초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 다양한 병렬 운전 중 커플드 인덕터(coupled inductor) Interleaved PWM 조합된 병렬 운전 토폴로지에서 전류 맥동과 스위칭 손실을 동시에 고려하여 최적화하는 PWM 방법을 개발할 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 더블 퓨리에 변환을 사용한 수식을 기반으로 하여 동일한 스위칭 횟수 대비 스위칭 전류 맥동을 최소화하는 최적의 PWM 방법을 개발하였다. 이를 위해서 캐리어를 수정하고 최적 PWM을 구현했다.
하지만, 이방법의 경우 캐리어 수정이 구

□ 연구개요
본 연구는 다양한 병렬 운전 중 커플드 인덕터(coupled inductor) Interleaved PWM 조합된 병렬 운전 토폴로지에서 전류 맥동과 스위칭 손실을 동시에 고려하여 최적화하는 PWM 방법을 개발할 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 더블 퓨리에 변환을 사용한 수식을 기반으로 하여 동일한 스위칭 횟수 대비 스위칭 전류 맥동을 최소화하는 최적의 PWM 방법을 개발하였다. 이를 위해서 캐리어를 수정하고 최적 PWM을 구현했다.
하지만, 이방법의 경우 캐리어 수정이 구현상의 어려움이 있기 때문에, 이를 고려하여 Continuous PWM과 Discontinuous PWM을 조합하여 손실과 맥동을 최적화했다. 따라서 이론적일 뿐만 아니라 실질적으로 사용가능한 최적 PWM 방법을 개발했고 이방법의 경우 전체 전압변조 지수에 대해서 손실과 하모닉스를 개선할 수 있음을 보였다.
또한, 병렬 운전 시 제어 동특성의 한계를 분석하고 병렬 운전에 적합한 제어기를 적용해서 PWM으로 인해서 생기는 순환전류를 효과적으로 제어하였다. 결과적으로 연구 목표를 모두 달성하였다.
마지막으로, 정량적 성과로는 IEEE SCI 저널을 총 3편 게재(1편 2024년 게재 예정- Early Access 상태)하였고, 24년 4월에 IEEE SCI 저널에 한편 추가로 투고 예정이다. 따라서, 정성적 목표뿐만 아니라, 정량적인 성과도 우수하다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구는 이 병렬 방식에 제안된 PWM을 적용해서 손실과 하모닉스를 감소시키고 적절하게 시스템을 디자인하면, 계통과 연계 시 반드시 필요한 필터를 제거할 수 있기 때문에, 이는 ESS, 풍력 발전기 등 신재생 에너지와 계통을 연계하는 컨버터에 적용 가능한 새로운 토폴로지가 될 수 있다. 또한, 제안된 방법은 필터를 제거하고 소형의 커플드 인덕터를 사용할 뿐만 아니라, 시스템 손실이 감소하기 때문에, 컨버터와 인버터의 전력 밀도를 혁신적으로 올릴 수 있고, 따라서 높은 전력 밀도를 필요로 하는 EV나 PAV(Personal air vehicle)와 같은 어플리케이션에 적용이 가능하다. 따라서, 본 연구는 다양한 산업분야에 적용 가능한 산업 기반 기술에 대한 핵심적인 연구이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 병렬 운전 연구의 범위 ... 4
• 2) 병렬 운전 연구의 목적 ... 5
• 3) 연차별 연구 목표 ... 6
• 2. 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 주요 연구 진행 사항 ... 6
• 2) 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 22