KR20200093996A - 전력 변환 장치 및 이에 있어서 순환 전류 저감 방법 - Google Patents

전력 변환 장치 및 이에 있어서 순환 전류 저감 방법 Download PDF

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Abstract

전력 변환 장치 및 이에 있어서 순환 전류를 저감시키는 방법이 개시된다. 상기 전력 변환 장치는 제 1 스위치를 가지는 제 1 인버터, 상기 제 1 인버터와 병렬로 연결되며, 제 2 스위치를 가지는 제 2 인버터, 제 1 제어 신호를 이용하여 상기 제 1 스위치의 동작을 제어하는 제 1 제어부 및 제 2 제어 신호를 이용하여 상기 제 2 스위치의 동작을 제어하는 제 2 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 제어부들 중 적어도 하나가 지령 전압에 보상 전압을 추가하는 방법을 통하여 상기 제어 신호들을 동기화시켜 순환 전류를 저감시킨다.

Description

전력 변환 장치 및 이에 있어서 순환 전류 저감 방법{POWER CONVERTER AND METHOD OF REDUCING CIRCULATING CURRENT}
본 발명은 전력 변환 장치 및 이에 있어서 순환 전류 저감 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 전력 변환 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전력 변환 장치는 제 1 인버터(100) 및 제 2 인버터(102)를 포함한다.
제 1 인버터(100)는 상호 병렬로 연결된 제 1 스위치들, 제 2 스위치들 및 제 3 스위치들을 포함하며, 3상 전류들(Ia1, Ib1, Ic1)을 출력할 수 있다.
제 2 인버터(102)는 상호 병렬로 연결된 제 4 스위치들, 제 5 스위치들 및 제 6 스위치들을 포함하며, 3상 전류들(Ia2, Ib2, Ic2)을 출력할 수 있다.
다만, 인버터들(100 및 102)이 병렬로 연결되어 있기 때문에, 도 1의 점선으로 보여지는 바와 같이 인버터들(100 및 102) 사이에 순환 전류가 발생할 수 있다. 이러한 순환 전류는 전력 변환 장치의 전체 에너지 변환 효율을 감소시키고 출력 전류의 품질을 저하시킬 수 있으며 시스템에 손상을 줄 수 있다.
KR 10-2015-0080150 A
본 발명은 전력 변환 장치 및 이에 있어서 순환 전류를 저감시키는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치는 제 1 스위치를 가지는 제 1 인버터; 상기 제 1 인버터와 병렬로 연결되며, 제 2 스위치를 가지는 제 2 인버터; 제 1 제어 신호를 이용하여 상기 제 1 스위치의 동작을 제어하는 제 1 제어부; 및 제 2 제어 신호를 이용하여 상기 제 2 스위치의 동작을 제어하는 제 2 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 제어부들 중 적어도 하나가 지령 전압에 보상 전압을 추가하는 방법을 통하여 상기 제어 신호들을 동기화시켜 순환 전류를 저감시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 변환 장치는 제 1 스위치를 가지는 제 1 인버터; 상기 제 1 인버터와 병렬로 연결되며, 제 2 스위치를 가지는 제 2 인버터; 및 보상 전압을 발생시키는 보상 전압부를 포함한다. 여기서, 상기 보상 전압을 이용하여 상기 제 1 스위치를 제어하는 제 1 제어 신호와 상기 제 2 스위치를 제어하는 제 2 제어 신호를 동기화시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 제 1 인버터 및 제 2 인버터, 상기 제 1 인버터를 제어하는 제 1 제어부 및 상기 제 2 인버터를 제어하는 제 2 제어부를 가지는 전력 변환 장치를 제어하는 방법은 상기 제 1 제어부가 제 1 지령 전압을 이용하여 제 1 제어 신호를 출력하는 단계; 제 1 삼각파와 제 2 삼각파의 위상차를 구하는 단계; 상기 구해진 위상차를 이용하여 보상 전압을 구하는 단계; 상기 구해진 보상 전압을 지령 전압에 추가하여 보상 지령 전압을 생성하는 단계; 및 상기 제 2 제어부가 제 2 지령 전압에 보상 전압을 추가한 보상 지령 전압을 이용하여 제 2 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 인버터의 제 1 스위치의 동작을 제어하고, 상기 제 2 제어 신호는 상기 제 2 인버터의 제 2 스위치의 동작을 제어하며, 상기 제어 신호들은 동기화된다.
본 발명에 따른 전력 변환 장치는 보상 전압을 이용하여 제어 신호들을 동기화시켜 순환 전류를 저감시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 전력 변환 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 도시한 블록도이다.
도 4 및 도 5는 순환 전류가 발생되는 제어 동작을 도시한 도면들이다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 도면들이다.
도 12는 일반적인 전력 변환 장치에서의 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 전력 변환 장치에서의 신호 흐름을 도시한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로서, 보상 전압을 이용하여 순환 전류를 저감시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전력 변환 장치는 지령 전압들 중 적어도 하나에 보상 전압을 추가하여 스위치들의 동작을 제어하는 제어 신호들을 동기화시킬 수 있으며, 그 결과 순환 전류를 저감시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 도시한 블록도이며, 도 4 및 도 5는 순환 전류가 발생되는 제어 동작을 도시한 도면들이다. 도 6 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 도면들이고, 도 12는 일반적인 전력 변환 장치에서의 신호 흐름을 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명의 전력 변환 장치에서의 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 본 실시예의 전력 변환 장치는 순환 전류를 저감시키는 기능을 가지며, 제 1 인버터(200), 제 2 인버터(202), 제 1 제어부(210) 및 제 2 제어부(212)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 변환 장치는 보상 전압부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
한편, 도 2에서는 2개의 병렬 인버터들만을 도시하였으나, 본 발명의 순환 전류 저감 방법은 3개 이상의 병렬 인버터들에도 적용 가능하다.
제 1 인버터(200)는 제 1 제어부(210)의 제어에 따라 3상 전류들(Ia1, Ib1, Ic1)을 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 인버터(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 상호 병렬로 연결된 제 1 스위치들, 제 2 스위치들 및 제 3 스위치들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 스위치들은 상호 직렬로 연결되고 부하의 a상에 연결되며 상보적으로 동작하되 상기 제 1 스위치들 사이의 노드의 전압은 va1이다. 상기 제 1 스위치들은 제 1 제어부(210)로부터 출력된 제 1 제어 신호에 따라 온/오프 제어되며, 상기 제 1 제어 신호에 의해 설정된 듀티비로 동작하여 원하는 출력 전류(Ia1)를 출력시킬 수 있다.
제 2 스위치들은 상호 직렬로 연결되고 부하의 b상에 연결되며 상보적으로 동작하되 상기 제 2 스위치들 사이의 노드의 전압은 vb1이다 상기 제 2 스위치들은 제 1 제어부(210)로부터 출력된 제 2 제어 신호에 따라 온/오프 제어되며, 상기 제 2 제어 신호에 의해 설정된 듀티비로 동작하여 원하는 출력 전류(Ib1)를 출력시킬 수 있다.
제 3 스위치들은 상호 직렬로 연결되고 부하의 c상에 연결되며 상보적으로 동작하되 상기 제 3 스위치들 사이의 노드의 전압은 vc1일 수 있다. 상기 제 3 스위치들은 제 1 제어부(210)로부터 출력된 제 3 제어 신호에 따라 온/오프 제어되며, 상기 제 3 제어 신호에 의해 설정된 듀티비로 동작하여 원하는 출력 전류(Ic1)를 출력시킬 수 있다.
제2 인버터(202)는 제 2 제어부(212)의 제어에 따라 3상 전류들(Ia2, Ib2, Ic2)을 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 인버터(202)는 도 1에 도시된 바와 같이 상호 병렬로 연결된 제 4 스위치들, 제 5 스위치들 및 제 6 스위치들을 포함할 수 있다.
제 4 스위치들은 상호 직렬로 연결되고 부하의 a상에 연결되며 상보적으로 동작하되 상기 제 4 스위치들 사이의 노드의 전압은 va2이다. 상기 제 4 스위치들은 제 2 제어부(212)로부터 출력된 제 4 제어 신호에 따라 온/오프 제어되며, 상기 제 4 제어 신호에 의해 설정된 듀티비로 동작하여 원하는 출력 전류(Ia2)를 출력시킬 수 있다.
제 5 스위치들은 상호 직렬로 연결되고 부하의 b상에 연결되며 상보적으로 동작하되 상기 제 5 스위치들 사이의 노드의 전압은 vb2이다. 상기 제 5 스위치들은 제 2 제어부(212)로부터 출력된 제 5 제어 신호에 따라 온/오프 제어되며, 상기 제 5 제어 신호에 의해 설정된 듀티비로 동작하여 원하는 출력 전류(Ib2)를 출력시킬 수 있다.
제 6 스위치들은 상호 직렬로 연결되고 부하의 c상에 연결되며 상보적으로 동작하되 상기 제 6 스위치들 사이의 노드의 전압은 vc2일 수 있다. 상기 제 6 스위치들은 제 2 제어부(212)로부터 출력된 제 6 제어 신호에 따라 온/오프 제어되며, 상기 제 6 제어 신호에 의해 설정된 듀티비로 동작하여 원하는 출력 전류(Ic2)를 출력시킬 수 있다.
한편, 위에서는 본 발명의 순환 전류 저감 방법이 3상의 전력 변환 장치에 적용되는 것으로 설명하였지만, 단상의 전력 변환 장치에도 적용될 수 있다.
제 1 제어부(210)는 제 1 지령부(220) 및 제 1 PWM 신호 발생부(222)를 포함할 수 있다.
제 1 지령부(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 PI 제어기, 제 1 회전 좌표 역변환 행렬부 및 제 1 공간 벡터 변조부를 포함할 수 있으며, 제 1 지령 전압들(V* an, V* bn,및 V* cn)을 출력할 수 있다.
상기 제 1 PI 제어기는 출력 전류들(Id 및 Iq)과 d축 및 q축 전류 지정값(Id *,Iq *)을 비교하여 오차값을 계산하고, 오차값을 0으로 하는 d축 및 q축 제어 전압(Vd *,Vq *)을 출력할 수 있다.
상기 제 1 회전 좌표 역변환 행렬부는 상기 제 1 PI 제어기로부터 출력된 제어 전압(Vd *,Vq *)을 3축의 전압들로 변환시키며, 예를 들어 dq축의 전압들을 abc축의 전압들(전압 지령)로 변환시킬 수 있다.
상기 제 1 공간 벡터 변조부는 상기 제 1 회전 좌표 역변환 행렬부로부터 출력된 3축의 전압들을 제 1 지령 신호(지령 전압, 극전압 지령)로 변환시킬 수 있다.
제 1 PWM 신호 발생부(222)는 상기 제 1 공간 벡터 변조부로부터 출력된 제 1 지령 신호와 제 1 삼각파를 비교하여 제 1 제어 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 제어 신호는 제 1 인버터(200)의 제 1 스위치들의 온/오프를 제어할 수 있다.
물론, 위에서는 a상에 대하여 언급하였지만 b상 및 c상에도 동일하게 적용되며, 즉 제 1 PWM 신호 발생부(222)는 상기 제 1 공간 벡터 변조부로부터 출력된 제 2 지령 신호 또는 제 3 지령 신호와 해당 삼각파들을 비교하여 제 2 제어 신호 또는 제 3 제어 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 상기 제 2 제어 신호는 제 1 인버터(200)의 제 2 스위치들의 온/오프를 제어하고, 상기 제 3 제어 신호는 제 1 인버터(200)의 제 3 스위치들의 온/오프를 제어할 수 있다.
제 2 제어부(212)는 제 2 지령부(230) 및 제 2 PWM 신호 발생부(232)를 포함할 수 있다.
제 2 지령부(230)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 2 PI 제어기(310), 제 2 회전 좌표 역변환 행렬부(312) 및 제 2 공간 벡터 변조부(314)를 포함할 수 있으며, 제 2 지령 전압들(V* an, V* bn,및 V* cn)을 출력할 수 있다.
제 2 PI 제어기(310)는 출력 전류들(Id 및 Iq)과 d축 및 q축 전류 지정값(Id *,Iq *)을 비교하여 오차값을 계산하고, 오차값을 0으로 하는 d축 및 q축 제어 전압(Vd *,Vq *)을 출력할 수 있다.
제 2 회전 좌표 역변환 행렬부(312)는 제 2 PI 제어기(310)로부터 출력된 제어 전압(Vd *,Vq *)을 3축의 전압들로 변환시키며, 예를 들어 dq축의 전압들을 abc축의 전압들(전압 지령)로 변환시킬 수 있다.
제 2 공간 벡터 변조부(314)는 제 2 회전 좌표 역변환 행렬부(312)로부터 출력된 3축의 전압들을 제 4 지령 신호(지령 전압, 극전압 지령)로 변환시킬 수 있다.
상기 보상 전압부는 제 2 공간 벡터 변조부(314)로부터 출력된 제 4 지령 신호에 보상 전압(300)을 추가하여 제 2 PWM 신호 발생부(232)로 제공할 수 있다. 즉, 제 2 PWM 신호 발생부(232)로 제 1 보상 지령 전압이 입력될 수 있다.
제 2 PWM 신호 발생부(232)는 상기 제 1 보상 지령 전압과 제 2 삼각파를 비교하여 제 4 제어 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 상기 제 2 삼각파는 상기 제 1 삼각파와 위상만 다른 신호이며, 상기 제 4 제어 신호는 제 2 인버터(202)의 제 4 스위치들의 온/오프를 제어할 수 있다.
물론, 위에서는 a상에 대하여 언급하였지만 b상 및 c상에도 동일하게 적용되며, 즉 제 2 PWM 신호 발생부(232)는 제 2 보상 지령 전압 또는 제 3 보상 지령 전압과 해당 삼각파들을 비교하여 제 5 제어 신호 또는 제 6 제어 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 상기 제 5 제어 신호는 제 2 인버터(202)의 제 5 스위치들의 온/오프를 제어하고, 상기 제 6 제어 신호는 제 2 인버터(202)의 제 6 스위치들의 온/오프를 제어할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 전력 변환 장치는 지령 전압들 중 적어도 하나에 보상 전압을 추가하는 방법으로 순환 전류를 저감시킬 수 있다.
위에서는, 제 1 지령 전압에는 보상 전압을 추가하지 않고 제 4 지령 전압에만 보상 전압을 추가하였으나, 구현에 따라서는 상기 제 1 지령 전압에도 보상 전압이 추가될 수 있다. 다만, 이 경우에는 상기 제 1 지령 전압과 상기 제 4 지령 전압에 추가되는 보상 전압들의 크기가 다를 수 있다.
이하, 순환 전류를 저감시키는 방법들을 살펴보겠다. 다만, 설명의 편의를 위하여 a상에 대하여만 살펴보겠다. 삼각파들은 위상만 다른 동일한 신호일 수 있다.
도 4는 동일한 지령 전압들(극전압 지령1 및 극전압 지령2)을 사용하되 별도의 순환 전류 저감 방법을 사용하지 않았을 때의 현상을 보여준다. 이 경우, 동일한 지령 전압들을 사용하였지만 삼각파들의 위상이 다르기 때문에, 제 1 인버터의 제 1 스위치를 제어하는 제 1 제어 신호와 제 2 인버터의 제 4 스위치를 제어하는 제 4 제어 신호의 위상이 달라서 순환 전류가 발생할 수 있다.
이러한 순환 전류를 저감시키기 위하여 동일한 지령 전압들(극전압 지령1 및 극전압 지령2)을 사용하되 제 2 삼각파의 주기를 줄이는 방법을 사용할 수 있으며, 이는 도 5에서 보여진다. 그러나, 이러한 순환 전류 저감 방법 또한 제어 신호들 사이의 위상차로 인하여 순환 전류를 발생시킨다. 또한, 순환 전류가 작을 경우에 오차가 생기면 위상차가 보상이 잘 되지 않거나 더욱 심화될 수도 있고, 삼각파의 주기가 계속 변하여 그에 따른 제어부 설계가 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 순환 전류 저감 방법은 도 6에 도시된 바와 같이 삼각파들(캐리어들, 600 및 602) 및 제 1 지령 전압(604)은 유지시키되, 제 4 지령 전압(606)에 보상 전압을 추가할 수 있다. 결과적으로, 제어 신호들(610 및 612)이 동기화되었으며, 그 결과 순환 전류(622)가 저감될 수 있다. 이러한 순환 전류 저감 방법은 보상 전압만 추가하는 방식이므로 제어부 설계가 용이할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 도 7의 좌측에 도시된 바와 같이 삼각파들 사이에 위상차가 발생하는 경우, 우측에 도시된 바와 같이 제 4 지령 전압에 보상 전압을 추가하는 방법을 통하여 제 1 제어 신호와 제 4 제어 신호를 동기화시켜 순환 전류를 저감시킬 수 있다. 여기서, b상 및 c상은 언급하지 않았지만, b상 및 c상에도 동일한 보상 전압이 제 5 지령 전압 또는 제 6 지령 전압에 추가될 수 있다.
이 때, 보상 전압은 도 8 및 하기 수학식 1에서 보여지는 바와 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, △T는 삼각파들의 위상차이며, K는 비례상수이다.
수학식 1에서 보여지는 바와 같이, 상기 보상 전압은 △T(삼각파들의 위상차)에 삼각파의 기울기를 곱함에 의해 간단하게 구하여질 수 있다. 여기서, △T는 제 1 인버터(200)와 제 2 인버터(202) 사이의 순환 전류의 변동분을 통해 추정이 가능하며, 따라서 상기 보상 전압은 제 1 인버터(200)와 제 2 인버터(202) 사이의 순환 전류의 변동분을 통해 계산이 가능할 수 있다. 여기서, 상기 순환 전류의 변동분은 현재 샘플링 값과 전 샘플링 값의 차이에 의해 구해질 수 있다.
이어서, 도 9를 통하여 [n+1]번째 보상 전압 계산 과정을 살펴보면, 하기 수학식 2에서 보여지는 바와 같이 [n+1]번째 샘플링한 전류와 [n]번째 샘플링한 전류의 차분항에 비례분 K를 곱한 값을 이전에 보상했던 값에 더해서 다음 보상 전압([n+1]번째 보상 전압)을 계산할 수 있다.
Figure pat00002
다음으로, 도 10을 통하여 [n+2]번째 보상 전압 계산 과정을 살펴보면, 하기 수학식 3에서 보여지는 바와 같이 [n+2]번째 샘플링한 전류와 [n+1]번째 샘플링한 전류의 차분항에 비례분 K를 곱하여 이전에 보상했던 값에 더하여 다음 보상 전압([n+2]번째 보상 전압)을 계산할 수 있다.
Figure pat00003
이어서, 도 11을 통하여 [n+3]번째 보상 전압 계산 과정을 살펴보면, 하기 수학식 4에서 보여지는 바와 같이 동일하게 [n+2]번째 샘플링한 전류와 [n+1]번째 샘플링한 전류의 차분항에 비례분 K를 곱하여 이전에 보상했던 값에 더해서 다음 보상 전압([n+3]번째 보상 전압)을 계산할 수 있다. 이전에 보상을 하여 순환전류가 0이 되었을 경우 도 11에서 보여지는 바와 같이 이전에 보상했던 보상 전압을 그대로 사용할 수 있다.
Figure pat00004
이하, 전력 변환 장치에서의 신호 흐름을 살펴보겠다.
순환 전류를 저감시키는 방법을 사용하지 않으면, 도 12에 도시된 바와 같이 제 1 인버터의 출력 전류(1212)와 제 2 인버터의 출력 전류(1214)에 순환 전류(1216)가 포함되어 출력될 수 있다.
반면에, 본 발명의 순환 전류 제어 방법을 사용하면, 제 2 인버터의 출력 전압(1302)이 보상되고 순환 전류(1316)가 저감되어 제 1 인버터와 제 2 인버터의 출력 전류들(1310 및 1312)에 순환 전류 성분이 저감되어 출력될 수 있다.
이하, 본 발명의 전력 변환 장치 제어 방법, 특히 순환 전류 저감 방법의 다양한 실시예들을 살펴보겠다.
일 실시예에 따르면, 병렬로 연결된 제 1 인버터 및 제 2 인버터, 상기 제 1 인버터를 제어하는 제 1 제어부 및 상기 제 2 인버터를 제어하는 제 2 제어부를 가지는 전력 변환 장치를 제어하는 방법은 상기 제 1 제어부가 제 1 지령 전압을 이용하여 제 1 제어 신호를 출력하는 단계 및 상기 제 2 제어부가 제 2 지령 전압에 보상 전압을 추가한 보상 지령 전압을 이용하여 제 2 제어 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 인버터의 제 1 스위치의 동작을 제어하고, 상기 제 2 제어 신호는 상기 제 2 인버터의 제 2 스위치의 동작을 제어하며, 상기 제어 신호들은 동기화된다.
여기서, 상기 보상 전압은 삼각파들의 위상차와 상기 제 2 삼각파의 기울기를 곱함에 의해 구해질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 병렬로 연결된 제 1 인버터 및 제 2 인버터, 상기 제 1 인버터를 제어하는 제 1 제어부 및 상기 제 2 인버터를 제어하는 제 2 제어부를 가지는 전력 변환 장치를 제어하는 방법은 제 1 삼각파와 제 2 삼각파의 위상차를 구하는 단계, 상기 구해진 위상차를 이용하여 보상 전압을 구하는 단계, 상기 구해진 보상 전압을 지령 전압에 추가하여 보상 지령 전압을 생성하는 단계 및 상기 생성된 보상 지령 전압을 이용하여 상기 제 1 제어부로부터 출력되는 제 1 제어 신호와 상기 제 2 제어부로부터 출력되는 제 2 제어 신호를 동기화시키는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 인버터의 제 1 스위치의 동작을 제어하며, 상기 제 2 제어 신호는 상기 제 2 인버터의 제 2 스위치의 동작을 제어한다.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
200 : 제 1 인버터 202 : 제 2 인버터
210 : 제 1 제어부 212 : 제 2 제어부
210 : 제 1 지령부 212 : 제 1 PWM 신호 발생부
220 : 제 2 지령부 222 : 제 2 PWM 신호 발생부

Claims (13)

  1. 제 1 스위치를 가지는 제 1 인버터;
    상기 제 1 인버터와 병렬로 연결되며, 제 2 스위치를 가지는 제 2 인버터;
    제 1 제어 신호를 이용하여 상기 제 1 스위치의 동작을 제어하는 제 1 제어부; 및
    제 2 제어 신호를 이용하여 상기 제 2 스위치의 동작을 제어하는 제 2 제어부를 포함하되,
    상기 제어부들 중 적어도 하나가 지령 전압에 보상 전압을 추가하는 방법을 통하여 상기 제어 신호들을 동기화시켜 순환 전류를 저감시키는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 제어부는 제 1 지령 전압과 제 1 삼각파를 비교하여 상기 제 1 제어 신호를 출력하며, 상기 제 2 제어부는 제 2 지령 전압에 상기 보상 전압을 추가한 보상 지령 전압과 제 2 삼각파를 비교하여 상기 제 2 제어 신호를 출력하되,
    상기 제 1 삼각파와 상기 제 2 삼각파 사이에 위상차가 존재하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제 2 제어부는,
    상기 제 2 지령 전압을 출력하는 지령부;
    상기 지령부로부터 출력된 제 2 지령 전압에 추가되는 상기 보상 전압을 발생시키는 보상 전압부; 및
    상기 보상 지령 전압과 상기 제 2 삼각파를 비교하여 상기 제 2 제어 신호를 출력하는 PWM 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 삼각파들의 위상차와 상기 제 2 삼각파의 기울기를 곱함에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 삼각파들의 위상차는 상기 제 1 인버터와 상기 제 2 인버터 사이의 순환 전류의 변동분을 통해 추정되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 순환 전류의 변동분은 현재 샘플링 값과 전 샘플링 값의 차이에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  7. 제 1 스위치를 가지는 제 1 인버터;
    상기 제 1 인버터와 병렬로 연결되며, 제 2 스위치를 가지는 제 2 인버터; 및
    보상 전압을 발생시키는 보상 전압부를 포함하되,
    상기 보상 전압을 이용하여 상기 제 1 스위치를 제어하는 제 1 제어 신호와 상기 제 2 스위치를 제어하는 제 2 제어 신호를 동기화시키는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 제어 신호들을 발생시키기 위한 비교 신호인 삼각파들의 위상차와 기울기를 곱함에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  9. 병렬로 연결된 제 1 인버터 및 제 2 인버터, 상기 제 1 인버터를 제어하는 제 1 제어부 및 상기 제 2 인버터를 제어하는 제 2 제어부를 가지는 전력 변환 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제 1 제어부가 제 1 지령 전압을 이용하여 제 1 제어 신호를 출력하는 단계;
    제 1 삼각파와 제 2 삼각파의 위상차를 구하는 단계;
    상기 구해진 위상차를 이용하여 보상 전압을 구하는 단계;
    상기 구해진 보상 전압을 지령 전압에 추가하여 보상 지령 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 제 2 제어부가 제 2 지령 전압에 보상 전압을 추가한 보상 지령 전압을 이용하여 제 2 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 인버터의 제 1 스위치의 동작을 제어하고, 상기 제 2 제어 신호는 상기 제 2 인버터의 제 2 스위치의 동작을 제어하며, 상기 제어 신호들은 동기화되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 지령 전압과 제 1 삼각파를 비교함에 의해 생성되며, 상기 제 2 제어 신호는 상기 보상 지령 전압과 제 2 삼각파를 비교함에 의해 생성되되,
    상기 삼각파들은 위상만 다른 동일한 신호인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 삼각파들의 위상차와 상기 제 2 삼각파의 기울기를 곱함에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 삼각파들의 위상차는 상기 제 1 인버터와 상기 제 2 인버터 사이의 순환 전류의 변동분을 통해 추정되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 순환 전류의 변동분은 현재 샘플링 값과 전 샘플링 값의 차이에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치 제어 방법.
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