KR100454645B1 - Output current limit control device of a supplementary power for electromotion a vehicle - Google Patents

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KR100454645B1 KR10-1999-0002677A KR19990002677A KR100454645B1 KR 100454645 B1 KR100454645 B1 KR 100454645B1 KR 19990002677 A KR19990002677 A KR 19990002677A KR 100454645 B1 KR100454645 B1 KR 100454645B1
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Abstract

본 발명은 전동차의 형광등,도어,에어컨,배터리등에 전원을 공급하는 전동차용 보조전원장치의 출력전류 제한제어장치에 관한 것으로, 종래에는 부하단락,과부하시 과전류검지에 의해 보조전원장치의 동작이 일시적으로 중단된후 다시 재기동을 하였으나 보조전원장치가 재기동을 한다해도 부하의 이상동작은 사라지지 않고 다시 과전류를 발생시켜 그 동작을 완전히 중단시켰으며 수동 재기동을 한다해도 다시 동작하지 않는 상태가 된다. 이는 보조전원장치의 과도한 동작으로 시스템의 손상우려가 있고, 더불어 보조전원장치의 문제가 아님에도 불구하고 시스템의 검수시 부하의 고장에 따라 정지된 보조전원장치에서 그 원인을 찾는 불합리함이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output current limiting control apparatus for an auxiliary power supply for an electric vehicle that supplies power to fluorescent lamps, doors, air conditioners, and batteries of a train. After restarting, it restarted, but even if the auxiliary power supply is restarted, the abnormal operation of the load does not disappear, it generates overcurrent again and completely stops the operation, and it does not operate again even after manual restart. This may cause damage to the system due to excessive operation of the auxiliary power supply, and even though it is not a problem of the auxiliary power supply, it is unreasonable to find the cause of the auxiliary power supply stopped due to the failure of the load when the system is inspected.

이에 본 발명은, 보조전원장치의 출력전류 변동분을 통해 순간적인 전류증가를 억제하기 위해 출력전압 기준치를 낮추는 비례제어수단과 출력전류를 일정 제한값으로 유지시키도록 전압기준치를 그에 대응되는 값으로 감소시키고 일정시간후에 부하가 차단되면 다시 정상으로 증가시키는 적분제어수단을 포함하는 출력전류 제한제어장치를 구성하므로서, 부하의 과전류시 보조전원장치의 출력을 차단하지 않고 출력전류를 과부하 내량보다 약간 높은 정도의 일정전류로 제한하여 이상동작하는 부하의 자체 차단기 또는 휴즈를 트립시키고, 보조전원장치를 정상적으로 복귀시켜 전동차용 보조전원장치의 신뢰성을 향상시키는 것이다.Accordingly, the present invention, the proportional control means for lowering the output voltage reference value to reduce the instantaneous current increase through the output current variation of the auxiliary power supply and the voltage reference value is reduced to the corresponding value to maintain the output current at a certain limit value. When the load is cut off after a certain period of time, the output current limiting control device includes an integral control means that increases to normal again, so that when the load is overcurrent, the output current is slightly higher than the overload capacity without blocking the output of the auxiliary power supply. By limiting to a constant current, tripping the circuit breaker or fuse of the abnormal operation load, and to restore the auxiliary power supply normally to improve the reliability of the auxiliary power supply for the vehicle.

Description

전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치{OUTPUT CURRENT LIMIT CONTROL DEVICE OF A SUPPLEMENTARY POWER FOR ELECTROMOTION A VEHICLE}OUTPUT CURRENT LIMIT CONTROL DEVICE OF A SUPPLEMENTARY POWER FOR ELECTROMOTION A VEHICLE}

본 발명은 전동차의 형광등, 도어, 에어컨, 배터리등에 전원을 공급하는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output current limit control device in an auxiliary power supply for an electric vehicle that supplies power to a fluorescent lamp, a door, an air conditioner, a battery, and the like of an electric vehicle.

특히, 부하의 과전류시 보조전원장치의 출력을 차단하는 것이 아니라 출력전류를 과부하 내량보다 약간 높은 정도의 일정전류로 제한하여 이상 동작하는 부하의 자체 차단기를 트립(Trip)시키고 보조전원장치를 정상적으로 복귀시키도록 하는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치에 관한 것이다.Particularly, in case of over current of load, the output of auxiliary power supply is not cut off, but the output current is limited to a constant current which is slightly higher than the overload capacity, tripping the self-breaker of abnormally operated load and returning the auxiliary power supply normally. The present invention relates to an output current limit control device in an auxiliary power supply for an electric vehicle.

일반적으로, 전동차용 보조전원장치의 부하측에는 휴즈나 차단기와 같은 과전류 보호회로가 있으며, 자기 정격 이상의 전류가 일정시간 흐르면 상기 휴즈가 끊어지거나 차단기가 트립을 하게 된다.In general, there is an overcurrent protection circuit such as a fuse or a circuit breaker on the load side of the auxiliary power supply for an electric vehicle, and when a current exceeding a magnetic rating flows for a predetermined time, the fuse is cut off or the circuit breaker trips.

즉, 부하의 이상동작으로서 단락 또는 과부하가 발생한 경우에는 과전류로 인하여 보조전원장치 자체 보호 동작으로 보조전원장치의 동작이 일시적으로 중단된 후 다시 재기동이 이루어지도록 하였다.That is, when a short circuit or an overload occurs as an abnormal operation of the load, the auxiliary power supply itself is temporarily protected due to the overcurrent and then restarted again.

그러나, 상기 보조전원장치가 재기동을 한다해도 부하의 이상동작은 사라지지 않고 다시 과전류를 발생시키면서 보조전원장치의 동작을 완전하게 중단시키게 되는 바,However, even when the auxiliary power supply is restarted, the abnormal operation of the load does not disappear, and the operation of the auxiliary power supply is completely stopped while generating overcurrent again.

이는 보조전원장치의 과도한 동작으로 인하여 시스템의 손상 우려가 있고, 더불어 보조전원장치에 문제가 있는 것이 아니라 부하측의 고장 또는 단락사고 임에도 시스템의 검수시에는 부하의 고장에 따라 정지된 보조전원장치에서 그 원인을 찾는 불합리함이 있었다.This may cause damage to the system due to excessive operation of the auxiliary power supply.In addition, it is not a problem with the auxiliary power supply. There was absurdity to find the cause.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 보조전원장치에서의 출력전류 변동분을 통해 순간적인 전류증가를 억제하기 위해 출력전압 기준치를 낮추는 비례제어수단과 출력전류를 일정 제한값으로 유지시키기 위해 전압 기준치를 그에 대응되는 값으로 감소시키고 일정시간 후에 부하가 차단되면 다시 정상값으로 증가시키는 적분제어수단을 포함하는 출력전류 제한 제어장치를 구성하므로서, 부하의 과전류시 보조전원장치의 출력을 차단하는 것이 아니라 출력전류를과부하 내량보다 약간 높은 정도의 일정전류로 제한하여 이상 동작하는 부하의 자체 차단기 또는 휴즈를 트립시키고, 보조전원장치를 정상적으로 복귀시키도록 하여 전동차용 보조전원장치의 신뢰성을 향상시키고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention is to maintain the output current and the proportional control means for lowering the output voltage reference value to a certain limit value to suppress the instantaneous current increase through the output current fluctuations in the auxiliary power supply to solve the conventional problems as described above. By configuring the output current limiting control device including an integrating control means for reducing the hazardous voltage reference value to a corresponding value and increasing it back to a normal value when the load is cut off after a certain time, the output of the auxiliary power supply is cut off in the event of overload of the load. Rather than limiting the output current to a constant current that is slightly higher than the overload capacity, it trips its own breaker or fuse of the abnormally operated load and allows the auxiliary power supply to return normally to improve the reliability of the auxiliary power supply for the vehicle. There is a purpose.

도 1은 본 발명에 적용되는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치의 구성을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing the configuration of the output current limiting control device in the auxiliary power supply for a vehicle applied to the present invention.

도 2는 본 발명에 있어 출력전류 제한 제어장치에 있어 시간(t)에 따른 전압(V)/전류(I)의 파형도.2 is a waveform diagram of voltage (V) / current (I) with time (t) in the output current limiting control device in the present invention.

도 3은 보조전원장치에서 부하단락시 출력전류 제한제어의 실험 파형도.3 is an experimental waveform diagram of output current limiting control when a load is shorted in the auxiliary power supply.

도 4는 보조전원장치에서 과부하시 출력전류 제한제어의 실험 파형도.4 is an experimental waveform diagram of the output current limit control when overloaded in the auxiliary power supply.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 적용되는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치의 구성을 보인 회로도이고, 도 2는 본 발명에 있어 출력전류 제한 제어장치에 있어 시간(t)에 따른 전압(V)/전류(I)의 파형도 이다.1 is a circuit diagram showing the configuration of the output current limiting control device in the auxiliary power supply for a vehicle applied to the present invention, Figure 2 is a voltage (V) according to the time (t) in the output current limiting control device in the present invention ) / Current (I) waveform diagram.

도 1 및 도 2에 도시된 바와같이, 전동차용 보조전원장치에서 출력되는 전류(Irms)의 과도한 변화(과부하 또는 단락부하)시 시스템을 보호하도록 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 낮게 조정하여 상기 출력전류(Irms)의 변동분을 출력하는 비례제어수단(10)과;As shown in Figs. 1 and 2, the output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply is adjusted low so as to protect the system in case of excessive change (overload or short load) of the current Irms output from the auxiliary power supply for the vehicle. Proportional control means (10) for outputting a variation of the output current Irms;

실제 출력전류(Irms)와 기준제한전류(ILimit)의 오차값을 출력하되, 출력전류(Irms)를 제한값으로 유지시켜 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 감소시키도록 상기의 오차값 출력을 "0"으로 수렴시키는 적분제어수단(20)과;Outputs the error value between actual output current (Irms) and reference limit current (I Limit ), but keeps output current (Irms) at the limit value to reduce the output voltage reference value (Vac1) of auxiliary power supply. Integral control means 20 for converging to " 0 ";

상기 비례제어수단(10)에 의해 출력된 출력전류(Irms)의 변동분과 적분제어수단(20)에 의해 "0"으로 수렴되어 출력된 오차값에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 가변시키되, 상기 가변된 출력전압 가변값(Vac2)과 실제로 출력되는 출력전압(Vac3)의 비교값을 전압제어부(voltage controller)로 출력하여 과부하 또는 부하가 단락된 시스템의 차단기는 트립시키고 보조전원장치는 정상적으로 작동시키는 출력전압 가변수단(30); 으로 구성된 것이다.The output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply is adjusted according to the variation of the output current Irms outputted by the proportional control means 10 and the error value converged by the integral control means 20 and output. The circuit breaker of the overload or short-circuit system is tripped by outputting a comparison value of the variable output voltage variable value Vac2 and the actually outputted output voltage Vac3 to a voltage controller. The output voltage variable means 30 to operate normally; It is composed of.

그리고, 상기 비례제어수단(10)은, 전동차용 보조전원장치에서 출력되는 전류(Irms)의 과도한 변화시 시스템을 보호하도록 상기 출력전류(Irms)를 필터링하는 로우패스필터(10A)와;The proportional control means 10 includes: a low pass filter 10A for filtering the output current Irms to protect the system in the event of excessive change of the current Irms output from the auxiliary power supply for the vehicle;

상기 로우패스필터(10A)에 의해 필터링된 출력전류와 보조전원장치에서 실제로 출력되는 전류값(Irms)의 차이를 구하도록 감산동작하는 감산기(10B)와;A subtractor (10B) which subtracts to obtain a difference between the output current filtered by the low pass filter (10A) and the current value Irs actually output from the auxiliary power supply;

상기 감산기(10B)에 의해 감산된 결과에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 낮게 조정하도록 출력전류(Irms)의 변동분을 출력하는 비례제어기(10C); 를 포함하고 있으며,A proportional controller (10C) for outputting a variation of the output current (Irms) to adjust the output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply according to the result subtracted by the subtractor (10B); It contains,

상기 적분제어수단(20)은, 보조전원장치의 기준제한전류(ILimit)와 실제 출력전류(Irms)를 비교하는 제 1 비교기(20A)와;The integrating control means 20 includes: a first comparator 20A for comparing the reference limit current I Limit and the actual output current Irms of the auxiliary power supply;

상기 제 1 비교기(20A)에 의해 비교된 결과에 따라 출력전압 기준치(Vac1)를 감소시키도록 실제 출력전류(Irms)와 기준제한전류(ILimit)의 오차에 대한 적분값을 출력하는 적분제어기(20B)와;Integrator controller for outputting the integral value for the error between the actual output current (Irms) and the reference limit current (I Limit ) to reduce the output voltage reference value (Vac1) according to the result compared by the first comparator (20A) 20B);

출력전류(Irms)를 제한값으로 유지시키도록 상기 적분제어기(20B)에서 출력된 오차에 대한 적분값이 음의 값으로 되는 것을 제한하는 제 1 리미트기(20C); 를 포함하고 있다.A first limiter (20C) for limiting the integral value for the error output from the integrating controller (20B) to become a negative value to maintain the output current Irms at a limit value; It includes.

또한, 상기 출력전압 가변수단(30)은, 비례제어기(10C)에 의한 출력전류(Irms)의 변동분과 제 1 리미트기(20C)에 의해 출력되는 값을 연산하는 제1 연산기(30A)와;The output voltage varying means (30) includes: a first calculator (30A) for calculating a variation of the output current Irms by the proportional controller 10C and a value output by the first limiter 20C;

상기 제 1 연산기(30A)에 의해 연산된 값이 음의 값으로 되는 것을 제한하는 제 2 리미트기(30B)와;A second limiter (30B) for restricting the value calculated by the first calculator (30A) from becoming a negative value;

상기 제 2 리미트기(30B)에 의해 음의 값으로 되는 것이 제한된 연산값에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 가변(Vac2)하여 출력시키는 제 2 연산기(30C)와;A second calculator (30C) for varying (Vac2) the output voltage reference value (Vac1) of the auxiliary power supply device according to an operation value limited to being negative by the second limiter (30B);

과부하 또는 부하가 단락된 시스템의 차단기는 트립시키고 보조전원장치는 정상적으로 작동시키도록 상기 제 2 연산기(30C)에 의해 가변되어 출력된 출력전압 가변값(Vac2)과 실제로 보조전원장치에서 출력하는 출력전압(Vac3)를 비교하여 전압제어부(voltage controller)로 출력하는 제 2 비교기(30D); 를 포함하여 구성하였다.The circuit breaker of the overloaded or short-loaded system trips and the auxiliary power supply is operated by the second calculator 30C so as to operate normally. The output voltage variable value Vac2 and the output voltage actually output from the auxiliary power supply are A second comparator 30D for comparing Vac3 and outputting it to a voltage controller; It was configured to include.

이와같이 구성된 본 발명 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치의 작용에 대하여 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 and 2 attached to the operation of the output current limiting control device in the auxiliary power supply for an electric vehicle of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 전동차용 보조전원장치에서 형광등, 도어, 에어컨, 배터리등에 전원을 공급하고 있는 상태에서 부하의 이상동작으로 단락 또는 과부하가 발생되면,First, when a short circuit or an overload occurs due to abnormal operation of a load while power is supplied to a fluorescent lamp, a door, an air conditioner, and a battery in an auxiliary power supply for an electric vehicle,

출력전류 제한 제어장치로서 비례제어수단(10)은 보조전원장치에서 출력하는 전류(Irms)의 과도한 변화시 시스템을 보호하면서 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 낮게 조정하도록 상기 출력전류(Irms)의 변동분을 출력전압 가변수단(30)으로 출력한다.As an output current limiting control device, the proportional control means 10 controls the output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply to lower the output voltage Irms while protecting the system in case of excessive change of the current Irms output from the auxiliary power supply. ) Is outputted to the output voltage varying means (30).

즉, 상기 비례제어수단(10)에 포함된 로우패스필터(10A)는 전동차용 보조전원장치에서 출력되는 전류(Irms)의 과도한 변화시 시스템을 보호하도록 상기 출력전류(Irms)를 필터링한 후 이를 감산기(10B)의 (-)단자로 입력시키게 된다.That is, the low pass filter 10A included in the proportional control means 10 filters the output current Irms to protect the system in case of excessive change of the current Irms output from the auxiliary power supply for an electric vehicle. Input to the minus terminal of the subtractor 10B.

이때, 상기 감산기(10B)의 (+)단자에는 보조전원장치에서 실제로 출력하는 전류(Irms)가 입력되는 바,At this time, the current (Irms) actually output from the auxiliary power supply is input to the (+) terminal of the subtractor 10B,

상기 감산기(10B)에서는 (-)단자로 필터링되어 입력된 출력전류와 (+)단자로 입력된 실제 출력전류(Irms)의 차이를 구하도록 감산동작을 한 후 이를 비례제어기(10C)에 출력시키게 된다.The subtractor 10B performs a subtraction operation so as to obtain a difference between the output current input by filtering the negative terminal and the actual output current Irms input by the positive terminal and then output it to the proportional controller 10C. do.

이후, 상기 비례제어기(10C)에서는 상기 감산기(10B)에 의해 감산된 결과에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 낮게 조정하도록 상기 출력전류(Irms)의 변동분을 출력전압 가변수단(30)으로 출력시키게 되는 것이다.Subsequently, in the proportional controller 10C, the variation of the output current Irms is adjusted to adjust the output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply according to the result subtracted by the subtractor 10B. ) Will be printed.

다시말해, 보조전원장치에서 과부하 또는 부하단락시 사용자가 상기 비례제어기(10C)의 임의의 변수(Kp)를 제 1 비교기(10B)의 비교결과에 따라 조정하면, 상기 출력전류(Irms)의 변동분에 비례하게 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 낮은 상태로 조정이 가능하게 되는 것이다.In other words, if the user adjusts an arbitrary variable Kp of the proportional controller 10C according to the comparison result of the first comparator 10B when an overload or a load short-circuit occurs in the auxiliary power supply, the variation of the output current Irms In proportion to, the output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply can be adjusted to a low state.

한편, 출력전류 제한 제어장치로서 적분제어수단(20)은 보조전원장치의 실제 출력전류(Irms)와 기준제한전류(ILimit)의 오차값 출력을 "0"으로 수렴시키는 바,On the other hand, as the output current limit control device, the integral control means 20 converges the error value output of the actual output current Irms and the reference limit current I Limit of the auxiliary power supply to "0".

상기 출력전류(Irms)를 임의의 제한된 전류값(Ic)으로 유지시키도록 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 감소시킨다.The output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply is reduced to maintain the output current Irs at any limited current value Ic.

즉, 상기 적분제어수단(20)에 포함된 제 1 비교기(20A)에서는 보조전원장치의 기준제한전류(ILimit)와 실제 출력전류(Irms)를 비교한 후 이를 적분제어기(20B)로 출력시키는 바,That is, the first comparator 20A included in the integral control means 20 compares the reference limit current I Limit and the actual output current Irms of the auxiliary power supply and outputs the same to the integral controller 20B. bar,

상기 적분제어기(20B)에서는 상기 제 1 비교기(20A)에 의해 비교된 결과에 따라 출력전압 기준치(Vac1)를 감소시키도록 실제 출력전류(Irms)와 기준제한전류(ILimit)의 오차에 대한 적분값을 제 1 리미트기(20C)로 출력시키게 된다.The integral controller 20B integrates the error of the actual output current Irms and the reference limit current I Limit so as to reduce the output voltage reference value Vac1 according to the result of comparison by the first comparator 20A. The value is output to the first limiter 20C.

다시말해, 보조전원장치에서 과부하 또는 부하단락시 사용자가 상기 적분제어기(20B)의 임의의 변수(KI)를 제 1 비교기(20A)의 비교결과에 따라 조정하면, 상기 기준제한전류(ILimit)와 실제 출력전류(Irms)의 오차값에 비례하게 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 감소시킬수 있게 되는 것이다.In other words, if the user adjusts an arbitrary variable K I of the integral controller 20B according to the comparison result of the first comparator 20A when an overload or a load short-circuit occurs in the auxiliary power supply, the reference limit current I Limit ) And the output voltage reference value (Vac1) of the auxiliary power supply can be reduced in proportion to the error value of the) and the actual output current (Irms).

여기서, 상기 임의의 변수(KI)는 적분제어기(20B)에서 기준제한전류(ILimit)에 실제 출력전류(Irms)가 추종하는 속도를 반영하는 바,Here, the arbitrary variable K I reflects the speed at which the actual output current Irs follows the reference limit current I Limit in the integrating controller 20B.

상기 임의의 변수(KI)가 너무 크면 추종속도가 빠르거나 발산할수 있으며, 너무 작은 값으로 선정하면 추종속도가 느리므로 이는 실험에 의해 적절한 값을 선정하도록 한다.If the random variable K I is too large, the following speed may be fast or divergent, and if the value is too small, the following speed may be slow, so that an appropriate value may be selected by an experiment.

이때, 상기 제 1 리미트기(20C)는 보조전원장치의 출력전류(Irms)를 임의의 제한된 전류값(Ic)으로 유지시키도록 상기 적분제어기(20B)에서 출력되는 오차에 대한 적분값이 음의 값이 되는 것을 제한하면서 이를 출력전압 가변수단(30)로 출력시키게 되는 것이다.At this time, the first limiter 20C has a negative integral value for the error output from the integrating controller 20B to maintain the output current Irms of the auxiliary power supply at an arbitrary limited current value Ic. It is to be output to the output voltage variable means 30 while limiting the value.

여기서, 상기 전류값(Ic)은 도 2에 도시된 바와같이 보조전원장치의 기준제한전류(ILimit)는 정격전류(Imax)의 1.8배 정도로 선정하였으며, 이는 기준제한전류(ILimit)를 정격전류(Imax)보다 높은 값으로 유지시켜 주므로서 고장 부하측의 휴즈나 차단기를 신속하게 트립시키기 위함이다.Here, as shown in FIG. 2, the current value Ic is selected as the reference limit current I Limit of the auxiliary power supply is about 1.8 times the rated current Imax, which is rated as the reference limit current I Limit . This is to keep the fuse or circuit breaker on the faulty load side quickly while maintaining the value higher than the current (Imax).

즉, 본 발명은 정격전류(Irms)의 1.5배는 1분간 견디어야 하는 조건을 갖기 때문에 기준제한전류(ILimit)는 그보다 높은 1.6∼1.9배 정도로 선정하는 것이 바람직하기 때문이다.That is, since the present invention has a condition that 1.5 times the rated current Irms has to withstand 1 minute, the reference limit current I Limit is preferably selected to be 1.6 to 1.9 times higher than that.

여기서, 차단기나 휴즈는 한번 트립되면 다시 동작하지 않는 장치이므로, 제한되는 전류값을 정격보다 낮게 둔다면 고장측 차단기는 트립되지 않을수도 있다.Here, the circuit breaker or the fuse does not operate again once tripped, so if the limited current value is lower than the rating, the fault-side circuit breaker may not trip.

그리고, 상기 출력전압 가변수단(30)은 상기 비례제어수단(10)에 의해 출력된 출력전류(Irms)의 변동분과 적분제어수단(20)에 의해 "0"으로 수렴되도록 제한되어 출력된 오차값에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 가변(감소)시키되,In addition, the output voltage varying means 30 is limited so that the variation of the output current Irms output by the proportional control means 10 and convergence to "0" by the integral control means 20 are outputted to an error value. The output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply is varied (decreased) according to

상기 가변된 출력전압 가변값(Vac2)과 실제로 출력되는 출력전압(Vac3)의 비교값을 전압제어부(voltage controller)로 출력하므로서, 과부하 또는 부하가 단락된 시스템의 차단기는 트립시키고 보조전원장치는 정상적으로 작동시키도록 하였다.By outputting a comparison value between the variable output voltage variable Vac2 and the actual output voltage Vac3 to a voltage controller, the circuit breaker of the overloaded or short-loaded system is tripped and the auxiliary power supply is normally It was made to work.

즉, 상기 출력전압 가변수단(30)에 포함된 제 1 연산기(30A)는 비례제어수단(10)에 포함된 비례제어기(10C)에 의해 출력된 출력전류(Irms)의 변동분과 적분제어수단(20)에 포함된 제 1 리미트기(20C)에 의해 음의 값이 되는 것이 제한된 실제 출력전류(Irms)와 기준제한전류(ILimit)의 오차값을 연산(가산)한 후 이를 제 2 리미트기(30B)에 출력시킨다.That is, the first calculator 30A included in the output voltage varying means 30 includes the change and the integral control means of the output current Irms output by the proportional controller 10C included in the proportional control means 10. The second limiter calculates (adds) an error value between the actual output current Irms and the reference limit current I Limit , which are limited to a negative value by the first limiter 20C included in 20). Output to 30B.

그리고, 상기 제 2 리미트기(30B)는 상기 제 1 연산기(30A)에 의해 연산된 값이 음으로 되는 것을 제한한 후 이를 제 2 연산기(30C)에 출력시키므로서, 상기 제 2 연산기(30C)에서는 음의 값이 되는 것이 제한된 연산값에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치(Vac1)를 가변시킨 출력전압 가변값(Vac2)을 제 2 비교기(30D)의 (+)단자로 출력시키게 된다.The second limiter 30B limits the value calculated by the first calculator 30A to become negative and outputs it to the second calculator 30C, thereby outputting the second calculator 30C. In FIG. 2, the output voltage variable value Vac2 obtained by varying the output voltage reference value Vac1 of the auxiliary power supply device is output to the positive terminal of the second comparator 30D according to a limited operation value.

이때, 상기 제 2 비교기(30D)의 (-)단자에는 보조전원장치의 실제 출력전압(Vac3)이 입력되는 바,At this time, the actual output voltage (Vac3) of the auxiliary power supply is input to the negative terminal of the second comparator (30D),

상기 제 2 비교기(30D)에서는 각 (+)(-)단자에 입력되는 출력전압 가변값(Vac2)과 실제로 보조전원장치에서 출력하는 출력전압(Vac3)를 비교한 후 이를 전압제어부(voltage controller)로 출력시키므로서, 상기 전압제어부(voltage controller)에서는 과부하 또는 부하가 단락된 시스템의 차단기는 트립시키고 보조전원장치는 정상적으로 작동시키도록 제어동작을 수행하게 되는 것이다.The second comparator 30D compares the output voltage variable value Vac2 input to each (+) (-) terminal with the output voltage Vac3 actually output from the auxiliary power supply device, and then compares the output voltage Vac3 with a voltage controller. In the voltage controller, the circuit breaker of the overloaded or short-circuited system is tripped and the auxiliary power supply performs a control operation to operate normally.

한편, 도 3은 보조전원장치에서 부하단락시 출력전류 제한제어의 실험파형도를 도시한 것이고, 도 4는 보조전원장치에서 과부하시 출력전류 제한제어의 실험파형도를 도시한 것이다.On the other hand, Figure 3 shows the experimental waveform of the output current limiting control when the load is short in the auxiliary power supply, Figure 4 shows the experimental waveform of the output current limiting control when overloaded in the auxiliary power supply.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 비례제어수단과 적분제어수단을 포함하는 출력전류 제한 제어장치를 통해 부하의 과전류시 보조전원장치의 출력을 차단하는 것이 아니라 출력전류를 과부하 내량이상의 일정전류로 제한하여 이상 동작하는부하의 자체 차단기 또는 휴즈를 트립시키고, 보조전원장치를 정상적으로 복귀시키도록 하여 전동차용 보조전원장치의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention does not block the output of the auxiliary power supply device in the event of overload of the load through an output current limiting control device including a proportional control means and an integral control means. The self-circuit breaker or fuse of a load that is abnormally operated is tripped, and the auxiliary power supply is normally returned to improve the reliability of the auxiliary power supply for an electric vehicle.

Claims (4)

전동차용 보조전원장치에서 출력되는 전류의 과도한 변화(과부하 또는 단락부하)시 시스템을 보호하는 출력전류제한장치에 있어서,In the output current limiting device that protects the system in case of excessive change (overload or short-circuit load) of the current output from the auxiliary power supply for an electric vehicle, 보조전원장치의 출력전압 기준치를 낮게 조정하도록 상기 출력전류의 변동분을 출력하는 비례제어수단(10)과;Proportional control means (10) for outputting a variation of the output current so as to adjust the output voltage reference value of the auxiliary power supply unit low; 실제 출력전류와 기준제한전류의 오차값을 출력하되, 출력전류를 제한값으로 유지시켜 보조전원장치의 출력전압 기준치를 감소시키도록 상기의 오차값 출력을 "0"으로 수렴시키는 적분제어수단(20)과;Integral control means 20 for outputting an error value between the actual output current and the reference limit current, but converging the error value output to "0" so as to reduce the output voltage reference value of the auxiliary power supply by maintaining the output current at the limit value. and; 상기 비례제어수단(10)에 의해 출력된 출력전류의 변동분과 적분제어수단(20)에 의해 "0"으로 수렴되어 출력된 오차값에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치를 가변시키는 출력전압 가변수단(30)과,Output voltage varying means for varying the output voltage reference value of the auxiliary power supply according to the variation of the output current output by the proportional control means 10 and the error value converged to " 0 " by the integral control means 20 and output. 30, 상기 가변된 출력전압 가변값과 실제로 출력되는 출력전압의 비교값으로부터 과부하 또는 부하가 단락된 시스템의 차단기는 트립시키고 보조전원장치는 정상적으로 작동시키는 전압제어부(voltage controller)로 구성됨을 특징으로 하는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치.A circuit breaker of a system in which an overload or a load is shorted from a comparison value of the variable output voltage variable value and the output voltage actually output is tripped and the auxiliary power supply is configured as a voltage controller which operates normally. Output current limit control device in auxiliary power supply. 제 1 항에 있어서, 상기 비례제어수단은, 전동차용 보조전원장치에서 출력되는 전류의 과도한 변화시 시스템을 보호하도록 상기 출력전류를 필터링하는 로우패스필터와;2. The apparatus of claim 1, wherein the proportional control means comprises: a low pass filter for filtering the output current to protect the system from excessive changes in current output from an auxiliary power supply for an electric vehicle; 상기 로우패스필터에 의해 필터링된 출력전류와 보조전원장치에서 실제로 출력되는 전류값의 차이를 구하도록 감산동작하는 감산기와;A subtractor operable to subtract a difference between the output current filtered by the low pass filter and the current value actually output from the auxiliary power supply; 상기 감산기에 의해 감산된 결과에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치를 낮게 조정하도록 출력전류의 변동분을 출력하는 비례제어기; 를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치.A proportional controller for outputting a variation of the output current to adjust the output voltage reference value of the auxiliary power supply according to the result subtracted by the subtractor; Output current limiting control device in the auxiliary power supply for an electric vehicle, characterized in that it further comprises a. 제 1 항에 있어서, 상기 적분제어수단은, 보조전원장치의 기준제한전류와 실제 출력전류를 비교하는 제 1 비교기와;2. The apparatus of claim 1, wherein the integration control means comprises: a first comparator for comparing a reference limit current of the auxiliary power supply with an actual output current; 상기 제 1 비교기에 의해 비교된 결과에 따라 출력전압 기준치를 감소시키도록 실제 출력전류와 기준제한전류의 오차에 대한 적분값을 출력하는 적분제어기와;An integrating controller for outputting an integral value for an error between the actual output current and the reference limit current to reduce the output voltage reference value according to the result compared by the first comparator; 출력전류를 제한값으로 유지시키도록 상기 적분제어기에서 출력되는 오차에 대한 적분값이 음의 값으로 되는 것을 제한하는 제 1 리미트기; 를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치.A first limiter for limiting an integral value for an error output from the integrating controller to a negative value to maintain an output current at a limit value; Output current limiting control device in the auxiliary power supply for an electric vehicle, characterized in that it further comprises a. 제 1 항에 있어서, 상기 출력전압 가변수단은, 비례제어기에 의한 출력전류의 변동분과 제 1 리미트기에 의해 출력되는 값을 연산하는 제 1 연산기와;2. The apparatus of claim 1, wherein the output voltage varying means comprises: a first calculator for calculating a variation of the output current by the proportional controller and a value output by the first limiter; 상기 제 1 연산기에 의한 연산값이 음의 값으로 되는 것을 제한하는 제 2 리미트기와;A second limiter for restricting the calculation value of the first calculator from becoming a negative value; 상기 제 2 리미트기에 의해 음의 값으로 되는 것이 제한된 연산값에 따라 보조전원장치의 출력전압 기준치를 가변하여 출력시키는 제 2 연산기와;A second calculator for varying and outputting the output voltage reference value of the auxiliary power supply according to a limited operation value that becomes negative by the second limiter; 과부하 또는 부하가 단락된 시스템의 차단기는 트립시키고 보조전원장치는 정상적으로 작동시키도록 상기 제 2 연산기에 의해 가변되어 출력된 출력전압 가변값과 실제로 보조전원장치에서 출력하는 출력전압를 비교한 후 전압제어부로 출력하는 제 2 비교기; 를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 전동차용 보조전원장치에서의 출력전류 제한 제어장치.The circuit breaker of the overloaded or short-circuited system trips and the output voltage is changed by the second calculator so that the auxiliary power supply operates normally. A second comparator for outputting; Output current limiting control device in the auxiliary power supply for an electric vehicle, characterized in that it further comprises a.
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