• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.11 no.1
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• pp.65-72
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• 2016

In this paper, we developed a bidirectional LDC(Low DC-DC converter) for vehicle which is composed of a full bridge converter and a current doubler at the second side. The LDC is a converter that converts DC input from one side to DC output on the other side, and the converter which was developed in this thesis is capable of transferring power in both directions. It has been verified that the developed LDC has 90% efficiency at 1400W and approximately 85% efficiency at 2KW.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.19-20
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• 2012

본 논문은 마이크로그리드에서 에너지 저장 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 본 논문에서 다루고자 하는 시스템은 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 슈퍼커패시터측의 방전 동작시 컨버터는 부스트 컨버터로 등가화 할 수 있다. 따라서 등가화한 부스트 컨버터에 대해 권선비를 달리하면서 동일한 출력 조건에서 스위치 손실을 계산하였으며, 이를 통하여 최소의 손실을 가지는 출력전압 즉, 권선비를 찾는 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.277-278
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• 2013

본 논문은 인터리브드 기법을 적용한 양방향 DC-DC 컨버터의 구현 및 실험에 대해 서술하였으며 구현한 컨버터의 특성을 분석하였다. 구현한 컨버터는 변압기를 사용하여 절연효과를 가지고 있으며 벅/부스트 구조가 적용되어 비교적 낮은 권선비로도 높은 승압과 강압이 가능하다. 또한 인터리브드 기법을 적용하여 리플전류의 감소효과를 가지고 있다. 각 모드별로 컨버터의 특성을 분석하였으며 벅모드와 부스트모드에 대한 동작은 실험을 통하여 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.5-6
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• 2014

이 논문에서 고효율, 고 승 강압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 고 승 강압을 저비용으로 동작시키기 위해 플라이백 컨버터와 탭 부스트 컨버터로 구성되어있다. 높은 승압을 얻기 위해 플라이백 컨버터와 탭 인덕터 컨버터의 출력부분은 직렬로 연결되어있다. 또한, 역방향에서 제안된 컨버터는 매우 큰 강압을 할 수 있다. 이 제안된 컨버터는 100W급으로 설계하였으며, PSIM시뮬레이션과 실험을 통해 순방향과 역방향의 특성과 효율을 측정하여 고효율 고 승 강압 양방향 DC-DC컨버터임을 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.178-181
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• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.197-198
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• 2014

본 논문에서는 양방향 DC-DC Dual Active Bridge (DAB) 컨버터의 수학적 모델로부터 컨버터의 변압기와 결합 인덕터의 최적 설계 방법을 제안한다. DAB컨버터는 1차 측과 2차 측이 동일한 구조를 가진 고효율 절연형 컨버터로써, Soft Switching이 쉽게 구현되고, 양방향으로 Power를 전달 할 수 있는 장점으로 널리 사용되고 있다. 본 논문에서 제안하는 컨버터는 Solid State Transformer (SST) 용으로 변압기 1차 측과 2차 측의 턴 비가 동일한 구조로써, 최대의 ZVS영역을 확보하고, 전력 변환 효율을 극대화 할 수 있다. 3.3 kW급 시제품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.155-156
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• 2013

최근 화석에너지 고갈과 환경문제, 전력대란을 격음으로써 신재생 에너지에 관한 관심이 많아지고 있다. 특히 연료전지를 이용하여 높은 신뢰성의 양방향 DC-DC컨버터가 요구되어 많은 연구개발이 진행되고 있다. 그중 컨버터를 병렬로 구동하여 전류리플을 줄이는 인터리브드 방식을 많이 사용하지만 인덕터의 부피, 비용이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 결합 인덕터를 이용한 Four-Phase 형태의 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터를 제안하고, 최적의 결합계수와 인덕터에 흐르는 전류 리플 저감을 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.129-130
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• 2015

본 논문에서는 연료전지 스택진단용 양방향 컨버터의 설계 및 제어기법을 제안한다. 스택진단용 컨버터는 교류전류 제어를 위한 양방향 DC/DC 컨버터를 사용하였으며 컨버터의 전류를 교류로 제어하기 위한 전류 제어기법이 요구된다. 정확한 전류 제어를 위해 d-q 변환을 통해 전류 제어를 수행하였다. 본 논문에서 사용한 제어기법을 통해 넓은 입력전압 범위에서도 충전, 방전으로 연료전지에 교류 전류를 공급하여 연료전지의 전압 변화를 확인함으로써 연료전지 스택의 상태를 진단할 수 있다. 제안하는 컨버터의 제어기법에 대한 타당성은 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 1.5kW급 스택진단용 양방향 DC/DC 컨버터의 설계 기법을 제안하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.171-172
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• 2013

본 논문에서는 저 전압원과 고 전압원간의 양방향 전력 변환에 적합한 절연형 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 저압 측에 전류형 능동 클램프 푸쉬풀 컨버터 구조와 고압 측에 배전압 회로를 가지는 하프 브릿지 구조를 가진다. 저압 측의 전류형 컨버터의 적용은 별도의 필터 없이도 저압 측의 전류 리플의 저감 효과 시킬 수 있으며, 고 주파수 변압기의 턴 비를 낮출 수 있다. 또한 배전압 회로를 통해 전류 대비 고압 측 소자의 전압 스트레스의 저감 효과를 기대할 수 있다. 최종적으로 제안하는 컨버터의 모의 실험결과를 통해 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.289-290
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• 2013

소규모 전력망에서 계통에 이상이 발생하면 ESS의 양방향 컨버터는 배터리 충 방전 동작을 멈추고 DC-Bus 전압을 제어하는 기능이 요구된다. 이 경우 양방향컨버터는 배터리측 제어에서 DC-Bus측 고전압제어로의 신속한 전환이 요구된다. 본 논문에서는 양방향컨버터의 끊김없는 입 출력 절환을 위한 새로운 제어기법을 제안한다. 제안하는 기법은 가변리미터를 이용하여 저전압 및 고전압제어기를 하나로 통합하였고 상위제어기의 지령없이 자율적인 판단으로 절환이 가능하다. 제안한 알고리즘은 2kW급 시작품을 제작하여 타당성을 검증하였다.