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연료전지 자동차용 LDC를 위한 고전력 밑도 양방향 DC-DC 컨버터
High Power Density Bidirectional DC-DC Converter for LDC of Fuel Cell Vehicles 원문보기

한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회, 2007 June 21, 2007년, pp.548 - 552  

김형준 (서울산업대학교 제어계측공학과) ,  최세완 (서울산업대학교 제어계측공학과) ,  강호성 (현대-기아 자동차 연료전지시스템 개발팀) ,  최서호 (현대-기아 자동차 연료전지시스템 개발팀)

초록
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본 논문에서는 연료전지자동차의 저전압 배터리 충${\cdot}$방전을 위한 3상 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 3상 컨버터는 기존의 단상 컨버터에 비해 인터리빙 효과의 증대로 인한 입${\cdot}$출력 필터 사이즈 감소와 변압기의 이용률 증가로 인한 VA정격의 감소가 가능하며, 기존의 위상제어 방식의 3상 컨버터와 달리 입${\cdot}$출력전압이나 부하변동에 따른 무효 전류의 중가 문제가 없다. 또한 MOSFET 스위치를 사용하여 고전압 측에서는 비대칭 소프트 스위칭을 성취할 수 있고, 저전압 측에서는 동기정류 방식을 적용하여 도통손실을 감소시킬 수 있어 효율과 전력밀도를 더욱 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 3상 양방향 DC-DC 컨버터의 동작원리와 기존방식과의 비교분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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  • 8에 나타낸다. 동일한 조건에서의 효율 계산을 위하여 기존의 3상 컨버터에도 MOSFET 를 사용한 것을 가정하였다. 제안한 방식의 효율이 부하의 전 영역에 대하여 높은데 이는 기존의 컨버터는 위상각에 따른 무효전류가 크게 증가하여 각 소자의 실효전류 증가로 인한 도통손실이 증가하기 때문이다.
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