KR20180088160A - Power converting apparatus - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a power converting apparatus. According to an embodiment of the present invention, the power converting apparatus comprises a converter converting a level of DC power from a power supply unit; a DC-link capacitor storing the DC power from the converter; a current detecting unit detecting a current flowing in the converter; and a control unit controlling the converter. The current detecting unit includes first and second resistor elements connected in series with each other, a first voltage detecting unit detecting a voltage between both ends of the first resistor element, and a second voltage detecting unit detecting a voltage between both ends of the second resistor element. Accordingly, the current converting the level of the DC power in the converter can be accurately detected.

Description

전력변환장치{Power converting apparatus}[0001] Power converting apparatus [0002]

본 발명은 전력변환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터 내의 전류를 정확하게 검출할 수 있는 전력변환장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus, and more particularly, to a power conversion apparatus capable of accurately detecting a current in a converter for converting a level of a DC power supply.

전력변환장치는, 입력 전원의 레벨을 변환하거나, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하거나, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 장치이다.The power conversion device is a device for converting the level of the input power source, converting the AC power source to the DC power source, or converting the DC power source to the AC power source.

최근에 환경 파괴, 자원 고갈 등이 문제되면서, 전력을 저장하고, 저장된 전력을 효율적으로 활용할 수 있는 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에, 신재생 에너지와 관련된 전력변환장치에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, environmental destruction and depletion of resources have been a problem, and there is a growing interest in a system capable of storing electric power and efficiently utilizing stored electric power. Therefore, there is a growing interest in power conversion devices related to renewable energy.

한편, 전력변환장치 내에, 컨버터 등이 사용되며, 전력 변환 효율을 향상시키기 위해, 컨버터 내에 흐르는 전류를 정확하게 검출되는 것이 중요하다.On the other hand, a converter or the like is used in the power conversion apparatus, and in order to improve the power conversion efficiency, it is important that the current flowing in the converter is accurately detected.

본 발명의 목적은, 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터 내의 전류를 정확하게 검출할 수 있는 전력변환장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a power conversion device capable of accurately detecting a current in a converter for converting the level of a DC power supply.

본 발명의 다른 목적은, 컨버터 내의 전류 검출시, 폭 넓은 전류에 대한 전류 검출 정확도를 유지할 수 있는 전력변환장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a power conversion device capable of maintaining the current detection accuracy for a wide current when detecting a current in a converter.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치는, 전원부로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터와, 컨버터로부터의 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터와, 컨버터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 컨버터를 제어하는 제어부를 구비하고, 전류 검출부는, 서로 직렬 접속되는 제1 저항 소자와 제2 저항 소자와, 제1 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제1 전압 검출부와, 제2 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제2 전압 검출부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power conversion apparatus including a converter for converting a level of a DC power source from a power source unit, a dc-stage capacitor for storing a DC power source from the converter, And a control unit for controlling the converter. The current detecting unit includes a first resistance element and a second resistance element connected in series to each other, a first voltage detecting unit detecting a voltage across the first resistance element, And a second voltage detector for detecting the voltage across the two resistors.

본 발명의 일 실시예에 따른, 전력변환장치는, 전원부로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터와, 컨버터로부터의 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터와, 컨버터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 컨버터를 제어하는 제어부를 구비하고, 전류 검출부는, 서로 직렬 접속되는 제1 저항 소자와 제2 저항 소자와, 제1 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제1 전압 검출부와, 제2 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제2 전압 검출부를 구비함으로써, 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터 내의 전류를 정확하게 검출할 수 있게 된다.A power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention includes a converter for converting a level of a DC power source from a power source unit, a dc-stage capacitor for storing a DC power source from the converter, a current detecting unit for detecting a current flowing in the converter, And a control unit for controlling the converter. The current detection unit includes a first resistance element and a second resistance element connected in series to each other, a first voltage detection unit detecting a voltage across the first resistance element, The current in the converter for converting the level of the DC power supply can be accurately detected by providing the second voltage detecting section for detecting the voltage of the DC power supply.

복수의 저항 소자를 직렬 접속시킴으로써, 컨버터 내의 전류 검출시, 폭 넓은 전류에 대한 전류 검출 정확도를 유지할 수 있게 된다.By connecting a plurality of resistance elements in series, it is possible to maintain the current detection accuracy for a wide current when the current in the converter is detected.

한편, 전류 검출부는, 서로 직렬 접속되는 제1 저항 소자와 제2 저항 소자에, 직렬 접속되는 제3 저항 소자와, 제2 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제3 전압 검출부를 더 구비함으로써, 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터 내의 전류를 더 세밀하게 검출할 수 있게 된다.On the other hand, the current detection section further includes a third resistance element connected in series to the first resistance element and the second resistance element connected in series to each other, and a third voltage detection section detecting the voltage across the second resistance element, The current in the converter for converting the level of the power supply can be detected more finely.

한편, 복수의 저항 중 적어도 일부를 선택할 수 있는 저항 선택부를 더 구비함으로써, 컨버터 내의 전류 검출시, 정확도 등을 가변할 수 있게 된다.On the other hand, by further including a resistance selection unit that can select at least some of the plurality of resistors, the accuracy and the like can be varied when detecting the current in the converter.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다.
도 2는 도 1의 전력변환장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 3은 도 2의 컨버터의 내부 회로도의 일예이다.
도 4a는 전력변환장치를 도시한 도면이다
도 4b는 전력변환장치에서의 전류 검출 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전류 검출 방법의 일예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전류 검출 방법의 다른 일예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전류 검출 방법의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.1 illustrates an example of an internal block diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an example of an internal circuit diagram of the power conversion apparatus of FIG.
3 is an example of an internal circuit diagram of the converter of Fig.
4A is a diagram illustrating a power conversion apparatus
4B is a diagram showing a current detection method in the power conversion apparatus.
5 is a diagram showing an example of a current detection method according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing another example of the current detection method according to the embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing another example of the current detection method according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for convenience of description, and do not give special significance or role in themselves. Accordingly, the terms "module" and "part" may be used interchangeably.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 내부 블록도의 일예를 예시하고, 도 2는 도 1의 전력변환장치의 내부 회로도의 일예이다.FIG. 1 illustrates an example of an internal block diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates an example of an internal circuit diagram of the power conversion apparatus of FIG.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치(220)는, 전원부(405), 컨버터(410), 제어부(430), 부하(450)를 포함할 수 있다.The power converter 220 according to the embodiment of the present invention may include a power unit 405, a converter 410, a controller 430, and a load 450.

여기서, 부하(450)는, 도 2와 같이, 인버터(420) 및 그리드(230)를 포함하는 개념일 수 있다.Here, the load 450 may be a concept including the inverter 420 and the grid 230, as shown in FIG.

한편, 도 2와 달리, 부하(450)는, 인버터(420)와 삼상 모터를 포함하는 개념일 수도 있다. 삼상 모터는, 홈 어플라이언스의, 냉장고, 세탁기, 에어컨 등에 사용되는 모터일 수 있다. On the other hand, unlike FIG. 2, the load 450 may be a concept including an inverter 420 and a three-phase motor. The three-phase motor may be a motor used in a home appliance, a refrigerator, a washing machine, an air conditioner, or the like.

이하에서는, 부하(450)가, 도 2와 같이, 인버터(420) 및 그리드(230)를 포함하는 것을 중심으로 기술한다.Hereinafter, the load 450 will mainly be described as including the inverter 420 and the grid 230 as shown in FIG.

본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치(220)는, 입력 전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(B), dc단 커패시터(C), 출력전류 검출부(E) 등을 더 포함할 수 있다. The power conversion device 220 according to the embodiment of the present invention may further include an input current detection unit A, a dc voltage detection unit B, a dc short capacitor C, an output current detection unit E, .

이하에서는, 도 1, 및 도 2의 전력변환장치(220) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of each of the constituent units in the power conversion apparatus 220 of Fig. 1 and Fig. 2 will be described.

입력 전류 검출부(A)는, 전원부(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(430)에 입력될 수 있다.The input current detection unit A can detect the input current i s input from the power supply unit 405. [ To this end, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used as the input current detector A. The detected input current (i s ) can be input to the control unit 430 as a discrete signal in the form of a pulse.

여기서, 전원부(405)는, 신재생 에너지를 출력할 수 있으며, 예를 들어, 연료전지(fuel cell), 태양광 모듈을 포함할 수 있다. 이하에서는, 연료전지를 구비하는 것을 중심으로 기술한다. Here, the power supply unit 405 may output renewable energy, and may include, for example, a fuel cell and a solar module. Hereinafter, description will be made mainly on the provision of a fuel cell.

컨버터(410)는, 전원부(405)로부터의 전원을 변환하여 출력한다. 구체적으로, 컨버터(410)는, 전원부(405)로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력할 수 있다. 이에 따라, 컨버터(410)는, dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.The converter 410 converts the power from the power supply unit 405 and outputs it. Specifically, the converter 410 can convert the level of the DC power from the power supply unit 405 and output it. Accordingly, the converter 410 may include a dc / dc converter.

dc단 커패시터(C)는, 컨버터(410)에서 출력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, dc단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다. The dc single capacitor C smoothes the power output from the converter 410 and stores it. In the figure, one element is exemplified by the dc-terminal capacitor C, but a plurality of elements are provided, thereby ensuring the element stability.

한편, dc단 커패시터(C) 양단(a-b단)은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다. On the other hand, both ends (a-b stages) of the dc short capacitor C are referred to as a dc stage or a dc stage since the dc power source is stored.

dc 단 전압 검출부(B)는 dc단 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(430)에 입력될 수 있다.the dc short-circuit voltage detector B can detect the dc short-circuit voltage Vdc at both ends of the dc short-circuit capacitor C. For this purpose, the dc voltage detection unit B may include a resistance element, an amplifier, and the like. The detected dc voltage (Vdc) may be input to the controller 430 as a discrete signal in the form of a pulse.

인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 교류 전원으로 변환하여, 그리드(230)에 출력할 수 있다. 예를 들어, 50Hz의 교류 전원 또는 60Hz의 교류 전원을 출력할 수 있다. The inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements and can convert the smoothed direct current power supply Vdc into an alternating current power by the on / off operation of the switching element and output it to the grid 230. For example, an AC power source of 50 Hz or an AC power source of 60 Hz can be output.

인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b)로 연결될 수 있다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)에는 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다. The inverter 420 includes a pair of upper arm switching elements Sa and Sb and lower arm switching elements S'a and S'b connected in series to each other and a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel Sa & S'a, Sb & S'b). Diodes may be connected in anti-parallel to each switching element Sa, S'a, Sb, S'b.

인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. The switching elements in the inverter 420 perform ON / OFF operations of the respective switching elements based on the inverter switching control signal Sic from the controller 430. [

제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.The control unit 430 may receive the output current io detected by the output current detection unit E. [

제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)을 기초로 생성되어 출력된다. The control unit 430 outputs the inverter switching control signal Sic to the inverter 420 to control the switching operation of the inverter 420. [ The inverter switching control signal Sic is generated and output based on the output current io detected by the output current detection section E as a switching control signal of the pulse width modulation method (PWM).

출력전류 검출부(E)는, 그리드(230)에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. The output current detection unit E can detect the output current io flowing through the grid 230. [

출력전류 검출부(E)는, 도면과 같이, 그리드(230)에 흐르는 전류를 검출하기 위해, 인버터(420)와 그리드(230)에 배치될 수 있다. The output current detection unit E can be disposed in the inverter 420 and the grid 230 to detect the current flowing in the grid 230 as shown in the figure.

출력전류 검출부(E)는, 저항 소자를 구비할 수 있다. 저항 소자를 통해, 그리드(230)에 흐르는 출력 전류(io)를 검출할 수 있다. 검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다.The output current detecting section E may include a resistance element. The output current io flowing through the grid 230 can be detected through the resistance element. The detected output current io can be applied to the control unit 430 as a discrete signal in a pulse form and an inverter switching control signal Sic is generated based on the detected output current io .

도 3은 도 2의 컨버터의 내부 회로도의 일예이다. 3 is an example of an internal circuit diagram of the converter of Fig.

도 3을 참조하면, 컨버터(410)는, 직류 전원의 레벨을 변환하기 위해, 인덕터(L) 및 다이오드 소자(D)와, 인덕터(L) 및 다이오드 소자(D) 사이에 접속되는 스위칭 소자(S)를 구비할 수 있다.3, the converter 410 includes an inductor L and a diode D, and a switching element (not shown) connected between the inductor L and the diode D to convert the level of the DC power supply S).

특히, 컨버터(410)는, 인덕터(L) 및 다이오드 소자(D)와, 스위칭 소자(S)를 통해, 전원부(405)로부터의 입력 전원을 부스팅(승압)하여, 직류 전원의 레벨을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 도 3의 컨버터(410)는, 부스트 컨버터와 같이 동작할 수 있다.In particular, the converter 410 boosts (boosts) the input power from the power supply unit 405 through the inductor L and the diode D and the switching element S to increase the level of the DC power supply . Accordingly, the converter 410 of FIG. 3 can operate as a boost converter.

한편, 도 3의 컨버터(410)의 동작 제어를 위해, 컨버터(410) 내에 흐르는 전류 검출이 정확한 것이 바람직하다.On the other hand, in order to control the operation of the converter 410 of FIG. 3, it is desirable that the current flowing in the converter 410 be accurate.

도 4a는 전력변환장치를 도시한 도면이다4A is a diagram illustrating a power conversion apparatus

도면을 참조하면, 도 4a의 전력변환장치(20xa)는, 전원부(110)와 부하(190) 사이에, 저전류 감지부(120), 대전류 감지부(130), 저전류 감지부(120)와 대전류 감지부(130) 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택부(140) 등을 포함할 수 있다.4A includes a low current sensing unit 120, a large current sensing unit 130, a low current sensing unit 120, and a low current sensing unit 140 between the power source unit 110 and the load 190. The low current sensing unit 120, And a selection unit 140 for selecting one of the large current sensing unit 130 and the like.

도 4a에 의하면, 대전류 감지와, 저전류 감지가 가능하나, 전류 감지부(120)와 대전류 감지부(130)가 병렬 접속되므로, 어느 하나만 동작하게 된다. 즉, 저전류 또는 대전류 검출이 가능하게 된다. 따라서, 보다 정확한 전류 검출이 수행되지는 못하게 된다.4A, although it is possible to detect a large current and a low current, the current sensing unit 120 and the large current sensing unit 130 are connected in parallel. That is, a low current or a large current can be detected. Therefore, more accurate current detection can not be performed.

도 4b는 전력변환장치에서의 전류 검출 방법을 도시한 도면이다.4B is a diagram showing a current detection method in the power conversion apparatus.

도면을 참조하면, 도 4b의 전력변환장치(20xb)는, 컨버터(41), 저항소자(Rx), 전압 검출부(42), 및 아날로그 디지털 변환부(43)를 구비할 수 있다.Referring to the drawings, the power conversion apparatus 20xb of FIG. 4B may include a converter 41, a resistance element Rx, a voltage detection section 42, and an analog-to-digital conversion section 43.

이 방법은, 저항소자(Rx)에 유기된 전압을 전압 검출부(42)를 통해 검출하고, 아날로그 디지털 변환부(43)에서 디지털 신호로 변환하는 것이다.In this method, a voltage induced in the resistance element Rx is detected through the voltage detection section 42, and the analog-to-digital conversion section 43 converts the voltage into a digital signal.

한편, 도 4b의 전력변환장치(20xb)에서, 높은 전류까지 센싱이 가능하기 위해서는, 저항소자(Rx)의 저항값을 낮게 가져가야 하는데, 이렇게 구성될 경우, 저항소자(Rx)에 낮은 전류가 흐를 때 유기되는 전압의 레벨이 낮아서, 오차가 커지게 된다.On the other hand, in the power inverter 20xb of FIG. 4B, the resistance value of the resistance element Rx must be lowered in order to be able to sense up to a high current. The level of the induced voltage is low, and the error becomes large.

이에 따라, 본 발명에서는, 낮은 전류에서 부터 높은 전류까지 검출이 가능하며, 특히, 정확도가 향상되는 방법을 제시한다. 이에 대해서는, 도 5 이하를 참조하여 기술한다.Accordingly, the present invention provides a method capable of detecting from a low current to a high current, and in particular, improving the accuracy. This will be described with reference to FIG.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전류 검출 방법의 일예를 도시한 도면이다.5 is a diagram showing an example of a current detection method according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 도 3의 컨버터(410) 내의 전류를 검출하기 위해, 전력변환장치(220)는, 도면과 같은 전류 검출부(500)를 구비할 수 있다.Referring to the drawings, in order to detect the current in the converter 410 of FIG. 3, the power converter 220 may include a current detector 500 as shown in the figure.

전류 검출부(500)는, 서로 직렬 접속되는 제1 저항 소자(Ra)와 제2 저항 소자(Rb)와, 제1 저항 소자(Ra) 양단의 전압을 검출하는 제1 전압 검출부(460a)와, 제2 저항 소자(Rb) 양단의 전압을 검출하는 제2 전압 검출부(460b)를 구비할 수 있다. The current detector 500 includes a first resistance element Ra and a second resistance element Rb connected in series to each other, a first voltage detector 460a that detects a voltage across the first resistor element Ra, And a second voltage detector 460b for detecting a voltage across the second resistor Rb.

특히, 컨버터(410) 내의 스위칭 소자(S)와 접지단 사이에, 제1 저항 소자(Ra)와 제2 저항 소자(Rb)가 서로 직렬 접속되는 것이 바람직하다.Particularly, it is preferable that the first resistive element Ra and the second resistive element Rb are connected in series between the switching element S and the ground terminal in the converter 410.

컨버터(410) 내의 스위칭 소자(S)에서 접지단 방향으로 전류가 흐르는 경우, 제1 전압 검출부(460a)가, 제1 저항 소자(Ra) 양단의 전압을 검출하고, 제2 전압 검출부(460b)가, 제2 저항 소자(Rb) 양단의 전압을 검출하게 된다.The first voltage detecting section 460a detects the voltage across the first resistor element Ra and the second voltage detecting section 460b detects the voltage across the first resistor element Ra when a current flows from the switching element S in the converter 410 to the grounding end. The voltage across the second resistor Rb is detected.

그리고, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1), 및 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)는 제어부(430)로 입력될 수 있다.The first detection signal AD1 AD-converted by the first voltage detection unit 460a and the second detection signal AD2 AD-converted by the second voltage detection unit 460b may be input to the control unit 430 .

이에 따라, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1), 및 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)에 기초하여, 컨버터(410)에 흐르는 전류를 연산할 수 있다.Accordingly, the control unit 430 determines whether the first detection signal AD1 is AD-converted by the first voltage detection unit 460a and the second detection signal AD2 that is AD-converted by the second voltage detection unit 460b , The current flowing in the converter 410 can be calculated.

한편, 제1 저항 소자(Ra)와 제2 저항 소자(Rb)의 저항값은 동일할 수 있다.On the other hand, the resistance values of the first resistance element Ra and the second resistance element Rb may be the same.

또는, 제1 저항 소자(Ra)와 제2 저항 소자(Rb)의 저항값은 다를 수 있다.Alternatively, the resistance values of the first resistance element Ra and the second resistance element Rb may be different.

컨버터(410)에 낮은 전류가 흐르는 경우, 낮은 전류에 대한 정확도를 높이기 위해, 저항 소자의 저항값의 크기가 커야한다.When a low current flows through the converter 410, the resistance value of the resistance element must be large in order to increase the accuracy with respect to the low current.

한편, 컨버터(410)에 높은 전류가 흐르는 경우, 높은 전류에 대한 정확도를 높이기 위해, 저항 소자의 ㅈ항값의 크기는 상대적으로 작아야 한다. On the other hand, when a high current flows through the converter 410, the magnitude of the resistance value of the resistance element must be relatively small in order to increase the accuracy with respect to a high current.

따라서, 하나의 저항 소자만으로는 컨버터(410)에 낮은 전류서부터 높은 전류까지의 다양한 레벨의 전류를, 정확하게 측정하기 힘들다.Therefore, it is difficult to accurately measure the various levels of current from the low current to the high current in the converter 410 with only one resistor element.

그러나, 도면과 같이, 제1 저항 소자(Ra)와 제2 저항 소자(Rb)를 직렬 배열하는 경우, 전류 크기에 맞게, 제어부(430)가, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1), 및 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2) 중 적어도 하나를 선택할 수 있게 되므로, 폭 넓은 전류 영역에 대한, 정확도를 유지할 수 있게 된다.However, when the first resistive element Ra and the second resistive element Rb are arranged in series as shown in the figure, the control part 430 controls the first voltage detecting part 460a to apply the AD- At least one of the first detection signal AD1 and the second detection signal AD2 AD-converted by the second voltage detection section 460b can be selected, so that the accuracy of the wide current region can be maintained.

예를 들어, 대전류가 흐르는 경우, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출신호(AD1)만을 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 대전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.For example, when a large current flows, the control section 430 can perform current calculation using only the first detection signal AD1 that has been AD-converted by the first voltage detection section 460a. Thus, the accuracy with respect to the large current can be maintained.

다른 예로, 소전류가 흐르는 경우, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1)와, 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)를 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 소전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.As another example, when a small current flows, the control unit 430 outputs the first detection signal AD1 AD-converted by the first voltage detection unit 460a and the second detection signal AD-AD-converted by the second voltage detection unit 460b, (AD2) can be used to perform the current calculation. As a result, the accuracy with respect to the small current can be maintained.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전류 검출 방법의 다른 일예를 도시한 도면이다.6 is a diagram showing another example of the current detection method according to the embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 도 6의 전류 검출부는, 도 5의 전류 검출부에 비해, 서로 직렬 접속되는 제1 저항 소자(Ra)와 제2 저항 소자(Rb)에, 직렬 접속되는 제3 저항 소자(Rc)와, 제3 저항 소자(Rc) 양단의 전압을 검출하는 제3 전압 검출부(460c)를 더 구비하는 것에 그 차이가 있다.6, the current detecting unit includes a first resistive element Ra and a second resistive element Rb connected in series with each other and a third resistive element Rc And a third voltage detecting portion 460c for detecting the voltage across the third resistor Rc.

즉, 스위칭 소자(S)와, 제2 저항 소자(Rb) 사이에, 제3 저항 소자(Rc)가 더 배치되며, 제3 저항 소자(Rc) 양단의 전압을 검출하는 제3 전압 검출부(460c)가 더 배치되는 것에 그 차이가 있다.That is, a third resistance element Rc is further disposed between the switching element S and the second resistance element Rb, and a third voltage detector 460c for detecting the voltage across the third resistance element Rc ) Are further arranged.

예를 들어, 대전류가 흐르는 경우, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출신호(AD1)만을 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 대전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.For example, when a large current flows, the control section 430 can perform current calculation using only the first detection signal AD1 that has been AD-converted by the first voltage detection section 460a. Thus, the accuracy with respect to the large current can be maintained.

다른 예로, 중전류가 흐르는 경우, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1)와, 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)를 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 중전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.As another example, when the middle current flows, the control unit 430 outputs the first detection signal AD1 AD-converted by the first voltage detection unit 460a and the second detection signal AD-AD-converted by the second voltage detection unit 460b, (AD2) can be used to perform the current calculation. Accordingly, the accuracy with respect to the middle current can be maintained.

또 다른 예로, 소전류가 흐르는 경우, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1)와, 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)와, 제3 전압 검출부(460c)에서 AD 변환된 제3 검출 신호(AD3)를 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 소전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.As another example, when a small current flows, the control unit 430 outputs the first detection signal AD1 that has been A / D-converted by the first voltage detection unit 460a and the second detection signal AD1 that has been AD-converted by the second voltage detection unit 460b The current calculation can be performed using the signal AD2 and the third detection signal AD3 AD-converted by the third voltage detection unit 460c. As a result, the accuracy with respect to the small current can be maintained.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전류 검출 방법의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.7 is a diagram showing another example of the current detection method according to the embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 도 7의 전류 검출부는, 도 6에 비해, 제1 내지 제3 저항 소자(Ra,Rb,Rc)의 각각에 접속되는 제1 내지 제3 스위칭 소자(S1,S3,S3)를 구비하는 저항 선택부(480)를 더 구비하는 것에 그 차이가 있다.7, first to third switching elements S1, S3, and S3, which are connected to the first to third resistance elements Ra, Rb, and Rc, respectively, And a resistor selection unit 480 having a resistor R 4.

저항 선택부(480)는, 전류 레벨에 따라, 제1 내지 제3 저항 소자(Ra,Rb,Rc) 중 적어도 일부를 선택할 수 있다.The resistance selecting section 480 can select at least some of the first to third resistance elements Ra, Rb and Rc according to the current level.

예를 들어, 대전류가 흐르는 경우, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출신호(AD1)만을 이용하도록, 제1 스위칭 소자(S1)만 턴 온될 수 있다. For example, when a large current flows, only the first switching device S1 can be turned on so as to use only the first detection signal AD1 AD-converted by the first voltage detecting section 460a.

이에 따라, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출신호(AD1)만을 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 대전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.Accordingly, the control unit 430 can perform current calculation using only the first detection signal AD1 that has been A / D-converted by the first voltage detection unit 460a. Thus, the accuracy with respect to the large current can be maintained.

다른 예로, 중전류가 흐르는 경우, AD 변환된 제1 검출 신호(AD1)와, 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)만을 이용하도록, 제1 스위칭 소자(S1)와, 제2 스위칭 소자(S2)만 턴 온될 수 있다. As another example, when the middle current flows, the first switching element S1 is controlled to use only the first detection signal AD1 that has been AD-converted and the second detection signal AD2 that has been AD-converted by the second voltage detector 460b. And only the second switching element S2 can be turned on.

이에 따라, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1)와, 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)를 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 중전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.Accordingly, the control unit 430 uses the first detection signal AD1 AD-converted by the first voltage detection unit 460a and the second detection signal AD2 AD-converted by the second voltage detection unit 460b , The current calculation can be performed. Accordingly, the accuracy with respect to the middle current can be maintained.

또 다른 예로, 소전류가 흐르는 경우, AD 변환된 제1 검출 신호(AD1)와, 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)와, 제3 전압 검출부(460c)에서 AD 변환된 제3 검출 신호(AD3)를 이용하도록, 제1 스위칭 소자(S1)와, 제2 스위칭 소자(S2)와, 제1 스위칭 소자(S1)가 턴 온될 수 있다. As another example, when a small current flows, the first detection signal AD1 that is AD-converted, the second detection signal AD2 that is AD-converted by the second voltage detector 460b, and the third detection signal AD2 that is AD- The first switching device S1, the second switching device S2, and the first switching device S1 may be turned on so as to use the AD-converted third detection signal AD3.

이에 따라, 제어부(430)는, 제1 전압 검출부(460a)에서 AD 변환된 제1 검출 신호(AD1)와, 제2 전압 검출부(460b)에서 AD 변환된 제2 검출 신호(AD2)와, 제3 전압 검출부(460c)에서 AD 변환된 제3 검출 신호(AD3)를 이용하여, 전류 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 소전류에 대한 정확도를 유지할 수 있게 된다.Accordingly, the control unit 430 outputs the first detection signal AD1 AD-converted by the first voltage detection unit 460a, the second detection signal AD2 AD-converted by the second voltage detection unit 460b, 3 voltage detection unit 460c can perform the current calculation using the third detection signal AD3 that has been AD-converted. As a result, the accuracy with respect to the small current can be maintained.

한편, 제어부(4340) 내에 전력 연산부(432)가 구비될 수 있으며, 전력 연산부(432)의 전력 연산에 따라, 대전류, 중전류, 소전류를 구분할 수 있으며, 이에 따라, 저항 선택부(480)의 스위칭 동작을 제어할 수 있게 된다.The power calculator 432 may be included in the controller 4340 and the current calculator 432 can classify the current calculator 432 into the large current, the medium current, and the small current, It is possible to control the switching operation.

본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치는, 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The power conversion apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above but the embodiments can be applied to all or some of the embodiments May be selectively combined.

한편, 본 발명의 전력변환장치의 동작방법은, 전력변환장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. The operation method of the power conversion apparatus of the present invention can be implemented as a code that can be read by a processor on a recording medium readable by a processor included in the power conversion apparatus. The processor-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by the processor is stored.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (7)

전원부로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터;
상기 컨버터로부터의 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터;
상기 컨버터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부;
상기 컨버터를 제어하는 제어부;를 구비하고,
상기 전류 검출부는,
서로 직렬 접속되는 제1 저항 소자와 제2 저항 소자;
상기 제1 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제1 전압 검출부;
상기 제2 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제2 전압 검출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.A converter for converting the level of the DC power from the power supply unit;
A dc capacitor that stores a DC power from the converter;
A current detector for detecting a current flowing in the converter;
And a controller for controlling the converter,
Wherein the current detector comprises:
A first resistor element and a second resistor element connected in series to each other;
A first voltage detector for detecting a voltage across the first resistive element;
And a second voltage detector for detecting a voltage across the second resistive element. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 전압 검출부로부터의 제1 검출 신호, 및 상기 제2 전압 검출부로부터의 제2 검출 신호에 기초하여, 상기 컨버터에 흐르는 전류를 연산하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And calculates a current flowing to the converter based on the first detection signal from the first voltage detection unit and the second detection signal from the second voltage detection unit. 제1항에 있어서,
상기 컨버터는,
인덕터 및 다이오드 소자;
상기 인덕터 및 다이오드 소자 사이에 접속되는 스위칭 소자;를 구비하고,
상기 전류 검출부 내의 상기 제1 저항 소자와 상기 제2 저항 소자는, 상기 스위칭 소자와 접지단 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method according to claim 1,
The converter includes:
Inductor and diode elements;
And a switching element connected between the inductor and the diode element,
Wherein the first resistive element and the second resistive element in the current detection unit are disposed between the switching element and the ground terminal. 제1항에 있어서,
상기 전류 검출부는,
서로 직렬 접속되는 상기 제1 저항 소자와 상기 제2 저항 소자에, 직렬 접속되는 제3 저항 소자; 및
상기 제3 저항 소자 양단의 전압을 검출하는 제3 전압 검출부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method according to claim 1,
Wherein the current detector comprises:
A third resistive element connected in series to the first resistive element and the second resistive element which are connected in series to each other; And
And a third voltage detector for detecting a voltage across the third resistor element. 제4항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 저항 소자의 각각에 접속되는 제1 내지 제3 스위칭 소자를 구비하는 저항 선택부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.5. The method of claim 4,
And a resistance selection unit having first to third switching elements connected to the first to third resistance elements, respectively. 제1항에 있어서,
복수의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 의해, 상기 dc단 커패시터 양단의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터;를 더 구비하고,
상기 제어부는,
상기 인버터를 더 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method according to claim 1,
And an inverter that has a plurality of switching elements and converts the direct current power across the dc short capacitor to alternating current power by a switching operation,
Wherein,
And further controls the inverter. 제1항에 있어서,
상기 전원부는,
연료전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method according to claim 1,
The power supply unit,
And a fuel cell.
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