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公開番号2025044101
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023223683
出願日2023-12-28
発明の名称高効率バッテリー充電回路
出願人エムピーエスコリアカンパニー,リミテッド
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250325BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】オンボード充電装置のためのコンバーティング回路の提供。
【解決手段】本発明のオンボード充電装置のためのコンバーティング回路は、第1共振コンバーター、第2共振コンバーター、第1制御信号と第2制御信号との位相の差によって、入力端子から伝達される直流電圧の少なくとも一部を出力端子に伝達する、位相シフトフルブリッジコンバーター、及び第1制御信号と第2制御信号の間の位相の差異を生成するパルスを生成する制御部を含むことが可能である。
【選択図】図5a
特許請求の範囲【請求項１】
オンボード充電装置のためのコンバーティング回路において、
少なくとも２つの第１スイッチング素子を含み、前記少なくとも２つの第１スイッチング素子に入力される第１制御信号に基づいて、出力端子に連結されるバッテリーの最小電圧の所定の比率を追従するように定電圧制御され、第１出力電圧を出力する第１共振コンバーター；
少なくとも２つの第２スイッチング素子を含み、前記少なくとも２つの第２スイッチング素子に入力される第２制御信号に基づいて、前記バッテリーの最小電圧の所定の比率を追従するように定電圧制御され、第２出力電圧を出力する第２共振コンバーター；
前記バッテリーの動作モードに基づいて生成される前記第１制御信号と前記第２制御信号との位相の差によって、入力端子から伝達される直流電圧の少なくとも一部を出力端子に伝達する、位相シフトフルブリッジコンバーター；及び
前記バッテリーの最小電圧の所定の比率を追従するようにスイッチング周波数を決定する第１制御信号及び第２制御信号を生成し、前記バッテリーの充電又は放電区間に対応して設定された基準電流値を追従する定電流制御、又は、前記バッテリーの最大電圧と最小電圧との差異値を追従する定電圧制御のために、前記第１制御信号と前記第２制御信号の間の位相の差異を生成するパルスを生成する制御部
を含むオンボード充電装置のためのコンバーティング回路。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第１共振コンバーターは、
入力端子に連結され前記少なくとも２つの第１スイッチング素子に入力される第１制御信号に基づいて前記入力端子から伝達される直流電圧の少なくとも一部を第１変圧器を通じて第１出力端子に伝達し、
前記第２共振コンバーターは、
前記入力端子に連結され、前記少なくとも２つの第２スイッチング素子に入力される第２制御信号に基づいて前記入力端子から伝達される直流電圧の少なくとも一部を第２変圧器を通じて第２出力端子に伝達し、
前記位相シフトフルブリッジコンバーターは、
第３変圧器を含み、前記第１制御信号と前記第２制御信号との位相の差及び前記第３変圧器の入力端子と出力端子の巻線比に基づき前記入力端子から伝達される直流電圧の少なくとも一部を前記第３変圧器を通じて第３出力端子に伝達する
オンボード充電装置のためのコンバーティング回路。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１共振コンバーターは、
前記第１制御信号がゲートノードに入力されることで動作モードが制御され、前記入力端子の一端にドレインノードが連結され、ソースノードが前記位相シフトフルブリッジコンバーターの一端に連結される第１－１スイッチング素子；
前記第１制御信号がゲートノードに入力されることで動作モードが制御され、前記第１－１スイッチング素子のソースノードにドレインノードが連結され、ソースノードがグラウンドノードに連結される第１－２スイッチング素子；
前記第１－１スイッチング素子のドレインノードに一端が連結される第１－１共振インダクター；
前記第１－１共振インダクターの他端が一端に連結され、前記第１変圧器の入力端に並列連結される第１－２共振インダクター；
前記第１－２共振インダクターの他端が一端に連結され、他端が前記第１－１スイッチング素子のソースノードに連結される第１共振キャパシター；及び
前記第１－２共振インダクターと入力端が並列連結され、出力端が前記第１出力端子に連結される前記第１変圧器；
を含み、
前記第２共振コンバーターは、
前記第２制御信号がゲートノードに入力されることで動作モードが制御され、前記入力端子の一端にドレインノードが連結され、ソースノードが前記位相シフトフルブリッジコンバーターの他端に連結される第２－１スイッチング素子；
前記第２制御信号がゲートノードに入力されることで動作モードが制御され、前記第２－１スイッチング素子のソースノードにドレインノードが連結され、ソースノードがグラウンドノードに連結される第２－２スイッチング素子；
前記第２－２スイッチング素子のドレインノードに一端が連結される第２－１共振インダクター；
前記第２－１共振インダクターの他端が一端に連結され、前記第２変圧器の入力端と並列連結される第２－２共振インダクター；
前記第２－２共振インダクターの他端が一端に連結され、他端が前記２－２スイッチング素子のソースノードに連結される第２共振キャパシター；及び
前記第２－２共振インダクターと入力端が並列連結され、出力端が前記第２出力端子に連結される第２変圧器を含むオンボード充電装置のためのコンバーティング回路。
【請求項４】
請求項３において、
前記位相シフトフルブリッジコンバーターは、
第１ダイオード、第２ダイオード及び第３ダイオード；第３インダクター；及び
第３キャパシター；をさらに含み、
前記第３変圧器は、
入力端の一端が前記第１－１スイッチング素子のソースノードに連結され、前記入力端の他端が前記第２－１スイッチング素子のソースノードに連結され、
出力端には２つのコイルそれぞれが前記入力端のコイルと磁気的に連結され、前記２つのコイルのうち第１コイルの一端が前記第１ダイオードの一端に連結され、前記第１コイルの他端は前記２つのコイルのうち第２コイルの一端に連結され、前記第２コイルの他端は前記第２ダイオードの一端に連結され、
前記第１ダイオードの他端及び前記第２ダイオードの他端は第３ダイオードの一端に連結され、
前記第３ダイオードの一端は前記第３インダクターの一端に連結され、前記第３インダクターの他端は前記第３キャパシターの一端に連結され、前記第３キャパシターの他端は前記第３ダイオードの他端に連結され、
前記第３出力端子は、
前記第３キャパシターの両端で構成されるオンボード充電装置のためのコンバーティング回路。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１制御信号は、
前記オンボード充電装置の最小出力電圧値の所定の比率を追従するようにする定電圧（ｃｏｎｓｔａｎｔｖｏｌｔａｇｅ）制御に基づいて第１スイッチング周波数及び第１デューティー比が決まり、
前記第２制御信号は、
前記オンボード充電装置の最小出力電圧値の所定の比率を追従するようにする定電圧（ｃｏｎｓｔａｎｔｖｏｌｔａｇｅ）制御に基づいて第２スイッチング周波数及び第２デューティー比が決まるオンボード充電装置のためのコンバーティング回路。
【請求項６】
請求項５において、
前記第２制御信号は、
前記オンボード充電装置の設定出力電圧値と前記最小出力電圧値の差に基づいて前記第１制御信号のパルスと位相差を持つようにする位相パルスの大きさが決まるオンボード充電装置のためのコンバーティング回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンバーティング回路に係り、具体的にオンボード充電装置のためのコンバーティング回路に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ，ＥＶ）のための充電方式は、大きく３つに分類されることが可能である。
【０００３】
第一に、オンボードチャージャー（ＯｎＢｏａｒｄｃｈａｒｇｅｒ，ＯＢＣ）方式である。オンボードチャージャーは、電気自動車を緩速で充電したり、携帯用の充電器と家庭用プラグを用いて充電する場合、車両に入力された交流電源（ＡＣ）を直流電源（ＤＣ）に変換する装置である。交流を直流に切り替えるという点では、インバーター（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）に類似している。
【０００４】
第二に、外部チャージャー（ＥｘｔｅｒｎａｌＣｈａｒｇｅｒ）方式又は標準充電（ＳｔａｎｄａｒｄＣｈａｒｇｉｎｇ）方式である。外部チャージャーは、外部の電力供給設備から電力の供給を受けるスタンド、ケーブル及び単相交流接続のカプラーを有するあらゆる充電システムを指すものである。外部チャージャーは、電気自動車の搭載型充電器によって蓄電池を充電する方式の充電器である。
【０００５】
第三に、チャージャーステーション（ＣｈａｒｇｅｒＳｔａｔｉｏｎ）又は急速充電（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＣｈａｒｇｉｎｇ）方式である。チャージャーステーションは、充電器から電気自動車のバッテリーへ、直接直流電力を供給する充電方式で運用される。
【０００６】
そのうち、オンボードチャージャーは、ユーティリティラインのＡＣ電源から直接バッテリーパックを充電できるという便利さ、コンパクトなサイズ、リーズナブルな価格といった点で、電気自動車に基本的に装着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
韓国公開特許第１０－２０１２－０１３４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示は、前述の背景技術に対応するために案出されたものであり、オンボード充電装置のためのコンバーティング回路を提供することを目的とする。
【０００９】
本開示における技術的課題は、前述の技術的課題に限定されるものではなく、当業者は以下の記載内容に基づき、前述の技術的課題以外の課題についても明確に理解することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した課題を解決するための本開示の一実施例に基づき、オンボード充電装置のためのコンバーティング回路が開示される。上記オンボード充電装置のためのコンバーティング回路は、少なくとも２つの第１スイッチング素子を含み、上記少なくとも２つの第１スイッチング素子に入力される第１制御信号に基づいて、出力端子に連結されるバッテリーの最小電圧の所定の比率を追従するように定電圧制御され、第１出力電圧を出力する第１共振コンバーター、少なくとも２つの第２スイッチング素子を含み、上記少なくとも２つの第２スイッチング素子に入力される第２制御信号に基づいて、上記バッテリーの最小電圧の所定の比率を追従するように定電圧制御され、第２出力電圧を出力する第２共振コンバーター、上記バッテリーの動作モードに基づいて生成される上記第１制御信号と上記第２制御信号との位相の差によって、入力端子から伝達される直流電圧の少なくとも一部を出力端子に伝達する、位相シフトフルブリッジコンバーター、及び上記バッテリーの最小電圧の所定の比率を追従するようにスイッチング周波数を決定する第１制御信号及び第２制御信号を生成し、上記バッテリーの充電又は放電区間に対応して設定された基準電流値を追従する定電流制御、又は、上記バッテリーの最大電圧と最小電圧との差異値を追従する定電圧制御のために、上記第１制御信号と上記第２制御信号の間の位相の差異を生成するパルスを生成する制御部を含むことが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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