• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.43-51
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• 2010

기존의 무정전전원장치(UPS: Uninterruptible Power Supply)는 배터리를 보조전원으로 사용함으로써 큰 부피와 수명에 제한을 받게 될 뿐만 아니라, 급격한 부하변동에 따른 배터리 전압의 변동으로 UPS 시스템 출력에 문제점을 야기한다. 본 논문에서는 보조전원으로 쓰이는 기존의 배터리 대신에 친환경 대체 에너지원인 연료전지를 무정전전원장치용 3상 AC/DC 컨버터에 적용하여 급격한 부하 변동 시 에너지를 보상하고 안정된 출력을 갖도록 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.123-124
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• 2016

본 논문에서는 단상 BESS(Battery Energy Storage System)용 컨버터/인버터 일체형 전력변환시스템을 제안한다. 양방향전력흐름 제어와 경량화를 위한 일체형 전력변환시스템으로 직류 출력 및 교류 출력이 가능한 일체형 토폴로지를 제안한다. 또한 제안 토폴로지에 대해, 배터리 충전 및 배터리에서 부하로 전력 공급을 위한 제안 토폴로지의 제어 알고리즘을 설계하고 이에 대한 유효성을 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.364-365
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• 2011

본 논문에서는 납축전지 모델링, 파라미터 도출 및 3kW급 3상 절연형 인터리브드 배터리 충방전기를 설계하고 부하실험 결과를 분석하였다. 제작된 컨버터는 모든 스위치가 ZVS로 동작하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력 증대의 효과 및 입력전류 리플크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터 구조를 갖도록 하여 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하사이에 절연이 가능 해진다. 이러한 동작을 실험을 통해 확인하고 3kW 부하에서 약 95% 효율로 동작하는 것을 실험을 통하여 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.711-716
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• 2003

본 논문은 5KW급의 SOFC와 저전압 배터리를 복합전원으로하는 10kw급 독립형 연료전지발전시스템의 전력 변환장치의 개발에 관한 것이다. 이를 위한 전력변환장치는 연료전지로부터의 저전압을 상승시키기 위한 고주파 DC-DC 컨버터 및 이를 안정된 교류전원으로 변환하기 위한 DC-AC 인버터 그리고 저전압 배터리를 충$\cdot$방전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성된다. 미국 에너지부 및 IEEE가 주최한 "2003 International Future Energy Challenge Competition"에서 제시한 90$\%$이상의 효율과 $\$40/KW$ 이하의 양산가등의 사양을 목표로 개발된 본 전력변환장치에 대한 토폴로지, 주요 부품의 설계 및 제어방식에 관하여 기술하고 실험결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.183-185
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• 2018

최근 석유나 석탄 에너지 사용으로 인한 대기오염 및 미세먼지와 원자력 발전으로 인한 핵 폐기 물질 처리의 어려움, 방사능 오염이 발생하는 문제가 심각해짐에 따라 신재생에너지의 중요성이 대두되고 있다. 이로 인해 정부에서도 신재생에너지의 비중을 확대하기 위한 정책들이 시행되고 있는데 그 중 태양광 발전 시스템이 가장 크게 주목받고 있다. 태양광 발전이 성장함에 따라 다양한 연구가 진행되어왔으며 이 중 DC-DC 컨버터로 구성된 태양광 발전 energy storage system (ESS) 시스템이 효율이 높고 시장성이 좋아 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 5kW 태양광 발전 배터리 충전 시스템을 구성하여 컨버터의 동작 및 특성에 대하여 분석하고 이를 시뮬레이션을 통해 내용을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.202-203
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• 2017

본 논문은 타이어에 적용되는 전자기 에너지 하베스팅 시스템에서 손실 요소를 포함하여 전력변환장치 모델링 하였고, 시뮬레이션과 실험 결과를 비교 분석하여 모델을 검증하였다. 전자기 발전기의 AC 출력은 풀브리지 정류기를 이용해 DC로 변환하였으며, DC-DC 부스트 컨버터를 이용해 전압을 승압하여 배터리를 충전하였다. 전력변환에서 미소 전력을 배터리로 전달하기 위해 에너지 관점에서 해석하였고, 간헐적인 에너지 전달을 이용해 에너지 하베스팅을 구현하였다. 설계된 모델은 전류 제어를 통해 실험과 유사한 입력 및 출력 조건에서 시뮬레이션하였고, 컨버터의 데이터 시트 정보와 비교하여 3% 이내의 오차를 확인하여 제안된 손실 모델을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.196-197
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• 2017

최근 국내 태양광산업은 보급량이 증가하고 있고, 정부 정책에서도 에너지신산업을 추진하는 등 시장 활성화에 노력하고 있다. 본교에서는 신재생에너지원 중 태양광발전시스템에 대해 건학이념인 실사구시에 입각한 학부 교육 프로그램을 개발 및 적용하고 있으며 본 논문에서는 이에 대한 내용을 소개한다. 산업체 실무에 기초한 태양광발전시스템 학부 교육 프로그램은 마이크로콘트롤러(MCU) 교육, DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터 등 전력변환장치 기반의 Solar Explorer Kit 교육, 태양광발전시스템 발전량 산출과 손실분석 등 성능평가를 위한 PVsyst 엔지니어링 교육 내용으로 구성된다. 특히, 전력변환장치로 구성된 Solar Explorer Kit 교육 프로그램은 DC-DC 컨버터와 배터리(리튬-폴리머) 충전, 배터리(리튬-폴리머) 방전과 DC LED 부하 접속, 독립형 DC-AC 인버터 출력과 AC 할로겐 램프 부하 접속, 계통연계형 DC-AC 인버터 출력 실습 등에 대해 소개한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.17-18
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• 2014

전기자동차는 내연기관 대신 배터리를 동력으로 하여 전기모터를 구동하는 방식으로, 배터리를 충전하기 위해서는 차량 탑재형 충전기(OBC)가 필요하다. 자동차라는 특성상 OBC는 2단 AC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 역률 보정을 위한 PFC 단과 절연과 충전을 위한 DC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 손실을 최소화하기 위해 고전압을 이용한 링크 캐패시터가 필수적이고, 그 캐패시터는 전력밀도가 큰 고전압 전해 캐패시터가 사용된다. 하지만, 전해 캐패시터는 그 수명이 온도와 리플 전류에 따른 ESR 발열과 주변온도에 따라 좌우된다. 따라서 본 논문에서는 6.6kW 차량용 탑재형 충전기를 위한 링크 캐패시터용 고전압 전해 캐패시터의 최적 설계 방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2014

본 논문에서는 비상 전원 공급 장치(emergency power supply 이하 EPS)를 위한 양방향 컨버터에 대하여 다룬다. 비상 전원 공급 장치용 양방향 컨버터는 대용량의 방전을 위한 Full Bridge(이하 PSFB)와 완속 충전을 위한Two-Transistor Forward converter로 구성된 비상전원 장치용 배터리 충방전 시스템을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.423-424
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• 2014

본 논문에서는 배터리 충 방전을 위한 새로운 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안 회로는 하나의 회로로 양방향 스위치가 가능하게 하였다. 기존 DC-DC 컨버터는 고주파 스위칭 동작 시 손실분 저항의 증가로 승압이 어려운 문제점이 있다. 이를 위해 기존 Boost converter 회로 방식보다 승압비가 높은 회로를 제안하였다. 그리고 기존 충전회로는 10배 이상의 입 출력 강압변환 시, 낮은 duty cycle로 소자 스트레스가 높아 고 사양의 소자를 사용해야 했다. 제안회로는 충전 시, Buck converter 동작을 하면서 기존 duty cycle 보다 3배가량 높아 소자 스트레스를 줄였다. 이를 모의실험 및 실험을 통해 타당성을 검증하였다.