Design of a Secondary Battery Charging/Discharging System using an Active NPC Converter

Active NPC 컨버터를 사용한 이차 전지 충방전 시스템 설계

본 논문은 active neutral-point clamped (A-NPC) 컨버터를 이용한 이차 전지 충방전 시스템 설계 방법을 제안한다. 제안하는 시스템은 계통 전압의 정류를 위한 필터와 3-레벨 NPC 컨버터, 이차 전지 충방전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성된다. 그러나 기존의 NPC 컨버터는 IGBT의 스위칭 손실이 특정 소자에 집중되어 스위칭 주파수를 높이는데 한계를 갖는 다. 본 논문은 손실 불균형 문제를 해결하기 위해 기존의 NPC 컨버터 대신 A-NPC 컨버터를 적용하며 이를 위한 변조 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 변조 방법에 따른 IGBT의 손실 및 온도 분포에 대한 분석 결과를 제시하며 제안하는 이차 전지 충방전 시스템의 타당성을 검증한다.