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본 논문에서는 전동기 개발 이외의 전기 자동차의 전력 변환 시스템에 대해 다룬다. 전동기 구동용 전력변환장치의 신뢰성 확보가 전기자동차의 안전에 가장 중요한 요소이며 또한 제한된 배터리에너지로 최대 주행거리를 달성하기 위한 전력변환장치의 고효율화 설계 및 제어 알고리즘 개발이 매우 중요한 과제이다.
기존의 전력변환장치는 양방향 직류-직류 변환기와 ...

본 논문에서는 전동기 개발 이외의 전기 자동차의 전력 변환 시스템에 대해 다룬다. 전동기 구동용 전력변환장치의 신뢰성 확보가 전기자동차의 안전에 가장 중요한 요소이며 또한 제한된 배터리에너지로 최대 주행거리를 달성하기 위한 전력변환장치의 고효율화 설계 및 제어 알고리즘 개발이 매우 중요한 과제이다.
기존의 전력변환장치는 양방향 직류-직류 변환기와 3상 인버터 등 2단계로 구성되어 있으므로 효율이 저하되고 부피도 크며 특히 외부 잡음 등에 의한 인버터의 암단락 등의 사고빈도가 높으므로 신뢰성에 보완이 요구되는 것으로 보고 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 2단 구성의 전력회로를 1단 구성으로 획기적으로 감소시킨 양방향 qZSI의 토폴로지 및 제어 알고리즘 개발로 효율 향상 및 부피 감소를 도모하며 특히 암단락 고장에 매우 강인한 고신뢰성 전력변환 시스템을 제안한다. 그뿐만 아니라 스마트 그리드와 연계하여 전기자동차의 에너지를 전력계통으로 공급하는 V2G의 전력회로설계 및 제어 기술을 확보하고, V2G 또는 G2V (Grid to Vehicle) 과정에서 발생하는 전력변환 장치에서의 손실분을 감소시켜 전력변환 효율 극대화하고자 연구하였다. 그리고 V2G 시스템을 이용하여 순간 계통 사고 시, 무정전전원장치(Uninterruptible Power Supply, UPS)로써 사용할 수 있도록 개발함으로써 계통연계형 인버터 제어기술을 통해 초기 단계인 스마트 그리드 분야의 계통연계 및 운용 기술의 발전에 기여하여 국가 기술경쟁력 확보하고자 하였다.
더불어 EV 및 HEV ( Hybrid Electric Vehicle )의 핵심 기술 중 하나가 에너지저장시스템이며 에너지저장 요소인 리튬이온 배터리의 충전 기술 확보는 전기자동차 사업의 성패를 좌우할 정도로 중요하므로 시급히 연구할 필요가 있다. 이에 따라 충전뿐만 아니라 방전도 가능한 양방향 전력제어가 가능하도록 함으로써 스마트그리드와 연계된 에너지 저장 시스템의 역할도 매우 중요하게 대두되고 있으므로 이에 대한 연구를 수행하였다.

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