초록 ▼

□ 연구개요
기존 하이브리드 인버터 시스템의 저주파 변압기는 전체 시스템의 무게와 부피를 증가시키고, 시스템 효율을 감소시키는 단점이 있다. 또한, 기존 양방향 인버터는 높은 도통손실로 인하여 전력변환 효율을 절감시키고, 시스템 안정성을 저하시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존 시스템과 달리, 저주파 변압기가 없는 고효율 무변압기형 승·강압 인버터 시스템 기술을 개발한다.
본 연구의 목적은 하이브리드 인버터 시스템의 저주파 변압기를 제거하며, 기존 연구의 문제점들을 보완하고, 하이브리드 인버터 시스템의 소형·경량화

□ 연구개요
기존 하이브리드 인버터 시스템의 저주파 변압기는 전체 시스템의 무게와 부피를 증가시키고, 시스템 효율을 감소시키는 단점이 있다. 또한, 기존 양방향 인버터는 높은 도통손실로 인하여 전력변환 효율을 절감시키고, 시스템 안정성을 저하시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존 시스템과 달리, 저주파 변압기가 없는 고효율 무변압기형 승·강압 인버터 시스템 기술을 개발한다.
본 연구의 목적은 하이브리드 인버터 시스템의 저주파 변압기를 제거하며, 기존 연구의 문제점들을 보완하고, 하이브리드 인버터 시스템의 소형·경량화 및 고효율화를 이룸에 있다. 본 연구는 크게 세 가지 세부 연구 목표 (1. 고효율 양방향 DC-DC 컨버터 2. 고효율 양방향 DC-AC 인버터 3. 고효율 무변압기형 승·강압 인버터)를 달성시키기 위해 시뮬레이션 수행, 시작품 제작 및 성능 검증을 수행한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 목표는 저주파 변압기가 없는 저전압 배터리용 고효율 하이브리드 인버터 시스템 기술 개발이다. 본 연구는 다섯 가지 세부 연구 목표대비 연구결과로 나뉜다. 수립된 다섯 가지 세부 연구 목표 달성을 위해 시뮬레이션 수행, 시작품 제작 및 성능 검증을 수행하였고, 각각의 세부 연구 목표에 대한 성능지표를 달성하였다.
1) 고효율 양방향 DC-DC 컨버터 회로 기술 개발 (전력변환 효율: 97 % 이상)
- 정격 부하조건 성능평가 기준 만족: 97.7 % (승압), 97.8 % (강압)
2) 배터리 충·방전용 양방향 전력제어 기술 개발 (동작 모드 검증)
- 부하의 변화 및 동작 모드의 변화에 대해서 각각 성능평가 기준 만족
3) 고효율 양방향 인버터 회로 기술 개발 (전력변환 효율: 98 % 이상)
- 정격 부하조건 성능평가 기준 만족: 98.8 % (DC-AC), 98.7 % (AC-DC)
4) 누설전류 절감을 위한 인버터 스위칭 회로 기술 개발 (누설전류: 0.5 A 이하)
- 인버터 누설전류 성능평가 기준 만족: 30 mA 이하
5) 고효율 무변압기형 승·강압 인버터 기술 개발 (전력변환 효율: 94 % 이상)
- 정격 부하조건 성능평가 기준 만족: 94.7 %

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구개발결과를 통하여 학문적, 기술적 측면에서 다음의 파급효과를 기대할 수 있다. 학문적 파급효과로는 고주파 절연형 DC-DC 컨버터 설계기술 발전, 무변압기형 승·강압 인버터 설계기술 향상, 컨버터 및 인버터의 실용적 설계 기술학문 분야 개척 등이 있다. 기술적 파급효과로는 새로운 전력변환 구조의 하이브리드 인버터 시스템 설계 기술 확보, 하이브리드 인버터 시스템의 소형·경량화 및 고효율화 기술 확보, 하이브리드 인버터 시스템의 생산성 향상 및 기술경쟁력 증대 등이 있다.
본 연구개발결과를 통하여 신재생에너지원을 이용한 하이브리드 인버터 시스템 설계, 에너지 자립섬 및 독립형 분산전원 시스템 구축 및 설계, 스마트 그리드 시스템 및 에너지 저장 장치 시스템 설계 등에 활용 가능하다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 7
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 11