본 논문에서는 전기자동차의 저전압 보조배터리 충전용 인터리브드 하프브릿지 저전압 DC-DC 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 높은 출력 밀도, 높은 효율성 그리고 높은 전압 강하비가 요구된다. 이러한 조건을 만족하기 위해 우리는 두 컨버터의 병렬구조를 활용하였다. 이는 하나의 고출력 컨버터를 사용하는 거에 비해 트랜스포머 비용 감소, 고장허용, 낮은 출력 전류 리플 등의 장점을 가진다. 또한 Zero voltage switching(ZVS)이 가능하다. 두 컨버터 사이의 파라미터 차이에 의해 발생되는 부하 불평균을 막기 위해 간단한 보상 알고리즘도 적용되었다.
Kim, Kangsan;Kim, Byeongwoo;Cho, Woosik;Naradhipa, Adhistira;Choi, Sewan;Huh, Dongyoung;Kim, Soohong;Cho, Kyungrae
Proceedings of the KIPE Conference
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2018.11a
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pp.223-224
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2018
본 논문에서는 전기자동차용 저전압 배터리 충전기(Low-voltage DC-DC Converter, LDC)에 적합한 입력 직렬-출력 병렬 구조의 능동 클램프 포워드 컨버터의 모델링 및 제어기 설계를 제안한다. 제안하는 컨버터는 모든 스위치에서 소프트 스위칭을 성취하기 때문에 높은 효율을 달성할 수 있다. 또한 누설 인덕턴스의 영향을 포함한 컨버터의 정확한 소신호 모델을 통하여 모델링 기반의 제어기 설계를 제시한다. 제어기의 시뮬레이션 및 3.2kW급 시작품의 실험을 통하여 제안하는 컨버터의 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 DC 48V 전원 공급이 가능한 600W급 PV ESS( Energy Storage system)시스템에 대하여 제안한다. PV 입력부는 100V이하의 전압 입력에서 사용할 수 있도록 3레벨 부스트(Three level boost)컨버터로 구성하였다. 배터리는 양방향 DC/DC 컨버터를 사용하였고 DC48V부는 벅 컨버터로 구성하였다. 제안한 시스템의 검증하기 위하여 시뮬레이션과 600W PV ESS 시스템을 구성 실험을 진행하였다.
본 논문에서는 DC-DC 컨버터의 설계 및 해석 방법을 PSpice와 Simulink를 이용한 Co-Simulation방법으로 제안하였다. 일반적인 회로 및 제어기 설계방식은 회로와 제어기를 각각 설계하여 시제품으로 측정하는 방법과 이상적인 모델을 이용하여 시뮬레이션 하는 방법을 사용한다. 본 논문에서는 상용 소자모델로 구성된 컨버터를 PSpice로 설계하였고, Simulink에서 PSpice Solver를 이용하여 시뮬레이션 함으로써 일반적인 설계 방식보다 높은 신뢰성을 가진 시뮬레이션 방법을 제안한다.
최근 신재생에너지원의 사용 및 전기자동차의 이용이 확대되고 있는 실정에서 고승압의 전력변환기의 관심이 높아지고 있다. 이에 본 논문에서는 입출력 절연을 통하여 안전성 향상 및 고승압이 가능하며, 효율이 우수한 Push-Pull 절연형 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 출력단에 콘덴서를 이용한 배압 회로를 사용하여 고승압을 실현 하였으며, Soft Switching 방식을 적용하여 고효율화가 가능함을 검증 하였다.
최근 산업기기의 발달과 신재생에너지원 사용 증가로 인하여 대전력용 직류전원 변환장치의 관심이 고조되고 있다. 이에 본 논문에서는 입출력 절연을 통하여 안전성 향상 및 고승압이 가능하며, 효율이 우수한 Half-Bridge 절연형 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 출력단에 콘덴서를 이용한 배압 회로를 사용하여 고승압을 실현 하였으며, Soft Switching 방식을 적용하여 고효율화가 가능함을 검증 하였다.
최근, 높은 신뢰성을 갖는 전원공급 시스템의 중요성이 부각되면서 컨버터 내 고장을 빠르게 진단할 수 있는 기능이 필요하게 되었다. 본 논문은 DC-DC 부스트 컨버터 스위치의 개방형 고장 및 단락형 고장 발생 시, 인덕터의 전압을 통해 고장 여부를 검출하는 동시에 고장 종류를 진단할 수 있는 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 5kW급 연료전지 응용을 위한 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터의 Delta-Wye 결선은 전압형의 가장 큰 단점인 변압기 턴비를 최소화 하였으며 클램프 스위치의 동작으로 전압 및 전류 공진을 감소시키고 순환전류를 리셋시켜 각 소자들의 전류정격을 줄였다. 기존 3상 Full-Bridge와 비교 분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.
본 논문은 주파수 제어를 통한 인터리브드 DC-DC 컨버터의 입력 전류 리플 최소화 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 시스템을 전류 불연속 모드에서 0.33 또는 0.67의 고정 듀티로 제어하여 입력전류 리플을 저감한다. 제안한 알고리즘을 3상 부스트 컨버터에 적용하고 그 타당성을 실험 및 시뮬레이션을 통해 검증한다.
Park, Ji-Ho;Oh, Seung-Yeol;Park, Byung-Chul;Choi, Jung-Sik;Cha, Dae-Seak;Song, Sung-Geun
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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