KR101860412B1

KR101860412B1 - 자동차 배터리를 재충전하기 위한 기기 및 그 기기를 관리하기 위한 방법

Info

Publication number: KR101860412B1
Application number: KR1020137008563A
Authority: KR
Inventors: 메디 가띠; 아메드 케뜨피-쉐리프
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2018-05-23
Also published as: FR2964510A1; WO2012032241A3; EP2613960B1; FR2964510B1; JP2014502130A; WO2012032241A2; US20130214729A1; CN103097178B; EP2613960A2; ES2613536T3; CN103097178A; US9641008B2; BR112013005375A2; DK2613960T3; JP6009443B2; KR20130120455A; BR112013005375B1

Abstract

배터리 (13)를 충전시키기 위한 기기 (1)로서, 3-상 네트워크에 연결될 저항성-유도성-용량성 유형의 필터링 스테이지 (2), 버크 스테이지 (buck stage) (3), 및 배터리 (13)에 연결될 부스트 스테이지 (4)를 포함하며, 버크 스테이지 (3)와 부스트 스테이지 (4) 사이에 배치된 유도 코일 (Ld)도 또한 포함한다. 상기 기기 (1)는 버크 스테이지 (3) 상에 그리고 부스트 스테이지 (4) 상에 초핑 (chopping) 듀티 사이클들 (ai, a₂, a₃, a_s)을 부과할 수 있는 레귤레이팅 유닛 (15)을 또한 포함한다. 상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 상기 3-상 네트워크의 각 위상 (B₁, B₂, B₃)으로부터 꺼낸 전류들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃) 및 전압들 (Ve₁, Ve₂, Ve₃) 사이에서 필터링 스테이지 (12)에 의해 유도된 위상 시프트를 보상하기 위한 수단 (16), 및 상기 코일 (Ld)을 통해서 지나가는 전류 크기의 값을 비-제로의 미리 정의된 문턱값 위로 유지하기 위한 수단 (16, 17)을 포함한다.

Description

자동차 배터리를 재충전하기 위한 기기 및 그 기기를 관리하기 위한 방법 {Device for recharging an automobile battery and method for managing the device}

본 발명은 고전압 배터리들을 3-상 네트워크의 출력으로부터 급속으로 충전하는 기기의 분야에 관한 것이며, 더 상세하게는, 자동차 배터리 용의 급속 충전 기기에 관한 것이다.

그런 충전 시스템들에서, 버크 (buck) (전압 스텝-다운) 컨버터 및 부스트 (boost) (전압 스텝-업) 컨버터의 두 개의 컨버터들을 통해서 연속해서 네트워크로부터 배터리로 전력이 인도된다. 이 두 컨버터들은 자신들의 출력 단자들과 자신들의 입력 단자들 사이에서, 원하는 출력 전류 및/또는 출력 전압의 함수로서 제어되는 주파수에서 일련의 스위치들을 연속해서 개방함으로써 그리고 차단함으로써, 전압들의 비율을 각각 낮추거나 높이기 위해서 사용된다.

그런 충전 시스템들은, 예를 들면, 자동차를 위해서 온보드 충전 시스템에 관련된 특허 출원 FR 2 943 188에서 설명되며, 이 시스템은 차량의 배터리를 3-상 전류로부터 충전하는 것을 가능하게 하며, 이 때에 충전 회로는 전류 생성이나 차량 추진과 같은 다른 기능들을 또한 보증하는 전기 기계의 권선들을 통합한다.

상기 네트워크로부터 빼낸 전류를 쵸핑 (chopping)하는 것은 취해진 전류 내 고주파수 성분들, 즉, 보통 50 Hz인 배전 네트워크 (distribution network)의 기본파 (fundamental)보다 더 큰 차수의 고조파들을 유발한다.

취해진 전류의 고주파들에 관한 표준을 전기 분배기가 강제하기 때문에, 그런 충전 시스템은 버크 스테이지 (buck stage)의 입력단에서 RLC (저항성-유도성-용량성) 유형의 필터를 또한 포함한다. 이 필터는 상기 네트워크로부터 취한 전류와 전압 사이의 위상-시프트를 일으킨다. 이 위상-시프트는 상기 네트워크를 통해서 지나가는 무효 전력 (reactive power)을 수반하며, 이는 사용자에 의해서 취해지지 않지만 또한 최소화되어야만 한다.

FR 2 943 188

본 발명의 목적은 버크 스테이지 및 그런 충전 기기의 부스트 스테이지를 레귤레이팅하기 위한 기기를 제안하는 것이며, 이는 상기 기기의 입력에 RLC 필터의 존재에도 불구하고 네트워크로부터 취해진 전류 및 전압 사이에 감소된 위상-시프트를 유지하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 목적은 자동차 용의 온보드 충전 기기를 제안하는 것이며, 이 충전 기기는 외부의 3-상 네트워크에 접속되기에 적합하며, 그리고 차량의 전기 기계의 권선을 자신의 회로 내에 통합한다.

이 목적을 위해서, 배터리 (13)용, 특히 자동차 배터리용 급속 충전 기기는, 3-상 네트워크에 연결될 저항성-유도성-용량성 유형의 필터링 스테이지, 버크 스테이지 (buck stage), 및 배터리 (13)에 연결될 부스트 스테이지는 물론이며 버크 스테이지와 부스트 스테이지 사이에 배치된 유도 권선도 포함한다. 상기 기기는 버크 스테이지 상에 그리고 부스트 스테이지 상에 초핑 (chopping) 듀티 사이클들을 부과할 수 있는 레귤레이팅 유닛을 또한 포함한다. 상기 레귤레이팅 유닛은, 상기 3-상 네트워크의 각 위상으로부터 취해진 전류들 및 전압들 사이에서 필터링 스테이지에 의해 유도된 위상 시프트를 보상하기 위한 수단을 포함하며, 그리고 상기 권선을 통해서 지나가는 전류 크기의 값을 비-제로의 미리 정의된 문턱값 위로 유지하기 위한 수단을 또한 포함한다.

유리하게도, 상기 레귤레이팅 유닛은 배터리로 진입하는 전류를 셋포인트 배터리 전류 값으로 종속시키기 위한 수단을 또한 포함한다.

바람직하게, 상기 기기는 상기 3-상 네트워크의 위상들을 경유하여 상기 기기로 진입하는 전류들의 세기들을 측정하기 위한 수단, 상기 권선을 통해서 지나가는 전류의 세기를 측정하기 위한 수단을 포함하며, 그리고 상기 레귤레이팅 유닛은 버크 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트들로서 사용된 세 개의 값들을 배송하기 위해서 상기 측정된 세기 값들을 이용하는 적어도 두 개의 레큘레이팅 루프들을 포함한다.

상기 레귤레이팅 유닛은 부스트 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트로서 사용된 값을 배송하는 제3 레귤레이팅 루프를 포함할 수 있을 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 레귤레이팅 유닛은 상기 기기의 접속 포인트들에서 상기 3-상 네트워크로의 세 개의 정현파 (sinusoidal) 입력 전압들을 결정하기 위한 수단을 포함하며, 그리고 적어도 제1 레귤레이팅 루프는 상기 입력 전압들의 펄싱을 포함한다.

유리하게도, 상기 제1 레귤레이팅 루프는 입력 전류 세기들 값들의 선형 조합으로서 획득된 컴포넌트를 영 (zero)으로 종속화하도록 구성되며, 상기 선형 조합의 계수들은 ωt의 삼각함수들이며, ω는 상기 기기의 입력 전압들의 펄싱이며, 그리고 t는 측정 시각이다.

바람직하게는, 상기 레귤레이팅 유닛은 상기 레귤레이팅 루프들 중 둘로부터 유도된 두 개의 값들의 세 가지 선형 조합들을 수행할 수 있는 연산기를 포함하며, 상기 세 개의 선형 조합들 각각의 계수들은 cot의 삼각 함수들이다.

상기 레귤레이팅 유닛은, 예를 들면, 3-상 네트워크로의 시스템의 접속 포인트들에서의 전압들의 펄싱에 대응하는 회전 각 속도에서 레퍼런스의 초기 프레임에 관련하여 회전하는 레퍼런스의 프레임 내에서 하나, 둘 또는 세 개의 인입 전류 세기 성분들을 계산함으로써, 상기 기기의 입력 전류들의 성분을 가지는 벡터 상에서 레퍼런스 프레임의 첫 번째 변경을 수행하도록 구성될 수 있다. 그러면 상기 레귤레이팅 유닛은 새로운 베이스에서 계산된 성분들 중의 하나의 셋포인트 값으로부터의 편차를 , 세 개의 버크 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트 값들을 회전 레퍼런스 프레임의 다른 변경을 통해서 계산하기 위해서 상기 레귤레이팅 유닛에 의해서 사용되는 두 변수들을 각각 배송하는 두 개의 레귤레이팅 루프들 중의 하나를 위한 입력 값으로서 사용하도록 구성될 수 있다.

상기 기기는 상기 전기 기계를 통해서 지나가는 전류의 세기를 측정하기 위한 수단을 포함할 수 있을 것이다. 그러면 상기 레귤레이팅 유닛은 상기 새로운 베이스 내 성분들 중의 하나 그리고 상기 전기 기계를 통해서 지나가는 전류 세기 중 어느 하나를 또는 각 값에 대해서 그것의 편차를 0으로부터 또는 그것의 편차를 셋포인트 값으로부터 계산함으로써 새로운 베이스에서 계산된 성분들 중 두 개를 각각 비교하도록 구성될 수 있으며, 그리고 획득된 상기 두 편차들을 두 전류 세기 셋포인트 값들을 각각 배송하는 두 개의 PID 레귤레이터들을 위한 입력으로서 사용하도록 구성될 수 있다.

상기 레귤레이팅 유닛은 상기 두 PID 레귤레이터들에 의해서 배송된 두 개의 전류 세기 셋포인트 값들 If_d 및 If_q 에 의해서 정의된 벡터 (If_d, If_q, 0)를 적용할 수 있는 연산자, 첫 번째 레퍼런스 프레임 변화의 역 (inverse)인 레퍼런스 변화 행렬을 또한 포함할 수 있을 것이다. 그것은 레퍼런스 프레임의 이 두 번째 변화 이후에 획득된 세 개의 세기들을 유도 권선을 통해서 지나가는 측정된 세기에 의해서 분할할 수 있는 연산자들, 그리고 상기 세 개의 결과들을 버크 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트 값들로서 사용할 수 있는 하나 또는 그 이상의 파일럿 모듈들을 포함할 수 있을 것이다.

상기 레귤레이팅 유닛은, 예를 들면, 세 개의 버크 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트들을 계산하기 위해서, 상기 새로운 레퍼런스 프레임 내에서 인입하는 전류 세기 성분들 중 하나를 0 으로 종속시키고, 그리고 동시에 상기 성분들 중 다른 것을 레퍼런스 셋포인트 값으로 종속시키도록 구성될 수 있다.

그러면, 그것은 부스트 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트 값을 배송할 수 있는 레귤레이팅 루프를 병렬로 포함할 수 있을 것이며, 상기 루프는 두 번째 셋포인트와 상기 유도 권선 기계를 통해서 지나가는 측정된 전류 사이의 편차인 입력 값을 구비한다.

다른 실시예에 따르면, 세 개의 버크 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트들을 계산하기 위해서, 상기 레귤레이팅 유닛은 인입하는 전류 세기 성분들 중의 하나를, 새로운 레퍼런스 프레임에서, 0으로 종속시킬 수 있는 첫 번째 레귤레이팅 루프 그리고 상기 유도 권선을 통해서 지나가는 측정된 전류를 셋포인트 값으로 종속시킬 수 있는 두 번째 레귤레이팅 루프를 포함할 수 있다.

그것은 그러면 부스트 스테이지 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트 값을 배터리의 단자들에서 측정된 전류로부터, 배터리 전력 공급 전류 셋포인트로부터, 그리고 상기 유도 권선을 통해서 지나가는 측정된 전류로부터 배송할 수 있는 레귤레이팅 루프를 병렬로 포함할 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 모습에 따르면, 배터리용 급속 충전 기기를 3-상 전류로부터 조절하는 방법은 버크 스테이지의 쵸핑 듀티 사이클들을 제어하기 위한 단계를 포함하며, 상기 기기의 입력 전류 세기들과 상기 기기의 입력 전압들 사이에서 저항성-용량성-유도성 유형의 필터링 스테이지에 의해서 유도된 위상 시프트가 두 개의 레귤레이팅 루프들의 결과들을 조합함으로써 상기 단계 동안에 보상된다.

상기 방법의 바람직한 구현에 따르면, 상기 기기의 입력 전압들은 펄싱 ω 을 구비한 평면 내에서 회전하는 벡터의 세 성분들에 의해서 자신들을 모델링하는 것을 가능하게 하기 위해서 필터링되며, 그러면 이 평면에서 상기 성분을 소거하기 위해서, 성분들 용으로 상기 기기의 세 개의 측정된 입력 세기들을 구비한 벡터

의 입력 전압들의 모델링된 벡터에 대해 오른쪽 각도들에서 레귤레이팅 루프가 인가된다.

그런 방법에서, 상기 기기의 입력단에서 측정된 세 전류들의 선형 조합이 0으로 종속화되며, 상기 선형 조합의 계수들은 ωt의 삼각 함수들이며, 이 경우 ω는 상기 기기의 입력 전압들의 펄싱 주파수이며, 그리고 t는 측정 시각이다.

본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.

본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 비한정적인 예로서 주어진 그리고 첨부된 도면들로부터의 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명을 읽으면 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 충전 기기를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 충전 기기의 두 개의 레귤레이팅 서브어셈블리들을 도시하다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 기기의 두 개의 다른 레귤레이팅 서브어셈블리들을 도시한다.

도 1에 도시된 것처럼, 배터리 (13)를 충전하기 위한 기기는 세 개의 단자들 B₁, B₂, B₃을 포함하여, 상기 기기 (1)를 3-상 (three-phase) 네트워크로 링크하는 것을 가능하게 한다. 이 세 개의 단자들 B₁, B₂, B₃은 버크 스테이지 (3)의 세 입력들 D₁, D₂, D₃로 매번 필터링 분기를 통해서 각각 링크되며, 이 필터링 분기는 두 개의 병렬 분기들을 포함하며, 이 병렬 분기들 중 하나의 분기는 값 L₂ 인 인덕터를 포함하며 그리고 다른 분기는 값 Li인 인덕터 및 값 R인 저항이 직렬로 연결된 것을 포함한다.

상기 버크 스테이지의 각 입력 단자 D₁, D₂, D₃ 는 커패시턴스 C의 커패시터를 통해서 또한 그라운드로 연결된다. 또한, 값 R인 저항들, 값이 Li 또는 L₂ 인 인덕터들, 그리고 값 C인 세 개의 커패시터들 모두는, 버크 스테이지 (3)의 입력단에서 RLC 유형의 필터를 구성한다.

상기 버크 스테이지 (3)는 세 개의 병렬 분기들 (6, 7, 8)을 포함하며, 그 분기들 각각은 레귤레이팅 유닛 (15)에 의해서 제어되는 두 개의 스위치들을 포함한다. 상기 버크 스테이지의 각 입력 D₁, D₂ 또는 D₃ 는 분기 (F₁, F₂, F₃)에 의해서 접속 포인트에 각각 연결되며, 이 접속 포인트는 하나 그리고 동일한 분기 각각 (6, 7, 8)의 두 개 스위치들 사이에 위치한다.

상기 버크 스테이지 (3)는, 하나의 방향으로만 도전 (conduct)하며 상기 분기들 (6, 7, 8)에 병렬로 연결된 다이오드 (9)를 포함하는 분기를 또한 포함한다. 상기 분기들 (6, 7, 8)의 공통 말단들 그리고 상기 다이오드 (9)를 포함하는 분기는 상기 버크 스테이지 (3)의 두 개의 출력 단자들을 구성한다. 이 단자들 중의 하나의 단자는 상기 분기의 다이오드 (9)의 도전 방향에서 상향에 위치하며, 그리고 상기 배터리 (13)의 "-" 단자에 연결되며 그리고 부스트 스테이지 (4)의 제1 입력단 (10)에 연결된다. 이 단자들 중의 다른 단자는 상기 분기의 다이오드 (9)의 도전 방향에서 하향에 위치하며 그리고 전기 기계 (5)의 제1 단자에 연결되며, 그리고 그 전기 기계의 다른 단자는 상기 부스트 스테이지 (4)의 제2 입력에 연결된다.

이전 문단에서의 설명은 상기 버크 스테이지의 첫 번째 간략화 된 실시예에 대응한다. 이 실시예에서, 상기 버크 스테이지의 세 개 분기들은 동일한 방식으로 제어된다. 다른 실시예들은, 예를 들면, 특허 출원 FR 2 943 188에서 설명된 실시예들에서와 같이 예견될 수 있다.

상기 다이오드 (9)를 포함하는 분기는 옵션이며, 그리고 그것을 제거하더라도 본 발명의 범주에서 벗어나지 않을 것이다.

부스트 스테이지 (4)는 레귤레이팅 유닛 (15)에 의해서 제어될 수 있는 두 개의 스위치들을 포함하며, 상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 자신의 제1 입력 (10)과 상기 배터리의 "+" 단자를 연결시키는 분기 상에 위치한다. 상기 부스트 스테이지 (4)의 제2 입력 (11)은 전기 기계 (5)에 연결되며, 그리고 두 스위치들 사이에 연결된다.

인덕턴스 Ld의 권선과 직렬로 배치된 값 Rd의 저항에 연결될 수 있는 전기 기계 (5)는, 상기 다이오드 (9)의 하향에 위치한 상기 버크 스테이지 (3)의 출력 단자와 상기 부스트 스테이지 (4)의 제2 입력 사이에 연결된다. 상기 전기 기계 (5)가 비-저항 유도 권선 (induction winding)에 의해서 대체된다면 또는 추가의 유도 권선이 상기 전기 기계 (5)와 직렬로 연결된다고 해도 본 발명의 구조로부터 어떤 이탈도 없을 것이다.

상기 배터리 (13)의 단자들에서 상대적으로 안정된 전압을 유지하기 위해서 상기 배터리 (13)의 단자들에 커패시터 (12)가 연결되며, 그 커패시터 (12)는 최적의 전류 세기 (intensity)를 배터리 전하 레벨의 함수로서 변환하여 상기 배터리의 "+" 단자를 통해서 들어가게 만드는 셋포인트 (setpoint) 값

을 배송할 수 있는 배터리 충전 모니터링 모듈 (19)에도 연결된다. 상기 충전 모니터링 모듈 (19)은 상기 셋포인트 값

을 전용의 접속을 경유하여 상기 레귤레이팅 유닛 (15)으로 전송한다.

참조번호 19의 모듈 내에 통합된 또는 통합되지 않은 측정 수단은 다른 장소에서는 측정된 전류 세기를 배터리에 실제로 들어가게 변환하는 값 I_batt 그리고 상기 배터리 (13)의 "-" 단자와 "+" 단자 사이 전압을 변환하는 값 V_batt을 상기 레귤레이팅 유닛 (15)으로 전송한다.

다른 전류 세기 측정 모듈들은, 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류의 값 Id, 3-상 회로의 단자들 B₁, B₂, B₃을 경유하여 상기 필터 (2)로 인입하는 전류의 세기의 값들 Ie₁, Ie₂ 그리고 Ie₃ 을 측정하고 그리고 상기 레귤레이텅 유닛 (15)으로 전송하는 것을 가능하게 한다. 정규화 모듈 (14)은 충전 기기 (1)의 접속 단자들 B₁, B₂, B₃에 연결되며, 그리고 필터링 된 정현파 전압 값들에 대응하는 세 개의 값들 Ve₁, Ve₂, Ve₃ 그리고 단자들 B₁, B₂, B₃이 자신들의 물리적인 위치들 a, b, c에 관련하여 번호가 매겨진 순서를 정의하는 트리플릿 (c, a, b)을 상기 레귤레이팅 유닛 (15)으로 전송한다.

상기 부스트 스테이지 (4)의 제어는 상기 레귤레이팅 유닛 (15)의 제어 모듈에 의해서 생성된 a_s = I_batt/Id 에 의해서 정의된 셋포인트 a_s 로부터 알려진 방법들에 따라서 수행된다. 상기 버크 스테이지 (3)의 제어는 트리플릿 (ai, a₂, a₃) = If/Id = (Ifi/Id, If₂/Id, If₃/Id)에 의해서 정의된, 그리고 상기 레귤레이팅 유닛 (15)의 제어 모듈 (16)에 의해서 생성된 쵸핑 듀티 사이클로부터 알려진 방법에 따라서 수행된다.

이를 위해서, 상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 두 개의 제어 모듈들 (도시되지 않음)을 포함하며, 먼저, 이 제어 모듈들은 상기 쵸핑 듀티 사이클들 a₁, a₂ 그리고 a₃을 얻기 위해서 상기 버크 스테이지 (3)의 스위치들 각각의 개방 그리고 폐쇄의 시간적인 패턴을 부과할 수 있으며, 두 번째로는, 이 제어 모듈들은 상기 듀티 사이클 a_s를 획득하기 위해서 상기 부스트 스테이지 (4)의 스위치들 각각의 개방 그리고 폐쇄의 시간적인 패턴을 부과할 수 있다.

상기 스위치들은 빠른 스위칭을 허용하기 위한 트랜지스터들, 예를 들면, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 유형의 트랜지스터들인 것이 바람직하다.

상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 레퍼런스 가이드 모듈 (18)을 또한 포함하며, 이는 상기 버크 스테이지 (3)의 입력 (Ie_d ^ref) 또는 출력 (Id^ref)의 어느 하나에서 제어 모듈들 (16 및/또는 17)에게 원하는 전류 셋포인트 값들을 배송할 수 있다.

상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 상기 기기의 입력 단자들에서의 필터링 된 값들 Vei, Ve₂, Ve₃, 단자들의 번호 순서 (c, b, a), (B₁, B₂, B₃)으로 번호가 매겨진 입력 단자들에서 측정된 전류 값들 Ie₁, Ie₂, Ie₃, 상기 전기 기계 (5)를 통해서 측정된 전류 값 Id, 상기 배터리 (13)의 "+" 단자에 도착한 전류 값 I_batt, 상기 충전 모니터링 모듈 (19)에 의해서 배송된 셋포인트 값

을 입력단에서 수신한다. 이 값들 중의 몇몇은 중간의 세기 셋포인트를 생성하기 위해서 상기 레퍼런스 가이드 모듈 (18)에 의해서 사용된다. 상기 레퍼런스 가이드 모듈은 상기 배터리에 도착한 전류의 셋포인트 값들

, 상기 기기의 입력 단자들에서의 전압 신호들의 진폭 Vm, 상기 배터리 (13)의 단자들에서의 전압 V_batt, 그리고 상기 배터리 (13)의 "+" 단자에 도착한 전류 I_batt를 특히 사용한다.

상기 가이드 모듈 (18)에 의해서 생성된 전류 세기 셋포인트는 참조번호 16의 제어 모듈로 전송되며, 그 제어 모듈은 그것을 상기 3-상 네트워크의 단자들에서 입력하는 전류의 값들 Ie₁, Ie₂, Ie₃ 과 함께 사용하여 이중의 레귤레이팅 루프에 의해 세 개의 쵸핑 듀티 사이클 값들 a₁, a₂, a₃을 생성하여 상기 버크 스테이지 (3)의 스위치들의 개방 및 폐쇄 사이클들을 제어하는 것을 가능하게 만든다.

상기 제어 모듈 (17)은, 상기 배터리로 인입되는 전류의 상기 세기 셋포인트

또는 상기 레퍼런스 가이드 모듈 (18)에 의해서 생성된 전류 셋포인트의 어느 하나로부터, 레귤레이팅 루프를 동작시켜서, 상기 부스트 스테이지 (4)의 쵸핑 듀티 사이클을 나타내는 것으로서 제어 값 a_s 들을 배송한다.

하나의 표시로서, 상기 충전 기기 (1)의 전기적인 엘리먼트들의 특성 값들은 다음 범위의 값들 내에 위치한다:

- 필터 (2)의 커패시터들 (C)은 수백 uF, 예를 들면, 각각 100 내지 500 uP 사이를 나타낸다,

- 배터리 (13)의 단자들에서 전압을 안정시키기 위해서 배터리 (13)의 단자들에 배치된 커패시터 (12)는 mF의 차수, 예를 들면, 1 내지 10 mF 사이이다,

- 필터링 회로 (2)의 저항들의 값 R은 옴의 차수, 예를 들면, 1 내지 10 옴 사이이다,

- 전기 기계의 회전자 (Me)의 저항 Rd는 수십 mΩ의 차수, 예를 들면, 0.01 Ω 내지 0.1 Ω 사이이다,

- 각각, 필터 (2)의 인덕터들에 대응하며 그리고 상기 전기 기계 (5)의 권선들에 대응하는 인덕터들 L₁, L₂, Ld은 수십 uH의 차수, 예를 들면, 10 내지 100 uH 사이의 값을 가진다.

상기 레귤레이팅 유닛 (15)의 모듈들 (16, 17, 18)의 동작을 위해서 적용되도록 본 발명이 제안한 레귤레이팅 모드에 도달하는 것을 가능하게 하는 논리의 주요 맥락들이 이제 아래에서 설명된다.

상기 단자들 B₁, B₂, B₃에 번호가 매겨지는 순서는 상기 기기가 정규화 모듈 (14)에 의해서 3-상 네트워크에 매번 연결될 때마다 정의된다. 상기 정규화 모듈 (14)은 상기 기기의 각 입력 단자와 상기 3-상 네트워크의 중성 위상 (neutral phase)에 대응하는 위상 사이의 세 개의 전압들 VE_a, VE_b, VE_c 을 입력으로서 수신한다. 그러면 상기 정규화 모듈 (14)은 알려진 기술들에 따라서, 예를 들면, "위상 동기 루프 (phase-locked loop)" 또는 "PLL" 유형의 기술들에 따라서, 입력 신호들 각각의 필터링을 수행하여, 측정된 신호의 메인 고주파와 동일한 주파수를 가진 정현파 신호를 획득하도록 한다.

상기 정규화 모듈은 그러면 상기 세 개의 신호들의 순서를 결정하고, 그 순서 내에서 상기 세 개의 신호들은 첫 번째 신호가 V_msin(cot)의 모습으로 되고, 두 번째 신호 Ve₂ 는 -2π/3 만큼 위상-시프트된 신호 Vei 와 동일하게 되고, 그리고 신호 Ve₃ 는 +2π/3 위상-시프트된 Vei 와 동일하게 되도록 하기 위해서 번호가 정해져야만 한다.

상기 정규화 모듈 (14)은 그러면 상기 레귤레이팅 유닛 (15)에게 전류 특성들을 송신하여, 상기 레귤레이팅 유닛 (15)이 전압 벡터

= (Vei, Ve₂, Ve₃) = Vm(sin(rot), sin(rot-2n/3), sin(rot+2n/3)), 즉, 진폭 Vm, 전압의 펄싱 ω, 그리고 영 (zero) 위상을 가지기 위해서 첫 번째 항 Vei에 대해서 선택된 시각들의 원점 (origin)을 재구성하는 것을 가능하게 한다.

상기 정규화 모듈 (14)은 상기 세 개의 단자들 B₁, B₂, B₃이 번호가 정해져야만 하는 순서를 또한 리턴하여, 상기 벡터의 세 개의 항들이 자신들 사이에 상기 규정된 위상 시프트를 나타낼 수 있도록 한다.

상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 상기 기기로 들어오는 세 개의 전류들 Ie₁, Ie₂, Ie₃을 나타내는, 단자들 B₁, B₂, B₃각각에서 측정된 세 개의 값들을 세 개의 전류 세기 센서들로부터 수신한다. 상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 전류 벡터 (Ie₁, Ie₂, Ie₃)를 획득하기 위해서 세 개의 전류 값들 Ie₁, Ie₂ 그리고 Ie₃을 배치하며, 그래서 세기 (intensity) Iei가 필터링 된 전압 Ve₁ 에 대응하는 단자 Bi를 통해서 지나가는 세기이며, 세기 Ie₂ 는 단자 B₂를 통해서 지나가는 전류이며, 그 단자의 필터링 된 전압은 Ve₂ 에 대응하며, 그리고 세기 Ie₃ 는 단자 B₃를 통해서 지나가는 전류이며, 그 단자의 필터링 된 전압은 Ve₃ 에 대응하도록 한다.

상기 세 개의 필터링 된 전압 값들에 부여된 순서가 상기에서 정의된 순서와 다르다고 해도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다. 그러나, 이어지는 수식들은 그에 따라서 개조되어야 할 것이며, 나중에 정의되는 레퍼런스 프레임 변화 행렬 T(ωt)의 표현에 대해서 특히 그렇다.

상기 3-상 네트워크의 위상들에 부여된 번호에 대응하는 1, 2, 3의 인덱스들은 그 순서대로 a, b, c의 인덱스들에 대응할 수 있을 것이며 또는 그 인덱스들의 순서 변경일 수 있을 것이다.

아래의 논법에서, 상기 기기 (1)를 3-상 네트워크에 연결시키며 그리고 접속 포인트들 D₁, D₂, D₃, 분기들 F₁, F₂, F₃, 전압들 Vf₁, Vf₂, Vf₃, 전류 세기들 Ie₁, Ie₂, Ie₃, Ifi, If₂, If₃ 에 대해서 상기 3상 네트워크로부터의 번호와 결부된 번호 지정하는 단자들 Bi, B₂, B₃ 의 신원 (identification)들은 상기 단자들 B₁, B₂, B₃이 상기의 원칙에 따라서 상기 정규화 모듈 (14)에 의해서 번호가 정해졌다는 것을 전제로 한다.

상기 정규화 모듈 (14)은 세 개의 모델링 된 전압 값들 Ve₁, Ve₂, Ve₃을 상기 레귤레이팅 유닛 (15)으로 송신하며, 그러면 이 레귤레이팅 유닛은 버크 스테이지 (3) 용으로 그리고 부스트 스테이지 (4) 용으로 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트를 생성해야만 하며, 그래서 다음의 세 가지 목적들을 충족시키는 것을 가능하게 한다:

- 3-상 네트워크에 연결된 단자들 B₁, B₂, B₃을 통해서 측정된 전류들 Ie₁, Ie₂, Ie₃와 상기 기기의 대응하는 단자들에서의 세 개의 모델링 된 전압 값들 Ve₁, Ve₂, Ve₃ 사이의 위상-시프트를 최소화하기 위해서,

- 상기 배터리 (13)의 전력 공급 요구들에 대응하는, 상기 배터리 (13)의 "+" 단자를 경유하여 들어가는 측정 전류 I_batt를 획득하기 위해서, 이 요구들은 충전 모니터링 모듈 (19)에 의해서 결정되며 그리고 함수

로서 레귤레이팅 유닛 (15)으로 배송된다,

- 상기 네트워크로부터 취해진 전류에서의 바람직하지 않은 고조파를 생성하지 않기 위해 전기 기계 (5)의 유도 권선 Ld를 통해서 지나가는 전류 Id 소거를 회피하기 위해서.

이를 위해서, 초기 베이스 (base)에서 좌표들 Ve₁, Ve₂ 및 Ve₃을 구비한 전압 벡터

가, 즉, 이 첫 번째 베이스에서

= (Vei, Ve₂, Ve₃)가 고려된다.

동일한 베이스에서 (이는 "동일한 레퍼런스 프레임에서"로 등가적으로 표현될 수 있다), 다음의 사항들이 고려된다: 상기 기기 (1)로 들어가는 전류의 세기 벡터:

= (Ie₁, Ie₂, Ie₃), 필터 (2)의 출력 세기 벡터

(Ifi, If₂, If₃), 그리고 필터 (2)의 필터링 커패시터들 C의 단자들에서의 전압 벡터

= (Vf₁, Vf₂, Vf₃).

아래에서, 시각 "t"에 대한 미분 연산자를 표시하기 위해서 "s"를 사용한다. 즉,

= s 이며, 이는 복수소 표현에서 그리고 정현파 펄싱 전류들 ω에 대해서, s = jω로 또한 표현될 수 있다.

상기 필터 (2)의 분기들 각각의 전류와 전압 사이의 관계들은 다음과 같이 쓰여진다.

그리고

또는 다음과 같은 식으로 쓰여진다.

상기 전기 기계 (5)를 포함하는 분기의 식은 다음처럼 써진다.

여기에서

= (ai, a₂, a₃)는 상기 버크 스테이지 (3)의 쵸핑 듀티 사이클들 (PWM)에 의해서 상기 초기 베이스에서 정의된 벡터이다.

이는 또한 다음처럼 쓰여질 수 있다.

또는

로 써질 수 있다.

가변 변화 행렬 T(ωi) (이는 베이스 변화 (base change) 행렬 또는 레퍼런스 프레임 변화 행렬로 등가적으로 불릴 수 있다)는 벡터

로부터 다음과 같은 모습으로 정의된다.

삭제

이 행렬은 초기 베이스 및 세 개의 벡터들

에 의해서 정의된 회전 도착 (rotating arrival) 베이스 사이의 베이스의 변화를 나타내며, 상기 세 개의 벡터들의 초기 베이스에서의 좌표들은 각각 다음과 같다.

다른 말로 하면,

는

에 코리니어 (colinear)하고 그리고 시작 베이스 (starting base)에서

에 대해 회전하며,

는

에 대해 오른쪽 각도에 있으며 그리고 시작 베이스에서

에 대해 회전하며,

는

에 대해 그리고

에 대해 오른쪽 각도에 있으며 그리고 시작 베이스에서 고정된 채로 있다.

T(ωi)가 곱해진 행렬 T^-1(ωi) 는 항등 행렬을 인출하는 것을 가능하게 하며, 그리고 다음과 같이 주어진다.

행렬 T(ωi) 그리고 그것의 역행렬 T^-1(rot)의 시각에 대한 1차 미분 및 2차 미분은 다음의 주목할만한 특성을 가진다.

다음의 표기들이 아래에서 사용될 것이다:

이는 시작 베이스에서

의 표현이며,

이는 벡터들

에 의해서 정의된 회전 베이스 내

의 표현이며,

이는 시작 베이스 내

의 표현이며, Ф는 상기 기기 (1)를 3-상 네트워크로 연결시키는 각 단자에서 전압에 상대적인 전류의 위상 시프트이다.

이는 벡터들

에 의해서 정의된 회전 베이스 내

의 표현이다.

실제로, 회전 베이스

이 정의되는 방식이 주어지면,

는 그 회전 베이스 내에서 고정되며 그리고 전류 벡터

역시 그 회전 베이스 내에서 고정되며 그리고 각 위상에서의 전류가 위상 전압에 상대적으로 각도 Ф를 경유하여 위상 시프트되면 다음과 같이 써질 수 있다:

다른 말로 하면, 상기 네트워크로부터 취해진 전압과 전류 사이의 위상 시프트를 줄이는 것은 다음의 성분

을 제거하는, 즉, 성분 Ie_q를 제거하는 것과 같다.

다음의 표기 또한 사용된다:

는 시작 베이스 내

의 표현이며,

는 벡터들

에 의해서 정의된 회전 벡터 내

의 표현이며,

는 시작 베이스 내

의 표현이며,

는 벡터들

에 의해서 정의된 회전 벡터 내

의 표현이다.

회전 베이스 내에 필터 (2)의 특성 방정식들을 기록하는 것은 시작 베이스에서 표현된 상기 수학식 1 및 수학식 2 왼쪽에 T(ωt)를 곱하는 것과 같다. 그러면 다음의 식들이 얻어진다.

그리고

이것들은 회전 베이스에서 다른 벡터들 표현들의 함수로서 또한 쓰여질 수 있다:

그리고,

.

벡터

에 따른 좌표들이 삭제되기 때문에, 벡터들

그리고

의 다음 좌표들에 관하여 아래의 수학식들이 얻어진다:

그리고

수학식 3 및 수학식 4 사이에서 전압 항들인 Vf_d 및 Vf_q 를 제거함으로써, Ie_q, If_q 그리고 If_d를 링크시키는 다음의 모습이 얻어진다.

이 경우 FA(s)는 수학식 3 및 수학식 4로부터 추론되는 If_q 의 변환 함수 (transformation function)이며, 그리고 FB(s)는 수학식 3 및 수학식 4로부터 또한 추론되는 함수 If_d 의 변환 함수이다. ω = 2π x 50 또는 ω = 2π x 60 에 근접한 전기 네트워크의 펄싱 ω에 대해서, 그리고 상기에서 언급된 저항 R, Rd의 크기 차수, 커패시터 C의 크기 차수 그리고 인덕터들 L₁, L₂, Ld 의 크기 차수에 대해서, 전류 값 I에 적용된 변환 FB(s)는 동일한 전류 I에 적용된 변환 FA(s)로부터 유도된 값들에 비교하면 무시할 수 있을 정도의 값들을 배송한다는 것이 밝혀진다.

그런 사실로부터 상기 필터 (2)와 상기 버크 스테이즈 (3) 사이를 지나가는 전류의 변수 If_q를, 전류 성분 Ie_q 를 0으로 종속 (slave)하기 위한 제어 변수로서 사용하는 것이 가능하다는 것이 추론될 수 있으며, 그래서 상기 충전 기기의 입력단에서 전압과 전류 사이의 위상 시프트를 없애는 것이 가능하다는 것이 추론될 수 있다.

근사하면 다음의 식이 성립한다.

전기 기계 (5)를 포함하는 분기의 상기 수학식은 Id 그리고 If_d 를 링크하는 관계를 제안하는 것을 가능하게 한다. 실제로, 다음과 같이 쓰여진다:

또는:

I_batt x V_batt 의 곱 (product)이 레귤레이트될 입력 전류 값들보다 아주 더 느린 변이의 교란이라는 것을 고려함으로써 그리고 필터의 R, L₁, L₂ 값들이 Ve_q 와 거의 차이가 없기 때문에 커패시터들의 단자들에서의 전압들의 벡터의 성분 Vf_q 가 0이라는 것을 고려함으로써, If_d 의 그리고 Id 의 변이들을 직접적으로 링크시키는 관계가 상기 수학식 6으로부터 얻어진다.

그러므로, 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류 Id를 유도 권선 Ld 내 전류 소거를 허용하지 않도록 하는 방식으로 생성될 셋포인트 값으로 종속하기 위한 제어 변수로서, 전류 변수 If_d를 사용하는 것이 가능하다.

그러므로, If_d 그리고 If_q 둘 모두는, 전기 기계를 통해서 지나가는 전류 Id 그리고 필터와 버크 스테이지 (3) 사이에 전송된 전류 Ie_q를 각각 레퍼런스 셋포인트 값으로 종속하기 위한 제어 변수들로서 사용될 수 있다.

원하는 값들 If_d 및 If_q를 획득하는 것을 가능하게 하는 쵸핑 듀티 사이클 값들 ai, a₂ 및 a₃ 을 알기 위해서, 필터 (2) 그리고 버크 스테이지 (3) 사이에 전송된 전류들의 세 좌표들 Ifi, If₂, If₃를 If_d 및 If_q로부터 다시 계산하기 위해서 행렬 T^-1(ωi)를 이용하여 레퍼런스 프레임 변경을 수행하는 것으로 충분하다. 이 세 값들 Ifi, If₂ 및 If₃을 전기 기계 (5)를 통해 측정된 전류의 값 Id로 나눔으로써, 상기 버크 스테이지 (3)의 세 개의 쵸핑 듀티 사이클 값들 ai, a₂ 그리고 a₃ 가 정의에 의해서 얻어진다. 이 세 개의 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트들을 이용하는 버크 스테이지 (3) 제어는 기기의 입력단에서 전압과 전류 사이의 위상 시프트를 없애기 위해서 Ie_q를 제로 레퍼런스로 종속시키는 것을 가능하게 하며, 그리고 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류를 원하는 셋포인트 값 Id^ref로 종속시키는 것을 가능하게 한다.

위상 시프트 Ф를 소거하기 위해서 Ie_q 가 If_q 에 의해서 레귤레이트 되면 그리고 전기 기계의 권선 내 전류의 소거를 회피하기 위해서 Id 가 If_d 에 의해서 레귤레이트되면, 그러면 레귤레이팅 유닛 (15)에 의해서 수행된 레귤레이션의 세 번째 목적은 충족된 채로 남아 있으며, 즉, 배터리 I_batt, 로 진입하는 전류를 충전 모니터링 모듈 (19)에 의해서 배송된 셋포인트 값

로 종속시킨다. 이를 위해서, 예를 들면, a_s =

/Id 의 관계를 지키기 위해서 부스트 스테이지 (4)에 쵸핑 듀티 사이클 a_s 를 부과하는 것이 가능하다. I_batt 및 Id 값들이 측정될 때의 순간과 부스트 스테이지 (4)의 쵸핑 듀티 사이클을 정의하는 제어 변수 a_s 가 유효하게 될 때의 순간 사이의 타임 오프셋을 보상하기 위해서, "피드 포워드 (feed forward)" 유형의 제어 루프가 사용될 수 있으며, 이는 상기 셋포인트 전류

의 합으로부터, 그리고 상기 셋포인트 전류

와 상기 배터리 (13)의 + 단자에서 실제로 측정된 전류 I_batt 사이의 통합된 오차의 상기 제어 변수 a_s 를 계산한다.

다른 변이의 실시예에 따라, 수학식 3 및 수학식 4에서 Vfd 및 Vf_q 항들을 제거하여 Iea, If_q 및 If_d 사이의 관계는 다음의 모습으로 써질 수 있다:

이 시점에서, 보통의 네트워크 펄싱 값들을 이용하고 그리고 저항값들 R, Rd, 커패시터 C의 값 그리고 인덕터들 L₁, L₂, Ld 값들을 이용하여, FD(I fd)의 항이 FE(If_q) 항에 비교하여 우세하다는 것이 관찰된다. 그러면 첫 번째 근사로서 다음과 같이 쓰는 것이 가능하다.

[수학식 6]

그러므로, 이 다른 변이의 실시예에 따라서, Ie_q 및 Ie_d를 두 개의 개별 셋포인트 값들로 동시에 종속시키기 위해서 전류값들 If_q 및 If_d를 사용하는 것이 가능하다. 이전처럼, Ie_q 는 위상 시프트 Ф를 소거하기 위해서 제로 (0)로 종속될 것이며 그리고 Ie_d 는 배터리 (13)의 + 단자의 입력단에서 셋포인트 세기

를 획득하기 위해서 생성된 셋포인트 값 Ie_d ^ref로 종속될 것이다. 이전처럼, 버크 스테이지 (3)에 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트로서 인가될 값들 a₁, a₂, a₃을, 원하는 제어 값들 If_q 및 If_d로부터 계산하기 위해서 행렬 T^_1(ωi)를 이용하여 레퍼런스 프레임 변경이 수행될 것이다.

이 두 번째 실시예에서, Ie_q를 레귤레이팅하기 위한 If_q 에 관한 레귤레이팅 루프 그리고 상기 배터리에 도착한 전류를 레귤레이팅 하기 위한 If_d 에 관한 레귤레이팅 루프가 함께 사용된다. 그러므로 세 번째 레귤레이팅 루프를 정의하는 것이 존속하여 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류를 종속시키는 것을 가능하게 한다.

이제, 첫 번째 근사로서, 전기 기계 (5)를 통한 전류의 역학 (dynamics)을 변환하는 관계, 즉:

은 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류 Id 및 a_s를 직접적으로 링크 하며, 이는

는 교란으로서 간주될 수 있으며, 그 값들은 상기 첫 번째 두 개의 레귤레이팅 루프들에 의해서 결정되고 그리고

V_batt 는 상기 커패시터 (12)의 존재 덕분에 상대적으로 안정된 값이기 때문이다.

그러므로, 이 두 번째 실시예에서, a_s를 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 측정 값 Id 과 레퍼런스 값 Id^ref 사이의 오차로부터 직접적으로 제어하는 것이 가능하다.

셋포인트들로서 사용된 값들은 Ie_q에 대해서 0 값이며, 그리고 Ie_q 및 Id 각각에 대해서는 상기 레퍼런스 가이드 모듈 (18)에 의해서 생성된 두 개의 셋포인트 세기 함수들 Ie_q ^ref 그리고 Id^ref 이다.

상기 기기로 들어가는 전류의 셋포인트 Ie_d ^ref를 결정하기 위해서, 3-상 네트워크 접속 단자들과 상기 배터리의 단자들 사이의 전력 보존이 표현된다. 이를 위해서, 상기 기기 내 전력 에너지 손실들, 특히 저항들의 존재에 연결된 전력 손실들은 첫 번째 근사에서 무시된다.

그러면 인입하는 전류 셋포인트 값 Ie_d ^ref 은 다음의 관계로 주어진다.

이 경우에,

Vm 은 입력 전압 (네트워크 전압)의 진폭이며;

V_batt 은 상기 배터리 (13)의 단자들에서 측정된 전압이며;

은 배터리 전류 셋포인트이며, 이는 충전 모니터링 모듈 (19)에 의해서 생성된다.

상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류의 셋포인트 Id^ref 는 전기 기계의 인덕턴스 내 전류 소거를 회피하기 위해서 의도된 것이며, 임의 상수에서 고정되어 있거나 또는 0보다 더 큰 일정하게 유지되는 어떤 함수 다음에 올 수 있다.

설명된 실시예들에서, 상기 기기의 입력단에서의 셋포인트 전류들 Ie_d ^ref 그리고 배터리 (13)의 단자들에서의

의 함수로서 Id^ref를 조절하기 위한 결정이 다음의 수학식에 따라서 내려진다.

이 경우 Ie_d ^ref는 상기 관계에 의해서 주어지며,

는 충전 모니터링 모듈 (19)에 의해 배송된 배터리 전류 셋포인트이며, 그리고 A는 임의의 상수로서, 예를 들면, 200 암페어의 값으로 고정될 수 있다.

그 동작이 아래에서 상세하게 설명되는 참조번호 16 및 17의 제어 모듈들과 연관된 도 1의 레퍼런스 가이드 모듈 (18)은 그러므로 수학식 8에 따라서 Ie_d ^ref을 조직적으로 계산하며, 그리고 수학식 9에 따라서 Id^ref를 계산한다. 참조번호 16 또는 17의 각 모듈을 위해서 유지된 동작 모드들에 따라서, 상기 가이드 모듈 (18)은 Ie_d ^ref 또는 Id^ref 의 값들 중 하나를 참조번호 16의 모듈로 또는 참조번호 17의 모듈로 송신하며, 그리고 상기 두 값들 중 다른 것을 다른 모듈로 아마도 송신한다. 그러나, 레퍼런스 가이드 모듈이 Ie_d ^ref 또는 Id^ref 의 값들 중 단 하나만을 계산하고 전송한다고 해도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다.

도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b는 도 1에 대응하는 충전 기기 (1)를 이용하여 상기 고려들을 기반으로 하여 본 발명을 구현하기 위해서 유지된 두 개의 레귤레이팅 모드들을 도시한다. 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b는 도 1에 공통인 레퍼런스들을 포함하며, 동일한 엘리먼트들은 동일한 참조번호들에 의해서 표시된다.

도 2a는 제어 모듈 (16)의 가능한 동작 모드를 도시한다. 상기 제어 모듈 (16)은 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류 세기의 측정된 값 Id를 첫 번째 입력부 상으로 수신한다. 그것은 이 값을 감산기 (20)의 음 (negative) 입력단으로 송신하며, 감산기는 상기 레퍼런스 가이드 모듈 (18)에 의해서 생성된 전류 셋포인트 값 Id^ref을 양 (positive) 입력단으로 수신한다. 그 차이는 비례 적분 미분 (proportional integral derivative) 유형의 교정기 (corrector)일 수 있는 교정기 (21)로 송신되며, 그 교정기의 교정 함수는 여기에서 K5로 표시되며, 그리고 그 교정함수의 항들은 수학식 6으로부터 추론될 수 있다.

이 교정의 결과는 상기 필터 (2)의 출력에서의 셋포인트 전류의 회전 베이스 벡터

다음의 성분 If_d 로서 해석되며, 이 벡터

는 레퍼런스 프레임의 변화를 정의하기 위해서 사용되었던 필터링 된 전압 벡터

에 평행하다. 상기 제어 모듈 (16)은 상기 기기 (1)의 입력 단자들 B₁, B₂, B₃ 에서의 전류들의 측정 값들 Ie₁, Ie₂, Ie₃을 세 개의 다른 입력부들 상에서 수신하며, 그리고 이 세 개의 값들을 전류 세기 벡터

의 세 개의 좌표들로서 사용하며, 상기 제어 모듈 (16)은 베이스 변화 행렬 T(ωi)에 의해서 정의된 회전 베이스 내 상기 벡터

의 좌표들 중 하나를 획득하기 위해서, 참조번호 22의 연산기에 의해 레퍼런스 프레임의 변화를 상기 전류 세기 벡터

에 적용한다. 유지된 좌표 Ie_q 는 레퍼런스 프레임의 변화를 정의하기 위해서 사용되었던 상기 필터링 된 전압 벡터

에 오른쪽 각도들에서의 벡터

에 따른 좌표이다. 이 좌표 Ie_q 는 감산기 (23)의 음의 입력단으로 송신되며, 상기 감산기 (23)는 0과 동일한, 상기 제어 모듈 (16)의 메모리 (30)에 저장된 셋포인트 Ie_q ^ref를 양의 입력단 상으로 수신한다.

그 차이는, 여기에서는 교정 함수 K1으로 표현된 비례 미분 적분 유형의 교정기 (24)로 또한 송신되며, 그 함수의 항들은 수학식 5로부터 추론될 수 있다.

상기 교정기 (24)의 결과는 레퍼런스 프레임의 변화를 정의하기 위해서 사용되었던 필터링 된 전압 벡터

의 오른쪽 각도들에서의 벡터

에 따른 좌표에 대응하는 전류 세기 If_q 로서 해석된다. 참조번호 41의 교정기의 결과 If_d 그리고 참조번호 24의 교정기의 결과 If_q 는 그러면 필터 (2)로부터 나오는 전류의 세기에 대한 셋포인트 벡터를 나타내는 벡터

의 회전 베이스에서의 두 개 성분들로서 사용된다. 이를 위해서, 역 베이스 변화 행렬 T^-1(ωi)이 이 벡터 (If_d, If_q, 0)에 연산기 (25)에 의해 적용되며, 이 연산기 (25)는 시작 베이스에서

를 나타내는 세 개의 좌표들 Ifi, If₂, If₃, 말하자면, 상기 필터 (2)로부터 나오며 그리고 각각 도 1의 분기들 F₁, F₂, F₃을 통해서 지나가는 전류들의 세 개의 셋포인트 값들을 나타내는 세 개의 좌표들 Ifi, If₂, If₃를 배송한다. 상기 제어 모듈 (16)은 그러면 인버터 (26) 그리고 세 개의 곱셈기들 (27, 28, 29)을 이용하여, 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류의 값 Id로 Ifi, If₂, If₃ 값들 각각을 나누고, 그리고 알려진 방법들에 따라서 버크 스테이지 (3)를 제어하는 것을 가능하게 하는 세 개의 값들 ai, a₂ 및 a₃을 배송한다. 상기 값들 ai, a₂ 그리고 a₃ 은, 예를 들면, 상기 버크 스테이지 (3)의 스위치들 상에 개시 (opening) 및 종지 (closure) 사이클들을 부과하는 제어 모듈 (도시되지 않음)로 송신되어 이 쵸핑 듀티 사이클들을 획득하는 것을 가능하게 한다.

도 2b는 도 2a에 그 동작 모드가 설명된 상기 제어 모듈 (16)과 같이 상기 부스트 스테이지 (4)를 제어하는 것을 가능하게 하는 제어 모듈 (17)의 동작의 가능한 모드를 도시한다. 상기 제어 모듈 (17)은 자신의 입력단들 중 하나의 입력단 상으로 측정 값 I_batt를 수신하고, 그리고 그 값을 감산기 (31)의 음 입력단으로 송신하며, 상기 감산기 (31)는 충전 모니터링 모듈 (19)에 의해서 배송된 값

를 자신의 양의 입력단 상으로 수신한다. 이 두 입력들 사이의 차이는 상기 감산기 (31)에 의해서 비례 유형의 제1 교정기 (32)로 송신되고, 그러면 적분기 유형의 제2 교정기 (33)로 송신된다. 전류 셋포인트 값

는 상기 적분기 (33)의 결과를 두 번째 입력단 상으로 수신하는 합산기 (34)로, "피드 포워드" 유형의 루프 (35)를 경유하여 동시에 송신된다.

세 번째 입력단 상으로, 상기 제어 모듈 (17)은 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류의 측정 값 Id를 수신하고, 그 값을 인버팅 연산기 (36)로 송신하고, 이는 곱셈기 (37)로 송신되며, 곱셈기 (37)는 자신의 두 번째 입력단 상으로 상기 합산기 (34)의 결과를 수신한다. 상기 곱셈기 (37)의 결과는 그러므로 교정된 오류 항에 의해서 증가된 배터리 셋포인트 전류이며, 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류 Id에 의해서 분할되어, 알려진 방법들에 따라서 부스트 스테이지 (4)의 스위치들 상에 개시 및 종지 사이클들을 부과하는 제어 모듈 (도시되지 않음)로 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트 값으로서 송신되어 이 쵸핑 듀티 사이클을 획득하는 것을 가능하게 한다.

교정기 (32)의 비례적인 교정 그리고 적분기 (33)의 비례 교정이 아닌 교정유형들이 예상될 수 있으며, 교정 루프의 목적은 제어 값들 ID 및

이 결정되는 순간 그리고 a_s 에 대응하는 쵸핑 듀티 사이클이 적용되는 순간 사이의 타임 오프셋을 보상하기 위한 것이다.

도 2a 및 도 2b에서 설명된 동작 모드들은 보완적인 것이다: 도 2a에서 설명된 동작 모드는 버크 스테이지 (3)를 제어하여, 네트워크로부터 취한 전압과 전류 사이의 위상 시프트를 제거하는 것을 가능하게 하며, 그리고 상기 전기 기계를 통해서 지나가는 전류 세기 Id로서, 비-제로 (non-zero)이며, 그리고 상기 배터리 (13)의 입력단에서 긍극적으로 필요로 하는 전류

에 호환되는 전류 세기 Id를 획득하는 것을 또한 가능하게 한다.

그러면 도 2b에서 설명된 제어 모듈 (17)의 동작 모드는 I_batt를

로 종속시킴으로써, 전기 기계를 통해서 지나가며, 그리고, 참조번호 16의 상기 모듈에 의해서 레귤레이트된 전류 Id를 이용하는 것을 가능하게 하여, 배터리 (13)의 입력단에서 원하는 전류

를 획득하도록 한다.

도 3a는 도 1의 버크 스테이지 (3)를 제어하는 것을 가능하게 하는 제어 모듈 (16)의 다른 가능한 동작 모드를 도시한다. 도 2a의 동작 모드에서처럼, 상기 기기 (1)의 단자들 B₁, B₂, B₃을 경유하여 입력되는 전류 세기들의 벡터

의 좌표들을 구성하는 세 개의 값들 Ie₁, Ie₂, Ie₃ 은 레퍼런스 프레임 변경 행렬 T(cot)에 의해 그 값들을 곱하는 연산기 (22)에 의해서 변환된다.

이 시점에서 상기 연산기 (22)는 3-상 회로의 단자들을 경유하여 들어오는 전류의 두 좌표들 Ie_q 및 Ie_d를 배송하며, 이는 기기의 입력단에서 필터링된 전압 벡터의 벡터들

에 의해서 정의된 회전의 평면 내 벡터

의 좌표들이다. 상기 필터링된 전압 벡터에 오른쪽 각도들에서의 좌표인 상기 좌표 Ie_q 는 도 2a의 레귤레이팅 모드에서와 같이 감산기 (23)로 송신되며, 이 감산기 (23)는 메모리 (30)에 저장되어 있으며 0과 동일한 셋포인트 값 Ie_q ^ref를 그 좌표로부터 빼고, 그리고 그 차이를, 도 3a의 교정 함수와 동일할 수 있는 교정 함수 K1로 표현된 교정기 (24)로 송신한다.

상기 교정기 (24)는 If_q 값을 배송하며, 이 값은 버크 스테이지 (3)의 입력단에서 전류 셋포인트 벡터

의 성분으로서 사용된다. 도 3a의 레귤레이팅 모드에서, 참조번호 22의 연산기는 필터링 된 전압 벡터

에 평행한 벡터

에 따른 좌표인 상기 기기로 들어가는 전류의 두 번째 좌표 Ie_d를 감산기 (40)로 송신하고, 이 감산기는 도 1의 레퍼런스 가이드 모듈 (18)에 의해서 생성된 셋포인트 값 Ie_d ^ref를 그 좌표로부터 감한다.

그 차이는 비례 적분 미분 유형일 수 있는 교정 함수 K4로 표시되는 교정기 (41)로 송신되며 그리고 그것의 항들은 수학식 6으로부터 추론될 수 있다.

상기 교정기 (41)는 버크 스테이지 (3)의 단자들을 경유하여 들어가는 세 개의 전류들을 정의하는 벡터

의 값 If_d를 배송하여, 이는 기기의 입력단에서 필터링 된 전압들의 벡터

에 평행한 좌표의 셋포인트 값으로서 해석된다. If_q 는 버크 스테이지 (3)로 들어가는 세기들의 벡터

의, 기기의 입력단에서 필터링 된 전압의 벡터

에 오른쪽 각도들에서, 회전 베이스의 두 번째 베이스 벡터

에 따른 좌표로서 해석된다. 두 좌표들 If_d 그리고 If_q 는 각각 참조번호 41의 교정기 및 참조번호 24의 교정기에 의해서 참조번호 25의 연산기로 송신되며, 상기 연산기 (25)는 그것들을 인버스 베이스 변화 행렬 T^-1(ωi)로 곱한다. 상기 연산기 (25)는 시작 베이스 내

의 세 좌표들 If₁, If₂ 그리고 If₃을 배송하며, 버크 스테이지 (3)의 입력 분기들 Fi, F₂, F₃ 내에서 각각 필요한 셋포인트 전류 세기 값들을 변환한다.

도 2a의 레귤레이팅 모드에서와 같이, 세 개의 셋포인트 값들 Ifi, If₂, If₃ 은 그러면 인버팅 연산자 (26) 및 세 개의 곱셈 연산자들 (27, 28, 29)에 의해 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류의 측정 값 Id로 나누어진다. 그러면 상기 제어 모듈 (16)은 (도시되지 않은) 제어 모듈에 의해서 사용된 세 개의 셋포인트 값들 ai, a₂, a₃을 버크 스테이지 (3)를 제어하기 위한 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트들로서 배송한다.

도 3b는 도 3a에서 설명된 모듈 (16)에 의한 레귤레이팅 모드를 보완하는 참조번호 17의 모듈에 의한 레귤레이팅 모드를 도시한다. 상기 제어 모듈 (17)은 여기에서 상기 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 전류의 측정 값 Id를 첫 번째 입력단 상으로 수신하고, 그것을 감산기 (42)의 음의 입력단으로 송신하고, 상기 감산기 (42)는 상기 레퍼런스 가이드 모듈 (18)에 의해서 생성된 셋포인트 값 Id^ref를 양의 입력단 상으로 수신한다.

상기 측정 값 Id 그리고 상기 셋포인트 값 Id^ref 사이의 차이는 교정기 (43)로 송신되며, 이 교정기는 예를 들면 비례 적분 유형이며, 그리고 교정 함수 K6으로 표시되며, 그 교정 함수의 항들은 수학식 7로부터 추론될 수 있다. 상기 교정기 (43)는 상기 부스트 스테이지 (4)의 일부를 형성하는 스위치들의 개시 및 종지를 정의하기 위해서 상기 제어 모듈 (17)이 (도시되지 않은) 제어 모듈로 송신하는 값 a_s를 발송한다.

본 발명의 목적은 설명된 실시예들로 한정되지 않으며, 그리고 다수의 변이들로, 특히 인입하는 전압들의 모델링된 벡터

의 형상 그리고 그것들로부터의 파생물을 포함하는 베이스 변화 행렬에 관련한 변이들로 나누어질 수 있다.

수학식 3 및 수학식 4의 항들은 수정되지만, 그러나 레퍼런스 프레임의 변화는 가능한 유지되며 상기에서 설명된 것과 동일한 이점들을 가지면서, 버크 스테이지 (3)의 입력단에서 상이한 필터 구조가 사용될 수 있다.

다중가변 명령들이 예측될 수 있으며, 그 경우에 세 개의 레귤레이션 루프들 또는 그 이상이 네 개의 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트 값들 a₁, a₂, a₃, a_s을 같이 배송하기 위해서 서로 의존할 것이다.

필터 - 버크 스테이지 - 유도 권선 - 부스트 스테이지 - 배터리의 연속을 유지하면서 상기 기기 (1)의 구조는 변경될 수 있다. 특히 분기들 Fi, F₂, F₃ 이 접속 포인트들 D₁, D₂, D₃로 축소될 수 있다는 것에 유의할 것이다.

본 발명에 따른 충전 기기는 배터리의 전력 공급 필요들 그리고 배송된 전류의 무효 전력 및 고조파들에 관하여 3-상 전류 공급기의 요구 사항들을 각 순간마다 조정하는 것을 가능하게 한다.

1 충전 기기
2 필터
3 버크 스테이지 (Buck stage)
4 부스트 스테이지 (Boost stage)
5 전기 기계 (Electrical machine)
6, 7, 8 버크 스테이지 (3)의 병렬 분기들
9 다이오드
10 부스트 스테이지 (4)의 첫 번째 접속 단자
11 부스트 스테이지 (4)의 두 번째 접속 단자
12 커패시터
13 배터리
14 정규화 모듈
15 레귤레이팅 유닛
16, 17 제어 모듈들
18 레퍼런스 가이드 모듈
19 충전 모니터링 모듈
20 감산기 (Subtractor)
21 교정기 (Corrector)
22 레퍼런스 프레임 변화 연산기 (= 베이스 변화 연산기 (base change operator))
23 감산기
24 교정기
25 레퍼런스 프레임 변화 연산기 (= 베이스 변화 연산기), 참조번호 22 연산기의 역
26 인버터
27, 28, 29 곱셈기들
30 메모리
31 감산기
32 교정기
33 통합 교정기
34 합산기 (Summer)
35 "피드 포워드 (feed forward)" 루프
36 인버터
37 곱셈기
40 감산기
41 교정기
42 감산기
43 교정기
a 교정기 (32)의 교정 인수
ai, a₂, a₃ ai=Ifi/Id, a₂=If₂/Id, a₃=If₃/Id 로 정의되는 버크 스테이지 (3)의 쵸핑 듀티 사이클들
a_s a_s=I_batt/Id 로 정의되는 부스트 스테이지 (4)의 쵸핑 듀티 사이클
Bi, B₂, B₃ 참조번호 1의 기기를 3-상 네트워크의 위상들에 접속시키는 단자들
C 필터 (2)의 커패시터들로서, 값은 C
D₁, D₂, D₃ 버크 스테이지 (3)의 입력단들로의 필터 (2)의 접속 포인트들
Fi, F₂, F₃ 버크 스테이지 (3)의 입력단들과 버크 스테이지 (3)의 각 분기 (6, 7, 8)의 중간점 (두 스위치들 사이의 포인트) 사이의 접속 분기들 또는 포인트들
Li 필터 (2)의 첫 번째 직렬 인덕터들로 값은 Li
L₂ 필터 (2)의 두 번째 직렬 인덕터들로, 값은 L₂
R 필터 (2)의 저항들로, 값을 R
Rd 전기 기계 (5)의 권선들의 등가 저항
Ld 전기 기계 (5)의 권선들의 등가 인덕턴스
Iei, Ie₂, Ie₃ 단자들 B₁, B₂, B₃을 경유하여 상기 충전 기기로 들어가는 전류의 측정 값들
Ifi, If₂, If₃ 분기들 F₁, F₂, F₃를 경유하여 필터 (2)로부터 버크 스테이지 (3)로 들어가는 전류
Id 전기 기계 (5)를 통해서 지나가는 측정된 전류
I_batt 배터리 (13)의 "+" 단자를 경유하여 들어가는 측정된 전류

충전 모니터링 모듈 (19)에 의해서 송신된 배터리 전류 세기 셋포인트
Ie_d 시작 베이스 (starting base)에서 표현된 벡터

= (Ie₁, Ie₂, Ie₃)의 회전 (rotating) 베이스의, 첫 번째 벡터

상으로의 투사
If_d 시작 베이스에서 표현된 (If₁, If₂, If₃)와 같은 벡터

의 회전 베이스의, 첫 번째 벡터

상으로의 투사
K1, K4, K5, K6 교정기들 (24, 21, 41, 43)의 교정 함수들
T(ωi) 초기 레퍼런스 프레임과 레퍼런스 프레임 사이의 베이스 변화 행렬으로서, 상기 초기 레퍼런스 프레임에서 상기 기기의 입력 단자들에서의 전압들은 벡터

= (Vei, Ve₂, Ve₃)를 정의하고, 그리고 상기 레퍼런스 프레임은 직교 회전 베이스에 의해서 정의되며, 그것의 첫 번째 베이스 벡터

는 벡터

에 코리니어 (colinear)하며 세 번째 베이스 벡터는 상기 시작 베이스에 대하여 고정된다.
T^-1(ωi) 상기 회전 베이스에 의해서 정의된 레퍼런스 프레임과 초기 레퍼런스 프레임 사이의 역 베이스 변화 행렬
VE_a, VE_b, VE_c 상기 충전 기기를 3-상 네트워크에 연결시키는 단자들 각각과 그라운드 사이에서 측정된 전압
Vei, Ve₂, Ve₃ 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 필터링된 항 사이의 미리 정의된 위상 시프트를 획득하기 위해서 1부터 3까지 재배치된 측정 전압 값들 VE_a, VE_b, VE_c로부터 정규화 모듈 (14)에 의해서 필터링된 전압값들, 1부터 3까지의 번호 매김은 충전 기기의 단자들 B₁, B₂, B₃, D₁, D₂, D₃ 의 번호 매김 그리고 분기들 F₁, F₂, F₃ 의 번호 매김에 반영되며, 그리고 이 단자들이나 이 분기들 상에서 측정된 값들의 표시 상에 반영된다.

Claims

배터리 (13)용 급속 충전 기기 (1)로서,
3-상 네트워크에 연결될 저항성-유도성-용량성 유형의 필터링 스테이지 (2),
버크 스테이지 (buck stage) (3), 및
배터리 (13)에 연결될 부스트 스테이지 (4)를 포함하며,
버크 스테이지 (3)와 부스트 스테이지 (4) 사이에 배치된 유도 권선 (Ld)도 포함하며,
버크 스테이지 (3) 상에 그리고 부스트 스테이지 (4) 상에 초핑 (chopping) 듀티 사이클들 (ai, a₂, a₃, a_s)을 부과할 수 있는 레귤레이팅 유닛 (15)을 또한 포함하는 상기 급속 충전 기기 (1)는,
상기 레귤레이팅 유닛 (15)이,
상기 3-상 네트워크의 각 위상 (B₁, B₂, B₃)으로부터 취해진 전류들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃) 및 전압들 (Ve₁, Ve₂, Ve₃) 사이에서 필터링 스테이지 (12)에 의해 유도된 위상 시프트를 보상하기 위한 수단, 및
상기 권선 (Ld)을 통해서 지나가는 전류 크기의 값을 비-제로의 미리 정의된 문턱값 위로 유지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 충전 기기.
제1항에 있어서,
상기 레귤레이팅 유닛 (15)은,
배터리 (13)로 진입하는 전류 (I_batt)를 셋포인트 배터리 전류 값 (
)으로 종속시키기 위한 수단을 또한 포함하는, 급속 충전 기기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 3-상 네트워크의 위상들 (B₁, B₂, B₃)을 경유하여 상기 급속 충전 기기로 진입하는 전류들의 세기들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃)을 측정하기 위한 수단,
상기 권선 (Ld)를 통해서 지나가는 전류 (Id)의 세기를 측정하기 위한 수단을 포함하며,
이 경우 상기 레귤레이팅 유닛 (15)은,
버크 스테이지 (3) 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트들로서 사용된 세 개의 값들 (ai, a₂, a₃)을 배송하기 위해서 상기 측정된 세기 값들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃, Id)을 이용하는, 3-상 네트워크의 각 위상으로부터 취해진 전류들의 제2 성분상의 제1 레귤레이팅 루프 및 3-상 네트워크의 각 위상으로부터 취해진 전류들의 제1 성분상의 제2 레귤레이팅 루프를 포함하는, 급속 충전 기기.
제3항에 있어서,
상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 부스트 스테이지 (4) 쵸핑 듀티 사이클 셋포인트로서 사용되는 값 (a_s)을 배송하는 제3 레귤레이팅 루프 (17)를 포함하는, 급속 충전 기기.
제3항에 있어서,
상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 상기 급속 충전 기기 (1)의 접속 포인트들 (B₁, B₂, B₃)에서 상기 3-상 네트워크로의 세 개의 정현파 (sinusoidal) 입력 전압들 (Ve₁, Ve₂, Ve₃)을 결정하기 위한 수단을 포함하며,
이 경우 상기 제1 레귤레이팅 루프 및 제2 레귤레이팅 루프는 상기 입력 전압들 (Ve₁, Ve₂, Ve₃)의 펄싱 (ω)을 포함하는, 급속 충전 기기.
제5항에 있어서,
상기 제1 레귤레이팅 루프는 입력 전류 세기들 값들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃)의 선형 조합으로서 획득된 컴포넌트 (Ie_q)를 영 (zero)으로 종속화하도록 구성되며,
상기 선형 조합의 계수들은 ωt의 삼각함수들이며, 이 경우 t는 측정 시각인, 급속 충전 기기.
제6항에 있어서,
상기 레귤레이팅 유닛 (15)은 상기 제1 레귤레이팅 루프 및 제2 레귤레이팅 루프로부터 유도된 두 개의 값들 (Ie_q, Ie_a)의 세 가지 선형 조합들을 수행할 수 있는 연산기 (25)를 포함하며,
상기 세 개의 선형 조합들 각각의 계수들은 cot의 삼각 함수들인, 급속 충전 기기.
제3항의 배터리 (13)용 급속 충전 기기 (1)를 3-상 전류로부터 조절하는 방법으로서,
버크 스테이지의 쵸핑 듀티 사이클들 (ai, a₂, a₃)을 제어하기 위한 단계를 포함하며,
상기 급속 충전 기기의 입력 전류 세기들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃)과 상기 급속 충전 기기 (1)의 입력 전압들 (Ve₁, Ve₂, Ve₃) 사이에서 저항성-용량성-유도성 유형의 필터링 스테이지 (2)에 의해서 유도된 위상 시프트가 상기 두 개의 레귤레이팅 루프들의 결과들을 조합함으로써 상기 단계 동안에 보상되는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 급속 충전 기기의 입력 전압들 (Ve_c, Ve_b, Ve_a)은 펄싱
을 구비한 평면
내에서 회전하는 벡터
의 세 성분들 (Ve₁, Ve₂, Ve₃)에 의해서 자신들을 모델링하는 것을 가능하게 하기 위해서 필터링되며,
그러면 이 평면
에서 상기 성분을 소거하기 위해서, 성분들 용으로 상기 급속 충전 기기 (1)의 세 개의 측정된 입력 세기들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃)을 구비한 벡터
의 입력 전압들의 모델링된 벡터
에 대해 오른쪽 각도들에서, 레귤레이팅 루프가 인가되는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 급속 충전 기기의 입력단에서 측정된 세 전류들 (Ie₁, Ie₂, Ie₃)의 선형 조합이 0으로 종속화되며,
상기 선형 조합의 계수들은 ωt의 삼각 함수들이며, 이 경우 ω는 상기 급속 충전 기기의 입력 전압들의 펄싱 주파수이며, 그리고 t는 측정 시각인, 방법.