KR101794858B1 - 회생 에너지 전력변환장치 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 도 1의 회생 에너지 전력변환장치에 포함되는 회생 컨버터 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 회생 컨버터 모듈의 상세 회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 회생 컨버터 모듈에 포함되는 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
20: 전압 분배부 31: 회생 컨버터 유닛 1
32: 회생 컨버터 유닛 2 33: 회생 컨버터 유닛 3
34: 회생 컨버터 유닛 4 35: 회생 컨버터 유닛 5
100: 회생 컨버터 모듈 110: 제1 보호회로
115: 제어부 120: 입력 커패시터
130: DC/AC 컨버터 140: 변압기
150: 정류기 160: 인덕터
170: 커패시터 180: 제2 보호회로
Claims (7)
- 회생 에너지를 회수하여 전력저장장치에 저장하는 회생 에너지 전력변환장치에 있어서,
가선전압을 분배하도록 직렬 연결된 복수의 전압분배 유닛을 포함하는 전압 분배부;
복수의 전압분배 유닛에 각각 연결되어, 분배된 복수의 분배 전압에 대응하는 전력을 각각 회생 에너지로 변환하는 복수의 회생 컨버터 모듈을 각각 포함하는 하나 이상의 회생 컨버터 유닛; 및
가선전압을 공급하는 가선과 상기 전압 분배부 및 상기 하나 이상의 회생 컨버터 유닛 사이의 접속을 연결 또는 차단하는 전원 차단 및 초기 충전부를 포함하고,
상기 전압 분배부의 복수의 전압분배 유닛 각각은, 전압분배 저항 및 상기 전압분배 저항에 병렬 연결된 커패시터로 구성되고,
상기 하나 이상의 회생 컨버터 유닛은 상기 전압 분배부에 병렬 연결되고,
상기 회생 컨버터 모듈의 개수는 상기 가선전압에 따라 조정되되 상기 전압 분배부의 커패시터와 동일한 개수를 가지며, 상기 회생 컨버터 유닛의 개수는 회생 에너지의 용량에 따라 조정되도록 구성하여, 상기 복수의 회생 컨버터 모듈 각각에 인가되는 입력전압을 낮춤으로써 낮은 정격내압을 갖는 Si 계열의 전력반도체 스위칭 소자의 사용이 가능토록 하고,
상기 복수의 회생 컨버터 모듈 각각은 입력단이 서로 직렬 연결되며, 출력단은 서로 병렬 연결되도록 구성되고,
상기 복수의 회생 컨버터 모듈 각각은,
DC 입력 전압을 AC 전압으로 변환하는 DC/AC 컨버터;
입력 전압을 감지하는 입력 전압 검출부;
입력 전류를 감지하는 입력 전류 검출부;
감지된 입력 전압 및 감지된 입력 전류를 이용하여 DC/AC 컨버터에 대한 PWM 제어를 수행하여, 각 회생 컨버터 모듈의 입력 전압들 간의 불균형을 제어하는 제어부;
DC/AC 컨버터의 출력 전압을 배터리 충전 전압으로 변환하는 변압기;
변압기의 출력 전압을 정류하여 배터리 충전을 위한 DC 전압으로 변환하는 정류기; 및
변환된 DC 전압의 고주파 성분을 필터링하는 필터를 포함하며,
상기 복수의 회생 컨버터 모듈의 제어부는,
입력 전압 지령치와 상기 입력 전압 검출부에 의해 감지된 입력 전압 사이의 차분 오차를 생성하는 제1 차분기;
상기 입력 전압 지령치와 입력 전압 사이의 오차를 최소화하도록 비례적 적분 연산을 수행하여 입력 전류 지령치를 출력하는 제1 비례 적분 제어기;
입력 전류 지령치와 상기 입력 전류 검출부에 의해 감지된 입력 전류 사이의 차분 오차를 생성하는 제2 차분기;
입력 전류 지령치와 상기 입력 전류 검출부에 의해 감지된 입력 전류 사이의 차분 오차를 최소화하도록 비례적 적분 연산을 수행하는 제2 비례 적분 제어기; 및
상기 제2 비례 적분 제어기로부터 출력된 전압 기준치 및 반송파를 비교하여 PWM 신호의 듀티를 결정하고, 듀티에 따른 PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 에너지 전력변환장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전압분배부에 포함되는 복수의 커패시터 각각의 커패시터 용량은, 각 회생 컨버터 모듈에서 변환시키는 회생 에너지 용량, 각 회생 컨버터 모듈에 포함되는 제어부의 샘플링 주기의 지연 시간 및 각 커패시터의 전압 변동량을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 회생 에너지 전력변환장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 회생 컨버터 모듈은 각각 가선과 전력저장장치를 전기적으로 절연시키기 위하여 고주파 절연 변압 방식을 적용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회생 에너지 전력변환장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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