• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.6
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• pp.537-543
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• 2000

A novel integrated battery charger/discharger converter for a standardized battery module is proposed. Instead of using separate charger and discharger converters, it integrates these two converters into a single converter in order to minimize the size. The integrated charger/discharger converter not only regulates the solar array output power including the peak power tracking capability but also controls the battery charging/discharging current depending on the solar array output power and the load power. In addition, it offers a regulated bus voltage which simplifies the power distribution/conversion for the pay load.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.443-444
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• 2017

본 논문에서는 배터리 팩 시험기에 사용되는 토폴로지인 3상 양방향 풀 브릿지 컨버터의 CC-CV 최적 설계에 대해 제안한다. 대용량 배터리 팩 시험기를 구성하는 소자들은 높은 정격이 요구되고 그에 따라 부피가 커지는 단점이 있다. 이러한 단점을 3상 양방향 풀 브릿지 컨버터를 사용하여 보완을 할 수 있지만 까다로운 회로 해석이 요구된다. 이 배터리 팩 시험기에 사용되는 복잡한 토폴로지를 스위칭 방식에 따라 간단하게 모델링하고, 그에 맞게 정전류 및 정전압 제어 시뮬레이션을 수행하여 얻은 결과를 통해 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.17-18
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• 2012

본 논문에서는 V2G 기능이 있는 전기자동차 배터리 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터에 대해 다룬다. 상용 전원 220 V는 PWM 인버터에 의해 직류 400 V로 변환되며 전기자동차용 배터리 전압은 176 V~252 V 이다. 배터리 충방전용 DC-DC 컨버터의 효율을 높이기 위하여 1-모듈 1-폴로 구성된 경우와 1-모듈 3-폴로 구성된 경우를 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.23-24
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• 2010

본 논문에서 설계한 3kW급 절연형 DC/DC 컨버터는 전기 버스의 주 동력원인 고전압 배터리로부터 차량의 전장시스템에 저전압 전원을 공급한다. 이 전력변환에는 고전압 배터리측과 저전압 배터리측의 절연이 반드시 필요하기 때문에 고주파 변압기를 사용한 절연형 DC/DC 컨버터가 일반적으로 사용된다. 따라서 ZVS 동작이 가능한 위상천이 방식의 풀-브리지 컨버터를 선정하였다. 본 논문에서 사용된 전력변환장치는 차량시스템에 적용하기 적합한 프리스케일사의 32-Bit DSP인 MPC5553 기반의 제어기를 이용한 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.50.1-50.1
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• 2011

전력수요가 적을 때 잉여전력을 저장하고 전력수요가 많은 시간대나 전기료가 비싼 시간대에 저장된 전력을 사용함으로서 전력의 활용 효율을 높이고, 전력공급 시스템을 안정화하기 위해 에너지저장시스템의 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. 또한 공장, 산업용빌딩이나 병원 등 고르고 안정적인 전력의 수요는 늘어나고 있으며, 화석 연료 고갈 문제로 인한 신재생에너지 발전의 중요성도 대두되고 있다. 본 논문에서는 무정전 전원장치, 태양광발전시스템, 에너지 저장 시스템을 모두 통합하였다. 제안한 시스템은 3상 인버터, 부스트 컨버터, 양방향 컨버터, 사이리스터 스위치로 구성된다. 인버터는 계통과 연계되거나 UPS 동작 시 AC 전력을 만든다. 부스트 컨버터는 태양광 패널과 연결되어 MPPT 제어를 수행한다. 양방향 컨버터는 잉여전력을 배터리에 저장을 하고, 전력이 부족할 시에는 배터리의 전력을 방전한다. 사이리스터 스위치는 정전 시 계통과 부하를 끊어주는 역할을 한다. 본 논문에서는 15kW급 시스템으로 구현하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.4-5
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• 2019

본 논문은 DC마이크로그리드에서 저전압 배터리 에너지 저장 시스템과 DC 버스 연결을 위한 Dual Active Bridge(DAB) 컨버터의 제어 방법에 대한 연구이다. DC 마이크로그리드에서 전력을 효율적으로 사용하기 위해 양방향 전력전달이 쉬운 DAB 컨버터는 많이 사용되고 있다. 다만, 낮은 배터리 저장 시스템을 사용하는 경우 과도상태에서 DC 버스 측 커패시터를 충전하기 위해 높은 돌입전류가 발생하게 된다. 이러한, 높은 돌입전류는 시스템의 전력반도체 소자를 파손시키는 문제를 가져온다. 따라서, 초기 돌입전류를 저감시킬 수 있는 소프트 스타트 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 돌입전류 저감을 위한 소프트 스타트 알고리즘을 제안하고, 3kW급 DAB 컨버터의 실험 결과를 바탕으로 제안 된 알고리즘을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.334-335
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• 2020

본 논문에서는 레이저 광원을 적용한 무선전력전송 시스템에 적용되는 PV 모듈의 출력 특성을 분석하고, PV 모듈로부터 최대 전력을 발생시키면서 배터리를 충전시킬 수 있는 컨버터 개발 결과를 제시한다. 먼저, 특정 파장에서 최대전력이 발생되도록 개발된 PV 수신모듈에 레이저 빔을 조사하였고, 레이저에 공급되는 전력 크기에 따른 PV 모듈의 전압-전류의 특성 데이터를 확보하였다. 전압/전류 특성 데이터로부터 PV 수신모듈의 소신호 저항을 분석하였고, 이를 컨버터 회로모델에 적용함으로써 제어기 설계를 위한 시스템의 전달함수를 유도하였다. 이로부터 레이저 일사량에 따른 전류원/전압원 전영역에서 PV 모듈의 입력전압을 안정적으로 제어할 수 있는 제어기를 설계함으로써 레이저 수신용 PV 모듈이 최대 전력을 발생시킬 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제안된 방법은 MCU 제어기반 25W급 배터리 충전용 부스트 컨버터의 프로토타입 제품을 통해 실험 검증되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.189-190
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• 2014

본 논문에서는 Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) 연료전지의 출력을 동기정류 방식의 벅컨버터로 변환하여 2개의 리튬 폴리머 배터리를 충전하기 위한 시스템의 디지털 제어에 관해 논의한다. 배터리의 충전시 중요한 요소인 출력 리플의 제한 조건을 만족시키도록 컨버터를 설계하고, DSP를 이용하여 이중제어 루프를 구성함으로써 충전기를 제어하였다. 컨버터 제작과 리튬전지를 이용한 충전 실험을 통해 제안한 회로와 제어기 설계 방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.203-204
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• 2015

기존 전기 자전거는 상용전원을 통한 배터리 충전을 위하여 외장형 아답터를 사용하는데, 이는 부피가 커서 사용자가 휴대하기에 불편하다. 또한 모터 기동 시 부스트 입력에서 출력되는 전류가 크므로 배터리의 수명 저하를 불러일으킨다는 단점이 있다. 본 논문은 모터 구동 출력 단을 이중배터리로 사용하여 초기 큰 전류로 인한 배터리의 부담을 줄이는 방안을 제안하고, 아답터가 불필요하면서 안전 규격을 만족하는 배터리 충전 기능 내장형 부스트 컨버터 회로를 제안한다. 이를 이론적, 실험적 분석을 통해 그 가능성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.183-184
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• 2017

엘리베이터의 경우 정전 시 승객을 안전하게 구출하기 위한 장치가 필요하다. 이를 위하여 Auto Rescue Device(ARD) 혹은 Uninterruptible Power Supply(UPS)가 엘리베이터에 설치된다. ARD는 정전 시 배터리의 전압을 승압하여 인버터의 DC 링크 전압을 유지한다. 만약 배터리의 전압보다 DC 링크 전압이 2배 이상 클 경우 일반적인 부스트 컨버터는 효율 등의 문제로 사용이 어렵다. 이에 본 논문에서는 ARD의 특성을 고려한 LLC 공진형 컨버터의 설계 방안에 대하여 서술하였다. 또한 이를 모의실험을 통하여 검증하였다.