• 제목/요약/키워드: 양방향 컨버터

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Active NPC 컨버터를 사용한 이차 전지 충방전 시스템 설계 (Design of a Secondary Battery Charging/Discharging System using an Active NPC Converter)

  • 성기석;김석민;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.15-16
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    • 2017

  • 본 논문은 active neutral-point clamped (A-NPC) 컨버터를 이용한 이차 전지 충방전 시스템 설계 방법을 제안한다. 제안하는 시스템은 계통 전압의 정류를 위한 필터와 3-레벨 NPC 컨버터, 이차 전지 충방전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성된다. 그러나 기존의 NPC 컨버터는 IGBT의 스위칭 손실이 특정 소자에 집중되어 스위칭 주파수를 높이는데 한계를 갖는 다. 본 논문은 손실 불균형 문제를 해결하기 위해 기존의 NPC 컨버터 대신 A-NPC 컨버터를 적용하며 이를 위한 변조 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 변조 방법에 따른 IGBT의 손실 및 온도 분포에 대한 분석 결과를 제시하며 제안하는 이차 전지 충방전 시스템의 타당성을 검증한다.

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위상-듀티 제어된 듀얼 액티브 브릿지 컨버터의 운용 특성 연구 (Operational Characterization of the Dual Active Bridge Converter under Phase-Duty Control)

  • 최우인;조보형
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.307-308
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    • 2014

  • 듀얼 액티브 브릿지 컨버터는 고전력 전달에 유용한 절연형 양방향 컨버터이다. 듀얼 액티브 브릿지 (DAB) 컨버터의 가장 간단한 제어 방식은 고주파 변압기의 일차단과 이차단의 위상 차이를 통해 전달 전력을 제어하는 위상천이변조 (PSM) 방식이다. 그러나 위상 변동 방식을 이용하면 경부하 상황에서 소프트 스위칭이 이루어지지 않으며 순환 전류 또한 크게 발생하여 변환 효율이 낮아지게 된다. 본 논문에서는 위상 및 듀티가 변동된 컨버터의 최적 동작점을 파악하기 위한 DAB 컨버터의 운용 특성 연구를 수행하였다. 컨버터의 위상과 듀티에 따른 동작 파형, 경계 조건, RMS 전류, 소프트스위칭의 여부 등이 분석되었다.

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Mode Boundary Detector을 사용한 연료전지용 동기식 부스트 컨버터의 역전류 제어 기법 (Synchronous Boost Converter Control Method for Fuel Cell to Prevent Reverse Current with Mode Boundary Detector)

  • 김미지;신민호;최성촌;김지환;정용채;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.159-160
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    • 2013

  • 본 논문에서는 연료전지를 사용하여 2차 전지를 충전시키는 동기식 부스트 컨버터를 제어하는 방식을 제안한다. 고효율을 위한 동기식 부스트 컨버터는 기존의 부스트 컨버터의 다이오드 대신 MOSFET을 사용한다. 이때 연료전지의 전압이 배터리의 전압보다 낮기 때문에 양방향 소자인 MOSFET의 특성상 DCM구간에서 역전류가 발생한다. 연료전지의 긴 기동시간으로 인해 초기 동작 시 소프트 스타트가 필요한데 이때 역전류가 발생할 수 있는 DCM구간이 나타난다. 시스템 제어를 위해 사용된 mode boundary detector은 CCM과 DCM을 구분해주어 컨버터를 제어한다. CCM구간에서는 동기식으로 부스트 컨버터가 동작되고 DCM구간에서는 기존의 다이오드를 사용하는 방식으로 역전류를 방지한다. 시뮬레이션을 통해 논문의 타당성을 증명하였다.

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