• 제목/요약/키워드: Bidirectional dc-dc converter

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연료전지 자동차 전장전원용 고효율 양방향 3상 DC-DC 컨버터 (A High Efficiency Bidirectional Three-Phase DC-DC Converter for Auxiliary Power Supply of Fuel Cell Vehicles)

  • 윤창우;김형준;최세완;강호성;이현동
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.209-212
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    • 2008
  • 본 논문에서는 연료전지자동차의 저전압 배터리 충 방전을 위한 새로운 3상 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 12V 저전압측의 높은 전류정격 때문에 기존의 풀브리지 방식으로는 적절한 스위치의 선정이 어렵지만 제안한 3상의 전류분배로 스위치의 선정과 변압기의 제작이 용이하다. 그리고 제안한 변압기 결선으로 턴비가 작아져 누설인덕턴스가 작아진다. 또한 비대칭 PWM에 의한 모든 스위치의 ZVS 턴온과 저전압 측에서는 동기정류 방식을 적용하여 효율을 상승시켰다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 기술하고 3.5kW 시작품을 제작하여 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증한다.

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연료전지자동차에서 연료이용률과 연료전지 내구성 향상을 위한 양방향 DC-DC 컨버터의 제어기법 (Control Method of Bidirectional DC-DC Converter for Fuel Utilzation and Durability Improvement in Fuel Cell Vehicles)

  • 조진상;정상민;이진희;최세완;한수빈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.354-356
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    • 2005
  • 본 논문에서는 연료전지 자동차와 같은 하이브리드 시스템에서 양방향 DC-DC 컨버터에 의한 충${\cdot}$방전 동작시 원하는 지령전력을 정확히 제어하여 연료전지의 과부하에 의한 전지수명단축과 연료이용률저하에 의한 연료소모 문제를 개선하기 위한전력제어기를 제안하고자 한다. 또한 연료이용률과 배터리의 SOC를 일정하게 제어하여 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 양방향컨버터의 충${\cdot}$방전운전 알고리즘을 제안한다.

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에너지 저장장치를 위한 양방향 DC-DC컨버터의 끊김없는 입·출력 절환 기법 (A Seamless Transfer Method of Bidirectional DC-DC Converter for ESS)

  • 박준성;권민호;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.289-290
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    • 2013
  • 소규모 전력망에서 계통에 이상이 발생하면 ESS의 양방향 컨버터는 배터리 충 방전 동작을 멈추고 DC-Bus 전압을 제어하는 기능이 요구된다. 이 경우 양방향컨버터는 배터리측 제어에서 DC-Bus측 고전압제어로의 신속한 전환이 요구된다. 본 논문에서는 양방향컨버터의 끊김없는 입 출력 절환을 위한 새로운 제어기법을 제안한다. 제안하는 기법은 가변리미터를 이용하여 저전압 및 고전압제어기를 하나로 통합하였고 상위제어기의 지령없이 자율적인 판단으로 절환이 가능하다. 제안한 알고리즘은 2kW급 시작품을 제작하여 타당성을 검증하였다.

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고 전력변환 비를 가지는 절연형 양방향 DC-DC 컨버터 (Isolated bidirectional DC-DC converter with high power conversion ratios)

  • 이성호;김규태;권정민;권봉환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.171-172
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    • 2013
  • 본 논문에서는 저 전압원과 고 전압원간의 양방향 전력 변환에 적합한 절연형 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 저압 측에 전류형 능동 클램프 푸쉬풀 컨버터 구조와 고압 측에 배전압 회로를 가지는 하프 브릿지 구조를 가진다. 저압 측의 전류형 컨버터의 적용은 별도의 필터 없이도 저압 측의 전류 리플의 저감 효과 시킬 수 있으며, 고 주파수 변압기의 턴 비를 낮출 수 있다. 또한 배전압 회로를 통해 전류 대비 고압 측 소자의 전압 스트레스의 저감 효과를 기대할 수 있다. 최종적으로 제안하는 컨버터의 모의 실험결과를 통해 타당성을 검증한다.

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배터리 연계 무순단 절체를 위한 양방향 DC-DC 컨버터 하이브리드 안티-와인드업 제어 기법 비교 (A Comparison of Bidirectional DC-DC Converter Hybrid Anti-Windup Control Methods for Seamless Transfer in Battery Connected Systems)

  • 엄준용;최성진;이홍희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.186-187
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    • 2019
  • DC마이크로그리드에서 양방향 컨버터를 통한 계통과 배터리간의 전력교환은 계통연결 시 배터리를 충전시키고 계통분리 시 배터리를 통해 독립운전을 하는 양방향 동작의 형태로 수행된다. 이러한 운전모드 전환시 과도 오차를 줄이기 위해 무순단 절체 기능이 필요하다. 본 논문에서는 무순단 절체를 위해 전류 제어기를 공유함으로 발생하는 전압제어기 포화를 방지하는 하이브리드 안티와인드업 기법을 제안한다. DC마이크로그리드 시스템으로 구현해, 시뮬레이션을통해 기존방식과의 비교하고 제안한방식의 타당성을 검증하였다.

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전기자동차 긴급구난용 이동식 충전시스템의 양방향 DC-DC 컨버터 (Bidirectional DC-DC Converter for Electric Vehicle Emergency Rescue Mobile Chaging System)

  • 백운길;이원혁;조춘호;김태웅;김성곤
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.331-332
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    • 2014
  • 본 논문에서는 전기자동차 긴급구난용 이동식 충전시스템에 절연형 양방향 DC-DC 컨버터인 DAB(Dual Active Bridge) 컨버터를 적용하여 시스템 안정성 향상과 함께 출력주파수를 높임으로서 수동소자의 용량을 줄일 수 있고 고효율성을 확보할 수 있으며, 이에 대한 유효성을 시뮬레이션 해석을 통해 검증한다.

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절연형 양방향 DC-DC 컨버터의 변압기 권선비와 방전모드에 따른 손실 분석 (Loss analysis of the Isolation type Bidirectional DC-DC Converter with the Discharge Mode and Turn-Ratio)

  • 구법진;김학수;노의철;김인동;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.23-24
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    • 2014
  • 본 논문은 절연형 양방향 DC-DC 컨버터의 방전모드와 변압기 권선비에 따른 손실 분석에 대해 다루었다. Phase-Shift방전모드와 Boost방전모드에서 변압기 권선비에 따른 스위치손실을 분석하여 손실을 최소로 하는 변압기 권선비와 최적의 방전모드를 결정하고자 한다.

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3상 인터리브드 양방향 DC-DC컨버터의 DCM구동시 손실 저감을 위한 스위칭 기법 (A Switching Method for Loss Reduction in DCM Operation of 3-Phase Interleaved Bidirectional DC-DC Converter)

  • 서보길;정재헌;노의철;김인동;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.319-320
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    • 2014
  • 본 논문은 DCM(Discontinuous Conduction Mode)로 동작하는 3상 인터리브드 양방향 DC-DC컨버터를 다룬다. 전류 리플을 줄이기 위해 3상 인터리브드 방식을 이용하였으며 소프트 스위칭 조건을 확보하기 위해 DCM동작을 한다. DCM동작시 스위칭 손실을 분석하고 이를 저감하기 위하여 새로운 스위칭 기법을 제시하며 실험으로 유용성을 입증한다.

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3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 상제어 스위칭 기법 (Phase Controlled Switching Method for 3-Phase Interleaved Bidirectional DC-DC Converter)

  • 김지현;정혜수;정재헌;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.35-36
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    • 2015
  • 본 논문에서는 3상 인터리브드 양방향 DC - DC 컨버터의 상제어 스위칭 기법을 제안하였다. 부하 변동에 따라 2상 또는 3상 인터리빙이 되도록 하여 소프트 스위칭은 물론 배터리 충방 전 전류에 포함된 전류 리플의 크기도 최소화하는 효과가 있다. 3[kW] 시스템에 대하여 전류 임계모드가 되도록 하는 인덕턴스 값을 유도하였으며 시뮬레이션을 통하여 제안한 방식의 타당성을 입증하였다.

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양방향 DC-DC 컨버터를 이용한 단상 계통연계형 태양광 마이크로인버터의 설계 및 제어 (Design and Control of Single-Phase Grid-Connected Photovoltaic (PV) Microinverter Using Bidirectional DC-DC Converter)

  • 이경환;하정익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.198-199
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    • 2016
  • 본 논문은 단상 계통에 연결된 태양광 마이크로인버터의 설계와 제어 방법을 제안한다. 기존에는 고효율, 저비용, 높은 승압비를 얻기 위한 연구가 주로 수행되었다. 그런데 최근 태양광 발전 시스템이 증가함에 따라 계통의 안정성 확보를 위해 태양광 인버터에서도 무효 전력을 공급하도록 계통 규정이 바뀌고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 결합 인덕터를 이용해 높은 승압비를 얻고 양방향으로 DC-DC 컨버터 단을 구성하여 무효 전력 제어가 가능하도록 한다. 제안된 마이크로인버터의 설계와 제어 방법을 설명하고 이를 실험적으로 확인한다.

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