Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers (조명전기설비학회논문지)

The Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers (한국조명전기설비학회)
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Development of 1.2[kW]Class Fuel Cell Power Conversion System

1.2[kW]급 연료전지용 전력변환장치의 개발

  • 서기영 (경남대학교 전기공학과) ;
  • 김칠용 (경남대 대학원 전기공학과) ;
  • 조만철 (경남대 대학원 전기공학과) ;
  • 김정도 (경남대 대학원 전기공학과) ;
  • 윤영변 (경남대 대학원 전기공학과) ;
  • 김홍신 (경남대 대학원 전기공학과) ;
  • 박도형 (경남대 대학원 전기공학과) ;
  • 하성현 (경남대 대학원 전기공학과)
  • Published : 2007.07.31
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Abstract

Recently, a fuel cell with low voltage and high current output characteristics is remarkable for new generation system. It needs both a DC-DC step-up converter and DC-AC inverter to be used in fuel cell generation system. Therefor, this paper, consists of an isolated DC-DC converter to boost the fuel cell voltage 380[VDC] and a PWM inverter with LC filter to convent the DC voltage to single-phase 220[VAC]. Expressly, The fuel cell system which it proposes DC-DC the efficient converter used PWM the phase transient control law and it depended to portion resonance ZVS switching, loss peek voltage and electric current of realization under make schedule, switching frequency anger and the switch reduction. And mind benevolence it sprouted 2 in stop circuit and it added and a direct current voltage and the electric current where the ingredient is reduced in load side ripple stable under make whom it will be able to supply. Besides the efficiency of 92[%]is obtained over the wide output voltage regulation ranges and load variations. Also, under make over together the result leads simulation and test, the propriety confirmation.

연료전지 발전시스템에서는 DC-DC 승압용 컨버터와 DC-AC 인버터가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 연료전지의 전압을 380[VDC]로 승압하기 위한 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 220[VAC]로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다. 특히 제안한 연료전지 시스템용 고효율 DC-DC 컨버터는 위상천이 PWM 제어법을 이용하여 부분 공진에 의한 ZVS를 실현하였으며, 일정 스위칭 주파수화 및 스위치의 스위칭 손실, 피크 전압과 전류를 저감시켰다. 그리고, 정류회로에 2개의 인덕터를 첨가하여 리플성분이 저감된 직류전압과 전류를 부하측에 안정하게 공급할 수 있었다. 또한, 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 92[%]정도 얻을 수 있다. 이상과 같이 결과는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

Keywords

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