ユニバーサル充電装置
本発明のユニバーサル充電装置は、AC電源が入力されるACターミナル、上記AC電源をDC電源に整流するAC/DC変換器、第1電力値のDC電源を出力するDCターミナル、上記DC電源の出力をオン/オフさせる充電パックスイッチの中で少なくとも1つが用意される充電パック;を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気自動車、電気カート、電動二輪車などを含んだ電気車を充電させるユニバーサル充電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ガソリンスタンドの注油時間に比べ電気車の充電時間はかなり長い方なので、急速充電が必要な使用者には、費用追加にかかわらず短い時間に充電を行わなければならない。反面、充電費用に関心がある使用者には、緩速充電を低費用で行わなければならない。一方、バスやトラックなどの大容量電気車も、適切な時間に充電可能でなければならない。
【0003】
したがって、充電速度及び充電用量を柔軟性を持って変更するようDC電源を大容量で可変出力が可能であり、車の種類によって充電電力値の変動がワンタッチで行うことが可能である充電システムが必要である。
【0004】
更に、ガソリンスタンドのような広い場所ではなく、コンビニやスーパーマーケットのような狭い場所でも設置可能で、設置場所の選択が自由な充電システムを開発する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上述した必要性を勘案し、少ない設置費用でユニバーサル充電装置の設置が可能であり、急速充電及び緩速充電の要求に対応し電力値の可変がリアルタイムで成り立つ、電気車用ユニバーサル充電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、AC電源が入力されるACターミナル、上記AC電源をDC電源に整流するAC/DC変換器、第1電力値のDC電源を出力するDCターミナル、上記DC電源の出力をオン/オフさせる充電パックスイッチの中で少なくとも1つが用意される充電パック;を含む。ここで、上記充電パックの設置個数の増減または上記各充電パックスイッチのオン/オフ可否によって、上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源を出力し、上記DC電源の電力値の変化に従って電気車の充電速度調節が可能である。
【0007】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、第1電力値のDC電源を生成する充電パックを含むか、上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールを含むか、上記充電モジュールが直列または並列に着脱可能に配列される充電ユニットを含む。
【0008】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置によれば、第1電力値のDC電源を生成する充電パックと、上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールが用意され、上記充電パックは第1充電パックないし第n充電パックを含み、上記充電モジュールは第1充電モジュールないし第k充電モジュールを含み、上記第1充電パックないし上記第n充電パックの中で特定の充電パックを選択してオンさせるか、上記第1充電モジュールから第k充電モジュールの中で特定の充電モジュールを選択してオンさせるメイン制御部が用意される。
【0009】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、電気車の充電用インターフェースである複数のコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台; 上記充電台にDC電源を供給する充電パック;を含む。ここで、上記充電パックは上記充電台と別個に用意され、お互いに違う位置に設置される。
【0010】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、入力されたAC電源を整流するAC/DC変換器を具備して、単数または複数に配列され第1電力値のDC電源を出力する充電パック;充電用インターフェースになる複数のコネクター; 上記充電パック及び上記コネクターを連結することで、上記充電パックの直列連結状態、上記充電パックの並列連結状態、上記充電パックと上記コネクターそれぞれの電気的連結状態の中で少なくとも1つを調節するメッシュ部;を含む。ここで、充電速度調節のため、上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源が上記メッシュ部を通じて上記それぞれのコネクターに印加される。
【0011】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、交流電源の入力を受けて直流電源に変換するAC/DC変換ブロック;上記AC/DC変換ブロックで出力される上記直流電源の電圧または電流を変化させるもので、上記AC/DC変換ブロックの出力団に複数個が連結されるDC/DC変換ブロック;上記DC/DC変換ブロックの出力団に連結されるもので、上記DC/DC変換ブロックで出力される第1電力値を増減させた多様な電力値を出力するメッシュ部;上記メッシュ部に繋がり充電用インターフェースになるコネクター;を含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、充電パック、充電モジュール、充電ユニットに至る多段のブロック構造を通じて、手軽く出力電力値の拡張及び変更を達成できる。このような充電ユニットのマルチ構造によって、ユニバーサル充電装置の大容量化及び充電速度調節に直ちに対応することができる。また、コネクター別に、相互違う電力値、相互違う電圧、相互違う電流を出すことができるので、電気車のBMS(battery management system)で読み込んだデータや充電台を通じて手に入れた使用者の指令に適切な、最適の電力値、電圧及び電流で電気車を知能的に充電することができる。そして、充電ユニットが充電台と分離型で設置可能なので、充電システムの設置に柔軟性が確保される。それぞれの充電パックとコネクターの連結を多様な連結手段によって、メッシュ構造で変動可能に構成することができるので、各コネクター別に電力値、電圧、電流の可変が容易く行われる。
【0013】
また、本発明によれば、体積が大きく発熱量が大きい設置費用が高く必要となるAC/DC変換ブロックの設置個数を最小化する一方、体積が小さく発熱量が少ない設置費用が少なく必要となるDC/DC変換ブロックを、AC/DC変換ブロック一台当たり複数で設置する。この時、出力電力値及び充電用量の可変性確保はメッシュ部の可変ツリー構造による。したがって、設置費用の減少及び維持補修の容易さを達成し、電力値の可変による充電速度調節がリアルタイムで行われる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の充電パックの一実施例を図示したブロック図である。
【図2】本発明の充電モジュールの一実施例を図示したブロック図である。
【図3】本発明の充電ユニットの一実施例を図示したブロック図である。
【図4】本発明のユニバーサル充電装置の一実施例を図示したブロック図である。
【図5】本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例を図示したブロック図である。
【図6】図5の実施例を概略的に視覚化した図である。
【図7】本発明の充電モジュールの他の一実施芸を図示したブロック図である。
【図8】図7の実施例において、DC出力部及び複数のDCバスバーを詳細に図示したブロック図である。
【図9】図7及び図8の実施例を適用した本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例を図示したブロック図である。
【図10】本発明において、DC電源電力値の可変構成を説明するための説明図である。
【図11】本発明のユニバーサル充電装置の多様な構成及びそれによる作用を説明する概念図である。
【図12】本発明のユニバーサル充電装置の多様な構成及びそれによる作用を説明する概念図である。
【図13】本発明のユニバーサル充電装置の多様な構成及びそれによる作用を説明する概念図である。
【図14】本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例に関する模式図である。
【図15】図14の直列/並列設定部を図示したブロック図である。
【図16】図14の電源側メッシュ部及び負荷側メッシュ部を図示したブロック図である。
【図17】本発明のユニバーサル充電装置を利用して電気車を充電する概念図である。
【図18】本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例を図示したブロック図である。
【図19】図18の直列/並列設定部の一実施例を図示したブロック図である。
【図20】図18のメッシュ部の一実試例を図示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1は、本発明の充電パック100の一実施例を図示したブロック図である。図2は、本発明の充電モジュール(200)の一実施例を図示したブロック図である。図3は、本発明の充電ユニット(300)の一実施例を図示したブロック図である。
【0016】
図1ないし図3を一緒に参照すれば、本発明のユニバーサル充電装置は充電パック100、充電モジュール(200)、充電ユニット(300)の中少なくとも1つを含む。AC/DC変換回路で成り立った充電パック100を1次ブロックにし、充電パック100が積層された充電モジュール(200)を2次ブロックにし、充電モジュール(200)が積層された充電ユニット(300)を3次ブロックとする。したがって、理論上では無限大の電力値を持つよう簡単に増設可能である。
【0017】
本発明の充電パック100、充電モジュール(200)、充電ユニット(300)は直流電源を貯蔵する一般的なバッテリーではなく、交流入力電源を直流に変換出力するAD/DC変換手段なので、コンパクトな大きさで大容量の電力値を出力する。また、多段のブロック構造を積層することだけで大きいDC電源出力を得ることができ、単一回路で高出力のDC電源を変換する際要求される高安定性の複雑な回路が必要ではない。
【0018】
充電パック100は、ACターミナル(110)と、AC/DC変換器(114)と、DCターミナル(120)と、充電パックスイッチ(118)の中少なくとも1つを含む。詳細的に、ヒューズ(111)、ノイズフィルター(112)、電流制限期(113)、出力フィルター(115)、フィードバック手段(116)、駆動チップ(117)、電圧検出部(119)、DC/DC変換器(130)、充電パックバッテリー(140)が更に用意されえる。
【0019】
ACターミナル(110)は2相または3相の交流電源が入力される端子である。交流電源は110ボルトから540ボルトなど多様な電圧になることができる。ヒューズ(111)(fuse)は装置の保護のために用意される。ノイズフィルター(112)(noise filter)は交流入力電源に含まれたノイズをとり除く。電流制限期(113)(Inrush current limit)は過度な電流入力を遮断して充電パック100の回路を保護する。
【0020】
AC/DC変換器(114)はAC入力電源をDC出力電源に整流する。出力フィルター(115)は AC/DC変換器(114)で出力されるDC出力電源のリップル(ripple)成分をとり除く。AC/DC変換器(114)は駆動チップ(117)によって制御され、メイン制御部(500)の指令によって充電パック100のDC電源の出力電圧や出力電流の調節が可能である。DC電源の出力電圧及び出力電流の乗はDCターミナル(120)で出力される第1電力値になる。
【0021】
DC/DC変換器(130)は一定電圧の出力、出力電圧の調節、一定電流の出力及び出力電流の調節のためのものであり、DC出力電源の電圧を増加または減少させる。
【0022】
DCターミナル(120)は、AC/DC変換器(114)またはDC/DC変換器(130)から出力されるDC出力電源を外部に伝達する端子である。電圧検出部(119)は、DCターミナル(120)に向かうDC電源出力の電圧を検出し、これをフィードバック手段(116)を通じて駆動チップ(117)に伝達するセンサーである。したがって、メイン制御部(500)または駆動チップ(117)によれば、AC/DC変換器(114)の動作を制御してDCターミナル(120)から出力される第1電力値の大きさ、出力電圧、出力電流の中で少なくとも1つを調節することができる。充電パックバッテリー(140)は非常電源に使われる。
【0023】
充電パックスイッチ(118)は、AC/DC変換器(114)の動作を制御してDCターミナル(120)から出力されるDC電源をオン/オフさせる。充電パックスイッチ(118)がオンになると充電パック100のDCターミナル(120)からDC電源が正常に出力され、充電パックスイッチ(118)がオフになればDCターミナル(120)を通じるDC電源の出力が遮断される。
【0024】
駆動チップ(117)はCAN通信を通じて外部で入力された制御指令どおり充電パックスイッチ(118)を自動オン/オフさせ、充電パック100内部に設置された各種電力部品の動作を制御する。
【0025】
充電パック100は可変電圧または可変電流を出力するよう制御されることができ、 定電圧または定電流に制御されれば定数値である第1電力値のDC電源を出力する。
【0026】
この時、電力値の増設のため充電パック100が複数に設置され相互並列に連結される。充電パック100の設置個数の増減または各充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によって、充電パック100は第1電力値である6Kwから第1電力値の陽の定数倍にあたる多様な電力値(例えば6Kw、12Kw、600Kwなど)のDC電源を出力する。
【0027】
例えば、10個の充電パック100が設置されて、10個の充電パックスイッチ(118)がオン(on)になれば、60KwのDC電力値が出力されるので、急速充電または大型車の充電が可能で、5個の充電パックスイッチ(118)だけオンになれば、30KwのDC電力値が出力される。このような可変ブロック構造を制御してDC電源の電力値の変化及び電気車の充電速度の調節が可能である。
【0028】
一方、充電パック100のみをいくつか積層して1つの充電ブロックを完成する上記実施例では、第1電力値を持つ充電パック100の個数調節や充電パックスイッチ(118)のオン/オフだけで電力値を容易すく増加させることができ、電力値増加が理論上では無制限的に可能である。
【0029】
充電モジュール(200)は複数の充電パック100が直列または並列に連結されたものであり、AC入力部(210)を通じてAC電源の入力を受け、データ通信によって外部で動作制御されることができる。これのために、充電モジュール(200)は、充電パック100の配列と、AC入力部(210)と、DC出力部(220)と、充電モジュール(200)の内部動作を制御する充電モジュールコントローラー(217)の中少なくとも1つを含む。
【0030】
データ通信は、CAN(CONTROLLER AREA NETWORK)通信またはRS−232C、RS−485通信プロトコルを使うのが望ましい。CANは高いデータ処理速度、電気的障害に対する強力な兔疫性、エラー感知及び矯正能力を持つので、電気車の様なノイズに敏感な制御システムに適合する。CANはCAN_LとCAN_Nラインを使ってデータを入出力する。
【0031】
AC入力部(210)は、各充電パック100のACターミナル(110)及びAC連結ライン(212)を通じてAC電源の入力を受ける。充電パック100のDCターミナル(120)がDC連結ライン(222)と連結されるDC出力部(220)は増減された電力値を出力する部分である。
【0032】
充電モジュールコントローラー(217)は、充電パック100とデータ通信しながらそれぞれの充電パック100別に充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否を個別制御する。充電モジュールコントローラー(217)によるそれぞれの充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によってDC出力部(220)から出力されるDC電源の電力値が可変される。
【0033】
ここで、充電モジュール(200)を単位としていくつかの充電パック100を同時に着脱することができ、充電モジュールコントローラー(217)はそれぞれの充電パックスイッチ(118)をワンタッチでオンオフさせることができ、各充電パック100に対する個別制御性が容易である。
【0034】
充電ユニット(300)は、複数の充電モジュール(200)が着脱可能に結合され複数の充電モジュール(200)が直列または並列に連結される。ACバスバー(310)は各充電モジュール(200)のAC入力部(210)が共通連結されAC電源の入力を受け、DCバスバー(320)は各充電モジュール(200)のDC出力部(220)が直列または並列連結されDC電力値の増減を調節して出力する。
【0035】
AC電源はACバスバー(310)を通じて充電ユニット(300)に入力された後、ACターミナル(110)を通じて充電モジュール(200)別に分配され、ACターミナル(110)を通じて充電パック100別に共通入力される。各充電パック100から第1電力値に出力されるDCターミナル(120)のDC電源はDC出力部(220)及びDCバスバー(320)を経って電力値の調節が可能である。
【0036】
ここで、充電ユニット(300)に設置される充電モジュール(200)の個数に比例して DCバスバー(320)から出力されるDC電源の電力値が可変される。例えば、60KwのDC出力を持つ充電モジュール(200)が10個繋がれた充電ユニット(300)は充電モジュール(200)の個数に比例する600KwのDC出力を持つ。
【0037】
図示されたように、充電パック100を積んで充電モジュール(200)を構成しないで、単一回路で成り立った充電モジュール(200)(例えば60Kw電力値のAC/DC変換器(114)を持つ充電モジュール(200))を構成した後、これを積層させて充電ユニット(300)を完成することも本発明の実施例である。
【0038】
図4は、本発明のユニバーサル充電装置の一実施例を図示したブロック図である。図1ないし図4を参照すれば、充電ユニット(300)、メイン制御部(500)、表示部(610)、コネクター(20a、20b、20c)、パワー伝達部(400)が一体型スタンド(U0)形態で設置されるユニバーサル充電装置が図示される。コネクター(20a、20b、20c)はそれぞれの電気車の内部に設置されるEVバッテリー及びBMSと連結され、コネクターライン(15)はDC電源が印加される電源線とデータが入出力される信号線を含む。
【0039】
表示部(610)はコネクター(20a、20b、20c)を通じる充電量をそれぞれ表示する。パワー伝達部(400)は充電ユニット(300)で生成されたDC電源をコネクターライン(15)を通じてそれぞれのコネクター(20a、20b、20c)に伝達する。
【0040】
メイン制御部(500)は充電モジュールコントローラー(217)が設置された充電ユニット(300)とデータ通信しながら充電モジュールコントローラー(217)を充電モジュール(200)別に個別制御し各充電パック100に設置された充電パックスイッチ(118)をオン/オフさせる。
【0041】
図5及び図6によれば、充電ユニット(300)と充電台(600a、600b、600c)は別に用意され別個の場所に設置される。すなわち、充電ユニット(300)、パワー伝達部(400) 及びメイン制御部(500)を含んだ屋内部(U1)と、充電台(600a、600b、600c)及びコネクター(20a、20b、20c)を含んだ屋外部(U2)など、2個のブロックが相互違う位置に設置される。
【0042】
屋内部(U1)は防水や電気的絶縁の問題から自由で、ガソリンスタンドの保存タンクのように地中に埋設することができるので設置空間が大きく節約される。コンビニやスーパーマーケットにユニバーサル充電装置を設置する場合、充電ユニット(300)を含んだ屋内部(U1)は倉庫などに設置し、充電台(600a、600b、600c)を含んだ屋外部(U2)は人の出入りがひんぱんで電気車の接近性が良い入口の方に設置することができる。したがって、狭い空間を效率的に活用し大容量のユニバーサル充電装置を容易く設置することができる。相互離隔設置される屋内部(U1)及び屋外部(U2)は電源線と信号線を含んだ二種類の連結ラインで連結され、設置面積や各装置の離隔距離を思い通りに調節することができる。
【0043】
充電台(600a、600b、600c)は単数または複数で設置され、充電電力値、出力電圧、出力電流別に区分される複数のコネクター(20a、20b、20c)を具備し、充電量を表示する表示部(610)を具備し、使用者指令の入力が可能である。
【0044】
メイン制御部(500)は、BMS、パワー伝達部(400)及び充電ユニット(300)とデータ通信して、BMSを通じて把握される電気車の充電状態、充電パック100に用意された駆動チップ(117)を通じて把握された充電パック100の温度及び動作状態、充電モジュールコントローラー(217)を通じて把握される充電パック100または充電モジュール(200)の温度及び動作状態、充電台(600a、600b、600c)に入力された使用者指令の中で少なくとも1つを認識する。
【0045】
これによって、メイン制御部(500)はそれぞれのコネクター(20a、20b、20c)別にDC電源の電力値、出力電圧、出力電流の最適値を自動決定することができる。例えば第1充電台(600a)に設置された第1コネクター(20a)は高電力値を出力して急速充電に使用され、大型車や急速充電費用を支払った電気車用に使う。
【0046】
一方、小型電気車の充電電圧は72Vで、電動フォークリフトの充電電圧は320Vと仮定する。メイン制御部(500)は、充電台(600a、600b、600c)に入力された車種またはBMSで読み入れた情報によって、DC電源の出力電圧を72Vまたは320Vにするか否か、何れかのコネクター(20a、20b、20c)に320Vを印加するか否か、充電速度や充電代数に従って出力電力値をいくらに増加させるか否などを決める。これによって充電パック100の駆動チップ(117)、充電モジュール(200)の充電モジュールコントローラー(217)、パワー伝達部(400)などの動作が自動制御される。
【0047】
充電モジュール(200)には6Kwに例示された第1電力値のDC電源を生成する充電パック100が第1充電パック(100a)から第n充電パック(100n)まで直列または並列に配列される。充電ユニット(300)には充電モジュール(200)が第1充電モジュール(200a)から第k 充電モジュール(200k)まで着脱可能に直列または並列に配列される。上記n及びkは陽の定数である。
【0048】
メイン制御部(500)はデータ通信を通じて手に入れた充電パック100、充電モジュール(200)、充電ユニット(300)、充電台(600a、600b、600c)またはBMSの設置個数または作動状態によって、充電パック100の出力値である第1電力値(例えば6Kw)から第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源をコネクター(20a、20b、20c)別に区分し供給する。
【0049】
例えば、nが10でkが1の場合、最大60Kw電力値をコネクター(20a、20b、20c)に供給することができ、充電モジュール(200)を1つ追加してkが2の場合、最大120Kw電力値をコネクター(20a、20b、20c)に供給することができる。
【0050】
メイン制御部(500)は充電パック100別に充電パックスイッチ(118)をオン/オフさせ、第1充電パック(100a)から第n充電パック(100n)の中特定の充電パック100を選択的に充電台(600a、600b、600c)に連結する。例えば、1つの充電パックスイッチ(118)だけオンとなり他の充電パックの充電パックスイッチ(118)は全部オフされた場合、6Kwが最大出力になる。
【0051】
一方、メイン制御部(500)が、第1充電モジュール(200a)から第k充電モジュール(200k)の中特定の充電モジュールを選択してDCバスバー(320)に連結させれば、DCバスバー(320)から出力されるDC電源の電力値が調節される。すなわち、充電モジュール(200)の設置個数の様な受動的な制御変数は勿論、能動的に充電モジュール(200)を選択する制御動作によってDC電力値を変動させることができる。各コネクター(20a、20b、20c)別に相互違う電力値、相互違う電圧または相互違う電流が出力されることができる。
【0052】
図7ないし図9を一緒に参照すれば、DCスイッチ部(229)及び可変リレー部(410)の中少なくとも1つが設置される。
【0053】
DC スイッチ部(229)はDCターミナル(120)の中少なくとも一部を選択して複数の組合で並列連結させる。この時、DCバスバー(320)は第1DCバスバー(320a)、第2DCバスバー(320b)、第nDCバスバー(320n)を含んで、多数の筋で用意されることが望ましい。したがって、それぞれのDCバスバー(320a...320n)別に相互違う電力値/電圧/電流が出力されるか、それぞれのコネクター(20a、20b、20c)別に相互違う電力値/電圧/電流が出力される。可変リレー部(410)はDCバスバー(320a...320n)が多数の筋で用意される時DCバスバー(320a...320n)の中少なくとも一部を選択して複数の組合で並列連結させる。
【0054】
DCスイッチ部(229)は充電モジュール(200a...200k)のDC出力部(220)に設置され、 可変リレー部(410)はDCバスバー(320a...320n)の出側にあたるパワー伝達部(400)に設置されることができる。
【0055】
メイン制御部(500)は、DCスイッチ部(229)または可変リレー部(410)の中少なくとも1つの動作を制御することで、第1充電パック(100a)ないし第n充電パック(100n)の中特定の充電パックを選択的に連結するか、第1充電モジュール(200a)から第k充電モジュール(200k)の中特定の充電モジュールを選択的に連結することができる。
【0056】
図8を参照すれば、DCスイッチ部(229)の機能がよく説明される。第1DCバスバー(320a)には第1充電パック(100a)1つだけ連結されるので、例えば充電パック100の第1電力値にあたる6Kwが最大出力になる。第2DCバスバー(320b)には第2充電パック(100b)、第3充電パック(100c)、第4充電パック(100d)など3つの充電パックが連結されるので18Kwが最大出力になる。第nDCバスバー(320n)には第1充電パック(100a)ないし第n充電パック(100n)が皆並列連結され、nが10の場合60Kwが最大出力になる。
【0057】
この時、それぞれのDCバスバー(320)にいずれかの充電パックが連結され、いくつの充電パックが連結されるか否かは、メイン制御部(500)または充電モジュールコントローラー(217)によっていくらでも変更可能である。DCスイッチ部(229)には充電モジュールコントローラー(217)によって動作制御されるスイチング手段としてFET、ハードウェアスイッチ、ダイオードなどの組合回路が設置される。
【0058】
充電モジュールコントローラー(217)で入力される指令によって、DCスイッチ部(229)は、第1充電パック(100a)ないし第n充電パック(100n)の中選択された充電パックと、第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)の中選択されたDCバスバーを相互連結させる。
【0059】
例えば、DCスイッチ部(229)は、第1DCバスバー(320a)及び第1充電モジュール(200a)のすべての充電パックの連結を切り、第1DCバスバー(320a)及び第2充電モジュール(200b)のすべての充電パックの連結を切ることができる。この場合第1DCバスバー(320a)を通じてDC電源が出力されないようにできる。
【0060】
DC出力部(220)にDCスイッチ部(229)及びDC電源プラグ(221a、221b、...221n)を用意してDCバスバー(320a...320n)を多数の筋で用意しそれぞれのDCバスバー(320a...320n)ごとに区別されるDC電源プラグ(221a、221b、...221n)を連結すれば、それぞれのDCバスバー(320a...320n)別に相互違う電力値を出力することができる。
【0061】
それぞれのDCバスバー(320a...320n)に相互違うコネクター(20a、20b、20c)が連結される場合、それぞれのコネクター(20a、20b、20c)別に相互違う電力値を出力することができる。メイン制御部(500)が充電パック100または充電モジュール(200)別に区別される電圧または区別される電流を出力するようにすれば、それぞれのDCバスバー(320a...320n)やそれぞれのコネクター(20a、20b、20c)別に相互違う出力電圧または相互違う出力電流出力が可能である。
【0062】
図9を参照すれば、可変リレー部(410)はDCバスバー(320)の出側であるパワー伝達部(400)に設置される。可変リレー部(410)はメイン制御部(500)の指令によって制御され、それぞれのDCバスバー(320a...320n)とコネクター(20a、20b、20c)の連結状態を可変させる。
【0063】
例えば、充電パック(100a...100n)の第1電力値は6Kwで、それぞれの充電モジュール(200a...200k)には10個の充電パック100がオン状態で設置され、充電モジュール(200a...200k)は皆10個でありこれらが全部第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)に連結される場合、可変リレー部(410)が第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)を皆第1充電台(600a)に連結すれば、第1充電台(600a)の最大電力値は600Kwになる。
【0064】
図10に図示された第3コネクター(20c)の最大出力は例えば6Kwだ。この時、DCスイッチ部(229)は第1充電モジュール(200a)の第1充電パック(100a)だけ第3コネクター(20c)に連結させて、他の充電モジュール及び他の充電パックは連結を遮断した状態であり、第1充電モジュール(200a)の第1充電パック(100a)のみを第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)の中何れかの1つに連結させる。また、可変リレー部(410)は何れかの1つのDCバスバーを第3コネクター(20c)に連結させて他のDCバスバー及び他のコネクターの連結は遮断する。したがって、第3コネクター(20c)には第1充電モジュール(200a)の第1充電パック(100a)だけが1つのDCバスバーを通じて繋がり、第3コネクター(20c)の最大出力は6Kwである。
【0065】
図10で、第2コネクター(20b)の最大出力は例えば30Kwである。DCスイッチ部(229)は第2充電モジュール(200b)の第1充電パック(100a)及び第2充電パック(100b)と第10充電モジュールの第1充電パック(100a)ないし第3 充電パック(100c)を並列連結させる。
【0066】
一実施例として、第2コネクター(20b)に繋がれた充電パックらは第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)の中少なくとも1つのDCバスバーに連結される。例えば、可変リレー部(410)は第2DCバスバー(320)を第2コネクター(20b)に連結させて他のDCバスバーの連結は遮断する。
【0067】
このようなDCスイッチ部(229)の動作はDCスイッチ部(229)を構成するFET、ハードウェアスイッチ、ダイオードなどの組合回路によって自動制御される。
【0068】
図11には、第1充電モジュール(200a)が一個だけ設置される。DCスイッチ部(図8 参照、229)及び可変リレー部(410)は用意されなく、DCバスバーは一個だけ用意されるか数個のDCバスバーが皆並列連結された状態である。充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否は図示された通りであり、’O’はオン(on)になった状態で、’X’はオフ(off)になった状態である。この時、充電ユニットはDC連結ライン(222)を通じて12Kwの最大電力値を出力する。
【0069】
図12には、第1充電モジュール(200a)ないし第3充電モジュール(200c)が設置される。DCスイッチ部(図8参照、229)及び可変リレー部(410)は用意されない。DCバスバー(320)も一個だけ用意され多数の筋に分岐されない。充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否は図示された通りである。充電ユニットは単一のDCバスバー(320)を通じて30Kwの最大電力値を出力する。
【0070】
図13では、DCスイッチ部(図8参照229)は第1充電モジュール(200a)、第2充電モジュール(200b)及び第3充電モジュール(200c)それぞれに設置された第1充電パック(100a)を第1DCバスバー(320a)に連結させる。それぞれの充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によって、充電ユニットは第1DCバスバー(320a)を通じて12Kwの最大電力値を出力する。
【0071】
また、DCスイッチ部(図8参照、229)は第1充電モジュール(200a)、第2充電モジュール(200b)、第3充電モジュール(200c)それぞれに設置された第2充電パック(100b)ないし第4充電パック(100d)を第2DCバスバー(320b)に連結させる。それぞれの充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によって、充電ユニットは第2DCバスバー(320b)を通じて36Kwの最大電力値を出力する。
【0072】
したがって、第1DCバスバー(320a)に連結された第1コネクター(20a)は12Kwの最大電力値を出力し、第2DCバスバー(320b)に連結された第2コネクター(20b)は36Kwの最大電力値を出力する。
【0073】
本発明の他の実施例に関する図14ないし図17を参照すれば、メッシュ部(800)の一実施例が詳細に図示される。
【0074】
図示されたメッシュ部(800)は充電パック(100、100a、100b、100n)及びコネクター(20a、20b、20r)を連結し、充電パック(100、100a、100b、100n)の直列連結状態、充電パック(100、100a、100b、100n)の並列連結状態、充電パック(100、100a、100b、100n)とコネクター(20a、20b、20r)それぞれの電気的連結状態の中で、少なくとも1つを調節する。充電速度の調節のため充電パック(100、100a、100b、100n)の第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源がメッシュ部(800)を通じてそれぞれのコネクター(20a、20b、20r)に印加される。
【0075】
メッシュ部(800)は充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)をそれぞれのコネクター(20a、20b、20r)に対しツリー構造で連結する。メッシュ部(800)の上記ツリー構造が変更されればコネクター(20a、20b、20r)に印加される電力値または出力電圧が調節される。充電台(600、600a、600b、600q)が充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)と別個に分離された場所に位置する時、メッシュ部(800)は距離に関係なくこれらを連結するはもちろん電力値、出力電圧、出力電流などを可変させる。
【0076】
メッシュ部(800)は直列/並列設定部(810)、電源側メッシュ部(820)、負荷側メッシュ部(830)の中少なくとも1つを含む。具体的にメッシュ部(800)は、図1ないし図13で説明したDC出力部(220)、DCスイッチ部(229)、DCバスバー(320)、パワー伝達部(400)、可変リレー部(410)を更に含むことができる。
【0077】
図15に図示された直列/並列設定部(810)は複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間を並列で連結して第1電力値を増減させるか、複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間を直列で連結して出力電圧を可変させる。
【0078】
一実施例として、直列/並列設定部(810)は多数のリレーを連結したものである。直列/並列設定部(810)を遠隔制御するメイン制御部(500)を通じて上記リレーの中で少なくとも一部を選択的にオンオフさせれば直列または並列連結が変更される。
【0079】
例えば、第1直列/並列設定部リレー(801a)及び第2直列/並列設定部リレー(802a)をオフさせて第3直列/並列設定部リレー(803a)及び第4直列/並列設定部リレー(804a)をオンさせれば、複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間が直列で繋がれる連結される。ここで、それぞれの充電パック(100、100a、100b、100n)またはそれぞれの充電モジュール(200、200a、200b、200k)に連結された第3直列/並列設定部リレー(803a)及び第4直列/並列設定部リレー(804a)のオンオフ可否によって出力電圧調節が可能である。
【0080】
一方、第3直列/並列設定部リレー(803a)及び第4直列/並列設定部リレー(804a)をオフさせて第1直列/並列設定部リレー(801a)及び第2直列/並列設定部リレー(802a)をオンさせれば複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間が並列で連結される。ここで、それぞれの充電パック(100、100a、100b、100n)またはそれぞれの充電モジュール(200、200a、200b、200k)に連結された第1直列/並列設定部リレー(801a)及び第2直列/並列設定部リレー(802a)のオンオフ可否によって電力値調節が可能である。
【0081】
図16は、電源側メッシュ部(820)及び負荷側メッシュ部(830)を図示する。電源側メッシュ部(820)は充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)が位置した電源側に用意され、負荷側メッシュ部(830)は充電台(600、600a、600b、600q)に用意される。
【0082】
電源側メッシュ部(820)は充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間のツリー連結構造を可変構造に作り、負荷側メッシュ部(830)は電源側メッシュ部(820)及びそれぞれのコネクター(20a、20b、20r)のツリー連結構造を可変構造に作る。
【0083】
すなわち、第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)を含む陽の定数r個のコネクターが充電台(600、600a、600b、600q)に設置され、第1充電台(600a)ないし第q充電台(600q)を含む陽の定数q個の充電台が配列される。第1充電台(600a)ないし第q充電台(600q)それぞれは第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)を通じて充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)の出力団に連結される。第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)それぞれは第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)を通じて第1電源側リレー(821a)ないし第q 電源側リレー(821q)に連結される。
【0084】
この時、第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中いずれかの1つのコネクターから出力される電力値は充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)から出力される基準電力値(前で説明した’第1電力値’にあたる)から0まで調節される。第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中どの1つのコネクターから出力される電力値はそれぞれのリレーのオンオフ可否によって基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして0〜基準電力値まで調節される。
【0085】
例えば、充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)から出力される基準電力値が60Kwで、上記rは4で各充電台別コネクター(20a、20b、20r)が4個設置され、上記qは3で充電台が3個設置される場合を仮定する。
【0086】
第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)、第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)が皆オフされれば、参照符号20aに表示されたコネクターの出力は0Kwである。
【0087】
第1電源側リレー(821a)及び第1負荷側リレー(831a)だけオンさせ第2電源側リレー(821b)ないし第q電源側リレー(821q)と第2負荷側リレー(831b)及び第r負荷側リレー(831r)が皆オフされれば、参照符号20aに表示されたコネクターの出力は最大値を持ち充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)から出力される基準電力値と等しい60Kwである。
【0088】
第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)、第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)が皆オンされれば、参照符号20aに表示されたコネクターの出力は 60/(3*4) = 5Kwである。
【0089】
したがって、第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)、第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)を適切に組み合わせれば上記基準電力値を r*qで割った値(上記の例で5Kw)を最小単位にしてコネクター(20a、20b、20r)出力電力値が調節されることができる。
【0090】
図17を参照すれば、ツリー形象の電気的連結回路を持つメッシュ部(800)を通じて充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)とコネクター(20a、20b、20r)を連結して、メイン制御部(500)の指令を受けるメッシュ部(800)の可変ツリー構造を活用しコネクター(20a、20b、20r)に印加される電力値または電圧を可変させる。これによって急速充電、緩速充電、大容量充電など電気車の種類別に最適化された充電が可能である。
【0091】
感知センサーは電気車の接近を知らせてメイン制御部(500)に通知する。電気車に接続されるコネクター(20a、20b、20r)はジグ(jig)に連結され自動的に位置調節される。メイン制御部(500)は電気車の種類を把握し、使用者が入力した充電情報によって、急速充電、緩速充電、大容量充電などの最適充電モードを決める。メイン制御部(500)によってメッシュ部(800)のツリー構造が変更され、コネクター(20a、20b、20r)の電力値または出力電圧が調節される。
【0092】
図18ないし図20は、AC/DC変換ブロック(950)1つ当りDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)が複数に用意されるユニバーサル充電装置の実施例を図示する。
【0093】
急速充電モード及び緩速充電モードに対応するためAC/DC変換ブロック(950)を複数で設置する場合、AC/DC変換ブロック(950)の特性上、体積が大きく、発熱量が大きく、設置費用が高く必要となりえる。高效率、低費用、低発熱、占有空間の減少などの多様な目的を満たすために、AC/DC変換ブロック(950)1つ当りDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)を複数個連結する実施例を提示する。本実施例によれば、体積が大きく、発熱量が大きく、設置費用が高く必要となるAC/DC変換ブロック(950)の設置個数を最少化させ、体積が小さく、発熱量が少なく、設置費用が低く必要となるDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)をAC/DC変換ブロック(950)一台当たり複数に具備する。電力値の可変性と用量可変性の増大はメッシュ部(800)の可変ツリー構造による。
【0094】
図18ないし図20に図示されたユニバーサル充電装置は、AC/DC変換ブロック(950)、DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)、メッシュ部(800)、コネクター(20a、20b、20c、20r)を含む。
【0095】
AC/DC変換ブロック(950)は交流電源の入力を受けて直流電減に変換する。AC/DC変換ブロック(950)1つ当り第1DC/DC変換ブロック(960a)から第sDC/DC変換ブロック(960s)まで陽の定数s個が連結される。
【0096】
DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)は、AC/DC変換ブロック(950)で変換された第1電圧のDC入力電源を減圧または昇圧して、第2電圧のDC出力電源に変換する。DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)はスイチング素子、整流素子、コイルなどを内蔵した小型のDC/DC変換チップ形態で製作することができるので、AC/DC変換ブロック(950)を複数個設置する場合に比べ設置体積、設置費用、発熱を顕著に下げる。
【0097】
DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)が1次ブロックになって、1つのAC/DC変換ブロック(950)に複数のDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)を連結した第1変換ブロック(940a)ないし第n変換ブロック(940n)が2次ブロックになる。大容量充電の要求が多くなれば第1変換ブロック(940a)から第n変換ブロック(940n)まで個別モジュールを必要な個数まで積層すれば手軽く用量増設が成り立つ。
【0098】
メッシュ部(800)は直列/並列設定部(810)、電源側メッシュ部(800)、負荷側メッシュ部(800)の中少なくとも1つを含み、DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)をそれぞれのコネクター(20a、20b、20c、20r)に対してツリー構造で連結する。メッシュ部(800)のツリー連結構造が変更されればそれぞれのコネクター(20a、20b、20c、20r)に印加される電力値または出力電圧が調節される。
【0099】
直列/並列設定部(810)は複数のDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)相互間を直列または並列で連結する。電源側メッシュ部(820)はDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)相互間のツリー連結構造を可変構造に作り、負荷側メッシュ部(830)は電源側メッシュ部(820)及びそれぞれのコネクター(20a、20b、20c、20r)のツリー連結構造を可変構造に作る。
【0100】
第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中いずれかの1つのコネクター(20a、20b、20c、20r)から出力される電力値は、DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)から出力される基準電力値から0まで調節される。第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中いずれかの1つのコネクターで出力される電力値は、それぞれのリレーのオンオフ可否によって基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして0〜基準電力値まで調節される。
【0101】
以上、本発明による実施例らが説明されたが、これは例示的なものに過ぎなく、 当該分野で通常的知識を持った者ならこれより多様な変形及び均等な範囲の実施例が可能である点を理解するところである。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は次の特許請求範囲によって決まらなければならない。
【0102】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気自動車、電気カート、電動二輪車などを含んだ電気車を充電させるユニバーサル充電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ガソリンスタンドの注油時間に比べ電気車の充電時間はかなり長い方なので、急速充電が必要な使用者には、費用追加にかかわらず短い時間に充電を行わなければならない。反面、充電費用に関心がある使用者には、緩速充電を低費用で行わなければならない。一方、バスやトラックなどの大容量電気車も、適切な時間に充電可能でなければならない。
【0003】
したがって、充電速度及び充電用量を柔軟性を持って変更するようDC電源を大容量で可変出力が可能であり、車の種類によって充電電力値の変動がワンタッチで行うことが可能である充電システムが必要である。
【0004】
更に、ガソリンスタンドのような広い場所ではなく、コンビニやスーパーマーケットのような狭い場所でも設置可能で、設置場所の選択が自由な充電システムを開発する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上述した必要性を勘案し、少ない設置費用でユニバーサル充電装置の設置が可能であり、急速充電及び緩速充電の要求に対応し電力値の可変がリアルタイムで成り立つ、電気車用ユニバーサル充電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、AC電源が入力されるACターミナル、上記AC電源をDC電源に整流するAC/DC変換器、第1電力値のDC電源を出力するDCターミナル、上記DC電源の出力をオン/オフさせる充電パックスイッチの中で少なくとも1つが用意される充電パック;を含む。ここで、上記充電パックの設置個数の増減または上記各充電パックスイッチのオン/オフ可否によって、上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源を出力し、上記DC電源の電力値の変化に従って電気車の充電速度調節が可能である。
【0007】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、第1電力値のDC電源を生成する充電パックを含むか、上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールを含むか、上記充電モジュールが直列または並列に着脱可能に配列される充電ユニットを含む。
【0008】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置によれば、第1電力値のDC電源を生成する充電パックと、上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールが用意され、上記充電パックは第1充電パックないし第n充電パックを含み、上記充電モジュールは第1充電モジュールないし第k充電モジュールを含み、上記第1充電パックないし上記第n充電パックの中で特定の充電パックを選択してオンさせるか、上記第1充電モジュールから第k充電モジュールの中で特定の充電モジュールを選択してオンさせるメイン制御部が用意される。
【0009】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、電気車の充電用インターフェースである複数のコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台; 上記充電台にDC電源を供給する充電パック;を含む。ここで、上記充電パックは上記充電台と別個に用意され、お互いに違う位置に設置される。
【0010】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、入力されたAC電源を整流するAC/DC変換器を具備して、単数または複数に配列され第1電力値のDC電源を出力する充電パック;充電用インターフェースになる複数のコネクター; 上記充電パック及び上記コネクターを連結することで、上記充電パックの直列連結状態、上記充電パックの並列連結状態、上記充電パックと上記コネクターそれぞれの電気的連結状態の中で少なくとも1つを調節するメッシュ部;を含む。ここで、充電速度調節のため、上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源が上記メッシュ部を通じて上記それぞれのコネクターに印加される。
【0011】
一実試例として、本発明のユニバーサル充電装置は、交流電源の入力を受けて直流電源に変換するAC/DC変換ブロック;上記AC/DC変換ブロックで出力される上記直流電源の電圧または電流を変化させるもので、上記AC/DC変換ブロックの出力団に複数個が連結されるDC/DC変換ブロック;上記DC/DC変換ブロックの出力団に連結されるもので、上記DC/DC変換ブロックで出力される第1電力値を増減させた多様な電力値を出力するメッシュ部;上記メッシュ部に繋がり充電用インターフェースになるコネクター;を含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、充電パック、充電モジュール、充電ユニットに至る多段のブロック構造を通じて、手軽く出力電力値の拡張及び変更を達成できる。このような充電ユニットのマルチ構造によって、ユニバーサル充電装置の大容量化及び充電速度調節に直ちに対応することができる。また、コネクター別に、相互違う電力値、相互違う電圧、相互違う電流を出すことができるので、電気車のBMS(battery management system)で読み込んだデータや充電台を通じて手に入れた使用者の指令に適切な、最適の電力値、電圧及び電流で電気車を知能的に充電することができる。そして、充電ユニットが充電台と分離型で設置可能なので、充電システムの設置に柔軟性が確保される。それぞれの充電パックとコネクターの連結を多様な連結手段によって、メッシュ構造で変動可能に構成することができるので、各コネクター別に電力値、電圧、電流の可変が容易く行われる。
【0013】
また、本発明によれば、体積が大きく発熱量が大きい設置費用が高く必要となるAC/DC変換ブロックの設置個数を最小化する一方、体積が小さく発熱量が少ない設置費用が少なく必要となるDC/DC変換ブロックを、AC/DC変換ブロック一台当たり複数で設置する。この時、出力電力値及び充電用量の可変性確保はメッシュ部の可変ツリー構造による。したがって、設置費用の減少及び維持補修の容易さを達成し、電力値の可変による充電速度調節がリアルタイムで行われる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の充電パックの一実施例を図示したブロック図である。
【図2】本発明の充電モジュールの一実施例を図示したブロック図である。
【図3】本発明の充電ユニットの一実施例を図示したブロック図である。
【図4】本発明のユニバーサル充電装置の一実施例を図示したブロック図である。
【図5】本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例を図示したブロック図である。
【図6】図5の実施例を概略的に視覚化した図である。
【図7】本発明の充電モジュールの他の一実施芸を図示したブロック図である。
【図8】図7の実施例において、DC出力部及び複数のDCバスバーを詳細に図示したブロック図である。
【図9】図7及び図8の実施例を適用した本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例を図示したブロック図である。
【図10】本発明において、DC電源電力値の可変構成を説明するための説明図である。
【図11】本発明のユニバーサル充電装置の多様な構成及びそれによる作用を説明する概念図である。
【図12】本発明のユニバーサル充電装置の多様な構成及びそれによる作用を説明する概念図である。
【図13】本発明のユニバーサル充電装置の多様な構成及びそれによる作用を説明する概念図である。
【図14】本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例に関する模式図である。
【図15】図14の直列/並列設定部を図示したブロック図である。
【図16】図14の電源側メッシュ部及び負荷側メッシュ部を図示したブロック図である。
【図17】本発明のユニバーサル充電装置を利用して電気車を充電する概念図である。
【図18】本発明のユニバーサル充電装置の他の一実施例を図示したブロック図である。
【図19】図18の直列/並列設定部の一実施例を図示したブロック図である。
【図20】図18のメッシュ部の一実試例を図示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1は、本発明の充電パック100の一実施例を図示したブロック図である。図2は、本発明の充電モジュール(200)の一実施例を図示したブロック図である。図3は、本発明の充電ユニット(300)の一実施例を図示したブロック図である。
【0016】
図1ないし図3を一緒に参照すれば、本発明のユニバーサル充電装置は充電パック100、充電モジュール(200)、充電ユニット(300)の中少なくとも1つを含む。AC/DC変換回路で成り立った充電パック100を1次ブロックにし、充電パック100が積層された充電モジュール(200)を2次ブロックにし、充電モジュール(200)が積層された充電ユニット(300)を3次ブロックとする。したがって、理論上では無限大の電力値を持つよう簡単に増設可能である。
【0017】
本発明の充電パック100、充電モジュール(200)、充電ユニット(300)は直流電源を貯蔵する一般的なバッテリーではなく、交流入力電源を直流に変換出力するAD/DC変換手段なので、コンパクトな大きさで大容量の電力値を出力する。また、多段のブロック構造を積層することだけで大きいDC電源出力を得ることができ、単一回路で高出力のDC電源を変換する際要求される高安定性の複雑な回路が必要ではない。
【0018】
充電パック100は、ACターミナル(110)と、AC/DC変換器(114)と、DCターミナル(120)と、充電パックスイッチ(118)の中少なくとも1つを含む。詳細的に、ヒューズ(111)、ノイズフィルター(112)、電流制限期(113)、出力フィルター(115)、フィードバック手段(116)、駆動チップ(117)、電圧検出部(119)、DC/DC変換器(130)、充電パックバッテリー(140)が更に用意されえる。
【0019】
ACターミナル(110)は2相または3相の交流電源が入力される端子である。交流電源は110ボルトから540ボルトなど多様な電圧になることができる。ヒューズ(111)(fuse)は装置の保護のために用意される。ノイズフィルター(112)(noise filter)は交流入力電源に含まれたノイズをとり除く。電流制限期(113)(Inrush current limit)は過度な電流入力を遮断して充電パック100の回路を保護する。
【0020】
AC/DC変換器(114)はAC入力電源をDC出力電源に整流する。出力フィルター(115)は AC/DC変換器(114)で出力されるDC出力電源のリップル(ripple)成分をとり除く。AC/DC変換器(114)は駆動チップ(117)によって制御され、メイン制御部(500)の指令によって充電パック100のDC電源の出力電圧や出力電流の調節が可能である。DC電源の出力電圧及び出力電流の乗はDCターミナル(120)で出力される第1電力値になる。
【0021】
DC/DC変換器(130)は一定電圧の出力、出力電圧の調節、一定電流の出力及び出力電流の調節のためのものであり、DC出力電源の電圧を増加または減少させる。
【0022】
DCターミナル(120)は、AC/DC変換器(114)またはDC/DC変換器(130)から出力されるDC出力電源を外部に伝達する端子である。電圧検出部(119)は、DCターミナル(120)に向かうDC電源出力の電圧を検出し、これをフィードバック手段(116)を通じて駆動チップ(117)に伝達するセンサーである。したがって、メイン制御部(500)または駆動チップ(117)によれば、AC/DC変換器(114)の動作を制御してDCターミナル(120)から出力される第1電力値の大きさ、出力電圧、出力電流の中で少なくとも1つを調節することができる。充電パックバッテリー(140)は非常電源に使われる。
【0023】
充電パックスイッチ(118)は、AC/DC変換器(114)の動作を制御してDCターミナル(120)から出力されるDC電源をオン/オフさせる。充電パックスイッチ(118)がオンになると充電パック100のDCターミナル(120)からDC電源が正常に出力され、充電パックスイッチ(118)がオフになればDCターミナル(120)を通じるDC電源の出力が遮断される。
【0024】
駆動チップ(117)はCAN通信を通じて外部で入力された制御指令どおり充電パックスイッチ(118)を自動オン/オフさせ、充電パック100内部に設置された各種電力部品の動作を制御する。
【0025】
充電パック100は可変電圧または可変電流を出力するよう制御されることができ、 定電圧または定電流に制御されれば定数値である第1電力値のDC電源を出力する。
【0026】
この時、電力値の増設のため充電パック100が複数に設置され相互並列に連結される。充電パック100の設置個数の増減または各充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によって、充電パック100は第1電力値である6Kwから第1電力値の陽の定数倍にあたる多様な電力値(例えば6Kw、12Kw、600Kwなど)のDC電源を出力する。
【0027】
例えば、10個の充電パック100が設置されて、10個の充電パックスイッチ(118)がオン(on)になれば、60KwのDC電力値が出力されるので、急速充電または大型車の充電が可能で、5個の充電パックスイッチ(118)だけオンになれば、30KwのDC電力値が出力される。このような可変ブロック構造を制御してDC電源の電力値の変化及び電気車の充電速度の調節が可能である。
【0028】
一方、充電パック100のみをいくつか積層して1つの充電ブロックを完成する上記実施例では、第1電力値を持つ充電パック100の個数調節や充電パックスイッチ(118)のオン/オフだけで電力値を容易すく増加させることができ、電力値増加が理論上では無制限的に可能である。
【0029】
充電モジュール(200)は複数の充電パック100が直列または並列に連結されたものであり、AC入力部(210)を通じてAC電源の入力を受け、データ通信によって外部で動作制御されることができる。これのために、充電モジュール(200)は、充電パック100の配列と、AC入力部(210)と、DC出力部(220)と、充電モジュール(200)の内部動作を制御する充電モジュールコントローラー(217)の中少なくとも1つを含む。
【0030】
データ通信は、CAN(CONTROLLER AREA NETWORK)通信またはRS−232C、RS−485通信プロトコルを使うのが望ましい。CANは高いデータ処理速度、電気的障害に対する強力な兔疫性、エラー感知及び矯正能力を持つので、電気車の様なノイズに敏感な制御システムに適合する。CANはCAN_LとCAN_Nラインを使ってデータを入出力する。
【0031】
AC入力部(210)は、各充電パック100のACターミナル(110)及びAC連結ライン(212)を通じてAC電源の入力を受ける。充電パック100のDCターミナル(120)がDC連結ライン(222)と連結されるDC出力部(220)は増減された電力値を出力する部分である。
【0032】
充電モジュールコントローラー(217)は、充電パック100とデータ通信しながらそれぞれの充電パック100別に充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否を個別制御する。充電モジュールコントローラー(217)によるそれぞれの充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によってDC出力部(220)から出力されるDC電源の電力値が可変される。
【0033】
ここで、充電モジュール(200)を単位としていくつかの充電パック100を同時に着脱することができ、充電モジュールコントローラー(217)はそれぞれの充電パックスイッチ(118)をワンタッチでオンオフさせることができ、各充電パック100に対する個別制御性が容易である。
【0034】
充電ユニット(300)は、複数の充電モジュール(200)が着脱可能に結合され複数の充電モジュール(200)が直列または並列に連結される。ACバスバー(310)は各充電モジュール(200)のAC入力部(210)が共通連結されAC電源の入力を受け、DCバスバー(320)は各充電モジュール(200)のDC出力部(220)が直列または並列連結されDC電力値の増減を調節して出力する。
【0035】
AC電源はACバスバー(310)を通じて充電ユニット(300)に入力された後、ACターミナル(110)を通じて充電モジュール(200)別に分配され、ACターミナル(110)を通じて充電パック100別に共通入力される。各充電パック100から第1電力値に出力されるDCターミナル(120)のDC電源はDC出力部(220)及びDCバスバー(320)を経って電力値の調節が可能である。
【0036】
ここで、充電ユニット(300)に設置される充電モジュール(200)の個数に比例して DCバスバー(320)から出力されるDC電源の電力値が可変される。例えば、60KwのDC出力を持つ充電モジュール(200)が10個繋がれた充電ユニット(300)は充電モジュール(200)の個数に比例する600KwのDC出力を持つ。
【0037】
図示されたように、充電パック100を積んで充電モジュール(200)を構成しないで、単一回路で成り立った充電モジュール(200)(例えば60Kw電力値のAC/DC変換器(114)を持つ充電モジュール(200))を構成した後、これを積層させて充電ユニット(300)を完成することも本発明の実施例である。
【0038】
図4は、本発明のユニバーサル充電装置の一実施例を図示したブロック図である。図1ないし図4を参照すれば、充電ユニット(300)、メイン制御部(500)、表示部(610)、コネクター(20a、20b、20c)、パワー伝達部(400)が一体型スタンド(U0)形態で設置されるユニバーサル充電装置が図示される。コネクター(20a、20b、20c)はそれぞれの電気車の内部に設置されるEVバッテリー及びBMSと連結され、コネクターライン(15)はDC電源が印加される電源線とデータが入出力される信号線を含む。
【0039】
表示部(610)はコネクター(20a、20b、20c)を通じる充電量をそれぞれ表示する。パワー伝達部(400)は充電ユニット(300)で生成されたDC電源をコネクターライン(15)を通じてそれぞれのコネクター(20a、20b、20c)に伝達する。
【0040】
メイン制御部(500)は充電モジュールコントローラー(217)が設置された充電ユニット(300)とデータ通信しながら充電モジュールコントローラー(217)を充電モジュール(200)別に個別制御し各充電パック100に設置された充電パックスイッチ(118)をオン/オフさせる。
【0041】
図5及び図6によれば、充電ユニット(300)と充電台(600a、600b、600c)は別に用意され別個の場所に設置される。すなわち、充電ユニット(300)、パワー伝達部(400) 及びメイン制御部(500)を含んだ屋内部(U1)と、充電台(600a、600b、600c)及びコネクター(20a、20b、20c)を含んだ屋外部(U2)など、2個のブロックが相互違う位置に設置される。
【0042】
屋内部(U1)は防水や電気的絶縁の問題から自由で、ガソリンスタンドの保存タンクのように地中に埋設することができるので設置空間が大きく節約される。コンビニやスーパーマーケットにユニバーサル充電装置を設置する場合、充電ユニット(300)を含んだ屋内部(U1)は倉庫などに設置し、充電台(600a、600b、600c)を含んだ屋外部(U2)は人の出入りがひんぱんで電気車の接近性が良い入口の方に設置することができる。したがって、狭い空間を效率的に活用し大容量のユニバーサル充電装置を容易く設置することができる。相互離隔設置される屋内部(U1)及び屋外部(U2)は電源線と信号線を含んだ二種類の連結ラインで連結され、設置面積や各装置の離隔距離を思い通りに調節することができる。
【0043】
充電台(600a、600b、600c)は単数または複数で設置され、充電電力値、出力電圧、出力電流別に区分される複数のコネクター(20a、20b、20c)を具備し、充電量を表示する表示部(610)を具備し、使用者指令の入力が可能である。
【0044】
メイン制御部(500)は、BMS、パワー伝達部(400)及び充電ユニット(300)とデータ通信して、BMSを通じて把握される電気車の充電状態、充電パック100に用意された駆動チップ(117)を通じて把握された充電パック100の温度及び動作状態、充電モジュールコントローラー(217)を通じて把握される充電パック100または充電モジュール(200)の温度及び動作状態、充電台(600a、600b、600c)に入力された使用者指令の中で少なくとも1つを認識する。
【0045】
これによって、メイン制御部(500)はそれぞれのコネクター(20a、20b、20c)別にDC電源の電力値、出力電圧、出力電流の最適値を自動決定することができる。例えば第1充電台(600a)に設置された第1コネクター(20a)は高電力値を出力して急速充電に使用され、大型車や急速充電費用を支払った電気車用に使う。
【0046】
一方、小型電気車の充電電圧は72Vで、電動フォークリフトの充電電圧は320Vと仮定する。メイン制御部(500)は、充電台(600a、600b、600c)に入力された車種またはBMSで読み入れた情報によって、DC電源の出力電圧を72Vまたは320Vにするか否か、何れかのコネクター(20a、20b、20c)に320Vを印加するか否か、充電速度や充電代数に従って出力電力値をいくらに増加させるか否などを決める。これによって充電パック100の駆動チップ(117)、充電モジュール(200)の充電モジュールコントローラー(217)、パワー伝達部(400)などの動作が自動制御される。
【0047】
充電モジュール(200)には6Kwに例示された第1電力値のDC電源を生成する充電パック100が第1充電パック(100a)から第n充電パック(100n)まで直列または並列に配列される。充電ユニット(300)には充電モジュール(200)が第1充電モジュール(200a)から第k 充電モジュール(200k)まで着脱可能に直列または並列に配列される。上記n及びkは陽の定数である。
【0048】
メイン制御部(500)はデータ通信を通じて手に入れた充電パック100、充電モジュール(200)、充電ユニット(300)、充電台(600a、600b、600c)またはBMSの設置個数または作動状態によって、充電パック100の出力値である第1電力値(例えば6Kw)から第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源をコネクター(20a、20b、20c)別に区分し供給する。
【0049】
例えば、nが10でkが1の場合、最大60Kw電力値をコネクター(20a、20b、20c)に供給することができ、充電モジュール(200)を1つ追加してkが2の場合、最大120Kw電力値をコネクター(20a、20b、20c)に供給することができる。
【0050】
メイン制御部(500)は充電パック100別に充電パックスイッチ(118)をオン/オフさせ、第1充電パック(100a)から第n充電パック(100n)の中特定の充電パック100を選択的に充電台(600a、600b、600c)に連結する。例えば、1つの充電パックスイッチ(118)だけオンとなり他の充電パックの充電パックスイッチ(118)は全部オフされた場合、6Kwが最大出力になる。
【0051】
一方、メイン制御部(500)が、第1充電モジュール(200a)から第k充電モジュール(200k)の中特定の充電モジュールを選択してDCバスバー(320)に連結させれば、DCバスバー(320)から出力されるDC電源の電力値が調節される。すなわち、充電モジュール(200)の設置個数の様な受動的な制御変数は勿論、能動的に充電モジュール(200)を選択する制御動作によってDC電力値を変動させることができる。各コネクター(20a、20b、20c)別に相互違う電力値、相互違う電圧または相互違う電流が出力されることができる。
【0052】
図7ないし図9を一緒に参照すれば、DCスイッチ部(229)及び可変リレー部(410)の中少なくとも1つが設置される。
【0053】
DC スイッチ部(229)はDCターミナル(120)の中少なくとも一部を選択して複数の組合で並列連結させる。この時、DCバスバー(320)は第1DCバスバー(320a)、第2DCバスバー(320b)、第nDCバスバー(320n)を含んで、多数の筋で用意されることが望ましい。したがって、それぞれのDCバスバー(320a...320n)別に相互違う電力値/電圧/電流が出力されるか、それぞれのコネクター(20a、20b、20c)別に相互違う電力値/電圧/電流が出力される。可変リレー部(410)はDCバスバー(320a...320n)が多数の筋で用意される時DCバスバー(320a...320n)の中少なくとも一部を選択して複数の組合で並列連結させる。
【0054】
DCスイッチ部(229)は充電モジュール(200a...200k)のDC出力部(220)に設置され、 可変リレー部(410)はDCバスバー(320a...320n)の出側にあたるパワー伝達部(400)に設置されることができる。
【0055】
メイン制御部(500)は、DCスイッチ部(229)または可変リレー部(410)の中少なくとも1つの動作を制御することで、第1充電パック(100a)ないし第n充電パック(100n)の中特定の充電パックを選択的に連結するか、第1充電モジュール(200a)から第k充電モジュール(200k)の中特定の充電モジュールを選択的に連結することができる。
【0056】
図8を参照すれば、DCスイッチ部(229)の機能がよく説明される。第1DCバスバー(320a)には第1充電パック(100a)1つだけ連結されるので、例えば充電パック100の第1電力値にあたる6Kwが最大出力になる。第2DCバスバー(320b)には第2充電パック(100b)、第3充電パック(100c)、第4充電パック(100d)など3つの充電パックが連結されるので18Kwが最大出力になる。第nDCバスバー(320n)には第1充電パック(100a)ないし第n充電パック(100n)が皆並列連結され、nが10の場合60Kwが最大出力になる。
【0057】
この時、それぞれのDCバスバー(320)にいずれかの充電パックが連結され、いくつの充電パックが連結されるか否かは、メイン制御部(500)または充電モジュールコントローラー(217)によっていくらでも変更可能である。DCスイッチ部(229)には充電モジュールコントローラー(217)によって動作制御されるスイチング手段としてFET、ハードウェアスイッチ、ダイオードなどの組合回路が設置される。
【0058】
充電モジュールコントローラー(217)で入力される指令によって、DCスイッチ部(229)は、第1充電パック(100a)ないし第n充電パック(100n)の中選択された充電パックと、第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)の中選択されたDCバスバーを相互連結させる。
【0059】
例えば、DCスイッチ部(229)は、第1DCバスバー(320a)及び第1充電モジュール(200a)のすべての充電パックの連結を切り、第1DCバスバー(320a)及び第2充電モジュール(200b)のすべての充電パックの連結を切ることができる。この場合第1DCバスバー(320a)を通じてDC電源が出力されないようにできる。
【0060】
DC出力部(220)にDCスイッチ部(229)及びDC電源プラグ(221a、221b、...221n)を用意してDCバスバー(320a...320n)を多数の筋で用意しそれぞれのDCバスバー(320a...320n)ごとに区別されるDC電源プラグ(221a、221b、...221n)を連結すれば、それぞれのDCバスバー(320a...320n)別に相互違う電力値を出力することができる。
【0061】
それぞれのDCバスバー(320a...320n)に相互違うコネクター(20a、20b、20c)が連結される場合、それぞれのコネクター(20a、20b、20c)別に相互違う電力値を出力することができる。メイン制御部(500)が充電パック100または充電モジュール(200)別に区別される電圧または区別される電流を出力するようにすれば、それぞれのDCバスバー(320a...320n)やそれぞれのコネクター(20a、20b、20c)別に相互違う出力電圧または相互違う出力電流出力が可能である。
【0062】
図9を参照すれば、可変リレー部(410)はDCバスバー(320)の出側であるパワー伝達部(400)に設置される。可変リレー部(410)はメイン制御部(500)の指令によって制御され、それぞれのDCバスバー(320a...320n)とコネクター(20a、20b、20c)の連結状態を可変させる。
【0063】
例えば、充電パック(100a...100n)の第1電力値は6Kwで、それぞれの充電モジュール(200a...200k)には10個の充電パック100がオン状態で設置され、充電モジュール(200a...200k)は皆10個でありこれらが全部第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)に連結される場合、可変リレー部(410)が第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)を皆第1充電台(600a)に連結すれば、第1充電台(600a)の最大電力値は600Kwになる。
【0064】
図10に図示された第3コネクター(20c)の最大出力は例えば6Kwだ。この時、DCスイッチ部(229)は第1充電モジュール(200a)の第1充電パック(100a)だけ第3コネクター(20c)に連結させて、他の充電モジュール及び他の充電パックは連結を遮断した状態であり、第1充電モジュール(200a)の第1充電パック(100a)のみを第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)の中何れかの1つに連結させる。また、可変リレー部(410)は何れかの1つのDCバスバーを第3コネクター(20c)に連結させて他のDCバスバー及び他のコネクターの連結は遮断する。したがって、第3コネクター(20c)には第1充電モジュール(200a)の第1充電パック(100a)だけが1つのDCバスバーを通じて繋がり、第3コネクター(20c)の最大出力は6Kwである。
【0065】
図10で、第2コネクター(20b)の最大出力は例えば30Kwである。DCスイッチ部(229)は第2充電モジュール(200b)の第1充電パック(100a)及び第2充電パック(100b)と第10充電モジュールの第1充電パック(100a)ないし第3 充電パック(100c)を並列連結させる。
【0066】
一実施例として、第2コネクター(20b)に繋がれた充電パックらは第1DCバスバー(320a)ないし第nDCバスバー(320n)の中少なくとも1つのDCバスバーに連結される。例えば、可変リレー部(410)は第2DCバスバー(320)を第2コネクター(20b)に連結させて他のDCバスバーの連結は遮断する。
【0067】
このようなDCスイッチ部(229)の動作はDCスイッチ部(229)を構成するFET、ハードウェアスイッチ、ダイオードなどの組合回路によって自動制御される。
【0068】
図11には、第1充電モジュール(200a)が一個だけ設置される。DCスイッチ部(図8 参照、229)及び可変リレー部(410)は用意されなく、DCバスバーは一個だけ用意されるか数個のDCバスバーが皆並列連結された状態である。充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否は図示された通りであり、’O’はオン(on)になった状態で、’X’はオフ(off)になった状態である。この時、充電ユニットはDC連結ライン(222)を通じて12Kwの最大電力値を出力する。
【0069】
図12には、第1充電モジュール(200a)ないし第3充電モジュール(200c)が設置される。DCスイッチ部(図8参照、229)及び可変リレー部(410)は用意されない。DCバスバー(320)も一個だけ用意され多数の筋に分岐されない。充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否は図示された通りである。充電ユニットは単一のDCバスバー(320)を通じて30Kwの最大電力値を出力する。
【0070】
図13では、DCスイッチ部(図8参照229)は第1充電モジュール(200a)、第2充電モジュール(200b)及び第3充電モジュール(200c)それぞれに設置された第1充電パック(100a)を第1DCバスバー(320a)に連結させる。それぞれの充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によって、充電ユニットは第1DCバスバー(320a)を通じて12Kwの最大電力値を出力する。
【0071】
また、DCスイッチ部(図8参照、229)は第1充電モジュール(200a)、第2充電モジュール(200b)、第3充電モジュール(200c)それぞれに設置された第2充電パック(100b)ないし第4充電パック(100d)を第2DCバスバー(320b)に連結させる。それぞれの充電パックスイッチ(118)のオン/オフ可否によって、充電ユニットは第2DCバスバー(320b)を通じて36Kwの最大電力値を出力する。
【0072】
したがって、第1DCバスバー(320a)に連結された第1コネクター(20a)は12Kwの最大電力値を出力し、第2DCバスバー(320b)に連結された第2コネクター(20b)は36Kwの最大電力値を出力する。
【0073】
本発明の他の実施例に関する図14ないし図17を参照すれば、メッシュ部(800)の一実施例が詳細に図示される。
【0074】
図示されたメッシュ部(800)は充電パック(100、100a、100b、100n)及びコネクター(20a、20b、20r)を連結し、充電パック(100、100a、100b、100n)の直列連結状態、充電パック(100、100a、100b、100n)の並列連結状態、充電パック(100、100a、100b、100n)とコネクター(20a、20b、20r)それぞれの電気的連結状態の中で、少なくとも1つを調節する。充電速度の調節のため充電パック(100、100a、100b、100n)の第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源がメッシュ部(800)を通じてそれぞれのコネクター(20a、20b、20r)に印加される。
【0075】
メッシュ部(800)は充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)をそれぞれのコネクター(20a、20b、20r)に対しツリー構造で連結する。メッシュ部(800)の上記ツリー構造が変更されればコネクター(20a、20b、20r)に印加される電力値または出力電圧が調節される。充電台(600、600a、600b、600q)が充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)と別個に分離された場所に位置する時、メッシュ部(800)は距離に関係なくこれらを連結するはもちろん電力値、出力電圧、出力電流などを可変させる。
【0076】
メッシュ部(800)は直列/並列設定部(810)、電源側メッシュ部(820)、負荷側メッシュ部(830)の中少なくとも1つを含む。具体的にメッシュ部(800)は、図1ないし図13で説明したDC出力部(220)、DCスイッチ部(229)、DCバスバー(320)、パワー伝達部(400)、可変リレー部(410)を更に含むことができる。
【0077】
図15に図示された直列/並列設定部(810)は複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間を並列で連結して第1電力値を増減させるか、複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間を直列で連結して出力電圧を可変させる。
【0078】
一実施例として、直列/並列設定部(810)は多数のリレーを連結したものである。直列/並列設定部(810)を遠隔制御するメイン制御部(500)を通じて上記リレーの中で少なくとも一部を選択的にオンオフさせれば直列または並列連結が変更される。
【0079】
例えば、第1直列/並列設定部リレー(801a)及び第2直列/並列設定部リレー(802a)をオフさせて第3直列/並列設定部リレー(803a)及び第4直列/並列設定部リレー(804a)をオンさせれば、複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間が直列で繋がれる連結される。ここで、それぞれの充電パック(100、100a、100b、100n)またはそれぞれの充電モジュール(200、200a、200b、200k)に連結された第3直列/並列設定部リレー(803a)及び第4直列/並列設定部リレー(804a)のオンオフ可否によって出力電圧調節が可能である。
【0080】
一方、第3直列/並列設定部リレー(803a)及び第4直列/並列設定部リレー(804a)をオフさせて第1直列/並列設定部リレー(801a)及び第2直列/並列設定部リレー(802a)をオンさせれば複数の充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または複数の充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間が並列で連結される。ここで、それぞれの充電パック(100、100a、100b、100n)またはそれぞれの充電モジュール(200、200a、200b、200k)に連結された第1直列/並列設定部リレー(801a)及び第2直列/並列設定部リレー(802a)のオンオフ可否によって電力値調節が可能である。
【0081】
図16は、電源側メッシュ部(820)及び負荷側メッシュ部(830)を図示する。電源側メッシュ部(820)は充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)が位置した電源側に用意され、負荷側メッシュ部(830)は充電台(600、600a、600b、600q)に用意される。
【0082】
電源側メッシュ部(820)は充電パック(100、100a、100b、100n)相互間または充電モジュール(200、200a、200b、200k)相互間のツリー連結構造を可変構造に作り、負荷側メッシュ部(830)は電源側メッシュ部(820)及びそれぞれのコネクター(20a、20b、20r)のツリー連結構造を可変構造に作る。
【0083】
すなわち、第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)を含む陽の定数r個のコネクターが充電台(600、600a、600b、600q)に設置され、第1充電台(600a)ないし第q充電台(600q)を含む陽の定数q個の充電台が配列される。第1充電台(600a)ないし第q充電台(600q)それぞれは第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)を通じて充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)の出力団に連結される。第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)それぞれは第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)を通じて第1電源側リレー(821a)ないし第q 電源側リレー(821q)に連結される。
【0084】
この時、第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中いずれかの1つのコネクターから出力される電力値は充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)から出力される基準電力値(前で説明した’第1電力値’にあたる)から0まで調節される。第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中どの1つのコネクターから出力される電力値はそれぞれのリレーのオンオフ可否によって基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして0〜基準電力値まで調節される。
【0085】
例えば、充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)から出力される基準電力値が60Kwで、上記rは4で各充電台別コネクター(20a、20b、20r)が4個設置され、上記qは3で充電台が3個設置される場合を仮定する。
【0086】
第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)、第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)が皆オフされれば、参照符号20aに表示されたコネクターの出力は0Kwである。
【0087】
第1電源側リレー(821a)及び第1負荷側リレー(831a)だけオンさせ第2電源側リレー(821b)ないし第q電源側リレー(821q)と第2負荷側リレー(831b)及び第r負荷側リレー(831r)が皆オフされれば、参照符号20aに表示されたコネクターの出力は最大値を持ち充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)から出力される基準電力値と等しい60Kwである。
【0088】
第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)、第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)が皆オンされれば、参照符号20aに表示されたコネクターの出力は 60/(3*4) = 5Kwである。
【0089】
したがって、第1電源側リレー(821a)ないし第q電源側リレー(821q)、第1負荷側リレー(831a)ないし第r負荷側リレー(831r)を適切に組み合わせれば上記基準電力値を r*qで割った値(上記の例で5Kw)を最小単位にしてコネクター(20a、20b、20r)出力電力値が調節されることができる。
【0090】
図17を参照すれば、ツリー形象の電気的連結回路を持つメッシュ部(800)を通じて充電パック(100、100a、100b、100n)または充電モジュール(200、200a、200b、200k)とコネクター(20a、20b、20r)を連結して、メイン制御部(500)の指令を受けるメッシュ部(800)の可変ツリー構造を活用しコネクター(20a、20b、20r)に印加される電力値または電圧を可変させる。これによって急速充電、緩速充電、大容量充電など電気車の種類別に最適化された充電が可能である。
【0091】
感知センサーは電気車の接近を知らせてメイン制御部(500)に通知する。電気車に接続されるコネクター(20a、20b、20r)はジグ(jig)に連結され自動的に位置調節される。メイン制御部(500)は電気車の種類を把握し、使用者が入力した充電情報によって、急速充電、緩速充電、大容量充電などの最適充電モードを決める。メイン制御部(500)によってメッシュ部(800)のツリー構造が変更され、コネクター(20a、20b、20r)の電力値または出力電圧が調節される。
【0092】
図18ないし図20は、AC/DC変換ブロック(950)1つ当りDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)が複数に用意されるユニバーサル充電装置の実施例を図示する。
【0093】
急速充電モード及び緩速充電モードに対応するためAC/DC変換ブロック(950)を複数で設置する場合、AC/DC変換ブロック(950)の特性上、体積が大きく、発熱量が大きく、設置費用が高く必要となりえる。高效率、低費用、低発熱、占有空間の減少などの多様な目的を満たすために、AC/DC変換ブロック(950)1つ当りDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)を複数個連結する実施例を提示する。本実施例によれば、体積が大きく、発熱量が大きく、設置費用が高く必要となるAC/DC変換ブロック(950)の設置個数を最少化させ、体積が小さく、発熱量が少なく、設置費用が低く必要となるDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)をAC/DC変換ブロック(950)一台当たり複数に具備する。電力値の可変性と用量可変性の増大はメッシュ部(800)の可変ツリー構造による。
【0094】
図18ないし図20に図示されたユニバーサル充電装置は、AC/DC変換ブロック(950)、DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)、メッシュ部(800)、コネクター(20a、20b、20c、20r)を含む。
【0095】
AC/DC変換ブロック(950)は交流電源の入力を受けて直流電減に変換する。AC/DC変換ブロック(950)1つ当り第1DC/DC変換ブロック(960a)から第sDC/DC変換ブロック(960s)まで陽の定数s個が連結される。
【0096】
DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)は、AC/DC変換ブロック(950)で変換された第1電圧のDC入力電源を減圧または昇圧して、第2電圧のDC出力電源に変換する。DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)はスイチング素子、整流素子、コイルなどを内蔵した小型のDC/DC変換チップ形態で製作することができるので、AC/DC変換ブロック(950)を複数個設置する場合に比べ設置体積、設置費用、発熱を顕著に下げる。
【0097】
DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)が1次ブロックになって、1つのAC/DC変換ブロック(950)に複数のDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)を連結した第1変換ブロック(940a)ないし第n変換ブロック(940n)が2次ブロックになる。大容量充電の要求が多くなれば第1変換ブロック(940a)から第n変換ブロック(940n)まで個別モジュールを必要な個数まで積層すれば手軽く用量増設が成り立つ。
【0098】
メッシュ部(800)は直列/並列設定部(810)、電源側メッシュ部(800)、負荷側メッシュ部(800)の中少なくとも1つを含み、DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)をそれぞれのコネクター(20a、20b、20c、20r)に対してツリー構造で連結する。メッシュ部(800)のツリー連結構造が変更されればそれぞれのコネクター(20a、20b、20c、20r)に印加される電力値または出力電圧が調節される。
【0099】
直列/並列設定部(810)は複数のDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)相互間を直列または並列で連結する。電源側メッシュ部(820)はDC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)相互間のツリー連結構造を可変構造に作り、負荷側メッシュ部(830)は電源側メッシュ部(820)及びそれぞれのコネクター(20a、20b、20c、20r)のツリー連結構造を可変構造に作る。
【0100】
第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中いずれかの1つのコネクター(20a、20b、20c、20r)から出力される電力値は、DC/DC変換ブロック(960a、960b、960s)から出力される基準電力値から0まで調節される。第1コネクター(20a)ないし第rコネクター(20r)の中いずれかの1つのコネクターで出力される電力値は、それぞれのリレーのオンオフ可否によって基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして0〜基準電力値まで調節される。
【0101】
以上、本発明による実施例らが説明されたが、これは例示的なものに過ぎなく、 当該分野で通常的知識を持った者ならこれより多様な変形及び均等な範囲の実施例が可能である点を理解するところである。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は次の特許請求範囲によって決まらなければならない。
【0102】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
AC電源が入力されるACターミナル、上記AC電源をDC電源に整流するAC/DC変換器、 第1電力値のDC電源を出力するDCターミナル、上記DC電源の出力をオン/オフさせる充電パックスイッチの中で少なくとも1つが用意される充電パック; を含み、
上記充電パックの設置個数の増減または上記各充電パックスイッチのオン/オフ可否によって、上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源を出力し、上記DC電源の電力値の変化に従って電気車の充電速度調節が可能なユニバーサル充電装置。
【請求項2】
上記充電パックが並列連結状態で複数個配列される充電モジュール; を含み、
上記充電モジュールは、上記ACターミナルに上記AC電源を共通入力するAC入力部と、 上記DCターミナルを直列または並列連結するDC出力部と、上記充電パックとデータ通信しながら上記充電パックスイッチのオン/オフ可否を上記充電パック別に個別制御する充電モジュールコントローラーの中で少なくとも1つを含む請求項1に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項3】
上記AC入力部に共通連結されるACバスバーまたは上記DC出力部を並列連結するDCバスバーを具備し、上記充電モジュールが着脱可能に複数で並列連結される充電ユニット; を含み、
上記充電ユニットに設置される上記充電モジュールの個数に比例して上記DCバスバーで出力される上記DC電源の電力値が可変される請求項2に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項4】
上記第1電力値を出力する上記DCターミナルの出力電圧または出力電流を可変させることが可能であり、
上記DCターミナル及び上記電気車を連結するコネクターが複数に用意される時、上記それぞれのコネクター別に相互区別される電力値、相互区別される出力電圧及び相互区別される出力電流を印加することができる請求項1に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項5】
充電用インターフェースであるコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台;を含み、
上記充電パックは上記充電台と別個に用意され相互違う位置に設置される請求項1に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項6】
第1電力値のDC電源を生成する充電パックを含むか、
上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールを含むか、
上記充電モジュールが直列または並列で着脱可能に配列される充電ユニットを含むユニバーサル充電装置。
【請求項7】
充電用インターフェースであるコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台;
データ通信を通じて入手した上記充電パック、上記充電モジュール、上記充電ユニット、上記充電台の設置個数または作動状態によって、上記充電パックの第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源を上記コネクター別に区分供給するメイン制御部;を含む請求項6に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項8】
上記充電パックは、AC電源が入力されるACターミナル、上記AC電源を上記DC電源に整流するAC/DC変換器、第1電力値の上記DC電源を出力するDCターミナル、上記DC電源の出力をオン/オフさせる充電パックスイッチの中で少なくとも1つを含み、
上記充電モジュールは、 上記ACターミナルに上記AC電源を共通入力するAC入力部、上記DCターミナルを直列または並列連結するDC出力部、上記充電パックとデータ通信しながら上記充電パックスイッチのオン/オフ可否を上記充電パック別に個別制御する充電モジュールコントローラーの中で少なくとも1つを含み、
上記充電ユニットは上記AC入力部に共通連結されるACバスバーまたは上記DC出力部を直列または並列連結するDCバスバーを含み、
上記AC電源は上記ACバスバーを通じて上記充電ユニットに入力された後、上記AC入力部を通じて上記充電モジュール別に分配されて、上記ACターミナルを通じて上記充電パック別に共通入力され、
上記DCターミナルを通じて上記第1電力値に出力される上記DC電源は上記DC出力部または上記DCバスバーを経ってその電力値が変動される請求項6に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項9】
第1電力値のDC電源を生成する充電パックと、上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールが用意されて、
上記充電パックは第1充電パックないし第n充電パックを含み、
上記充電モジュールは第1充電モジュールないし第k充電モジュールを含み、
上記第1充電パックないし上記第n充電パックの中で特定の充電パックを選択してオンさせるか上記第1充電モジュールから第k充電モジュールの中で特定の充電モジュールを選択してオンさせるメイン制御部が用意されるユニバーサル充電装置。
【請求項10】
電気車の充電用インターフェースである複数のコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台;
上記充電台にDC電源を供給する充電パック; を含み、
上記充電パックは上記充電台と別個に用意され相互違う位置に設置されるユニバーサル充電装置。
【請求項11】
上記コネクター別に上記DC電源の電力値、上記DC電源の出力電圧、上記DC電源の出力電流の中で少なくとも1つが区別印加される請求項10に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項12】
入力を受けたAC電源を整流するAC/DC変換器を具備して、単数または複数に配列されて第1電力値のDC電源を出力する充電パック;
充電用インターフェースになる複数のコネクター;
上記充電パック及び上記コネクターを連結することで、上記充電パックの直列連結状態、上記充電パックの並列連結状態、上記充電パックと上記コネクターそれぞれの電気的連結状態の中で少なくとも1つを調節するメッシュ部; を含み、
充電速度調節のために上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源が上記メッシュ部を通じて上記それぞれのコネクターに印加されるユニバーサル充電装置。
【請求項13】
上記充電パックが複数に配列された充電モジュールを単数または複数個含み、
上記メッシュ部は直列/並列設定部を含み、
上記直列/並列設定部は上記複数の充電パック相互間または上記複数の充電モジュール相互間を並列で連結して上記第1電力値を増減させるか、上記複数の充電パック相互間または上記複数の充電モジュール相互間を直列で連結して出力電圧を可変させる請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項14】
上記メッシュ部は上記充電パックまたは上記充電モジュールが位置した電源側に用意される電源側メッシュ部と上記充電台に用意される負荷側メッシュ部を含み、
上記電源側メッシュ部は上記充電パック相互間または上記充電モジュール相互間のツリー連結構造を可変構造に作って、
上記負荷側メッシュ部は上記電源側メッシュ部及び上記それぞれのコネクターのツリー連結構造を可変構造に作る請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項15】
上記充電パックが複数に配列された充電モジュールを単数または複数個含み、
上記メッシュ部は上記充電パックまたは上記充電モジュールを上記それぞれのコネクターに対してツリー構造で連結して、
上記メッシュ部の上記ツリー構造が変更されれば上記コネクターに印加される電力値または出力電圧が調節される請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項16】
第1コネクターないし第rコネクターを含んで陽の定数r個の上記コネクターが充電台に設置されて、
上記充電台は第1充電台ないし第q充電台を含んで陽の定数q個配列されて、
上記第1充電台ないし上記第q充電台それぞれは第1電源側リレーないし第q電源側リレーを通じて上記充電パックまたは上記充電モジュールの出力団に連結され、
上記第1コネクターないし上記第rコネクターそれぞれは第1負荷側リレーないし第r負荷側リレーを通じて上記第1電源側リレーないし第q電源側リレーに連結され、
第1コネクターないし第rコネクターの中で何れか1つのコネクターで出力される電力値は上記充電パックまたは上記充電モジュールで出力される基準電力値から0まで調節され、上記それぞれのリレーのオンオフ可否によって上記基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして調節される請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項17】
交流電源の入力を受けて直流電源に変換するAC/DC変換ブロック;
上記AC/DC変換ブロックから出力される上記直流電源の電圧または電流を変化させるもので、上記AC/DC変換ブロックの出力団に複数個が連結されるDC/DC変換ブロック;
上記DC/DC変換ブロックの出力団に連結されるもので、上記DC/DC変換ブロックから出力される第1電力値を増減させた多様な電力値を出力するメッシュ部;
上記メッシュ部に連結されて充電用インターフェースになるコネクター; を含むユニバーサル充電装置。
【請求項18】
上記メッシュ部は、
上記複数のDC/DC変換ブロック相互間を直列または並列で連結して上記第1電力値を増減させるか出力電圧を可変させる直列/並列設定部、
上記DC/DC変換ブロック相互間のツリー連結構造を可変構造に作る電源側メッシュ部、
上記電源側メッシュ部及び上記それぞれのコネクターのツリー連結構造を可変構造に作る負荷側メッシュ部の中で少なくとも1つを含む請求項17に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項19】
上記メッシュ部は上記DC/DC変換ブロックを上記それぞれのコネクターに対してツリー構造で連結して、
上記メッシュ部の上記ツリー構造が変更されれば上記コネクターに印加される電力値または出力電圧が調節される請求項17に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項20】
第1コネクターないし第rコネクターを含んで陽の定数r個の上記コネクターが充電台に設置されて、
上記充電台は第1充電台ないし第q充電台を含んで陽の定数q個が配列されて、
上記第1充電台ないし上記第q充電台それぞれは第1電源側リレーないし第q電源側リレーを通じて上記DC/DC変換ブロックの出力団に連結されて、
上記第1コネクターないし上記第rコネクターそれぞれは第1負荷側リレーないし第r負荷側リレーを通じて上記第1電源側リレーないし第q電源側リレーに連結されて、
第1コネクターないし第rコネクターの中で何れか1つのコネクターで出力される電力値は上記DC/DC変換ブロックで出力される基準電力値から0まで調節され、上記それぞれのリレーのオンオフ可否によって上記基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして調節される請求項17に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項1】
AC電源が入力されるACターミナル、上記AC電源をDC電源に整流するAC/DC変換器、 第1電力値のDC電源を出力するDCターミナル、上記DC電源の出力をオン/オフさせる充電パックスイッチの中で少なくとも1つが用意される充電パック; を含み、
上記充電パックの設置個数の増減または上記各充電パックスイッチのオン/オフ可否によって、上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源を出力し、上記DC電源の電力値の変化に従って電気車の充電速度調節が可能なユニバーサル充電装置。
【請求項2】
上記充電パックが並列連結状態で複数個配列される充電モジュール; を含み、
上記充電モジュールは、上記ACターミナルに上記AC電源を共通入力するAC入力部と、 上記DCターミナルを直列または並列連結するDC出力部と、上記充電パックとデータ通信しながら上記充電パックスイッチのオン/オフ可否を上記充電パック別に個別制御する充電モジュールコントローラーの中で少なくとも1つを含む請求項1に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項3】
上記AC入力部に共通連結されるACバスバーまたは上記DC出力部を並列連結するDCバスバーを具備し、上記充電モジュールが着脱可能に複数で並列連結される充電ユニット; を含み、
上記充電ユニットに設置される上記充電モジュールの個数に比例して上記DCバスバーで出力される上記DC電源の電力値が可変される請求項2に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項4】
上記第1電力値を出力する上記DCターミナルの出力電圧または出力電流を可変させることが可能であり、
上記DCターミナル及び上記電気車を連結するコネクターが複数に用意される時、上記それぞれのコネクター別に相互区別される電力値、相互区別される出力電圧及び相互区別される出力電流を印加することができる請求項1に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項5】
充電用インターフェースであるコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台;を含み、
上記充電パックは上記充電台と別個に用意され相互違う位置に設置される請求項1に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項6】
第1電力値のDC電源を生成する充電パックを含むか、
上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールを含むか、
上記充電モジュールが直列または並列で着脱可能に配列される充電ユニットを含むユニバーサル充電装置。
【請求項7】
充電用インターフェースであるコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台;
データ通信を通じて入手した上記充電パック、上記充電モジュール、上記充電ユニット、上記充電台の設置個数または作動状態によって、上記充電パックの第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源を上記コネクター別に区分供給するメイン制御部;を含む請求項6に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項8】
上記充電パックは、AC電源が入力されるACターミナル、上記AC電源を上記DC電源に整流するAC/DC変換器、第1電力値の上記DC電源を出力するDCターミナル、上記DC電源の出力をオン/オフさせる充電パックスイッチの中で少なくとも1つを含み、
上記充電モジュールは、 上記ACターミナルに上記AC電源を共通入力するAC入力部、上記DCターミナルを直列または並列連結するDC出力部、上記充電パックとデータ通信しながら上記充電パックスイッチのオン/オフ可否を上記充電パック別に個別制御する充電モジュールコントローラーの中で少なくとも1つを含み、
上記充電ユニットは上記AC入力部に共通連結されるACバスバーまたは上記DC出力部を直列または並列連結するDCバスバーを含み、
上記AC電源は上記ACバスバーを通じて上記充電ユニットに入力された後、上記AC入力部を通じて上記充電モジュール別に分配されて、上記ACターミナルを通じて上記充電パック別に共通入力され、
上記DCターミナルを通じて上記第1電力値に出力される上記DC電源は上記DC出力部または上記DCバスバーを経ってその電力値が変動される請求項6に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項9】
第1電力値のDC電源を生成する充電パックと、上記充電パックが直列または並列に配列される充電モジュールが用意されて、
上記充電パックは第1充電パックないし第n充電パックを含み、
上記充電モジュールは第1充電モジュールないし第k充電モジュールを含み、
上記第1充電パックないし上記第n充電パックの中で特定の充電パックを選択してオンさせるか上記第1充電モジュールから第k充電モジュールの中で特定の充電モジュールを選択してオンさせるメイン制御部が用意されるユニバーサル充電装置。
【請求項10】
電気車の充電用インターフェースである複数のコネクターまたは充電量を表示する表示部が用意される充電台;
上記充電台にDC電源を供給する充電パック; を含み、
上記充電パックは上記充電台と別個に用意され相互違う位置に設置されるユニバーサル充電装置。
【請求項11】
上記コネクター別に上記DC電源の電力値、上記DC電源の出力電圧、上記DC電源の出力電流の中で少なくとも1つが区別印加される請求項10に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項12】
入力を受けたAC電源を整流するAC/DC変換器を具備して、単数または複数に配列されて第1電力値のDC電源を出力する充電パック;
充電用インターフェースになる複数のコネクター;
上記充電パック及び上記コネクターを連結することで、上記充電パックの直列連結状態、上記充電パックの並列連結状態、上記充電パックと上記コネクターそれぞれの電気的連結状態の中で少なくとも1つを調節するメッシュ部; を含み、
充電速度調節のために上記第1電力値を増減させた多様な電力値のDC電源が上記メッシュ部を通じて上記それぞれのコネクターに印加されるユニバーサル充電装置。
【請求項13】
上記充電パックが複数に配列された充電モジュールを単数または複数個含み、
上記メッシュ部は直列/並列設定部を含み、
上記直列/並列設定部は上記複数の充電パック相互間または上記複数の充電モジュール相互間を並列で連結して上記第1電力値を増減させるか、上記複数の充電パック相互間または上記複数の充電モジュール相互間を直列で連結して出力電圧を可変させる請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項14】
上記メッシュ部は上記充電パックまたは上記充電モジュールが位置した電源側に用意される電源側メッシュ部と上記充電台に用意される負荷側メッシュ部を含み、
上記電源側メッシュ部は上記充電パック相互間または上記充電モジュール相互間のツリー連結構造を可変構造に作って、
上記負荷側メッシュ部は上記電源側メッシュ部及び上記それぞれのコネクターのツリー連結構造を可変構造に作る請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項15】
上記充電パックが複数に配列された充電モジュールを単数または複数個含み、
上記メッシュ部は上記充電パックまたは上記充電モジュールを上記それぞれのコネクターに対してツリー構造で連結して、
上記メッシュ部の上記ツリー構造が変更されれば上記コネクターに印加される電力値または出力電圧が調節される請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項16】
第1コネクターないし第rコネクターを含んで陽の定数r個の上記コネクターが充電台に設置されて、
上記充電台は第1充電台ないし第q充電台を含んで陽の定数q個配列されて、
上記第1充電台ないし上記第q充電台それぞれは第1電源側リレーないし第q電源側リレーを通じて上記充電パックまたは上記充電モジュールの出力団に連結され、
上記第1コネクターないし上記第rコネクターそれぞれは第1負荷側リレーないし第r負荷側リレーを通じて上記第1電源側リレーないし第q電源側リレーに連結され、
第1コネクターないし第rコネクターの中で何れか1つのコネクターで出力される電力値は上記充電パックまたは上記充電モジュールで出力される基準電力値から0まで調節され、上記それぞれのリレーのオンオフ可否によって上記基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして調節される請求項12に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項17】
交流電源の入力を受けて直流電源に変換するAC/DC変換ブロック;
上記AC/DC変換ブロックから出力される上記直流電源の電圧または電流を変化させるもので、上記AC/DC変換ブロックの出力団に複数個が連結されるDC/DC変換ブロック;
上記DC/DC変換ブロックの出力団に連結されるもので、上記DC/DC変換ブロックから出力される第1電力値を増減させた多様な電力値を出力するメッシュ部;
上記メッシュ部に連結されて充電用インターフェースになるコネクター; を含むユニバーサル充電装置。
【請求項18】
上記メッシュ部は、
上記複数のDC/DC変換ブロック相互間を直列または並列で連結して上記第1電力値を増減させるか出力電圧を可変させる直列/並列設定部、
上記DC/DC変換ブロック相互間のツリー連結構造を可変構造に作る電源側メッシュ部、
上記電源側メッシュ部及び上記それぞれのコネクターのツリー連結構造を可変構造に作る負荷側メッシュ部の中で少なくとも1つを含む請求項17に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項19】
上記メッシュ部は上記DC/DC変換ブロックを上記それぞれのコネクターに対してツリー構造で連結して、
上記メッシュ部の上記ツリー構造が変更されれば上記コネクターに印加される電力値または出力電圧が調節される請求項17に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項20】
第1コネクターないし第rコネクターを含んで陽の定数r個の上記コネクターが充電台に設置されて、
上記充電台は第1充電台ないし第q充電台を含んで陽の定数q個が配列されて、
上記第1充電台ないし上記第q充電台それぞれは第1電源側リレーないし第q電源側リレーを通じて上記DC/DC変換ブロックの出力団に連結されて、
上記第1コネクターないし上記第rコネクターそれぞれは第1負荷側リレーないし第r負荷側リレーを通じて上記第1電源側リレーないし第q電源側リレーに連結されて、
第1コネクターないし第rコネクターの中で何れか1つのコネクターで出力される電力値は上記DC/DC変換ブロックで出力される基準電力値から0まで調節され、上記それぞれのリレーのオンオフ可否によって上記基準電力値をr*qで割った値を最小単位にして調節される請求項17に記載のユニバーサル充電装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【公表番号】特表2012−518987(P2012−518987A)
【公表日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−511774(P2012−511774)
【出願日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【国際出願番号】PCT/KR2011/002687
【国際公開番号】WO2011/132887
【国際公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【出願人】(511099560)ハンファ テクエム カンパニー,リミテッド (1)
【出願人】(511099582)モダーンテク カンパニー,リミテッド (1)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【国際出願番号】PCT/KR2011/002687
【国際公開番号】WO2011/132887
【国際公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【出願人】(511099560)ハンファ テクエム カンパニー,リミテッド (1)
【出願人】(511099582)モダーンテク カンパニー,リミテッド (1)
【Fターム(参考)】
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