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입력되는 교류 전원에 대해 직류 전원으로 변환하여 직류링크전압을 출력하는 AC-DC 컨버터부와, 상기 교류 직류 변환기의 직류링크전압에 대해 직류 직류 변환을 수행하여 배터리에 충전하는 절연 DC-DC 컨버터부를 포함하는 충전 장치에 있어서,상기 AC-DC 컨버터부와 절연 DC-DC 컨버터부 사이에 설치되어 상기 AC-DC 컨버터부의 직류링크 전압을 강압하는 벅 컨버팅을 수행하고, 입력되는 단상 교류 전원에 대해 직류링크전압을 능동 2차 고조파 보상기로 동작되는 직류링크전압 제어기를 더 포함하는 것을 일 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제1항에 있어서, 상기 AC-DC 변환기는 각 상에 제1 ~ 제3 코일에 각 상이 연결된 3상 교류 전원의 입력 시 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제1 스위치는 개방되고 제2 스위치는 코일의 출력단에 접속됨에 따라, 제7 및 제8 스위칭 소자와 공진용 코일 및 공진용 캐패시터에 의거 벅 컨버팅을 수행하여 직류링크전압을 강압한 다음 상기 절연 DC-DC 컨버터부로 전달하도록 구비되고,3상 교류 전원의 입력단의 각 상에 각각 연결되는 제1 ~ 제3 코일과, 제1 ~ 제3 코일의 출력단에 병렬로 접속되는 제1 ~ 제6 스위칭 소자로 구비된 인버터와, 상기 인버터의 출력 전압을 링크시켜 직류링크전압을 출력하는 직류 링크용 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제2항에 있어서, 상기 직류링크전압 제어기는, 상기 직류링크용 캐패시터의 양단에 직렬로 접속되는 제7 및 제8 스위칭소자;상기 제7 스위칭 소자의 타단에 접속되는 공진용 코일;외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 스위칭되어 상기 코일의 출력단에 접속되는 상기 코일의 출력신호를 통과시키는 제1 스위치와, 상기 제1 스위치의 출력단과 다수의 상 중 하나 상의 교류 전원의 출력단 사이에 접속되어 제1 스위치의 출력신호에 대해 공진하여 상기 다수의 상 중 하나의 상의 교류 전원의 출력단에 전달하는 공진용 캐패시터;외부로부터 공급되는 제어 신호에 의거 스위칭되고 상기 코일의 출력단과 상기 제7 스위칭소자의 일단에 각각의 접점을 마련하여 직렬링크전압 또는 공진용 코일의 출력 신호를 통과시키는 제2 스위치; 및상기 제2 스위치의 출력단과 제2 스위칭소자의 타단 사이에 접속되어 상기 제2 스위치의 출력전압을 링크시켜 상기 절연 DC-DC 컨버터부로 전달하는 링크용 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제3항에 있어서, 상기 직류링크전압 제어기는, 각 상에 제1 ~ 제3 코일에 각 상이 연결된 3상 교류 전원의 입력 시 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제1 스위치는 개방되고 제2 스위치는 코일의 출력단에 접속됨에 따라, 제7 및 제8 스위칭 소자와 공진용 코일 및 공진용 캐패시터에 의거 벅 컨버팅을 수행하여 직류링크전압을 강압한 다음 상기 절연 DC-DC 컨버터부로 전달하도록 구비되도록 구비되고, 상기 직류링크전압 제어기는,단상 교류 전원 인가 시 제1 스위치는 단락되고 제2 스위치는 공진용 캐패시터의 출력단에 접속됨에 따라, 링크용 캐패시터에 의거 단상 교류 전원의 2차 리플을 흡수하는 능동 2차 고조파 보상기로 동작하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제1항에 있어서, 상기 AC-DC 변환기는 단상 교류 전원의 입력단의 각 상에 각각 연결되는 제1 및 제2 코일과, 제1 및 제2 코일의 출력단에 병렬로 접속되는 제1 ~ 제4 스위칭 소자로 구비된 인버터와, 상기 인버터의 출력 전압을 링크시켜 직류링크전압을 출력하는 직류 링크용 캐패시터를 포함하고,상기 직류링크전압 제어기는,상기 직류링크용 캐패시터의 양단에 직렬로 접속되는 제5 ~ 제8 스위칭소자와,상기 제7 및 제8 스위칭 소자의 타단 사이에 각각 접속되는 제1 및 제2 코일과, 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 스위칭되어 상기 제1 코일의 출력단에 접속되는 상기 코일의 출력신호를 통과시키는 제1 스위치와,상기 제1 스위치의 출력단과 제2 코일의 입력단 사이에 접속되는 공진용 캐패시터를 포함하며,제1 및 제3 스위칭 소자의 일단과 제1 코일의 출력단 사이에 접속되어 외부로부터 공급되는 제어 신호에 의거 스위칭되는 제2 스위치를 더 포함하고, 상기 제2 스위치의 출력단과 제2 및 제4 스위칭소자의 타단 사이에 접속되어 상기 제2 스위치의 출력전압을 링크시켜 상기 절연 DC-DC 컨버터부로 전달하는 링크용 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제5항에 있어서, 상기 직류링크전압 제어기는, 단상 교류 전원의 입력 시 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제1 스위치는 단락되고 제2 스위치는 제1 및 제3 스위칭 소자의 일단에 접속됨에 따라, 제7 및 제8 스위칭 소자, 공진용 코일 및 캐패시터와 링크용 캐패시터에 의거 입력된 단상 교류 전원의 2차 리플을 흡수하는 능동 2차 고조파 보상기로 동작하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제2항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터는, 3상 교류 전원에 대한 단상 전원 전력의 비가 2/3인 경우 소정 수의 단상 교류 전원을 전달받아 교류 전원을 직류 형태로 변환한 다음 링크시켜 직류링크전압을 출력하도록 구비되고, 상기 AC-DC 컨버터는,소정 수의 단상 교류 전원의 입력단과 출력단 사이에 각각 설치되는 제1 및 제2 스위치;상기 소정 수의 단상 교류 전원의 입력단과 출력단에 접속되어 정류시키는 제1 ~ 제4 코일;상기 제1 ~ 제4 코일의 출력단에 각각 접속되는 제1 ~ 제8 스위칭 소자로 구비되고 제1 ~ 제4 코일의 출력 전원을 직류 형태로 변환하는 인버터; 및상기 인버터의 직류 전원을 링크시켜 직류링크전압을 출력하는 직류링크용 캐패시터로 구비되며,상기 직류링크전압 제어기는,상기 직류링크용 캐패시터의 양단에 직렬로 접속되는 제9 및 제10 스위칭소자;상기 제9 스위칭소자의 타단에 접속되는 공진용 코일;외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 스위칭되어 상기 제9 스위칭소자의 일단에 접속되어 직류링크전압을 통과시키는 제3 스위치;상기 제3 스위치의 출력단과 제10 스위칭 소자의 타단 사이에 접속되어 상기 제3 스위치의 출력전압을 링크시켜 상기 절연 DC-DC 컨버터부로 전달하는 링크용 캐패시터;상기 제9 스위칭 소자의 타단에 접속되는 코일;외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 스위칭되어 상기 코일의 출력단 및 제3 스위치의 타단의 출력 신호 중 하나를 선택하는 제4 스위치;상기 제4 스위치의 출력단과 상기 소정 수의 교류 전원 중 하나의 교류 전원의 출력단 사이에 접속되어 공진하는 공진용 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제7항에 있어서, 상기 직류링크전압 제어기는, 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제1 스위치 및 제2 스위치는 개방되어 제1 코일 내지 제3 코일은 각 상에 연결되고 제4 코일은 중성점에 연결된 3상 교류 전원의 인가 시, 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제3 스위치는 개방되며, 제4 스위치는 상기 코일의 출력단에 링크용 캐패시터와 접속되도록 스위칭되므로, 제1 및 제2 스위칭 소자 및 코일에 의거 벅동작되어 직류링크전압을 강압하도록 구비되고, 상기 직류링크전압 제어기는, 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제1 스위치 및 제2 스위치는 단락되어 제1 코일 및 제2 코일은 입력단에 연결되고 제3 및 제4 코일은 출력단에 각각 연결된 단상 교류 전원의 인가 시, 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제3 스위치는 단락되며, 제4 스위치는 상기 키패시터의 입력단에 접속되도록 스위칭되므로, 제9 및 제10 스위칭 소자, 공진용 코일 및 캐패시터, 및 링크용 캐패시터에 의거 입력된 단상 교류 전원의 2차 리플을 흡수하는 능동 2차 고조파 보상기로 동작하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제1항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터는교류 전원의 각 상 간에 접속되는 제1 및 제2 스위치;상기 각 상에 연결되는 제1 ~ 제3 코일;상기 제1 ~ 제3 코일의 출력단에 접속되고 제1 ~ 제6 스위칭소자로 구비되며, 입력된 교류 전원을 직류형태로 변환하는 인버터;상기 인버터의 출력단에 병렬로 접속되는 제7 및 제8 스위칭 소자로 구비되고, 제7 스위칭 소자의 타단은 중성점과 접속되며; 및상기 인버터의 직류전원을 링크시켜 직렬링크전압을 출력하는 직렬링크용 캐패시터를 포함하고,상기 직류링크전압 제어기는, 상기 직류링크용 캐패시터의 양단에 직렬로 접속되는 제9 및 제10 스위칭소자;상기 제9 스위칭 소자의 타단에 접속되는 공진용 코일;상기 코일의 출력단에 접속되어 공진회로를 형성하는 공진용 캐패시터를 포함하고,상기 제2 스위칭소자의 일단과 상기 코일의 출력단 각각에 접점을 마련하여 상기 직렬링크전압 또는 상기 코일의 출력신호 중 하나를 통과시켜 상기 절연 DC-DC 컨버터부로 전달하는 제3 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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제9항에 있어서, 상기 직렬링크전압 제어기는,외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제1 스위치 및 제2 스위치는 개방됨에 따라 각 상에 제1 코일 ~ 제3 코일이 연결된 3상 교류 전원의 인가 시 외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제3 스위치가 코일의 출력단에 접속됨에 따라 제9 및 제10 스위칭소자, 공진용 코일 및 캐패시터에 의거 벅 컨버팅을 수행하여 직류링크전압을 강압한 다음 상기 절연 DC-DC 컨버터부로 전달하도록 구비되고,상기 직류링크전압 제어기는,외부로부터 공급되는 제어신호에 의거 제1 스위치 및 제2 스위치가 단락되어 제1 코일 ~ 및 제3 코일이 교류전원 입력단에 접속되고, 제7 스위칭소자의 출력단에 교류전원의 출력단에 접속된 단상 교류전원 인가 시, 제3 스위치가 제9 스위칭 소자의 출력단에 접속됨에 따라 단상 교류 전원의 2차 리플을 흡수하는 능동 2차 고조파 보상기로 동작하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단상 및 3상 겸용 충전시스템
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