• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2003.07b
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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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.546-549
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• 2009

풍력을 이용한 풍력발전기의 효율적 전력변환 시스템을 연구개발하기 위해서는 바람의 특성을 실내에서 정확히 구현할 수 있는 모의시험장치인 시뮬레이터가 요구된다. 모의시험장치는 바람을 받아 회전하는 블레이드 대신 풍속 값을 입력하여 전동기가 발전기에 토오크(torque)를 공급하게 된다. 모의시험장치를 설계하고 구현에 있어서 중요한 요소는 블라인드의 관성시정수와 축소모델인 5.83kW 모델 발전기 설계제작 그리고 고효율의 전력변환장치 설계 및 인버터 특성 알고리즘 구현이다. 본 논문은 2MW Gearless형 풍력발전기 KBP-2000M을 400:1 축소하여 제작한 모의실험장치에 최고의 출력 파워를 얻도록 Pitch Control 알고리즘을 적용한 측정 결과를 소개한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.118-120
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• 2020

양극성 DC 배전 시스템에는 높은 전압과 낮은 전압을 가진 두 양극성 버스가 사용된다. 두 양극성 버스간의 양방향 전력제어를 위해 DAB 컨버터가 사용된다. 또한, 양극성 DC 버스에는 두 극성에 균등한 전력 흐름이 형성되지 않기 때문에 이를 해결하는 전압 벨런서가 각각의 양극성 DC 버스마다 필요하다. 따라서 양극성 DC 배전 시스템을 구동하기 위해서는 총 3개의 전력변환장치가 필요하고 다수의 장치로 인해 전력밀도와 전력변환효율이 낮아지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 복수의 양극성 DC 버스 전압을 벨런싱하고 양방향 전력제어도 가능한 새로운 구조의 DAB 컨버터를 제안한다. 기존의 3단 구조와 달리 전력변환단계를 하나로 줄일 수 있어 전력밀도와 전력변환효율이 상승하게 된다. 제안하는 DAB 컨버터는 입력과 출력에 인덕터를 사용하여 입력과 출력에 접속되는 두 양극성 DC 버스 전압의 벨런싱을 가능하게 한다. 3-kW급 프로토타입을 통해 제안한 컨버터의 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.527-528
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• 2011

본 논문에서는 고전력 밀도 및 고효율을 목표로 한 MW급 풍력발전용 전력변환장치 시스템을 제안한다. 이 시스템은 스텍을 병렬로 구성하여 시스템의 전체 효율을 높였으며 LCL 필터 및 수냉식 방열 방식을 사용하여 시스템의 사이즈를 줄임으로서 전력밀도를 향상시켰다. 제안된 시스템의 타당성을 검증하기 위하여 500kW급 스텍 4병렬을 이용하여 MW급 풍력발전 전력변환 장치 시스템을 제작 및 실험하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.39-40
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• 2012

최근 신재생 에너지를 사용하는 산업 응용분야의 다양화로 인해, 1kW~수십kW 대용량 부하들이 적용되는 경우가 많아지고 있다. 이렇게 시스템 용량이 커질수록 전력변환장치의 고효율화는 중요하며, 특히 고효율 트랜스포머를 이용하는 토폴로지들이 선호된다. 또한 다양한 레벨의 산업 응용분야들을 만족시켜주기 위해서, 다양한 부하조건이 요구되어진다. 따라서 본 논문에서는, 다출력에 적합한 절연형 회로구조들에서 다양한 레벨의 서브 전원들을 출력하기 위한 몇 가지 방법들을 비교 분석한다. 이를 바탕으로, 대용량 하이브리드 전력변환장치의 설계를 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.368-369
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• 2011

연료전지와 같은 저전압 대전류의 출력 특성을 가지는 에너지원의 계통연계를 위해서는 이를 승압하는 컨버터와 승압된 전압을 교류로 변환하는 인버터부가 요구된다. 인버터의 동작을 위해서는 높은 승압비를 가지는 컨버터가 필요하며 전체시스템의 고효율화를 위해서는 고효율 DC/DC컨버터가 필요하다. 본 논문에서는 공진형으로 동작되는 다수대의 공진형 컨버터를 PISO방식으로 구성하여 고효율화를 꾀했으며, 이를 계통연계형 인버터와 연결한 실제품을 구성하였으며, 기존의 방식인 하드스위칭 타입 컨버터를 이용한 전력변환장치와의 비교를 통하여 본 시스템의 타당성을 입증하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.327-328
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• 2013

대용량 전력변환기에서 필터로 사용되는 인덕터의 특성은 전력변환 효율 및 전력 품질에 결정적인 역할을 하는 매우 중요한 수동소자이다. 따라서 PWM 방식의 대용량 전력변환장치에서 특성이 좋은 인덕터를 사용하는 것은 매우 중요하다. 이러한 인덕터의 특성을 분석하기 위해서는 인덕터의 자기적 포화를 관찰하기 위한 펄스전압에 의한 전류특성을 분석하는 방식과 DC 중첩 특성을 사용하여 전류리플에 따른 인덕터의 특성 분석 방식을 사용한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 특성을 분석하기 위해서 펄스전압 및 DC 중첩을 발생할 수 있는 장비를 제작하고 이를 분석할 수 있는 장치를 개발하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.11a
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• pp.95-97
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• 2008

본 논문에서는 연료전지발전용 고효율 계통 연계용 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 3상 전류형 능동클램프 DC/DC 컨버터와 계통연계용 인버터로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 연료전지의 출력을 모의하는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 PSCAD/EMTDC를 이용하여 개발하였다. 개발한 시뮬레이션모델을 이용한 분석을 토대로 실험에 의한 검증이 가능한 하드웨어장치의 기본 설계를 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저 전압특성을 갖는 연료전지를 효율적으로 전력계통에 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.209-211
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• 2009

본 논문에서는 고효율 DC-DC 컨버터와 인버터에 의한 연료전지발전용 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 Boost Converter와 LLC공진 컨버터의 2 stage 조합으로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 연료전지의 출력 동특성을 나타내는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 개발하였다. 시뮬레이션모델의 검증을 위해 하드웨어장치를 구성하여 실험을 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저전압특성을 갖는 연료전지를 전력계통에 고효율로 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.562-563
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• 2017

태양광발전과 ESS와 같은 신재생에너지원을 응용분야로 하는 전력전자 시장에서 전력변환장치의 품질, 크기와 원가 중요성이 더욱더 크게 인식되고 있으며, 또한 시스템의 효율과 소형화에 대한 관심도 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서 최고의 효율과 시스템 최적화를 만족하도록 최종 고객에게 만족할 만한 가격으로 공급할 수 있는 전력변환장치를 구성하는 방법 및 종류와 각각의 특징에 대해서 소개하고자 한다. 고효율화의 방법으로 2레벨 구성에서 3레벨 구성으로 변경하게 되면 낮은 스위칭 주파수에서 고주파를 실현하여 최적화 시스템을 구성하여 소형화와 제품의 원가절감을 통하여 고객만족을 실현할 수 있는 정보를 제공하여 시스템 설계에 도움을 드리고자 한다.