• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.271-273
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• 2010

태양광발전시스템에서 PV모듈이나 어레이의 성능특성 및 성능추정이 요구되고 있다. 태양광 발전 모듈은 장기간 사용 시 환경 요인 등으로 효율이 나빠지며 어레이의 특정 모듈 효율저하는 전체 발전 전력의 감소를 초래하므로 실시간 감시가 필요하다. 이 논문은 태양광 발전 모듈의 발전 전력을 실시간으로 측정하기 위한 것이다. 모듈의 출력을 실시간으로 측정하기 위해 전압, 전류 측정 회로를 제작하고 온도, 일조량 측정 장치를 제작하여 RS485 통신으로 연결하였다. Visual Studio - Basic .Net(2005)과 NI사의 Measurement Studio를 이용하여 실시간 모니터링 프로그램을 제작하였고, 모듈들 사이의 상대적인 발전 출력을 비교하여 효율 저하가 의심되는 모듈을 실시간으로 탐색하였다. 20개 모듈의 직병렬로 구성된 1kW 태양광 발전체에 적용하여 시험한 결과 2개의 모듈에서 성능 저하가 의심되는 결과가 확인되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.27-28
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• 2013

이 논문에서는 부분 그늘짐에서도 다중 태양광 모듈의 최대 전력점 추종이 가능한 셔플링 차동전력 마이크로 컨버터를 설계 및 구현하였다. 마이크로 컨버터 시스템은 PV에 직접 연결된 셔플링 컨버터와 이후 단으로서 부스트 컨버터가 존재한다. 셔플링 컨버터는 다이렉트-시비율 기법을 통하여 PV모듈을 최대전력으로 동작시키고, 부스트 컨버터는 전압루프를 통하여 P&O 방식으로 최대 전력점을 추종하였다. PV 모듈에 병렬로 셔플링 컨버터를 적용함으로써, 다중 태양광 모듈의 전류 편차를 차동전력으로 조절하여 각각의 최대 전력점을 추종하면서 안정된 동작을 유지할 수 있다. 제안하는 컨버터는 2개의 PV모듈이 연결된 정상상태 연속모드 (CCM) 160[W]급 마이크로 컨버터 하드웨어 프로토타입을 통해 동작특성을 분석하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.502-506
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• 2012

본 논문은 LED 조명 환경에서 Zigbee를 이용해서 Dimming 제어 모듈을 구성 하였다. 현재 사용되고 있는 LED 제어 모듈는 일반적으로 단일 출력을 사용하여 LED 조명의 일정한 밝기를 고정 출력이 되도록 사용되어지고 있다. 본 논문에서 구성된 무선 통신 모듈은 Zigbee를 이용하여 실내 환경에서 측정된 조도값을 무선으로 전송하도록 조도 센서 모듈을 구성 하였으며, 무선으로 전송된 조도값에 대한 출력을 제어하도록 구성하였다. MCU는 LED Driver IC를 이용하여 PWM 신호에 따라서 LED Driver IC에서 출력 전압을 변화하도록 하여 6단계의 밝기로 LED조명을 Dimming하도록 구성하였으며, 무선조도 센서는 10~15m의 거리에서 안정적으로 동작된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.31-32
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• 2015

태양광 발전 시스템에서 태양광 모듈 모니터링 시스템은 모듈의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 얻는 것을 목적으로 하며 이를 통해 사업자로 하여금 태양광 발전시스템의 유지 및 관리에 큰 도움을 줄 수 있다. 태양광 모듈의 DC 전력선 이용하여 통신하는 DC-PLC(DC - Power Line Communication)는 추가적인 통신선이 필요하지 않아 보다 경제적으로 모니터링 시스템을 구성 할 수 있다. 본 논문에서는 디지털 변조 방식으로 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식을 사용하고 디지털 대역통과필터를 통해 캐리어 신호의 검출하는 DC-PLC 기반 태양광 모듈 모니터링 시스템의 설계한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.113-114
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• 2012

최근 전력용반도체 모듈 시장이 발전함에 따라 고전압 제품에 대한 수요가 증가하고 있다. 하지만 1700V급 이상의 고전압용 IGBT 모듈을 구동하기 위한 게이트 드라이버의 경우 해외의 제품은 단가가 매우 높은 것이 현실이다. 이에 따라 1700V급 이상의 전력반도체 모듈용 게이트 드라이버를 손쉽게 구현할 수 있도록 단가 경쟁력과 향상된 성능을 갖춘 게이트 드라이버를 연구하게 되었다. 본 논문에서는 1700V급 이상의 전력용반도체 모듈용 게이트 드라이버를 제작하고 각 부분의 파형을 설명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.59-60
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• 2015

본 논문에서는 직류송전 적용을 위해 전력계통과 연계된 모듈형 멀터레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter)의 유 무효 전력제어에 대해 시뮬레이션 모델을 개발하고 그 특성을 분석하였다. 분석에 고려한 모듈형 멀티레벨 컨버터는 한 암당 12개의 서브모듈로 구성되어 있고 모듈레이션은 NLC (Nearest Level Control) 방식을 사용한다. 또한 DC 커패시터의 밸런싱은 버블소팅 방식을 적용하였고 순환전류를 억제하는 알고리즘을 고려하였다. 시뮬레이션을 통해 분석한 유 무효전류제어를 실험적으로 검증하기 위해 10kVA DC 1000V 하드웨어 축소모형을 제작하고 실험을 실시하였다. 실험결과는 시뮬레이션 결과와 일치함을 확인할 수 있었다. 향후에는 교류전압 불평형 보상과 순환전류 제어, 컨버터 보호에 대한 다양한 알고리즘을 도출할 예정이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.79.2-79.2
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• 2010

FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)는 연료전지스택의 각 셀에서 반응하는 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 차량을 구동하는 시스템이다. 이러한 연료전지 셀이 정상적인 발전이 되지 않을 경우 비정상적인 전압이 발전되고 이것을 방치한다면 연료전지 스택의 영구적인 고장을 야기할 수 있다. 이를 방지하기 위해 SVM(Stack Voltage monitor) 제어기는 각 셀의 전압을 측정하고 그 정보를 상위 제어기인 FCU(Fuel cell Control Unit)에 전달한다. 이에 FCU는 연료전지스택의 고장을 운전자에게 알리고 연료전지스택의 발전을 멈추게 한다. 기존에 SVM 제어기는 각 셀마다 분압저항을 통하여 측정하며 이 전압의 차를 이용하여 셀 전압을 계산하는 방식이었다. 이는 상위 셀로 갈수록 오차가 커지는 문제가 있고 다수의 CPU 및 DC/DC 컨버터가 적용이 필요하여 복잡한 구성과 가격이 높은 문제가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 cell monitoring IC를 적용하였고 좀 더 정밀한 측정과 간단한 인터페이스를 구성할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 SVM 제어기보다 안정되고 정밀한 SVM 제어기의 개발에 대해 기술하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.43-44
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• 2014

본 논문에서는 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터 3대를 이용하여 3상 교류 출력전압 제어를 제안하였다. 제안된 시스템은 3대의 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터에 종전의 간단한 듀티비 제어를 통하여 입력에 대하여 동상의 벅-부스트 출력모드와 역상의 벅-부스트 출력모드를 모두 출력하는 4상한 출력 3상 교류 전압 제어를 하였다. PSIM시뮬레이션을 통하여 종전의 듀티비 제어를 통한 동상의 부스트 모드와 역상의 벅-부스트 모드 출력 전압과 제안한 듀티비 제어에 의해 동상의 벅 모드가 출력됨으로써 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 간단한 듀티비 제어만을 통하여 3상 4상한 교류 출력전압 제어가 되는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.50-51
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• 2015

본 논문에서는 다수의 PV-부스트 컨버터를 입력으로 하는 계통연계형 풀브리지 인버터의 DC링크 커패시터간 전압 균등화 방법을 제안한다. 다수의 PV가 입력으로 연결된 인버터의 경우 각 PV의 부분 그늘짐 현상과 같은 조건에 따라서 최대 전력점이 달라질 수 있다. 각각의 PV와 연결된 부스트 컨버터의 출력 은 인버터의 DC링크 커패시터로서 각각이 직렬로 연결되는데 각 전압 분배는 PV의 입력에 따라 결정되게 된다. PV의 발전조건이 바뀌어 부스트 출력전압 편차가 극심해져서 더 이상 부스트 컨버터로서의 역할을 할 수 없는 조건이 갖춰진다면 PV에서의 안정적인 발전을 기대할 수 없을 것이다. 또한 DC링크 커패시터 간 전압의 불균형은 시스템을 설계함에 있어서 소자의 더 넓은 범위에서의 동작조건을 만족시켜야 하기 때문에 효율 면에서 나쁜 영향을 미치게 된다. 시뮬레이션을 통해서 DC링크 커패시터 간 전압 균등화 방법을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.293-294
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• 2016

태양광 발전 시스템은 그 필요성이 늘어남에 따라 다양한 연구가 진행되고 있다. 기존에 태양광 발전 제어 방식인 스트링 방식이나, 마이크로 컨버터 같은 방식 이외에도 그늘짐 등으로 인해 발생한 태양광 모듈의 전력 차이만을 부담하는 컨버터를 이용한 차동 전력 조절 방식도 연구가 되고 있다. 차동 전력조절기는 담당하는 전력이 적고, 스트링 컨버터를 통해 많은 전력이 전달이 되어 기존의 방식 보다 효율이 높다. 하지만, 태양광 모듈 MPPT 전압으로 부터 DC_link 전압만큼의 승압이 필요하다. 따라서, 고승압, 고효율 컨버터를 차동 전력 조절기로 사용을 하면 기존의 차동 전력 방식보다 더 나은 동작 특성을 가질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 차동 전력 조절기로 고승압의 컨버터 토폴로지를 사용하여, 기존의 방식보다 고효율을 유지하면서 차동 전력 조절기의 기능을 수행하는 구조를 제안한다.