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제안 방법
- 또한 본 논문에서 제안한 모든 제어기는 Tustin's 변환을 적용하여 디지털 PI제어기로 구성하였다.
- 본 논문에서는 슈퍼캐패시터를 사용하여 양방향 DC-DC 컨버터를 구성하였고 구성된 컨버터는 초기충전모드와 전력모드로 나누어 초기충전모드에서는 정전류로 충전할 수 있도록 PI 제어기의 이득을 선정하였고 초기 돌입전류를 방지하기 위한 소프트스타트기법을 제안하였다. 전력모드 시에는 DC링크단의 전압을 평활하게 유지하기 위한 PI 전력제어기를 제안하였다.
- 본 논문에서는 슈퍼캐패시터를 사용하여 양방향 DC-DC 컨버터를 구성하였고 구성된 컨버터의 빠른 동특성을 갖는 PI제어기를 설계하였다. 제어기는 초기 슈퍼캐패시터의 충전을 위한 정전류 제어기와 초기충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기로 구성하였다.
- 본 논문에서는 외부루프인 전류제어기의 응답속도와 스위칭 주파수를 고려하여 절점주파수를 1[kHz]로 선정하였다.
- 시뮬레이션은 PSIM에서 제공되는 C언어 기반의 DLL을 사용하여 제어부를 구성하였고 제어부로 들어오는 모든 신호는 200[μs]로 샘플링하여 추후 실험에 바로 적용할 수 있도록 처리하였다.
- 에너지 저장장치 구동을 위한 양방향 DC-DC컨버터의 제어기는 그림 3에서 보는 것과 같이 초기 슈퍼캐패시터의 정전류 충전을 위한 전류제어기와 초기충전 이후에 개시하는 전력제어기로 구성을 하였다.
- 전력모드 시 시뮬레이션은 배터리 전원을 45[V]로하고 0.5[s]동안 DC링크 전압을 48[V]로 상승하고 1[s]동안 20[Ω], 1.5[s]동안 10[Ω], 2[s]동안 6.7[Ω] 그리고 2.5[s]동안 5[Ω]으로 DC링크 부하를 증가하였을 경우에 대해 전력제어기의 응답 특성을 확인하였다.
- 본 논문에서는 슈퍼캐패시터를 사용하여 양방향 DC-DC 컨버터를 구성하였고 구성된 컨버터는 초기충전모드와 전력모드로 나누어 초기충전모드에서는 정전류로 충전할 수 있도록 PI 제어기의 이득을 선정하였고 초기 돌입전류를 방지하기 위한 소프트스타트기법을 제안하였다. 전력모드 시에는 DC링크단의 전압을 평활하게 유지하기 위한 PI 전력제어기를 제안하였다. 제안된 알고리즘의 검증을 위한 시뮬레이션은 PSIM을 통하여 수행하였고 수행결과 설계된 제어기가 빠른 동특성을 가지고 원활히 수행됨을 확인하였다.
- 초기충전모드 시 시뮬레이션은 0.1[s]동안 소프트스타트를 수행하고 0.5[s]동안 30[A], 1[s]동안 50[A] 그리고 1.5[s]동안 100[A]로 정전류 충전을 수행함으로서 소프트스타트기법과 정전류 제어기의 동작특성을 확인하였다.
대상 데이터
- 식(9)와 같이 초기충전 시 전류제어기와 동일한 전달함수로 계산되어지고 이때에는 초기충전모드 일 때와 달리 내부루프에 위치하게 되어 외부루프인 전력제어기의 절점주파수보다 빠른 절점주파수를 가지게 된다. 본 논문에서 설계한 전력모드에서의 전류제어기의 절점주파수는 500[Hz]로 선정하였다.
- 외부루프인 전력제어기의 절점주파수는 내부루프의 1/10정도(50Hz)로 선정하여 내부루프인 전류제어기에 영향이 가지 않도록 구성하였다.
- 본 논문에서는 슈퍼캐패시터를 사용하여 양방향 DC-DC 컨버터를 구성하였고 구성된 컨버터의 빠른 동특성을 갖는 PI제어기를 설계하였다. 제어기는 초기 슈퍼캐패시터의 충전을 위한 정전류 제어기와 초기충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기로 구성하였다. 설계한 특성 확인은 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행함으로서 제시하는 제어기 설계의 타당성을 검증하였다.
데이터처리
- 제어기는 초기 슈퍼캐패시터의 충전을 위한 정전류 제어기와 초기충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기로 구성하였다. 설계한 특성 확인은 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행함으로서 제시하는 제어기 설계의 타당성을 검증하였다.
이론/모형
- 본 논문의 알고리즘을 검증하기 위해 시뮬레이션은 PSIM을 이용하여 수행하였다. 시뮬레이션은 PSIM에서 제공되는 C언어 기반의 DLL을 사용하여 제어부를 구성하였고 제어부로 들어오는 모든 신호는 200[μs]로 샘플링하여 추후 실험에 바로 적용할 수 있도록 처리하였다.
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