KR100559330B1 - Emergency driving device of dual invertor system for electric vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

벡터 제어형 듀얼 인버터 시스템을 적용하는 전기자동차에서 제1인버터 또는 제2인버터의 고장시에 전압 패스의 전환을 통해 보상 전압을 확보함으로써 안정된 운행이 유지되도록 하는 것으로,In the electric vehicle to which the vector-controlled dual inverter system is applied, in the event of a failure of the first inverter or the second inverter, a stable voltage is maintained by switching the voltage path to maintain stable driving.

배터리와 유도 전동기 및 제1,제2인버터를 포함하는 듀얼 인버터 시스템에서 제1인버터와 배터리의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제1스위치 수단과, 유도 전동기와 제1인버터의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제2스위치 수단과, 유도 전동기의 고정자 권선 일측단에 설치되어 상기 제2스위치에 의해 유도 전동기와 제1인버터간의 파워 라인이 오픈 되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기와 제2인버터를 폐루프로 형성하는 제3스위치 수단과, 제2인버터와 DC 링크 커패시터의 사이에 설치되어 제2인버터에 공급되는 DC 링크 커패시터의 전압을 단속하는 제4스위치 수단과, 유도 전동기의 고정자 권선 다른 일측단과 제2인버터의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제5스위치 수단과, 유도 전동기의 고정자 권선 다른 일측단에 설치되어 상기 제5스위치에 의해 유도 전동기와 제2인버터간의 파워 라인이 오픈되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기와 제1인버터를 폐루프로 형성하는 제6스위치 수단과, 배터리와 제2인버터의 DC 링크 커패시터를 직접 연결하는 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제7스위치 수단을 포함한다.In a dual inverter system including a battery, an induction motor, and first and second inverters, a first switch means installed at a power line of the first inverter and the battery to control a voltage path, and a power line of the induction motor and the first inverter. A second switch means for regulating the voltage path and a stator winding of one side of the induction motor, and the contact is turned on when the power line between the induction motor and the first inverter is opened by the second switch. A third switch means for forming the second inverter as a closed loop, a fourth switch means provided between the second inverter and the DC link capacitor to control the voltage of the DC link capacitor supplied to the second inverter, and the stator of the induction motor. A fifth switch means installed at the other end of the winding and the power line of the second inverter to interrupt the voltage path, and the other side of the stator winding of the induction motor A sixth switch means installed at the contact point when the power line between the induction motor and the second inverter is opened by the fifth switch to turn on the contact to form the induction motor and the first inverter as a closed loop, and the battery and the second inverter And a seventh switch means installed in the power line directly connecting the DC link capacitor to interrupt the voltage path.

유도 전동기, 전기자동차, 벡터제어, 듀얼 인버터Induction Motor, Electric Vehicle, Vector Control, Dual Inverter

Description

전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치 및 그것의 제어방법{EMERGENCY DRIVING DEVICE OF DUAL INVERTOR SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE AND METHOD THEREOF}EMERGENCY DRIVING DEVICE OF DUAL INVERTOR SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing an emergency operation apparatus of a dual inverter system in an electric vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전 제어 실행에 대한 흐름도.2 is a flow chart for the emergency operation control execution of the dual inverter system in the electric vehicle according to the present invention.

도 3은 종래의 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 구성도. 3 is a configuration diagram of a dual inverter system in a conventional electric vehicle.

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 더 상세하게는 유도 전동기 벡터 제어형 듀얼 인버터 시스템을 적용하는 차량에서 제1인버터 또는 제2인버터의 고장시에 전압 패스의 전환을 통해 보상 전압을 확보함으로써 안정된 운행이 유지되도록 하는 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, in a vehicle to which an induction motor vector controlled dual inverter system is applied, stable driving is secured by securing a compensation voltage by switching a voltage path when a first inverter or a second inverter fails. An emergency operating device and a control method thereof of a dual inverter system to be maintained.

전기자동차에서 유도 전동기를 벡터 제어하기 위하여 듀얼 인버터 시스템(Dual Invertor System)을 적용하고 있다.Dual Invertor System is applied to vector control induction motor in electric vehicles.

이는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이, 유도 전동기(1)의 고정자 권선 일측단에 배터리(4)의 전원이 연결되는 제1인버터(2)가 연결되고, 다른 일측단에 제2인버터(3)가 연결된다.As shown in FIG. 1, the first inverter 2 to which the power of the battery 4 is connected is connected to one end of the stator winding of the induction motor 1, and the second inverter 3 is connected to the other end of the stator winding. ) Is connected.

상기 배터리(4)의 전원이 연결되는 제1인버터(2)는 자속, 속도 및 전류 제어기로 구성되어, 도시되지 않은 모터 제어기(Motor Control Unit)에서 인가되는 제어신호에 따라 유도 전동기(1)의 토크 및 속도를 벡터 제어한다.The first inverter 2 to which the power of the battery 4 is connected is composed of a magnetic flux, a speed, and a current controller, and according to a control signal applied from a motor control unit (not shown) of the induction motor 1. Vector control of torque and speed.

이때, 속도가 증가함에 따라 역기전력이 증가되므로, 이에 따른 보상 제어가 수행된다.At this time, since the counter electromotive force increases as the speed increases, compensation control according to this is performed.

또한, 유도 전동기(1)의 다른 일측단에 연결되는 제2인버터(3)는 내부에 DC 링크 전압수단과 무효전력 보상수단을 포함하며, 제어에 필요한 전원을 직류전원 공급수단인 DC 링크 커패시터(C2)로부터 공급받아 유도 전동기(1)의 무효 전력만을 제어한다.In addition, the second inverter (3) connected to the other end of the induction motor (1) includes a DC link voltage means and reactive power compensation means therein, the DC link capacitor as a DC power supply means for supplying power for control ( Received from C2), only the reactive power of the induction motor 1 is controlled.

따라서, 제1인버터(2)에서 요구되는 무효전력 성분을 제2인버터(3)에서 보상함으로써, 제1인버터(2)에서 고속 운전에서의 전압 제한에 따른 정출력 구간을 확대하여 준다.Accordingly, by compensating for the reactive power component required by the first inverter 2 in the second inverter 3, the constant power section according to the voltage limitation in the high speed operation in the first inverter 2 is expanded.

그러나, 운행중에 제1인버터(2) 또는 제2인버터(3)의 고장이 발생하는 경우 비상 운전에 필요한 보조 전압을 공급할 수 없도록 설계되어 있어 비상 운전이 수행되지 못하는 문제점이 있다. However, when a failure of the first inverter 2 or the second inverter 3 occurs during operation, it is designed to supply an auxiliary voltage necessary for emergency operation, and thus there is a problem that emergency operation cannot be performed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 유도 전동기 벡터 제어형 듀얼 인버터 시스템을 적용하는 차량에서 제1인버터 또는 제2인버터의 고장시에 전압 패스의 전환을 통해 보상 전압을 확보함으로써 안정된 전압 공급이 유지되어 비상 운행이 수행될 수 있도록 한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to compensate the voltage through the switching of the voltage path in the event of failure of the first inverter or the second inverter in a vehicle to which the induction motor vector controlled dual inverter system is applied. This ensures that a stable voltage supply is maintained so that emergency operation can be performed.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 전기자동차에 있어서, 배터리; 유도 전동기 및; 상기 유도 전동기를 벡터 제어하기 위한 제1,제2인버터를 포함하며, The present invention for realizing the above object is an electric vehicle, a battery; Induction motors; First and second inverters for vector control the induction motor,

제1인버터와 배터리의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제1스위치 수단과; 유도 전동기와 제1인버터의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제2스위치 수단과; 유도 전동기의 고정자 권선 일측단에 설치되어 상기 제2스위치에 의해 유도 전동기와 제1인버터간의 파워 라인이 오픈되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기와 제2인버터를 폐루프로 형성하는 제3스위치 수단과; 제2인버터와 DC 링크 커패시터의 사이에 설치되어 제2인버터에 공급되는 DC 링크 커패시터의 전압을 단속하는 제4스위치 수단과; 유도 전동기의 고정자 권선 다른 일측단과 제2인버터의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제5스위치 수단과; 유도 전동기의 고정자 권선 다른 일측단에 설치되어 상기 제5스위치에 의해 유도 전동기와 제2인버터간의 파워 라인이 오픈되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기와 제1인버터를 폐루프로 형성하는 제6스위치 수단과; 배터리와 제2인버터의 DC 링크 커패시터를 직접 연결하는 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제7스위치 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치 를 제공한다.First switch means installed on a power line of the first inverter and the battery to control the voltage path; Second switch means mounted to power lines of the induction motor and the first inverter to control the voltage path; A third switch means installed at one end of the stator winding of the induction motor and the contact is turned on when the power line between the induction motor and the first inverter is opened by the second switch to form the induction motor and the second inverter as a closed loop; ; Fourth switch means interposed between the second inverter and the DC link capacitor to control the voltage of the DC link capacitor supplied to the second inverter; Fifth switch means installed at the other end of the stator winding of the induction motor and the power line of the second inverter to control the voltage path; The sixth switch means is installed at the other end of the stator winding of the induction motor and the contact is turned on when the power line between the induction motor and the second inverter is opened by the fifth switch to form the induction motor and the first inverter as a closed loop. and; The electric vehicle provides an emergency operating device of a dual inverter system, characterized in that it comprises a seventh switch means is installed on the power line directly connecting the battery and the DC link capacitor of the second inverter to interrupt the voltage path.

또한, 본 발명은 듀얼 인버터 시스템을 적용하는 전기자동차에 있어서, 인버터의 상태를 검출하여 고장이 검출되는지 판단하는 과정과; 인버터의 고장이 검출되면 비상 운전 모드로 진입하여 고장이 발생된 인버터와 배터리의 파워 라인을 분리하는 과정 및; 유도 전동기와 정상 상태를 유지하는 인버터를 폐루프로 형성시켜 정상 상태의 인버터에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기를 벡터 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전 제어방법을 제공한다.In addition, the present invention provides an electric vehicle to which a dual inverter system, comprising: detecting whether a failure is detected by detecting a state of an inverter; When an inverter fault is detected, entering an emergency operation mode and separating a power line of the battery and the inverter having the fault; A method of controlling emergency operation of a dual inverter system in an electric vehicle, comprising: forming an induction motor and an inverter maintaining a normal state as a closed loop, and controlling the induction motor by PWM switching by a steady state inverter. to provide.

상기에서 제1인버터의 고장이면 배터리와 제1인버터의 전원을 분리시키는 과정; 제1인버터와 유도 전동기의 전원 패스를 분리하는 과정; 제1인버터에 연결되는 유도 전동기의 고정자 권선을 제2인버터에 대하여 폐루프로 형성하는 과정; 제2인버터와 배터리의 전원을 연결하여 제2인버터에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기를 벡터 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Separating the battery from the power source of the first inverter when the first inverter has failed; Separating a power path between the first inverter and the induction motor; Forming a stator winding of the induction motor connected to the first inverter as a closed loop with respect to the second inverter; And connecting the power supply of the second inverter and the battery to vector control the induction motor by PWM switching by the second inverter.

또한, 제2인버터의 고장이면 제2인버터와 DC 링크 커패시터의 전원을 분리하는 과정; 유도 전동기와 제2인버터의 전원 패스를 분리하는 과정; 제2인버터에 연결되는 유도 전동시의 고정자 권선을 제1인버터에 대하여 폐루프로 형성하는 과정; 배터리와 제2인버터의 DC 링크 커패시터를 직접 연결하여, 제1인버터에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기를 벡터 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the failure of the second inverter, separating the power supply of the second inverter and the DC link capacitor; Separating power paths of the induction motor and the second inverter; Forming a stator winding of the induction transmission connected to the second inverter as a closed loop with respect to the first inverter; And directly controlling the induction motor by PWM switching by the first inverter by directly connecting the battery and the DC link capacitor of the second inverter.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 동력원인 유도 전동기(10)와 제1인버터(20), 제2인버터(30), 전압원인 배터리(40), 제1스위치(SW1), 제2스위치(SW2), 제3스위치(SW3), 제4스위치(SW4), 제5스위치(SW5), 제6스위치(SW6) 및 제7스위치(SW7)로 이루어진다.As can be seen in Figure 1, the induction motor 10 and the first inverter 20, the second inverter 30, the power source battery 40, the first switch (SW1), the second switch (SW2) ), A third switch SW3, a fourth switch SW4, a fifth switch SW5, a sixth switch SW6, and a seventh switch SW7.

상기 제1인버터(20)는 자속, 속도 및 전류 제어기를 포함하며, 유도 전동기(10)의 고정자 권선 일측단과 배터리(40)의 전원에 연결되어, 도시되지 않은 모터 제어기에서 인가되는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 따라 유도 전동기(10)의 토크 및 속도를 벡터 제어한다.The first inverter 20 includes a magnetic flux, a speed, and a current controller, and is connected to one end of the stator winding of the induction motor 10 and a power source of the battery 40, and a PWM applied to a motor controller (not shown). The torque and the speed of the induction motor 10 are vector controlled according to the modulation signal.

제2인버터(30)는 DC 링크 전압 제어기와 무효전력 보상기를 포함하며, 유도 전동기(10)의 고정자 권선 다른 일측단에 연결되어 DC 링크 커패시터(C12)로부터 전원을 공급받아 유도 전동기(10)의 무효 전력만을 제어한다.The second inverter 30 includes a DC link voltage controller and a reactive power compensator, and is connected to the other end of the stator winding of the induction motor 10 to receive power from the DC link capacitor C12 of the induction motor 10. Control only reactive power.

제1스위치(SW1)는 제1인버터(20)와 배터리(40)의 파워 라인(Power Line)에 설치되어 상위 제어기인 도시되지 않은 모터 제어기의 제어에 의해 제1인버터(20)와 배터리(40)간의 전압 패스를 단속한다.The first switch SW1 is installed in the power line of the first inverter 20 and the battery 40 and is controlled by the motor controller (not shown), which is a higher controller, and the first inverter 20 and the battery 40. Interrupt the voltage path between

제2스위치(SW2)는 유도 전동기(10)와 제1인버터(20)의 파워 라인에 설치되어 상위 제어기인 모터 제어기의 제어에 의해 유도 전동기(10)와 제1인버터(20)간의 전압 패스를 단속한다.The second switch SW2 is installed on the power lines of the induction motor 10 and the first inverter 20 to control the voltage path between the induction motor 10 and the first inverter 20 under the control of a motor controller, which is an upper controller. Enforce.

제3스위치(SW3)는 유도 전동기(10)의 고정자 권선 일측단에 설치되어 제2스위치(SW2)에 의해 유도 전동기(10)와 제1인버터(20)간의 파워 라인이 오픈되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기(10)와 제2인버터(30)를 폐루프로 형성한다.The third switch SW3 is installed at one end of the stator winding of the induction motor 10, and the contact is turned on when the power line between the induction motor 10 and the first inverter 20 is opened by the second switch SW2. Thus, the induction motor 10 and the second inverter 30 are formed in a closed loop.

제4스위치(SW4)는 제2인버터(30)와 DC 링크 커패시터(C12)의 사이에 설치되어 상위 제어기인 모터 제어기의 제어에 의해 제2인버터(30)에 공급되는 DC 링크 커패시터(C12)의 전압을 단속한다.The fourth switch SW4 is installed between the second inverter 30 and the DC link capacitor C12 of the DC link capacitor C12 supplied to the second inverter 30 under the control of a motor controller which is a higher controller. Interrupt the voltage.

제5스위치(SW5)는 유도 전동기(10)의 고정자 권선 다른 일측단과 제2인버터(30)의 파워 라인에 설치되어 상위 제어기인 모터 제어기의 제어에 의해 유도 전동기(10)와 제2인버터(30)간의 전압 패스를 단속한다.The fifth switch SW5 is installed at the other end of the stator winding of the induction motor 10 and the power line of the second inverter 30 to control the induction motor 10 and the second inverter 30 under the control of a motor controller, which is an upper controller. Interrupt the voltage path between

제6스위치(SW6)는 유도 전동기(10)의 고정자 권선 다른 일측단에 설치되어 제5스위치(SW5)에 의해 유도 전동기(10)와 제2인버터(30)간의 파워 라인이 오픈되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기(10)와 제1인버터(20)를 폐루프로 형성한다.The sixth switch SW6 is installed at the other end of the stator winding of the induction motor 10 so that the contact point is opened when the power line between the induction motor 10 and the second inverter 30 is opened by the fifth switch SW5. On, the induction motor 10 and the first inverter 20 are formed in a closed loop.

제7스위치(SW7)는 배터리(40)와 제2인버터(30)의 DC 링크 커패시터(C12)를 직접 연결되는 파워 라인에 설치되어 상위 제어기인 모터 제어기의 제어에 의해 전압 패스를 단속한다.The seventh switch SW7 is installed in a power line directly connected to the DC link capacitor C12 of the battery 40 and the second inverter 30 to control the voltage path under the control of the motor controller, which is a higher controller.

상기한 각 스위치는 양방향 전력용 반도체 스위칭 소자로 구성된다.Each switch is composed of a semiconductor switching element for bidirectional power.

전술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 듀얼 인버터 시스템에서 비상 운전을 실행하는 동작은 다음과 같다.The operation of performing emergency operation in the dual inverter system according to the present invention having the above-described structure is as follows.

배터리(40)의 전압에 의해 유도 전동기(10)가 제어되는 속도 및 토크로 작동되어 주행하고 있는 상태에서 도시되지 않은 모터 제어기는 제1인버터(20) 및 제2인버터(30)의 상태를 검출 분석하여(S101) 어느 하나에 고장이 발생되었는지를 판단한다(S102).The motor controller (not shown) detects the states of the first inverter 20 and the second inverter 30 while the induction motor 10 is driven and driven at a speed and torque controlled by the voltage of the battery 40. By analyzing (S101), it is determined which one has a failure (S102).

제1인버터(20) 및 제2인버터(30)의 고장이 검출되지 않으면, 현재의 모드로 유도 전동기(10)의 벡터 제어를 실행하여 주행을 유지한다(S103).If the failure of the first inverter 20 and the second inverter 30 is not detected, the vector control of the induction motor 10 is executed in the current mode to maintain driving (S103).

이때, 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2), 제4스위치(SW4) 및 제5스위치(SW5)의 접점은 스위칭 온 상태를 유지하고, 제3스위치(SW3)와 제6스위치(SW6) 및 제7스위치(SW7)의 접점은 오프 상태를 유지한다. In this case, the contacts of the first switch SW1, the second switch SW2, the fourth switch SW4, and the fifth switch SW5 maintain the switched on state, and the third switch SW3 and the sixth switch ( The contacts of SW6) and the seventh switch SW7 remain off.

그러나, 상기 S102에서 어느 하나의 인버터에 고장이 검출되면 제1인버터(20)의 고장인지를 판단한다(S104).However, if a failure is detected in any of the inverters in S102, it is determined whether the first inverter 20 is in failure (S104).

제1인버터(20)의 고장으로 판단되면 비상 운전 모드로 진입하여 제1스위치(SW1)의 접점을 오프시켜 배터리(40)와 제1인버터(20) 사이의 파워 라인을 차단시켜 전원을 분리한다(S105).If it is determined that the first inverter 20 has failed, the emergency operation mode is entered and the contact point of the first switch SW1 is turned off to cut off the power line between the battery 40 and the first inverter 20 to disconnect the power. (S105).

동시에 제2스위치(SW2)의 접점을 오프시켜 제1인버터(20)와 유도 전동기(10) 사이의 전원 패스를 분리한다(S106).At the same time, by turning off the contact of the second switch (SW2) to disconnect the power path between the first inverter 20 and the induction motor 10 (S106).

또한, 오프 상태를 유지하고 있는 제3스위치(SW3)의 접점을 온 상태로 절환시켜 유도 전동기(10)의 고정자 권선 일측단자를 제2인버터(30)에 대응하여 폐루프로 형성한다(S107). In addition, by switching the contact point of the third switch (SW3) that maintains the off state to the on state to form a closed loop corresponding to the second inverter 30, one terminal of the stator winding of the induction motor 10 (S107). .

그리고, 오프 상태를 유지하고 있는 제7스위치(SW7)의 접점을 온 상태로 절환시켜 제2인버터(30)와 배터리(40)의 파워 라인을 직접적으로 연결한다(S108).Then, the contact point of the seventh switch SW7 maintaining the off state is switched to the on state to directly connect the power line of the second inverter 30 and the battery 40 (S108).

따라서, 제1인버터(20)에 고장이 발생된 상태에서도 배터리(40)와 제2인버터(30)간의 전압이 패스가 연결되며, 제2인버터(30)만의 독립적인 폐루프가 형성되므로, 제2인버터(30)에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기(10)의 동작이 안정되게 유지되어 지속적인 운행이 가능하게 된다.Therefore, even when a failure occurs in the first inverter 20, a voltage is connected between the battery 40 and the second inverter 30, and an independent closed loop of only the second inverter 30 is formed. Operation of the induction motor 10 is stably maintained by PWM switching by the two inverters 30, thereby enabling continuous operation.

또한, 상기 S104의 판단에서 제1인버터(20)의 고장이 아닌 것으로 판단되면 제2인버터(30)의 고장으로 판단하여 비상 운전 모드로 진입한다.In addition, when it is determined in S104 that the first inverter 20 is not a failure, the second inverter 30 is determined to be in a failure state and enters an emergency operation mode.

이때, 제4스위치(SW4)의 접점을 오프시켜 제2인버터(30)와 DC 링크 커패시터(C12)를 분리한다(S109).In this case, the contact point of the fourth switch SW4 is turned off to separate the second inverter 30 and the DC link capacitor C12 (S109).

동시에 제5스위치(SW5)의 접점을 오프시켜 유도 전동기(10)와 제2인버터(30) 사이의 전원 패스를 분리한다(S110).At the same time, the contact point of the fifth switch SW5 is turned off to separate the power path between the induction motor 10 and the second inverter 30 (S110).

또한, 오프 상태를 유지하고 있는 제6스위치(SW6)의 접점을 온 상태로 절환시켜 유도 전동기(10)의 고정자 권선 다른 일측단자를 제1인버터(20)에 대응하여 폐루프로 형성한다(S111). In addition, by switching the contact of the sixth switch SW6 maintaining the off state to the on state, the other terminal of the stator winding of the induction motor 10 is formed as a closed loop corresponding to the first inverter 20 (S111). ).

그리고, 오프 상태를 유지하고 있는 제7스위치(SW7)의 접점을 온 상태로 절환시켜 제2인버터의 DC 링크 커패시터(C12)에 배터리(40)의 파워 라인을 직접적으로 연결한다(S112).In operation S112, the power line of the battery 40 is directly connected to the DC link capacitor C12 of the second inverter by switching the contact point of the seventh switch SW7 maintaining the off state to the on state.

따라서, 제2인버터(30)에 고장이 발생된 상태에서도 제1인버터(20)만의 독립적인 폐루프의 형성에 의해 제1인버터(20)에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기(10)의 동작이 안정되게 유지되어 지속적인 운행이 가능하게 된다.Therefore, even when a failure occurs in the second inverter 30, the operation of the induction motor 10 is stabilized by PWM switching by the first inverter 20 by forming an independent closed loop of the first inverter 20 only. It is maintained so that continuous operation is possible.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 벡터 제어형 듀얼 인버터 시스템을 적용하여 유도 전동기를 제어함에 있어, 어느 하나의 인버터에 고장이 발생되더라도 정상 상태를 유지하는 인버터에 의한 대체 제어로 안정적인 비상 운전이 수행되므로, 전기자동차의 운행에 있어 안정성 및 신뢰성이 제공된다.As described above, in the present invention, when controlling an induction motor by applying a vector controlled dual inverter system, stable emergency operation is performed by an alternative control by an inverter that maintains a normal state even when a failure occurs in any one inverter. Stability and reliability are provided for the operation of electric vehicles.

Claims (6)

전기자동차에 있어서,In electric vehicles, 배터리;battery; 유도 전동기 및;Induction motors; 상기 유도 전동기를 벡터 제어하기 위한 제1,제2인버터를 포함하며,First and second inverters for vector control the induction motor, 제1인버터와 배터리의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제1스위치 수단과;First switch means installed on a power line of the first inverter and the battery to control the voltage path; 유도 전동기와 제1인버터의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제2스위치 수단과;Second switch means mounted to power lines of the induction motor and the first inverter to control the voltage path; 유도 전동기의 고정자 권선 일측단에 설치되어 상기 제2스위치에 의해 유도 전동기와 제1인버터간의 파워 라인이 오픈되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기와 제2인버터를 폐루프로 형성하는 제3스위치 수단과;A third switch means installed at one end of the stator winding of the induction motor and the contact is turned on when the power line between the induction motor and the first inverter is opened by the second switch to form the induction motor and the second inverter as a closed loop; ; 제2인버터와 DC 링크 커패시터의 사이에 설치되어 제2인버터에 공급되는 DC 링크 커패시터의 전압을 단속하는 제4스위치 수단과;Fourth switch means interposed between the second inverter and the DC link capacitor to control the voltage of the DC link capacitor supplied to the second inverter; 유도 전동기의 고정자 권선 다른 일측단과 제2인버터의 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제5스위치 수단과;Fifth switch means installed at the other end of the stator winding of the induction motor and the power line of the second inverter to control the voltage path; 유도 전동기의 고정자 권선 다른 일측단에 설치되어 상기 제5스위치에 의해 유도 전동기와 제2인버터간의 파워 라인이 오픈되는 경우 접점이 온 되어 유도 전동기와 제1인버터를 폐루프로 형성하는 제6스위치 수단과;The sixth switch means is installed at the other end of the stator winding of the induction motor and the contact is turned on when the power line between the induction motor and the second inverter is opened by the fifth switch to form the induction motor and the first inverter as a closed loop. and; 배터리와 제2인버터의 DC 링크 커패시터를 직접 연결하는 파워 라인에 설치되어 전압 패스를 단속하는 제7스위치 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치.And an seventh switch means installed on a power line directly connecting the battery and the DC link capacitor of the second inverter to control the voltage path. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기의 각 스위치 수단은 양방향 전력용 반도체 소자로 구성하는 것을 특징으로 하는 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치.Each switch means is an emergency operation apparatus of a dual inverter system in an electric vehicle, characterized in that composed of a bidirectional power semiconductor element. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기의 각 스위치 수단은 상위 제어기인 모터 제어기의 제어에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치.Each switch means described above is operated by the control of the motor controller that is the host controller, the emergency drive device of a dual inverter system in a vehicle. 듀얼 인버터 시스템을 적용하는 전기자동차에 있어서,In the electric vehicle applying the dual inverter system, 인버터의 상태를 검출하여 고장이 검출되는지 판단하는 과정과;Determining whether a fault is detected by detecting a state of the inverter; 인버터의 고장이 검출되면 비상 운전 모드로 진입하여 고장이 발생된 인버터와 배터리의 파워 라인을 분리하는 과정 및;When an inverter fault is detected, entering an emergency operation mode and separating a power line of the battery and the inverter having the fault; 유도 전동기와 정상 상태를 유지하는 인버터를 폐루프로 형성시켜 정상 상태의 인버터에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기를 벡터 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전 제어방법.And controlling the induction motor by PWM switching by the inverter in the normal state by forming an induction motor and an inverter maintaining a normal state as a closed loop. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 인버터의 고장이 제1인버터의 고장이면 배터리와 제1인버터의 전원을 분리시키는 과정;Separating a battery from a power source of the first inverter when the failure of the inverter is a failure of the first inverter; 제1인버터와 유도 전동기의 전원 패스를 분리하는 과정;Separating a power path between the first inverter and the induction motor; 제1인버터에 연결되는 유도 전동기의 고정자 권선을 제2인버터에 대하여 폐루프로 형성하는 과정;Forming a stator winding of the induction motor connected to the first inverter as a closed loop with respect to the second inverter; 제2인버터와 배터리의 전원을 연결하여 제2인버터에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기를 벡터 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전 제어방법. And controlling a vector of an induction motor by PWM switching by the second inverter by connecting a power supply of the second inverter and the battery. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 인버터의 고장이 제2인버터의 고장이면 제2인버터와 DC 링크 커패시터의 전원을 분리하는 과정;Separating the power supply of the second inverter and the DC link capacitor if the failure of the inverter is the failure of the second inverter; 유도 전동기와 제2인버터의 전원 패스를 분리하는 과정;Separating power paths of the induction motor and the second inverter; 제2인버터에 연결되는 유도 전동기의 고정자 권선을 제1인버터에 대하여 폐루프로 형성하는 과정;Forming a stator winding of the induction motor connected to the second inverter as a closed loop with respect to the first inverter; 배터리와 제2인버터의 DC 링크 커패시터를 직접 연결하여, 제1인버터에 의한 PWM 스위칭으로 유도 전동기를 벡터 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전 제어방법.And directly controlling the induction motor by PWM switching by the first inverter by directly connecting the battery and the DC link capacitor of the second inverter.
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