KR101500368B1 - Charging apparatus and charging method - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따르면 충전 장치가 제공된다. 상기 충전 장치는, 교류 전압인 입력 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하는 제1 컨버터; 상기 제1 직류 전압의 레벨을 조절하고, 상기 조절된 제1 직류 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하고, 상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 배터리를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성하는 제2 컨버터; 상기 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수하는 스너버 회로; 및 상기 스너버 회로에 의해 흡수된 전압을 이용해 제2 배터리를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성하는 제3 컨버터를 포함한다. 여기서 상기 제3 컨버터는 플라이 백 컨버터(fly back converter)이다. According to an embodiment of the present invention, a charging apparatus is provided. The charging device includes: a first converter for rectifying an input voltage, which is an AC voltage, into a first DC voltage; A first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, a first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, and a first charging voltage for charging the first battery by removing noise of the first rectifying voltage, A second converter for generating a second voltage; A snubber circuit for absorbing the surge voltage of the first rectified voltage; And a third converter for generating a second charging voltage for charging the second battery using the voltage absorbed by the snubber circuit. Wherein the third converter is a flyback converter.

Figure R1020130079873
Figure R1020130079873

Description

충전 장치 및 충전 방법{CHARGING APPARATUS AND CHARGING METHOD}{CHARGING APPARATUS AND CHARGING METHOD}

본 발명은 충전 장치 및 충전 방법에 관한 것으로써, 구체적으로 전기 자동차 또는 플러그인 하이브리드 차(plug-in hybrid car)의 배터리를 충전하는 충전 장치 및 충전 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a charging apparatus and a charging method, and more particularly, to a charging apparatus and a charging method for charging a battery of an electric vehicle or a plug-in hybrid car.

플로그인 하이브리드 차 및 전기 자동차(이하 전기차 라 함)는 상용 교류 전원(AC 전원)을 이용해 차량 내부의 배터리를 충전하는 충전 장치(on board charger)가 필요하다. 전기차에 사용되는 종래의 충전 장치는 도 1과 같다. A plug-in hybrid car and an electric vehicle (hereinafter referred to as an electric car) require an on board charger to charge the battery inside the vehicle using a commercial AC power source. A conventional charging apparatus used in an electric vehicle is shown in Fig.

도 1은 전기차에 사용되는 종래의 충전 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional charging apparatus used in an electric vehicle.

충전 장치는 AC/DC 컨버터(10), DC/DC 컨버터(20) 및 DC/DC 컨버터(30)를 포함한다.The charging device includes an AC / DC converter 10, a DC / DC converter 20 and a DC / DC converter 30. [

AC/DC 컨버터(10)는 입력된 교류 전압(V_AC)을 직류 전압으로 변환한다. 구체적으로 AC/DC 컨버터(10)는 정류부(11) 및 LC 필터(12)를 포함한다.The AC / DC converter 10 converts the input AC voltage V_AC into a DC voltage. Specifically, the AC / DC converter 10 includes a rectifying section 11 and an LC filter 12.

정류부(11)는 다수의 다이오드(D1~D4)를 포함하고, 입력 교류 전압(V_AC)을 정류한다. The rectifying unit 11 includes a plurality of diodes D1 to D4 and rectifies the input AC voltage V_AC.

LC 필터(12)는 인덕터(L1), 스위치(SW1), 다이오드(D5) 및 캐패시터(C1)를 포함한다. 스위치(SW1)가 턴온 상태인 동안에는 인덕터(L1)는 정류부(11)의 출력 전압에 비례하는 에너지를 저장하고, 스위치(SW1)가 턴오프 상태인 동안에는 정류부(11)의 출력 전압과 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 동시에 다이오드(D5)를 거쳐 캐패시터(C1)에 전달된다. 따라서, 캐패시터(C1)에 인가되는 전압은 항상 정류부(11)의 출력 전압보다 높고, 스위치(SW1)의 온/오프 기간에 따라 달라진다. The LC filter 12 includes an inductor L1, a switch SW1, a diode D5 and a capacitor C1. While the switch SW1 is in the on state, the inductor L1 stores energy proportional to the output voltage of the rectifying unit 11 and the output voltage of the rectifying unit 11 and the inductor L1 Is simultaneously transmitted to the capacitor C1 via the diode D5. Therefore, the voltage applied to the capacitor C1 is always higher than the output voltage of the rectifying section 11 and varies depending on the on / off period of the switch SW1.

DC/DC 컨버터(20)는 다수의 스위치(SW2~SW5)의 위상을 조절해, 고전압 배터리(40)를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성한다. 구체적으로 DC/DC 컨버터(20)는 다수의 스위치(SW2~SW5), 변압기(T1), 다수의 정류 다이오드(D6~D9), 인덕터(L2), 캐패시터(C2) 및 스너버 회로(21)를 포함한다. 스너버 회로(21)는 DC/DC 컨버터(20)의 동작 중에 발생하는 서지 전압(surge voltage)을 흡수함으로써, 서지 전압으로부터 회로를 보호한다. 여기서 서지 전압은 단시간 내에 심한 파형의 변화를 일으키는 전압이다. 서지 전압은, 변압기(T1)의 기생 커패시턴스, 정류 다이오드(D6~D9)의 역회복 특성 및 기생 커패시턴스, 그리고 인덕터(L2)의 영향으로 발생된다. 서지 전압에 의해 DC/DC 컨버터(20, 30)의 이상 동작(예, EMC/EMI성 노이즈, 회로의 효율성 저하)이 발생하게 되고, 심할 경우에 정류 다이오드(D6~D9)가 파괴될 수 있다. 스너버 회로(21)는, 정류 다이오드(D6~D9)와 인덕터(L2) 사이에서 서지성 전압을 흡수한다. 구체적으로 스너버 회로(21)는 저항(Rs), 캐패시터(Cs) 및 다이오드(Ds)를 포함한다. DC/DC 컨버터(20)에 의해 생성된 제1 충전 전압은 고전압 배터리(40)로 전달된다.The DC / DC converter 20 adjusts the phases of the plurality of switches SW2 to SW5 to generate a first charging voltage for charging the high voltage battery 40. [ Specifically, the DC / DC converter 20 includes a plurality of switches SW2 to SW5, a transformer T1, a plurality of rectifier diodes D6 to D9, an inductor L2, a capacitor C2 and a snubber circuit 21, . The snubber circuit 21 protects the circuit from the surge voltage by absorbing a surge voltage that occurs during operation of the DC / DC converter 20. Here, the surge voltage is a voltage causing a severe waveform change within a short time. The surge voltage is generated by the parasitic capacitance of the transformer T1, the reverse recovery characteristic of the rectifier diodes D6 to D9, the parasitic capacitance, and the influence of the inductor L2. The abnormal operation of the DC / DC converters 20 and 30 (for example, EMC / EMI noise and the efficiency of the circuit) is caused by the surge voltage, and the rectifier diodes D6 to D9 can be destroyed in severe cases . The snubber circuit 21 absorbs the surge voltage between the rectifier diodes D6 to D9 and the inductor L2. Specifically, the snubber circuit 21 includes a resistor Rs, a capacitor Cs, and a diode Ds. The first charge voltage generated by the DC / DC converter 20 is transferred to the high voltage battery 40.

DC/DC 컨버터(30)는 저전압 배터리(50) 충전 및 전장 부하에 전원을 공급하기 위한 구성이다. DC/DC 컨버터(30)는 고전압 배터리(40)에 저장된 배터리 전압을 이용해 저전압 배터리(50)를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성한다. DC/DC 컨버터(30)는 다수의 스위치(SW6~SW9)의 위상을 조절해, 제2 충전 전압의 레벨을 조절할 수 있다. DC/DC 컨버터(30)는 다수의 스위치(SW6~SW9), 변압기(T2), 다수의 정류 다이오드(D10, D11), 인덕터(L3) 및 캐패시터(C3)를 포함한다. 한편, DC/DC 컨버터(30)는 저전압 DC/DC 컨버터(LDC: Low voltage DC/DC Converter)이다. DC/DC 컨버터(30)에 의해 생성된 제2 충전 전압은 저전압 배터리(50)로 전달된다.
The DC / DC converter 30 is a configuration for charging the low-voltage battery 50 and supplying power to the electric field load. The DC / DC converter 30 generates a second charging voltage for charging the low-voltage battery 50 using the battery voltage stored in the high-voltage battery 40. The DC / DC converter 30 can adjust the level of the second charging voltage by adjusting the phases of the plurality of switches SW6 to SW9. The DC / DC converter 30 includes a plurality of switches SW6 to SW9, a transformer T2, a plurality of rectifier diodes D10 and D11, an inductor L3, and a capacitor C3. On the other hand, the DC / DC converter 30 is a low voltage DC / DC converter (LDC). The second charging voltage generated by the DC / DC converter 30 is transferred to the low voltage battery 50.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 충전 장치의 충전 과정을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart showing a charging process of the conventional charging apparatus shown in FIG.

먼저 교류 전압(V_AC)이 충전 장치에 입력된다(S10). First, the AC voltage V_AC is input to the charging device (S10).

AC/DC 컨버터(10)는 입력 교류 전압(V_AC)을 정류하여 직류 전압으로 변환한다(S20).The AC / DC converter 10 rectifies the input AC voltage V_AC into a DC voltage (S20).

DC/DC 컨버터(20)는 다수의 스위치(SW2~SW5)의 위상을 조절해, 제1 충전 전압을 생성한다(S30). The DC / DC converter 20 adjusts the phases of the plurality of switches SW2 to SW5 to generate a first charging voltage (S30).

S30 단계에서 생성된 제1 충전 전압은 고전압 배터리(40)에 전달된다(S40). 고전압 배터리(40)는 충전된다.The first charge voltage generated in step S30 is transmitted to the high voltage battery 40 (S40). The high voltage battery 40 is charged.

DC/DC 컨버터(30)는 고전압 배터리(40)에 저장된 배터리 전압의 레벨에 따라다수의 스위치(SW6~SW9)의 위상을 조절해, 제2 충전 전압을 생성한다(S40).The DC / DC converter 30 adjusts the phases of the plurality of switches SW6 to SW9 according to the level of the battery voltage stored in the high voltage battery 40 to generate a second charging voltage (S40).

S40 단계에서 생성된 제2 충전 전압은 저전압 배터리(50)에 전달된다. 저전압 배터리(50)는 충전된다.The second charge voltage generated in step S40 is transmitted to the low voltage battery 50. [ The low-voltage battery 50 is charged.

한편, 종래의 충전 장치는, 고전압 배터리(40) 충전 중에 저전압 배터리(50)를 충전하기 위해서 DC/DC 컨버터(30)가 동작하는데, DC/DC 컨버터(30)는 고전압 배터리(40)로부터 전압(에너지)를 전달받기 때문에 DC/DC 컨버터(30)의 효율은 DC/DC 컨버터(20)의 효율에 큰 영향을 받는다. 이는 충전 장치의 전체 효율을 감소시키는 원인이다. DC / DC converter 30 operates to charge the low-voltage battery 50 while charging the high-voltage battery 40. The DC / DC converter 30 converts the voltage from the high- (Energy), the efficiency of the DC / DC converter 30 is greatly influenced by the efficiency of the DC / DC converter 20. This is a cause of reducing the overall efficiency of the charging device.

한편, DC/DC 컨버터(20)는 전력 반도체 소자들(예, SW2~SW5 등)과 스너버 회로(21)를 구성하는 소자들(Rs, Cs, Ds 등)을 포함하는데, 이렇게 많은 반도체 소자를 포함하는 종래의 충전 장치는 사이즈가 크고, 충전 효율이 낮다.
DC / DC converter 20 includes elements Rs, Cs, Ds, etc. constituting power semiconductor elements (e.g., SW2 to SW5) and snubber circuit 21, The size of the conventional charging apparatus is large and the charging efficiency is low.

KR 10-2013-0047963 A, 2013. 05. 09, 도 2KR 10-2013-0047963 A, Mar. 05, 09,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 충전 효율이 높고 사이즈가 작은 충전 장치 및 상기 충전 장치의 충전 방법을 제공하는 것이다.
A problem to be solved by the present invention is to provide a charging apparatus having a high charging efficiency and a small size and a charging method of the charging apparatus.

본 발명의 일실시예에 따르면 충전 장치가 제공된다. 상기 충전 장치는, 교류 전압인 입력 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하는 제1 컨버터; 상기 제1 직류 전압의 레벨을 조절하고, 상기 조절된 제1 직류 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하고, 상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 배터리를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성하는 제2 컨버터; 상기 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수하는 스너버 회로; 및 상기 스너버 회로에 의해 흡수된 전압을 이용해 제2 배터리를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성하는 제3 컨버터를 포함한다. 여기서, 상기 제3 컨버터는 플라이 백 컨버터(fly back converter)이다.According to an embodiment of the present invention, a charging apparatus is provided. The charging device includes: a first converter for rectifying an input voltage, which is an AC voltage, into a first DC voltage; A first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, a first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, and a first charging voltage for charging the first battery by removing noise of the first rectifying voltage, A second converter for generating a second voltage; A snubber circuit for absorbing the surge voltage of the first rectified voltage; And a third converter for generating a second charging voltage for charging the second battery using the voltage absorbed by the snubber circuit. Here, the third converter is a flyback converter.

상기 스너버 회로는, 일단에 상기 제2 컨버터에 의해 생성된 제1 정류 전압이 인가되고, 상기 일단과 타단의 전압 차이가 임계값보다 높은 경우에 턴온되는 제1 다이오드; 및 상기 제1 다이오드의 타단과 연결되고, 상기 턴온된 제1 다이오드로부터 전달된 전압을 저장하는 제1 캐패시터를 포함할 수 있다.Wherein the snubber circuit includes: a first diode that is turned on when a first rectified voltage generated by the second converter is applied to one end thereof and a voltage difference between the one end and the other end thereof is higher than a threshold value; And a first capacitor connected to the other end of the first diode and storing a voltage transferred from the turned on first diode.

상기 제3 컨버터는, 상기 제1 캐패시터에 저장된 전압의 레벨을 1차측과 2차측의 권선비에 따라 조절하는 변압기; 및 상기 변압기로부터 출력된 전압을 저장하고, 방전 시 상기 저장된 전압을 상기 제2 배터리로 전달하는 제2 캐패시터를 포함할 수 있다.Wherein the third converter comprises: a transformer for adjusting a level of a voltage stored in the first capacitor according to a winding ratio of a primary winding and a secondary winding; And a second capacitor that stores the voltage output from the transformer and transfers the stored voltage to the second battery upon discharging.

상기 제3 컨버터는, 상기 변압기의 1차측과 연결되는 제1 스위치를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 변압기는 상기 제1 스위치가 턴온 상태인 경우에 상기 제1 캐패시터로부터 전압을 전달받아 축적하고, 상기 제1 스위치가 턴오프 상태인 경우에 상기 축적된 전압을 상기 제2 캐패시터로 전달한다.The third converter may further include a first switch connected to a primary side of the transformer. Wherein the transformer transfers and accumulates a voltage from the first capacitor when the first switch is in a turned-on state, and transfers the accumulated voltage to the second capacitor when the first switch is in a turned off state.

상기 제3 컨버터는, 일단이 상기 변압기의 2차측과 연결되고, 타단이 상기 제2 캐패시터와 연결되는 제2 다이오드를 더 포함할 수 있다.The third converter may further include a second diode having one end connected to the secondary side of the transformer and the other end connected to the second capacitor.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 충전 장치가 제공된다. 상기 충전 장치는, 교류 전압인 입력 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하는 제1 컨버터; 상기 제1 직류 전압의 레벨을 조절하고, 상기 조절된 제1 직류 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하고, 상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 배터리를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성하는 제2 컨버터; 상기 제2 컨버터가 상기 제1 충전 전압을 생성하는 경우에 상기 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수하여 저장하고, 상기 제2 컨버터가 상기 제1 충전 전압을 생성하지 않는 경우에 상기 제1 배터리에 저장된 제1 배터리 전압을 저장하는 스너버 회로; 및 상기 스너버 회로에 저장된 전압을 이용해 제2 배터리를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성하는 제3 컨버터를 포함한다. 여기서, 상기 제3 컨버터는 플라이 백 컨버터이다.Further, according to another embodiment of the present invention, a charging apparatus is provided. The charging device includes: a first converter for rectifying an input voltage, which is an AC voltage, into a first DC voltage; A first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, a first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, and a first charging voltage for charging the first battery by removing noise of the first rectifying voltage, A second converter for generating a second voltage; Wherein the first converter is configured to absorb and store the surge voltage of the first rectified voltage when the second converter generates the first charging voltage and to charge the first battery when the second converter does not generate the first charging voltage, A snubber circuit for storing a first battery voltage stored in the first battery; And a third converter for generating a second charging voltage for charging the second battery using the voltage stored in the snubber circuit. Here, the third converter is a flyback converter.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 충전기의 충전 방법이 제공된다. 상기 충전 방법은, 교류 전압인 입력 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하는 단계; 상기 제1 직류 전압의 레벨을 조절하고, 상기 조절된 제1 직류 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하는 단계; 상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 배터리를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성하는 단계; 상기 제1 정류 전압이 생성된 경우에 상기 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수해 제1 캐패시터에 저장하는 단계; 및 상기 제1 캐패시터에 저장된 제1 전압을 이용해 제2 배터리를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제2 충전 전압을 생성하는 단계는, 스위치의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 전압을 상기 제1 캐패시터와 연결된 변압기에 축적시키는 단계를 포함한다.
According to still another embodiment of the present invention, a charging method of a charger is provided. The charging method includes: rectifying an input voltage that is an AC voltage and converting the rectified input voltage into a first DC voltage; Adjusting a level of the first DC voltage and rectifying the adjusted first DC voltage to generate a first rectified voltage; Generating a first charge voltage for charging the first battery by removing noise of the first rectified voltage; Absorbing the surge voltage of the first rectified voltage when the first rectified voltage is generated and storing the absorbed surge voltage in the first capacitor; And generating a second charging voltage for charging the second battery using the first voltage stored in the first capacitor. Here, the step of generating the second charge voltage may include accumulating the first voltage in a transformer connected to the first capacitor through a switching operation of the switch.

본 발명의 실시예에 따르면, 충전 장치를 구성하는 DC/DC 컨버터를 적은 개수의 반도체 소자로 설계할 수 있어, 제작 비용을 줄이고 충전 장치의 사이즈를 최소화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to design the DC / DC converter constituting the charging apparatus with a small number of semiconductor elements, thereby reducing manufacturing cost and size of the charging apparatus.

또한, 종래에는 고전압 배터리를 충전한 후에 고전압 배터리에 저장된 전압(에너지)를 이용해 저전압 배터리를 충전하므로 전력의 흐름이 복잡하였다. 하지만, 본 발명은 스너버 회로에 의해 흡수된 서지 전압을 이용해 저전압 배터리를 충전하므로(즉, 고전압 배터리를 거치지 않고 저전압 배터리를 충전할 수 있으므로) 전력의 흐름이 짧고 간소하다. 이를 통해, 충전 효율을 높일 수 있다.Further, in the related art, since the low-voltage battery is charged using the voltage (energy) stored in the high-voltage battery after charging the high-voltage battery, the flow of electric power is complicated. However, since the present invention charges the low-voltage battery using the surge voltage absorbed by the snubber circuit (that is, it can charge the low-voltage battery without going through the high-voltage battery), the power flow is short and simple. As a result, the charging efficiency can be increased.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고전압 배터리를 충전하고 있지 않는 경우에 고전압 배터리에 저장된 전압(에너지)을 이용해 저전압 배터리를 충전하는데, 이때 고전압 배터리에 저장된 전압은 고전압 배터리와 연결된 인덕터를 통과하게 된다. 이를 통해, 충전 장치의 EMC(Electromagnetic Compatibility) 억제 능력을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when a high-voltage battery is not being charged, a low-voltage battery is charged using a voltage (energy) stored in the high-voltage battery, wherein a voltage stored in the high-voltage battery passes through an inductor connected to the high- do. As a result, the ability to suppress EMC (Electromagnetic Compatibility) of the charging device can be improved.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 절연 변압기를 이용하기 때문에 고전압 배터리와 저전압 배터리 사이에 단락이 되는 현상을 방지할 수 있다.
In addition, according to the embodiment of the present invention, a short circuit between the high voltage battery and the low voltage battery can be prevented by using the isolation transformer.

도 1은 전기차에서 사용되는 종래의 충전 장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 충전 장치의 충전 과정을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 장치를 나타낸 도면.
도 4는 고전압 배터리와 저전압 배터리를 함께 충전하는 경우의 전류 흐름을 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 전류 흐름의 제1 단계를 구체적으로 나타낸 도면.
도 6은 도 4의 전류 흐름의 제2 단계를 구체적으로 나타낸 도면.
도 7는 고전압 배터리와 저전압 배터리를 함께 충전하는 경우의 충전 과정을 나타낸 순서도.
도 8은 저전압 배터리만을 충전하는 경우의 전류 흐름을 나타낸 도면.
도 9는 저전압 배터리만을 충전하는 경우의 충전 과정을 나타낸 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a conventional charging device used in an electric vehicle. Fig.
2 is a flowchart showing a charging process of the charging apparatus shown in FIG.
3 shows a charging device according to an embodiment of the invention.
4 is a view showing current flow when a high-voltage battery and a low-voltage battery are charged together.
5 is a diagram specifically illustrating a first step of the current flow of FIG.
6 is a diagram specifically illustrating a second step of the current flow of FIG.
7 is a flowchart showing a charging process when the high voltage battery and the low voltage battery are charged together.
8 is a view showing a current flow when only a low-voltage battery is charged.
9 is a flowchart showing a charging process when only a low-voltage battery is charged.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 장치를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a charging apparatus according to an embodiment of the present invention.

충전 장치는 AC/DC 컨버터(100), DC/DC 컨버터(200), 및 DC/DC 컨버터(300)를 포함한다.The charging apparatus includes an AC / DC converter 100, a DC / DC converter 200, and a DC / DC converter 300.

AC/DC 컨버터(100)는 입력된 교류 전압(V_AC)을 정류하여 직류 전압으로 변환한다. 또한, AC/DC 컨버터(100)는 입력 교류 전압과 입력 교류 전류의 역률(power factor)을 1에 가깝게 유지시켜 무효 전력의 증가를 방지한다. AC/DC 컨버터(100)의 구성은 도 1과 함께 상술한 AC/DC 컨버터(10)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.The AC / DC converter 100 rectifies the input AC voltage V_AC into a DC voltage. Also, the AC / DC converter 100 keeps the power factor of the input AC voltage and the input AC current close to 1 to prevent the increase of the reactive power. The configuration of the AC / DC converter 100 is the same as that of the AC / DC converter 10 described above with reference to FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted.

DC/DC 컨버터(200)는 AC/DC 컨버터(100)에 의해 변환된 직류 전압(이하 제1 직류 전압이라 함)의 레벨을 조절해, 제1 충전 전압을 생성한다. 여기서, 제1 충전 전압은 고전압 배터리(40)를 충전하기 위한 전압이다. 구체적으로 DC/DC 컨버터(200)는 스위칭부(210), 변압기(220), 정류부(230), 필터(240) 및 스너버 회로(250)를 포함한다. The DC / DC converter 200 adjusts the level of the DC voltage (hereinafter, referred to as a first DC voltage) converted by the AC / DC converter 100 to generate a first charging voltage. Here, the first charging voltage is a voltage for charging the high-voltage battery 40. Specifically, the DC / DC converter 200 includes a switching unit 210, a transformer 220, a rectifying unit 230, a filter 240, and a snubber circuit 250.

스위칭부(210)는 다수의 스위치(SW11~SW14)를 포함하며, 다수의 스위치(SW11~SW14)의 스위칭 동작 및 위상 조절을 통해 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 제1 레그는 스위치(SW11, SW12)로 구성되고, 제2 레그는 스위치(SW13, SW14)로 구성된다. 각 레그는 두 개의 구성 스위치가 동시에 턴온되지 않도록 하기 위해, 두 개의 구성 스위치 모두가 오프되는 기간을 둔다. 예를 들어, 제1 레그의 두 개의 스위치(SW11, SW12)가 동시에 턴온되지 않도록 하기 위해, 두 개의 스위치(SW11, SW12) 모두가 오프되는 기간을 둔다. 이를 데드 타임(dead time)이라 한다. 또한, 각 스위치(SW11~SW14)는 50%의 듀티를 유지하면서 스위칭한다. 각 스위치(SW11~SW14)의 위상 조절 방법은 다음과 같다. 먼저, 스위치(SW11)와 스위치(SW14)가 턴온된다. 이 경우에 변압기(220)에 전압이 인가된다. 다음, 스위치(SW11)가 턴오프되고 데드 타임을 유지한 후에 스위치(SW12)가 턴온된다. 이 경우에는 변압기(220)에 전압이 인가되지 않고, 스위치(SW12), 변압기(220)의 1차측(N1), 그리고 스위치(SW14)를 통해 전류만 환류하게 된다. 다음, 스위치(SW14)가 턴오프되고 데드 타임을 유지한 후에 스위치(SW13)가 턴온된다. 이 경우에는 변압기(220)에 전압이 인가된다. 스위치(SW12, SW13)가 턴온되었을 때 변압기(220)에 인가되는 전압은, 스위치(SW11, SW14)가 턴온되었을 때 변압기(220)에 인가되는 전압의 반대 극성 전압이다. 다음, 스위치(SW12)가 턴오프되고 데드 타임을 유지한 후에 스위치(SW11)가 턴온된다. 이 경우에는 변압기(220)에 전압이 인가되지 않고, 스위치(SW13), 변압기(220)의 1차측(N1), 그리고 스위치(SW11)를 통해 전류만 환류하게 된다. 다음, 스위치(SW13)가 턴오프되고 데드 타임을 유지한 후에 스위치(SW14)가 턴온된다. 이 경우는, 상술한 스위치(SW11, SW14)가 턴온된 경우와 동일하다. 상기의 과정들이 반복되면서 제1 직류 전압이 교류 전압으로 변환되어 변압기(220)에 인가된다. 변압기(220)에 전압이 인가되는 조건인 스위치(SW11, SW14)가 동시에 턴온되는 기간과 스위치(SW12, SW13)가 동시에 턴온되는 기간을 각 스위치의 듀티 변화없이 스위칭 위상만으로 조절하여, 변압기(220)에 인가되는 교류 전압의 절대 평균 전압을 조절할 수 있다. 이는 제1 충전 전압을 조절할 수 있다는 것을 의미한다.The switching unit 210 includes a plurality of switches SW11 to SW14 and converts a first DC voltage to an AC voltage through a switching operation and a phase adjustment of the plurality of switches SW11 to SW14. The first leg is composed of the switches SW11 and SW12, and the second leg is composed of the switches SW13 and SW14. Each leg has a period in which both configuration switches are turned off so that the two configuration switches are not turned on at the same time. For example, in order to prevent the two switches SW11 and SW12 of the first leg from being simultaneously turned on, a period during which both of the switches SW11 and SW12 are turned off is set. This is called a dead time. Further, each of the switches SW11 to SW14 switches while maintaining a duty of 50%. The phase adjustment method of each of the switches SW11 to SW14 is as follows. First, the switch SW11 and the switch SW14 are turned on. In this case, a voltage is applied to the transformer 220. Next, the switch SW12 is turned on after the switch SW11 is turned off and the dead time is maintained. In this case, no voltage is applied to the transformer 220, and only current flows through the switch SW12, the primary side N1 of the transformer 220, and the switch SW14. Next, after the switch SW14 is turned off and the dead time is maintained, the switch SW13 is turned on. In this case, a voltage is applied to the transformer 220. The voltage applied to the transformer 220 when the switches SW12 and SW13 are turned on is the opposite polarity voltage of the voltage applied to the transformer 220 when the switches SW11 and SW14 are turned on. Next, after the switch SW12 is turned off and the dead time is maintained, the switch SW11 is turned on. In this case, no voltage is applied to the transformer 220, and only current flows through the switch SW13, the primary side N1 of the transformer 220, and the switch SW11. Next, after the switch SW13 is turned off and the dead time is maintained, the switch SW14 is turned on. This case is the same as when the switches SW11 and SW14 are turned on. The above process is repeated, and the first DC voltage is converted into an AC voltage and applied to the transformer 220. The period during which the switches SW11 and SW14 are simultaneously turned on and the period during which the switches SW12 and SW13 are simultaneously turned on are controlled by only the switching phase without changing the duty of the respective switches so that the transformer 220 The absolute average voltage of the alternating-current voltage applied to the gate electrode of the transistor can be adjusted. This means that the first charge voltage can be adjusted.

변압기(220)는 스위칭부(210)로부터 전달된 교류 전압(이하 제1 교류 전압이라 함)의 레벨을 1차측(N1)과 2차측(N2)의 권선비에 따라 조절한다. 구체적으로 변압기(220)는 스위칭부(210)로부터 전달된 전류(제1 교류 전압에 대응함)의 레벨을 조절해 1차측(N1)에서 2차측(N2)으로 전달한다. The transformer 220 adjusts the level of an AC voltage (hereinafter, referred to as a first AC voltage) transmitted from the switching unit 210 according to the turns ratio of the primary side N1 and the secondary side N2. Specifically, the transformer 220 adjusts the level of the current (corresponding to the first AC voltage) transmitted from the switching unit 210 and transfers it from the primary side N1 to the secondary side N2.

정류부(230)는 변압기(220)로부터 출력된 교류 전압을 정류한다. 구체적으로 정류부(230)는 다수의 정류 다이오드(D17~D20)를 포함한다.The rectifier 230 rectifies the alternating voltage output from the transformer 220. More specifically, the rectifying unit 230 includes a plurality of rectifying diodes D17 to D20.

필터(240)는 정류부(230)에 의해 정류된 전압(이하 제1 정류 전압이라 함)의 노이즈를 제거하여 제1 충전 전압을 생성한다. 구체적으로 필터(240)는 인덕터(L_OUT)와 캐패시터(C_OUT)를 포함한다. 인덕터(L_OUT)와 캐패시터(C_OUT)는 제1 충전 전압의 리플과 충전 전류의 리플을 감소시키는 역할을 한다. 인덕터(L_OUT)는 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 캐패시터(C_OUT)로 전달한다. 캐패시터(C_OUT)는 인덕터(L_OUT)로부터 전달된 전압(제1 충전 전압)을 저장한다.The filter 240 removes the noise of the voltage rectified by the rectifying part 230 (hereinafter referred to as a first rectified voltage) to generate the first charging voltage. Specifically, the filter 240 includes an inductor L_OUT and a capacitor C_OUT. The inductor L_OUT and the capacitor C_OUT serve to reduce the ripple of the first charge voltage and the ripple of the charge current. The inductor L_OUT removes the noise of the first rectified voltage and transfers it to the capacitor C_OUT. The capacitor C_OUT stores the voltage (first charge voltage) transferred from the inductor L_OUT.

스너버 회로(250)는 DC/DC 컨버터(200) 동작 중에 서지 전압(surge voltage)이 발생하면 서지 전압을 흡수함으로써, DC/DC 컨버터(200)를 서지 전압으로부터 보호한다. 여기서 서지 전압이란 단시간 내에 심한 파형의 변화를 일으키는 전압이다. 예를 들어, 서지 전압이 발생한 경우는 제1 정류 전압의 레벨이 설계치(예상 범위)보다 과하게 높은 경우일 수 있고, 스너버 회로(250)는 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수한다. 구체적으로, 스너버 회로(250)는 다이오드(D_SB) 및 캐패시터(C_SB)를 포함할 수 있다. The snubber circuit 250 protects the DC / DC converter 200 from a surge voltage by absorbing a surge voltage when a surge voltage occurs during operation of the DC / DC converter 200. Here, the surge voltage is a voltage causing a severe waveform change within a short time. For example, when the surge voltage is generated, the level of the first rectified voltage may be higher than the designed value (expected range), and the snubber circuit 250 absorbs the surge voltage of the first rectified voltage. Specifically, the snubber circuit 250 may include a diode D_SB and a capacitor C_SB.

다이오드(D_SB)의 애노드의 전압(즉, 노드(ND1)의 전압)과 다이오드(D_SB)의 캐소드의 전압의 차이가 다이오드 전압(예, 0.7V) 이상이면 다이오드(D_SB)는 도통(턴온)된다. 즉, 노드(ND1)의 전압과 캐패시터(C_SB)의 전압 간의 차이가 임계값(예, 0.7V) 이상이면 다이오드(D_SB)는 도통된다. 예를 들어, 다이오드(D_SB)는 노드(ND1)에 서지 전압이 발생하면 도통된다. 스위칭부(210)의 스위치(예, SW11, SW14)가 턴온 상태이고 DC/DC 컨버터(200)에 의해 에너지가 고전압 배터리(40)로 전달되는 구간에서는, 인덕터(L_OUT)는 에너지 축적 상태(전류 상승 구간)가 되고, 캐패시터(C_OUT)도 에너지 축적 상태가 된다. 이때, 다이오드(D_SB)가 도통되고, 도통된 다이오드(D_SB)로부터 전달된 전압을 통해 캐패시터(C_SB)가 충전된다. 도 3에서는 다이오드(D_SB)의 캐소드가 캐패시터(C_SB)의 일단과 연결되어 있는 경우를 예시하였다.The diode D_SB is turned on (turned on) when the difference between the anode voltage of the diode D_SB (that is, the voltage of the node ND1) and the voltage of the cathode of the diode D_SB is equal to or higher than the diode voltage . That is, when the difference between the voltage of the node ND1 and the voltage of the capacitor C_SB is equal to or greater than a threshold value (for example, 0.7 V), the diode D_SB is turned on. For example, the diode D_SB conducts when a surge voltage is generated at the node ND1. In a section in which the switches SW11 and SW14 of the switching unit 210 are turned on and the energy is transferred to the high voltage battery 40 by the DC / DC converter 200, the inductor L_OUT is in an energy accumulation state And the capacitor C_OUT also becomes an energy accumulation state. At this time, the diode D_SB conducts, and the capacitor C_SB is charged through the voltage transferred from the diode D_SB. In FIG. 3, the cathode of the diode D_SB is connected to one end of the capacitor C_SB.

캐패시터(C_SB)는 도통된 다이오드(D_SB)로부터 전달된 전압을 저장한다. 구체적으로, DC/DC 컨버터(200)가 제1 충전 전압을 생성하는 경우에는 캐패시터(C_SB)에 제1 정류 전압의 서지성 전압이 충전되고, DC/DC 컨버터(200)가 제1 충전 전압을 생성하지 않는 경우에는 캐패시터(C_SB)에 고전압 배터리(40)에 저장된 전압(이하 제1 배터리 전압이라 함)이 충전된다. The capacitor C_SB stores the voltage delivered from the conducting diode D_SB. Specifically, when the DC / DC converter 200 generates the first charge voltage, the surge voltage of the first rectified voltage is charged to the capacitor C_SB, and the DC / DC converter 200 charges the first charge voltage The voltage stored in the high-voltage battery 40 (hereinafter referred to as the first battery voltage) is charged in the capacitor C_SB.

DC/DC 컨버터(300)는 캐패시터(C_SB)에 저장된 전압(에너지)의 레벨을 조절해 제2 충전 전압을 생성한다. 여기서 제2 충전 전압은 저전압 배터리(50)를 충전하기 위한 전압이다. 구체적으로, DC/DC 컨버터(300)는 DC/DC 컨버터(200)가 동작하는 경우(즉, 제1 충전 전압이 생성되는 경우)에 스너버 회로(250)에 의해 흡수된 서지성 전압의 레벨을 조절해 제2 충전 전압을 생성한다. 한편, DC/DC 컨버터(230)는 DC/DC 컨버터(210)가 동작하지 않는 경우(즉, 제1 충전 전압이 생성되지 않는 경우)에 제1 배터리 전압의 레벨을 조절해 제2 충전 전압을 생성한다. 구체적으로 DC/DC 컨버터(300)는 플라이 백 컨버터(fly back converter) 구조이고, 변압기(T3), 스위치(SW15), 다이오드(D21) 및 캐패시터(C4)를 포함할 수 있다.The DC / DC converter 300 regulates the level of the voltage (energy) stored in the capacitor C_SB to generate a second charge voltage. The second charging voltage is a voltage for charging the low-voltage battery 50. Specifically, the DC / DC converter 300 detects the level of the surge voltage absorbed by the snubber circuit 250 when the DC / DC converter 200 is operating (i.e., when the first charge voltage is generated) To generate a second charging voltage. Meanwhile, the DC / DC converter 230 adjusts the level of the first battery voltage when the DC / DC converter 210 does not operate (i.e., when the first charging voltage is not generated) . Specifically, the DC / DC converter 300 is a flyback converter structure and may include a transformer T3, a switch SW15, a diode D21, and a capacitor C4.

스위치(SW15)는 스위칭 동작을 통해 변압기(T3)의 에너지 축적을 제어한다. 구체적으로, 스위치(SW15)가 턴온 상태인 경우에 캐패시터(C_SB)에 저장된 전압(에너지)가 변압기(T3)에 전달되어, 변압기(T3)에 에너지가 축적된다. 스위치(SW15)가 턴오프 상태인 경우에 변압기(T3)에 축적되어 있던 에너지가 저전압 배터리(50)로 전달된다. 도 3에서는 스위치(SW15)의 일단이 변압기(T3)의 1차측(N1)과 연결되고, 스위치(SW15)의 타단이 접지되는 경우를 예시하였다.The switch SW15 controls the energy accumulation of the transformer T3 through the switching operation. Specifically, when the switch SW15 is in a turned-on state, the voltage (energy) stored in the capacitor C_SB is transmitted to the transformer T3, and energy is accumulated in the transformer T3. The energy stored in the transformer T3 is transferred to the low voltage battery 50 when the switch SW15 is in the turned off state. In FIG. 3, one end of the switch SW15 is connected to the primary side N1 of the transformer T3, and the other end of the switch SW15 is grounded.

변압기(T3)는 캐패시터(C_SB)로부터 전달받은 전압(에너지)의 레벨을 1차측(N1)과 2차측(N2)의 권선비에 따라 조절한다. 구체적으로 변압기(T3)는 캐패시터(C_SB)로부터 흐르는 전류의 레벨을 조절하여 1차측(N1)에서 2차측(N2)으로 전달한다. 변압기(T3)의 1차측(N1)의 일단은 캐패시터(C_SB)의 일단과 연결되고, 변압기(T3)의 1차측(N1)의 타단은 스위치(SW15)의 일단과 연결된다. 한편, 변압기(T3)는 절연 변압기이다. 절연 변압기인 변압기(T3)를 사용함으로써, 고전압 배터리(40)와 저전압 배터리(50) 사이에 단락이 되는 현상이 방지된다.The transformer T3 adjusts the level of the voltage (energy) received from the capacitor C_SB according to the turns ratio of the primary N1 and the secondary N2. Specifically, the transformer T3 adjusts the level of the current flowing from the capacitor C_SB and transfers it from the primary side N1 to the secondary side N2. One end of the primary winding N1 of the transformer T3 is connected to one end of the capacitor C_SB and the other end of the primary winding N1 of the transformer T3 is connected to one end of the switch SW15. On the other hand, the transformer T3 is an isolation transformer. By using the transformer T3 which is an isolation transformer, a short circuit between the high voltage battery 40 and the low voltage battery 50 is prevented.

다이오드(D21)는 변압기(T3)에 축적되어 있던 전압(에너지)을 캐패시터(C4)로 전달한다. 구체적으로, 다이오드(D21)가 도통되면, 변압기(T3)에 축적되어 있던 전압이 캐패시터(C4)에 전달된다. 한편, 스위치(SW15)가 턴온되어 변압기(T3)에 에너지가 축적되는 동안에, 다이오드(D21)는 턴오프된다.The diode D21 transfers the voltage (energy) stored in the transformer T3 to the capacitor C4. Specifically, when the diode D21 conducts, the voltage stored in the transformer T3 is transferred to the capacitor C4. On the other hand, while the switch SW15 is turned on and energy is stored in the transformer T3, the diode D21 is turned off.

캐패시터(C4)는 도통된 다이오드(D21)로부터 전달된 전압(에너지)를 저장한다. 캐패시터(C4)가 방전되면, 캐패시터(C4)에 충전되어 있던 전압(에너지)은 저전압 배터리(50)로 전달된다.The capacitor C4 stores the voltage (energy) transferred from the conducted diode D21. When the capacitor C4 is discharged, the voltage (energy) charged in the capacitor C4 is transferred to the low-voltage battery 50. [

한편, DC/DC 컨버터(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, DC/DC 컨버터(200) 내에 포함될 수 있다.
Meanwhile, the DC / DC converter 300 may be included in the DC / DC converter 200 as shown in FIG.

도 4는 고전압 배터리와 저전압 배터리를 함께 충전하는 경우의 전류 흐름을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing current flow when charging a high voltage battery and a low voltage battery together.

본 발명의 충전 장치는 상용 교류 전압(V_AC)을 이용하여 고전압 배터리(40)를 충전하는 경우에 저전압 배터리(50)도 함께 충전한다. 구체적으로, 상용 교류 전압인 입력 전압(V_AC)을 이용해 고전압 배터리(40)를 충전하는 경우에, AC/DC 컨버터(100), 스위칭부(210), 변압기(220), 정류부(230) 및 필터(240)를 통해 화살표(A1)와 같은 전류 경로가 형성된다. 즉, 입력 교류 전압(V_AC)이 AC/DC 컨버터(100)에 의해 제1 직류 전압으로 변환되고, 제1 직류 전압이 스위칭부(210), 변압기(220), 정류부(230) 및 필터(240)를 거쳐 제1 충전 전압으로 변환된다. 그리고 제1 충전 전압은 고전압 배터리(40)에 전달된다. The charging apparatus of the present invention also charges the low voltage battery 50 when the high voltage battery 40 is charged using the commercial AC voltage V_AC. Specifically, when the high-voltage battery 40 is charged using the input AC voltage V_AC, the AC / DC converter 100, the switching unit 210, the transformer 220, the rectifying unit 230, A current path, such as the arrow A1, is formed through the through hole 240. That is, the input AC voltage V_AC is converted into the first DC voltage by the AC / DC converter 100, and the first DC voltage is supplied to the switching unit 210, the transformer 220, the rectifying unit 230, To the first charge voltage. And the first charge voltage is transferred to the high voltage battery 40. [

이와 동시에, 노드(ND1), 스너버 회로(250) 및 DC/DC 컨버터(300)를 통해 화살표(A2, A3)와 같은 전류 경로가 형성된다. 즉, 노드(ND1)에 실린 제1 정류 전압에서 서지 현상이 발생한 경우에, 화살표(A2)와 같이 제1 정류 전압의 서지성 전압이 스너버 회로(250)에 의해 흡수된다. 스너버 회로(250)에 의해 흡수된 전압은 DC/DC 컨버터(300)에 전달되고, 화살표(A3)와 같이 DC/DC 컨버터(300)에 전달된 전압은 전압 레벨이 조절되어 제2 충전 전압으로 변환된다. 그리고 제2 충전 전압은 저전압 배터리(50)에 전달된다.
At the same time, a current path such as arrows A2 and A3 is formed through the node ND1, the snubber circuit 250, and the DC / DC converter 300. [ That is, when a surge phenomenon occurs at the first rectified voltage on the node ND1, the surge voltage of the first rectified voltage is absorbed by the snubber circuit 250 as indicated by an arrow A2. The voltage absorbed by the snubber circuit 250 is transmitted to the DC / DC converter 300 and the voltage delivered to the DC / DC converter 300 as indicated by the arrow A3 is adjusted to the second charge voltage . And the second charging voltage is transferred to the low voltage battery 50. [

도 5는 도 4의 전류 흐름의 제1 단계를 구체적으로 나타낸 도면이다. 5 is a diagram specifically illustrating the first step of the current flow of FIG.

스위칭부(210)의 스위치(예, SW11, SW14)가 턴온 상태이고 DC/DC 컨버터(200)에 의해 에너지가 고전압 배터리(40)로 전달되는 구간(이하 제1 구간이라 함)에서는, 화살표(A4_1~A4_7, A5_1~A5_9)와 같은 전류 경로가 형성된다. 제1 구간에서 인덕터(L_OUT)는 에너지 축적 상태(전류 상승 구간)가 되고, 캐패시터(C_OUT)도 에너지 축적 상태가 된다. In a section (hereinafter referred to as a first section) in which the switches (e.g., SW11 and SW14) of the switching section 210 are turned on and the energy is transferred to the high voltage battery 40 by the DC / DC converter 200, A4_1 to A4_7, A5_1 to A5_9) are formed. In the first section, the inductor L_OUT becomes an energy accumulation state (current rising section), and the capacitor C_OUT also becomes an energy accumulation state.

한편, 노드(ND1)의 전압과 캐패시터(C_SB)의 전압 간의 차이가 임계값 이상이므로 다이오드(D_SB)는 도통된다. 이 경우 화살표(A5_4)와 같은 전류 경로가 형성된다. 따라서, 도통된 다이오드(D_SB)로부터 전달된 전압(에너지)을 통해 캐패시터(C_SB)가 충전된다. 여기서, 스위치(SW15)는 턴오프 상태를 유지한다.On the other hand, since the difference between the voltage of the node ND1 and the voltage of the capacitor C_SB is equal to or greater than the threshold value, the diode D_SB is turned on. In this case, a current path such as the arrow A5_4 is formed. Therefore, the capacitor C_SB is charged through the voltage (energy) transferred from the diode D_SB which is conducted. Here, the switch SW15 maintains the turn-off state.

한편, 스위치(SW15)가 턴오프 상태인 경우에, 화살표(A6_1~A6_4)와 같은 전류 경로가 형성된다. 구체적으로, 기존에 변압기(T3)에 축적되어 있던 전압(에너지)이 도통된 다이오드(D21)를 통해 캐패시터(C4)로 전달된다. 즉, 도통된 다이오드(D21)를 통해 전달된 전압(에너지)이 캐패시터(C4)에 충전된다.
On the other hand, when the switch SW15 is in the turn-off state, current paths such as the arrows A6_1 to A6_4 are formed. Specifically, the voltage (energy) accumulated in the transformer T3 is transmitted to the capacitor C4 through the diode D21 which is conductive. That is, the voltage (energy) transmitted through the diode D21 that is conducted is charged in the capacitor C4.

도 6은 도 4의 전류 흐름의 제2 단계를 구체적으로 나타낸 도면이다.6 is a diagram specifically illustrating a second step of the current flow of FIG.

스위칭부(210)의 스위치(예, SW11, SW14)가 턴온 상태이지만 DC/DC 컨버터(200)에 의해 고전압 배터리(40)로 에너지가 전달되지 않는 구간(이하 제2 구간이라 함)에서는, 화살표(A4_1~A4_7, A7_1~A7_7)와 같은 전류 경로가 형성된다. 제2 구간에서 인덕터(L_OUT)에 축적되어 있던 에너지가 방전(전류 하강 구간)되고, 캐패시터(C_OUT)도 축적되어 있던 에너지가 방전되어 고전압 배터리(40)로 에너지가 전달된다. 이를 통해, 고전압 배터리(40)가 충전된다. In a section in which the switches (e.g., SW11 and SW14) of the switching section 210 are turned on but no energy is transmitted to the high voltage battery 40 by the DC / DC converter 200 (hereinafter referred to as a second section) (A4_1 to A4_7, A7_1 to A7_7) are formed. The energy accumulated in the inductor L_OUT is discharged (current falling period) in the second section, and the energy stored in the capacitor C_OUT is discharged to transfer energy to the high voltage battery 40. [ Thereby, the high voltage battery 40 is charged.

한편, 다이오드(D_SB)는 정류부(230)에 의해 정류된 전압이 없으므로 전위차에 의해 차단(턴오프)된다. 이때 스위치(SW15)가 턴온되면 화살표(A8_1~A8_3)와 같은 전류 경로가 형성된다. 즉, 캐패시터(C_SB)에 축적되어 있던 전압(에너지)가 변압기(T3)에 축적된다. 이때, 다이오드(D21)는 턴오프 상태를 유지하는데, 이로 인해 화살표(A9_1~A9_4)와 같은 전류 경로가 형성된다. 즉, 캐패시터(C4)에 축적되어 있던 전압(에너지)이 방전되어 저전압 배터리(50)로 전달된다. 이를 통해, 저전압 배터리(50)가 충전된다.
On the other hand, the diode D_SB is turned off by the potential difference since there is no rectified voltage by the rectifying unit 230. At this time, when the switch SW15 is turned on, current paths such as the arrows A8_1 to A8_3 are formed. That is, the voltage (energy) stored in the capacitor C_SB is accumulated in the transformer T3. At this time, the diode D21 maintains the turn-off state, thereby forming a current path such as the arrows A9_1 to A9_4. That is, the voltage (energy) stored in the capacitor C4 is discharged to be transferred to the low-voltage battery 50. Thereby, the low voltage battery 50 is charged.

도 7는 고전압 배터리와 저전압 배터리를 함께 충전하는 경우의 충전 과정을 나타낸 순서도이다. 도 4 내지 도 7를 참고하여 고전압 배터리(40)와 저전압 배터리(50)를 함께 충전하는 경우의 충전 과정을 설명한다.7 is a flowchart showing a charging process when the high voltage battery and the low voltage battery are charged together. The charging process when the high-voltage battery 40 and the low-voltage battery 50 are charged together will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG.

먼저 상용 교류 전압(V_AC)이 충전 장치에 입력된다(S110).First, the commercial AC voltage V_AC is input to the charging device (S110).

AC/DC 컨버터(100)가 교류 전압(V_AC)을 제1 직류 전압으로 변환한다(S120).The AC / DC converter 100 converts the AC voltage V_AC to a first DC voltage (S120).

제1 직류 전압은 스위칭부(210)를 통과하여 제1 교류 전압으로 변환되고, 제1 교류 전압은 변압기(220)의 턴 비율에 의해 전압 레벨이 조절된다. 그리고 변압기(220)를 통과한 전압은 정류부(230)를 통해 정류되고, 제1 정류 전압은 인덕터(L_OUT)에 의해 노이즈가 제거되어 캐패시터(C_OUT)에 저장된다(S130). The first DC voltage is converted into a first AC voltage through the switching unit 210 and the first AC voltage is regulated by the turn ratio of the transformer 220. The voltage passing through the transformer 220 is rectified through the rectifier 230 and the first rectified voltage is removed by the inductor L_OUT and stored in the capacitor C_OUT at step S130.

캐패시터(C_OUT)에 저장된 전압(제1 충전 전압)은 고전압 배터리(40)에 전달되고, 고전압 배터리(40)는 충전된다(S140).The voltage (first charge voltage) stored in the capacitor C_OUT is transferred to the high voltage battery 40, and the high voltage battery 40 is charged (S140).

한편, 정류부(230)에 의해 정류된 전압인 제1 정류 전압에서 서지 현상이 발생한 경우에, 스너버 회로(250)가 노드(ND1)에 실린 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수한다. 구체적으로 제1 정류 전압에서 서지 현상이 발생하면 다이오드(D_SB)가 도통되어 제1 정류 전압이 캐패시터(C_SB)에 전달되고, 캐패시터(C_SB)는 전달된 전압을 저장한다.On the other hand, when a surge phenomenon occurs at a first rectified voltage which is a rectified voltage by the rectifying section 230, the snubber circuit 250 absorbs the surge voltage of the first rectified voltage at the node ND1. Specifically, when a surge occurs at the first rectified voltage, the diode D_SB is turned on to transmit the first rectified voltage to the capacitor C_SB, and the capacitor C_SB stores the transferred voltage.

캐패시터(C_SB)에 저장된 전압은 DC/DC 컨버터(300)로 전달된다. DC/DC 컨버터(300)는 전달받은 전압(에너지)을 이용해 제2 충전 전압을 생성한다(S150). 구체적으로, DC/DC 컨버터(300)로 전달된 전압(에너지)은 변압기(T3)에 축적되고, 변압기(T3)의 턴 비율에 의해 전압 레벨이 조절된다. 변압기(T3)를 통과한 전압은 도통된 다이오드(D21)를 통해 캐패시터(C4)에 전달되고, 캐패시터(C4)는 전달된 전압(에너지)를 통해 충전된다(S150). The voltage stored in the capacitor C_SB is transferred to the DC / DC converter 300. The DC / DC converter 300 generates a second charging voltage using the received voltage (energy) (S150). Specifically, the voltage (energy) delivered to the DC / DC converter 300 is accumulated in the transformer T3, and the voltage level is adjusted by the turn ratio of the transformer T3. The voltage passing through the transformer T3 is transmitted to the capacitor C4 via the diode D21 and the capacitor C4 is charged through the voltage (energy) transmitted (S150).

캐패시터(C4)에 저장된 전압(제2 충전 전압)은 저전압 배터리(50)에 전달된다(S160). 이를 통해, 저전압 배터리(50)는 충전된다.
The voltage (the second charging voltage) stored in the capacitor C4 is transferred to the low-voltage battery 50 (S160). Thereby, the low voltage battery 50 is charged.

도 8은 저전압 배터리만을 충전하는 경우의 전류 흐름을 나타낸 도면이다.8 is a view showing a current flow when only a low-voltage battery is charged.

상용 교류 전원(V_AC)를 이용해 고전압 배터리(40)를 충전하지 않는 경우에는 AC/DC 컨버터(100)와 DC/DC 컨버터(200)는 동작하지 않는다. 여기서 DC/DC 컨버터(200)가 동작하지 않으면, 제1 충전 전압은 생성되지 않는다. 이 경우에 고전압 배터리(40)에 저장된 전압(에너지)를 이용해 저전압 배터리(50)를 충전한다. 구체적으로, 고전압 배터리(40), 인덕터(L_OUT) 및 노드(ND1)를 통해 화살표(A10)와 같은 전류 경로가 형성된다. 그리고 노드(ND1), 스너버 회로(250) 및 DC/DC 컨버터(300)를 통해 화살표(A11, A12)와 같은 전류 경로가 형성된다. 즉, 고전압 배터리(40)에 저장된 제1 배터리 전압은 화살표(A10)와 같이 인덕터(L_OUT)를 통과한다. 인덕터(L_OUT)를 통과한 제1 배터리 전압은 화살표(A11)와 같이, 도통된 다이오드(D_SB)를 거쳐 캐패시터(C_SB)로 전달된다. 이 때 스너버 회로(250)는 서지성 전압 제거 역할을 수행하지 않고, 인덕터(L_OUT)와 함께 DC/DC 컨버터(300)의 입력 EMC(Electromagnetic Compatibility) 필터 역할만 수행한다. 한편, 캐패시터(C_SB)에 저장된 전압(에너지)은 화살표(A12)와 같이, DC/DC 컨버터(300)로 전달된다. DC/DC 컨버터(300)로 전달된 전압은 변압기(T3)에 의해 전압 레벨이 조절되어 제2 충전 전압으로 변환된다. 그리고 제2 충전 전압은 저전압 배터리(50)에 전달된다.
When the high-voltage battery 40 is not charged using the commercial AC power supply V_AC, the AC / DC converter 100 and the DC / DC converter 200 do not operate. If the DC / DC converter 200 is not operated here, the first charging voltage is not generated. In this case, the low-voltage battery 50 is charged using the voltage (energy) stored in the high-voltage battery 40. Specifically, a current path such as an arrow A10 is formed through the high voltage battery 40, the inductor L_OUT and the node ND1. A current path such as the arrows A11 and A12 is formed through the node ND1, the snubber circuit 250 and the DC / DC converter 300. [ That is, the first battery voltage stored in the high voltage battery 40 passes through the inductor L_OUT as indicated by an arrow A10. The first battery voltage having passed through the inductor L_OUT is transferred to the capacitor C_SB via the diode D_SB which is conducted as shown by the arrow A11. At this time, the snubber circuit 250 does not serve as a surge voltage suppressor and performs only an input EMC (Electromagnetic Compatibility) filter of the DC / DC converter 300 together with the inductor L_OUT. Meanwhile, the voltage (energy) stored in the capacitor C_SB is transferred to the DC / DC converter 300 as indicated by an arrow A12. The voltage delivered to the DC / DC converter 300 is converted into a second charge voltage by adjusting the voltage level by the transformer T3. And the second charging voltage is transferred to the low voltage battery 50. [

도 9는 저전압 배터리만을 충전하는 경우의 충전 과정을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart showing a charging process when only a low-voltage battery is charged.

도 8 및 도 9를 참고하여 고전압 배터리(40)를 충전하지 않는 경우에 저전압 배터리(50)를 충전하는 과정을 설명한다.A process of charging the low-voltage battery 50 when the high-voltage battery 40 is not charged will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.

먼저 제1 배터리 전압이 인덕터(L_OUT)를 통과한다(S210). 인덕터(L_OUT)를통해 제1 배터리 전압의 노이즈를 1차적으로 제거함으로써 충전 장치의 EMC 억제 기능을 더욱 향상시킬 수 있다. 도 1에 도시된 종래의 충전 장치에서는 저전압 배터리(50) 충전 시에 고전압 배터리(40)에 저장된 전압이 인덕터(L2)를 통과하지 않기 때문에 상술한 본 발명과 같은 효과를 기대하기 어렵다.First, the first battery voltage passes through the inductor L_OUT (S210). It is possible to further improve the EMC suppression function of the charging apparatus by primarily removing the noise of the first battery voltage via the inductor L_OUT. In the conventional charging apparatus shown in FIG. 1, since the voltage stored in the high-voltage battery 40 does not pass through the inductor L2 when the low-voltage battery 50 is charged, it is difficult to expect the same effect as the present invention described above.

인덕터(L_OUT)를 통과한 제1 배터리 전압은 스너버 회로(250)를 거쳐 DC/DC 컨버터(300)로 전달된다. 노드(ND1)의 전압(즉, 인덕터(L_OUT)를 통과한 제1 배터리 전압)의 레벨이 캐패시터(C_SB)의 전압 레벨보다 임계값(예, 0.7V) 이상 높은 경우에, 다이오드(D_SB)는 턴온된다. 턴온된 다이오드(D_SB)를 통해 제1 배터리 전압이 캐패시터(C_SB)에 전달되어 저장된다. 캐패시터(C_SB)에 저장된 제1 배터리 전압은 DC/DC 컨버터(300)로 전달된다. 이때, 인덕터(L_OUT)와 캐패시터(C_SB)는 상술한 바와 같이 충전 장치의 EMC 필터 역할을 수행한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, EMC 억제용 필터를 따로 사용할 필요가 없으므로, 충전 장치의 전체 사이즈 및 원가를 낮출 수 있다.The first battery voltage having passed through the inductor L_OUT is transmitted to the DC / DC converter 300 via the snubber circuit 250. [ When the level of the node ND1 (i.e., the first battery voltage passed through the inductor L_OUT) is higher than the voltage level of the capacitor C_SB by a threshold value (e.g., 0.7V), the diode D_SB Turn on. The first battery voltage is transferred to and stored in the capacitor C_SB through the turned-on diode D_SB. The first battery voltage stored in the capacitor C_SB is transferred to the DC / DC converter 300. At this time, the inductor L_OUT and the capacitor C_SB perform the EMC filter function of the charging device as described above. Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is not necessary to use a separate filter for suppressing the EMC, so the entire size and cost of the charging device can be reduced.

DC/DC 컨버터(300)는 전달받은 전압(에너지)을 이용해 제2 충전 전압을 생성한다(S220). 구체적으로, DC/DC 컨버터(300)로 전달된 전압(에너지)은 변압기(T3)의 턴 비율에 의해 전압 레벨이 조절된다. 변압기(T3)를 통과한 전압은 도통된 다이오드(D21)를 통해 캐패시터(C4)에 전달되고, 캐패시터(C4)는 전달된 전압(에너지)을 통해 충전된다. The DC / DC converter 300 generates a second charging voltage using the received voltage (energy) (S220). Specifically, the voltage (energy) delivered to the DC / DC converter 300 is regulated by the turn ratio of the transformer T3. The voltage passing through the transformer T3 is transmitted to the capacitor C4 via the diode D21 and the capacitor C4 is charged through the voltage (energy).

캐패시터(C4)에 저장된 전압(제2 충전 전압)은 저전압 배터리(50)에 전달된다(S230). 이를 통해, 저전압 배터리(50)는 충전된다.
The voltage (the second charging voltage) stored in the capacitor C4 is transferred to the low voltage battery 50 (S230). Thereby, the low voltage battery 50 is charged.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: AC/DC 컨버터 200: DC/DC 컨버터
250: 스너버 회로 300: DC/DC 컨버터
40: 고전압 배터리 50: 저전압 배터리100: AC / DC converter 200: DC / DC converter
250: Snubber circuit 300: DC / DC converter
40: High voltage battery 50: Low voltage battery

Claims (21)

교류 전압인 입력 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하는 제1 컨버터;
상기 제1 직류 전압의 레벨을 조절하고, 상기 조절된 제1 직류 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하고, 상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 배터리를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성하는 제2 컨버터;
상기 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수하는 스너버 회로; 및
상기 스너버 회로에 의해 흡수된 전압을 이용해 제2 배터리를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성하는 제3 컨버터를 포함하고,
상기 제2 컨버터는 상기 제1 충전 전압을 생성하기 위한 제1 인덕터를 포함하고,
상기 스너버 회로는 애노드가 상기 제1 인덕터의 전단과 연결되는 제1 다이오드를 포함하고,
상기 제3 컨버터는 플라이 백 컨버터(fly back converter)인
충전 장치.A first converter rectifying an input voltage, which is an AC voltage, into a first DC voltage;
A first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, a first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, and a first charging voltage for charging the first battery by removing noise of the first rectifying voltage, A second converter for generating a second voltage;
A snubber circuit for absorbing the surge voltage of the first rectified voltage; And
And a third converter for generating a second charging voltage for charging the second battery using the voltage absorbed by the snubber circuit,
The second converter includes a first inductor for generating the first charging voltage,
Wherein the snubber circuit includes a first diode whose anode is connected to the front end of the first inductor,
The third converter may be a flyback converter
Charging device. 제1항에 있어서,
상기 스너버 회로는
애노드에 상기 제2 컨버터에 의해 생성된 제1 정류 전압이 인가되고, 애노드와 캐소드의 전압 차이가 임계값보다 높은 경우에 턴온되는 상기 제1 다이오드; 및
상기 제1 다이오드의 캐소드와 연결되고, 상기 턴온된 제1 다이오드로부터 전달된 전압을 저장하는 제1 캐패시터를 포함하는
충전 장치.The method according to claim 1,
The snubber circuit
The first diode being turned on when a first rectified voltage generated by the second converter is applied to the anode, and a voltage difference between the anode and the cathode is higher than a threshold value; And
And a first capacitor coupled to the cathode of the first diode and storing a voltage delivered from the turned on first diode
Charging device. 제2항에 있어서,
상기 제3 컨버터는
상기 제1 캐패시터에 저장된 전압의 레벨을 1차측과 2차측의 권선비에 따라조절하는 변압기; 및
상기 변압기로부터 출력된 전압을 저장하고, 방전 시 상기 저장된 전압을 상기 제2 배터리로 전달하는 제2 캐패시터를 포함하는
충전 장치.3. The method of claim 2,
The third converter
A transformer for adjusting the level of the voltage stored in the first capacitor according to the winding ratio of the primary winding and the secondary winding; And
And a second capacitor for storing the voltage output from the transformer and delivering the stored voltage to the second battery upon discharge
Charging device. 제3항에 있어서,
상기 제3 컨버터는
상기 변압기의 1차측과 연결되는 제1 스위치를 더 포함하고,
상기 변압기는
상기 제1 스위치가 턴온 상태인 경우에 상기 제1 캐패시터로부터 전압을 전달받아 축적하고, 상기 제1 스위치가 턴오프 상태인 경우에 상기 축적된 전압을 상기 제2 캐패시터로 전달하는
충전 장치.The method of claim 3,
The third converter
Further comprising a first switch connected to a primary side of the transformer,
The transformer
Wherein the first switch receives the voltage from the first capacitor and stores the voltage when the first switch is in the on state and transfers the accumulated voltage to the second capacitor when the first switch is in the turned off state
Charging device. 제4항에 있어서,
상기 제3 컨버터는
일단이 상기 변압기의 2차측과 연결되고, 타단이 상기 제2 캐패시터와 연결되는 제2 다이오드를 더 포함하는
충전 장치.5. The method of claim 4,
The third converter
Further comprising a second diode having one end connected to the secondary side of the transformer and the other end connected to the second capacitor
Charging device. 제2항에 있어서,
상기 스너버 회로는 상기 제2 컨버터 내에 위치하는
충전 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the snubber circuit is located within the second converter
Charging device. 제2항에 있어서,
상기 제3 컨버터는 상기 제2 컨버터 내에 위치하는
충전 장치.3. The method of claim 2,
The third converter is located within the second converter
Charging device. 교류 전압인 입력 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하는 제1 컨버터;
상기 제1 직류 전압의 레벨을 조절하고, 상기 조절된 제1 직류 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하고, 상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 배터리를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성하는 제2 컨버터;
상기 제2 컨버터가 상기 제1 충전 전압을 생성하는 경우에 상기 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수하여 저장하고, 상기 제2 컨버터가 상기 제1 충전 전압을 생성하지 않는 경우에 상기 제1 배터리에 저장된 제1 배터리 전압을 저장하는 스너버 회로; 및
상기 스너버 회로에 저장된 전압을 이용해 제2 배터리를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성하는 제3 컨버터를 포함하고,
상기 제3 컨버터는 플라이 백 컨버터(fly back converter)인
충전 장치.A first converter rectifying an input voltage, which is an AC voltage, into a first DC voltage;
A first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, a first rectifying voltage is generated by rectifying the adjusted first DC voltage, and a first charging voltage for charging the first battery by removing noise of the first rectifying voltage, A second converter for generating a second voltage;
Wherein the first converter is configured to absorb and store the surge voltage of the first rectified voltage when the second converter generates the first charging voltage and to charge the first battery when the second converter does not generate the first charging voltage, A snubber circuit for storing a first battery voltage stored in the first battery; And
And a third converter for generating a second charging voltage for charging the second battery using the voltage stored in the snubber circuit,
The third converter may be a flyback converter
Charging device. 제8항에 있어서,
상기 스너버 회로는,
일단과 타단의 전압 차이가 임계값 보다 높은 경우에 턴온되는 제1 다이오드; 및
상기 제1 다이오드의 타단과 연결되고, 상기 턴온된 제1 다이오드로부터 전달된 전압을 저장하는 제1 캐패시터를 포함하고,
상기 제1 다이오드의 일단에 실리는 전압은, 상기 제2 컨버터가 상기 제1 충전 전압을 생성하는 경우에 상기 제1 정류 전압의 서지성 전압이고, 상기 제2 컨버터가 상기 제1 충전 전압을 생성하지 않는 경우에 상기 제1 배터리 전압인
충전 장치.9. The method of claim 8,
The snubber circuit includes:
A first diode that is turned on when a voltage difference between one end and the other end is higher than a threshold value; And
And a first capacitor connected to the other end of the first diode and storing a voltage transferred from the turned on first diode,
Wherein a voltage across one end of the first diode is a surge voltage of the first rectified voltage when the second converter generates the first charging voltage and the second converter generates the first charging voltage The first battery voltage
Charging device. 제9항에 있어서,
상기 제3 컨버터는
상기 제1 캐패시터에 저장된 전압의 레벨을 1차측과 2차측의 권선비에 따라 조절하는 제1 변압기; 및
상기 제1 변압기로부터 출력된 전압을 저장하고, 방전 시 상기 저장된 전압을 상기 제2 배터리로 전달하는 제2 캐패시터를 포함하는
충전 장치.10. The method of claim 9,
The third converter
A first transformer for adjusting a level of a voltage stored in the first capacitor according to a winding ratio of a primary winding and a secondary winding; And
And a second capacitor for storing the voltage output from the first transformer and delivering the stored voltage to the second battery upon discharge
Charging device. 제10항에 있어서,
상기 제3 컨버터는
일단이 상기 제1 변압기의 1차측과 연결되고 타단이 접지되는 제1 스위치; 및
일단이 상기 제1 변압기의 2차측과 연결되고 타단이 상기 제2 캐패시터와 연결되는 제2 다이오드를 더 포함하는
충전 장치.11. The method of claim 10,
The third converter
A first switch having one end connected to the primary side of the first transformer and the other end grounded; And
And a second diode having one end connected to the secondary side of the first transformer and the other end connected to the second capacitor
Charging device. 제11항에 있어서,
상기 제3 컨버터는
상기 제1 스위치를 턴온시켜 상기 제1 캐패시터로부터 전압을 전달받아 상기 제1 변압기에 축적하고, 상기 제1 스위치를 턴오프시켜 상기 제1 변압기에 축적된 전압을 턴온된 상기 제2 다이오드를 통해 상기 제2 캐패시터에 전달하는
충전 장치.12. The method of claim 11,
The third converter
The first switch is turned on to receive a voltage from the first capacitor and store the voltage in the first transformer, and turning off the first switch to turn off the voltage stored in the first transformer through the second diode To the second capacitor
Charging device. 제12항에 있어서,
상기 제3 컨버터는
상기 제1 스위치를 다시 턴온시켜 상기 제2 캐패시터에 저장된 전압을 방전하여 상기 제2 배터리로 전달하는
충전 장치.13. The method of claim 12,
The third converter
The first switch is turned on again to discharge the voltage stored in the second capacitor to transfer it to the second battery
Charging device. 제9항에 있어서,
상기 제2 컨버터는
스위칭 동작을 통해 상기 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 스위칭부;
상기 스위칭부로부터 전달된 전압의 레벨을 1차측과 2차측의 권선비에 따라 조절하는 제2 변압기;
상기 제2 변압기로부터 출력된 전압을 정류하여 상기 제1 정류 전압을 생성하는 정류부; 및
상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 상기 제1 충전 전압을 생성하는 필터를 포함하는
충전 장치.10. The method of claim 9,
The second converter
A switching unit for converting the first DC voltage into an AC voltage through a switching operation;
A second transformer for adjusting the level of the voltage transmitted from the switching unit according to the turns ratio of the primary side and the secondary side;
A rectifier for rectifying a voltage output from the second transformer to generate the first rectified voltage; And
And a filter for removing the noise of the first rectified voltage to generate the first charging voltage
Charging device. 제14항에 있어서,
상기 필터는
상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하는 인덕터; 및
상기 인덕터에 의해 노이즈가 제거된 전압인 상기 제1 충전 전압을 저장하는 제3 캐패시터를 포함하는
충전 장치.15. The method of claim 14,
The filter
An inductor for removing noise of the first rectified voltage; And
And a third capacitor for storing the first charge voltage which is a noise-removed voltage by the inductor
Charging device. 제15항에 있어서,
상기 제1 다이오드의 일단에 실리는 전압은, 상기 제2 컨버터가 상기 제1 충전 전압을 생성하지 않는 경우에 상기 인덕터를 통과한 상기 제1 배터리 전압인
충전 장치.16. The method of claim 15,
Wherein the voltage across one end of the first diode is greater than the first voltage across the inductor when the second converter does not generate the first charge voltage.
Charging device. 제8항에 있어서,
상기 제2 충전 전압의 레벨은 상기 제1 충전 전압의 레벨보다 낮은
충전 장치.9. The method of claim 8,
The level of the second charging voltage is lower than the level of the first charging voltage
Charging device. 교류 전압인 입력 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하는 단계;
상기 제1 직류 전압의 레벨을 조절하고, 상기 조절된 제1 직류 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하는 단계;
상기 제1 정류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 배터리를 충전하기 위한 제1 충전 전압을 생성하는 단계;
상기 제1 정류 전압이 생성된 경우에 상기 제1 정류 전압의 서지성 전압을 흡수해 제1 캐패시터에 저장하는 단계;
상기 제1 정류 전압이 생성되지 않은 경우에 상기 제1 배터리에 저장된 제1 배터리 전압을 상기 제1 캐패시터에 저장하는 단계; 및
상기 제1 캐패시터에 저장된 제1 전압을 이용해 제2 배터리를 충전하기 위한 제2 충전 전압을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 제2 충전 전압을 생성하는 단계는,
스위치의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 전압을 상기 제1 캐패시터와 연결된 변압기에 축적시키는 단계를 포함하는
충전기의 충전 방법.
Rectifying an input voltage, which is an AC voltage, into a first DC voltage;
Adjusting a level of the first DC voltage and rectifying the adjusted first DC voltage to generate a first rectified voltage;
Generating a first charge voltage for charging the first battery by removing noise of the first rectified voltage;
Absorbing the surge voltage of the first rectified voltage when the first rectified voltage is generated and storing the absorbed surge voltage in the first capacitor;
Storing the first battery voltage stored in the first battery in the first capacitor when the first rectified voltage is not generated; And
Generating a second charge voltage for charging the second battery using the first voltage stored in the first capacitor,
Wherein the step of generating the second charging voltage comprises:
And accumulating the first voltage in a transformer connected to the first capacitor through a switching operation of the switch
How to charge the charger.
삭제delete 제18항에 있어서,
상기 제2 충전 전압을 생성하는 단계는,
상기 스위치를 턴오프시켜 상기 변압기에 축적된 전압을 상기 변압기의 1차측에서 2차측으로 전달하는 단계; 및
상기 변압기의 2차측으로 전달된 전압인 상기 제2 충전 전압을 제2 캐패시터에 저장하는 단계를 더 포함하는
충전기의 충전 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the step of generating the second charging voltage comprises:
Turning the switch off to transfer the voltage stored in the transformer from the primary to the secondary of the transformer; And
And storing the second charge voltage, which is the voltage delivered to the secondary side of the transformer, in a second capacitor
How to charge the charger. 제18항에 있어서,
상기 제1 배터리 전압을 상기 제1 캐패시터에 저장하는 단계는,
상기 제1 배터리 전압을 상기 제1 배터리의 일단과 연결된 인덕터에 통과시키는 단계; 및
상기 인덕터를 통과한 전압을 상기 제1 캐패시터에 저장하는 단계를 포함하는
충전기의 충전 방법.
19. The method of claim 18,
Wherein the step of storing the first battery voltage in the first capacitor comprises:
Passing the first battery voltage through an inductor connected to one end of the first battery; And
And storing the voltage across the inductor in the first capacitor
How to charge the charger.
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