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KR101323921B1 - Power conversion device and operating method thereof - Google Patents

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Publication number
KR101323921B1
KR101323921B1 KR1020120042884A KR20120042884A KR101323921B1 KR 101323921 B1 KR101323921 B1 KR 101323921B1 KR 1020120042884 A KR1020120042884 A KR 1020120042884A KR 20120042884 A KR20120042884 A KR 20120042884A KR 101323921 B1 KR101323921 B1 KR 101323921B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
current
electrolytic capacitor
current value
output
Prior art date
Application number
KR1020120042884A
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Korean (ko)
Inventor
진호상
이재호
박찬기
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: A power conversion apparatus and an operating method thereof are provided to control a current flowing in an electrolytic condenser depending on the temperature of the electrolytic condenser, thereby improving the stability of the electrolytic condenser. CONSTITUTION: A method for operating a power conversion apparatus comprises the steps of: measuring the temperature of an electrolytic condenser (S601); comparing the measured temperature of the electrolytic condenser with a reference temperature (S602); outputting a first current if the measured temperature is within a reference temperature range (S603); and outputting a second current if the measured temperature is out of the reference temperature range (S605,S606). The second current is lower than the first current. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) No; (CC) Yes; (DD) High temperature; (EE) End; (FF) Low temperature; (S601) Measure the temperature of an electrolytic condenser; (S602) Is the temperature out of a reference temperature range ?; (S603) Perform a normal action; (S604) Is the temperature low ?; (S605) Perform a first safe mode; (S606) Perform a second safe mode

Description

전력 변환 장치 및 이의 동작 방법{POWER CONVERSION DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}Power conversion device and its operation method {POWER CONVERSION DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로, 특히 외부 환경의 변화에서도 안정적인 동작을 수행할 수 있는 전력 변환 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion device, and more particularly, to a power conversion device and a method of operating the same that can perform a stable operation even under a change in external environment.

전기자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 전기자동차는 1873년도에 최초 제작되었으나, 배터리의 무거운 중량, 충전시간 등의 기술적 한계로 인해 실용화되지 못했다.Electric vehicles are cars that use batteries and electric motors without petroleum fuels and engines. Electric vehicles were first produced in 1873, but they were not put to practical use due to technical limitations such as heavy weight of batteries and charging time.

한편, 전기자동차는 간단한 구조와 내구성이 크며 운전이 쉬운 점 등의 장점으로 미국에서 1920년대 중반까지 소량 생산되었다. 최근에는 미국과 유럽을 중심으로 환경오염(공해) 문제로 인해 차량의 배기가스 규제가 높아지고 있으며, 유가가 급등하고 있어 전기자동차가 차세대 차량으로 주목되고 있다. 즉, 공해 없는 전기 에너지를 사용하는 전기 자동차는, 대기오염 요인의 70% 내외를 차지한다고 하는 내연식 엔진 자동차의 유해한 배기가스나 소음 등 환경 문제를 근본적으로 해결할 수 있고, 또 석유 등 화석 연료의 자원수명을 배 이상으로 연장할 수 있다.On the other hand, electric vehicles were produced in small quantities from the United States until the mid-1920s with advantages such as simple structure, durability, and easy operation. In recent years, regulations on exhaust emissions from vehicles have been rising due to environmental pollution (pollution) problems in the United States and Europe, and oil prices are soaring that electric vehicles are attracting attention as next-generation vehicles. In other words, electric vehicles using pollution-free electric energy are able to fundamentally solve environmental problems such as harmful exhaust gas and noise of internal combustion engines that occupy about 70% of air pollution factors, The resource life can be extended more than twice.

그에 따라, 1990년부터 전기자동차와 관련된 다양한 기술이 개발되었다. 즉, 자동차 생산 업체에서는 전기자동차의 기술적 문제인 상대적으로 낮은 배터리 용량, 긴 충전시간, 짧은 운행거리, 늦은 운행 속도를 개선하기 위한 다양한 기술을 개발하고 있는 추세에 있다.Accordingly, various technologies related to electric vehicles have been developed since 1990. In other words, automobile manufacturers are developing a variety of technologies to improve the relatively low battery capacity, long charge time, short travel distance, and slow running speed, which are technical problems of electric vehicles.

최근에는 전기자동차의 문제점 중 하나인 긴 충전시간을 극복하기 위해서 전기자동차의 충전을 위한 충전 인프라용 인터페이스 부품이 개발되었다. 전기자동차 충전 인프라용 인터페이스 부품은 전기를 동력원으로 사용하는 자동차에 외부에서 전기에너지를 공급하기 위한 차량과 외부 전력계통 사이를 연결하는 충전 인터페이스 모듈과 충전스탠드가 있다. 충전스탠드는 기존 주유기에 해당하는 장치로, 전기자동차와 상용 교류전력계통을 연계하기 위한 전력제어 장치 및 충전 모니터링 장치 등이 포함되어 있다. Recently, in order to overcome the long charging time which is one of the problems of electric vehicles, an interface part for a charging infrastructure for charging electric vehicles has been developed. The interface component for the electric vehicle charging infrastructure includes a charging interface module and a charging stand that connect the vehicle to an external power system and supply electric energy to the vehicle using electric power as an electric power source. The charging stand is a device that corresponds to the existing lubrication equipment, and includes a power control device and a charge monitoring device for linking the electric automobile with the commercial AC power system.

이와 같은, 전기 자동차에 구비되는 전장품은 영하의 환경에서도 동작을 하기 위해서 안정성이 유지되어야 한다. As such, the electrical equipment provided in the electric vehicle must maintain stability in order to operate even in sub-zero environments.

하지만, 전기 자동차용 충전기를 포함하는 역률 보상 회로에 구비된 전해 콘덴서는 온도에 영향을 많이 받으며, 상기 온도는 상기 전해 콘덴서의 동작 안정성에 영향을 준다.However, the electrolytic capacitor provided in the power factor correction circuit including the charger for an electric vehicle is greatly affected by temperature, and the temperature affects the operation stability of the electrolytic capacitor.

즉, 상기 전해 콘덴서는 저온에서 등가 직렬 저항(ESR:Equivalet Series Resistor)이 커지는 특성이 있으며, 상기 등가 직렬 저항이 커짐에 따라 전력 손실이 증가함과 동시에 허용 전류 리플이 낮아지는 문제가 있다.That is, the electrolytic capacitor has a characteristic of increasing an equivalent series resistance (ESR) at low temperatures, and as the equivalent series resistance increases, power loss increases and an allowable current ripple decreases.

그러나, 기존에는 저온에서의 전해 콘덴서 안정화를 위한 기능을 제공하지 않았으며, 이에 따라 저온에서 전해 콘덴서의 안정성이 낮아질 수 있으므로, 저온에서의 전해 콘덴서의 안정성을 향상시키기 위한 방법이 필요하다.
(특허문헌 1) KR1020010036564 A1
(특허문헌 2) KR1020090100575 A1
However, in the past, a function for stabilizing an electrolytic capacitor at a low temperature has not been provided. Accordingly, since the stability of the electrolytic capacitor may be lowered at a low temperature, a method for improving the stability of the electrolytic capacitor at a low temperature is needed.
(Patent Document 1) KR1020010036564 A1
(Patent Document 2) KR1020090100575 A1

본 발명에 따른 실시 예에서는, 저온에서도 안정적인 전력 변환 동작을 수행할 수 있는 전력 변환 장치 및 이의 동작 방법을 제공한다.Embodiments according to the present invention provide a power conversion apparatus and an operation method thereof capable of performing a stable power conversion operation even at low temperatures.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 전력 변환 장치에 포함된 전해 콘덴서의 동작 안정성을 확보할 수 있는 전력 변환 장치 및 이의 동작 방법을 제공한다.In addition, an embodiment according to the present invention provides a power conversion device and an operation method thereof that can ensure the operational stability of the electrolytic capacitor included in the power conversion device.

제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the technical objectives to be achieved by the embodiments are not limited to the technical matters mentioned above and that other technical subjects not mentioned are apparent to those skilled in the art to which the embodiments proposed from the following description belong, It can be understood.

본 발명의 실시 예에 따른 전력 변환 장치의 동작 방법은 정전압 출력용 전해 콘덴서의 온도를 측정하는 단계; 상기 측정한 온도와 기설정된 기준 온도 범위를 비교하는 단계; 상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위에 속하면, 상기 전력 변환 장치를 통해 제 1 전류를 출력하는 단계; 및 상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어나면, 상기 전력 변환 장치를 통해 상기 제 1 전류보다 낮은 제 2 전류를 출력하는 단계를 포함한다.An operating method of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring the temperature of the electrolytic capacitor for constant voltage output; Comparing the measured temperature with a preset reference temperature range; Outputting a first current through the power converter when the measured temperature is in the reference temperature range; And outputting a second current lower than the first current through the power converter when the measured temperature is out of the reference temperature range.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전력 변환 장치는 외부로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하며, 정전압 출력용 전해 콘덴서를 포함하는 승압 변환부; 상기 승압 변환부의 출력단에 접속되고, 상기 승압 변환부를 통해 변환된 직류 전원을 배터리 충전을 위한 직류 전원으로 변환하는 직류-직류 변환부; 및 상기 승압 변환부에 구비된 전해 콘덴서의 온도를 측정하고, 상기 측정한 온도에 따라 상기 직류-직류 변환부의 출력 전류를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 전해 콘덴서의 온도가 기준 온도 범위 내에 속하면, 상기 직류-직류 변환부를 통해 기준 전류가 출력되도록 하고, 상기 전해 콘덴서의 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어나면, 상기 직류-직류 변환부를 통해 상기 기준 전류보다 낮은 전류가 출력되도록 한다.In addition, the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention converts AC power supplied from the outside into a DC power supply, a boost converter including a electrolytic capacitor for constant voltage output; A DC-DC converter connected to an output terminal of the boost converter and converting the DC power converted through the boost converter into DC power for battery charging; And a controller configured to measure a temperature of the electrolytic capacitor provided in the boost converter, and to control an output current of the DC-DC converter according to the measured temperature, wherein the controller is configured such that the temperature of the electrolytic capacitor is a reference temperature. If within the range, the reference current is output through the DC-DC converter, and if the temperature of the electrolytic capacitor is out of the reference temperature range, the current lower than the reference current is output through the DC-DC converter. .

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 온도에 따라 콘덴서에 흐르는 전류를 제어함으로써, 전해 콘덴서의 안정성을 향상시킬 수 있다. 즉, 저온에서 전해 콘덴서의 온도를 증가시켜 등가 직렬 저항을 감소시키고, 허용 전류 리플을 증가시키므로, 전해 콘덴서의 안정성을 향상시키면서 전해 콘덴서의 크기를 컴팩트화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the stability of the electrolytic capacitor can be improved by controlling the current flowing through the capacitor according to the temperature. In other words, by increasing the temperature of the electrolytic capacitor at a low temperature, the equivalent series resistance is reduced, and the allowable current ripple is increased, so that the size of the electrolytic capacitor can be made compact while improving the stability of the electrolytic capacitor.

또한, 일반적으로 자동차 전장을 포함한 전력 변환 회로에서는 DSP(Digital Signal Processor) 채용이 기본이므로, 추가적인 비용 없이 손 쉽게 구축할 수 있다. In addition, since a digital signal processor (DSP) is generally employed in power conversion circuits including automotive electronics, it can be easily implemented at no additional cost.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 변환 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전해 콘덴서(C1)의 온도별 동작 특성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 저온에서의 추종 전류 값을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 저온에서의 추종 전류 값을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고온에서의 추종 전류 값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 변환 장치의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 제 1 안전 모드 수행 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 제 2 안전 모드 수행 방법을 설명하는 도면이다.
1 is a view showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing operating characteristics for each temperature of the electrolytic capacitor C1 according to the embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a tracking current value at low temperature according to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating a tracking current value at low temperature according to the second embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating a tracking current value at a high temperature according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a method of operating a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining a method of performing a first safe mode shown in FIG. 6.
FIG. 8 is a diagram for describing a method of performing a second safe mode shown in FIG. 6.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the invention. Thus, those skilled in the art will be able to devise various apparatuses which, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the invention and are included in the concept and scope of the invention. Furthermore, all of the conditional terms and embodiments listed herein are, in principle, only intended for the purpose of enabling understanding of the concepts of the present invention, and are not to be construed as limited to such specifically recited embodiments and conditions do.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is also to be understood that the detailed description, as well as the principles, aspects and embodiments of the invention, as well as specific embodiments thereof, are intended to cover structural and functional equivalents thereof. It is also to be understood that such equivalents include all elements contemplated to perform the same function irrespective of the currently known equivalents as well as the equivalents to be developed in the future, i.e., the structure.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 변환 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전력 변환 장치(100)는 입력 정류부(110), 승압 변환부(120), 직류-직류 변환부(130), PWM 출력부(140), 메모리부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the power converter 100 may include an input rectifier 110, a boost converter 120, a DC-DC converter 130, a PWM output unit 140, a memory unit 150, and a controller ( 160).

직류-직류 변환부(130)는 인버터부(132)와, 출력 정류부(134)를 포함한다. The DC-DC converter 130 includes an inverter unit 132 and an output rectifier 134.

입력 정류부(110)는 풀-브리지 다이오드이며, 전원 입력단을 통해 입력되는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류한다.The input rectifier 110 is a full-bridge diode and rectifies the commercial AC power input through the power input terminal into a DC power source.

특히, 입력 정류부(110)는 승압 변환부(120)에 포함된 제 1 스위칭 소자(Q1)의 턴-오프(turn off) 시, 인덕터 코일(L1)의 역기 전력에 의한 전류를 승압 변환부(120)의 출력 측으로 흐르게 하여 전력 변환 효율을 높여준다.In particular, the input rectifier 110 converts the current by the counter electromotive force of the inductor coil L1 when the first switching element Q1 included in the boost converter 120 is turned off. 120 to the output side to increase the power conversion efficiency.

승압 변환부(120)는 일명 역률 보정부로도 부를 수 있는 바와 같이, 승압된 직류 전압을 출력하는 승압 기능 외에 출력 전압 및 입력 전압과 같은 위상의 입력 전류를 만들어 역률을 보정하는(향상시키는) 기능을 가진다.The boost converter 120 may also be referred to as a power factor corrector, and in addition to a boost function for outputting a boosted DC voltage, a function of correcting (improving) the power factor by creating an input current having a phase such as an output voltage and an input voltage Has

승압 변환부(120)는 입력 정류부(110)를 통해 정류된 직류 전원을 입력받고, 상기 입력된 직류 전원으로부터의 전압을 승압하여 제공하기 위해 제 1 스위칭 소자(Q1)와 인덕터 코일(Inductor coil)(L1)과, 전해 콘덴서(C1)를 포함한다.The boost converter 120 receives the rectified DC power through the input rectifier 110 and boosts the voltage from the input DC power to provide the first switching element Q1 and the inductor coil. (L1) and electrolytic capacitor C1 are included.

상기 승압 변환부(120)의 출력 전압 및 입력 전압과 같은 위상의 입력 전류를 만드는 것은 제 1 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 동작을 제어하는 PWM 출력부(140)의 제어에 의해서, 즉 상기 PWM 출력부(140)를 통해 출력되는 PWM 신호에 의해서 달성될 수 있다.Producing an input current having the same phase as the output voltage and the input voltage of the boost converter 120 is controlled by the PWM output unit 140 that controls the switching operation of the first switching element Q1, that is, the PWM output. The PWM signal output through the unit 140 may be achieved.

전해 콘덴서(C1)는 그의 충전 전압에 의해 승압 변환부(120)의 직류 출력 전압을 일정하게 유지하여 출력하기 위한 정전압 출력용 커패시터이다.The electrolytic capacitor C1 is a constant voltage output capacitor for keeping the DC output voltage of the boost converter 120 constant and outputting the same by the charging voltage thereof.

승압 변환부(120)는 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)에는 역전 방지용 다이오드가 접속되고, 다이오드(D1)도 전해 콘덴서(C1) 측으로의 전류 흐름만 허용하고 그 반대의 전류 흐름은 불허하기 위해 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)의 출력단에 접속된다.The step-up converter 120 is connected to the first switching element (Q1) to prevent the reversal of the diode, the diode (D1) also allows the current flow to the electrolytic capacitor (C1) side and the reverse to allow the current flow to the contrary It is connected to the output terminal of the 1st switching element Q1.

직류-직류 변환부(130)는 승압 변환부(120)의 출력단에 접속된다.The DC-DC converter 130 is connected to the output terminal of the boost converter 120.

직류-직류 변환부(130)는 인버터부(132), 트랜스포머(transformer)(Tr)와, 출력 정류부(134)를 포함한다.The DC-DC converter 130 includes an inverter unit 132, a transformer Tr, and an output rectifier 134.

인버터부(132)는 승압 변환부(120)로부터의 직류를 교류로 변환하며, 다수의 제 2 스위칭 소자를 갖는다. 제 2 스위칭 소자는 게이트(gate) 제어에 의해 턴-온 또는 턴-오프 제어되는 반도체 스위치로 구성될 수 있으며, 예컨대 SCR(Silcon Coupled Rectifier), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등으로 구성될 수 있다. 인버터부(132)를 구성하는 제 2 스위칭 소자들 각각에 병렬로 접속된 바디 다이오드는 인버터부(132)의 출력 측으로부터 제 2 스위칭 소자 측으로 역전하여 흘러 들어오는 전류 흐름을 불허하기 위한 역전 방지용 다이오드이다.The inverter unit 132 converts the direct current from the boost converter 120 into alternating current and has a plurality of second switching elements. The second switching element may be a semiconductor switch that is turned on or off by a gate control, and may be formed of, for example, a Silicon Coupled Rectifier (SCR) or an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) . The body diode connected in parallel to each of the second switching elements constituting the inverter unit 132 is a reversal prevention diode for disallowing current flow flowing in reverse from the output side of the inverter unit 132 to the second switching element side. .

인버터부(132)의 제 2 스위칭 소자의 스위칭 제어는 전기 자동차용 구동용 배터리(B)로 최종 출력되는 최종 출력 전압과 최종 출력 전류를 일정하게 제어하는 PWM 출력부(140)의 제어에 의해서, 즉, PWM 출력부(140)가 출력하는 펄스폭변조신호(PWM)에 의해서 달성될 수 있다.The switching control of the second switching element of the inverter unit 132 is controlled by the PWM output unit 140 which constantly controls the final output voltage and the final output current output to the driving battery B for the electric vehicle, That is, the pulse width modulation signal PWM output by the PWM output unit 140 may be achieved.

트랜스포머(Tr)는 인버터부(132)에 접속되어 교류 전원을 출력 정류부(134)로 전달한다.The transformer Tr is connected to the inverter unit 132 to transfer AC power to the output rectifier 134.

출력 정류부(134)는 트랜스포머(Tr)의 출력단(즉, 2차측 권선)에 접속되어 상기 트랜스포머(Tr)를 통해 전달되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류 전원을 전기자동차용 배터리, 즉 전기자동차 구동용 배터리에 충전을 위한 직류 전원을 공급한다.The output rectifier 134 is connected to an output terminal (ie, a secondary winding) of the transformer Tr, converts AC power transmitted through the transformer Tr into DC power, and converts the converted DC power into an electric vehicle battery. That is, DC power for charging is supplied to the battery for driving the electric vehicle.

본 발명에 따른 전기 자동차용 전력 변환 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 PWM 출력부(140), 메모리부(150) 및 제어부(160)를 더 포함한다.The electric vehicle power converter according to the present invention further includes a PWM output unit 140, a memory unit 150, and a controller 160 as shown in FIG. 1.

PWM 출력부(140)는 승압 변환부(120)에 포함된 제 1 스위칭 소자의 제어 및 인버터부(132)에 포함된 제 2 스위칭 소자의 제어를 수행한다.The PWM output unit 140 performs control of the first switching element included in the boost converter 120 and the second switching element included in the inverter unit 132.

이때, PWM 출력부(140)는 후술할 제어부(160)를 통해 제공되는 기준 전류에 따른 추종 전류를 이용하여 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류가 상기 추종 전류를 추종하도록 상기 제 1 스위칭 소자 및 제 2 스위칭 소자의 동작을 제어한다.In this case, the PWM output unit 140 uses the following current according to the reference current provided through the controller 160 to be described later so that the output current of the DC-DC converter 130 follows the following current. The operation of the switching element and the second switching element is controlled.

메모리부(150)는 상기 제 1 및 2 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하기 위해 필요한 다양한 정보를 저장한다. 메모리부(150)는 램이나 롬(EEPROM)으로 구현 가능하다.The memory unit 150 stores various information necessary for controlling the switching operation of the first and second switching elements. The memory unit 150 may be implemented as a RAM or an ROM.

한편, 도면상에는 메모리부(150)가 제어부(160)와 별도로 구성된다고 도시하였지만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐 상기 메모리부(150)는 제어부(160) 내에 포함될 수 있다.Meanwhile, although the memory unit 150 is illustrated separately from the control unit 160 in the drawing, this is only an example and the memory unit 150 may be included in the control unit 160.

메모리부(150)에 저장되는 정보에는 상기 승압 변환부(120)에 포함된 전해 콘덴서(C1)의 온도에 따른 상기 승압 변환부(120)의 동작 조건 정보를 저장한다. Information stored in the memory unit 150 stores operating condition information of the boost converter 120 according to the temperature of the electrolytic capacitor C1 included in the boost converter 120.

상기 동작 조건 정보는, 상기 승압 변환부(120)의 온도, 정확하게는 상기 승압 변환부(120)에 포함된 전해 콘덴서(C1)의 온도에 따라 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류를 조정하기 위한 테이블이 저장되어 있다.The operating condition information is based on the temperature of the boost converter 120, precisely the output current of the DC-DC converter 130 according to the temperature of the electrolytic capacitor (C1) included in the boost converter 120. The table for adjustment is stored.

제어부(160)는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도를 측정하고, 상기 측정한 온도에 따라 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류를 조정한다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 상기 측정한 온도에 따라 상기 출력 전류가 조정되도록 상기 PWM 출력부(140)에 기준 전류에 따른 추종 전류 값을 제공한다.The controller 160 measures the temperature of the electrolytic capacitor C1 and adjusts the output current of the DC-DC converter 130 according to the measured temperature. More specifically, the controller 160 provides the tracking current value according to the reference current to the PWM output unit 140 so that the output current is adjusted according to the measured temperature.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전해 콘덴서(C1)의 온도별 동작 특성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing operating characteristics for each temperature of the electrolytic capacitor C1 according to the embodiment of the present invention.

전해 콘덴서(C1)는 온도에 따라 동작 특성이 변화한다. 즉, 저온에서의 전해 콘덴서(C1)는 상온이나 고온에서 동작하는 경우보다 ESR이 현저히 증가하게 된다. 또한, 저온에서의 전해 콘덴서(C1)는 그 허용 리플 전류 또한 줄어드는 특성을 나타낸다. The operating characteristics of the electrolytic capacitor C1 change with temperature. In other words, the electrolytic capacitor C1 at low temperature is significantly increased in ESR than when operating at room temperature or high temperature. In addition, the electrolytic capacitor C1 at low temperature also exhibits a characteristic that its allowable ripple current is also reduced.

또한, 고온에서의 전해 콘덴서(C1)는 온도 증가로 인해 동작 안정성이 저하될 수 있다.In addition, operation stability of the electrolytic capacitor C1 at high temperature may decrease due to an increase in temperature.

이에 따라, 상기 전해 콘덴서(C1)가 항상 기준 온도(상온)에서 동작하도록 상기 제어부(160)는 상기 PWM 출력부(140)에 제어신호를 출력하여, 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류가 조절되도록 한다.Accordingly, the controller 160 outputs a control signal to the PWM output unit 140 so that the electrolytic capacitor C1 always operates at a reference temperature (room temperature), thereby outputting the DC-DC converter 130. Allow the current to be regulated.

상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도에 영향을 준다. 즉, 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류가 A에서 B(A>B)로 감소한 경우, 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도는 감소하게 된다.The output current of the DC-DC converter 130 affects the temperature of the electrolytic capacitor C1. That is, when the output current of the DC-DC converter 130 decreases from A to B (A> B), the temperature of the electrolytic capacitor C1 decreases.

또한, 상기 직류-직류 변환부(130)가 동작하지 않는 상태에서 동작을 개시하면, 상기 전해 콘덴서(C1)는 자가 발열을 수행하며, 이에 따라 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도는 증가하게 된다.In addition, when the DC-DC converter 130 starts to operate in a non-operating state, the electrolytic capacitor C1 generates self-heating, thereby increasing the temperature of the electrolytic capacitor C1.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 특성을 이용하여 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도에 따라 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류를 적절히 조절하도록 한다.Therefore, in the present invention, the output current of the DC-DC converter 130 is appropriately adjusted according to the temperature of the electrolytic capacitor C1 by using the above characteristics.

이를 위해, 제어부(160)는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도를 측정한다. 이후, 제어부(160)는 상기 측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도(상온)에 속하면, 기준 전류에 대응하는 추종 전류 값을 상기 PWM 출력부(140)로 출력한다. 상기 PWM 출력부(140)는 상기 추종 전류 값을 이용하여 상기 제 1 스위칭 소자 및 제 2 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어한다. 즉, 상기 PWM 출력부(140)는 상기 추종 전류 값을 이용하여 상기 기준 전류와 동일한 전류가 상기 직류-직류 변환부(130)를 통해 출력되도록 상기 제 1 및 2 스위칭 소자를 제어한다.To this end, the controller 160 measures the temperature of the electrolytic capacitor C1. After that, when the measured temperature of the electrolytic capacitor C1 belongs to the reference temperature (room temperature), the controller 160 outputs the following current value corresponding to the reference current to the PWM output unit 140. The PWM output unit 140 controls the switching operation of the first switching element and the second switching element using the following current value. That is, the PWM output unit 140 controls the first and second switching elements such that the same current as the reference current is output through the DC-DC converter 130 using the following current value.

그러나, 상기 제어부(160)는 상기 측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도가 상기 기준 온도보다 낮은 저온인 경우, 상기 기준 전류보다 낮은 추종 전류 값을 상기 PWM 출력부(140)로 제공하여, 상기 직류-직류 변환부(130)를 통해 상기 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생하도록 한다.However, when the temperature of the measured electrolytic capacitor C1 is lower than the reference temperature, the controller 160 provides the PWM output unit 140 with a tracking current value lower than the reference current, thereby providing the DC current. The output current lower than the reference current is generated through the DC converter 130.

즉, 상기 전해 콘덴서(C1)가 저온인 상태에서 상기 직류-직류 변환부(130)를 통해 상기 기준 전류에 대응되는 출력 전류가 발생하면, 상기 전해 콘덴서(C1)에 스트레스가 발생하여, 상기 전해 콘덴서(C1)의 동작 안정성에 이상이 발생한다.That is, when an output current corresponding to the reference current is generated through the DC-DC converter 130 in a state where the electrolytic capacitor C1 is at a low temperature, stress occurs in the electrolytic capacitor C1, and the electrolysis An abnormality occurs in the operational stability of the capacitor C1.

이에 따라, 제어부(160)는 상기 측정된 온도가 저온인 경우, 상기 직류-직류 변환부(130)를 통해 상기 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생하도록 한다. 이에 따라, 제어부(160)는 상기 직류-직류 변환부(130)를 통해 상기 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생하도록, 상기 PWM 출력부(140)에 상기 기준 전류보다 낮은 추종 전류 값을 제공한다.Accordingly, when the measured temperature is low, the control unit 160 generates an output current lower than the reference current through the DC-DC converter 130. Accordingly, the controller 160 provides a tracking current value lower than the reference current to the PWM output unit 140 so that an output current lower than the reference current is generated through the DC-DC converter 130.

상기 추종 전류 값은 상기 메모리부(150)에 저장된 테이블을 참조할 수 있다. 즉, 상기 메모리부(150)에 저장된 테이블에는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도에 따른 발열 정도를 기준으로, 상기 직류-직류 변환부(130)에서 발생할 출력 전류에 대응하는 추종 전류 값을 포함한다.The following current value may refer to a table stored in the memory unit 150. That is, the table stored in the memory unit 150 includes a tracking current value corresponding to an output current generated by the DC-DC converter 130 based on the heat generation degree according to the temperature of the electrolytic capacitor C1. .

이때, 제어부(160)는 상기 측정된 전해 콘덴서(C1)의 온도와 상기 기준 온도 사이의 범위를 일정 구간으로 구분하고, 상기 구분된 구간별로 서로 다른 추종 전류 값을 출력한다.In this case, the controller 160 divides the range between the measured temperature of the electrolytic capacitor C1 and the reference temperature into predetermined sections, and outputs different following current values for each of the divided sections.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 저온에서의 추종 전류 값을 나타낸 그래프이다.3 is a graph illustrating a tracking current value at low temperature according to the first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 현재 측정된 온도가 a이고, 기준 온도가 b인 경우, 제어부(160)는 상기 a와 b 사이의 온도 범위를 3개의 구간으로 구분한다. 상기 3개의 구간은 도 3에 도시된 1T, 2T, 3T일 수 있다. Referring to FIG. 3, when the currently measured temperature is a and the reference temperature is b, the controller 160 divides the temperature range between the a and b into three sections. The three sections may be 1T, 2T, and 3T shown in FIG. 3.

예를 들어, 상기 기준 온도가 30도이고, 상기 현재 측정된 온도가 -15도인 경우, 상기 구분된 1T는 -15도~0도, 상기 2T는 0도~15도, 상기 3T는 15도~30도일 수 있다.For example, when the reference temperature is 30 degrees and the current measured temperature is -15 degrees, the divided 1T is -15 degrees to 0 degrees, the 2T is 0 degrees to 15 degrees, and the 3T is 15 degrees to 30 degrees.

그리고, 상기 제어부(160)는 상기 1T 구간 내에서는 제 1 추종 전류 값(A)을 출력하고, 상기 2T 구간 내에서는 제 2 추종 전류 값(B)을 출력하고, 상기 3T 구간 내에서는 제 3 추종 전류 값(C)을 출력하고, 기준 온도를 포함하는 4T 구간에서는 기준 전류에 대응하는 제 4 추종 전류 값(D)을 출력한다.The controller 160 outputs a first following current value A in the 1T section, a second following current value B in the 2T section, and a third following in the 3T section. The current value C is output, and in the 4T section including the reference temperature, the fourth following current value D corresponding to the reference current is output.

이때, 상기 제 1 내지 4 추종 전류 값에 따른 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류가 제 1 내지 4 출력 전류라고 할 때, 상기 제 4 출력 전류는 상기 기준 전류와 동일하다. 또한, 상기 제 3 출력 전류는 상기 제 4 출력 전류보다 작고, 상기 제 2 출력 전류는 상기 제 3 및 4 출력 전류보다 작으며, 상기 제 1 출력 전류는 상기 2, 3 및 4 출력 전류보다 작다.In this case, when the output current of the DC-DC converter 130 according to the first to fourth following current values is the first to fourth output currents, the fourth output current is the same as the reference current. The third output current is smaller than the fourth output current, the second output current is smaller than the third and fourth output currents, and the first output current is smaller than the second, third and fourth output currents.

결론적으로, 제어부(160)는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 저온인 경우, 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생하도록 추종 전류 값을 출력하고, 상기 출력한 추종 전류 값에 의해 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 증가하면, 상기 추종 전류 값을 점차 증가시키며, 최종적으로 상기 기준 전류와 동일한 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값을 출력한다.In conclusion, when the temperature of the electrolytic capacitor C1 is low, the controller 160 outputs a tracking current value so that an output current lower than a reference current is generated, and the electrolytic capacitor C1 is output based on the output tracking current value. When the temperature of) increases, the following current value is gradually increased, and finally, the following current value for outputting the same output current as the reference current is output.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 저온에서의 추종 전류 값을 나타낸 그래프이다.4 is a graph illustrating a tracking current value at low temperature according to the second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제어부(160)는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도보다 낮은 저온인 경우, 상기 직류-직류 변환부(130)에서 상기 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값을 결정한다.Referring to FIG. 4, when the temperature of the electrolytic capacitor C1 is lower than the reference temperature, the controller 160 causes the output current lower than the reference current to be generated in the DC-DC converter 130. Determine the following current value.

이후, 제어부(160)는 상기 결정된 추종 전류 값을 시간에 따라 점차 증가시켜 최종적으로 상기 기준 전류와 동일한 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값을 출력한다.Thereafter, the controller 160 gradually increases the determined following current value with time, and finally outputs a following current value for generating an output current equal to the reference current.

한편, 제어부(160)는 상기 측정된 전해 콘덴서(C1)의 온도가 상기 기준 온도보다 높은 고온인 경우, 상기 제어부(160)는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도를 상기 기준 온도로 감소시키기 위해 상기 직류-직류 변환부(130)의 출력 전류를 감소시킨다.Meanwhile, when the temperature of the measured electrolytic capacitor C1 is higher than the reference temperature, the controller 160 controls the controller 160 to reduce the temperature of the electrolytic capacitor C1 to the reference temperature. The output current of the DC-DC converter 130 is reduced.

즉, 상기 제어부(160)는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 고온인 경우, 상기 출력 전류를 감소시키기 위해, 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값을 출력한다.That is, when the temperature of the electrolytic capacitor C1 is high, the controller 160 outputs a tracking current value for generating an output current lower than a reference current in order to reduce the output current.

이후, 상기 출력한 추종 전류 값에 의해 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 상기 기준 온도로 감소하면, 상기 제어부(160)는 상기 기준 전류에 대응하는 출력 전류가 발생하도록 상기 추종 전류 값을 변경한다. Thereafter, when the temperature of the electrolytic capacitor C1 decreases to the reference temperature by the output following current value, the controller 160 changes the following current value to generate an output current corresponding to the reference current. .

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고온에서의 추종 전류 값을 나타낸 그래프이다.5 is a graph illustrating a tracking current value at a high temperature according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 제어부(160)는 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 고온인 경우, 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값을 출력한다.Referring to FIG. 5, when the temperature of the electrolytic capacitor C1 is a high temperature, the controller 160 outputs a tracking current value for generating an output current lower than a reference current.

이후, 제어부(160)는 상기 출력한 추종 전류 값을 유지하다가, 상기 출력한 추종 전류 값에 의해 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 상기 기준 온도로 감소하면, 상기 기준 전류에 대응하는 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값을 출력한다.Subsequently, the controller 160 maintains the output following current value. When the temperature of the electrolytic capacitor C1 decreases to the reference temperature by the output following current value, the output current corresponding to the reference current is decreased. The following current value is output for generation.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 온도에 따라 콘덴서에 흐르는 전류를 제어함으로써, 전해 콘덴서의 안정성을 향상시킬 수 있다. 즉, 저온에서 전해 콘덴서의 온도를 증가시켜 등가 직렬 저항을 감소시키고, 허용 전류 리플을 증가시키므로, 전해 콘덴서의 안정성을 향상시키면서 전해 콘덴서의 크기를 컴팩트화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the stability of the electrolytic capacitor can be improved by controlling the current flowing through the capacitor according to the temperature. In other words, by increasing the temperature of the electrolytic capacitor at a low temperature, the equivalent series resistance is reduced, and the allowable current ripple is increased, so that the size of the electrolytic capacitor can be made compact while improving the stability of the electrolytic capacitor.

또한, 일반적으로 자동차 전장을 포함한 전력 변환 회로에서는 DSP(Digital Signal Processor) 채용이 기본이므로, 추가적인 비용 없이 손 쉽게 구축할 수 있다. In addition, since a digital signal processor (DSP) is generally employed in power conversion circuits including automotive electronics, it can be easily implemented at no additional cost.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 변환 장치의 동작 방법을 설명하는 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 제 1 안전 모드 수행 방법을 설명하는 도면이며, 도 8은 도 6에 도시된 제 2 안전 모드 수행 방법을 설명하는 도면이다. 6 is a view for explaining a method of operating a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a view for explaining a method of performing a first safe mode shown in FIG. 6, and FIG. 8 is shown in FIG. 6. A diagram for describing a method of performing a second safe mode.

도 6을 참조하면, 먼저 전해 콘덴서(C1)의 온도를 측정한다(601단계).Referring to FIG. 6, first, the temperature of the electrolytic capacitor C1 is measured (step 601).

이후, 상기 측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도와 기준 온도를 비교하고, 그에 따라 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 상기 기준 온도의 범위를 벗어났는지 여부를 판단한다(602단계).Thereafter, the measured temperature of the electrolytic capacitor C1 is compared with the reference temperature, and accordingly, it is determined whether the temperature of the electrolytic capacitor C1 is out of the range of the reference temperature (step 602).

상기 판단결과(602단계), 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도 범위 내에 속하면, 정상 동작을 수행한다(603단계). 즉, 직류-직류 변환부(130)를 통해 기준 전류에 대응하는 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값을 출력한다.As a result of the determination (step 602), if the temperature of the electrolytic capacitor (C1) falls within the reference temperature range, the normal operation is performed (step 603). That is, the follow-up current value for generating an output current corresponding to the reference current is output through the DC-DC converter 130.

그러나, 상기 판단결과(602단계), 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도 범위를 벗어나면, 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도보다 낮은지(저온) 여부를 판단한다(604단계).However, when the determination result (step 602), the temperature of the electrolytic capacitor (C1) is out of the reference temperature range, it is determined whether the temperature of the electrolytic capacitor (C1) is lower than the reference temperature (low temperature) (step 604) ).

상기 판단결과(604단계), 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도보다 낮으면, 제 1 안전 모드를 수행한다(605단계). 즉, 저온 디레이팅(derating) 모드로 진입한다.If the determination result (step 604), the temperature of the electrolytic capacitor (C1) is lower than the reference temperature, the first safety mode is performed (step 605). That is, it enters the low temperature derating mode.

또한, 상기 판단결과(604단계), 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도보다 높으면(고온), 제 2 안전 모드를 수행한다(606단계). 즉, 고온 디레이팅 모드로 진입한다.In operation 604, when the temperature of the electrolytic capacitor C1 is higher than the reference temperature (high temperature), the second safety mode is performed (step 606). That is, it enters the high temperature derating mode.

이하, 상기 제 1 및 2 안전 모드에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the first and second safety modes will be described in more detail.

도 7을 참조하면, 먼저 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준온도보다 저온이면, 상기 측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도에 따른 발열 조건을 확인한다(701단계). 상기 발열 조건은 메모리부(150)에 저장된 테이블을 통해 확인 가능하다.Referring to FIG. 7, first, when the temperature of the electrolytic capacitor C1 is lower than the reference temperature, the heating condition according to the temperature of the measured electrolytic capacitor C1 is checked (step 701). The heat generation condition may be checked through a table stored in the memory unit 150.

이후, 상기 확인한 발열 조건에 따라 기준 전류보다 낮은 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추정 전류 값을 출력한다(702단계).Thereafter, an estimated current value for outputting a current lower than the reference current is generated according to the checked heating condition (step 702).

이에 앞서, 상기 측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도와 기준 온도 사이의 온도 구간을 복수의 구간으로 나눈다. 이때, 상기 구간이 2개로 구분된 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.Prior to this, the temperature section between the measured temperature of the electrolytic capacitor C1 and the reference temperature is divided into a plurality of sections. In this case, a case where the section is divided into two will be described as an example.

상기 구간이 2개로 구분됨에 따라 우선적으로 제 1 구간에는 상기 발열 조건에 따라 확인한 추정 전류 값을 출력한다.As the sections are divided into two, firstly, the estimated current values checked according to the heating conditions are output to the first sections.

이후, 상기 출력한 추정 전류 값에 의해 변화하는 전해 콘덴서(C1)의 온도를 측정한다(703단계).Thereafter, the temperature of the electrolytic capacitor C1 that changes according to the output estimated current value is measured (step 703).

상기 측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도가 상승하였는지 여부를 판단한다(704단계). 즉, 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 제 2 구간에 대응하는 온도로 상승하였는지 여부를 판단한다.It is determined whether or not the temperature of the measured electrolytic capacitor C1 has risen (step 704). That is, it is determined whether the temperature of the electrolytic capacitor C1 has risen to a temperature corresponding to the second section.

이후, 상기 판단결과(704단계) 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 상승하였다면, 상기 상승한 온도가 기준 온도 범위에 속하는지 여부를 판단한다(705단계).Thereafter, if the temperature of the electrolytic capacitor C1 has risen (step 704), it is determined whether the temperature rises within the reference temperature range (step 705).

상기 판단결과(705단계), 상기 상승한 온도가 기준 온도 범위에 속하지 않으면(저온이면), 상기 적용된 추종 전류 값을 증가시킨다. 이때, 상기 증가된 추종 전류 값은 상기 기준 전류에 대응하는 추종 전류 값보다 작다.As a result of the determination (step 705), if the elevated temperature does not belong to the reference temperature range (low temperature), the applied following current value is increased. In this case, the increased following current value is smaller than the following current value corresponding to the reference current.

한편, 상기 판단결과(705단계), 상기 상승한 온도가 기준 온도 범위에 속하면, 상기 적용된 추종 전류 값을 상기 기준 전류에 대응하는 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 추종 전류 값으로 증가시킨다(707단계).On the other hand, if it is determined in step 705 that the elevated temperature is within the reference temperature range, the applied following current value is increased to a following current value for generating an output current corresponding to the reference current (step 707). .

이후, 상기 증가된 추종 전류 값을 토대로 전력 변환 장치를 정상 동작 시킨다(708단계).Thereafter, the power conversion apparatus is normally operated based on the increased following current value (step 708).

또한, 도 8을 참조하면, 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도보다 높은 고온 조건이면, 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도에 따른 냉각 조건을 확인한다. 상기 냉각 조건은 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도에 따라 상기 온도를 기준 온도로 감소시키기 위한 추종 전류 값 및 적용 시간 정보를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 8, if the temperature of the electrolytic capacitor C1 is a high temperature condition higher than the reference temperature, the cooling condition according to the temperature of the electrolytic capacitor C1 is checked. The cooling condition may include a tracking current value and application time information for reducing the temperature to a reference temperature according to the temperature of the electrolytic capacitor C1.

이후, 상기 확인한 냉각 조건에 따라 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도를 감소시키기 위한 추종 전류 값을 출력한다(802단계). 상기 추종 전류 값은, 기설정된 기준 온도보다 낮은 출력 전류가 발생되도록 하기 위한 값이다.Thereafter, a tracking current value for reducing the temperature of the electrolytic capacitor C1 is output according to the checked cooling condition (step 802). The following current value is a value for generating an output current lower than a preset reference temperature.

상기 출력한 추종 전류 값이 적용되면, 상기 전해 콘덴서(C1)의 온도를 재측정한다(803단계).When the output following current value is applied, the temperature of the electrolytic capacitor C1 is measured again (step 803).

이후, 상기 재측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도 범위 내에 속하는지 여부를 판단한다(805단계).Thereafter, it is determined whether the temperature of the re-measured electrolytic capacitor C1 is within a reference temperature range (step 805).

상기 판단결과(805단계), 상기 재측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도 범위 내에 속하지 않는 경우, 일정 시간을 대기한 후(804단계), 상기 단계(803단계)로 복귀한다.As a result of the determination (step 805), if the temperature of the re-measured electrolytic capacitor (C1) does not fall within the reference temperature range, after waiting for a predetermined time (step 804), the process returns to the step (803).

한편, 상기 판단결과(805단계), 상기 재측정한 전해 콘덴서(C1)의 온도가 기준 온도 범위 내에 속하면, 기준 전류에 대응하는 추종 전류 값을 출력한다(806단계).On the other hand, if the determination result (step 805), the temperature of the re-measured electrolytic capacitor (C1) falls within the reference temperature range, the following current value corresponding to the reference current is output (step 806).

이후, 상기 출력된 추정 전류 값에 따라 전력 변환 장치를 정상 동작 시킨다(807단계).Thereafter, the power conversion apparatus is normally operated according to the output estimated current value (step 807).

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 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 details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

110: 입력 정류부
120: 승압 변환부
130: 직류-직류 변환부
140: PWM 출력부
150: 메모리부
160: 제어부
110: input rectifier
120: boost converter
130: DC-DC converter
140: PWM output section
150:
160:

Claims (14)

전력 변환 장치의 동작 방법에 있어서,
정전압 출력용 전해 콘덴서의 온도를 측정하는 단계;
상기 측정한 온도와 기설정된 기준 온도 범위를 비교하는 단계;
상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위에 속하면, 상기 전력 변환 장치를 통해 제 1 전류를 출력하는 단계; 및
상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어나면, 상기 전력 변환 장치를 통해 상기 제 1 전류보다 낮은 제 2 전류를 출력하는 단계를 포함하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
In the operation method of the power converter,
Measuring the temperature of the electrolytic capacitor for constant voltage output;
Comparing the measured temperature with a preset reference temperature range;
Outputting a first current through the power converter when the measured temperature is in the reference temperature range; And
And outputting a second current lower than the first current through the power converter, when the measured temperature is out of the reference temperature range.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 전류는 기설정된 기준 전류이며,
상기 제 2 전류는 상기 설정된 기준 전류보다 낮은 전류인 전력 변환 장치의 동작 방법.
The method of claim 1,
The first current is a preset reference current,
And the second current is a current lower than the set reference current.
제 2항에 있어서,
상기 제 2 전류를 출력하는 단계는,
상기 제 2 전류가 출력되도록 하기 위한 추종 전류 값을 발생하는 단계를 포함하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
3. The method of claim 2,
The outputting of the second current may include:
Generating a following current value for causing the second current to be output.
제 3항에 있어서,
상기 추종 전류 값을 발생하는 단계는,
상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어난 저온이면, 상기 출력되는 제 2 전류를 점진적으로 증가시키기 위한 복수 개의 추종 전류 값을 순차적으로 발생하는 단계를 포함하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
The method of claim 3,
The generating of the following current value may include:
And sequentially generating a plurality of following current values for gradually increasing the output second current when the measured temperature is a low temperature outside the reference temperature range.
제 4항에 있어서,
상기 복수 개의 추종 전류 값을 발생하는 단계는,
상기 제 2 전류를 출력하기 위한 제 1 추종 전류 값을 발생하는 단계와,
상기 제 2 전류보다 높은 제 3 전류를 발생하기 위한 제 2 추종 전류 값을 발생하는 단계와,
상기 제 3 전류보다 높은 상기 제 1 전류를 발생하기 위한 제 3 추종 전류 값을 발생하는 단계를 포함하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
5. The method of claim 4,
The generating of the plurality of following current values may include:
Generating a first following current value for outputting the second current;
Generating a second following current value for generating a third current higher than the second current;
Generating a third following current value for generating the first current higher than the third current.
제 5항에 있어서,
상기 제 2 추종 전류 값은 상기 제 1 추종 전류 값에 의해 상기 전해 콘덴서의 온도가 일정 레벨 증가하는 시점에 발생하며,
상기 제 3 추종 전류 값은 상기 제 2 추종 전류 값에 의해 상기 전해 콘덴서의 온도가 상기 기준 온도 범위 내에 속하는 시점에 발생하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
6. The method of claim 5,
The second following current value is generated when the temperature of the electrolytic capacitor increases by a certain level by the first following current value.
And the third following current value is generated when the temperature of the electrolytic capacitor falls within the reference temperature range by the second following current value.
제 5항에 있어서,
상기 제 2 추종 전류 값은 상기 제 1 추종 전류 값이 발생한 시점으로부터 기설정된 시간 후에 발생하며,
상기 제 3 추종 전류 값은 상기 제 2 추종 전류 값이 발생한 시점으로부터 상기 설정된 시간 후에 발생하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
6. The method of claim 5,
The second following current value is generated after a predetermined time from the time when the first following current value occurs,
And the third following current value is generated after the set time from the time when the second following current value occurs.
제 4항에 있어서,
상기 추종 전류 값은,
상기 전해 콘덴서의 온도별 발열 조건을 토대로 결정되는 전력 변환 장치의 동작 방법.
5. The method of claim 4,
The following current value is,
Operating method of the power conversion device is determined based on the heating conditions for each temperature of the electrolytic capacitor.
제 3항에 있어서,
상기 추종 전류 값을 발생하는 단계는,
상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어난 고온이면, 상기 전해 콘덴서의 온도별 냉각 조건에 따라 상기 기준 전류보다 낮은 제 2 전류를 발생하기 위한 추종 전류 값을 발생하는 단계를 포함하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
The method of claim 3,
The generating of the following current value may include:
Generating a tracking current value for generating a second current lower than the reference current according to a cooling condition for each temperature of the electrolytic capacitor, when the measured temperature is a high temperature outside the reference temperature range. How it works.
제 9항에 있어서,
상기 발생한 추종 전류 값에 의해 상기 전해 콘덴서의 온도가 상기 기준 온도 범위 내로 감소하면, 상기 기준 전류에 대응하는 제 1 전류를 출력하기 위한 추종 전류 값을 발생하는 단계를 더 포함하는 전력 변환 장치의 동작 방법.
The method of claim 9,
And generating a following current value for outputting a first current corresponding to the reference current when the temperature of the electrolytic capacitor is reduced within the reference temperature range by the generated following current value. Way.
외부로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하며, 정전압 출력용 전해 콘덴서를 포함하는 승압 변환부;
상기 승압 변환부의 출력단에 접속되고, 상기 승압 변환부를 통해 변환된 직류 전원을 배터리 충전을 위한 직류 전원으로 변환하는 직류-직류 변환부; 및
상기 승압 변환부에 구비된 전해 콘덴서의 온도를 측정하고, 상기 측정한 온도에 따라 상기 직류-직류 변환부의 출력 전류를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 전해 콘덴서의 온도가 기준 온도 범위 내에 속하면, 상기 직류-직류 변환부를 통해 기준 전류가 출력되도록 하고,
상기 전해 콘덴서의 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어나면, 상기 직류-직류 변환부를 통해 상기 기준 전류보다 낮은 전류가 출력되도록 하는 전력 변환 장치.
A boost converter converting AC power supplied from the outside into DC power and including an electrolytic capacitor for constant voltage output;
A DC-DC converter connected to an output terminal of the boost converter and converting the DC power converted through the boost converter into DC power for battery charging; And
It includes a control unit for measuring the temperature of the electrolytic capacitor provided in the boost converter, and controls the output current of the DC-DC converter in accordance with the measured temperature,
The control unit,
When the temperature of the electrolytic capacitor falls within the reference temperature range, the reference current is output through the DC-DC converter,
And a current lower than the reference current is output through the DC-DC converter when the temperature of the electrolytic capacitor is out of the reference temperature range.
제 11항에 있어서,
상기 추종 전류 값은,
상기 전해 콘덴서의 온도별 발열 조건 및 냉각 조건 중 어느 하나의 정보를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 전력 변환 장치.
12. The method of claim 11,
The following current value is,
And a memory unit which stores information of any one of temperature-specific heating conditions and cooling conditions of the electrolytic capacitor.
제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어난 저온이면, 상기 발열 조건을 이용하여 기준 전류보다 낮은 전류를 발생하기 위한 복수 개의 추종 전류 값을 순차적으로 출력하며,
상기 복수 개의 추종 전류 값의 변경 시점은,
상기 추종 전류 값의 출력에 따라 변화하는 전해 콘덴서의 온도 및 상기 추종 전류 값이 적용된 시점으로부터의 경과 시간 중 어느 하나의 조건에 의해 결정되는 전력 변환 장치.
13. The method of claim 12,
The control unit,
When the measured temperature is a low temperature outside the reference temperature range, a plurality of following current values for generating a current lower than a reference current are sequentially output using the heating condition,
The change point of the plurality of following current values is
And a power conversion device that is determined by any one of a temperature of an electrolytic capacitor that changes according to the output of the following current value and an elapsed time from the time point at which the following current value is applied.
제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정한 온도가 상기 기준 온도 범위를 벗어난 고온이면, 상기 냉각 조건에 따라 상기 전해 콘덴서의 온도가 상기 기준 온도 범위 내로 감소하는 시점까지 상기 기준 전류보다 낮은 제 2 전류를 발생하기 위한 추종 전류 값을 출력하는 전력 변환 장치.
13. The method of claim 12,
The control unit,
If the measured temperature is a high temperature outside the reference temperature range, a tracking current value for generating a second current lower than the reference current until the time when the temperature of the electrolytic capacitor decreases within the reference temperature range according to the cooling condition is determined. Power converter outputting.
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