• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.778-782
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• 2010

본 논문에서는 TLD와 TLCD를 사용한 하나의 액체 감쇠기를 이용하여 건물의 양방향 응답 제어를 연구하였다. 초고층 건물이 풍하중을 받을때는 풍방향과 풍직각방향으로 진동하여 두 개의 댐퍼를 필요로 한다. 이 논문에서 제안된 댐퍼는 건물의 양방향 응답을 하나의 감쇠기로 제어할 수 있다는 장점이 있다. 이 댐퍼의 TLCD는 건물의 주축방향으로 TLD는 주축으로 직각되는 다른 방향으로 거동을 하게 된다. 실험을 통해 양방향 감쇠기를 사용하여 건물의 양방향 응답제어를 증명하였다. 첫 번째로 양방향 감쇠기에 의한 건물의 응답제어를 알기 위한 진동대 실험을 실시하였다. 진동대 가속도를 입력으로 하고 단자유도 건물의 가속도를 출력으로 하는 전달함수를 통해 결과를 나타내었다. 실험 결과 이 연구에서 제안된 감쇠기는 단자유도 건물의 양방향 응답을 제어하였고, 비틀림 응답도 제어 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.899_900
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• 2009

본 논문에서는 다모듈 다위상 양방향 배터리 충방전 회로의 소신호 특성을 해석하여, 적절한 제어기 및 보상기 회로설계를 제안한다. 제안된 회로를 바탕으로 폐루프 응답 특성을 시뮬레이션과 측정을 하여 분석하고 검증한다. 최종적으로 설계된 제어기를 적용하여 양방향 배터리 충방전 회로를 동작 시켜봄으로써 안정성과 부하변동에 따른 응답 특성을 관측해 본다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.25-26
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• 2014

배터리를 사용하는 하이브리드 시스템의 확장으로 인하여 2차 전지를 활용할 수 있는 양방향 컨버터의 사용이 증가하고 이에 대한 연구의 필요성 또한 증가하고 있다. 기존 비절연형 단방향 컨버터는 인덕터의 전류와 부하단 캐패시터의 전압을 변수로 지정하고 고정 전원과 고정부하를 대입하여 모델링에 적용했지만, 실제 사용되는 양방향 컨버터의 동작과는 차이가 있다. 또한 이상적인 전원과는 달리 배터리의 단자전압은 SOC 및 충방전 상태에 따라 전압 변동이 일어나고 컨버터의 스위칭 동작에 의해 전압 리플이 발생하기 때문에 제어기를 설계하기 위해서는 이를 반영하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비절연형 양방향 컨버터의 양쪽에 부착된 캐패시터가 모두 변수로 적용된 전달함수와 이를 이용하여 설계된 제어기를 제안한다. 컨버터 모델링에 State-Space Averaging 방법을 사용하여 양방향 컨버터의 소신호 분석을 하였고, 충전 모드와 방전 모드 일때 전달함수를 각각 구하였다. 앞서 구한 전달함수를 이용하여 pole/zero 분석을 통해 PI 제어기 설계를 하였고, 주파수 분석을 통해 안정성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.75-77
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• 2009

양방향 DC-DC컨버터는 일반적으로 아날로그방식이 사용되고 있다. 그러나 충 방전기로 사용하게 되면 모드전환 시 과도 응답특성이 좋지 않은 문제가 있다. 이에 대한 대안으로 디지털 제어기를 사용하게 되면 진보된 알고리즘들을 이용하여 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 본문에서는 전기이중층 콘덴서(EDLC)를 이용한 동적전압보상장치(DVR)의 양방향 충/방전 시스템을, Buck/Boost 양방향 컨버터를 이용하여 구현하고, DSP(TI사 TMS320F28335)를 이용한 디지털 제어기를 적용하였다. 모의실험 및 하드웨어를 구성하여 실험한 결과, 양방향 시스템의 과도응답특성 개선과 시스템 성능 향상을 보여준다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.15 no.3
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• pp.188-198
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• 2010

Recently, as the demand of the environmental-friendly energy storage system such as an electric double-layer condenser increases, that of the bidirectional charger/discharger for the systems also increases. However, when charging/discharging mode-change occurs, the charger/discharger employing a bi-directional DC-DC converter with a commercialized analog controller has a complex circuit scheme, and a poor transient response. On the other hand, if a single digital controller is used for the bi-directional mode, the system performances can be improved by application of an advanced power-processing algorithm. In the paper, an environmental-friendly power storage systems including an Electric Double Layer Capacitor(EDLC) banks were developed with a bi-directional buck-boost converter and a digital signal processor (TMS320F28335). A simulation test-bed was realized and tested by MATLAB Simulink, and the hardware experiment was performed which shows that the dynamic response was improved such as the simulation results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.33-34
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• 2013

본 논문은 양방향으로 동작하는 직렬 공진형 DC-DC 컨버터의 디지털 제어기 해석 및 설계에 대해 기술한다. LLC 양방향 공진형 컨버터 전력 변환단 동특성을 기반으로 소신호 해석을 이용한 디지털 제어기를 설계하고, DSP를 이용하여 디지털 제어기를 구현한다. 디지털 제어기는 Emulation 방식을 이용하여 설계한다. 개발된 디지털 제어기를 300W급 공진형 컨버터 실험보드에 적용하여 디지털 제어방식의 전원단의 동특성 및 폐루프 성능을 검증한다. 제어기 설계의 이론 검증 및 분석은 PSIM Simulation과 실험 측정으로 비교 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.313-314
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• 2014

본 논문에서는 태양광 마이크로 인버터의 PV 입력단에서 발생하는 리플을 저감하기 위한 충방전용 양방향 플라이백 컨버터의 제어기 설계를 제안한다. 기존 시스템에서는 PV 입력단의 리플을 제거하기 위해 고용량의 전해커패시터를 사용해왔다. 하지만 전해커패시터는 수명이 짧기 때문에 시스템의 신뢰성이 저하되고, 부피를 증가시킨다. 본 시스템의 구조는 태양광 마이크로 인버터의 PV 입력단에 전해 커패시터를 사용하지 않고 리플저감을 위한 양방향 플라이백 컨버터를 shunt방식으로 연결함으로써 리플을 제거하고 수명을 연장시키고 시스템을 안정시킬 수 있는 구조이다. 본 논문에서는 PV 입력단에서 발생하는 120Hz 리플을 제거하고 양방향 플라이백 컨버터의 안정적인 동작을 구현하기 위한 제어기를 설계한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.125-126
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• 2015

본 논문에서는 ESS (Energy Storage System)용 양방향 벅-부스트 컨버터가 부하 변화에 상관없이 안정적인 전압제어를 하기 위한 아날로그 제어기를 설계한다. 양방향 벅-부스트 컨버터의 소신호 모델을 이용하여 일반화된 전달 함수를 구하고 이를 기반으로 입 출력 부하 변화와 충 방전 모드 변화에 상관없이 안정적인 전압제어를 위한 제어기를 설계한다. 그리고 시뮬레이션을 이용하여 제어기 설계 과정의 타당성을 밝히고 설계한 제어기의 성능을 분석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.211-212
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• 2014

기존의 단방향 동작만 고려한 인버터에서 반송파 기반 PWM 방식의 중성점 전압 제어기법을 양방향 동작의 인버터에 그대로 적용할 경우 역방향 동작에서 중성점 전압이 오히려 벌어지는 문제가 있다. 본 논문에서는 구현이 간단한 반송파 기반 PWM 방식의 중성점 전압 제어기법을 양방향 인버터에 적용하여 인버터의 전류 방향에 상관없이 하나의 제어기로 구현된 제어기법을 제안한다. 제안하는 기법은 양방향 모드전환 시에도 끊김없는 제어가 가능하고 초기 동작과 무부하 동작에서도 중성점 전압의 불평형을 제거할 수 있다. 양방향 T-type 인버터를 제작하여 본 논문에서 제안한 제어기법을 검증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.475-476
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• 2010

본 논문은 에너지 저장장치로 각광받는 Li 배터리를 이용한 양방향 DC-DC컨버터의 구성 및 빠른 통특성을 갖는 이중 루프 PI제어기 설계를 제시하였다. 제어기는 초기 충전을 위한 정전류 제어기와 초기 충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기를 구성하였다. 배터리 모델링 및 양방향 DC-DC 컨버터용 제어기는 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 그 타당성을 실험을 통하여 확인하였다.