KR20190089119A - 이중 출력포트 충전회로 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일종의 이중 출력포트 충전회로 및 제어 방법을 제공한다. 상기 이중 출력포트 충전회로는 1차 변환회로, 2차 제1 변환회로, 2차 제2 변환회로, 상기 3개 회로를 연결하는 변압기, 및 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 상기 2차 제2 변환회로의 출력 전압과 출력 전류를 샘플링 수신해서 기준값과의 비교 및 보상을 진행하고, 최종적으로 상기 1차 변환회로 중의 스위치 온오프 시간을 제어하는 것을 구현한다. 상기 제어기는 상기 1차 변환회로의 출력 전류를 샘플링 수신하며, 제로 검출을 거쳐 제로 크로싱 딜레이를 계산하고, 계속해서 상기 2차 제2 변환회로 중의 정류 스위치 온오프 시간을 제어한다. 본 발명은 하나의 제어기를 사용하여 두 개의 직류 출력포트의 전압을 유연하게 제어하고, 전압을 정확하게 조절할 수 있으며, 간섭 방지 능력이 강한 동시에, 구조가 간단하고 설정이 편리하며, 부피가이 작고, 원가가 낮으며, 중량이 가볍다는 장점을 구비한다.

Description

이중 출력포트 충전회로 및 그 제어 방법
본 발명은 전기자동차 충전기술 분야에 관한 것이며, 특히 일종의 이중 출력포트를 지닌 차량용 충전기 회로 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
에너지 절약, 탄소 배출 감소 및 대기오염 통제에 대한 요구사항에 따라, 신에너지 차량이 점차 시장에서 널리 보급되고 있으며, 그중 전기자동차는 신에너지 차량의 주력군이다. 전기자동차의 차량용 충전기는 전기자동차의 중요한 구성요소이며, 차량용 충전기는 보통 두 개의 출력포트를 가지고 있는데, 하나는 배터리 충전용이고, 다른 하나는 차량용 전기설비에 전원을 공급하는 데에 사용한다. 종래기술에서 상술한 두 개 포트의 전압/전류는 개별적으로 제어되기 때문에, 설치가 복잡하고 조절하기 불편한 단점을 가지고 있다.
따라서, 업계의 시급한 과제는, 하나의 제어기로 양단의 출력 전압을 편리하게 제어할 수 있는 충전회로 및 그 제어 방법을 개발하는 것이다.
본 발명의 목적은 종래기술의 상기 문제점을 해결하기 위해, 일종의 이중 출력포트 충전회로 및 그 제어 방법을 제공하는데에 있다.
상기 기술 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 기술방안은 다음과 같다. 일종의 이중 출력포트 충전회로를 설계하며, 상기 이중 출력포트 충전회로는 1차 변환회로, 2차 제1 변환회로, 2차 제2 변환회로, 및 상기 3개 회로를 연결하는 변압기를 포함한다. 여기에서, 상기 1차 변환회로는 제1 그룹 파워 스위치와 제2 그룹 파워 스위치를 구비하며, 상기 두 그룹의 파워 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이다. 상기 2차 제2 변환회로는 제1 정류 스위치와 제2 정류 스위치를 구비하며, 상기 두 개의 정류 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이고; 상기 이중 출력포트 충전회로는 2차 제1 변환회로 매개변수를 수집하는 2차 제1 전류 컬렉터와 2차 제1 전압 컬렉터, 및 2차 제2 변환회로 매개변수를 수집하는 2차 제2 전류 컬렉터와 2차 제2 전압 컬렉터, 그리고 1차 변환회로의 출력 전류를 수집하는 1차 전류 컬렉터, 상기 각 컬렉터와 상기 각 스위치를 연결하는 제어기를 더 포함한다. 상기 제어기는 수집한 2차 제1 변환회로의 출력 전류와 출력 전압을 기준값과 비교 및 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 이용해 변조파 순서를 배열하고, 정현 변조파와 음성 변조파를 생성하며, 정현 변조파 및 음성 변조파는 각각 두 그룹의 파워 스위치인 제1 그룹 파워 스위치와 제2 그룹 파워 스위치의 온오프를 제어한다. 상기 제어기는 정현 변조파에 따라 정방향 제로 크로싱 딜레이와 역방향 제로 크로싱 딜레이를 계산하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하여 상기 제1 정류 스위치의 온오프를 제어하고, 상기 음성 변조파에 상기 역방향 제로 크로싱 딜레이를 더하여 상기 제2 정류 스위치의 온오프를 제어한다.
상기 비교와 보상은 2차 제1 변환회로의 출력 전류와 제1 기준값의 차이값 연산을 진행해서 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하고, 얻은 보상값과 사전 설정된 전압 루프 프리셋을 연산 최소화해서 그 작은 값을 전압 루프 기준값으로 사용하며, 2차 제1 변환회로의 출력 전압을 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행해서 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하고, 얻은 보상값을 사용해 변조파 순서를 배열하며, 상기 정현 변조파와 음성 변조파를 생성한다.
상기 2차 제2 변환회로는 출력 스위치를 더 구비하며, 상기 제어기는 수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전압과 2차 제2 변환회로의 출력 전류를 기준값과 비교 및 보상을 진행하고, 얻은 보상값을 초퍼 딜레이 시간으로 사용하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하고 다시 초퍼 딜레이 시간을 더하여 상기 출력 스위치의 온오프를 제어하며, 상기 출력 스위치는 제1 정류 스위치와 동시에 턴오프 된다.
상기 제어기는 수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전압과 제2 기준값의 차이값 연산을 진행해서 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하며, 얻은 보상값과 사전 설정된 전류 루프 프리셋을 연산 최소화해서 그 작은 값을 전류 루프 기준값으로 사용한다. 수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전류를 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값이 초퍼 딜레이 시간이다.
상기 루프 보상은 2P2Z 파워 루프 보상 알고리즘을 사용한다.
상기 제어기는 수집한 1차 변환회로의 출력 전류로 1차 변환회로의 제로 크로싱 시간을 판단하고, 상기 변조파의 상승 엣지부터 제로 크로싱 시간까지에 따라 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이와 역방향 제로 크로싱 딜레이를 계산한다.
상기 제어기 내에는 대조도가 저장되고, 1차 변환회로의 출력 파워를 여러 레벨로 나누며, 각 레벨은 대조곡선을 그려서 상기 정현 변조파의 작동 주파수를 확정하고, 작동 주파수에 근거하여 해당되는 정방향 제로 크로싱 딜레이와 역방향 제로 크로싱 딜레이를 찾는다.
본 발명은 또 일종의 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법을 제공하며, 다음을 포함한다.
2차 제1 변환회로의 출력 전류와 출력 전압을 수집해서 기준값과 비교 및 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 이용해 변조파의 시간을 배열하고, 정현 변조파와 음성 변조파를 생성하며, 정현 변조파 및 음성 변조파는 각각 1차 변환회로 중의 두 그룹 파워 스위치인 제1 및 제2 그룹 파워 스위치의 온오프를 제어하고, 두 그룹 파워 스위치인 상기 제1 그룹 파워 스위치와 제2 그룹 파워 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이다.
정현 변조파에 근거해 정방향 제로 크로싱 딜레이와 역방향 제로 크로싱 딜레이를 계산하고, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하여 2차 제2 변환회로의 제1 정류 스위치의 온오프를 제어하며, 상기 음성 변조파에 상기 역방향 제로 크로싱 딜레이를 더하여 2차 제2 변환회로의 제2 정류 스위치의 온오프를 제어하고, 상기 제1 정류 스위치와 제2 정류 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이다.
상기 비교와 보상은 2차 제1 변환회로의 출력 전류와 제1 기준값의 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하며, 얻은 보상값과 사전 설정된 전압 루프 프리셋을 연산 최소화해서 그 작은 값을 전압 루프 기준값으로 사용한다. 2차 제1 변환회로의 출력 전압을 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하여 얻은 보상값을 사용해 변조파 순서를 배열하고, 상기 정현 변조파와 음성 변조파를 생성한다.
2차 제2 변환회로의 출력 전압과 2차 제2 변환회로의 출력 전류를 수집해서 기준값과 비교 및 보상을 진행하고, 얻은 보상값을 초퍼 딜레이 시간으로 사용하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하고 다시 초퍼 딜레이 시간을 더하여 상기 출력 스위치의 온오프를 제어하며, 상기 출력 스위치는 제1 정류 스위치와 동시에 꺼진다.
2차 제2 변환회로의 출력 전압을 수집해서 제2 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값을 사전 설정된 전류 루프 프리셋과 연산 최소화하고, 그 작은 값을 전류 루프 기준값으로 사용한다. 수집한 2차 제2 변환회로 출력 전류를 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값이 초퍼 딜레이 시간이다.
상기 루프 보상은 2P2Z 파워 루프 보상 알고리즘을 사용한다.
1차 변환회로의 출력 전류를 수집해서 1차 변환회로의 제로 크로싱 시간을 판단하고, 상기 변조파의 상승 엣지부터 제로 크로싱 시간까지에 따라 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이와 역방향 제로 크로싱 딜레이를 계산한다.
대조도를 그려 저장하고, 1차 변환회로의 출력 파워를 여러 레벨로 나누며, 각 레벨은 대조곡선을 그려서 상기 정현 변조파의 작동 주파수를 확정하고, 작동 주파수에 근거하여 해당되는 정방향 제로 크로싱 딜레이와 역방향 제로 크로싱 딜레이를 찾는다.
종래의 기술과 비교하여, 본 발명은 하나의 제어기를 사용해 두 개의 직류 출력포트의 전압을 유연하게 제어할 수 있고, 전압을 정확히 조절할 수 있으며, 간섭 방지 능력이 강한 동시에, 구조가 간단하고 설정하기 편리하며, 부피가 작고, 원가가 낮으며, 중량이 가볍다는 장점을 구비한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 하드웨어 회로도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 회로 원리도;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예의 변조파 순서도;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 시뮬레이션 후의 파형도;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예의 제로 크로싱 딜레이 대조도이다.
본 발명의 목적, 기술방안 및 장점을 더욱 명확하고 분명하게 하기 위해, 아래에서 도면 및 실시예를 결합시켜 본 발명에 대해 더 나아가 상세하게 설명한다. 물론 여기에서 설명하는 구체적인 실시예는 본 발명의 해석에만 사용되며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 공개된 일종의 이중 출력포트 충전회로는 1차 변환회로(1), 2차 제1 변환회로(2), 2차 제2 변환회로(3), 상기 3개 회로를 연결하는 변압기(4)(도면의 T1) 및 제어기(5)를 포함한다. 본 발명의 충전회로는 차량용 충전기로 사용할 수 있으며, 1차 변환회로는 전치 역률 보상(PFC Power Factor Correction) 변환회로에 연결되고, 2차 제1 변환회로는 차량용 배터리를 충전하며, 2차 제2 변환회로는 차량 내의 기타 전기장치에 전원을 공급한다. 여기에서, 1차 변환회로는 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4)와 제2 그룹 파워 스위치(Q2, Q3)를 구비하며, 상기 두 그룹의 파워 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이다. 2차 제2 변환회로는 제1 정류 스위치(Q10)와 제2 정류 스위치(Q9)를 구비하며, 상기 두 개의 정류 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이다. 2차 제1 변환회로는 2차 제1 변환회로의 출력 전류와 출력 전압을 수집하는 2차 제1 전류 컬렉터(7)와 2차 제1 전압 컬렉터(6), 2차 제2 변환회로의 출력 전류와 출력 전압을 수집하는 2차 제2 전류 컬렉터(9)와 2차 제2 전압 컬렉터(8), 1차 변환회로의 출력 전류를 수집하는 1차 전류 컬렉터(10)를 구비한다. 제어기(CONTROL)(5)는 각 컬렉터와 각 스위치와 연결된다. 도 1에서, Q5, Q6, Q7, Q8은 2차 제1 변환회로 중의 전환관이며, C1, L1은 1차 변환회로 중의 공진 캐패시터, 공진 인덕터이고, C2는 2차 제1 변환회로 중의 필터 캐패시터이며, L2, C3은 2차 제2 변환회로 중의 인덕터와 캐패시터이고, C4는 2차 제1 변환회로 중의 공진 캐패시터이며, T1은 변압기이다. 여기에서, W1는 1차 변환회로 권선이며, W2는 2차 제1 변환회로 권선이고, W3과 W4는 2차 제2 변환회로 권선이며, 도 1 중의 L1은 T1의 누설 인덕턴스이다. Vin은 1차 변환회로의 전압이다.
도 2의 바람직한 실시예의 회로 원리도를 참조하면, 상기 제어기는 수집하는 2차 제1 변환회로의 출력 전류 Io1과 출력 전압 Vo1을 기준값과 비교 및 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 이용해 변조파 순서를 배열하고, 정현 변조파와 음성 변조파를 생성한다. 정현 변조파 및 음성 변조파는 각각 두 개의 크룹 파워 스위치인 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4)와 제2 그룹 파워 스위치(Q2, Q3)의 온오프를 제어한다. 정현 변조파는 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4)의 온오프를 제어하고, 음성 변조파는 제2 그룹 파워 스위치(Q2, Q3)의 온오프를 제어한다. 도 3의 변조파 순서도를 참조하면, 두 개의 그룹 파워 스위치인 제1과 제2 그룹 파워 스위치는 턴온과 턴오프 동작이 서로 반대이다. 상기 제어기는 정현 변조파에 따라 정방향 제로 크로싱 딜레이와 역방향 제로 크로싱 딜레이 Toff_delay를 계산하고, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하여 상기 제1 정류 스위치(Q10)의 온오프를 제어하고, 상기 음성 변조파에 상기 역방향 제로 크로싱 딜레이를 더하여 상기 제2 정류 스위치(Q9)의 온오프를 제어한다. 도 3의 변조파 순서도를 참조하면, 제1과 제2 정류 스위치는 턴온과 턴오프 동작이 서로 반대이다.
바람직한 실시예 중에서, 상기 비교와 보상은 2차 제1 변환회로의 출력 전류 Io1을 제1 기준값 Iref1과 함께 차이값 연산을 진행하고(Iref1 빼기 Io1), 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 사전 설정된 전압 루프 프리셋 Vset1과 연산 최소화하고, 보상값과 전압 루프 프리셋 중에서 비교적 작은 것을 전압 루프 기준값 Vref1으로 사용한다. 2차 제1 변환회로의 출력 전압 Vo1을 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고（Iref1 - Io1）, 양자의 차이값을 얻어 루프 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 이용해 변조파 순서를 배열하고, 상기 정현 변조파와 음성 변조파를 생성한다.
바람직한 실시예 중에서, 상기 2차 제2 변환회로는 출력 스위치(Q11)를 더 구비한다. 상기 제어기는 수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전압(Vo2)과 2차 제2 변환회로 출력 전류 Io2를 기준값과 비교 및 보상을 진행하고, 얻은 보상값을 초퍼 딜레이 시간 T(P1)로 사용하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하고 다시 초퍼 딜레이 시간을 더해서 상기 출력 스위치(Q11)의 온오프를 제어하며, 상기 출력 스위치는 제1 정류 스위치(Q10)와 동시에 꺼진다.
바람직한 실시예 중에서, 상기 제어기가 수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전압 Vo2를 제2 기준값 Vref2와 함께 차이값 연산을 진행해서(Vref2-Vo2) 양자의 차이값을 얻은 후, 차이값에 대해 루프 보상을 진행하고, 얻은 보상값을 사전 설정된 전류 루프 프리셋 Iset2와 연산 최소화하며, 보상값과 전류 루프 프리셋 중에서 비교적 작은 것을 전류 루프 기준값 Iref2로 사용한다. 수집한 2차 제2 변환회로 출력 전류 Io2를 상기 전압 루프 기준값 Iref2와 함께 차이값 연산을 진행해서(Iref2-Io2) 양자의 차이값을 얻은 후, 차이값에 대해 루프 보상을 진행해 초퍼 딜레이 시간 T(PI)를 얻는다.
바람직한 실시예 중에서, 상기 루프 보상은 2P2Z 파워 루프 보상 알고리즘을 사용한다.
다른 실시예 중에서, 제로 크로싱 딜레이를 가져오는 방법은 두 가지가 있다. 첫번째 방법은 상기 제어기가 수집한 1차 변환회로의 출력 전류 Is로 1차 변환회로의 제로 크로싱 시간을 판단하고, 상기 변조파의 상승 엣지부터 제로 크로싱 시간까지에 따라 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이 Ton_dalay와 역방향 제로 크로싱 딜레이 Toff_delay를 계산하는 것이고, 두 번째 방법은 상기 제어기에 저장된 대조도(도 5 참조)가 1차 변환회로의 출력 파워를 여러 레벨로 나누고, 각 레벨에 대조 곡선을 그려서 상기 정현 변조파의 작동 주파수를 확정하며, 작동 주파수에 근거해 해당되는 정방향 제로 크로싱 딜레이 Ton_delay와 역방향 제로 크로싱 딜레이 Toff_delay를 찾는 것이다.
상기 제어 목적은 다음과 같다. 2차 제1 변환회로 측의 전압/전류를 제어하고, 2차 제2 변환회로 측의 전압/전류를 제어한다. 두 제어 대상의 조절은 각각 Q1-Q4의 턴오프 주파수와 초퍼 딜레이 시간T(P1)의 변경을 통해 구현된다. 여기에서, Q9과 Q10은 2차 제2 변환회로 측의 동기 정류이다. 그러나 초퍼 딜레이 시간 T(P1)는 Q9와 Q10의 변조파 순서와 연관되고, 초퍼 딜레이 시간이 Q10의 턴온 시간 내에 있어야 하며, Q9과 Q10의 변조파 순서가 또 Q1-Q4의 변조파 순서와 연관되고, Q10의 턴온 디세이블 시간은 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4)의 턴온 디세이블 시간보다 이전의 정방향 제로 크로싱 딜레이가 늦어야 한다. 상기 제어는 한 개의 제어기가 제어를 완료한다.
도 4의 시뮬레이션 후의 파형도를 참조하면, 여기에서, t0는 Q2，Q3 턴온 시간이고, t1은 Q11의 턴오프 시간인 동시에, 1차 변환회로 캐비티 중의 전류 역방향 제로 크로싱 시간을 의미하며, t2는 Q11의 턴온 시간이다. 도면에 도시된 바와 같이, 1차 변환회로 캐비티 중의 전류는 연속된 전류 파형이고, 2차 제1 변환회로 캐비티 중의 전류는 Q11의 턴온과 턴오프를 따라 변화가 발생한다. 2차 제2 변환회로 캐비티 중의 전류는 Q11의 턴온을 따라 상승하고, Q11의 턴오프를 따라 하락하여 프리 휠링 상태가 된다. Q11의 듀티비는 2차 제2 변환회로의 출력 전압/전류를 결정한다. Q1-Q4의 변조파 주파수와 Q11의 듀티비는 2차 제1 변환회로의 출력 전압/전류를 공동 결정한다.
본 발명은 일종의 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법을 공개하며, 다음의 단계를 포함한다.
2차 제1 변환회로의 출력 전류 Io1과 출력 전압 Vo1을 수집해서 기준값과 비교 및 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 이용해 변조파 시간을 배열하고, 정현 변조파와 음성 변조파를 생성하며, 정현 변조파 및 음성 변조파는 각각 1차 변환회로 중의 두 개의 그룹 파워 스위치인 제1 및 제2 그룹 파워 스위치의 온오프를 제어하고, 상기 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4)와 제2 그룹 파워 스위치(Q2, Q3)는 온오프 동작이 서로 반대이다.
정현 변조파에 따라서 정방향 제로 크로싱 딜레이 Ton_delay와 역방향 제로 크로싱 딜레이 Toff_delay를 계산하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더해서 2차 제2 변환회로의 제1 정류 스위치(Q10)의 온오프를 제어하고, 상기 음성 변조파에 상기 역방향 제로 크로싱 딜레이를 더해서 2차 제2 변환회로의 제2 정류 스위치(Q9)의 온오프를 제어하며, 상기 제1 정류 스위치와 제2 정류 스위치는 턴오프 동작이 서로 반대이다.
바람직한 실시예 중에서, 상기 비교와 보상은 2차 제1 변환회로의 출력 전류 Io1을 제1 기준값 Iref1과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 사전 설정된 전압 루프 프리셋 Vset1과 연산 최소화해서 그 작은 값을 전압 루프 기준값 Vref1로 사용한다. 2차 제1 변환회로 출력 전압 Vo1을 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하여 얻은 보상값을 사용해 변조파 시간을 배열하고, 상기 정현 변조파와 음성 변조파를 생성한다.
바람직한 실시예 중에서, 2차 제2 변환회로의 출력 전압 Vo2와 2차 제2 변환회로의 출력 전류 Io2를 수집해서 기준값과 비교 및 보상을 진행하고, 얻은 보상값을 초퍼 딜레이 시간 T(P1)로 사용하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하고 다시 초퍼 딜레이 시간을 더해서 상기 출력 스위치 Q11의 온오프를 제어하고, 상기 출력 스위치는 제1 정류 스위치 Q10과 동시에 꺼진다.
바람직한 실시예 중에서, 2차 제2 변환회로의 출력 전압 Vo2를 수집해서 제2 기준값 Vref2와 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 사전 설정된 전류 루프 프리셋 Iset2와 연산 최소화해서 그 작은 값을 전류 루프 기준값 Iref2로 사용한다. 수집한 2차 제2 변환회로 출력 전류 Io2를 상기 전압 루프 기준값과 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값이 초퍼 딜레이 시간 T(P1)이다.
상기 루프 보상은 2P2Z 파워 루프 보상 알고리즘을 사용한다.
다른 실시예 중에서, 제로 크로싱 딜레이를 얻는 방법은 두 가지가 있다. 첫번째 방법은 상기 제어기가 수집한 1차 변환회로의 출력 전류 Is로 1차 변환회로의 제로 크로싱 시간을 판단하고, 상기 변조파의 상승 엣지부터 제로 크로싱 시간까지에 따라 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이 Ton_delay와 역방향 제로 크로싱 딜레이 Toff_delay를 계산하는 것이고, 두 번째 방법은 상기 제어기에 저장된 대조도(도 5 참조)가 1차 변환회로의 출력 파워를 여러 레벨로 나누고, 각 레벨에 대조 곡선을 그려서 상기 정현 변조파의 작동 주파수를 확정하며, 작동 주파수에 근거해 해당되는 정방향 제로 크로싱 딜레이 Ton_delay와 역방향 제로 크로싱 딜레이 Toff_delay를 찾는 것이다.
제어 방법의 작동 원리는 충전회로의 작동 원리와 동일하므로, 여기에서는 더이상 설명하지 않는다.
상기 실시예는 단지 예시일 뿐으로 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 사상 및 원칙 내에서 실시한 임의의 수정, 등가대체, 개선 등은 본 발명의 보호범위에 속한다.

Claims (14)

1차 변환회로, 2차 제1 변환회로, 2차 제2 변환회로, 및 상기 3개의 회로를 연결하는 변압기를 포함하며;
상기 1차 변환회로는 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4) 및 제2 그룹 파워 스위치(Q2, Q3)를 구비하고, 상기 두 그룹의 파워 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이고,
상기 2차 제2 변환회로는 제1 정류 스위치(Q10)과 제2 정류 스위치(Q9)를 구비하고, 상기 두 정류 스위치는 온오프 동작이 서로 반대이며,
상기 2차 제1 변환회로 매개변수를 수집하는 2차 제1 전류 컬렉터와 2차 제1 전압 컬렉터, 2차 제2 변환회로 매개변수를 수집하는 2차 제2 전류 컬렉터와 2차 제2 전압 컬렉터, 1차 변환회로의 출력 전류를 수집하는 1차 전류 컬렉터, 및 상기 각 컬렉터와 상기 각 스위치를 연결시키는 제어기를 더 포함하고,
상기 제어기가 수집한 2차 제1 변환회로 출력 전류(Io1)와 출력 전압(Vo1)을 기준값과 비교 및 보상을 진행하며, 얻은 보상값을 이용해 변조파 순서를 배열하고, 정현 변조파와 음성 변조파를 생성하며, 정현 및 음성 변조파는 각각 두 그룸 파워 스위치인 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4)와 제2 그룹 파워 스위치(Q2, Q3)의 온오프를 제어하며;
상기 제어기는 정현 변조파에 따라 정방향 제로 크로싱 딜레이(Ton_delay)와 역방향 제로 크로싱 딜레이(Toff_delay)를 계산하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더해서 상기 제1 정류 스위치(Q10)의 온오프를 제어하고, 상기 음성 변조파에 상기 역방향 제로 크로싱 딜레이를 더해서 상기 제2 정류 스위치(Q9)의 온오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로.
제1항에 있어서,
상기 비교와 보상은 2차 제1 변환회로의 출력 전류(Io1)를 제1 기준값(Iref1)과 함께 차이값 연산을 진행하며, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값과 사전 설정된 전압 루프 프리셋(Vset1)을 연산 최소화하고, 그 작은 값을 전압 루프 기준값(Vref1)으로 사용하며, 2차 제1 변환회로의 출력 전압(Vo1)을 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값을 사용해 변조파 순서를 배열하고, 상기 정현 변조파와 음성 변조파를 생성하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로.
제1항에 있어서,
상기 2차 제2 변환회로는 출력 스위치(Q11)를 더 구비하며;
상기 제어기는 수집한 2차 제2 변환회로 출력 전압(Vo2)과 2차 제2 변환회로 출력 전류(Io2)를 기준값과 비교 및 보상을 진행해서 얻은 보상값을 초퍼 딜레이 시간(T(P1))으로 사용하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하고 다시 상기 초퍼 딜레이 시간을 더해서 상기 출력 스위치(Q11)의 온오프를 제어하고, 상기 출력 스위치는 제1 정류 스위치(Q10)와 동시에 꺼지는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로.
제3항에 있어서,
상기 제어기는 수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전압(Vo2)을 제2 기준값(Vref2)과 함께 차이값 연산을 진행하며, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값을 사전 설정된 전류 루프 프리셋(Iset2)과 연산 최소화하고, 그 작은 값을 전류 루프 기준값(Iref2)으로 사용하며;
수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전류(Io2)를 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하며, 얻은 보상값이 초퍼 딜레이 시간(T(PI))인 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로.
제2항 또는 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 루프 보상은 2P2Z 루프 보상을 사용하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로.
제1항에 있어서,
상기 제어기는 수집한 1차 변환회로의 출력 전류(Is)로 1차 변환회로의 제로 크로싱 시간을 판단하고, 상기 변조파의 상승 엣지부터 제로 크로싱 시간까지에 따라 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이(Ton_delay)와 역방향 제로 크로싱 딜레이(Toff_delay)를 계산하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로.
제1항에 있어서,
상기 제어기 내에 저장된 대조도가 1차 변환회로의 출력 파워를 여러 레벨로 나누고, 각 레벨에 대조 곡선을 그려서 상기 정현 변조파의 작동 주파수를 확정하며, 작동 주파수에 근거해서 해당되는 정방향 제로 크로싱 딜레이(Ton_delay)와 역방향 제로 크로싱 딜레이(Toff_delay)를 찾는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로.
2차 제1 변환회로의 출력 전류(Io1)와 출력 전압(Vo1)을 수집하며, 기준값과 비교 및 보상을 진행해서 얻은 보상값을 이용해 변조파 순서를 배열하고, 정현 변조파와 음성 변조파를 생성하며, 정현 및 음성 변조파는 각각 1차 변환회로 중의 두 그룹 파워 스위치인 제1 및 제2 그룹 파워 스위치의 온오프를 제어하고, 상기 제1 그룹 파워 스위치(Q1, Q4)와 제2 그룹 파워 스위치(Q2, Q3)는 온오프 동작이 서로 반대인 단계;
정현 변조파에 따라 정방향 제로 크로싱 딜레이(Ton_delay)와 역방향 제로 크로싱 딜레이(Toff_delay)를 계산하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더해서 2차 제2 변환회로의 제1 정류 스위치(Q10)의 온오프를 제어하고, 상기 음성 변조파에 상기 역방향 제로 크로싱 딜레이를 더해서 2차 제2 변환회로의 제2 정류 스위치(Q9)의 온오프를 제어하며, 상기 제1 정류 스위치와 제2 정류 스위치는 온오프 동작이 서로 반대인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법.
제 8항에 있어서,
상기 기준값과의 비교 및 보상 진행은 2차 제1 변환회로의 출력 전류(Io1)를 제1 기준값(Iref1)과 함께 차이값 연산을 진행하며, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값을 사전 설정된 전압 루프 프리셋(Vset1)과 연산 최소화하고, 그 작은 값을 전압 루프 기준값(Vref1)으로 사용하며;
2차 제1 변환회로의 출력 전압(Vo1)을 상기 전압 루프 기준값과 함께 차이값 연산을 진행하며, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하여 얻은 보상값을 사용해 변조파 순서를 배열하고, 상기 정현 변조파와 음성 변조파를 생성하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법.
제 8항에 있어서,
2차 제2 변환회로의 출력 전압(Vo2)과 2차 제2 변환회로의 출력 전류(Io2)를 수집하고, 기준값과 비교 및 보상을 진행해서 얻은 보상값을 초퍼 딜레이 시간(T(P1))으로 사용하며, 상기 정현 변조파에 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이를 더하고 다시 초퍼 딜레이 시간을 더해서 상기 출력 스위치(Q11)의 온오프를 제어하며, 상기 출력 스위치는 제1 정류 스위치(Q10)와 동시에 꺼지는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법.
제10항에 있어서,
2차 제2 변환회로의 출력 전압(Vo2)을 수집해서 제2 기준값(Vref2)과 차이값 연산을 진행하며, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행해서 얻은 보상값을 사전 설정된 전류 루프 프리셋(Iset2)과 연산 최소화하고, 그 작은 값을 전류 루프 기준값(Iref2)으로 사용하며;
수집한 2차 제2 변환회로의 출력 전류(Io2)를 상기 전압 루프 기준값과 차이값 연산을 진행하고, 양자의 차이값에 대해 루프 보상을 진행하여 얻은 보상값이 초퍼 딜레이 시간(T(P1))인 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법.
제9항 또는 제11항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 루프 보상은 2P2Z 루프 보상을 사용하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법.
제8항에 있어서,
1차 변환회로의 출력 전류(Is)를 수집해서 1차 변환회로의 제로 크로싱 시간을 판단하고, 상기 변조파의 상승 엣지부터 제로 크로싱 시간까지에 따라 상기 정방향 제로 크로싱 딜레이(Ton_delay)와 역방향 제로 크로싱 딜레이(Toff_delay)를 계산하는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법.
제8항에 있어서,
대조도를 그려 저장하고, 1차 변환회로의 출력 파워를 여러 레벨로 나누며, 각 레벨에 대조 곡선을 그려서 상기 정현 변조파의 작동 주파수를 확정하고, 작동 주파수에 근거하여 해당되는 정방향 제로 크로싱 딜레이(Ton_delay)와 역방향 제로 크로싱 딜레이(Toff_delay)를 찾는 것을 특징으로 하는 이중 출력포트 충전회로의 제어 방법.
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