KR102646734B1 - 직류/직류 컨버터 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따르면, 직류 링크 캐패시터와 브릿지 회로부 사이에 위치한 제1스위치부; 상기 제1스위치부와 병렬 연결되는 제2스위치부; 인버터 양단 전압 및 상기 제2스위치의 양단 전압을 센싱하는 센싱부; 및 상기 제1스위치부 및 상기 제2스위치부의 온오프 동작을 제어하며, 상기 인버터 양단 전압 및 상기 제2스위치부의 양단 전압을 이용하여 단락 및 단선 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1스위치부가 온 상태이고, 상기 제2스위치부가 오프인 상태에서 측정된 인버터 양단 전압과 제2스위치부 양단 전압을 이용하여 단락 및 단선 발생 여부를 판단하고, 상기 제2스위치부가 온 상태이고, 상기 제1스위치부가 오프인 상태에서 측정된 인버터 양단 전압을 이용하여 단선 발생 여부를 판단하는 직류/직류 컨버터를 제공한다.

Description

직류/직류 컨버터 및 이의 제어 방법{DC/DC converter and its control method}
본 발명의 일실시예는 직류/직류 컨버터 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
전기 에너지는 변환과 전송이 용이하여 널리 사용되고 있다. 이러한, 전기 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)을 사용한다. 에너지 저장 시스템은 전력을 공급 받아 배터리에 충전한다. 또한, 에너지 저장 시스템은 전력이 필요한 경우 배터리에서 충전된 전력을 방전하여 전력을 공급한다. 이를 통해 에너지 저장 시스템은 전력을 유동적으로 공급할 수 있도록 한다.
구체적으로 전력 공급 시스템이 에너지 저장 시스템을 포함하는 경우 다음과 같이 동작한다. 에너지 저장 시스템은 부하 또는 계통이 과부하인 경우 배터리에 저장된 전기 에너지를 방전한다. 또한 부하 또는 계통이 경부하인 경우, 에너지 저장 시스템은 발전 장치 또는 계통으로부터 전력을 공급받아 배터리에 충전한다.
또한 전력 공급 시스템과 무관하게 에너지 저장 시스템이 독립적으로 존재하는 경우, 에너지 저장 시스템은 외부의 전력 공급원으로부터 유휴 전력을 공급 받아 배터리에 충전한다. 또한 계통 또는 부하가 과부하인 경우, 에너지 저장 시스템은 배터리에서 충전된 전력을 방전하여 전력을 공급한다.
한편, 에너지 저장 시스템에 적용되는 DC-DC 컨버터는 단락 및 단선 검출을 수행하지 않은 상태에서 동작되고 있다. DC-DC 컨버터는 단락 및 단선 상태에서 동작시 부품 소손 및 작업자의 인명 손상을 초래할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단락 및 단선 검출을 수행할 수 있는 직류/직류 컨버터 및 이의 제어 방법을 제공하는데 있다.
실시예에 따르면, 직류 링크 캐패시터와 브릿지 회로부 사이에 위치한 제1스위치부를 온으로 동작시키는 단계; 제1설정 시간 경과 이후 단락(short) 발생을 판단하는 단계; 제2설정 시간 경과 이후 단락 및 단선(open)발생을 판단하는 단계; 상기 제1스위치부와 병렬 연결되는 제2스위치부의 양단 전압을 측정하는 단계; 상기 제2스위치부의 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 단락 발생을 판단하는 단계: 상기 제2스위치부를 온으로 동작시키는 단계; 상기 제1스위치부를 오프시키는 단계; 및 상기 제1스위치부를 오프 시킨시점으로부터 제3설정 시간 경과 이후 단선 발생을 판단하는 단계를 포함하는 직류/직류 컨버터 제어 방법을 제공한다.
상기 제1설정 시간 경과 이후 단락(short) 발생을 판단하는 단계는, 기 설정된 제1기준 전압값 및 제1기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제1인버터 전압값 및 제1인버터 전류값과 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다.
상기 제2설정 시간 경과 이후 단락 및 단선(open)발생을 판단하는 단계는, 기 설정된 제2기준 전압값 및 제2기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제2인버터 전압값 및 제2인버터 전류값과 비교하여 단락 및 단선 발생을 판단할 수 있다.
상기 제3설정 시간 경과 이후 단선 발생을 판단하는 단계는, 기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교하여 단락 및 단선 발생을 판단할 수 있다.
상기 제2스위치부의 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 단락 발생을 판단하는 단계는, 상기 제2스위치부 양단 전압이 기 설정 시간 동안 기 설정 전압 미만으로 유지되는 경우 단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 단락 또는 단선 발생시 컨버터의 동작을 정지시키는 제어 명령 및 인버터단의 전압을 감소시키는 제어 명령 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 직류 링크 캐패시터와 브릿지 회로부 사이에 위치한 제1스위치부; 상기 제1스위치부와 병렬 연결되는 제2스위치부; 인버터 양단 전압 및 상기 제2스위치의 양단 전압을 센싱하는 센싱부; 및 상기 제1스위치부 및 상기 제2스위치부의 온오프 동작을 제어하며, 상기 인버터 양단 전압 및 상기 제2스위치부의 양단 전압을 이용하여 단락 및 단선 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1스위치부가 온 상태이고, 상기 제2스위치부가 오프인 상태에서 측정된 인버터 양단 전압과 제2스위치부 양단 전압을 이용하여 단락 및 단선 발생 여부를 판단하고, 상기 제2스위치부가 온 상태이고, 상기 제1스위치부가 오프인 상태에서 측정된 인버터 양단 전압을 이용하여 단선 발생 여부를 판단하는 직류/직류 컨버터를 제공한다.
상기 제1스위치부는 저항 소자 및 상기 저항 소자에 직렬 연결된 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1스위치부를 온으로 동작시킨 이후, 제1설정 시간 경과 이후 단락(short) 발생을 판단하고, 제2설정 시간 경과 이후 단락 및 단선(open)발생을 판단하며, 상기 제2스위치부 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 단락 발생을 판단하는 연산을 순차적으로 수행하며, 상기 제2스위치부를 온으로 동작시키고, 상기 제1스위치부를 오프시킨 이후, 제3설정 시간 경과 이후 단선 발생을 판단할 수 있다.
상기 제어부가 상기 단락 또는 단선 발생시 컨버터의 동작을 정지시키는 제어 명령 및 인버터단의 전압을 감소시키는 제어 명령 중 적어도 하나를 출력할 수 있다.
상기 제어부는 제1설정 시간 경과 이후 기 설정된 제1기준 전압값 및 제1기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제1인버터 전압값 및 제1인버터 전류값과 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제2설정 시간 경과 이후 기 설정된 제2기준 전압값 및 제2기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제2인버터 전압값 및 제2인버터 전류값과 비교하여 단락 및 단선 발생을 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제3설정 시간 경과 이후 기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교하여 단락 및 단선 발생을 판단할 수 있다.
본 발명인 직류/직류 컨버터 및 이의 제어 방법은 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 검출을 수행할 수 있다.
또한, 단락 및 단선 검출 시 동작 정지 및 인버터단의 전압을 감소시켜 회로파손 및 인명 손상을 방지할 수 있다.
또한, 과전류 방지를 위한 저항기의 온도에 따른 저항값 변화와 상관없이 정밀한 단락 검출 및 단선 검출을 수행할 수 있다.
또한, 인버터사와 미리 합의한 동작 범위 외의 인버터 연결 시 폴트(fault)를 발생시켜 미동작하도록 함으로써 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 직류/직류 컨버터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 직류/직류 컨버터의 회로도이다.
도 5는 실시예에 따른 직류/직류 컨버터의 동작 순서도이다.
도 6은 실시예에 따른 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 검출 성능을 실험한 결과에 대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 전력 공급 시스템(1)은 발전 장치(10), 에너지 저장 시스템(20), 인버터(30), 교류 필터(40), 교류/교류 컨버터(50), 계통(60), 시스템 제어부(80), 부하(70)를 포함할 수 있다.
발전 장치(10)는 전기 에너지를 생산할 수 있다. 발전 장치(10)가 태양광 발전 시스템인 경우, 발전 장치(10)는 태양 전지 어레이일 수 있다. 태양 전지 어레이는 복수의 태양전지 모듈을 결합한 것이다. 태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 소정의 전압과 전류를 발생시키는 장치일 수 있다. 따라서 태양전지 어레이는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환할 수 있다.
또한 발전 장치(10)가 풍력 발전 시스템인 경우, 발전 장치(10)는 풍력 에너지를 전기 에너지를 변환하는 팬일수 있다.
한편, 상기 발전 장치(10)는 이에 한정되지 않으며, 상기 태양광 발전 시스템 및 풍력 발전 시스템 이외에도 조력 발전 시스템으로 구성될 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로, 상기 발전 장치(10)는 상기 언급한 종류에 한정되는 것은 아니며, 태양열이나 지열 등, 신재생 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 발전 시스템을 모두 포함할 수 있다.
또한, 전력 공급 시스템(1)은 발전 장치(10) 없이 에너지 저장 시스템(20)만을 통하여 전력을 공급할 수 있다.
이 경우 전력 공급 시스템(1)은 발전 장치(10)를 포함하지 않을 수 있다.
인버터(30)는 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다. 보다 구체적으로, 발전 장치(10)가 공급한 직류 전력 또는 에너지 저장 시스템(20)이 방전한 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다.
교류 필터(40)는 교류 전력으로 변환된 전력의 노이즈를 필터링할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서 교류 필터(40)는 생략될 수 있다.
교류/교류 컨버터(50)는 교류 전력을 계통(60) 또는 부하(70)에 공급할 수 있도록 노이즈가 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 변환하고, 변환된 교류 전력을 계통(60) 또는 부하(70)에 공급할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서 교류/교류 컨버터(50)는 생략될 수 있다.
계통(60)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
부하(70)는 발전장치(10) 등 발전 시스템 또는 에너지 저장 시스템(20)으로부터 전기 에너지를 공급받아 전력을 소모할 수 있다.
에너지 저장 시스템(20; ESS; Energy Storage System)은 발전장치(10)로부터 전기에너지를 공급받아 충전하고 계통(60) 또는 부하(70)의 전력 수급상황에 따라 충전된 전기 에너지를 방전할 수 있다. 보다 구체적으로 계통(60) 또는 부하(70)가 경부하인 경우, 에너지 저장 시스템(20)은 발전 장치(10)로부터 유휴 전력을 공급 받아 충전할 수 있다. 계통(60) 또는 부하(70)가 과부하인 경우, 에너지 저장 시스템(20)은 충전된 전력을 방전하여 계통(60) 또는 부하(70)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템(20)은 발전장치(10)와 전기적으로 연결되고 인버터(30)와 전기적으로 연결될 수 있도록 발전장치(10)와 인버터(30) 사이에 연결될 수 있다.
시스템 제어부(80)는 에너지 저장 시스템(20), 인버터(30), 교류/교류 컨버터(50)의 동작을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 시스템 제어부(80)는 에너지 저장 시스템(20)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. 계통(60) 또는 부하(70)가 과부하인 경우, 시스템 제어부(80)는 에너지 저장 시스템(20)이 전력을 공급하여 계통(60) 또는 부하(70)에 전력을 전달할 수 있도록 제어할 수 있다. 계통(60) 또는 부하(70)가 경부하인 경우, 시스템 제어부(80)는 외부의 전력 공급원 또는 발전 장치(10)가 전력을 공급하여 에너지 저장 시스템(20)에 전달할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(20)은 직류/직류 컨버터(100), 배터리(200) 및 충전 제어부(300)를 포함할 수 있다. 에너지 저장 시스템(20)은 직류 링크 캐패시터(90)를 통하여 인버터(30)와 연결될 수 있다. 즉, 직류 링크 캐패시터(90)는 에너지 저장 시스템(20)과 인버터(30) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 에너지 저장 시스템(20)은 충전 모드에서 직류 링크 캐패시터(90)의 직류 전압(Vdc)을 입력 받고, 방전 모드에서 직류 링크 캐패시터(90)로 직류 전압(Vdc)을 제공할 수 있다.
배터리(200)는 충전 모드에서 직류/직류 컨버터(100)로부터 충전 전력을 수신하고, 수신한 전력에 의해 충전 동작을 수행할 수 있다. 또한, 배터리(200)는 방전 모드에서 기 저장된 전력을 직류/직류 컨버터(100)로 출력할 수 있다. 또한, 배터리(200)는 충전 동작 및 방전 동작을 수행하기 위해 다수 개의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
충전 제어부(300)는 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)을 포함할 수 있다. 충전 제어부(300)는 배터리(200)의 상태에 대한 배터리 상태 정보를 시스템 제어부(80)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 충전 제어부(300)는 배터리(200)의 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 충전 상태 중 적어도 하나 이상을 모니터링하고, 모니터링 된 배터리(200)의 상태 정보를 시스템 제어부(80)에 전달할 수 있다. 또한, 충전 제어부(300)는 충전 또는 방전하면서 다수 개의 배터리 셀들이 적절한 전압을 유지할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 충전 제어부(300)는 시스템 제어부(80)의 제어신호에 기초하여 동작할 수 있다. 또한, 충전 제어부(300)는 모니터링된 배터리(200)의 상태 정보에 따라 직류/직류 컨버터(100)를 제어할 수 있다. 또한, 충전 제어부(300)는 충전 모드 또는 방전 모드에 따라 직류/직류 컨버터(100)를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 충전 제어부(300)는 직류/직류 컨버터(100)를 제어하기 위한 충전 제어 신호 또는 방전 제어 신호를 직류/직류 컨버터(100)의 컨버터 제어부에 제공하고, 직류/직류 컨버터(100)의 컨버터 제어부는 충전 제어 신호 또는 방전 제어 신호에 기초하여 PWM 신호를 직류/직류 컨버터(100)의 스위치에 제공할 수 있다. 또한, 충전 제어부(300)는 배터리(200)의 방전 모드에서 직류 링크 캐패시터(90)의 초기 충전을 위하여 직류/직류 컨버터(100)를 제어할 수 있다. 즉, 충전 제어부(300)는 직류/직류 컨버터(100)를 제어하기 위한 초기 충전 제어 신호를 직류/직류 컨버터(100)의 컨버터 제어부에 제공하고, 직류/직류 컨버터(100)의 컨버터 제어부는 초기 충전 제어 신호에 기초하여 초기 충전 스위치 신호를 직류/직류 컨버터(100)의 스위치에 제공할 수 있다. 또한, 충전 제어부(300)는 직류/직류 컨버터(100)의 전력 변환 효율을 증가시키기 위하여 직류/직류 컨버터(100)를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 충전 제어부(300)는 직류/직류 컨버터(100)의 전력 변환 효율을 높일 수 있는 전력 변환 효율 제어 신호를 직류/직류 컨버터(100)의 컨버터 제어부에 제공하고, 직류/직류 컨버터(100)의 컨버터 제어부는 전력 변환 효율 제어 신호에 기초하여 PWM 신호를 직류/직류 컨버터(100)의 스위치에 제공할 수 있다.
직류/직류 컨버터(100)는 에너지 저장 시스템(20)이 충전 모드에서 공급 받거나 방전모드에서 공급하는 직류 전력의 크기를 변환할 수 있다. 보다 구체적으로, 직류/직류 컨버터(100)는 발전장치(10) 또는 인버터(30)에서 직류 링크 캐패시터(90)로 제공되는 직류 전력을 배터리(200)의 충전을 위한 전압 크기로 변환하여 배터리(200)에 제공할 수 있다. 또한, 직류/직류 컨버터(100)는 배터리(200)에서 제공하는 직류 전력을 인버터(30)가 이용할 수 있는 전압 크기를 변환하여 직류 링크 캐패시터(90)로 제공할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 직류/직류 컨버터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 직류/직류 컨버터(100)는 에너지 저장 시스템(20)이 충전 모드에서 공급 받거나 방전모드에서 공급하는 직류 전력의 크기를 변환할 수 있다. 즉, 직류/직류 컨버터(100)는 양방향 직류/직류 컨버터일 수 있다. 보다 구체적으로, 직류/직류 컨버터(100)는 발전장치(10) 또는 인버터(30)에서 직류 링크 캐패시터(90)로 제공되는 직류 전력을 배터리(200)의 충전을 위한 전압 크기로 변환하여 배터리(200)에 제공할 수 있다. 또한, 직류/직류 컨버터(100)는 배터리(200)에서 제공하는 직류 전력을 인버터(30)가 이용할 수 있는 전압 크기를 변환하여 직류 링크 캐패시터(90)로 제공할 수 있다. 또한, 직류/직류 컨버터(100)는 직류 전압 링크 캐패시터에서 제공되는 전압에 기초하여 충전 모드, 대기 모드, 방전 모드로 동작할 수 있다. 즉, 직류/직류 컨버터(100)는 충전 제어부(300)의 제어 신호의 제공이 없어도 직류 전압 링크 캐패시터에서 제공되는 전압을 모니터링하여 충전 모드, 대기 모드 및 방전 모드의 동작여부를 결정하고 동작할 수 있다.
직류/직류 컨버터(100)는 탑 스위치부(110), 브릿지 회로부(120), 제어부(130), 직류 안정화 회로부(140) 및 센싱부(150)를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 브릿지 회로부(120)을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(130)는 충전 제어부(300)에서 제공된 제어 신호에 기초하여 PWM 신호를 생성하여 스위치를 포함하는 브릿지 회로부(120)에 제공할 수 있다. 다른 예로, 제어부(130)는 직류 링크 캐패시터(90)에서 제공되는 전압의 크기에 따라 동작 모드 및 기준 전력을 결정할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 결정된 기준 전력에 기초하여 PWM 신호를 생성하여 스위치를 포함하는 브릿지 회로부(120)에 제공할 수 있다.
탑 스위치부(110)는 에너지 저장 시스템(20) 내부로 유입되거나 외부로 유출되는 EOS 또는 과전류를 방지할 수 있다. 탑 스위치부(110)는 직류 링크 캐패시터(90)가 연결된 제1 단(Na)과 브릿지 회로부(120) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 탑 스위치부(110)는 차단기(Circuit Breaker)(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 탑 스위치부(110)는 에너지 저장 시스템(20) 내부로 EOS 또는 과전류가 유입되면 제1 단(Na)과 브릿지 회로부(120) 사이를 오픈(open)시킬 수 있다. 이에, 탑 스위치부는(110)는 에너지 저장 시스템(20)과 외부의 전류의 입출력을 차단할 수 있다.
브릿지 회로부(120)는 탑 스위치부(110)와 직류 안정화 회로부(140) 사이에 배치되어 각 구성과 전기적으로 연결될 수 있다. 브릿지 회로부(120)는 스텝 다운 모드에서 탑 스위치부(110)에서 입력된 직류 전력의 직류 전압을 전압 강하 시켜 직류 안정화 회로부(140)로 출력할 수 있다. 또한, 브릿지 회로부(120)는 스텝 업 모드에서 직류 안정화 회로부(140)에서 입력된 직류 전력의 직류 전압을 전압 상승시켜 탑 스위치부(110)에 출력할 수 있다. 브릿지 회로부(120)는 하나 이상의 스위치를 포함할 수 있다. 일 예로, 브릿지 회로부(120)는 절연형 풀 브릿지 회로 일 수 있다. 다른 예로, 브릿지 회로부(120)는 비절연형 풀 브릿지 회로일 수 있다. 이에 제한 되는 것은 아니고 브릿지 회로부(120)는 하프 브릿지 회로로 구성될 수 있다. 브릿지 회로부(120)는 제어부(130)의 PWM 신호에 기초하여 동작할 수 있다.
직류 안정화 회로부(140)는 브릿지 회로부(120)의 스텝 업 모드에서 직류 전압 상승, 스텝 다운 모드에서 직류 전압 강하가 되도록 동작할 수 있다. 또한, 직류 안정화 회로부(140)는 LC 필터 일 수 있다. 직류 안정화 회로부(140)는 제2 단(Nb)에 연결될 수 있다.
센싱부(150)는 제1 단(Na)의 전압 및 전류를 센싱하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 제1 단(Na)의 전압 및 전류는 직류 링크 캐패시터(90)가 제공하는 직류 전압 및 직류 전류일 수 있다.
또한, 센싱부(150)는 제2단(Nb)의 전압 및 전류를 센싱하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 제2단(Nb)의 전압 및 전류는 직류/직류 컨버터가 배터리(200)에 제공하는 직류 전압 및 직류 전류일 수 있다.
또한, 센싱부(150)는 제3단(Nc)의 전압 및 전류를 센싱하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 제3단(Nc)의 전압 및 전류는 탑 스위치부(110)와 브릿지 회로부(120)의 접점의 전압 및 전류일 수 있다.
센싱부(150)는 제어부(130)에 의해 제어 될 수 있다. 따라서, 또 다른 실시예는 배터리의 충전 또는 방전의 동작 모드를 신속하게 결정할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예는 배터리 충전 또는 방전시 드룹 제어를 위해 별도의 통신선 및 통신부가 필요 없다. 또한, 또 다른 실시예는 배터리 충전 또는 방전시 신속한 드룹 제어가 가능하다.
도 4는 실시예에 따른 직류/직류 컨버터의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 직류/직류 컨버터(100)의 제어부(130)는 충전 제어부(300)에서 제공된 제어 신호에 기초하여 PWM 신호를 생성하여 스위치를 포함하는 탑 스위치부(110) 또는 브릿지 회로부(120)에 제공할 수 있다.
도4에서 화살표는 전류의 이동 경로를 나타낸 것이다.
탑 스위치부(110)는 제1 스위치부(111)와 제2 스위치부(112)를 포함할 수 있다. 제2 스위치부(112)는 직류 링크 캐패시터(90) 일단과 제1 노드(N1) 사이에 배치된 제2 스위치 소자(Q2)를 포함할 수 있다. 제1 스위치부(111)는 제2 스위치부(112)와 병렬 연결될 수 있다. 제1 스위치부(111)는 제1 스위치 소자(Q1)와 저항(R)을 포함할 수 있다. 제1 스위치 소자(Q1)는 일측이 직류 링크 캐패시터(90)의 일단과 연결되고 타측이 저항(R)의 일측에 연결될 수 있다. 저항(R)은 일측이 제1 스위치 소자(Q1)의 타측에 연결되고 타측이 브릿지 회로부(120)에 연결될 수 있다. 저항(R)은 제1 스위치부(111)에 흐르는 전류 보다 낮은 레벨의 전류가 제1 스위치부(111)에 흐를 수 있도록 한다.
브릿지 회로부(120)는 탑 스위치부(110)와 직류 안정화 회로부(140) 사이에 배치될 수 있다.
직류 안정화 회로부(140)는 브릿지 회로부(120)와 배터리(200)사이를 연결할 수 있다.
센싱부(150)는 제1 단(Na)의 전압 및 전류를 센싱하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 제1 단(Na)의 전압은 직류 링크 캐패시터(90)가 제공하는 직류 전압 및 직류 전류일 수 있다.
또한, 센싱부(150)는 제2단(Nb)의 전압 및 전류를 센싱하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 제2단(Nb)의 전압 및 전류는 직류/직류 컨버터가 배터리(200)에 제공하는 직류 전압 및 직류 전류일 수 있다.
또한, 센싱부(150)는 제3단(Nc)의 전압 및 전류를 센싱하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 제3단(Nc)의 전압은 탑 스위치부(110)와 브릿지 회로부(120)의 접점의 전압 및 전류일 수 있다.
센싱부(150)는 제어부(130)에 의해 제어 될 수 있다.
실시예에 따른 직류/직류 컨버터(100)는 충전 모드인 스텝 다운 모드 동작이나 방전 모드인 스템 업 모드 동작을 할 경우 제2 스위치부(112)가 온/오프되고 제1 스위치부(111)는 오프 상태를 유지할 수 있다. 또한, 직류/직류 컨버터(100)는 방전 모드 시작 전 초기 충전 모드에서 제2 스위치부(112)는 오프 상태를 유지하고 제1 스위치부(111)가 온/오프될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 에너지 저장 시스템은 별도의 구성없이 방전 모드 동작 전 직류 링크 캐패시터를 초기 충전할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 에너지 저장 시스템은 직류 링크 캐패시터에 제공되는 직류 전류를 점진적으로 증가 시켜 초기 충전 속도가 빠르고 배터리 방전 동작을 신속히 할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(130)는 제1스위치부(111) 및 제2스위치부(112)의 온오프 동작을 제어하며, 인버터 양단 전압 및 제2스위치(112)부의 양단 전압을 이용하여 인버터의 단락 및 단선 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 단락 또는 단선 발생시 직류/직류 컨버터(100)의 동작을 정지시키는 제어 명령 및 인버터단의 전압을 감소시키는 제어 명령 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제어부(130)는 단락 또는 단선 발생시 탑 스위치부(110)의 차단기를 동작시켜 전류의 유입을 차단할 수 있다.
제어부(130)는 제1스위치부(111)가 온 상태이고, 제2스위치부(112)가 오프인 상태에서 측정된 인버터 양단 전압과 제2스위치부(112) 양단 전압을 이용하여 단락 및 단선 발생 여부를 판단할 수 있다.
제어부(130)는 제1스위치부(111)를 온으로 동작시킨 이후, 제1설정 시간 경과 이후 단락(short) 발생을 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 제1설정 시간 경과 이후 기 설정된 제1기준 전압값 및 제1기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제1인버터 전압값 및 제1인버터 전류값과 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다. 제1설정 시간은 제1스위치부(111)가 온으로 전환된 이후 소정의 시간으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1설정 시간은 5ms로 설정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 제어부(130)는 센싱부(150)에서 센싱한 제1단의(Na)의 전압 및 전류를 이용하여 제1인버터 전압값 및 제1인버터 전류값을 연산하고, 미리 설정된 제1기준 전압값 및 제1기준 전류값과 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 제2설정 시간 경과 이후 단락 및 단선(open)발생을 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 제2설정 시간 경과 이후 기 설정된 제2기준 전압값 및 제2기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제2인버터 전압값 및 제2인버터 전류값과 비교하여 단락 및 단선 발생을 판단할 수 있다. 제2설정 시간은 제1설정 시간 보다 길게 설정될 수 있다. 예를 들면, 제2설정 시간은 10.0ms로 설정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 제어부(130)는 센싱부(150)에서 센싱한 제1단의(Na)의 전압 및 전류를 이용하여 제2인버터 전압값 및 제2 인버터 전류값을 연산하고, 미리 설정된 제2기준 전압값 및 제2기준 전류값과 비교하여 단락 및 단선 발생을 판단할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 제2스위치부(112) 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 제2스위치부(112) 양단 전압이 기 설정 시간 동안 기 설정 전압 미만으로 유지되는 경우 단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(130)는 제2스위치부(112) 양단 전압이 0.1s동안 10[V]미만으로 유지되는 경우 단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 제어부(130)는 센싱부(150)에서 센싱한 제3단의(Nc)의 전압을 이용하여 제2 스위치부(112) 양단 전압값을 연산하고, 미리 설정된 기 설정 전압값과 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다. 또는, 제어부(130)는 배터리(200) 양단의 전압을 이용하여 제2스위치부(112) 양단의 전압을 추정할 수 있다. 이 때, 제어부(130)는 센싱부(150)에서 센싱한 제2단(Nb)의 전압을 이용하여 제2스위치부(112) 양단의 전압을 추정할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 제2스위치부(112)가 온 상태이고, 제1스위치부(111)가 오프인 상태에서 측정된 인버터 양단 전압을 이용하여 단선 발생 여부를 판단할 수 있다. 제어부(130)는 제2스위치부(112)를 온으로 동작시키고, 제1스위치부(111)를 오프시킨 이후, 제3설정 시간 경과 이후 단선 발생을 판단할 수 있다. 이 때, 제어부(130)는 직류/직류 컨버터(100)를 충전 모드로 진입시킨 후 단선 발생 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 제3설정 시간 경과 이후 기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교하여 단선 발생을 판단할 수 있다. 제3설정 시간은 제2스위치부(112)가 온 상태로, 제1스위치부(111)가 오프 상태로 전환된 이후 소정의 시간으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제3설정 시간은 10ms로 설정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 제어부(130)는 센싱부(150)에서 센싱한 제1단의(Na)의 전압 및 전류를 이용하여 제3인버터 전압값 및 제3 인버터 전류값을 연산하고, 미리 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값과 비교하여 단선 발생을 판단할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 충전 모드 상태에서 단선이 발생한 것으로 판단되는 경우 방전 모드로 진입하여 인버터 전압을 감소시킬 수 있다. 제어부(130)는 인버터단 전압을 감소시킨 상태에서 추가적으로 단선 발생 여부를 판단할 수 있다. 제어부(130)는 방전 모드로 진입한 상태에서 기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교하여 단선 발생을 판단할 수 있다. 제어부(130)는 방전 모드 진입 이후에도, 지속적으로 단선이 발생한 것으로 판단되면 탑 스위치부(110)의 차단기를 동작시켜 전류의 유입을 차단할 수 있다.
도5는 실시예에 따른 직류/직류 컨버터의 동작 순서도이다.
실시예에 따르면, 먼저 인버터 입력단에 배치된 직류 링크 캐패시터를 초기 충전(또는 프리 차지)하여 배터리 측과 인버터 측의 전압 차를 줄이고 돌입 전류를 차단할 수 있다(S501).
다음으로, 제어부는 직류 링크 캐패시터와 브릿지 회로부 사이에 위치한 제1스위치부를 온으로 동작시킬 수 있다(S502).
다음으로, 센싱부는 제1설정 시간 경과 이후 인버터 양단의 전압 및 전류를 측정할 수 있다(S503).
다음으로, 제어부는 기 설정된 제1기준 전압값 및 제1기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제1인버터 전압값 및 제1인버터 전류값과 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다(S504).
제어부는 단락이 발생한 것으로 판단되면 탑 스위치부를 동작시켜 전류의 유입을 차단할 수 있다(S505).
다음으로, 센싱부는 제2설정 시간 경과 이후 인버터 양단의 전압 및 전류를 측정할 수 있다(S506).
다음으로, 제어부는 기 설정된 제2기준 전압값 및 제2기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제2인버터 전압값 및 제2인버터 전류값과 비교하여 단락 및 단선 발생을 판단할 수 있다(S507).
제어부는 단선 또는 단락이 발생한 것으로 판단되면 탑 스위치부를 동작시켜 전류의 유입을 차단할 수 있다(S508).
다음으로 센싱부는 상기 제1스위치부와 병렬 연결되는 제2스위치부의 양단 전압을 측정할 수 있다(S509).
다음으로, 제어부는 제2스위치부의 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 단락 발생을 판단할 수 있다. 제어부는 제2스위치부 양단 전압이 기 설정 시간 동안 기 설정 전압 미만으로 유지되는 경우 단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다(S510).
제어부는 단락이 발생한 것으로 판단되면 탑 스위치부를 동작시켜 전류의 유입을 차단할 수 있다(S511).
다음으로, 제어부는 제2스위치부를 온으로 동작시킬 수 있다(S512).
다음으로, 제어부는 제1스위치부를 오프시킬 수 있다. 이를 통하여 컨버터는 충전 모드로 진입할 수 있다(S513).
다음으로, 센싱부는 제3설정 시간 경과 이후 인버터 양단의 전압 및 전류를 측정할 수 있다(S514).
다음으로, 제어부는 기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교하여 단선 발생을 판단할 수 있다(S515).
다음으로, 제어부는 충전 모드 상태에서 단선이 발생한 것으로 판단되는 경우 방전 모드로 진입하여 인버터단 전압을 감소시킬 수 있다(S516).
다음으로, 센싱부는 인버터 양단의 전압 및 전류를 측정할 수 있다(S517).
다음으로, 제어부는 방전 모드에서 추가적으로 단선 발생 여부를 판단할 수 있다. 제어부는 방전 모드로 진입한 상태에서 기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 인버터 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교한 후, 전압 감소 여부를 확인하여 단선 발생을 판단할 수 있다(S518~519).
제어부는 방전 모드 진입 이후에도, 지속적으로 단선이 발생한 것으로 판단되면 탑 스위치부를 동작시켜 전류의 유입을 차단할 수 있다(S520).
도6은 실시예에 따른 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 검출 성능을 실험한 결과에 대한 도면이다. 도6(a)를 참조하면, 기존 직류/직류 컨버터의 경우 단락 및 단선 판단 없이 초기 충전을 진행하기 때문에, 초기 충전시 단락 및 단선에 따른 에러(PreChargeERR)가 발생함을 확인할 수 있다. 이와 비교하여, 도6(b)를 참조하면 실시예에 따른 직류/직류 컨버터는 초기 제1스위치부를 온으로 동작시킨 상태에서 2번의 단락 발생 여부(Short Circuit0, 1)와 1번의 단선 발생 여부(OTD1)를 판단할 수 있다. 또한, 도6(c)를 참조하면, 제1스위치부를 오프 상태로 전환하고, 제2스위치부를 온으로 동작시킨 상태에서 추가적으로 단선 발생 여부(OTD2)를 판단함으로써, 도6(d)와 같이 안정적인 초기 동작을 수행할 수 있다는 기술적 효과가 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 전력 공급 시스템
10: 발전 장치
20: 에너지 저장 시스템
30: 인버터
40: 교류 필터
50: 교류/교류 컨버터
60: 계통
70: 부하
80: 시스템 제어부(80)
100: 직류/직류 컨버터
110: 탑 스위치부
120: 브릿지 회로부
130: 제어부
140: 직류 안정화 회로부
150: 센싱부
200: 배터리
300: 충전 제어부

Claims (13)

  1. 에너지 저장 시스템에 설치되며, 인버터와 배터리 사이에 배치되어 상기 인버터에서 제공되는 직류 전력을 상기 배터리의 충전을 위한 전압 크기로 변환하여 상기 배터리에 제공하거나 또는 상기 배터리에서 제공하는 직류 전력을 상기 인버터가 이용 가능한 전압 크기로 변환하는 직류/직류 컨버터의 제어 방법에 있어서,
    직류 링크 캐패시터와 브릿지 회로부 사이에 위치한 제1스위치부를 온으로 동작시키는 단계;
    제1설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단락(short) 발생을 판단하는 단계;
    제2설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선(open)발생을 판단하는 단계;
    상기 제1스위치부와 병렬 연결되는 제2스위치부의 양단 전압을 측정하는 단계;
    상기 제2스위치부의 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 발생을 판단하는 단계:
    상기 제2스위치부를 온으로 동작시키는 단계;
    상기 제1스위치부를 오프시키는 단계; 및
    상기 제1스위치부를 오프 시킨시점으로부터 제3설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단선 발생을 판단하는 단계를 포함하는 직류/직류 컨버터 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단락(short) 발생을 판단하는 단계는,
    기 설정된 제1기준 전압값 및 제1기준 전류값을 상기 인버터의 양단에서 측정된 제1인버터 전압값 및 제1인버터 전류값과 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 발생을 판단하는 직류/직류 컨버터 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선(open)발생을 판단하는 단계는,
    기 설정된 제2기준 전압값 및 제2기준 전류값을 상기 인버터의 양단에서 측정된 제2인버터 전압값 및 제2인버터 전류값과 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 발생을 판단하는 직류/직류 컨버터 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제3설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단선 발생을 판단하는 단계는,
    기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 상기 인버터의 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 발생을 판단하는 직류/직류 컨버터 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2스위치부의 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 발생을 판단하는 단계는,
    상기 제2스위치부의 양단 전압이 기 설정 시간 동안 기 설정 전압 미만으로 유지되는 경우 상기 직류/직류 컨버터의 단락이 발생한 것으로 판단하는 직류/직류 컨버터 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 직류/직류 컨버터의 상기 단락 또는 단선 발생시 상기 직류/직류 컨버터의 동작을 정지시키는 제어 명령 및 상기 인버터의 전압을 감소시키는 제어 명령 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 더 포함하는 직류/직류 컨버터 제어 방법.
  7. 에너지 저장 시스템에 설치되며, 인버터와 배터리 사이에 배치되어 상기 인버터에서 제공되는 직류 전력을 상기 배터리의 충전을 위한 전압 크기로 변환하여 상기 배터리에 제공하거나 또는 상기 배터리에서 제공하는 직류 전력을 상기 인버터가 이용 가능한 전압 크기로 변환하는 직류/직류 컨버터에 있어서,
    직류 링크 캐패시터와 브릿지 회로부 사이에 위치한 제1스위치부;
    상기 제1스위치부와 병렬 연결되는 제2스위치부;
    인버터 양단 전압 및 상기 제2스위치의 양단 전압을 센싱하는 센싱부; 및
    상기 제1스위치부 및 상기 제2스위치부의 온오프 동작을 제어하며, 상기 인버터 양단 전압 및 상기 제2스위치부의 양단 전압을 이용하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제1스위치부가 온 상태이고, 상기 제2스위치부가 오프인 상태에서 측정된 상기 인버터 양단 전압과 제2스위치부 양단 전압을 이용하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 발생 여부를 판단하고, 상기 제2스위치부가 온 상태이고, 상기 제1스위치부가 오프인 상태에서 측정된 인버터 양단 전압을 이용하여 상기 직류/직류 컨버터의 단선 발생 여부를 판단하는 직류/직류 컨버터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1스위치부는 저항 소자 및 상기 저항 소자에 직렬 연결된 스위칭 소자를 포함하는 직류/직류 컨버터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1스위치부를 온으로 동작시킨 이후, 제1설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단락(short) 발생을 판단하고, 제2설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선(open)발생을 판단하며, 상기 제2스위치부 양단 전압과 기 설정 전압을 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 발생을 판단하는 연산을 순차적으로 수행하며,
    상기 제2스위치부를 온으로 동작시키고, 상기 제1스위치부를 오프시킨 이후, 제3설정 시간 경과 이후 상기 직류/직류 컨버터의 단선 발생을 판단하는 직류/직류 컨버터.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 직류/직류 컨버터의 상기 단락 또는 단선 발생시 상기 직류/직류 컨버터의 동작을 정지시키는 제어 명령 및 상기 인버터의 전압을 감소시키는 제어 명령 중 적어도 하나를 출력하는 직류/직류 컨버터.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 제1설정 시간 경과 이후 기 설정된 제1기준 전압값 및 제1기준 전류값을 상기 인버터 양단에서 측정된 제1인버터 전압값 및 제1인버터 전류값과 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 발생을 판단하는 직류/직류 컨버터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2설정 시간 경과 이후 기 설정된 제2기준 전압값 및 제2기준 전류값을 상기 인버터 양단에서 측정된 제2인버터 전압값 및 제2인버터 전류값과 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 발생을 판단하는 직류/직류 컨버터.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제3설정 시간 경과 이후 기 설정된 제3기준 전압값 및 제3기준 전류값을 상기 인버터 양단에서 측정된 제3인버터 전압값 및 제3인버터 전류값과 비교하여 상기 직류/직류 컨버터의 단락 및 단선 발생을 판단하는 직류/직류 컨버터.
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