전해 커패시터 부피를 줄인 단상/3상 겸용 Sigma 타입 OBC에 대한 연구 :Single/Three phase compatible Sigma type OBC with Reduced Electrolytic Capacitor Volume

석채영

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자료유형: 학위논문

저자정보: 석채영 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 최세완

발행연도: 2021

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2021

전해 커패시터 부피를 줄인 단상/3상 겸용 Sigma 타입 OBC

석채영 , 유기범 , 김진영 외 1명 전력전자학회 학술대회 논문집 2021.07 학술대회자료

전해 커패시터 부피를 줄인 단상/3상 겸용 Sigma 타입 OBC에 대한 연구

석채영 전기정보공학과 2021.01 학위논문

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본 논문에서는 단상/3상 겸용이 가능한 Sigma type의 OBC 용 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 일부 파워는 비절연부를 거치지 않고 DCX 동작을 하는 절연부만으로 전달되어 전체 손실이 감소한다. 더욱이 3상 동작시에는 비절연부를 거치지 않은 전력이 더 커져서 Sigma 컨버터로의 효과를 더욱 좋게 한다. 절연부는 DCX 동작으로 전범위 ZVS를 성취할 뿐만 아니라 Regulation을 수행하는 비절연부도 ZVS 를 성취한다. 또한 제안한 구조는 3상 입력시 전해커패시터의 정격전압을 낮출 수 있어 단상/3상 겸용 OBC에서 전해 커패시터의 부피를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 OBC의 구조를 제시하고 11kW급 시작품을 통해 타당성을 검증하였다.

#OBC. 단상 #3상 겸용

요약 ⅰ
표목차 ⅳ
그림목차 ⅳ
I. 서 론 1
1. 연구배경 1
2. 연구의 목적 및 방향 3
II. OBC의 고전력 및 고효율 달성을 위한 방안 5
1. 기존 OBC의 DC-DC부 토폴로지 5
1) Phase Shift Full Bridge Converter(PSFB) 5
2) 공진형 컨버터 (LLC Converter, CLLC Converter) 6
2. Sigma type 컨버터 7
1) 회로 구성 및 특징 7
2) Sigma type 컨버터의 전력 8
3. 고효율 및 고전력의 OBC 설계시 고려 사항 9
III. 제안하는 단상/3상 겸용 Sigma type 컨버터 10
1. 제안하는 단상/3상 겸용 Sigma type 컨버터 10
1) 제안하는 컨버터 구조 10
2) Unregulated Converter 회로 구성 및 특징 11
3) Regulated Converter 회로 구성 및 특징 13
4) 넓은 전압 범위 동작을 위한 DCX 컨버터 모드 전환 18
5) 제안하는 컨버터 회로 20
6) 단상 계통 입력시 동작 23
7) 3상 계통 입력시 동작 26
2. 기존 방식과 제안하는 방식의 컨버터 비교 30
1) 직류 링크 커패시터의 부피 비교 30
2) 스위치 전압 정격 비교 31
3. Morphing 제어 모의 실험 32
4. 제안하는 컨버터의 3상 동작시 초충 알고리즘 33
IV. 실험 및 결과 35
1. 실험 개요 35
2. 실험 및 실험 파형 37
1) 계통 입력 및 배터리 전압에 따른 컨버터 동작 모드 37
2) 실험 파형 38
3) 실험 효율 43
V. 결론 46
참고문헌 47
영문초록(Abstract) 49

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