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전기자동차 대용량 탑재형 충전기(100)로서,충전인프라 전원부(10)에 접속되며, 배터리(20) 충전을 위해 연결 접속되는 전기자동차에 탑재된 배터리(20) 용량에 대응하는 전력변환을 위한 스위칭 제어를 수행하는 스위치 매트릭스(111);상기 스위치 매트릭스(111)에 각각 연결 접속되며, 전기자동차의 배터리(20) 용량에 대응하는 서로 다른 전력변환을 수행하는 복수의 전력변환 모듈(130); 및상기 스위치 매트릭스(111)에 연결 접속되는 충전인프라 전원부(10)와 상기 전기자동차에 탑재된 배터리(20) 용량에 기초하여 상기 복수의 전력변환 모듈(130) 중 하나가 선택되어 배터리 충전 기능을 수행하도록 제어하는 제어부(150)를 포함하되,상기 전기자동차 대용량 탑재형 충전기(100)는,상기 스위치 매트릭스(111)를 포함하는 입력 블록 모듈(110); 및상기 입력 블록 모듈(110)에서 생성한 입력 전압을 역률이 보상된 직류 전원으로 승압하여 출력하는 PFC 블록(131)과, 상기 PFC 블록(131)으로부터 공급되는 승압된 직류 전원을 공급받아 전기자동차 배터리(20)에 충전하기 위한 충전전압으로 변환하여 배터리(20)로 공급하는 DC/DC 블록(135)을 각각 구비하는 복수의 전력변환 모듈(130)을 포함하고,상기 DC/DC 블록(135)은,상기 제어부(150)의 주파수 제어 하에 출력 전압을 반도체의 스위칭 제어를 통해 스위칭 손실을 줄이고, 트랜스포머의 스트레스를 줄이기 위한 절연 LLC 버스 컨버터(136)와, 상기 절연 LLC 버스 컨버터(136)로부터 출력되는 전압의 강압 변환을 수행하여 출력하는 인터리브 벅 컨버터(137) 및 상기 인터리브 벅 컨버터(137)의 출력 전압을 평활하여 출력하는 출력 필터(138)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제1항에 있어서, 상기 충전인프라 전원부(10)는,단상 계통의 AC 전원장치로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제1항에 있어서, 상기 충전인프라 전원부(10)는,삼상 계통의 AC 전원장치로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제1항에 있어서, 상기 스위치 매트릭스(111)는,단상 및 삼상 계통의 AC 전원장치와 호환되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제4항에 있어서, 상기 스위치 매트릭스(111)는,상기 충전인프라 전원부(10)와 전기적으로 연결 접속되며, 상기 전기자동차에 탑재되는 배터리(20) 용량에 대응하여 스위칭 되는 4개의 릴레이 스위치(Relay 1 내지 Relay 4)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제1항에 있어서, 상기 복수의 전력변환 모듈(130)은,전기자동차에 탑재된 3
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제6항에 있어서, 상기 복수의 전력변환 모듈(130)은,전기자동차에 탑재된 3
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제7항에 있어서, 상기 복수의 전력변환 모듈(130)은,전기자동차에 탑재된 3
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제7항에 있어서, 상기 복수의 전력변환 모듈(130)은,전기자동차에 탑재된 3
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제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 블록 모듈(110)은,상기 스위치 매트릭스(111)에 서로 다른 패스 연결로 각각 접속되는 EMI 필터(112)와, 상기 EMI 필터(112) 각각에 연결 접속되어, 상기 스위치 매트릭스(111)를 통해 공급되는 상용 교류 전원을 정류하여 입력 전원을 생성하는 브리지 다이오드(113)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제11항에 있어서, 상기 브리지 다이오드(113)는,각각이 4개의 스위칭 다이오드 소자의 연결로 구성되는 풀 브리지(full bridge)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제11항에 있어서, 상기 PFC 블록(131)은,상기 입력 블록 모듈(110)의 브리지 다이오드(113)로부터 공급되는 입력 전원의 역율이 보상된 직류 전원을 출력하는 인터리브 PFC 컨버터(132)와, 상기 인터리브 PFC 컨버터(132)로부터 출력되는 전압에서 발생하는 변동 전력을 필터링하는 DC 링크 커패시터(133)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제13항에 있어서, 상기 인터리브 PFC 컨버터(132)는,상기 브리지다이오드(113)의 출력 단에 직렬 접속되는 노멀 필터(Ln)와, 상기 노멀 필터(Ln)에 직렬 접속되는 인덕터(Lp1)와, 상기 인덕터(Lp1)에 직렬 접속되는 다이오드(D1)와, 상기 노멀 필터(Ln)에 직렬 접속되는 인덕터(Lp1)와 병렬 접속되는 인덕터(Lp2)와, 상기 인덕터(Lp2)에 직렬 접속되는 다이오드(D2)와, 상기 노멀 필터(Ln)와 병렬 접속된 2개의 인덕터(Lp1, Lp2) 사이에 병렬 접속되는 커패시터(Cin)와, 상기 인덕터(Lp1)와 직렬 접속된 다이오드(D1) 사이에 연결 접속되어 스위칭 동작을 수행하는 스위치 소자(M1)와, 상기 인덕터(Lp2)와 직렬 접속된 다이오드(D2) 사이에 연결 접속되어 스위칭 동작을 수행하는 스위치 소자(M2)를 포함하는 회로로 구성하는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제14항에 있어서, 상기 DC 링크 커패시터(Cb)(133)는,상기 다이오드(D1, D2)의 출력 단에 연결 접속되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제14항에 있어서, 상기 스위치 소자(M1, M2) 각각은,상기 스위치 소자(M1)가 상기 제어부의 제어 하에, 상기 인덕터(Lp1)와 다이오드(D1) 사이에서 스위칭 온오프를 위한 전력용 반도체로 사용되는 MOSFET(Metal Oxide Filed Effect Transistor)로 구성되고,상기 스위치 소자(M2)가 상기 제어부의 제어 하에, 상기 인덕터(Lp2)와 다이오드(D2) 사이에서 스위칭 온오프를 위한 전력용 반도체로 사용되는 MOSFET(Metal Oxide Filed Effect Transistor)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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삭제
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제11항에 있어서, 상기 DC/DC 블록(135)은,DC 링크 커패시터(Cb)(133)에 병렬 접속되는 2개의 콘덴서(Cr/2, Cr/2)가 직렬 접속되고, 2개의 콘덴서(Cr/2, Cr/2)의 사이에 리액터(Lr)와 트랜스포머의 일차 측이 순차로 연결되고, 상기 트랜스포머의 일차 측과 2개의 콘덴서(Cr/2, Cr2) 사이에 스위치 소자(M3, M4)가 각각 연결 접속되며, 상기 트랜스포머의 일차 측과 연결되는 2차 측에 스위치 소자(M5, M6)가 분기되어 접속되고, 트랜스포머의 2차 측에 스위치 소자(M5, M6)와 병렬 접속되는 2개의 커패시터(CL, CL)가 연결 접속되며, 스위치 소자(M6)와 커패시터(CL)에 2개의 스위치 소자(M7, M8)가 병렬 접속되고, 2개의 스위치 소자(M7, M8)에 다이오드(D3, D4)가 각각 직렬 연결되며, 상기 스위치 소자(M7)와 다이오드(D3) 사이에 리액터(Lb1)가 연결 접속되고, 상기 스위치 소자(M8)과 다이오드(D4) 사이에 리액터(Lb2)가 연결 접속되며, 상기 2개의 리액터(Lb1, Lb2)의 접속점에 리액터(Lf)와 커패시터(Co, Cf)가 연결 접속되는 회로로 구성하는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제18항에 있어서, 상기 스위치 소자(M3 내지 M6)는,영전압(ZVS)과 영전위(ZCS) 스위칭 기능을 각각 수행하는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제18항에 있어서, 상기 출력 필터(138)는,상기 리액터(Lf)와 커패시터(Cf)로 구성하는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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제11항에 있어서, 상기 제어부(150)는,3 모듈 PFC 컨트롤러(151)와 3 모듈 DC/DC 컨트롤러(152)로 구성하는 것을 특징으로 하는, 전기자동차 대용량 탑재형 충전기
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