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1
정류되어 입력되는 제1 전압을 제2 전압으로 변화시키는 제1 컨버터부;상기 제1 컨버터부의 출력단과 연결되며, 상기 제2 전압을 직류화하여 전기 차량용 배터리를 충전하기 위한 제3 전압을 출력하는 제2 컨버터부를 포함하되, 상기 제2 컨버터부는 일단이 상기 제1 컨버터부의 제1 출력단자와 연결된 제1 노드에 연결되는 제1 스위칭 소자; 일단이 상기 제1 컨버터부의 제2 출력단자와 연결된 제2 노드에 연결되는 제2 스위칭 소자; 일단이 상기 제1 스위칭 소자의 타단과 직렬로 연결되는 제1 출력 캐패시터; 일단이 상기 제2 스위칭 소자의 타단과 직렬로 연결되는 제2 출력 캐패시터; 상기 제1 스위칭 소자의 타단과 연결된 제3 노드를 기준으로 일단이 상기 제1 출력 캐패시터와 병렬로 연결되는 제1 인덕터; 및 상기 제2 스위칭 소자의 타단과 연결된 제4 노드를 기준으로 상기 제2 출력 캐패시터와 병렬로 연결되는 제2 인덕터를 포함하며, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 온/오프(on/off)되고, 상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시간과 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시간은 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치
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| 2 |
2
제1항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자의 온/오프 주기와 상기 제2 스위칭 소자의 온/오프 주기는 제1 주기로서 동일하고, 상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시작 시점과 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시작 시점은 상기 제1 주기의 1/2만큼 차이가 나는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치
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3
제2항에 있어서, 상기 제1 주기 내에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시간의 간격은 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 오프되는 시간의 간격 보다 짧거나 같은 범위 내에서 조절 가능한 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치
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4
제1항에 있어서,상기 제1 출력 캐패시터 및 상기 제2 출력 캐패시터는 필름(film) 캐패시터인 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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5
제1항에 있어서,상기 제2 컨버터부는 입력단이 상기 제1 출력 캐패시터의 일단과 연결되고, 출력단이 상기 제3 노드와 연결되는 제1 다이오드; 입력단이 상기 제4 노드와 연결되고, 출력단이 상기 제2 출력 캐패시터의 일단과 연결되는 제2 다이오드를 더 포함하되,상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 듀티비는 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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| 6 |
6
제5항에 있어서,상기 제2 컨버터부는 일단이 상기 제1 노드를 기준으로 상기 제1 스위칭 소자와 병렬로 연결되는 제1 캐패시터; 및 일단이 상기 제2 노드를 기준으로 상기 제2 스위칭 소자와 병렬로 연결되는 제2 캐패시터를 더 포함하되, 상기 제1 출력 캐패시터의 타단, 상기 제2 출력 캐패시터의 타단, 상기 제1 인덕터의 타단, 상기 제2 인덕터의 타단, 상기 제1 캐패시터의 타단 및 상기 제2 캐패시터의 타단은 제5 노드에서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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7
제1항에 있어서, 풀 브리지(Full Bridge) 형태로 연결된 4개의 다이오드를 포함하며, 상용 교류 전압을 전파 정류하여 상기 제1 전압을 생성하는 제1 정류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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| 8 |
8
제1항에 있어서,제1 컨버터부는 상기 제1 전압이 입력되는 스위칭부;상기 스위칭부와 연결된 변압기부; 및 상기 변압기부와 연결되어 상기 제2 전압을 출력하는 제2 정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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9
제8항에 있어서,상기 스위칭부는 풀 브리지 형태로 연결되고 제2 주기에 따라 주기적으로 온오프되는 제3 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자, 제5 스위칭 소자 및 제6 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자의 대각 방향에 위치하는 제6 스위칭 소자는 동시에 온/오프되고, 상기 제4 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자의 대각 방향에 위치하는 제5 스위칭 소자는 동시에 온/오프되며, 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시간과 상기 제4 스위칭 소자 및 상기 제5 스위칭 소자가 온되는 시간은 서로 겹치지 않으며, 상기 제 3 스위칭 소자 내지 상기 제 6 스위칭 소자의 듀티비는 일정한 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 장치
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10
제9항에 있어서,상기 제1 스위칭 소자의 온/오프 주기와 상기 제2 스위칭 소자의 온/오프 주기는 제1 주기로서 동일하고, 상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시작 시점과 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시작 시점은 상기 제1 주기의 1/2만큼 차이가 나고, 상기 제1 주기 내에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시간의 간격은 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 오프되는 시간의 간격 보다 짧거나 같고, 상기 제2 주기 내에서 상기 제3 스위칭 소자, 상기 제4 스위칭 소자, 상기 제5 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시간의 간격과 오프되는 시간의 간격은 동일하고, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기 보다 두 배 더 길고,상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시작 시점과 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시작시점은 동일한 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 장치
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11
제9항에 있어서,상기 제1 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 제3 스위칭 소자, 상기 제4 스위칭 소자, 상기 제5 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자 중에서 적어도 하나로 온/오프의 제어를 위한 제어신호를 생성하여 전송하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 장치
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12
제9항에 있어서,상기 제1 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 제3 스위칭 소자, 상기 제4 스위칭 소자, 상기 제5 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자 중에서 적어도 하나는 트랜지스터; 및 입력단이 상기 트랜지스터의 제2 도통 전극과 연결되고, 출력단이 상기 트랜지스터의 제1 도통 전극과 연결되는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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13
전파 정류되어 입력되는 제1 전압을 승압하여 제2 전압으로 변화시키는 제1 컨버터부;상기 제1 컨버터부의 출력단과 연결되며, 상기 제2 전압을 직류화하여 전기 차량용 배터리를 충전하기 위한 제3 전압으로 변화시켜 출력하는 제2 컨버터부를 포함하되, 상기 제1 컨버터부의 출력단은 제1 출력단자 및 제2 출력단자를 포함하고, 상기 제2 컨버터부는 역률 개선(PFC: Power Factor Correction) 기능 및 증폭 기능을 동시에 수행하기 위하여, 일단이 상기 제1 출력단자와 연결된 제1 노드에 연결되는 제1 스위칭 소자; 일단이 상기 제2 출력단자와 연결된 제2 노드에 연결되는 제2 스위칭 소자; 일단이 상기 제1 스위칭 소자의 타단과 연결되는 제1 출력 캐패시터; 일단이 상기 제2 스위칭 소자의 타단과 연결되는 제2 출력 캐패시터; 상기 제1 스위칭 소자의 타단과 상기 제1 출력 캐패시터의 일단이 연결된 제3 노드를 기준으로 일단이 상기 제1 출력 캐패시터와 병렬로 연결되는 제1 인덕터; 및 상기 제2 스위칭 소자의 타단과 상기 제2 출력 캐패시터의 일단이 연결된 제4 노드를 기준으로 일단이 상기 제2 출력 캐패시터와 병렬로 연결되는 제2 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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14
제13항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 주기적으로 온/오프되고, 상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시간과 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시간은 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치
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15
제14항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자의 온/오프 주기와 상기 제2 스위칭 소자의 온/오프 주기는 제1 주기로서 동일하고, 상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시작 시점과 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시작 시점은 상기 제1 주기의 1/2만큼 차이가 나는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치
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16
제13항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 주기적으로 온/오프되고, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위치 소자는 동시에 온/오프되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치
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17
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 주기 내에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시간의 간격은 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 오프되는 시간의 간격 보다 짧거나 같은 범위 내에서 조절 가능한 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 충전 장치
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18
제13항에 있어서, 상기 제2 컨버터부는 출력단이 상기 제3 노드를 기준으로 상기 제1 인덕터와 병렬로 연결되고, 입력단이 상기 제1 출력 캐패시터의 일단과 직렬로 연결되는 제1 다이오드; 및 입력단이 상기 제4 노드를 기준으로 상기 제2 인덕터와 병렬로 연결되고, 출력단이 상기 제2 출력 캐패시터의 일단과 연결되는 제2 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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19
제13항에 있어서, 풀 브리지 형태로 연결된 4개의 다이오드를 포함하며, 상용 교류 전압을 전파 정류하여 상기 제1 전압을 생성하는 제1 정류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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20
제13항에 있어서,제1 컨버터부는 상기 제1 전압이 입력되는 스위칭부;상기 스위칭부와 연결된 변압기부; 및 상기 변압기부와 연결되어 상기 제2 전압을 출력하는 제2 정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리의 충전 장치
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21
제20항에 있어서,상기 스위칭부는 풀 브리지 형태로 연결되고 제2 주기에 따라 주기적으로 온오프되는 제3 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자, 제5 스위칭 소자 및 제6 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자의 대각 방향에 위치하는 제6 스위칭 소자는 동시에 온/오프되고, 상기 제4 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자의 대각 방향에 위치하는 제5 스위칭 소자는 동시에 온/오프되며, 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시간과 상기 제4 스위칭 소자 및 상기 제5 스위칭 소자가 온되는 시간은 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 장치
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제21항에 있어서,상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 제1 주기에 따라 주기적으로 온/오프되고, 상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시간과 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시간은 서로 겹치지 않고, 상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시작 시점과 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시작 시점은 상기 제1 주기의 1/2만큼 차이가 나고, 상기 제1 주기 내에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 온되는 시간의 간격은 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 오프되는 시간의 간격 보다 짧거나 같고, 상기 제2 주기 내에서 상기 제3 스위칭 소자, 상기 제4 스위칭 소자, 상기 제5 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시간의 간격과 오프되는 시간의 간격은 동일하고, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기 보다 두 배 더 길고,상기 제1 스위칭 소자가 온되는 시작 시점과 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시작시점은 동일한 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 장치
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제21항에 있어서,상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 제1 주기에 따라 주기적으로 온/오프되고, 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자는 동시에 온/오프되며, 상기 제2 주기 내에서 상기 제3 스위칭 소자, 상기 제4 스위칭 소자, 상기 제5 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시간의 간격과 오프되는 시간의 간격은 동일하고, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기 보다 두 배 더 길고,상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자가 온되는 시작 시점과 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제6 스위칭 소자가 온되는 시작시점은 동일한 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 장치
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