KR20210035527A - Inverter protection apparatus and inverter protection method - Google Patents

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KR20210035527A
KR20210035527A KR1020190117420A KR20190117420A KR20210035527A KR 20210035527 A KR20210035527 A KR 20210035527A KR 1020190117420 A KR1020190117420 A KR 1020190117420A KR 20190117420 A KR20190117420 A KR 20190117420A KR 20210035527 A KR20210035527 A KR 20210035527A
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power
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김병석
김현구
박정우
이한빛
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현대위아 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an inverter protection device and an inverter protection method. The inverter protection device is formed to disconnect a power source and a wheel when an abnormality occurs in an inverter for controlling a disconnector that connects and disconnects the power source of the vehicle and the wheel, so damage to the inverter can be prevented.

Description

인버터 보호 장치 및 인버터 보호 방법{INVERTER PROTECTION APPARATUS AND INVERTER PROTECTION METHOD}Inverter protection device and inverter protection method {INVERTER PROTECTION APPARATUS AND INVERTER PROTECTION METHOD}

본 발명은, 인버터 보호 장치 및 인버터 보호 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차량의 동력원과 휠을 연결 및 연결 해제시키는 디스커넥터를 제어하는 인버터에 이상이 발생될 경우 상기 동력원과 상기 휠을 연결 해제시켜 인버터를 보호할 수 있도록 한 인버터 보호 장치 및 인버터 보호 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter protection device and an inverter protection method, and more particularly, when an abnormality occurs in an inverter that controls a disconnector that connects and disconnects a power source of a vehicle and a wheel, the power source and the wheel are connected. It relates to an inverter protection device and an inverter protection method that can be released to protect the inverter.

일반적으로, 차량은 예를 들어 엔진이나 모터와 같은 동력원에서 발생된 동력이 휠로 전달되어 구동되는데, 이러한 차량의 구동방식에는 전륜 또는 후륜만을 구동시키는 이륜 구동 방식 및 전후륜 모두를 구동시키는 사륜 구동 방식으로 구분된다. In general, a vehicle is driven by transmitting power generated from a power source such as an engine or a motor to a wheel, and the driving method of such a vehicle includes a two-wheel drive method that drives only front or rear wheels, and a four-wheel drive method that drives both front and rear wheels. It is divided into.

한편, 최근에는 주동력원(예를 들어, 엔진)으로 예를 들어 전륜을 구동시키고 보조동력원(예를 들어, 구동 모터)으로 예를 들어 후륜을 구동시키는 e-4WD 시스템(electric 4 wheel drive system)이 차량에 적용되고 있는데, 이러한 e-4WD 시스템이 적용된 차량은 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환을 위해 보조 동력원과 후륜을 연결 및 연결 해제하는 디스커넥터 및 상기 디스커넥터를 제어하는 인버터를 포함한다. On the other hand, in recent years, e-4WD system (electric 4 wheel drive system) in which, for example, the front wheel is driven by a main power source (for example, an engine) and the rear wheel is driven by an auxiliary power source (for example, a drive motor). It is applied to this vehicle, and the vehicle to which the e-4WD system is applied includes a disconnector for connecting and disconnecting an auxiliary power source and a rear wheel for switching between two-wheel drive and four-wheel drive, and an inverter controlling the disconnector.

도 1은 종래의 차량에서 디스커넥터와 인버터를 도시한 계통도이다. 1 is a schematic diagram showing a disconnector and an inverter in a conventional vehicle.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 차량은 보조 동력원(10)과 후륜(20)을 연결 및 연결 해제시키는 디스커넥터(30), 상기 디스커넥터(30)를 제어하는 인버터(40) 및 상기 인버터(40)에 전력을 공급하는 전원(50)을 포함하고, 상기 전원(50)으로부터 전력을 공급받는 상기 인버터(40)에 의해 이륜 또는 사륜으로 구동된다. 1, a conventional vehicle includes a disconnector 30 connecting and disconnecting the auxiliary power source 10 and the rear wheel 20, an inverter 40 controlling the disconnector 30, and the inverter. It includes a power supply 50 for supplying power to 40, and is driven by two or four wheels by the inverter 40 that receives power from the power supply 50.

구체적으로, 상기 전원(50)으로부터 전력을 공급받는 상기 인버터(40)가 상기 디스커넥터(30)를 제어하여 상기 보조 동력원(10)과 상기 후륜(20)을 연결하고 상기 보조 동력원(10)을 제어하여 상기 후륜(20)을 구동하면, 차량은 사륜으로 구동된다. 즉, 차량은 전륜(미도시)으로 전달되는 주 동력원(미도시)의 구동력 뿐만 아니라 후륜(20)으로 전달되는 보조 동력원(10)의 구동력에 의해서 운행된다. Specifically, the inverter 40 receiving power from the power supply 50 controls the disconnector 30 to connect the auxiliary power source 10 and the rear wheel 20 and connect the auxiliary power source 10 When the rear wheels 20 are driven under control, the vehicle is driven with four wheels. That is, the vehicle is driven by the driving force of the auxiliary power source 10 transmitted to the rear wheels 20 as well as the driving force of the main power source (not shown) transmitted to the front wheels (not shown).

반면, 상기 전원(50)으로 전력을 공급받는 상기 인버터(40)가 상기 디스커넥터(30)를 제어하여 상기 보조 동력원(10)과 상기 후륜(20) 사이 연결을 해제하면, 차량은 이륜으로 구동된다. 즉, 차량은 전륜(미도시)으로 전달되는 주 동력원(미도시)의 구동력에 의해서만 운행된다. On the other hand, when the inverter 40 receiving power from the power supply 50 controls the disconnector 30 to release the connection between the auxiliary power source 10 and the rear wheel 20, the vehicle is driven by two wheels. do. That is, the vehicle is driven only by the driving force of the main power source (not shown) transmitted to the front wheels (not shown).

그러나, 이러한 종래의 차량에 있어서는, 인버터(40)가 소손될 위험이 있다. 구체적으로, 차량이 사륜으로 구동되고 있는 중에, 예를 들어 상기 전원(50)으로부터 상기 인버터(40)로 연장되는 회로가 단선되는 등의 원인으로 상기 전원(50)으로부터 상기 인버터(40)로 전력이 공급되지 않는 경우, 상기 디스커넥터(30)가 제어되지 못해, 상기 보조 동력원(10)과 상기 후륜(20) 사이 연결이 해제되지 않는다. 이에 의하여, 상기 보조 동력원(10)의 역기전력이 상기 인버터(40)에 인가됨으로써 상기 인버터(40)가 소손될 수 있다. However, in such a conventional vehicle, there is a risk that the inverter 40 is damaged. Specifically, power from the power source 50 to the inverter 40 is caused by a disconnection of a circuit extending from the power source 50 to the inverter 40 while the vehicle is being driven by four wheels. When this is not supplied, the disconnector 30 cannot be controlled, and the connection between the auxiliary power source 10 and the rear wheel 20 is not released. Accordingly, the back EMF of the auxiliary power source 10 is applied to the inverter 40 so that the inverter 40 may be burned.

대한민국 공개특허공보 10-2014-0005402호Korean Patent Application Publication No. 10-2014-0005402

따라서, 본 발명은, 인버터의 소손을 방지할 수 있는 인버터 보호 장치 및 인버터 보호 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an inverter protection device and an inverter protection method capable of preventing burnout of an inverter.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 차량의 동력원과 휠을 연결 및 연결 해제시키는 디스커넥터를 제어하는 인버터에 이상이 발생될 경우 상기 동력원과 상기 휠을 연결 해제시키는 인버터 보호 장치를 제공한다. The present invention provides an inverter protection device that disconnects the power source and the wheel when an abnormality occurs in an inverter that controls a disconnector that connects and disconnects a vehicle power source and a wheel in order to achieve the above object. do.

상기 차량은 상기 인버터에 전력을 공급하는 제1 전원을 더 포함하고, 상기 제1 전원에 이상이 발생될 경우 상기 동력원과 상기 휠을 연결 해제시키도록 상기 디스커넥터와 상기 인버터 중 적어도 하나에 전력을 공급하는 제2 전원을 포함할 수 있다. The vehicle further includes a first power supply for supplying power to the inverter, and when an abnormality occurs in the first power supply, power is supplied to at least one of the disconnector and the inverter to disconnect the power source and the wheel. It may include a second power supply to supply.

상기 제2 전원은 슈퍼 커패시터로 형성될 수 있다. The second power source may be formed of a super capacitor.

상기 제2 전원을 충전 및 방전시키는 충방전 유닛을 더 포함할 수 있다. It may further include a charging and discharging unit for charging and discharging the second power.

상기 충방전 유닛은 수동 소자로 형성될 수 있다. The charge/discharge unit may be formed of a passive element.

상기 충방전 유닛은, 상기 제2 전원과 연결되는 제1 분기점; 상기 디스커넥터와 상기 인버터 중 적어도 하나에 연결되는 제2 분기점; 상기 제1 분기점으로부터 상기 제2 분기점까지 연장되는 제1 회로; 상기 제1 분기점으로부터 상기 제2 분기점까지 연장되고 상기 제1 회로에 병렬로 배치되는 제2 회로; 상기 제1 회로에 배치되고 상기 제1 분기점 측으로부터 상기 제2 분기점 측으로 전류를 흐르게 하며 그 역방향으로는 전류를 흐르지 못하게 하는 제1 다이오드; 및 상기 제2 회로에 배치되고 상기 제2 분기점 측으로부터 상기 제1 분기점 측으로 전류를 흐르게 하며 그 역방향으로는 전류를 흐르지 못하게 하는 제2 다이오드;를 포함할 수 있다. The charge/discharge unit may include: a first branch point connected to the second power source; A second branch point connected to at least one of the disconnector and the inverter; A first circuit extending from the first branch point to the second branch point; A second circuit extending from the first branch point to the second branch point and disposed in parallel with the first circuit; A first diode disposed in the first circuit to allow current to flow from the first branch point side to the second branch point side and to prevent current from flowing in the reverse direction thereof; And a second diode disposed in the second circuit and allowing current to flow from the second branch point side to the first branch point side and preventing current from flowing in the reverse direction thereof.

상기 제1 다이오드의 개수와 상기 제2 다이오드의 개수는 상기 충방전 유닛의 충전 및 방전 조건 설정에 따라 조절될 수 있다. The number of first diodes and the number of second diodes may be adjusted according to setting of charging and discharging conditions of the charging/discharging unit.

상기 충방전 유닛은 상기 제2 회로에 배치되는 저항 소자를 더 포함할 수 있다. The charge/discharge unit may further include a resistance element disposed in the second circuit.

상기 저항 소자는 상기 제2 다이오드와 상기 제1 분기점 사이에 배치될 수 있다. The resistive element may be disposed between the second diode and the first branch point.

한편, 본 발명은, 상기 인버터 보호 장치를 이용한 인버터 보호 방법으로서, 제1 전원으로부터 상기 인버터로 전력이 공급되는지 여부를 판단하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 상기 제1 전원으로부터 상기 인버터에 전력이 공급되지 않는 것으로 판단될 경우 제2 전원으로부터 상기 디스커넥터와 상기 인버터로 전력을 공급하는 제2 단계; 상기 제2 전원으로부터 상기 디스커넥터와 상기 인버터로 전력이 공급되는지 여부를 판단하는 제3 단계; 상기 제3 단계에서 상기 제2 전원으로부터 상기 디스커넥터와 상기 인버터로 전력이 공급되는 것으로 판단될 경우 상기 동력원과 상기 휠 사이 연결 여부를 판단하는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 상기 동력원이 상기 휠과 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 상기 인버터를 통해 상기 동력원으로부터 상기 휠로 인가되는 토크를 감소시키면서 상기 토크가 영(0)이 되었는지 여부를 판단하는 제5 단계; 상기 제5 단계에서 상기 토크가 영(0)이 되었다고 판단될 경우 상기 디스커넥터를 통해 상기 동력원과 상기 휠 사이 연결을 해제시키는 제6 단계;를 포함하는 인버터 보호 방법을 제공한다. Meanwhile, the present invention provides an inverter protection method using the inverter protection device, comprising: a first step of determining whether power is supplied from a first power source to the inverter; A second step of supplying power from a second power source to the disconnector and the inverter when it is determined in the first step that power is not supplied to the inverter from the first power source; A third step of determining whether power is supplied from the second power source to the disconnector and the inverter; A fourth step of determining whether a connection between the power source and the wheel is determined when it is determined in the third step that power is supplied from the second power source to the disconnector and the inverter; A fifth step of determining whether the torque is zero while reducing the torque applied to the wheel from the power source through the inverter when it is determined in the fourth step that the power source is connected to the wheel; And a sixth step of releasing the connection between the power source and the wheel through the disconnector when it is determined that the torque becomes zero (0) in the fifth step.

본 발명에 의한 인버터 보호 장치 및 인버터 보호 방법은, 차량의 동력원과 휠을 연결 및 연결 해제시키는 디스커넥터를 제어하는 인버터에 이상이 발생될 경우 상기 동력원과 상기 휠을 연결 해제시키도록 형성됨으로써, 인버터의 소손을 방지할 수 있다. The inverter protection device and the inverter protection method according to the present invention are formed to disconnect the power source and the wheel when an abnormality occurs in an inverter that controls a disconnector that connects and disconnects a vehicle power source and a wheel. Can prevent burnout.

도 1은 종래의 차량에서 디스커넥터와 인버터를 도시한 계통도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에서 디스커넥터, 인버터 및 인버터 보호 장치를 도시한 계통도,
도 3은 도 2의 인버터 보호 장치를 이용한 인버터 보호 방법을 도시한 순서도이다.1 is a schematic diagram showing a disconnector and an inverter in a conventional vehicle;
2 is a schematic diagram showing a disconnector, an inverter, and an inverter protection device in a vehicle according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating an inverter protection method using the inverter protection device of FIG. 2.

이하, 본 발명에 의한 인버터 보호 장치 및 인버터 보호 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an inverter protection device and an inverter protection method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에서 디스커넥터, 인버터 및 인버터 보호 장치를 도시한 계통도이고, 도 3은 도 2의 인버터 보호 장치를 이용한 인버터 보호 방법을 도시한 순서도이다. 2 is a schematic diagram illustrating a disconnector, an inverter, and an inverter protection device in a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating an inverter protection method using the inverter protection device of FIG. 2.

첨부된 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량은 이륜 구동과 사륜 구동 사이 절환이 가능하도록, 주 동력원(미도시)으로 전륜(미도시)을 구동시키고 보조 동력원(100)으로 후륜(200)을 구동시키는 e-4WD 시스템(electric 4 wheel drive system)을 포함하고, 상기 e-4WD 시스템은 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200)을 연결 및 연결 해제하는 디스커넥터(300), 상기 디스커넥터(300)를 제어하는 인버터(400) 및 상기 인버터(400)에 이상이 발생될 경우 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200)을 연결 해제시키는 인버터 보호 장치를 포함할 수 있다. 2 and 3, a vehicle according to an embodiment of the present invention drives a front wheel (not shown) as a main power source (not shown) to enable switching between two-wheel drive and four-wheel drive, and an auxiliary power source ( 100) includes an e-4WD system (electric 4 wheel drive system) for driving the rear wheel 200, and the e-4WD system is a display for connecting and disconnecting the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200. A connector 300, an inverter 400 controlling the disconnector 300, and an inverter protection device for disconnecting the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 when an abnormality occurs in the inverter 400 Can include.

상기 디스커넥터(300)는, 상기 보조 동력원(100)에 연결되는 입력축과 함께 회전 가능한 클러치 디스커넥터, 상기 후륜(200)에 연결되는 출력축과 함께 회전 가능한 허브 디스커넥터 및 액추에이터 모터에 의해 이동되어 상기 허브 디스커넥터와 연결된 상태에서 상기 클러치 디스커넥터와 연결 및 연결 해제 가능한 슬리브를 포함할 수 있다. The disconnector 300 is moved by a clutch disconnector rotatable together with an input shaft connected to the auxiliary power source 100, a hub disconnector rotatable together with an output shaft connected to the rear wheel 200, and an actuator motor. It may include a sleeve that can be connected to and disconnected from the clutch disconnector while being connected to the hub disconnector.

상기 인버터(400)는 차량에 구비되는 제1 전원(500)으로부터 전력을 공급받아 상기 액추에이터 모터를 제어하도록 형성될 수 있다. The inverter 400 may be formed to receive power from a first power source 500 provided in a vehicle and control the actuator motor.

그리고, 상기 인버터(400)는 상기 제1 전원(500) 또는 후술할 제2 전원(600)으로부터 전력을 공급받아 상기 보조 동력원(100)을 제어하도록 형성될 수 있다. In addition, the inverter 400 may be formed to control the auxiliary power source 100 by receiving power from the first power source 500 or a second power source 600 to be described later.

상기 인버터 보호 장치는 상기 디스커넥터(300) 및 상기 인버터(400)에 전기적으로 연결되는 제2 전원(600) 및 상기 제2 전원(600)을 충전 및 방전시키는 충방전 유닛(700)을 포함할 수 있다. The inverter protection device may include a second power supply 600 electrically connected to the disconnector 300 and the inverter 400, and a charge/discharge unit 700 charging and discharging the second power supply 600. I can.

상기 제2 전원(600)은 예를 들어 슈퍼 커패시터(super capacitor)로 형성될 수 있다. The second power supply 600 may be formed of, for example, a super capacitor.

상기 충방전 유닛(700)은 자동으로 충방전이 가능한 수동 소자로 형성될 수 있다. The charge/discharge unit 700 may be formed of a passive element capable of automatically charging and discharging.

구체적으로, 상기 충방전 유닛(700)은, 상기 제2 전원(600)과 연결되는 제1 분기점(710), 상기 디스커넥터(300) 및 상기 인버터(400)와 연결되는 제2 분기점(720), 상기 제1 분기점(710)으로부터 상기 제2 분기점(720)까지 연장되는 제1 회로(730), 상기 제1 분기점(710)으로부터 상기 제2 분기점(720)까지 연장되고 상기 제1 회로(730)에 병렬로 배치되는 제2 회로(740), 상기 제1 회로(730)에 배치되고 상기 제1 분기점(710) 측으로부터 상기 제2 분기점(720) 측으로 전류를 흐르게 하며 그 역방향으로는 전류를 흐르지 못하게 하는 제1 다이오드(750), 상기 제2 회로(740)에 배치되고 상기 제2 분기점(720) 측으로부터 상기 제1 분기점(710) 측으로 전류를 흐르게 하며 그 역방향으로는 전류를 흐르지 못하게 하는 제2 다이오드(760) 및 상기 제2 회로(740) 내에서 상기 제2 다이오드(760)와 상기 제1 분기점(710) 사이에 배치되는 저항 소자(770)를 포함할 수 있다. Specifically, the charging/discharging unit 700 includes a first branch point 710 connected to the second power source 600, a second branch point 720 connected to the disconnector 300 and the inverter 400. , A first circuit 730 extending from the first branch point 710 to the second branch point 720, and the first circuit 730 extending from the first branch point 710 to the second branch point 720 ), a second circuit 740 disposed in parallel, and disposed in the first circuit 730, allowing a current to flow from the first branch point 710 to the second branch point 720, and a current in the reverse direction thereof. A first diode 750 that prevents flow, is disposed in the second circuit 740 and allows current to flow from the second branch point 720 to the first branch point 710, and prevents current from flowing in the reverse direction. A second diode 760 and a resistive element 770 disposed between the second diode 760 and the first branch point 710 in the second circuit 740 may be included.

여기서, 본 실시예의 경우, 상기 제1 다이오드(750)의 포워드 드롭 전압의 두 배와 상기 제1 전원(500)의 전압을 합한 값이 상기 제2 전원(600)의 전압보다 작으면 상기 제2 전원(600)이 방전되도록, 상기 제1 다이오드(750)는 두 개로 형성되고, 상기 두 개의 제1 다이오드(750)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 전원(500)의 전압에서 상기 제2 다이오드(760)의 포워드 드롭 전압을 차감한 값이 상기 제2 전원(600)의 전압보다 크면 상기 제2 전원(600)이 충전되도록 상기 제2 다이오드(760)는 한 개로 형성될 수 있다. Here, in the case of the present embodiment, if the sum of the voltage of the first power supply 500 and twice the forward drop voltage of the first diode 750 is less than the voltage of the second power supply 600, the second To discharge the power supply 600, the first diode 750 may be formed in two, and the two first diodes 750 may be connected in series with each other. In addition, when a value obtained by subtracting the forward drop voltage of the second diode 760 from the voltage of the first power supply 500 is greater than the voltage of the second power supply 600, the second power supply 600 is charged. One second diode 760 may be formed.

하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 다이오드(750)의 개수와 상기 제2 다이오드(760)의 개수는 상기 충방전 유닛(700)의 충전 및 방전 조건 설정에 따라 적절히 조절될 수 있다. However, the number of the first diodes 750 and the number of the second diodes 760 are not limited thereto, and the number of the first diodes 750 and the number of the second diodes 760 may be appropriately adjusted according to the setting of charging and discharging conditions of the charging/discharging unit 700.

한편, 상기 인버터 보호 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전원(500)으로부터 상기 인버터(400)로 전력이 공급되는지 여부를 판단하는 제1 단계(S1), 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력을 공급하는 제2 단계(S2), 상기 제2 전원(600)으로부터 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력이 공급되는지 여부를 판단하는 제3 단계(S3), 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결 여부를 판단하는 제4 단계(S4), 상기 인버터(400)를 통해 상기 보조 동력원(100)으로부터 상기 후륜(200)으로 인가되는 토크를 감소시키면서 상기 토크가 영(0)이 되었는지 여부를 판단하는 제5 단계(S5), 상기 디스커넥터(300)를 통해 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결을 해제시키는 제6 단계(S6)를 포함하는 인버터 보호 방법에 따라 작동될 수 있다. On the other hand, the inverter protection device, as shown in Figure 3, the first step (S1) of determining whether power is supplied from the first power source 500 to the inverter 400, the disconnector 300 ) And a second step of supplying power to the inverter 400 (S2), a third determining whether power is supplied from the second power source 600 to the disconnector 300 and the inverter 400 Step (S3), a fourth step (S4) of determining whether a connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 is performed, from the auxiliary power source 100 to the rear wheel 200 through the inverter 400 A fifth step (S5) of determining whether the torque is zero while reducing the applied torque (S5), disconnecting the connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 through the disconnector 300 It can be operated according to the inverter protection method including the sixth step (S6).

여기서, 상기 제1 단계(S1)에서는, 상기 제1 전원(500)으로부터 상기 인버터(400)에 전력이 공급되고 있는 것으로 판단될 경우에는 상기 제1 단계(S1)가 다시 실행되고, 상기 제1 전원(500)으로부터 상기 인버터(400)에 전력이 공급되지 않는 것으로 판단될 경우에는 상기 제2 단계(S2) 및 상기 제3 단계(S3)가 순차적으로 실행될 수 있다. Here, in the first step (S1), when it is determined that power is being supplied to the inverter 400 from the first power source 500, the first step (S1) is executed again, and the first When it is determined that power is not supplied to the inverter 400 from the power source 500, the second step S2 and the third step S3 may be sequentially performed.

그리고, 상기 제3 단계(S3)에서는, 상기 제2 전원(600)으로부터 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력이 공급되지 않는 것으로 판단될 경우에는 상기 제3 단계(S3)가 다시 실행되고, 상기 제2 전원(600)으로부터 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력이 공급되고 있는 것으로 판단될 경우에는 상기 제4 단계(S4)가 실행될 수 있다. And, in the third step (S3), when it is determined that power is not supplied from the second power source 600 to the disconnector 300 and the inverter 400, the third step (S3) is performed. When it is executed again and it is determined that power is being supplied from the second power source 600 to the disconnector 300 and the inverter 400, the fourth step S4 may be performed.

그리고, 상기 제4 단계(S4)에서는, 상기 보조 동력원(100)이 상기 후륜(200)과 연결되어 있는 것으로 판단될 경우에는 상기 제5 단계(S5)가 실행되고, 상기 보조 동력원(100)이 상기 후륜(200)과 연결 해제되어 있는 것으로 판단될 경우에는 상기 인버터(400)가 소손될 위험이 존재하지 않으므로 상기 인버터 보호 방법이 종료될 수 있다. And, in the fourth step (S4), when it is determined that the auxiliary power source 100 is connected to the rear wheel 200, the fifth step (S5) is executed, and the auxiliary power source 100 is When it is determined that the connection with the rear wheel 200 is disconnected, there is no risk of damage to the inverter 400, and thus the inverter protection method may be terminated.

그리고, 상기 제5 단계(S5)에서는, 상기 토크가 영(0)보다 크다고 판단될 경우에는 상기 제5 단계(S5)가 다시 실행되고, 상기 토크가 영(0)이라고 판단될 경우에는 상기 제6 단계(S6)가 실행될 수 있다. And, in the fifth step (S5), if it is determined that the torque is greater than zero (0), the fifth step (S5) is executed again, and if the torque is determined to be zero (0), the first Step 6 (S6) can be executed.

그리고, 상기 제6 단계(S6)에서 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결이 해제되면, 상기 인버터(400)가 소손될 위험이 존재하지 않으므로 상기 인버터 보호 방법이 종료될 수 있다. In addition, when the connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 is released in the sixth step S6, the inverter protection method may be terminated because there is no risk of damage to the inverter 400. .

이하, 본 실시예에 따른 인버터 보호 장치 및 인버터 보호 방법이 적용된 차량의 작동에 대해 설명한다. Hereinafter, an operation of a vehicle to which the inverter protection device and the inverter protection method according to the present embodiment are applied will be described.

즉, 상기 제1 전원(500)으로부터 전력을 공급받는 상기 인버터(400)가 상기 디스커넥터(300)를 제어하여 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200)을 연결하고 상기 보조 동력원(100)을 제어하여 상기 후륜(200)을 구동하면, 차량은 사륜으로 구동될 수 있다. 즉, 차량은 전륜(미도시)으로 전달되는 주 동력원(미도시)의 구동력 뿐만 아니라 후륜(200)으로 전달되는 보조 동력원(100)의 구동력에 의해서 운행될 수 있다. That is, the inverter 400 receiving power from the first power supply 500 controls the disconnector 300 to connect the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 to the auxiliary power source 100. When the rear wheel 200 is driven by controlling the vehicle, the vehicle may be driven with four wheels. That is, the vehicle may be driven by the driving force of the auxiliary power source 100 transmitted to the rear wheels 200 as well as the driving force of the main power source (not shown) transmitted to the front wheels (not shown).

반면, 상기 제1 전원(500)으로 전력을 공급받는 상기 인버터(400)가 상기 디스커넥터(300)를 제어하여 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결을 해제하면, 차량은 이륜으로 구동될 수 있다. 즉, 차량은 전륜(미도시)으로 전달되는 주 동력원(미도시)의 구동력에 의해서만 운행될 수 있다. On the other hand, when the inverter 400 receiving power from the first power supply 500 controls the disconnector 300 to release the connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200, the vehicle Can be driven by That is, the vehicle can be driven only by the driving force of the main power source (not shown) transmitted to the front wheels (not shown).

여기서, 본 실시예에 따른 차량은 상기 인버터 보호 방법에 따라 작동되는 상기 인버터 보호 장치를 포함함에 따라, 상기 인버터(400)가 소손되는 것을 방지할 수 있다. Here, since the vehicle according to the present embodiment includes the inverter protection device operated according to the inverter protection method, it is possible to prevent the inverter 400 from being burned.

구체적으로, 차량이 구동되면, 상기 제1 단계(S1)가 실행될 수 있다. Specifically, when the vehicle is driven, the first step S1 may be performed.

그리고, 상기 제1 전원(500)으로부터 상기 인버터(400)로 연장되는 회로가 단선되는 등의 원인으로 상기 제1 전원(500)으로부터 상기 인버터(400)로 전력이 공급되지 않을 경우, 즉 상기 인버터(400)에 이상이 발생된 경우, 상기 제1 단계(S1)에서 상기 제1 전원(500)으로부터 상기 인버터(400)에 전력이 공급되지 않는 것으로 판단되어, 상기 제2 단계(S2)가 실행될 수 있다. 즉, 상기 제2 전원(600)으로부터 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력 공급을 시도할 수 있다. In addition, when power is not supplied from the first power source 500 to the inverter 400 due to a disconnection of a circuit extending from the first power source 500 to the inverter 400, that is, the inverter When an abnormality occurs in 400, it is determined that power is not supplied to the inverter 400 from the first power source 500 in the first step S1, and the second step S2 is performed. I can. That is, it is possible to attempt to supply power from the second power source 600 to the disconnector 300 and the inverter 400.

그리고, 상기 제2 단계(S2)가 실행된 후에는 상기 제3 단계(S3)가 실행되어 실제로 상기 제2 전원(600)으로부터 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력이 공급되는지 판단될 수 있다. And, after the second step (S2) is executed, the third step (S3) is executed to determine whether power is actually supplied from the second power source 600 to the disconnector 300 and the inverter 400. Can be judged.

그리고, 상기 제3 단계(S3)에서 상기 제2 전원(600)으로부터 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력이 공급되고 있는 것으로 판단된 경우, 상기 제4 단계(S4)가 실행되어, 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결 여부가 판단될 수 있다. And, when it is determined that power is being supplied from the second power source 600 to the disconnector 300 and the inverter 400 in the third step S3, the fourth step S4 is executed. Thus, it may be determined whether the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 are connected.

그리고, 상기 제4 단계(S4)에서 상기 보조 동력원(100)이 상기 후륜(200)과 연결되어 있는 것으로 판단될 경우, 역기전력에 의한 상기 인버터(400) 소손 위험이 있는 것으로 보고, 상기 제5 단계(S5)가 실행되어, 상기 제2 전원(600)으로부터 전력을 공급받는 상기 인버터(400)에 의해 상기 보조 동력원(100)이 제어되어 상기 보조 동력원(100)으로부터 상기 후륜(200)으로 인가되는 토크가 감소되면서, 상기 토크가 영(0)이 되었는지 여부가 판단될 수 있다. 즉, 소위 제로 토크 제어가 실행될 수 있다. And, when it is determined in the fourth step (S4) that the auxiliary power source 100 is connected to the rear wheel 200, it is considered that there is a risk of burning the inverter 400 by back electromotive force, and the fifth step (S5) is executed, the auxiliary power source 100 is controlled by the inverter 400 receiving power from the second power source 600 and applied from the auxiliary power source 100 to the rear wheels 200 As the torque decreases, it may be determined whether the torque becomes zero. That is, so-called zero torque control can be executed.

그리고, 상기 제5 단계(S5)에서 상기 토크가 영(0)이 되었다고 판단될 경우, 상기 제6 단계(S6)가 실행되어, 상기 제2 전원(600)으로부터 전력을 공급받는 상기 디스커넥터(300)에 의해 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결이 해제될 수 있다. And, when it is determined that the torque has become zero (0) in the fifth step (S5), the sixth step (S6) is executed, and the disconnector ( By 300), the connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 may be released.

이에 의하여, 상기 보조 동력원(100)의 역기전력이 상기 인버터(400)에 인가되는 것이 방지됨으로써, 상기 인버터(400)의 소손이 방지될 수 있다. Accordingly, by preventing the back electromotive force of the auxiliary power source 100 from being applied to the inverter 400, burnout of the inverter 400 may be prevented.

그리고, 본 실시예의 경우, 상기 제2 전원(600)이 슈퍼 커패시터로 형성됨에 따라, 상기 제2 전원(600)이 차지하는 부피 및 중량이 감소되고, 상기 제2 전원(600)을 형성하는데 소요되는 원가가 절감될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제2 전원(600)은 예를 들어 리튬 전지, 납축 전지 등의 배터리로 형성될 수 있다. And, in the case of this embodiment, as the second power supply 600 is formed of a super capacitor, the volume and weight occupied by the second power supply 600 are reduced, and Cost can be reduced. However, the present invention is not limited thereto, and the second power supply 600 may be formed of a battery such as a lithium battery or a lead acid battery.

그리고, 상기 충방전 유닛(700)이 상기 수동 소자로 형성됨에 따라, 상기 충방전 유닛(700)이 별도의 온-오프 스위치 제어가 필요한 스위치 소자로 형성되는 경우에 비해, 상기 충방전 유닛(700)이 차지하는 부피 및 중량이 감소되고, 상기 충방전 유닛(700)을 형성하는데 소요되는 원가가 절감될 뿐만 아니라, 응답성(빠른 전력 백업)이 향상될 수 있다. And, as the charge/discharge unit 700 is formed of the passive element, compared to the case where the charge/discharge unit 700 is formed of a switch element requiring separate on-off switch control, the charge/discharge unit 700 The volume and weight occupied by) may be reduced, the cost required to form the charge/discharge unit 700 may be reduced, and responsiveness (fast power backup) may be improved.

그리고, 상기 충방전 유닛(700)이 상기 저항 소자(770)를 포함함에 따라, 상기 제2 전원(600)이 충전될 때 과전압이 인가되는 것을 방지함으로써, 상기 제2 전원(600)의 손상을 방지할 수 있다. In addition, as the charging/discharging unit 700 includes the resistance element 770, by preventing an overvoltage from being applied when the second power supply 600 is charged, damage to the second power supply 600 is prevented. Can be prevented.

그리고, 상기 보조 동력원(100)으로부터 상기 후륜(200)으로 인가되는 토크가 상당할 경우에는 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결이 해제되기 어려운데, 상기 제5 단계(S5)가 구비됨에 따라, 즉 제로 토크 제어가 실시됨에 따라, 상기 제6 단계(S6)에서 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결이 용이하게 해제될 수 있다. In addition, when the torque applied from the auxiliary power source 100 to the rear wheel 200 is significant, it is difficult to disconnect the connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200, but the fifth step (S5) As provided, that is, zero torque control is performed, the connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200 can be easily released in the sixth step (S6).

한편, 본 실시예의 경우 상기 제2 전원(600)의 전력이 상기 인버터(400) 및 상기 디스커넥터(300)에 모두 공급되어, 상기 인버터(400)가 제로 토크 제어를 실행하고, 상기 디스커넥터(300)가 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결을 해제시키나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 상기 제2 전원(600)의 전력이 상기 인버터(400)에 공급되어, 상기 인버터(400)가 제로 토크 제어를 실행하면서 상기 디스커넥터(300)를 제어하여 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결을 해제시킬 수 있다. 또는, 상기 제2 전원(600)의 전력이 상기 인버터(400)에는 공급되지 않고 상기 디스커넥터(300)에만 공급되어, 제로 토크 제어 없이 상기 디스커넥터(300)가 상기 보조 동력원(100)과 상기 후륜(200) 사이 연결을 해제시킬 수 있다. Meanwhile, in the present embodiment, power of the second power source 600 is supplied to both the inverter 400 and the disconnector 300, so that the inverter 400 performs zero torque control, and the disconnector ( 300) releases the connection between the auxiliary power source 100 and the rear wheel 200, but is not limited thereto. That is, for example, the power of the second power source 600 is supplied to the inverter 400, and the inverter 400 controls the disconnector 300 while performing zero torque control to control the auxiliary power source ( The connection between 100) and the rear wheel 200 may be released. Alternatively, the power of the second power supply 600 is not supplied to the inverter 400, but is supplied only to the disconnector 300, so that the disconnector 300 is connected to the auxiliary power source 100 without zero torque control. The connection between the rear wheels 200 can be released.

한편, 본 실시예의 경우 상기 제1 단계(S1)에서 상기 제1 전원(500)으로부터 상기 인버터(400)에 전력이 공급되지 않는 것으로 판단될 경우 상기 제2 전원(600)으로부터 상기 디스커넥터(300)와 상기 인버터(400)로 전력 공급을 시도하나, 이때 상기 제1 전원(500)의 이상 상태 알람을 발생시키는 기능을 추가할 수도 있다. Meanwhile, in the case of the present embodiment, when it is determined that power is not supplied from the first power supply 500 to the inverter 400 in the first step S1, the disconnector 300 is supplied from the second power supply 600. ) And the inverter 400 are attempted to supply power, but at this time, a function of generating an abnormal state alarm of the first power supply 500 may be added.

한편, 본 실시예의 경우 전륜(미도시)이 주 동력원(미도시)에 의해 구동되고 후륜(200)이 보조 동력원(100)에 의해 구동되며 디스커넥터(300)가 보조 동력원(100)과 후륜(200)을 연결 및 연결 해제하도록 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 후륜(200)이 주 동력원(미도시)에 의해 구동되고 전륜(미도시)이 보조 동력원(100)에 의해 구동되며 디스커넥터(300)가 보조 동력원(100)과 전륜(미도시)을 연결 및 연결 해제하도록 형성될 수도 있다. Meanwhile, in this embodiment, the front wheels (not shown) are driven by the main power source (not shown), the rear wheels 200 are driven by the auxiliary power source 100, and the disconnector 300 is the auxiliary power source 100 and the rear wheels ( 200) is formed to connect and disconnect, but is not limited thereto. That is, the rear wheels 200 are driven by the main power source (not shown), the front wheels (not shown) are driven by the auxiliary power source 100, and the disconnector 300 connects the auxiliary power source 100 and the front wheels (not shown). It may be formed to connect and disconnect.

100: 보조 동력원 200: 후륜
300: 디스커넥터 400: 인버터
500: 제1 전원 600: 제2 전원
700: 충방전 유닛 710: 제1 분기점
720: 제2 분기점 730: 제1 회로
740: 제2 회로 750: 제1 다이오드
760: 제2 다이오드 770: 저항 소자
S1: 제1 단계 S2: 제2 단계
S3: 제3 단계 S4: 제4 단계
S5: 제5 단계 S6: 제6 단계100: auxiliary power source 200: rear wheel
300: disconnector 400: inverter
500: first power supply 600: second power supply
700: charge/discharge unit 710: first branch
720: second branch point 730: first circuit
740: second circuit 750: first diode
760: second diode 770: resistance element
S1: first step S2: second step
S3: third step S4: fourth step
S5: the fifth step S6: the sixth step

Claims (10)

차량의 동력원과 휠을 연결 및 연결 해제시키는 디스커넥터를 제어하는 인버터에 이상이 발생될 경우 상기 동력원과 상기 휠을 연결 해제시키는 인버터 보호 장치. An inverter protection device that disconnects the power source and the wheel when an error occurs in an inverter that controls a disconnector that connects and disconnects a vehicle power source and a wheel. 제1항에 있어서,
상기 차량은 상기 인버터에 전력을 공급하는 제1 전원을 더 포함하고,
상기 제1 전원에 이상이 발생될 경우 상기 동력원과 상기 휠을 연결 해제시키도록 상기 디스커넥터와 상기 인버터 중 적어도 하나에 전력을 공급하는 제2 전원을 포함하는 인버터 보호 장치. The method of claim 1,
The vehicle further includes a first power supply for supplying power to the inverter,
Inverter protection device comprising a second power supply for supplying power to at least one of the disconnector and the inverter to disconnect the power source and the wheel when an abnormality occurs in the first power. 제2항에 있어서,
상기 제2 전원은 슈퍼 커패시터로 형성되는 인버터 보호 장치. The method of claim 2,
The second power inverter protection device is formed of a super capacitor. 제2항에 있어서,
상기 제2 전원을 충전 및 방전시키는 충방전 유닛을 더 포함하는 인버터 보호 장치. The method of claim 2,
Inverter protection device further comprising a charging and discharging unit for charging and discharging the second power. 제4항에 있어서,
상기 충방전 유닛은 수동 소자로 형성되는 인버터 보호 장치. The method of claim 4,
The charging/discharging unit is an inverter protection device formed of a passive element. 제5항에 있어서,
상기 충방전 유닛은,
상기 제2 전원과 연결되는 제1 분기점;
상기 디스커넥터와 상기 인버터 중 적어도 하나에 연결되는 제2 분기점;
상기 제1 분기점으로부터 상기 제2 분기점까지 연장되는 제1 회로;
상기 제1 분기점으로부터 상기 제2 분기점까지 연장되고 상기 제1 회로에 병렬로 배치되는 제2 회로;
상기 제1 회로에 배치되고 상기 제1 분기점 측으로부터 상기 제2 분기점 측으로 전류를 흐르게 하며 그 역방향으로는 전류를 흐르지 못하게 하는 제1 다이오드; 및
상기 제2 회로에 배치되고 상기 제2 분기점 측으로부터 상기 제1 분기점 측으로 전류를 흐르게 하며 그 역방향으로는 전류를 흐르지 못하게 하는 제2 다이오드;를 포함하는 인버터 보호 장치. The method of claim 5,
The charge/discharge unit,
A first branch point connected to the second power source;
A second branch point connected to at least one of the disconnector and the inverter;
A first circuit extending from the first branch point to the second branch point;
A second circuit extending from the first branch point to the second branch point and disposed in parallel with the first circuit;
A first diode disposed in the first circuit to allow current to flow from the first branch point side to the second branch point side and to prevent current from flowing in the reverse direction thereof; And
And a second diode disposed in the second circuit to allow current to flow from the second branch point side to the first branch point side and to prevent current from flowing in the reverse direction thereof. 제6항에 있어서,
상기 제1 다이오드의 개수와 상기 제2 다이오드의 개수는 상기 충방전 유닛의 충전 및 방전 조건 설정에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 인버터 보호 장치.The method of claim 6,
The number of first diodes and the number of second diodes are adjusted according to setting of charging and discharging conditions of the charging/discharging unit. 제6항에 있어서,
상기 충방전 유닛은 상기 제2 회로에 배치되는 저항 소자를 더 포함하는 인버터 보호 장치. The method of claim 6,
The charging/discharging unit further includes a resistance element disposed in the second circuit. 제8항에 있어서,
상기 저항 소자는 상기 제2 다이오드와 상기 제1 분기점 사이에 배치되는 인버터 보호 장치. The method of claim 8,
The resistance element is an inverter protection device disposed between the second diode and the first branch point. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 인버터 보호 장치를 이용한 인버터 보호 방법에 있어서,
제1 전원으로부터 상기 인버터로 전력이 공급되는지 여부를 판단하는 제1 단계;
상기 제1 단계에서 상기 제1 전원으로부터 상기 인버터에 전력이 공급되지 않는 것으로 판단될 경우 제2 전원으로부터 상기 디스커넥터와 상기 인버터로 전력을 공급하는 제2 단계;
상기 제2 전원으로부터 상기 디스커넥터와 상기 인버터로 전력이 공급되는지 여부를 판단하는 제3 단계;
상기 제3 단계에서 상기 제2 전원으로부터 상기 디스커넥터와 상기 인버터로 전력이 공급되는 것으로 판단될 경우 상기 동력원과 상기 휠 사이 연결 여부를 판단하는 제4 단계;
상기 제4 단계에서 상기 동력원이 상기 휠과 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 상기 인버터를 통해 상기 동력원으로부터 상기 휠로 인가되는 토크를 감소시키면서 상기 토크가 영(0)이 되었는지 여부를 판단하는 제5 단계;
상기 제5 단계에서 상기 토크가 영(0)이 되었다고 판단될 경우 상기 디스커넥터를 통해 상기 동력원과 상기 휠 사이 연결을 해제시키는 제6 단계;를 포함하는 인버터 보호 방법. In the inverter protection method using the inverter protection device according to any one of claims 1 to 9,
A first step of determining whether power is supplied to the inverter from a first power source;
A second step of supplying power from a second power source to the disconnector and the inverter when it is determined in the first step that power is not supplied to the inverter from the first power source;
A third step of determining whether power is supplied from the second power source to the disconnector and the inverter;
A fourth step of determining whether a connection between the power source and the wheel is determined when it is determined in the third step that power is supplied from the second power source to the disconnector and the inverter;
A fifth step of determining whether the torque is zero while reducing the torque applied to the wheel from the power source through the inverter when it is determined in the fourth step that the power source is connected to the wheel;
And a sixth step of releasing the connection between the power source and the wheel through the disconnector when it is determined that the torque becomes zero (0) in the fifth step.
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