1kW급 연료전지용 DC-DC 컨버터에 관한 연구

Abstract

본 논문은 1[kW]급 연료전지용 DC-DC컨버터에 관한 연구에 대해 기술하였다. 연료전지 발전을 위해서 DC-DC컨버터와 DC-AC인버터가 필요하게 된다. 그 중 DC-DC컨버터는 DC-AC인버터에 공급해 줄 링크전압을 발생시켜야 하며, 전체 전력변환기의 효율 향상을 위해 높은 효율을 가져야한다. 따라서 고승압·고효율의 부스트 입력형 능동클램프 ZVS 컨버터 토폴로지를 선택하였다. 이는 영전압 스위칭을 통해 스위칭의 손실을 줄여 효율을 상승시키고, 하프브릿지 컨버터와 부스트 컨버터가 결합된 형태로 고승압이 가능한 장점이 있다. 본 연구를 통해 부스트 입력형 능동클램프 ZVS 컨버터의 이론적 해석을 하였으며, 이를 통해 출력전압 390[V], 출력전류 2.75[A]의 1[kW]급 컨버터를 제작하였다. 컨버터의 최대효율은 93.5[%]이며 전부하에서 93.3[%]의 효율을 가진다.