KR102518625B1 - Apparatus and method for controlling fails safe of dual low voltage dc-dc converter - Google Patents

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Abstract

DLDC의 페일세이프 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치는, 배터리로부터 제공되는 고전압을 제1 저전압으로 변환하는 제1 컨버터, 상기 배터리로부터 제공되는 고전압을 상기 제1 저전압보다 높은 제2 저전압으로 변환하는 제2 컨버터, 상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상하단 커패시터(C1,C2) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제1 모터에 전압을 공급하는 제1 모터 제어기, 상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상하단 커패시터(C3,C4) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제2 모터에 전압을 공급하는 제2 모터 제어기, 상기 제1 모터 제어기 및 제2 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제1 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제1 스위칭부, 상기 제1 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제2 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제2 스위칭부, 및 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 중 적어도 하나의 고장 발생 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 상기 제1 모터 제어기, 제2 모터 제어기, 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함한다. A DLDC failsafe control apparatus and method are disclosed. A DLDC failsafe control device according to an aspect of the present invention includes a first converter converting a high voltage provided from a battery into a first low voltage, and converting the high voltage provided from the battery into a second low voltage higher than the first low voltage. A first motor controller for supplying a voltage to a first motor through at least one of a second converter, series-connected upper and lower capacitors C1 and C2 that receive and charge a voltage from the battery, and six switching elements, and receive a voltage from the battery A second motor controller supplying voltage to the second motor through at least one of upper and lower capacitors C3 and C4 connected in series and six switching elements for charging, and at least one switching element of the first motor controller and the second motor controller A first switching unit that is selectively opened and closed to enable use in the first converter, a second switching unit that is selectively opened and closed so that at least one switching element of the first motor controller can be used in the second converter, and the first converter and a controller that determines whether or not at least one of the second converters has failed, and controls at least one of the first motor controller, the second motor controller, the first switching unit, and the second switching unit according to the determination result. .

Figure R1020200175690
Figure R1020200175690

Description

DLDC의 페일세이프 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FAILS SAFE OF DUAL LOW VOLTAGE DC-DC CONVERTER}DLDC fail safe control apparatus and method {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FAILS SAFE OF DUAL LOW VOLTAGE DC-DC CONVERTER}

본 발명은 DLDC(Dual Low voltage DC-DC Converter)의 페일세이프 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DLDC 고장 시, 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 고장난 컨버터를 동작시켜 차량에 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fail-safe control apparatus and method for a dual low voltage DC-DC converter (DLDC), and more particularly, in case of a DLDC failure, the failed converter is operated using a switching element of a motor controller to provide stable power to a vehicle. It relates to a fail safe control device and method of a DLDC that enables supply.

일반적으로, 친환경 차량은 엔진 및/또는 배터리의 전원으로 구동되는 구동모터로 구성되는 동력원이 구비된다. 따라서, 친환경 차량은 전륜에 상기의 동력원을 적절히 조합한 구조를 적용하여 차량의 출발 시 및/또는 가속 시에 배터리의 전압에 의해 동작되는 모터의 동력 보조로 연비 향상을 유도할 수 있는 차량을 말한다. 차량을 운행하기 위해서는 모든 제어기들이 정상적으로 동작해야 하고, 제어기들이 동작하기 위해서는 안정적인 전원공급이 필요하다. 이에, 친환경 차량에는 고전압 배터리가 장착되고, 그 고전압을 전장부하에 적합한 레벨로 강압하여 전장부하에 공급하는 DLDC(Dual Low voltage DC-DC Converter, 듀얼 저전압 직류-직류 컨버터)가 구비된다.In general, an eco-friendly vehicle is provided with a power source composed of a driving motor driven by power from an engine and/or a battery. Therefore, an eco-friendly vehicle refers to a vehicle capable of inducing improvement in fuel efficiency by applying a structure in which the above power sources are appropriately combined to the front wheels and assisting the power of a motor operated by the voltage of a battery when the vehicle starts and/or accelerates. . In order to operate a vehicle, all controllers must operate normally, and a stable power supply is required to operate the controllers. Accordingly, an eco-friendly vehicle is equipped with a high voltage battery, and a dual low voltage DC-DC converter (DLDC) that steps down the high voltage to a level suitable for the electric load and supplies it to the electric load.

그러나 DLDC에 고장이 발생하면 차량 전장 부품들에 전원 공급이 불가해지는 문제가 있다. 즉, DLDC에 고장이 발생하여 전원 공급이 제대로 되지 않는다면, 제어기들은 오동작하거나 꺼질 수 있고, 이는 사고로 이어질 수 있다. 특히, DLDC는 배터리 냉각용 컴프레셔 구동을 위한 전원을 공급하는데, DLDC 고장으로 전원공급이 불가능해지는 경우 배터리 냉각에 문제가 생기게 된다. 배터리 온도를 조절하지 못하면, 배터리 성능에 문제가 생기거나 차량을 제대로 운행하지 못하게 되는 문제가 있다. However, when a failure occurs in the DLDC, there is a problem in that power cannot be supplied to electric parts of the vehicle. That is, if a failure occurs in the DLDC and power is not properly supplied, the controllers may malfunction or be turned off, which may lead to an accident. In particular, the DLDC supplies power for driving the compressor for cooling the battery, and when power supply becomes impossible due to a DLDC failure, a problem arises in battery cooling. If the battery temperature is not controlled, there is a problem in battery performance or inability to drive the vehicle properly.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2013-0057883호(2013.06.03.)의 '모터의 고장 감지 장치'에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2013-0057883 (2013.06.03.) 'Motor failure detection device'.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 DLDC 고장 시, 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 고장난 컨버터를 동작시켜 차량에 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to improve the above problems, and an object of the present invention is to operate a failed converter using a switching element of a motor controller in case of a DLDC failure to supply power stably to a vehicle. It is to provide a safe control device and method.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치는, 배터리로부터 제공되는 고전압을 제1 저전압으로 변환하는 제1 컨버터, 상기 배터리로부터 제공되는 고전압을 상기 제1 저전압보다 높은 제2 저전압으로 변환하는 제2 컨버터, 상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상하단 커패시터(C1,C2) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제1 모터에 전압을 공급하는 제1 모터 제어기, 상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상하단 커패시터(C3,C4) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제2 모터에 전압을 공급하는 제2 모터 제어기, 상기 제1 모터 제어기 및 제2 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제1 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제1 스위칭부, 상기 제1 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제2 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제2 스위칭부, 및 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 중 적어도 하나의 고장 발생 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 상기 제1 모터 제어기, 제2 모터 제어기, 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함한다. A DLDC failsafe control device according to an aspect of the present invention includes a first converter converting a high voltage provided from a battery into a first low voltage, and converting the high voltage provided from the battery into a second low voltage higher than the first low voltage. A first motor controller for supplying a voltage to a first motor through at least one of a second converter, series-connected upper and lower capacitors C1 and C2 that receive and charge a voltage from the battery, and six switching elements, and receive a voltage from the battery A second motor controller supplying voltage to the second motor through at least one of upper and lower capacitors C3 and C4 connected in series and six switching elements for charging, and at least one switching element of the first motor controller and the second motor controller A first switching unit that is selectively opened and closed to enable use in the first converter, a second switching unit that is selectively opened and closed so that at least one switching element of the first motor controller can be used in the second converter, and the first converter and a controller that determines whether or not at least one of the second converters has failed, and controls at least one of the first motor controller, the second motor controller, the first switching unit, and the second switching unit according to the determination result. .

본 발명에서 상기 제1 컨버터는, 4개의 스위칭 소자를 포함하는 풀 브릿지(Full-Bridge) 컨버터일 수 있다. In the present invention, the first converter may be a full-bridge converter including four switching elements.

본 발명에서 상기 제2 컨버터는, 2개의 스위칭 소자를 포함하는 벅(Buck) 컨버터일 수 있다. In the present invention, the second converter may be a buck converter including two switching elements.

본 발명에서 상기 제1 모터 제어기는, 상기 상하단 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 상기 제1 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 상기 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 제1 전환 스위치를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the first motor controller connects an arbitrary phase of the first motor to the midpoint of the upper and lower capacitors C1 and C2, or connects two of the six switching elements to a first conversion. More switches may be included.

본 발명에서 상기 제2 모터 제어기는, 상기 상하단 커패시터(C3, C4)의 중간 점에 상기 제2 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 상기 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 제2 전환 스위치를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the second motor controller connects any one phase of the second motor to the midpoint of the upper and lower capacitors C3 and C4 or connects two of the six switching elements to the second switching element. More switches may be included.

본 발명에서 상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 컨버터에 입력되는 전류를 단속하는 제1 스위치, 상기 제1 컨버터의 풀 브리지 회로부로부터 출력되는 전류를 단속하는 제2 스위치 및 제3 스위치, 상기 제2 스위치와 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치를 연결하는 제1 우회회로를 선택 개폐하는 제4 스위치, 상기 제3 스위치와 상기 제2 모터 제어기의 제2 전환 스위치를 연결하는 제2 우회회로를 선택 개폐하는 제5 스위치를 포함할 수 있다. In the present invention, the first switching unit, a first switch for controlling the current input to the first converter, a second switch and a third switch for controlling the current output from the full bridge circuit of the first converter, the second A fourth switch that selects and opens a first bypass circuit connecting the switch and the first changeover switch of the first motor controller, and a second bypass circuit that connects the third switch and the second changeover switch of the second motor controller. A fifth switch for selectively opening and closing may be included.

본 발명에서 상기 제2 스위치는, 일측이 상기 제1 컨버터내 풀 브릿지 회로부의 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 스위칭 소자 사이에 연결되고, 상기 제3 스위치는, 일측이 상기 제1 컨버터내 풀 브릿지 회로부의 제3 스위칭 소자와 제4 스위칭 소자 사이에 연결될 수 있다. In the present invention, the second switch, one side is connected between the first switching element and the second switching switching element of the full bridge circuit part in the first converter, the third switch, one side is a full bridge in the first converter It may be connected between the third switching element and the fourth switching element of the circuit unit.

본 발명에서 상기 제1 우회회로는 상기 풀 브릿지 회로부의 제1 출력단과 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. In the present invention, the first bypass circuit may be installed to connect between the first output terminal of the full bridge circuit unit and the two switching elements of the first motor controller.

본 발명에서 상기 제2 우회회로는 상기 풀 브릿지 회로부의 제2 출력단과 상기 제2 모터 제어기의 2개의 스위칭 소자 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. In the present invention, the second bypass circuit may be installed to connect between the second output terminal of the full bridge circuit unit and the two switching elements of the second motor controller.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 제1 컨버터가 정상일 경우, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴온시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 전환 스위치 및 상기 제2 전환 스위치를 각각 스위칭 소자에 연결시킬 수 있다. In the present invention, the control unit, when the first converter is normal, turns on the first switch, the second switch and the third switch, turns off the fourth switch and the fifth switch, and the first changeover switch and Each of the second changeover switches may be connected to a switching element.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 제1 컨버터에 고장이 발생하고, 상기 제2 컨버터가 정상인 경우, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴오프시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 상기 제2 전환 스위치를 커패시터(C3, C4)에 연결시켜 상기 제4 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결하고, 상기 제5 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 2개 스위칭 소자를 이용하여 상기 제1 컨버터를 구동시킬 수 있다. In the present invention, the control unit turns off the first switch, the second switch, and the third switch when a failure occurs in the first converter and the second converter is normal, and the fourth switch and the fifth switch is turned on, the first changeover switch is connected to capacitors C1 and C2, and the second changeover switch is connected to capacitors C3 and C4 so that the fourth switch is connected to two switching elements of the first motor controller. And, by connecting the fifth switch with two switching elements of the second motor controller, the first motor controller uses two switching elements of the first motor controller and two switching elements of the second motor controller. converter can be driven.

본 발명에서 상기 제2 스위칭부는, 상기 제2 컨버터에 입력되는 전류를 단속하는 제6 스위치, 상기 제2 컨버터의 벅 회로부로부터 출력되는 전류를 단속하는 제7 스위치, 상기 제7 스위치와 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치를 연결하는 제3 우회회로를 선택 개폐하는 제8 스위치를 포함할 수 있다. In the present invention, the second switching unit, a sixth switch for controlling the current input to the second converter, a seventh switch for controlling the current output from the buck circuit of the second converter, the seventh switch and the first An eighth switch for selectively opening and closing the third bypass circuit connecting the first changeover switch of the motor controller may be included.

본 발명에서 상기 제3 우회회로는 상기 벅 회로부의 출력단과 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. In the present invention, the third bypass circuit may be installed to connect an output terminal of the buck circuit unit and two switching elements of the first motor controller.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 제2 컨버터가 정상인 경우, 상기 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴온시키고, 상기 제8 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 전환 스위치를 스위칭 소자에 연결시킬 수 있다. In the present invention, when the second converter is normal, the control unit may turn on the sixth switch and the seventh switch, turn off the eighth switch, and connect the first changeover switch to the switching element.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 제1 컨버터가 정상이고, 제2 컨버터에 고장이 발생한 경우, 상기 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴오프시키고, 상기 제8 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시켜 상기 제8 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자에 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자를 이용하여 상기 제2 컨버터를 구동시킬 수 있다. In the present invention, the control unit turns off the sixth switch and the seventh switch, turns on the eighth switch, and turns on the first conversion switch when the first converter is normal and a failure occurs in the second converter. is connected to the capacitors C1 and C2 to connect the eighth switch to the two switching elements of the first motor controller, thereby driving the second converter using the two switching elements of the first motor controller. there is.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 고장이 발생한 경우, 상기 제1 스위칭부, 제2 스위칭부, 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치 및 제2 모터 제어기의 제2 전환 스위치를 제어하여 상기 제1 컨버터를 정상 구동시키고, 주행 중지 알림을 출력할 수 있다. In the present invention, the control unit, when a failure occurs in the first converter and the second converter, the first switching unit, the second switching unit, the first changeover switch of the first motor controller and the second motor controller 2 The changeover switch may be controlled to normally drive the first converter, and a driving stop notification may be output.

본 발명에서 상기 제어부는, 제1 스위칭부의 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴오프시키고, 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴온시키며, 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 제2 모터 제어기의 제2 전환 스위치를 커패시터(C3, C4)에 연결시켜 상기 제4 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결하고, 상기 제5 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결하며, 제2 스위칭부의 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴온시키고, 제8 스위치를 턴오프시킴으로써, 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 2개 스위칭 소자로 상기 제1 컨버터를 구동시킬 수 있다. In the present invention, the controller turns off the first switch, the second switch, and the third switch of the first switching unit, turns on the fourth switch and the fifth switch, and sets the first switch of the first motor controller to a capacitor ( C1 and C2), the second changeover switch of the second motor controller is connected to the capacitors C3 and C4, the fourth switch is connected to the two switching elements of the first motor controller, and the fifth switch by connecting the two switching elements of the second motor controller, turning on the sixth switch and the seventh switch of the second switching unit, and turning off the eighth switch, so that the two switching elements of the first motor controller and the The first converter may be driven by two switching elements of the second motor controller.

본 발명의 다른 측면에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 방법은, 배터리로부터 제공되는 고전압을 제1 저전압으로 변환하는 제1 컨버터, 상기 배터리로부터 제공되는 고전압을 상기 제1 저전압보다 높은 제2 저전압으로 변환하는 제2 컨버터, 제1 모터에 전압을 공급하는 제1 모터 제어기 및 제2 모터에 전압을 공급하는 제2 모터 제어기를 포함하는 장치에서 DLDC의 페일세이프 제어 방법에 있어서, 제어부가 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 각각에 대한 모니터링 정보에 기초하여 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 중 어느 하나의 고장 발생 여부를 판단하는 단계, 상기 제어부가, 상기 고장 발생 여부 판단결과에 따라 상기 제1 모터 제어기, 제2 모터 제어기, 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 제어하는 단계에서, 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우, 상기 제어부는 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 이용하여 상기 고장이 발생한 컨버터를 구동시킬 수 있다. A fail safe control method of a DLDC according to another aspect of the present invention includes a first converter converting a high voltage provided from a battery into a first low voltage, and converting the high voltage provided from the battery into a second low voltage higher than the first low voltage. A failsafe control method for a DLDC in an apparatus including a second converter, a first motor controller supplying voltage to a first motor, and a second motor controller supplying voltage to the second motor, wherein the control unit comprises the first converter and Determining whether any one of the first converter and the second converter has failed based on monitoring information on each of the second converters, wherein the control unit performs the operation of the first motor controller and the 2 including the step of controlling at least one of a motor controller, a first switching unit and a second switching unit, wherein in the controlling step, when a failure occurs in any one of the first converter and the second converter, the control unit The faulty converter may be driven using at least one of a switching element of the first motor controller and a switching element of the second motor controller.

본 발명은 상기 제어하는 단계에서, 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터가 정상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위칭부의 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 스위칭부의 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 스위칭부의 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 스위칭부의 제8 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치 및 상기 제2 모터 제어기의 제2 전환 스위치를 각각 스위칭 소자에 연결시킬 수 있다. In the controlling step, the control unit turns on the first switch, the second switch, and the third switch of the first switching unit when the first converter and the second converter are normal in the controlling step. Turns off the 4th switch and the 5th switch, turns on the 6th switch and the 7th switch of the second switching unit, turns off the 8th switch of the second switching unit, and turns off the first changeover switch of the first motor controller And the second changeover switch of the second motor controller can be connected to the switching element, respectively.

본 발명은 상기 제어하는 단계에서, 상기 제1 컨버터에 고장이 발생하고, 상기 제2 컨버터가 정상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴오프시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 상기 제2 전환 스위치를 커패시터(C3, C4)에 연결시켜 상기 제4 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결하고, 상기 제5 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 상기 제1 컨버터를 구동시킬 수 있다. In the controlling step, when a failure occurs in the first converter and the second converter is normal, the control unit turns off the first switch, the second switch, and the third switch, and the fourth A switch and a fifth switch are turned on, the first changeover switch is connected to the capacitors C1 and C2, and the second changeover switch is connected to the capacitors C3 and C4 so that the fourth switch is connected to the first motor controller. and by connecting the fifth switch to the switching element of the second motor controller, the first converter is driven using the switching element of the first motor controller and the switching element of the second motor controller. can make it

본 발명은 상기 제어하는 단계에서, 상기 제1 컨버터가 정상이고, 제2 컨버터에 고장이 발생한 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴온시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴오프시키며, 상기 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴오프시키고, 상기 제8 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시켜 상기 제8 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자에 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 상기 제2 컨버터를 구동시킬 수 있다. In the controlling step, when the first converter is normal and the second converter has a failure, the control unit turns on the first switch, the second switch, and the third switch, and the fourth switch and The fifth switch is turned off, the sixth switch and the seventh switch are turned off, the eighth switch is turned on, and the eighth switch is connected to the capacitors C1 and C2 to connect the first changeover switch to the capacitors C1 and C2. By connecting to the switching element of the first motor controller, the second converter may be driven using the switching element of the first motor controller.

본 발명은 상기 제어하는 단계에서, 상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 고장이 발생한 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위칭부, 제 2 스위칭부, 상기 제1 전환 스위치 및 제2 전환 스위치를 제어하여 상기 제1 컨버터를 정상 구동시키고, 주행 중지 알림을 출력할 수 있다. In the controlling step, the control unit controls the first switching unit, the second switching unit, the first switching switch, and the second switching switch when a failure occurs in the first converter and the second converter. Thus, the first converter may be normally driven and a driving stop notification may be output.

본 발명은 상기 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴오프시키고, 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 상기 제2 전환 스위치를 커패시터(C3, C4)에 연결시켜 상기 제4 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결하고, 상기 제5 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결하며, 제2 스위칭부의 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴온시키고, 제8 스위치를 턴오프시킴으로써, 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자로 상기 제1 컨버터를 구동시킬 수 있다. In the controlling step, the control unit turns off the first switch, the second switch, and the third switch, turns on the fourth switch and the fifth switch, and sets the first switch to the capacitor (C1). , C2), the second changeover switch is connected to the capacitors (C3, C4) to connect the fourth switch to the switching element of the first motor controller, and the fifth switch to the second motor controller The first switching element of the first motor controller and the switching element of the second motor controller are connected to the switching element, turn on the sixth switch and the seventh switch of the second switching unit, and turn off the eighth switch. converter can be driven.

본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치 및 방법은, DLDC 고장 시, 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 고장난 컨버터를 동작시켜 차량에 안정적으로 전원을 공급함으로써, 차량을 안전한 곳으로 이동시킬 수 있다. A DLDC failsafe control apparatus and method according to an embodiment of the present invention, when a DLDC fails, operates a faulty converter using a switching element of a motor controller to stably supply power to a vehicle, thereby moving the vehicle to a safe place can make it

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and various effects may be included within a range apparent to those skilled in the art from the contents to be described below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치를 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 정상 동작 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컨버터의 고장 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 컨버터의 고장 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컨버터 및 제2 컨버터의 고장 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic block diagram of a DLDC failsafe control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing a DLDC failsafe control device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram for explaining an operation of a DLDC failsafe control device during normal operation of the DLDC according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram for explaining an operation of a DLDC failsafe control device when a first converter fails according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram for explaining an operation of a DLDC failsafe control device when a second converter fails in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram for explaining an operation of a DLDC failsafe control device when a first converter and a second converter fail, according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a DLDC failsafe control method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a DLDC failsafe control apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be embodied in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Even if discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), the implementation of features discussed may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented in suitable hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which is generally referred to as a processing device including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit or programmable logic device or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치를 나타낸 회로도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 정상 동작 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컨버터의 고장 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 컨버터의 고장 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컨버터 및 제2 컨버터의 고장 시 DLDC의 페일세이프 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 1 is a schematic block diagram of a DLDC failsafe control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a DLDC failsafe control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of the present invention. 4 is an exemplary diagram for explaining the operation of the DLDC failsafe control device during normal operation of the DLDC according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining an operation of a DLDC failsafe control device when a second converter fails according to an embodiment of the present invention. FIG. It is an exemplary view for explaining the operation of the fail safe control device of the DLDC when the first converter and the second converter according to FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치는 배터리(100), DLDC(Dual Low voltage DC-DC Converter, 듀얼 저전압 직류-직류 컨버터)(200), 모터 제어기(300), 스위칭부(500) 및 제어부(600)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a DLDC failsafe control device according to an embodiment of the present invention includes a battery 100, a dual low voltage DC-DC converter (DLDC) 200, and a motor controller ( 300), a switching unit 500 and a control unit 600.

배터리(100)는 차량에서 모터(400)를 구동하는데 필요한 전력을 공급하기 위한 동력원이다. 이러한 배터리(100)는 고전압 배터리로 구현되며, 배터리(100)로부터 공급되는 전력은 DLDC(200) 및 모터 제어기(300)로 입력될 수 있다. The battery 100 is a power source for supplying power required to drive the motor 400 in the vehicle. The battery 100 is implemented as a high voltage battery, and power supplied from the battery 100 may be input to the DLDC 200 and the motor controller 300 .

DLDC(200)는 친환경 차량의 주행 중 고전압 배터리(100)에서 고전압 에너지를 받아 저전압으로 변환한 후 차량의 각종 전장부하와 배터리 냉각용 컴프레셔에 공급할 수 있다.The DLDC 200 may receive high voltage energy from the high voltage battery 100 while the eco-friendly vehicle is driving, convert it to low voltage, and then supply it to various electric loads and a compressor for cooling the battery.

이러한 DLDC(200)는 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)를 포함할 수 있다. The DLDC 200 may include a first converter 210 and a second converter 230 .

제1 컨버터(210)는 배터리(100)로부터 제공되는 고전압을 제1 저전압으로 변환할 수 있다. The first converter 210 may convert the high voltage provided from the battery 100 into a first low voltage.

제1 컨버터(210)는 고전압의 배터리(100)로부터 출력되는 직류전압을 입력전압으로 받아 저전압(예: 12V)의 직류전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 여기서, 제1 컨버터(210)는 저전압 직류-직류 컨버터(Low voltage DC-DC Converter, LDC)이고, 제1 컨버터(210)는 4개의 스위칭 소자를 포함하는 풀 브릿지(Full-Bridge) 컨버터로 구성될 수 있다. 스위칭 소자는 트랜지스터 등을 포함할 수 있다. The first converter 210 may receive the DC voltage output from the high-voltage battery 100 as an input voltage, convert it into a low-voltage (eg, 12V) DC voltage, and output the converted DC voltage. Here, the first converter 210 is a low voltage DC-DC converter (LDC), and the first converter 210 is composed of a full-bridge converter including four switching elements. It can be. The switching element may include a transistor or the like.

제1 컨버터(210)는 고전압 전원의 노이즈를 제거하고 4개의 스위칭 소자(T1 ~ T4)의 고속 스위칭을 통해 직류(DC) 속성을 교류(AC) 속성으로 변환하며, 트랜스포머(변압기)를 통해 감압한 후 출력필터를 통해 평활화하여 교류(AC) 속성을 직류(DC) 속성으로 변환한다.The first converter 210 removes the noise of the high voltage power supply, converts the direct current (DC) property into the alternating current (AC) property through high-speed switching of four switching elements (T1 to T4), and reduces the voltage through a transformer (transformer). After that, the alternating current (AC) properties are converted into direct current (DC) properties by smoothing through an output filter.

이에, 제1 컨버터(210)는 풀 브릿지 회로부(212), 변압기(214), 정류기(216), 및 평활회로(218)를 포함할 수 있다.Accordingly, the first converter 210 may include a full bridge circuit 212, a transformer 214, a rectifier 216, and a smoothing circuit 218.

풀 브릿지 회로부(212)는 제1 컨버터(210)로 입력되는 직류전압을 교류전압으로 변환한다. 풀 브릿지 회로부(212)는 4개의 스위칭 소자(T1 ~ T4)로 구성되며, 풀 브리지(full bridge) 구조를 가진다. 4개의 스위칭 소자(T1 ~ T4) 중 제1 스위칭 소자(T1)와 제2 스위칭 소자(T2)가 직렬 연결되고 제3 스위칭 소자(T3)와 제4 스위칭 소자(T4)가 직렬 연결될 수 있다. The full bridge circuit 212 converts the DC voltage input to the first converter 210 into an AC voltage. The full bridge circuit 212 is composed of four switching elements T1 to T4 and has a full bridge structure. Among the four switching elements T1 to T4, a first switching element T1 and a second switching element T2 may be connected in series, and a third switching element T3 and a fourth switching element T4 may be connected in series.

변압기(214)는 풀 브릿지 회로부(212)에 의해 변환된 교류전압을 변압(감압 또는 가압)한다. 변압기(214)는 입력전력을 권선비에 따라 일정 비율로 변압한다. 이때, 권선비는 전압조정비율로, 설계 시 상수로 고정된다.The transformer 214 transforms (reduces or boosts) the AC voltage converted by the full bridge circuit unit 212 . The transformer 214 transforms the input power at a constant rate according to the winding ratio. At this time, the winding ratio is a voltage regulation ratio, which is fixed as a constant during design.

정류기(216)는 변압기(214)로부터 출력되는 교류전압을 직류전압으로 변환한다. 정류기(216)는 하나 이상의 다이오드를 포함할 수 있다. The rectifier 216 converts the AC voltage output from the transformer 214 into a DC voltage. Rectifier 216 may include one or more diodes.

평활회로(218)는 정류기(216)로부터 출력되는 직류전압에 포함되는 리플을 제거하여 평활화한다. 평활회로(218)는 인덕터(L)와 커패시터(C)를 포함하는 LC 필터로 구현될 수 있다.The smoothing circuit 218 removes and smooths the ripple included in the DC voltage output from the rectifier 216. The smoothing circuit 218 may be implemented as an LC filter including an inductor (L) and a capacitor (C).

제1 컨버터(210)는 친환경 차량의 주행 중 고전압 배터리(100)에서 고전압 에너지를 받아 저전압으로 변환한 후 차량의 각종 전장부하로 공급할 수 있다. 예를 들면, 제1 컨버터(210)는 차량 전장 부품에 공급되는 28V를 출력할 수 있다.The first converter 210 may receive high voltage energy from the high voltage battery 100 while the eco-friendly vehicle is driving, convert it to low voltage, and then supply the energy to various electric loads of the vehicle. For example, the first converter 210 may output 28V supplied to electric components of a vehicle.

제2 컨버터(230)는 배터리(100)로부터 제공되는 고전압을 제1 저전압보다 높은 제2 저전압으로 변환할 수 있다. The second converter 230 may convert the high voltage provided from the battery 100 into a second low voltage higher than the first low voltage.

제2 컨버터(230)는 고전압의 배터리(100)로부터 출력되는 직류전압을 입력전압으로 받아 저전압(예: 360V)의 직류전압으로 변환하여 출력한다. 여기서, 제2 컨버터(230)는 저전압 직류-직류 컨버터(LDC)로 구현될 수 있다. 예컨대, 제2 컨버터(230)는 2개 스위칭 소자(T5, T6)를 포함하는 벅 컨버터로 구성될 수 있다. 제2 컨버터(230)는 고전압 전원의 노이즈를 제거하고 2개 스위칭 소자(T5, T6)의 고속 스위칭을 통해 직류(DC) 속성을 교류(AC) 속성으로 변환하며, 출력필터를 통해 평활화하여 교류(AC) 속성을 직류(DC) 속성으로 변환할 수 있다.The second converter 230 receives the DC voltage output from the high-voltage battery 100 as an input voltage, converts it into a low-voltage (eg, 360V) DC voltage, and outputs the converted DC voltage. Here, the second converter 230 may be implemented as a low voltage DC-DC converter (LDC). For example, the second converter 230 may be configured as a buck converter including two switching elements T5 and T6. The second converter 230 removes the noise of the high voltage power supply, converts the direct current (DC) property into an alternating current (AC) property through high-speed switching of the two switching elements T5 and T6, and smooths the AC through an output filter. (AC) properties can be converted to direct current (DC) properties.

이러한 제2 컨버터(230)는 2개 스위칭 소자(T5, T6)를 포함하는 벅 회로부(232)를 포함할 수 있다. 벅 회로부(232)는 2개의 스위칭 소자(T5, T6)로 구성되며, 제5 스위칭 소자(T5)와 제6 스위칭 소자(T6)가 병렬 연결될 수 있다. The second converter 230 may include a buck circuit 232 including two switching elements T5 and T6. The buck circuit unit 232 includes two switching elements T5 and T6, and the fifth switching element T5 and the sixth switching element T6 may be connected in parallel.

제2 컨버터(230)는 배터리 냉각용 컴프레셔에 공급되는 360V를 출력할 수 있다. The second converter 230 may output 360V supplied to the compressor for cooling the battery.

모터 제어기(300)는 배터리(100)로부터 전력을 공급받아 모터(MOT)(400) 구동을 제어하는 장치로, 모터 제어 장치(Motor Control Unit, MCU)이다. 모터 제어기(300)는 배터리(100)로부터 공급되는 직류 전력을 모터(400)(MOT) 구동을 위한 교류 전력으로 변환하는 인버터(미도시)를 포함한다. 인버터는 제어부(600)에서 인가되는 제어신호에 따라 고전압 배터리(100)에서 공급되는 전원을 3상 교류전원으로 변환시켜 모터(400)를 구동할 수 있다. The motor controller 300 is a device that receives power from the battery 100 and controls driving of the motor (MOT) 400, and is a motor control unit (MCU). The motor controller 300 includes an inverter (not shown) that converts DC power supplied from the battery 100 into AC power for driving the motor 400 (MOT). The inverter may drive the motor 400 by converting power supplied from the high voltage battery 100 into three-phase AC power according to a control signal applied from the control unit 600 .

통상적으로, MCU(Motor Control Unit) 시스템은 차량의 후륜에 주차 제동력을 발생시킬 수 있도록 2개의 모터(400)를 제어하는 2개의 모터 제어기(300)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 2개의 모터 제어기(300)를 제1 모터 제어기(좌측 모터제어기)(310)와 제2 모터 제어기(우측 모터 제어기)(320)로 구분하여 설명한다. Typically, a motor control unit (MCU) system may include two motor controllers 300 that control two motors 400 to generate parking braking force to rear wheels of a vehicle. For convenience of explanation, the two motor controllers 300 will be described by dividing them into a first motor controller (left motor controller) 310 and a second motor controller (right motor controller) 320 .

제1 모터 제어기(310)는 배터리(100)로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상하단 커패시터(C1, C2) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제1 모터(410)에 전압을 공급할 수 있다. The first motor controller 310 may supply voltage to the first motor 410 through at least one of the upper and lower capacitors C1 and C2 connected in series and six switching elements that receive and charge the voltage from the battery 100.

제1 모터 제어기(310)는 배터리(100)로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상/하단 직류 링크 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 제1 모터(410)의 임의의 한 상을 연결하거나 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자(T7, T8)를 연결하기 위한 제1 전환 스위치(SW2_5)를 포함할 수 있다. The first motor controller 310 connects any one phase of the first motor 410 to the midpoint of the serially connected upper and lower DC link capacitors C1 and C2 that receive voltage from the battery 100 and charge it, or 6 It may include a first changeover switch (SW2_5) for connecting two switching elements (T7, T8) of the switching elements.

제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)가 정상 상태일 경우, 제1 전환 스위치(SW2_5)는 스위칭 소자(T7, T8)에 연결되고, 제1 모터 제어기(310)는 6개의 스위칭 소자를 사용하여 a상, b상, 및 c상 전압을 생성하며, 이를 제1 모터(410)에 공급함으로써 제1 모터(410)가 회전하도록 할 수 있다.When the first converter 210 and the second converter 230 are in a normal state, the first changeover switch SW2_5 is connected to the switching elements T7 and T8, and the first motor controller 310 has six switching elements. A-phase, b-phase, and c-phase voltages are generated by using, and by supplying them to the first motor 410, the first motor 410 can be rotated.

제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230) 중 적어도 하나에 고장이 발생한 경우, 제1 전환 스위치(SW2_5)는 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 연결되고, 제1 모터 제어기(310)는 4개의 스위칭 소자를 사용하여 제1 모터(410)에 전압을 공급할 수 있다. 이때, 2개의 스위칭 소자(T7, T8)는 제1 스위칭부(510) 또는 제2 스위칭부(520)에 연결되어, 고장이 발생한 컨버터를 구동하는데 이용될 수 있다. 스위칭 소자 4개를 사용하는 경우, c상의 스위칭 소자를 없애고 직렬 연결된 상/하단 직류 링크 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 제1 모터(410)의 C상을 연결할 수 있다. 이와 같은 상태에서 직류전압이 공급되면 직렬 연결된 상/하단 직류 링크 커패시터(C1, C2)는 충전되고, 이 충전전압은 4개의 스위칭 소자에 공급될 수 있다. 전압을 공급받은 4개의 스위칭 소자는 턴온 또는 턴오프하여 제1 모터(410)에 전압을 공급할 수 있다.When a failure occurs in at least one of the first converter 210 and the second converter 230, the first changeover switch SW2_5 is connected to the midpoint of the capacitors C1 and C2, and the first motor controller 310 may supply voltage to the first motor 410 using four switching elements. At this time, the two switching elements T7 and T8 are connected to the first switching unit 510 or the second switching unit 520 and may be used to drive a converter in which a failure occurs. When four switching elements are used, the phase C switching element may be removed and the phase C of the first motor 410 may be connected to the midpoint of the upper and lower DC link capacitors C1 and C2 connected in series. In this state, when a DC voltage is supplied, the serially connected upper and lower DC link capacitors C1 and C2 are charged, and this charged voltage can be supplied to the four switching elements. The four switching elements receiving voltage may be turned on or turned off to supply voltage to the first motor 410 .

제2 모터 제어기(320)는 배터리(100)로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상하단 커패시터(C3, C4) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제2 모터(420)에 전압을 공급할 수 있다. The second motor controller 320 may supply voltage to the second motor 420 through at least one of the upper and lower capacitors C3 and C4 connected in series and six switching elements that receive and charge the voltage from the battery 100.

제2 모터 제어기(320)는 배터리(100)로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상/하단 직류 링크 커패시터(C3,C4)의 중간 점에 제2 모터(420)의 임의의 한 상을 연결하거나 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자(T8, T9)를 연결하기 위한 제2 전환 스위치(SW2_7)를 포함할 수 있다. The second motor controller 320 connects any one phase of the second motor 420 to the midpoint of the serially connected upper and lower DC link capacitors C3 and C4 charged by receiving the voltage from the battery 100, or 6 It may include a second conversion switch (SW2_7) for connecting two switching elements (T8, T9) of the switching elements.

제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)가 정상 상태일 경우, 제2 전환 스위치(SW2_7)는 스위칭 소자(T9, T10)에 연결되고, 제2 모터 제어기(320)는 6개의 스위칭 소자를 사용하여 a상, b상, 및 c상 전압을 생성하며, 이를 제2 모터(420)에 공급함으로써 제2 모터(420)가 회전하도록 할 수 있다.When the first converter 210 and the second converter 230 are in a normal state, the second changeover switch SW2_7 is connected to the switching elements T9 and T10, and the second motor controller 320 has six switching elements. A-phase, b-phase, and c-phase voltages are generated using , and by supplying them to the second motor 420 , the second motor 420 can be rotated.

제1 컨버터(210)에 고장이 발생한 경우, 제2 전환 스위치(SW2_7)는 커패시터(C3, C4)의 중간 점에 연결되고, 제2 모터 제어기(320)는 4개의 스위칭 소자를 사용하여 제2 모터(420)에 전압을 공급할 수 있다. 이때, 2개의 스위칭 소자(T8, T9)는 제1 스위칭부(510)에 연결되어, 제1 컨버터(210)를 구동하는데 이용될 수 있다. 스위칭 소자 4개를 사용하는 경우, c상의 스위칭 소자를 없애고 직렬 연결된 상/하단 직류 링크 커패시터(C3, C4)의 중간 점에 제2 모터(420)의 C상을 연결할 수 있다. 이와 같은 상태에서 직류전압이 공급되면 직렬 연결된 상/하단 직류 링크 커패시터(C3, C4)는 충전되고, 이 충전전압은 4개의 스위칭 소자에 공급될 수 있다. 전압을 공급받은 4개의 스위칭 소자는 턴온 또는 턴오프하여 제2 모터(420)에 전압을 공급할 수 있다. When a failure occurs in the first converter 210, the second changeover switch SW2_7 is connected to the midpoint of the capacitors C3 and C4, and the second motor controller 320 uses four switching elements to A voltage may be supplied to the motor 420 . At this time, the two switching elements T8 and T9 are connected to the first switching unit 510 and may be used to drive the first converter 210 . In the case of using four switching elements, phase C of the second motor 420 may be connected to the midpoint of the upper and lower DC link capacitors C3 and C4 connected in series without the switching element of phase c. In this state, when DC voltage is supplied, the serially connected upper and lower DC link capacitors C3 and C4 are charged, and this charged voltage can be supplied to the four switching elements. The four switching elements receiving voltage may be turned on or off to supply voltage to the second motor 420 .

스위칭부(500)는, DLDC(200)에 고장 발생 시 모터 제어기(300)의 스위칭 소자 일부를 이용하여 고장난 컨버터를 구동시키도록 할 수 있다. 즉, 스위칭부(500)는 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230) 중 적어도 하나에서 고장이 발생한 경우, 제1 모터 제어기(310) 및 제2 모터 제어기(320) 중 적어도 하나의 스위칭 소자를 공유하여 차량에 안정적으로 전원이 공급되도록 할 수 있다. When a failure occurs in the DLDC 200, the switching unit 500 may use some of the switching elements of the motor controller 300 to drive the failed converter. That is, when a failure occurs in at least one of the first converter 210 and the second converter 230, the switching unit 500 switches at least one of the first motor controller 310 and the second motor controller 320. By sharing the device, power can be stably supplied to the vehicle.

이러한 스위칭부(500)는 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)를 포함할 수 있다.The switching unit 500 may include a first switching unit 510 and a second switching unit 520 .

제1 스위칭부(510)는 제1 모터 제어기(310) 및 제2 모터 제어기(320)의 적어도 하나의 스위칭 소자를 제1 컨버터(210)에서 사용 가능하도록 선택 개폐될 수 있다.The first switching unit 510 can be selectively opened and closed so that at least one switching element of the first motor controller 310 and the second motor controller 320 can be used in the first converter 210 .

제1 스위칭부(510)는 제1 컨버터(210)의 입력단 및 출력단에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 스위칭부(510)는 제1 컨버터(210)의 풀 브릿지 회로부(212)의 입력단 및 출력단에 연결될 수 있다. 제1 스위칭부(510)는 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2), 제3 스위치(SW2_3), 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 포함할 수 있다. The first switching unit 510 may be connected to an input terminal and an output terminal of the first converter 210 . Specifically, the first switching unit 510 may be connected to an input terminal and an output terminal of the full bridge circuit unit 212 of the first converter 210 . The first switching unit 510 may include a first switch SW2_1, a second switch SW2_2, a third switch SW2_3, a fourth switch SW2_4, and a fifth switch SW2_6.

제1 스위치(SW2_1)는 풀 브릿지 회로부(212)의 입력단에 연결되어, 제1 컨버터(210)에 입력되는 전류를 단속할 수 있다.The first switch (SW2_1) is connected to the input terminal of the full bridge circuit unit 212, it is possible to regulate the current input to the first converter (210).

제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)는 풀 브리지 회로부로부터 출력되는 전류를 단속할 수 있다. 제2 스위치(SW2_2)는 일측이 풀 브릿지 회로부(212)의 제1 스위칭 소자(T1)과 제2 스위칭 소자(T2) 사이의 노드(N1)에 연결되고 타측이 변압기(214)와 제4 스위치(SW2_4)에 연결된다. The second switch SW2_2 and the third switch SW2_3 may control the current output from the full bridge circuit unit. The second switch SW2_2 has one side connected to the node N1 between the first switching element T1 and the second switching element T2 of the full bridge circuit 212 and the other side connected to the transformer 214 and the fourth switch. It is connected to (SW2_4).

제3 스위치(SW2_3)는 일측이 풀 브릿지 회로부(212)의 제3 스위칭 소자(T3)와 제4 스위칭 소자(T4) 사이의 노드(N2)에 연결되고 타측이 변압기(214)와 제5 스위치(SW2_6)에 연결된다. The third switch SW2_3 has one side connected to the node N2 between the third switching element T3 and the fourth switching element T4 of the full bridge circuit 212 and the other side connected to the transformer 214 and the fifth switch. It is connected to (SW2_6).

제4 스위치(SW2_4)는 제2 스위치(SW2_2)와 제1 모터 제어기(310)의 제1 전환 스위치(SW2_5)를 연결하는 제1 우회회로를 선택 개폐할 수 있다. 여기서, 제1 우회회로는 풀 브릿지 회로부(212)의 제1 출력단과 제1 모터 제어기(310)의 2개 스위칭 소자(T7,T8) 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. 따라서, 제4 스위치(SW2_4)는 일측이 제2 스위치(SW2_2)에 연결되고, 타측이 제1 모터 제어기(310)의 제7 스위칭 소자(T7)와 제8 스위칭 소자(T8) 사이의 노드에 연결될 수 있다. The fourth switch SW2_4 may select and open the first bypass circuit connecting the second switch SW2_2 and the first changeover switch SW2_5 of the first motor controller 310 . Here, the first bypass circuit may be installed to connect between the first output terminal of the full bridge circuit unit 212 and the two switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310 . Therefore, the fourth switch SW2_4 has one side connected to the second switch SW2_2 and the other side connected to the node between the seventh switching element T7 and the eighth switching element T8 of the first motor controller 310. can be connected

제5 스위치(SW2_6)는 제3 스위치(SW2_3)와 제2 모터 제어기(320)의 제2 전환 스위치(SW2_7)를 연결하는 제2 우회회로를 선택 개폐할 수 있다. 여기서, 제2 우회회로는 풀 브릿지 회로부(212)의 제2 출력단과 제2 모터 제어기(320)의 2개의 스위칭 소자(T9,T10) 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. 따라서, 제5 스위치(SW2_6)는 일측이 제3 스위치(SW2_3)에 연결되고, 타측이 제2 모터 제어기(320)의 제9 스위칭 소자(T9)와 제10 스위칭 소자(T10) 사이의 노드에 연결될 수 있다. The fifth switch SW2_6 may select and open/close the second bypass circuit connecting the third switch SW2_3 and the second changeover switch SW2_7 of the second motor controller 320 . Here, the second bypass circuit may be installed to connect between the second output terminal of the full bridge circuit unit 212 and the two switching elements T9 and T10 of the second motor controller 320. Therefore, the fifth switch SW2_6 has one side connected to the third switch SW2_3 and the other side connected to a node between the ninth switching element T9 and the tenth switching element T10 of the second motor controller 320. can be connected

제2 스위칭부(520)는 제2 모터 제어기(320)의 적어도 하나의 스위칭 소자를 제2 컨버터(230)에서 사용 가능하도록 선택 개폐될 수 있다. The second switching unit 520 can be selectively opened and closed so that at least one switching element of the second motor controller 320 can be used in the second converter 230 .

제2 스위칭부(520)는 제2 컨버터(230)의 입력단 및 출력단에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 스위칭부(520)는 제2 컨버터(230)의 벅 회로부(232)의 입력단 및 출력단에 연결된 수 있다. 제2 스위칭부(520)는 제6 스위치(SW1_1), 제7 스위치(SW1_2), 및 제8 스위치(SW1_3)를 포함할 수 있다. The second switching unit 520 may be connected to an input terminal and an output terminal of the second converter 230 . Specifically, the second switching unit 520 may be connected to an input terminal and an output terminal of the buck circuit unit 232 of the second converter 230 . The second switching unit 520 may include a sixth switch SW1_1, a seventh switch SW1_2, and an eighth switch SW1_3.

제6 스위치(SW1_1)는 벅 회로부(232)의 입력단에 연결되어, 제2 컨버터(230)에 입력되는 전류를 단속할 수 있다.The sixth switch (SW1_1) is connected to the input terminal of the buck circuit unit 232 to control the current input to the second converter 230.

제7 스위치(SW1_2)는 벅 회로부(232)의 출력단에 연결되어, 벅 회로부(232)로부터 출력되는 전류를 단속할 수 있다. The seventh switch (SW1_2) is connected to the output terminal of the buck circuit unit 232, and can control the current output from the buck circuit unit 232.

제8 스위치(SW1_3)는 제7 스위치(SW1_2)와 제1 모터 제어기(310)의 제1 전환 스위치(SW2_5)를 연결하는 제3 우회회로를 선택 개폐할 수 있다. 여기서, 제3 우회회로는 벅 회로부(232)의 출력단과 제1 모터 제어기(310)의 2개 스위칭 소자(T7,T8) 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. 따라서, 제8 스위치(SW1_3)는 일측이 제7 스위치(SW1_2)에 연결되고, 타측이 제1 모터 제어기(310)의 제7 스위칭 소자(T7)와 제8 스위칭 소자(T8) 사이의 노드에 연결될 수 있다. The eighth switch SW1_3 may select and open/close the third bypass circuit connecting the seventh switch SW1_2 and the first changeover switch SW2_5 of the first motor controller 310 . Here, the third bypass circuit may be installed to connect the output terminal of the buck circuit unit 232 and the two switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310 . Therefore, the eighth switch SW1_3 has one side connected to the seventh switch SW1_2 and the other side connected to a node between the seventh switching element T7 and the eighth switching element T8 of the first motor controller 310. can be connected

제어부(600)는 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230) 중 적어도 하나의 고장 발생 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 제1 모터 제어기(310), 제2 모터 제어기(320), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. The control unit 600 determines whether or not at least one of the first converter 210 and the second converter 230 has a failure, and according to the determination result, the first motor controller 310, the second motor controller 320, At least one of the first switching unit 510 and the second switching unit 520 may be controlled.

제어부(600)는 제1 컨버터(210), 제2 컨버터(230), 제1 모터 제어기(310), 제2 모터 제어기(320), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)와 차량 네트워크를 통해 데이터 통신을 수행한다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network)로 구현될 수 있다.The control unit 600 includes a first converter 210, a second converter 230, a first motor controller 310, a second motor controller 320, a first switching unit 510 and a second switching unit 520. and performs data communication through the vehicle network. Here, the vehicle network may be implemented as a Controller Area Network (CAN).

제어부(600)는 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)의 입, 출력단에 설치되는 전류센서(미도시) 또는 전압센서(미도시)를 통해 검출되는 전류값 또는 전압값을 기초로 하여 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)의 고장 여부를 판단할 수 있다. The control unit 600 is based on current or voltage values detected through current sensors (not shown) or voltage sensors (not shown) installed at the input and output terminals of the first converter 210 and the second converter 230. Thus, it is possible to determine whether the first converter 210 and the second converter 230 are out of order.

제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)의 고장 상황에서는 컨버터 출력 전압의 제어가 원활히 수행되지 않거나 입/출력 전류가 도통하지 않는 상황이 발생하므로, 제어부(600)는 전류센서 또는 전압센서의 검출값으로부터 전류가 도통하지 않거나 비정상적인 전류상태 또는 전압상태(예, 급격한 전압 변동 등)가 감지되는 경우 해당 컨버터의 고장상태로 판단할 수 있다.In the failure situation of the first converter 210 and the second converter 230, since the control of the converter output voltage is not performed smoothly or the input/output current does not conduct, the controller 600 is a current sensor or a voltage sensor. If the current does not conduct or an abnormal current state or voltage state (eg, rapid voltage change, etc.) is detected from the detection value of , it can be determined that the converter is in a faulty state.

상기와 같이 제1 컨버터(210) 또는 제2 컨버터(230)의 고장상태를 판단한 경우, 제어부(600)는 페일 세이프 구동을 위한 제어신호를 출력하게 되는데, 특히 제1 전환 스위치(SW2_5), 제2 전환 스위치(SW2_7), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하여, 모터 제어기(300)의 스위칭 소자 일부를 이용하여 고장난 컨버터를 구동시킬 수 있다.As described above, when the failure state of the first converter 210 or the second converter 230 is determined, the control unit 600 outputs a control signal for fail safe driving. In particular, the first changeover switch SW2_5, 2 The failed converter can be driven by using some of the switching elements of the motor controller 300 by outputting a control signal to control the changeover switch SW2_7, the first switching unit 510 and the second switching unit 520. there is.

한편, 제1 컨버터(210)는 스위칭 소자 4개가 필요하고, 제2 컨버터(230)는 스위칭 소자가 2개가 필요하다. 3상 모터(400)를 구동하기 위한 모터 제어기(300)에서는 모터 1개당 6개의 스위칭 소자가 필요하다. 그러나 모터 제어기(300)는 4개의 스위칭 소자로도 모터 구동이 가능하도록 커패시터를 추가하여 구성할 수 있다.Meanwhile, the first converter 210 requires four switching elements, and the second converter 230 requires two switching elements. In the motor controller 300 for driving the three-phase motor 400, six switching elements are required per motor. However, the motor controller 300 can be configured by adding a capacitor so that the motor can be driven even with four switching elements.

따라서 제1 컨버터(210) 또는 제2 컨버터(230)에 고장 발생 시, 모터 제어기(300)는 스위칭 소자 개수를 개별 모터당 4개씩 사용하고, 남는 4개의 스위칭 소자로 고장이 발생한 컨버터를 구동시킬 수 있다. 고장이 발생한 컨버터를 모터 제어기(300)의 스위칭 소자를 이용하여 구동시킴으로써, 페일 세이프 모드 구동이 가능해져 컨버터 고장으로 인한 문제 발생을 방지할 수 있다. Therefore, when a failure occurs in the first converter 210 or the second converter 230, the motor controller 300 uses four switching elements for each individual motor and uses the remaining four switching elements to drive the failed converter. can By driving the converter in which the failure occurs using the switching element of the motor controller 300, fail safe mode driving is possible, and problems due to converter failure can be prevented.

DLDC(200) 고장 시, 제어부(600)는 아래 표 1과 같이 페일 세이프 제어를 수행할 수 있다. 이때, 제1 컨버터(210)와 제2 컨버터(230)에 동시에 고장이 발생한 경우, 제어부(600)는 기 설정된 우선순위에 따라 페일 세이프 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(600)는 제1 컨버터(210), 제2 컨버터(230), 및 모터 제어기(300) 순으로 페일 세이프 제어를 수행할 수 있다. When the DLDC 200 fails, the controller 600 may perform fail safe control as shown in Table 1 below. In this case, when a failure occurs in the first converter 210 and the second converter 230 at the same time, the control unit 600 may perform fail safe control according to preset priorities. For example, the controller 600 may perform fail safe control in the order of the first converter 210 , the second converter 230 , and the motor controller 300 .

Figure 112020136303181-pat00001
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제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)가 정상 동작하게 되면, 제어부(600)는 제1 전환 스위치(SW2_5), 제2 전환 스위치(SW2_7), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)를 도 3과 같이 제어할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)가 정상이면, 제어부(600)는 제1 스위칭부(510)의 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴온시키고, 제1 스위칭부(510)의 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴오프시키며, 제2 스위칭부(520)의 제6 스위치(SW1_1) 및 제7 스위치(SW1_2)를 턴온시키고, 제2 스위칭부(520)의 제8 스위치(SW1_3)를 턴오프시키며, 제1 모터 제어기(310)의 제1 전환 스위치(SW2_5) 및 제2 모터 제어기(320)의 제2 전환 스위치(SW2_7)를 각각 스위칭 소자에 연결시킬 수 있다.When the first converter 210 and the second converter 230 operate normally, the control unit 600 includes the first changeover switch SW2_5, the second changeover switch SW2_7, the first switching unit 510 and the second changeover switch SW2_5. The switching unit 520 may be controlled as shown in FIG. 3 . That is, when the first converter 210 and the second converter 230 are normal, the control unit 600 controls the first switch SW2_1, the second switch SW2_2 and the third switch of the first switching unit 510 ( Turns on SW2_3, turns off the fourth switch SW2_4 and the fifth switch SW2_6 of the first switching unit 510, and turns off the sixth switch SW1_1 and the seventh switch SW1_1 of the second switching unit 520 (SW1_2) is turned on, the eighth switch (SW1_3) of the second switching unit 520 is turned off, and the first changeover switch (SW2_5) of the first motor controller 310 and the second motor controller 320 are turned on. The second changeover switch SW2_7 may be connected to each switching element.

제1 컨버터(210)에 고장이 발생하고, 제2 컨버터(230)가 정상이면, 제어부(600)는 제1 전환 스위치(SW2_5), 제2 전환 스위치(SW2_7), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)를 도 4와 같이 제어할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(210)에 고장이 발생하고, 제2 컨버터(230)가 정상이면, 제어부(600)는 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴오프시키고, 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴온시키며, 제1 전환 스위치(SW2_5)를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 제2 전환 스위치(SW2_7)를 커패시터(C3, C4)에 연결시켜 제4 스위치(SW2_4)를 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7, T8)와 연결하고, 제5 스위치(SW2_6)를 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자(T9,T10)와 연결함으로써, 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8) 및 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자(T9,T10)를 이용하여 제1 컨버터(210)를 구동시킬 수 있다. When a failure occurs in the first converter 210 and the second converter 230 is normal, the control unit 600 includes the first changeover switch SW2_5, the second changeover switch SW2_7, and the first switching unit 510. And the second switching unit 520 can be controlled as shown in FIG. 4 . That is, when a failure occurs in the first converter 210 and the second converter 230 is normal, the controller 600 switches the first switch SW2_1, the second switch SW2_2, and the third switch SW2_3. turn off, turn on the fourth switch (SW2_4) and the fifth switch (SW2_6), connect the first changeover switch (SW2_5) to the capacitors (C1, C2), and connect the second changeover switch (SW2_7) to the capacitor (C3) , C4) to connect the fourth switch SW2_4 to the switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310, and to connect the fifth switch SW2_6 to the switching element of the second motor controller 320 ( By connecting to T9 and T10, the first converter 210 is driven by using the switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310 and the switching elements T9 and T10 of the second motor controller 320. can make it

제1 컨버터(210)는 정상이고, 제2 컨버터(230)에 고장이 발생하면, 제어부(600)는 제1 전환 스위치(SW2_5), 제2 전환 스위치(SW2_7), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)를 도 5와 같이 제어할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(210)가 정상이고, 제2 컨버터(230)에 고장이 발생한 경우, 제어부(600)는 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴온시키고, 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴오프시키며, 제6 스위치(SW1_1) 및 제7 스위치(SW1_2)를 턴오프시키고, 제8 스위치(SW1_3)를 턴온시키며, 제1 전환 스위치(SW2_5)를 커패시터(C1,C2)에 연결시켜 제8 스위치(SW1_3)를 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8)에 연결함으로써, 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8)를 이용하여 제2 컨버터(230)를 구동시킬 수 있다. When the first converter 210 is normal and a failure occurs in the second converter 230, the control unit 600 includes the first changeover switch SW2_5, the second changeover switch SW2_7, and the first switching unit 510. And the second switching unit 520 can be controlled as shown in FIG. 5 . That is, when the first converter 210 is normal and the second converter 230 has a failure, the controller 600 operates the first switch SW2_1, the second switch SW2_2, and the third switch SW2_3. Turns on, turns off the fourth switch SW2_4 and the fifth switch SW2_6, turns off the sixth switch SW1_1 and the seventh switch SW1_2, turns on the eighth switch SW1_3, 1 of the first motor controller 310 by connecting the changeover switch SW2_5 to the capacitors C1 and C2 and connecting the eighth switch SW1_3 to the switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310. The second converter 230 may be driven using the switching elements T7 and T8.

제1 컨버터(210)와 제2 컨버터(230)에 모두 고장이 발생하면, 제어부(600)는 제1 스위칭부(510), 제1 전환 스위치(SW2_5) 및 제2 전환 스위치(SW2_7)를 도 6과 같이 제어하여 제1 컨버터(210)를 정상 구동시키고, 주행 중지 알림을 출력할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(210)와 제2 컨버터(230)에 모두 고장이 발생하면, 제어부(600)는 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴오프시키고, 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴온시키며, 제1 전환 스위치(SW2_5)를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 제2 전환 스위치(SW2_7)를 커패시터(C3, C4)에 연결시켜 제4 스위치(SW2_4)를 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8)와 연결하고, 제5 스위치(SW2_6)를 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자(T9,T10)와 연결하며, 제2 스위칭부(520)의 제6 스위치(SW1_1) 및 제7 스위치(SW1_2)를 턴온시키고, 제8 스위치(SW1_3)를 턴오프시킴으로써, 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8) 및 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자(T9,T10)로 제1 컨버터(210)를 구동시킬 수 있다. 이때, 제2 컨버터(230)는 구동하지 않는다. When a failure occurs in both the first converter 210 and the second converter 230, the control unit 600 helps the first switching unit 510, the first changeover switch SW2_5 and the second changeover switch SW2_7. By controlling as in 6, the first converter 210 is normally driven, and a driving stop notification may be output. That is, when a failure occurs in both the first converter 210 and the second converter 230, the controller 600 turns off the first switch SW2_1, the second switch SW2_2, and the third switch SW2_3. and turn on the fourth switch (SW2_4) and the fifth switch (SW2_6), connect the first changeover switch (SW2_5) to the capacitors (C1, C2), and connect the second changeover switch (SW2_7) to the capacitors (C3, C4). ) to connect the fourth switch SW2_4 to the switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310, and to connect the fifth switch SW2_6 to the switching element T9 of the second motor controller 320, T10), turns on the 6th switch SW1_1 and 7th switch SW1_2 of the second switching unit 520, and turns off the 8th switch SW1_3 of the first motor controller 310. The first converter 210 may be driven by the switching elements T7 and T8 and the switching elements T9 and T10 of the second motor controller 320 . At this time, the second converter 230 is not driven.

제어부(600)는 제1 컨버터(210), 제2 컨버터(230) 및 모터 제어기(300)의 순으로 고장에 대처할 수 이다. 따라서, 제1 컨버터(210)와 제2 컨버터(230)에 동시에 고장이 발생한 경우, 제어부(600)는 제1 컨버터(210)가 정상 동작할 수 있도록 회로를 구성하고 즉시 주행 중지해야 한다는 알림을 띄워 운전자가 안전한 곳으로 피하여 운행을 중지하도록 유도할 수 있다. The control unit 600 can deal with failures in the order of the first converter 210, the second converter 230, and the motor controller 300. Therefore, when a failure occurs in the first converter 210 and the second converter 230 at the same time, the control unit 600 configures a circuit so that the first converter 210 can operate normally and notifies that the driving must be stopped immediately. It can be floated to induce the driver to evade to a safe place and stop driving.

한편, 차량을 운행하기 위해서는 모든 제어기들이 정상적으로 동작해야 하고, 제어기들이 동작하기 위해서는 안정적인 전원공급이 필요하다. 만약 고전압을 전장 부하에 적합한 레벨로 강압하여 전장부하에 공급하는 DLDC(200)에 고장이 발생하여 전원 공급이 제대로 되지 않는다면, 제어기들은 오동작하거나 꺼질 수 있고, 이는 사고로 이어질 수 있다. 이에, 본 발명은 DLDC(200)가 고장 나더라도 모터 제어기(300)의 스위칭 소자 일부를 공유하여 차량에 안정적으로 전원이 공급되도록 하고, 안전한 곳으로 차량을 이동시키기 위한 모터 제어기(300)의 구동을 가능하게 할 수 있다. Meanwhile, in order to drive a vehicle, all controllers must operate normally, and a stable power supply is required to operate the controllers. If a failure occurs in the DLDC 200 that steps down the high voltage to a level suitable for the electric load and supplies the electric load to the electric load, the controllers may malfunction or turn off, which may lead to an accident. Therefore, even if the DLDC 200 fails, the present invention shares some of the switching elements of the motor controller 300 so that power is stably supplied to the vehicle, and driving of the motor controller 300 to move the vehicle to a safe place can make it possible.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a diagram for explaining a DLDC failsafe control method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제어부(600)는 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)에 입력 또는 출력되는 전류값 및 전압값에 기초하여 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)의 동작 상태를 검출한다(S702).Referring to FIG. 7 , the controller 600 converts the first converter 210 and the second converter 230 based on current values and voltage values input or output to the first converter 210 and the second converter 230. The operating state of is detected (S702).

S702 단계의 검출결과, 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)에 모두 고장이 발생하면(S704), 제어부(600)는 제1 모터 제어기(310)의 2개의 스위칭 소자 및 제2 모터 제어기(320)의 2개의 스위칭 소자를 사용하여 제1 컨버터(210)를 구동시키고(S706), 주행 중지를 알린다(S708). 이때, 제어부(600)는 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴오프시키고, 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴온시키며, 제1 전환 스위치(SW2_5)를 커패시터(C1,C2)에 연결시키고, 제2 전환 스위치(SW2_7)를 커패시터(C3,C4)에 연결시켜 제4 스위치(SW2_4)를 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자와 연결하고, 제5 스위치(SW2_6)를 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자와 연결하며, 제2 스위칭부(520)의 제6 스위치(SW1_1) 및 제7 스위치(SW1_2)를 턴온시키고, 제8 스위치(SW1_3)를 턴오프시킴으로써, 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8) 및 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자(T9,T10)로 제1 컨버터(210)를 구동시킬 수 있다. 이때, 제2 컨버터(230)는 구동하지 않는다. As a result of the detection in step S702, if a failure occurs in both the first converter 210 and the second converter 230 (S704), the controller 600 uses the two switching elements of the first motor controller 310 and the second motor The first converter 210 is driven by using two switching elements of the controller 320 (S706), and driving stop is notified (S708). At this time, the controller 600 turns off the first switch SW2_1, the second switch SW2_2, and the third switch SW2_3, turns on the fourth switch SW2_4 and the fifth switch SW2_6, and 1 The switching switch (SW2_5) is connected to the capacitors (C1, C2), the second switching switch (SW2_7) is connected to the capacitors (C3, C4), and the fourth switch (SW2_4) is the switching of the first motor controller 310 device, connect the fifth switch (SW2_6) to the switching element of the second motor controller 320, turn on the sixth switch (SW1_1) and the seventh switch (SW1_2) of the second switching unit 520, , By turning off the eighth switch SW1_3, the first converter 210 is connected to the switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310 and the switching elements T9 and T10 of the second motor controller 320. can drive At this time, the second converter 230 is not driven.

S702 단계의 검출결과, 제2 컨버터(230)는 정상이고, 제1 컨버터(210)에 고장이 발생한 것으로 판단되면(S710), 제어부(600)는 제1 모터 제어기(310)의 2개의 스위칭 소자(T7,T8) 및 제2 모터 제어기(320)의 2개의 스위칭 소자(T9,T10)를 사용하여 제1 컨버터(210)를 구동시키고(S712), 비상모드 구동 상태임을 알린다(S714). 이때, 제어부(600)는 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴오프시키고, 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴온시키며, 제1 전환 스위치(SW2_5)를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 제2 전환 스위치(SW2_7)를 커패시터(C3,C4)에 연결시켜 제4 스위치(SW2_4)를 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8)와 연결하고, 제5 스위치(SW2_6)를 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자(T9,T10)와 연결하며, 제2 스위칭부(520)의 제6 스위치(SW1_1) 및 제7 스위치(SW1_2)를 턴온시키고, 제8 스위치(SW1_3)를 턴오프시킴으로써, 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8) 및 제2 모터 제어기(320)의 스위칭 소자(T9,T10)로 제1 컨버터(210)를 구동시킬 수 있다. As a result of the detection in step S702, if it is determined that the second converter 230 is normal and a failure has occurred in the first converter 210 (S710), the controller 600 switches the two switching elements of the first motor controller 310 (T7, T8) and the two switching elements (T9, T10) of the second motor controller 320 are used to drive the first converter 210 (S712), and inform that the emergency mode driving state (S714). At this time, the controller 600 turns off the first switch SW2_1, the second switch SW2_2, and the third switch SW2_3, turns on the fourth switch SW2_4 and the fifth switch SW2_6, and 1 The switching switch SW2_5 is connected to the capacitors C1 and C2, the second switching switch SW2_7 is connected to the capacitors C3 and C4, and the fourth switch SW2_4 is the switching of the first motor controller 310. elements T7 and T8, the fifth switch SW2_6 is connected to the switching elements T9 and T10 of the second motor controller 320, and the sixth switch SW1_1 of the second switching unit 520 and switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310 and switching elements T9 of the second motor controller 320 by turning on the seventh switch SW1_2 and turning off the eighth switch SW1_3. ,T10) to drive the first converter 210.

만약, S702 단계의 검출결과, 제1 컨버터(210)는 정상이고, 제2 컨버터(230)에 고장이 발생한 것으로 판단되면(S716), 제어부(600)는 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8)를 이용하여 제2 컨버터(230)를 구동시키고(S718), 비상모드 구동 상태임을 알린다(S714). 이때, 제어부(600)는 제1 전환 스위치(SW2_5), 제2 전환 스위치(SW2_7), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)를 도 5와 같이 제어할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(210)가 정상이고, 제2 컨버터(230)에 고장이 발생한 경우, 제어부(600)는 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴온시키고, 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴오프시키며, 제6 스위치(SW1_1) 및 제7 스위치(SW1_2)를 턴오프시키고, 제8 스위치(SW1_3)를 턴온시키며, 제1 전환 스위치(SW2_5)를 커패시터(C1, C2)에 연결시켜 제8 스위치(SW1_3)를 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8)에 연결함으로써, 제1 모터 제어기(310)의 스위칭 소자(T7,T8)를 이용하여 제2 컨버터(230)를 구동시킬 수 있다. If, as a result of the detection in step S702, if it is determined that the first converter 210 is normal and a failure has occurred in the second converter 230 (S716), the control unit 600 switches the switching element of the first motor controller 310. The second converter 230 is driven using (T7, T8) (S718), and an emergency mode driving state is notified (S714). In this case, the control unit 600 may control the first changeover switch SW2_5, the second changeover switch SW2_7, the first switching unit 510, and the second switching unit 520 as shown in FIG. 5 . That is, when the first converter 210 is normal and the second converter 230 has a failure, the controller 600 operates the first switch SW2_1, the second switch SW2_2, and the third switch SW2_3. Turns on, turns off the fourth switch SW2_4 and the fifth switch SW2_6, turns off the sixth switch SW1_1 and the seventh switch SW1_2, turns on the eighth switch SW1_3, 1 of the first motor controller 310 by connecting the changeover switch SW2_5 to the capacitors C1 and C2 and connecting the eighth switch SW1_3 to the switching elements T7 and T8 of the first motor controller 310. The second converter 230 may be driven using the switching elements T7 and T8.

S702 단계의 검출결과, 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)가 모두 정상이면(S720), 제어부(600)는 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)가 모두 정상 구동 상태임을 알린다(S722). 이때, 제어부(600)는 제1 전환 스위치(SW2_5), 제2 전환 스위치(SW2_7), 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)를 도 3과 같이 제어할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(210) 및 제2 컨버터(230)가 정상이면, 제어부(600)는 제1 스위칭부(510)의 제1 스위치(SW2_1), 제2 스위치(SW2_2) 및 제3 스위치(SW2_3)를 턴온시키고, 제1 스위칭부(510)의 제4 스위치(SW2_4) 및 제5 스위치(SW2_6)를 턴오프시키며, 제2 스위칭부(520)의 제6 스위치(SW1_1) 및 제7 스위치(SW1_2)를 턴온시키고, 제2 스위칭부(520)의 제8 스위치(SW1_3)를 턴오프시키며, 제1 모터 제어기(310)의 제1 전환 스위치(SW2_5) 및 제2 모터 제어기(320)의 제2 전환 스위치(SW2_7)를 각각 스위칭 소자에 연결시킬 수 있다. As a result of the detection in step S702, if both the first converter 210 and the second converter 230 are normal (S720), the controller 600 determines that both the first converter 210 and the second converter 230 are in a normal driving state. It informs that (S722). At this time, the controller 600 may control the first changeover switch SW2_5, the second changeover switch SW2_7, the first switching unit 510, and the second switching unit 520 as shown in FIG. 3 . That is, when the first converter 210 and the second converter 230 are normal, the control unit 600 controls the first switch SW2_1, the second switch SW2_2 and the third switch of the first switching unit 510 ( Turns on SW2_3, turns off the fourth switch SW2_4 and the fifth switch SW2_6 of the first switching unit 510, and turns off the sixth switch SW1_1 and the seventh switch SW1_1 of the second switching unit 520 (SW1_2) is turned on, the eighth switch (SW1_3) of the second switching unit 520 is turned off, and the first changeover switch (SW2_5) of the first motor controller 310 and the second motor controller 320 are turned on. The second changeover switch SW2_7 may be connected to each switching element.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 DLDC의 페일세이프 제어 장치 및 방법은, DLDC 고장 시, 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 고장난 컨버터를 동작시켜 차량에 안정적으로 전원을 공급함으로써, 차량을 안전한 곳으로 이동시킬 수 있다. As described above, the DLDC failsafe control apparatus and method according to an embodiment of the present invention operate the failed converter using the switching element of the motor controller to stably supply power to the vehicle when the DLDC fails, can be moved to a safe place.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

100 : 배터리
200 : DLDC
210 : 제1 컨버터
212 : 풀 브릿지 회로부
214 : 변압기
216 : 정류기
218 : 평활회로
230 : 제2 컨버터
232 : 벅 회로부
300 : 모터 제어기
310 : 제1 모터 제어기
320 : 제2 모터 제어기
400 : 모터
500 : 스위칭부
510 : 제1 스위칭부
520 : 제2 스위칭부
600 : 제어부100: battery
200: DLDC
210: first converter
212: full bridge circuit
214: transformer
216: rectifier
218: smoothing circuit
230: second converter
232: buck circuit part
300: motor controller
310: first motor controller
320: second motor controller
400: motor
500: switching unit
510: first switching unit
520: second switching unit
600: control unit

Claims (23)

배터리로부터 제공되는 고전압을 제1 저전압으로 변환하는 제1 컨버터;
상기 배터리로부터 제공되는 고전압을 상기 제1 저전압보다 높은 제2 저전압으로 변환하는 제2 컨버터;
상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상/하단 커패시터(C1, C2) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제1 모터에 전압을 공급하는 제1 모터 제어기;
상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상/하단 커패시터(C3, C4) 및 6개의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 통해 제2 모터에 전압을 공급하는 제2 모터 제어기;
상기 제1 모터 제어기 및 제2 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제1 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제1 스위칭부;
상기 제1 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제2 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제2 스위칭부; 및
상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 중 적어도 하나의 고장 발생 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 상기 제1 모터 제어기, 제2 모터 제어기, 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부
를 포함하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
a first converter converting the high voltage provided from the battery into a first low voltage;
a second converter converting the high voltage provided from the battery into a second low voltage higher than the first low voltage;
a first motor controller supplying a voltage to a first motor through at least one of six switching elements and upper/lower capacitors C1 and C2 connected in series to receive and charge a voltage from the battery;
a second motor controller supplying a voltage to a second motor through at least one of six switching elements and upper/lower capacitors C3 and C4 connected in series to receive and charge a voltage from the battery;
a first switching unit selectively opened and closed so that at least one switching element of the first motor controller and the second motor controller can be used in the first converter;
a second switching unit that selectively opens and closes at least one switching element of the first motor controller to be used in the second converter; and
Determining whether or not at least one of the first converter and the second converter has failed, and controlling at least one of the first motor controller, the second motor controller, the first switching unit, and the second switching unit according to the determination result control unit
DLDC failsafe control device comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 제1 컨버터는,
4개의 스위칭 소자를 포함하는 풀 브릿지(Full-Bridge) 컨버터인 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 1,
The first converter,
DLDC failsafe control device, characterized in that it is a full-bridge converter including four switching elements.
 제1항에 있어서,
상기 제2 컨버터는,
2개의 스위칭 소자를 포함하는 벅(Buck) 컨버터인 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 1,
The second converter,
A fail-safe control device of a DLDC, characterized in that it is a buck converter including two switching elements.
 제1항에 있어서,
상기 제1 모터 제어기는,
상기 상/하단 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 상기 제1 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 상기 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 제1 전환 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 1,
The first motor controller,
Characterized in that it further comprises a first changeover switch for connecting any one phase of the first motor to the midpoint of the upper and lower capacitors (C1, C2) or connecting two switching elements among the six switching elements. DLDC's failsafe control device.
 제1항에 있어서,
상기 제2 모터 제어기는,
상기 상/하단 커패시터(C3, C4)의 중간 점에 상기 제2 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 상기 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 제2 전환 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 1,
The second motor controller,
Characterized in that it further comprises a second changeover switch for connecting any one phase of the second motor to the midpoint of the upper and lower capacitors (C3 and C4) or connecting two switching elements among the six switching elements. DLDC's failsafe control device.
 제1항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는,
상기 제1 컨버터에 입력되는 전류를 단속하는 제1 스위치;
상기 제1 컨버터의 풀 브리지 회로부로부터 출력되는 전류를 단속하는 제2 스위치 및 제3 스위치;
상기 제2 스위치와 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치를 연결하는 제1 우회회로를 선택 개폐하는 제4 스위치; 및
상기 제3 스위치와 상기 제2 모터 제어기의 제2 전환 스위치를 연결하는 제2 우회회로를 선택 개폐하는 제5 스위치를 포함하되,
상기 제1 전환 스위치는, 상기 상/하단 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 상기 제1 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 상기 제1 모터 제어기의 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하고,
상기 제2 전환 스위치는, 상기 상/하단 커패시터(C3, C4)의 중간 점에 상기 제2 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 상기 제2 모터 제어기의 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 1,
The first switching unit,
a first switch controlling current input to the first converter;
a second switch and a third switch controlling current output from the full bridge circuit of the first converter;
a fourth switch selectively opening and closing a first bypass circuit connecting the second switch and the first changeover switch of the first motor controller; and
A fifth switch for selectively opening and closing a second bypass circuit connecting the third switch and the second changeover switch of the second motor controller,
The first changeover switch connects an arbitrary phase of the first motor to the midpoint of the upper and lower capacitors C1 and C2 or connects two of the six switching elements of the first motor controller. do,
The second changeover switch connects any one phase of the second motor to the midpoint of the upper and lower capacitors C3 and C4 or connects two of the six switching elements of the second motor controller. DLDC failsafe control device, characterized in that for doing.
 제6항에 있어서,
상기 제2 스위치는, 일측이 상기 제1 컨버터내 풀 브릿지 회로부의 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 소자 사이에 연결되고,
상기 제3 스위치는, 일측이 상기 제1 컨버터내 풀 브릿지 회로부의 제3 스위칭 소자와 제4 스위칭 소자 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 6,
The second switch, one side of which is connected between the first switching element and the second switching element of the full bridge circuit part in the first converter,
The DLDC failsafe control device, characterized in that one side of the third switch is connected between the third switching element and the fourth switching element of the full bridge circuit part in the first converter.
 제6항에 있어서,
상기 제1 우회회로는 상기 풀 브릿지 회로부의 제1 출력단과 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자 사이를 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 6,
The DLDC failsafe control device, characterized in that the first bypass circuit is installed to connect between the first output end of the full bridge circuit part and two switching elements of the first motor controller.
 제6항에 있어서,
상기 제2 우회회로는 상기 풀 브릿지 회로부의 제2 출력단과 상기 제2 모터 제어기의 2개의 스위칭 소자 사이를 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 6,
The DLDC failsafe control device, characterized in that the second bypass circuit is installed to connect between the second output end of the full bridge circuit part and two switching elements of the second motor controller.
 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터가 정상일 경우, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴온시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 전환 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결시키고, 상기 제2 전환 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 6,
The control unit,
When the first converter and the second converter are normal, the first switch, the second switch, and the third switch are turned on, the fourth switch and the fifth switch are turned off, and the first changeover switch is turned on to the first switch. A failsafe control device of a DLDC, characterized in that it is connected to two switching elements of the motor controller, and the second changeover switch is connected to two switching elements of the second motor controller.
 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 컨버터에 고장이 발생하고, 상기 제2 컨버터가 정상인 경우, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴오프시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 상기 제2 전환 스위치를 커패시터(C3, C4)에 연결시켜 상기 제4 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결하고, 상기 제5 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 2개 스위칭 소자를 이용하여 상기 제1 컨버터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 6,
The control unit,
When a failure occurs in the first converter and the second converter is normal, the first switch, the second switch, and the third switch are turned off, the fourth switch and the fifth switch are turned on, and the first switch is turned on. The changeover switch is connected to the capacitors C1 and C2, the second changeover switch is connected to the capacitors C3 and C4, the fourth switch is connected to the two switching elements of the first motor controller, and the fifth By connecting a switch with two switching elements of the second motor controller, the first converter is driven using the two switching elements of the first motor controller and the two switching elements of the second motor controller. DLDC's failsafe control device.
 제1항에 있어서,
상기 제2 스위칭부는,
상기 제2 컨버터에 입력되는 전류를 단속하는 제6 스위치;
상기 제2 컨버터의 벅 회로부로부터 출력되는 전류를 단속하는 제7 스위치; 및
상기 제7 스위치와 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치를 연결하는 제3 우회회로를 선택 개폐하는 제8 스위치를 포함하되,
상기 제1 전환 스위치는, 상기 상/하단 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 상기 제1 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 상기 제1 모터 제어기의 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 1,
The second switching unit,
a sixth switch controlling current input to the second converter;
a seventh switch controlling current output from the buck circuit of the second converter; and
An eighth switch for selectively opening and closing a third bypass circuit connecting the seventh switch and the first changeover switch of the first motor controller,
The first changeover switch connects an arbitrary phase of the first motor to the midpoint of the upper and lower capacitors C1 and C2 or connects two of the six switching elements of the first motor controller. DLDC failsafe control device, characterized in that for doing.
 제12항에 있어서,
상기 제3 우회회로는 상기 벅 회로부의 출력단과 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자 사이를 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 12,
The DLDC failsafe control device, characterized in that the third bypass circuit is installed to connect between the output terminal of the buck circuit part and two switching elements of the first motor controller.
 제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 컨버터 및 제1 컨버터가 정상인 경우, 상기 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴온시키고, 상기 제8 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 전환 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자와 연결시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 12,
The control unit,
When the second converter and the first converter are normal, the sixth switch and the seventh switch are turned on, the eighth switch is turned off, and the first changeover switch is connected to two switching elements of the first motor controller. DLDC failsafe control device, characterized in that for connecting.
 제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 컨버터가 정상이고, 제2 컨버터에 고장이 발생한 경우, 상기 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴오프시키고, 상기 제8 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시켜 상기 제8 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자에 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 2개 스위칭 소자를 이용하여 상기 제2 컨버터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 장치.
According to claim 12,
The control unit,
When the first converter is normal and the second converter fails, the sixth switch and the seventh switch are turned off, the eighth switch is turned on, and the first conversion switch is connected to the capacitors C1 and C2. by connecting the eighth switch to two switching elements of the first motor controller to drive the second converter using two switching elements of the first motor controller. controller.
 삭제delete 삭제delete 배터리로부터 제공되는 고전압을 제1 저전압으로 변환하는 제1 컨버터, 상기 배터리로부터 제공되는 고전압을 상기 제1 저전압보다 높은 제2 저전압으로 변환하는 제2 컨버터, 제1 모터에 전압을 공급하는 제1 모터 제어기, 제2 모터에 전압을 공급하는 제2 모터 제어기, 상기 제1 모터 제어기 및 제2 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제1 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제1 스위칭부, 및 상기 제1 모터 제어기의 적어도 하나의 스위칭 소자를 상기 제2 컨버터에서 사용 가능하도록 선택 개폐되는 제2 스위칭부를 포함하는 장치에서 DLDC의 페일세이프 제어 방법에 있어서,
제어부가 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 각각에 대한 모니터링 정보에 기초하여 상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 중 어느 하나의 고장 발생 여부를 판단하는 단계; 및
상기 제어부가, 상기 고장 발생 여부 판단결과에 따라 상기 제1 모터 제어기, 상기 제2 모터 제어기, 상기 제1 스위칭부 및 상기 제2 스위칭부 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 포함하되,
상기 제어하는 단계에서,
상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우, 상기 제어부는 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자 중 적어도 하나를 이용하여 상기 고장이 발생한 컨버터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 방법.
A first converter converts the high voltage provided from the battery into a first low voltage, a second converter converts the high voltage provided from the battery into a second low voltage higher than the first low voltage, and a first motor supplying voltage to a first motor A controller, a second motor controller for supplying voltage to a second motor, a first switching unit that selectively opens and closes at least one switching element of the first motor controller and the second motor controller to be used in the first converter, and A DLDC failsafe control method in a device including a second switching unit that selectively opens and closes at least one switching element of a first motor controller to be used in the second converter,
determining, by a control unit, whether any one of the first converter and the second converter has failed based on monitoring information on each of the first converter and the second converter; and
Controlling, by the control unit, at least one of the first motor controller, the second motor controller, the first switching unit, and the second switching unit according to a result of determining whether the failure has occurred; including,
In the control step,
When a failure occurs in either of the first converter and the second converter, the control unit drives the failed converter using at least one of a switching element of the first motor controller and a switching element of the second motor controller. A failsafe control method of a DLDC, characterized in that for doing.
 제18항에 있어서,
상기 제어하는 단계에서,
상기 제1 컨버터 및 제2 컨버터가 정상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위칭부의 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 스위칭부의 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 스위칭부의 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 스위칭부의 제8 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치 및 상기 제2 모터 제어기의 제2 전환 스위치를 각각 스위칭 소자에 연결시키되,
상기 제1 모터 제어기는,
상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상/하단 커패시터(C1, C2), 6개의 스위칭 소자, 및 상기 상/하단 커패시터(C1, C2)의 중간 점에 상기 제1 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 제1 전환 스위치를 포함하고,
상기 제2 모터 제어기는
상기 배터리로부터 전압을 받아 충전하는 직렬 연결된 상/하단 커패시터(C3, C4), 6개의 스위칭 소자, 및 상기 상/하단 커패시터(C3, C4)의 중간 점에 상기 제2 모터의 임의의 한 상을 연결하거나 6개의 스위칭 소자 중 2개의 스위칭 소자를 연결하는 제2 전환 스위치를 포함하며,
상기 제1 스위칭부는,
상기 제1 컨버터에 입력되는 전류를 단속하는 제1 스위치, 상기 제1 컨버터의 풀 브리지 회로부로부터 출력되는 전류를 단속하는 제2 스위치 및 제3 스위치, 상기 제2 스위치와 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치를 연결하는 제1 우회회로를 선택 개폐하는 제4 스위치, 및 상기 제3 스위치와 상기 제2 모터 제어기의 제2 전환 스위치를 연결하는 제2 우회회로를 선택 개폐하는 제5 스위치를 포함하고,
상기 제2 스위칭부는,
상기 제2 컨버터에 입력되는 전류를 단속하는 제6 스위치, 상기 제2 컨버터의 벅 회로부로부터 출력되는 전류를 단속하는 제7 스위치, 및 상기 제7 스위치와 상기 제1 모터 제어기의 제1 전환 스위치를 연결하는 제3 우회회로를 선택 개폐하는 제8 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 방법.
According to claim 18,
In the control step,
When the first converter and the second converter are normal, the control unit turns on the first switch, the second switch, and the third switch of the first switching unit, and turns off the fourth switch and the fifth switch of the first switching unit. turns on the sixth switch and the seventh switch of the second switching unit, turns off the eighth switch of the second switching unit, and turns on the first changeover switch of the first motor controller and the second switch of the second motor controller. Connect the changeover switches to each switching element,
The first motor controller,
Upper/lower capacitors C1 and C2 connected in series for charging by receiving voltage from the battery, six switching elements, and any one phase of the first motor at the midpoint of the upper/lower capacitors C1 and C2 A first changeover switch for connecting or connecting two of the six switching elements,
The second motor controller
Upper/lower capacitors C3 and C4 connected in series for charging by receiving voltage from the battery, six switching elements, and any one phase of the second motor at the midpoint of the upper/lower capacitors C3 and C4 A second changeover switch for connecting or connecting two of the six switching elements,
The first switching unit,
A first switch for regulating the current input to the first converter, a second switch and a third switch for regulating the current output from the full bridge circuit of the first converter, the second switch and the first motor controller A fourth switch for selectively opening and closing a first bypass circuit connecting one changeover switch, and a fifth switch for selectively opening and closing a second bypass circuit connecting the third switch and the second changeover switch of the second motor controller. do,
The second switching unit,
A sixth switch for controlling the current input to the second converter, a seventh switch for controlling the current output from the buck circuit of the second converter, and the seventh switch and the first changeover switch of the first motor controller A DLDC failsafe control method comprising an eighth switch for selectively opening and closing a third bypass circuit connected thereto.
 제19항에 있어서,
상기 제어하는 단계에서,
상기 제1 컨버터에 고장이 발생하고, 상기 제2 컨버터가 정상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴오프시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시키고, 상기 제2 전환 스위치를 커패시터(C3,C4)에 연결시켜 상기 제4 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결하고, 상기 제5 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 상기 제1 컨버터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 방법.
According to claim 19,
In the control step,
When a failure occurs in the first converter and the second converter is normal, the controller turns off the first switch, the second switch, and the third switch, and turns on the fourth switch and the fifth switch, The first changeover switch is connected to capacitors C1 and C2, the second changeover switch is connected to capacitors C3 and C4, and the fourth switch is connected to the switching element of the first motor controller, 5 By connecting a switch to a switching element of the second motor controller, the first converter is driven using the switching element of the first motor controller and the switching element of the second motor controller. control method.
 제19항에 있어서,
상기 제어하는 단계에서,
상기 제1 컨버터가 정상이고, 제2 컨버터에 고장이 발생한 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴온시키고, 상기 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴오프시키며, 상기 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴오프시키고, 상기 제8 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1, C2)에 연결시켜 상기 제8 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자에 연결함으로써, 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자를 이용하여 상기 제2 컨버터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 방법.
According to claim 19,
In the control step,
When the first converter is normal and a failure occurs in the second converter, the controller turns on the first switch, the second switch, and the third switch, and turns off the fourth switch and the fifth switch, The sixth switch and the seventh switch are turned off, the eighth switch is turned on, and the first changeover switch is connected to the capacitors C1 and C2 to connect the eighth switch to the switching element of the first motor controller. By doing so, the DLDC failsafe control method characterized in that for driving the second converter using a switching element of the first motor controller.
 제19항에 있어서,
상기 제어하는 단계에서,
상기 제1 컨버터 및 상기 제2 컨버터에 고장이 발생한 경우, 상기 제어부는 상기 제1 스위칭부, 제 2 스위칭부, 상기 제1 전환 스위치 및 제2 전환 스위치를 제어하여 상기 제1 컨버터를 정상 구동시키고, 주행 중지 알림을 출력하는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 방법.
According to claim 19,
In the control step,
When a failure occurs in the first converter and the second converter, the controller normally drives the first converter by controlling the first switching unit, the second switching unit, the first changeover switch, and the second changeover switch. , A DLDC failsafe control method characterized by outputting a driving stop notification.
 제22항에 있어서,
상기 제어하는 단계에서,
상기 제어부는, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 턴오프시키고, 제4 스위치 및 제5 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 전환 스위치를 커패시터(C1,C2)에 연결시키고, 상기 제2 전환 스위치를 커패시터(C3,C4)에 연결시켜 상기 제4 스위치를 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결하고, 상기 제5 스위치를 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자와 연결하며, 제2 스위칭부의 제6 스위치 및 제7 스위치를 턴온시키고, 제8 스위치를 턴오프시킴으로써, 상기 제1 모터 제어기의 스위칭 소자 및 상기 제2 모터 제어기의 스위칭 소자로 상기 제1 컨버터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 DLDC의 페일세이프 제어 방법.The method of claim 22,
In the control step,
The control unit turns off the first switch, the second switch, and the third switch, turns on the fourth switch and the fifth switch, connects the first changeover switch to the capacitors C1 and C2, and 2 The changeover switch is connected to the capacitors C3 and C4 so that the fourth switch is connected to the switching element of the first motor controller, the fifth switch is connected to the switching element of the second motor controller, and the second switching The first converter is driven by the switching element of the first motor controller and the switching element of the second motor controller by turning on the sixth switch and the seventh switch and turning off the eighth switch. DLDC, characterized in that of failsafe control method.
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