| 1 |
1
모듈러 멀티레벨 컨버터로서,DC 전원의 양단 및 부하와 각각 연결된 복수의 하프 브릿지 회로(Half Bridge Circuit); 및상기 하프 브릿지 회로의 전압 또는 전류의 흐름을 제어하는 제어부;를 포함하고,상기 하프 브릿지 회로는,상기 DC 전원의 양단 사이에 직렬로 연결된 상부 스위치부와 하부 스위치부; 및상기 상부 스위치부와 하부 스위치부 사이에 위치하고, 상기 부하와 연결된 중간 스위치부;를 포함하며,상기 상부 스위치부 및 하부 스위치부 각각은,적어도 하나의 제1 커패시터를 포함하는 제1 서브모듈을 적어도 하나 포함하고,상기 제어부는,상기 상부 스위치부와 하부 스위치부의 상태를 감지하고, 상기 상부 스위치부와 하부 스위치부가 정상인지 판단하며,상기 상부 스위치부와 하부 스위치부가 모두 정상인 경우, 상기 제1 커패시터의 전압 변동을 줄이는 전압 리플 저감 제어 모드(Voltage ripple reduction control mode)로 상기 중간 스위치부를 제어하고,상기 상부 스위치부와 하부 스위치부의 제1 서브모듈 중 적어도 하나가 고장인 경우, 고장에도 불구하고 고장난 상기 제1 서브모듈이 정상적인 경우의 전압 또는 전류가 상기 부하에 인가되도록 하는 고장 대응 제어 모드(Fault tolerance control mode)로 상기 상부 스위치부, 하부 스위치부 및 중간 스위치부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 2 |
2
제 1항에 있어서,상기 제1 서브모듈은하프 브릿지 스위치 회로;하프 브릿지 스위치 회로의 AC 입력단에 병렬로 연결된 제1 바이패스 스위치; 및하프 브릿지 스위치 회로의 DC 출력단에 연결된 제1 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 3 |
3
제 1항에 있어서,상기 중간 스위치부는직렬로 연결된 복수의 제2 서브모듈과, 상기 복수의 제2 서브모듈 사이에 구비되고 부하와 연결되는 적어도 하나의 인덕터를 포함하는 제1 브랜치; 및상기 제1 브랜치와 병렬로 연결되되, 직렬로 연결된 제2 바이패스 스위치와 적어도 하나의 인덕터를 포함하는 제2 브랜치;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 4 |
4
제 3항에 있어서,상기 제2 서브모듈은풀 브릿지 스위치 회로; 및풀 브릿지 스위치 회로의 DC 출력단에 연결된 제2 커패시터;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 5 |
5
제 2항에 있어서,상기 고장 대응 제어 모드의 경우 상기 제어부는,고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈을 단락시켜 바이패스 시키기 위해,고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈의 제1 바이패스 스위치를 온(On) 시키고,고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈과 상기 부하 사이에 구비된 상기 중간 스위치부의 적어도 일부가 고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈과 같이 동작하도록 상기 중간 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 6 |
6
제 5항에 있어서,상기 제어부는상기 제1 서브모듈의 하프 브릿지 스위치 회로에 포함된 모든 스위치에 오프(Off) 제어 신호를 전송한 후, 모든 스위치가 오프될 수 있는 소정의 시간 이후에, 상기 제1 바이패스 스위치를 온시키는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 7 |
7
제 4항에 있어서,상기 제어부는 고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈을 단락시켜 바이패스 시키기 위해,고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈의 제1 바이패스 스위치를 온시키고,상기 제2 브랜치로 전류가 흐르지 않도록 상기 제2 바이패스 스위치를 오프시키고,고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈과 상기 부하 사이에 구비된 상기 중간 스위치부의 제2 서브모듈의 풀 브릿지 스위치 회로가 하프 브릿지 회로로 동작하도록, 상기 제2 서브모듈의 풀 브릿지 스위치 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 8 |
8
제 7항에 있어서,상기 제어부는상기 제2 서브모듈의 풀 브릿지 스위치 회로가 하프 브릿지 회로로 동작하도록,상기 제2 서브모듈의 풀 브릿지 스위치 회로의 어느 한 암의 상단 스위치를 오프시키고 하단 스위치를 온 시키고, 고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈의 스위칭 제어 신호에 기초하여, 상기 제2 서브모듈의 풀 브릿지 스위치 회로의 다른 암의 상단 스위치 및 하단 스위치를 온 또는 오프시킴으로써, 상기 제2 서브모듈을 이용하여 고장으로 판단한 상기 제1 서브모듈의 기능을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
| 9 |
9
제 3항에 있어서,상기 전압 리플 저감 제어 모드의 경우,상기 제어부는 상기 제2 브랜치에 전류가 흐를 수 있도록, 상기 제2 바이패스 스위치를 온하고,상기 제1 커패시터의 전압 변동량을 저감하기 위하여, 상기 상단 스위치부와 하단 스위치부가 유발하는 고조파 공통 전압과 크기는 동일하고 역상인 보상 고조파 공통 전압을 상기 제2 서브모듈이 출력하도록 상기 제2 서브모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터
|
