KR101618444B1 - output voltage adjusting method of power conversion device during overload of vehicular power generation system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 발전계통의 순간적인 출력전력 증가로 인한 과부하시 전력변환장치를 구성하는 단상 인버터의 출력전압 조정을 통해 부하에 정상적인 전력을 공급할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법은, 차량의 전력변환장치에서 부하로 출력되는 단상 교류의 출력전력을 계산하는 단계와, 상기 차량의 엔진/발전기에서 생성되어 상기 전력변환장치로 공급되는 3상 교류의 발전기 최대 정격 출력을 계산하는 단계와, 상기 발전기 최대 정격 출력과 출력전력을 비교하는 단계와, 출력전력이 발전기 최대 정격 출력을 초과하는 경우 출력전압을 얼마만큼의 전압으로 조정할 것인지 조정 제어전압을 계산하는 단계. 및 상기 조정 제어전압으로 출력전압을 제어하여 부하에 출력하는 단계를 포함하여 구성된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of adjusting an output voltage of a single-phase inverter constituting a power converter when an overload occurs due to an instantaneous increase in output power of a vehicle power generation system, To a load capable of supplying normal power to the load.
A method for adjusting an output voltage of an over-power converter for a vehicle power system according to an embodiment of the present invention includes: calculating an output power of a single-phase alternating current output to a load in a power converter of a vehicle; Calculating a generator maximum rated output of the three-phase alternating current generator that is generated and supplied to the power converter, comparing the generator maximum rated output with the output power, and outputting the output voltage when the output power exceeds the generator maximum rated output. To calculate the regulated control voltage. And controlling the output voltage with the adjustment control voltage to output to the load.

Description

차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법 {output voltage adjusting method of power conversion device during overload of vehicular power generation system}Technical Field [0001] The present invention relates to an output voltage adjusting method for a power conversion device during an overload of a vehicle power generation system,

본 발명은 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 발전계통의 순간적인 출력전력 증가로 인한 과부하시 전력변환장치를 구성하는 단상 인버터의 출력전압 조정을 통해 부하에 정상적인 전력을 공급할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of adjusting an output voltage of a single-phase inverter constituting a power converter when an overload occurs due to an instantaneous increase in output power of a vehicle power generation system, To a load capable of supplying normal power to the load.

일반적으로 차량의 전기 장치에는 배터리, 시동장치, 점화장치, 발전장치, 등화장치, 계기장치, 냉난방 장치, 기타 전기장치 등이 있는데, 최근의 자동차는 성능, 안전성, 거주성, 편리성 등의 향상이 요구됨에 따라 이들 전기 장치의 범위가 확대되고 있다.Generally, electric devices of a vehicle include a battery, a starting device, an ignition device, a generator device, an equalizer device, a gauge device, an air conditioner device, and other electric devices. Recently, automobiles have improved performance, safety, The range of these electric devices is expanding.

이와 같은 차량의 각 전기 장치들을 작동하게 하는 전원으로는 배터리와 발전장치의 2계통이 있다.There are two types of power sources for operating the electric devices of the vehicle: a battery and a generator.

엔진이 운전되고 있을 때는 발전장치로부터 각 전기장치에 전력이 공급되나, 엔진이 정지하고 있거나 시동이 이루어질 때나 발전장치의 용량이 부족할 때는 배터리부터 전력을 공급받게 된다.When the engine is in operation, power is supplied to each electric device from the power generation device. When the engine is stopped or started, or when the capacity of the power generation device is insufficient, power is supplied from the battery.

따라서 차량에 있어서 발전장치의 역할은 매우 중요하고, 그 발전장치로서 엔진과 연결되어 구동되는 발전기를 일반적으로 사용한다.
Therefore, the role of the power generation device in a vehicle is very important, and generally, a generator that is connected to and driven by the engine is used as the power generation device.

도 1은 일반적인 하이브리드 전기차량의 발전계통을 설명하기 위한 블록 구성도이다.1 is a block diagram for explaining a power generation system of a general hybrid electric vehicle.

도 1에 도시한 바와 같이, 차량의 발전계통은 회전자(64)와 고정자(62)로 이루어지고 엔진(10)과 변속기(20) 사이에 구비되는 발전기(60), 상기 발전기(60)의 고정자(62)에 연결되어 발전기(60)에 의해 생산된 전기를 부하의 전원으로 사용할 수 있도록 변환하여 부하(80)에 공급하는 전력변환장치(70)를 포함하여 이루어질 수 있다.1, a power generation system of a vehicle includes a generator 60 composed of a rotor 64 and a stator 62 and provided between the engine 10 and the transmission 20, a generator 60 provided between the engine 10 and the transmission 20, And a power converter 70 connected to the stator 62 for converting the electricity produced by the generator 60 into a power source for the load and supplying the converted power to the load 80. [

이와 같은 구성에서 엔진(10)의 출력 샤프트가 회전하면 그 회전력이 변속기(20)에 전달됨과 함께 발전기(60)의 회전자(64)도 함께 회전하게 되고, 이에 의해 발생되는 회전 자계에 의해 고정자(62) 코일에서 전기가 발생되게 된다.In this configuration, when the output shaft of the engine 10 rotates, the rotational force is transmitted to the transmission 20 and the rotor 64 of the generator 60 rotates together with the rotating shaft, And electricity is generated in the coil 62.

상기 발전기(60)는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키기 위한 장치로서, N극과 S극으로 이루어지는 자기장 속에 직선도체를 두고, 이 직선도체와 자기장이 서로 직각 방향을 유지하면서 회전되도록 하여 전자기 유도작용에 의한 기전력을 발생시키므로서 전기를 얻게 되는 데, 여기서는 3상 교류 전력을 생성하는 교류발전기를 의미한다.The generator (60) is a device for converting mechanical energy into electrical energy. A linear conductor is placed in a magnetic field of N pole and S pole, and the linear conductor and the magnetic field are rotated while maintaining the direction perpendicular to each other, And generates electric power by generating an electromotive force by the AC generator. Here, it means an AC generator that generates three-phase AC power.

이와 같이 발전기(60)에서 생성된 전기는 전력변환장치(70)를 통해 단상 교류 전력으로 변환된 후에 부하(80) 즉, 차량의 각종 전기 장치를 동작시킴과 함께 미도시된 배터리를 충전하게 된다.
The electricity generated in the generator 60 is converted into single-phase AC power through the power converter 70, and then the load 80 (i.e., various electric devices of the vehicle) is operated and the unillustrated battery is charged .

그런데 종래에는 차량의 발전기(60)에서 공급할 수 있는 전력에 비해 부하(80)에서 요구하는 전력이 순간적으로 클 경우, 발전계통에 이를 적절하게 제어하기 위한 수단이 구비되지 않아 발전계통에 과부하가 발생하여 전원공급이 중단되고 고장이 발생하는 문제점이 있었다.However, in the related art, when the power demanded by the load 80 is instantaneously larger than the power that can be supplied from the generator 60 of the vehicle, there is no means for appropriately controlling the power generation system so that the power generation system is overloaded The power supply is interrupted and a failure occurs.

공개번호 제10-2014-0060427호(공개일자 2014년05월20일)Publication No. 10-2014-0060427 (Published on May 20, 2014) 등록번호 제10-0973142호(등록일자 2010년07월23일)Registration No. 10-0973142 (registered on July 23, 2010)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전력변환장치의 출력단에 순간적으로 과부하가 발생하는 경우 출력전압의 크기를 조정하여 출력단 부하의 크기를 감소시킴으로써, 발전기의 공급 출력을 감소시켜 순간적인 전원공급 중단 현상을 방지할 수 있고, 하드웨어적인 보완없이 소프트웨어적으로 간단하게 순시 과부하에 대응할 수 있는 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치 출력전압 조정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to reduce the size of the output stage load by adjusting the magnitude of the output voltage when an instantaneous overload occurs in the output stage of the power conversion apparatus, And it is an object of the present invention to provide a method of adjusting the output voltage of a power converter when the vehicle power system is overloaded, which can cope with instantaneous overload simply by software without hardware supplementation.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법은, (a) 차량의 전력변환장치에서 부하로 출력되는 단상 교류의 출력전력(PL)을 계산하는 단계;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of adjusting an output voltage of a vehicle power system overload converter, comprising: (a) outputting a single-phase AC output power P L ≪ / RTI >

(b) 상기 차량의 엔진/발전기에서 생성되어 상기 전력변환장치로 공급되는 3상 교류의 발전기 최대 정격 출력(Pin)을 계산하는 단계;(b) calculating a generator rated maximum output (P in ) of the three-phase alternating current generated in the engine / generator of the vehicle and supplied to the power converter;

(c) 상기 발전기 최대 정격 출력과 출력전력을 비교하는 단계;(c) comparing the generator maximum rated output with the output power;

(d) 상기 출력전력이 발전기 최대 정격 출력을 초과하는 경우 출력전압(Vrms)을 얼마만큼의 전압으로 조정할 것인지 조정 제어전압(Vreg)을 계산하는 단계; 및(d) calculating an adjustment control voltage (V reg ) to what voltage the output voltage (V rms ) is to be adjusted when the output power exceeds the generator maximum rated output; And

(e) 상기 조정 제어전압으로 출력전압을 제어하여 부하에 출력하는 단계; 를(e) controlling the output voltage with the adjustment control voltage to output to the load; To

포함하여 구성된다..

또한, 상기 (b)단계에서 발전기 최대 정격 출력을 발전기속도와 최대토크를 곱하여 계산하는 것을 특징으로 한다.In the step (b), the generator rated maximum output is calculated by multiplying the generator speed by the maximum torque.

또한, 상기 발전기 최대 정격 출력 계산시 발전계통의 효율을 고려한 것을 특징으로 한다.Further, the efficiency of the power generation system is considered in calculating the maximum rated output of the generator.

또한, 상기 (d)단계에서 조정 제어전압(Vreg) = 기준 제어전압 - ((PL - Pin) / Irms)으로 계산하는 것을 특징으로 한다(여기서 Irms은 출력전류).In the step (d), the adjustment control voltage V reg is calculated as a reference control voltage - (P L - P in ) / I rms , where I rms is the output current.

또한, 상기 기준 제어전압은 AC 220V이거나 AC 110V인 것을 특징으로 한다.Also, the reference control voltage may be AC 220V or AC 110V.

또한, (d') 상기 (d)단계 이후에 상기 조정 제어전압(Vreg)을 최소 제어전압(Vlimit)과 비교하는 단계를 더 수행하여,The step (d ') may further include the step of comparing the adjustment control voltage (V reg ) with the minimum control voltage (V limit ) after the step (d)

Vlimit < Vreg인 경우에 상기 (e)단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.And the step (e) is performed when Vlimit < Vreg .

또한, (f) 상기 (d')단계에서 Vlimit < Vreg가 아닌 경우 폴트(Fault)를 발생하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 한다.The method may further include the step of: (f) generating a fault when V limit <V reg in step (d ').

그리고 상기 차량은 군에서 사용되는 소형전술 차량이거나, 특수임무 차량인 것을 특징으로 한다.And the vehicle is a small tactical vehicle used in the military or a special mission vehicle.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 차량용 발전계통의 순간적인 출력단 부하 증가시 전력변환장치의 출력전압 조정을 통해 부하에 정상적으로 전력을 공급하여, 하드웨어 수정없이 소프트웨어적으로 간단하게 출력전압을 조정함으로써 입력단 요구 출력을 감소시켜 발전계통의 고장을 회피할 수 있다.According to the means for solving the above-mentioned problem, power is normally supplied to the load through adjustment of the output voltage of the power conversion device when the instantaneous output terminal load of the vehicle power generation system increases, and the output voltage is adjusted simply by software, It is possible to reduce the required output and avoid the failure of the power generation system.

도 1은 일반적인 하이브리드 전기차량의 발전계통을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 출력전압 조정방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 2를 설명하기 위한 발전계통의 개략적인 블록 구성도이다.1 is a block diagram for explaining a power generation system of a general hybrid electric vehicle.
2 is a flowchart showing an output voltage adjusting method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic block diagram of a power generation system for explaining FIG. 2. FIG.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.It is to be noted that the same components of the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as possible even if they are shown in different drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 출력전압 조정방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 도 2를 설명하기 위한 발전계통의 개략적인 블록 구성도이다.FIG. 2 is a flowchart showing an output voltage adjusting method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic block diagram of a power generation system for explaining FIG.

도 3을 참조하면 엔진(10), 발전기(60), 전력변환장치(70), 부하(80) 및 제어부(90)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the system includes an engine 10, a generator 60, a power converter 70, a load 80, and a controller 90.

엔진(10)은 출력 샤프트의 회전에 의해 기계적 에너지를 생성한다.The engine 10 generates mechanical energy by rotation of the output shaft.

발전기(60)는 상기 엔진(10)의 회전에 의해 생성된 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 전력변환장치(70)에 출력하는 것으로, 특히 3상 교류 전력을 생성하여 전력변환장치(70)에 출력한다.The generator 60 converts the mechanical energy generated by the rotation of the engine 10 into electrical energy and outputs the electrical energy to the power converter 70. In particular, the generator 60 generates three-phase AC power and supplies it to the power converter 70 Output.

즉, 발전기(60)에서 전력변환장치(70)로 입력되는 전력은 3상(U,V,W) 교류 전력(이하 '입력전력(PG)')이다.That is, the power input from the generator 60 to the power converter 70 is three-phase (U, V, W) AC power (hereinafter referred to as input power P G ).

전력변환장치(70)는 3상 교류 전력을 부하(80)의 전원으로 이용할 수 있도록 단상 교류(AC 220V) 전력으로 변환한다.The power conversion device 70 converts the three-phase alternating-current power into a single-phase alternating current (AC 220 V) power so that the three-phase alternating-current power can be used as the power source of the load 80.

상기 전력변환장치(70)는 컨버터(72)와 커패시터(74) 및 단상 인버터(76)를 구비한다.The power converter 70 includes a converter 72, a capacitor 74, and a single-phase inverter 76.

상기 컨버터(72)는 3상 교류 전력을 입력받아 직류 전력으로 변환한 후 출력한다.The converter 72 receives three-phase AC power and converts it into DC power and outputs the DC power.

커패시터(74)는 상기 컨버터(72) 후단에 연결되어 직류 전력을 충전하고 있다가 필요한 경우 단상 인버터(76)를 통해 부하(80)에 출력한다.The capacitor 74 is connected to the rear end of the converter 72 to charge the DC power and outputs the DC power to the load 80 through the single-phase inverter 76 when necessary.

상기 단상 인버터(76)는 컨버터(72)에서 커패시터(74)를 통해 출력하는 직류 전력을 입력받아 단상 교류 전력으로 변환하여 부하(80)에 출력한다.The single-phase inverter 76 receives the direct-current power output from the converter 72 through the capacitor 74, converts it into single-phase alternating-current power, and outputs the single-phase alternating-current power to the load 80.

이하에서 전력변환장치(70) 즉, 단상 인버터(76)에서 부하(80)로 출력하는 단상 교류 전력을 출력전력(PL)이라 한다.Hereinafter, the single-phase AC power output from the power converter 70, that is, the single-phase inverter 76 to the load 80 is referred to as an output power P L.

부하(80)는 차량의 각종 전기 장치로 단상 교류 전력을 전원으로 하여 동작한다.The load 80 operates by using single-phase alternating-current power as a power source for various electric devices of the vehicle.

이때 상기 입력전력(PG)이나 출력전력(PL)은 계기용 변류기(CT)로 입력전류 또는 출력전류를 검출하고, 계기용 변압기(PT)로 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 입력전류와 입력전압 또는 출력전류와 출력전압을 곱해서 구할 수 있다.At this time, the input power P G or the output power P L detects an input current or an output current by the CT converter CT, detects an input voltage or an output voltage by a meter transformer PT, It can be obtained by multiplying the input voltage or output current by the output voltage.

또한 하나의 전력센서로 입력전류와 입력전압 또는 출력전류와 출력전압을 동시에 검출하여 물리적으로 곱함으로써 구할 수도 있다.It is also possible to simultaneously detect an input current, an input voltage, an output current, and an output voltage with a single power sensor and physically multiply the detected output current.

상기 단상 인버터(76)에 부하(80)에 출력되는 출력전력(PL)은 수식 PL= Vrms X Irms에 의해 구할 수 있다.The output power P L output to the load 80 to the single-phase inverter 76 can be obtained by the equation P L = V rms XI rms .

여기서 Vrms는 출력전압(더 상세하게는 출력전압의 실효치), Irms는 출력전류(더 상세하게는 출력전류의 실효치)로서, 위에서 예시한 AC 220V는 부하의 상용전원인 출력전압의 실효치를 의미한다.V rms is the output voltage (more specifically, the effective value of the output voltage), I rms is the output current (more specifically, the effective value of the output current), and the AC 220V shown above is the effective value of the output voltage it means.

상기 수식에서 순간적인 출력전류(Irms)의 증가로 인해 전력계통에 과부하가 발생하면 출력전력(PL)이 함께 증가하게 된다.If the power system is overloaded due to an increase in the instantaneous output current (I rms ) in the above equation, the output power (P L ) increases together.

또한, 수학 PG = PL / ηs(0 < ηs < 1)에서와 같이 출력전력(PL)이 증가하면 발전기(60)에서 전력변환장치(70)에 공급해야 할 입력전력(PG)도 전력계통의 효율에 반비례하여 증가한다.When the output power P L increases as in the mathematical P G = P L /? S (0 <? S <1), the input power P G ) also increases in inverse proportion to the efficiency of the power system.

여기서 ηs는 전력계통의 효율이다.Where η s is the efficiency of the power system.

여기서 출력전력이 입력전력을 초과하게(PL > PG) 되면 종래기술에서 설명한 바와 같이, 전원공급이 중단되고 전력계통에 고장이 발생하게 된다.Where the output power exceeds the input power (P L > P G ), the power supply is interrupted and a failure occurs in the power system, as described in the related art.

이때 출력전압을 조정하면 출력전력을 조정할 수 있고, 이를 통해 입력전력을 감소시킬 수 있다.
At this time, adjusting the output voltage can adjust the output power, thereby reducing the input power.

이를 도 2를 참고하여 자세히 설명하면, 먼저 제어부(90)는 단상 인버터(76)와 부하(80) 사이에 구비된 전력센서나, 계기용 변류기(CT) 및 계기용 변압기(PT)에서 검출한 출력전류와 출력전압을 곱하여 출력전력(PL)을 계산한다(S302).2, first, the control unit 90 determines whether or not the electric power detected by the electric power sensor provided between the single-phase inverter 76 and the load 80, the current transformer CT for the meter and the transformer PT for the meter The output current (P L ) is calculated by multiplying the output current by the output voltage (S302).

다음 제어부(90)는 발전기(60)에서 전력변환장치(70)에 공급할 수 있는 발전기 최대 정격 출력(Pin)을 Pin = 발전기속도 X 최대토크 X 효율(ηs)에 의해 계산한다(S304).The next control unit 90 calculates the generator maximum rated output P in that can be supplied from the generator 60 to the power conversion apparatus 70 by P in = generator speed X maximum torque X efficiency? S (S304 ).

다음 제어부(90)는 상기 S304단계에서 구한 발전기 최대 정격 출력(Pin)과 상기 S302단계에서 의한 구한 출력전력(PL)을 비교하여(S306), 출력전압을 조정할 것인지 아닌지를 판단한다.Next, the controller 90 compares the generator rated maximum output P in obtained in step S304 with the output power P L obtained in step S302 (S306), and determines whether to adjust the output voltage.

만약 출력전력이 발전기 최대 정격 출력을 초과한(Pin < PL) 경우 제어부(90)는 출력전압을 조정할 것으로 판단하여, 얼마만큼의 전압으로 출력전압을 조정할 것인지 조정 제어전압(Vreg)을 Vreg = 220 - ((PL - Pin) / Irms)에 의해 계산한다(S308).If the output power exceeds the maximum rated output of the generator (P in < P L ), the controller 90 determines that the output voltage is to be adjusted, and the control voltage V reg V reg = 220 - ((P L - P in ) / I rms ) (S308).

여기서 220은 부하의 전압으로 AC 220V의 상용전원을 사용하는 경우 기준 제어전압으로서, 부하의 전압으로 AC 110V의 상용전원을 사용하는 경우에는 220 대신에 110을 대입하여 계산한다.Here, 220 is the reference voltage when the commercial power of AC 220V is used as the load voltage, and 110 is substituted for 220 when the commercial power of AC 110V is used as the voltage of the load.

다음 제어부(90)는 상기 조정 제어전압(Vreg)을 최소 제어전압(Vlimit)과 비교한다(S310).Next, the controller 90 compares the adjustment control voltage V reg with the minimum control voltage V limit (S310).

상기 최소 제어전압(Vlimit)은 그 이하의 전압으로 전력변환장치(70)에서 부하(80)로 출력되는 출력전압을 제어하는 경우 전력계통이 다운될 수 있는 전압의 최소값으로, 제어부(90)에 자체 저장된 값이다.The minimum control voltage V limit is a minimum value of a voltage at which the power system can be shut down when the output voltage from the power inverter 70 to the load 80 is controlled to a voltage lower than the minimum control voltage V limit . Is a self-stored value.

즉, 기준 제어전압이 AC 220V에서 최소 제어전압이 180V이면 전력변환장치(70)의 제어전압을 175V로 제어하여 부하에 출력하는 경우 전력계통에서 다운이 발생하거나 고장이 발생할 우려가 있다.That is, when the reference control voltage is AC 220V and the minimum control voltage is 180V, when the control voltage of the power inverter 70 is controlled to 175V and output to the load, there is a fear that the power system may be downed or broken down.

만약 최소 제어전압이 조정 제어전압보다 미만인(Vlimit < Vreg) 경우 조정 제어전압으로 전력변환장치(70)에서 부하(80)로 출력되는 출력전압을 제어한다(S312).If the minimum control voltage is less than the regulated control voltage ( Vlimit < Vreg ), the regulated control voltage controls the output voltage output from the power converter 70 to the load 80 (S312).

예를 들어 최소 제어전압이 상기한 180V이고 조정 제어전압이 195V인 경우, 220V에서 195V로 출력전압을 조정하여 부하(80)에 출력한다.For example, when the minimum control voltage is 180V and the adjustment control voltage is 195V, the output voltage is adjusted from 220V to 195V and output to the load 80. [

이와 같이 출력전압을 조정하여 부하에 출력하게 되면, 수학식 2의 관계에 의해 입력전력을 감소시킬 수 있으므로(S314) 전력공급 중단 및 고장 발생을 방지할 수 있다.If the output voltage is adjusted and output to the load in this manner, the input power can be reduced by the relationship of the expression (2) (S314), thereby preventing the interruption of the power supply and the occurrence of the failure.

아래의 표 1은 조정 제어전압으로 출력전압을 조정하여 부하에 출력하는 경우 출력전력과 입력전력을 비교한 값이다.Table 1 below shows the comparison between the output power and the input power when the output voltage is adjusted with the adjustment control voltage and output to the load.

Figure 112014071031562-pat00001
Figure 112014071031562-pat00001

여기서 출력전류는 50Arms, 효율은 85%로 가정하였다. The output current is assumed to be 50 A rms and the efficiency is 85%.

상기 표 1에서 출력전압(PL)을 조정 제어전압(Vreg)으로 조정함에 따라 발전기(60)에서 전력변환장치(70)로 공급되는 입력전력(PG)이 감소하는 것을 확인할 수 있다.It can be confirmed that the input power P G supplied from the generator 60 to the power converter 70 decreases by adjusting the output voltage P L to the adjustment control voltage V reg in Table 1. [

한편, 상기 S310단계에서 최소 제어전압이 조정 제어전압보다 큰(Vlimit ≥ Vreg) 경우, 조정 제어전압으로 전력변환장치(70)에서 부하(80)로 출력되는 출력전압을 제어하게 되면, 최소 제어전압 이하로 전력변환장치(70)를 제어하는 것이 되므로 폴트(Fault)를 발생한다.If the minimum control voltage is greater than the regulated control voltage (V limit ≥ V reg ) in step S310, the output voltage from the power converter 70 to the load 80 is controlled by the regulated control voltage, Since the power converter 70 is controlled to be below the control voltage, a fault is generated.

예를 들어 최소 제어전압이 상기한 180V이고 조정 제어전압이 175V인 경우, 220V에서 175V로 전압을 조정하여 부하에 출력하면 전력계통에 이상이 발생할 수 있으므로 폴트를 발생한다(S320).
For example, when the minimum control voltage is 180V and the adjustment control voltage is 175V, if the voltage is adjusted from 220V to 175V and output to the load, an abnormality may occur in the power system and a fault is generated (S320).

이와 같이 본 발명에 의하면, 차량용 발전계통의 순간적인 출력전력 증가시 단상 인버터의 출력전압 조정을 통해 부하에 정상적인 전력을 공급하는 것을 하드웨어 수정없이 소프트웨어적으로 간단히 구현하고, 입력전력을 감소시켜 고장을 회피할 수 있다.
As described above, according to the present invention, when the instantaneous output power of the vehicle power generation system is increased, the power supply to the load is normally implemented by adjusting the output voltage of the single-phase inverter in a software manner without hardware modification, Can be avoided.

삭제delete

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. In addition, it is a matter of course that various modifications and variations are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention by anyone having ordinary skill in the art.

10: 엔진 60: 발전기
70: 전력변환장치 72: 컨버터
74: 커패시터 76: 단상 인버터
80: 부하 90: 제어부10: engine 60: generator
70: power converter 72: converter
74: Capacitor 76: Single-phase inverter
80: load 90:

Claims (8)

(a) 차량의 전력변환장치에서 부하로 출력되는 단상 교류의 출력전력(PL)을 계산하는 단계;
(b) 상기 차량의 엔진/발전기에서 생성되어 상기 전력변환장치로 공급되는 3상 교류의 발전기 최대 정격 출력(Pin)을 계산하는 단계;
(c) 상기 발전기 최대 정격 출력과 출력전력을 비교하는 단계;
(d) 상기 발전기 최대 정격 출력과 출력전력의 비교 결과에 따라 출력전압(Vrms)을 얼마만큼의 전압으로 조정할 것인지 조정 제어전압(Vreg)을 계산하는 단계; 및
(e) 상기 조정 제어전압으로 출력전압을 제어하여 부하에 출력하는 단계; 를 포함하되,
(d') 상기 (d)단계 이후에 상기 조정 제어전압(Vreg)을 최소 제어전압(Vlimit)과 비교하는 단계를 더 수행하여,
Vlimit < Vreg인 경우에 상기 (e)단계를 수행하는
차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법.(a) calculating an output power (P L ) of a single-phase AC output from the power converter of the vehicle to a load;
(b) calculating a generator rated maximum output (P in ) of the three-phase alternating current generated in the engine / generator of the vehicle and supplied to the power converter;
(c) comparing the generator maximum rated output with the output power;
(d) calculating an adjustment control voltage (V reg ) based on a comparison result between the maximum rated output of the generator and the output power, to what voltage the output voltage (V rms ) is to be adjusted; And
(e) controlling the output voltage with the adjustment control voltage to output to the load; , &Lt; / RTI &
(d ') further comprises the step of comparing the regulation control voltage (V reg ) with a minimum control voltage (V limit ) after the step (d)
Performing the step (e) when Vlimit &lt; Vreg
A method for adjusting the output voltage of a power converter when an overload of a vehicle power system. 제1항에 있어서,
상기 (b)단계에서 발전기 최대 정격 출력을 발전기속도와 최대토크를 곱하여 계산하는 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법.The method according to claim 1,
Wherein the step (b) calculates the maximum rated output of the generator by multiplying the generator speed by the maximum torque. 제2항에 있어서,
상기 발전기 최대 정격 출력 계산시 발전계통의 효율을 고려한 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법.3. The method of claim 2,
A method for adjusting the output voltage of a power conversion system for an automotive power system overload in consideration of the efficiency of the power system in calculating the maximum rated output of the generator. 제1항에 있어서,
상기 (d)단계에서 조정 제어전압(Vreg) = 기준 제어전압 - ((PL - Pin) / Irms)으로 계산하는 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법.
여기서 Irms은 출력전류이다.The method according to claim 1,
Wherein the step (d) comprises: calculating an adjustment control voltage (V reg ) = reference control voltage - (P L - P in ) / I rms ).
Where I rms is the output current. 제4항에 있어서,
상기 기준 제어전압은 AC 220V이거나 AC 110V인 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법.5. The method of claim 4,
Wherein the reference control voltage is AC 220V or AC 110V. 삭제delete 제1항에 있어서,
(f) 상기 (d')단계에서 Vlimit < Vreg가 아닌 경우 폴트(Fault)를 발생하는 단계를 더 수행하는 차량용 발전계통 과부하시 전력변환장치의 출력전압 조정방법.The method according to claim 1,
(f) generating a fault when V limit &lt; V reg is not satisfied in the step (d '). 삭제delete
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