초록 close

본 논문은 5KW급의 SOFC와 저전압 배터리를 복합전원으로 하는 10KW급 독립형 연료전지발전시스템의 전력변환장치의 개발에 관한 것이다. 이를 위한 전력변환장치는 연료전지로부터의 저전압을 상승시키기 위한 고주파 DC-DC 컨버터 및 이를 안정된 교류전원으로 변환하기 위한 DC-AC 인버터 그리고 저전압 배터리를 충방전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성된다. 미국 에너지부 및 IEEE가 주최한 “2003 International Future Energy Challenge Competition"에서 제시한 90%이상의 효율과 $40/KW 이하의 양산가등의 사양을 목표로 개발된 본 전력변환장치에 대한 토폴로지, 주요 부품의 설계 및 제어방식에 관하여 기술하고 실험결과를 제시한다.


This paper summarizes development of a 10KW stand-alone power processing unit for 5KW SOFC-low voltage battery hybrid fuel cell power generation system. The power processing unit includes three parts a high frequency DC-DC converter boosts low fuel cell voltage, a DC-AC inverter converts a dc voltage into a regulated ac voltage and a bidirectional DC-DC converter charges or discharges the battery. The converter topology, design, control method, and experimental result are presented to meet the specifications such as efficiency of 90% and cost of $40/KW laid down for the "2003 Future Energy Challenge Competition" organized by the U.S. Department of Energy and IEEE.