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저압직류배전 시스템에 적용되는 슈퍼캐패시터용 양방향 DC/DC 컨버터
Bidirectional DC/DC Converter with Supercapacitor for LVDC System 원문보기

전력전자학회 2019년도 추계학술대회, 2019 Nov. 22, 2019년, pp.226 - 227  

정환민 ((주)이엘티) ,  최승현 ((주)이엘티)

초록
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본 논문에서는 마이크로그리드 시스템의 기존 교류 배전망에서 전력 전송 손실을 개선하기 위해 직류 배전망으로 설계하면서 전력을 저장하는 배터리부와 상기 배터리부로부터 LVDC망 전압을 사용자가 설정 및 설계한 전압에 대응하며 유지하기 위한 양방향 DC/DC 컨버터에 대해서 연구하였다. 기존에 사용하던 방식과는 다르게 슈퍼캐패시터를 추가하여 고속, 고출력의 충방전을 할 수 있으며, 이러한 특징으로 인하여 전력품질 개선과 비상시 전력을 공급할 수 있는 장접을 갖게 되었다. 제어기는 PI 제어기를 적용하였으며, PWM 게이팅 신호를 만들어 스위칭 소자를 제어하였다. 매트랩 시뮬링크를 이용하여 양방향 DC/DC 컨버터의 회로를 설계하고 구동 알고리즘을 적용해서 시스템을 구성하여, 슈퍼캐패시터를 이용한 양방향 DC/DC 컨버터의 역할 가능성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 연료전지는 전력공급에 있어서 안정적인 운용이 가능하지만 전원 특성상 부하가 급변하는 경우에 초기의 정상적인 전력공급이 불가능하며, 이를 보상하기 위해서 보조 에너지 저장장치의 사용이 요구된다.[1,.3] 본 논문에서는 슈퍼캐패시터의 높은 전력밀도, 긴 사이클 수명, 안정성과 주 에너지원의 느린 응답특성을 보상할 수 있는 특성을 이용하여 시스템의 전력 품질을 향상시키기 위한 슈퍼캐패시터용 양방향 DC/DC 컨버터를 설계하고 제어 방법을 다루고자 한다.
  • 본 연구에서는 배터리의 느린 동특성을 보상해주고 안정적인 출력전압을 제공하기 위한 슈퍼캐패시터의 충방전용DC/DC 컨버터를 연구하였다. 시뮬레이션을 통해 부하의 변동에 반응하는 DC링크 전압을 안정범위로 복구하는 시스템을 검증하였다.
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