KR20210057725A

KR20210057725A - 충전 디바이스 및 충전 시스템

Info

Publication number: KR20210057725A
Application number: KR1020217006156A
Authority: KR
Inventors: 닝닝 첸; 총양 펑; 쉬용 지앙; 커친 리우; 징 왕
Original assignee: 그리 일렉트릭 어플라이언시즈, 인코포레이티드 오브 주하이
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2021-05-21
Also published as: JP2022511279A; US20210249884A1; CN109038762B; EP3826129A4; CN109038762A; EP3826129A1; WO2020052142A1

Abstract

본원은 충전 디바이스 및 충전 시스템에 관한 것이며, 상기 충전 디바이스는: 직류 버스에 전기적으로 연결하기 위해 사용되어 상기 충전 디바이스가 상기 직류 버스에 전기적으로 연결되도록 하는 직류 버스 액세스 단자; 충전될 부하에 전기적으로 연결하기 위해 사용되어 상기 충전 디바이스가 상기 충전될 부하에 전기적으로 연결되도록 하는 부하 액세스 단자; 충전 회로로, 그 충전 회로의 입력 단자는 상기 직류 버스 액세스 단자에 전기적으로 연결되며 상기 충전 회로의 출력 단자는 상기 부하 액세스 단자에 전기적으로 연결되어 상기 직류 버스의 전기 에너지가 상기 충전될 부하를 충전하도록 하는, 충전 회로; 상기 충전 회로에 전기적으로 연결되며 충전 프로세스를 완료하기 위해서 상기 충전 회로를 제어하기 위해 사용되는 제어 회로를 포함한다. 본원에 의해 제공된 충전 디바이스에서, 상기 충전될 부하를 충전하기 위해 상기 직류 버스의 전기 에너지를 사용하기 위해서 상기 충전 회로를 제어하도록 상기 제어 회로를 구성함으로써 그리고 상기 충전 회로를 충전 디바이스로서 독립적으로 구성함으로써 복수의 직류 버스 전압 클래스들이 호환될 수 있으며, 그래서 용량성 직류 부하가 직류 마이크로 네트워크에 훌륭하게 액세스하도록 한다.

Description

충전 디바이스 및 충전 시스템

관련된 개시들에 대한 상호 참조

본 발명 개시는 2018년 9월 14일에 출원된 "CHARGING DEVICE AND CHARGING SYSTEM" 제목의 중국 특허 개시 No. 201811073097.3에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원의 개시 내용은 그 전체가 본원에 참조로서 편입된다.

기술 분야

본 발명 개시는 부하 충전 분야에 관한 것이며, 더 상세하게는 충전 디바이스 및 충전 시스템에 관한 것이다.

마이크로 직류 (Micro Direct Current (DC))-그리드 시스템은 직류로 구성된 마이크로 그리드 시스템이며, 미래의 스마트 전력 분산 시스템의 중요한 구성부이며 에너지 보존 및 방출 감소 장려를 위해 매우 중요하며 그리고 환경을 유지할 수 있는 에너지 발전을 달성한다. 마이크로 교류 (Micro Alternating Current (AC))-그리드 시스템에 비해서, 마이크로 DC-그리드 시스템은 풍력 발전 시스템 및 태양광 전력 발전 시스템, 에너지 저장 유닛, 전기 차량 및 다른 DC 전력 부하들과 같은 분산된 재생 가능 에너지 전력 발전 시스템을 더 효율적으로 그리고 더 신뢰성있게 받아들일 수 있다. 상기 마이크로 DC-그리드 시스템은 개발 및 공개에 있어서 매우 넓은 가망성을 가진다.

마이크로 DC-그리드 시스템에서, DC 버스의 전압은 750V, 400V 및 200V와 같은 다수의 전압 레벨들을 가진다. 이 전압 레벨들은 그 전압 값들에 있어서만 높은 것이 아니라, 상이한 마이크로 DC-그리드 시스템에 따라 또한 변할 수 있다. 그러나, 각 전압 레벨의 DC 버스는 대응하는 전력 레벨들에 부합하는 부하만을 운반할 수 있다. 통상적인 솔루션들에서, 상기 부하는 자기 자신의 충전 회로를 가진다. 상기 부하가 DC 버스의 전압 레벨에 호환되는가의 여부가 분명치 않을 때에, 용량성 DC 부하가 마이크로 DC-그리드 시스템으로 열적으로 (thermally) 액세스되면, 그 사이에 과도한 전압 차가 존재하며, 이는 상기 용량성 부하의 과도한 순간적인 돌입 전류로부터 비롯하는 그 용량성 부하에 손상을 주는 문제를 초래한다.

그런 문제에 기초하여, DC 버스의 모든 전압 레벨들에 적응된 충전 회로들이나 부하들이 존재하지 않는 종래의 솔루션에 대해, 용량성 DC 부하가 마이크로 DC-그리드 시스템으로 열적으로 액세스될 때에 과도한 순간적인 돌입 전류로부터 비롯하는 그 부하에 손상을 주는 문제를 해결하는 충전 디바이스를 제공하는 것이 필요하다.

상기 충전 디바이스는: 직류 (DC) 버스와의 전기적 연결을 위해 구성되어, 상기 충전 디바이스가 그 DC 버스에 전기적으로 연결되도록 하는 DC 버스 액세스 단자; 충전될 부하와의 전기적 연결을 위해 구성되어, 상기 충전 디바이스를 그 충전될 부하에 전기적으로 연결하도록 하는 부하 액세스 단자; 상기 DC 버스 액세스 단자에 전기적으로 연결된 입력 단자 및 상기 부하 액세스 단자에 전기적으로 연결된 출력 단자를 구비하여, 상기 DC 버스의 전기 에너지가 상기 충전될 부하로 충전되도록 하는 충전 회로; 그리고 상기 충전 회로에 전기적으로 연결되어, 충전 프로세스를 완료하기 위해 상기 충전 회로를 제어하는 제어 회로를 포함한다.

상기 설명된 충전 디바이스에서, 상기 충전 회로를 제어하기 위해 제어 회로를 제공함으로써 상기 DC 버스의 전기 에너지는 상기 충전될 부하로 충전되며, 그리고 상기 충전 회로는 충전 디바이스로서 독립적으로 제공되어, 상기 DC 버스의 복수의 전압 레벨들과 호환되는 것을 가능하게 하며 그리고 용량성 DC 부하가 마이크로 DC-그리드로 열적으로 액세스되는 것을 구현하는 것을 가능하게 한다.

몇몇 실시예들에서, 상기 DC 버스 액세스 단자는: 상기 DC 버스의 애노드 (anode)에 전기적으로 연결된 DC 버스 양극 액세스 단자; 상기 DC 버스의 캐소드 (cathode)에 전기적으로 연결된 DC 버스 음극 액세스 단자를 포함하며; 상기 부하 액세스 단자는: 상기 충전될 부하의 애노드에 전기적으로 연결된 부하 양극 입력 단자; 상기 충전될 부하의 캐소드에 전기적으로 연결된 부하 음극 액세스 단자를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전 회로는: 제1 스위치를 포함하는 제1 스위치 회로로, 상기 제1 스위치의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 제1 스위치의 다른 말단은 상기 부하 양극 액세스 단자에 전기적으로 연결되는, 제1 스위치 회로; 제2 스위치 및 상기 제2 스위치와 직렬로 연결된 전류-제한 유닛을 포함하는 제2 스위치 회로를 포함하며, 상기 제2 스위치의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 스위치의 다른 말단은 상기 전류-제한 유닛의 한 말단에 전기적으로 연결되며, 상기 전류-제한 유닛의 다른 말단은 충전될 상기 부하에 전기적으로 연결되며; 상기 제1 스위치 회로는 상기 제2 스위치 회로와 병렬로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전 회로는 릴레이를 포함하며, 상기 제1 스위치는 상기 릴레이의 제1 접점이며, 상기 제2 스위치는 상기 릴레이의 제2 접점이며, 그리고 상기 전류-제한 유닛은 상기 제2 접점과 직렬로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제어 회로는: 상기 충전 회로에 전기적으로 연결되어, 상기 충전 회로가 충전 프로세스를 완료하도록 제어하기 위해서 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 온 (on) 또는 오프를 제어하기 위한 칩 프로세서를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 상기 전류-제한 유닛은: 적어도 하나의 전류-제한 저항기를 포함하며, 여기에서 복수의 전류-제한 저항기들이 서로 직렬로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 전류-제한 유닛은: 상기 전류-제한 저항기와 직렬로 연결된 적어도 하나의 전류-제한 인덕터를 더 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제어 회로는: 제1 샘플링 유닛; 그리고 제2 샘플링 유닛을 더 포함하며, 상기 제1 샘플링 유닛의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 제1 샘플링 유닛의 다른 말단은 상기 칩 프로세서에 전기적으로 연결되며,상기 충전 회로가 상기 충전될 부하를 충전할 때에 제1 전압을 수집하며, 여기에서 상기 제1 전압은 상기 DC 버스 양단의 전압이며; 상기 제2 샘플링 유닛의 한 말단은 상기 부하 양극 액세스 단자에 전기적으로 연결되며 그리고 상기 제2 샘플링 유닛의 다른 말단은 상기 칩 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 충전 회로가 상기 충전될 부하를 충전할 때에 제2 전압을 수집하며, 여기에서 상기 제2 전압은 상기 부하 양단의 전압이며; 상기 칩 프로세서는, 상기 충전될 부하를 충전하는 것이 완료되었는가의 여부를 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 사이의 차이에 따라 판단하며; 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 사이의 차이가 미리 세팅된 임계보다 작으면 상기 충전될 부하를 충전하는 것이 완료되었다고 판단된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제1 샘플링 유닛은: 제1 연산 증폭기, 저항기 R1, 저항기 R2, 저항기 R3, 저항기 R4, 및 저항기 R5를 포함하며; 저항기 R1의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 R1의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며; 저항기 R2의 한 말단은 상기 DC 버스 음극 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 상기 저항기 R2의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기의 반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 R2의 상기 다른 말단은 저항기 R4의 한 말단에 또한 전기적으로 연결되며; 상기 저항기 R4의 한 말단은 상기 제1 연산 증폭기의 반전 입력 단자에 또한 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 R4의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기의 출력 단자에 전기적으로 연결되며; 저항기 R3의 한 말단은 접지되며, 그리고 상기 저항기 R3의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며; 상기 제1 연산 증폭기의 출력 단자는 상기 칩 프로세서에 전기적으로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제2 샘플링 유닛은: 제2 연산 증폭기, 저항기 R5, 저항기 R6, 저항기 R7, 및 저항기 R8을 포함하며; 저항기 R5의 한 말단은 상기 부하 양극 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 R5의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며; 저항기 R6의 한 말단은 상기 부하 음극 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 상기 저항기 R6의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기의 반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 R6의 상기 다른 말단은 저항기 R8의 한 말단에 또한 전기적으로 연결되며; 저항기 R8의 한 말단은 상기 제2 연산 증폭기의 반전 입력 단자에 또한 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 R8의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기의 출력 단자에 전기적으로 연결되며; 저항기 R7의 한 말단은 접지되며, 그리고 상기 저항기 R7의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며; 상기 제1 연산 증폭기의 출력 단자는 상기 칩 프로세서에 전기적으로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제어 회로는: 전류 센서; 그리고 전력계를 더 포함하며, 상기 전류 센서는 상기 DC 버스 액세스 단자에 전기적으로 연결된 하나의 말단 및 상기 칩 프로세서에 전기적으로 연결된 다른 말단을 구비하여, 상기 DC 버스로부터 상기 충전 디바이스로의 전류 신호 입력을 수집하며; 상기 전력계는 상기 전류 센서에 전기적으로 연결된 하나의 말단 및 상기 칩 프로세서로 전기적으로 연결된 다른 말단을 구비하여, 상기 충전될 부하로 충전된 전력을 상기 DC 버스에 의한 상기 충전 디바이스로의 전류 신호 및 전압 신호 입력에 따라 계산하며 그리고 상기 충전될 부하로 충전된 전력을 상기 칩 프로세서로 송신한다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전 디바이스는: 상기 충전될 부하로 충전된 전력을 디스플레이하기 위해, 상기 칩 프로세서에 전기적으로 연결된 전력 디스플레이 스크린을 더 포함한다.

마이크로 DC-그리드 시스템에 인가된 충전 시스템은 전술한 내용에서 언급된 충전 디바이스를 포함한다.

위에서 설명된 충전 디바이스 및 충전 시스템에서, 상기 충전 회로는 상기 충전 디바이스로서 독립적으로 제공되며, 상기 제어 회로가 상기 충전 회로를 제어하도록 제공함으로써 상기 DC 버스의 전기 에너지는 상기 충전될 부하로 충전되며, 그래서 상기 DC 버스의 다수의 전압 레벨들와 호환되는 것이 가능하며 그리고 용량성 DC 부하가 상기 마이크로 DC-그리드로 열적으로 액세스될 수 있는 것을 구현하는 것이 가능하다. 추가로, 상기 충전 디바이스는 편리하며 실질적인 방식으로 전력 계량 (power metering) 기능을 또한 실현할 수 있다.

본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시된다.

도 1은 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 2는 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 3은 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 4는 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 5는 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 6은 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 7은 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 8은 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 9는 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.
도 10은 본 발명 개시의 실시예들에 의해 제공된 충전 디바이스의 개략적인 구조적 모습이다.

상기 목적, 기술적인 솔루션 및 본 발명 개시의 이점들이 더 명시적으로 이해되도록 만들기 위해, 본 발명 개시에서의 충전 디바이스는 동반 도면들 및 실시예들과 함께 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다. 여기에서 설명된 특정 실시예들은 본 발명 개시는 제한하는 것이 아니라 본 발명 개시를 설명하는 것만으로 의도된 것이다.

본 발명 개시는 충전 디바이스를 제공한다. 본 발명 개시에서 제공된 충전 디바이스는 단일의 충전 시나리오에서의 개시에만 제한되는 것이 아니라는 것에 유의해야 한다. 임의 충전 시나리오에서, 본 발명 개시에서 제공된 충전 디바이스가 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 본 발명 개시에서 제공된 충전 디바이스는 용량성 부하를 선-충전 (pre-charge)하기 위해 마이크로 DC-그리드 시스템에서의 개시를 위해 준비된다.

도 1에서 보이는 것처럼, 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 충전 디바이스는 DC 버스 액세스 단자 (10), 부하 액세스 단자 (20), 충전 회로 (30) 및 제어 회로 (40)를 포함한다. 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 부하는 용량성 부하이다. 예를 들면, 상기 부하는 커패시터일 수 있다. 본 발명 개시에서, 상기 충전 회로 (30)는 상기 부하로부터 독립적으로 분리되어 상기 제어 회로 (40), 상기 DC 버스 액세스 단자 (10) 및 상기 부하 액세스 단자 (20)과 함께 상기 충전 디바이스를 형성하며, 그래서 용량성 부하 그 자체를 위해 충전 회로 (30)를 추가할 필요가 없다. 상기 용량성 부하가 충전될 필요가 있을 때에, 사용중인 상기 충전 디바이스를 보충함으로써 충분하다. 상기 충전 디바이스는 상기 용량성 부하의 생산 가격을 크게 줄어들게 하는 것만이 아니라, 용량성 부하의 충전 프로세스를 더욱 편리하게도 만든다.

몇몇 실시예들에서, 도시된 상기 DC 버스 액세스 단자 (10)는 상기 DC 버스와의 전기적 연결을 위해 구성되며, 그래서 상기 충전 디바이스가 상기 DC 버스와 전기적으로 연결되도록 한다. 예를 들면, 상기 DC 버스 액세스 단자 (10)는 적어도 하나의 DC 버스 액세스 접점을 포함할 수 있다. 상기 DC 버스 액세스 접점은 상기 DC 버스와의 전기적 연결을 위해 구성된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 부하 액세스 단자 (20)는 충전될 부하와의 전기적 연결을 위해 구성되며, 그래서 상기 충전 디바이스가 상기 충전될 부하에 전기적으로 연결되도록 한다. 예를 들면, 상기 부하 액세스 단자 (20)는 적어도 하나의 부하 액세스 접점을 포함할 수 있다. 상기부하 액세스 접점은 부하와의 전기적 연결을 위해 구성된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전 회로 (30)의 입력 단자는 상기 DC 버스 액세스 단자 (10)에 전기적으로 연결된다. 상기 충전 회로 (30)의 출력 단자는 부하 액세스 단자 (20)에 전기적으로 연결된다. 상기 충전 회로 (30)는 상기 DC 버스의 전기 에너지가 상기 충전될 부하로 충전될 수 있도록 허용한다. 다른 말로 하면, 상기 충전 회로 (30)는 상기 DC 버스 및 상기 부하 사이의 "브리지"로서 행동할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제어 회로 (40)는 상기 충전 회로 (30)에 전기적으로 연결된다. 상기 제어 회로 (40)는 충전을 완료하기 위해 상기 충전 회로 (30)를 제어하도록 구성된다. 예를 들면, 상기 제어 회로 (40)는 충전 회로 (30)가 충전을 시작/중단하는 것을 허용하기 위해 상기 충전 회로 (30)에게 명령어를 배송할 수 있다.

도 2에서 보이듯이, 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 DC 버스 액세스 단자 (10)는 DC 버스 양극 액세스 단자 (110) 및 DC 버스 음극 액세스 단자 (120)를 포함한다. 상기 DC 버스의 양극 액세스 단자 (110)는 상기 DC 버스의 애노드 (anode)에 전기적으로 연결된다. 상기 DC 버스의 음극 액세스 단자 (120)는 상기 DC 버스의 캐소드 (cathod)에 전기적으로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 DC 버스는 애노드 및 캐소드를 포함할 수 있다. DC 버스 양극 액세스 단자 (110) 및 DC 버스 음극 액세스 단자 (120)는 상기 충전 디바이스로부터 돌출한 두 개의 접점들일 수 있다.

본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 부하 액세스 단자 (20)는 부하 양극 액세스 단자 (210) 및 부하 음극 액세스 단자 (220)를 포함한다. 상기 부하 양극 액세스 단자 (210)는 충전될 상기 부하의 애노드에 전기적으로 연결된다. 상기 부하 음극 액세스 단자 (220)는 상기 충전될 부하의 캐소드에 전기적으로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전될 부하는 애노드와 캐소드를 포함할 수 있다. 상기 부하 양극 액세스 단자 (210) 및 부하 음극 액세스 단자 (220)는 상기 충전 디바이스로부터 돌출한 두 개의 접점들일 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전될 부하는 용량성 부하일 수 있다. 예를 들면, 상기 충전될 부하는 커패시터일 수 있다.

도 3에서 보이는 것처럼, 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 충전 회로 (30)는 제1 스위치 회로 (310) 및 제2 스위치 회로 (320)를 포함한다. 상기 제1 스위치 회로 (310) 및 상기 제2 스위치 회로 (320)는 병렬로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제1 스위치 회로 (310)는 제1 스위치 (311)를 포함한다. 상기 제1 스위치 (311)의 한 말단은 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 스위치 (311)의 다른 말단은 부하 양극 액세스 단자 (210)에 전기적으로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제2 스위치 회로 (320)는 제2 스위치 (321) 및 그 제2 스위치 (321)와 직렬로 연결된 전류-제한 유닛 (322)을 포함한다. 상기 제2 스위치 (321)의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 제2 스위치 (321)의 다른 말단은 상기 전류-제한 유닛 (322)의 한 말단에 전기적으로 연결된다. 상기 전류-제한 유닛 (322)의 다른 말단은 상기 충전될 부하에 전기적으로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 전류-제한 유닛 (322)의 기능은 상기 충전 디바이스가 상기 충전될 부하를 충전할 때에 전류-제한 효과를 산출하는 것이다. 상기 충전될 부하가 상기 마이크로 DC-그리드 시스템에 열적으로 (thermally) 액세스되어 상기 충전될 부하를 충전할 때에, 상기 DC 버스 전압 및 상기 충전될 부하의 정격 전압 사이의 과도한 전압 차이가 존재한다면, 과도한 충전 전류를 일으키는 것이 가능하며, 그래서 충전 전류에 의한 고장으로 인해 상기 충전될 부하가 손상될 수 있다.

도 6에서 보이는 것처럼, 본 발명 개시의 실시예들에서, 전류-제한 유닛 (322)은 적어도 하나의 전류-제한 저항기 (323)를 포함한다. 복수의 전류-제한 저항기들 (323)은 서로 직렬로 연결된다.

도 7에서 보이듯이, 본 발명 개시의 실시예들에서, 전류-제한 유닛 (322)은 적어도 하나의 전류-제한 인덕터 (324)를 포함하며, 이는 상기 적어도 하나의 전류-제한 저항기들 (323)과 직렬로 연결된다.

본 발명 개시에서의 전류-제한 유닛 (322)은 어떤 전자 요소로도 제한되지 않으며 또는 전자 요소가 연결된 연결 방식에도 제한되지 않으며, 상기 전류-제한 유닛 (322)이 상기 전류-제한 기능을 실현할 수 있는 것으로 충분하다.

마이크로 DC-그리드 시스템에서, 상기 DC 버스의 전압은 750V, 400V 및 200V와 같은 다수의 전압 레벨들을 구비한다. 상기 DC 버스의 전압 레벨은 상이한 마이크로 DC-그리드 시스템들에 따라 변할 수 있다. 전통적인 솔루션에서, 상기 충전될 부하는 자기 자신의 충전 회로 (30)를 가지며, 그래서 상기 충전될 부하는 유일 DC 버스 전압에만 적응될 수 있다. 일단 고-전압 레벨의 DC 버스에 액세스되면, 상기 충전될 부하는 과도한 충전 전류로 인해서 손상될 수 있다.

본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 전류-제한 유닛 (322)의 전체 저항값은 조절 가능하게 세팅된다. 상기 전류-제한 유닛 (322)은 상기 DC 버스의 전압에 따라서 전류-제한 유닛 (322)의 전체 저항값을 자동적으로 조절할 수 있으며, 그래서 충전 전류가 상기 충전될 부하에 적응되도록 한다.

본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 전류-제한 유닛 (322)의 전체 저항값은 미리 세팅된 값이다. 그 미리 세팅된 값은 상기 DC 버스의 가장 높은 전압 레벨에 부합하도록 세팅된다. 상기 전류-제한 유닛 (322)의 전체 저항값이 상기 DC 버스의 가장 높은 전압 레벨에 부합하도록 세팅된 이후에, 상기 충전 전류는 충분하게 작아서 상이한 전압 레벨의 모든 DC 버스들에 적응되는 것이 가능하다는 것이 이해될 수 있다.

본 발명 개시의 상기 설명된 실시예들에서, 충전 회로 (30)는 독립적으로 분리되어 충전 디바이스를 이루며, 그리고 전류-제한 유닛 (322)이 상기 충전 회로 (30)에 제공된다. 충전하는 동안에, 상기 충전 디바이스는 상기 전류-제한 유닛 (322)을 통해 상이한 전압 레벨들의 DC 버스들에 자동적으로 적응될 수 있으며, 그래서 상기 충전 디바이스가, 유리한 다재다능함 및 편리한 충전과 함께, 상기 DC 버스의 상이한 전압 레벨들 및 상이한 상기 충전될 부하들의 필요성에 부합하도록 한다.

도 4에서 보이는 것처럼, 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 제어 회로 (40)는 칩 프로세서 (410)를 포함한다. 상기 칩 프로세서 (410)는 상기 충전 회로 (30)에 전기적으로 연결되어 상기 제1 스위치 (311) 및 상기 제2 스위치 (321)가 온 (on) 또는 오프 (off)이도록 제어하며, 이는 충전 프로세스를 완료하기 위해 상기 충전 회로 (30)를 제어하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 충전 디바이스가 상기 DC 버스 및 상기 충전될 부하에 연결된 이후에, 상기 칩 프로세서 (410)는 제1 명령어를 충전 회로 (30)로 송신하며, 그래서 상기 제1 스위치 (311)는 오프 (off)이고 상기 제2 스위치 (321)는 온 (on)이도록 하며, 그리고 상기 충전 회로 (30)는 충전을 시작하도록 한다. 이때에, 상기 제2 스위치 (321)에 직렬로 연결된 전류-제한 유닛 (322)은 상기 충전 회로 (30)로 액세스되어 전류-제한 효과를 산출하고, 충전 전류의 크기를 제한하며, 그리고 충전 프로세스의 안전을 보장한다.

상기 충전될 부하의 전력이 요구 사항에 도달한 이후에, 칩 프로세서 (410)는 제2 명령어를 충전 회로 (30)에게 송신하며, 그래서 상기 제1 스위치 (311)가 온이고 상기 제2 스위치 (321)는 오프이며, 그리고 상기 충전 회로 (30)는 충전을 종료하도록 한다. 이때에, 제2 스위치 (321)에 직렬로 연결된 전류-제한 유닛 (322)은 자신의 기능을 상실하며, 충전은 종료된다.

도 5에서 보이는 것처럼, 본 발명 개시의 실시에들에서, 상기 충전 회로 (30)를 릴레이 (330)를 포함한다. 상기 제1 스위치 (311)는 상기 릴레이 (330)의 제1 접점 (331)이다. 상기 제2 스위치 (321)는 상기 릴레이 (330)의 제2 접점 (332)이다. 상기 전류-제한 유닛 (322)은 상기 제2 접점 (332)와 직렬로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 충전 회로 (30)는 상기 릴레이 (330) 및 상기 전류-제한 유닛 (322)에 의해 구현된다. 상기 제1 스위치 (311)는 상기 릴레이 (330)의 제1 접점 (331)이다. 상기 제2 스위치 (321)는 상기 릴레이 (330)의 제2 접점 (332)이다.

예를 들면, 상기 충전 디바이스가 상기 DC 버스 및 상기 충전될 부하에 연결된 이후에, 상기 칩 프로세서 (410)는 제3 명령어를 상기 릴레이 (330)에게 송신하며, 그래서 상기 제1 접점 (331)은 오프이고 상기 제2 접점 (331)는 온 이도록 하며, 그리고 상기 충전 회로 (30)는 충전을 시작하도록 한다. 이때에, 상기 제2 접점 (332)에 직렬로 연결된 전류-제한 유닛 (322)은 상기 충전 회로 (30)로 연결되어 전류-제한 효과를 산출하고, 충전 전류의 크기를 제한하며, 그리고 충전 프로세스의 안전을 보장한다.

상기 충전될 부하를 충전하는 것이 완료되었다고 상기 칩 프로세서 (410)가 판단한 이후에, 칩 프로세서 (410)는 제4 명령어를 상기 릴레이 (330)에게 송신하며, 그래서 상기 제1 접점 (331)이 온이고 상기 제2 접점 (332)는 오프이도록 하며, 그리고 상기 충전 회로 (30)는 충전을 종료한다. 이때에, 제2 접점 (332)에 직렬로 연결된 전류-제한 유닛 (322)은 자신의 기능을 상실하며, 충전은 종료된다.

다음의 내용은 충전될 상기 부하를 충전하는 것이 완료되었는가의 여부를 칩 프로세서 (410)가 어떻게 판단하는가를 소개한다.

도 8에서 보이듯이, 본 발명 개시의 실시예들에서, 제어 회로 (40)는 제1 샘플링 유닛 (420) 및 제2 샘플링 유닛 (430)을 더 포함한다.

제1 샘플링 유닛 (420)의 한 말단은 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 샘플링 유닛 (420)의 다른 말단은 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 샘플링 유닛 (420)은 충전 회로 (30)가 상기 충전될 부하를 충전시킬 때에 제1 전압을 수집하도록 구성된다. 상기 제1 전압은 상기 DC 버스 양단의 전압이다.

제2 샘플링 유닛 (430)의 한 말단은 부하 양극 액세스 단자 (210)에 전기적으로 연결된다. 상기 제2 샘플링 유닛 (430)의 다른 말단은 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된다. 상기 제2 샘플링 유닛 (430)은 충전 회로 (30)가 상기 충전될 부하를 충전시킬 때에 제2 전압을 수집하도록 구성된다. 상기 제2 전압은 상기 부하 양단의 전압이다.

상기 칩 프로세서 (410)는 상기 충전될 부하가 완료되었는가의 여부를 상기 제1 전압 및 제2 전압 사이의 차이에 따라서 판단한다. 상기 제1 전압 및 제2 전압 사이의 차이가 미리 세팅된 임계 미만이면, 상기 칩 프로세서 (410)는 상기 충전될 부하를 충전하는 것이 완료되었다고 판단한다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제1 샘플링 유닛 (420) 및 상기 제2 샘플링 유닛 (430)은 상기 DC 버스 양단의 전압 및 상기 충전될 부하 양단의 전압을, 즉, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 각각 수집하도록 구성되며, 이는 상기 충전 프로세스가 완료되었는가의 여부를 판별하기 위한 것이다.

본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 미리 세팅된 임계는 상기 제1 전압의 1%이다.

본 발명 개시의 실시예들에서, 칩 프로세서 (410)는 충전 시간을 미리 세팅한다. 상기 제1 전압 및 제2 전압 사이의 차이가 상기 충전 시간 내에서 미리 세팅된 임계보다 작으면, 상기 칩 프로세서 (410)는 알람을 만든다. 그 알람은 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 그래서 그것은 알람 램프에 의해 구현될 수 있으며 또는 알람 사운드에 의해 구현될 수 있다. 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 칩 프로세서 (410)는 상단 컴퓨터에 전기적으로 연결된다. 본 발명 개시의 실시예들에서, 미리 세팅된 시간의 지연 경과 이후에, 상기 칩 프로세서 (410)는 알람 신호를 상기 상단 컴퓨터에게 송신하며, 이는 상기 충전 회로 (30) 내에 고장이 있다는 것을 상기 상단 컴퓨터에게 알리기 위한 것이다.

도 9에서 보이듯이, 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 제1 샘플링 유닛 (420)은 제1 연산 증폭기 (421), 저항기 R1, 저항기 R2, 저항기 R3, 저항기 R4 및 저항기 R5를 포함한다.

저항기 R1의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결된다. 저항기 R1의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결된다.

저항기 R2의 한 말단은 상기 DC 버스의 음극 액세스 단자 (120)에 전기적으로 연결된다. 저항기 R2의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421) 반전 입력 단자에 전기적으로 연결된다. 상기 저항기 R2의 상기 다른 말단은 저항기 R4의 한 말단에 전기적으로 연결된다.

저항기 R4의 한 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 반전 입력 단자에 또한 전기적으로 연결된다. 저항기 R4의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 출력 단자에 전기적으로 연결된다.

저항기 R3의 한 말단은 접지되며, 저항기 R3의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결된다.

상기 제1 연산 증폭기 (421)의 출력 단자는 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제1 샘플링 유닛 (430)은 제2 연산 증폭기 (431), 저항기 R5, 저항기 R6, 저항기 R7, 및 저항기 R8을 포함한다.

저항기 R5의 한 말단은 상기 부하 양극 액세스 단자 (210)에 전기적으로 연결된다. 저항기 R5의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결된다.

저항기 R6의 한 말단은 상기 부하 음극 액세스 단자 (220)에 전기적으로 연결된다. 저항기 R6의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431) 반전 입력 단자에 전기적으로 연결된다. 상기 저항기 R6의 상기 다른 말단은 저항기 R8의 한 말단에 또한 전기적으로 연결된다.

저항기 R8의 한 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 반전 입력 단자에 또한 전기적으로 연결된다. 저항기 R8의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 출력 단자에 전기적으로 연결된다.

저항기 R7의 한 말단은 접지된다. 저항기 R7의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결된다.

상기 제1 연산 증폭기 (431)의 출력 단자는 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된다.

도 10에서 보이듯이, 본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 제어 회로 (40)는 전류 센서 (440) 및 전력계 (450)를 더 포함한다.

상기 전류 센서 (440)의 한 말단은 상기 DC 버스 액세스 단자 (10)에 전기적으로 연결된다. 상기 전류 센서 (440)의 다른 말단은 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된다. 상기 전류 센서 (440)는 상기 DC 버스로부터 상기 충전 디바이스로의 전류 신호 입력을 수집하도록 구성된다.

상기 전력계 (450)의 한 말단은 상기 전류 센서 (440)에 전기적으로 연결된다. 상기 전력계 (450)의 다른 말단은 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된다. 상기 전력계 (450)는 상기 충전될 부하로 충전된 전력을, 상기 DC 버스로부터 상기 충전 디바이스로의 전류 신호 및 전압 신호 입력에 따라 계산하도록 구성된다. 상기 전력계 (450)는 상기 충전될 부하로 충전된 전력을 상기 칩 프로세서 (410)에게 송신하도록 또한 구성된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 전류 센서 (440) 및 상기 전력계 (450)는 상기 제어 회로 (40)로 제공되어, 상기 부하로 충전될 전력의 계량 기능을 실현하도록 하며, 그래서 사용자가 편리하여 빠른 방식으로 가정 전력을 시각적으로 관찰할 수 있도록 한다.

본 발명 개시의 실시예들에서, 상기 충전 디바이스는 전력 디스플레이 스크린 (460)을 더 포함한다. 상기 전력 디스플레이 스크린 (460)은 상기 칩 프로세서 (460)에 전기적으로 연결되며 그리고 상기 충전될 부하로 충전된 전력을 디스플레이하도록 구성된다.

상기 설명된 충전 디바이스에서, 상기 충전 회로 (30)는 충전 디바이스로서 독립적으로 제공된다. 우선, 상기 충전 회로 (30)는 상기 제어 회로 (40)에 의해 제어되어 상기 DC 버스의 전기 에너지를 상기 충전될 부하로 충전시키며, 그래서 상기 DC 버스의 복수의 전압 레벨들과 호환되는 것을 가능하게 하며 그리고 안전하며 신뢰성 있는 방식으로 용량성 DC 부하가 마이크로 DC-그리드 시스템으로 열적으로 액세스되는 것을 구현하는 것을 가능하게 한다. 다음에, 상기 전류-제한 유닛 (322)이 제공되어, 상기 충전 디바이스가, 상기 DC 버스의 복수의 전압 레벨들 및 상기 충전될 부하와 호환하는 범용 충전 디바이스로서 소용이 될 수 있도록 한다. 마지막으로, 상기 충전 디바이스는 상기 전류 센서 (440) 및 상기 전력계 (450)를 통해 전력 계량 기능을 편리하며 실용적인 방식으로 또한 실현할 수 있다.

본 발명 개시는 마이크로 DC-그리드 시스템에 적용되는 충전 시스템을 또한 제공하며, 여기에서 상기 충전 시스템은 전술한 내용에서 언급된 충전 디바이스를 포함한다.

상기 설명된 실시예들의 다양한 기술적인 특징들은 임의로 결합될 수 있다. 간결한 예시를 만들기 위해서, 상기 설명된 실시예들의 다양한 기술적인 특징들의 모든 가능한 조합들이 설명된 것은 아니다. 그러나, 이 기술적 특징들의 조합들 내 어떤 모순이 존재하지 않는 한, 그 조합들은 본 명세서 내 열거된 범위로서 고려되어야 한다.

상기 설명된 실시예들은 상대적으로 특정된 그리고 상세한 설명들에서 본 발명 개시의 여러 구현들만을 설명하지만, 본 특허 개시의 범위를 제한하는 것으로서 이해될 수 없다. 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자들에게는 본 발명 개시의 개념을 벗어나지 않으면서 여러 수정들 및 개선점들이 또한 만들어질 수 있으며 그리고 이것들 모두가 본 발명 개시의 보호 범위 내에 속한다는 것이 설명되어야 한다. 그러므로, 본 특허 개시의 보호 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정해져야 한다.

10 DC 버스 액세스 단자
110 DC 버스 양극 액세스 단자
120 DC 버스 음극 액세스 단자
20 부하 액세스 단자
210 부하 양극 액세스 단자
220 부하 음극 액세스 단자
30 충전 회로
310 제1 스위치 회로
311 제1 스위치
320 제2 스위치 회로
321 제2 스위치
322 전류-제한 유닛
323 전류-제한 저항기
324 전류-제한 인덕터
330 릴레이
331 제1 접점
332 제2 접점
40 제어 회로
410 칩 프로세서
420 제1 샘플링 유닛
421 제2 연산 증폭기
430 제2 샘플링 유닛
431 제2 연산 증폭기
440 전류 센서
450 전력계
460 배터리 디스플레이 스크린

Claims

충전 디바이스로,
상기 충전 디바이스는:
직류 (DC) 버스와의 전기적 연결을 위해 구성되어, 그 DC 버스에 상기 충전 디바이스를 전기적으로 연결하는 DC 버스 액세스 단자 (10);
충전될 부하와의 전기적 연결을 위해 구성되어, 그 충전될 부하에 상기 충전 디바이스를 전기적으로 연결하는 부하 액세스 단자 (20);
상기 DC 버스 액세스 단자 (10)에 전기적으로 연결된 입력 단자 및 상기 부하 액세스 단자 (20)에 전기적으로 연결된 출력 단자를 구비하여, 상기 DC 버스의 전기 에너지를 상기 충전될 부하로 충전하는 충전 회로 (30); 그리고
상기 충전 회로 (30)에 전기적으로 연결되어, 충전 프로세스를 완료하기 위해 상기 충전 회로 (30)를 제어하는 제어 회로 (40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 DC 버스 액세스 단자 (10)는:
상기 DC 버스의 애노드 (anode)에 전기적으로 연결된 DC 버스 양극 액세스 단자 (110), 및
상기 DC 버스의 캐소드 (cathode)에 전기적으로 연결된 DC 버스 음극 액세스 단자 (120)를 포함하며; 그리고
상기 부하 액세스 단자 (20)는:
상기 충전될 부하의 애노드에 전기적으로 연결된 부하 양극 입력 단자 (210), 및
상기 충전될 부하의 캐소드에 전기적으로 연결된 부하 음극 액세스 단자 (220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 충전 회로 (30)는:
제1 스위치 (311)를 포함하는 제1 스위치 회로 (310)로, 상기 제1 스위치 (311)의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 제1 스위치 (311)의 다른 말단은 상기 부하 양극 액세스 단자 (210)에 전기적으로 연결되는, 제1 스위치 회로 (310); 그리고
제2 스위치 (321) 및 상기 제2 스위치 (321)와 직렬로 연결된 전류-제한 유닛 (322)을 포함하는 제2 스위치 회로 (320)를 포함하며, 상기 제2 스위치 (321)의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 스위치 (321)의 다른 말단은 상기 전류-제한 유닛 (322)의 한 말단에 전기적으로 연결되며, 상기 전류-제한 유닛 (322)의 다른 말단은 충전될 상기 부하에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 제1 스위치 회로 (310)는 상기 제2 스위치 회로 (320)와 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 충전기 디바이스.
제3항에 있어서,
상기 충전 회로 (30)는 릴레이 (330)를 포함하며;
상기 제1 스위치 (311)는 상기 릴레이의 제1 접점 (331)이며;
상기 제2 스위치 (321)는 상기 릴레이의 제2 접점 (332)이며; 그리고
상기 전류-제한 유닛 (322)은 상기 제2 접점 (332)과 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제3항에 있어서,
상기 제어 회로 (40)는:
상기 충전 회로 (30)에 전기적으로 연결되어, 상기 충전 회로 (30)가 충전 프로세스를 완료하도록 제어하기 위해서 상기 제1 스위치 (311) 및 상기 제2 스위치 (321)가 온 (on) 또는 오프 (off)이도록 제어하기 위한 칩 프로세서 (410)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제3항에 있어서,
상기 전류-제한 유닛 (322)은:
적어도 하나의 전류-제한 저항기 (323)를 포함하며,
복수의 전류-제한 저항기들 (323)은 서로 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제6항에 있어서,
상기 전류-제한 유닛 (322)은:
상기 전류-제한 저항기 (323)와 직렬로 연결된 적어도 하나의 전류-제한 인덕터 (324)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제5항에 있어서,
상기 제어 회로 (40)는:
제1 샘플링 유닛 (420); 그리고
제2 샘플링 유닛 (430)을 더 포함하며,
상기 제1 샘플링 유닛의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 제1 샘플링 유닛의 다른 말단은 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 샘플링 유닛 (420)은 상기 충전 회로 (30)가 상기 충전될 부하를 충전할 때에 상기 DC 버스 양단의 제1 전압을 수집하도록 구성되며,
상기 제2 샘플링 유닛 (430)의 한 말단은 상기 부하 양극 액세스 단자 (210)에 전기적으로 연결되며 그리고 상기 제2 샘플링 유닛 (430)의 다른 말단은 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결되어, 상기 충전 회로 (30)가 상기 충전될 부하를 충전할 때에 제2 전압을 수집하며, 상기 제2 전압은 상기 부하 양단의 전압이며, 그리고
상기 칩 프로세서 (410)는, 상기 충전될 부하를 충전하는 것이 완료되었는가의 여부를 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 사이의 차이에 따라 판단하며 그리고 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 사이의 차이가 미리 세팅된 임계보다 작으면 상기 충전될 부하를 충전하는 것이 완료되었다고 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 충전 디바이스.
제8항에 있어서,
상기 제1 샘플링 유닛 (420)은:
제1 연산 증폭기 (421), 저항기 (R1), 저항기 (R2), 저항기 (R3), 저항기 (R4), 및 저항기 (R5)를 포함하며;
저항기 (R1)의 한 말단은 상기 DC 버스 양극 액세스 단자 (110)에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 (R1)의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며;
저항기 (R2)의 한 말단은 상기 DC 버스 음극 입력 단자 (120)에 전기적으로 연결되며, 상기 저항기 (R2)의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 (R2)의 상기 다른 말단은 저항기 (R4)의 한 말단에 또한 전기적으로 연결되며;
저항기 (R4)의 한 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 (R4)의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 출력 단자에 전기적으로 연결되며;
저항기 (R3)의 한 말단은 접지되며, 그리고 상기 저항기 (R3)의 다른 말단은 상기 제1 연산 증폭기 (421)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며; 그리고
상기 제1 연산 증폭기 (421)의 출력 단자는 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제8항에 있어서,
상기 제2 샘플링 유닛 (430)은:
제2 연산 증폭기 (431), 저항기 (R5), 저항기 (R6), 저항기 (R7), 및 저항기 (R8)을 포함하며;
저항기 (R5)의 한 말단은 상기 부하 양극 입력 단자 (210)에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 (R5)의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며;
저항기 (R6)의 한 말단은 상기 부하 음극 입력 단자 (220)에 전기적으로 연결되며, 상기 저항기 (R6)의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 (R6)의 상기 다른 말단은 저항기 (R8)의 한 말단에 또한 전기적으로 연결되며;
저항기 (R8)의 한 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며, 그리고 상기 저항기 (R8)의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 출력 단자에 전기적으로 연결되며;
저항기 (R7)의 한 말단은 접지되며, 그리고 상기 저항기 (R7)의 다른 말단은 상기 제2 연산 증폭기 (431)의 비-반전 입력 단자에 전기적으로 연결되며; 그리고
상기 제1 연산 증폭기 (431)의 출력 단자는 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제5항에 있어서,
상기 제어 회로 (40)는:
전류 센서 (440); 그리고
전력계 (450)를 더 포함하며,
상기 전류 센서 (440)는 상기 DC 버스 액세스 단자 (10)에 전기적으로 연결된 하나의 말단 및 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된 다른 말단을 구비하여, 상기 DC 버스로부터 상기 충전 디바이스로의 전류 신호 입력을 수집하며; 그리고
상기 전력계 (450)는 상기 전류 센서 (440)에 전기적으로 연결된 하나의 말단 및 상기 칩 프로세서 (410)로 전기적으로 연결된 다른 말단을 구비하여, 상기 충전될 부하로 충전된 전력을 상기 DC 버스에 의한 상기 충전 디바이스로의 전류 신호 및 전압 신호 입력에 따라 계산하며 그리고 상기 충전될 부하로 충전된 전력을 상기 칩 프로세서 (410)로 송신하는 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
제11항에 있어서,
상기 충전 디바이스는:
상기 충전될 부하로 충전된 전력을 디스플레이하기 위해, 상기 칩 프로세서 (410)에 전기적으로 연결된 전력 디스플레이 스크린 (460)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 디바이스.
마이크로 DC-그리드 시스템에 인가된 충전 시스템으로서,
상기 충전 시스템은 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 충전 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.