• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.248-249
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• 2013

본 논문에서는 개별적인 MPPT 제어가 가능한 단상 DC-버스 분산형 인버터의 구조 및 제어 방식에 대해 소개한다. 본 인버터는 H-브릿지 인버터에서 직류단이 분리된 형태이며, 다수의 태양광 패널의 MPPT 제어가 가능하다. 본 논문에서는 제안된 인버터의 계통 발전 방식과 함께 각 태양광 패널의 전력 분배 제어에 대해 논의하며, 모의실험을 통해 제안된 방식의 성능을 확인한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.805-811
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• 2016

본 논문은 플래너 버스바가 적용된 BLDC 전동기 드라이브 시스템에서, 직류단 캐패시터 전단 전류를 이용한 BLDC 전동기의 상전류 추정 알고리즘을 제안한다. 플래너 버스바는 기생 인덕턴스의 크기를 최소화하여 스위칭 시 스파크에 의한 소자 파손을 방지하고, EMC (ElectroMagnetic Compatibility) 특성을 향상시킨다. 하지만 플래너 버스바의 장점을 극대화하기 위해서는 직류단 캐패시터의 전단에 전류 센서를 설치할 수밖에 없는 구조적 제약이 따른다. 직류단 캐패시터 전단에 설치된 전류 센서는 캐패시터에 흐르는 전류와 인버터 입력전류의 합을 측정하게 된다. 따라서 직류단 캐패시터 전단 전류로부터 인버터의 입력전류를 정확하게 추출하는 것이 BLDC 전동기의 전류 제어를 위해서는 필수적이다. 본 논문에서는 BLDC 전동기의 온/오프 구간 동안의 등가 회로를 분석하여 캐패시터 전단 전류로부터 인버터 입력전류를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.93-95
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• 2018

본 논문은 전기버스에 사용되는 HDC(High voltage DC-DC Converter)를 위한 제어 전략에 대하여 설명한다. 기존 IGBT를 사용한 HDC는 낮은 동작 주파수로 인하여 전류 리플 만족을 위해 인덕터 용량이 증대되며, 대 전류 구동 시 자기 포화방지를 위해 코어의 크기가 커지는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 고속 스위칭 특성이 우수한 SiC-FET의 적용을 통해 인덕터 용량을 저감하였다. 또한 일반 산업에서 많이 사용되고 있는 Phase-Shift PWM 방식의 아날로그 IC를 사용하여 비절연 강압형 DC-DC 컨버터의 동작 및 성능을 구현시킬 수 있는 방법에 대하여 설명한다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적 분석 및 시작품을 제작하여 실험을 수행하였으며, 본 연구의 제어 전략과 제품의 성능은 실차 시험을 통하여 그 타당성을 검증하였고 보완설계를 통하여 신뢰성을 확보하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.26-33
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• 2008

본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 1개의 스위치와 1개의 무손실스너버 부분 공진 커패시터로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 각 액티브 스위치에 인가된 전압이 DC 버스 라인 전압의 1/2로 되기 때문에 AC 400(V)계 상용전원 라인에 적용할 경우에도 600(V)내압의 스위칭 소자(IGBT)가 적용 가능하며, 기존 회로의 DC버스 라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류 출력을 얻어 수 있었다. 그리고 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작함으로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIG MIG MAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.1979-1984
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• 2011

본 논문은 가정내 주 배전시스템으로 DC 전력을 사용하기 위한 그린 Platform을 제시하였다. 제안한 Platform은 공통 DC bus와 양방향 DC 그리드를 갖는 구조이며 DC bus에 연결된 장비들은 에너지원(source), 부하(load), 양방향 장비(bi-directional devices)로 구분하였다. 현재의 기술을 바탕으로 전압과 시스템을 DC로 변환하고 부하에 직접 연결 시킴으로서 시스템 효율을 증가시키기 위한 구축 방법을 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.207-208
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• 2016

본 논문에서는 DC 마이크로그리드(MG) 동작의 신뢰성 및 안정성을 향상시키기 위하여, 주파수 변동을 이용한 새로운 DC bus signaling (DBS) 전략을 제안하고자 한다. 제안한 DBS의 경우 스위칭 리플을 사용하여, DC 버스를 통해 연결된 컨버터 등의 소자가 현재 DC bus의 전력에 대한 정보를 얻을 수 있다. DC bus의 전력의 정보는 소비와 생산에 대한 DC bus의 밸런스를 맞추기 위해 사용되고, 이를 통해 각각의 컨버터 동작 영역이 상황에 따라 자동적으로 결정되고, 궁극적으로 자율화 시스템을 구현할 수 있게 된다. 본 논문에서는 DC bus에 나타나는 주파수 성분의 분석 및 변동 전략에 대해 기술하고, 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 제안하고자 하는 알고리즘이 Power Line Communication (PLC) 으로의 가능성과 타당성을 점검하고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권4호
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• pp.339-350
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• 2003

국가우주개발 중장기 계획의 일환으로 "통신방송위성(CBS: Communications and Broadcasting Satellite) 탑재체 개발 사업"이 한국전자통신연구원을 중심으로 국내산업체와 공동으로 추진되었다. 통신탑재체는 Ku대역 및 Ka대역 통신중계기와 안테나로 구성되며, 2000년 5월부터 2003년 4월까지 3년 동안 기술검증모델 탑재체가 개발되었다. 본 사업에서 통신방송위성을 위한 위성버스체는 개발되지 않으므로 위성을 이루는 통신탑재체와 버스체의 구성이 완벽하지 않았다. 이러한 문제를 해결하기 위해 위성버스체를 대신할 소프트웨어 위성시뮬레이터의 개발이 요구되었다. 개발에 적용된 위성버스체는 무궁화위성 버스체를 그 대상 모델로 가정하였다. 독립적으로 존재하는 하드웨어 통신탑재체와 소프트웨어 위성시뮬레이터의 연동은 통신탑재체의 기능 시험 및 검증을 목적으로 개발된 전기적 지상시험장치(EGSE: Electrical Ground Support Equipment)의 전력, 원격명령 및 원격측정 시스템(PCTS: Power, Command and Telemetry System)을 통해 이루어지도록 설계되었다. 이러한 시스템 개발을 통해 하드웨어 통신탑재체와 실시간으로 연동되는 Hardware-in-the-loop(HITL) 통신방송위성 시뮬레이터(CBSSIM: CBS Simulator)를 구현하였다. CBSSIM의 위성버스체 모델은 모멘텀 바이어스 삼축 안정화 방식의 정지궤도 위성이고, CBSSIM은 PCTS와 TCP/IP로 연결되고, 통신탑재체는 DC하니스 및 MIL-STD-1553B로 PCTS와 연결된다. CBSSIM은 실시간 처리부을 통해 통신탑재체와 위성버스체 모델로 원격명령을 전송하며, 통신중계기로부터 실제 원격측정 자료와 위성버스체 모델로부터 생성된 원격측정 자료를 수집한다. CBSSIM은 다양한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI: Graphic User Interface)를 통해 위성의 상태를 감시할 수 있으며, 통신위성의 발사 전후 및 궤도 운용시의 상태를 모사할 수 있다. 본 논문에서는 객체지향 기법에 의해 위성버스체를 모사한 CBSSIM과 통신탑재체 및 통신탑재체와 CBSSIM을 연동시키는 PCTS를 포함한 HITL시뮬레이터의 설계 및 구현 내용에 관해 기술한다.에 관해 기술한다.