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입력단으로 전원을 공급하는 연료 전지; 선택적으로 상기 입력단으로 전원을 공급하거나 충전되는 배터리; 적어도 하나 이상의 스위치의 제어에 따라 상기 입력단에 인가된 전압을 변환하여 출력단으로 출력하며, 상기 연료 전지 또는 상기 배터리에서 부하로 전력을 전달하거나 상기 배터리를 충전하는 변환 회로부; 및 상기 변환 회로부의 적어도 하나 이상의 상기 스위치의 온(ON) 또는 오프(OFF)를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 변환 회로부는, 승압(Boost) 동작을 위한 하나의 인덕터, 8 개의 상기 스위치, 캐패시터 및 상기 부하를 포함하며, 적어도 하나 이상의 스위치의 온(ON) 또는 오프(OFF) 제어에 따라 상기 하나의 인덕터를 공유하여 선택적으로 승압 회로 또는 벅(Buck) 회로로 동작하고, 상기 연료 전지로부터 제1 스위치, 상기 인덕터, 제3 스위치 및 출력 전압을 측정하는 상기 부하가 순차적으로 직렬로 연결되며, 직렬로 연결된 상기 제1 스위치와 상기 인덕터 사이의 노드에서 상기 연료 전지와 병렬로 연결된 제4 스위치가 구성되며, 직렬로 연결된 상기 제3 스위치 및 상기 부하 사이의 노드에서 상기 연료 전지와 병렬로 연결된 상기 캐패시터가 구성되고, 직렬로 연결된 상기 인덕터와 상기 제3 스위치 사이의 노드에서 상기 연료 전지와 병렬로 연결된 제5 스위치, 제6 스위치, 제7 스위치, 제8 스위치 및 상기 배터리가 구성되며 상기 제5 스위치, 제6 스위치, 제7 스위치, 제8 스위치 및 상기 배터리와 직렬로 연결된 제2 스위치가 구성되고, 상기 제5 스위치, 제6 스위치, 제7 스위치, 제8 스위치 및 상기 배터리는, 상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치와, 상기 제7 스위치 및 상기 제8 스위치의 사이 노드에서 상기 배터리가 병렬로 연결되며, 상기 제어부의 상기 스위치의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어에 따라 5 개의 모드(Mode)로 동작하고, 제1 모드는 상기 제1 스위치가 ON 상태이며, 상기 제5 스위치 및 상기 제7 스위치를 ON 하여 연결하거나 상기 제6 스위치 및 상기 제8 스위치를 ON 하여 연결함에 따라 상기 연료 전지에서 승압 회로를 거쳐 상기 부하로 전력을 전달하고, 제2 모드는 상기 제1 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제8 스위치가 ON 상태이며, 상기 제4 스위치, 상기 제6 스위치 및 상기 제7 스위치가 OFF 상태임에 따라 상기 연료 전지에서 승압 회로를 거쳐 상기 부하로 전력을 전달하는 동시에 상기 배터리에서 상기 부하로 전력을 전달하며, 제3 모드는 상기 제1 스위치, 상기 제6 스위치 및 상기 제7 스위치가 ON 상태이며, 상기 제4 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제8 스위치가 OFF 상태임에 따라 상기 연료 전지에서 승압 회로를 거쳐 상기 부하로 전력을 전달하고 상기 배터리는 충전되며, 제4 모드는 상기 제1 스위치, 상기 제6 스위치 및 상기 제7 스위치가 ON 상태이며, 상기 제4 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제8 스위치가 OFF 상태임에 따라 상기 배터리에서 승압 회로를 거쳐 상기 부하로 전력을 전달하고, 제5 모드는 상기 제1 스위치, 상기 제6 스위치 및 상기 제7 스위치가 ON 상태이며, 상기 제4 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제8 스위치가 OFF 상태임에 따라 상기 부하에서 벅(Buck) 회로를 거쳐 상기 배터리로 재생(Regenerating)하는 것을 특징으로 하는, 연료 전지와 배터리를 가진 전기차용 전력 변환 장치
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