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연료전지용 전력변환장치의 DC-DC 컨버터 개발
Development of DC-DC converter for the fuel cell system 원문보기

전력전자학회 2002년도 추계학술대회 논문집, 2002 Nov. 01, 2002년, pp.94 - 97  

권형남 (㈜효성 중공업 연구소) ,  정홍주 (㈜효성 중공업 연구소) ,  김래영 (㈜효성 중공업 연구소) ,  최태식 (㈜효성 중공업 연구소) ,  송종환 (㈜효성 중공업 연구소)

초록
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오늘날 청정에너지 중에서 많은 주목받고 있는 것으로 연료전지를 들수 있다. 그러나 연료전지의 경우 저전압 대전류의 특성으로 인하여 상용전원에 전원을 공급하기 위해서는 승압 및 상용주파수로 변환해야하는 중간 과정을 거쳐야 한다. 이러한 과정의 하나인 승압을 위해서는 일반적으로 고효율의 DC-DC 컨버터가 많이 이용된다. 따라서 본 논문에서는 당사에서 제작한 고효율의 DC-DC 컨버터에 대해서 서술하고자 한다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 실험은 2차측의 다이오드에 인가되는 전압이 예상 하였던 것보다.많은 전압이 인가되어 다이오드의 보호가 필요하게 되어 스너버 커패시터를 달아 보호를 하였다. 전체적인 dc-dc 컨버터의 효율은 92%를 가진다.
  • 연료전지의 저전압 대전류의 특성의 효율 상승을 위하여 전압을 높이기 위하여 Full bridge 방식의 DC-DC 컨버터를 선택 하였다. 주파수와 전압, 전류를 고려하여 인덕터와 고주파 변압기를 설겨), 제작하였으며, 이를 설치하여 실험을 하였다.
  • 그러나 계통연계 또는 독립운전으로 동작을 하는 경우 상용 전압을 만들어야 하나 연료전지의 저전압의 특성에 의하여 낮은전압에서의 계통의 전압을 만들어 줄 수가 없으므로 전압의 상승을 요구하고 하며, 전력변환의 효율을 높이기 위한 승압형 컨버터의 개발을 필요로 하고 있다. 연료전지의 효율의 상승을 위해 승압형 full bridge DC-DC 컨버터의 설계 및 제작, 실험을하였다.
  • 선택 하였다. 주파수와 전압, 전류를 고려하여 인덕터와 고주파 변압기를 설겨), 제작하였으며, 이를 설치하여 실험을 하였다. 실험은 2차측의 다이오드에 인가되는 전압이 예상 하였던 것보다.

대상 데이터

  • L5kW의 용량을 가지며, 입력 전압 12V, 출력전압 400V이며, 스위칭주파수는 20kHz의 동작을 한다. MOSFET는 소자의 선정에서와 같이 IXYS150N15의 소자를 병렬로 연결을 하였으며, 변압기는 변압의 비를 1 : 12.5의 변압의 비로선정을 하였으며, 인덕터의 값은 8mH의 값을 가지며, 다이오드는 DSEI120-12를 선정하여 실험을 하였다
  • 사용하였다. 공극은 2mm로 하였다.
  • 그림 1에서 보여주는 대용량 직류 전원 장치에 많이쓰이는 full-bridge DC-DC 컨버터를 사용하였으며, 2차측은 전파 정류회로를 사용하였다.
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