KR20230036547A - 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 ac-dc 컨버터 - Google Patents

Abstract

실시예는 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 AC-DC 컨버터는 병렬구조의 부하공유 방식의 고효율 컨버터로, 병렬구조로 된 다수의 컨버터 모듈이 정상상태일 때는, 이러한 컨버터 모듈로부터 AC-DC전원 변환동작을 전체적으로 수행하도록 해서, DC전원을 공유부하에 공급한다.
그리고, 이러한 컨버터 모듈 중에서 어느 하나 이상의 컨버터 모듈이 이상상태일 때는, 이상상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환동작을 부분적으로 수행한다.
또한, 이렇게 부분만으로 변환이 될 경우에, 출력모듈에 대해서 출력을 1/3 등으로 분할하여 부하공유 방식의 출력기술이 적용됨으로써, 최소한의 출력을 유지하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 이를 통해 차량 등에 극한 운용조건에서 최소한의 출력으로 사용상의 운용장비의 운용성을 유지한다. 그래서, 이에 따라 다양한 고장 상황에 대한 대책이 없다면 극한 상황에서 장비 운용은 할 수 없는 조건이 되는데, 이러한 조건을 극복하는 것으로 AC 입력이 유지되는 차량의 컨버터로 제공한다.

Description

단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터{AC-DC converter employing high efficiency load sharing with parrallel structure}

본 명세서에 개시된 내용은 AC-DC 컨버터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 등을 운용하는 중에, 외부로부터 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환하여 차량에 전원을 공급하는 특수 차량용 컨버터에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로, AC-DC 컨버터는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 부하에 공급하는 장치로, 차량 예를 들어, 냉동탑차 등에 사용한다.

예를 들어, 3상 AC-DC 컨버터는 여러 분야에서 많이 사용한다. 전기차의 기술개발에 힘입어 차량용 전력변환장치의 전력 품질에 대한 관심이 커짐과 동시에 지구온난화 억제에 대한 기술개발 책임이 증가하는 추세이다.

한편, 전력변환장치의 핵심인 전력소자의 PWM 제어중 컨버터의 고장 원인은 IGBT, SiC와 같은 스위칭 소자의 고장으로 인해 발생하는 것이 대부분으로 추산된다. 스위칭 소자의 고장은 크게 단락 회로 고장과 개방 회로 고장으로 나눌 수가 있다. 예를 들어, 단락회로 고장이 발생한 경우, 일반적으로 차단기나 퓨즈와 같은 보호회로에 의해서 전원이 끊기지만 그렇지 못한 경우 스위칭 소자가 파괴할 뿐만 아니라 주변 소자에 심각한 피해를 입힌다.

반면에, 개방 회로 고장이 발생한 경우는 곧바로 시스템의 중단으로 이어지지 않고 떨어진 성능으로 계속 동작한다. 이때 전류에는 많은 고조파 성분을 포함하고, 각 상들은 불평형을 초래할 뿐만 아니라, 만들어진 DC단 전압에는 계통 주파수 성분의 흔들림을 야기 한다. 이러한 비정상적인 동작이 계속 지속할 경우, 불안정한 운전으로 인해 누적한 피로 때문에 발생하는 다른 소자들의 오동작들이 컨버터 시스템이나 부하 또는 계통에 2차 적인 고장으로 이어질 가능성을 발생한다. 그러므로 컨버터 시스템에서 스위칭 소자의 고장이 발생하면, 고장의 원인을 빨리 판단하고 이를 해결하기 위한 작업이 필요하다. 그리고, 컨버터 시스템에 고장이 발생하면, 그 원인을 찾는 작업은 시간과 비용이 많이 들며, 시스템이 복잡해짐에 따라 그 일은 더욱 어렵다.

이러한 점들에 더하여 AC-DC 컨버터는 장비를 운전중 컨버터의 고장시 장비의 운전은 더 이상 운용할 수 없는 환경으로 만들어진다.

이러한 배경의 선행기술문헌은 아래의 특허문헌이 나올 정도일 뿐이다.

(특허문헌 1) KR101235182 B1

참고적으로, 이러한 특허문헌 1의 기술은 AC-DC 컨버터의 고장 진단 장치에 관한 것으로, 3상의 전류 값을 2상의 전류 벡터 위치 각의 변화로 감시하여, 컨버터 시스템의 운전 중에 고장난 상을 정확히 검출한다.

개시된 내용은, 차량 등에 극한 운용조건에서 최소한의 출력으로 사용상의 운용장비의 운용성을 유지하고, 다양한 고장 또는 극한 상황에서 장비를 운용하도록 AC 입력을 유지하는 동안 고효율 부하공유 병렬구조의 전력제어모듈에 의한 AC-DC 컨버터를 제공하고자 한다.

실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터는, 총 3kw 용량을 각각 1kw 용량 3개의 전력제어모듈로 구현한 부하공유 방식의 고효율 컨버터이며, 병렬구조로 된 다수의 컨버터 모듈이 정상상태일 때는, 컨버터 모듈로부터 AC-DC전원 변환동작은 총 출력으로 운용되기 때문에 DC전원을 공유부하에 공급한다.

이러한 컨버터 모듈 중에서 어느 하나 이상의 컨버터 모듈이 이상 상태일 때는, 이상 상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환 동작을 부분적으로 수행한다. 또한, 이렇게 부분만으로 변환이 될 경우에, 출력모듈에 대해서 출력을 1/3 등으로 분할하여 부하공유 방식의 출력기술이 적용됨으로써, 최소한의 출력을 유지하는 것을 특징으로 한다.

실시예들에 의하면, 차량 등에 극한 운용조건에서 최소한의 출력으로 사용상의 운용장비의 운용성을 유지한다. 그래서, 이에 따라 다양한 고장 상황에 대한 대책이 없다면 극한 상황에서 장비 운용은 할 수 없는 조건이 되는데, 이러한 조건을 극복하는 것으로 AC 입력을 유지하는 차량의 컨버터로 제공한다.

도 1은 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터를 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터가 적용된 시스템을 전체적으로 도시한 도면
도 3은 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터의 구성을 도시한 블록도
도 4는 도 3의 AC-DC 컨버터의 기능별 구성도
도 5는 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트

도 1은 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터는 기본 특징은 극한 운용조건에서의 운용성이다. 즉, 기존의 컨버터는 운용중 고장발생시 더 이상 사용이 곤란하지만 일실시예에서는 고장모듈만 사용을 제한하는 것이 특징이다. 참고적으로, 이러한 부하는 팬과 히터 등이다.

구체적으로는, 일실시예에 따른 AC-DC 컨버터는 병렬구조의 부하공유 방식의 고효율 컨버터로, 병렬구조로 된 다수의 컨버터 모듈이 정상상태일 때는, 이러한 컨버터 모듈로부터 AC-DC전원 변환동작을 전체적으로 수행하도록 해서, DC전원을 공유부하에 공급한다.

그리고, 이러한 컨버터 모듈 중에서 어느 하나 이상의 컨버터 모듈이 이상상태일 때는, 이상상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환동작을 부분적으로 수행한다.

또한, 이렇게 부분만으로 변환이 될 경우에, 출력모듈에 대해서 출력을 1/3 등으로 분할하여 부하공유 방식의 출력기술이 적용됨으로써, 최소한의 출력을 유지하는 것이 특징이다.

예를 들어, 출력모듈이 3개일 경우에, 1개 모듈 이상시 2/3 출력으로 제한하고, 2개 모듈 이상시 1/3로 제한한다.

부가적으로, 이러한 AC-DC 컨버터는 이러한 경우에, 즉 병렬구조의 컨버터를 구체적으로는, 전력제어모듈1, 2,3 등을 운용하는 중에 전원 모니터링 기능을 수행해서, DC 출력 상태를 감시하고, 이 외에도 AC 입력전원 상태와 부하량 등을 표시한다.

따라서, 이를 통해 일실시예에 따른 AC-DC 컨버터는 극한 운용조건에서 최소한의 출력으로 사용상의 운용장비의 운용성을 유지한다. 그래서, 이에 따라 다양한 고장 상황에 대한 대책이 없다면 극한 상황에서 장비 운용은 할 수 없는 조건이 되는데, 이러한 조건을 극복하는 것으로 AC 입력이 유지되는 차량의 컨버터로 제공한다.

추가적으로, 이러한 일실시예의 AC-DC 컨버터는 이렇게 모니터링을 할 경우에, 부하에 대해서도 모니터링을 수행하여, 컨버터 자체에서 DC 전원을 공급받아 구동하는 부하를 감시하기도 한다.

구체적으로는, 이러한 AC-DC 컨버터는 이러한 DC전원을 공유부하에 공급할 경우에, 각각의 부하로부터 이상유무를 부하에서의 이상신호 입력여부에 따라 부하별로 판별한다.

상기 판별 결과, 부하가 이상이 있는 경우에 상기 표시부의 해당하는 램프를 온하도록 해서, 부하의 이상상태를 알람한다.

부가적으로, 이때 부하는 예를 들어, 팬과 히터, 하위 제어기 등이며, 하위 제어기를 통해서 각종 액츄에이터와 관리 장치에 연결하여 외부통신(CAN)을 통해 원격관리한다.

도 2는 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터가 적용된 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예의 시스템은 일실시예에 따른 AC-DC 컨버터(100)와 부하 등으로 포함하여 이루어진다.

상기 AC-DC 컨버터(100)는 차량 등에 극한 운용조건에서 최소한의 출력으로 사용상의 운용장비의 운용성을 유지해서, 고장이 난 상황에서도 AC 입력이 유지하도록 한다. 그래서, 이를 위해 상기 AC-DC 컨버터(100)는 병렬구조의 부하공유 방식의 고효율 컨버터로 이루어진다. 그래서, 이러한 경우에 다수의 컨버터 모듈이 정상상태일 때는 즉, 평상시에는, 이러한 컨버터 모듈로부터 AC-DC전원 변환동작을 전체적으로 수행하도록 해서, DC전원을 공유부하에 공급한다. 그리고, 이러한 컨버터 모듈에서 이상상태가 발생할 때는, 이상상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환동작을 부분적으로 수행한다. 또한, 이렇게 부분 변환이 될 경우에, 출력모듈에 대해서 출력을 1/3 등으로 분할하여 부하공유 방식의 출력기술을 적용함으로써, 최소한의 출력을 유지한다. 추가적으로, 이러한 AC-DC 컨버터는 이렇게 DC전원을 공유부하에 공급할 경우에, 각각의 부하로부터 이상유무를 부하에서의 이상신호 입력여부에 따라 부하별로 판별한다. 상기 판별 결과, 부하가 이상이 있는 경우에 상기 표시부의 해당하는 램프를 온하도록 해서, 부하의 이상상태를 알람한다. 그래서, 이를 통해 공유부하를 컨버터 자체에서 감시할 수 있도록 한다.

상기 부하는 이러한 AC-DC 컨버터(100)에서 DC 전원이 생성된 경우에, AC-DC 컨버터(100)로부터 DC 전원을 공급받아 구동하며, 이때 여러 개의 부하가 같이 DC 전원을 공유방식으로 공급받아 고효율을 제공한다. 그리고, 이때 각각의 부하는 AC-DC 컨버터(100)와 신호를 송수신하여 AC-DC 컨버터(100)에서 이상여부를 알릴 수 있도록 한다. 예를 들어, 이러한 부하는 팬과 히터 등이며, 하위 제어기를 통해 다양한 액츄에이터와 관리 장치를 더 포함하기도 한다.

도 3은 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터(100)는 다수의 컨버터 모듈(101)과 제어용 마더보드(102)를 포함한다.

추가적으로, 일실시예에 따른 AC-DC 컨버터(100)는 DC 출력 스위치(103)와 EMI 필터(104), 표시부(105)를 포함한다.

*상기 다수의 컨버터 모듈(101)은 먼저 기존과 같이, 부하를 구동할 경우에, 외부의 AC전원으로부터 AC-DC전원 변환을 수행하여 부하에 구동용 DC전원을 공급한다. 이러한 상태에서, 일실시예에 따라 병렬구조의 부하공유형으로서 모듈 형태로 만들어서, 이렇게 AC-DC전원 변환을 수행할 경우, 고장이 난 상황에서도 AC 입력을 유지한다.

상기 제어용 마더보드(102)는 이러한 다수의 컨버터 모듈(101)에 의한 AC-DC전원 변환동작을 제어한다. 구체적으로는, 일실시예에 따라 상기 제어용 마더보드(102)는 아래와 같이 동작한다. 즉, a) 먼저 상기 AC-DC전원 변환동작을 제어할 경우에, 상기 다수의 컨버터 모듈(101)로부터 모듈이상여부와 모듈이상개수를 현재 DC전원값과 설정 기준 DC전원값의 비교 결과로 판별한다. b) 상기 판별 결과, 상기 다수의 컨버터 모듈(101)이 정상상태일 때는, 상기 다수의 컨버터 모듈(101)로부터 AC-DC전원 변환동작을 전체적으로 수행하도록 해서, DC전원을 공유부하에 공급한다. c-1) 이러한 상태에서, 상기 다수의 컨버터 모듈(101) 중에서 어느 하나 이상의 컨버터 모듈이 이상상태일 때는, 이상상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환동작을 부분적으로 수행하도록 한다. c-2) 또한, 이러한 경우 즉 상기 AC-DC변환동작이 부분적으로 수행될 경우에, 상기 나머지 컨버터 모듈로부터의 출력을 모듈이상개수별로 비례하여 상이하게 감소하도록 함으로써, 출력을 제한하여 DC전원을 공유부하에 공급한다.

상기 DC 출력 스위치(103)는 전술한 바와 같이, AC 전원에 대해서 부분 DC전원 변환을 할 경우에, 출력모듈에 대해서 출력을 제한하여 부하공유 방식의 출력기술능 적용라도록 함으로써, 최소한의 출력을 유지한다. 예를 들어, 상기 DC 출력 스위치(103)는 출력모듈이 3개일 경우에, 1개 모듈 이상시 2/3 출력으로 분할해서 제한하고, 2개 모듈 이상시 1/3로 제한한다.

상기 EMI 필터(104)는 외부 AC 전원이 입력될 경우에, AC 전원에서 전기적인 노이즈를 제거하고 안정적인 전원을 AC-DC 컨버터(100)로 공급한다.

상기 표시부(105)는 이러한 병렬구조의 컨버터를 운용하는 중에 램프에서 전원 모니터링 기능을 수행해서, DC 출력 상태를 표시하고, 이 외에도 AC 입력전원 상태와 부하량 등을 표시한다. 이때, 램프는 이러한 각종 기능별로 구비한다. 그리고, 또한 상기 표시부(105)는 이러한 DC전원이 공유부하에 공급될 경우에, 제어용 마더보드(102)에서 전술한 바와 같이, 각각의 부하로부터 이상유무를 부하별로 판별하는데, 상기 판별 결과, 부하가 이상이 있는 경우에 해당하는 램프를 온해서 부하의 이상상태를 알람한다.

한편, 추가적으로 이러한 AC-DC 컨버터(100)는 이렇게 DC 전원을 변환할 경우에, 아래의 구성으로부터 DC 전원을 저장해서 부하공유 방식의 각 부하로 공급함으로써, 고효율을 보다 높이고 효과적으로 구동한다.

이를 위해, 이러한 AC-DC 컨버터(100)는 상기 DC전원을 저장하는 축전지 모듈(미도시)을 더 포함한다.

그리고, 이러한 경우에 상기 제어용 마더보드(102)는 상기 축전지 모듈(미도시)의 저장된 전압을 감시해서, 현재 전압이 속하는 레벨별로 컨버터 모듈의 개수를 대응하여 설정해서, 저장 전압별로 컨버터 모듈을 상이하게 구동한다.

이에 더하여, 이러한 경우, 상기 제어용 마더보드(102)는 이렇게 컨버터 모듈을 구동할 때에, 현재 컨버터 모듈의 개수와 공유부하 개수별로 대응하여 상기 컨버터 모듈의 AC-DC전원 변환동작을 상이하게 제어한다.

또한, 여기에 더하여 상기 제어용 마더보(102)는 아래의 구성을 더 포함하기도 한다.

a) 즉, 상기 컨버터 모듈을 구동할 경우에, 미리 다수의 상이한 저장된 전압 레벨별로 컨버터 모듈의 요구 명령 값과 설정 기준 출력 동작 값의 매핑 관계를 변환하는 맵 테이블을 등록한다.

b) 그래서, 상기 컨버터 모듈의 AC-DC전원 변환동작을 상기 맵 테이블에 의해 현재 저장된 전압 레벨에 따라 상이하게 제어하므로, 저장된 전압별로 컨버터 모듈을 구동한다.

이러한 경우에, 상기 제어용 마더보드(102)는 예를 들어, 상기 맵 테이블에서 다수의 상이한 공유부하 개수와 공유부하 유형별로 컨버터 모듈의 요구 명령 값과 기준 출력 동작 값의 매핑 관계를 변환하는 정보를 포함한다.

도 4는 도 3의 AC-DC 컨버터의 기능별 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 AC-DC 컨버터(100)는 차량용 컨버터의 기능별 구성을 나타내며, 크게 컨버터 모듈(101)과 제어용 마더보드(102)로 만들어진다.

이러한 경우에, 상기 컨버터 모듈(101)은 교류입력과 2상 인터리브드 브리지리스 PFC 컨버터, dc-dc ZVS PSFB, 동기정류기로 구성한다.

그리고, 상기 제어용 마더보드(102)는 컨버터 병렬구조 MCU로 구성하고, 이 MCU는 다수의 게이트 드라이버를 포함한다.

도 5는 일실시예에 따른 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다(도 3 참조).

도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터는 먼저 상기 제어용 마더보드에서 외부 AC 전원을 입력받을 경우에, 병렬구조로 된 다수의 컨버터 모듈로부터 모듈이상여부와 모듈이상개수를 현재 DC전원값과 미리 설정된 기준 DC전원값의 비교 결과로 판별한다(S501).

상기 판별 결과, 상기 다수의 컨버터 모듈이 정상상태일 때는(S502), 상기 다수의 컨버터 모듈로부터 AC-DC전원 변환동작을 전체적으로 수행하도록 해서(S503), DC전원을 공유부하에 공급한다(S504).

그리고, 반면에 상기 다수의 컨버터 모듈 중에서 어느 하나 이상의 컨버터 모듈이 이상상태일 때는, 이상상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환동작을 부분적으로 수행하도록 한다.

그리고, 또한 이렇게 AC-DC변환동작이 부분적으로 수행될 경우에, 상기 나머지 컨버터 모듈로부터의 출력을 모듈이상개수별로 비례하여 상이하게 감소하도록 함으로써(S505), 출력을 제한하여 DC전원을 공유부하에 공급한다.

따라서, 이를 통해 일실시예에 따른 AC-DC 컨버터는 극한 운용조건에서 최소한의 출력으로 사용상의 운용장비의 운용성을 유지한다. 그래서, 이에 따라 다양한 고장 상황에 대한 대책이 없다면 극한 상황에서 장비 운용은 할 수 없는 조건이 되는데, 이러한 조건을 극복하는 것으로 AC 입력이 유지되는 차량의 컨버터로 제공한다.

이상과 같이, 일실시예는 병렬구조의 부하공유 방식의 고효율 컨버터로, 병렬구조로 된 다수의 컨버터 모듈이 정상상태일 때는, 이러한 컨버터 모듈로부터 AC-DC전원 변환동작을 전체적으로 수행하도록 해서, DC전원을 공유부하에 공급한다.

그리고, 이러한 컨버터 모듈 중에서 어느 하나 이상의 컨버터 모듈이 이상상태일 때는, 이상상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환동작을 부분적으로 수행한다.

또한, 이렇게 부분만으로 변환을 할 경우에, 출력모듈에 대해서 출력을 1/3 등으로 분할하여 부하공유 방식의 출력기술을 적용함으로써, 최소한의 출력을 유지한다.

따라서, 이를 통해 일실시예는 차량 등에 극한 운용조건에서 최소한의 출력으로 사용상의 운용장비의 운용성을 유지한다. 그래서, 이에 따라 다양한 고장 상황에 대한 대책이 없다면 극한 상황에서 장비 운용은 할 수 없는 조건이 되는데, 이러한 조건을 극복하는 것으로 AC 입력이 유지되는 차량의 컨버터로 제공한다.

100 : AC-DC 컨버터 101 : 컨버터 모듈
102 : 제어용 마더보드 103 : DC 출력 스위치
104 : EMI 필터 105 : 표시부

Claims (1)

1. 부하를 구동할 경우에, 외부의 AC전원으로부터 AC-DC전원 변환을 수행하여 부하에 구동용 DC전원을 공급하는 AC-DC 컨버터에 있어서,
   상기 AC-DC전원 변환을 수행하기 위해서, 병렬구조의 부하공유형으로 되고, 상기 병렬구조는 각기 교류입력과 2상 인터리브드 브리지리스 PFC 컨버터와 dc-dc ZVS PSFB, 동기정류기로 구성하는 다수의 컨버터 모듈; 및
   상기 다수의 컨버터 모듈에 의한 AC-DC전원 변환동작을 제어하고, 상기 병렬구조에 따른 다수의 컨버터 모듈에 대응하여 동일한 개수만큼 컨버터 병렬구조 MCU와 다수의 게이트 드라이버를 각기 포함하고, 여기에서,
   상기 다수의 게이트 드라이버는 상기 병렬구조를 구성하는 2상 인터리브드 브리지리스 PFC 컨버터와 dc-dc ZVS PSFB, 동기정류기 별로 각기 구비하여, 각각의 동작별로 제어하여, 병렬구조별로 각기 AC-DC전원 변환동작을 상이하게 제어하도록 하는 제어용 마더보드; 를 포함하고 있으며,
   
   상기 제어용 마더보드는
   a) 상기 AC-DC전원 변환동작이 제어될 경우에, 상기 다수의 컨버터 모듈로부터 모듈이상여부와 모듈이상개수를 각각의 컨버터 모듈에 대한 현재 DC전원값과 미리 설정된 기준 DC전원값의 비교 결과로 판별해서,
   b) 상기 판별 결과, 상기 다수의 컨버터 모듈이 전체적으로 정상상태일 때는, 상기 다수의 컨버터 모듈로부터 AC-DC전원 변환동작을 전체적으로 수행하도록 해서, DC전원을 공유부하에 공급하고,
   c-1) 상기 판별 결과, 상기 다수의 컨버터 모듈 중에서 어느 하나 이상의 컨버터 모듈이 부분적으로 이상상태일 때는, 이상상태의 컨버터 모듈 이외에 나머지 컨버터 모듈로부터 AC-DC변환동작을 부분적으로 수행하도록 함으로써, DC전원을 공유부하에 공급하고,
   c-2) 상기 AC-DC변환동작이 부분적으로 수행될 경우에는, 상기 나머지 컨버터 모듈로부터의 출력(DC전원)을 상이한 모듈이상개수별로 비례하여 상이하게 감소하도록 함으로써, 출력을 제한하여 DC전원을 공유부하에 공급하며,
   d) 상기 출력을 제한할 경우에 컨버터 모듈이 3개인 상황인 경우에서는, 1개 컨버터 모듈이 이상일 경우에 2/3 출력으로 분할해서 제한하고, 2개 컨버터 모듈이 이상일 경우에는 1/3로 제한하고,
   
   상기 DC전원의 출력 상태를 나타내는 램프와 상기 부하의 이상유무를 나타내는 램프를 상이한 부하별로 각기 구비한 표시부; 를 더 포함하고,
   상기 제어용 마더보드는
   a) 상기 DC전원이 공유부하에 1개 컨버터 모듈이 이상일 경우 2/3으로 출력을 제한하고, 2개 컨버터 모듈이 이상일 경우에는 1/3으로 제한하여 공급할 경우, DC전원의 출력 상태를 감시해서,
   상기 표시부의 해당하는 램프를 감시 정보에 따라 제어해서, DC전원의 출력 상태를 알람하고,
   b) 상기 DC전원이 공유부하에 공급될 경우에, 각각의 부하로부터 이상유무를 부하에서의 이상신호 입력여부에 따라 부하별로 판별해서,
   c) 상기 부하로부터의 이상유무를 판별한 결과, 부하가 이상이 있는 경우에 상기 표시부의 해당하는 램프를 온하도록 해서, 부하의 이상상태를 알람하고,
   
   상기 DC전원을 저장하는 축전지 모듈; 을 더 포함하고,
   상기 제어용 마더보드는
   상기 축전지 모듈의 저장된 전압을 감시해서, 현재 전압이 속하는 레벨별로 컨버터 모듈의 개수를 대응하여 설정해서, 저장 전압별로 컨버터 모듈을 상이하게 구동하며,
   
   상기 제어용 마더보드는,
   상기 컨버터 모듈이 구동될 때에, 현재 컨버터 모듈의 개수와 공유부하 개수별로 대응하여 상기 컨버터 모듈의 AC-DC전원 변환동작을 상이하게 제어하고,
   
   상기 제어용 마더보드는,
   a) 상기 컨버터 모듈이 구동될 경우에, 미리 다수의 상이한 저장된 전압 레벨별로 컨버터 모듈의 요구 명령 값과 미리 설정된 기준 출력 동작 값의 매핑 관계를 변환하는 맵 테이블을 등록해서,
   b) 상기 컨버터 모듈의 AC-DC전원 변환동작을 상기 맵 테이블에 의해 현재 저장된 전압 레벨에 따라 상이하게 제어하므로, 저장된 전압별로 컨버터 모듈을 구동하고,
   
   상기 제어용 마더보드는,
   상기 맵 테이블에서 다수의 상이한 공유부하 개수와 공유부하 유형별로 컨버터 모듈의 요구 명령 값과 기준 출력 동작 값의 매핑 관계를 변환하는 정보를 포함하는 것; 을 특징으로 하는 단상 교류발전기를 장착한 특수차량의 고효율 부하공유 병렬구조 AC-DC 컨버터.

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