KR102202514B1 - Ｄｃ/ａｃ 전압 컨버터를 제어하는 전자 아키텍처 - Google Patents

Ｄｃ/ａｃ 전압 컨버터를 제어하는 전자 아키텍처 Download PDF

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발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르
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Abstract

DC/AC 전압 컨버터(2)를 제어하는 전자 아키텍처(3)가 개시된다. 상기 컨버터(2)는 병렬로 설치된 복수의 암을 포함하고, 각각의 암은 중점에 의해 분리되고 직렬 접속된 2개의 제어 가능한 스위칭 셀(21)을 포함하며, 상기 암들은 H-브리지(20) 내에서 쌍을 이룬다. 상기 아키텍처(3)는 전위 장벽(61)을 통하여 원격 제어 장치(35)와 통신하도록 구성된 주 제어 장치(36)와, 각각의 H-브리지(20)의 제어에 각각 전용되는 복수의 보조 제어 장치(37)를 포함하고, 각각의 보조 제어 장치(37)는 상기 주 제어 장치(36)로부터 수신된 정보를 처리하는 처리 장치(40)와, 상기 H-브리지(20)의 상기 제어 가능한 스위칭 셀(21)을 모니터링하기 위한 모니터링 장치(41)를 포함한다. 상기 모니터링 장치(41)는 적어도 대응하는 처리 장치(40)로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 H-브리지(20)의 상기 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부의 상태를 수정하도록 구성된다.

Description

ＤＣ/ＡＣ 전압 컨버터를 제어하는 전자 아키텍처{ELECTRONIC ARCHITECTURE FOR CONTROLLING A DC/AC VOLTAGE CONVERTER}
본 발명은 DC/AC 전압 컨버터를 제어하는 전자 아키텍처에 관한 것이다. 이 유형의 컨버터는 DC 전압을 AC 전압으로 변환하도록 구성된 경우 "인버터"로서, 및 AC 전압을 DC 전압으로 변환하도록 구성된 경우 "정류기"로서 설명된다.
이 아키텍처는 전기 또는 하이브리드 차량에 적합하고, 전기 에너지 축적 장치를 충전하기 위해, 전력 그리드(electric power grid)에 의해 전달된 공급 전압을 전기 에너지 축적 장치에 공급하는 DC 전압으로 변환하는 것을 제어하도록 사용된다. 변형예로서, 이 아키텍처는 상기 에너지 축적 장치에 의해 전달된 DC 전압을 차량의 추진력을 위해 전기 기계의 고정자에 공급되는 AC 전압으로, 또는 전력 그리드에 공급되는 AC 전압으로 변환하는 것을 제어하도록 사용될 수 있다.
차량에서 이 유형을 적용하기 위해서는 차량이 움직일 때 전기 에너지 축적 장치로부터 전기 기계로의 전력 공급에 수반되는 임의의 컴포넌트에서 발생할 수 있는 하나 이상의 변칙(anomaly)이 차량 이용자 또는 다른 사람의 안전을 위협하지 않도록 보장할 필요가 있다.
동일한 방법으로, 전력 그리드로부터 전기 에너지 축적 장치의 충전에 수반되는 임의의 컴포넌트에서 발생할 수 있는 하나 이상의 변칙이 차량 부근에 있는 사람의 안전을 마찬가지로 위협하지 않도록 보장할 필요가 있다.
따라서, 전술한 안전 필요조건을 충족하고, 이와 동시에 전개(deploy)가 비교적 간단하고 용이한 DC/AC 전압 컨버터의 제어를 위한 전자 아키텍처가 필요하다.
본 발명은 DC/AC 전압 컨버터의 제어를 위한 전자 아키텍처를 사용함으로써 발명의 각종 양태 중의 하나에서 상기 필요조건을 충족한다. 상기 컨버터는 병렬로 설치된 복수의 암을 포함하고, 각각의 암은 중점에 의해 분리되고 직렬 접속된 2개의 제어 가능한 스위칭 셀을 포함하며, 암들은 H-브리지 내에서 쌍을 이룬다. 상기 아키텍처는,
- 전위 장벽을 통하여 원격 제어 장치와 통신하도록 구성된 주 제어 장치와,
- 각각의 H-브리지의 제어에 각각 전용되는 복수의 보조 제어 장치를 포함하며, 각각의 보조 제어 장치는,
- 상기 주 제어 장치로부터 수신된 정보를 처리하는 처리 장치와,
- 상기 H-브리지의 상기 제어 가능한 스위칭 셀을 모니터링하기 위한 모니터링 장치를 포함하고, 상기 모니터링 장치는 적어도 대응하는 처리 장치로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 H-브리지의 상기 스위칭 셀의 전부 또는 일부의 상태를 수정하도록 구성된다.
전술한 아키텍처에 의해, 상기 주 제어 장치에 영향을 주는 변칙은, 보조 제어 장치가 각각의 H-브리지마다 제공되기 때문에, H-브리지의 스위칭 셀의 제어에 영향을 주지 않는다. 동일한 방법으로, 보조 제어 장치에 영향을 주는 변칙은 다른 보조 제어 장치가 전용되는 H-브리지의 적어도 스위칭 셀의 제어를 방해하지 않는다. 따라서, 보조 제어 장치는 예를 들면 주 제어 장치로부터 전송된 정보에 기초하여 그들 각각의 H-브리지를 제어할 수 있다.
따라서, 전술한 아키텍처는 더욱 안전하다.
전술한 각각의 장치는 예를 들면 별도의 물리적 컴포넌트를 구성한다. 즉, 보조 제어 장치는 모두 서로로부터 물리적으로 분리될 수 있고, 주 제어 장치로부터도 또한 분리될 수 있다.
모니터링 장치는 일반적으로 "드라이버"로서 설명된다.
주 제어 장치는 원격 제어 장치로부터 발원된 정보를 각각의 보조 제어 장치에 전송하도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 주 제어 장치는 보조 제어 장치와 원격 제어 장치 사이에 개재된다.
발명의 실시형태의 일 예에 따르면, 원격 제어 장치, 주 제어 장치, 및 보조 제어 장치의 처리 장치는 집적 회로를 포함한다.
상기 집적 회로는 디지털 또는 아날로그 집적 회로일 수 있다.
발명의 실시형태의 하나의 특유하지만 비제한적인 예에 따르면, 원격 제어 장치는 적어도 하나의 마이크로컨트롤러를 포함하고, 주 제어 장치는 제1의 프로그램 가능한 논리 회로(예를 들면, 현장 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA))이며, 보조 제어 장치의 각각의 처리 장치는 제2의 프로그램 가능한 논리 회로이다.
각각의 보조 제어 장치는 전용 전기 에너지원 및 전용 클럭을 포함할 수 있다. 각각의 보조 제어 장치는 파워 온 리셋(power on reset) 기능의 관리를 위한 모듈을 또한 포함할 수 있다. 이 모듈은 보조 제어 장치가 정확히 제공된 때 리세팅이 저지되는 것을 보장한다. 이 방법으로, 각각의 보조 제어 장치는 독립적으로 기능할 수 있고, 예를 들면 다른 보조 제어 장치 또는 주 제어 장치의 다른 클럭 또는 다른 전기 에너지원의 임의의 변칙에 의해 영향을 받지 않는다.
아키텍처는 또한 주 제어 장치에 전용되는 전기 에너지원 및 클럭을 포함할 수 있다. 파워 온 리셋 기능의 관리를 위한 모듈이 또한 주 제어 장치에 전용될 수 있다. 이 방법으로, 주 제어 장치는 전술한 것과 유사한 방식으로 독립적으로 기능할 수 있다.
보조 제어 장치의 각 처리 장치와 주 제어 장치는,
- 정상 동작 모드에서 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 제어를 위한 데이터를 주 제어 장치에 의해 각각의 처리 장치에 전송하는 것, 및
- 보조 동작 모드에서 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 제어를 위한 데이터를 주 제어 장치에 의해 각각의 처리 장치에 전송하는 것을 허용하도록 구성된 링크에 의해 접속될 수 있다.
이 링크를 통해 전송된 데이터는 주 제어 장치에 의해 발생된 주기적인 비율 값일 수 있다. 변형예로서, 이 링크를 통해 전송된 상기 데이터는 처리 장치가 주기적인 비율 값을 발생할 수 있게 하고, 상기 비율 값은 그 다음에 모니터링 장치에 의해 각각의 H-브리지의 제어 가능한 스위칭 셀에 인가될 것이다.
이 링크를 통해 전송된 데이터의 처리 장치에 의한 처리는 주 제어 장치에 영향을 주는 변칙, 예를 들면, 상기 주 제어 장치의 전원 장치에 영향을 주는 변칙 또는 주 제어 장치 자체에 영향을 주는 변칙의 검출을 가능하게 한다.
각각의 보조 제어 장치는 상기 보조 제어 장치의 처리 장치와 모니터링 장치 간의 통신을 허용하도록 구성된 링크를 통합할 수 있다. 따라서, 각각의 H-브리지의 스위칭 셀 제어를 위해 인가되는 설정점 값은 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 전부 또는 일부의 상태를 수정하기 위해 상기 처리 장치로부터 상기 모니터링 장치로 이 링크를 통해 라우트될 수 있다. 상기 모니터링 장치로의 전력 공급을 저지하기 위한 신호도 또한 이 링크를 통해 상기 모니터링 장치로 라우트될 수 있다.
각각의 모니터링 장치 및 주 제어 장치는 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 전부 또는 일부에 상기 모니터링 장치에 의해 인가되는 제어의 대표값을 각각의 모니터링 장치에 의해 상기 주 제어 장치로 전송하는 것을 허용하도록 구성된 링크에 의해 접속될 수 있다. 이 링크에 의해, 주 제어 장치는 각각의 보조 제어 장치에 의해 인가된 제어를 모니터링하고 하나 이상의 보조 제어 장치에 영향을 주는 변칙을 검출할 수 있다.
상기 대표값은 각각의 H-브리지의 스위칭 셀에 모니터링 장치에 의해 인가된 주기적 비율 값일 수도 있고 아닐 수도 있다.
아키텍처는 DC/AC 전압 컨버터에서 적어도 하나의 전기적 또는 열적 변수의 취득을 위한 장치를 통합할 수 있다. 이 변수는 예를 들면 DC/AC 전압 컨버터의 DC 인터페이스에서의 전압 또는 DC/AC 전압 컨버터의 암에 흐르는 각각의 전류일 수 있다. 변형예로서 또는 종합적으로, 이 변수는 각각의 H-브리지의 중심에서 측정된 온도일 수 있다.
DC/AC 전압 컨버터가 전기 기계의 전기 고정자 또는 회전자 권선에 전기적으로 접속된 경우, 상기 취득 장치는 상기 전기 기계와 관련된 적어도 하나의 기계적 변수, 예를 들면, 상기 전기 기계의 회전자 속도 또는 상기 회전자에 인가되는 토크의 측정을 또한 실행할 수 있다.
이 경우에, 아키텍처는 상기 변수(들)의 측정치를 상기 취득 장치에 의해 주 제어 장치로 전송할 수 있게 하는 링크를 통합할 수 있다.
주 제어 장치는 상기 측정치를 처리하고 상기 측정치를 이용하여 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 전부 또는 일부에 보조 제어 장치에 의해 인가되는 제어를 발생할 수 있다. 변형예로서, 주 제어 장치는 상기 측정치를 원격 제어 장치에 전송하고, 상기 원격 제어 장치는 상기 제어를 발생하여 상기 제어를 주 제어 장치에 전송할 수 있다.
이하에서, 용어 "저전압"은 12V 이하의 전압을 말하고, 용어 "고전압"은 60V 이상의 전압을 말한다.
아키텍처는 원격 제어 장치를 통합할 수 있다. 이 경우에, 원격 제어 장치는 저전압 환경에 있는 것이 바람직하고, 주 제어 장치와 보조 제어 장치는 고전압 환경에 있는 것이 바람직하며, 상기 2개의 환경은 전위 장벽에 의해 분리된다. 상기 전위 장벽은 예를 들면 변압기 또는 하나 이상의 광학 커플러를 통한 갈바닉 절연(galvanic isolation)에 의해 달성된다.
위에서 이미 설명한 바와 같이, 주 제어 장치 또는 임의의 보조 제어 장치에 영향을 주는 고전압 환경에서의 변칙은 H-브리지의 전부 또는 일부에 대한 보조 제어의 인가를 방해하지 않을 것이다.
원격 제어 장치와의 통신에 있어서, 주 제어 장치는 마스터 장치인 것이 바람직하고, 그 경우에, 원격 제어 장치는 슬레이브 장치이다. 본 출원의 의미 내에서, "주 제어 장치가 마스터 장치이다"고 하는 것은 전위 장벽을 교차하는 링크를 통해 원격 제어 장치와 통신을 개시하는 책임이 주 제어 장치에게 있다는 것을 의미한다.
주 제어 장치와 원격 제어 장치 간의 통신이 주 제어 장치의 주도로 완성되기 때문에, 원격 제어 장치 또는 저전압 환경 내의 임의의 다른 컴포넌트의 고장 또는 변칙이 있는 경우에, 주 제어 장치와 보조 제어 장치는 기능을 계속하고, 원격 제어 장치와의 상호작용을 요구하지 않는 보조 동작 모드를 적용함으로써 DC/AC 전압 컨버터의 스위칭 셀을 계속하여 제어할 수 있다.
그러므로, 고전압 환경 및 저전압 환경에서 변칙이 발생한다 하더라도 H-브리지의 스위칭 셀의 제어를 계속할 수 있는 아키텍처가 제공될 수 있다.
원격 제어 장치와 주 제어 장치 간의 통신을 허용하는 링크는 전이중 동기 직렬 링크일 수 있다. 이것은 직렬 주변 인터페이스(serial peripheral interface, SPI)형의 링크일 수 있다.
각각의 스위칭 셀은 양방향 전류 스위치, 예를 들면, 전계효과 트랜지스터 또는 역병렬(anti-parallel) 다이오드를 구비한 IGBT형의 트랜지스터를 이용하여 구성될 수 있다. 변형예로서, 바이폴라 트랜지스터를 사용할 수 있다.
발명의 실시형태의 하나의 모드에 따르면, 아키텍처는 DC/AC 전압 컨버터만의 제어가 가능하도록 구성될 수 있다. DC/AC 전압 컨버터는 전기 에너지 축적 장치, 및 전기 기계의 전기 고정자 또는 회전자 권선을 포함한 전기 회로의 일부를 구성할 수 있다. 이 전기 회로는 전기 에너지 축적 장치와 DC/AC 전압 컨버터 사이에 임의의 DC/DC 전압 컨버터가 개재되지 않을 수 있고, 그 경우에, DC/AC 전압 컨버터의 DC 인터페이스는 전기 에너지 축적 장치의 단자들에 접속될 수 있다.
변형예로서, 발명의 실시형태의 다른 모드에 따르면, 아키텍처는 DC/AC 전압 컨버터에 전기적으로 접속된 DC/DC 전압 컨버터를 제어하도록 또한 구성될 수 있다. 이 유형의 DC/DC 전압 컨버터는 전기 에너지 축적 장치의 단자에서의 전압 값으로 DC/AC 전압 컨버터의 DC 인터페이스에서의 전압 값 조정을 가능하게 한다.
DC/DC 전압 컨버터는 다수의 상호 연결된 브랜치를 포함할 수 있고, 각각의 브랜치는,
- 저전압 인터페이스의 한정(definition)을 위해 2개의 단자 사이에서 연장하고 직렬로 배열되었지만 중점에 의해 분리된 2개의 제어 가능한 스위칭 셀을 포함한 암과,
- 일단부가 브랜치의 중점에 접속되고 타단부가 고전압 인터페이스의 양의 단자에 접속된 코일을 포함한다.
상기 브랜치의 수는 짝수이고 상기 브랜치들은 쌍을 이루며, 쌍 중의 1 브랜치의 코일은 그 쌍의 다른 브랜치의 코일에 자기적으로 결합되고,
아키텍처는, 각각의 브랜치 쌍에 대하여, 상기 브랜치 쌍의 상기 제어 가능한 스위칭 셀의 전부 또는 일부의 상태를 수정하도록 구성된 모니터링 장치를 통합한다.
다수의 상호 연결된 브랜치를 구비한 이러한 DC/DC 전압 컨버터의 구성은 상이한 브랜치들 사이에서 더 효과적인 전력 분배를 가능하게 하고, 이것에 의해 상기 컨버터의 스위칭 셀의 서비스 수명을 연장한다.
DC/DC 컨버터의 스위칭 셀은 양방향 전류 스위치를 이용하여 획득될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 이러한 스위칭 셀은, 예를 들면, DC/AC 전압 컨버터의 스위칭 셀과 구조적으로 동일하다.
DC/AC 전압 컨버터의 H-브리지의 제어를 위해 보조 제어 장치와 통신하는 것 외에, 주 제어 장치가 DC/DC 전압 컨버터의 제어를 위해 각각의 브랜치의 쌍과 관련된 각각의 모니터링 장치와 통신하도록 또한 구성될 수 있다.
변형예로서, DC/DC 전압 컨버터의 전용 제어를 위해 예를 들면 다른 주 제어 장치와 유사하게 구성된 제2의 주 제어 장치가 제공될 수 있다. 이 제2의 주 제어 장치는 다른 전위 장벽, 예를 들면, SPI® 유형의 링크와 같은 다른 전이중 동기 직렬 링크를 통해 원격 제어 장치와 통신하도록 구성될 수 있다.
이 제2의 주 제어 장치는 그 다음에 DC/DC 전압 컨버터를 제어하기 위해 한 쌍의 브랜치와 관련된 각각의 모니터링 장치와 통신할 수 있다.
발명의 다른 양태에 있어서, 본 발명의 객체는 또한,
- 상기 규정한 아키텍처, 및
- 상기 아키텍처에 의해 그 제어가 실행되는 DC/AC 전압 컨버터의 조립체이다.
DC/AC 전압 컨버터는 전기 에너지 축적 장치 및 전기 기계의 전기 고정자 권선을 포함한 전기 회로의 일부를 구성할 수 있다. 전기 기계는 예를 들면 동기 모터, 특히 영구자석 유형의 동기 모터이다.
전기 고정자 권선은 다상 유형, 특히 3상 유형의 것일 수 있다. 전기 고정자 권선의 각 위상은 예를 들면 출원 번호 WO 2010/057893(이 출원의 내용은 인용에 의해 본원에 통합된다)에 개시되어 있는 바와 같이 DC/AC 전압 컨버터의 H-브리지의 2개의 중점 사이로 연장할 수 있다.
DC/AC 전압 컨버터는 전기 에너지 축적 장치의 단자 전압을 상기 전기 고정자 권선에 공급하기 위한 AC 전압으로 변환할 수 있다.
이 조립체에서, 전기 기계의 전기 고정자 권선의 1 위상의 제어에 영향을 주는 변칙, 즉 상기 위상에 전용되는 H-브리지 또는 상기 각각의 H-브리지에 전용되는 보조 제어 장치에 영향을 주는 변칙은 모터에 의한 차량의 계속되는 추진력 또는 전기 에너지 축적 장치의 계속적인 충전을 방해하지 않을 것이며, 여기에서 상기 충전 동작은 전기 기계의 전기 고정자 권선을 재사용한다.
적용이 가능한 경우에, DC/DC 전압 컨버터는 전기 에너지 축적 장치와 DC/AC 전압 컨버터 사이에 개재될 수 있다.
전기 회로는 외부 전력 그리드에 커넥터를 통한 접속용으로 설계된 공급 선로를 통합할 수 있고, 상기 공급 선로는 전기 고정자 권선의 위상 수와 동일한 다수의 도체를 포함하며, 각각의 도체는 그 일단부가 전기 고정자 권선의 1 위상의 중간 지점(intermediate point)에 접속된다. 상기 위상의 중간 지점은 중점(mid-point)일 수 있다.
전력 그리드는 운영자에 의해 관리되는 산업 전력 그리드일 수 있다. 예를 들면, 이것은 50Hz 또는 60Hz의 주파수로 전압을 공급하는 전력 그리드일 수 있다.
이것은 120V 내지 240V의 전압을 공급하는 단상 그리드, 또는 다상 그리드, 예를 들면, 3상 그리드일 수 있고, 특히 3상 그리드는 208V 내지 416V의 전압을 공급한다.
발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 다른 객체는 상기 규정한 유형의 아키텍처를 이용한 DC/AC 전압 컨버터의 제어 방법이고, 이 제어 방법에 있어서,
- 정상 동작 모드에서, 각각의 보조 제어 장치는, 그 모니터링 장치를 통해, 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 전부 또는 일부에 설정점 값을 인가하고, 상기 설정점 값은 원격 제어 장치로부터 및/또는 주 제어 장치로부터 처리 장치로 라우트된 정보에 기초하여 발생되며,
- 보조 동작 모드에서, 보조 제어 장치의 전부 또는 일부는, 그들의 모니터링 장치를 통해, 상기 H-브리지의 2개의 중점이 단락 회로화되도록 그들 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 전부 또는 일부에 설정점 값을 인가한다.
아키텍처는 예를 들면 각각의 위상이 H-브리지의 2개의 중점 사이로 연장하는 전기 고정자 권선을 포함하는 전술한 전기 회로와 상호작용한다.
보조 제어는 그 다음에 전기 고정자 권선의 각 위상 또는 적어도 상기 위상의 대부분을 단락 회로화할 수 있다. 전기 고정자 권선이 3상형의 것일 때, 상기 권선의 적어도 2개의 위상은 보조 제어의 인가에 의해 단락 회로화될 수 있다.
이 보조 제어는 아키텍처 또는 회로에 영향을 주는 변칙이 있는 경우에 적용할 수 있고, 이것에 의해, 전기 고정자 권선의 각 위상에서 발생된 기전력의 과도하게 높은 증가와 함께, 모터의 레이싱(racing) 또는 전기 기계의 의사 파괴를 예방한다.
정상 동작 모드로부터 보조 동작 모드로의 천이는 주 제어 장치 및/또는 원격 제어 장치에 영향을 주는 변칙을 검출한 때 실행될 수 있고, 이것에 의해 각각의 보조 제어 장치는 그 다음에 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 전부 또는 일부에 설정점 값을 부과하며, 이것은 상기 H-브리지의 2개의 중점의 단락 회로화를 가능하게 한다. 이 경우에, 상기 전기 고정자 권선의 각 위상은 단락 회로화되어 전술한 위험을 예방할 수 있다.
변형예로서, 정상 동작 모드로부터 보조 동작 모드로의 천이는 적어도 하나의 보조 제어 장치에 영향을 주는 변칙을 검출한 때 실행될 수 있고, 이것에 의해 주 제어 장치는 그 다음에 상기 H-브리지의 2개의 중점이 단락 회로화되도록 그들 각각의 H-브리지의 스위칭 셀의 전부 또는 일부에 대한 설정점 값의 인가를 적어도 나머지 보조 제어 장치에 그들의 모니터링 장치를 통해 부과한다.
이 방법으로, 변칙에 의해 영향을 받은 것 이외의 모든 보조 제어 장치가 보조 제어를 적용하여 상기 나머지 보조 제어 장치 중의 하나와 관련된 전기 권선의 각 위상이 단락 회로화되는 것을 보장할 수 있다. 적용 가능한 경우에 및 영향을 주는 변칙의 정도에 따라서, 변칙에 의해 영향을 받은 보조 제어 장치도 또한 보조 제어를 적용할 수 있다.
이 방법으로, 전기 고정자 권선의 가능한 한 많은 위상이 단락 회로화되어 전술한 위험을 제거할 수 있다. 최악의 경우는 변칙에 의해 영향을 받지 않은 보조 제어 장치와 관련된 전기 고정자 권선의 각 위상이 단락 회로화되는 것이다. 최상의 경우는 전기 고정자 권선의 각 위상이 단락 회로화되는 것이다.
전술한 내용 전체에 걸쳐서, 보조 제어 모드는 일반적인 것일 수 있고, 상기 변칙의 성질에 관계없이 아키텍처 또는 회로에서 변칙이 검출된 즉시 동일한 설정점이 적용된다.
변형예로서, 보조 제어 모드는 검출된 변칙에 적응될 수 있다. 즉, 적용되는 설정점은 검출된 변칙의 성질 및/또는 그 수에 따라 변할 수 있다.
본 발명의 이해는 첨부 도면과 함께, 제한하는 의도가 없는 본 발명 실시형태의 각종 예에 관한 하기의 설명을 읽음으로써 명확하게 될 것이다.
도 1은 DC/AC 전압 컨버터 및 이 DC/AC 전압 컨버터 제어용 전자 아키텍처를 포함한, 본 발명 실시형태의 제1 예에 따른 조립체를 개략적으로 보인 도이다.
도 2는 DC/AC 전압 컨버터, DC/DC 전압 컨버터 및 이 DC/DC 전압 컨버터 제어용 전자 아키텍처를 포함한, 본 발명 실시형태의 제2 예에 따른 조립체를 개략적으로 보인 도이다.
도 3은 도 2에 도시된 조립체의 전자 아키텍처의 상세도이다.
도 1은 본 발명 실시형태의 제1 예에 따른 조립체(1)를 보인 것이다. 상기 조립체(1)는 DC/AC 전압 컨버터(2) 및 상기 컨버터(2)의 제어를 위한 전자 아키텍처(3)를 포함한다.
도 1에 도시된 예에서, DC/AC 전압 컨버터(2)는 전기 회로(4)의 일부를 구성하고, 전기 회로(4)는
- 전기 에너지 축적 장치(5) 및
- 전기 기계의 전기 고정자 권선(6)을 또한 포함한다.
이 예에서, DC/AC 전압 컨버터(2)는 전기 고정자 권선(6)과의 사이에서 전기 에너지의 교환이 가능하도록 상기 전기 에너지 축적 장치(5)와 상기 전기 고정자 권선(6) 사이에 배치된다.
도시된 예에서, 전기 기계는 하이브리드 또는 전기 자동차를 구동하기 위해 사용된다. 전기 기계는 예를 들면 영구자석 동기 모터일 수 있다. 전기 기계는 예를 들면 10W 내지 10MW, 더 구체적으로는 100W 내지 200kW의 전력 정격(power rating)을 가질 수 있다. 이 예에서, 전기 고정자 권선(6)은 3상형의 것이다.
전기 에너지 축적 장치(5)는 배터리, 슈퍼 커패시터 또는 배터리와 슈퍼 커패시터의 임의 조합일 수 있다. 전기 에너지 축적 장치(5)는 예를 들면 직렬로 접속된 배터리의 다수의 병렬 브랜치를 포함할 수 있다. 전기 에너지 축적 장치(5)는 60V 내지 800V, 구체적으로는 200V 내지 450V 또는 600V 내지 800V의 전압 정격을 가질 수 있다.
커패시터(7)는 전기 에너지 축적 장치(5)와 병렬로 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전기 회로(4)는 50Hz 또는 60Hz로 전압을 전달하는 산업 전력 그리드에 대한 접속용으로 설계된 커넥터(8)를 통합할 수 있다.
이 커넥터(8)는 예를 들면 전자기 간섭을 제거하기 위한 필터(10)를 통해 전기 고정자 권선(6)의 각 위상(12)의 중간 지점(11)에 접속된다. 이것은 예를 들면 출원번호 WO 2010/057893에 개시된 바와 같이 위상의 중점(11)일 수 있다.
이 예에서, 컨버터(2)는 전기 에너지 축적 장치(5)의 단자에서의 DC 전압을 차량의 추진력을 허용하도록 전기 고정자 권선(6)에 공급하기 위한 3상 AC 전압으로 변환한다.
이와 반대로, 컨버터(2)는 전력 그리드에 의해 공급되고 전기 고정자 권선(6)을 통해 흐르는 AC 전압을 전기 에너지 축적 장치(5)의 충전을 허용하도록 전기 에너지 축적 장치(5)에 공급하기 위한 DC 전압으로 변환할 수 있다. 이 경우에, 커넥터(8)는 전력 그리드의 단자에 접속된다.
여기에서, 컨버터(2)는 3개의 H-브리지(20)를 포함하고, 각 H-브리지는 전기 에너지 축적 장치(5)의 단자들 사이에 병렬로 배치된 2개의 암으로 구성된다. 이 예에서, 각 암은 2개의 제어 가능한 스위칭 셀(21)이 제공되고, 상기 스위칭 셀(21)은 반대로 될 수 있고 직렬로 배열된다. 스위칭 셀(21)은 예를 들면 트랜지스터와 다이오드의 역병렬 배치로 형성되고, 적용 가능한 경우에 상기 다이오드는 트랜지스터의 고유 다이오드(intrinsic diode)이다. 트랜지스터는 전계효과 트랜지스터, IGBT형, 또는 바이폴라형일 수 있다.
도 1에 도시된 예에서, 회로(4)는 전기 에너지 축적 장치(5)와 DC/AC 전압 컨버터(2) 사이에 DC/DC 전압 컨버터가 개재되어 있지 않다.
스위칭 셀(21)은 뒤에서 설명하는 바와 같이 아키텍처(3)에 의해 제어된다.
도 2는 발명의 실시형태의 제2 예에 따른 조립체(1)를 보인 것이다. 이 조립체(1)는 전기 회로(4)가 커패시터(7)와 전기 에너지 축적 장치(5) 사이에 개재된 DC/DC 전압 컨버터(25)를 또한 통합한다는 점에서 도 1을 참조하여 위에서 설명한 것과 다르다. 즉, 컨버터(25)가 전기 에너지 축적 장치(5)와 DC/AC 전압 컨버터(2) 사이에 또한 배치된다.
DC/DC 전압 컨버터(25)는 전기 에너지 축적 장치(5)의 단자에서의 전압 값을 전기 고정자 권선(6)의 공급에 적당한 전압 값으로 또는 그 반대로 조정할 수 있게 한다. 이 경우에, 상기 컨버터(25)는 다수의 브랜치를 포함하여 상호 연결된다. 이 예에서, 각각의 브랜치는,
- 커패시터(7)와 병렬로 배치되고 조정 가능하면서 중점(28)에 의해 분리된 2개의 스위칭 셀(27)을 직렬로 포함한 암과;
- 일단부가 상기 암의 중점(28)에 접속되고 타단부가 전기 에너지 축적 장치(5)의 양의 고전압 단자에 접속된 코일(29)을 포함한다.
도시된 예에서, 컨버터(25) 내 브랜치의 수는 컨버터(2)의 암의 수(즉 6개)와 같고, 브랜치는 쌍을 이루며, 한 쌍(30) 내의 하나의 브랜치의 코일(29)은 상기 쌍(30) 내의 다른 브랜치의 코일(29)에 자기적으로 결합된다.
이 예에서, DC/AC 전압 컨버터(2)의 스위칭 셀(21)과 DC/DC 전압 컨버터(25)의 스위칭 셀(27)은 아키텍처(3)에 의해 제어된다.
이제, 도 2에 도시된 아키텍처(3)를 도 3을 참조하면서 설명한다. 제한하는 의도가 없는 이 예에서, 상기 아키텍처(3)는 DC/AC 전압 컨버터(2) 및 DC/DC 전압 컨버터(25)를 제어하도록 설계된다.
DC/AC 전압 컨버터(2)의 제어는 원격 제어 장치(35), 주 제어 장치(36) 및 복수의 보조 제어 장치(37)의 전개를 수반한다. 각각의 보조 제어 장치(37)는 컨버터(3)의 H-브리지(20)에 전용되고, 이 예에서는,
- 주 제어 장치(36)로부터 수신된 정보를 처리하는 처리 장치(40)와,
- 자신이 전용되는 브리지(20)의 스위칭 셀(21)을 모니터링하는 모니터링 장치(41)를 포함한다.
상기 모니터링 장치는 상기 처리 장치(40)로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부의 상태를 수정할 수 있게 한다. 상기 모니터링 장치(41)는 일반적으로 "드라이버"라고 부른다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 예에서, 각각의 보조 제어 장치(37)는 보조 제어 장치(37)의 각종 컴포넌트에 및/또는 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)에 전력을 공급하는 그 자신의 전기 에너지원(42)을 통합한다.
이 예에서, 각각의 보조 제어 장치(37)는 파워 온 리셋 기능의 관리를 위한 모듈과 함께 그 자신의 클럭(43)을 또한 통합한다.
이 예에서, 각각의 보조 제어 장치(37)는 처리 장치(40)와 모니터링 장치(41) 간의 정보 교환을 위한 링크(45)를 또한 통합한다. 이 정보는 예를 들면 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 제어를 가능하게 하고, 구체적으로는 상기 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부의 상태를 변경하기 위한 제어 신호 및 전력 공급 신호를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 보조 제어 장치(37)의 각각의 처리 장치(40)는 링크(48)에 의해 주 제어 장치(36)에 접속될 수 있다. 이 링크(48)는,
- 정상 동작 모드에서 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 제어를 위한 데이터를 각각의 처리 장치(40)에 주 제어 장치(36)에 의해 전송하는 것, 및
- 보조 동작 모드에서 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 제어를 위한 데이터를 각각의 처리 장치(40)에 주 제어 장치(36)에 의해 전송하는 것을 가능하게 한다.
각각의 모니터링 장치(41)는 또한 처리 장치(40)를 통과하지 않고 링크(49)에 의해 주 제어 장치(36)에 직접 접속될 수 있다. 이 링크(49)는 전용되는 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)에 인가하는 주기적인 비율 값을 각각의 모니터링 장치(41)에 의해 전송할 수 있게 한다.
상기 링크(49)가 처리 장치(40)를 우회한다는 사실은 보조 제어 장치(37)의 모니터링 장치(41)와 연관된 처리 장치(40)에 영향을 주는 변칙이 상기 주 제어 장치에 대한 상기 주기적인 비율 값의 전송을 방해하지 않도록 보장한다.
아키텍처(3)는 또한 주 제어 장치(36)에 전용되는 클럭(50), 전기 에너지원(51) 및 파워 온리셋 기능 관리용 모듈을 통합한다.
도시된 바와 같이, 아키텍처(3)는 전기 회로(4)의 측정치를 취득하기 위한 취득 장치(55)를 또한 통합할 수 있다. 이 취득 장치는 예를 들면 하기의 것들 중 적어도 하나의 취득을 가능하게 한다.
- DC/AC 전압 컨버터(2)의 각 암에서 흐르는 전류,
- 커패시터(7)의 단자에서, 즉 컨버터(2)의 DC 인터페이스에서의 전압,
- 각 H-브리지(20)의 중점에서의 온도,
- 전기 기계의 회전자의 회전 속도, 및
- 상기 회전자에 인가되는 토크.
상기 측정치들은 아날로그/디지털 컨버터에 아날로그 형태로 전달되고, 그 다음에 링크(58)를 통해 주 제어 장치(36)에 전달될 수 있다. 링크(58)는 예를 들면 전이중 동기 직렬 링크, 예를 들면 SPI이다.
주 제어 장치(36)는 상기 정보 자체를 처리할 수 있고, 상기 정보는 그 다음에 예를 들면 제어 배치에서 컨버터(2)의 제어를 발생하기 위해 사용된다.
변형예로서, 주 제어 장치(36)는 링크(60)에 의해 자신과 접속된 원격 제어 장치(35)에 상기 정보를 전송할 수 있다. 상기 링크(60)는 예를 들면 전이중 동기 직렬 링크, 예를 들면 SPI이다. 도 3에 도시된 예에서, 주 제어 장치(36)와 원격 제어 장치(35) 간의 데이터 교환은 링크(60)가 교차하는 전위 장벽(61)을 통해 실행된다.
상기 전위 장벽(61)은 예를 들면 특히 변압기 또는 광학 커플러의 전개에 의한 갈바닉 절연(62)을 제공한다. 상기 장벽(61)은 주 제어 장치(36), 보조 제어 장치(37) 및 전기 회로(4)를 통합한 고전압 환경으로부터 원격 제어 장치(35)를 통합한 저전력 환경을 분리한다.
주 제어 장치(36)는 원격 제어 장치(35)와의 통신에서 마스터 장치일 수 있고, 이 경우 상기 원격 제어 장치(35)는 슬레이브 장치이다.
원격 제어 장치(35)는 하나 이상의 처리 시스템, 예를 들면, 하나 이상의 마이크로컨트롤러(65)를 통합할 수 있다. 상기 마이크로컨트롤러(65)는 ADC 링크(66)를 통해 모니터(67)와 통신할 수 있다. 차량 응용에 있어서, 상기 모니터는 차량의 엔진 제어 장치(ECU)일 수 있다.
여기에서 설명하는 예에서, 원격 제어 장치(35)는 전용 전기 에너지원(68)이 제공된다. 원격 제어 장치(35)는 DC/AC 전압 컨버터(2)의 각 암에서의 전류에 대한 설정점 값, 및 컨버터(2)의 암의 단자에서의 전압에 대한 설정점 값을 발생하는 임무를 가질 수 있다.
적용 가능한 경우에, 원격 제어 장치(35)는 전기 기계의 고정자의 온도 측정을 위한 측정 장치 및 전기 기계의 회전자 위치 결정을 위한 측정 장치와 연합될 수 있다.
이미 설명한 바와 같이, 도시된 예에서, 아키텍처(3)는 DC/DC 전압 컨버터(25)를 제어하도록 또한 구성된다. 이를 위해, 아키텍처(3)는 예를 들면 주 제어 장치(36)를 구성하는 것과 유사한 컴포넌트를 이용하여 구성된 제2의 주 제어 장치(70), 및 복수의 모니터링 장치(80)를 통합할 수 있고, 각각의 모니터링 장치(80)는 1 브랜치 쌍(30)의 스위칭 셀(27)의 제어에 전용된다.
제2의 주 제어 장치(70)는 링크(71)를 통해 각각의 모니터링 장치(80)와 통신할 수 있다. 전술한 구성과 유사하게, 상기 제2의 주 제어 장치(70)는 전용 전기 에너지원(73), 전용 클럭(74), 파워 온 리셋 기능 관리를 위한 모듈, 및 DC/DC 전압 컨버터(25)의 전기적 변수들과 관련된 측정치들을 기록하기 위한 취득 장치(78)와 연합될 수 있다.
링크(60)와 유사한 링크(79)는 제2의 주 제어 장치(70)와 원격 제어 장치(35) 간의 통신을 가능하게 한다.
조립체(1)가 DC/DC 전압 컨버터(25)를 갖지 않는 경우, 아키텍처(3)는 70부터 79까지 번호붙혀진 요소들을 통합하지 않을 것이다.
이제, 전자 아키텍처(3)를 이용하여 DC/AC 전압 컨버터(2)를 제어하는 예에 대하여 설명한다. 정상 동작 모드에서, 아키텍처(3) 또는 회로(4)에서 변칙이 검출되지 않고, 각각의 보조 제어 장치(37)는 설정점 값을 그 모니터링 장치(41)를 통해 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에게 인가하고, 상기 설정점 값은 원격 제어 장치(35) 및/또는 주 제어 장치(36)로부터 처리 장치(40)로 라우트된 정보에 기초하여 발생된다.
취득 장치(55)에 의해 취득된 측정치들은 예를 들면 주 제어 장치(36)를 통해 원격 제어 장치(35)에 전송된다. 그 다음에, 설정점들이 원격 제어 장치(35)에 의해 발생되고, 그 다음에 주 제어 장치(36)에 의해 변환된다. 그 다음에, 보조 제어 장치(37)는 처리 장치(40)에 의해 처리되고 상기 브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 그들의 모니터링 장치(41)를 통해 인가된, 그들 각각의 H-브리지(20)에 인가할 설정점들을 검색한다.
링크(49)를 통해 전송된 정보는 정확한 설정점이 각각의 모니터링 장치(41)에 의해 인가된 것, 및 그에 따라서 보조 제어 장치에 영향을 주는 변칙이 없는 것을 주 제어 장치(36)가 확인할 수 있게 한다.
링크(48)를 통해 전송된 정보는 또한 각각의 보조 제어 장치(37)가 주 제어 장치(36)의 정확한 동작을 확인할 수 있게 한다.
변칙이 아키텍처(3) 또는 전기 회로(4)에서 검출된 경우, 제어는 보조 동작 모드에 따라서 인가될 수 있다. 이 보조 동작 모드에 따라서, 보조 제어 장치(37)의 전부 또는 일부는 그들의 모니터링 장치(41)를 통해서 설정점 값을 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 인가하고, 그래서 상기 H-브리지(20)의 2개의 중점이 단락 회로화된다. 이것은 예를 들면 차량의 의사 파괴 또는 전기 회로의 열화를 예방한다.
더 구체적으로, 정상 동작 모드로부터 보조 동작 모드로의 천이는 적어도 하나의 보조 제어 장치(37)가 주 제어 장치(36)에 영향을 주는 변칙을 검출한 경우에 실행될 수 있다. 각각의 보조 제어 장치(37)는 그 다음에 상기 H-브리지(20)의 2개의 중점이 단락 회로화를 가능하게 하는 설정점 값을 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 부과할 수 있다. 그러므로 이 보조 제어는 각각의 H-브리지의 "상류 회로"로 배치된 모든 스위칭 셀을 폐쇄시키거나 각각의 H-브리지의 "하류 회로"로 배치된 모든 스위칭 셀을 폐쇄시키기 위한 것으로 의도된다. 그러므로, 이것은 전기 고정자 권선(6)의 각 위상(12)의 단락 회로화를 야기한다.
변형예로서, 정상 동작 모드로부터 보조 동작 모드로의 천이는 적어도 하나의 보조 제어 장치(37)에 영향을 주는 변칙을 주 제어 장치(36)가 검출한 때에, 구체적으로 링크(49)를 통해 전송된 데이터를 관측함으로써 실행될 수 있다. 주 제어 장치(36)는 그 다음에 상기 H-브리지(20)의 2개의 중점이 단락 회로화되도록 그들 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 대한 설정점 값의 인가를 그들의 모니터링 장치(41)를 통해 보조 제어 장치(37) 모두에게 부과할 수 있다.
보조 제어 장치(37)에 영향을 주는 변칙이 상기 보조 제어 장치(37)가 이 제어를 인가할 수 있게 하는 경우, 상기 보조 제어 장치(37)는, 나머지의 모든 보조 제어 장치와 함께, 전기 고정자 권선(6)의 각 위상(12)이 단락 회로화되도록 그들의 전용 H-브리지를 제어할 것이다.
보조 제어 장치(37)에 영향을 주는 변칙이 보조 제어 장치(37)가 주 제어 장치(36)에 의해 전송된 제어를 더 이상 인가할 수 없게 하는 경우에는 정상적으로 동작하는 보조 제어 장치(37)들만이 이 제어를 인가할 것이고, 이것에 의해 상기 정상적으로 동작하는 각각의 보조 제어 장치(37)와 관련된 전기 고정자 권선의 위상이 단락 회로화되는 것을 보장한다.
전기 고정자 권선(6)이 3상형인 경우, 본 발명은 상기 권선(6)의 위상(12) 중 적어도 2개가 단락 회로화되는 것을 보장한다.
그러므로, 본 발명은 2012년 4월 11일자 출원한 프랑스 특허 출원 제1253337호에 개시되어 있는 처리의 전개를 가능하게 한다.
그러므로, 본 발명은 저전압 환경에서 변칙이 있는 경우에는 주 제어 장치(36)가 원격 제어 장치(35)와의 통신에서 마스터 장치인 것에 기초해서, 및 고전압 환경에서 변칙이 있는 경우에는 전술한 바와 같이 보조 동작 모드로의 천이를 가능하게 한다.
본 발명은 전술한 예로 제한되지 않는다.
"...을 포함하는"의 표현은 다른 방식으로 특정되지 않는 한 "적어도 하나를 포함하는"을 나타내는 것으로 이해하여야 한다.

Claims (16)

  1. 병렬로 설치된 복수의 암들 - 각각의 암은, 중점(mid-point)에 의해 분리되고 직렬 접속된 2개의 제어 가능한 스위칭 셀(21)을 포함하고, 상기 암들은 H-브리지(20) 내에서 쌍을 이룬 것임 - 을 포함한 DC/AC 전압 컨버터(2)의 제어를 위한 전자 아키텍처(3)에 있어서,
    전위 장벽(61)을 통하여 원격 제어 장치(35)와 통신하도록 구성된 주(main) 제어 장치(36)와,
    각각의 H-브리지(20)의 제어에 각각 전용되는 복수의 보조(secondary) 제어 장치(37)를 포함하고, 각각의 보조 제어 장치(37)는,
    상기 주 제어 장치(36)로부터 수신된 정보를 처리하는 처리 장치(40)와,
    상기 H-브리지(20)의 상기 제어 가능한 스위칭 셀(21)을 모니터링하기 위한 모니터링 장치(41)를 포함하며, 상기 모니터링 장치(41)는, 적어도 대응하는 처리 장치(40)로부터 수신된 정보에 기초하여, 상기 H-브리지(20)의 상기 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부의 상태를 수정하도록 구성된 것인, DC/AC 전압 컨버터(2)의 제어를 위한 전자 아키텍처.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주 제어 장치(36)는 상기 원격 제어 장치(35)로부터 발원된 정보를 각각의 보조 제어 장치(37)에 전송하도록 구성된 것인 전자 아키텍처.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원격 제어 장치(35), 상기 주 제어 장치(36), 및 상기 보조 제어 장치(37)의 처리 장치(40)는 집적 회로를 포함한 것인 전자 아키텍처.
  4. 제3항에 있어서, 상기 원격 제어 장치(35)는 적어도 하나의 마이크로컨트롤러를 포함하고, 상기 주 제어 장치(36)는 제1의 프로그램 가능한 논리 회로이며, 상기 보조 제어 장치(37)의 처리 장치(40)는 제2의 프로그램 가능한 논리 회로인 것인 전자 아키텍처.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 보조 제어 장치(37)는 또한 전용 전기 에너지원(42) 및 전용 클럭(43)을 포함한 것인 전자 아키텍처.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주 제어 장치(36)에 전용되는 전기 에너지원(50) 및 클럭(51)을 포함한 전자 아키텍처.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보조 제어 장치(37)의 각 처리 장치(40) 및 주 제어 장치(36)는,
    정상 동작 모드에서, 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 제어를 위한 데이터를 상기 주 제어 장치(36)에 의해 각각의 처리 장치(40)에 전송하는 것과,
    보조 동작 모드에서, 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 제어를 위한 데이터를 상기 주 제어 장치(36)에 의해 각각의 처리 장치(40)에 전송하는 것
    을 허용하도록 구성된 링크(48)에 의해 접속된 것인 전자 아키텍처.
  8. 제7항에 있어서, 각각의 보조 제어 장치(37)는, 상기 보조 제어 장치(37)의 처리 장치(40)와 모니터링 장치(41) 간의 통신을 허용하도록 구성된 링크(45)를 통합한 것인 전자 아키텍처.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 모니터링 장치(41) 및 주 제어 장치(36)는, 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 상기 모니터링 장치(41)에 의해 인가되는 제어의 대표값을 각각의 모니터링 장치(41)에 의해 상기 주 제어 장치(36)로 전송하는 것을 허용하도록 구성된 링크(49)에 의해 접속된 것인 전자 아키텍처.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 DC/AC 전압 컨버터(2)에서 적어도 하나의 전기적 또는 열적 변수의 취득을 위한 장치(55)를 통합한 전자 아키텍처.
  11. 제10항에 있어서, 상기 변수(들)의 측정치를 상기 취득 장치(55)에 의해 상기 주 제어 장치(36)로 전송하는 것을 허용하는 링크(58)를 통합한 전자 아키텍처.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 DC/AC 전압 컨버터(2)에 전기적으로 접속된 DC/DC 전압 컨버터(25)를 제어하도록 또한 구성된 전자 아키텍처.
  13. 제12항에 있어서, 상기 DC/DC 전압 컨버터(25)는 복수의 상호 연결된 브랜치(branch)들을 포함하고, 각각의 브랜치는,
    저전압 인터페이스의 한정을 위해 2개의 단자 사이에서 연장하고, 직렬로 배열되었지만 중점(28)에 의해 분리된 2개의 제어 가능한 스위칭 셀(27)을 포함한 암과,
    일단부가 상기 브랜치의 중점(28)에 접속되고 타단부가 고전압 인터페이스의 양의 단자에 접속된 코일(29)을 포함하며,
    상기 브랜치들의 수는 짝수이고 상기 브랜치들은 쌍을 이루며, 쌍(30) 중의 하나의 브랜치 상의 코일(29)은 상기 쌍(30)의 다른 브랜치 상의 코일(29)에 자기적으로 결합되고,
    상기 아키텍처(3)는, 각각의 브랜치 쌍(30)에 대하여, 상기 브랜치 쌍(30)의 상기 제어 가능한 스위칭 셀(27)의 전부 또는 일부의 상태를 수정하도록 구성된 모니터링 장치(80)를 통합한 것인 전자 아키텍처.
  14. 제1항 또는 제2항에 따른 아키텍처(3)를 이용하여 DC/AC 전압 컨버터(2)를 제어하는 방법에 있어서,
    정상 동작 모드에서, 각각의 보조 제어 장치(37)가, 상기 보조 제어 장치(37)의 모니터링 장치(41)를 통해, 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 설정점 값 - 상기 설정점 값은 원격 제어 장치(35)와 주 제어 장치(36) 중의 적어도 하나로부터 처리 장치(40)로 라우트된 정보에 기초하여 발생된 것임 - 을 인가하고,
    보조 동작 모드에서, 상기 보조 제어 장치(37)의 전부 또는 일부가, 상기 보조 제어 장치(37)의 모니터링 장치(41)를 통해, 상기 H-브리지(20)의 2개의 중점이 단락되도록 그들 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 설정점 값을 인가하는, DC/AC 전압 컨버터(2)를 제어하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 정상 동작 모드로부터 상기 보조 동작 모드로의 천이는 상기 주 제어 장치(36)에 영향을 주는 변칙(anomaly)의 검출시 실행되고, 그에 의해 각각의 보조 제어 장치(37)는 그 다음에, 상기 H-브리지(20)의 2개의 중점의 단락을 허용할 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에 설정점 값을 부과하는 것인 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 정상 동작 모드로부터 상기 보조 동작 모드로의 천이는 적어도 하나의 보조 제어 장치(37)에 영향을 주는 변칙의 검출시 실행되고, 그에 의해 상기 주 제어 장치(36)는 그 다음에, 상기 H-브리지(20)의 2개의 중점이 단락되도록, 그들 각각의 H-브리지(20)의 스위칭 셀(21)의 전부 또는 일부에의 설정점 값의 인가를, 적어도 나머지 보조 제어 장치(37)에 상기 보조 제어 장치(37)의 모니터링 장치(41)를 통해, 부과하는 것인 제어 방법.
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