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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.
차한주(Hanju Cha),강영주(Youngju Kang) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
본 논문은 태양광 PCS 발전 시스템을 위한 3㎾ 3상 인터리브드 부스트 컨버터의 동작과 제작을 위한 기반사항에 대해 서술하였으며, 컨버터의 희망 출력전압을 얻기 위한 제어부의 구성과 비례전류 제어를 사용한 동작알고리즘을 포함해 실제 PCB 제작을 위해 선정한 부품 및 배치의 구성에 대해 다루었다. 제어부는 아날로그가 아닌 디지털 제어를 채택하여 컨버터 각 부의 센서를 통해 전류, 전압 값을 취득하고, 이를 DSP에서 처리하여, 기준값과 피드백 값과의 오차 보상을 위한 PWM 신호를 생성, 컨버터를 동작시킨다.
농동 클램프형 전류형 단상 풀브리지 DC-DC 컨버터의 동작 해석
차한주(Hanju Cha),최순호(Soonho Choi),안치형(Chihyung Ahn) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.4
Isolated current fed full-bridge converter with active clamp is analyzed in this paper. An active clamp branch is used for limiting the voltage overshoot in the bridge switches and rectifier diodes. Zero voltage switching(ZVS) is also realized by using the energy stored In the transformer leakage inductance. To analyze the converter, 6 modes of operation are introduced and investigated. For each of the modes, voltage and current equations are derived together with corresponding equivalent circuits. 200W prototype de-de converter is assembled and verifies the effectiveness of the analysis and simulation.
전류형 MPPT를 이용한 3 ㎾ 태양광 인버터 시스템 제어기 설계 및 구현
車翰周(Hanju Cha),李相回(Sanghoey Lee),金在彦(Jae-Eon Kim) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.10
In this paper, a new current based maximum power point tracking (CMPPT) method is proposed for a single phase photovoltaic power conditioning system and the current based MPPT modifies incremental conductance method. The current based MPPT method makes the entire control structure of the power conditioning system simple and uses an inherent current source characteristic of solar cell array. In addition, digital phase locked loop using an all pass filter is introduced to detect phase of grid voltage as well as peak voltage. Controllers about dc/dc boost converter, de-link voltage, dc/ac inverter is designed for a coordinated operation. Furthermore, PI current control using a pseudo synchronous d-q transformation is employed for grid current control with unity power factor. 3㎾ prototype photovoltaic power conditioning system is built and its experimental results are given to verify the effectiveness of the proposed control schemes.
매트릭스 컨버터를 이용한 가변속풍력발전시스템 시뮬레이션 모델 연구
차한주(Hanju Cha),김우중(Woojung Kim) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.4
본 논문에서는 매트릭스 컨버터를 이용하여 풍력을 에너지원으로한 영구자석형 동기 발전기의 계통 연계방법을 제안하고 시뮬레이션으로 타당성을 검증한다. 풍속의 변화에 따라 영구자석형 동기발전기 속도가 변하며, 발전기 속도의 변화로 인해 발전전압의 크기와 주파수가 변한다. 이렇게 가변하는 발전 전압과 주파수를 계통전압의 고정된 전압 크기와 주파수로 변환하는 전력변환장치로써 기존의 PWM AC/DC/AC 컨버터 대신에 매트릭스 컨버터를 사용하여 직접적으로 AC-AC 변환을 한다. 매트릭스 컨버터가 가지고 있는, DC 링크 단의 대용량 캐패시터가 필요없고, 양방향진력흐름을 제어할 수 있고; 사용자가 원하는 출력전압의 크기, 주파수, 역률을 임의로 제어 할 수 있는 이점을 사용하여 매트릭스 컨버터를 이용한 영구자석형 동기발전기의 계통 연계에 대한 시뮬레이션 결과를 소개한다.
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.
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.
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.