농업용 전기차량의 전기식 동력인출장치용전력변환시스템
Power Conversion System for Electric Power Take-off of Agricultural Electric Vehicle
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초록
본 논문은 농업용 전기차량의 전기식 동력인출장치용 전력변환시스템에 대해 제안한다. 대부분의 전기식 동력인출장치(Electric Power Take-Off：e-PTO)는 상용전원 220VAC를 사용한다. 농업용 전기차량의 낮은 배터리 전압을 사용하여 높은출력 전압을 공급하기 위한 DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터로 구성된 2단 구조를 갖는 양방향 전력변환시스템이 적합하다. 제안하는 전력변환시스템은 1단의 Dual Active Bridge(DAB)컨버터와 2단의 양방향 풀 브릿지 인버터로 구성된다. 또한, 초기 구동시 DC 버스단 커패시터 충전에 의해 발생되는 돌입 전류 저감을 위해 소프트 스타트 알고리즘을 제안한다. 3kW급전력변환시스템 시제품 및 알고리즘을 구현하고 실험을 통해서 실용성을 입증하였다.
Abstract
In this paper, we propose the development of a power conversion system for electric power take-off (e-PTO) ofagricultural electric vehicles. Most e-PTOs use commercial power 220 VAC. A bidirectional power conversion systemhaving a two-stage structure consisting of a DC-DC converter and a DC-AC inverter for supplying a high outputvoltage using a low battery voltage of an agricultural electric vehicle is suitable. we propose a power conversion systemconsisting of the one-stage dual active bridge (DAB) converter and the two-stage bidirectional full bridge inverter. Inaddition, we propose a soft start algorithm for reducing the inrush current generated by the link capacitor chargingduring the initial operation. A 3kW prototype system and its corresponding algorithms have been implemented to verifyits effectiveness through experiments.
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