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배터리 전력저장장치를 위한 새로운 양방향 컨버터에 대한 기술
A Technology for New Bi-Directional Converter for Battery Electric Power Storage Device 원문보기

전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집, 2015 July 07, 2015년, pp.29 - 30  

박해찬 (한국교통대학교) ,  오선호 (한국교통대학교) ,  김재웅 (한국교통대학교) ,  김일송 (한국교통대학교)

초록
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본 연구는 배터리 전력저장장치를 위한 새로운 양방향 컨버터에 대한 기술이다. 제안된 기술은 절연형 토플로지로 10배 이상의 높은 승/강압비, soft-switching 기능으로 대용량/저전압 배터리를 구성할 수 있다. 기존에 사용되던 DAB(Dual Active Bridge)의 단점은 배터리 충/방전 전류가 정전류(Constant Current)가 아닌 +/-가 반복되는 양방향의 불연속적인 파형이라는 것이다. 이것은 배터리 충/방전 제어명령이 정전류 형태의 상수 값이라는 것을 고려하면 그대로 사용하기에는 문제가 될 수 있다. 그러므로 Current-source type의 변형된 DAB 토플로지를 사용하여 전류원 형태의 정전류 제어가 가능하다는 것이 장점이 된다. 제안된 기술의 검증을 위해 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 입증하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 소득향상에 따른 소비의 증대로 가정에서의 대형 냉장고, 대형 TV, 대형 냉/난방기와 같은 전기소비가 증가하고 있으나, 가정용 전력요금의 인사와 누진세로 인해 전기요금은 일반 가정의 재정에 상당한 부담으로 작용하고 있다. 본 논문에서는 기존에 쓰이는 일반적인 DAB는 배터리 충/방전 전류가 정전류가 아닌 +/ 가 반복되는 양방향의 불연속적인 파형이라는 것이다. 이것은 BESS(Battery Energy Storage System)의 제어 명령이 상수 값이라는 것을 고려하면 그대로 사용하기에는 치명적인 약점이 될 수 있다.
  • 본 연구에서는 BESS에서 새로운 DAB converter를 디자인하고 제어방법에 대해 설명하였다. 컴퓨터 시뮬레이션(PSIM)과 실험을 통해 양방향 컨버터 충/방전 동작 모드 해석, 양방향 컨버터 입출력 전달함수 해석, Leakage inductance로 인한 소프트 스위칭 영역 해석, 입출력 전달함수 해석 및 제어기 입력 해석 및 성능을 입증하였다.
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