철도차량용 경량·고효율 배터리 충전기를 위한 전력변환회로 연구

이재범; 정신명; 조인호; 송민섭

doi:10.7782/JKSR.2018.21.11.1063

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저자정보: 이재범 (Korea Railroad Research Institute) 정신명 (Korea Railroad Research Institute) 조인호 (Korea Railroad Research Institute) 송민섭 (Korea Railroad Research Institute)

저널정보: 한국철도학회 한국철도학회 논문집 한국철도학회 논문집 제21권 제11호(통권 제114호)

발행연도: 2018.12

수록면: 1,063 - 1,071 (9page)

DOI: 10.7782/JKSR.2018.21.11.1063

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차량설계의 자유도와 탄소배출 감축을 위해 최근 철도차량 전력변환장치의 경량화 및 고효율화를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 철도차량 보조전원장치는 추진전력변환장치에 비해 정격용량이 낮아 상대적으로 저렴한 가격으로 차세대 전력반도체 소자 적용이 가능하지만, 대부분 팬터그래프, 3상 부하, 배터리 부하의 절연방법(절연형 DC/DC 컨버터 적용)의 변경으로 경량화와 고효율화를 달성하고 있다. 본 논문에서는 철도차량용 10kW급 모듈형 배터리 충전기의 경량화를 위해 높은 구동 주파수로 변압기, 출력인덕터, 출력커패시터의 크기를 절감하고자 한다. 또한, 높은 구동 주파수에도 불구하고 효율을 높이기 위해 기존 Si 전력반도체 소자를 대신하여 소용량 SiC 전력반도체 소자를 적용하고, SiC 전력반도체 소자로 높은 효율이 가능한 최적의 토폴로지를 제안한다.

#SiC semiconductor device #Battery charger #Light-weight #High efficiency #Auxiliary power system #SiC 전력반도체 소자 #배터리 충전기 #경량화 #고효율 #보조전원장치

참고문헌 (10)

참고문헌 신청

European Railway Energy Roadmap, http://www.errac.org/wp-content/uploads/2013/07/ERRAC-WP1-Deliverable_final.pdf (Accessed 15 February 2017) J.M. Jo, Y.J. Han, H.S. Jeong, C.Y. Lee, et al. (2012) Development of Ultra Light Auxiliary Power Supply for DC train, Proceedings of the Korean Institute of Electrical Engineers, Chungbuk National University, pp. 117-118. PCS Rail AU 1000 Long-Distance Train Solutions, http://pdf.directindustry.com/pdf/knorr-bremse-powertech-gmbh/pcs-rail-au-1000- long-distance-train-solutions/81829-240343.html (Accessed 11 February 2016) GE Technology Story, http://www.gereports.kr/futureofwork/wp-content/uploads/2015/07/GE_Technology_Story.pdf?utm_source= GIF2015&utm_medium=GIF2015_pdf_04&utm_campaign=nofdwlds (Accessed 15 February 2017) INI R&C (2015) Development and Market Trend of SiC/GaN Power Semiconductor Devices (2014~2020), INI R&C.

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