펄스전류 부하에 적합한 배터리-울트라커패시터 하이브리드

전문가 제언

○ 이 글에서 배터리 대 하이브리드 전원의 성능이 비교되었다. 수동, 반 능동 및 완전 능동 배터리-울트라커패시터 하이브리드가 펄스 전류부하에서 배터리만의 구동에 비해 확실한 우위를 보였다.

○ 수동 하이브리드가 가장 간단하고 저렴한 배열이지만 작동 중 비통제된 특성 때문에 몇 가지 단점이 발생한다. 반면 완전 능동 하이브리드는 두 개의 DC-DC 컨버터와 해당 제어회로의 비용으로 우수한 성능을 달성한다.

○ 위상간의 절충은 하나만의 DC 변환기를 채용하고 성능을 타협하는 것이다. 각 위상과 하위위상의 철저한 특성화가 제시되었으며 펄스 전류부하의 특수한 경우를 위한 설계법이 유도되었다.

○ 플러그인 하이브리드와 배터리 전기차량 응용에서 리튬이온 배터리에서 사용할 수 있는 최대 전력밀도는 주행라인의 피크전력이 자주 사용되지 않기 때문에 95% 효율에 해당하는 것보다 높을 수 있다. 결과적으로 충?방전 효율은 덜 중요하다. 배터리의 사용가능 전력밀도는 울트라커패시터의 사용가능 전력 밀도에 근사할 수 있다. 플러그인 하이브리드 전기차량과 배터리 전기차량을 위해서 울트라커패시터의 최선의 응용은 높은 에너지 밀도, 긴 수명 주기 및 낮은 비용의 배터리와의 조합이다.

○ 중앙대 김윤호 등은 연료 전지 시스템에 대한 인버터로 사용되는 멀티 레벨 컨버터를 분석하였다. 고전력 고조파 분석을 통하여 멀티 레벨컨버터에서 연료 전지의 전압 강하가 증가할 때 기본파 성분은 감소하는 반면 고조파 성분과 왜형률이 증가하는 것을 알 수 있다. 전압 강하 문제를 해결하기 위해서 연료 전지 출력단에 부스트 컨버터 사용, 펄스폭 제어, 울트라커패시터 사용 등 세 가지 서로 다른 해결 방법을 이 논문에서 제안하였다. 제안된 세 가지 해결 방법을 분석하였고 시뮬레이션 결과를 사용하여 비교 분석하였다

저자

Alon Kuperman et al,

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2011

권(호)

15

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

981~992

분석자

신*순

분석물

• 펄스전류 부하에 적합한 배터리-울트라커패시터 하이브리드.pdf [251,988 byte]

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