• Title/Summary/Keyword: 양방향 제어기

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Performance Comparison Analysis of Anti-Winup Method for Seamless Transfer of Bidirectional DC-DC Converter in Battery Connected Systems (배터리 연계 양방향 DC-DC컨버터의 무순단 절체를 위한 안티-와인드업 기법 성능 비교 분석)

  • Eom, Jun-Yong;Choi, Sung-Jin;Lee, Hong-Hee
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.443-444
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    • 2019
  • DC마이크로그리드에서, 양방향 컨버터를 통한 계통과 배터리와의 전력교환은 필수적으로 요구 된다. 일반적으로 계통이 연결 되었을 때 배터리를 충전시키고, 계통이 끊어 졌을 때는 배터리를 통해 계통에 전력을 공급하는 양방향 동작을 한다. 이러한 전력방향전환 과도상태를 줄이기 위해 무순단 절체 기능이 필요한데, 전류 제어기를 공유하는 방식의 경우 전압제어기의 포화가 발생하면 양방향 컨버터의 출력응답이 늦어지거나, 출력이 불안정해 진다. 이 문제를 해결하기 위해 양방향 컨버터의 대표적인 포화방지(Anti-windup)기법을 적용하여 성능을 비교하였다. 또한 PSIM 소프트웨어를 통해 DC마이크로그리드 시스템을 구현해 효과를 확인한다.

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Bidirectional DC/DC Converter with Supercapacitor for LVDC System (저압직류배전 시스템에 적용되는 슈퍼캐패시터용 양방향 DC/DC 컨버터)

  • Jeong, Hwanmin;Cho, Seunghyun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.226-227
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    • 2019
  • 본 논문에서는 마이크로그리드 시스템의 기존 교류 배전망에서 전력 전송 손실을 개선하기 위해 직류 배전망으로 설계하면서 전력을 저장하는 배터리부와 상기 배터리부로부터 LVDC망 전압을 사용자가 설정 및 설계한 전압에 대응하며 유지하기 위한 양방향 DC/DC 컨버터에 대해서 연구하였다. 기존에 사용하던 방식과는 다르게 슈퍼캐패시터를 추가하여 고속, 고출력의 충방전을 할 수 있으며, 이러한 특징으로 인하여 전력품질 개선과 비상시 전력을 공급할 수 있는 장접을 갖게 되었다. 제어기는 PI 제어기를 적용하였으며, PWM 게이팅 신호를 만들어 스위칭 소자를 제어하였다. 매트랩 시뮬링크를 이용하여 양방향 DC/DC 컨버터의 회로를 설계하고 구동 알고리즘을 적용해서 시스템을 구성하여, 슈퍼캐패시터를 이용한 양방향 DC/DC 컨버터의 역할 가능성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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Implementation of Real-Time Bilateral Control of Fuzzy Robot Hand using Analytic Hierachy Process (계층적 분석방법을 이용한 실시간 퍼지로봇핸드의 양방향 제어의 구현)

  • Jin, Hyun-Soo;Hong, Yoo-Sik
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.5
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    • pp.525-532
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    • 2004
  • Telemanipulator is distingushed from industrial robot by iterating same specified work. Manipulator operator is included in control loop for controlling the telemanipulator because he decide directly during the work and order controllabily. We implement fuzzy controller for reducing the modelling error of telemanipulator which depend on the PID controller. But position-force control method of bidirectional control impose unsafety of vibiration and Analytic Hierchy method can stabilize for reducing nonlinear modelling error by expert operator because of transformation empirical control rule to linear model.

Small-Signal Analysis and Control Design of a Bidirectional Battery Charging/Discharging Converter (양방향 배터리 충방전 컨버터의 소신호 해석과 제어기 설계)

  • Choi, Seokjae;Kim, Dongmyung;Kim, Suhan;Choi, Byungcho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.177-178
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    • 2011
  • 본 논문에서는 dc 버스기반의 전력시스템에서 양방향 배터리 충방전 회로의 기능을 하는 부스트 컨버터의 소신호 해석과 제어기를 설계 하였다. 컨버터가 동작하는 동안 컨버터의 듀티비 대 출력 전달함수에 나타나는 s-도메인 평면의 오른쪽면과 왼쪽면에 걸쳐 움직이는 RHP 영점 대해 새롭게 밝히고, 움직이는 영점의 근원과 그것 따른 제어기 설계 결과를 보여준다.

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Controller Design of Bidirectional Buck-Boost Converter for Power Decoupling of Photovoltaic Micro-Inverter (태양광 마이크로 인버터의 Power Decoupling을 위한 양방향 벅-부스트 컨버터 제어기 설계)

  • Shin, Jong-Hyun;Park, Joung-Hu
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.13-14
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    • 2014
  • 본 논문에서는 유사 DC-Link 타입의 태양광 마이크로 인버터에서 요구되는 대용량의 전해 커패시터의 단점을 지적하고 이를 제거하기 위해 shunt 방식으로 연결되는 양방향 벅-부스트 컨버터 제어방법을 제안한다. 태양광 마이크로 인버터는 동작 특성상 PV 입력단에 120Hz 리플이 존재하지만 대용량의 전해 커패시터를 적용함으로써 리플을 제거할 수 있다. 하지만 전해 커패시터의 짧은 수명이 전체 시스템의 신뢰성을 저하시키기 때문에 이를 극복하기 위한 부가적인 회로가 필요하다. 본 논문에서는 제안한 1차측의 플라이백 스위치 전류 제어기의 레퍼런스를 공유함으로써 전류 센서수를 감소시키고 PV 입력단 Capacitance를 낮출 수 있는 양방향 벅-부스트 회로의 제어기를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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High efficiency and Low Cost Bidirectional Single Power-Conversion AC-DC Converter (고효율 저가격의 양방향 단일 전력변환 AC-DC 컨버터)

  • Kim, Kwang-Seop;Lee, Sung-Ho;Kwon, Bong-Hwan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.169-170
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고효율 에너지 저장 시스템에 적합한 양방향 단일 전력변환 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 단일 전력변환을 통해 저가격, 고효율 특성을 가지며, 기존 양방향 전력변환 시스템에 비해 소형화되었다. 본 논문에서는 양방향 단일 전력변환 AC-DC 컨버터를 능동 클램프를 가지는 플라이백 컨버터로 구현하였다. 전력 용량과 효율을 높이기 위해 연속전류모드를 채택하였으며, 양방향 전류 제어를 위해 분할 적분 제어기를 이용하였다. 최종적으로 시제품을 제작하여 제안하는 양방향 컨버터의 타당성을 검증하였다.

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Research of a high efficiency isolated bidirectional AC-DC converter for DC distribution system (DC 배전 시스템을 위한 고효율 절연형 양방향 AC-DC 컨버터 개발에 대한 연구)

  • Kim, Ho-Sung;Jung, Jee-Hoon;Ryu, Myung-Hyo;Kim, Jong-Hyun;Baek, Ju-Won
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.369-370
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    • 2012
  • 본 논문은 380V DC 배전 시스템의 양방향 전력 흐름 제어와 전력 변환 효율 개선을 위한 고효율 절연형 양방향 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 회로는 비절연형 양방향 AC-DC 정류기와 절연형 양방향 CLLC 공진형 컨버터로 구성된다. AC-DC 정류기의 전력 변환 효율 높이기 위해서 단극성 SPWM 방식을 이용하여 SiC 다이오드와 Anti-parallel 다이오드가 없는 IGBT와 MOSFET를 이용하여 전력 변환 효율을 증가 시켰다. 절연형 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 높이기 위해서 전 범위 ZVS 동작이 가능한 양방향 CLLC 공진형 컨버터를 이용하였다. 5kW 시제품을 통하여 제안하는 절연형 양방향 AC-DC 컨버터의 성능을 검증하였다.

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Development of a Bidirectional DC/DC Converter with Smooth Transition Between Different Operation Modes (방향 절환이 자유로운 양방향 DC/DC 컨버터 개발)

  • Lee Woo-Cheol;Yoo Chang-Gyu
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.41-44
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    • 2004
  • 일반적으로 버크/부스트용 양방향 컨버터의 구현은 단 전원을 사용하는 각각의 PWM IC, 전류제어 PW 방식을 사용하게 된다. 이 경우 한쪽 모드로 동작시 다른 모드 제어기의 에러 앰프는 포화되기 때문에 모드 절환 동작시 마다 일정 시간 스위칭 동작을 멈추게 하는 회로가 필요하게 되어 원활한 방향 절환을 이룰 수 없게 된다. 본 연구에서는 양전원을 사용하는 하나의 제어기를 설계하여 방향 절환시의 문제점을 해결하고자 한다.

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Bidirectional Zeta-Flyback Converter for Improved Efficiency (개선된 효율을 가지는 양방향 Zeta-Flyback 컨버터)

  • Jung, Mun-Kyu;Kwon, Young-Ahn
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.36 no.6
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    • pp.844-849
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    • 2012
  • In this paper, a bidirectional Zeta-Flyback converter is proposed. The topology of the proposed converter is analyzed, which is superposition of bidirectional Flyback converter mode and bidirectional Zeta converter mode in a cycle. The proposed converter allows power flow in either a forward direction or a backward direction. Bidirectional power flow is obtained by a transformer and components. The proposed converter's output is controlled by duty of constant frequency PWM of switch. Compared to conventional bidirectional isolated DC-DC converters, the proposed isolated bidirectional DC-DC converter has high power density and high transformer utilization. To confirm the proposed converter, the simulation and experimental results are presented.

Implementation of Non-time-varying Duty Ratio transfer function for Improvement of control characteristics bi-directional charger (비시변 시비율 전달함수 구현에 의한 양방향충전기 제어특성 개선)

  • Hwang, Jung Goo;Kim, Sun Pil;Park, Sung Jun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.20-21
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    • 2013
  • 본 논문에서는 양방향 충전기용 DC/DC 컨버터와 같이 입력전압과 출력전압이 가변하는 제어시스템에서 비시변 시비율 전달함수를 구현하여 제어특성을 개선하고자 한다. 기존제어기 설계에 의해 설계된 이득을 사용하여 제어를 행할 경우 입력전압의 변동에 따라 제어특성이 가변한다. 전압제어기의 각 이득을 시비율의 역수를 취하여 변화함으로서 전체 제어블록에서 시비율 항을 등가적으로 제거할 수 있는 방법이다. 따라서 본 논문에서 제안된 비시변 시비율 전담함수를 양방향 충전기용 DC/DC컨버터에 적용하여 PSIM을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성과 우수성을 검증하였다.

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