• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.475-476
• /
• 2010

본 논문은 에너지 저장장치로 각광받는 Li 배터리를 이용한 양방향 DC-DC컨버터의 구성 및 빠른 통특성을 갖는 이중 루프 PI제어기 설계를 제시하였다. 제어기는 초기 충전을 위한 정전류 제어기와 초기 충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기를 구성하였다. 배터리 모델링 및 양방향 DC-DC 컨버터용 제어기는 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 그 타당성을 실험을 통하여 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.451-452
• /
• 2013

제안된 토폴로지의 특징은 각 모듈에 연결된 모든 DC/DC컨버터 출력이 변압기 1개에 연결하는 구조를 취하고 있다. 이러한 구조는 배터리의 전압 밸런싱용 모든 컨버터가 하나의 고조파 변압기를 통하여 자속을 공유하는 형태를 취함으로 모든 컨버터의 입력 전압이 자동으로 같아지는 전압으로 수렴하게 된다. 특히 본 구조는 직렬로 연결된 여러 개의 배터리 전압을 한 개의 전압검출만으로 추적이 가능하여 BMS 관리를 위한 다수의 전압센서를 제거할 수 있는 특징을 갖고 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.305-306
• /
• 2013

이 논문은 Single-stage로 구현한 전기 오토바이용 배터리 완속 충전기를 제안한다. 전기 오토바이용 배터리 완속 충전기는 상용전원을 입력으로 사용하므로 $110V_{ac}$ 및 $220V_{ac}$에서 사용이 가능하며 역률 보정이 고려되어야 한다. 일반적으로 역률 개선(Power Factor Correction : PFC)를 담당하는 AC/DC 컨버터와 DC/DC단의 2단 구성의 충전기 구조가 일반적이나, 이를 기존 이단구조의 복잡한 시스템을 단일 전력단으로 설계하였다. 본 논문에서는 전기 오토바이용 2KW급 SRC single-stage 공진형 컨버터를 설계하고 실험 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.528-529
• /
• 2012

연료전지는 매우 늦은 응답속도를 가지므로 부하 증가시 Li-Ion 배터리나 슈퍼 커패시터 같은 별도의 에너지 저장장치로부터 필요한 전류를 공급받도록 구성되는데 이들 사이에서 전력전달을 위해 DC-DC 컨버터가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 상태평균화 기법과 PWM 스위치 모델을 사용하여 DC-DC 컨버터를 해석하고 시뮬레이션 하였다. 또한 배터리 등가회로를 구성해서 배터리 등가 임피던스를 고려한 이중루프 제어기를 설계하고 정전류/정전압 충전모드 시뮬레이션을 통해 효과를 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
• /
• pp.373-374
• /
• 2017

최근 개발 및 출시되고 있는 전기자동차(EV) 충전시스템은 3상 AC전원을 입력받아 입력역률개선과 고효율 AC/DC변환을 위한 Interleaved PFC컨버터, Bridgeless PFC컨버터, 3-Level 비엔나정류기(VIENNEA Rectifier) 등의 Topology가 사용되고 있으며, 변환된 DC전압을 입력받아 배터리를 충전하기 위한 절연된 고주파 DC/DC컨버터로 LLC 공진컨버터, 3레벨 컨버터 등이 사용되어 사이즈저감 및 경량화를 꾀하고 있다. 본 논문은 기존 입력역률 개선을 위한 PFC 컨버터와 배터리 충전을 위한 절연형 DC/DC 컨버터 2단으로 구성되어진 충전시스템 대신에 사이즈저감 및 효율개선 그리고 넓은 범위의 출력전압제어(200Vdc~430Vdc)에 대응 할 수 있도록 '단일전력단 3레벨 하이브리드 AC/DC 컨버터'를 제안하였고, 2kW 시제품을 제작하여 실험을 통해 적용 가능성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.408-409
• /
• 2010

본 논문에서는 소형 PEM(Proton Exchange Membrane) 연료전지를 이용하는 충전기에 관해 서술한다. 기존에 개발된 대부분의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 충전방식을 사용하였으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통해 배터리를 충전하여야 한다. 그러나 승압형 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 리플전류를 유도하게 되며, 이는 시스템의 효율 및 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하는 충전용 전력변환기의 제어방법에 관해 제안하고 그 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.178-181
• /
• 2007

본 논문에서는 연료전지자동차의 저전압 배터리 충 방전을 위한 3상 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 3상 컨버터는 기존의 단상 컨버터에 비해 인터리빙 효과의 증대로 인한 입 출력 필터 사이즈 감소와 변압기의 이용률 증가로 인한 VA정격의 감소가 가능하다. 고전압 측에서는 비대칭 소프트 스위칭이 되고, 저전압 측에서는 동기정류 방식으로 도통손실을 감소시켜 높은 효율과 전력밀도를 가질 수 있다. 제안하는 3상 양방향 DC-DC 컨버터의 동작원리와 기존방식과의 비교 분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.25-26
• /
• 2014

배터리를 사용하는 하이브리드 시스템의 확장으로 인하여 2차 전지를 활용할 수 있는 양방향 컨버터의 사용이 증가하고 이에 대한 연구의 필요성 또한 증가하고 있다. 기존 비절연형 단방향 컨버터는 인덕터의 전류와 부하단 캐패시터의 전압을 변수로 지정하고 고정 전원과 고정부하를 대입하여 모델링에 적용했지만, 실제 사용되는 양방향 컨버터의 동작과는 차이가 있다. 또한 이상적인 전원과는 달리 배터리의 단자전압은 SOC 및 충방전 상태에 따라 전압 변동이 일어나고 컨버터의 스위칭 동작에 의해 전압 리플이 발생하기 때문에 제어기를 설계하기 위해서는 이를 반영하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비절연형 양방향 컨버터의 양쪽에 부착된 캐패시터가 모두 변수로 적용된 전달함수와 이를 이용하여 설계된 제어기를 제안한다. 컨버터 모델링에 State-Space Averaging 방법을 사용하여 양방향 컨버터의 소신호 분석을 하였고, 충전 모드와 방전 모드 일때 전달함수를 각각 구하였다. 앞서 구한 전달함수를 이용하여 pole/zero 분석을 통해 PI 제어기 설계를 하였고, 주파수 분석을 통해 안정성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.49-56
• /
• 2006

양방향 컨버터는 연료전지 발전 시스템의 인버터 dc link와 저전압 배터리를 연결시켜 준다. 방전 모드(boost)에서는 저전압(battery: 48[V])측에서 고전압(dc link: 380[V])측으로, 충전 모드(buck)에서는 저전압측 배터리로 전력이 전달된다. 본 논문에서는 방전모드 시 MOSFET으로 구성된 1.5[kW] 능동 클램프 전류원 풀 브리지 컨버터가 동작하고 배터리 충전 시 IGBT로 구성된 전압원 하프 브리지 컨버터가 동작한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
• /
• pp.186-187
• /
• 2019

DC마이크로그리드에서 양방향 컨버터를 통한 계통과 배터리간의 전력교환은 계통연결 시 배터리를 충전시키고 계통분리 시 배터리를 통해 독립운전을 하는 양방향 동작의 형태로 수행된다. 이러한 운전모드 전환시 과도 오차를 줄이기 위해 무순단 절체 기능이 필요하다. 본 논문에서는 무순단 절체를 위해 전류 제어기를 공유함으로 발생하는 전압제어기 포화를 방지하는 하이브리드 안티와인드업 기법을 제안한다. DC마이크로그리드 시스템으로 구현해, 시뮬레이션을통해 기존방식과의 비교하고 제안한방식의 타당성을 검증하였다.