Provided is a high-efficiency electric vehicle charger (100) comprising: a power supply unit (110) supplying DC power to charge a battery; a phase modulated full bridge converter (130) connected to both ends of the power supply unit (110) to output a battery charging voltage through soft-switching of the DC power supplied from the power supply unit (110); an LLC converter (150) forcibly resetting a circulating current generated during the soft-switching for outputting the battery charging voltage by the phase modulated full bridge converter (130) and supporting powering of the phase modulated full bridge converter (130) during an entire period of battery charging time; and a controller (170) performing switching control for outputting the battery charging voltage by the phase modulated full bridge converter (130). According to the high-efficiency electric vehicle charger of the present invention, it is possible to improve power conversion efficiency during the entire period of a battery charging time.
본 발명은 고효율 전기자동차 충전기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고효율 전기자동차 충전기로서, 전기자동차의 배터리 충전을 위한 직류 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 전원부의 양단에 접속되어, 상기 전원부에서 공급되는 직류 전원의 소프트 스위칭을 통해 배터리 충전 전압을 출력하는 위상변조 풀 브리지 컨버터; 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 소프트 스위칭 과정에서 발생되는 순환 전류를 강제 리셋 하여 제거하고, 배터리 충전의 전 시간 구간 동안 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터의 파워링을 지원하기 위한 LLC 컨버터; 및 상기 위상변조 풀 브리지 컨버터에서의 배터리 충전 전압의 출력을 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 본 발명에서 제안하고 있는 고효율 전기자동차 충전기에 따르면, 기존의 배터리 충전기 기술에서 사용되는 공진형 충전기와 PWM 충전기의 장점들을 모두 갖도록 위상변조 풀 브리지 컨버터와 LLC 컨버터를 통합한 타겟 하이브리드형 컨버터를 구비하고, 제어부에서 출력 전압의 조건에 따라 LLC 컨버터의 Vcf가 가변되는 펄스 주파수 변조(PFM) 제어로 위상변조 풀 브리지 컨버터의 스위칭 소자들의 소프트 스위칭이 수행될 수 있도록 구성함으로써, 배터리 충전의 전 시간 구간 구동에서 전력변환 효율이 향상될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 순환 전류의 제거를 통한 도통 전력 손실이 감소되고, 고 출력밀도를 갖도록 높은 Vcf를 결정한 LLC 컨버터의 출력 전압이 설계 구현되며, 트랜스포머의 권선비의 최적화를 통한 인덕터의 크기를 기존 위상변조 풀 브리지 컨버터보다 작게 구현되고, 트랜스포머의 전력 손실 감소와 스위칭 손실이 감소되며, 소프트 스위칭을 통해 우수한 ZVS 특성이 달성될 수 있도록 할 수 있다.
HIGH EFFICIENCY ELECTRIC VEHICLES BATTERY CHARGER
고효율 전기자동차 충전기
13.09.2017
Patent
Elektronische Ressource
Koreanisch
IPC: | B60L PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES , Antrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen / H02J CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER , Schaltungsanordnungen oder Systeme für die Abgabe oder Verteilung elektrischer Leistung / H02M APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS , Anlagen zur Umformung von Wechselstrom in Wechselstrom, von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt, oder von Gleichstrom in Gleichstrom und zur Verwendung in Netzen oder ähnlichen Stromversorgungssystemen |