• Journal of Power Electronics
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• 제14권4호
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• pp.704-711
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• 2014

This paper proposes a combined fuzzy adaptive sliding-mode voltage controller (FASVC) for a three-phase UPS inverter. The proposed FASVC encapsulates two control terms: a fuzzy adaptive compensation control term, which solves the problem of parameter uncertainties, and a sliding-mode feedback control term, which stabilizes the error dynamics of the system. To extract precise load current information, the proposed method uses a conventional load current observer instead of current sensors. In addition, the stability of the proposed control scheme is fully guaranteed by using the Lyapunov stability theory. It is shown that the proposed FASVC can attain excellent voltage regulation features such as a fast dynamic response, low total harmonic distortion (THD), and a small steady-state error under sudden load disturbances, nonlinear loads, and unbalanced loads in the existence of the parameter uncertainties. Finally, experimental results are obtained from a prototype 1 kVA three-phase UPS inverter system via a TMS320F28335 DSP. A comparison of these results with those obtained from a conventional sliding-mode controller (SMC) confirms the superior transient and steady-state performances of the proposed control technique.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.57-63
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• 2014

In this paper a bidirectional DC-DC converter is proposed for renewable energy systems, eco-friendly vehicles, energy storage systems, uninterruptible power supply(UPS) systems and battery test equipments. The two-stage bidirectional converter employing a fixed-frequency series loaded resonant converter is designed to be capable of operating under zero-current-switching turn on and turn off regardless of voltage and load variation, and hence its magnetic components and EMI filters can be optimized. And efficiencies and volumes of the two-stage bidirectional converters are compared according to configuration of isolated and non-isolated parts and a two-stage topology suitable for low voltage and high current applications is proposed. A 12kW(12V, 1000A) prototype of the proposed converter has been built and tested to verify the validity of the proposed operation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.830-833
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• 2004

UPS 시스템에서 정전시 안정적인 전력공급을 방해하는 요소의 대부분은 배터리의 불량이 차지하고 있다. 일반적으로 UPS 시스템에 적용되는 배터리는 일정시간이 경과되면 전체를 교체하는 관리시스템을 가지며, 주기적인 방전시험을 실시하지만 교체기준에 대한 명확한 방안이 마련되어 있지 않다. 일부에서는 배터리의 내부저항 혹은 임피던스를 측정하여 배터리의 교체여부를 판단하는 기준으로 삼고 있지만 배터리의 비선형적 특성으로 인하여 그 오차범위는 크다고 할 수 있다. 또한 배터리는 부동충전시에는 정상적인 특성을 보이지만 방전시 불량 특성이 나타나는 경우가 많고, 리튬-이온 배터리의 경우 내부저항은 수십$[m\Omega]$의 비교적 큰 값을 가지지만 UPS에 적용되는 납축전지의 경우 수$[m\Omega]$ 정도의 아주 낮은 내부저항을 가져 측정오차에 의해 불량 여부를 명확히 판단하지 못하는 경우가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점에 착안하여 평상시에는 배터리의 개별셀 전압, 온도, 전체전압 및 보관함의 온도, 충방전 전류, SOC(State of Charge)를 현장 및 원격지의 모니터링 PC로 전송하여 사용자에게 보여주며, 정전으로 인한 방전시에는 내부저항과 개별셀의 용량을 계산하고 이를 통해 교체시기를 결정할 수 있도록 구성되어 있으며, 실험을 통해 타당성을 확인하였다.

• 대한전기학회논문지
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• 제38권7호
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• pp.524-538
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• 1989

최근에 들어 마이크로 컴퓨터를 비롯하여 사무 자동화 및 가정 자동화와 관련한 전자기기에 쓰이는 1KVA이하의 소용량 UPS의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이와같은 UPS의 응용에서는 UPS의 소형화와 가격 절감이 가장 요구된다. 본 논문에서는 새로운 방식의 직렬 공진형 인버어터와 그의 제어 방법을 제안하였다. 제안한 인버어터는 영전류 스윗칭 방식의 공진형 컨버어터와 고주파 절연 변압기 및 영전류 스윗칭 방식의 싸이클로 콘버어터로 구성되었다. 공진 전류의 평균 크기를 정현적으로 변화시키고 싸이클로 콘버어터를 이용하여 저주파 출력 전압을 발생시킨다. 제안한 인버어터에서는 양방향 전력 전달이 가능하고 절연 변압기의 크기를 대폭 줄이고 가격도 줄일 수 있다. 제안한 제어방법을 simulation과 실험을 통하여 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2048-2050
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• 1998

An uninterruptible power supply(UPS) with parallel operation is used to increase the power capacity of the system or to secure higher reliability at critical loads. In the parallel operating system composed of the multiple UPSs, load-sharing, i.e. current balance control between them is key technique. Because of its low impedance and quick response characteristics, inverter output current changes very rapidly and thereby easily researches an overload condition. The difference between total load current divided by number of operating inverters and its own current is detected as unbalanced current. Then frequency and voltage are controlled to minimize the active component and the reactive component. A good performance of the proposed load-sharing technique is verified by experiments in the parallel operating system with two 40kVA UPSs.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.159-160
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• 2015

최근 초기 투자비용은 큰 반면 에너지 이용률은 낮은 UPS(Uninterruptible power supply)를 ESS(Energy storage system)로서 활용하는 하이브리드 ESS에 대한 관심이 커지고 있다. 하이브리드ESS는 비상시 중요부하에 공급할 최소 전력을 제외한 전력을 수요관리로 활용함으로써 UPS에 저장되어 있는 에너지를 비상전원 기능과 수요관리 기능으로 폭넓게 사용할 수 있는 시스템이다. 이 시스템을 구성하는 3개의 PCS를 통합 제어하기 위해 채택한 듀얼코어 기반의 고성능 MCU TMS320F28377D를 이용하면 많은 PWM, ADC포트는 물론 충분한 연산시간 확보가 가능하다. 본 논문에서는 제안하는 하이브리드 ESS의 구성에 대해 소개하고 사용된 제어기의 구조, 각 PCS들을 통합 제어하기 위해 사용한 듀얼코어 기반의 DSP TMS320F28377D에 대해 설명하고자 한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권1호
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• pp.58-69
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• 2019

High performance lithium-ion batteries (LIBs) have attracted considerable attention as essential energy sources for high-technology electrical devices such as electrical vehicles, unmanned drones, uninterruptible power supply, and artificial intelligence robots because of their high energy density (150-250 Wh/kg), long lifetime (> 500 cycles), low toxicity, and low memory effects. Of the high-performance LIB components, cathode materials have a significant effect on the capacity, lifetime, energy density, power density, and operating conditions of high-performance LIBs. This is because cathode materials have limitations with respect to a lower specific capacity and cycling stability as compared to anode materials. In addition, cathode materials present difficulties when used with LIBs in electric vehicles because of their poor rate performance. Therefore, this study summarizes the structural and electrochemical properties of cathode materials for LIBs used in electric vehicles. In addition, we consider unique strategies to improve their structural and electrochemical properties.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.77-81
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• 2004

In this paper a novel line interactive UPS (Uninterruptible Power Supply) using the two 4-leg VSCs and AC line reactor is proposed. The 4-leg Voltage Source Converter(VSC) can use the DC link voltage effectively by the 3-D SVPWM method. Hence the DC battery voltage can be reduced by $15\%$ in comparison to that of the conventional line-interactive UPS system. One VSC is in parallel with the AC line reactor of the power source side, and the other is in series with the load. The parallel 4-leg voltage source inverter controls three-phase line voltage independently in order to control the line reactor current indirectly. It eliminates the neutral line current and the active ripple power of the source side using the pqr theory so that unity power factor and the sinusoidal source current can be achieved even though both the source and the load voltages have zero sequence components. The series 4-leg voltage source inverter compensates the line voltage and allows the load voltage to be balanced and harmonic-free. Both of parallel and series 4-leg voltage source inverters always act as independently controllable voltage sources, so that three-phase output voltage shows a seamless transition to the backup mode. The feasibility of the proposed UPS system has been investigated and verified through computer simulation results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8306-8313
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• 2015

개방형 전류측정기는 DC 모터 콘트롤러, AC 가변 콘트롤러, UPS(Uninterruptible Power System)에 주로 사용되며 최근 신재생 에너지의 성장과 전력망의 스마트 그리드화로 인하여 활용성이 점차 확대되고 있다. 이러한 신재생 에너지의 성장으로 관련 핵심기술의 보유여부가 중요해지고 있으며 대부분 수입에 의존하고 있는 개방형 전류측정기의 국산화 및 관련 기술의 확보를 필요로 한다. 본 논문에서는 일반 산업용 개방형 전류측정기의 제작과정과 특성을 측정한 결과를 기술하였다. 개방형 전류측정기를 구성하는 C형 철심의 공극자장분포 해석 및 형상 설계, 홀센서의 선정 및 특성시험, 정전류 전원공급회로와 신호처리회로의 회로설계 과정을 기술하며 DIP(Dual In-line Package) type과 SMD (Surface Mount Device) type의 100A급 개방형 전류측정기를 제작하고 특성을 측정했다. 제작된 전류측정기로 0~100A 범위에서 통전 실험을 실시한 했고 직류전류와 60Hz의 교류전류에서 특성을 측정한 결과 정밀도 오차 2% 이내, 선형도 오차 2% 이내의 성능을 만족하였다. 또한 부 특성 온도계수를 갖는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터를 이용한 온도보상회로를 사용하여 $-35{\sim}100^{\circ}C$의 범위에서 온도보상 효과를 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권3호
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• pp.106-113
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• 1997

일반적으로 무정전 전원장치는 바이패스전원과 인버터 출력단 간에 스위치 전환시 출력전압의 과도현상을 보상하기 위하여 고속의 위상동기를 필요로 한다. 본 논문에서는 TMS320s31 디지털 신호처리기에서 완전 소프트웨어로 구현된 디지털 위상동기화회로를 제안한다. 이 디지털 위상동기화회로는 인버터 출력단 LG필터를 포함한 폐-루프 방식으로 구성되었다. 또한, 구조가 간단하여 구현이 쉽고 완전 소프트웨어로 구현함으로서 고신뢰성과고유연성을 가지고 있다. 바이패스전원의 기준 입력신호가 설정된 주파수에서 $\pm$1[Hz} 이상 벗어나면 무정전 전원장치의 제어기가 자체적으로 디치털 위상동기화로의 바이패스 기준입력신호를 차단하여 60[Hz]로 발진하도록 구성하였다. 마지막으로 제안된 디지털 위상동기화회로의성능이 시뮬레이션과 실험 결과들에 의해 검증된다.