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5kW급 계통연계형 단상 배터리 충전기의 구현 및 실험
안현성(Hyun-Sung An),이우종(Wujong Lee),문병호(Byung-Ho Mun),박일규(Il-Kyu Park),정선용(Seon-Yong Jung),김영록(Youngroc Kim),차한주(Hanju Cha1) 전력전자학회 2013 전력전자학회 논문지 Vol.18 No.1
This paper explains control methods of single-phase grid connected battery charger. Charging mode is control by Constant Current - Constant Voltage method and discharging mode is controlled by active-reactive power control method. Current control method is based on the synchronous reference frame(SRF) PI controller, and the second harmonic of battery current is compensated by an added L-C resonant circuit. Feasibility of the proposed control methods is verified through experiment with a prototype of 5kW single-phase grid connected battery charger.
3상 매트릭스 컨버터의 Simple V<SUB>max</SUB>-V<SUB>mid</SUB> 전압 변조 방법
차한주(Hanju Cha),임현주(Hyunjoo Lim) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.4
본 논문에서는 AC-AC 직접 변환 방식인 매트릭스 컨버터의 진압 변조 방법 중 하나인 V<SUB>max</SUB>-V<SUB>mid</SUB> PWM 변조 방법을 간략화한 simple V<SUB>max</SUB>-V<SUB>mid</SUB> 진압 변조 방법에 대해 소개한다. V<SUB>max</SUB>-V<SUB>mid</SUB> 진압 변조 방법은 실행 전에 입력전압 위상각(θ<SUB>E</SUB>)을 판별하는 PLL(Phase Looked Loop)과정을 거친 후, 얻은 위상 정보를 사용하여 게이트 신호를 만들어 낸다 하지만 PLL의 사용이 연산 시간의 딜레이를 발생시키고, 처리과정을 복잡하게 만드는 단점으로, PLL과정을 생략하여 입력 진암의 크기 정보만으로 섹터를 판별하고 게이트 신호를 발생시켜 스위치를 조작하는 변조 방법을 사용하였다. 이로 인해 연산시간의 단축과 처리 과정의 축소 등의 이점을 취하고, 이를 시뮬레이션으로 검증한다.
Study and Design of L-C-L Filter for Single-Phase Grid-Connected PV Inverter
차한주(Hanju Cha),부우충기엔(Trung-Kien Vu) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.4
Nowadays, the LCL-filter type becomes an attractive grid interfacing for grid-connected Voltage Source Inverter (VSI). LCL-filter can render the current harmonics attenuation around the switching frequency by using smaller inductance than L-filter. This paper presents a study about the LCL-filter design for single-phase grid-connected inverter in Photovoltaic (PV) system. According to the expected current ripple, the inductances of the filter can be determined. Based on the absorbed reactive power on capacitor, the capacitance can be calculated. Due to the theoretical analysis, a LCL-filter based single phase grid connected inverter control system are simulated. The studied simulation results are given to validate the theoretical analysis.
태양광 발전 PCS용 3상 인터리브드 부스트 컨버터 해석
차한주(Hanju Cha),강영주(Youngju Kang) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.4
This article analyzes a three phase interleaved boost converter for photovoltaic pes, and compares with a single phase boost converter. The advantage of this approach, such as higher efficiency and reduced input and output ripple, are demonstrated by a three phase boost converter simulation.
차한주(Hanju Cha),강영주(Yeongju Kang),안태풍(Taepung Ahn) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.10
부스트 컨버터를 사용해 낮은 직류 전압을 보다 높은 전압으로 승압시킴에 있어 기존 단상이 아닌 다상의 인터리브드 방식의 컨버터를 채택하였다. 인터리브 방식이 갖는 이론적 장점은 전류 경로의 확장으로 그 흐름이 배분되고, 이로 인해 전류 리플크기의 저감과 더불어 컨버터 제작과정에서 부품의 용량 및 부피를 감소시킬 수 있는 이점을 얻는다. 본 논문에서는 인터리브 방식의 채택으로 얻을 수 있는 장점을 실험을 통해 입증, 3상 인터리브 방식 컨버터의 우수성을 보인다.
차한주(Hanju Cha),김우중(Woojung Kim) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.4
본 논문에서는 매트릭스 컨버터의 입력 필터 설계를 하고, 시뮬레이션하여 타당성을 검증하고 분석한다. 매트릭스 컨버터는 18개의 양방향 스위치로 구성되어 있으며, 출력 전압을 합성하기 위해 각각의 스위치가 빠르게 온-오프 한다. 이러한 스위칭 과정에서 고차 고조파가 발생하고, 이 고조파는 매트릭스 컨버터 주위에 연결된 각종 기기에 영향을 미친다. 따라서 고차 고조파를 줄이기 위해 계통과 매트릭스 컨버터 사이에 입력 필터를 설치하여 이러한 영향을 줄여야 한다. 입력 필터의 L과 C, 그리고 공진 주파수 근처의 값을 줄이기 위한 댐핑 저항 값을 계산하는 방법을 소개하고, 타당성을 검증한다.
PMSM 드라이브 시스템의 벡터제어 모델링 분석 및 시뮬레이션
차한주(Hanju Cha),이우종(Wujong Lee),부우충키엔(Trung-Kien Vu) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
본 논문에서는, Matlab/Simulink를 사용하여 영구자석 동기전동기(PMSM)의 벡터제어 및 제어기설계에 대하여 기술하겠다. dq모델의 수학적 해석을 바탕으로 PMSM드라이브의 전류제어와 속도제어기에 Lag- controller를 사용하였다. Black block models과는 다른 시뮬레이션으로 모든 매개변수에 대해서 제어와 증명을 쉽게 할 수 있다. Matlab/Simulink로 로드토크가 있는 PMSM을 증명하고 그 결과 값을 알아보았다.
차한주(Hanju Cha),이상회(Sanghoey Lee) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.10
이 논문에서는 계통연계형 3KW 태양광 발전 시스템 개발에 필요한 기본적인 요소기술로서 MPPT(Maximum Power Point Tracking), 계통연계를 위한 단상 PLL(Phase Locked Loop), 피크전압검출법과 전류제어기법등을 살펴보고 이를 시뮬레이션으로 검증하였다. 또한 검증된 기법등을 토대로 3㎾ 태양광 발전 PCS(Power Conditioning System)에 적용실험을 통해 결과를 확인하였다.
차한주(Hanju Cha),최정완(Jungwan Choi) 전력전자학회 2007 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.