KR20180063941A - 충전 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

에너지 저장 장치를 충전하기 위한 충전 시스템 및 그 제어 방법이 개시된다. 상기 충전 시스템은, 외부의 교류 전압을 입력 받아 직류로 변환하여 출력하고 역률을 조정하는 역률 보정부; 상기 역률 보정부의 출력단 사이에 연결된 커패시터; 상기 역률 보정부로부터 출력단에 연결된 제1 입출력단과 상기 에너지 저장 장치에 연결된 제2 입출력단을 가지며, 상기 제1 입출력단과 상기 제2 입출력단 간의 양방향의 전압 변환을 수행하는 양방향 컨버터부; 및 상기 에너지 저장 장치의 충전이 개시되면, 상기 역률 보정부로 상기 교류 전압이 인가되기 이전에 상기 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 상기 커패시터를 충전시키도록 상기 양방향 컨버터부를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

충전 시스템 및 그 제어 방법{CHARGING SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREFOR}
본 발명은 충전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 탑재 충전기에 연결되는 외부의 교류 전압이 정격 이상인 경우 발생할 수 있는 차량 탑재 충전기의 구성 소자 소손 문제를 해결할 수 있으며, 역률 보정부 출력단의 커패시터 소손 방지를 위한 초기충전 저항을 생략할 수 있는 충전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
친환경 자동차는 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 연료전지 자동차 등이 있으며, 이 중 플러그인 하이브리드 자동차와 전기 자동차 사용자는 가정용 교류 전원을 사용하여 배터리를 충전할 수 있도록 차량 탑재형 완속충전기(On-Board Battery Charger)가 탑재되어 있다.
플러그인 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 차량 탑재형 완속충전기(OBC)는 일반적으로 차량 외부의 교류(AC) 전원에서 노이즈 제거를 위한 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터부, 역률 보정을 위한 PFC(Power Factor Correction)부, PFC부의 출력단 사이에 연결된 출력 커패시터 초기 충전을 위한 초기 충전 저항과 초기 충전 저항에 병렬로 연결된 릴레이, 에너지 저장을 위한 고전압 배터리 및 PFC부의 출력과 고전압 배터리 사이에 연결되어 전압 레벨을 변환하는 컨버터부를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 통상의 차량 탑재형 완속충전기는, 전술한 바와 같이 PFC부의 출력단에 연결된 출력 커패시터에 급격한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해서 초기 충전 저항 및 릴레이가 필수적으로 요구된다. 교류(AC) 전압이 완속충전기에 인가되면 먼저 초기충전 저항을 통해 PFC부의 출력단에 연결된 출력 커패시터를 충전되게 함으로써 급격한 전류의 흐름을 차단하고, 일정 이상의 전압이 인가된 상태 혹은 일정 시간 후 커패시터가 충분히 충전된 이후에 릴레이를 도통하여 충전 중 일 때 초기충전 저항으로 인한 손실을 줄이도록 충전 초기 제어가 이루어지는 것이 일반적이다.
이러한 종래의 차량 탑재형 완속충전기는 교류 전압을 인가하기 위한 저/고전압 커넥터 혼용 등으로 인해 교류 전압이 완속충전기의 정격 이상으로 인가되는 경우 완속충전기를 구성하는 각종 소자가 소손되어 충전이 불가능한 문제가 발생하게 된다. 또한, 초기충전을 위한 초기충전 저항이 반드시 요구되므로 완속충전기의 사이즈가 증가하게 되며 소자 추가에 따른 제작 원가 상승의 단점을 갖는다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2015-0137343 A KR 10-1567222 B
이에 본 발명은, 차량 탑재 충전기에 연결되는 외부의 교류 전압이 정격 이상인 경우 발생할 수 있는 차량 탑재 충전기의 구성 소자 소손 문제를 해결할 수 있으며, 역률 보정부 출력단의 커패시터 소손 방지를 위한 초기충전 저항을 생략할 수 있는 충전 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
에너지 저장 장치를 충전하기 위한 충전 시스템에 있어서,
외부의 교류 전압을 입력 받아 직류로 변환하여 출력하고 역률을 조정하는 역률 보정부;
상기 역률 보정부의 출력단 사이에 연결된 커패시터;
상기 역률 보정부로부터 출력단에 연결된 제1 입출력단과 상기 에너지 저장 장치에 연결된 제2 입출력단을 가지며, 상기 제1 입출력단과 상기 제2 입출력단 간의 양방향의 전압 변환을 수행하는 양방향 컨버터부; 및
상기 에너지 저장 장치의 충전이 개시되면, 상기 역률 보정부로 상기 교류 전압이 인가되기 이전에 상기 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 상기 커패시터를 충전시키도록 상기 양방향 컨버터부를 제어하는 컨트롤러;
를 포함하는 충전 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 교류 전압을 상기 역률 보정부로 인가/차단하는 릴레이를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 커패시터의 충전이 완료된 후 상기 교류 전압이 상기 역률 보정부에 인가되도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 커패시터의 전압과 상기 교류 전압의 최대값을 비교하여 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압보다 큰 경우 상기 교류 전압이 상기 역률 보정부에 인가되도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 커패시터 충전 시 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압의 최대값보다 크도록 상기 양방향 컨버터부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 교류 전압의 크기 및 주파수가 사전 설정된 정격에 부합하는지 판단할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
외부의 교류 전압을 입력 받아 직류로 변환하여 출력하고 역률을 조정하는 역률 보정부와, 상기 외부 교류 전압을 상기 역률 보정부로 인가/차단하는 릴레이와, 상기 역률 보정부의 출력단 사이에 연결된 커패시터와, 상기 역률 보정부로부터 출력단에 연결된 제1 입출력단과 에너지 저장 장치에 연결된 제2 입출력단을 가지며 상기 제1 입출력단과 상기 제2 입출력단 간의 양방향의 전압 변환을 수행하는 양방향 컨버터부를 포함하는 충전 시스템의 제어 방법에 있어서,
상기 에너지 저장 장치의 충전이 개시된 것으로 판단되면, 상기 릴레이를 개방 상태로 제어하고, 상기 양방향 컨버터부를 제어하여 상기 에너지 저장 장치의 전력을 상기 커패시터로 전달하여 상기 커패시터를 충전하는 단계; 및
상기 커패시터의 충전이 완료되면, 상기 릴레이를 단락 상태로 전환하고 상기 역률 보정부 및 상기 양방향 컨버터부를 제어하여 상기 교류 전압에 의한 전력을 상기 에너지 저장 장치로 제공하여 상기 에너지 저장 장치를 충전하는 단계;
를 포함하는 충전 시스템의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커패시터를 충전하는 단계는, 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압의 최대값보다 크도록 상기 양방향 컨버터부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 에너지 저장 장치를 충전하는 단계는, 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압의 최대값보다 큰 경우 상기 릴레이를 단락 상태로 전환할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 교류 전압의 크기 및 주파수가 사전 설정된 정격에 부합하는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 교류 전압의 크기 및 주파수가 사전 설정된 정격에 부합하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 커패시터를 충전하는 단계 또는 상기 에너지 저장 장치를 충전하는 단계를 중단하거나 실시되지 않도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 충전 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 충전 시스템의 역률 보정부로 외부에서 제공되는 교류 전압이 인가되기 이전에 충전 대상이 되는 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 역률 보정부 출력단 사이에 연결된 커패시터를 충전시킴으로써, 초기 충전 시 커패시터의 소손을 방지하기 위해 요구되었던 초기 충전 저항을 제거할 수 있다.
또한, 상기 충전 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 역률 보정부와 에너지 저장 장치 사이에 마련된 양방향 컨버터를 통해 커패시터의 전압을 충분히 높은 전압(즉, 외부에서 제공되는 교류 전압의 최대값보다 큰 전압)을 갖도록 함으로써, 교류 전압이 인가에 따른 과전류 돌입 시 커패시터가 소손되는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 상기 충전 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 외부의 교류 전원으로부터 에너지 저장 장치로 전력 흐름이 형성되기 이전에, 교류 전원의 정격 부합 여부를 판단함으로써 외부로부터 정격 이외의 전압이 인가됨에 따라 충전 시스템 내 소자 등이 소손되는 문제를 사전에 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템을 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 충전 시스템 및 그 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템을 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템은, 교류 전압(VAC)을 직류로 변환하여 에너지 저장 장치(100)에 공급함으로써 에너지 저장 장치(100)를 충전하기 위한 충전 시스템으로서, 역률 보정부(10), 커패시터(C), 양방향 컨버터부(20) 및 컨트롤러(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시형태에 다른 충전 시스템은 전기 자동차 또는 플러그인 하이브리드 자동차에 마련되는 차량 탑재형 충전기를 포함하는 충전 시스템일 수 있다.
에너지 저장 장치(100)는 2차 전지와 같이 전기 에너지를 저장할 수 있는 요소로서, 전기 자동차 또는 플러그인 하이브리드 자동차에서는 차량 구동용 모터에 전력을 공급하기 위해 마련되는 고전압 배터리(또는 메인 배터리, 주 배터리라고도 함)일 수 있다.
역률 보정부(10)는 외부의 충전설비나 가정의 상용 전원선으로부터 제공되는 교류 전압(VAC)을 직류로 변환하여 출력하되 전달되는 전력의 역률을 조정하는 요소이다. 도 1에는 역률 보정부(10)의 일 예로서 인덕터와 스위칭 소자(SW1) 및 다이오드로 구성되는 부스트 컨버터의 토폴로지를 적용한 경우를 도시하고 있으나, 당 기술 분야에서 알려진 다양한 토폴로지를 적용하여 이를 변경할 수 있다.
커패시터(C)는 직류 링크를 형성하기 위해 마련된 것으로 역률 보상부(10)의 출력단(O1) 사이에 션트 연결될 수 있다. 커패시터(C)는 충전에 의해 일정 전압의 직류 링크를 형성하게 되는데, 종래에는 초기 충전 시 교류 전압이 인가되는 역률 보정부(10)의 출력단의 전압, 전류에 의해 충전되었다. 그러나, 후술하는 것과 같이, 본 발명의 여러 실시형태에서 커패시터(C)는 초기 충전 시 에너지 저장 장치(100)의 전력에 의해 충전된다.
양방향 컨버터부(20)는 제1 입출력단(IO1)과 제2 입출력단(IO2)를 가지며, 제1 입출력단(IO1)은 역률 보정부(10)의 출력단(O1)에 연결되고 제2 입출력단(IO2)는 에너지 저장 장치(100) 측에 연결될 수 있다. 양방향 컨버터부(20)는 컨트롤러(30)의 제어에 의해 제1 입출력단(IO1)에 입력된 전압을 변환하여 제2 입출력단(IO2)로 출력하거나, 제2 입출력단(IO2)에 입력된 전압을 변환하여 제1 입출력단(IO1)으로 출력하는 양방향 동작이 가능하다.
도 1에는 양방향 컨버터의 일 예로서, PWM 제어에 의해 듀티 및 주기가 조정되어 온/오프 되는 복수의 스위칭 소자(SW2 내지 SW7)와 트랜스포머를 포함하는 절연형 양방향 컨버터가 도시되나, 본 발명은 이러한 양방향 컨버터의 특정 토폴로지에 의해 한정되지 않는다.
컨트롤러(30)는 에너지 저장 장치(100)를 충전하기 위한 전반적인 제어를 위해 마련된 요소로서, 역률 보정부(10)와 양방향 컨버터부(20)에 포함된 스위칭 소자(SW1 내지 SW9)의 온/오프를 제어하고, 초기충전 릴레이(R)나 전력 릴레이 어레이(PRA: Power Relay Array)에 포함된 릴레이의 온/오프 등을 제어할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시형태에서 컨트롤러(30)는 에너지 저장 장치(100)의 충전이 개시되면, 역률 보정부(10)로 교류 전압(VAC)이 인가되기 이전에 에너지 저장 장치(100)의 전력을 이용하여 커패시터(C)를 충전시키도록 양방향 컨버터부(20)를 제어한다.
본 발명의 일 실시형태는, 교류 전압(VAC)을 역률 보정부(10)로 인가/차단하는 릴레이(초기충전 릴레이)(R)를 더 포함할 수 있다.
한편, 도 1에서 참조부호 '40'은 교류(AC) 전원에서 노이즈 제거를 위한 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터부를 지시하는 것이고, 참조부호 '50'은 교류 전원을 정류하여 역률 보정부(10)로 제공하는 정류 회로부를 지시하며, 참조부호 '60'은 양방향 컨버터부(20)에서 에너지 저장 장치(100)로 전달되는 전력에서 노이즈를 제거하기 위한 LC 필터를 지시하고, 참조부호 '70'은 양방향 컨버터부(20)에서 에너지 저장 장치(100)로 전달되는 전원을 인가/차단하는 릴레이와 초기 충전시 과전류 인가를 차단하기 위한 저항이 구비된 전력 릴레이 어레이(Power Relay Array: PRA)을 지시한다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템의 동작은 후술하는 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템의 제어 방법에 대한 설명을 통해 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템의 제어 방법은, 컨트롤러(30)가 충전을 위한 일련의 과정이 개시되는지 판단하는 단계(S11)로부터 시작될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(30)는 외부의 교류 전원을 차량에 제공하기 위한 커넥터가 차량에 연결되었는 지의 여부를 확인하는 신호를 제공받아 충전 과정의 개시를 판단할 수 있다. 교류 전원을 차량에 제공하기 위한 커넥터는 사전 규정된 표준을 따르고 있으며(예를 들어, SAE(Society of Automotive Engineers) J1772 사양 등), 이러한 표준에 따르면 커넥터가 연결된 경우 컨트롤러(30)는 커넥터가 연결되었음을 확인할 수 있는 신호를 인식할 수 있게 된다.
이어, 컨트롤러(30)는 외부 교류 전압(VAC)을 역률 보정부(10)로 인가/차단하는 릴레이(R)를 개방 상태가 되도록 제어하여 교류 전압(VAC)이 역률 보정부(10)로 인가되는 것을 우선 차단한다(S12).
이어, 컨트롤러(30) 양방향 컨버터부(20)를 제어하여 에너지 저장 장치(100)에 저장된 전력을 변환하여 역률 보정부(10)의 출력단 사이에 연결된 커패시터(C)를 충전한다(S13). 예를 들어, 컨트롤러(30)는 파워 릴레이 어레이(70)의 릴레이를 온시켜 에너지 저장 장치(100)와 양방향 컨버터부(20)의 제2 입출력단(IO2)을 전기적으로 연결시키고, 양방향 컨버터부(20) 내의 스위칭 소자의 PWM 제어를 통해 양방향 컨버터부(20)의 제2 입출력단(IO2)의 전압을 변환하여 제1 입출력단(IO1)에 출력되게 함으로써 커패시터(C)를 충전할 수 있다.
단계(S13)에서 커패시터(C)에 인가되는 양방향 컨버터부(20)의 제2 입출력단(IO2)의 전압은 교류 전압(VAC)의 최대값보다 크도록 제어하는 것이 바람직하다. 이는 커패시터(C)의 전압이 충분히 큰 값이 되도록 함으로써 이후 교류 전원에 의해 에너지 저장 장치(100)로 전력 흐름이 발생하는 경우 교류 전원에 의한 커패시터(C) 소손을 방지하기 위함이다.
물론, 단계(S13)에서는 양방향 컨버터부(20)의 제1 입출력단(IO1)으로 출력되는 전류의 크기를 검출하여 검출된 전류의 크기가 설정된 전류 지령을 추종하도록 제어하는 전류 제어가 수행될 수 있다.
이어, 커패시터(C)의 충전이 완료되고(S14), 커패시터(C)의 전압이 외부에서 인가되는 교류 전압(VAC)의 최대값 보다 큰 상태임을 확인한 후(S15), 컨트롤러(30)는 릴레이(R)을 단락 상태가 되도록 제어하고 역률 보정부(10)의 스위칭 소자(SW1) 및 양방향 인버터(20)의 스위칭 소자(SW2 내지 SW9)을 제어하여 교류 전압(VAC)에 의한 전력이 역률 보정부(10), 양방향 컨버터부(20)를 거쳐 에너지 저장 장치(100)로 공급되게 함으로써 에너지 저장 장치(100)가 충전되게 할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시형태에 따른 충전 시스템의 제어 방법은, 교류 전압(VAC)의 크기 및 주파수가 사전 설정된 정격에 부합하는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 충전 시스템은 커넥터 연결이 이루어지는 단자에 전압 센서 등을 통해 커넥터 연결 시 커넥터로부터 인가되는 교류 전압(VAC)의 크기를 검출하고, 검출된 교류 전압(VAC)의 최대값 및/또는 주파수가 충전 시스템에서 설정된 정격에 부합하는지 판단할 수 있다.
이러한, 교류 전압(VAC)의 정격 부합 여부를 판단하는 과정은, 커패시터(C)를 충전하는 단계(S13) 이전 또는 동시 또는 이후에 수행될 수 있으며, 교류 전압(VAC)이 충전 시스템의 정격에 부합하지 않는다고 판단된 경우에는 그 이후의 충전 과정을 중단하고 오류발생을 통지하게 함으로써, 정격에 부합하지 않는 교류 전압(VAC)에 의해 충전 시스템을 구성하는 각종 요소나 소자들의 소손 발생을 사전에 차단할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 충전 시스템 및 그 제어 방법은, 충전 시스템의 역률 보정부로 외부에서 제공되는 교류 전압이 인가되기 이전에 충전 대상이 되는 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 역률 보정부 출력단 사이에 연결된 커패시터를 충전시키는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 초기 충전 시 커패시터의 소손을 방지하기 위해 요구되었던 초기 충전 저항을 제거할 수 있다. 또한, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 충전 시스템 및 그 제어 방법은, 역률 보정부와 에너지 저장 장치 사이에 마련된 양방향 컨버터를 통해 커패시터의 전압을 충분히 높은 전압(즉, 외부에서 제공되는 교류 전압의 최대값보다 큰 전압)을 갖도록 함으로써, 교류 전압이 인가에 따른 과전류 돌입 시 커패시터가 소손되는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 충전 시스템 및 그 제어 방법은, 외부의 교류 전원으로부터 에너지 저장 장치로 전력 흐름이 형성되기 이전에, 교류 전원의 정격 부합 여부를 판단함으로써 외부로부터 정격 이외의 전압이 인가됨에 따라 충전 시스템 내 소자 등이 소손되는 문제를 사전에 예방할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 역률 보상부 20: 양방향 컨버터부
30: 컨트롤러 C: 역률 보상부 출력단 커패시터
R: 초기충전 릴레이 100: 에너지 저장 장치(고전압 배터리)

Claims (11)

  1. 에너지 저장 장치를 충전하기 위한 충전 시스템에 있어서,
    외부의 교류 전압을 입력 받아 직류로 변환하여 출력하고 역률을 조정하는 역률 보정부;
    상기 역률 보정부의 출력단 사이에 연결된 커패시터;
    상기 역률 보정부로부터 출력단에 연결된 제1 입출력단과 상기 에너지 저장 장치에 연결된 제2 입출력단을 가지며, 상기 제1 입출력단과 상기 제2 입출력단 간의 양방향의 전압 변환을 수행하는 양방향 컨버터부; 및
    상기 에너지 저장 장치의 충전이 개시되면, 상기 역률 보정부로 상기 교류 전압이 인가되기 이전에 상기 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 상기 커패시터를 충전시키도록 상기 양방향 컨버터부를 제어하는 컨트롤러;
    를 포함하는 충전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 교류 전압을 상기 역률 보정부로 인가/차단하는 릴레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 커패시터의 충전이 완료된 후 상기 교류 전압이 상기 역률 보정부에 인가되도록 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 커패시터의 전압과 상기 교류 전압의 최대값을 비교하여 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압보다 큰 경우 상기 교류 전압이 상기 역률 보정부에 인가되도록 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 커패시터 충전 시 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압의 최대값보다 크도록 상기 양방향 컨버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 교류 전압의 크기 및 주파수가 사전 설정된 정격에 부합하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
  7. 외부의 교류 전압을 입력 받아 직류로 변환하여 출력하고 역률을 조정하는 역률 보정부와, 상기 외부 교류 전압을 상기 역률 보정부로 인가/차단하는 릴레이와, 상기 역률 보정부의 출력단 사이에 연결된 커패시터와, 상기 역률 보정부로부터 출력단에 연결된 제1 입출력단과 에너지 저장 장치에 연결된 제2 입출력단을 가지며 상기 제1 입출력단과 상기 제2 입출력단 간의 양방향의 전압 변환을 수행하는 양방향 컨버터부를 포함하는 충전 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치의 충전이 개시된 것으로 판단되면, 상기 릴레이를 개방 상태로 제어하고, 상기 양방향 컨버터부를 제어하여 상기 에너지 저장 장치의 전력을 상기 커패시터로 전달하여 상기 커패시터를 충전하는 단계; 및
    상기 커패시터의 충전이 완료되면, 상기 릴레이를 단락 상태로 전환하고 상기 역률 보정부 및 상기 양방향 컨버터부를 제어하여 상기 교류 전압에 의한 전력을 상기 에너지 저장 장치로 제공하여 상기 에너지 저장 장치를 충전하는 단계;
    를 포함하는 충전 시스템의 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 커패시터를 충전하는 단계는, 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압의 최대값보다 크도록 상기 양방향 컨버터부를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템의 제어 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치를 충전하는 단계는, 상기 커패시터의 전압이 상기 교류 전압의 최대값보다 큰 경우 상기 릴레이를 단락 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템의 제어 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 교류 전압의 크기 및 주파수가 사전 설정된 정격에 부합하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템의 제어 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 교류 전압의 크기 및 주파수가 사전 설정된 정격에 부합하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 커패시터를 충전하는 단계 또는 상기 에너지 저장 장치를 충전하는 단계를 중단하거나 실시되지 않도록 제어하는 단계를 더 포함하며, 상기 판단하는 단계에서, 것을 특징으로 하는 충전 시스템의 제어 방법.
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