(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニバーサル充電装置であって、前記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、前記ＡＣ電源をＤＣ電源に整流するＡＣ／ＤＣ変換器、第１電圧値及び第１電力値のＤＣ電源を出力するＤＣターミナルを備える充電パック；
前記充電パックが着脱可能に複数個連結され、前記ＡＣターミナルに前記ＡＣ電源を共通入力するＡＣ入力部と、複数の出力端子を備え、前記充電パックのＤＣターミナルのそれぞれを単独で、あるいは、直列もしくは並列接続して出力するＤＣ出力部と、前記充電パックとデータ通信しながら前記充電パックのオン／オフ可否を前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を含む充電モジュール；
前記充電モジュールが着脱可能に複数個連結され、前記ＡＣ入力部に共通連結されるＡＣバスバーと、前記充電モジュールのＤＣ出力部の複数の出力端子のそれぞれを並列連結する複数のＤＣバスバーを備える充電ユニット；
前記充電モジュールごとに前記充電モジュールコントローラーを個別制御するメイン制御部;
前記充電ユニットから生成された前記ＤＣ電源をコネクター別に伝達するパワー伝達部;
を備え、
前記ＡＣ電源は前記充電ユニットのＡＣバスバーを通じて前記充電ユニットに入力された後、前記ＡＣ入力部を通じて前記充電モジュール別に分配され、前記ＡＣターミナルを通じて前記充電パック別に共通入力され、
前記充電モジュールのＤＣ出力部の複数の出力端子はそれぞれ所定のＤＣバスバーに接続され、
前記充電モジュールのＤＣ出力部における前記充電パックのＤＣターミナルの接続方法及び接続個数の増減、または、前記充電モジュールコントローラーによる前記それぞれの充電パックのオン／オフ可否に沿って、前記ＤＣ出力部の前記複数の出力端子から出力される前記ＤＣ電源の電圧値および電力値が可変され、
それぞれの前記ＤＣバスバーに接続される前記充電モジュールのＤＣ出力部の出力端子の構成、または前記メイン制御部の制御動作に沿って、多様な電圧及び電力値の前記ＤＣ電源が前記ＤＣバスバー、前記パワー伝達部及び前記コネクターを通じて電気自動車に区分供給されることを特徴とする、ユニバーサル充電装置。
【請求項２】
前記ＤＣバスバーは第１ＤＣバスバー及び第２ＤＣバスバーを含んで複数に分岐され、
前記第１ＤＣバスバーに連結された第１コネクターに比べて前記第２ＤＣバスバーに連結された第２コネクターは前記第１ＤＣバスバーより小さい電力値のＤＣ電源が伝達され、
前記第１コネクターは急速充電用に使用され、
前記第２コネクターは従属充電用または緩速充電用として前記第１コネクターと区分されて前記電気自動車に連結される請求項１に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項３】
前記電気自動車の内部に設置されるＥＶバッテリー及びＢＭＳと繋がるコネクター、前記コネクターを通じる充電量を表示する表示部が用意される充電台;を含み、
前記充電ユニットは前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４】
電気自動車の内部に設置されるＥＶバッテリー及びＢＭＳと繋がるコネクターと前記コネクターを通じて伝達された充電量を表示する表示部が用意され、使用者指令を入力される充電台を含み、
前記メイン制御部は、前記ＢＭＳ、前記パワー伝達部及び前記充電ユニットとデータ通信し、
前記メイン制御部は、前記ＢＭＳを通じて把握される前記電気自動車の充電状態、前記充電パックに用意された駆動チップを通じて把握される前記充電パックの温度及び動作状態、前記充電モジュールコントローラーを通じて把握される前記充電パックまたは前記充電モジュールの温度及び動作状態、前記充電台に入力された前記使用者指令の中で少なくとも一つを認識して、
前記メイン制御部は、前記各々のコネクター別に多様に印加される前記ＤＣ電源の電力値、前記ＤＣ電源の出力電圧及び前記ＤＣ電源の出力電流のうち少なくとも一つを最適に決定する請求項１に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項５】
前記メイン制御部が第１充電パックないし第n充電パックのうち特定の充電パックを選択してオンさせると、前記ＤＣ出力部から出力されるＤＣ電源の電力値が変動され、
前記メイン制御部が第１充電モジュールから第k充電モジュールのうち特定の充電モジュールを選択して前記ＤＣバスバーに連結させると、前記ＤＣバスバーから出力されるＤＣ電源の電力値が変動される請求項１に記載のユニバーサル充電装置。
【請求項６】
前記ＤＣターミナルのうち少なくとも一部を選択して複数の組み合わせで並列連結させるＤＣスイッチ部を前記ＤＣ出力部に備えるか、
前記ＤＣバスバーのうち少なくとも一部を選択して複数の組み合わせで並列連結させる可変リレー部が前記ＤＣバスバーの出力側に設けられ、
前記メイン制御部は、前記ＤＣスイッチ部または前記可変リレーのうち少なくとも一つの動作を制御することで、前記第１充電パックないし第n充電パックのうち特定の充電パックを選択的に並列連結するか、前記第１充電モジュールから第k充電モジュールのうち特定の充電モジュールを選択的に並列連結する請求項５に記載のユニバーサル充電装置。
【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】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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