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저자정보
김정은 (Gyeongsang National University) 류상균 (Korea National University of Transportation) 이재범 (Korea National University of Transportation) 박찬배 (Korea National University of Transportation) 정광우 (Korea National University of Transportation)
저널정보
한국철도학회 한국철도학회 논문집 한국철도학회 논문집 제24권 제11호(통권 제149호)
발행연도
2021.11
수록면
1,016 - 1,030 (15page)
DOI
10.7782/JKSR.2021.24.11.1016

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최근 에너지 효율이 높은 수소연료전지와 배터리 기반의 하이브리드 철도차량용 추진시스템이 주목받고 있다. 수소연료전지는 높은 가격으로 인해 견인전동기 구동을 위한 인버터의 높은 DC 전압을 직접적으로 공급하기 어려우므로, 낮은 전압을 갖는 수소연료전지와 인버터 사이에 승압형 DC/DC 컨버터가 필요하다. 그러나 수소연료전지 기반 하이브리드 철도 시스템은 추가적으로 부피를 차지하는 수소연료전지와 배터리로 인해 기존 가선 기반의 철도 시스템에 비해 더 제한 된 공간 및 중량이 요구 된다. 이러한 제약으로 인해 승압형 추진 DC/DC 컨버터는 더 높은 전력 밀도와 경량화가 요구 된다. 본 논문에서는 수소연료전지와 배터리 기반의 하이브리드 철도차량용 추진시스템을 소개하고, 다양한 분석을 통해 높은 전력 밀도와 경량화에 적합한 기존 승압형 컨버터를 검토한다. 또한 승압형 컨버터로써, 높은 전력 밀도와 경량화를 달성할 수 있는 인터리빙 제어 기반의 ‘입력 병렬, 직렬 출력 구조의 공진형 LLC 컨버터와 3-Level 벅-컨버터가 결합 된 2단 구조의 모듈형 컨버터’를 제안한다. 동작 모드, 설계에 필요한 전압, 전류 리플 분석을 통해 설계 된 제안하는 컨버터의 효율 및 부피를 기존 컨버터와 이론적으로 비교하고, 제안하는 컨버터의 설계를 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
#Hydrogen fuel cell #DC-DC converter #Boost(Step-up) converter #High power density #Interleaving/3-Level #수소연료전지 #DC-DC 컨버터 #승압형 컨버터 #고밀도 #인터리빙/3-Level

목차

Abstract
초록
1. 서론
2. 본론
3. 결론
References

참고문헌 (12)

참고문헌 신청
S.K. Heo, S.B. Yoon, B.S. Kim, S.H. Lee (2018) Trends of Diffusion and Development of Hydrogen Filling Stations and Fuel Cell Electronic Vehicles at Domestic and Overseas, Journal of the Korean Society of Automotive Engineers, 40(4), pp.72-76. google schola H. Glickenstein (2019) March 2019 Land Transportation News, IEEE Vehicular Technology Magazine, 14(1), pp.18-26. google schola C.C. Chan, A. Bouscayrol, K. Chen (2010) Electric, Hybrid, and Fuel-Cell Vehicles: Architectures and Modeling, IEEE Transactions Vehicular Technology, 59(2), pp. 589-598. google schola P. Thounthong, S. Rael, B. Davat (2009) Energy management of fuel cell/battery/supercapacitor hybrid power source for vehicle applications, Journal of Power Sources, 193(1), pp. 376-385. google schola K. Jin, X. Ruan, M. Yang, M. Xu (2009) A Hybrid Fuel Cell Power System, IEEE Transactions Industrial Electronics, 56(4), pp. 1212-1222. google schola

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