• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.844-849
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• 2012

양방향 컨버터는 신재생에너지를 이용하는 전력시스템, 무정전 전원 공급장치, 전기차 등 여러분야에서 사용되며, 양방향 절연 컨버터는 양방향 비절연 컨버터보다 높은 신뢰성을 갖지만 효율이 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서는 개선된 효율을 가지는 절연된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 양방향 Flyback 컨버터와 양방향 Zeta 컨버터의 중첩으로서 순방향 동작과 역방향 동작에서 전력 흐름이 변압기와 소자를 통해 수행되어 변압기 이용률이 증가하고, 출력 전압은 스위치의 일정 주파수 PWM의 듀티비에 의해 제어된다. 제안된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터와 양방향 Flyback 컨버터를 비교하면 제안된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터가 더 높은 효율을 갖으며 이를 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.135-137
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• 2018

양방향 플라이백 컨버터는 1, 2차 간 절연이 가능하고, 양방향 전력전달을 할 수 있으며, 전력밀도가 높기 때문에 PV 용 차동 전력 조절기 (DPP) 모듈의 응용분야에 적합하다. 차동 전력 조절기 모듈 용 플라이백 컨버터는 양방향 동작을 위해 1, 2차 측 모두 능동 소자 및 스너버 회로로 구성 되어있다. 그러나 양방향 동작을 위해 추가된 회로는 플라이백 컨버터의 효율을 감소시키기 때문에 고효율의 양방향 플라이백 컨버터를 설계하기 위해서는 기존의 플라이백 컨버터와는 다른 설계 고려 사항들이 존재한다. 본 논문에서는 양방향 플라이백 컨버터의 각 소자별 손실을 고려하여 정격 부하 시 정방향 동작과 역방향 동작의 최대 효율을 얻을 수 있는 변압기의 자화 인덕턴스의 값을 제시한다. 본 설계 방법은 25 W 급 양방향 플라이백 컨버터 시작품을 이용하여 정격부하에서 전력변환 효율과 설계의 타당성을 실험적으로 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.181-182
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• 2014

본 논문에서는 풀-브리지 컨버터 회로를 기반으로 하며 양방향 전력변환이 가능한 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 부하의 상태에 상관없이 출력전압을 일정하게 유지하면서 연속적인 양방향 전력변환이 가능하다. 본 논문에서 대상으로 하는 부하는 충/방전기로 컨버터 출력에 여러 대의 충/방 전기가 병렬로 접속되며, 각각의 충/방전기는 개별로 동작한다. 따라서 충/방전기용 양방향 DC-DC 컨버터는 충/방전기의 동작 상태에 관계없이 연속적인 양방향 전력변환이 가능해야 한다. 제안하는 양방향 컨버터의 성능을 확인하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안한 컨버터가 부하급변 상태에서도 양방향 전력변환을 정상적으로 수행하는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.198-199
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• 2013

본 논문은 군용 UPS 시스템에서 Dual Active Bridge(DAB) 컨버터를 이용한 절연형 양방향 배터리 충전기를 제안한다. 일반적인 군용 UPS 시스템은 AC-DC 정류기, DC-AC 인버터, 양방향 DC-DC 컨버터, 배터리 충전기, 배터리로 구성되며, 여러 부하상태들에 대한 지속적인 전력공급을 위하여 안정적인 에너지 저장 시스템이 요구된다. 다양한 양방향 DC-DC 컨버터들 중, DAB 컨버터는 buck, boost 동작이 가능한 고효율 절연형 양방향 컨버터이다. 본 논문에서는 6kW(입력 380Vdc, 출력 32/21Vdc) DAB 컨버터에 대한 토폴로지 분석하고, 파라미터 및 제어 알고리즘 설계를 제안하고 시제품을 통해 이를 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1043_1044
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• 2009

본 논문에서는 하루 24시간동안의 전원의 특성과 사용시간, 사용량을 고려한 부하를 전기적으로 모델링 하고 그를 통해 양방향 DC-DC 컨버터가 최적으로 동작할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 양방향 DC-DC 컨버터의 최적 알고리즘 제안을 위해 전체 시스템의 에너지 밸런싱에 초점을 맞춰 분석하였으며 하루 중 잉여 및 부족 전력에 따라 양방향 DC-DC 컨버터를 제어하도록 시뮬레이션을 구성하였고 그 결과를 통해 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.207-208
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• 2015

본 논문은 사각형 파형(Square wave) PWM 방식을 사용한 3상 양방향 그리드 연결 컨버터에서 사용할 수 있는 제어 방법을 제안하였다. 사각형 파형 드라이브 방식은 정현파 파형 방식보다 스위칭 손실이 작은 장점이 있다. 본 논문에서는 먼저 사각형 파형 방식으로 양방향 그리드 컨버터 회로 구성과 스위칭 패턴을 설명하고 입력 전압 동기화할 때 유의 사항을 분석하였다. Psim 시뮬레이션을 통하여 양방향 컨버터 기능의 유효성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.195-196
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• 2011

본 논문은 높은 승,강압비를 가지는 배터리 충방전용 양방향 풀브리지 컨버터를 제안한다. 기존의 양방향 컨버터는 승강압비가 낮아 밧데리 방전시 발생된 전기에너지를 저항을 통해 방전 시켜서 운전하였다면, 본 논문에서 제안하는 방식은 밧데리 방전시 높은 승압비로부터 높은 DC 링크 전압을 얻어, 이 전압을 이용하여 계통으로 회생시킬 수 있도록 한 양방향 컨버터이다. 양방향 컨버터의 높은 승압비를 얻기 위해서 두 개의 DC-DC 컨버터를 입력 직렬, 출력 병렬 회로 형태로 연결하고, Battery 측을 Interleave 방식을 채택하여 전류 맥동을 줄이고, 높은 승강압비를 얻을 수가 있도록 하여, 배터리의 수명에 영향을 주는 전류리플을 감소하는 효과를 얻는다. 제안된 방식은 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.350-351
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• 2013

본 논문은 가정용 DC 배전 시스템을 위한 DAB 컨버터 구조의 양방향 절연형 밧데리 충전기를 제안한다. 가정용 DC 배전 시스템은 양방향 AC-DC 정류기, 신재생 에너지원, 에너지 저장 시스템, 가정용 가전기기, 조명 등으로 구성되어진다. 가정용 DC 배전 시스템의 안정적인 동작을 보장하고 부하에 안정적인 전력을 공급하기 위하여 에너지 저장 시스템은 가정용 DC 배전 시스템에 필수적으로 요구되어진다. 다양한 양방향 DC-DC 컨버터 중에서, DAB 컨버터는 고주파 변압기로 절연된 고효율의 승압/강압이 가능한 양방향 DC-DC 컨버터이다. 본 논문에서는 DAB 컨버터의 기본적인 동작 특성과 설계 원리를 설명하고 가정용 DC 배전 시스템을 위한 밧데리의 충/방전 알고리즘을 제안한다. 제안한 밧데리 충전기의 성능을 검증하기 위하여 3kW(380Vdc 입력, 150-200Vdc 출력) DAB 컨버터를 제작/테스트하였다.