ESS/EV 용 배터리팩 시험기를 위한 전향보상기법 연구 :A study on feedforward compensation method for ESS/EV battery pack tester

최형준

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최형준 (성균관대학교, 성균관대학교 일반대학원)

지도교수: 원충연

발행연도: 2017

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이용수10

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

ESS/EV 용 배터리팩 시험기를 위한 전향보상기법 연구

최형준 2017.01 학위논문

2016

ESS/EV용 배터리팩 시험기를 위한 2단 구성 양방향 AC/DC 컨버터

최형준 , 현승욱 , 홍석진 외 1명 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 2016.05 학술대회자료

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최근 환경가스 문제, 화석연료 고갈 등의 문제로 인해 전기자동차와 ESS에 대한 관심이 높아지고 있다. 여기에 사용되는 배터리에 대한 관심이 높아지면서, 배터리개발이 활발해짐과 동시에 배터리의 특징을 확인하는 배터리팩 시험기에 대한 개발도 활발하다. 이에 사용되는 배터리팩 시험기를 동작시켜 배터리팩의 특성을 알아낸다.
본 논문의 배터리팩 시험기는 3상 계통의 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키며, 계통으로 다시 회생운전이 가능한 양방향 AC/DC PWM 컨버터와 높은 전압을 낮은 전압으로 강압시켜주는 절연형 양방향 컨버터인 Current-Fed Full Bridge(CFFB) Converter로 2단 구성시스템이다.
배터리팩 시험기의 AC/DC PWM 컨버터는 제어시작 시, 돌입전류가 발생한다. 이를 분석하여 전향보상기법을 적용하였다. 2차단의 CFFB컨버터는 배터리의 특성만을 보기위해 빠른 전류응답특성이 요구된다. 이를 위해 CFFB컨버터를 모델링하여 전향보상값을 얻어 적용시켰다. 따라서 이러한 전향보상 기법을 통해 AC/DC PWM 컨버터의 입력 필터, 스위치 스트레스, 커패시터의 피크 전류를 감소시켜 열화나 오작동과 같은 단점을 개선시킬 수 있으며 CFFB컨버터의 전류 응답 특성 또한 개선 가능하다.

#AC/DC PWM Converter #Current-Fed Full Bridge Converter #전향보상기법 #배터리팩 테스터

목차 ⅰ
표 목차 ⅲ
그림 목차 ⅳ
논문요약 ⅶ
제1장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 기존 연구사례 5
1.3 논문의 구성 7
제2장 3상 AC/DC PWM 컨버터에 관한 연구 8
2.1 AC/DC PWM 컨버터 8
2.2 AC/DC PWM 컨버터의 전압제어기 14
2.3 AC/DC PWM 컨버터의 전류제어기 17
2.4 부하에 따른 AC/DC PWM 컨버터 안정도 20
제3장 Current-Fed Full Bridge Converter (CFFB) 26
3.1 Current-Fed Full Bridge(CFFB) Converter 스위칭 기법 27
3.2 Current-Fed Full Bridge(CFFB) Converter 간략화 모델링 32
제4장 제안하는 전향보상기법 39
4.1 AC/DC PWM 컨버터 전향보상기법 40
4.2 Current-Fed Full Bridge converter 전향보상기법 44
제5장 시뮬레이션 결과 48
5.1 AC/DC PWM 컨버터 시뮬레이션 결과 51
5.2 Current-Fed Full Bridge Converter 시뮬레이션 결과 58
제6장 하드웨어 구설 및 실험 63
6.1 배터리팩 시험기 세트 구성 65
6.1.1 AC/DC PWM 컨버터 스위치 선정 66
6.1.2 DC-Link Capacitor 설계 66
6.1.3 초기 충전 저항 설계 67
6.1.4 LCL필터 설계 68
6.1.5 Current-Fed Full Bridge Converter 스위치 선정 70
6.1.6 Transformer 선정 71
6.2 Control Board 및 디지털 제어 구성 74
6.2.1 A/D(Analog to Digital) 75
6.2.2 GPIO(General Purpose Input/Output) 79
6.2.3 ePWM(Enhanced Pulse Width Modulation) 80
6.3 전향보상기법을 적용한 배터리팩 시험기 실험 결과 83
제7장 결론 93
참고 문헌 94
ABSTRACT 97

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