KR20090102467A - 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치 - Google Patents

분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치

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KR20090102467A
KR20090102467A KR1020080027931A KR20080027931A KR20090102467A KR 20090102467 A KR20090102467 A KR 20090102467A KR 1020080027931 A KR1020080027931 A KR 1020080027931A KR 20080027931 A KR20080027931 A KR 20080027931A KR 20090102467 A KR20090102467 A KR 20090102467A
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장호용
윤유술
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은, 외부로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력하는 dc/dc 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통으로 전달하거나, 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 dc 단 버스에 공급하는 양방향 dc/ac 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원으로 압축기용 전동기를 구동하는 인버터를 포함하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. 이에 의하여, 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 외부로부터 직류 전원을 레벨 변환하여, 계통에 교류 전원을 공급하거나 압축기용 전동기를 구동함으로써, 고조파 전류가 발생하지 않게 된다.

Description

분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치{Motor controller of air conditioner using distributed power}
본 발명은 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것으로, 외부로부터의 직류 전원을 변환하여 계통에 교류 전원을 공급하거나 압축기용 전동기를 구동할 수 있는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다.
공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치이다.
공기조화기는 일반적으로 일체형과 분리형으로 나뉜다. 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에는 냉/난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에는 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 기기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다.
한편, 공기조화기에는 압축기 등에 전동기가 사용되며, 이를 구동하기 위한 공기조화기의 전동기 제어장치가 사용되고 있다.
도 1은, 통상적인 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 통상적인 공기조화기의 전동기 제어장치는, 컨버터를 통해 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 인버터를 통해 변환된 직류 전원을 이용하여, 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 공기조화기 내의 전동기를 구동하도록 한다. 컨버터는 컨버터 제어부에 의해 제어되며, 인버터는 인버터 제어부에 의해 제어된다.
컨버터는, 스위칭 동작에 의해, 역률 보상 및 직류전압 부스팅이 수행되도록 한다. 그러나, 컨버터(110)의 스위칭 소자들이 고속 스위칭을 하므로, 고조파의 하모닉 전류가 발생하며, 이러한 고조파 전류는 다시 상용 교류 전원과 연결된 계통쪽에 흘러들어가, 계통과 연결되는 다른 장치에 영향을 준다. 이를 방지하기 위해, 상용 교류 전원과 연결되는 입력단에 별도의 EMI 노이즈 필터가 더 부가되기도 한다.
이러한, 고조파 하모닉 전류에 대해 각국은 별도의 규제 방안을 마련하고 있으며, 특히 유럽연합(EU)의 EN 61000-3-2는 16A 미만에 대해, 그리고 61000-3-12는 16A 이상 전류에 대한 고조파 하모닉 전류 규제에 대한 규정을 마련하고 있다.
본 발명의 목적은, 외부로부터의 직류 전원을 변환하여 계통에 교류 전원을 공급하거나 압축기용 전동기를 구동함으로써 고조파 전류를 제거하는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 외부로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력하는 dc/dc 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통으로 전달하거나, 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 dc 단 버스에 공급하는 양방향 dc/ac 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원으로 압축기용 전동기를 구동하는 인버터를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 외부로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력하는 dc/dc 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통으로 전달하거나, 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 dc 단 버스에 공급하는 양방향 dc/ac 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원으로 복수개의 압축기용 전동기를 각각 구동하는 복수개의 인버터를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 전원 공급원으로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력하는 복수개의 dc/dc 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통으로 전달하거나, 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 dc 단 버스에 공급하는 양방향 dc/ac 컨버터와, dc 단 버스의 직류 전원을 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원으로 압축기용 전동기를 구동하는 인버터를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, dc/dc 컨버터를 이용하여 외부로부터의 직류 전원을 변환하여, 계통에 교류 전원을 공급하거나, 압축기용 전동기를 구동함으로써, 고조파 전류에 대한 문제점이 발생하지 않게 된다. 또한, 별도의 EMI 노이즈 필터가 필요 없게 되어 제조비용을 저감할 수 있게 된다. 나아가, 양방향 dc/ac 컨버터를 이용하여 계통에 전원을 공급하거나, 계통으로부터의 전원을 이용하여 압축기용 전동기를 구동할 수도 있게 된다.
또한, 다양한 에너지 공급원으로부터 생성되는 직류 전원을 이용하여, 공기조화기를 구동함으로써, 에너지를 효율적으로 이용할 수 있게 된다.
도 1은 통상적인 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명과 관련한 공기조화기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
310,410,710: dc/dc 컨버터
320,420,520,620,720,820,920: 양방향 dc/ac 컨버터
340,440,540,640: 인버터
510,610,810,910: 제1 dc/dc 컨버터
530,630,830,930: 제2 dc/dc 컨버터 740,840,940: 제1 인버터
750,850,950: 제2 인버터 835: 제3 dc/dc 컨버터
A:전원 검출부 B:출력전류 검출부
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명과 관련한 공기조화기의 구성도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 1의 공기조화기(100)는, 압축기(110), 실외 열교환기(130), 사방밸브(120), 어큐뮬레이터(160), 팽창밸브(140), 실내 열교환기(150) 등을 포함한다.
공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.
공기조화기(100)를 히트 펌프식으로 구성하는 경우에, 실외 열교환기(130)는, 냉방 운전시 응축기로 작용하고, 난방 운전시 증발기로 작용한다. 실내 열교환기(150)는 냉방 운전시 증발기로 작용하고, 난방 운전시 응축기로 작용한다.
압축기(110)는 유입되는 저온 저압의 기상의 냉매를 고온 고압의 기상의 냉매로 압축시킨다. 압축기(110)는 용량 가변형 압축기, 용량 불변형 압축기가 이용될 수 있다. 용량 가변형 압축기는 다양한 구조를 가질 수 있지만, 제어의 용이성을 위하여 인버터 구조의 압축기일 수 있다.
한편, 압축기(110)는 공기조화기의 전동기 제어장치(114)에 의해 동작한다. 본 발명과 관련한 공기조화기의 전동기 제어장치(114)에 대한 설명은 도 3 이하에서 후술하기로 한다.
사방밸브(120)는, 압축기(110)에 연결되어, 냉난방시 냉매의 흐름을 절환하는 유로 절환 밸브로서, 압축기(110)에서 압축된 냉매를 냉방시에는 실외 열교환기(130)로 안내하고, 난방시에는 실내 열교환기(150)로 안내한다.
실외 열교환기(130)는, 냉방 운전시 응축기로 작용하고, 난방 운전시 증발기로 작용한다. 실외팬(132)과 실외팬(132)을 회전시키는 실외팬 전동기(134)로 이루어진 실외 송풍기(135)의 동작에 의해, 실외 열교환기(130)는 열교환을 하게 된다.
팽창밸브(140)는, 실내 열교환기(150)와 실외 열교환기(130) 사이에 배치되어, 응축된 냉매를 교축한다. 냉방 운전시에는 실외 열교환기(130)로부터 유입되는 액상 냉매를 교축하여 교축된 냉매를 실내 열교환기(150)에 공급하고, 난방 운전시에는 실내 열교환기(150)로부터 유입되는 액상 냉매를 교축하여 교축된 냉매를 실외 열교환기(130)에 공급한다.
실내 열교환기(150)는, 냉방 운전시 증발기로 작용하고, 난방 운전시 응축기로 작용한다. 실내팬(152)과 실내팬(152)을 회전시키는 실내팬 전동기(154)로 이루어진 실내 송풍기(155)의 동작에 의해, 실내 열교환기(150)는 열교환을 하게 된다.
어큐뮬레이터(160)는, 압축기(110)의 흡입측과 사방밸브(120) 사이에 배치되어, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기(110)로 공급한다. 냉방 운전시에는 실내 열교환기(150)를 거쳐 사방밸브(120)에 유입되는 기체화된 냉매로부터 수분과 이물질을 제거하여 압축기(110)로 공급하고, 난방 운전시에는 실외 열교환기(130)를 거쳐 사방밸브(120)에 유입되는 기체화된 냉매로부터 수분과 이물질을 제거하여 압축기(110)로 공급한다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 실내 열교환기(150) 측에, 상 분리기가 더 설치될 수도 있다. 이에 따라 상 분리기를 거친 냉매를 교축하는 제2 팽창 밸브가 더 구비될 수도 있다.
한편, 각 장치(110,120,130,140,150,160) 사이에는 배관으로 연결된다.
한편, 도면에서는 도시 하지 않았지만, 압축기(110)에서 토출되는 냉매의 토출 압력 및 토출 온도를 측정하기 위한 토출압력 검출부 및 토출온도 검출부가 더 배치될 수 있다. 또한, 실내 열교환기(150) 주변의 온도를 검출하는 실내 온도 검출부 또는 실외 열교환기(130) 주변의 온도를 검출하는 실외 온도 검출부가 더 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 보여주는 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치는, dc/dc 컨버터(310), 양방향 dc/ac 컨버터(320), 인버터(340)를 포함한다. 또한, 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치는, 컨버터 제어부(325), 인버터 제어부(345), 전원 검출부(A), 출력전류 검출부(B) 등을 더 포함할 수 있다.
도면과 같이, 입력되는 전원이 외부(305) 및 계통(360)으로 나뉘어 전원이 공급되는 시스템을 분산 전원 시스템이라고 한다. 본 발명에서는 이와 같은, 분산전원을 이용하여 공기조화기의 전동기(370)를 제어한다.
먼저, dc/dc 컨버터(310)는 외부로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력한다. 여기서 외부로부터 공급되는 직류 전원은, 다양한 예가 가능하나, 이하에서는 태양광이 전기적으로 변환된 직류 전원인 것으로 기술한다. 도면에서는 태양광을 전기적인 전원으로 변환하는 것을 위해 태양전지(305)를 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
dc/dc 컨버터(310)는 입력되는 직류 전원을 레벨 변화시켜, dc 단 버스에 출력한다. dc/dc 컨버터(310)는 레벨을 상승시키는 승압형, 레벨을 하강시키는 강압형 모두 가능하다. 이를 위해, dc/dc 컨버터(310)는 스위칭 소자(미도시) 및 변압기(미도시) 등을 포함할 수 있다. 도면에서는 도시하지 않았지만, 도 3의 컨버터 제어부(325), 인버터 제어부(345) 등의 동작을 위한 제어 전원이 dc/dc 컨버터(310)로부터 공급될 수도 있다. 즉, dc/dc 컨버터(310)는 다양한 레벨의 직류 전원을 출력할 수도 있다.
이하에서는, dc 단 버스를 도면과 같이 dc/dc 컨버터(310)의 출력단인 a-b 단 사이인 것으로 표현하며, dc 단 버스의 직류 전원을 Vdc 로 표현한다.
양방향 dc/ac 컨버터(320)는, dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 교류 전원으로 변환하여 계통(360)으로 전달하거나, 계통(360)으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 dc 단 버스(a-b 단)에 공급한다. 여기서 계통(360)은 도면과 같이 삼상 교류 전원일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 단상 교류 전원일 수도 있다.
양방향 dc/ac 컨버터(320)는 복수개의 스위칭 소자(미도시)를 포함하며, 컨버터 제어부(325)로부터의 양방향 컨버터 제어신호(Sbc)에 기초한 스위칭 동작에 의해, 계통(360) 방향으로 전원을 전달하거나, dc 단 버스(a-b 단)방향으로 전원을 전달한다.
컨버터 제어부(325)는 양방향 dc/ac 컨버터(320)를 제어한다. 예를 들어, 컨버터 제어부(325)는, 전원 검출부(A)로부터 검출되는 dc단 직류 전원(Vdc)이 소정치 이상인 경우, dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 교류 전원으로 변환하여 계통(360)으로 전달하도록 양방향 dc/ac 컨버터(320)를 제어하고, dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)이 소정치 미만인 경우, 계통(360)으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 dc 단 버스(a-b 단)에 공급하도록 양방향 dc/ac 컨버터(320)를 제어한다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 컨버터 제어부(325)는 dc/dc 컨버터(310)를 더 제어할 수도 있다. 예를 들어, 전원 검출부(A)로부터 검출되는 dc단 직류 전원(Vdc)을 이용하여 dc/dc 컨버터(310)의 레벨 변화량을 조절할 수 있다. 이를 위해, 컨버터 제어부(325)는 컨버터 제어신호(미도시)를 출력하여, dc/dc 컨버터(310) 내의 스위칭 소자의 온/오프 타이밍을 제어할 수 있다.
전원 검출부(A)는 dc단 버스의 직류 전원(Vdc)을 검출한다. 전원 검출을 위해, 저항 소자 등이 사용될 수 있다. 검출된 dc 단 버스 직류 전원(Vdc)은 컨버터 제어부(325)에 입력된다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, dc단 버스(a-b 단)에 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 저장하는 저장용 커패시터(미도시)가 배치될 수 있다. 저장용 커패시터(미도시)가 구비됨으로 인하여, dc단 버스의 직류 전원(Vdc)이 저장되어 양방향 dc/ac 컨버터(320)에 안정적으로 공급되게 된다.
인버터(340)는, 복수개의 인버터용 스위칭 소자(미도시)를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. 인버터 제어부(345)로부터의 스위칭 제어 신호(Sic)가 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 출력되게 된다.
인버터(340)에서 출력되는 삼상 교류 전원은 삼상 전동기인 압축기용 전동기(370)의 각 상에 인가된다. 여기서 압축기용 전동기(370)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 압축기용 전동기(370)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다.
인버터 제어부(345)는 인버터(340) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어한다. 이를 위해, 인버터 제어부(345)는 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(340)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력전류(io)를 기초로 생성되어 인버터(340)에 출력된다.
이를 위해, 인버터 제어부(345)는, 검출되는 출력전류(io)에 기초하여 전동기(370)의 회전자 속도를 추정하는 추정부(미도시)와, 추정 속도와 속도 지령치에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부(미도시)와, 전류 지령치와 검출되는 출력전류(io)에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부(미도시)와, 전압 지령치에 기초하여 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부(미도시)를 포함할 수 있다. 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는 인버터 스위칭 소자의 게이트 단자에 인가되어 인버터 스위칭 소자의 온/오프를 제어한다.
출력전류 검출부(B)는 전동기(370)에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 출력전류 검출부(B)는 인버터(340)와 전동기(370) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 또한, 출력전류 검출부(B)는 인버터(340)의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 션트 저항일 수 있다. 검출되는 출력전류(io)는 스위칭 제어 신호(Sic)의 생성을 위해 인버터 제어부(345)에 입력된다.
상술한 바와 같이, dc/dc 컨버터를 이용하여 외부로부터의 직류 전원을 변환하여, 계통에 교류 전원을 공급하거나, 압축기용 전동기를 구동함으로써, 고조파 전류에 대한 문제점이 발생하지 않게 된다. 또한, 별도의 EMI 노이즈 필터가 필요 없게 되어 제조비용을 저감할 수 있게 된다. 또한 역률 보정 등을 위한 리액터 등이 필요 없게 된다. 나아가, 양방향 dc/ac 컨버터를 이용하여 계통에 전원을 공급하거나, 계통으로부터의 전원을 이용하여 압축기용 전동기를 구동할 수도 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 도 3의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, 도 3의 컨버터 제어부(325)와 인버터 제어부(345)가 하나의 제어부(425)로 구현된다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 도 4의 dc/dc 컨버터(410), 양방향 dc/ac 컨버터(420), 인버터(440), 전원 검출부(A), 출력전류 검출부(B) 등에 대한 설명은 도 3에서의 설명과 같다.
제어부(425)는, 양방향 dc/ac 컨버터(420)와 인버터(440)를 함께 제어한다. 제어부(425)는 양방향 dc/ac 컨버터(420)의 제어를 위해, 전원 검출부(A)로부터의 dc 단 버스 직류 전원(Vdc)을 입력받아 양방향 컨버터 제어신호(Sbc)를 출력하며, 인버터(440)의 제어를 위해, 출력전류 검출부(B)로부터의 출력전류(io)를 입력받아 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력한다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 제어부(425)는 dc/dc 컨버터(410)를 더 제어할 수도 있다. 예를 들어, 전원 검출부(A)로부터 검출되는 dc단 직류 전원(Vdc)을 이용하여 dc/dc 컨버터(410)의 레벨 변화량을 조절할 수 있다.
도 3과 비교하여, 제어부(425)를 통합함으로써, 제어부 개수의 저감에 따라 제조비용이 저감될 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 5의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 도 3의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, dc 단 버스(a-b단)와 인버터(540) 사이에 제2 dc/dc 컨버터(530)가 더 구비된다는 점에서 그 차이가 있다. 따라서, 도 5의 dc/dc 컨버터(510), 양방향 dc/ac 컨버터(520), 컨버터 제어부(525), 인버터(540), 인버터 제어부(545), 전원 검출부(A), 출력전류 검출부(B) 등에 대한 설명은 도 3에서의 설명과 같다.
제2 dc/dc 컨버터(530)는, dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)의 레벨을 변화시켜 인버터(540)에 출력한다. 제1 dc/dc 컨버터(510)를 통해 레벨 변환되거나, 양방향 dc/ac 컨버터(520)를 통해 직류 변환된 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)의 레벨을 그대로 인버터(540)에 사용할 수 없는 경우, 제2 dc/dc 컨버터(530)를 이용하여 레벨을 상승 또는 하강시킴으로써, 인버터(540)의 변환 성능이 향상될 수 있게 된다. 즉, 외부(505)로부터 공급되는 직류전원 또는 계통으로부터 공급되는 교류전원이 불안정한 경우에 사용될 수 있다.
또한, 컨버터 제어부(525), 인버터 제어부(545) 등의 동작을 위한 제어 전원이 제2 dc/dc 컨버터(530)로부터 공급될 수도 있다. 즉, 제2 dc/dc 컨버터(530)는 다양한 레벨의 직류 전원을 출력할 수도 있다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 컨버터 제어부(525)는 제2 dc/dc 컨버터(530)의 동작도 제어할 수 있다. 이를 위해, 컨버터 제어부(525)는, 제2 dc/dc 컨버터(530)가 소정 레벨로 직류 전원을 변환하여 출력하도록, 검출되는 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 입력받아 제2 컨버터 제어 신호(미도시)를 제2 dc/dc 컨버터(530)에 출력할 수 있다.
한편, 평활 커패시터(C)는, 제2 dc/dc 컨버터(530)와 인버터 사이인, e-f단 사이에 배치되어, 제2 dc/dc 컨버터(530)를 통해 변환된 직류 전원을 평활 및 저장하는 역할을 한다. 이에 따라, 저장된 직류 전원이 인버터(540)에 안정적으로 공급되게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 6의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 도 5의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, 도 5의 컨버터 제어부(525)와 인버터 제어부(545)가 하나의 제어부(625)로 구현된다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 도 6의 dc/dc 컨버터(610), 양방향 dc/ac 컨버터(620), 제2 dc/dc 컨버터(630), 인버터(640), 전원 검출부(A), 출력전류 검출부(B), 평활 커패시터(C) 등에 대한 설명은 도 5에서의 설명과 같다.
제어부(625)는, 양방향 dc/ac 컨버터(620)와 인버터(640)를 함께 제어한다. 제어부(625)는 양방향 dc/ac 컨버터(620)의 제어를 위해, 전원 검출부(A)로부터의 dc 단 버스 직류 전원(Vdc)을 입력받아 양방향 컨버터 제어신호(Sbc)를 출력하며, 인버터(640)의 제어를 위해, 출력전류 검출부(B)로부터의 출력전류(io)를 입력받아 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력한다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 제어부(625)는 dc/dc 컨버터(610)를 더 제어할 수도 있다. 예를 들어, 전원 검출부(A)로부터 검출되는 dc단 직류 전원(Vdc)을 이용하여 dc/dc 컨버터(610)의 레벨 변화량을 조절할 수 있다.
또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 제어부(625)는 제2 dc/dc 컨버터(630)를 더 제어할 수도 있다. 예를 들어, 전원 검출부(A)로부터 검출되는 dc단 직류 전원(Vdc)을 이용하여 제2 dc/dc 컨버터(630)의 레벨 변화량을 조절할 수 있다.
도 5와 비교하여, 제어부(625)를 통합함으로써, 제어부 개수의 저감에 따라 제조비용이 저감될 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 7의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는 도 3의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, 복수개의 압축기용 전동기 및 그에 따른 제어장치가 사용된다는 점에서 그 차이가 있다. 도면에서는 복수개의 압축기용 전동기의 일에로서, 2개의 압축기용 전동기를 도시한다.
제1 인버터(740)는, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 의해 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 변환된 교류 전원에 의해 제1 압축기용 전동기(770)가 구동된다.
제1 인버터 제어부(745)는 제1 인버터(740) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어한다. 이를 위해, 제1 인버터 제어부(745)는 인버터 스위칭 제어신호(Sic1)를 제1 인버터(740)에 출력한다. 제1 인버터 스위칭 제어신호(Sic1)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 제1 출력전류(io1)를 기초로 생성되어 제1 인버터(740)에 출력된다.
제1 출력전류 검출부(B1)는 제1 압축기용 전동기(770)에 흐르는 제1 출력전류(io1)를 검출한다. 제1 출력전류 검출부(B1)는 제1 인버터(740)와 제1 압축기용 전동기(770) 사이에 위치하거나, 제1 인버터(740)의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속될 수도 있다.
제2 인버터(750)는, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 의해 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 변환된 교류 전원에 의해 제2 압축기용 전동기(780)가 구동된다.
제2 인버터 제어부(755)는 제2 인버터(750) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어한다. 이를 위해, 제2 인버터 제어부(755)는 인버터 스위칭 제어신호(Sic2)를 제2 인버터(750)에 출력한다. 제2 인버터 스위칭 제어신호(Sic2)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 제2 출력전류(io2)를 기초로 생성되어 제2 인버터(750)에 출력된다.
제2 출력전류 검출부(B2)는 제2 압축기용 전동기(780)에 흐르는 제2 출력전류(io2)를 검출한다. 제2 출력전류 검출부(B2)는 제2 인버터(750)와 제2 압축기용 전동기(780) 사이에 위치하거나, 제2 인버터(750)의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속될 수도 있다.
그 외의, dc/dc 컨버터(710), 양방향 dc/ac 컨버터(720), 컨버터 제어부(725), 및 전원 검출부(A) 등에 대한 설명은, 도 3에서의 설명과 같다.
복수개의 압축기용 전동기를 구비하는 멀티형 공기조화기에서 고조파 전류에 대한 문제점이 더욱 크게 부각될 수 있다. 그러나, 도 7과 같이 dc/dc 컨버터를 이용하여 외부로부터의 직류 전원을 변환하여, 계통에 교류 전원을 공급하거나, 압축기용 전동기를 구동함으로써, 고조파 전류에 대한 문제점이 발생하지 않게 된다. 또한, 별도의 EMI 노이즈 필터가 필요 없게 되어 제조비용을 저감할 수 있게 된다. 또한 역률 보정 등을 위한 리액터 등이 필요 없게 된다. 나아가, 양방향 dc/ac 컨버터를 이용하여 계통에 전원을 공급하거나, 계통으로부터의 전원을 이용하여 복수개의 압축기용 전동기를 구동할 수도 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 8의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는 도 7의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, 제2 dc/dc 컨버터(830)와 제3 dc/dc 컨버터(835)를 더 포함한다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 제1 dc/dc 컨버터(810), 양방향 dc/ac 컨버터(820), 컨버터 제어부(825), 제1 인버터(840), 제1 인버터 제어부(845), 제2 인버터(850), 제2 인버터 제어부(855), 전원 검출부(A), 제1 출력전류 검출부(B1), 및 제2 출력전류 검출부(B2)는 도 7과 같다.
제2 dc/dc 컨버터(830) 및 제3 dc/dc 컨버터(835)는, dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)의 레벨을 각각 변화시켜 제1 인버터(840) 및 제2 인버터(850)에 각각 출력한다. 제1 dc/dc 컨버터(810)를 통해 레벨 변환되거나, 양방향 dc/ac 컨버터(820)를 통해 직류 변환된 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)의 레벨을 그대로 제1 인버터(840)에 사용할 수 없는 경우, 제2 dc/dc 컨버터(830) 및 제3 dc/dc 컨버터(835)를 이용하여 레벨을 상승 또는 하강시킴으로써, 제1 인버터(840) 및 제2 인버터(850)의 변환 성능이 향상될 수 있게 된다. 즉, 외부(805)로부터 공급되는 직류전원 또는 계통으로부터 공급되는 교류 전원이 불안정한 경우에 사용될 수 있다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 컨버터 제어부(825)는 제2 dc/dc 컨버터(830) 및 제3 dc/dc 컨버터(835)의 동작도 제어할 수 있다. 이를 위해, 컨버터 제어부(825)는, 제2 dc/dc 컨버터(830) 및 제3 dc/dc 컨버터(835)가 각각 소정 레벨로 직류 전원을 변환하여 출력하도록, 검출되는 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 입력받아 제2 컨버터 제어신호(미도시) 및 제3 컨버터 제어신호(미도시)를 각각 제2 dc/dc 컨버터(830) 및 제3 dc/dc 컨버터(835)에 출력할 수 있다.
한편, 제1 평활 커패시터(C1)와 제2 평활 커패시터(C2)는, 각각 제2 dc/dc 컨버터(830)와 제1 인버터(840) 사이, 제3 dc/dc 컨버터(835)와 제2 인버터(850) 사이에 배치되어, 제2 dc/dc 컨버터(830) 및 제3 dc/dc 컨버터(835)를 통해 각각 변환된 직류 전원을 평활 및 저장하는 역할을 한다. 이에 따라, 제1 인버터(840) 및 제2 인버터(850)가 안정적으로 동작하게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 9의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는 도 8의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, 도 8의 제2 dc/dc 컨버터(830) 및 제3 dc/dc 컨버터(835) 대신에 하나의 제2 dc/dc 컨버터(930)가 사용된다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 도 9의 제1 dc/dc 컨버터(910), 양방향 dc/ac 컨버터(920), 컨버터 제어부(925), 제1 인버터(940), 제1 인버터 제어부(945), 제2 인버터(950), 제2 인버터 제어부(955), 전원 검출부(A), 제1 출력전류 검출부(B1), 제2 출력전류 검출부(B2) 등은 도 8과 같다.
하나의 제2 dc/dc 컨버터(930) 및 평활 커패시터(C)를 사용하여, 제1 인버터(940) 및 제2 인버터(950)에 레벨 변환된 공통의 직류 전원을 공급함으로써, 안정적으로 제1 인버터(940) 및 제2 인버터(950)가 동작하게 되며, 또한 제조비용이 저감될 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 10의 공기조화기의 전동기 제어장치는, 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 복수개의 dc/dc 컨버터(1010-1,1010-2,1010-3,1010-4...)를 사용한다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 양방향 dc/ac 컨버터(1020), 컨버터 제어부(1025), 인버터(1040), 인버터 제어부(1045), 전원 검출부(A), 출력전류 검출부(B) 등에 대한 설명은 도 3과 같다.
복수개의 dc/dc 컨버터(1010-1,1010-2,1010-3,1010-4...)는, 복수개의 전원 공급원(1005-1,1005-2,1005-3,1005-4...)으로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력한다.
이때, 복수개의 전원 공급원(1005-1,1005-2,1005-3,1005-4...)은, 태양광, 풍력, 조력 중 적어도 하나를 에너지 공급원으로 하여 이를 직류 전원으로 변환하는 전원 공급원이다. 도면에서는 태양광을 이용한 전원 공급원(1005-1,1005-2), 풍력을 이용한 전원 공급원(1005-3), 조력을 이용한 전원 공급원(1005-4)을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 어느 하나의 동일한 에너지 공급원을 복수개 사용하는 것도 가능하다.
한편, 도면에서는 복수개의 전원 공급원(1005-1,1005-2,1005-3,1005-4...)에 대해 복수개의 dc/dc 컨버터(1010-1,1010-2,1010-3,1010-4...)가 대응하는 것으로 도시되고 있으나, 이에 한정되지 않고, 하나의 dc/dc 컨버터가 복수개의 전원 공급원으로부터 병렬적으로 직류 전원을 공급받는 것도 가능하다.
이러한 복수개의 dc/dc 컨버터(1010-1,1010-2,1010-3,1010-4...)를 사용함으로써, dc 단 버스에 안정적으로 직류 전원 레벨을 공급시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 주간에는 태양광을 이용한 전원 공급원(1005-1,1005-2)으로부터의 직류 전원을, 야간에는 풍력을 이용한 전원 공급원(1005-3) 또는 조력을 이용한 전원 공급원(1005-4)으로부터의 직류 전원을 dc/dc 컨버터를 통해 레벨 변화시켜 안정적으로 dc 단 버스에 출력하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 복수개의 dc/dc 컨버터(1010-1,1010-2,1010-3,1010-4...)는 레벨을 상승시키는 승압형, 레벨을 하강시키는 강압형 모두 가능하며, 이를 위해, 각 dc/dc 컨버터(1010-1,1010-2,1010-3,1010-4...)는 스위칭 소자(미도시) 및 변압기(미도시) 등을 포함할 수 있다.
한편, 도면에서는, 컨버터 제어부(1025)와 인버터 제어부(1045)를 별개의 장치로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 도 4와 같이 하나의 제어부를 통해, 양방향 dc/ac 컨버터(1020) 및 인버터(1040)를 제어하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이, dc/dc 컨버터를 이용하여 외부로부터의 직류 전원을 변환하여, 계통에 교류 전원을 공급하거나, 압축기용 전동기를 구동함으로써, 고조파 전류에 대한 문제점이 발생하지 않게 된다. 또한, 별도의 EMI 노이즈 필터가 필요 없게 되어 제조비용을 저감할 수 있게 된다. 또한 역률 보정 등을 위한 리액터 등이 필요 없게 된다. 나아가, 양방향 dc/ac 컨버터를 이용하여 계통에 전원을 공급하거나, 계통으로부터의 전원을 이용하여 압축기용 전동기를 구동할 수도 있게 된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 11의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 도 10의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, dc 단 버스(a-b단)와 인버터(1140) 사이에 제2 dc/dc 컨버터(1130)가 더 구비된다는 점에서 그 차이가 있다. 따라서, 도 11의 복수개의 전원 공급원(1105-1,1105-2,1105-3,1105-4...), 복수개의 dc/dc 컨버터(1110-1,1110-2,1110-3,1110-4...), 양방향 dc/ac 컨버터(1120), 컨버터 제어부(1125), 인버터(1140), 인버터 제어부(1145), 전원 검출부(A), 출력전류 검출부(B) 등에 대한 설명은 도 10에서의 설명과 같다.
제2 dc/dc 컨버터(1130)는, 도 5에 도시된 바와 같이, dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)의 레벨을 변화시켜 인버터(1140)에 출력한다. 복수개의 제1 dc/dc 컨버터(1110-1,1110-2,1110-3,1110-4...)를 통해 레벨 변환되거나, 양방향 dc/ac 컨버터(1120)를 통해 직류 변환된 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)의 레벨을 그대로 인버터(1140)에 사용할 수 없는 경우, 제2 dc/dc 컨버터(1130)를 이용하여 레벨을 상승 또는 하강시킴으로써, 인버터(1140)의 변환 성능이 향상될 수 있게 된다. 즉, 전원 공급원(1105-1,1105-2,1105-3,1105-4...)로부터 공급되는 직류전원 또는 계통으로부터 공급되는 교류전원이 불안정한 경우에 사용될 수 있다.
또한, 컨버터 제어부(1125), 인버터 제어부(1145) 등의 동작을 위한 제어 전원이 제2 dc/dc 컨버터(1130)로부터 공급될 수도 있다. 즉, 제2 dc/dc 컨버터(1130)는 다양한 레벨의 직류 전원을 출력할 수도 있다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 컨버터 제어부(1125)는 제2 dc/dc 컨버터(1130)의 동작도 제어할 수 있다. 이를 위해, 컨버터 제어부(1125)는, 제2 dc/dc 컨버터(1130)가 소정 레벨로 직류 전원을 변환하여 출력하도록, 검출되는 dc 단 버스의 직류 전원(Vdc)을 입력받아 제2 컨버터 제어 신호(미도시)를 제2 dc/dc 컨버터(1130)에 출력할 수 있다.
한편, 평활 커패시터(C)는, 제2 dc/dc 컨버터(1130)와 인버터 사이인, e-f단 사이에 배치되어, 제2 dc/dc 컨버터(1130)를 통해 변환된 직류 전원을 평활 및 저장하는 역할을 한다. 이에 따라, 저장된 직류 전원이 인버터(1140)에 안정적으로 공급되게 된다.
한편, 도면에서는, 컨버터 제어부(1125)와 인버터 제어부(1145)를 별개의 장치로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 도 6과 같이 하나의 제어부를 통해, 양방향 dc/ac 컨버터(1120) 및 인버터(1140)를 제어하는 것도 가능하다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 12의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 도 8의 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치와 거의 유사하나, 다만, 복수개의 제1 dc/dc 컨버터(1210-1,1210-2,1210-3,1210-4...)를 사용한다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 양방향 dc/ac 컨버터(1220), 컨버터 제어부(1225), 제2 dc/dc 컨버터(1230), 제1 인버터(1240), 제1 인버터 제어부(1245), 제3 dc/dc 컨버터(1235), 제2 인버터(1250), 제2 인버터 제어부(1255), 전원 검출부(A), 제1 출력전류 검출부(B1), 제2 출력전류 검출부(B2), 제1 평활 커패시터(C1), 및 제2 평활 커패시터(C2) 등은 도 8에 대한 설명과 같다.
복수개의 제1 dc/dc 컨버터(1210-1,1210-2,1210-3,1210-4...)는, 복수개의 전원 공급원(1205-1,1205-2,1205-3,1205-4...)으로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력한다.
여기서, 복수개의 제1 dc/dc 컨버터(1210-1,1210-2,1210-3,1210-4...)와, 복수개의 전원 공급원(1205-1,1205-2,1205-3,1205-4...)에 대한 설명은 도 10을 참조한다.
이러한 복수개의 제1 dc/dc 컨버터(1210-1,1210-2,1210-3,1210-4...)를 사용함으로써, dc 단 버스에 안정적으로 직류 전원 레벨을 공급시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 주간에는 태양광을 이용한 전원 공급원(1210-1,1210-2)으로부터의 직류 전원을, 야간에는 풍력을 이용한 전원 공급원(1210-3) 또는 조력을 이용한 전원 공급원(1210-4)으로부터의 직류 전원을 dc/dc 컨버터를 통해 레벨 변화시켜 안정적으로 dc 단 버스에 출력하는 것이 가능해진다.
한편, 제2 dc/dc 컨버터(1230)와 제3 dc/dc 컨버터(1235)는 도 7과 같이 생략되는 것도 가능하며, 도 9와 같이 제2 dc/dc 컨버터(1230)만이 사용되는 것도 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (22)

  1. 외부로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력하는 dc/dc 컨버터;
    상기 dc 단 버스의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통으로 전달하거나, 상기 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 dc 단 버스에 공급하는 양방향 dc/ac 컨버터; 및
    상기 dc 단 버스의 직류 전원을 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원으로 압축기용 전동기를 구동하는 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 직류 전원이 소정치 이상인 경우, 상기 dc 단 버스의 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환하여 상기 계통으로 전달하도록 상기 양방향 dc/ac 컨버터를 제어하고, 상기 dc 단 버스의 직류 전원이 소정치 미만인 경우, 상기 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 dc 단 버스에 공급하도록 상기 양방향 dc/ac 컨버터를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 전원을 검출하는 전원 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 인버터 내의 스위칭 소자들도 제어하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 인버터 내의 스위칭 소자들을 제어하는 인버터 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 압축기용 전동기에 흐르는 출력전류를 검출하는 출력전류 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 dc단 버스의 직류 전원을 저장하는 저장용 커패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 직류 전원의 레벨을 변화시켜 상기 인버터에 출력하는 제2 dc/dc 컨버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 외부로부터 공급되는 직류 전원은,
    태양광을 이용하여 전기적으로 변환된 직류 전원인 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  10. 외부로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력하는 dc/dc 컨버터;
    상기 dc 단 버스의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통으로 전달하거나, 상기 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 dc 단 버스에 공급하는 양방향 dc/ac 컨버터; 및
    상기 dc 단 버스의 직류 전원을 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원으로 복수개의 압축기용 전동기를 각각 구동하는 복수개의 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 직류 전원이 소정치 이상인 경우, 상기 dc 단 버스의 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환하여 상기 계통으로 전달하도록 상기 양방향 dc/ac 컨버터를 제어하고, 상기 dc 단 버스의 직류 전원이 소정치 미만인 경우, 상기 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 dc 단 버스에 공급하도록 상기 양방향 dc/ac 컨버터를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 전원을 검출하는 전원 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수개의 인버터도 함께 제어하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수개의 인버터를 각각 제어하는 복수개의 인버터 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 dc단 버스의 직류 전원을 저장하는 저장용 커패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 직류 전원의 레벨을 변화시켜 상기 복수개의 인버터 모두에 출력하는 제2 dc/dc 컨버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 직류 전원의 레벨을 변화시켜 상기 복수개의 인버터 각각에 출력하는 복수개의 제2 dc/dc 컨버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 외부로부터 공급되는 직류 전원은,
    태양광을 이용하여 전기적으로 변환된 직류 전원인 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  19. 복수개의 전원 공급원으로부터 공급되는 직류 전원을 레벨 변화시켜 dc 단 버스에 출력하는 복수개의 dc/dc 컨버터;
    상기 dc 단 버스의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통으로 전달하거나, 상기 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 dc 단 버스에 공급하는 양방향 dc/ac 컨버터; 및
    상기 dc 단 버스의 직류 전원을 스위칭 동작에 의해 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원으로 압축기용 전동기를 구동하는 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수개의 전원 공급원은,
    태양광, 풍력, 조력 중 적어도 하나를 에너지 공급원으로 하여 이를 직류 전원으로 변환하는 전원 공급원인 것을 특징으로 하는 분산 전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 직류 전원이 소정치 이상인 경우, 상기 dc 단 버스의 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환하여 상기 계통으로 전달하도록 상기 양방향 dc/ac 컨버터를 제어하고, 상기 dc 단 버스의 직류 전원이 소정치 미만인 경우, 상기 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 dc 단 버스에 공급하도록 상기 양방향 dc/ac 컨버터를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 dc 단 버스의 직류 전원의 레벨을 변화시켜 상기 인버터에 출력하는 제2 dc/dc 컨버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치.
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