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전력제어신호에 따라 단일 충방전 또는 동시 충방전 기능을 수행하도록 복수의 배터리를 포함하는 배터리부; 적어도 하나 이상의 직류 전원이 입력되는 적어도 하나 이상의 직류 입력단 또는 적어도 하나 이상의 교류 전원이 입력되는 적어도 하나 이상의 교류 입력단을 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 직류 전원 또는 교류 전원을 충전 에너지로 변환 출력하는 전원 입력부; 상기 충전 에너지의 입력 전압 범위 또는 입력 에너지양에 따라 상기 단일 충방전 또는 동시 충방전 기능을 선택하여 기능 선택 정보를 생성하고, 상기 배터리부의 잔여 용량에 따라 정전류 또는 정전압을 이용하여 충전하도록 충방전 알고리즘을 수행하며, 상기 배터리부의 방전 상태를 감지하여 방전 제한 정보를 생성한 후 상기 기능 선택 정보, 충방전 알고리즘 또는 방전 제어 정보를 반영하여 전력 제어 신호를 출력하는 제어부; 상기 전력 제어 신호에 따라 상기 전원 입력부에서 출력되는 충전 에너지가 적어도 하나 이상의 배터리에 충전되도록 스위칭하는 스위칭부; 및 상기 배터리부에 충전된 에너지를 적어도 하나 이상의 출력 전압 범위를 가지는 직류 또는 교류 형태의 출력 전압으로 부하에 출력하는 전원 출력부를 포함하되, 상기 전원 출력부는,상기 배터리부에서 출력되는 배터리 출력전압을 강압하여 복수의 출력 전압으로 각각 출력하는 복수의 USB 단자;상기 배터리 출력전압을 출력 전압으로 출력하는 직류 출력 단자; 및상기 배터리 출력전압을 교류 전압으로 변환하여 출력하고, 상기 배터리 출력전압을 설정 전압 이상의 직류 링크 전압으로 승압한 후 인버터를 통해 부하에서 요구하는 크기와 주파수를 가지는 교류 전압으로 제공하는 푸시-풀 컨버터를 포함하는 교류 출력 단자를 포함하는 것는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 직류 입력단은 역전압 방지를 위한 다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 직류 입력단은 태양광 발전, 풍력 발전, 수동식 자가 발전, 자동차 엔진을 포함한 6V~80V의 입력 전압 범위를 가지는 복수의 에너지원에 적어도 하나 이상 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 전원 입력부는 직류 입력단에서 입력되는 직류 전원을 충전 에너지로 강압 또는 승압 변환하여 출력하는 제1 전압변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 직류 입력단에서 입력되는 직류 전원을 감지하는 제1 전압 감지용 저항, 상기 교류 입력단에서 입력되는 교류 전원을 감지하는 제2 전압 감지용 저항 및 상기 배터리부가 충전되도록 직류 전원 또는 교류 전원을 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 교류 입력단은, 상용 교류 전원을 직류 전압으로 출력하는 정류 회로부; 상기 정류 회로부에서 정류된 직류 전압의 역률을 개선하는 역률개선회로부; 상기 역률 개선된 직류 전압을 충전을 위한 전압 및 전류로 강압하여 출력하는 하프-브리지(Half-bridge) 회로부; 및상기 하프-브리지에서 강압 출력되는 전압 및 전류를 상기 배터리부의 충전을 위한 충전 에너지로 출력하는 배터리 충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 배터리부는 상기 복수의 USB 단자, 상기 직류 출력 단자 및 상기 교류 출력 단자의 입력측에 상기 배터리 출력전압의 방전 상태를 온/오프 제어하는 방전 제어용 스위치를 사용하여 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 교류 출력 단자는 과열 보호, 합선 보호, 과전류 보호 및 전원 이상 보호를 포함하는 자기 보호 회로 기능을 수행하는 지능형 전력 모듈(Intelligent Power Module, IPM)을 상기 푸시-풀 컨버터의 출력단에 배치하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 배터리부는 적어도 하나 이상의 내장 배터리 또는 외장 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 통해 전달되는 상기 충전 에너지를 정전압 전원으로 변환하여 상기 제어부로 출력하는 제2 전압 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 직류 전원이 입력될 경우에 입력 에너지양에 따라 우선 순위를 설정하여 충전하도록 하고, 상기 직류 전원과 교류 전원이 동시에 입력일 경우에 입력 에너지양에 따라 선택적으로 충전하도록 하는 충전 모듈; 상기 전원 출력부에 연결된 부하의 정격 전압에 따라 직류 또는 교류 형태의 출력 전압으로 제공하도록 상기 배터리부의 방전 경로를 설정하고, 상기 배터리부의 방전시 각 배터리가 방전종지전압에 도달하면 방전 제한을 위한 방전 제어 정보를 발생하는 방전 모듈;상기 배터리부의 각 배터리에 대한 배터리 출력 전류와 배터리 출력전압을 측정하고, 상기 배터리 출력 전류와 배터리 출력전압을 아날로그/디지털 변환하여 관측함으로써 배터리 잔여 용량을 추정하는 배터리 상태 관측모듈;상기 각 배터리부를 정전류 충전 방식 또는 상기 배터리부의 충전 전압이 기설정된 값이 이상일 경우에 정전압 충전 방식으로 충전하도록 하는 충방전 알고리즘을 수행하는 충방전 알고리즘 수행 모듈; 및 상기 배터리부의 각 배터리에 대한 개로전압(Open Circuit Voltage, OCV)을 측정하여 배터리 수명을 체크하는 배터리 수명 체크 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제13항에 있어서, 상기 배터리 상태 관측 모듈은 상기 배터리부의 각 배터리를 선형 모델로 모델링하고, 상기 모델링된 배터리와 실제 배터리를 비교하여 잔여 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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제13항에 있어서, 상기 충방전 알고리즘 수행 모듈은,상기 배터리부의 용량을 기준으로 제1 설정 전압에 도달할 때까지 제1 전류를 공급하는 펄스 충전 블록;상기 배터리부의 최대 과충전 전압을 기준으로 제2 설정 전압에 도달할 때까지 정전류를 이용해 충전하는 벌크 충전 블록;상기 배터리부가 과충전 상태로 진입하면 전류 제어 루프를 동작시켜 제2 전륙 상기 배터리부에 공급되도록 하고, 전압 제어 루프를 동작시켜 상기 배터리부의 충전 전압이 제3 설정 전압을 유지하도록 하는 과충전 블록; 및 상기 배터리부의 충전 전류가 제3 전류 이하일 경우에 부동 충전을 하여 상기 배터리부의 충전 전압이 제3 설정 전압을 유지하도록 하는 부동충전 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 자가 발전 장치
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