KR20210044538A - High Ratio DC-DC Converter Using Capacitor Drive - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a high-ratio DC-DC converter using capacitor drive. According to the present invention, high-ratio DC-DC boost and bidirectional conversion are possible by inter-DC direct conversion and a sudden decline in efficiency does not occur during the high-ratio DC-DC boost. The present invention includes: first and second diodes connected in series between the (+) terminals of a low-voltage input end and a high-voltage output end and configuring a capacitor charging and discharging path during boost converter operation; an inductor and a first capacitor (Vc) connected in series to the node between the first and second diodes and the node between the (-) terminals of the low-voltage input end and the high-voltage output end and performing charging and discharging during the boost converter operation and a first switch element (S3) configuring a path for charging and discharging of the first capacitor (Vc) and a second capacitor by performing on/off operation during the boost converter operation; a second switch element (S4) connected to the node between the (+) terminal of the low-voltage input end and the first diode and the node between the first capacitor (Vc) and the first switch element (S3) and configuring a path for charging and discharging of the first capacitor (Vc) and the second capacitor by performing on/off operation during the boost converter operation; and the second capacitor connected between the (+) and (-) terminals of the high-voltage output end (11).

Description

커패시터 구동을 이용하는 고배율 ＤＣ-ＤＣ 컨버터{High Ratio ＤＣ-ＤＣ Converter Using Capacitor Drive}High Ratio DC-DC Converter Using Capacitor Drive}

본 발명은 DC-DC 컨버터에 관한 것으로, 구체적으로 DC간 직접 변환 방식으로 고배율 DC-DC 승압 및 양방향 변환이 가능하고, 고배율 DC-DC 승압 시 급격한 효율저하가 발생하지 않도록 한 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a DC-DC converter, and specifically, a high-magnification DC-DC step-up and bi-directional conversion are possible in a direct DC-to-DC conversion method, and a high magnification using a capacitor driving that prevents a sudden decrease in efficiency when the high magnification DC-DC is boosted It relates to a DC-DC converter.

2015년 파리협정(Paris Agreement) 체결 이후 新기후체제 출범과 함께 우리나라는 2030년까지 온실가스 배출전망치(BAU) 대비 37% 감축을 목표로 하고 있으며, 제7차 전력수급기본계획에 의거하여 29년까지 전원구성 중 분산형 전원을 125%로 확대할 계획이다.Since the conclusion of the Paris Agreement in 2015, with the launch of the new climate system, Korea aims to reduce the GHG emissions forecast (BAU) by 37% by 2030, and is based on the 7th Basic Plan for Electricity Supply and Demand for 29 years. It is planning to expand the distributed power supply to 125% of the power supply configuration until.

EPRI 보고서에 따르면 향후 5년 이내 직류 기반 디지털 부하가 전체의 50% 이상 점유할 것으로 예상되지만, 직류(DC)로 전력을 생산하고 있는 대부분의 분산전원은 교류(AC) 기반의 기존 배전망에 연계하기 위하여 별도의 전력변환단계(AC/DC)를 거치며 이로 인한 전력 손실이 발생하고 있다.According to the EPRI report, DC-based digital loads are expected to occupy more than 50% of the total within the next five years, but most of the distributed power sources that produce power with direct current (DC) are connected to the existing distribution network based on alternating current (AC). In order to do so, a separate power conversion step (AC/DC) is performed, and power loss is caused by this.

그러나 배전망이 직류(DC) 기반일 경우, 직류로 생산된 전력을 교류로 변환하지 않으므로 분산전원의 효율적인 연계가 가능하고, 직류 전원을 디지털 부하에 직접 공급함으로써 에너지 효율을 높일 수 있다.However, when the distribution network is based on direct current (DC), since the power produced by direct current is not converted to alternating current, efficient connection of distributed power is possible, and energy efficiency can be increased by directly supplying direct current power to the digital load.

또한, 직류는 교류 대비 장거리 대용량 전송이 가능하여 분산전원의 배전계통 연계용량을 확대시킬 수 있고, 주파수가 없어 기자재의 절연레벨을 낮출 수 있다. 이와 같이 전력 분야 新기후체제의 대응과 신재생에너지 확산 생태계 조성을 위한 직류 배전 기술이 각광받고 있다.In addition, DC can transmit a large capacity over a long distance compared to AC, so that the distribution system linkage capacity of distributed power can be expanded, and since there is no frequency, the insulation level of equipment can be lowered. As such, DC power distribution technology is in the spotlight to respond to the new climate system in the electric power sector and to create an ecosystem for spreading new and renewable energy.

직류 배전은 교류를 직류로 변환하여 전송하거나, 직류 전원을 직접 고객에게 공급하는 기술이다. 그 동안 직류 기술은 HVDC(High Voltage Direct Current)를 중심으로 기술개발 및 상용화가 추진되어 왔으나, 최근 직류 기반 신재생에너지와 직류 부하 증가에 발맞춰 MVDC(Medium Voltage Direct Current) 및 LVDC(Low Voltage Direct Current)의 직류 배전 기술개발이 전 세계에서 추진되고 있다.DC distribution is a technology that converts AC into DC and transmits it, or directly supplies DC power to customers. In the meantime, technology development and commercialization have been promoted centering on HVDC (High Voltage Direct Current). However, in line with the recent increase in DC-based renewable energy and DC load, MVDC (Medium Voltage Direct Current) and LVDC (Low Voltage Direct Current) have been developed. Current)'s DC distribution technology development is being promoted all over the world.

한편, 송전소가 발전소에서 생산되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환시켜서 송전한 후, 수전소에서 교류로 재변환시켜 전력을 공급하는 송전 방식을 초고압 직류 송전(HVDC)이라 일컫는다. 이러한 HVDC 시스템은 해저 케이블 송전, 대용량 장거리 송전, 교류 계통 간 연계 등에 적용된다.On the other hand, a transmission method in which a transmission station converts AC power produced in a power plant into DC power and transmits it, and then reconverts it to AC at the power station to supply power, is referred to as ultra-high voltage direct current transmission (HVDC). This HVDC system is applied to submarine cable transmission, large-capacity long-distance transmission, and linkage between AC systems.

HVDC 시스템은 복수의 서브 모듈을 포함하고, 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 이러한 서브 모듈은 전력용 반도체, 예컨대 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 이용할 수 있다. HVDC 시스템에서 교류 전력을 직류 전력으로 변환하기 위해서는 복수의 IGBT 모듈이 사용되므로, 복수의 IGBT 모듈을 효율적으로 제어하는 것이 전력 변환 동작에서 가장 중요하다.The HVDC system includes a plurality of sub-modules, and converts AC power into DC power. Such a sub-module may use a power semiconductor, such as an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT). Since a plurality of IGBT modules are used to convert AC power into DC power in an HVDC system, efficient control of the plurality of IGBT modules is most important in power conversion operation.

DC-DC 컨버터의 적용 분야가 직류 전력계통인 경우의 연구 개발 동향을 설명하면 다음과 같다.When the DC-DC converter is applied in the DC power system, the research and development trend is as follows.

재생에너지의 확대 및 직류 부하의 증가로 인해 다양한 DC 송배전 연구가 진행되고 있는데, 현재 DC 송배전 연구는 HVDC, MVDC, 및 LVDC가 각각 독립적으로 진행되고 있으며, 최종 목표인 완전한 DC 송배전을 구축하려면 HVDC-MVDC-LVDC간의 AC를 거치지 않은 직접 변환이 전제되어야 한다.Due to the expansion of renewable energy and the increase of DC load, various DC transmission and distribution studies are being conducted. Currently, HVDC, MVDC, and LVDC are independently conducted for DC transmission and distribution research, and HVDC- Direct conversion between MVDC and LVDC without AC must be premised.

기본적인 형태의 DC-DC 컨버터는 강압의 경우에는 높은 효율 및 비율로 변환이 가능하나, 승압의 경우에는 비율을 높일수록 효율이 급격히 낮아진다. 기본 DC-DC 컨버터 토폴로지의 스위치 소자는 전력계통의 전압을 감당할 수 없다.The basic form of DC-DC converter can be converted to high efficiency and ratio in the case of step-down, but in case of step-up, the efficiency decreases sharply as the ratio increases. The switch element of the basic DC-DC converter topology cannot handle the voltage of the power system.

높은 입출력 전압 비율을 얻기 위해 현재까지 개발된 기술은 변압기를 통한 MMC의 Front-to-Front 연결을 기반으로 하며, AC 변환 후 변압기를 이용해야 하므로 기존 AC 계통에 의존해야만 한다.The technology developed so far to obtain a high input/output voltage ratio is based on the front-to-front connection of MMC through a transformer, and since the transformer has to be used after AC conversion, it has to rely on the existing AC system.

AC 변압기 및 MMC를 이용한 방법의 경우, AC 변압기 손실, 양쪽 MMC 손실로 인해 DC-AC 변환에 비해 두 배 이상의 손실이 발생한다.In the case of the method using AC transformer and MMC, the loss of AC transformer and MMC on both sides causes more than twice the loss compared to DC-AC conversion.

따라서, 높은 입출력 전압 비율의 DC간 직접 변환 고효율 DC-DC 컨버터가 필요하다.Therefore, there is a need for a high-efficiency DC-DC converter that directly converts DC-to-DC with a high input/output voltage ratio.

DC-DC 컨버터의 적용 분야가 재생에너지 분야인 경우의 연구 개발 동향을 설명하면 다음과 같다.The R&D trend in the case where the application field of the DC-DC converter is in the renewable energy field is as follows.

소용량 재생에너지의 경우에는 DC-DC 컨버터를 이용하여 최대전력 추종 제어 및 계통연계 전압제어를 하나, 대용량 재생에너지의 DC-DC 컨버터에는 매우 큰 인덕터가 필요하여 일반적으로 DC-AC 컨버터의 모듈레이션 인덱스를 조정하여 연계전압 제어를 수행한다.In the case of small-capacity renewable energy, maximum power tracking control and grid-connected voltage control are performed using a DC-DC converter, but DC-DC converters with large-capacity renewable energy require a very large inductor, so the modulation index of a DC-AC converter is generally used. Adjust to perform linked voltage control.

DC-AC 컨버터에 의한 제어는 DC 전압의 허용범위가 DC-DC 컨버터에 비해 매우 낮으므로, 다양한 상황에서의 재생에너지 활용성에 한계가 있다.Control by the DC-AC converter has a limit in the utilization of renewable energy in various situations because the allowable range of the DC voltage is very low compared to the DC-DC converter.

따라서, DC-DC 전압 변환과정의 에너지 저장을 인덕터에 의존하지 않는 새로운 DC-DC 컨버터가 필요하다.Therefore, there is a need for a new DC-DC converter that does not depend on the inductor for energy storage in the DC-DC voltage conversion process.

그리고 DC-DC 컨버터의 적용 분야가 전기자동차인 경우에는 400~500V의 직류 전력시스템으로 운영되며, 전압의 제한으로 인해 구동계의 출력 제한이 존재하여 전륜 및 후륜에 구동 모터를 각각 배치하여 출력을 높이고 있다.In addition, if the DC-DC converter is applied to an electric vehicle, it is operated with a DC power system of 400~500V. Due to the voltage limitation, there is a limit on the output of the drive system, so the output is increased by placing drive motors on the front and rear wheels respectively. have.

전압을 높여 모터의 출력을 높이고자 하는 연구가 진행되고 있으며, 배터리 셀의 배열에 의해 높은 전압을 인가할 수 있도록 한다. 전체 전력시스템의 전압을 높일 경우에는 (예: 일반적 반도체 스위치 전압인 800Vdc) 차체에는 강화된 절연이 필요하며, 충전기는 기존의 3상 380Vac 보다 높은 전압의 전력계통에 연계되어야 한다.Research is being conducted to increase the output of the motor by increasing the voltage, and it is possible to apply a high voltage by the arrangement of battery cells. When increasing the voltage of the entire power system (e.g. 800Vdc, which is a typical semiconductor switch voltage), the vehicle body needs reinforced insulation, and the charger must be connected to the power system with a voltage higher than the existing three-phase 380Vac.

이상에서 설명한 바와 같이, DC-DC 컨버터는 대부분 인덕터에 에너지를 저장 방출하는 과정을 통해 강압 또는 승압을 한다. 대용량 컨버터에는 인덕터를 사용하는 것이 비효율적이어서, 대용량 재생에너지는 바로 DC-AC 변환을 통해 계통에 연계된다. As described above, most DC-DC converters step down or step up through the process of storing and discharging energy in the inductor. Since it is inefficient to use an inductor in a large-capacity converter, large-capacity renewable energy is directly connected to the system through DC-AC conversion.

이 때문에 재생에너지의 효율적 운영에 제약이 걸린다. 일부의 DC-DC 컨버터 경우에는 공진 등의 방법을 통해 효율을 높이기도 하지만, 복잡한 구조와 제어를 필요로 한다.This limits the efficient operation of renewable energy. In the case of some DC-DC converters, efficiency is improved through methods such as resonance, but requires a complex structure and control.

가장 기본적인 승압 컨버터의 경우는 높은 비율의 승압이 어려우며, AC 시스템에서의 탭체인저 수준의 작은 전압 조절 정도의 기능만 가능하며, 승압 비를 높일 경우에는 급격한 효율 저하가 발생한다.In the case of the most basic step-up converter, it is difficult to step-up at a high rate, and only a small voltage control function of the level of a tap changer in an AC system is possible, and when the step-up ratio is increased, a rapid decrease in efficiency occurs.

따라서, 직류 전력계통 분야, 재생에너지 분야, 전기자동차 분야 등에 효율적으로 적용할 수 있는 높은 입출력 전압 비율의 DC간 직접 변환 고효율 DC-DC 컨버터의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need to develop a high-efficiency DC-DC converter for direct conversion between DCs with a high input/output voltage ratio that can be efficiently applied to the DC power system field, the renewable energy field, and the electric vehicle field.

대한민국 공개특허 제10-2016-0080018호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0080018 대한민국 공개특허 제10-2017-0083317호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0083317 대한민국 공개특허 제10-2017-0079613호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0079613

본 발명은 종래 기술의 DC-DC 컨버터의 문제점을 해결하기 위한 것으로, MMC의 Front-to-Front 연계 방식이 아닌 DC간 직접 변환 방식으로 고배율 DC-DC 승압 및 양방향 변환이 가능하고, 고배율 DC-DC 승압 시 급격한 효율저하가 발생하지 않도록 한 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the DC-DC converter of the prior art, and a high-magnification DC-DC step-up and bi-directional conversion are possible by a direct conversion method between DCs rather than a front-to-front connection method of MMC, and a high-magnification DC- The purpose of this is to provide a high-magnification DC-DC converter that uses a capacitor drive that does not cause a sudden drop in efficiency during DC boost.

본 발명은 커패시터에 에너지를 저장 또는 방출하는 과정을 통해 승압과 강압을 수행하여 대용량 인덕터를 요구하지 않고, 고 비율 및 고 효율 승압이 가능하도록 한 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving that enables a high ratio and high efficiency boost without requiring a large inductor by performing step-up and step-down through the process of storing or discharging energy in the capacitor. There is a purpose.

본 발명은 AC 변압기 및 양쪽 MMC 사용으로 인하여 많은 손실이 발생하는 문제를 해결하여 높은 입출력 전압 비율의 DC간 직접 변환 고효율 DC-DC 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a high-efficiency DC-DC converter with direct conversion between DCs having a high input/output voltage ratio by solving the problem of causing a lot of loss due to the use of an AC transformer and both MMCs.

본 발명은 DC-DC 전압 변환과정의 에너지 저장을 인덕터에 의존하지 않고 커패시터에 에너지를 저장 또는 방출하는 과정을 통해 승압과 강압을 수행하여 다양한 상황에서의 재생에너지 활용성을 높일 수 있도록 한 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention drives a capacitor to increase the utilization of renewable energy in various situations by performing boosting and stepping down through the process of storing or discharging energy in the capacitor without relying on the inductor for energy storage in the DC-DC voltage conversion process. It is an object to provide a high-magnification DC-DC converter using

본 발명은 차체의 전력시스템을 낮은 전압으로 유지하여 필요 절연 수준을 낮추어 절연체 중량을 감소시키며, 구동 모터의 전압을 높여 출력을 향상시킬 수 있도록 한 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a high-magnification DC-DC converter that uses a capacitor driving that allows the power system of a vehicle body to be maintained at a low voltage to lower the required insulation level to reduce the insulator weight, and to increase the output by increasing the voltage of the drive motor. There is a purpose.

본 발명은 DC-DC 컨버터에 의해 전기자동차 차체의 전력시스템 전압을 낮추어 충전기의 충전 용량을 개선할 수 있으며, 완속 충전기의 승압 컨버터를 제거하여 효율을 향상시킬 수 있도록 한 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention can improve the charging capacity of a charger by lowering the power system voltage of an electric vehicle body by a DC-DC converter, and a high-magnification DC- using a capacitor driving that improves efficiency by removing the boost converter of a slow charger. Its purpose is to provide a DC converter.

본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 저압 입력단의 (+)단자와 고압 출력단의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 승압 컨버터 동작시에 커패시터 충전 및 방전 경로를 구성하는 제 1,2 다이오드;제 1 다이오드와 제 2 다이오드 사이의 노드와 저압 입력단의 (-)단자와 고압 출력단의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되어 승압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 인덕터 및 제 1 커패시터(Vc) 그리고 승압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc) 및 제 2 커패시터의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 1 스위치 소자(S3);저압 입력단의 (+)단자와 제 1 다이오드 사이의 노드와 제 1 커패시터(Vc)와 제 1 스위치 소자(S3) 사이의 노드에 연결 구성되어 승압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc) 및 제 2 커패시터의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 2 스위치 소자(S4);고압 출력단(11)의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 연결되는 제 2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention to achieve the above object is configured in series between the (+) terminal of the low voltage input terminal and the (+) terminal of the high voltage output terminal to charge the capacitor during operation of the boost converter. And the first and second diodes constituting the discharge path; connected in series to the node between the first diode and the second diode, and the node between the (-) terminal of the low voltage input terminal and the (-) terminal of the high voltage output terminal, and charged during the step-up converter operation. And a first inductor and a first capacitor (V c ) for discharging, and a path constituting a path to charge and discharge the first capacitor (V c ) and the second capacitor by performing an on/off operation during operation of the step-up converter. Switch element (S 3 ); connected to the node between the (+) terminal of the low voltage input terminal and the first diode, and the node between the first capacitor (V c ) and the first switch element (S 3 ), A second switch element (S 4 ) configuring a path to charge and discharge the first capacitor (V c ) and the second capacitor by performing an on/off operation; the (+) terminal of the high voltage output terminal 11 and the ( -) a second capacitor connected between the terminals.

여기서, 제 1 스위치 소자(S3) 및 제 2 스위치 소자(S4)는, 제 1 커패시터(Vc)(16)의 충방전을 제어하여 출력 전압을 일정하게 하고, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드는 제 1 스위치 소자(S3) 및 제 2 스위치 소자(S4)의 스위칭 동작을 보조하는 것을 특징으로 한다.Here, the first switch element (S 3 ) and the second switch element (S 4 ) control charge/discharge of the first capacitor (V c ) 16 to make the output voltage constant, and the first diode and the second The diode is characterized in that it assists the switching operation of the first switch element (S 3 ) and the second switch element (S 4 ).

그리고 제 1 커패시터(Vc)는 저압 입력단과 고압 출력단 사이의 에너지 전달을 담당하며, 제 2 커패시터는 출력 전압을 일정하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first capacitor (V c ) is responsible for transferring energy between the low-voltage input terminal and the high-voltage output terminal, and the second capacitor is characterized in that the output voltage is kept constant.

그리고 인덕터는 저압 입력단-제 1 커패시터(Vc)-고압 출력단 사이의 전압차에 의한 전류 급변을 제한하여 제 1 스위치 소자(S3) 및 제 2 스위치 소자(S4)를 보호하는 것을 특징으로 한다.And the inductor is characterized in that it protects the first switch element (S 3 ) and the second switch element (S 4 ) by limiting the sudden change in current due to the voltage difference between the low voltage input terminal-the first capacitor (V c)-the high voltage output terminal. do.

그리고 커패시터 구동을 이용하는 승압 컨버터 동작을 위하여, 제 2 스위치 소자(S4)는 off, 제 1 스위치 소자(S3)는 on 상태로 저압 입력단의 (+)극으로 부터 (-)극으로 전류가 흘러서 제 1 커패시터(Vc)를 충전하는 제 1 단계;제 1 커패시터(Vc) 전압이 충전 상한값에 도달하면, 제 1 스위치 소자(S3)를 개방하고, 인덕터에 충전된 전류가 방전되기 전까지 제 2 스위치 소자(S4)에 역병렬로 연결된 다이오드로 전류가 흐르며, 이는 제 1 다이오드를 통해 순환하여 제 1 커패시터(Vc)를 충전하는 제 2 단계;제 1 커패시터(Vc)의 (+)극과 제 2 커패시터의 (+)극 전압의 차이에 의해 제 2 커패시터를 충전하고 제 1 커패시터(Vc)는 방전되며, 고압 출력단의 (+)극에 연결된 부하에도 전류를 공급하는 제 3 단계;제 1 커패시터(Vc)의 충전량이 충전 하한값에 도달하면 제 2 스위치 소자(S4)를 개방하는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.And for the step-up converter operation using capacitor driving, the second switch element (S 4 ) is off, the first switch element (S 3 ) is on, and the current is transferred from the (+) pole of the low-voltage input terminal to the (-) pole. The first step of charging the first capacitor (V c ) by flowing; When the voltage of the first capacitor (V c ) reaches the upper limit of charging, the first switch element (S 3 ) is opened, and the current charged in the inductor is discharged. A current flows through a diode connected in antiparallel to the second switch element S 4 until the second step of charging the first capacitor V c by circulating through the first diode; of the first capacitor V c The second capacitor is charged by the difference between the (+) pole voltage of the (+) pole and the second capacitor, and the first capacitor (V c ) is discharged, supplying current to the load connected to the (+) pole of the high voltage output terminal. A third step; A fourth step of opening the second switch element S 4 when the charge amount of the first capacitor V c reaches the lower limit value of charging; is performed.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 고압 입력단의 (+)단자와 저압 출력단의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 강압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc) 및 제 2 커패시터의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2);제 1 스위치 소자(S1)와 제 2 스위치 소자(S2) 사이의 노드와 고압 입력단의 (-)단자와 저압 출력단의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되어 강압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 인덕터 및 제 1 커패시터(Vc), 역방향으로 연결되어 강압 컨버터 동작시에 커패시터 충전 및 방전 경로를 구성하는 제 1 다이오드;제 1 커패시터(Vc)와 제 1 다이오드 사이의 노드와 저압 출력단의 (+) 단자 사이에 순방향으로 연결되는 제 2 다이오드;저압 출력단의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 연결되는 제 2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention to achieve other purposes is configured in series between the (+) terminal of the high-voltage input terminal and the (+) terminal of the low-voltage output terminal to operate on/off during operation of the step-down converter. A first switch element (S 1 ) and a second switch element (S 2 ) constituting a path so that the charging and discharging of the first capacitor (V c ) and the second capacitor are performed by performing the operation; the first switch element (S 1) ) And the second switch element (S 2 ) and the inductor and the first capacitor that are connected in series to the node between the (-) terminal of the high-voltage input terminal and the (-) terminal of the low-voltage output terminal to charge and discharge during operation of the step-down converter (V c ), a first diode connected in the reverse direction to form a capacitor charging and discharging path during the step-down converter operation; between the node between the first capacitor (V c ) and the first diode and the (+) terminal of the low voltage output terminal And a second diode connected in the forward direction; a second capacitor connected between the (+) terminal and the (-) terminal of the low voltage output terminal.

여기서, 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)는 제 1 커패시터(Vc)의 충방전을 제어하여 출력 전압을 일정하게 하고, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드는 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)의 스위칭 동작을 보조하는 것을 특징으로 한다.Here, the first switch element S 1 and the second switch element S 2 control charge/discharge of the first capacitor V c to make the output voltage constant, and the first diode and the second diode are the first It is characterized in that it assists the switching operation of the switch element (S 1 ) and the second switch element (S 2 ).

그리고 제 1 커패시터(Vc)는 고압 입력단과 저압 출력단 사이의 에너지 전달을 하고, 제 2 커패시터는 출력 전압을 일정하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first capacitor V c transfers energy between the high-voltage input terminal and the low-voltage output terminal, and the second capacitor maintains the output voltage constant.

그리고 인덕터는 고압 입력단-제 1 커패시터(Vc)-저압 출력단 사이의 전압차에 의한 전류 급변을 제한하여 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)를 보호하는 것을 특징으로 한다.And the inductor is characterized in that it protects the first switch element (S 1 ) and the second switch element (S 2 ) by limiting the sudden change in current due to the voltage difference between the high-voltage input terminal-the first capacitor (V c)-the low-voltage output terminal. do.

그리고 커패시터 구동을 이용하는 강압 컨버터 동작을 위하여, 제 1 스위치 소자(S1)를 통해 고압 입력단의 (+)극은 제 1 커패시터(Vc)의 (+)극으로 연결되며, 제 1 커패시터(Vc)의 충전 전압만큼 강압되어 제 2 다이오드를 통해 제 2 커패시터의 (+)극으로 전류를 공급하고, 저압 출력단의 (+)극으로 전류를 공급하고 이 과정에서 제 1 커패시터(Vc) 충전이 이루어지도록 하는 제 1 단계;제 1 커패시터(Vc)의 충전 상한값에 도달하면 제 1 스위치 소자(S1)를 개방하며, 인덕터 충전전류로 인해 제 2 다이오드 및 제 2 스위치 소자(S2)의 역병렬 다이오드를 통해 순환 전류가 흐르고, 순환전류에 의해 제 1 커패시터(Vc)가 충전을 지속하는 제 2 단계;인덕터 충전 전류가 소멸한 이후 전류의 방향이 바뀌어 제 2 스위치 소자(S2)를 통해 전류가 흐르며, 제 1 커패시터(Vc)의 전압은 제 2 커패시터의 전압보다 높으므로 제 2 커패시터로 전류를 흘려 제 1 커패시터(Vc)는 방전을, 제 2 커패시터는 충전을 하고, 저압 출력단으로도 전류를 공급하는 제 3 단계;제 1 커패시터(Vc)의 충전 하한값에 도달하면, 제 2 스위치 소자(S2)를 개방하고, 인덕터의 충전 전류로 인해 제 1 스위치 소자(S1)와 역병렬로 연결된 다이오드로 전류가 흐르고, 제 1 커패시터(Vc)는 일정시간 방전을 지속하는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.And for the step-down converter operation using capacitor driving, the (+) pole of the high-voltage input terminal is connected to the (+) pole of the first capacitor (V c ) through the first switch element (S 1 ), and the first capacitor (V It is stepped down by the charging voltage of c) and supplies current to the (+) pole of the second capacitor through the second diode, and supplies current to the (+) pole of the low voltage output terminal, and in this process, the first capacitor (V c ) is charged. The first step of making this happen; When the charging upper limit of the first capacitor (V c ) is reached, the first switch element (S 1 ) is opened, and the second diode and the second switch element (S 2 ) due to the inductor charging current A second step in which a circulating current flows through the anti-parallel diode of and the first capacitor V c continues to be charged by the circulating current; the direction of the current is changed after the inductor charging current disappears, and the second switch element S 2 ), and the voltage of the first capacitor (V c ) is higher than that of the second capacitor, so the current flows through the second capacitor so that the first capacitor (V c ) discharges and the second capacitor charges , A third step of supplying current to the low-voltage output terminal as well; When the charging lower limit of the first capacitor V c is reached, the second switch element S 2 is opened, and the first switch element ( S 1 ) and the current flows through a diode connected in anti-parallel, and the first capacitor (V c ) is characterized by performing a fourth step of sustaining discharging for a predetermined period of time.

그리고 제 2 단계에서, 저압 출력단의 (+)극으로 제 2 커패시터가 방전되며 부하 전류를 공급하고, 제 1 스위치 소자(S1)가 물리적으로 완전히 개방된 이후, 순환전류가 소멸하기 전 제 2 스위치 소자(S2)를 on 시키면 제 2 다이오드로 전류가 흘러 제 2 스위치 소자(S2)에는 전류가 흐르지 않고, zero crossing current 상태에서 스위치 연결이 이루어지는 것을 특징으로 한다.And in the second step, after the second capacitor is discharged to the (+) pole of the low-voltage output terminal to supply a load current, and after the first switch element S 1 is physically completely opened, the second capacitor is discharged before the circulating current disappears. When the switch element (S 2 ) is turned on, current flows through the second diode, and current does not flow through the second switch element (S 2 ), and the switch connection is made in a state of zero crossing current.

또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 저압 입력단의 (+)단자와 고압 출력단의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 양방향 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 커패시터 모듈(MC)의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 2 스위치 소자(S2) 및 제 1 스위치 소자(S1);제 2 스위치 소자(S2) 및 제 1 스위치 소자(S1) 사이의 노드와 저압 입력단의 (-)단자와 고압 출력단의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되는 인덕터, 승압 및 역방향 강압이 가능한 양방향 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 커패시터 모듈(MC), 제 3 스위치 소자(S3);커패시터 모듈(MC)과 제 3 스위치 소자(S3) 사이의 노드와 저압 입력단의 (+)단자 사이에 연결되는 제 4 스위치 소자(S4);저압 입력단의 (+)단자와 (-)단자 사이에 구성되는 제 1 커패시터 및 고압 출력단의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 구성되는 제 2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention to achieve another object is configured in series between the (+) terminal of the low-voltage input terminal and the (+) terminal of the high-voltage output terminal, and is turned on/off during operation of the bidirectional converter. A second switch element (S 2 ) and a first switch element (S 1 ) configuring a path to perform an operation to charge and discharge the capacitor module (MC); a second switch element (S 2 ) and a first switch Inductor connected in series to the node between the node between the elements (S 1 ) and the (-) terminal of the low voltage input terminal and the (-) terminal of the high voltage output terminal, and a capacitor module that charges and discharges during operation of a bidirectional converter capable of boosting and step-down voltage (MC), the third switch element (S 3 ); The fourth switch element (S 4 ) connected between the node between the capacitor module (MC) and the third switch element (S 3 ) and the (+) terminal of the low voltage input terminal And a first capacitor configured between the (+) terminal and the (-) terminal of the low voltage input terminal, and a second capacitor configured between the (+) terminal and the (-) terminal of the high voltage output terminal.

여기서, 제 2 스위치 소자(S2) 및 제 1 스위치 소자(S1)는 강압 컨버터 동작을 수행하기 위한 것이고, 제 3 스위치 소자(S3) 및 제 4 스위치 소자(S4)는 승압 컨버터 동작을 수행하기 위한 것을 특징으로 한다.Here, the second switch element S 2 and the first switch element S 1 are for performing a step-down converter operation, and the third switch element S 3 and the fourth switch element S 4 operate a step-up converter. It characterized in that it is for performing.

그리고 커패시터 모듈(MC)은, 여러 개의 커패시터가 MC 양단의 전압을 유연하게 조절하여 한 컨버터에서 승압 및 강압이 모두 가능하도록 하고, 승압 및 강압의 비율을 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the capacitor module MC is characterized in that a plurality of capacitors flexibly adjust the voltage across the MC so that both step-up and step-down are possible in one converter, and a ratio of the step-up and step-down can be set.

그리고 저압입력-고압출력의 승압 컨버터 동작을 위하여, 저압 입력단으로부터 제 2 스위치 소자(S2)의 역병렬 다이오드를 통해 흐르는 전류는 커패시터 모듈(MC)의 커패시터를 충전하고 제 3 스위치 소자(S3)를 통해 (-)단자로 흘러가고, 제 1 커패시터는 입력 전압에 의해 일정하게 유지되고, 제 2 커패시터의 방전을 통해 고압 출력단으로 전류를 공급하는 제 1 단계;커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 상한 값에 도달하면 제 3 스위치 소자(S3)를 개방하고, 인덕터 충전전류는 제 4 스위치 소자(S4)의 역병렬 다이오드로 흐르게 되고, 커패시터 모듈(MC)은 일정시간 충전을 유지하고 제 2 커패시터는 방전을 지속하는 제 2 단계;제 3 스위치 소자(S3)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 4 스위치 소자(S4)를 on 하며, 인덕터 전류가 방전되면 전류는 제 4 스위치 소자(S4)를 통해 흐르며 커패시터 모듈(MC)을 방전시키고, 인덕터는 MC 방전 전류를 통해 반대 방향으로 충전되며, 제 1 스위치 소자(S1)에 역병렬로 연결된 다이오드를 통해 고압 출력단과 연결되어 제2 커패시터를 충전하는 제 3 단계;커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 하한값에 도달하면, 제 4 스위치 소자(S4)를 개방하고, 인덕터 충전전류는 제 3 스위치 소자(S3)의 역병렬 다이오드로 흐르고, 커패시터 모듈(MC)은 방전을 일정시간 유지하고 제 2 커패시터를 충전하는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.And for the operation of the step-up converter of the low voltage input to the high voltage output, the current flowing from the low voltage input terminal through the anti-parallel diode of the second switch element S 2 charges the capacitor of the capacitor module MC, and the third switch element S 3 ) Flows to the (-) terminal, the first capacitor is kept constant by the input voltage, and a first step of supplying current to the high-voltage output terminal through the discharge of the second capacitor; the internal capacitor of the capacitor module MC When their voltage reaches the upper limit, the third switch element (S 3 ) is opened, the inductor charging current flows to the antiparallel diode of the fourth switch element (S 4 ), and the capacitor module (MC) charges for a certain period of time. The second step of maintaining and continuing the discharge of the second capacitor; After the third switch element (S 3 ) is completely physically opened, the fourth switch element (S 4 ) is turned on, and when the inductor current is discharged, the current becomes the fourth It flows through the switch element (S 4 ) and discharges the capacitor module (MC), the inductor is charged in the opposite direction through the MC discharge current, and the high-voltage output terminal and the high-voltage output terminal through a diode connected in reverse parallel to the first switch element (S 1 ). A third step of charging the second capacitor by being connected; When the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC reaches the lower limit, the fourth switch element S 4 is opened, and the inductor charging current is the third switch element S It flows in the anti-parallel diode of 3 ), and the capacitor module MC performs a fourth step of maintaining the discharge for a certain period of time and charging the second capacitor.

그리고 고압입력-저압출력의 강압 컨버터 동작을 위하여, 고압 입력단으로부터 제 1 스위치 소자(S1)를 통해 흐르는 전류는 커패시터 모듈(MC)의 커패시터를 충전하고 제 4 스위치 소자(S4)의 역방향 다이오드를 통해 저압 출력으로 흘러가고, 제 2 커패시터는 입력 전압에 의해 일정하게 유지되고, 제1 커패시터는 충전되며, 저압 출력단으로 전류를 공급하는 제 1 단계;커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 상한 값에 도달하면, 제 1 스위치 소자(S1)(32)를 개방하고, 인덕터 충전전류는 제 2 스위치 소자(S2)의 역병렬 다이오드로 흐르게 되고, 커패시터 모듈(MC)은 일정시간 충전을 유지하고, 제 1 커패시터는 방전되며 저압 출력단에 전류를 공급하는 제 2 단계;제 1 스위치 소자(S1)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 2 스위치 소자(S2)를 on 하고, 인덕터 전류가 방전되면 전류는 제 2 스위치 소자(S2)를 통해 흐르며 커패시터 모듈(MC)을 방전시키고, 커패시터 모듈(MC)의 전압은 저압 출력단으로 전류가 흐르며, 제1 커패시터를 충전하는 제 3 단계;커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 하한값에 도달하면, 제 2 스위치 소자(S2)를 개방하고, 이후 제 1 스위치 소자(S1)를 on하고, 인덕터 충전전류는 제 1 스위치 소자(S1)의 역병렬 다이오드로 흐르고, 커패시터 모듈(MC)은 방전을 일정시간 유지하고 제 1 커패시터는 방전되는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.And for the operation of the step-down converter of the high-voltage input-low-voltage output, the current flowing through the first switch element (S 1 ) from the high-voltage input terminal charges the capacitor of the capacitor module (MC), and the reverse diode of the fourth switch element (S 4 ). A first step of flowing to the low voltage output through the flow to the low voltage output, the second capacitor is kept constant by the input voltage, the first capacitor is charged, and supplying current to the low voltage output terminal; The voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC When the upper limit is reached, the first switch element (S 1 ) (32) is opened, the inductor charging current flows to the reverse-parallel diode of the second switch element (S 2 ), and the capacitor module (MC) is charged for a certain period of time. And the second step of supplying current to the low-voltage output terminal while the first capacitor is discharged; the second switch element (S 2 ) is turned on after the first switch element (S 1 ) is physically completely opened, and the inductor current When is discharged, current flows through the second switch element S 2 to discharge the capacitor module MC, the voltage of the capacitor module MC flows to the low voltage output terminal, and a third step of charging the first capacitor; When the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC reaches the lower limit, the second switch element S 2 is opened, then the first switch element S 1 is turned on, and the inductor charging current is the first switch element ( S 1 ) flows to the anti-parallel diode, the capacitor module MC maintains the discharge for a certain period of time and the first capacitor is discharged.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 다음과 같은 효과가 있다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention as described above has the following effects.

첫째, MMC의 Front-to-Front 연계 방식이 아닌 DC간 직접 변환 방식으로 고배율 DC-DC 승압 및 양방향 변환이 가능하고, 고배율 DC-DC 승압 시 급격한 효율저하가 발생하지 않도록 한다.First, it is a direct conversion method between DCs rather than the front-to-front connection method of MMC, which enables high-magnification DC-DC boosting and two-way conversion, and prevents sudden decrease in efficiency when boosting high-magnification DC-DC.

둘째, 커패시터에 에너지를 저장 또는 방출하는 과정을 통해 승압과 강압을 수행하여 대용량 인덕터를 요구하지 않고, 고 비율 및 고 효율 승압이 가능하도록 한다.Second, step-up and step-down are performed through the process of storing or discharging energy in the capacitor, so that a large-capacity inductor is not required, and a high ratio and high efficiency step-up are possible.

셋째, AC 변압기 및 양쪽 MMC 사용으로 인하여 많은 손실이 발생하는 문제를 해결하여 높은 입출력 전압 비율의 DC간 직접 변환 고효율 DC-DC 컨버터를 제공한다.Third, it provides a high-efficiency DC-DC converter that directly converts DC to DC with a high input/output voltage ratio by solving the problem of causing a lot of loss due to the use of an AC transformer and both MMCs.

넷째, DC-DC 전압 변환과정의 에너지 저장을 인덕터에 의존하지 않고 커패시터에 에너지를 저장 또는 방출하는 과정을 통해 승압과 강압을 수행하여 다양한 상황에서의 재생에너지 활용성을 높일 수 있도록 한다.Fourth, the energy storage in the DC-DC voltage conversion process does not depend on the inductor, and the step-up and step-down are performed through the process of storing or discharging energy in the capacitor, thereby increasing the utilization of renewable energy in various situations.

다섯째, 전기자동차 차체의 전력시스템을 낮은 전압으로 유지하여 필요 절연 수준을 낮추어 절연체 중량을 감소시키며, 구동 모터의 전압을 높여 출력을 향상 시킬 수 있도록 한다.Fifth, by maintaining the power system of the electric vehicle body at a low voltage, the required insulation level is reduced to reduce the insulator weight, and the voltage of the driving motor is increased to improve the output.

여섯째, DC-DC 컨버터에 의해 전기자동차 차체의 전력시스템 전압을 낮추어 충전기의 충전 용량을 개선할 수 있으며, 완속 충전기의 승압 컨버터를 제거하여 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.Sixth, it is possible to improve the charging capacity of the charger by lowering the power system voltage of the electric vehicle body by the DC-DC converter, and to improve the efficiency by removing the boost converter of the slow charger.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 구성 및 승압 컨버터 동작 과정을 나타낸 구성도
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 구성 및 강압 컨버터 동작 과정을 나타낸 구성도
도 3a내지 도 3h는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 구성 및 양방향 컨버터 동작 과정을 나타낸 구성도
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 분산전원 미연계시의 고압 모선 전원(강압) 및 저압 모선 전원(승압) 파형도
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 분산전원 연계시의 고압 모선 전원(강압),저압 분산 전원 및 저압 모선 전원(승압), 고압 Pgen > Pload 파형도1A to 1D are diagrams showing a configuration of a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention and a step-up converter operation process
2A to 2D are diagrams showing a configuration of a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention and an operation process of a step-down converter according to the present invention.
3A to 3H are diagrams showing a configuration of a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention and an operation process of a bidirectional converter according to the present invention.
4A and 4B are waveform diagrams of a high-voltage bus power supply (step-down) and a low-voltage bus power supply (step-up) when the distributed power supply of the high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention is not connected.
5A and 5B are high-voltage bus power (step-down), low-pressure distributed power and low-voltage bus power (boost), high-voltage P gen > P load waveform when the distributed power of the high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention is connected. Degree

이하, 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a high-magnification DC-DC converter using capacitor driving according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention will become apparent through detailed description of each embodiment below.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 구성 및 승압 컨버터 동작 과정을 나타낸 구성도이다.1A to 1D are diagrams illustrating a configuration of a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention and a step-up converter operation process.

본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 MMC의 Front-to-Front 연계 방식이 아닌 DC간 직접 변환 방식으로 고배율 DC-DC 승압 및 양방향 변환이 가능하고, 고배율 DC-DC 승압 시 급격한 효율저하가 발생하지 않도록 한 것이다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention enables high-magnification DC-DC boosting and bidirectional conversion by direct conversion between DCs rather than the front-to-front connection method of MMC. This was done so that no decrease in efficiency would occur.

이를 위하여, 커패시터에 에너지를 저장 또는 방출하는 과정을 통해 승압과 강압을 수행하여 대용량 인덕터를 요구하지 않고, 고 비율 및 고 효율 승압이 가능하도록 한다.To this end, step-up and step-down are performed through the process of storing or discharging energy in the capacitor, so that a large-capacity inductor is not required and a high ratio and high efficiency step-up are possible.

본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 승압 컨버터 동작을 수행하기 위하여 다음과 같은 구성을 갖는다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention has the following configuration in order to perform the step-up converter operation.

승압 컨버터 동작을 수행하기 위한 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 저압 입력단(10)의 (+)단자와 고압 출력단(11)의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 승압 컨버터 동작시에 커패시터 충전 및 방전 경로를 구성하는 제 1,2 다이오드(12)(13)와, 제 1 다이오드(12)와 제 2 다이오드(13) 사이의 노드와 저압 입력단(10)의 (-)단자와 고압 출력단(11)의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되어 승압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 인덕터(17), 승압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 제 1 커패시터(Vc)(16), 승압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc)(16) 및 제 2 커패시터(18)의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 1 스위치 소자(S3)(15)와, 저압 입력단(10)의 (+)단자와 제 1 다이오드(12) 사이의 노드와 제 1 커패시터(Vc)(16)와 제 1 스위치 소자(S3)(15) 사이의 노드에 연결 구성되어 승압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc)(16) 및 제 2 커패시터(18)의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 2 스위치 소자(S4)(14)와, 고압 출력단(11)의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 연결되는 제 2 커패시터(18)를 포함한다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention for performing the step-up converter operation is configured in series between the (+) terminal of the low-voltage input terminal 10 and the (+) terminal of the high-voltage output terminal 11 to perform the step-up converter operation. In operation, the first and second diodes 12 and 13 constituting the capacitor charging and discharging path, the node between the first diode 12 and the second diode 13, and the (-) of the low voltage input terminal 10 An inductor 17 connected in series to a node between the terminal and the (-) terminal of the high voltage output terminal 11 to charge and discharge during operation of the step-up converter, and a first capacitor (V c ) that charges and discharges during operation of the step-up converter (16), a first switch element (S) constituting a path to charge and discharge the first capacitor (V c ) (16) and the second capacitor (18) by performing an on/off operation during operation of the step-up converter (S 3 ) (15), the node between the (+) terminal of the low voltage input terminal 10 and the first diode 12, the first capacitor (V c ) (16) and the first switch element (S 3 ) (15) A second switch that is connected to the node between and configures a path to charge and discharge the first capacitor (V c ) 16 and the second capacitor 18 by performing an on/off operation during operation of the boost converter It includes an element (S 4 ) 14 and a second capacitor 18 connected between the (+) terminal and the (-) terminal of the high-voltage output terminal 11.

여기서, 제 1 스위치 소자(S3)(15) 및 제 2 스위치 소자(S4)(14)는 제 1 커패시터(Vc)(16)의 충방전을 제어하여 출력 전압을 일정하게 하는 역할을 하고, 제 1 다이오드(12) 및 제 2 다이오드(13)는 제 1 스위치 소자(S3)(15) 및 제 2 스위치 소자(S4)(14)의 스위칭 동작을 보조하는 것이다.Here, the first switch element (S 3 ) (15) and the second switch element (S 4 ) (14) control charge/discharge of the first capacitor (V c ) (16) to make the output voltage constant. And, the first diode 12 and the second diode 13 assist the switching operation of the first switch element (S 3 ) (15) and the second switch element (S 4) (14).

그리고 제 1 커패시터(Vc)(16)는 저압 입력단(10)과 고압 출력단(11) 사이의 에너지 전달을 담당하며, 제 2 커패시터(18)는 출력 전압을 일정하게 유지하도록 하는 것이다.In addition, the first capacitor (V c ) 16 is responsible for transferring energy between the low voltage input terminal 10 and the high voltage output terminal 11, and the second capacitor 18 keeps the output voltage constant.

그리고 인덕터(17)는 저압 입력단(10)-제 1 커패시터(Vc)(16)-고압 출력단(11) 사이의 전압차에 의한 전류 급변을 제한하여 제 1 스위치 소자(S3)(15) 및 제 2 스위치 소자(S4)(14)를 보호하는 역할을 하는 것이다.In addition, the inductor 17 limits a sudden change in current due to the voltage difference between the low voltage input terminal 10-the first capacitor (V c ) (16)-the high voltage output terminal 11 and the first switch element (S 3 ) (15). And it serves to protect the second switch element (S 4 ) (14).

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 승압 컨버터 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The step-up converter operation of the high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention having such a configuration will be described in detail as follows.

도 1a에서와 같이, 제 2 스위치 소자(S4)(14)는 off되며, 제 1 스위치 소자(S3)(15)는 on 상태로 저압 입력단(10)의 (+)극으로 부터 (-)극으로 전류가 흘러서 제 1 커패시터(Vc)(16)를 충전한다.1A, the second switch element (S 4 ) (14) is off, and the first switch element (S 3 ) (15) is in the on state, and from the (+) pole of the low-voltage input terminal 10 (-) A current flows through the) pole to charge the first capacitor (V c ) (16).

제 1 커패시터(Vc)(16)에 의한 전압 강하로 인해 제 1 커패시터(Vc)(16)의 (-)단자 전압은 저압 입력단(10)의 (+)극 보다 낮으므로, 제 2 스위치 소자(S4)(14)에 역병렬로 연결된 다이오드에는 전류가 흐르지 않으며, 제 2 스위치 소자(S4)(14)는 off 상태로 전류가 흐르지 않는다.Due to the voltage drop caused by the first capacitor (V c ) (16), the voltage of the (-) terminal of the first capacitor (V c ) (16) is lower than the (+) pole of the low-voltage input terminal (10), so the second switch Current does not flow through the diode connected to the device (S 4 ) (14) in antiparallel, and the second switch device (S 4 ) (14) does not flow in the off state.

제 1 커패시터(Vc)(16)의 (+)극은 저압 입력단(10)의 (+)극 전압과 동일하므로, 고압 출력단(11)의 (+)극 보다 전압이 낮아서 제 2 다이오드(13)에는 전류가 흐르지 않고, 제 2 커패시터(18)의 방전을 통해 고압 출력단(11)에 연결된 부하로 전류를 공급한다.Since the (+) pole of the first capacitor (V c ) (16) is the same as the (+) pole of the low-voltage input terminal (10), the voltage is lower than the (+) pole of the high-voltage output terminal (11), so that the second diode (13) ), no current flows, and current is supplied to the load connected to the high-voltage output terminal 11 through the discharge of the second capacitor 18.

그리고 도 1b에서와 같이, 제 1 커패시터(Vc)(16) 전압이 충전 상한값에 도달하면, 제 1 스위치 소자(S3)(15)를 개방하고, 제 1 스위치 소자(S3)(15)로 전류가 흐를 수 없으므로, 인덕터(17)에 충전된 전류가 방전되기 전까지 제 2 스위치 소자(S4)(14)에 역병렬로 연결된 다이오드로 전류가 흐르며, 이는 제 1 다이오드(12)를 통해 순환하여 제 1 커패시터(Vc)(16)를 충전한다.And as shown in FIG. 1B, when the voltage of the first capacitor (V c ) 16 reaches the upper limit of charging, the first switch element (S 3 ) (15) is opened, and the first switch element (S 3 ) (15 ), the current flows through the diode connected in antiparallel to the second switch element (S 4 ) 14 until the current charged in the inductor 17 is discharged, which causes the first diode 12 to flow. It cycles through and charges the first capacitor (V c ) (16).

인덕터(17)에 충전된 에너지는 제 1 커패시터(Vc)(16)로 옮겨가며, 제 1 다이오드(12)에 전류가 흐르므로, 제 1 다이오드(12)의 오른쪽 단자는 저압 입력단(10)의 (+)극과 전압이 동일하며, 고압 출력단(11)의 (+)극 보다 전압이 낮으므로, 제 2 다이오드(13)로 전류가 흐르지 않는다.The energy charged in the inductor 17 is transferred to the first capacitor (V c ) (16), and a current flows through the first diode (12), so the right terminal of the first diode (12) is the low voltage input terminal (10). Since the voltage is the same as the (+) pole of and the voltage is lower than the (+) pole of the high-voltage output terminal 11, no current flows through the second diode 13.

따라서, 고압 출력단(11)으로는 제 2 커패시터(18)가 방전되며 부하에 전류를 공급한다.Accordingly, the second capacitor 18 is discharged to the high-voltage output stage 11 and supplies current to the load.

제 1 다이오드(12)를 통해 전류가 순환하는 동안(제 1 스위치 소자(S3)(15)는 물리적으로 완전히 off된 후) 제 2 스위치 소자(S4)(14)를 on 시키나, 순환전류의 방향과 스위치 방향이 반대이므로, 전류는 계속해서 역병렬 다이오드로만 흐른다While current circulates through the first diode 12 (after the first switch element (S 3 ) (15) is physically completely off), the second switch element (S 4 ) (14) is turned on, but the circulating current Since the direction of and the switch direction are opposite, the current continues to flow only through the antiparallel diode.

이어, 도 1c에서와 같이, 인덕터(17) 전류가 모두 방전되면 제 1 커패시터(Vc)(16)의 (+)단자는 저압 입력단(10)의 (+)극 보다 전압이 높게되므로, 제 1 다이오드(12)는 역방향으로 가압되어 전류가 흐르지 않는다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, when all the current of the inductor 17 is discharged, the (+) terminal of the first capacitor (V c ) (16) has a higher voltage than the (+) pole of the low-voltage input terminal (10). 1 Diode 12 is pressed in the reverse direction so that no current flows.

제 1 커패시터(Vc)(16)의 (-)단자는 제 2 스위치 소자(S4)(14)를 통해 저압 입력단(10)의 (+)단자와 연결되어 제 1 커패시터(Vc)(16)의 (+)극 전압은 고압 출력단(11)의 (+) 전압보다 높아진다.The (-) terminal of the first capacitor (V c ) (16) is connected to the (+) terminal of the low voltage input terminal (10) through the second switch element (S 4 ) (14), and the first capacitor (V c ) ( The (+) pole voltage of 16) becomes higher than the (+) voltage of the high-voltage output terminal 11.

제 1 커패시터(Vc)(16)의 (+)극과 제 2 커패시터(18)의 (+)극 전압의 차이에 의해 전류가 흘러서 제 2 커패시터(18)를 충전하고 제 1 커패시터(Vc)(16)는 방전되며, 고압 출력단(11)의 (+)극에 연결된 부하에도 전류를 공급한다.A current flows due to the difference between the voltage of the (+) pole of the first capacitor (V c ) (16) and the (+) pole of the second capacitor (18), charging the second capacitor 18, and charging the first capacitor (V c ) (16) is discharged, and supplies current to the load connected to the (+) pole of the high-voltage output terminal (11).

제 1 커패시터(Vc)(16)의 (+)극과 제 2 커패시터(18)의 (+)극 전위차에 의해 인덕터(17)가 충전되며, 인덕터(17)는 급격한 전류의 상승을 억제하고, 제 2 스위치 소자(S4)(14)를 보호한다.The inductor 17 is charged by the potential difference between the (+) pole of the first capacitor (V c ) (16) and the (+) pole of the second capacitor (18), and the inductor 17 suppresses a rapid increase in current and , To protect the second switch element (S 4 ) (14).

그리고 도 1d에서와 같이, 제 1 커패시터(Vc)(16)의 충전량이 충전 하한값에 도달하면 제 2 스위치 소자(S4)(14)를 개방한다.And as shown in FIG. 1D, when the charge amount of the first capacitor (V c ) 16 reaches the lower charging limit value, the second switch element (S 4 ) (14) is opened.

인덕터(17)의 충전전류로 인해 제 1 커패시터(Vc)(16)는 일정 시간 동안 방전을 지속하며, 방전 전류는 제 2 커패시터(18)를 충전한다.Due to the charging current of the inductor 17, the first capacitor (V c ) 16 continues to discharge for a predetermined time, and the discharge current charges the second capacitor 18.

제 2 스위치 소자(S4)(14)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 인덕터(17) 충전전류가 완전히 방전되기 전 제 1 스위치 소자(S3)(15)를 on 시킨다.After the second switch element (S 4 ) (14) is physically completely opened, the first switch element (S 3 ) (15) is turned on before the charging current of the inductor (17) is completely discharged.

제 1 커패시터(Vc)(16)의 충전 하한 값은 저압 입력단(10)의 전압보다 낮으므로, 인덕터(17)의 충전 전류가 모두 방전되면 제 1 커패시터(Vc)(16)의 (+)극과 저압 입력단(10)의 (+)극이 제 1 다이오드(12)를 통해 연결되고 도 1a의 상태가 된다.Since the lower limit of charging of the first capacitor (V c ) (16) is lower than the voltage of the low-voltage input terminal (10), when the charging current of the inductor (17) is all discharged, the (+) of the first capacitor (V c ) (16) is The) pole and the (+) pole of the low voltage input terminal 10 are connected through the first diode 12, and the state of FIG. 1A is obtained.

본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 강압 컨버터 동작을 수행하기 위하여 다음과 같은 구성을 갖는다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention has the following configuration in order to perform the step-down converter operation.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 구성 및 강압 컨버터 동작 과정을 나타낸 구성도이다.2A to 2D are diagrams showing a configuration of a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention and an operation process of a step-down converter according to the present invention.

강압 컨버터 동작을 수행하기 위한 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 고압 입력단(20)의 (+)단자와 저압 출력단(21)의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 강압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc)(24) 및 제 2 커패시터(26)의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 1 스위치 소자(S1)(27) 및 제 2 스위치 소자(S2)(28)와, 제 1 스위치 소자(S1)(27)와 제 2 스위치 소자(S2)(28) 사이의 노드와 고압 입력단(20)의 (-)단자와 저압 출력단(21)의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되어 강압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 인덕터(25), 강압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 제 1 커패시터(Vc)(24), 역방향으로 연결되어 강압 컨버터 동작시에 커패시터 충전 및 방전 경로를 구성하는 제 1 다이오드(22)와, 제 1 커패시터(Vc)(24)와 제 1 다이오드(22) 사이의 노드와 저압 출력단(21)의 (+) 단자 사이에 순방향으로 연결되는 제 2 다이오드(23)와, 저압 출력단(21)의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 연결되는 제 2 커패시터(26)를 포함한다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention for performing the step-down converter operation is configured in series between the (+) terminal of the high-voltage input terminal 20 and the (+) terminal of the low-voltage output terminal 21, The first switch element (S 1 ) 27 that configures a path to charge and discharge the first capacitor (V c ) 24 and the second capacitor 26 by performing an on/off operation during operation, and The second switch element (S 2 ) (28), the node between the first switch element (S 1 ) (27) and the second switch element (S 2 ) (28) and the (-) terminal of the high voltage input terminal (20) The inductor 25 is connected in series to the node between the (-) terminal of the low voltage output terminal 21 and charges and discharges during operation of the step-down converter, and the first capacitor (V c )( 24), the first diode 22, which is connected in the reverse direction and constitutes a capacitor charging and discharging path during operation of the step-down converter , and the node between the first capacitor (V c ) 24 and the first diode 22 and the low voltage Including a second diode 23 connected in the forward direction between the (+) terminal of the output terminal 21, and a second capacitor 26 connected between the (+) terminal and the (-) terminal of the low voltage output terminal 21 do.

여기서, 제 1 스위치 소자(S1)(27) 및 제 2 스위치 소자(S2)(28)는 제 1 커패시터(Vc)(24)의 충방전을 제어하여 출력 전압을 일정하게 하는 역할을 하고, 제 1 다이오드(22) 및 제 2 다이오드(23)는 제 1 스위치 소자(S1)(27) 및 제 2 스위치 소자(S2)(28)의 스위칭 동작을 보조하는 것이다.Here, the first switch element (S 1 ) (27) and the second switch element (S 2 ) (28) control charge/discharge of the first capacitor (V c ) (24) to make the output voltage constant. And, the first diode 22 and the second diode 23 assist the switching operation of the first switch element (S 1 ) (27) and the second switch element (S 2) (28).

그리고 제 1 커패시터(Vc)(24)는 고압 입력단(20)과 저압 출력단(21) 사이의 에너지 전달을 담당하며, 제 2 커패시터(26)는 출력 전압을 일정하게 유지하도록 하는 것이다.In addition, the first capacitor (V c ) 24 is responsible for transferring energy between the high-voltage input terminal 20 and the low-voltage output terminal 21, and the second capacitor 26 keeps the output voltage constant.

그리고 인덕터(25)는 고압 입력단(20)-제 1 커패시터(Vc)(24)-저압 출력단(21) 사이의 전압차에 의한 전류 급변을 제한하여 제 1 스위치 소자(S1)(27) 및 제 2 스위치 소자(S2)(28)를 보호하는 역할을 하는 것이다.In addition, the inductor 25 limits the sudden change in current due to the voltage difference between the high-voltage input terminal 20-the first capacitor (V c ) (24)-the low-voltage output terminal 21, and thus the first switch element (S 1 ) (27). And it serves to protect the second switch element (S 2 ) (28).

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 강압 컨버터 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The step-down converter operation of the high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention having such a configuration will be described in detail as follows.

도 2a에서와 같이, 제 1 스위치 소자(S1)(27)를 통해 고압 입력단(20)의 (+)극은 제 1 커패시터(Vc)(24)의 (+)극으로 연결되며, 제 1 커패시터(Vc)(24)의 충전 전압만큼 강압되어 제 2 다이오드(23)를 통해 제 2 커패시터(26)의 (+)극으로 전류를 공급하고, 저압 출력단(21)의 (+)극으로 전류를 공급하고 이 과정에서 제 1 커패시터(Vc)(24)는 충전이 이루어진다.2A, the (+) pole of the high voltage input terminal 20 through the first switch element (S 1 ) 27 is connected to the (+) pole of the first capacitor V c 1 It is stepped down by the charging voltage of the capacitor (V c ) (24) to supply current to the (+) pole of the second capacitor (26) through the second diode (23), and the (+) pole of the low voltage output terminal (21) In this process, the current is supplied and the first capacitor (V c ) 24 is charged.

이어, 도 2b에서와 같이, 제 1 커패시터(Vc)(24)의 충전 상한값에 도달하면 제 1 스위치 소자(S1)(27)를 개방하며, 인덕터(25) 충전전류로 인해 제 2 다이오드(23) 및 제 2 스위치 소자(S2)(28)의 역병렬 다이오드를 통해 순환 전류가 흐르고, 순환전류에 의해 제 1 커패시터(Vc)(24)는 충전을 일시적으로 지속한다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, when the charging upper limit of the first capacitor (V c ) 24 is reached, the first switch element (S 1 ) (27) is opened, and the second diode due to the charging current of the inductor (25) A circulating current flows through the anti-parallel diode of 23 and the second switch element S 2 28, and the first capacitor V c 24 temporarily continues charging by the circulating current.

그리고 제 2 커패시터(26)쪽으로는 전류가 흐르지 않으므로, 저압 출력단(21)의 (+)극으로 제 2 커패시터(26)가 방전되며 부하 전류를 공급한다.Further, since no current flows toward the second capacitor 26, the second capacitor 26 is discharged to the (+) pole of the low-voltage output terminal 21 to supply a load current.

제 1 스위치 소자(S1)(27)가 물리적으로 완전히 개방된 이후, 순환전류가 소멸하기 전 제 2 스위치 소자(S2)(28)를 on 시키면 제 2 다이오드(23)로 전류가 흐르므로, 제 2 스위치 소자(S2)(28)에는 전류가 흐르지 않고, zero crossing current 상태에서 스위치 연결이 이루어진다.After the first switch element (S 1 ) (27) is physically completely open, if the second switch element (S 2 ) (28) is turned on before the circulating current disappears, the current flows through the second diode (23). , No current flows through the second switch element (S 2 ) 28, and the switch connection is made in a state of zero crossing current.

그리고 도 2c에서와 같이, 인덕터(25) 충전 전류가 소멸한 이후 전류의 방향이 바뀌어 제 2 스위치 소자(S2)(28)를 통해 전류가 흐르며, 제 1 커패시터(Vc)(24)의 전압은 제 2 커패시터(26)의 전압보다 높으므로 제 2 커패시터(26)로 전류를 흘려 제 1 커패시터(Vc)(24)는 방전을, 제 2 커패시터(26)는 충전을 하고, 저압 출력단(21)으로도 전류를 공급한다.And as shown in Fig. 2c, after the charging current of the inductor 25 is extinguished, the direction of the current is changed so that a current flows through the second switch element (S 2 ) (28), and the first capacitor (V c ) (24) Since the voltage is higher than the voltage of the second capacitor 26, current flows through the second capacitor 26 so that the first capacitor (V c ) 24 discharges, the second capacitor 26 charges, and the low voltage output terminal Also supply current to (21).

이어, 도 2d에서와 같이, 제 1 커패시터(Vc)(24)의 충전 하한값에 도달하면, 제 2 스위치 소자(S2)(28)를 개방하고, 인덕터(25)의 충전 전류로 인해 제 1 스위치 소자(S1)(27)와 역병렬로 연결된 다이오드로 전류가 흐르고, 제 1 커패시터(Vc)(24)는 일정시간 방전을 지속한다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, when the charging lower limit of the first capacitor (V c ) 24 is reached, the second switch element (S 2 ) (28) is opened, and due to the charging current of the inductor (25) 1 A current flows through a diode connected in reverse parallel to the switch element (S 1 ) 27, and the first capacitor (V c ) 24 continues to discharge for a certain period of time.

저압 부하는 제 2 커패시터(26)가 방전되며 전류를 공급하고 제 2 스위치 소자(S2)(28)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 1 스위치 소자(S1)(27)를 on하고, 인덕터(25) 전류가 모두 방전되면 도 2a에서와 같은 상태가 된다.In the low-voltage load, the second capacitor 26 is discharged, supplying current, and after the second switch element (S 2 ) 28 is physically completely open, the first switch element (S 1 ) (27) is turned on, and the inductor (25) When all of the current is discharged, the state is the same as in FIG. 2A.

본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 양방향 컨버터 동작을 수행하기 위하여 다음과 같은 구성을 갖는다.The high-magnification DC-DC converter using capacitor driving according to the present invention has the following configuration in order to perform a bidirectional converter operation.

도 3a내지 도 3h는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 구성 및 양방향 컨버터 동작 과정을 나타낸 구성도이다.3A to 3H are diagrams showing a configuration of a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention and a bidirectional converter operation process according to the present invention.

이하의 설명에서 (30)(31)은 승압 동작에서는 저압 입력단(30) 및 고압 출력단(31)이 되고, 강압 동작에서는 저압 출력단(30) 및 고압 입력단(31)으로 설명된다.In the following description, (30) (31) is described as a low-pressure input terminal 30 and a high-pressure output terminal 31 in a boosting operation, and a low-pressure output terminal 30 and a high-pressure input terminal 31 in a step-down operation.

먼저, 승압 및 역방향 강압이 가능한 양방향 컨버터 동작을 수행하기 위한 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 저압 입력단(30)의 (+)단자와 고압 출력단(31)의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 양방향 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 커패시터 모듈(MC)(36)의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 2 스위치 소자(S2)(33) 및 제 1 스위치 소자(S1)(32)와, 제 2 스위치 소자(S2)(33) 및 제 1 스위치 소자(S1)(32) 사이의 노드와 저압 입력단(30)의 (-)단자와 고압 출력단(31)의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되는 인덕터(37), 승압 및 역방향 강압이 가능한 양방향 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 커패시터 모듈(MC)(36), 제 3 스위치 소자(S3)(34)와, 커패시터 모듈(MC)(36)과 제 3 스위치 소자(S3)(34) 사이의 노드와 저압 입력단(30)의 (+)단자 사이에 연결되는 제 4 스위치 소자(S4)(35)와, 저압 입력단(30)의 (+)단자와 (-)단자 사이에 구성되는 제 1 커패시터(38) 및 고압 출력단(31)의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 구성되는 제 2 커패시터(39)를 포함한다.First, a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention for performing a bidirectional converter operation capable of step-up and reverse step-down is the (+) terminal of the low-voltage input terminal 30 and the (+) terminal of the high-voltage output terminal 31. The second switch element (S 2 ) 33 and the second switch element (S 2) 33 and the second switch element (S 2) 33 and the second switch element (S 2) (33) and the second switch element (S 2) (33) which are configured to be connected in series and form a path to charge and discharge the capacitor module (MC) 36 by performing an on/off operation during operation of the bidirectional converter 1 switch element (S 1 ) (32), the node between the second switch element (S 2 ) (33) and the first switch element (S 1 ) (32) and the (-) terminal of the low voltage input terminal 30 An inductor 37 connected in series to a node between the (-) terminal of the high voltage output terminal 31, a capacitor module (MC) 36 that charges and discharges during operation of a bidirectional converter capable of boosting and stepping down, and a third switch element (S 3 ) (34) and a fourth switch connected between the node between the capacitor module (MC) 36 and the third switch element (S 3 ) 34 and the (+) terminal of the low voltage input terminal 30 Element (S 4 ) (35), the first capacitor 38 formed between the (+) terminal and the (-) terminal of the low-voltage input terminal 30 and the (+) terminal and the (-) terminal of the high-voltage output terminal 31 It includes a second capacitor 39 configured between the terminals.

여기서, 제 2 스위치 소자(S2)(33) 및 제 1 스위치 소자(S1)(32)는 강압 컨버터 동작을 수행하기 위한 것이고, 제 3 스위치 소자(S3)(34) 및 제 4 스위치 소자(S4)(35)는 승압 컨버터 동작을 수행하기 위한 것이다.Here, the second switch element (S 2 ) 33 and the first switch element (S 1 ) 32 are for performing a step-down converter operation, and the third switch element (S 3 ) 34 and the fourth switch The element S 4 35 is for performing a step-up converter operation.

그리고 커패시터 모듈(MC)(36)은 여러 개의 커패시터가 MC 양단의 전압을 유연하게 조절하여 한 컨버터에서 승압 및 강압이 모두 가능하도록 하고, 승압 및 강압의 비율을 자유롭게 설정할 수 있도록 한 것이다.In addition, the capacitor module (MC) 36 allows multiple capacitors to flexibly adjust the voltage across the MC so that both step-up and step-down are possible in one converter, and the ratio of step-up and step-down can be freely set.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 양방향 컨버터 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The bidirectional converter operation of the high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention having such a configuration will be described in detail as follows.

도 3a내지 도 3d는 저압입력-고압출력을 나타낸 것이다.3A to 3D show low pressure input-high pressure output.

먼저, 도 3a[저압입력-고압출력]에서와 같이, 저압 입력단(30)으로부터 제 2 스위치 소자(S2)(33)의 역병렬 다이오드를 통해 흐르는 전류는 커패시터 모듈(MC)(36)의 커패시터를 충전하고 제 3 스위치 소자(S3)(34)를 통해 (-)단자로 흘러가고, 제 1 커패시터(38)는 입력 전압에 의해 일정하게 유지되고, 제 2 커패시터(39)의 방전을 통해 고압 출력단(31)으로 전류를 공급한다.First, as in FIG. 3A [low voltage input-high voltage output], the current flowing from the low voltage input terminal 30 through the anti-parallel diode of the second switch element (S 2) 33 is The capacitor is charged and flows to the (-) terminal through the third switch element (S 3 ) 34, and the first capacitor 38 is kept constant by the input voltage, and the discharge of the second capacitor 39 is prevented. The current is supplied to the high-voltage output terminal 31 through.

이어, 도 3b[저압입력-고압출력]에서와 같이, 커패시터 모듈(MC)(36)의 내부 커패시터들의 전압이 상한 값에 도달하면 제 3 스위치 소자(S3)(34)를 개방한다.Subsequently, as shown in FIG. 3B [low voltage input-high voltage output], when the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC 36 reaches the upper limit value, the third switch element S 3 ) 34 is opened.

인덕터(37) 충전전류는 제 4 스위치 소자(S4)(35)의 역병렬 다이오드로 흐르게 되고, 커패시터 모듈(MC)(36)은 일정시간 충전을 유지하고 제 2 커패시터(39)는 방전을 지속한다.The charging current of the inductor 37 flows to the anti-parallel diode of the fourth switch element (S 4 ) 35, and the capacitor module (MC) 36 maintains charging for a certain period of time, and the second capacitor 39 discharges. Persist.

그리고 도 3c[저압입력-고압출력]에서와 같이, 제 3 스위치 소자(S3)(34)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 4 스위치 소자(S4)(35)를 on 하며, 인덕터(37) 전류가 방전되면 전류는 제 4 스위치 소자(S4)(35)를 통해 흐르며 커패시터 모듈(MC)(36)을 방전시킨다.And as shown in Fig. 3c [low voltage input-high voltage output], after the third switch element (S 3 ) 34 is physically completely opened, the fourth switch element (S 4 ) (35) is turned on, and the inductor (37) ) When the current is discharged, the current flows through the fourth switch element (S 4 ) (35) and discharges the capacitor module (MC) (36).

인덕터(37)는 MC 방전 전류를 통해 반대 방향으로 충전되며, 제 1 스위치 소자(S1)(32)에 역병렬로 연결된 다이오드를 통해 고압 출력단(31)과 연결된다. 저압 입력단(30)과 MC의 전압 합은 고압 출력단(31) 보다 높으므로 전류는 고압 출력단(31)으로 전류가 흐르며, 제2 커패시터(39)는 충전된다.The inductor 37 is charged in the opposite direction through the MC discharge current, and is connected to the high voltage output terminal 31 through a diode connected in reverse parallel to the first switch element (S 1) 32. Since the sum of the voltages of the low-voltage input terminal 30 and the MC is higher than that of the high-voltage output terminal 31, a current flows to the high-voltage output terminal 31, and the second capacitor 39 is charged.

이어, 도 3d[저압입력-고압출력]에서와 같이, 커패시터 모듈(MC)(36)의 내부 커패시터들의 전압이 하한값에 도달하면, 제 4 스위치 소자(S4)(35)를 개방하고, 인덕터(37) 충전전류는 제 3 스위치 소자(S3)(34)의 역병렬 다이오드로 흐르고, 커패시터 모듈(MC)(36)은 방전을 일정시간 유지하고 제 2 커패시터(39)는 충전된다.Then, as shown in FIG. 3D [low voltage input-high voltage output], when the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC 36 reaches the lower limit, the fourth switch element S 4 35 is opened, and the inductor (37) The charging current flows to the anti-parallel diode of the third switch element (S 3 ) 34, the capacitor module MC 36 maintains the discharge for a certain period of time, and the second capacitor 39 is charged.

인덕터(37)가 방전되면 전류 방향이 바뀌어 도 3a에서와 같은 상태가 된다.When the inductor 37 is discharged, the current direction is changed and the state is as shown in FIG. 3A.

도 3e내지 도 3h는 고압입력-저압출력을 나타낸 것이다.3E to 3H show high-pressure input-low-pressure output.

도 3e[고압입력-저압출력]에서와 같이, 고압 입력단(31)으로부터 제 1 스위치 소자(S1)(32)를 통해 흐르는 전류는 커패시터 모듈(MC)(36)의 커패시터를 충전하고 제 4 스위치 소자(S4)(35)의 역방향 다이오드를 통해 저압 출력으로 흘러가고, 제 2 커패시터(39)는 입력 전압에 의해 일정하게 유지되고, 제1 커패시터(38)는 충전되며, 저압 출력단(30)으로 전류를 공급한다.As in Fig. 3e [high voltage input-low voltage output], the current flowing from the high voltage input terminal 31 through the first switch element (S 1 ) 32 charges the capacitor of the capacitor module (MC) 36 and the fourth It flows to the low voltage output through the reverse diode of the switch element (S 4 ) 35, the second capacitor 39 is kept constant by the input voltage, the first capacitor 38 is charged, and the low voltage output terminal 30 ) To supply current.

이어, 도 3f[고압입력-저압출력]에서와 같이, 커패시터 모듈(MC)(36)의 내부 커패시터들의 전압이 상한 값에 도달하면, 제 1 스위치 소자(S1)(32)를 개방한다.Subsequently, as shown in FIG. 3F [high voltage input-low voltage output], when the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC 36 reaches the upper limit value, the first switch element S 1 ) 32 is opened.

인덕터(37) 충전전류는 제 2 스위치 소자(S2)(33)의 역병렬 다이오드로 흐르게 되고, 커패시터 모듈(MC)(36)은 일정시간 충전을 유지하고, 제 1 커패시터(38)는 방전되며 저압 출력단(30)에 전류를 공급한다.The charging current of the inductor 37 flows to the reverse-parallel diode of the second switch element (S 2 ) 33, and the capacitor module (MC) 36 maintains charging for a certain period of time, and the first capacitor 38 is discharged. And supply current to the low voltage output terminal 30.

그리고 도 3g[고압입력-저압출력]에서와 같이, 제 1 스위치 소자(S1)(32)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 2 스위치 소자(S2)(33)를 on 하고, 인덕터(37) 전류가 방전되면 전류는 제 2 스위치 소자(S2)(33)를 통해 흐르며 커패시터 모듈(MC)(36)을 방전시킨다.And as shown in Fig. 3g [high voltage input-low voltage output], after the first switch element (S 1 ) 32 is physically completely opened, the second switch element (S 2 ) 33 is turned on, and the inductor 37 ) When the current is discharged, the current flows through the second switch element (S 2 ) 33 and discharges the capacitor module (MC) 36.

인덕터(37)는 MC 방전 전류를 통해 반대 방향으로 충전되며, 제 3 스위치 소자(S3)(34)에 역병렬로 연결된 다이오드를 통해 (-)단자와 연결된다.The inductor 37 is charged in the opposite direction through the MC discharge current, and is connected to the (-) terminal through a diode connected in reverse parallel to the third switch element (S 3) 34.

커패시터 모듈(MC)(36)의 전압은 저압 출력단(30) 보다 높으므로 저압 출력단(30)으로 전류가 흐르며, 제1 커패시터(38)는 충전된다.Since the voltage of the capacitor module (MC) 36 is higher than that of the low-voltage output terminal 30, a current flows through the low-voltage output terminal 30, and the first capacitor 38 is charged.

이어, 도 3h[고압입력-저압출력]에서와 같이, 커패시터 모듈(MC)(36)의 내부 커패시터들의 전압이 하한값에 도달하면, 제 2 스위치 소자(S2)(33)를 개방하고, 제 2 스위치 소자(S2)(33)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 1 스위치 소자(S1)(32)를 on한다.Then, as shown in Fig. 3h [high voltage input-low voltage output], when the voltage of the internal capacitors of the capacitor module (MC) 36 reaches the lower limit, the second switch element (S 2 ) 33 is opened, 2 After the switch element (S 2 ) 33 is physically completely opened, the first switch element (S 1 ) 32 is turned on.

인덕터(37) 충전전류는 제 1 스위치 소자(S1)(32)의 역병렬 다이오드로 흐르고, 커패시터 모듈(MC)(36)은 방전을 일정시간 유지하고 제 1 커패시터(38)는 방전되고 인덕터(37)가 방전되면 전류 방향이 바뀌어 도 3e의 상태가 된다.The charging current of the inductor 37 flows to the anti-parallel diode of the first switch element (S 1 ) 32, the capacitor module (MC) 36 maintains the discharge for a certain period of time, and the first capacitor 38 is discharged and the inductor When (37) is discharged, the direction of the current changes and the state of Fig. 3E is obtained.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 분산전원 미연계시의 고압 모선 전원(강압) 및 저압 모선 전원(승압) 파형도이다.4A and 4B are waveform diagrams of a high-voltage bus power supply (step-down) and a low-voltage bus power supply (step-up) when a distributed power supply is not connected in a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving according to the present invention.

단방향 조류(분산전원 미 연계)시의 특성을 나타낸 것으로, 스위칭 시점에 스위치의 손실 전력 증가가 나타나지 않는다. 이는 스위칭 동작에 의한 급격한 손실 증가 발생하지 않는 다는 것을 의미한다.It shows the characteristics of unidirectional current (distributed power is not connected), and there is no increase in power loss of the switch at the time of switching. This means that there is no sudden increase in loss due to the switching operation.

그리고 고압 → 저압 변환, 저압 → 고압 변환 모두 원하는 전압으로 변환하는 것이 가능하다.And it is possible to convert both high-pressure → low-pressure conversion and low-pressure → high-pressure conversion into a desired voltage.

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터의 분산전원 연계시의 고압 모선 전원(강압),저압 분산 전원 및 저압 모선 전원(승압), 고압 Pgen > Pload 파형도이다.5A and 5B are high-voltage bus power (step-down), low-pressure distributed power and low-voltage bus power (boost), high-voltage P gen > P load waveform when the distributed power of the high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention is connected. It is a degree.

양방향 조류(분산전원 연계)시의 특성을 나타낸 것으로, 분산전원의 투입량 증가에 따라 역전류 발생 → DC-DC 컨버터의 운전 중 역방향 송전으로 전압 유지를 한다.It shows the characteristics of bidirectional current (distributed power connection), and reverse current is generated as the input amount of distributed power increases → Voltage is maintained by reverse transmission during operation of the DC-DC converter.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터는 DC-DC 전압 변환과정의 에너지 저장을 인덕터에 의존하지 않고 커패시터에 에너지를 저장 또는 방출하는 과정을 통해 승압과 강압을 수행하여 다양한 상황에서의 재생에너지 활용성을 높일 수 있도록 한 것이다.The high-magnification DC-DC converter using the capacitor driving according to the present invention described above does not depend on the inductor for energy storage in the DC-DC voltage conversion process, but performs boosting and step-down through the process of storing or discharging energy in the capacitor. This is to improve the utilization of renewable energy in the situation.

또한, AC 변압기 및 양쪽 MMC 사용으로 인하여 많은 손실이 발생하는 문제를 해결하여 높은 입출력 전압 비율의 DC간 직접 변환 고효율 DC-DC 컨버터를 제공한다.In addition, it provides a high-efficiency DC-DC converter that directly converts DC to DC with a high input/output voltage ratio by solving the problem that a lot of losses occur due to the use of an AC transformer and both MMCs.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the specified embodiments should be considered from a descriptive point of view rather than a limiting point of view, and the scope of the present invention is shown in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto are included in the present invention. It will have to be interpreted.

10. 저압 입력단 11. 고압 출력단
12. 제 1 다이오드 13. 제 2 다이오드
14. 제 2 스위치 소자 15. 제 1 스위치 소자
16. 제 1 커패시터 17. 인덕터
18. 제 2 커패시터10. Low pressure input 11. High pressure output
12. First Diode 13. Second Diode
14. Second switch element 15. First switch element
16. First capacitor 17. Inductor
18. Second capacitor

Claims (16)

저압 입력단의 (+)단자와 고압 출력단의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 승압 컨버터 동작시에 커패시터 충전 및 방전 경로를 구성하는 제 1,2 다이오드;
제 1 다이오드와 제 2 다이오드 사이의 노드와 저압 입력단의 (-)단자와 고압 출력단의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되어 승압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 인덕터 및 제 1 커패시터(Vc) 그리고 승압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc) 및 제 2 커패시터의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 1 스위치 소자(S3);
저압 입력단의 (+)단자와 제 1 다이오드 사이의 노드와 제 1 커패시터(Vc)와 제 1 스위치 소자(S3) 사이의 노드에 연결 구성되어 승압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc) 및 제 2 커패시터의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 2 스위치 소자(S4);
고압 출력단(11)의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 연결되는 제 2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.First and second diodes configured to be connected in series between the (+) terminal of the low voltage input terminal and the (+) terminal of the high voltage output terminal to form a capacitor charging and discharging path during operation of the boost converter;
The inductor and the first capacitor (V c ) are connected in series to the node between the first diode and the second diode and the node between the (-) terminal of the low voltage input terminal and the (-) terminal of the high voltage output terminal to charge and discharge during the operation of the boost converter. ) And a first switch element (S 3 ) configuring a path to charge and discharge the first capacitor (V c ) and the second capacitor by performing an on/off operation during the step-up converter operation;
It is connected to the node between the (+) terminal of the low voltage input terminal and the first diode, and the node between the first capacitor (V c ) and the first switch element (S 3 ), and performs on/off operation when the boost converter is operating. A second switch element (S 4 ) configuring a path to charge and discharge the first capacitor (V c) and the second capacitor;
And a second capacitor connected between the (+) terminal and the (-) terminal of the high-voltage output terminal (11). 제 1 항에 있어서, 제 1 스위치 소자(S3) 및 제 2 스위치 소자(S4)는,
제 1 커패시터(Vc)(16)의 충방전을 제어하여 출력 전압을 일정하게 하고, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드는 제 1 스위치 소자(S3) 및 제 2 스위치 소자(S4)의 스위칭 동작을 보조하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 1, wherein the first switch element (S 3 ) and the second switch element (S 4 ) are,
The charging and discharging of the first capacitor (V c ) 16 is controlled to make the output voltage constant, and the first diode and the second diode switch the first switch element (S 3 ) and the second switch element (S 4 ). A high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving, characterized in that to assist the operation. 제 1 항에 있어서, 제 1 커패시터(Vc)는 저압 입력단과 고압 출력단 사이의 에너지 전달을 담당하며, 제 2 커패시터는 출력 전압을 일정하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The high magnification DC- using capacitor driving according to claim 1, wherein the first capacitor (V c ) is responsible for energy transfer between the low voltage input terminal and the high voltage output terminal, and the second capacitor maintains the output voltage constant. DC converter. 제 1 항에 있어서, 인덕터는 저압 입력단-제 1 커패시터(Vc)-고압 출력단 사이의 전압차에 의한 전류 급변을 제한하여 제 1 스위치 소자(S3) 및 제 2 스위치 소자(S4)를 보호하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 1, wherein the inductor limits a sudden change in current due to a voltage difference between the low voltage input terminal-the first capacitor (V c )-the high voltage output terminal, and thus the first switch element (S 3 ) and the second switch element (S 4 ) are formed. High-magnification DC-DC converter using a capacitor driving, characterized in that to protect. 제 1 항에 있어서, 커패시터 구동을 이용하는 승압 컨버터 동작을 위하여,
제 2 스위치 소자(S4)는 off, 제 1 스위치 소자(S3)는 on 상태로 저압 입력단의 (+)극으로 부터 (-)극으로 전류가 흘러서 제 1 커패시터(Vc)를 충전하는 제 1 단계;
제 1 커패시터(Vc) 전압이 충전 상한값에 도달하면, 제 1 스위치 소자(S3)를 개방하고, 인덕터에 충전된 전류가 방전되기 전까지 제 2 스위치 소자(S4)에 역병렬로 연결된 다이오드로 전류가 흐르며, 이는 제 1 다이오드를 통해 순환하여 제 1 커패시터(Vc)를 충전하는 제 2 단계;
제 1 커패시터(Vc)의 (+)극과 제 2 커패시터의 (+)극 전압의 차이에 의해 제 2 커패시터를 충전하고 제 1 커패시터(Vc)는 방전되며, 고압 출력단의 (+)극에 연결된 부하에도 전류를 공급하는 제 3 단계;
제 1 커패시터(Vc)의 충전량이 충전 하한값에 도달하면 제 2 스위치 소자(S4)를 개방하는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 1, wherein for the step-up converter operation using capacitor driving,
The second switch element (S 4 ) is off, the first switch element (S 3 ) is on, and a current flows from the (+) pole to the (-) pole of the low voltage input terminal to charge the first capacitor (V c ). The first step;
When the voltage of the first capacitor (V c ) reaches the upper limit of charging, the first switch element (S 3 ) is opened, and a diode connected in reverse parallel to the second switch element (S 4 ) until the current charged in the inductor is discharged. The furnace current flows, which is a second step of charging the first capacitor V c by circulating through the first diode;
The second capacitor is charged by the difference between the (+) pole of the first capacitor (V c ) and the (+) pole of the second capacitor, and the first capacitor (V c ) is discharged, and the (+) pole of the high-voltage output terminal A third step of supplying current to a load connected to the load;
A high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving, characterized in that performing a fourth step of opening the second switch element (S 4 ) when the charge amount of the first capacitor (V c ) reaches the lower charging limit value. 고압 입력단의 (+)단자와 저압 출력단의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 강압 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 제 1 커패시터(Vc) 및 제 2 커패시터의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2);
제 1 스위치 소자(S1)와 제 2 스위치 소자(S2) 사이의 노드와 고압 입력단의 (-)단자와 저압 출력단의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되어 강압 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 인덕터 및 제 1 커패시터(Vc), 역방향으로 연결되어 강압 컨버터 동작시에 커패시터 충전 및 방전 경로를 구성하는 제 1 다이오드;
제 1 커패시터(Vc)와 제 1 다이오드 사이의 노드와 저압 출력단의 (+) 단자 사이에 순방향으로 연결되는 제 2 다이오드;
저압 출력단의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 연결되는 제 2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.It is configured in series between the (+) terminal of the high-voltage input terminal and the (+) terminal of the low-voltage output terminal, and performs on/off operation during the step-down converter operation, thereby charging and discharging the first capacitor (V c ) and the second capacitor. A first switch element (S 1 ) and a second switch element (S 2 ) constituting a path to be configured;
It is connected in series to the node between the first switch element (S 1 ) and the second switch element (S 2 ) and the node between the (-) terminal of the high-voltage input terminal and the (-) terminal of the low-voltage output terminal to charge and discharge during the step-down converter operation. An inductor and a first capacitor (V c ), a first diode connected in a reverse direction to form a capacitor charging and discharging path during a step-down converter operation;
A second diode connected in a forward direction between the node between the first capacitor V c and the first diode and the (+) terminal of the low voltage output terminal;
And a second capacitor connected between the (+) terminal and the (-) terminal of the low voltage output terminal. 제 6 항에 있어서, 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)는 제 1 커패시터(Vc)의 충방전을 제어하여 출력 전압을 일정하게 하고, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드는 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)의 스위칭 동작을 보조하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 6, wherein the first switch element (S 1 ) and the second switch element (S 2 ) control charge/discharge of the first capacitor (V c ) to make the output voltage constant, and the first diode and the second switch element (S 2) The diode is a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving, characterized in that to assist the switching operation of the first switch element (S 1 ) and the second switch element (S 2 ). 제 6 항에 있어서, 제 1 커패시터(Vc)는 고압 입력단과 저압 출력단 사이의 에너지 전달을 하고, 제 2 커패시터는 출력 전압을 일정하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 6, wherein the first capacitor (V c ) transfers energy between the high-voltage input terminal and the low-voltage output terminal, and the second capacitor maintains the output voltage constant. Converter. 제 6 항에 있어서, 인덕터는 고압 입력단-제 1 커패시터(Vc)-저압 출력단 사이의 전압차에 의한 전류 급변을 제한하여 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)를 보호하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 6, wherein the inductor limits a sudden change in current due to a voltage difference between the high-voltage input terminal-the first capacitor (V c )-the low-voltage output terminal, and thus the first switch element (S 1 ) and the second switch element (S 2 ) are formed. High-magnification DC-DC converter using a capacitor driving, characterized in that to protect. 제 6 항에 있어서, 커패시터 구동을 이용하는 강압 컨버터 동작을 위하여,
제 1 스위치 소자(S1)를 통해 고압 입력단의 (+)극은 제 1 커패시터(Vc)의 (+)극으로 연결되며, 제 1 커패시터(Vc)의 충전 전압만큼 강압되어 제 2 다이오드를 통해 제 2 커패시터의 (+)극으로 전류를 공급하고, 저압 출력단의 (+)극으로 전류를 공급하고 이 과정에서 제 1 커패시터(Vc) 충전이 이루어지도록 하는 제 1 단계;
제 1 커패시터(Vc)의 충전 상한값에 도달하면 제 1 스위치 소자(S1)를 개방하며, 인덕터 충전전류로 인해 제 2 다이오드 및 제 2 스위치 소자(S2)의 역병렬 다이오드를 통해 순환 전류가 흐르고, 순환전류에 의해 제 1 커패시터(Vc)가 충전을 지속하는 제 2 단계;
인덕터 충전 전류가 소멸한 이후 전류의 방향이 바뀌어 제 2 스위치 소자(S2)를 통해 전류가 흐르며, 제 1 커패시터(Vc)의 전압은 제 2 커패시터의 전압보다 높으므로 제 2 커패시터로 전류를 흘려 제 1 커패시터(Vc)는 방전을, 제 2 커패시터는 충전을 하고, 저압 출력단으로도 전류를 공급하는 제 3 단계;
제 1 커패시터(Vc)의 충전 하한값에 도달하면, 제 2 스위치 소자(S2)를 개방하고, 인덕터의 충전 전류로 인해 제 1 스위치 소자(S1)와 역병렬로 연결된 다이오드로 전류가 흐르고, 제 1 커패시터(Vc)는 일정시간 방전을 지속하는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 6, wherein for the step-down converter operation using capacitor driving,
The (+) pole of the high-voltage input terminal through the first switch element (S 1 ) is connected to the (+) pole of the first capacitor (V c ), and is stepped down by the charging voltage of the first capacitor (V c) to form a second diode. A first step of supplying a current to the (+) pole of the second capacitor through and supplying a current to the (+) pole of the low-voltage output terminal, and charging the first capacitor (V c) during this process;
When the charging upper limit of the first capacitor (V c ) is reached, the first switch element (S 1 ) is opened, and a circulating current through the second diode and the anti-parallel diode of the second switch element (S 2 ) due to the inductor charging current. A second step in which the first capacitor (V c ) continues to be charged by the circulating current;
After the inductor charging current disappears, the direction of the current changes and the current flows through the second switch element S 2 , and the voltage of the first capacitor V c is higher than the voltage of the second capacitor, so the current is transferred to the second capacitor. A third step of flowing the first capacitor V c to discharge, the second capacitor to charge, and supplying current to the low voltage output terminal;
When the charging lower limit of the first capacitor V c is reached, the second switch element S 2 is opened, and a current flows through the diode connected in reverse parallel to the first switch element S 1 due to the charging current of the inductor. , The first capacitor (V c ) is a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving, characterized in that performing a fourth step of sustaining the discharge for a predetermined period of time. 제 10 항에 있어서, 제 2 단계에서, 저압 출력단의 (+)극으로 제 2 커패시터가 방전되며 부하 전류를 공급하고,
제 1 스위치 소자(S1)가 물리적으로 완전히 개방된 이후, 순환전류가 소멸하기 전 제 2 스위치 소자(S2)를 on 시키면 제 2 다이오드로 전류가 흘러 제 2 스위치 소자(S2)에는 전류가 흐르지 않고, zero crossing current 상태에서 스위치 연결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 10, wherein in the second step, the second capacitor is discharged to the (+) pole of the low voltage output terminal to supply a load current,
After the first switch element (S 1 ) is physically completely open, if the second switch element (S 2 ) is turned on before the circulating current disappears, a current flows through the second diode and the current flows into the second switch element (S 2 ). High magnification DC-DC converter using capacitor driving, characterized in that the switch is connected in a state of zero crossing current without flowing. 저압 입력단의 (+)단자와 고압 출력단의 (+) 단자 사이에 직렬 연결 구성되어 양방향 컨버터 동작시에 on/off 동작을 수행하여 커패시터 모듈(MC)의 충전 및 방전이 이루어지도록 경로를 구성하는 제 2 스위치 소자(S2) 및 제 1 스위치 소자(S1);
제 2 스위치 소자(S2) 및 제 1 스위치 소자(S1) 사이의 노드와 저압 입력단의 (-)단자와 고압 출력단의 (-) 단자 사이 노드에 직렬 연결되는 인덕터, 승압 및 역방향 강압이 가능한 양방향 컨버터 동작시에 충전 및 방전을 하는 커패시터 모듈(MC), 제 3 스위치 소자(S3);
커패시터 모듈(MC)과 제 3 스위치 소자(S3) 사이의 노드와 저압 입력단의 (+)단자 사이에 연결되는 제 4 스위치 소자(S4);
저압 입력단의 (+)단자와 (-)단자 사이에 구성되는 제 1 커패시터 및 고압 출력단의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 구성되는 제 2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.It is connected in series between the (+) terminal of the low-voltage input terminal and the (+) terminal of the high-voltage output terminal, and configures the path to charge and discharge the capacitor module (MC) by performing an on/off operation during operation of the bidirectional converter. 2 switch elements (S 2 ) and a first switch element (S 1 );
Inductor connected in series to the node between the node between the second switch element (S 2 ) and the first switch element (S 1 ) and the (-) terminal of the low voltage input terminal and the (-) terminal of the high voltage output terminal, and step-up and reverse step-down are possible. A capacitor module (MC) for charging and discharging during operation of a bidirectional converter, a third switch element (S 3 );
The capacitor module (MC) and the third switching element (S 3), a fourth switch element connected between a positive terminal of the input node and a low-pressure between the (S 4);
A capacitor driving comprising: a first capacitor configured between the (+) terminal and the (-) terminal of the low voltage input terminal, and a second capacitor configured between the (+) terminal and the (-) terminal of the high voltage output terminal. High magnification DC-DC converter used. 제 12 항에 있어서, 제 2 스위치 소자(S2) 및 제 1 스위치 소자(S1)는 강압 컨버터 동작을 수행하기 위한 것이고, 제 3 스위치 소자(S3) 및 제 4 스위치 소자(S4)는 승압 컨버터 동작을 수행하기 위한 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 12, wherein the second switch element (S 2 ) and the first switch element (S 1 ) are for performing a step-down converter operation, and the third switch element (S 3 ) and the fourth switch element (S 4 ) Is a high-magnification DC-DC converter using a capacitor driving, characterized in that for performing the step-up converter operation. 제 12 항에 있어서, 커패시터 모듈(MC)은,
여러 개의 커패시터가 MC 양단의 전압을 유연하게 조절하여 한 컨버터에서 승압 및 강압이 모두 가능하도록 하고, 승압 및 강압의 비율을 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 12, wherein the capacitor module (MC),
A high-magnification DC-DC converter using capacitor driving, characterized in that multiple capacitors flexibly adjust the voltage across the MC so that both step-up and step-down are possible in one converter, and a ratio of step-up and step-down can be set. 제 12 항에 있어서, 저압입력-고압출력의 승압 컨버터 동작을 위하여,
저압 입력단으로부터 제 2 스위치 소자(S2)의 역병렬 다이오드를 통해 흐르는 전류는 커패시터 모듈(MC)의 커패시터를 충전하고 제 3 스위치 소자(S3)를 통해 (-)단자로 흘러가고, 제 1 커패시터는 입력 전압에 의해 일정하게 유지되고, 제 2 커패시터의 방전을 통해 고압 출력단으로 전류를 공급하는 제 1 단계;
커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 상한 값에 도달하면 제 3 스위치 소자(S3)를 개방하고, 인덕터 충전전류는 제 4 스위치 소자(S4)의 역병렬 다이오드로 흐르게 되고, 커패시터 모듈(MC)은 일정시간 충전을 유지하고 제 2 커패시터는 방전을 지속하는 제 2 단계;
제 3 스위치 소자(S3)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 4 스위치 소자(S4)를 on 하며, 인덕터 전류가 방전되면 전류는 제 4 스위치 소자(S4)를 통해 흐르며 커패시터 모듈(MC)을 방전시키고, 인덕터는 MC 방전 전류를 통해 반대 방향으로 충전되며, 제 1 스위치 소자(S1)에 역병렬로 연결된 다이오드를 통해 고압 출력단과 연결되어 제2 커패시터를 충전하는 제 3 단계;
커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 하한값에 도달하면, 제 4 스위치 소자(S4)를 개방하고, 인덕터 충전전류는 제 3 스위치 소자(S3)의 역병렬 다이오드로 흐르고, 커패시터 모듈(MC)은 방전을 일정시간 유지하고 제 2 커패시터를 충전하는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 12, wherein for the operation of the step-up converter of low-voltage input-high-voltage output,
The current flowing from the low voltage input terminal through the antiparallel diode of the second switch element (S 2 ) charges the capacitor of the capacitor module (MC) and flows through the third switch element (S 3 ) to the (-) terminal, and the first A first step of supplying a current to the high-voltage output terminal through the capacitor is kept constant by the input voltage and discharged from the second capacitor;
When the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC reaches the upper limit, the third switch element S 3 is opened, and the inductor charging current flows to the anti-parallel diode of the fourth switch element S 4. (MC) is a second step of maintaining the charge for a certain period of time and the second capacitor continues to discharge;
After the third switch element S 3 is physically completely open, the fourth switch element S 4 is turned on, and when the inductor current is discharged, the current flows through the fourth switch element S 4 and the capacitor module MC A third step of discharging and charging the second capacitor by discharging the inductor in the opposite direction through the MC discharge current, and being connected to the high voltage output terminal through a diode connected in reverse parallel to the first switch element S 1;
When the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC reaches the lower limit, the fourth switch element S 4 is opened, and the inductor charging current flows to the anti-parallel diode of the third switch element S 3, and the capacitor module ( MC) is a high-magnification DC-DC converter using capacitor driving, characterized in that performing a fourth step of maintaining the discharge for a certain period of time and charging the second capacitor. 제 12 항에 있어서, 고압입력-저압출력의 강압 컨버터 동작을 위하여,
고압 입력단으로부터 제 1 스위치 소자(S1)를 통해 흐르는 전류는 커패시터 모듈(MC)의 커패시터를 충전하고 제 4 스위치 소자(S4)의 역방향 다이오드를 통해 저압 출력으로 흘러가고, 제 2 커패시터는 입력 전압에 의해 일정하게 유지되고, 제1 커패시터는 충전되며, 저압 출력단으로 전류를 공급하는 제 1 단계;
커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 상한 값에 도달하면, 제 1 스위치 소자(S1)(32)를 개방하고, 인덕터 충전전류는 제 2 스위치 소자(S2)의 역병렬 다이오드로 흐르게 되고, 커패시터 모듈(MC)은 일정시간 충전을 유지하고, 제 1 커패시터는 방전되며 저압 출력단에 전류를 공급하는 제 2 단계;
제 1 스위치 소자(S1)가 물리적으로 완전히 개방된 이후 제 2 스위치 소자(S2)를 on 하고, 인덕터 전류가 방전되면 전류는 제 2 스위치 소자(S2)를 통해 흐르며 커패시터 모듈(MC)을 방전시키고, 커패시터 모듈(MC)의 전압은 저압 출력단으로 전류가 흐르며, 제1 커패시터를 충전하는 제 3 단계;
커패시터 모듈(MC)의 내부 커패시터들의 전압이 하한값에 도달하면, 제 2 스위치 소자(S2)를 개방하고, 이후 제 1 스위치 소자(S1)를 on하고, 인덕터 충전전류는 제 1 스위치 소자(S1)의 역병렬 다이오드로 흐르고, 커패시터 모듈(MC)은 방전을 일정시간 유지하고 제 1 커패시터는 방전되는 제 4 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 커패시터 구동을 이용하는 고배율 DC-DC 컨버터.The method of claim 12, wherein for the operation of the step-down converter of high-pressure input-low-voltage output,
The current flowing from the high voltage input terminal through the first switch element (S 1 ) charges the capacitor of the capacitor module (MC) and flows to the low voltage output through the reverse diode of the fourth switch element (S 4 ), and the second capacitor is input. A first step of supplying a current to a low voltage output terminal, which is maintained constant by a voltage, the first capacitor is charged, and a current is supplied to the low voltage output terminal;
When the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC reaches the upper limit, the first switch element (S 1 ) 32 is opened, and the inductor charging current flows to the anti-parallel diode of the second switch element S 2. The capacitor module MC maintains a charge for a predetermined period of time, the first capacitor is discharged, and a second step of supplying a current to the low voltage output terminal;
After the first switch element S 1 is physically completely open, the second switch element S 2 is turned on, and when the inductor current is discharged, the current flows through the second switch element S 2 and the capacitor module MC A third step of discharging and charging the first capacitor while the voltage of the capacitor module MC flows to the low-voltage output terminal;
When the voltage of the internal capacitors of the capacitor module MC reaches the lower limit, the second switch element S 2 is opened, then the first switch element S 1 is turned on, and the inductor charging current is the first switch element ( S 1 ) flowing through the anti-parallel diode, the capacitor module MC maintains the discharge for a certain period of time and performs a fourth step of discharging the first capacitor. A high-magnification DC-DC converter using capacitor driving, characterized in that performing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110011819A (en) * 2009-07-29 2011-02-09 엘지이노텍 주식회사 Boost converter with soft switching
KR20110097226A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 성균관대학교산학협력단 Resonant soft-switching boost converter
KR20160080018A (en) 2014-12-29 2016-07-07 주식회사 효성 Power control device for sub-module of mmc converter
KR20170079613A (en) 2015-12-30 2017-07-10 주식회사 효성 Modular multilevel converter and DC accident blocking method
KR20170083317A (en) 2016-01-08 2017-07-18 연세대학교 산학협력단 DC fault current reduction apparatus of modular multi-level converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110011819A (en) * 2009-07-29 2011-02-09 엘지이노텍 주식회사 Boost converter with soft switching
KR20110097226A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 성균관대학교산학협력단 Resonant soft-switching boost converter
KR20160080018A (en) 2014-12-29 2016-07-07 주식회사 효성 Power control device for sub-module of mmc converter
KR20170079613A (en) 2015-12-30 2017-07-10 주식회사 효성 Modular multilevel converter and DC accident blocking method
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