전력전자_건국대_HW4_전기차급속충전시스템_PART3

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1. 이 3 상 부스트 정류기를 구현하기 위한 IGBT 또는 SiC MOSFET 모듈을 www.digikey.com 을 참조하여 선정하라. 그 후 이 스위칭 소자와 역병렬 다이오드의 전압 강하 성분만을 시뮬레이션에 사용된 소자에 반영하라. 이 때 출력 직류 전력이 20kW, 40kW, 60kW, 80kW, 100kW, 120kW 가 되도록 저항 부하의 크기를 조절해가며 입력측 유효 전력을 측정하라. 이 결과를 바탕으로 각 부하에서의 효율을 구하고, 효율 곡선을 그려라. 이 때 x축은 출력 전력(0kW~ 120kW), y 축은 효율을 인자로 한다. 필요한 경우 y 축의 스케일을 적절히 조절하여 구한 결과가 명확히 나타날 수 있도록 한다.

실험결과 IGBT에 걸리는 최대전압이 800V, 흐르는 전류는 37.5A이므로 과도기 상태를 고려하여 임피니언 테크놀로지스의 FS150R12KT4BOSA1 를 선정하였습니다. 이 모듈의 정격 전압 전류 파워는 1200V 150A 750W 입니다.

Part II. 위상천이 풀브릿지의 설계
그림 2 는 배터리 충전을 위한 위상천이 풀브릿지 컨버터의 회로를 보여주고 있다. 이 회로의 입력은 3 상 부스트 정류기의 직류출력단이다. 배터리는 편의상 3.965ohm 의 저항으로 모델링 하였다. 이 회로의 목적은 배터리 측으로 유입되는 전류 ibatt 을 지령값에 맞춰서 제어하는 것이다. 최근 출시된 기아차의 EV6 차량을 충전하는 것으로 가정하여 120kW 전력 유입시 배터리측(저항측) 전압은 690V 가 되도록 한다. 모의실험에서 사용되는 변압기는 Linear Transformer 를 이용하고 다음과 같이 설정하라.

2. 컨버터의 스위칭 주파수는 10kHz 이다. 제어기는 PI 제어기를 이용하고 전류 지령은 다음과 같이 주어진다. 이 전류 지령프로파일을 이용하여 부하측 전류 제어를 수행하고 변압기 입력전압, 다이오드 정류기 출력전압, 부하 입력전압을 도시하라.

참고 자료

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