• Journal of Power Electronics
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• 제14권3호
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• pp.444-457
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• 2014

This paper presents the design and realization of a digital PV simulator with a Push-Pull Forward (PPF) circuit based on the principle of modular hardware and configurable software. A PPF circuit is chosen as the main circuit to restrain the magnetic biasing of the core for a DC-DC converter and to reduce the spike of the turn-off voltage across every switch. Control and I/O interface based on a personal computer (PC) and multifunction data acquisition card, can conveniently achieve the data acquisition and configuration of the control algorithm and interface due to the abundant software resources of computers. In addition, the control program developed in Matlab/Simulink can conveniently construct and adjust both the models and parameters. It can also run in real-time under the external mode of Simulink by loading the modules of the Real-Time Windows Target. The mathematic models of the Push-Pull Forward circuit and the digital PV simulator are established in this paper by the state-space averaging method. The pole-zero cancellation technique is employed and then its controller parameters are systematically designed based on the performance analysis of the root loci of the closed current loop with $k_i$ and $R_L$ as variables. A fuzzy PI controller based on the Takagi-Sugeno fuzzy model is applied to regulate the controller parameters self-adaptively according to the change of $R_L$ and the operating point of the PV simulator to match the controller parameters with $R_L$. The stationary and dynamic performances of the PV simulator are tested by experiments, and the experimental results show that the PV simulator has the merits of a wide effective working range, high steady-state accuracy and good dynamic performances.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.440-447
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• 2011

본 논문에서는 계통연계를 위한 연료전지 발전시스템에서 부하 급증시 연료전지의 느린 응답특성 보상용 슈퍼커패시터 에너지 저장시스템에 대해 다루고자 한다. 이러한 경우 슈퍼커패시터의 충 방전을 위해서 양방향 DC/DC 컨버터가 사용되는데 기존의 컨버터는 넓은 영역에서 소프트 스위칭을 가능하게 하고 스위칭 시 순시 과전압을 감쇠시키기 위하여 클램핑 회로를 부가하는 등의 방법을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 부가회로 없이 스위칭 패턴을 충전 및 방전 특성에 적합하게 함으로써 하드웨어 구성을 최소화 하였으며, 아울러 전 동작영역에서 영전압 또는 영전류 스위칭이 가능하도록 하여 효율이 극대화 되도록 하였다. 1 kW급 충 방전 시스템을 구현하여시뮬레이션과 실험을 통하여 제안한 방식의 타당성을 검증하였다.