한 형태들을 공유하므로; 전력 변환기(600)와, 전력 변환기(100), 복수의 전력 변환기(100a-n), 전력 변환기(300), 전력 변환기(400), 및 전력 변환기(530a 및 530b) 사이의 차이점만을 더 상세히 논의된다.

배터리 충전 회로(610)는 전력 변환기(600) 내에 포함된 DC 소스(320)의 충전을 제어 및/또는 조절하기 위해서 수동 및/또는 능동 회로만 아니라 통합된 회로들을 포함할 수 있다. 배터리 충전 회로(610)는 제어기(360)와 같은 컴퓨팅 장치와 양방향 통신할 수 있다. 또한, 제어기(360)는 배터리 충전 회로(610)를 제어할 수 있다. 전류 증폭기(612)는 전력 변환기의 출력 전류를 증가 및 DC 소스(320)의 충전을 보조할 수 있다.

배터리 발랜서 보호 회로(620)는 전력 변환기(600)의 하우징 내에 배치된다. 배터리 발랜서 보호 회로(620)는 제어기(360)에 의해 제어될 수 있는 수동 및/또는 능동 회로만 아니라 통합된 회로들을 포함할 수 있다. 배터리 발랜서 보호 회로(620)는, DC 소스(320) 내에 개별 셀들의 안전 방전 및 재충전을 보장하기 위해서 사용될 수 있다.

전력 변환기(600)는 위치 모듈(640)을 더 포함할 수 있다. 위치 모듈(640)은, 이에 제한되지 않지만, GPS(global positioning system), 콤파스(compass), 자이로스코프, 고도계, 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 소정의 다른 위치 센서 디지털 매체 파일과 같은 하나 이상의 위치 센서들을 더 포함할 수 있다. 위치 모듈(640)은 데이터를 제어기(360)에 송신하여, 무선 데이터 송신기 및 수신기(660)를 통해서 외부 퍼스널 컴퓨팅 장치에 송신하기 위해 사용될 수 있다.

AC 전압 스텝 다운 변압기(650)는 전력 변환기(600) 내에 포함된다. 스텝 다운 변압기(650)는 배터리 충전 회로(610)를 통해서 AC 입구 리셉터클(330)로부터 DC 소스(320)를 충전하기 위해 사용될 수 있다. 스텝 다운 변압기(650)는 철(iron), 스틸, 페라이트 또는 소정의 다른 재료들을 포함할 수 있고, DC 소스(320)를 충전하기 위한 전력 요구 조건들을 만족시키도록 특정한 양식으로 된다. 또한, 스텝 다운 변압기(650)는 필터링된 DC 출력을 갖는다.

상기 논의된 바와 같이, 전력 변환기(600)는 제어기(360)와 같은 컴퓨팅 장치를 포함한다. 제어기(360)는 전력 변환기(600)를 제어 및/또는 모니터하기 위해 사용될 수 있다. 제어기(360)는, 연관된 무선 데이터 송신기 및 수신기(660)를 통해서 또는 주파수 멀티플렉싱 송수신기(625)와 같은 하드웨어 접속을 통해서 무선으로 소프트웨어 및/또는 펌웨어 업데이트들을 수신할 수 있게 될 수 있고, 이에 기반한 단일 또는 다수의 프로세서가 될 수 있다. 제어기(360)는 중앙 제어, 원격 제어, 일반적인 모니터링, 및/또는 데이터 수집 목적을 위해 전력 변환기(600)의 소정의 부분에 접속될 수 있다. 무선 데이터 송신기 및 수신기(660)는 블루투스(Bluetooth), Wi-Fi, 셀룰러, 및/또는 본 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 될 소정의 다른 허용 가능한 무선 주파수 데이터 전달 및 수신 기술들을 사용할 수 있다. 송신기 및 수신기(660)는 전력 변환기(600)로부터 하나 이상의 외부 퍼스널 컴퓨팅 장치들로 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다.

전력 변환기(600)는 열 보호 모듈(670)을 포함한다. 열 보호 모듈(670)은 온도 모니터링의 목적을 위해서 전력 변환기(600)의 소정의 부분을 통해서 하나 이상의 위치 내에 위치된 하나 이상의 센서들을 포함한다. 열 보호 모듈(670)은 제어기(360)에 접속되고, 전력 변환기(600)로부터 외부 퍼스널 컴퓨팅 장치들에 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다.

나타낸 바와 같이, 전력 변환기(600)는 통합된 광 소스(680)를 포함할 수 있다. 통합된 광 소스(680)는 전력 변환기(600)의 하우징의 외부 표면 상에 또는 내측에 배치된 하나 이상의 통합된 광들을 포함할 수 있고, 광 소스로서 사용될 수 있다. 통합된 광들은 컬러, 강도, 컬러 온도 사이즈, 주파수, 및/또는 밝기를 변경할 수 있다. 통합된 광 소스(680)는 제어기(660)에 결합될 수 있다. 통합된 광 소스(680)는 전력 변환기(600)로부터 외부 퍼스널 컴퓨팅 장치들에 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다.

전력 변환기(600)는 그리드 주파수, 진폭, 전력 위상 검출 동기화기 및 주파수 멀티플렉싱 송수신기(625)를 더 포함하는데, 이는 다수의 AC 전력 소스들을 동기화할 수 있고, 데이터를 하나 이상의 전력 변환기(600)들 사이에서 표준 AC 전력 라인을 통해 전송할 수 있다.

전력 변환기(600)는 50 Hz 또는 60 Hz 순수 정현파 생성기(635)와 같은 순수 정현파 생성기(635)와 같은 주파수 생성기를 더 포함한다. 주파수 생성기는 특정한 참조 주파수에서 시그널을 출력하도록 구성된 다른 타입의 생성기들이 될 수 있다. 정현파 생성기(635)는 정현파 기준을 DC 대 AC 변환기(370)에 제공할 수 있다. 정현파 생성기(635)는 제어기(360)만 아니라 그리드 주파수, 진폭, 전력 위상 검출 동기화기 및 주파수 멀티플렉싱 송수신기(625)에 결합될 수 있다. 더욱이, 정현파 생성기(635)는 아날로그 및/또는 디지털 회로를 포함할 수 있다.

전력 변환기(600)는 전력 변환기(600)의 하우징 내에 배치된 냉각 팬(645)을 더 포함할 수 있다. 냉각 팬(645)은, 하나 이상의 컴포넌트들이 배치된 전력 변환기(600)의 하우징에 의해 적어도 부분적으로 형성된 내부를 최상으로 통기시키는 방식으로 배열된 하나 이상의 냉각 팬들을 포함할 수 있다. 냉각 팬(645)은 열 보호 모듈(670) 및/또는 제어기(360)에 결합될 수 있다.

더욱이, 전력 변환기(600)는 AC 주파수 교정 및 필터 회로(690)를 포함한다. 주파수 교정 및 필터 회로(690)는 50 Hz 또는 60 Hz 순수 정현파 생성기(635)를 통해서 제어기(360)에 의해 제어될 수 있다. 더욱이, 주파수 교정 및 필터 회로(590)는 AC 전력을 스텝 업(up) 변압기(630)로부터 수신할 수 있고, 교정된 및 필터링된 AC 전력을 전력 변환기(600)의 보호 회로(615)에 출력할 수 있다. 보호 회로(615)는 서지 및 퓨즈 보호를 제공하고, 제어기(360)에 의해 제어 및 모니터링될 수 있다.

더욱이, 전력 변환기(600) AC 결합 스위치(655)는, 전력 변환기(600)에 의해 생성된 AC 그리드 등가물 전력으로, AC 입구 리셉터클(330)로부터의 AC 전력에 결합되도록 구성되어, AC 입구 리셉터클(330) 및 전력 변환기(600)로부터 동기화된 AC 전력이 AC 출구 리셉터클(390)로부터의 출력에 대해서 함께 결합되도록 한다. AC 결합 스위치(655)는 그리드 주파수, 진폭, 전력 위상 검출 동기화기 및 주파수 멀티플렉싱 송수신기(625)와 관련해서 제어기(360)에 의해 제어될 수 있다.

결론

요약서 부분이 아닌 상세한 설명 부분이 청구항들을 해석하기 위해서 사용된 것으로 이해된다. 요약서 부분은 모든 예시의 실시형태가 아닌 하나 이상의 본 발명 개시 내용을 설명할 수 있고, 따라서 본 발명 개시 내용 및 첨부된 청구항들을 소정의 방식으로 제한하는 의도는 없다.

본 발명 개시 내용이 그 특정된 기능 및 관계의 구현을 묘사하는 상기된 기능적으로 만들어진 블록의 도움으로 기술되었다. 이들 기능적으로 만들 블록들의 경계는 용이한 설명을 위해서 여기서 임의로 규정되었다. 그 특정된 기능 및 관계가 적절히 수행되는 한, 대안적인 경계가 규정될 수 있다.

형태 및 상세에 있어서 다양한 변경이 본 발명 개시 내용의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 만들어질 수 있는 것은, 관련 기술 분야의 당업자들에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 본 발명 개시 내용은 소정의 상기된 예시의 실시형태들에 제한되지 않고, 다음의 청구항들 및 그들의 등가물에 따라서만 규정되어야 한다.

100 - 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기,
112 - 외부 입력 AC 전력,
195 - 출력 AC 전력.

Claims

오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서:
외부 입력 AC 전력이 AC 입구 리셉터클을 통해서 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 결합될 때, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 대해 병렬화된 출력 AC 전력을 자동으로 생성하도록 구성되는 제어기로서, 병렬화된 출력 AC 전력이 외부 입력 AC 전력 및 추가의 AC 전력으로 변환된 DC 소스에 의해 공급된 DC 전력의 조합이므로, 추가의 AC 전력이 외부 입력 AC 전력에 동기화 및 병렬로 결합되는, 제어기와;
병렬화된 출력 AC 전력을 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 외부인 시스템들에 제공하도록 구성된 AC 출구 리셉터클을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제1항에 있어서,
제어기는, 외부 입력 AC 전력이 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 더 이상 결합하지 않을 때, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 의해 생성된 병렬화된 출력 AC 전력을 출력 AC 전력으로 자동으로 이행하도록 더 구성되고,
출력 AC 전력이 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기의 DC 소스에 의해 공급된 DC 전력으로부터 변환되고, 외부 입력 AC 전력과 병렬이 아닌 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제2항에 있어서,
AC 출구 리셉터클는, 외부 입력 AC 전력이 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 더 이상 결합하지 않을 때, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 외부인 시스템들에 출력 AC 전력을 제공하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서:
DC 전력을 공급하도록 구성된 직류(DC) 소스와;
오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 외부인 AC 전력 소스로부터 생성된 외부 입력 AC 전력을 수신하도록 구성된 교류(AC) 입구 리셉터클과;
오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 외부인 시스템에 출력 AC 전력을 제공하도록 구성된 AC 출구 리셉터클과;
DC 대 AC 변환기를 포함하고, DC 대 AC 변환기는:
오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 슬래이브 모드에서 동작할 때, AC 출구 리셉터클에 병렬화된 출력 AC 전력을 생성하도록 구성되고, 병렬화된 출력 AC 전력이 외부 입력 AC 전력 및 외부 입력 AC 전력과 동기화된 및 병렬인 추가의 AC 전력으로 변환된 DC 소스에 의해 공급된 DC 전력으로부터 생성된 출력 AC 전력이며,
오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 마스터 모드에서 동작할 때, AC 출구 리셉터클에 출력 AC 전력을 생성하도록 구성되고, 출력 AC 전력이 DC 소스에 의해 공급된 DC 전력으로부터 변환된 추가의 AC 전력으로부터 생성되고, 외부 입력 AC 전력과 병렬이 아닌 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제4항에 있어서,
DC 대 AC 변환기 구성은:
DC 소스가 DC 대 AC 변환기에 DC 전력을 제공할 때, DC 소스에 의해 생성된 DC 전력을 추가의 AC 전력으로 변환하도록 구성된 DC 대 AC 변환기와;
AC 입구 리셉터클 및 AC 출구 리셉터클에 결합되고, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 마스터 모드에서 동작할 때, 개방 상태로 이행해서, 외부 입력 AC 전력이 AC 출력 리셉터클을 통과하는 것을 방지하도록 구성되므로, AC 입구 리셉터클이 AC 출구 리셉터클로부터 분리되게 하는 제1릴레이와;
DC 대 AC 변환기 및 AC 출구 리셉터클에 결합되고, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 마스터 모드에서 동작할 때, 폐쇄 상태로 이행하도록 구성되므로, DC 대 AC 변환기에 의해 제공된 추가의 AC 전력이 제2릴레이를 통해서 AC 출력 리셉터클로 통과하게 하는 제2릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제5항에 있어서,
제2릴레이는, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 마스터 모드로부터 슬래이브 모드로 이행할 때, 개방 상태로 이행하도록 구성되므로, 마스터 모드로부터 슬래이브 모드로의 이행 동안 DC 대 AC 변환기에 의해 제공된 추가의 AC 전력이 AC 출력 리셉터클을 통과하는 것이 방지되고;
제1릴레이는, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 마스터 모드로부터 슬래이브 모드로 이행할 때, 폐쇄 상태로 이행하도록 구성되므로, 외부 입력 AC 전력이 제1릴레이를 통해서 AC 출력 리셉터클로 통과하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제6항에 있어서,
DC 대 AC 변환기에 의해 생성된 추가의 AC 전력이, 마스터 모드로부터 슬래이브 모드로의 이행 동안, AC 출구 리셉터클로 통과하기 전에, DC 대 AC 변환기에 의해 생성된 추가의 AC 전력을 AC 입구 리셉터클에 결합된 외부 입력 AC 전력과 동기화하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제7항에 있어서,
제2릴레이는, 제어기가 추가의 AC 전력을 외부 입력 AC 전력에 동기화시킨 후, 폐쇄 상태로 이행하도록 더 구성되어, DC 대 AC 변환기에 의해 생성된 AC 전력이 AC 출구 리셉터클을 통과하고, AC 출구 리셉터클에 대해서 병렬화된 출력 AC 전력을 생성하므로, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 슬래이브 모드에서 동작하게 허용하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제8항에 있어서,
제2릴레이는, 제어기가 외부 입력 AC 전력을 추가의 AC 전력에 동기화하는데 실패할 때, 개방 상태를 유지하도록 더 구성되어, 추가의 AC 전력이 AC 출구 리셉터클을 통과해서, 외부 입력 AC 전력과 결합하게 하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
제9항에 있어서,
제1릴레이는, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 바이패스 모드에서 동작할 때, 폐쇄 상태로 이행하도록 구성되므로, 외부 입력 AC 전력이 제1릴레이를 통해서 AC 출구 리셉터클로 통과하고;
제2릴레이는, 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 바이패스 모드에서 동작할 때, 개방 상태로 이행하도록 구성되어, 소정의 나머지 변환된 추가의 AC 전력이 AC 출구 리셉터클을 통과하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기.
오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성으로서:
복수의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 내에 포함된 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서:
제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 결합된 제1외부 입력 AC 전력을 검출하는데 실패할 때, 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 대해서 제1출력 교류(AC) 전력을 자동으로 생성하고, 제1출력 AC 전력이 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기의 DC 전력으로부터 생성된 출력 AC 전력이고, 제1외부 입력 AC 전력과 병렬이 아니며,
제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 결합된 제1외부 입력 AC 전력을 검출하는데 실패할 때, 마스터 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서 행동하고, 마스터 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 복수의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 내에 포함된 슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 제1출력 AC 전력을 자동으로 제공하도록 구성된 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기와;
복수의 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 내에 포함된 제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서:
제2병렬화된 출력 AC 전력의 생성으로 자동으로 이행하고, 제2병렬화된 출력 AC 전력이 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 의해 생성된 제1출력 AC 전력과 병렬인 제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 의해 생성된 제2출력 AC 전력이고,
제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 의해 제공된 제1출력 AC 전력을 검출할 때, 슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서 행동하도록 구성된 제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제11항에 있어서,
제1출력 AC 전력이 제2출력 AC 전력과 동기화되는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제12항에 있어서,
제1출력 AC 전력과 연관된 복수의 전력 특성이 제2출력 AC 전력과 연관된 복수의 전력 특성에 실질적으로 등가인 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제13항에 있어서,
제1출력 AC 전력이 제2출력 AC 전력 내에 포함된 정현파의 문턱 내인 정현파를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제14항에 있어서,
제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가:
제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 결합된 제1외부 입력 AC 전력을 검출하고, 제1출력 AC 전력이 제1외부 입력 AC 전력과 동기화될 때, 제1병렬화된 출력 AC 전력을 생성하도록 자동으로 이행하도록 더 구성되고,
제1오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서 행동하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제15항에 있어서,
제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가:
제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 결합된 제1출력 AC 전력을 검출하는데 실패할 때, 2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 대한 제2출력 AC 전력을 자동으로 생성하도록 더 구성되고,
제2오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 마스터 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기로서 행동하는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제11항에 있어서,
마스터 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 일정한 전압을 AC 버스에 제공해서, 제2병렬화된 출력 AC 전력을 전력 레벨로 유지하도록 더 구성되고,
AC 버스가 마스터 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기를 슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기에 결합시키는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제17항에 있어서,
슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기는, AC 버스와 연관된 전압이 기준 전압 아래로 감소해서, 전압이 기준 전압과 실질적으로 등가로 되게 증가할 때, 슬래이브 전류의 증가를 AC 버스에 제공하도록 더 구성되고,
기준 전압은 제2병렬화된 출력 AC 전력을 전력 레벨에 유지하기 위해 제2병렬화된 출력 AC 전력과 연관된 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제18항에 있어서,
슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기는, 슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 기준 전압과 실질적으로 등가가 되게 AC 버스의 전압을 유지시키는데 충분한 전류 레벨에서 슬래이브 전류를 생성할 수 없을 때까지, 슬래이브 전류의 증가를 AC 버스에 제공하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.
제19항에 있어서,
마스터 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기는, 슬래이브 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기가 기준 전압과 실질적으로 등가가 되게 AC 버스의 전압을 유지시키는데 충분한 전류 레벨에서 슬래이브 전류를 생성할 수 없을 때, 마스터 전류의 증가를 AC 버스에 제공하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 오토-동기화 분리된 입구 전력 변환기 구성.