KR102308628B1

KR102308628B1 - 하이브리드 전력변환 시스템 및 이를 이용하는 최대 효율 결정 방법

Info

Publication number: KR102308628B1
Application number: KR1020150010021A
Authority: KR
Inventors: 한상택; 스타니슬라브 프리호드코
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2021-10-05
Also published as: US10056847B2; KR20160090121A; US20160211765A1

Abstract

하이브리드 전력변환 시스템 및 이를 이용하는 최대 효율 결정 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템은, 적어도 하나 이상의 컨버터와 인버터를 포함하는 전력변환 시스템으로서, 제1 직류 전원, 상기 제1 직류 전원과 연결되는 제1 컨버터, 상기 제1 직류 전원과 병렬로 연결되는 제2 직류 전원, 상기 제2 직류 전원과 연결되는 제2 컨버터, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터와 각각 직렬로 연결되는 인버터, 상기 제1, 제2 컨버터 및 상기 인버터 각각에 포함되는 하나 이상의 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 제어하는 스위칭 제어부 및 상기 스위칭 주파수에 따른 효율을 측정하는 효율 측정부를 포함하고, 상기 스위칭 제어부는 상기 효율 측정부에서 측정된 효율을 고려하여 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 주파수로 상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정한다.

Description

하이브리드 전력변환 시스템 및 이를 이용하는 최대 효율 결정 방법{Hybrid Power Conversion System and Method for Determining Maximum Efficiency Using the Same}

본 발명은 하이브리드 전력변환 시스템 및 이를 이용하는 최대 효율 결정 방법에 관한 발명으로서, 최대 효율을 출력하는 컨버터와 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고, 주기적으로 최적의 스위칭 주파수를 선택함으로써 시스템의 손실을 최소화할 수 있는 하이브리드 전력변환 시스템 및 이를 이용하는 최대 효율 결정 방법에 관한 발명이다.

태양광 에너지를 계통이나 배터리와 같은 에너지원에 전달하거나 부하에 에너지를 전달하는 기술의 중요성이 커짐에 따라 태양광 에너지를 대상에 맞는 전력 형태로 변환하기 위한 PCPCS(Photovoltaic Power Conversion System) 연구가 활발히 진행되고 있다.

또한, 기존의 PVPCS는 PV(Photovoltaic)의 에너지를 계통 또는 부하로만 전달하는 단방향 형태였으나, 최근에는 예비전력이나 잉여분의 태양광 에너지를 저장하기 위한 ESS(Energy Storage System) 기술이 요구되면서 에너지가 양방향 형태로 전달되는 PCS 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 대용량의 전력을 공급하기 위하여 전력 변환 시스템(PCS)은 병렬로 연결된 복수의 전원과 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전력 변환 시스템은, 신재생 에너지로부터 전력을 생산하는 복수의 발전 모듈을 병렬로 연결하고, 복수의 발전 모듈은 부하 또는 계통에 전력을 공급할 수 있다. 또는, 복수의 배터리를 병렬로 연결하고, 복수의 배터리는 부하 또는 계통에 전력을 공급할 수 있다.

이러한 전력 변환 시스템은 직류 전력을 승압 또는 강압할 수 있는 DC/DC 컨버터 및 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있는 인버터를 포함할 수 있으며, 컨버터 및 인버터에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 출력되는 전력을 제어할 수 있다.

본 발명은, 양방향 컨버터 및 양방향 인버터를 포함하는 전력변환 시스템에 있어서, 최대의 효율로 동작할 수 있는 하이브리드 전력변환 시스템 및 이를 이용하는 최대 효율 결정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템은, 적어도 하나 이상의 컨버터와 인버터를 포함하는 전력변환 시스템으로서, 제1 직류 전원, 상기 제1 직류 전원과 연결되는 제1 컨버터, 상기 제1 직류 전원과 병렬로 연결되는 제2 직류 전원, 상기 제2 직류 전원과 연결되는 제2 컨버터, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터와 각각 직렬로 연결되는 인버터, 상기 제1, 제2 컨버터 및 상기 인버터 각각에 포함되는 하나 이상의 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 제어하는 스위칭 제어부 및 상기 스위칭 주파수에 따른 효율을 측정하는 효율 측정부를 포함하고, 상기 스위칭 제어부는 상기 효율 측정부에서 측정된 효율을 고려하여 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 주파수로 상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정한다.

또한, 상기 제1 컨버터는 상기 제1 직류 전원과 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자를 포함하고, 상기 인버터와 직렬로 연결될 수 있으며, 상기 제2 컨버터는 상기 제2 직류 전원과 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자 및 상기 제2 직류 전원과 직렬로 연결되는 제3 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제2 직류 전원은 충전 가능한 배터리로 이루어지며, 상기 인버터와 직렬로 연결될 수 있다.

또한, 상기 인버터는 상기 제1 직류 전원 또는 상기 제2 직류 전원으로부터 공급되는 직류를 교류로 변환하기 위한 제4 스위칭 소자 내지 제7 스위칭 소자를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템은, 상기 효율 측정부로부터 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하는 메모리부를 더 포함하고, 상기 스위칭 제어부는 상기 메모리부에 저장된 정보로부터 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 스위칭 주파수를 선택할 수 있다.

또한, 상기 스위칭 제어부는 상기 제1 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부는 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력으로부터 제1 효율을 측정하고, 상기 스위칭 제어부는 상기 제1 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 상기 제1 스위칭 소자의 스위칭 주파수로 결정할 수 있다.

상기 스위칭 제어부는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부는 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력으로부터 제2 효율을 측정하고, 상기 스위칭 제어부는 상기 제2 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자의 스위칭 주파수로 결정하되, 이때 상기 제1 스위칭 소자의 스위칭 주파수는 상기 제1 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수일 수 있다.

또한, 상기 스위칭 제어부는 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부는 상기 제2 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력으로부터 제3 효율을 측정하고, 상기 스위칭 제어부는 상기 제3 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 스위칭 주파수로 결정하되, 이때 상기 제1, 제4 내지 제7 스위칭 소자의 스위칭 주파수는 상기 제1 및 제2 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수일 수 있다.

또한, 상기 스위칭 제어부는 주기적으로 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부에서 측정된 효율에 근거하여 상기 제1 내지 제3 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템은, 상기 제1 및 제2 직류 전원과 병렬로 연결되고, 상기 인버터와 직렬로 연결되는 제3 직류 전원을 더 포함하고, 상기 제3 직류 전원과 상기 인버터 사이에 연결되는 제3 컨버터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 최대 효율 결정 방법은, 상기 하이브리드 전력 변환 시스템을 이용하는 최대 효율 결정 방법으로서, 상기 제2 내지 제7 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 고정한 상태에서, 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 상기 제1 스위칭 소자의 스위칭 주파수인 제1 컨버터 스위칭 주파수를 결정하는 단계, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수를 고정한 상태에서, 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자의 스위칭 주파수인 인버터 스위칭 주파수를 결정하는 단계 및 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 및 상기 인버터 스위칭 주파수를 고정한 상태에서 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 스위칭 주파수인 제2 컨버터 스위칭 주파수를 결정하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계에서는 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력으로부터 측정한 효율에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율을 판단하고, 상기 최대 효율에 대응하는 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

또한, 상기 인버터 스위칭 주파수 결정 단계에서는 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력으로부터 측정한 효율에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율을 판단하고, 상기 최대 효율에 대응하는 상기 인버터 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계에서는 상기 제2 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력으로부터 측정한 효율에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율을 판단하고, 상기 최대 효율에 대응하는 상기 제2 컨버터 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계에서는, 소정 시간 간격으로 상기 제1 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경하고, 각각의 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하고, 상기 효율 정보에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율에 대응하는 스위칭 주파수를 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수로 결정할 수 있다.

또한, 상기 인버터 스위칭 주파수 결정 단계에서는, 소정 시간 간격으로 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경하고, 각각의 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하고, 상기 효율 정보에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율에 대응하는 스위칭 주파수를 상기 인버터 스위칭 주파수로 결정할 수 있다.

또한, 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계에서는, 소정 시간 간격으로 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경하고, 각각의 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하고, 상기 효율 정보에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율에 대응하는 스위칭 주파수를 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수로 결정할 수 있다.

또한, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계, 상기 인버터 스위칭 주파수 결정 단계 및 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계를 주기적으로 수행할 수 있다.

본 발명은, 양방향 컨버터 및 양방향 인버터를 포함하는 전력변환 시스템에 있어서, 최대의 효율로 동작할 수 있는 하이브리드 전력변환 시스템 및 이를 이용하는 최대 효율 결정 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 주파수 결정 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 주파수 결정 순서를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 효율 결정 방법의 순서를 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 헝태로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면을을 참조로 하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 및 이를 이용하는 배터리 구동장치에 대해서 설명하도록 한다. 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 의미한다. "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징 또는 구성 요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성 요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 상기 하이브리드 전력변환 시스템(100)은, 적어도 하나 이상의 컨버터와 인버터(310)를 포함하는 전력변환 시스템으로서, 제1, 2 직류 전원(110, 210), 제1, 2 컨버터(120, 220) 및 인버터(310)를 포함한다.

그리고, 스위칭 제어부(410) 및 효율 측정부(510)를 포함한다.

상기 인버터(310)는 상기 제1, 제2 컨버터(120, 220)와 각각 직렬로 연결되고, 상기 제1, 제2 직류 전원(110, 210)은 서로 병렬로 연결된다. 상기 제1, 제2 컨버터(120, 220)는 각각 상기 제1, 제2 직류 전원(110, 210)에서 생산되는 직류의 레벨을 변경하여 다른 레벨의 직류를 생산하는 DC/DC 컨버터일 수 있으며, 상기 제1, 제2 직류 전원(110, 210)과 각각 직렬로 연결된다.

그러므로, 상기 제1, 제2 컨버터(120, 220)는 서로 병렬로 연결된다.

상기 인버터(310)는, 상기 제1 또는 제2 직류 전원에서 생산되는 직류를 교류로 변환하여 계통에 공급한다. 도 1에는 상기 인버터(310)가 계통에 연결된 것으로 도시되어 있으나, 상기 인버터(310)에는 부하(미도시)가 연결되어 있을 수 있으며, 상기 인버터(310)는 상기 부하에 교류 전력을 공급할 수 있다.

또한, 상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 제1, 제2 컨버터(120, 220) 및 상기 인버터(310) 각각에 포함되는 하나 이상의 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 제어한다.

상기 제1, 제2 컨버터(120, 220) 및 상기 인버터(310)는 각각 하나 이상의 스위칭 소자를 포함하며, 상기 제1 컨버터(120)는 상기 제1 직류 전원(110)으로부터 직류 전력을 공급받고, 상기 제2 컨버터(220)는 상기 제2 직류 전원(210)으로부터 직류 전력을 공급받는다.

상기 제1, 제2 컨버터는 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 출력되는 전압의 승압 비율을 조절할 수 있으며, 이에 따라 출력 전압의 크기가 결정된다.

한편, 상기 인버터(310)는 상기 제1 컨버터(120) 및/또는 상기 제2 컨버터(220)로부터 직류 전력을 공급받는다. 그리고, 상기 인버터(310)는 공급받은 전력이 미리 설정된 전압, 전류, 위상 및 주파수가 되도록 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력한다.

상기 인버터(310)는 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 출력되는 전력이 계통의 교류 전력과 같아지도록 한다.

상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 제1, 제2 컨버터(120, 220) 및 상기 인버터(310) 각각에 포함되는 하나 이상의 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 제어함으로써, 상기 하나 이상의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하고, 상기 제1, 제2 컨버터(120, 220) 및 상기 인버터(310)로부터 출력되는 전력이 원하는 특성을 갖도록 한다.

상기 효율 측정부(510)는, 상기 스위칭 주파수에 따른 효율을 측정한다. 즉, 상기 효율 측정부(510)는, 상기 제1 직류 전원(110) 또는 상기 제2 직류 전원(210)에서 출력되어 상기 인버터(310)에서 출력되는 전력으로부터 상기 시스템(100)의 효율을 측정한다.

상기 효율 측정부(510)는, 상기 시스템(100)의 효율을 측정하기 위하여, 상기 제1, 제2 컨버터 및 상기 인버터(310) 양단에서의 전류 및 전압을 측정할 수 있는 전류 측정 장치 및 전압 측정 장치를 포함할 수 있다.

상기 시스템(100)의 효율은 상기 스위칭 주파수에 따라 달라질 수 있으며, 상기 효율 측정부(510)는, 효율 측정 시점에서의 상기 스위칭 주파수, 그리고 상기 측정 시점에서의 시스템(100)의 효율을 측정한다.

그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 효율 측정부(510)에서 측정된 효율을 고려하여 상기 시스템(100)이 최대 효율을 갖도록 하는 주파수로 상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정한다.

상기 제1, 제2 컨버터 및 상기 인버터(310)에 포함되는 스위칭 소자들의 스위칭 동작에 따라서, 컨버터 또는 인버터(310) 출력단의 각종 파라미터들, 예를 들어 출력 전압 또는 출력 전류의 크기나 위상 등이 상이하게 될 수 있다. 여기서 각종 파라미터는 컨버터 또는 인버터(310)에서 출력되는 전력의 특성을 나타낼 수 있는 요소를 의미하는 것으로 상기 설명한 것에 한정되는 것은 아니다.

상기 인버터(310)는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 특정한 특성을 갖는 교류 전력을 출력할 수 있으며, 예를 들어 상기 복수의 스위칭 소자의 듀티 비(duty ratio)를 조절하여 원하는 크기의 전압으로 출력할 수 있다.

상기 스위칭 제어부(410)는 상기 복수의 스위칭 소자 및 상기 제1, 제2 컨버터에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수, 즉 캐리어 주파수(carrier frequency)를 제어하며, 상기 스위칭 소자들의 듀티 비는 미리 설정된 값으로 고정되어 있는 것으로 이해할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 2에 도시되는 회로는 도 1에 도시되는 하이브리드 전력변환 시스템(100)의 제1, 제2 직류 전원(110, 210), 제1, 제2 컨버터(120, 220) 및 인버터(310) 회로를 예시적으로 나타내며, 상기 스위칭 제어부(410)와 효율 측정부(510)는 생략되어 있다.

도 2를 참조하면, 제1 직류 전원(110)은, 태양광 발전 모듈이며, 제2 직류 전원(210)은 충방전 가능한 배터리일 수 있다.

상기 제1 직류 전원(110)은 반드시 태양광 발전 모듈일 필요는 없으며, 풍력 발전 모듈, 연료 전지 등 직류 전력을 공급하는 전원일 수 있다. 그리고 상기 제2 직류 전원(210)은 리튬-이온 전지, 니켈-카드뮴 전지 등 일 수 있다.

상기 제1 컨버터(120)는, 상기 제1 직류 전원(110)과 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자(SW1)를 포함하고, 상기 인버터(310)와 직렬로 연결된다. 그리고, 상기 제1 컨버터(120)는 상기 제1 직류 전원(110)과 직렬로 연결되는 코일과 다이오드를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2 컨버터(220)는, 상기 제2 직류 전원(210)과 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자(SW2) 및 상기 제2 직류 전원(210)과 직렬로 연결되는 제3 스위칭 소자(SW3)를 포함할 수 있으며, 상기 인버터(310)와 직렬로 연결된다.

또한, 상기 제2 컨버터(220)는, 상기 제2 직류 전원(210)과 상기 제3 스위칭 소자(SW3) 사이에 직렬로 연결되는 코일을 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2 컨버터(120, 220)에 포함되는 상기 코일은 상기 제1 내지 제3 스위칭 소자(SW3)의 동작에 따라 상기 제1, 제2 직류 전원(110, 210)에서 생산된 전력을 더 높은 레벨의 전압을 갖는 전력으로 출력할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 다이오드는 계통에 흐르는 교류 전력이 상기 인버터(310)를 통해 상기 제1 직류 전원(110)으로 공급되는 것을 방지하는 역할을 한다.

반면, 상기 제2 컨버터(220)는, 제3 스위칭 소자(SW3)를 통해 계통으로부터 공급되는 전력이 상기 제2 직류 전원(210)에 충전될 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다.

상기 인버터(310)는, 상기 제1 직류 전원(110) 또는 상기 제2 직류 전원(210)으로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하기 위한 제4 내지 제 7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)를 포함할 수 있다.

상기 인버터(310)는, 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)를 포함하는 풀 브릿지(full bridge) 인버터(310)이며, 계통(610)과의 사이에 코일(미도시) 및 커패시터(미도시)를 포함하는 필터링 회로 등을 더 포함할 수 있다.

상기 인버터(310)는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 동작에 따라서 출력 전력의 출력 전압, 전류, 위상 및 주파수 등이 조절된다.

도 1을 참조로 하여 설명한 상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자(SW1~ SW7)의 스위칭 주파수를 제어하고, 상기 효율 측정부(510)는 상기 스위칭 주파수에 따른 상기 시스템(100)의 효율을 측정한다.

그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 효율 측정부(510)에서 측정된 효율에 근거하여 상기 시스템(100)이 최대 효율을 갖도록 하는 스위칭 주파수를 결정한다. 또한, 상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 각각 제어할 수 있다.

한편, 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar ode Transistor)일 수 있으나 반드시 이에 제한되지는 않으며, 스위칭 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 할 수 있는 스위칭 소자일 수 있다.

또한, 상기 제1, 2 컨버터(120, 220) 및 상기 인버터(310)와 각각 병렬로 연결되는 커패시터는 DC 링크를 형성하며, 상기 커패시터는 상기 제1, 제2 직류 전원(110, 210)에서 공급되는 전력을 각각 상기 제1, 제2 컨버터(120, 220)를 통해 전달받고, 이를 직류 링크 전압으로 변환한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 주파수 결정 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.

상기 스위칭 제어부(410)는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 최소 주파수(fmin)부터 최대 주파수(fmax)까지 상기 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 제어할 수 있다. 상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 스위칭 주파수를 일정 시간 간격으로 상기 최소 주파수(fmin)부터 상기 최대 주파수(fmax)까지 순차적으로 변경할 수 있으며, 또는 반대로 상기 스위칭 주파수를 일정 시간 간격으로 상기 최대 주파수(fmax)부터 상기 최소 주파수(fmin)까지 순차적으로 변경할 수 있다.

상기 효율 측정부(510)는, 상기 스위칭 제어부(410)에 의하여 변경된 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템(100)의 효율을 측정할 수 있다. 상기 효율 측정부(510)는, 상기 시스템(100)의 효율을 측정하고, (주파수, 효율)과 같은 형식으로 측정된 정보를 저장할 수 있다.

상기 효율 측정부(510)는, 측정된 효율 정보를 저장하는 메모리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 메모리부에 저장된 효율 정보로부터 상기 시스템(100)이 최대 효율을 갖도록 하는 스위칭 주파수를 선택할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 주파수 결정 순서를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시되는 시스템은, 도 1 및 도 2를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 두 개의 DC/DC 컨버터 및 인버터(310)를 포함하는 시스템을 예시적으로 나타낸다.

먼저, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부(510)는 상기 제1 컨버터(120)의 입력단에서의 전력과 상기 인버터(310)의 출력단에서의 전력으로부터 제1 효율을 측정한다(STEP 1).

그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제1 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 상기 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 주파수로 결정한다.

이때, 상기 인버터(310)에 포함되는 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수는 기 설정된 값으로 고정되며, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 주파수 및 그에 따른 시스템(100)의 효율 정보만을 근거로 상기 제1 효율이 최대가 되도록 하는 상기 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 주파수를 결정한다.

다음으로, 먼저, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부(510)는 상기 제1 컨버터(120)의 입력단에서의 전력과 상기 인버터(310)의 출력단에서의 전력으로부터 제2 효율을 측정한다(STEP 2).

그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제2 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수로 결정한다.

이때, 상기 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 주파수는 앞서 결정된 값으로 고정되며, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수 및 그에 따른 시스템(100)의 효율 정보만을 근거로 상기 제2 효율이 최대가 되도록 하는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 결정한다.

마지막으로, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제2, 제3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭 주파수를 결정한다(STEP 3).

상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제2, 제3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부(510)는 상기 제2 컨버터(220)의 입력단에서의 전력과 상기 인버터(310)의 출력단에서의 전력으로부터 제3 효율을 측정한다.

그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제3 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 상기 제2, 제3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭 주파수로 결정한다.

이때, 상기 제1 및 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW1, SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수는 앞서 결정된 값으로 고정되며, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 제2, 제3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭 주파수 및 그에 따른 시스템(100)의 효율 정보만을 근거로 상기 제3 효율이 최대가 되도록 하는 상기 제2, 제3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭 주파수를 결정한다.

상기 스위칭 제어부(410)는, 상기 제1 컨버터(120)에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 먼저 결정하고, 다음으로 상기 인버터(310)에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정한다. 그리고, 마지막으로 상기 제2 컨버터(220)에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정한다.

본 명세서에 포함되는 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명에 따른 하이브리드 전력변환 시스템은 상기 제1, 제2 직류 전원(110, 210)과 다른 직류 전원을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 시스템은 상기 제1 및 제2 직류 전원(210)과 병렬로 연결되고, 상기 인버터(310)와 직렬로 연결되는 제3 직류 전원을 더 포함할 수 있으며, 상기 제3 직류 전원은 상기 제3 직류 전원과 상기 인버터(310) 사이에 연결되는 제3 컨버터를 더 포함할 수 있다.

이때에는, 제1 컨버터(120)에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수, 인버터(310)에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수, 제2 컨버터(220)에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정하고, 마지막으로 제3 컨버터에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 결정하는 순서로 상기 스위칭 제어부(410)의 동작이 수행될 수 있다.

한편, 상기 스위칭 제어부(410)는 주기적으로 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부(510)에서 측정된 효율에 근거하여 상기 제1 내지 제3 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

상기 제1, 제2 컨버터(120, 220) 및 상기 인버터(310)에 포함되는 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)는 사용 시간 누적, 특정 온도 조건에 따라 성능이 감소하거나 변화할 수 있다. 또는, 디레이팅(derating) 등의 상황 변화에 대하여 스위칭 주파수를 다르게 설정할 필요가 있다.

위와 같은 성능 변화 또는 환경 변화에도 불구하고 동일한 스위칭 주파수를 사용하면 시스템의 효율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 스위칭 제어부(410)는 사용 시간이 누적되더라도 상기 시스템이 최대의 효율로 작동할 수 있도록 상기 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 변경하고 상기 효율 측정부(510)는 변경된 스위칭 주파수에 따른 시스템의 효율을 측정할 수 있다.

그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는, 새로이 측정한 시스템의 효율에 따라 상기 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 변경할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 전력변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 하이브리드 전력변환 시스템(100’)은, 도 1의 시스템(100)에 메모리부(710)를 더 포함하는 구성을 갖는다.

상기 메모리부(710)는, 상기 효율 측정부(510)로부터 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템(100’)의 효율 정보를 저장한다. 그리고, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 메모리부(710)에 저장된 정보로부터 상기 시스템(100’)이 최대 효율을 갖도록 하는 스위칭 주파수를 선택할 수 있다.

상기 하이브리드 전력변환 시스템(100)은, 상기 효율 측정부(510)로부터 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하는 메모리부(710)를 더 포함하고, 상기 스위칭 제어부(410)는 상기 메모리부(710)에 저장된 정보로부터 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 스위칭 주파수를 선택할 수 있다.

상기 효율 측정부(510)는, 스위칭 주파수에 따른 상기 시스템(100’)의 효율을 (주파수, 효율)과 같은 형태로 상기 메모리부(710)에 저장할 수 있으며, 상기 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)의 스위칭 주파수 결정 순서에 따라 (주파수, 제1 효율 정보), (주파수, 제2 효율 정보) 또는 (주파수, 제3 효율 정보)와 같은 형태로 저장할 수 있다.

상기 스위칭 제어부(410)는 상기 메모리부(710)에 저장되어 있는 상기 제1 내지 제3 효율 정보에 근거하여 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자(SW1 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 효율 결정 방법의 순서를 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 최대 효율 결정 방법은, 본 발명에 따른 하이브리드 전력변환 시스템(100, 100’)을 이용하는 최대 효율 결정 방법으로서, 제1 컨버터 스위칭 주파수를 결정하는 단계(S110), 인버터(310) 스위칭 주파수를 결정하는 단계(S120) 및 제2 컨버터 스위칭 주파수를 결정하는 단계(S130)를 포함한다.

상기 제1 컨버터 스위칭 주파수, 상기 인버터(310) 스위칭 주파수 및 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수는, 각각 상기 제1 컨버터(120), 상기 인버터(310) 및 상기 제2 컨버터(220)에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 의미한다.

따라서, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수는 상기 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 주파수, 상기 인버터(310) 스위칭 주파수는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수, 그리고 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수는 상기 제2, 제3 스위칭 소자(SW2, SW3)의 스위칭 주파수를 의미한다.

상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S110)에서는, 상기 하이브리드 전력변환 시스템(100, 100’)의 상기 제2 내지 제7 스위칭 소자(SW2 ~ SW7)의 스위칭 주파수를 고정한 상태에서, 상기 시스템(100, 100’)이 최대 효율을 갖도록 하는 상기 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 주파수인 제1 컨버터 스위칭 주파수를 결정한다.

이때, 상기 시스템(100, 100’)의 효율은 상기 제1 컨버터(120)의 입력단에서의 전력과 상기 인버터(310)의 출력단에서의 전력으로부터 측정한 효율에 근거하여 판단하고, 측정된 상기 효율 중 최대 효율에 대응하는 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

상기 인버터(310) 스위칭 주파수 결정 단계(S120)에서는, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수를 고정한 상태에서, 상기 시스템(100, 100’)이 최대 효율을 갖도록 하는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7)의 스위칭 주파수인 인버터(310) 스위칭 주파수를 결정한다.

상기 제1 컨버터 스위칭 주파수는, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S110)에서 결정된 스위칭 주파수이다.

이때, 상기 시스템(100, 100’)의 효율은 상기 제1 컨버터(120)의 입력단에서의 전력과 상기 인버터(310)의 출력단에서의 전력으로부터 측정한 효율에 근거하여 판단하고, 측정된 상기 효율 중 최대 효율에 대응하는 상기 인버터(310) 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

상기 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S130)에서는, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 및 상기 인버터(310) 스위칭 주파수를 고정한 상태에서 상기 시스템(100, 100’)이 최대 효율을 갖도록 하는 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 스위칭 주파수인 제2 컨버터 스위칭 주파수를 결정한다.

상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 및 상기 인버터(310) 스위칭 주파수는, 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S110) 및 상기 인버터(310) 스위칭 주파수 결정 단계(S120)에서 결정된 스위칭 주파수이다.

이때, 상기 시스템(100, 100’)의 효율은 상기 제2 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터(310)의 출력단에서의 전력으로부터 측정한 효율에 근거하여 판단하고, 측정된 상기 효율 중 최대 효율에 대응하는 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수를 결정할 수 있다.

상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S110), 상기 인버터(310) 스위칭 주파수 결정 단계(S120), 및 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S130)에서는, 각각 상기 제1 스위칭 소자(SW1), 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자(SW4 ~ SW7) 및 상기 제2, 제3 스위칭 소자(SW2, SW3)의 스위칭 주파수를 소정 시간 간격으로 변경할 수 있다.

그리고, 각각의 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템(100, 100’)의 효율 정보를 저장하고, 저장된 상기 효율 정보에 근거하여 상기 시스템(100, 100’)의 최대 효율에 대응하는 스위칭 주파수를 상기 제1 컨버터 스위칭 주파수, 상기 인버터(310) 스위칭 주파수 및 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수로 결정한다.

상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S110), 상기 인버터(310) 스위칭 주파수 결정 단계(S120) 및 상기 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계(S130)는 주기적으로 수행될 수 있으며, 이에 따라 스위칭 소자의 노화에 따른 전력변환 시스템 전체의 효율 저하를 방지하는 효과를 제공할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100, 100': 하이브리드 전력변환 시스템 110: 제1 직류 전원
120: 제1 컨버터 210: 제2 직류 전원
220: 제2 컨버터 310: 인버터
410: 스위칭 제어부 510: 효율 측정부
610: 계통 710: 메모리부

Claims

제1 직류 전원;
인버터;
상기 제1 직류 전원과 상기 인버터 사이에 연결되고, 상기 제1 직류 전원과 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자를 포함하는 제1 컨버터;
제2 직류 전원;
상기 제2 직류 전원과 상기 인버터 사이에 연결되는 제2 컨버터;
상기 제1 스위칭 소자의 제1 스위칭 주파수를 제어하는 스위칭 제어부; 및
상기 제1 스위칭 주파수에 따른 효율을 측정하는 효율 측정부를 포함하고,
상기 스위칭 제어부가 상기 제1 스위칭 소자의 상기 제1 스위칭 주파수를 변경하면서, 상기 효율 측정부가 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력에 기초하여 제1 효율을 결정하고,
상기 스위칭 제어부는 상기 제1 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수를 상기 제1 스위칭 주파수로 결정하는 하이브리드 전력변환 시스템.
제1항에 있어서,
상기 인버터는 상기 제1 직류 전원 또는 상기 제2 직류 전원으로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하기 위한 제4 내지 제7 스위칭 소자를 포함하는 하이브리드 전력변환 시스템.
제2항에 있어서,
상기 스위칭 제어부가 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자의 제4 내지 제7 스위칭 주파수를 변경하면서, 상기 효율 측정부가 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력에 기초하여 제2 효율을 결정하고,
상기 스위칭 제어부는 상기 제2 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수들을 상기 제4 내지 제7 스위칭 주파수로 결정하는 하이브리드 전력변환 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제2 컨버터는 상기 제2 직류 전원과 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자 및 상기 제2 직류 전원과 직렬로 연결되는 제3 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제2 직류 전원은 충전 가능한 배터리를 포함하는 하이브리드 전력변환 시스템.
제4항에 있어서,
상기 스위칭 제어부가 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 제2 내지 제3 스위칭 주파수를 변경하면서, 상기 효율 측정부가 상기 제2 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력에 기초하여 제3 효율을 결정하고,
상기 스위칭 제어부는 상기 제3 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수들을 상기 제2 및 제3 스위칭 주파수로 결정하는 스위칭 주파수들인 하이브리드 전력변환 시스템.
제5항에 있어서,
상기 스위칭 제어부가 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자의 제4 내지 제7 스위칭 주파수를 변경하면서, 상기 효율 측정부가 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력에 기초하여 제2 효율을 측정하고,
상기 스위칭 제어부는 상기 제2 효율이 최대가 되도록 하는 스위칭 주파수들을 상기 제4 내지 제7 스위칭 주파수로 결정하는 하이브리드 전력변환 시스템.
제6항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는 상기 제1 내지 제7 스위칭 주파수를 변경하고, 상기 효율 측정부가 측정한 상기 제1 내지 제3 효율에 기초하여 상기 제1 내지 제3 효율이 최대가 되도록 상기 제1 내지 제7 스위칭 주파수를 결정하는 하이브리드 전력변환 시스템.
제4항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자의 제1 내지 제7 스위칭 주파수를 제어하고,
상기 효율 측정부는 상기 제1 내지 제7 스위칭 주파수의 변화에 따른 상기 시스템의 효율을 측정하고,
상기 하이브리드 전력변환 시스템은 상기 효율 측정부로부터 상기 제1 내지 제7 스위칭 주파수들의 변화에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하는 메모리부를 더 포함하고,
상기 스위칭 제어부는 상기 메모리부에 저장된 정보로부터 상기 시스템이 최대 효율을 갖도록 하는 상기 제1 내지 제7 스위칭 주파수를 선택하는 하이브리드 전력변환 시스템.
제1항에 있어서,
제3 직류 전원; 및
상기 제3 직류 전원과 상기 인버터 사이에 연결되는 제3 컨버터를 더 포함하는 하이브리드 전력변환 시스템.
삭제
제1 직류 전원, 제2 직류 전원, 상기 제1 직류 전원과 상기 제2 직류 전원 중 적어도 하나의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하기 위한 제4 스위칭 소자 내지 제7 스위칭 소자를 포함하는 인버터, 상기 제1 직류 전원과 상기 인버터 사이에 연결되고, 상기 제1 직류 전원과 병렬로 연결되는 제1 스위칭 소자를 포함하는 제1 컨버터, 상기 제2 직류 전원과 상기 인버터 사이에 연결되고, 상기 제2 직류 전원과 병렬로 연결되는 제2 스위칭 소자 및 상기 제2 직류 전원과 직렬로 연결되는 제3 스위칭 소자를 포함하는 제2 컨버터, 상기 제1 내지 제7 스위칭 소자의 제1 내지 제7 스위칭 주파수를 제어하는 스위칭 제어부, 및 상기 제1 내지 제7 스위칭 주파수의 변화에 따른 효율을 측정하는 효율 측정부를 포함하는 하이브리드 전력변환 시스템을 이용하는 최대 효율 결정 방법으로서,
상기 제2 내지 제7 스위칭 소자의 상기 제2 내지 제7 스위칭 주파수를 고정한 상태에서, 상기 제1 스위칭 소자의 제1 스위칭 주파수를 변경하면서, 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력에 기초하여 결정되는 제1 효율이 최대가 되는 상기 제1 스위칭 소자의 상기 제1 스위칭 주파수를 결정하는 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계를 포함하는 최대 효율 결정 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계는,
소정 시간 간격으로 상기 제1 스위칭 주파수를 변경하고, 각각의 제1 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하는 단계; 및
상기 효율 정보에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율에 대응하는 스위칭 주파수를 상기 제1 스위칭 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 최대 효율 결정 방법.
제11항에 있어서,상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계에서 결정된 상기 제1 스위칭 주파수를 고정한 상태에서, 상기 제4 내지 제7 스위칭 주파수를 변경하면서, 상기 제1 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력에 기초하여 결정되는 제2 효율이 최대가 되는 상기 제4 내지 제7 스위칭 소자의 상기 제4 내지 제7 스위칭 주파수를 결정하는 인버터 스위칭 주파수 결정 단계를 더 포함하는 최대 효율 결정 방법.
제13항에 있어서,
상기 인버터 스위칭 주파수 결정 단계는,
소정 시간 간격으로 상기 제4 내지 제7 스위칭 주파수를 변경하고, 각각의 제4 내지 제7 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하는 단계; 및
상기 효율 정보에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율에 대응하는 스위칭 주파수들을 상기 제4 내지 제7 스위칭 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 최대 효율 결정 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계에서 결정된 상기 제1 스위칭 주파수 및 상기 인버터 스위칭 주파수 결정 단계에서 결정된 상기 제4 내지 제7 스위칭 주파수를 고정한 상태에서, 상기 제2 및 제3 스위칭 주파수를 변경하면서, 상기 제2 컨버터의 입력단에서의 전력과 상기 인버터의 출력단에서의 전력에 기초하여 결정되는 제3 효율이 최대가 되는 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 상기 제2 및 제3 스위칭 주파수를 결정하는 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계를 더 포함하는 최대 효율 결정 방법.
제15항에 있어서,
상기 제2 컨버터 스위칭 주파수 결정 단계는,
소정 시간 간격으로 상기 제2 및 제3 스위칭 주파수를 변경하고, 각각의 제2 및 제3 스위칭 주파수에 대응하는 상기 시스템의 효율 정보를 저장하는 단계; 및
상기 효율 정보에 근거하여 상기 시스템의 최대 효율에 대응하는 스위칭 주파수들을 상기 제2 및 제3 스위칭 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 최대 효율 결정 방법.
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