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다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치에 있어서,
다수개의 DC/DC 컨버터로 이루어지며, 연료전지로부터 출력되는 전압을 인가받으며, 출력되는 연료전지의 전압 변동에 관계 없이 일정하게 전압을 출력하는 다중레벨 컨버터부(100);
상기 다중레벨 컨버터부(100)로부터 출력되는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 계통에 공급하는 DC/AC 인버터부(200); 및
연료전지로부터 출력되는 전압을 인가받아 상기 다중레벨 컨버터부(100)로 전달하며, 다중 연결된 상기 DC/DC 컨버터 각각을 동작 또는 정지시키기 위한 제어신호를 생성하여 전달하는 제어부(300); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치
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제 1 항에 있어서,
상기 DC/DC 컨버터는,
입력되는 제어신호에 따라 독립적으로 턴온 및 턴오프되는 제 1 스위칭 소자(S1) 및 제 2 스위칭 소자(S2)를 포함하는 푸시풀(Push-Pull) 컨버터(110);
1차 권선(Np)과 2차 권선(Ns)으로 이루어져 있으며, 누설 인덕턴스(L)를 포함하며, 상기 푸시풀 컨버터부(110)에서 출력되는 교류전압을 변화시키는 고주파 변압기(120);
전파정류 다이오드(D1, D2), 고주파 커패시터(C1, C2), 전해 콘덴서(C3)로 이루어져, 상기 고주파 변압기(120)의 누설 인덕턴스(L)와 상기 고주파 커패시터(C1, C2)를 통해 푸시풀 컨버터부(110) 1차측의 제 1 스위칭 소자(S1)가 턴 온 및 턴 오프 시, 소프트 스위칭되도록 하는 더블러 정류기(130); 및
상기 평활용 필터(L1, C4)를 통해 상기 더블러 정류부(130)로부터 출력되는 전압을 평활화하는 DC 링크 필터(140); 를 포함하되,
상기 푸시풀 컨버터(110), 고주파 변압기(120), 더블러 정류기(130) 및 상기 DC 링크 필터(140)는 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치
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제 1 항에 있어서,
상기 각각의 DC/DC 컨버터는, 서로 다른 고주파 변압기(120)의 변압비 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치
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제 1 항에 있어서,
상기 다중레벨 컨버터부(100)는,
연료전지로부터 출력되는 전압이 심하게 변동되더라도 상기 DC/AC 인버터부(200)로 일정하게 전압을 인가할 수 있도록, 4대의 고주파 변압기(120)중, 2대는 승압형, 2대는 감압형으로 적용하는 것을 특징으로 하는 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치
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제 2 항에 있어서,
상기 더블러 정류기(130)는,
상기 고주파 변압기(120)의 출력전압을 전파정류시키고, 그 크기를 두 배로 증폭시키는 것을 특징으로 하는 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치
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제 2 항에 있어서,
상기 더블러 정류기(130)는, 상기 고주파 변압기(120)의 2차측에 연결되어, 상기 고주파 변압기(120)의 변압비를 줄여 동손 및 코어손을 줄이는 것을 특징으로 하는 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치
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제 1 항에 있어서,
상기 다수개의 DC/DC 컨버터는,
연료전지로부터 출력되는 전압에 따라, 각각 개별적으로 도통 또는 비도통되는 것을 특징으로 하는 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치
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