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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 원충연
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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화석 연료의 고갈과 유가 급등으로 인해 새로운 신재생 에너지에 대한 연구가 급속히 진행되고 있다. 태양광, 풍력과 함께 친환경 에너지로써 주목받고 있는 연료전지는 특히 최근 들어 연료전지를 이용한 발전 제어가 중요하게 부각되고 있다. 발전 제어를 위한 연료전지 PCS 구성은 DC/DC 컨버터가 가장 중요하다. 이 중 DC/DC컨버터에서는 가장 중요한 것이 효율이므로 여러 토플로지 중 동기식 부스트 컨버터가 일반적으로 사용되고 있다. 동기식 부스트 컨버터의 경우 기존의 부스트 컨버터와 벅 컨버터와 달리 전류의 리플이 적고, 양방향 전력제어가 가능하다는 점에서 산업계에서 다방면으로 사용되고 있다. 그러나 이러한 동기식 부스트 컨버터는 역전압 출력으로 인해 입력 연료전지 방향으로 전력이 흘러 연료전지의 파괴의 위험이 있다.
본 논문은 연료전지를 이용한 독립형 하이브리드 시스템의 설계 및 제어 방법에 대해 다루었다. 이러한 시스템의 구성을 위해 연료전지를 구동을 위한 BOP 제어, 리튬 폴리머 배터리의 안정적인 제어를 위한 BMS 구성, 그리고 310[V] 전원 부하를 위한 풀-브리지 컨버터의 설계 및 제어 방법에 대해 설명한다. 또한 연료전지 출력용 컨버터의 고효율 설계 및 제어 방법과 역전압 방지 제어 방법을 설명한다. 본 논문에서 구성된 독립형 연료전지 시스템은 실험과 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.
본 논문은 연료전지를 이용한 독립형 하이브리드 시스템의 설계 및 제어 방법에 대해 다루었다. 이러한 시스템의 구성을 위해 연료전지를 구동을 위한 BOP 제어, 리튬 폴리머 배터리의 안정적인 제어를 위한 BMS 구성, 그리고 310[V] 전원 부하를 위한 풀-브리지 컨버터의 설계 및 제어 방법에 대해 설명한다. 또한 연료전지 출력용 컨버터의 고효율 설계 및 제어 방법과 역전압 방지 제어 방법을 설명한다. 본 논문에서 구성된 독립형 연료전지 시스템은 실험과 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구 필요성 11.2 논문 구성 4제 2 장 연료전지 발전 시스템의 개요 52.1 연료전지의 종류와 원리 및 특성 52.2 리튬 폴리머 배터리 122.3 하이브리드 발전 시스템의 구성 162.4 제안된 시스템의 운용모드 20제 3 장 고효율 연료전지 발전 시스템의 전력변환장치의 설계 263.1 고효율 부스트 컨버터 설계 393.2 고효율 풀 브리지 DC/DC 컨버터 설계 473.3 마이크로 컨트롤러 및 시스템 제어 423.4 배터리 및 BMS 구성 63제 4 장 시뮬레이션 결과 654.1 동기식 부스트 컨버터 시뮬레이션 654.2 풀 브리지 컨버터 시뮬레이션 69제 5장 실험 결과 725.1 고효율 부스트 컨버터 세트구성 및 실험결과 735.2 고효율 풀 브리지 컨버터 세트구성 및 실험결과 78제 6 장 결 론 83참고 문헌 85ABSTRACT 90
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