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전력을 생성하는 에너지 하베스터;상기 전력을 저장하는 입력 커패시터;상기 전력을 입력받아 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 수행하여 최대 전력을 추출하는 제1 DC-DC 컨버터;상기 최대 전력을 저장하는 저장 커패시터;상기 최대 전력을 미리 설정된 충전 가능 전압으로 변환하는 제2 DC-DC 컨버터; 및상기 충전 가능 전압으로 변환된 전력을 저장하는 배터리를 포함하되,상기 제2 DC-DC 컨버터는 자신의 입력 전압인 상기 저장 커패시터의 전압이 낮아지는 것을 방지하고, 상기 배터리에 저장된 전력의 소모를 방지하기 위하여 자신의 입출력단을 개폐하는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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제1항에 있어서,상기 제2 DC-DC 컨버터는,상기 저장 커패시터에 저장된 전력을 입력받아 상기 배터리의 전압보다 큰 상기 충전 가능 전압으로 승압하고, 승압한 전력을 출력하는 전력 변환부;상기 전력 변환부의 입력단에 연결되며, 온오프 동작을 수행하여 상기 전력 변환부로의 전력 입력을 제어하는 입력 스위치;상기 전력 변환부의 출력단과 상기 배터리 사이에 연결되며, 온오프 동작을 수행하여 상기 전력 변환부로부터의 전력 출력을 제어하는 출력 스위치; 및상기 전력 변환부의 입력 전압과 출력 전압에 따라 상기 입력 스위치 및 상기 출력 스위치로 제어 신호를 출력하여 상기 입력 스위치 및 상기 출력 스위치의 온오프 동작을 제어하는 입출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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제2항에 있어서,상기 입출력 제어부는상기 입력 전압이 상승하여 미리 설정된 기준치를 넘어서게 되면, 상기 입력 스위치를 온시켜 상기 전력 변환부로 상기 저장 커패시터에 저장된 전력이 전력 변환부로 입력되도록 제어하고, 상기 출력 전압이 승압되어 충전 가능 전압까지 상승하면, 상기 출력 스위치를 온시켜 승압된 전력이 상기 배터리로 출력되게 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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제3항에 있어서,상기 입출력 제어부는 상기 저장 커패시터에 저장된 전력이 모두 상기 배터리로 공급되어 소모되면, 상기 입력 스위치 및 상기 출력 스위치를 오프시켜 상기 전력 변환부의 입출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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제2항에 있어서,상기 전력 변환부는,인덕터, 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하며, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 온오프 동작을 통해 전력을 승압하여 출력 전력을 생성하는 변환 모듈;상기 출력 전력의 출력 전압을 기준전압에 맞추기 위한 신호를 발생하는 출력전압 모니터링 모듈;일정한 주기의 클럭 신호를 생성하는 클럭 생성기; 및상기 출력전압 모니터링 모듈로부터 발생되는 신호를 이용하여 상기 클럭 신호에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 모드로 상기 변환 모듈을 제어하는 변환 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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제5항에 있어서,상기 변환 제어 모듈은 매 클러 신호마다 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치로 제어 신호를 출력하여 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 온오프 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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제6항에 있어서,상기 변환 제어 모듈은 상기 출력전압 모니터링 모듈로부터 발생되는 신호에 따라 결정되는 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 온오프 시간비율에 따라 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 온오프 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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배터리 충전 시스템에서 배터리를 충전하기 위한 DC-DC 컨버터에 있어서,입력 전력을 저장하는 저장 커패시터;상기 저장 커패시터에 저장된 전력을 입력받아 상기 배터리의 전압보다 큰 상기 배터리의 충전 가능 전압으로 승압하고, 승압한 전력을 출력하는 전력 변환부;상기 전력 변환부의 입력단에 연결되며, 온오프 동작을 수행하여 상기 전력 변환부로의 전력 입력을 제어하는 입력 스위치;상기 전력 변환부의 출력단에 연결되며, 온오프 동작을 수행하여 상기 전력 변환부로부터의 전력 출력을 제어하는 출력 스위치; 및상기 전력 변환부의 입력 전압과 출력 전압에 따라 상기 입력 스위치 및 상기 출력 스위치로 제어 신호를 출력하여 상기 입력 스위치 및 상기 출력 스위치의 온오프 동작을 제어하는 입출력 제어부를 포함하는 DC-DC 컨버터
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전력을 생성하는 복수의 에너지 하베스터;각각의 상기 에너지 하베스터에 상응하여, 상기 전력을 저장하는 복수의 입력 커패시터;상기 각각의 에너지 하베스터에 상응하여, 상기 전력을 입력받아 MPPT를 수행하여 최대 전력을 추출하는 복수의 제1 DC-DC 컨버터;상기 각각의 에너지 하베스터에 상응하여, 상기 최대 전력을 저장하는 복수의 저장 커패시터;상기 복수의 저장 커패시터에 저장된 전력을 하나의 축적 전력으로 합치는 에너지 축적기;상기 축적 전력을 저장하는 축적 커패시터;상기 축적 전력을 미리 설정된 충전 가능 전압으로 변환하는 제2 DC-DC 컨버터; 및상기 충전 가능 전압으로 변환된 축적 전력을 저장하는 배터리를 포함하되,상기 제2 DC-DC 컨버터는 자신의 입력 전압인 상기 축적 커패시터의 전압이 낮아지는 것을 방지하고, 상기 배터리에 저장된 전력의 소모를 방지하기 위하여 자신의 입출력단을 개폐하는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템
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