The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
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Bidirectional Charging/Discharging Digital Control System for Eco-friendly Capacitor Energy Storage Device Implemented by TMS320F28335 chip

TMS320F28335로 구현한 친환경 커패시터 전력저장장치의 양방향 디지털 제어 충/방전 시스템

  • Received : 2010.01.20
  • Accepted : 2010.04.05
  • Published : 2010.06.20
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Abstract

Recently, as the demand of the environmental-friendly energy storage system such as an electric double-layer condenser increases, that of the bidirectional charger/discharger for the systems also increases. However, when charging/discharging mode-change occurs, the charger/discharger employing a bi-directional DC-DC converter with a commercialized analog controller has a complex circuit scheme, and a poor transient response. On the other hand, if a single digital controller is used for the bi-directional mode, the system performances can be improved by application of an advanced power-processing algorithm. In the paper, an environmental-friendly power storage systems including an Electric Double Layer Capacitor(EDLC) banks were developed with a bi-directional buck-boost converter and a digital signal processor (TMS320F28335). A simulation test-bed was realized and tested by MATLAB Simulink, and the hardware experiment was performed which shows that the dynamic response was improved such as the simulation results.

최근들어, 전기이중층 커패시터 등의 친환경 전력저장장치의 수요가 증가하면서, 이를 위한 양방향 충/방전기의 수요 또한 증가하고 있다. 그러나, 기존의 상용화된 아날로그 제어기를 사용하는 DC-DC 컨버터를 충 방전기로 사용하게 되면, 충/방전 레퍼런스를 제공하는 상위 디지털 제어기와 별도로 아날로그 제어기를 제작해야 하는 문제가 있고, 회로가 복잡해지며, 모드전환 시 과도응답이 좋지 않다. 이에 대한 대안으로 단일 디지털 제어기를 사용하게 되면 쉽게 구현 가능한 설계방식을 이용하여 양방향 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 단일 회로 단 양방향 벅-부스트 컨버터에 전기이중층 콘덴서를 이용한 친환경 전력저장장치의 양방향 충/방전 시스템을 구현하고, DSP(TI사 TMS320F28335)를 이용한 디지털 제어기를 적용하였다. MATLAB simulink를 이용하여 모의실험을 수행하였고, 하드웨어를 구성하여 실험한 결과, 모의실험과 마찬가지로 양방향 시스템의 응답특성이 개선되었음을 보여주었다.

Keywords

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