KR101436562B1 - 전기차용 인버터의 비상 운전 방법 - Google Patents

전기차용 인버터의 비상 운전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직류 링크단의 전압 불균형으로 인한 3상 전류의 불균형을 보상할 수 있고, 직류 링크단의 변동을 보상할 수 있는 보정 전압을 추가한 새로운 지령치 전압을 생성하는 전기차용 인버터의 비상 운전 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 전기차용 인버터의 비상 운전 장치는, 직렬연결된 상하단 직류 전압 링크; 상기 상하단 직류 전압 링크에 인가되는 직류 링크 전압을 3상 교류 전압으로 변환하는 3상 인버터; 상기 3상 인버터로부터 출력되는 3상 교류 전압에 구동되는 3상 모터; 상기 상하단 직류 전압 링크의 중간점과 상기 3상 모터의 각 상 입력단을 연결하는 비상연결부; 상기 상하단 직류 링크 전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 전압 검출부의 출력과 3상 전압 지령치 그리고 직류 링크 전압 기준치를 입력받아 상 전압의 편차를 보상한 지령치인 상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 불평형 보상부; 및 상기 상 전압 편차 보상 지령치를 이용하여 펄스 폭 변조 제어신호를 생성하는 펄스 폭 변조 제어부를 포함한다.

Description

전기차용 인버터의 비상 운전 방법{EMERGENCY DRIVING METHOD OF INVERTER FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기차용 인버터에 관한 것으로, 전기차에 사용하는 3상 모터를 3상 인버터로 운전하는 중에 1상 레그가 고장 나는 경우의 비상 운전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전기차는 충분한 동력을 발생시키기 위하여 3상 모터를 사용하고, 3상 모터는 3상 인버터에 의해 운전된다. 한편, 전기차는 도로를 주행하기 때문에 3상 인버터의 일부가 고장 나더라도 운전을 지속해야 한다.
이를 위하여 도 1과 같이 상하단의 직류 링크 캐패시터(110, C1, C2)와 3상 모터(140) 사이에 3상 인버터(120)를 배치시키는 것 이외에 상하단 직류 링크 캐패시터(C1, C2)의 중간점과 3상 모터(140)의 입력단을 각각 연결하는 비상연결부(130)를 포함한다. 비상연결부(130)는 병렬연결된 복수의 싸이리스터를 포함한다.
정상시에는 외부에서 인가되는 스위칭신호에 따라 3상 인버터(120)가 동작하여 3상 모터(140)를 운전하며 이때 싸이리스터는 오프 상태이다. 그러다가, 3상 인버터(120)의 1상 레그가 고장 난 비상시에는 고장난 상에 해당하는 비상연결부(130)의 싸이리스터를 온 시켜 운전한다.
도 2는 c상 레그가 고장 난 경우, 3상 인버터(120)의 비상시 접속 회로도로서, 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.
직류전압이 공급되면 직렬연결된 상하단 직류 링크 캐패시터(C1, C2)는 충전하고, 이 충전전압을 3상 인버터(120)에 공급한다. 전압을 공급받은 3상 인버터(120)의 스위치는 턴온 또는 턴오프하여 3상 모터(140)에 전압을 공급하는데, 3상 인버터(120)는 도 4와 같은 4가지의 스위칭 상태를 가진다. 여기서, 3상 모터(140)가 Y 결선인 경우를 예로 들어 설명하며, 0은 하단 스위치가 온된 상태, 1은 상단 스위치가 온된 상태를 의미한다. 즉, <0, 0>인 경우 S1, S2 레그의 하단 스위치는 온되고, 상단 스위치는 오프된 상태를 의미한다.
4개의 전압 벡터 중 3상 인버터(120)를 구성하는 스위치 중 상단의 스위치만 모두 켜지는 경우 <1, 1>인 상태에서는 상단 직류 링크 캐패시터(C1)에 충전되어 있던 전압(V1)은 3상 모터(140)에 공급되고, 하단 직류 링크 캐패시터(C2)는 전압을 3상 모터(140)에 공급하지 않는다.
그리고, 하단 스위치만 모두 켜지는 경우 <0, 0>인 상태에서는 하단 직류 링크 캐패시터(C2)에 충전되어 있던 전압(V2)은 3상 모터(140)에 공급되고, 상단 직류 링크 캐패시터(C1)에 충전되어 있던 전압(V1)은 3상 모터(140)에 공급되지 않는다. 또한, <0, 1>, <1, 0> 인 상태에서는 상하단 DC 링크 캐패시터가 3상 모터(140)에 전압을 공급하게 된다. 이렇게 3상 모터(140)에 전압을 공급함에 따라 3상 모터(140)가 회전한다.
3상 모터(140)를 회전시키기 위해서는 도 3과 같이, 서로 120도의 위상차를 갖는 3상의 전압(Va, Vb, Vc)을 필요로 한다.
상기의 3상 전압을 생성하기 위하여 3상 인버터(120)에서는 3상 모터로 인가되는 3상의 전압벡터 중 한 전압은 상단 직류 링크 캐패시터(C1)와 하단 직류 링크 캐패시터(C2)의 중간점에 연결하고, 나머지 두 전압은 상단 스위치와 하단 스위치 사이의 레그(leg)에 연결한다.
그리고 3상 평형전압과 동일한 효과를 내기 위한 전압을 만들기 위하여 상기 상단 직류 링크 캐패시터(C1)와 하단 직류 링크 캐패시터(C2) 사이의 중간점에 도 3에서와 같이 역상을 인가한다. 그리하여 도 3의 Vu, Vv와 같이 만들어진 2개의 벡터를 얻는다.
이렇게 만들어진 Vu, Vv의 전압은 3상 평형전압과 영상분의 전압을 갖는 형태가 된다. 즉 4개의 스위치를 사용하여 3상 평형전압을 얻을 수 있다. 3상 인버터(120)의 2개의 전압 벡터 Vu, Vv는 도 3에서와 같이 서로 60도의 위상차를 갖고, 3상 모터(140)의 C상이 중간점에 연결된 경우 Vu의 전압은 a상 전압(Va)에 비해 30도 뒤짐을 알 수 있다.
따라서 PWM에 의해 3상 인버터(120)를 제어하는 경우, 3상 인버터(120)의 벡터 전압(Vu, Vv)을 아래의 수학식1과 같이 인가하면 3상 모터(140)의 제어가 가능하다.
Figure 112013031608242-pat00001
Figure 112013031608242-pat00002
Figure 112013031608242-pat00003
Figure 112013031608242-pat00004
여기서, ma는 변조율, Ts는 스위칭 샘플링 시간,
Figure 112013031608242-pat00005
는 a상 전압과 지령치 전압 사이의 각도
수학식1은 3상 모터(140)의 C상이 상단 직류 링크 캐패시터와 하단 직류 링크 캐패시터의 중간점에 연결된 것을 기준으로 하고, Vu, Vv는 60도의 위상차를 가지고 Vu는 Va에 비해 30도 뒤지는 샘플링 시간에 대한 온 타임을 가지게 된다.
따라서, 온 타임을 가지고 샘플링 시간을 조절하게 됨으로써, 4개 스위칭 소자를 이용한 3상 모터(140)의 제어가 가능하다.
그러나, 위와 같은 종래기술에서 3상 인버터(120)의 스위칭 상태에 따라 선간전압은 상하단 캐패시터의 전압이 되는데, 그 선간전압은 상단 또는 하단 캐패시터와 같이 하나의 캐패시터로부터 전류를 공급받는 형태가 존재하므로 각 캐패시터 전압의 불균형은 선간전압의 크기들을 다르게 할 뿐만 아니라 위상도 달라지게 하여 이로 인한 성능 저하를 가져오는 문제점이 있다.
즉, 상하단 캐패시터의 전압이 동일한 경우 도 5의 좌측에서와 같이 서로 직교하는 전압벡터를 가지게 되나, 전압이 다를 경우 도 5의 우측에서와 같이 크기와 위상이 모두 왜곡되어 이로 인한 지령치 전압과 실제치 전압의 차이로 인한 성능 저하를 초래한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 직류 링크단의 전압 불균형으로 인한 3상 전류의 불균형을 보상할 수 있는 전기차용 인버터의 비상 운전 장치 및 그 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 직류 링크단의 변동을 보상할 수 있는 보정 전압을 추가한 새로운 지령치 전압을 생성하는 전기차용 인버터의 비상 운전 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 전기차용 인버터의 비상 운전 장치는, 직렬연결된 상하단 직류 전압 링크; 상기 상하단 직류 전압 링크에 인가되는 직류 링크 전압을 3상 교류 전압으로 변환하는 3상 인버터; 상기 3상 인버터로부터 출력되는 3상 교류 전압에 구동되는 3상 모터; 상기 상하단 직류 전압 링크의 중간점과 상기 3상 모터의 각 상 입력단을 연결하는 비상연결부; 상기 상하단 직류 링크 전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 전압 검출부의 출력과 3상 전압 지령치 그리고 직류 링크 전압 기준치를 입력받아 상 전압의 편차를 보상한 지령치인 상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 불평형 보상부; 및 상기 상 전압 편차 보상 지령치를 이용하여 펄스 폭 변조 제어신호를 생성하는 펄스 폭 변조 제어부를 포함한다.
상기 불평형 보상부는, 상기 상하단 직류 전압 링크에 인가되는 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 차이에 0.5를 곱하여 생성되는 보정 전압을 인가하는 보정 전압 발생부를 포함한다.
상기 불평형 보상부는, 상기 직류 링크 전압 기준치를 상기 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 합으로 나누어 생성되는 불평형 전압비를 보상하는 불평형 전압비 보상부를 포함한다.
상기 보정 전압 발생부는, a상 전압 지령치와 b상 전압 지령치의 차를 계산하여 u상 전압 지령치를 출력하는 제1 감산기; 상기 b상 전압 지령치와 c상 전압 지령치의 차를 계산하여 v상 전압 지령치를 출력하는 제2 감산기; 상기 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 차를 계산하여 직류 링크 차전압을 출력하는 제3 감산기; 상기 직류 링크 차전압에 0.5를 곱하여 직류 링크 차전압 절반을 보정 전압으로 출력하는 제1 승산기; 상기 u상 전압 지령치와 상기 보정 전압의 차를 계산하여 u상 보정 전압 보상치를 출력하는 제4 감산기; 및 상기 v상 전압 지령치와 상기 보정 전압의 차를 계산하여 v상 보정 전압 보상치를 출력하는 제5 감산기를 포함한다.
상기 불평형 보상부는, 상기 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 합을 계산하여 직류 링크 합전압을 출력하는 가산기; 상기 직류 링크 전압 기준치를 직류 링크 합전압으로 나누어 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 출력하는 제산기; 상기 u상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 u상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제2 승산기; 및 상기 v상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 v상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제3 승산기를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 전기차용 인버터의 비상 운전 방법은, 전기차용 3상 인버터의 1상 레그의 고장시 비상 운전 방법에 있어서, a상 전압 지령치와 b상 전압 지령치의 차를 계산하여 u상 전압 지령치를 출력하는 제1 감산 단계; 상기 b상 전압 지령치와 c상 전압 지령치의 차를 계산하여 v상 전압 지령치를 출력하는 제2 감산 단계; 상기 3상 인버터의 전단에 직렬연결된 상하단 직류 링크의 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 차를 계산하여 직류 링크 차전압을 출력하는 제3 감산 단계; 상기 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 합을 계산하여 직류 링크 합전압을 출력하는 가산 단계; 상기 직류 링크 차전압에 0.5를 곱하여 직류 링크 차전압 절반을 보정 전압으로 출력하는 제1 승산 단계; 상기 직류 링크 전압 기준치를 직류 링크 합전압으로 나누어 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 출력하는 제산 단계; 상기 u상 전압 지령치와 상기 보정 전압의 차를 계산하여 u상 보정 전압 보상치를 출력하는 제4 감산 단계; 상기 v상 전압 지령치와 보정 전압의 차를 계산하여 v상 보정 전압 보상치를 출력하는 제5 감산 단계; 상기 u상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 u상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제2 승산 단계; 및 상기 v상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 v상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제3 승산 단계를 포함한다.
본 발명은 직류 링크단의 전압 불균형으로 인한 3상 전류의 불균형을 보상할 수 있고, 직류 링크단의 변동을 보상할 수 있는 보정 전압을 추가한 새로운 지령치 전압을 생성하는 전기차용 인버터의 비상 운전 및 그 방법을 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 전기차용 전력 변환 장치의 전체 블럭도,
도 2는 종래기술에 따른 전기차용 인버터의 1상 고장시 접속회로도,
도 3은 도 2에서 3상 모터를 회전시키기 위하여 서로 120도 위상을 갖는 3상 전압 벡터와 서로 60도 위상차를 갖는 2상 전압 벡터도,
도 4는 도 2에서 스위칭 상태에 따른 Y 결선 3상 모터와 직류 링크와의 결선도,
도 5는 도 2에서 상하단 캐패시터의 전압이 동일한 경우와 하단 캐패시터 전압이 더 큰 경우의 전압 벡터도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차용 인버터의 고장시 운전장치의 전체 블럭 구성도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 불평형 보상부의 구체 회로도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유도전동기의 V/F 제어시의 모의 실험 결과 파형도, 및
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매입형 영구자석 전동기 제어시의 모의 실험 결과 파형도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차용 인버터의 고장시 운전장치의 전체 블럭 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 불평형 보상부의 구체 회로도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기차용 인버터의 고장시 운전장치는 상하단 직류 링크 전압을 검출하는 전압 검출부(610), 전압 검출부의 출력과 3상 전압 지령치 그리고 직류 링크 전압 기준치를 입력받아 상 전압의 편차를 보상한 지령치인 상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 불평형 보상부(620), 및 상 전압 편차 보상 지령치를 이용하여 PWM 제어신호를 생성하는 PWM 제어부(630)를 포함한다.
여기서, 3상 전압 지령치(
Figure 112013031608242-pat00006
,
Figure 112013031608242-pat00007
,
Figure 112013031608242-pat00008
)는 외부에서 인가하는 각 상의 지령치 전압을 의미하고, 직류 링크 전압 기준치(VDC_ref)는 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 합의 기준치를 의미한다.
본 발명의 일실시예에 따른 보정 전압을 포함한 새로운 지령치 전압 생성 회로는, a상 전압 지령치와 b상 전압 지령치의 차를 계산하여 u상 전압 지령치를 출력하는 제1 감산기(705), b상 전압 지령치와 c상 전압 지령치의 차를 계산하여 v상 전압 지령치를 출력하는 제2 감산기(710), 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 차를 계산하여 직류 링크 차전압을 출력하는 제3 감산기(715), 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 합을 계산하여 직류 링크 합전압을 출력하는 가산기(720), 직류 링크 차전압과 0.5를 곱하여 직류 링크 차전압 절반을 보정 전압으로 출력하는 제1 승산기(725), 직류 링크 기준치(VDC_ref)를 직류 링크 합전압으로 나누어 직류 링크 기준치 대비 실제치의 역비를 출력하는 제산기(730), u상 전압 지령치와 보정 전압의 차를 계산하여 u상 보정 전압 보상치를 출력하는 제5 감산기(735), v상 전압 지령치와 보정 전압의 차를 계산하여 v상 보정 전압 보상치를 출력하는 제6 감산기(740), u상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 u상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제2 승산기(745), 및 v상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 v상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제3 승산기(750)를 포함한다.
즉, 제2 승산기(745) 및 제3 승산기(750)로부터 출력되는 상 전압 편차 보상 지령치는 다음의 수학식2 및 수학식3과 같다.
Figure 112013031608242-pat00009
Figure 112013031608242-pat00010
위와 같이 불평형 보상부(620)가 상 전압 편차 보상 지령치를 생성하는 이유는 다음과 같다.
u상 전압(Vu)과 관련하여, 상단 직류 링크 전압(V1)과 하단 직류 링크 전압(V2)이 같은 경우와(V1=V2), 상하단 직류 링크단에 전압 변동이 발생하여 상단 직류 링크 전압(V1)과 하단 직류 링크 전압(V2)이 다른 경우(
Figure 112013031608242-pat00011
)를 고려하면 다음과 같다.
먼저, q1=1인 경우, 상단 직류 링크 전압(V1)과 하단 직류 링크 전압(V2)이 같으면, u상 전압(Vu)은 Vu = V1 = VDC_ref/2이다. 그러나, q1=1인 경우, 상단 직류 링크 전압(V1)과 하단 직류 링크 전압(V2)이 다르면, u상 전압(Vu)은 Vu=(V1+V2)/2 + (V1-V2)/2이다. 이때,
Figure 112013031608242-pat00012
의 관계를 가진다.
그리고, q1=0인 경우, 상단 직류 링크 전압(V1)과 하단 직류 링크 전압(V2)이 다르면, u상 전압(Vu)은 Vu = -V2 = - (V1+V2)/2 + (V1-V2)/2이다.
이를 표 1에 정리하면 다음과 같다.
q1 Vu
V1 = V2
Figure 112013031608242-pat00013
1 VDC_ref/2 V1 = (V1+V2)/2 + (V1-V2)/2
0 -VDC_ref/2 -V2 = - (V1+V2)/2 + (V1-V2)/2
즉, 이상적인 경우와 실제적인 경우를 비교하면, 스위칭 함수 q1에 무관하게 출력전압에 (V1-V2)/2 만큼의 전압 변동이 존재하는 것을 알 수 있다.
따라서, 전압 변동분((V1-V2)/2) 만큼을 감소시키고, 상단 직류 링크 전압(V1)과 하단 직류 링크 전압(V2)의 합이 직류 링크 전압 기준치와 다르다는 사실을 고려해야 한다는 필요로부터 도 7의 불평형 보상부가 도출된 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유도전동기의 V/F 제어시의 모의 실험 결과 파형도로서, 도 8a는 유도전동기의 전체 회전속도 범위에서의 결과 파형도이고, 도 8b는 도 8a중 회전속도가 760rpm 근방을 확대한 파형도이고, 도 8c는 동일 시간대의 상전류 파형도이다. 모의 실험은 상하단 캐패시터 용량은 각 940 마이크로패럿(uF), 변조지수(ma)=0.45, 전동기 속도는 745 rpm 근방에서 실시하였다.
t=0.8초(sec)에서 본 발명의 일실시예에 따른 불평형 보상부(620)를 동작시킨 경우, 상전류가 평형을 이루게 되어 유도전동기의 속도 리플이 거의 존재하지 않으며, 상전류 파형이 현저히 개선됨을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매입형 영구자석 전동기 제어시의 모의 실험 결과 파형도로서, 도 9a는 매입형 영구자석 전동기의 회전속도 결과 파형도이고, 도 9b는 동일 시간대의 상전류 파형도이다. 모의 실험은 4극, d축 리액턴스(10mH), q축 리액턴스(20mH), 고정자 저항은 2(
Figure 112013031608242-pat00014
), 부하는 2(Nm)로 하여 진행하였으며, 본 발명에 따른 불평형 보상 기법의 적용과 미적용을 번갈아 시행하였다.
불평형 보상 기법을 미적용시 불평형을 이루던 전류 파형이 불평형 보상 기법의 적용으로 인해 현저히 개선되고, 속도 리플도 개선됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 직류 링크 캐패시터
120: 3상 인버터
130: 비상연결부
140: 3상 모터
610: 전압 검출부
620: 불평형 보상부
630: PWM 제어부

Claims (6)

  1. 직렬연결된 상하단 직류 전압 링크;
    상기 상하단 직류 전압 링크에 인가되는 직류 링크 전압을 3상 교류 전압으로 변환하는 3상 인버터;
    상기 3상 인버터로부터 출력되는 3상 교류 전압에 구동되는 3상 모터;
    상기 상하단 직류 전압 링크의 중간점과 상기 3상 모터의 각 상 입력단을 연결하는 비상연결부;
    상기 상하단 직류 링크 전압을 검출하는 전압 검출부;
    상기 전압 검출부의 출력과 3상 전압 지령치 그리고 직류 링크 전압 기준치를 입력받아 상 전압의 편차를 보상한 지령치인 상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 불평형 보상부; 및
    상기 상 전압 편차 보상 지령치를 이용하여 펄스 폭 변조 제어신호를 생성하는 펄스 폭 변조 제어부를 포함하고,
    상기 불평형 보상부는,
    상기 상하단 직류 전압 링크에 인가되는 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 차이에 0.5를 곱하여 생성되는 보정 전압을 인가하는 보정 전압 발생부를 포함하고,
    상기 보정 전압 발생부는,
    a상 전압 지령치와 b상 전압 지령치의 차를 계산하여 u상 전압 지령치를 출력하는 제1 감산기;
    상기 b상 전압 지령치와 c상 전압 지령치의 차를 계산하여 v상 전압 지령치를 출력하는 제2 감산기;
    상기 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 차를 계산하여 직류 링크 차전압을 출력하는 제3 감산기;
    상기 직류 링크 차전압에 0.5를 곱하여 직류 링크 차전압 절반을 보정 전압으로 출력하는 제1 승산기;
    상기 u상 전압 지령치와 상기 보정 전압의 차를 계산하여 u상 보정 전압 보상치를 출력하는 제4 감산기; 및
    상기 v상 전압 지령치와 상기 보정 전압의 차를 계산하여 v상 보정 전압 보상치를 출력하는 제5 감산기
    를 포함하는 전기차용 인버터의 비상 운전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 불평형 보상부는,
    상기 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 합을 계산하여 직류 링크 합전압을 출력하는 가산기;
    상기 직류 링크 전압 기준치를 직류 링크 합전압으로 나누어 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 출력하는 제산기;
    상기 u상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 u상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제2 승산기; 및
    상기 v상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 v상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제3 승산기
    를 더 포함하는 전기차용 인버터의 비상 운전 장치.
  6. 전기차용 3상 인버터의 1상 레그의 고장시 비상 운전 방법에 있어서,
    a상 전압 지령치와 b상 전압 지령치의 차를 계산하여 u상 전압 지령치를 출력하는 제1 감산 단계;
    상기 b상 전압 지령치와 c상 전압 지령치의 차를 계산하여 v상 전압 지령치를 출력하는 제2 감산 단계;
    상기 3상 인버터의 전단에 직렬연결된 상하단 직류 링크의 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 차를 계산하여 직류 링크 차전압을 출력하는 제3 감산 단계;
    상기 상단 직류 링크 전압과 하단 직류 링크 전압의 합을 계산하여 직류 링크 합전압을 출력하는 가산 단계;
    상기 직류 링크 차전압에 0.5를 곱하여 직류 링크 차전압 절반을 보정 전압으로 출력하는 제1 승산 단계;
    상기 직류 링크 전압 기준치를 직류 링크 합전압으로 나누어 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 출력하는 제산 단계;
    상기 u상 전압 지령치와 상기 보정 전압의 차를 계산하여 u상 보정 전압 보상치를 출력하는 제4 감산 단계;
    상기 v상 전압 지령치와 보정 전압의 차를 계산하여 v상 보정 전압 보상치를 출력하는 제5 감산 단계;
    상기 u상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 u상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제2 승산 단계; 및
    상기 v상 보정 전압 보상치와 직류 링크 전압 기준치 대비 실제치의 역비를 곱하여 v상 전압 편차 보상 지령치를 출력하는 제3 승산 단계
    를 포함하는 전기차용 인버터의 비상 운전 방법.
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