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극점배치기법을 이용한 계통 연계형 인버터의 사인입력 기준전압 추적 상태궤환 전류제어기
배현수(H. S. Bae),이성준(S. J. Lee),최규식(K. S. Choi),조보형(B. H. Cho) 전력전자학회 2008 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
본 논문에서는 태양광 발전 및 연료전지 시스템에서 사용되는 계통 연계형 인버터에 적용 가능한 새로운 전류제어기 설계방법을 제안한다. 제안된 상태궤환 전류제어기는 극점배치기법을 이용하여 주어진 시스템 요구사항에 따른 체계적인 제어기 설계가 가능하며, 계통 전압과 동상을 가지도록 계통 주입전류를 제어한다. 이에 따라, 사인입력 기준전압을 추적할 수 있는 상태궤환 제어 알고리즘을 인버터의 대신호 평균 모델을 이용하여 설계하고, 200W급 계통 연계형 2단 구조 태양광 발전 전력변환 축소 시스템의 실험을 통하여 그 성능을 검증한다.
단상 계통 연계 태양광 인버터의 소신호 모델링 및 제어기 설계
이성준(S.J. Lee),배현수(H.S. Bae),최규식(K.S. Choi),조보형(B.H. Cho) 전력전자학회 2008 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
본 논문에서는 단상 계통 연계 태양광 인버터의 소신호 모델링을 통한 체계적인 제어기 설계 방법을 제안한다. 계통 연계 태양광 인버터의 내부 전류제어기는 계통 전압과 동상이 되도록 계통 주입 전류를 제어하고, 외부 전압제어기의 태양전지 안정화 제어기를 통해 태양전지의 최대전력점 추적제어를 수행한다. 태양전지의 전 동작 영역에서 안정적인 동작 수행과 계통 주입 전류 제어를 위한 태양전지 전압 제어기 및 인버터 전류 제어기의 안정도 해석 및 설계 방법을 소신호 모델링을 통해 제시한다. 본 연구에 제안된 방법은 200W급 태양전지를 이용한 축소 시스템을 이용하여 검증한다.
배현수(H. S. Bae),양정환(J. H. Yang),이재호(J. H. Lee),조보형(B. H. Cho) 전력전자학회 2006 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양 전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보 하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다, 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.
Design of Current Mode Controller for Parallel Module Solar Array Regulator System
박상현(S. H. Park),배현수(H. S. Bae),이재호(J. H. Lee),조보형(B. H. Cho) 전력전자학회 2005 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
현재의 인공위성은 과거보다 보다 다양한 임무를 우주에서 수행하기 때문에 전력 요구량 또한 증가하였다. 따라서 인공위성의 주 에너지 원인 태양전지 또한 그 용량이 증대 되었다. 따라서 인공위성이 증가한 전력 용량 및 다양한 우주 환경 속에서도 임무를 수행하기 위해서는 전력계 시스템의 강인한 설계가 요구되어 진다. 따라서 전력계 시스템을 단일 모듈이 아닌 병렬 모듈로 설계 하는 것이 바람직하다. 병렬 모듈 설계시 각 모듈의 전류 분배는 반드시 필요하며, 각 모듈에 전류제어기가 이 역할을 수행 하게 된다. 그러나 각각의 전류제어기는 태양전지의 강한 비선형적 특성으로 인해 안정도 특성이 일반적인 분석 방법과 달라진다. 본 논문에서는 PCM(Peak Current Mode), CC(Charge Control), 의 두 전류제어기의 특성 및 설계에 대한 분석을 수행 하였다.
김종훈(J. H Kim),장민호(M. H. Jang),최준석(J. S. Choi),김도영(D. Y. Kim),탁용석(Y. S. Tak),조보형(B. H. Cho) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
본 논문에서는 연료전지에 연결되는 부하가 어떠한 주파수특성을 갖는 것이 바람직한지 알아보기 위해 출력 리플전류 주파수에 따른 연료전지 수명의 영향을 알아보았다. 전자부하를 통해 일정한 크기의 리플전류를 주파수대역을 바꿔가며 단위 셀에 인가하여 장시간 운전한 뒤 연료전지의 전압-전류곡선을 측정하였다. 측정된 전압-전류곡선을 통해 연료전지의 성능을 비교함으로써 어떠한 출력 리플전류 주파수가 연료전지 수명에 더 큰 영향을 주는지 확인하였다.
출력 저주파 리플전류에 따른 노화된 연료전지의 특성분석 및 모델링
김종훈(J. H Kim),장민호(M. H. Jang),최준석(J. S. Choi),탁용석(Y. S. Tak),조보형(B. H. Cho) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.11
연료전지에 출력 저주파 리플전류가 유입될 때, 연료전지 내부에 화학적 특성변화인 Flooding, Drying 및 CO-poisoning이 발생하며 이는 연료전지 노화에 따른 특성변화를 야기한다. 이는 연료전지 노화에 따른 특성분석 및 노화되지 않은 기존 연료전지 시스템 모델의 수정이 불가피함을 나타낸다. 따라서, 본 논문은 연료전지에 연결되는 부하의 출력 저주파 리플전류에 따른 연료전지의 노화에 따른 특성분석 및 차후 진행될 연료전지의 모델링 방향을 간단히 제시하였다. 연료전지의 등가회로 모델 기반 시 저주파 리플전류에 따른 전압-전류 곡선 및 전기화학적 실험결과로 얻어진 노화된 모델 파라미터 값을 연료전지 시스템에 적용하여 노화된 연료전지의 특성분석을 실시하였다. 또한, 노화 전후의 연료전지 등가회로 모델 차이를 간단히 언급하고 차후 진행될 모델링 방향을 제시하였다.