• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.198-199
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• 2019

이 논문에서 제안하고자 하는 컨버터는 태양광 모듈이 결합된 Phase-shifted Full-bridge(PSFB) 컨버터이다. 기존 전기자동차의 전력변환 시스템에는 고전압 배터리와 저전압 배터리간 전력전달을 위한 DC-DC 컨버터가 존재한다. 저전압 배터리 충전에 있어 고전압 배터리 외에 태양광 모듈 컨버터를 사용하여 고전압 배터리 사용량을 낮출 수 있다. 이 논문에서는 기존의 PSFB 컨버터의 2차측에 태양광 모듈과 스위치하나를 추가하여 태양광 Buck Converter를 구성하였고 PSFB컨버터의 출력 인덕터와 Synchronous switch를 사용하게 되어 소자 수를 절감하였다. 또한 PSFB 동작 시 1차측 전류가 Free wheeling하는 구간에서 태양광 Buck converter를 동작함으로써 고전압 배터리와 태양광 모듈에서 동시에 저전압 배터리로 전력공급이 가능하게 하였다.

• 한국태양광발전학회지
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• 제3권2호
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• pp.55-62
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• 2017

전기차 보급의 확대에 따라 배터리의 사용연한 도래 시 폐배터리의 누적규모도 전기차 판매량에 비례하여 증가할 것으로 보인다. 국가 별 규제로 인해 배터리의 재활용(Recycle) 의무가 있는 자동차 제조사를 중심으로 폐배터리를 재사용(Battery Second Use: B2U)한 ESS(Energy Storage System) 제품을 출시하거나 이를 활용한 실증 과제를 운영 중에 있다. 전기차 배터리의 성능 보증 수준은 통상 초기용량의 80%로, 보증이 완료된 폐배터리를 낮은 가격으로 매입하여 ESS로 활용할 경우 초기용량의 60%까지 사용 후 폐기할 수 있다. 따라서 B2U 제품은 신규 배터리 셀을 사용하는 ESS 제품 대비 가격은 저렴하나, 20년 이상 사용하는 태양광 시스템과 연계 시 4~6회 교체가 필요하다. 이러한 배경에서 본 고에서는 가정용 태양광 시스템에 신규 배터리를 사용한 가정용 ESS 제품과 B2U ESS 제품 연계 시 에너지 균등화 비용(Levelized Cost of Energy: LCOE)을 비교하여 B2U 제품의 경제적 타당성을 추정한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.396-400
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• 2005

소규모 독립형 태양광발전시스템의 안정적인 설계를 위해서는 태양전지와 배터리 용량이 매우 중요한 요소이다. 태양전지 및 배터리의 용량산정이 잘못되면 시스템의 동작이 불안정해지고 잦은 고장의 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 안정적인 태양광발전시스템의 설계를 위해 부하특성을 고려한 태양전지와 배터리 용량산정 방안을 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.192-193
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• 2010

본 논문은 태양광 전력변환장치 일체형 양방향 배터리 충전기 시스템을 제안한다. 이 새로운 개념의 PHEV 및 EV용 배터리 충방전 시스템은 태양광 전력변환장치와 배터리 충방전기의 기능을 동시에 포함하고 있다. 또한 환경변화에 민감한 태양광 전원, 부하인 그리드와 배터리의 특성을 고려하여 구동 알고리즘을 제시하며, 알고리즘을 전원과 부하의 조건에 따라 4가지 경우로 나누어 상세한 분석이 이루어 졌으며 배터리 충전알고리즘의 정전류 제어와 정전압 제어의 장단점을 결합한 하이브리드 정전류 정전압제어를 배터리 충방전 알고리즘으로 적용한다. 또한 시뮬레이션과 3.3kW 실험세트를 구성하여 실험을 수행하고 이를 통해 논문의 타당성을 검증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4692-4697
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• 2014

태양광 전원은 태양광 패널이 설치된 지역의 위치와 날씨 그리고 기후 등에 매우 큰 영향을 받으며, 전원으로서의 사용시간의 제한과 출력의 불확실성이라는 특성을 갖는다. 이러한 태양광 전원의 불확실성을 가능한 줄이기 위해, 태양광 전원의 출력에 대한 오랜 기간 동안의 데이터를 분석하여 출력의 평균값을 산출해 내었다. 태양광 전원의 출력의 평균값은 태양광 전원에 직접 연결되어 그리드에 안정적인 전력을 공급하기 위한 Li 에너지 저장장치의 적정 용량산정과 운용방식에 꼭 필요한 데이터이며, 이로부터 Li 배터리의 충방전모드에 의해 그리드에 일정한 출력의 전력을 공급하는 것이 가능하도록 하였다. 태양광 전원과 Li 배터리를 포함하는 시스템이 악조건의 그리드 운전상태에서의 동작특성을 관찰하기 위해 Li 배터리의 충전율이 100%에서 10%로 단시간에 감소될 정도의 과부하 상태에 대해 태양광 전원과 Li 배터리의 운용특성을 분석하고 Li 배터리 셀 단위의 출력 및 온도특성을 해석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.196-197
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• 2016

신재생 에너지와 배터리를 이용하여 소규모로 계통을 구축하여 부하에 전기를 공급하는 시스템을 Microgrid라 한다. 태양광 모듈과 배터리의 성능 향상 및 가격 경쟁력 강화로 인하여, Microgrid는 오지에 전기를 공급하거나 기존 디젤 발전시설을 대체하거나 운영 비용을 감소하는 용도로 각광 받고 있다. 본 논문에서는 디젤 발전기와 강에서 유체동력 발전기로 전기를 공급하는 시스템에 태양광과 배터리를 설치하여 기존 발전 비용을 최소화 하면서 최단 시간내에 투자 비용을 회수할 수 있는 솔루션을 제안한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.57-65
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• 1999

본 논문은 충방전 제어기를 사용한 독립형 태양광 발전시스템을 다루고 있다. 독립형 태양광 발전시스템의 주전원은 일반적으로 태양전지와 배터리이다. 그러므로 독립형 태양광 발전시스템은 배터리와 태양전지와의 결선에 따라서 다양한 형태로 구분할 수 있다. 그중 주로 사용되는 결선은 태양전지와 배터리를 직접 연결하는 것으로 단순하고 간결한 구조를 갖는 이점이 있다. 그러나 그러한 시스템은 배터리와 솔라셀 사이의 전압불균형으로 인한 손실을 갖는다. 그러므로 태양전지를 최대전력점으로 운전할 수 있는 충방전 제어기를 갖는 독립형 태양광 발전시스템을 제안하여 순시치제어기로 설계하였다. 시스템의 동작특성을 실험실의 초기 시작품으로 검증되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.417-418
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• 2013

태양광 발전설비에서 태양광 셀의 출력전력을 최대로 부하에 전달하기 위해 태양광 최대전력추종제어를 한다. 일반적인 태양광 최대전력 추종제어는 태양광 셀의 전압과 전류의 곱인 전력값을 비교하여 최대전력추종제어를 한다. 본 논문에서는 MPPT 컨버터의 출력 파라미터 중 전류만을 센싱하여 태양광 최대전력추종제어를 한다. 또한 태양광 최대 전력추종제어를 통해 최대 출력으로 배터리를 충전하고 허용전류를 초과했을 때에는 전류제어로 충전하도록 설계한다. 이를 통해 Solar Car등과 같은 모터 부하에 적용해 보고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.19-25
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• 2000

본 논문은 배터리 충방전 제어기를 가지는 독립형 태양광·풍력 복합발전시스템에 대해서 기술한다. 복합발전시스템의 주요 전력원은 일반적으로 태양전지 어레이, 풍력발전, 배터리로 구성된다. 태양광·풍력 복합발전시스템은 기상조건의 상호 보완성 때문에 풍력 또는 태양광을 단독으로 이용하는 것에 비해서 배터리 수요를 줄일 수 있으며, 자연에너지의 활용도를 높이는 장점이 있다. 제안된 복합발전시스템은 충방전 제어기가 포함되어 있어 태양전지 어레이의 최대출력에서 동작할 수 있도록 순시치 제어기로 설계하였다. 본 논문에서는 실험을 통하여 시스템의 동작특성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.360-361
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• 2018

현재 건설 중장비에는 암전류에 의한 배터리 방전 문제가 발생하고 있고 이에 태양광 충전 시스템을 필요로 한다. 본 논문에서는 6톤급 중장비에 적용 가능한 태양광 컨버터 개발에 대한 내용을 다루며 태양전지의 용량 선정, MPPT 적합성 검토, 독립형 충전 시스템 구현, 배터리 방전 방지 기능의 실효성을 확인한다. PSIM 시뮬레이션을 통해 MPPT 및 충전 로직을 검증하고 실험을 통해 40W급 충전 시스템의 P&O 알고리즘 성능을 확인한다.