멀티레벨 인버터 제어 시스템 document_id 1020130168789

[청구항 1] 복수개의 셀인버터가 직렬로 연결된 멀티레벨 인버터 상기 셀인버터에 병렬 연결된 커패시터의 양단 전압인 dc 전압 및 상기 셀인버터에 포함된 전력소자인 igbt 스택 온도 전압 중 어느 하나를 포함하는 제1 전압 신호와 동기에 맞춰 직렬통신을 수행하기 위한 제1 클럭 신호를 압축하여 제1 전송 신호를 생성하며, 상기 제1 전송 신호를 광신호로 변환하는 제1 인터페이스보드 상기 제1 인터페이스보드로부터 수신되는 상기 광신호를 상기 제1 전송 신호로 변환하고, 상기 제1 전송 신호로부터 상기 제1 전압 신호를 추출하는 제2 인터페이스보드 목표 전류값을 출력하기 위한 전압 지령치를 산출하는 주제어기; 및 상기 제2 인터페이스보드에 의해 추출된 상기 제1 전압 신호를 이용하여 pwm캐리어를 생성하고, 상기 pwm 캐리어와 상기 전압 지령치를 비교하여 상기 셀 인버터의 제어를 위한 제1 및 제2 게이팅 신호를 생성하는 셀 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레벨 인버터 제어 시스템 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 제1 인터페이스 보드는,상기 제1 전압 신호를 디지털 형태로 변환하는 제1 아날로그-디지털 컨버터(adc); 및상기 디지털 형태로 변환된 상기 제1 전압 신호를 상기 제1 클럭 신호와 or 연산하여 상기 제1 전송 신호를 생성하는 or게이트포함하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 제1 인터페이스 보드는,상기 셀 제어기로부터 전압 선택 신호를 수신하고, 상기 전압 선택 신호에 따라 상기 dc 전압 및 상기 igbt 스택 온도 전압 중 어느 하나를 선택하여 상기 제1 전압 신호로 생성하는신호선택부포함하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 제2 인터페이스 보드는,상기 제1 클럭신호에 동기화된 제2 클럭신호를 생성하고, 상기 동기화된 제2 클럭신호 및 상기 변환된 제1 전송 신호를 이용하여 상기 제1 전송신호를 이용하여 상기 제1 전압 신호를 추출하는 신호 추출부; 및상기 신호 추출부에 의해 추출된 상기 제1 전압 신호를 아날로그 형태로 변환하여 상기 제2 클럭 신호에 따라 출력하는 디지털-아날로그컨버터포함하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 5] 제4항에 있어서,상기 신호 추출부는,상기 변환된 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지(rising edge)를 검출하는 상승 엣지 검출부; 및상기 상승 엣지 검출부에 의해 상기 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지가 검출되면 상기 신호 추출부를 인에이블(enable)시키기 위한 인에이블 신호를 생성하는 인에이블 신호 생성부를 포함하고,상기 신호 추출부는 상기 인에이블 신호 생성부에 의해 생성된 인에이블 신호가 로우 레벨이 되면활성화되는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 6] 제4항에 있어서,상기 신호 추출부는,상기 변환된 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지를 검출하는 상승 엣지 검출부; 및상기 상승 엣지 검출부에 의해 상기 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지가 검출되면, 상기 동기화된 제2 클럭신호와 상기 제1 전송신호를 and 연산하여 상기 제1 전압신호를 복원하는 and게이트포함하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 7] 제4항에 있어서,상기 신호 추출부는,상기 변환된 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지를 검출하는 상승 엣지 검출부; 및상기 상승 엣지 검출부에 의해 상기 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지가 검출되면, 상기 제1 전송 신호에서 n번째 비트와 n-1번째 비트를 and 연산하여 상기 제1 전압 신호를 복원하는 and게이트포함하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 8] 제4항에 있어서,상기 신호 추출부는,상기 추출된 제1 전압 신호를 소정 시간만큼 지연시켜 디지털-아날로그 컨버터로 출력하는신호지연부더포함하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 9] 제4항에 있어서,상기 신호 추출부는,상기 변환된 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지를 검출하는 상승 엣지 검출부; 및제2 클럭신호를 생성하고, 상기 상승 엣지 검출부에 의해 상기 제1 전송 신호의 첫 번째 상승 엣지가 검출되면 상기 제1 전송 신호로부터 상기 제1 클럭 신호를 추출하여 상기 제2 클럭 신호를 상기 제1 클럭 신호에 동기시켜 상기 동기화된 제2 클럭신호를 출력하는클럭동기화부포함하는것을특징으로 하는멀티 레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 10] 제4항에 있어서,상기 신호 추출부 및 상기 디지털-아날로그 컨버터는 n개이고,상기 제2 인터페이스 보드는,상기 n개의 디지털-아날로그 컨버터로부터 수신되는 n개의 제1 전압 신호를 디지털 형태로 변환하여 상기 셀제어기로 전송하는 제2 아날로그-디지털컨버터더포함하는것을특징으로 하는멀티 레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 11] 제1항에 있어서,상기 제1 인터페이스 보드와 상기 제2 인터페이스보드는 n:1로 연결되고,상기 제2 인터페이스 보드와 상기 셀제어기연결되는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 12] 제1항에 있어서,저항및 ntc 저항에 직렬로 연결된 테스트 저항으로 구성되어 상기 igbt 스택 온도 전압을 출력하는 온도 계측 모듈을 더 포함하고,상기 온도 계측 모듈은, 미리 정해진 전압을 상기 ntc 저항과 상기 테스트 저항에 인가하여 상기 테스트 저항에 분배되는 전압값을 상기 igbt스택 온도전압출력하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템. [청구항 13] 제1항에 있어서,인버터는 복수개의 igbt 모듈을 포함하고,상기 제1 인터페이스보드는,상기 셀제어기에 의해 생성된 상기 제1 게이팅 신호를 이용하여 상기 셀인버터의 제1 레그(leg) 탑(top)에 배치된 igbt 모듈을 구동하기 위한 제1 인버터 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 게이팅 신호를 반전하여 상기 셀인버터의 제1 레그 바텀(bottom)에 배치된 igbt 모듈을 구동하기 위한 제2 인버터 구동 신호를 생성하며,상기 제2 게이팅 신호를 이용하여 상기 셀인버터의 제2 레그 탑에 배치된 igbt 모듈을 구동하기 위한 제3 인버터 구동 신호를 생성하고, 상기 제2 게이팅 신호를 반전하여 상기 셀인버터의 제2 레그 바텀에 배치된 igbt 모듈을 구동하기 위한 제4 인버터 구동 신호를 생성하며,상기 셀인버터의 구동 여부에 대한 게이팅 온오프 제어 신호 및 상기 셀인버터로부터 입력되는 과전류 신호를 이용하여상기제1내지제4인버터구동신호의출력여부결정하는것을특징으로 하는멀티레벨 인버터 제어 시스템.