KR960007262A - 교류 구역 및 직류 구역 모두에서 운행하는 전기차의 전력 제어 시스템 - Google Patents

교류 구역 및 직류 구역 모두에서 운행하는 전기차의 전력 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

전기차가 DC구역에서 운행하고 있는 동안에, 리플 성분 검출 유닛은 필터 커패시터 전압에 나타나는 리플 성분을 검출하여 리플 성분에 의해 야기된 모터 전류에서의 영향을 제거하기 위하여 이 리플 성분을 인버터 주파수 명령에 가산한다. 반면에, AC구역에 있는 동안에는, 댐핑 제어 성분 검출 유닛이 DC전력 라인으로부터 공급된 DC전력의 변동의 크기를 댐핑 제어 성분으로서 검출하여 댐핑 성분에 의해 야기된 모터 전류에서의 영향을 제어하기 위하여 AC구역에서의 리플 성분과 같은 성분을 인버터 주파수 명령에 가산한다. 따라서, 구동 모터에 공급되는 인버터로부터의 출력 전류는 매우 안정되어 리플이 없게 되고 전기차에 탑승한 승객의 편안하믈 개선하게 된다.

Description

교류 구역 및 직류 구역 모두에서 운행하는 전기차의 전력 제어 시스템
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 제어 회로를 나타내는 블럭선도.
제4도는 본 발명의 커패시터의 전압 파형도.
제5도는 본 발명에서 필터 커패시터 전압 제어 유닛의 보드선도.

Claims (9)

  1. 교류 전류(AC)구역 및 직류 전류(DC)구역 모두에서 운행하는 전기차의 전력 제어 시스템에 있어서, 전력 공급 라인으로부터 전기 전력을 받아들이기 위한 집전기(pantograph)와; 전기차가 운행하고 있는 AC구역 또는 DC구역에 따라 집전기를 통하여 전력 공급 라인으로부터 공급된 AC전력 공급과 DC전력 공급사이를 절환하기 위한 교류 전류-직류 전류(AC-DC) 절환수단(switching means)과; 1차측이 AC-DC절환 수단의 AC출력측에 연결되어 있으며 AC전력 공급을 변압하기 위한 주 변압기(main transformer)와; 주 변압기의 2차측에 연결되어 있으며 주 변압기로부터의 AC출력 전격을 DC전력으로 변환하기 위한 전력 컨버터(power converter)와; AC-DC절환 수단이 DC출력 단자와 전력 컨버터의 DC출력 단자 모두에 연결되어 있는 필터 커패시터(filter capacitor)와; DC입력단자가 필터 커패시터에 연결되어 있는 인버터(inverter)와; 인버터의 AC출력 단자에 연결되어 있는 유도 구동 모터(induction drive motor); 및 인버터에 대한 펄스폭 변조(PWM)게이트 제어를 수행하기 위한 제어 회로를 구비하고 있으며, 제어 회로는 또한 구동모터의 속도 검출기와; 인버터로부터 구동 모터로 공급되어질 유효 전류를 검출하기 위한 모터 전류 검출기와; 외부로부터 주어진 속도 명령, 속도 검출기에 의해 검출된 모터 속도 및 모터 전류 검출기에 의해 검출된 유효 모터 전류에 근거하여 슬립 주파수를 계산하기 위한 슬립 주파수 명령 연산 수단(silp frequency comand operationg means)과; 전기차가 AC구역에서 운행하고 있는 동안에 필터 커패시터 전압으로부터의 리플 성분을 전력 컨버터의 출력 전력의 리플 성분으로서 검출하기 위한 리플 성분 검출 수단(ripple component detecting means)과; 전기차가 DC구역에서 운행하고 있는 동안에 필터 커패시터의 전압 변동의 크기를 댐핑 제어 성분으로 검출하기 위한 댐핑 제어 성분 검출 수단(damping control component detecting menas)과; 리플 성분 검출 수단으로부터의 리플 성분 또는 댐핑 제어 성분 검출 수단으로부터의 댐핑 제어 성분을 슬립 주파수 명령 연산 수단으로부터의 슬립 주파수 명령에 가산하여 인버터에 대해 인버터 주파수 명령으로 출력하는 가산기(adder); 및 리플 성분 검출 수단으로부터의 리플 성분과 댐핑 제어 성분 검출 수단으로부터의 댐핑 제어 성분사이를 절환하기 위한 AC-DC절환 수단과 상관시켜 가산기에 공급하는 다른 절환수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제어 회로는 또한 필터 커패시터의 전압을 검출하기 위한 것으로 필터 커패시터 전압에 나타나게 될 소정의 주파수의 리플 성분을 감소시키는 전송 특성을 갖는 커패시터 전압 검출 수단; 및 커패시터 전압 검출수단에 의해 검출된 필터 커패시터의 전압과 속도 검출기에 의해 검출된 모터 속도에 근거하여 인버터의 변조도를 계산하기 위한 변조도 연산 수단(modulation degree operating means)을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, PWM 컨버터는 전력 컨버터(power converter)로 사용되는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 리플 성분 검출 수단은 PWM 컨버터에 대한 주파수 명령의 2배의 주파수를 갖는 리플 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 전력 컨버터는 제한 전압(limited voltage)을 DC공급라인의 공칭 전압(nominal voltage)의 최대값까지 출력하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 시스템.
  6. AC구역 및 DC구역 모두에서 운행하는 전기차의 전력 제어 방법에 있어서, 전기차가 운행하고 있는 AC구역 또는 DC구역에 따라 집전기를 통하여 전력 공급 라인으로부터 공급된 AC전력 공급과 DC전력 사이의 AC-DC 절환하는 단계와; 전기차가 AC 구역을 운행하고 있는 동안에 전력 공급라인으로부터 공급된 AC전력을 변압하는 단계와; 변압 단계에 의해 변압된 AC전력을 전력 컨버터를 통하여 DC전력으로 변환하는 단계와; 필터 리액터(filter reactor)와 필터 커패시터(filter capacitor)에 의한 DC전력을 정류하는 단계와; 정류된 DC전력을 유도 구동 모터(induction drive motor)를 위한 AC전력으로 인버터를 통하여 인버팅(invert)하는 단계와 구동모터의 모터 속도를 검출하는 단계와; 인버터로부터 구동 모터로 공급될 유효 모터 전류를 검출하는 단계와; 외부로부터 주어진 모터 속도 명령, 검출된 모터 속도 및 검출된 유효 모터 전류에 근거하여 슬립 주파수를 계산하는 단계와; 전기차가 AC구역에서 운행하고 있는 동안에 필터 커패시터 전압의 리플 성분을 검출하는 단계와; 전기차가 DC구역에서 운행하고 있는 동안에 댐핑제어 구성요소로서의 필터 커패시터 전압 변동의 크기를 검출하는 단계와; 검출된 리플 성분 또는 검출된 댐핑 제어 성분을 출력하기 위하여 AC-DC 절환 단계와 상관하여 검출된 리플 성분과 검출된 댐핑 제어 성분사이를 절환하는 단계; 및 검출된 리플 성분 또는 검출된 댐핑 제어 성분을 슬립 주파수 명령에 가산하여 인버터에 대해 그 결과를 인버터 주파수 명령으로서 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 필터 커패시터의 전압을 검출하는 단계와; 필터 커패시터 전압에 나타나게 될 소정의 주파수를 갖는 리플 성분을 감소시키는 단계; 및 필터 커패시터의 검출된 전압과 검출된 모터 속도에 근거하여 인버터의 변조도를 계산하는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서, 리플 성분의 검출 단계가 전력 컨버터에 대한 주파수 명령의 2배의 주파수를 갖는 리플 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서, 전력 컨버터의 출력 전압을 DC공급라인의 공칭전압의 최대 전압까지의 제한 전압으로 설정하는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기차의 전력 제어 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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