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전기 자동차용 태양광 모듈 통합 DC-DC 컨버터
A PV Module-Integrated DC-DC Converter for EV 원문보기

전력전자학회 2019년도 추계학술대회, 2019 Nov. 22, 2019년, pp.198 - 199  

황윤경 (포항공과대학교) ,  남광희 (포항공과대학교)

초록
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이 논문에서 제안하고자 하는 컨버터는 태양광 모듈이 결합된 Phase-shifted Full-bridge(PSFB) 컨버터이다. 기존 전기자동차의 전력변환 시스템에는 고전압 배터리와 저전압 배터리간 전력전달을 위한 DC-DC 컨버터가 존재한다. 저전압 배터리 충전에 있어 고전압 배터리 외에 태양광 모듈 컨버터를 사용하여 고전압 배터리 사용량을 낮출 수 있다. 이 논문에서는 기존의 PSFB 컨버터의 2차측에 태양광 모듈과 스위치하나를 추가하여 태양광 Buck Converter를 구성하였고 PSFB컨버터의 출력 인덕터와 Synchronous switch를 사용하게 되어 소자 수를 절감하였다. 또한 PSFB 동작 시 1차측 전류가 Free wheeling하는 구간에서 태양광 Buck converter를 동작함으로써 고전압 배터리와 태양광 모듈에서 동시에 저전압 배터리로 전력공급이 가능하게 하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 PV 모듈 컨버터와 PSFB 컨버터를 통합한 컨버터를 제안하였고 이는 기존 컨버터에 비해 소자절감과 효율증대의 장점을 가진다. 제안한 컨버터를 PSIM으로 구성하여 시뮬레이션을 진행하였고 MPPT 알고리즘과 출력 전압 제어를 통해 동작한다.
  • 제안된 컨버터는 PV 모듈, 고전압 배터리에서 각각 독립적으로 전력전달이 가능하며 양방향 전력전달이 가능하다. 본 논문에서는 PV 모듈만으로 전력전달하는 PV-Buck mode와 두 전원을 동시에 사용하여 전력전달하는 Buck mode에 대해서만 서술하였다.

가설 설정

  • 그림 5. Buck mode Simulation: (a) 전류,전압 (b) MPPT제어 파형.
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