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KR102144076B1 - 에너지 회생-저장-복원 기능이 가능한 모터 구동 시스템 - Google Patents

에너지 회생-저장-복원 기능이 가능한 모터 구동 시스템 Download PDF

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KR102144076B1
KR102144076B1 KR1020200017767A KR20200017767A KR102144076B1 KR 102144076 B1 KR102144076 B1 KR 102144076B1 KR 1020200017767 A KR1020200017767 A KR 1020200017767A KR 20200017767 A KR20200017767 A KR 20200017767A KR 102144076 B1 KR102144076 B1 KR 102144076B1
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KR
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auxiliary battery
link capacitor
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power
motor
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노준택
Original Assignee
노준택
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Abstract

본 발명은 에너지 회생-저장-복원 기능이 가능한 모터 구동 시스템에 관한 것으로, 3상 교류 입력전원을 직류 전원으로 정류하여 출력하는 정류부, 정류부의 출력 양단에 연결되는 직류링크 커패시터, 보조 배터리, 보조 배터리와 직류링크 커패시터 사이에 병렬로 연결되는 양방향 DC-DC 컨버터, 직류링크 커패시터와 모터 사이에 위치하는 인버터, 그리고 보조 배터리에서 직류링크 커패시터로 전력을 전달하거나, 직류링크 커패시터에서 보조 배터리로 전력을 전달시키도록 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시키는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면 가격, 부피, 그리고 무게를 줄이면서도 에너지 회생, 에너지 저장, 그리고 에너지 복원 기능을 일부 혹은 전부를 선택적으로 구현할 수 있어 비용 효율성이 높은 모터 구동 시스템을 제공할 수 있다. 또한 기준값 설정에 따라 에너지 회생-저장-복원의 3 기능을 자유롭게 변경 가능한 모터 구동 시스템을 제공할 수 있다.

Description

에너지 회생-저장-복원 기능이 가능한 모터 구동 시스템{Motor-driven system with energy regeneration-storage-restoration}
본 발명은 모터 구동 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 에너지 회생-저장-복원 기능이 가능한 승강압형 dc-dc 전력변환 기술을 적용한 모터 구동 시스템에 관한 것이다.
종래에 모터를 제어하는 시스템은 도 1a와 같이 3상 다이오드 브리지(diode bridge), 직류링크 커패시터(dc-link capacitor; Cdc), 저항기(R)와 스위치(S), 그리고 인버터로 구성되어 있다. 하지만, 이러한 시스템 구성은 모터의 회생 제동 (regenerative braking)으로 발생한 에너지로 인해 직류링크 커패시터 전압이 상승하게 될 경우, 스위치를 도통 시켜 저항기로 에너지를 소비하는 방식으로 직류링크 커패시터의 전압을 제어해 큰 에너지 손실이 불가피하다.
도 1b처럼 3상 다이오드 브리지 대신 ac-dc 컨버터를 통해 전압을 제어하면 저항기로 에너지를 소모 시킬 필요가 없고 에너지 회생이 가능하다. 하지만, 도 1b의 구성은 추가적인 인덕터(L)와 6개의 스위치들, 스위치 구동 회로 및 별도의 절연된 회로 구동용 전원 공급 장치가 더 필요해 비용 효율성이 크게 떨어진다. 또한, 예로써 승강기 모터 구동 시스템의 경우 정전이 발생했을 때에도 승강기가 멈추지 않고 원하는 층으로 이동할 수 있도록 도 1c와 같이 도 1b에 오프라인 무정전 전원공급장치(off-line UPS; off-line uninterruptible power supply)를 추가해야 한다. 이 때문에 도 1c처럼 무정전 전원공급장치를 추가하는 시스템도 비용 효율성이 매우 낮다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 에너지 회생-저장-복원 기능이 가능한 승강압형 dc-dc 전력변환 기술을 적용한 모터 구동 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 모터 구동 시스템은 3상 교류 입력전원을 직류 전원으로 정류하여 출력하는 정류부, 상기 정류부의 출력 양단에 연결되는 직류링크 커패시터, 보조 배터리, 상기 보조 배터리와 상기 직류링크 커패시터 사이에 병렬로 연결되는 양방향 DC-DC 컨버터, 상기 직류링크 커패시터와 모터 사이에 위치하는 인버터, 그리고 상기 보조 배터리에서 상기 직류링크 커패시터로 전력을 전달하거나, 상기 직류링크 커패시터에서 상기 보조 배터리로 전력을 전달시키도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시키는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 3상 교류 입력전원이 입력되면서 상기 보조 배터리의 전압이 제1 기준값보다 낮은 경우, 상기 직류링크 커패시터에서 상기 보조 배터리로 전력이 전달되도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시켜 상기 보조 배터리를 충전시키고, 상기 모터의 회생 제동 발생 도중이 아니면서 상기 보조 배터리의 전압이 제2 기준값보다 높은 경우, 상기 보조 배터리에서 상기 직류링크 커패시터로 전력이 전달되도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시켜 상기 모터에 상기 보조 배터리의 에너지가 공급되게 하며, 상기 모터의 회생 제동 발생 도중이 아니면서 상기 보조 배터리의 전압이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 이하이며 상기 3상 교류 입력전원의 가격이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 상기 직류링크 커패시터에서 상기 보조 배터리로 전력이 전달되도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시켜 상기 보조 배터리를 충전시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값을 설정받을 수 있다.
상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값이 하나의 기준값으로 설정될 수 있다.
상기 하나의 기준값은 상기 보조 배터리의 최대 충전 전압 또는 최소 충전 전압으로 설정될 수 있다.
상기 양방향 DC-DC 컨버터는, 상기 보조 배터리 일단에 일단이 연결되는 인덕터, 일단은 상기 인덕터 타단에 연결되고, 타단은 상기 보조 배터리 타단에 연결되는 승압스위치, 일단은 상기 인덕터 타단과 상기 승압스위치 일단의 접점에 연결되고, 타단은 상기 직류링크 커패시터 일단에 연결되는 강압스위치, 그리고 일단은 상기 강압스위치의 타단과 상기 직류링크 커패시터 일단의 접점에 연결되고, 타단은 상기 보조 배터리 타단과 상기 직류링크 커패시터 타단의 접점에 연결되는 커패시터를 포함한다.
상기 양방향 DC-DC 컨버터는, 상기 보조 배터리 일단에 일단이 연결되는 제1 인덕터, 상기 보조 배터리 타단에 일단이 연결되는 제2 인덕터, 상기 제1 인덕터 타단과 상기 제2 인덕터 타단 사이에 직렬로 연결되는 제1 승압스위치와 제2 승압스위치, 일단은 상기 제1 인덕터 타단과 상기 제1 승압스위치 일단의 접점에 연결되고, 타단은 상기 직류링크 커패시터 일단에 연결되는 제1 강압스위치, 일단은 상기 제2 인덕터 타단과 상기 제2 승압스위치 일단의 접점에 연결되고, 타단은 상기 직류링크 커패시터 타단에 연결되는 제2 강압스위치, 그리고 상기 제1 강압스위치 타단과 상기 직류링크 커패시터 일단의 접점과 상기 제2 강압스위치 타단과 상기 직류링크 커패시터 타단의 접점 사이에 직렬로 연결되는 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제1 승압스위치와 상기 제2 승압스위치의 접점과 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터의 접점이 연결될 수 있다.
본 발명에 의하면 가격, 부피, 그리고 무게를 줄이면서도 에너지 회생, 에너지 저장, 그리고 에너지 복원 기능을 일부 혹은 전부를 선택적으로 구현할 수 있어 비용 효율성이 높은 모터 구동 시스템을 제공할 수 있다. 또한 기준값 설정에 따라 에너지 회생-저장-복원의 3 기능을 자유롭게 변경 가능한 모터 구동 시스템을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 모터를 제어하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 모터 구동 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 모터 구동 시스템에서 배터리 전압 영역별 에너지 사용 기능을 변경하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작, 또는 소자 외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 모터 구동 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참고하면, 본 발명에 따른 모터 구동 시스템은 정류부(110), 직류링크 커패시터(Cdc), 보조 배터리(120), 양방향 DC-DC 컨버터(130), 인버터(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
정류부(110)는 3상 교류 입력전원을 직류 전원으로 정류하여 출력할 수 있다. 정류부(110)는 4개의 다이오드를 연결한 브리지 회로인 3상 다이오드 브리지(diode bridge) 등으로 구현할 수 있다.
3상 교류 입력전원은 본 발명에 따른 모터 구동 시스템의 주동력원으로 사용될 수 있다.
직류링크 커패시터(Cdc)는 정류부(110)의 출력 양단(P, N)에 연결될 수 있다. 직류링크 커패시터(Cdc)는 정류부(110)에서 출력되는 3상 계통의 전압을 직류로 유지시켜줄 수 있다.
보조 배터리(120)는 본 발명에 따른 모터 구동 시스템의 보조동력원으로 사용될 수 있다.
양방향 DC-DC 컨버터(130)는 보조 배터리(120)와 직류링크 커패시터(Cdc) 사이에 병렬로 연결되어, 정전 등에 의해 3상 교류 입력전원이 모터 구동 시스템에 입력되지 않아도, 일정 시간 모터(200)에 안정적인 전력이 공급되게 할 수 있다. 이를 위해 양방향 DC-DC 컨버터(130)는 에너지 저장 시스템(energy storage system)역할 뿐 아니라 회생 제동으로 발생한 에너지를 변환시켜 배터리 충전 기능을 수행할 수도 있다.
인버터(140)는 직류링크 커패시터(Cdc)와 모터(200) 사이에 위치하고, 직류전원을 모터(200)에 사용할 교류전원으로 변환시킬 수 있다. 인버터(140)는 펄스폭변조(pulse width modulation) 방식을 통해 모터(200)의 거동을 제어할 수 있다.
제어부(150)는 모터 구동 시스템의 전체적인 동작을 제어할 수 있으며, 양방향 DC-DC 컨버터(130)의 동작 제어를 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.
양방향 DC-DC 컨버터(130)는 제어부(150)의 제어 신호에 따라 스위치 소자들(S1a, S2a, Sa, S1b, S2b, Sb)을 제어하여 보조 배터리(120)에서 직류링크 커패시터(Cdc)로 전력을 전달하거나, 직류링크 커패시터(Cdc)에서 보조 배터리(120)로 전력을 전달시킬 수 있다.
양방향 DC-DC 컨버터(130)는 도 2b에 예시한 것과 같은 2단계 양방향 DC-DC 컨버터 또는 도 2c에 예시한 것과 같은 3단계 양방향 DC-DC 컨버터로 구현할 수 있다.
먼저 도 2b에 예시한 2단계 양방향 DC-DC 컨버터의 회로 구성을 살펴보면, 인덕터(L)의 일단은 보조 배터리(120) 일단에 연결된다. 그리고 인덕터(L)의 타단은 승압스위치(Sa)의 일단과 강압스위치(Sb)의 일단의 접점에 연결된다.
승압스위치(Sa)는 일단이 인덕터(L) 타단에 연결되고, 타단은 보조 배터리(120) 타단에 연결된다.
강압스위치(Sb)는 일단이 인덕터(L) 타단과 승압스위치(Sa) 일단의 접점에 연결되고, 타단은 직류링크 커패시터(Cdc) 일단에 연결된다.
커패시터(C)는 일단은 강압스위치(Sb)의 타단과 직류링크 커패시터(Cdc) 일단의 접점에 연결되고, 타단은 보조 배터리(120) 타단과 직류링크 커패시터(Cdc) 타단의 접점에 연결된다.
다음으로 도 2c에 예시한 3단계 양방향 DC-DC 컨버터의 회로 구성을 살펴보면, 제1 인덕터(L1)는 일단이 보조 배터리(120) 일단에 연결되고, 타단은 제1 승압스위치(S1a)와 제1 강압스위치(S1b)의 일단의 접점에 연결된다.
제2 인덕터(L2)는 일단이 보조 배터리(120) 타단에 연결되고, 타단은 제2 승압스위치(S2a)와 제2 강압스위치(S2b)의 일단의 접점에 연결된다.
제1 승압스위치(S1a)와 제2 승압스위치(S2a)는 제1 인덕터(L1) 타단과 제2 인덕터(L2) 타단 사이에 직렬로 연결된다.
제1 강압스위치(S1b)는 일단은 제1 인덕터(L1) 타단과 제1 승압스위치(S1a) 일단의 접점에 연결되고, 타단은 직류링크 커패시터(Cdc) 일단에 연결된다.
제2 강압스위치(S2b)는 일단은 제2 인덕터(L2) 타단과 제2 승압스위치(S2a) 일단의 접점에 연결되고, 타단은 직류링크 커패시터(Cdc) 타단에 연결된다.
제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)는 제1 강압스위치(S1b) 타단과 직류링크 커패시터(Cdc) 일단의 접점과 제2 강압스위치(S2b) 타단과 직류링크 커패시터(Cdc) 타단의 접점 사이에 직렬로 연결된다.
그리고 제1 승압스위치(S1a)와 제2 승압스위치(S2a)의 접점과 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)의 접점이 연결된다.
도 2b에 예시한 2단계 양방향 DC-DC 컨버터와 도 2c에 예시한 3단계 양방향 DC-DC 컨버터에서 에너지 전달 방식은, 승압스위치(S1a, S2a, Sa)가 도통되면 인덕터(L, L1, L2)에 에너지가 저장되고, 강압스위치(S1b, S2b, Sb)가 도통되면 인덕터(L, L1, L2)에 저장된 에너지가 직류링크 커패시터(Cdc)에 전달된다.
도 2c에 예시한 3단계 양방향 DC-DC 컨버터는 도 2b에 예시한 2단계 양방향 DC-DC 컨버터보다 배터리 전류 리플(ripple)이 적고, 스위칭 소자들의 정격 전압이 절반이며, 보다 낮은 배터리 전압으로 운전이 가능하다.
제어부(150)는 검출되는 보조 배터리(120)의 전압(Vbat)과 직류링크 커패시터(Cdc)의 양단 전압(Vdc)을 기초로 양방향 DC-DC 컨버터(130)의 동작 제어 형식을 결정할 수 있다. 제어부(150)는 승압스위치(S1a, S2a, Sa)와 강압스위치(S1b, S2b, Sb)의 시비율(duty ratio)을 조절함으로써 직류링크 전압(Vdc)을 관리하고, 보조 배터리(120)를 충전시키거나, 보조 배터리(120)에서 직류링크 커패시터(Cdc)로 전력을 전달하여 모터(200)에 전원이 공급되게 할 수 있다.
전압방식을 간단히 예로 들면, 승압스위치(S1a, S2a, Sa)와 강압스위치(S1b, S2b, Sb)의 시비율을 각각 'D+△D'와 '1-△D'라고 정의할 수 있다(0≤D+△D≤1, D=1-Vbat/Vdc). 이때 시비율이 1이면 스위칭 주기 동안 스위치가 도통(turn-on) 상태고, 0이면 턴오프(turn-off) 상태를 의미한다. 시비율에서 △D가 음수 값을 가지게 제어하는 것은 보조 배터리(120)가 충전되는 에너지 전달을 의미하며, 시비율에서 △D가 양수 값을 가지게 제어하는 것은 보조 배터리(120)에서 직류링크 커패시터(Cdc)로의 전력 전달을 의미한다.
검출된 보조 배터리(120)의 전압(Vbat)과 직류링크 전압(Vdc)에 기초하여 시비율 D를 조절하며 에너지를 전달하는 방향을 조정하는 것은 다양한 방식으로 잘 알려져 있으므로 보다 자세한 제어 방식에 대한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 모터 구동 시스템에서 배터리 전압 영역별 에너지 사용 기능을 변경하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하면, 보조 배터리(120)의 전압(Vbat)에 따른 에너지 사용 기능은 에너지 회생, 에너지 저장, 에너지 복원 등 3가지가 존재할 수 있다.
여기서 에너지 회생 기능은 모터(200)에서 회생 제동이 발생할 때 발생하는 에너지를 보조 배터리(120)에 저장하는 기능이다. 에너지 저장 기능은 3상 교류 입력전원의 가격이 낮을 때 보조 배터리(120)를 충전해두었다가 3상 교류 입력전원의 가격이 높을 때 모터(200)에 공급하는 기능이다. 그리고 에너지 복원 기능은 3상 교류 입력전원이 공급되지 않는 정전 상황에서 사용할 최소한의 에너지를 보조 배터리(120)에 충전해놓고 정전 시 모터(200)에 공급하는 기능이다.
도 3에서 기준값1과 기준값2의 위치는 모터(200)에서 발생하는 회생 제동에 의한 회생 에너지량, 에너지 저장 용량, 무정전 전원공급을 위한 복원 에너지 용량 등에 의해 자유롭게 변경 설정 가능하다.
배터리 전압(Vbat)이 기준값1보다 낮은 상태일 경우 기준값1보다 전압이 높아질 때까지 보조 배터리(120)를 충전하고, 만약 배터리 전압(Vbat)이 기준값2 이상이고 회생 제동 발생 도중이 아니라면 기준값2보다 전압이 낮아질 때까지 모터(200)에 에너지를 공급해 결과적으로 배터리 전압(Vbat)이 기준값1과 기준값2의 사이에서 유지되도록 한다. 이러한 제어 방식을 사용하면, 기준값1까지 충전된 보조 배터리(120)의 에너지를 통해 정전이 일어났을 경우 에너지 복원 기능을 수행할 수 있고, 배터리 최대 충전 전압(V bat, max )과 기준값2 사이의 에너지 여유 구간을 통해 언제든지 회생 제동으로 발생한 에너지를 보조 배터리(120)에 충전시킬 수 있다.
또한, 계통 전기 가격이 낮을 때 보조 배터리(120)를 충전시켜 두었다가, 계통 전기 가격이 높을 때 미리 저장 해두었던 배터리의 에너지를 모터(200)에 공급 해주는 에너지 저장 시스템 기능도 함께 수행하면 전력 이용에 대한 비용 효율성을 더 높일 수 있다. 또, 에너지 회생 기능과 에너지 복원 기능만을 위해서는 배터리 최소 충전 전압과 배터리 최대 충전 전압 사이의 적당한 위치에 기준값1과 기준값2를 하나의 기준값으로 병합해 배터리 에너지를 사용할 수 있다. 기준값1과 기준값2를 모두 배터리 최소 충전 전압(V bat, min )으로 설정하면 에너지 회생 기능만을 위해 배터리를 사용할 수 있고, 기준값1과 기준값2를 모두 배터리 최대 충전 전압으로 정하면 무정전 기능만을 위해 배터리를 사용할 수도 있다. 지금까지 예시 외에도 기준값에 대한 자유로운 변경을 통해 기능들은 개별 혹은 병합된 형태로 구현가능하다.
다시 정리하면, 위에서 설명한 3가지 기능을 위해서, 보조 배터리(120)가 최대 충전 전압(V bat, max )과 최소 충전 전압(V bat, min )을 가지는 경우, 도 3에 예시한 것과 같이 기준값1과 기준값2를 사용자로부터 설정받을 수 있다.
제어부(150)는 3상 교류 입력전원이 입력되면서 보조 배터리(120)의 전압(Vbat)이 기준값1보다 낮은 경우, 직류링크 커패시터(Cdc)에서 보조 배터리(120)로 전력이 전달되도록 양방향 DC-DC 컨버터(130)를 동작시켜 보조 배터리(120)를 충전시킬 수 있다.
제어부(150)는 모터(200)의 회생 제동 발생 도중이 아니면서 보조 배터리(120)의 전압(Vbat)이 기준값2 보다 높은 경우, 보조 배터리(120)에서 직류링크 커패시터(Cdc)로 전력이 전달되도록 양방향 DC-DC 컨버터(130)를 동작시켜 모터(200)에 보조 배터리(120)의 에너지가 공급되게 할 수 있다.
제어부(150)는 모터(200)의 회생 제동 발생 도중이 아니면서 보조 배터리(120)의 전압(Vbat)이 기준값1 이상이고 기준값2 이하이며 3상 교류 입력전원의 가격이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 직류링크 커패시터(Cdc)에서 보조 배터리(120)로 전력이 전달되도록 양방향 DC-DC 컨버터(130)를 동작시켜 보조 배터리(120)를 충전시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (7)

  1. 3상 교류 입력전원을 직류 전원으로 정류하여 출력하는 정류부,
    상기 정류부의 출력 양단에 연결되는 직류링크 커패시터,
    보조 배터리,
    상기 보조 배터리와 상기 직류링크 커패시터 사이에 병렬로 연결되는 양방향 DC-DC 컨버터,
    상기 직류링크 커패시터와 모터 사이에 위치하는 인버터, 그리고
    상기 보조 배터리에서 상기 직류링크 커패시터로 전력을 전달하거나, 상기 직류링크 커패시터에서 상기 보조 배터리로 전력을 전달시키도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시키는 제어부를 포함하며,
    상기 양방향 DC-DC 컨버터는,
    상기 보조 배터리 일단에 일단이 연결되는 제1 인덕터,
    상기 보조 배터리 타단에 일단이 연결되는 제2 인덕터,
    상기 제1 인덕터 타단과 상기 제2 인덕터 타단 사이에 직렬로 연결되는 제1 승압스위치와 제2 승압스위치,
    일단은 상기 제1 인덕터 타단과 상기 제1 승압스위치 일단의 접점에 연결되고, 타단은 상기 직류링크 커패시터 일단에 연결되는 제1 강압스위치,
    일단은 상기 제2 인덕터 타단과 상기 제2 승압스위치 일단의 접점에 연결되고, 타단은 상기 직류링크 커패시터 타단에 연결되는 제2 강압스위치, 그리고
    상기 제1 강압스위치 타단과 상기 직류링크 커패시터 일단의 접점과 상기 제2 강압스위치 타단과 상기 직류링크 커패시터 타단의 접점 사이에 직렬로 연결되는 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하고,
    상기 제1 승압스위치와 상기 제2 승압스위치의 접점과 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터의 접점이 연결되는 모터 구동 시스템.
  2. 제 1 항에서,
    상기 제어부는,
    상기 3상 교류 입력전원이 입력되면서 상기 보조 배터리의 전압이 제1 기준값보다 낮은 경우, 상기 직류링크 커패시터에서 상기 보조 배터리로 전력이 전달되도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시켜 상기 보조 배터리를 충전시키고,
    상기 모터의 회생 제동 발생 도중이 아니면서 상기 보조 배터리의 전압이 제2 기준값보다 높은 경우, 상기 보조 배터리에서 상기 직류링크 커패시터로 전력이 전달되도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시켜 상기 모터에 상기 보조 배터리의 에너지가 공급되게 하며,
    상기 모터의 회생 제동 발생 도중이 아니면서 상기 보조 배터리의 전압이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 이하이며 상기 3상 교류 입력전원의 가격이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 상기 직류링크 커패시터에서 상기 보조 배터리로 전력이 전달되도록 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 동작시켜 상기 보조 배터리를 충전시키는 모터 구동 시스템.
  3. 제 2 항에서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값을 설정받는 모터 구동 시스템.
  4. 제 3 항에서,
    상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값이 하나의 기준값으로 설정되는 모터 구동 시스템.
  5. 제 4 항에서,
    상기 하나의 기준값은 상기 보조 배터리의 최대 충전 전압 또는 최소 충전 전압으로 설정되는 모터 구동 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180054021A (ko) * 2016-11-14 2018-05-24 삼성에스디아이 주식회사 양방향 dc-dc 컨버터, 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180054021A (ko) * 2016-11-14 2018-05-24 삼성에스디아이 주식회사 양방향 dc-dc 컨버터, 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템

Non-Patent Citations (1)

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인용발명 1: 공개특허공보 제10-2018-0054021호(2018.05.24.) 1부.*

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