• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.31-33
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• 2020

본 논문은 고효율 11kW급 양방향 탑재형 충전기에 대한 연구결과를 발표한다. 토폴로지로는 3상 2-레벨 인버터와 CLLLC 공진형 컨버터를 적용하였으며, 모든 전력반도체 소자는 SiC-MOSFET를 적용하였다. CLLLC 공진형 컨버터의 고효율 달성을 위해, 배터리 전압에 따라 DC 링크 전압 가변 알고리즘을 적용하였으며 양방향 동작시 정류단이 동기 정류기로 동작하도록 설계하였다. 인버터 스위칭 주파수 20kHz, CLLLC 공진형 컨버터 스위칭 주파수 80~300kHz, 배터리 전압 213~413V, 계통 전압 380V/60Hz 사양으로 프로토타입을 설계/제작하였으며 순방향 전력전달 최대 효율 95.8%이상, 역방향 전력전달시 최대효율 95.1%이상의 결과를 달성하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.986-987
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• 2015

본 논문은 이차전지 에너지저장장치(ESS)을 위한 충 방전용 5kW급 계통 연계형 PCS(Power Conditioning System) 구성 및 실험에 대하여 서술하였다. 양방향 계통 연계형 PCS는 4Phase 인터리브드 DC/DC컨버터, 단상 계통 연계형 인버터로 구성된다. 4Phase 인터리브드 DC/DC컨버터를 통해 배터리 리플전류를 감소시켰으며, 계통에 의해 DC_Link에 발생하는 리플전류를 저감할 수 있는 L-C공진회로를 설계하고 실험하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2003.07b
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• pp.711-716
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• 2003

본 논문은 5KW급의 SOFC와 저전압 배터리를 복합전원으로하는 10kw급 독립형 연료전지발전시스템의 전력 변환장치의 개발에 관한 것이다. 이를 위한 전력변환장치는 연료전지로부터의 저전압을 상승시키기 위한 고주파 DC-DC 컨버터 및 이를 안정된 교류전원으로 변환하기 위한 DC-AC 인버터 그리고 저전압 배터리를 충$\cdot$방전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성된다. 미국 에너지부 및 IEEE가 주최한 "2003 International Future Energy Challenge Competition"에서 제시한 90$\%$이상의 효율과 $\$40/KW$ 이하의 양산가등의 사양을 목표로 개발된 본 전력변환장치에 대한 토폴로지, 주요 부품의 설계 및 제어방식에 관하여 기술하고 실험결과를 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.558-559
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• 2014

본 논문에서는 저압 직류 배전(LVDC) 시스템의 통합 운전기법을 제안하였다. 제안된 시스템은 AC배전을 DC배전으로 전력 변환을 해주기 위한 대용량 3-Level NPC PWM 컨버터로 구성하였다. 또한 태양광 발전 시스템을 연계하여 소규모 계통의 운전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성하였다. 분산 전원의 단점을 보완하기 위하여 ESS 시스템을 구성하였고 통합 운전을 수행 하였다. 제안된 시스템에 모드별 적용된 제어기법을 이용하여 동작모드를 확립하였다. 이를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.8 no.6
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• pp.551-560
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• 2003

This paper summarizes development of a 10KW stand-alone power processing unit for 5KW SOFC-low voltage battery hybrid fuel cell power generation system. The power processing unit Includes three parts a high frequency DC-DC converter boosts low fuel cell voltage, a DC-AC inverter converts a dc voltage into a regulated ac voltage and a bidirectional DC-DC converter charges or discharges the battery. The converter topology, design, control method, and experimental result arc presented to meet the specifications such as efficiency of 90% and cost of $40/KW laid down for the "2003 Future Energy Challenge Competition" organized by the U.S. Department of Energy and IEEE. and IEEE.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.177-178
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• 2018

본 논문에서는 직렬형 Hot-Swap ESS(Energy Storage System)를 구성하는 전력 변환 시스템에서 전류 센서의 옵셋 오차가 제어 성능에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 양방향 DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터에서 전류 센서 옵셋 오차의 영향에 대해 분석하고, 컴퓨터 모의 시험을 진행하여 그 특성을 파악하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.89-90
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• 2011

본 논문에서는 스마트그리드 시스템의 안정적인 운전을 위한 핵심적인 요소인 고압의 에너지저장장치를 충방전 할 수 있는 BESS 시스템을 제안한다. 제안한 BESS 시스템용 전력변환장치는 배터리 밸런싱 회로를 적용하여 저압의 배터리 모듈을 직렬로 구성하여 양방향 DC/DC 컨버터 없이 양방향 DC/AC 인버터만으로 BESS 시스템을 구성할 수 있다. 제안한 BESS 시스템의 충방전 시 특성을 살펴보고 50kW급 BESS 시스템을 통해 유용성을 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.252-253
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• 2012

본 연구에서는 단상 1.9 kV/220 V, 2 kVA 용량의 양방향 지능형 반도체 변압기의 새로운 회로구성을 제안하고 그 동작과 성능을 분석한 내용에 대해 기술하고 있다. 제안하는 반도체 변압기는 고압 고주파 AC-DC 정류기와 저압 양방향 DC-AC 컨버터로 구성되어 있으며, 회로적인 특성을 다양하게 분석하기 위하여 먼저 PSIM 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션을 실시하였고 이를 기반으로 반도체변압기를 제작하여 실험을 통해 그 동작과 성능을 검증하였다. 제안하는 반도체변압기는 최근 많은 관심이 고조되고 있는 Smart-Grid에 효율적으로 적용 가능할 것으로 보인다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.514-515
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• 2012

본 논문에서는 인버터 모드 기능을 가지는 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터를 제안하였다. 제안된 시스템은 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 암단락 스위치 단에 PI제어가 된 양 방향 벅-부스트 컨버터를 연결하였다. 양방향 벅-부스트 컨버터에서 직류를 입력하는 모드를 인버터 모드라고 하고, 양방향 벅-부스트 컨버터에서 직류를 출력하는 모드는 컨버터 모드라고 한다. PSIM시뮬레이션에 의하여 인버터 모드 동작 시에는 직류 12V를 암단락 스위치단에 입력하여 AC_Load에 교류 전압를 출력하고, 컨버터 모드 동작 시에는 AC_Load에 교류 전압를 출력함과 동시에 암단락 스위치단에 연결된 DC_Load에 직류 전압을 일정하게 출력할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.994-1002
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• 2019

In this paper, we propose the development of a power conversion system for electric power take-off (e-PTO) of agricultural electric vehicles. Most e-PTOs use commercial power $220V_{AC}$. A bidirectional power conversion system having a two-stage structure consisting of a DC-DC converter and a DC-AC inverter for supplying a high output voltage using a low battery voltage of an agricultural electric vehicle is suitable. we propose a power conversion system consisting of the one-stage dual active bridge (DAB) converter and the two-stage bidirectional full bridge inverter. In addition, we propose a soft start algorithm for reducing the inrush current generated by the link capacitor charging during the initial operation. A 3kW prototype system and its corresponding algorithms have been implemented to verify its effectiveness through experiments.