KR101883931B1 - Apparatus and method for preventing damage of an inverter to a motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고장 모드 발생 시 모터의 회전에 따라 발생하는 역기전력에 의한 인버터의 파손을 방지하기 위한 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치에 관한 것으로, 특히 모터; 상기 모터에 전압을 인가하는 인버터부; 상기 인버터부의 PWM(Pulse Width Modulation) 출력 신호를 제어하는 인버터 제어부; 상기 인버터부로 전력을 공급하는 배터리; 상기 배터리와 상기 인버터부 사이에 구비되는 DC 링크 캐패시터; 상기 배터리와 상기 인버터부 전단의 상기 DC 링크 캐패시터 사이에 구비되어 상기 배터리와 상기 인버터부의 연결을 스위칭하는 메인 릴레이; 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압과 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압을 비교하는 전압 비교부; 및 상기 인버터부와 상기 모터 사이에 구비되어, 상기 전압 비교부의 전압 비교 결과, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부와 상기 모터 사이의 연결을 해제시키는 모터측 릴레이;를 포함한다.The present invention relates to an inverter breakage preventing device for a motor for preventing a breakdown of an inverter caused by a counter electromotive force generated according to a rotation of a motor in a failure mode, and more particularly, An inverter unit for applying a voltage to the motor; An inverter control unit for controlling a PWM (Pulse Width Modulation) output signal of the inverter unit; A battery for supplying power to the inverter unit; A DC link capacitor provided between the battery and the inverter unit; A main relay provided between the battery and the DC link capacitor at a front end of the inverter unit for switching connection between the battery and the inverter unit; A voltage comparator for comparing a voltage between the battery and the main relay and a voltage between the DC link capacitor and the inverter; And a motor connected between the inverter unit and the motor, wherein when a voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is greater than a voltage between the battery and the main relay as a result of voltage comparison by the voltage comparison unit, And a motor side relay for releasing the connection between the motors.
Description
본 발명은 모터에 전압을 인가하는 인버터의 파손을 방지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고장 모드 발생 시 모터의 회전에 따라 발생하는 역기전력에 의한 인버터의 파손을 방지하기 위한 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for preventing damage to an inverter that applies a voltage to a motor, and more particularly, to a motor for preventing a breakdown of an inverter caused by a back electromotive force The present invention relates to an inverter breakage preventing apparatus and method.
최근 들어 모터 제품의 경우 추세가 기존 AC 유도 모터(Induction Motor)에서 인버터 DD(Direct Drive) 모터 사용으로 옮겨가는 추세에 있다. 이러한 인버터 DD 모터는 일반적으로 부하로써 전기를 소비하는 측이 되지만, 모터가 고속 RPM으로 회전하고 있는 경우에 갑작스런 고장(Malfunction) 등으로 인해 모터 제어가 되지 않을 경우에는 돌고 있는 속도에 의해 순간적으로 인버터 DD 모터는 부하를 소비하는 측에서 전기를 발생하는 제너레이터(Generator)로 동작하게 된다. 이때, 모터로부터 DC 링크단으로 역류하는 전류가 발생하게 되는데, 이를 역기전력이라고 한다.In recent years, trends in motor products have been shifting from the use of AC induction motors to the use of direct drive (DD) motors. Such an inverter DD motor is generally a load consuming electricity but when the motor is rotating at high RPM and the motor can not be controlled due to sudden malfunction or the like, The DD motor operates as a generator that generates electricity at the side consuming the load. At this time, a reverse current flows from the motor to the DC link end, which is called a back electromotive force.
그러나, 이와 같이 역기전력이 발생하게 되면 DC 링크단의 전압은 상승하게 된다. 이에 따라, 모터 제어장치의 부품에 스트레스(Stress)를 주게 되고, 최악의 경우에는 부품이 파괴되는 불량에 이르는 문제점이 있다.However, when the counter electromotive force is generated in this way, the voltage of the DC link end rises. As a result, there is a problem that stress is given to the parts of the motor control device, and in the worst case, the parts are broken.
특히, 자동차 등에 구비되는 영구자석형 모터를 이용한 ISG(Idle Stop & Go) 시스템은 엔진과 벨트로 연결된 모터의 회전수에 따라 모터에서 발생되는 역기전력의 양이 회전수에 비례하여 발생하게 된다. 이때 고장 모드 발생시 모터의 회전에 따른 역기전력 상쇄 제어가 불가능하게 되어 역기전력에 의해 인버터가 파손될 수 있다.Particularly, in an ISG (Idle Stop & Go) system using a permanent magnet type motor provided in an automobile or the like, the amount of counter electromotive force generated in the motor is generated in proportion to the number of revolutions in accordance with the number of revolutions of the motor and the motor connected to the belt. At this time, when the failure mode occurs, it is impossible to control the counter-electromotive force canceling due to the rotation of the motor, so that the inverter may be damaged by the back electromotive force.
도 1은 일반적인 모터를 이용한 ISG 시스템을 나타내는 회로도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 모터를 이용한 ISG 시스템은 HV(Hybrid Vehicle) 배터리(100), 메인 릴레이(main relay)(110), DC 링크 캐패시터(link capacitor)(120), 인버터부(130), 모터(motor)(140), MCU(Micro Control Unit)(150) 등을 포함하여 구성된다.1 is a circuit diagram showing an ISG system using a general motor. 1, an ISG system using a general motor includes a HV (Hybrid Vehicle)
상기 모터(140)는 차량 내의 엔진에 의해 구동된다. 또한, HV 배터리(100)에 충전된 전력이 인버터부(130)를 통해 모터(140)에 공급될 수 있다. MCU(150)는 인버터부(130)에 제어 신호를 제공함으로써 인버터 제어부의 기능을 담당한다. 따라서, 인버터부(130)의 기능에 의해 모터(140)에 공급되는 3상 전류가 제어된다.The
종래의 인버터 파손 방지 방법은 모터(140)의 3상 선과 연결된 인버터부(130)에서 H-브릿지(H-bridge)의 로우 사이드 스위치(low side switch) 3개를 동시에 연결하여 역기전력을 바이패스(by-pass) 시키게 된다.In the conventional inverter breakage prevention method, three low side switches of an H-bridge are simultaneously connected at an
그러나, 이러한 경우 모터(140)에 브레이크가 걸리는 효과가 발생하기 때문에 엔진의 회전을 방해하여 엔진 시동을 끌 수 있어 엔진 유압으로 제어되는 제동장치와 같은 안전 장치의 동작을 방해할 수 있는 문제점이 있다.However, in this case, there is a problem that the
또한, MCU(150)가 소프트웨어를 통해 오동작을 감지하여 제어를 차단하는 시간보다 DC 링크의 전압 상승이 급격하게 발생하므로 인버터의 파손을 방지하기 어렵다는 문제가 있다.Further, there is a problem that it is difficult to prevent the breakdown of the inverter because the voltage rise of the DC link suddenly occurs more than the time when the
따라서, 영구자석형 모터에서 발생하는 역기전력으로 인한 인버터의 파손을 신속히 방지하면서 차량의 엔진 시동에 영향을 주지 않는 인버터 파손 방지 방법의 필요성이 요구되고 있다.
Therefore, there is a need for a method of preventing damage to the inverter that does not affect engine starting of the vehicle while preventing damage to the inverter due to counter electromotive force generated in the permanent magnet type motor.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 영구자석형 모터에서 발생하는 역기전력으로 인한 인버터의 파손을 신속히 방지할 수 있는 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for preventing breakage of an inverter caused by a back electromotive force generated in a permanent magnet motor.
또한, 본 발명은 영구자석형 모터에서 발생하는 역기전력을 상쇄시키고자 할 때 차량의 엔진 시동에 영향을 주지 않는 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치 및 방법을 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for preventing damage to an inverter of a motor that does not affect engine starting of a vehicle when counter electromotive force generated in a permanent magnet type motor is canceled.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특유의 효과를 달성하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.In order to achieve the above-described object of the present invention and to achieve the specific effects of the present invention described below, the characteristic structure of the present invention is as follows.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치는, 모터; 상기 모터에 전압을 인가하는 인버터부; 상기 인버터부의 PWM(Pulse Width Modulation) 출력 신호를 제어하는 인버터 제어부; 상기 인버터부로 전력을 공급하는 배터리; 상기 배터리와 상기 인버터부 사이에 구비되는 DC 링크 캐패시터; 상기 배터리와 상기 인버터부 전단의 상기 DC 링크 캐패시터 사이에 구비되어 상기 배터리와 상기 인버터부의 연결을 스위칭하는 메인 릴레이; 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압과 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압을 비교하는 전압 비교부; 및 상기 인버터부와 상기 모터 사이에 구비되어, 상기 전압 비교부의 전압 비교 결과, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부와 상기 모터 사이의 연결을 해제시키는 모터측 릴레이;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, an inverter breakage preventing device for a motor includes: a motor; An inverter unit for applying a voltage to the motor; An inverter control unit for controlling a PWM (Pulse Width Modulation) output signal of the inverter unit; A battery for supplying power to the inverter unit; A DC link capacitor provided between the battery and the inverter unit; A main relay provided between the battery and the DC link capacitor at a front end of the inverter unit for switching connection between the battery and the inverter unit; A voltage comparator for comparing a voltage between the battery and the main relay and a voltage between the DC link capacitor and the inverter; And a motor connected between the inverter unit and the motor, wherein when a voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is greater than a voltage between the battery and the main relay as a result of voltage comparison by the voltage comparison unit, And a motor side relay for releasing the connection between the motors.
바람직하게는, 상기 모터는 3상 모터이다.Preferably, the motor is a three-phase motor.
바람직하게는, 상기 인버터 제어부는, 상기 전압 비교부의 전압 비교 결과를 수신하고, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부로 제어 신호를 제공하지 않음으로써 상기 인버터부가 동작하지 않도록 제어한다.Preferably, the inverter control unit receives the voltage comparison result of the voltage comparison unit, and when the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is larger than the voltage between the battery and the main relay, So that the inverter unit does not operate.
바람직하게는, 상기 모터는 영구 자석형 모터이다.Preferably, the motor is a permanent magnet type motor.
바람직하게는, 상기 배터리는 하이브리드 차량용 고전압 배터리이다.Preferably, the battery is a high voltage battery for a hybrid vehicle.
바람직하게는, 상기 모터측 릴레이는 전자식 솔레노이드 릴레이이다.Preferably, the motor side relay is an electronic solenoid relay.
바람직하게는, 상기 장치는, ISG(Idle Go and Stop) 시스템에 설치된다.Preferably, the apparatus is installed in an idle go and stop (ISG) system.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 모터에 대한 인버터 파손 방지 방법은, 인버터 제어부의 제어에 의해 인버터부에서 모터에 전압을 인가하여 정상 동작하는 단계; 고장 모드 발생에 의해 상기 모터로부터 역기전력 발생 시, 상기 인버터부로 전력을 공급하는 배터리와 상기 배터리와 상기 인버터부의 연결을 스위칭하는 상기 메인 릴레이 사이의 전압을 수신하는 단계; 상기 배터리와 상기 인버터부 사이에 구비되는 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압을 수신하는 단계; 상기 수신된 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압과 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압을 비교하는 단계; 및 상기 전압 비교 결과, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부와 상기 모터 사이에 구비된 모터측 릴레이에서 상기 인버터부와 상기 모터 사이의 연결을 해제시키는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for preventing damage to an inverter in a motor, the method comprising: applying a voltage to a motor in an inverter unit under the control of an inverter control unit to perform normal operation; Receiving a voltage between a battery supplying power to the inverter unit and a main relay switching the connection between the battery and the inverter unit when a back electromotive force is generated from the motor by occurrence of a failure mode; Receiving a voltage between a DC link capacitor provided between the battery and the inverter unit and the inverter unit; Comparing the voltage between the battery and the main relay and the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit; And when the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is greater than the voltage between the battery and the main relay as a result of the voltage comparison, the motor unit relay provided between the inverter unit and the motor, And disconnecting the connection between the motors.
바람직하게는, 상기 모터는 3상 모터이다.Preferably, the motor is a three-phase motor.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 인버터 제어부에서 상기 전압 비교 결과를 수신하고, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부로 제어 신호를 제공하지 않음으로써 상기 인버터부가 동작하지 않도록 제어한다.Preferably, when the voltage comparison result is received from the inverter control unit and the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is greater than the voltage between the battery and the main relay, So that the inverter unit does not operate.
바람직하게는, 상기 모터는 영구 자석형 모터이다.Preferably, the motor is a permanent magnet type motor.
바람직하게는, 상기 배터리는 하이브리드 차량용 고전압 배터리이다.Preferably, the battery is a high voltage battery for a hybrid vehicle.
바람직하게는, 상기 모터측 릴레이는 전자식 솔레노이드 릴레이이다.
Preferably, the motor side relay is an electronic solenoid relay.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 모터의 역기전력에 의해 유도되는 H-브릿지와 DC 링크 캐패시터 사이의 전압과 메인 릴레이와 고전압 베터리 사이의 전압을 비교하여 영구자석형 모터의 제어가 정상적으로 이루어지는지를 판단함으로써 고장 모드 발생시 역기전력에 의한 인버터의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, the voltage between the H-bridge and the DC link capacitor induced by the counter electromotive force of the motor and the voltage between the main relay and the high voltage battery are compared to judge whether the control of the permanent magnet type motor is normally performed There is an advantage that the inverter can be prevented from being damaged by the back electromotive force in the occurrence of the failure mode.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 파손 방지 회로를 이용하여 차량의 엔진 시동에 영향을 주지 않으면서도 인버터의 파손을 신속히 방지할 수 있는 장점이 있다.
The inverter breakage prevention circuit according to the embodiment of the present invention is advantageous in that breakage of the inverter can be prevented quickly without affecting engine starting of the vehicle.
도 1은 일반적인 모터를 이용한 ISG 시스템을 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ISG 시스템의 인버터 파손 방지 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 파손 방지 절차를 나타내는 도면이다.1 is a circuit diagram showing an ISG system using a general motor.
2 is a circuit diagram of an inverter breakage prevention of an ISG system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an inverter damage prevention procedure according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which the claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
본 발명은 모터에 전압을 인가하는 인버터의 파손을 방지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 고장 모드 발생 시 모터의 회전에 따라 발생하는 역기전력에 의해 인버터가 파손되는 것을 방지하기 위한 장치 및 방법을 개시한다.The present invention relates to an apparatus and method for preventing damage to an inverter for applying a voltage to a motor, and more particularly, to an apparatus and method for preventing an inverter from being damaged by a back electromotive force .
한편, 영구자석형 모터를 이용한 ISG(Idle Stop & Go) 시스템은 엔진과 벨트로 연결된 모터의 회전수에 따라 모터에서 발생되는 역기전력의 양이 회전수에 비례하여 발생하게 된다. 이때 모터의 회전에 따른 역기전력 상쇄 제어가 불가능한 고장모드 발생시 본 발명의 실시예에 따른 인버터 파손 방지 회로에 의해 상기 역기전력으로부터 인버터가 파손되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, in an ISG (Idle Stop & Go) system using a permanent magnet type motor, the amount of counter electromotive force generated in the motor is proportional to the number of revolutions in accordance with the number of revolutions of the motor and the motor connected to the belt. At this time, when the failure mode in which the counter electromotive force canceling control due to the rotation of the motor is impossible is generated, the inverter damage preventive circuit according to the embodiment of the present invention can prevent the inverter from being damaged from the counter electromotive force.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 파손 방지 회로는 종래의 파손 방지 회로와는 달리 차량의 엔진 시동에 영향을 주지 않고서도 영구자석형 모터에서 발생하는 역기전력을 신속히 상쇄시킬 수 있다.At this time, unlike the conventional breakage prevention circuit, the inverter breakage prevention circuit according to the embodiment of the present invention can quickly cancel the back electromotive force generated in the permanent magnet type motor without affecting the engine start of the vehicle.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 회로는 영구자석형 모터의 제어가 정상적으로 이루어지는지를 판단하기 위해 모터의 역기전력에 의해 유도되는 H-브릿지(bridge) 와 DC 링크 캐패시터(link Capacitor) 사이의 전압과 메인 릴레이와 고전압 베터리 사이의 전압을 비교 검출하는 회로를 부가함으로써, 일정 전압 이상으로 상승하는 경우 전압 비교기의 출력을 통해 모터와 인버터 사이에 연결된 전자식 솔레노이드 릴레이의 연결을 해제시키고 이 출력을 제어기에 전달하여 더 이상 인버터의 제어가 이루어지지 않도록 정보를 전달한다.To this end, a circuit according to an embodiment of the present invention controls a voltage between an H-bridge and a DC link capacitor induced by a counter electromotive force of a motor to determine whether control of the permanent magnet motor is normally performed, By adding a circuit for comparing the voltage between the main relay and the high-voltage battery, it is possible to disconnect the electronic solenoid relay connected between the motor and the inverter through the output of the voltage comparator when the voltage exceeds the predetermined voltage and transmit the output to the controller So that the inverter is no longer controlled.
한편, 후술하는 설명에서는 3상 모터의 경우를 예를 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 단상 모터에도 동일하게 본 발명이 적용될 수 있다. 또한, 후술하는 설명에서의 모터는 바람직하게는 역기전력을 발생시키는 영구자석형 모터일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.In the following description, the case of a three-phase motor is described by way of example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention can be similarly applied to a single-phase motor. In addition, the motor in the following description is preferably a permanent magnet type motor that generates counter electromotive force, and the present invention is not limited thereto.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ISG 시스템의 인버터 파손 방지 회로도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 파손 방지 회로는 HV(Hybrid Vehicle) 배터리(200), 메인 릴레이(main relay)(210), DC 링크 캐패시터(link capacitor)(220), 전압 비교부(230), 인버터부(240), 모터측 릴레이(250), 모터(260), 인버터 제어부(270) 등을 포함하여 구성될 수 있다.2 is a circuit diagram of an inverter breakage prevention of an ISG system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the inverter damage prevention circuit according to the embodiment of the present invention includes an HV (Hybrid Vehicle)
한편, 도 1의 종래의 회로와 비교하면, 본 발명에 따른 회로에는 인버터부(240)와 모터(260) 사이에서 전류를 온/오프시킬 수 있는 모터측 릴레이(250)가 더 구비된다. 또한, 고전압 HV 배터리(200)와 DC 링크 캐패시터(220) 사이의 전압을 비교하는 전압 비교부(250)가 더 구비된다. 따라서, 전압 비교부(230)로 입력되는 하나의 입력단에는 HV 배터리(200)와 메인 릴레이(210) 사이의 전압이 입력되며, 다른 하나의 입력단에는 메인 릴레이(210)와 DC 링크 캐패시터(220) 사이의 전압이 입력된다.1, the circuit according to the present invention further includes a motor-
정상 상태에서는 메인 릴레이(210)가 단락(close) 상태가 되므로, 상기 HV 배터리(200)와 메인 릴레이(210) 사이의 전압과 메인 릴레이(210)와 DC 링크 캐패시터(220) 사이의 전압이 같게 된다. 따라서, 전압 비교부(230)에서는 정상 신호가 출력된다. 이에 따라, 상기 전압 비교부(230)는 인버터 제어부(270)로 정상 신호가 제공도미으로써, 인버터 제어부(270)에서는 인버터부(240)를 정상적으로 제어한다. 또한, 모터측 릴레이(250)는 전압 비교부(230)의 정상 신호를 받아 정상적으로 단락(close)인 상태가 되어 인버터부(240)의 전압이 모터(260)로 인가된다.The
한편, 고장 모드가 발생하면, 상기 메인 릴레이(210)가 오픈(open)인 상태가 되고, 모터(260)에서 발생되는 역기전력이 인버터부(240)를 통해 DC 링크 캐패시터(220)까지 전달되므로, 메인 릴레이(210)와 DC 링크 캐패시터(220) 사이의 전압은 역기전력으로 인해 상기 HV 배터리(200)와 메인 릴레이(210) 사이의 전압보다 높아지게 된다.Meanwhile, when the failure mode occurs, the
따라서, 전압 비교부(230)에서는 이상 신호가 출력되며, 인버터 제어부(270)에서는 상기 전압 비교부(230)로부터 이상 신호를 수신하여, 인버터부(240)에 제어 신호를 공급하지 않음으로써 인버터부(240)의 동작을 차단한다. 이렇게 함으로써 인버터부(240)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 이상 신호는 모터측 릴레이(250)로 제공되어, 모터측 릴레이(250)를 오픈(open) 상태가 되도록 동작시킨다. 이렇게 함으로써, 모터(260)로부터의 역기전력이 인버터부(240)로 전달되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.The
따라서, 고장 모드가 발생할 경우, 모터(260)로부터 발생한 역기전력이 인버터부(240)로 전달되지 않아, 인버터부(240)가 파손되는 것을 원천적으로 방지할 수가 있게 된다.Therefore, when a failure mode occurs, a counter electromotive force generated from the
즉, 본 발명에서는 고장 모드 발생시 DC 링크 캐패시터(220)와 고전압 HV 베터리(220) 사이의 전압을 비교하고, 모터(260)의 역기전력에 의해 DC 링크 캐패시터의 전압이 HV 배터리(220)의 전압보다 높은 경우 인버터부(240)와 모터(260) 사이에 추가된 솔레노이드 모터측 릴레이(250)의 전기적 연결을 해제(open)시킴으로써 모터(260)에서 발생하는 역기전력으로부터 인버터부(240)를 보호할 수 있다.That is, in the present invention, when the failure mode occurs, the voltage between the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 파손 방지 절차를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 먼저 전압 비교부에서 DC 링크 캐패시터의 전압을 측정(S301) 또는 수신하고, 고전압 배터리의 전압을 측정(S302) 또는 수신한다. 상기 전압 비교부에서 상기 DC 링크 캐패시터의 전압이 배터리의 전압보다 더 클 경우(S303), 상술한 바와 같이 고장 모드가 되어 메인 릴레이가 차단(open)된 것으로 판단하고, 본 발명에 따라 추가된 모터측 릴레이의 연결을 차단(S304)시킨다.3 is a flowchart illustrating an inverter damage prevention procedure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the voltage comparator first measures (S301) or receives the voltage of the DC link capacitor, and measures (S302) or receives the voltage of the high voltage battery. If the voltage of the DC link capacitor is larger than the voltage of the battery in the voltage comparator (S303), it is determined that the main relay is turned off in the failure mode as described above, Side relay is disconnected (S304).
또한, 상기 전압 비교부의 비교 결과는 인버터 제어부로 제공되고, 인버터 제어부가 인버터로 제어 신호를 제공하지 않음으로써 모터의 제어를 중단(S305)시키게 된다.In addition, the comparison result of the voltage comparator is provided to the inverter controller, and the inverter controller stops the control of the motor (S305) by not providing the control signal to the inverter.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
100 : 배터리 110 : 메인 릴레이
120 : DC 링크 캐패시터 130 : 인버터부
140 : 모터 150 : MCU
200 : 배터리 210 : 메인 릴레이
220 : DC 링크 캐패시터 230 : 전압 비교부
240 : 인버터부 250 : 모터측 릴레이
260 : 모터 270 : 인버터 제어부100: Battery 110: Main relay
120: DC link capacitor 130:
140: motor 150: MCU
200: Battery 210: Main relay
220: DC link capacitor 230: Voltage comparator
240: Inverter section 250: Motor side relay
260: motor 270: inverter control unit
Claims (13)
상기 모터에 전압을 인가하는 인버터부;
상기 인버터부의 펄스 폭 변조(PWM, Pulse Width Modulation) 출력 신호를 제어하는 인버터 제어부;
상기 인버터부로 전력을 공급하는 배터리;
상기 배터리와 상기 인버터부 사이에 구비되는 DC 링크 캐패시터;
상기 배터리와 상기 인버터부 전단의 상기 DC 링크 캐패시터 사이에 구비되어 상기 배터리와 상기 인버터부의 연결을 스위칭하는 메인 릴레이;
상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압과 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압을 비교하는 전압 비교부; 및
상기 인버터부와 상기 모터 사이에 구비되어, 상기 전압 비교부의 전압 비교 결과, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부와 상기 모터 사이의 연결을 해제시키는 모터측 릴레이;를 포함하는, 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치.
motor;
An inverter unit for applying a voltage to the motor;
An inverter control unit for controlling a pulse width modulation (PWM) output signal of the inverter unit;
A battery for supplying power to the inverter unit;
A DC link capacitor provided between the battery and the inverter unit;
A main relay provided between the battery and the DC link capacitor at a front end of the inverter unit to switch connection between the battery and the inverter unit;
A voltage comparator for comparing a voltage between the battery and the main relay and a voltage between the DC link capacitor and the inverter; And
Wherein when the voltage between the DC link capacitor and the inverter section is greater than the voltage between the battery and the main relay as a result of the voltage comparison of the inverter section and the motor, And a motor-side relay for releasing a connection between the inverter and the motor.
The apparatus according to claim 1, wherein the motor is a three-phase motor.
상기 전압 비교부의 전압 비교 결과를 수신하고, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부로 제어 신호를 제공하지 않음으로써 상기 인버터부가 동작하지 않도록 제어하는, 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치.
The inverter control apparatus according to claim 1,
Wherein when the voltage comparison result of the voltage comparison unit is received and the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is greater than the voltage between the battery and the main relay, the inverter unit does not provide the control signal to the inverter unit, And preventing the inverter from being damaged.
The apparatus according to claim 1, wherein the motor is a permanent magnet type motor.
The apparatus of claim 1, wherein the battery is a high voltage battery for a hybrid vehicle.
The apparatus of claim 1, wherein the motor-side relay is an electronic solenoid relay.
ISG(Idle Go and Stop) 시스템에 설치되는, 모터에 대한 인버터 파손 방지 장치.
The apparatus of claim 1,
An apparatus for preventing damage to an inverter installed in an ISG (Idle Go and Stop) system.
고장 모드 발생에 의해 상기 모터로부터 역기전력 발생 시, 상기 인버터부로 전력을 공급하는 배터리와 상기 배터리와 상기 인버터부의 연결을 스위칭하는 메인 릴레이 사이의 전압을 수신하는 단계;
상기 배터리와 상기 인버터부 사이에 구비되는 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압을 수신하는 단계;
상기 수신된 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압과 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압을 비교하는 단계; 및
상기 전압 비교 결과, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부와 상기 모터 사이에 구비된 모터측 릴레이에서 상기 인버터부와 상기 모터 사이의 연결을 해제시키는 단계;를 포함하는, 모터에 대한 인버터 파손 방지 방법.
Performing a normal operation by applying a voltage to the motor in the inverter section under the control of the inverter control section;
Receiving a voltage between a battery supplying power to the inverter unit and a main relay switching the connection between the battery and the inverter unit when a back electromotive force is generated from the motor by occurrence of a failure mode;
Receiving a voltage between a DC link capacitor provided between the battery and the inverter unit and the inverter unit;
Comparing the voltage between the battery and the main relay and the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit; And
Wherein when the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is greater than the voltage between the battery and the main relay as a result of the voltage comparison, the motor unit relay provided between the inverter unit and the motor, And disconnecting the connection between the motor and the motor.
The method according to claim 8, wherein the motor is a three-phase motor.
상기 인버터 제어부에서 상기 전압 비교 결과를 수신하고, 상기 DC 링크 캐패시터와 상기 인버터부 사이의 전압이 상기 배터리와 상기 메인 릴레이 사이의 전압보다 클 경우, 상기 인버터부로 제어 신호를 제공하지 않음으로써 상기 인버터부가 동작하지 않도록 제어하는, 모터에 대한 인버터 파손 방지 방법.
The method of claim 8,
Wherein the inverter control unit receives the voltage comparison result and does not provide a control signal to the inverter unit when the voltage between the DC link capacitor and the inverter unit is greater than the voltage between the battery and the main relay, And the motor is controlled so as not to operate.
The method according to claim 8, wherein the motor is a permanent magnet type motor.
9. The method of claim 8, wherein the battery is a high voltage battery for a hybrid vehicle.
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