双向功率转换设备的制造方法
【技术领域】
[0001]该申请要求在2013年6月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2013-0066948和在2013年7月01日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2013-0076534的优先权和利益，其全部内容在此通过引用而被并入。
[0002]本发明涉及一种双向功率转换设备，并且涉及一种可以通过使用多个A⑶C电动发电机将AC电源转换成DC电源对电池充电或者通过将DC电源转换成AC电源对电池充电的双向功率转换设备，A⑶C电动发电机能够通过接收AC电源和DC电源而旋转并且产生电力。
[0003]更加具体地，本发明涉及一种双向功率转换设备，该双向功率转换设备能够物理地连接多个ACDC电动发电机，ACDC电动发电机可以接收AC电源和DC电源并且通过使用一个ACDC电动发电机的旋转力旋转另一个ACDC电动发电机以由此通过将AC电源转换成绝缘DC电源对电池充电或者通过将DC电源转换成绝缘AC电源对电池充电。
【背景技术】
[0004]近来，随着工业和经济的快速发展，可以使得能够实现这种发展的电力的使用量已经一起地增加。
[0005]同时，电力以称为直流电(DC)的直流电状态和称为交流电(AC)的交流电状态存在，并且电子装置不同地使用DC电流和AC电流。通常，从发电厂传输的电力对应于AC状态中的AC电流，并且AC电流通过转换器转换从而由利用DC电流驱动的电子装置使用。
[0006]转换器包括各种类型诸如AC-AC转换器、AC-DC转换器、DC-DC转换器和DC-AC转换器，并且在现有转换器中，韩国专利申请公开N0.10-2013-0050180涉及一种DC-DC转换器并且具有通过使用磁性辅助导线产生整流电路而减小传导损失的优点。
[0007]然而，除了前述DC-DC转换器，现有技术中的大多数转换器使用通过使用磁性感应电流将AC转换成DC或者将DC转换成AC的方法。
[0008]在该方法中，在AC电流侧(在下文中，第一侧)和DC电流侧(在下文中，第二侧)被相互绝缘时，通过使用独立的绝缘元件(例如，使用半导体的集成电路(IC)等)将第一侧和第二侧相互绝缘是不方便的，并且结果，在现有技术中的转换器中，存在转换器的尺寸足够地增加以容纳绝缘元件的问题。
[0009]相应地，为了解决前述现有转换器的问题，本发明人发明了一种双向功率转换设备，该双向功率转换设备可以通过不使用电路绝缘元件地将第一侧和第二侧绝缘并且通过接收AC电源和DC电源中的至少一种双向地将AC电源转换成DC电源或者将DC电源转换成AC电源而对电池充电，并且进一步降低功率转换设备的整体尺寸。
【发明内容】
[0010]技术问题
[0011]为了解决现有技术中的前述问题，本发明的目的在于提供一种可以通过使用多个ACDC电动发电机将AC电源转换成DC电源对电池充电或者通过将DC电源转换成AC电源对电池充电的双向功率转换设备，ACDC电动发电机能够通过接收AC电源和DC电源而旋转并且产生电力。
[0012]更加详细地，本发明提供一种能够不使用独立绝缘元件地将AC电源侧和DC电源侧相互绝缘的双向功率转换设备。
[0013]此外，本发明提供一种双向功率转换设备，其中通过物理地直接地连接接收AC电源或者DC电源的多个ACDC电动发电机，能够省略绝缘过程。
[0014]此外，本发明提供一种能够通过控制该多个ACDC电动发电机的齿轮比而控制功率比的双向功率转换设备。
[0015]此外，本发明提供一种双向功率转换设备，其中能够根据应用的AC电源或者DC电源的电源规格而不同地提供AC电源和DC电源。
[0016]技术方案
[0017]本发明的示例性实施例提供一种包括多个ACDC电动发电机的双向功率转换设备，ACDC电动发电机接收AC电源以产生DC功率或者接收DC电源以产生AC功率。
[0018]该多个A⑶C电动发电机可以通过旋转轴相互连接。
[0019]可以根据各自应用的AC电源或者DC电源的电源规格设置该多个ACDC电动发电机。
[0020]电源规格可以对应于电压、安培、频率和功耗中的至少一项。
[0021]该多个ACDC电动发电机可以提供用于旋转旋转轴的旋转力。
[0022]该多个A⑶C电动发电机可以分别地通过旋转轴和至少一个齿轮相互紧扣。
[0023]在该多个ACDC电动发电机中的每一个中，可以通过一个或者多个齿轮每一个的齿轮比控制电源比。
[0024]该多个A⑶C电动发电机可以分别地通过至少一个齿轮相互接合以相互紧扣。
[0025]在该多个A⑶C电动发电机中的每一个中，可以通过相互接合的一个或者多个齿轮的齿轮比控制电源比。
[0026]该多个A⑶C电动发电机可以通过各自旋转力产生绝缘的AC功率或者DC功率。
[0027]可以根据各自产生的AC功率或者DC功率的电源规格设置该多个ACDC电动发电机。
[0028]该多个A⑶C电动发电机可以通过一个或者多个皮带相互连接并且旋转从而响应于彼此。
[0029]该多个A⑶C电动发电机可以相互绝缘。
[0030]有利的效果
[0031]在根据本发明示例性实施例的双向功率转换设备中，存在即使不使用独立的绝缘元件AC电源侧和DC电源侧仍然通过物理装置连接以相互绝缘的优点。
[0032]结果，存在这样的优点，S卩，因为整体尺寸以由绝缘元件占据的空间减小，所以本发明具有降低功率转换设备的尺寸的优点。
[0033]此外，存在这样的优点，S卩，因为连接该多个A⑶C电动发电机的齿轮的齿轮比可以受到控制，所以对应于齿轮比的电源比可以一起地受到控制。
[0034]此外，存在这样的优点，S卩，因为AC电源侧和DC电源侧的电路得到简化，所以可以便于电路的设计。
【附图说明】
[0035]图1是示意在现有转换器10中包括的电路的视图。
[0036]图2是示意根据本发明示例性实施例的双向功率转换设备100的配置的视图。
[0037]图3是示意其中第一 A⑶C电动发电机110和第二 A⑶C电动发电机120通过旋转轴130相互连接的状态的视图。
[0038]图4是示意其中第一 A⑶C电动发电机110和第二 A⑶C电动发电机120通过各自齿轮直接地相互连接的状态的视图。
[0039]图5是示意其中第一 A⑶C电动发电机110和第二 A⑶C电动发电机120通过皮带140相互连接的状态的视图。
【具体实施方式】
[0040]将在下面参考附图详细地描述本发明。这里，将省略能够不必要地淡化本发明的主旨的已知功能和配置的重复性的说明和详细说明。提供了本发明的实施例从而对本领域技术人员更加完全地描述本发明。相应地，在图中，为了更加清楚的解释，元件的形状、尺寸等被夸大。
[0041]贯穿本说明书地，除非明确地另有描述，单词“包括”及其变型诸如“包含”将被理解为意味着包含所述的元件但是并不排除任何其它的元件。
[0042]图1是示意在现有转换器10中包括的电路的视图，并且图2是示意根据本发明示例性实施例的双向功率转换设备100的配置的视图。
[0043]首先，当通过图1描述现有转换器10时，在现有转换器10中，AC电源侧和DC电源侧通过独立的绝缘元件11相互绝缘。
[0044]绝缘元件11可以意味着当通常地利用电力对于电子装置或者电线充电时通过使用非导体(例如，橡胶等)涂覆或者绝缘的传导部分的周边，并且绝缘元件11可以由其中在暴露于高温或者低温时并不发生劣化的材料制成。
[0045]在图1中，二极管被示意为绝缘元件11，并且通过使用当在通过键合P型半导体和η型半导体产生的键合部分处的小空间中自由电子和空穴的数目降低时形成的绝缘区域，二极管将AC电源侧(初级侧)和DC电源侧(次级侧)绝缘。
[0046]因为使用二极管的绝缘过程使用现有技术中的已知的技术，所以省略了详细说明，并且现有转换器10需要提供用于容纳绝缘元件11的内部空间，并且结果存在整体尺寸增加的问题。
[0047]当参考图2描述其中这种问题得到改进的双向功率转换设备100时，双向功率转换设备100包括第一 A⑶C电动发电机110和第二 A⑶C电动发电机120。
[0048]首先，第一 A⑶C电动发电机110通过从AC电源接收AC功率而旋转以用于旋转将在下面描述的第二 ACDC电动发电机120的轴，并且在此情形中，由旋转的第二 ACDC电动发电机120产生了绝缘DC功率，并且所产生的DC功率被供应到电池(未被示意)以对电池充电。
[0049]此外，在本说明书中，示意了第一 A⑶C电动发电机110从AC电源接收AC功率，但是应当理解的是除了 AC电源外，第一 ACDC电动发电机110从DC电源接收DC功率以能够旋转，并且可以应用于第一 ACDC电动发电机110的功率可以对应于AC和DC这两者。
[0050]此外，在第一 A⑶C电动发电机110根据将在下面描述的第二 A⑶C电动发电机120的旋转而旋转的同时，可以产生绝缘AC功率，并且所产生的AC功率可以被供应到电池(未被示意)以对电池充电。
[0051]执行该角色的第一 A⑶C电动发电机110可以基本上由外部定子和内部转子配置。从外侧接收AC功率的第一 ACDC电动发电机110的内部转子利用感应电流旋转，并且可以在内部转子的端部处形成第一齿轮111。
[0052]在不从第一 ACDC电动发电机110的内部转子分离时，第一齿轮111被固定、旋转以与内部转子对应，并且直接地与将在下面描述的第二 ACDC电动发电机120的第二齿轮121接合以旋转第二 ACDC电动发电机120，或者直接地与在将在下面描述的旋转轴130处形成的旋转轴齿轮131接合以旋转旋转轴130。
[0053]第一 A⑶C电动发电机110通过由感应电流产生的扭矩旋转内部转子，并且可以通过很多次地围绕内部转子缠绕断开的导线而形成小电机，或者可以通过很多次地围绕内部转子缠绕不被断开的导线而形成大电机。
[0054]第一 ACDC电动发电机110可以根据转子的类型被分类成感应电机、同步电机、整流式电机等，并且如果第一 A⑶C电动发电机110执行前述角色，则应当理解第一 A⑶C电动发电机110的种类和尺寸不受限制。
[0055]在实施例中，可以根据应用的AC功率的电源规格设置第一 ACDC电动发电机110。换言之，第一 ACDC电动发电机110可以根据应用的AC功率的电源规格选择并且设置在双向功率转换设备100的内侧处。
[0056]这里，电源规格可以意味着包括电压、安培、频率、功耗等的规格，并且当AC功率的电压低于第一 ACDC电动发电机110的消耗电压时，第一 ACDC电动发电机110可能不正确地操作，并且结果，可以根据AC电源的电源规格选择性地改变第一 ACDC电动发电机110。相应地，即使不同地应用AC功率，使用者仍然可以选择第一 A⑶C电动发电机110从而对应于电源规格。
[0057]例如，当AC电源的应用电压是IlOV时，第一 A⑶C电动发电机