KR20100005197U - - Dual control device of H-bridge multi-level inverter - Google Patents

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윤병권
문성원
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Abstract

본 고안은 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치에 관한 것으로서, 특히 전동기의 속도 및 전류 제어를 담당하는 주 제어기와, 주 제어기의 제어 신호(전압지령, 운전 및 보호신호)를 CAN(Controller Area Network)통신에 의해 전달하는 광통신 선로와, 상기 광통신 선로를 통해 수신된 제어 신호에 동기하여 파워 셀(Power Cell)을 동작시키는 셀 제어기를 포함하는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치에 있어서, 상기 주 제어기의 제어보드를 주 제어보드와, 상기 주 제어보드가 이상 동작할 경우 이를 감지하여 연속운전의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 주 제어보드를 이중화한 예비 제어보드로 이중화 구성한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 고안에 의하면, 셀 제어기와 부속 회로의 이중화를 통하여 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시스템에서 오류 및 파손으로 오작동된 경우 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 정지 없이 전환하여 운전할 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.

Figure P2020080015047

인버터, 이중화, 제어장치, 제어보드, 광변환보드,

The present invention relates to a redundancy control device for an H-bridge multi-level inverter, and in particular, a main controller in charge of speed and current control of an electric motor, and a control signal (voltage command, operation and protection signal) of the main controller are CAN (Controller Area). A redundancy control device for an H-bridge multilevel inverter comprising an optical communication line transmitted by communication and a cell controller for operating a power cell in synchronization with a control signal received through the optical communication line. The control board of the main controller and the main control board, the main control board is characterized in that the redundant configuration of the redundant control board to the main control board to improve the reliability of continuous operation by detecting this.

According to the present invention, through the duplication of the cell controller and the accessory circuit, the H-bridge multilevel inverter system can be expected to have an effect of switching and operating without stopping the H-bridge multilevel inverter in the event of a malfunction or damage. .

Figure P2020080015047

Inverter, redundancy, controller, control board, optical conversion board,

Description

Ｈ-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치{Dual control device of H-bridge multi-level inverter}Dual control device of H-bridge multi-level inverter

본 고안은 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 적용된 기술로서 상세하게는 고전압 전동기를 가변속하는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 연속운전에 따른 신뢰성을 향상시키기 위한 것으로 제어부를 이중화한 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다.The present invention is a technique applied to the H-bridge multi-level inverter, in detail, to improve the reliability of continuous operation of the H-bridge multi-level inverter variable speed high-voltage motor, will be.

일반적인 고전압 전동기의 가변속 장치인 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 도 1에 도시한 바와 같이 직렬 접속되는 다수개의 파워 셀(2)로 구성된다.The H-bridge multilevel inverter, which is a variable speed device of a general high voltage motor, is composed of a plurality of power cells 2 connected in series as shown in FIG.

이러한 다수개의 파워 셀(2)은 각 상별로 각각 직렬 접속되며, 각각의 파워 셀(2)은 독립된 단상인버터 구조를 갖는다.These multiple power cells 2 are connected in series for each phase, and each power cell 2 has an independent single phase inverter structure.

그리고, 여러 개의 파워 셀(2)을 직렬로 연결함으로써 저 전압 파워 셀, 즉 저 전압 전력용 반도체를 사용하여 고 전압을 얻을 수 있다. Further, by connecting several power cells 2 in series, a high voltage can be obtained using a low voltage power cell, that is, a low voltage power semiconductor.

여기서 전원계통과 연결되는 입력부는 2차측이 확장 델타 결선방법의 여러 개의 탭을 갖는 변압기(6)로 전원선(5)으로 연결된다.Here, the input unit connected to the power supply system is connected to the power supply line 5 by a transformer 6 having a plurality of taps of the secondary side of the expansion delta connection method.

또한, H-브릿지 멀티레벨 인버터는 도 2에 도시한 바와 같이 유도 전동기를 제어하기 위해 3상으로 마련되며, 한 상당 6개의 파워 셀(2)이 직렬 연결되어 있 다.In addition, the H-bridge multi-level inverter is provided in three phases to control the induction motor as shown in Fig. 2, and six equivalent power cells 2 are connected in series.

그리고 각각의 파워 셀(2)에는 파워 셀(2)을 제어하는 셀 제어기(4)가 마련되고, 셀 제어기(4)는 주 제어기(1)와 광통신선로(3)를 통해 광통신 될 수 있도록 구성된다. Each power cell 2 is provided with a cell controller 4 for controlling the power cell 2, and the cell controller 4 is configured to be optically communicated with the main controller 1 through the optical communication line 3. do.

그리고 주 제어기(1)는 내부에 주 제어보드, 셀 제어기(4)와 광통신 하기 위한 광 변환보드를 포함하여 구성된다.In addition, the main controller 1 includes an optical conversion board for optical communication with the main control board and the cell controller 4 therein.

이와 같이 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 시스템이 동일한 파워 셀과 이를 제어하기 위한 제어기의 조합으로 구성되며, 오류 또는 오동작시 파워 셀 단위 또는 제어기 단위의 교체가 가능하여 여유분의 파워 셀과 제어기만을 확보하면 되므로 여유부품에 대한 부담이 적다는 장점이 있다.As such, the H-bridge multi-level inverter is composed of a combination of the same power cell and a controller for controlling the same. When an error or malfunction occurs, it is possible to replace the power cell unit or the controller unit. Therefore, there is an advantage of less burden on spare parts.

또한, 보호동작 기능이 있어, 파워 셀 단위의 고장을 감시하고, 시스템 단위의 감시하는 기능으로 좀더 신뢰성 있고, 유연한 고장감시 및 진단기능을 수행할 수 있어 쉽게 유지보수를 할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is a protective operation function, the function of monitoring the fault of the power cell unit, and the function of monitoring the unit of the system can perform a more reliable, flexible failure monitoring and diagnostic functions, there is an advantage that can be easily maintained.

그러나, 파워 셀 단위의 교체 및 셀과 제어기를 교체하기 위해서는 시스템을 일시 정지하여 손상된 부품을 교체하여야 하는 단점이 있어, 시스템의 일시 정지후 파워 셀 및 제어기를 교체하는 시간으로 인해 연속운전이 불가능한 문제가 있다.However, in order to replace a power cell unit and to replace a cell and a controller, a system needs to be temporarily stopped to replace damaged parts. Therefore, continuous operation is not possible due to the time required to replace a power cell and a controller after a system pause. There is.

즉, 각각의 제어기 및 파워 셀에 손상이 발생되거나 주 제어기와 셀 제어기 사이에 통신 선로로 사용되는 광통신선로에 물리적인 손상이 발생될 경우 광통신선로를 교체하기 위해 시스템을 정지하여야 하므로 연속운전이 불가능하여 중요한 작업의 경우에도 정시시켜야 하는 문제가 있다.In other words, if there is damage to each controller or power cell, or if physical damage occurs to the optical communication line used as the communication line between the main controller and the cell controller, continuous operation is impossible because the system must be stopped to replace the optical communication line. In case of important work, there is a problem that needs to be scheduled.

본 고안은 상기 문제점에 대한 필요성을 감안하여 고안된 것으로서, 제어기가 분산화 및 모듈화되어 있는 H-브릿지 멀티레벨 인버터에서 오류 및 파손으로 인한 오동작이 발생한 경우 인버터의 정지 없이 유지보수중 연속운전이 가능하도록 도 3과 같이 이중화 제어부를 갖는 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the need for the above problem, and in order to enable continuous operation during maintenance without stopping the inverter when a malfunction occurs due to an error or damage in the H-bridge multilevel inverter in which the controller is distributed and modularized. An object of the present invention is to provide an H-bridge multilevel inverter having a redundant control unit as shown in FIG. 3.

상기 목적달성을 위한 본 고안은, 전동기의 속도 및 전류 제어를 담당하는 주 제어기와, 주 제어기의 제어 신호(전압지령, 운전 및 보호신호)를 CAN(Controller Area Network)통신에 의해 전달하는 광통신 선로와, 상기 광통신 선로를 통해 수신된 제어 신호에 동기하여 파워 셀(Power Cell)을 동작시키는 셀 제어기를 포함하는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치에 있어서, 상기 주 제어기의 제어보드를 주 제어보드와, 상기 주 제어보드가 이상 동작할 경우 이를 감지하여 연속운전의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 주 제어보드를 이중화한 예비 제어보드로 이중화 구현한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an optical communication line for transmitting the control signal (voltage command, operation and protection signal) of the main controller and the main controller responsible for the speed and current control of the motor by the CAN (Controller Area Network) communication And a cell controller for operating a power cell in synchronization with a control signal received through the optical communication line, the control board of the main controller comprising: The board and the main control board detects the abnormal operation, it is characterized in that the redundant implementation of the redundant control board to the main control board to improve the reliability of continuous operation.

본 고안은 주제어기, 셀 제어기와 부속 회로의 이중화를 통하여 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시스템에서 오류 및 파손으로 오작동된 경우 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 정지 없이 전환하여 운전할 수 있도록 함으로써 연속운전의 신뢰성을 확보 할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides the reliability of continuous operation by allowing the switching of the H-bridge multi-level inverter without stopping the H-bridge multi-level inverter system in the event of a malfunction or failure in the H-bridge multi-level inverter system through the duplication of the main controller, the cell controller and the accessory circuit. There is an effect that can be secured.

이하 첨부된 도면 도 3 내지 도 7 을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 3 to 7.

본 고안을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.The terms defined in describing the present invention are defined in consideration of functions in the present invention, and should not be understood as a meaning of limiting technical components of the present invention.

본 고안은 전동기의 속도 및 전류 제어를 담당하는 주 제어기(10)와, 주 제어기(10)의 제어 신호(전압지령, 운전 및 보호신호)를 CAN(Controller Area Network)통신에 의해 전달하는 광통신 선로(30)와, 상기 광통신 선로(30)를 통해 수신된 제어 신호에 동기하여 파워 셀(Power Cell)을 동작시키는 셀 제어기(20)로 구성되는 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 있어서, 상기 주 제어기의 제어보드를 주 제어보드와, 상기 주 제어보드가 이상 동작할 경우 이를 감지하여 연속운전의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 주 제어보드를 이중화한 예비 제어보드로 이중화 구현한다.The present invention is an optical communication line for transmitting the control signal (voltage command, operation and protection signal) of the main controller 10 and the main controller 10 responsible for the speed and current control of the motor by the CAN (Controller Area Network) communication And a cell controller (20) for operating a power cell in synchronization with a control signal received through the optical communication line (30). The control board is implemented as a main control board and a redundant control board with a redundant main control board so that the main control board can detect the abnormal operation and improve the reliability of continuous operation.

여기서, 예비 제어보드는 주 제어보드가 이상 동작할 경우 주 제어보드와 동일한 기능을 수행할 수 있도록 양쪽 보드가 크로스 결선토록 하며, 상기 주 제어보드와 예비 제어보드는 각각 셀 제어기와 광통신 할 수 있도록 광변환 보드를 이중화한다.Here, the preliminary control board is a cross-connection of both boards so as to perform the same function as the main control board when the main control board is abnormally operated, the main control board and the preliminary control board so as to be in optical communication with the cell controller respectively. Redundant photo conversion board.

또한, 상기 셀 제어기도 주제어기와 마찬가지로 이중화된 예비 광통신선로를 포함하며, 광통신선로와 예비 광통신선로를 통해 CAN통신할 수 있도록 CAN통신부를 이중화한다.In addition, the cell controller also includes a redundant redundant optical communication line like the main controller, and duplicates the CAN communication unit so that the CAN communication through the optical communication line and the spare optical communication line.

도 3은 본 고안인 이중화된 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 블록도로, 도 3을 참고하여 설명하면, H-브릿지 멀티레벨 인버터는 3상으로 구성되며, 각각의 상은 6개의 파워 셀(40)이 직렬 연결된다.FIG. 3 is a block diagram of the redundant H-bridge multilevel inverter of the present invention. Referring to FIG. 3, the H-bridge multilevel inverter includes three phases, and each phase includes six power cells 40. Are connected in series.

그리고 각각의 파워 셀(40)은 셀 제어기(20)가 있고, 셀 제어기(20)는 제어신호를 발생시켜 파워 셀(40)을 구동한다.Each power cell 40 has a cell controller 20, and the cell controller 20 generates a control signal to drive the power cell 40.

그리고 셀 제어기(20)에 전압 기준값을 전달하는 주 제어기(10)가 마련된다.In addition, a main controller 10 for providing a voltage reference value to the cell controller 20 is provided.

여기서 주 제어기(10)는 전동기의 속도와 인버터 출력전류를 받아들여 전동기 속도 및 전류제어를 수행하고, 3상의 전압 기준값을 각 상별로 동기를 맞추어 셀 제어기(20)로 송신한다.Here, the main controller 10 receives the speed of the motor and the inverter output current to perform motor speed and current control, and transmits the voltage reference values of the three phases to the cell controller 20 in synchronization with each phase.

이때, 주 제어기(10)는 주 제어보드(11)에서 전압 기준값을 셀 제어기(20)로 송신하기 위해 주 광변환보드(12)가 마련된다. 따라서 주 제어기(10)는 주 광변환보드(12)와 광통신선로(30)를 이용하여 셀 제어기(20)와 CAN통신으로 데이터를 송신한다.At this time, the main controller 10 is provided with a main light conversion board 12 to transmit the voltage reference value from the main control board 11 to the cell controller 20. Therefore, the main controller 10 transmits data in the CAN communication with the cell controller 20 by using the main optical conversion board 12 and the optical communication line 30.

그리고 주 제어기(10)는 예비 제어보드(13)와, 예비 제어보드(13)를 통해 전압 기준값을 셀 제어기(20)로 송신하기 위해 예비 광변환보드(14)가 더 마련된다.The main controller 10 further includes a preliminary control board 13 and a preliminary light conversion board 14 for transmitting the voltage reference value to the cell controller 20 through the preliminary control board 13.

여기서 예비 제어보드(13)는 주 제어보드(11)의 고장 또는 오작동 및 이상 작동될 경우 인지하여 주 제어보드(11)와 동일하게 접속된 입출력 신호를 제어하여 인버터 출력 값을 재 연산하고, 예비 제어보드(13)에 직접 연결된 예비 광변환보드(14)와 후술하는 예비 광통신선로(31)를 통해 셀 제어기(20)로 송신하여 연속운 전이 계속되도록 한다.Here, the preliminary control board 13 recognizes when the main control board 11 malfunctions or malfunctions and abnormally operates, and controls the input / output signals connected in the same way as the main control board 11 to recalculate the inverter output value. Through the preliminary light conversion board 14 directly connected to the control board 13 and the preliminary optical communication line 31 to be described later, the cell controller 20 is transmitted to the cell controller 20 so that continuous operation continues.

또한, 예비 제어보드(13)는 주 제어보드(11)의 이상 작동될 경우를 감지하기 위해 주 제어보드(11)와 크로스 결선되어 있다.In addition, the preliminary control board 13 is cross-connected with the main control board 11 to detect a case in which the main control board 11 is abnormally operated.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이 주 제어기(10)와 셀 제어기(20) 사이에는 CAN 광 통신할 수 있도록 CAN통신부(21)가 구성되어 있으며, CAN통신부(21)의 이상 작동 및 광통신선로(30)가 손상될 경우 이를 대체할 수 있도록 이중화한 예비 CAN통신부(22)를 포함하며, 셀 제어기(20) 각각에 마련된다.In addition, as shown in FIG. 5, the CAN communication unit 21 is configured to perform CAN optical communication between the main controller 10 and the cell controller 20, and the abnormal operation of the CAN communication unit 21 and the optical communication line ( If the 30 is damaged, it includes a redundant CAN communication unit 22 redundant to replace it, and is provided in each of the cell controller 20.

또한 셀 제어기(20)는 상기 CAN통신부(21)와 광통신선로(30)의 이상 여부를 판단하여 예비 CAN통신부(22)와 예비 광통신선로(31)가 연결될 수 있도록 통신포트를 변경하는 미도시한 반도체 스위치가 더 마련된다.In addition, the cell controller 20 determines the abnormality of the CAN communication unit 21 and the optical communication line 30 to change the communication port so that the preliminary CAN communication unit 22 and the spare optical communication line 31 can be connected. A semiconductor switch is further provided.

여기서 이상감지는 상기 주 제어보드(11), 주 광변환보드(12) CAN통신부(21)의 CAN 수신 인터럽트를 이용한 카운터를 사용하여 이상 감지시 반도체 스위치를 이용하여 예비 제어보드(13) 및 예비 광변환보드(14)로 통신 포트를 변경한다.In this case, the abnormality detection is performed using a counter using a CAN reception interrupt of the main control board 11 and the main optical conversion board 12 and the CAN communication unit 21. The communication port is changed to the optical conversion board 14.

도 7은 이중화 제어부를 갖는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 동작 스퀀스를 설명한다.7 illustrates an operation sequence of an H-bridge multilevel inverter having a redundant control unit.

인버터 제어전원이 투입되면, 주 제어보드(11)와 예비 제어보드(13)는 각각의 프로세서가 동작을 수행하고, 주 제어보드(11)와 예비 제어보드(13)는 CPU에서 사전 설정된 스위치에 의해 각각의 ID를 판별할 수 있도록 되어 있다.When the inverter control power is turned on, the main control board 11 and the preliminary control board 13 operate their respective processors, and the main control board 11 and the preliminary control board 13 are connected to a switch preset in the CPU. Each ID can be discriminated by this.

이때 주 제어보드(11)와 예비 제어보드(13)는 각각 독립적으로 프로그램을 수행하며, 주 제어보드(11)는 주 프로그램이 수행되어 CAN 통신을 포함한 인버터 제어를 위한 정상적인 동작을 수행하고, 예비 제어보드(13)는 예비 프로그램이 수행되어 대기상태에서 시스템 오퍼레이터에서 통신하고 있는 주 제어보드(11)의 기본 정보를 수신한 후 NVRAM에 계속 정보를 저장하여 새로운 정보로 업데이트 하고, 주 제어보드(11)의 이상동작을 점검한다.At this time, the main control board 11 and the preliminary control board 13 each independently perform a program, and the main control board 11 performs a normal program for the inverter control including CAN communication by performing a main program and preliminary. The control board 13 receives the basic information of the main control board 11 communicating with the system operator in the standby state after the preliminary program is executed, and continuously stores the information in the NVRAM to update with new information, and the main control board ( Check the abnormal operation of 11).

이때, 주 제어보드(11)가 동작 중에 이상동작(예를 들면, CPU의 Watchdog Timer 고장검지 또는 CAN통신 고장검지 등)이 감지되면, EPLD(Electrically Programmable Logic Device)를 통해 검지된 후 예비 제어보드(13)로 전달된다.(SYS_FAIL_OUT=1)At this time, if an abnormal operation (for example, a watchdog timer failure detection or a CAN communication failure detection) of the main control board 11 is detected, the preliminary control board is detected through an EPLD (Electrically Programmable Logic Device). Is passed to (13) (SYS_FAIL_OUT = 1)

이때 주 제어보드(11)에서 고장이 발생되면, 해당 보드에 접속되어 있는 CAN통신이 정지되어 CAN통신이 수행되지 않음으로 셀 제어기(20)에서 이를 검지한 후 셀 제어기(20)는 주 제어보드(11)와 CAN통신을 재시도 하고, 이때 일정시간 동안 CAN통신 재시도하여 CAN통신이 재개되지 않으면 셀 제어기(20)의 CAN통신부(21)를 예비 CAN통신부(22)로 전환한다. 그리고 전환된 예비 CAN통신부(22)에서 예비 제어보드(13)와 CAN통신을 재시도 한다.At this time, if a failure occurs in the main control board 11, the CAN communication connected to the board is stopped and the CAN communication is not performed, so the cell controller 20 detects this and then the cell controller 20 controls the main control board. Retry the CAN communication with (11), and if the CAN communication is not resumed by retrying the CAN communication for a predetermined time, the CAN communication unit 21 of the cell controller 20 is switched to the spare CAN communication unit 22. In addition, the switched preliminary CAN communication unit 22 retries the preliminary control board 13 and the CAN communication.

주 제어보드(11)와 예비 제어보드(13)간의 SYS_FAIL에 대한 신호는 양 보드간에 크로스 결선되어 있음으로 주 제어보드(11)의 고장(SYS_FAIL_IN=1)을 인지한 예비 제어보드(13)는 대기상태에서 NVRAM에 업데이트된 주 제어보드(11)의 운전정보와, 파라미터를 근거하여 동시 접속하고 있는 모든 I/O 신호를 제어한다.Since the signal for SYS_FAIL between the main control board 11 and the preliminary control board 13 is cross-connected between both boards, the preliminary control board 13 that recognizes a failure (SYS_FAIL_IN = 1) of the main control board 11 is In the standby state, the control information of the main control board 11 updated in the NVRAM and the I / O signals simultaneously connected are controlled based on the parameters.

이때 예비 제어보드(13)는 인버터 출력 값을 재 연산 하고, 이중화 접속하고 있는 예비 광변환보드(14)와, 예비 광통신선로(31)를 통해 셀 제어기(20)로 전달하 여 전동기의 구동이 계속되도록 제어한다.At this time, the preliminary control board 13 recalculates the inverter output value and transfers the preliminary optical conversion board 14 and the preliminary optical communication line 31 to the cell controller 20 through the redundant optical communication line 31 to drive the motor. Control to continue.

도 1은 종래의 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 전력회로 구성도.1 is a power circuit diagram of a conventional H-bridge multi-level inverter.

도 2는 기존의 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 제어장치 블록도.2 is a block diagram of a control device of a conventional H-bridge multilevel inverter.

도 3은 본 고안을 이용한 이중화된 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 제어기 블록도.3 is a controller block diagram of a redundant H-bridge multilevel inverter using the present invention.

도 4는 본 고안의 주제어보드와 광변환보드를 이중화한 주제어기의 보드구성도임.Figure 4 is a board configuration of the main controller of the main control board and the light conversion board of the present invention is duplicated.

도 5는 본 고안의 광통신선로를 이중화 구성도.Figure 5 is a redundant configuration of the optical communication line of the present invention.

도 6은 본 고안의 CAN 통신부를 이중화한 셀 제어기 구성도임.6 is a cell controller configuration in which the CAN communication unit of the present invention is duplexed.

도 7은 본 고안의 이중화된 인버터의 제어장치의 동작 순서를 보인 플로우챠트.Figure 7 is a flow chart showing the operation sequence of the control device of the redundant inverter of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 주 제어기 40: 파워 셀 20: 셀 제어기10: main controller 40: power cell 20: cell controller

30: 광통신선로 31: 예비 광통신선로 5: 주전원선       30: optical communication line 31: reserve optical communication line 5: main power line

6: 변압기 11: 주 제어보드 12: 주 광변환보드       6: transformer 11: main control board 12: main light conversion board

13: 예비 제어보드 14: 예비 광변환보드 21: CAN통신부       13: spare control board 14: spare optical conversion board 21: CAN communication unit

22: 예비 CAN통신부22: spare CAN communication unit

Claims (6)

전동기의 속도 및 전류 제어를 담당하는 주 제어기와, 주 제어기의 제어 신호를 CAN통신에 의해 전달하는 광통신 선로와, 상기 광통신 선로를 통해 수신된 제어 신호에 동기하여 파워 셀을 동작시키는 셀 제어기를 포함하는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치에 있어서,A main controller in charge of speed and current control of the motor, an optical communication line for transmitting control signals of the main controller by CAN communication, and a cell controller for operating a power cell in synchronization with a control signal received through the optical communication line. In the redundant control device of the H-bridge multi-level inverter, 상기 주 제어기의 제어보드를 주 제어보드와, 상기 주 제어보드가 이상 동작할 경우 이를 감지하여 연속운전의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 주 제어보드를 이중화한 예비 제어보드로 이중화 구현한 것을 특징으로 하는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치.The control board of the main controller and the main control board, and if the main control board is abnormally detected by the dual control board is implemented by dualizing the main control board to improve the reliability of continuous operation by detecting this Redundancy control of H-bridge multilevel inverter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 예비 제어보드는 상기 주 제어보드 이상 동작할 경우 상기 주 제어보드와 동일한 기능을 수행할 수 있도록 양쪽 보드가 크로스 결선되는 것을 특징으로 하는 이중화 제어부를 갖는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치.The preliminary control board is a redundant control device of the H-bridge multi-level inverter having a redundancy control unit, characterized in that both boards are cross-connected so as to perform the same function as the main control board when operating above the main control board. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 예비 제어보드는 대기상태에서 상기 주 제어보드의 전압지령 값, 운전신호 및 보호신호를 업데이트 저장하고, 상기 주 제어보드의 이상동작이 감지될 경우 업데이트되어 저장된 전압지령 값, 운전신호 및 보호신호에 근거하여 동작할 수 있도록 하는 NVRAM을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 제어부를 갖는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치.The preliminary control board updates and stores the voltage command value, the operation signal and the protection signal of the main control board in the standby state, and updates and stores the voltage command value, the operation signal and the protection signal when an abnormal operation of the main control board is detected. Redundancy control device of the H-bridge multi-level inverter having a redundancy control, characterized in that it comprises an NVRAM to operate based on. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주 제어보드와 예비 제어보드는 셀 제어기를 광통신 할 수 있도록 변환하는 광변환 보드가 연속운전 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 주 광변환보드와 이중화한 예비 광변환보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 제어부를 갖는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치.The main control board and the preliminary control board includes a redundant optical control board comprising a redundant optical conversion board and a redundant optical conversion board to improve the continuous operation reliability of the optical conversion board for converting the cell controller to optical communication Redundancy control device of the H-bridge multi-level inverter having a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 셀 제어기는 상기 광통신선로의 이상 신호가 입력될 경우 상기 셀 제어기에서 연속동작의 신뢰성을 향상시키기 위해 이중화된 예비 광통신선로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 제어부를 갖는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치.The cell controller includes a redundant redundant optical communication line for improving reliability of continuous operation in the cell controller when an abnormal signal of the optical communication line is inputted, and redundancy of the H-bridge multilevel inverter having a redundant control unit. Control unit. 제5항에 있어서, 상기 셀 제어기는 광통신선로와 예비 광통신선로를 통해 CAN통신할 수 있도록 이중화된 CAN통신부가 마련되며, 주 CAN통신부가 이상 동작할 경우 이를 감지하여 연속동작의 신뢰성을 향상시키기 위해 이중화된 예비 CAN통신부로 전환하는 반도체 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 제어부를 갖는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 이중화 제어장치.The method of claim 5, wherein the cell controller is provided with a redundant CAN communication unit for the CAN communication through the optical communication line and the spare optical communication line, and to detect the abnormal operation of the main CAN communication unit to improve the reliability of continuous operation. Redundancy control device of the H-bridge multi-level inverter having a redundancy control unit comprising a semiconductor switch for switching to a redundant redundant CAN communication unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140136176A (en) * 2013-05-20 2014-11-28 엘에스산전 주식회사 Inverter
CN104753083A (en) * 2015-03-13 2015-07-01 北京天诚同创电气有限公司 Control system of multi-module photovoltaic grid-connected inverter

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