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NTIS 바로가기전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.18 no.2, 2013년, pp.184 - 191
변병주 (Dept. of Electrical Eng., Konkuk University) , 최중묵 (Dept. of Electrical Eng., Konkuk University) , 한동화 (Dept. of Electrical Eng., Konkuk University) , 이영진 (Dept. of Electrical Eng., Konkuk University) , 서현욱 (Dept. of Electrical Eng., Konkuk University) , 최규하 (Dept. of Electrical Eng., Konkuk University)
In this paper, bidirectional AC-DC converter using dual half-bridge converter is proposed. A transformer leakage inductance in the dual half-bridge converter is used for making resonance with the capacitor of the voltage-doubler, which can help the switched current to be sinusoidal without extra ind...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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에너지 저장 시스템 중 최근 가장 주목 받는 분야는? | 태양광, 연료전지 그리고 다양한 배터리들은 각각 전압레벨이 다른 직류 전원이기 때문에 DC/DC 컨버터를 사용하여 승압 또는 강압을 하여 사용한다. 에너지 저장 시스템 중 최근 가장 주목 받는 분야는 배터리를 사용한 시스템인데 그 중 하나인 Battery Energy Storage System(BESS)에서 구조의 집적화를 위해 컨버터를 양방향으로 설계하게 된다[1]. 또 다른 예로 전기자동차 충전시스템의 응용기술인 Vehicle To Grid(V2G)는 계통으로부터 전력을 배터리로 충전과 방전하는 기술인데 이곳에서도 계통의 전력품질 향상과 충방전 운전을 위하여 양방향 AC/DC 컨버터가 사용된다. | |
양방향 AC/DC 컨버터는 무엇으로 구성되어 있는가? | 양방향 AC/DC 컨버터의 경우 계통연계형 인버터와 DC/DC 컨버터로 구성이 되어 있다. 계통연계형 인버터는 신재생에너지와 배터리와 같은 직류전원과 계통을 연계시 가장 많이 사용되는 전력전자 시스템으로서 많은 연구가 진행되었다[2]-[4]. | |
본 논문에서는 듀얼 하프브릿지를 사용한 양방향 AC-DC 컨버터에 이론적인 해석과 설계방법에 대하여 제시하였다. 또한 제시된 듀얼 하프브릿지 공진형 컨버터의 이론적인 해석을 통하여 수동소자들과 공진주파수 간에 관계를 정의하였다. 그리고 시뮬레이션을 통해 양방향 동작을 검증하고, 실험을 통해 단방향 동작을 검증하였다, 이에 대한 결과는? | 1) 제안된 방법은 공진형 스위칭 방법을 통하여 스위칭 손실을 감소시킬 수 있다. 실험 결과 저전력에서 최대 52[%] 감소하였고 정격에서 최대 48[%] 감소하였다. 2) 전체시스템의 부피는 공진탱크를 사용하지 않고 스위치 개수를 줄여 15[%] 감소하였다. 3) 영전류 스위칭을 위해 공진 주파수는 스위칭 주파수보다 높아야한다. 스위칭 주파수와 공진주파수는 완전히 일치할 수는 없지만 공진전류가 상승분을 고려할 때 스위칭 주파수와 공진주파수 비율 K factor는 0.8보다 크게 설계 되어야 한다. |
S. B. Kjaer, J. K. Pederson, F. Blaabjerg, "A review of single-phase grid-connected inverters for photovoltaic modules," IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 41, No. 5, pp. 1292-1306, 2005.
N.A. Ninad, L.A.C. Lopes, "Operation of Single-phase Grid-Connected Inverters with Large DC Bus Voltage Ripple," Electrical Power Conf., pp. 172-176, Oct. 2007.
K. Hirachi, Y. Tomokuni, "Improved Control Strategy to Eliminate The Harmonic Current Components for Single Phase PWM Current Source Inverter," 19th Int. Telecommunications Energy Conf., pp. 189-194, Oct. 1997.
Xiaodong Li, Ashoka K. S. Bhat, "Analysis and Design of High-Frequency Isolated Dual-Bridge Series Resonant DC/DC Converter," IEEE Trans. on Power Electronics, Vol. 25, No. 4, pp. 850-862, 2010.
L. Hui, Z. P. Fang, J. S. Lawler, "A Natural ZVS Medium-Power Bidirectional DC-DC Converter With Minimum Number of Devices," IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 39, pp. 525-535, Feb. 2003.
Colonel Wm. T.Mclyman, Transformer and Inductor Design Handbook, Marcel Dekker, 2004.
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