양극성 DC 배전 시스템을 위해 전압 벨런싱이 추가된 T-type 구조의 단일단 Dual-Active-Bridge DC-DC 컨버터

Abstract

전압 벨런서는 양극성 DC 배전 시스템의 양극성 전압을 제어하기 위해 필수적으로 사용되는 전력변환 장치이다. 하지만 추가적인 전압 벨런서의 사용으로 양극성 시스템의 전력 밀도 및 전력변환효율이 감소하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 전압 벨런싱 기능이 추가된 T-type 구조의 단일단 Dual-Active-Bridge (DAB) 컨버터를 제안한다. 제안하는 DAB 컨버터는 추가적인 전압 벨런서 없이 단일단 구성으로 기존 방식의 낮은 전력밀도 및 전력변환효율을 개선할 수 있다. 또한, T-type의 중성점을 이용하여 양극성 전압을 형성하고 새로운 스위칭 방식을 통해 불균형한 부하 조건을 보상하여 전압 벨런싱을 가능하게 한다. 2 kW급 시작품 제작을 통해 제안하는 토폴로지와 스위칭 기법의 성능과 타당성을 실험적으로 검증하였다.