KR102177720B1 - 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법 - Google Patents

인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인버터 구동용 전류센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는 PWM(Pulse Width Modulation) 인가여부 및 모터의 운전상태와 무관하게 모든 조건에서 모터의 상전류 측정용 전류센서의 옵셋이 비정상(통상적으로 전류 센서 측정 범위의 1~3%)이 되는 경우를 고장상태로 감지하는 기술을 구현하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법에 대한 것이다.

Description

인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법{Apparatus for compensating offset and sensing failure of current sensor for inverter driving and Method thereof}
본 발명은 인버터 구동용 전류센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는 PWM(Pulse Width Modulation) 인가여부 및 모터의 운전상태와 무관하게 모든 조건에서 모터의 상전류 측정용 전류센서의 옵셋이 비정상(통상적으로 전류 센서 측정 범위의 1~3%)이 되는 경우를 고장상태로 감지하는 기술을 구현하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법에 대한 것이다.
또한, 본 발명은 인버터 구동용 전류센서의 옵셋을 실시간으로 감지하여 보상하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법에 대한 것이다.
환경 친화적인 자동차로서 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle; HEV), 전기 자동차(Electric Vehicle; EV), 플러그인 하이브리드 자동차(PlugIn Hybrid Vehicle; PIHV) 등을 들 수 있다. 하이브리드 자동차는 그 동력원으로 엔진 이외에, 전기에 의해 구동되는 모터를 구비한다.
보다 구체적으로는, 주동력원으로써 엔진이 구동되고, 배터리로부터 공급되는 DC 전원을 인버터가 AC(교류) 전원으로 변환하여 보조 동력원으로써 모터를 구동한다. 전기 자동차는 그 동력원으로 DC 전원, 인버터 및 상기 인버터에 의해 구동되는 모터를 구비한다.
이러한 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차에 있어서, MCU(Motor Control Unit; 모터제어장치)는 모터의 출력 토크 검출값, 모터에 흐르는 모터전류 검출값 등을 토대로 하여 모터를 정밀하게 제어한다.
한편, 전류센서를 통하여 검출되는 모터전류는, 실제로 모터에 흐르는 전류와 일정한 차이를 가지는데, 이를 전류센서의 옵셋(offset)이라고 한다.
전류센서의 옵셋은 전류센서를 동작시키기 위하여 필요한 미량의 전류로서, 전류센서에서 검출되는 모터전류는 실제로 모터에 흐르는 전류와 옵셋을 포함하게 되므로 전류센서에서 검출된 모터전류에서 옵셋을 보상해 주어야 한다.
옵셋을 보상하지 않은 모터전류가 MCU에 제공된다면, 실제로 모터에 흐르는 전류와의 오차에 의해 모터 출력 토크의 맥동을 야기할 수 있고 이에 따라 전체 시스템이 불안정해질 수 있기 때문이다.
이에 따라 모터의 초기 구동시에, 옵셋을 미리 설정하여 두고, 전류센서에서 검출된 전류에 대하여 옵셋 보상하는 것이 일반적이다. 이러한 옵셋을 보상하기 위한 기술이 제안되었으며, 한국등록특허 제10-1238943호 등을 들 수 있다.
를 보여주는 도면이 도 1 및 도 2에 도시된다. 도 1을 참조하면, 모터(M)와, 모터의 출력 토크를 제어하는 인버터(110)와, 인버터를 제어하는 제어기(130)와, 모터의 상전류를 측정하기 위한 2개 또는 3개의 전류 센서(120)로 구성된다. 또한, 제어기(130)는 전류 센서에서 유발된 전류 센싱값의 옵셋의 크기를 측정하여 보상하는 기능이 있다.
도 2를 참조하면, '제어기'는 인버터에 PWM인가되지 않은 상태(상전류가 흐르지 않는 조건)에서 전류센서가 측정한 값으로부터 전류 옵셋을 측정한다.
전류센서 옵셋 측정은 인버터 초기 구동시 PWM(스위칭신호) 인가전 단계 및 외부 명령에 의해 인버터의 구동이 정지된 구간에서 수행된다.
전류센서의 옵셋은 온/습도 등의 환경적 요인에 의해 실시간으로 변경될 수 있으므로, PWM이 미인가될 때마다 수시로 옵셋을 측정하여 보상하는 기능을 수행한다.
그러나, 이러한 옵셋의 보상 기능에도 불구하고, 모터 운전 중 과다한 전류 센서의 옵셋이 발생할 경우, 감지 및 보상이 불가능하다는 문제점이 있다.
또한, 모터 운전중 전류센서의 옵셋이 크게 증가할 경우, 모터 제어를 불안전하게 하거나, 출력 토크의 리플을 유발할 수 있다. 또한, 심한 경우, 모터가 정지하여 운행중인 차량이 정지할 수 있는 문제점이 있다.
1. 한국등록특허 제10-1238943호 2. 공개특허번호 제10-2012-0006308호 3. 공개특허번호 제10-2007-0096361호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, PWM(Pulse Width Modulation) 인가여부 및 모터의 운전상태와 무관하게 모든 조건에서 모터의 상전류 측정용 전류센서의 옵셋이 비정상이 되는 경우를 고장상태로 감지하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 인버터 구동용 전류센서의 옵셋을 실시간으로 감지하여 보상하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, PWM(Pulse Width Modulation) 인가여부 및 모터의 운전상태와 무관하게 모든 조건에서 모터의 상전류 측정용 전류센서의 옵셋이 비정상이 되는 경우를 고장상태로 감지하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법을 제공한다.
상기 옵셋 보상 방법은,
모터 구동전 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 옵셋값을 검출하는 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 옵셋값 검출 단계;
검출된 PWM 오프 옵셋값을 미리 설정된 제 1 옵셋 허용치와 비교하는 제 1 옵셋 허용치 비교 단계;
비교결과, 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 오프 옵셋값을 이용하여 제 1 보상 전류를 생성하는 제 1 보상 전류 생성 단계;
생성된 보상 전류에 따라 인버터가 PWM 신호를 출력하여 모터를 구동하는 모터 구동 단계;
모터 구동후 PWM 온 전류 센서 옵셋값을 검출하는 PWM 온 옵셋값 검출 단계;
검출된 PWM 온 옵셋값을 미리 설정된 제 2 옵셋 허용치와 비교하는 제 2 옵셋 허용치 비교 단계; 및
비교결과, 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 온 옵셋값을 이용하여 제 2 보상 전류를 생성하는 제 2 보상 전류 생성 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 PWM 오프 옵셋값 검출 단계는, PWM(Pulse Width Modulation) 오프인지를 판단하는 단계; 판단 결과, PWM 오프이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이는 단계; 전류 센싱값을 합하는 단계; 및 합한 전류 센싱값을 이용하여 PWM 오프 옵셋값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 PWM 온 옵셋값 검출 단계는, PWM 온인지를 판단하는 단계; 판단 결과, PWM 온이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이는 단계; 및 전류 센싱값과 전류 지령값의 구간 시간동안 구간 적분값에 스케일링 계수를 곱하여 PWM 온 옵셋값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스케일링 계수는 구간 적분기의 실행 주기를 적분 구간으로 나눈 값인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 오프 옵셋값을 뺀값이고, 상기 제 2 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 온 옵셋값을 뺀값인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 옵셋 허용치 비교 단계 또는 제 2 옵셋 허용치 비교 단계는, 옵셋 허용치보다 크면 전류 센서 옵셋 과다 고장 코드를 생성하는 단계; 및 과장 코드가 생성되면 인버터 운전을 정지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전류 센싱값은 아날로그-디지털 변환에 의해 변환된 디지털값인 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 모터 구동전 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 인지를 판단하는 오프 판단 단계; 판단 결과, PWM 오프이면 전류센서 신호를 디지털로 변환하는 디지털 변환 단계; 디지털로 변환된 전류 센싱값을 읽어들이는 판독 단계; 읽어 들인 전류 센싱값을 합하는 전류 센싱값 합산 단계; 설정된 설정 횟수가 될 때까지 상기 오프 판단 단계 내지 합산 단계를 반복 수행하는 반복 수행 단계; 및 설정된 횟수가 되면 합산된 합산 전류 센싱값을 이용하여 PWM 오프 옵셋값을 검출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법을 제공한다.
이때, 상기 PWM 오프 옵셋값은 합산 전류 센싱값을 설정 횟수로 나눈 값인 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 모터 구동후 PWM 온인지를 판단하는 온 판단 단계; 판단 결과, PWM 온이면 전류센서 신호를 디지털로 변환하는 디지털 변환 단계; 디지털로 변환된 전류 센싱값을 읽어들이는 판독 단계; 전류 센싱값과 전류 지령값의 차이를 이용하여 에러값을 산출하는 에러값 산출 단계; 산출된 에러값을 이용하여 구간 적분값을 산출하는 구간 적분값 산출 단계; 및 구간 적분값에 스케일링 계수를 곱하여 PWM 온 옵셋값을 산출하는 온 옵셋값 산출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법을 제공한다.
다른 한편으로 본 발명의 또 다른 일실시예에는, 배터리와, 상기 배터리로부터의 출력 전류를 온 또는 오프하는 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 인버터 제어기와, 출력 전류를 센싱하는 전류 센서와, 출력 전류를 입력받는 모터를 포함하는 전기 차량의 인버터 구동용 전류 센서의 옵셋 보상 장치에 있어서, 상기 인버터 제어기는, 모터 구동전 전류 센서 신호를 이용하여 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 옵셋값을 검출하고, 미리 설정된 제 1 옵셋 허용치와 비교하여 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 오프 옵셋값을 이용하여 제 1 보상 전류를 생성하고, PWM 신호를 출력하여 모터를 구동하며, 모터 구동후 PWM 온 전류 센서 옵셋값을 검출하고, 미리 설정된 제 2 옵셋 허용치와 비교하여 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 온 옵셋값을 이용하여 제 2 보상 전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류 센서의 옵셋 보상 장치를 제공한다.
이때, 상기 PWM 오프 옵셋값의 검출은, PWM(Pulse Width Modulation) 오프인지를 판단하고, 판단 결과, PWM 오프이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이고, 전류 센싱값을 합하고, 합한 전류 센싱값을 이용하여 PWM 오프 옵셋값을 산출함으로써 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 PWM 온 옵셋값의 검출은, PWM 온인지를 판단하고, 판단 결과, PWM 온이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이고, 전류 센싱값과 전류 지령값의 구간 시간동안 구간 적분값에 스케일링 계수를 곱하여 PWM 온 옵셋값을 산출함으로써 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 모터 운전중 전류센서 옵셋의 이상 여부를 판단하는 것이 가능해지므로, 모터 및/또는 인버터의 이상 동작 및 정지를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 모터 운전중 전류센서 옵셋 추정 및 보상이 가능해지므로, 모터 출력 토크의 맥동을 줄일 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 일반적인 전류센서의 옵셋 보상 장치를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 도 1에서 전류센서의 옵셋 보상 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치(300)의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 옵셋 보상 장치(300)를 구현한 회로도의 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동 전 및 모터 구동 중의 옵셋 처리과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 PWM(Pulse Width Modulation) 오프시 전류센서 옵셋 감지 과정(단계 S510)을 더 상세하게 보여주는 흐름도이다.
도 7은 도 5에 도시된 PWM 인가시 전류센서 옵셋 감지 과정(단계 S550)을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 이의 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치(300)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 옵셋 보상 장치(300)는, 배터리(340)와, 상기 배터리(340)로부터의 출력 전류를 온 또는 오프하여 모터(M)에 공급하는 구동부(320)와, 상기 구동부(320)를 제어하는 인버터 제어기(310)와, 출력 전류를 센싱하는 전류 센서(330)와, 출력 전류를 입력받는 모터(M) 등을 포함하여 구성된다.
또한, 배터리(340)와 구동부(320) 사이에는 스위치부(350)가 구성되며, 배터리(340)와 구동부(320) 사이를 오프할 수 있다.
배터리(340)는 고전압 배터리가 되며, 배터리 셀들이 병렬 및/또는 직렬로 구성된다.
또한, 상기 인버터 제어기(320)는, 모터 구동전 전류 센서 신호를 이용하여 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 옵셋값을 검출하고, 미리 설정된 제 1 옵셋 허용치와 비교하여 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 오프 옵셋값을 이용하여 제 1 보상 전류를 생성하고, PWM 신호를 출력하여 모터를 구동하며, 모터 구동후 PWM 온 전류 센서 옵셋값을 검출하고, 미리 설정된 제 2 옵셋 허용치와 비교하여 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 온 옵셋값을 이용하여 제 2 보상 전류를 생성한다.
이때, 제 1 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 오프 옵셋값을 뺀값이고, 상기 제 2 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 온 옵셋값을 뺀값이 된다. 이에 대하여는 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동 전 및 모터 구동 중의 옵셋 처리과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 구동부(320)에는 3상 모터(M)를 구동하기 위해 트랜지스터 및/또는 게이트 드라이버 등으로 구성된 다수의 전력 반도체 소자(410)들이 배열된다.
전류 센서(330)는 U상 전류 및 V상 전류를 측정하여 이를 인버터 제어기(310)에 제공한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동 전 및 모터 구동 중의 옵셋 처리과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 옵셋 처리 과정은 2개의 과정으로 구성된다. 즉, 모터 구동전 옵셋 처리 과정(500) 및 모터 구동후 옵셋 처리 과정(501)으로 구성된다.
먼저 모터 구동전 옵셋 처리 과정(500)을 보면, 인버터가 구동을 시작하면, 모터 구동전 PWM(Pulse Width Modulation) 오프(Off) 옵셋값을 검출한다(단계 S500,S510).
PWM 오프 옵셋값이 검출되면 이를 미리 설정된 제 1 옵셋 허용치와 비교한다(단계 S520).
비교결과, 검출된 PWM 오프 옵셋값이 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 오프 옵셋값을 이용하여 제 1 보상 전류를 생성한다(단계 S530). PWM 미인가시 모터의 상전류값은 '0'이어야 하므로, 이때 전류 센서값은 옵셋을 의미한다. 보상방식은 전류 센싱값에서 PWM 오프시 전류 옵셋(loffsetPwmOff)를 뺀 값이 보상전류가 된다.
이와 달리, PWM 오프 옵셋값이 허용치보다 크면, 전류 센서 옵셋 고장 코드를 생성하고 인버터 운전을 정지한다(단계 S521, S523). 허용치는 통상적으로 전류 센서의 최대 측정 전류 크기의 1 - 3%이며, 전류 옵셋의 크기 만큼 전류 센서 측정값에 보상을 수행하게 된다.
두 번째로, 모터 구동후 옵셋 처리 과정(501)을 보면, 모터 구동전 옵셋 처리 과정에 의해 생성된 보상 전류에 따라 인버터가 PWM 신호를 출력하여 모터를 구동한다(단계 S540).
모터의 구동이 시작되면, 모터 구동후 PWM 온(On) 전류 센서 옵셋값을 검출한다(단계 S550). 즉, 인버터가 PWM 인가를 시작하여, 모터(M)의 운전이 시작되면 'PWM-On' 상태에서 전류 센서 옵셋 추정 절차를 이용하여 전류 센서 옵셋의 크기를 추정한다.
PWM 온 옵셋값이 검출되면 검출된 PWM 온 옵셋값을 미리 설정된 제 2 옵셋 허용치와 비교한다(단계 S560).
비교결과, 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 온 옵셋값을 이용하여 제 2 보상 전류를 생성한다(단계 S570).
부연하면, PWM 오프시와 동일 방식으로, 옵셋의 크기가 허용치를 초과하면 고장 코드를 발생한다. 만일 옵셋의 크기가 허용치보다 작으면 옵셋 크기를 이용하여 전류 센싱 보상을 실시한다.
보상 빙식은 전류 센싱값에서 PWM 온 옵셋값을 뺀 값이 보상 전류가 된다.
이후, PWM 정지 및 모터 정지가 있는지를 판단하여 정지가 없으면 단계 S530 내지 단계 S570를 반복 수행한다.
이와 달리, PWM 정지 및 모터 정지가 있으면 과정을 종료한다.
도 6은 도 5에 도시된 PWM(Pulse Width Modulation) 오프시 전류센서 옵셋 감지 과정(단계 S510)을 더 상세하게 보여주는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 모터 구동전 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 인지를 판단한다(단계 S600).
판단 결과, PWM 오프이면 전류센서 신호를 디지털로 변환한다(단계 S610).
디지털로의 변환이 이루어지면, 디지털로 변환된 전류 센싱값을 읽어드려 합산한다(단계 S620,S630). 합산은 다음식과 같다.
Figure 112013071474157-pat00001
이러한 합산 과정은 설정된 설정 횟수(N)가 될 때까지 단계 S610 내지 S630을 반복 수행한다(단계 S640).
설정된 횟수가 되면 합산된 합산 전류 센싱값을 이용하여 PWM 오프 옵셋값을 검출한다(단계 S650). PWM 오프 옵셋값은 다음식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013071474157-pat00002
부연하면, PWM 오프 옵셋값은 합산 전류 센싱값을 설정 횟수로 나눈 값이 된다.
도 7은 도 5에 도시된 PWM 인가시 전류센서 옵셋 감지 과정(단계 S550)을 보여주는 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 모터 구동후 PWM 온인지를 판단하고, 판단 결과, PWM 온이면 전류센서 신호를 디지털로 변환한다(단계 S700,S710).
디지털로의 변환이 이루어지면, 디지털로 변환된 전류 센싱값을 읽어드려 전류 센싱값과 전류 지령값의 차이를 이용하여 에러값을 산출한다(단계 S720,S730).
이후 산출된 에러값을 이용하여 구간 적분값을 산출한다(단계 S731,S733,S735,S740). 즉, 구간 적분값 절차(701)는 전류 센싱값과 전류지령값의 구간(Tdelay) 시간동안 구간 적분값에 일정크기의 계수를 곱하여, 적분값이 전류옵셋의 크기가 되도록 스케일링하는 과정으로 구성된다.
구간 적분값이 산출되면, 이 구간 적분값에 스케일링 계수를 곱하여 PWM 온 옵셋값을 산출한다(단계 S750). PWM 온 옵셋값은 다음식으로 표현된다.
Figure 112013071474157-pat00003
여기서, K는 스케일링 계수이다. K는 K = Sampling Time / Tdelay로 표현되며, Sampling time은 구간 적분기 실행 주기이며, Tdelay는 적분 구간을 나타낸다.
300: 옵셋 보상 장치
310: 인버터 제어기
320: 구동부
330: 전류 센서
340: 배터리
350: 스위치부
410: 전력 반도체 소자
M: 모터

Claims (16)

  1. 모터 구동전 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 옵셋값을 검출하는 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 옵셋값 검출 단계;
    검출된 PWM 오프 옵셋값을 미리 설정된 제 1 옵셋 허용치와 비교하는 제 1 옵셋 허용치 비교 단계;
    비교결과, 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 오프 옵셋값을 이용하여 제 1 보상 전류를 생성하는 제 1 보상 전류 생성 단계;
    생성된 보상 전류에 따라 인버터가 PWM 신호를 출력하여 모터를 구동하는 모터 구동 단계;
    모터 구동후 PWM 온 전류 센서 옵셋값을 검출하는 PWM 온 옵셋값 검출 단계;
    검출된 PWM 온 옵셋값을 미리 설정된 제 2 옵셋 허용치와 비교하는 제 2 옵셋 허용치 비교 단계; 및
    비교결과, 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 온 옵셋값을 이용하여 제 2 보상 전류를 생성하는 제 2 보상 전류 생성 단계; 를 포함하며,
    상기 PWM 온 옵셋값 검출 단계는,
    PWM 온인지를 판단하는 단계;
    판단 결과, PWM 온이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이는 단계; 및
    전류 센싱값과 전류 지령값의 구간 시간동안 구간 적분값에 스케일링 계수를 곱하여 PWM 온 옵셋값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PWM 오프 옵셋값 검출 단계는,
    PWM(Pulse Width Modulation) 오프인지를 판단하는 단계;
    판단 결과, PWM 오프이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이는 단계;
    전류 센싱값을 합하는 단계; 및
    합한 전류 센싱값을 이용하여 PWM 오프 옵셋값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케일링 계수는 구간 적분기의 실행 주기를 적분 구간으로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 오프 옵셋값을 뺀값이고, 상기 제 2 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 온 옵셋값을 뺀값인 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 옵셋 허용치 비교 단계 또는 제 2 옵셋 허용치 비교 단계는,
    옵셋 허용치보다 크면 전류 센서 옵셋 과다 고장 코드를 생성하는 단계; 및
    과장 코드가 생성되면 인버터 운전을 정지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 전류 센싱값은 아날로그-디지털 변환에 의해 변환된 디지털값인 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 모터 구동후 PWM 온인지를 판단하는 온 판단 단계;
    판단 결과, PWM 온이면 전류센서 신호를 디지털로 변환하는 디지털 변환 단계;
    디지털로 변환된 전류 센싱값을 읽어들이는 판독 단계;
    전류 센싱값과 전류 지령값의 차이를 이용하여 에러값을 산출하는 에러값 산출 단계;
    산출된 에러값을 이용하여 구간 적분값을 산출하는 구간 적분값 산출 단계; 및
    구간 적분값에 스케일링 계수를 곱하여 PWM 온 옵셋값을 산출하는 온 옵셋값 산출 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스케일링 계수는 구간 적분기의 실행 주기를 적분 구간으로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 방법.
  12. 배터리와, 상기 배터리로부터의 출력 전류를 온 또는 오프하는 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 인버터 제어기와, 출력 전류를 센싱하는 전류 센서와, 출력 전류를 입력받는 모터를 포함하는 전기 차량의 인버터 구동용 전류 센서의 옵셋 보상 장치에 있어서,
    상기 인버터 제어기는, 모터 구동전 전류 센서 신호를 이용하여 PWM(Pulse Width Modulation) 오프 옵셋값을 검출하고, 미리 설정된 제 1 옵셋 허용치와 비교하여 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 오프 옵셋값을 이용하여 제 1 보상 전류를 생성하고, PWM 신호를 출력하여 모터를 구동하며,
    모터 구동후 PWM 온 전류 센서 옵셋값을 검출하고, 미리 설정된 제 2 옵셋 허용치와 비교하여 허용치 이내이면 전류를 센싱하고 PWM 온 옵셋값을 이용하여 제 2 보상 전류를 생성하며,
    상기 PWM 온 옵셋값의 검출은, PWM 온인지를 판단하고, 판단 결과, PWM 온이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이고, 전류 센싱값과 전류 지령값의 구간 시간동안 구간 적분값에 스케일링 계수를 곱하여 PWM 온 옵셋값을 산출함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류 센서의 옵셋 보상 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 PWM 오프 옵셋값의 검출은, PWM(Pulse Width Modulation) 오프인지를 판단하고, 판단 결과, PWM 오프이면 전류센서에 의한 전류 센싱값을 읽어들이고, 전류 센싱값을 합하고, 합한 전류 센싱값을 이용하여 PWM 오프 옵셋값을 산출함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류 센서의 옵셋 보상 장치.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 전류 센싱값은 아날로그-디지털 변환에 의해 변환된 디지털값인 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 오프 옵셋값을 뺀값이고, 상기 제 2 보상 전류는, 전류 센싱값에서 PWM 온 옵셋값을 뺀값인 것을 특징으로 하는 인버터 구동용 전류센서의 옵셋 보상 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017054863A1 (en) * 2015-09-30 2017-04-06 Trimble Ab Geodetic instrument with improved dynamic range
KR101755896B1 (ko) * 2015-11-24 2017-07-10 현대자동차주식회사 인버터의 전류센서 옵셋 보정 방법 및 시스템
KR101965499B1 (ko) * 2017-09-05 2019-04-03 두산로보틱스 주식회사 전류 센서의 스케일 및 옵셋 오차 보상 방법 및 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070096361A (ko) 2006-03-23 2007-10-02 주식회사 만도 전류 센서의 직류 옵셋 보상 방법 및 그를 위한전자제어장치
KR100948646B1 (ko) * 2007-11-14 2010-03-18 엘지전자 주식회사 공기조화기의 전동기 제어장치 및 그 제어방법
KR101650954B1 (ko) 2010-07-12 2016-08-24 현대모비스 주식회사 구동 모터의 단선 감지 방법
KR101238943B1 (ko) 2011-12-19 2013-03-04 엘에스산전 주식회사 전류센서의 옵셋 보상 장치 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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