KR20220099826A - 연료전지 전기차의 전력변환기 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 전기차의 전력변환기 제어방법에 관한 것으로서, 낮은 부하에서 연료전지의 효율이 낮은 문제점을 보완하여 연료전지 전기차의 효율을 향상시키는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 연료전지 전기차에 구비되는 전력변환기의 제어방법에 있어서, 상기 전력변환기는, 연료전지 스택(20)과 인버터(60) 사이에 구비되는 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)와, 배터리(40)와 인터버(60) 사이에 구비되는 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 포함하여 구성되고, 상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 병렬로 연결하여, 수요전력에 따라 상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 연계하여 운용하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지 전기차의 전력변환기 제어방법{CONTROL METHOD OF ELECTRIC POWER CONVERTER FOR FUEL CELL VEHICLE}
본 발명은 연료전지 전기차의 전력변환기 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연료전지 스택과 배터리를 구비한 연료전지 전기차의 전력변환기에 있어서, 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터의 연계운전에 의해, 연료전지의 낮은 응답성과 저효율 영역의 문제점을 배터리 동작을 통해 보완함으로써, 전체 시스템의 응답성 및 효율을 향상시킬 수 있는 연료전지 전기차의 전력변환기 제어방법에 관한 것이다.
현재 전세계적으로 이슈화 되고 있는 지구 온난화 및 배출가스 규제에 대응하기 위해, 각 자동차 메이커들은 경쟁적으로 친환경차량을 발표하고 있으며, 국내에서도 중앙정부 및 각 지자체가 친환경차량의 보급을 위해 노력하고 있다.
현재 친환경차량으로 검토되고 있는 시스템은, 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 연료전지 전기차(FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle) 등이 있다.
상기 플러그인 하이브리드 전기차는, 배출가스를 완전히 없앨 수 없다는 단점이 있고, 상기 전기차는 주행거리에 제한이 있다는 단점이 있다.
향후 친환경차량 시장에서는 연료전지 전기차가 유력하게 부상할 것으로 전망되고 있지만, 현재 차량 가격 및 성능에 대한 소비자 불만으로 보급이 지지부진한 상황에 있다.
상기 연료전지는, 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 연료전지 스택 내에서 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지로 변환시키는 발전장치이다.
상기 연료전지가 탑재된 연료전지 전기차는, 연료로 사용되는 수소를 연료전지 스택에 공급하여 전기를 생산하며, 연료전지 스택에 의해 생성된 전기로 전기모터를 작동시켜 차량을 구동시킨다.
이러한 연료전지 시스템에서는, 고순도의 수소가 수소 저장 탱크로부터 연료전지의 연료극(Anode)으로 운전 중 공급되고, 에어 블로워와 같은 공기 공급장치를 이용하여 대기 중의 공기가 직접 연료 전지의 공기극(Cathode)으로 공급된다.
연료전지 스택으로 공급된 수소는 연료극의 촉매에서 수소 이온과 전자로 분리되고, 분리된 수소이온은 고분자 전해질 막을 통해 공기극으로 넘어가게 되며, 공기극에 공급된 산소는 외부 도선을 통해 공기극으로 들어온 전자와 결합하여 물을 생성하면서 전기 에너지를 발생시킨다.
이러한 연료전지 시스템은, 공기와 수소의 공급 및 열관리를 위한 제어기능, 고전압배터리와 연료전지 시스템간의 전력분배를 위한 제어기능 등을 구비한다.
도 1은 기본적인 연료전지 발전시스템의 구성을 나타낸 것이다.
상기 연료전지 발전 시스템은, MBOP(Mechanical Balance of Plant)(11), 연료전지 스택(Fuel Cell Stack)(12) 및 연료전지용 전력변환장치(EBOP: Electrical Balance of Plant)(13)를 포함하여 구성된다.
상기 MBOP(1)에 연료와 산소를 주입하게 되면, MBOP(11)는 수소와 산소를 내보내고, 연료전지 스택(12)에 주입된 수소는 DC 전력으로 출력되고, 상기 DC 전력은 상기 EBOP(13)를 거쳐 AC 전력으로 최종 출력된다.
그런데 상기한 종래의 연료전지 시스템에서는, 연료전지의 특성을 고려하지 않아 낮은 효율로 운전될 뿐만 아니라, 동특성이 낮고 회생에너지를 이용하지 못한다는 문제점이 있다.
한편, 연료전지 차량에서는 연료전지 스택이 재료비면에서 가장 큰 비중을 차지하고 있어, 차량의 보급 확산을 위해서는 연료전지 스택의 가격을 낮추는 것이 중요한 과제로 되어 있다.
상기 연료전지 스택의 가격을 낮추기 위해서는, 연료전지 스택내의 단위전지(셀)의 적층수를 줄여야 한다.
그런데 상기 단위전지의 적층수를 줄이게 되면 시스템의 작동전압이 낮아지게 되고, 인버터, 컨버터, 구동모터 등의 전력전자부품들이 동일 출력을 내기 위해서는 필요 전류량이 증가하여 동손(Copper Loss), 도통손(Conduction Loss) 등이 증가하게 된다.
이에 따라 상기 각 전력전자부품의 효율이 저하하게 되어 차량의 연비가 하락하는 결과를 초래하게 된다.
또한 상기 전력전자부품의 효율저하를 방지하기 위해서는 각 부품의 전류밀도를 줄여야 하고, 이를 위해서는 각 부품의 사이즈가 커지게 된다.
이로써 각 부품의 부피가 증가하게 되어 차량의 패키지 구성에 제한을 받게 되고, 중량 증대에 따른 차량의 연비하락 문제가 추가로 발생하게 된다.
따라서, 연료전지 차량의 저가화와 차량 연비향상이라는 서로 상충되는 문제를 해결하기 위한 새로운 시스템 구성의 필요성이 대두되고 있다.
즉 기존의 운전방식으로 연료전지를 운전할 경우, 낮은 부하(속력)에서 효율이 낮은 문제를 해결할 수 있는 새로운 운전방식이 요구되고 있다.
또한 종래의 연료전지 시스템은, 연료전지의 특성을 고려하지 않아 동특성이 낮으며 회생에너지를 제대로 이용하지 못한다는 문제점이 지적되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0037266호(2007. 4. 4. 공개) 대한민국 등록특허 제10-1246353호(2013. 3. 25. 공고)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 낮은 부하에서 연료전지의 효율이 낮은 문제점을 보완하여 연료전지 전기차의 효율을 향상시킬 수 있는 새로운 전력변환기 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 연료전지 전기차의 저가화와 차량 연비향상이라는 상충되는 문제를 해결할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 파워에 따라 배터리와 연료전지의 전력량을 제어하고 부하에 따라 동작 모드를 조절하여 연료전지 전기차를 최적으로 제어하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예는, 연료전지 전기차에 구비되는 전력변환기의 제어방법에 있어서, 상기 전력변환기는, 연료전지 스택과 인버터 사이에 구비되는 연료전지 DC-DC 컨버터와, 배터리와 인터버 사이에 구비되는 양방향 DC-DC 컨버터를 포함하여 구성되고, 상기 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터를 병렬로 연결하여, 수요전력에 따라 상기 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터를 연계하여 운용하는 것을 특징으로 한다.
또한 수요전력을 4구간으로 나누어, 각 수요전력 구간별로 상기 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 연료전지 DC-DC 컨버터는 최대출력 120kW의 범위 내에서 전류를 제어하고, 상기 양방향 DC-DC 컨버터는 최대출력 30kW의 범위 내에서 전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 수요전력 구간을, 0 ~ 12kW의 제1구간, 12 ~ 90kW의 제2구간, 90 ~ 120kW의 제3구간, 120 ~ 150kW의 제4구간으로 나누어 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제1구간에서는, 연료전지 DC-DC 컨버터를 오프시키고, 양방향 DC-DC 컨버터를 이용하여 전류 및 전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제2구간에서는, 양방향 DC-DC 컨버터를 오프시키고, 연료전지 DC-DC 컨버터를 이용하여 모터의 파워를 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제3구간에서는, 연료전지 DC-DC 컨버터를 출력 90kW로 유지시키고, 나머지 수요전력은양방향 DC-DC 컨버터로 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제4구간에서는, 연료전지 DC-DC 컨버터로 최대출력 120kW까지 제어하고, 양방향 DC-DC 컨버터는 최대출력 30kW를 유지시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 제2 실시예는, 상기 연료전지 DC-DC 컨버터가, 구조가 동일한 4개의 모듈로 구성되고, 상기 양방향 DC-DC 컨버터의 1레그에 릴레이가 추가로 구비되어, 연료전지의 초기구동시에 양방향 회로를 구성하여, 연료전지의 초기 충전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 연료전지의 초기구동시, 상기 연료전지의 링크단에 최대 15kW의 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 연료전지의 초기구동 이후에는, 상기 릴레이를 ON/OFF하여 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터가 각각 최적의 동작을 구현하도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 제3 실시예는, 상기 연료전지 DC-DC 컨버터가 4개의 모듈로 구성되고, 이중에서 하나의 모듈이 양방향 회로를 구성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 연료전지 DC-DC 컨버터는, 최대 30kW 양방향 동작이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 연료전지 DC-DC 컨버터는, 스위치 회로를 구동하기 위한 게이트 드라이버 및 스위칭 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 연료전지 DC-DC 컨버터는, 연료전지의 초기구동시 전체의 25% 전력을 사용하도록 하고, 초기구동 이후에는, 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터가 각각 최적의 동작을 구현하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터의 연계운전에 의해, 연료전지를 최적의 효율로 운전하여 전기차의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 연료전지의 낮은 응답성과 저효율 영역의 문제점을 배터리 동작을 통해 보완함으로써, 전체 시스템의 응답성 및 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히 낮은 부하(속력)에서 연료전지의 효율이 저하되는 현상을 보완할 수 있는 효과가 있다.
또한 연료전지 전기차의 저가화와 차량 연비향상의 상충되는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한 파워에 따라 배터리와 연료전지의 전력량을 제어하고 부하에 따라 동작 모드를 조절함으로써, 연료전지 전기차를 최적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한 배터리 측의 양방향 동작을 통해 자동차의 회생에너지를 이용할 수 있는 효과가 있다.
또한 여러 병렬 시스템에 맞도록 구성함으로써 연료전지 전기차의 제작 및 운용방식을 다양화할 수 있는 효과가 있다.
또한 고효율, 고밀도를 필요로 하는 연료전지 전기차의 요구를 충족시킬 수 있고, 다양한 산업분야에도 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한 연료전지 DC-DC 컨버터와 양방향 DC-DC 컨버터를 통합형으로 구성하여 초기구동시 양방향 동작이 가능하도록 함으로써, 스위칭 소자의 추가 없이 연료전지의 초기충전이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 연료전지 발전시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 전기차의 개략적인 구성도.
도 3은 연료전지의 효율 특성을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 FDC와 BHDC의 운용방법을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 FDC와 BHDC를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 FDC를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전력변환기 제어방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
<제1 실시예>
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 것이다.
도 3은 연료전지의 전력에 따른 효율 특성을 나타낸 것으로, 저전력(0 ~ 12kW)에서는 스택의 효율이 낮고, 수요전력 12 ~ 90kW에서 최적의 효율을 나타내고 있다.
본 발명은 이러한 연료전지의 특성을 고려하여 연료전지의 고효율 구간을 선택적으로 이용하고, 그 이외의 구간에서는 배터리의 전원 또는 배터리와 연료전지를 같이 이용한다.
본 발명에 따른 전력변환기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연료전지 스택(20)과 인버터(60) 사이에 구비되는 연료전지 DC-DC 컨버터(30)와, 배터리(40)와 인터버(60) 사이에 구비되는 양방향 DC-DC 컨버터(50)를 포함한다.
즉 본 발명은, 연료전지 DC-DC 컨버터(30)(Fuel Cell DC-DC Converter, 이하 간단히 'FDC'라 한다)와, 양방향 DC-DC 컨버터(50)(Bidirectional DC-DC Converter, 이하 간단히 'BHDC'라 한다)의 2개의 컨버터를 구비한다.
또한 상기 FDC(30)와 BHDC(50)를 병렬로 연결하여, 수요전력에 따라 상기 FDC(30)와 양방향 BHDC(60)를 연계하여 운용한다.
이로써 수요전력에 따라, 연료전지와 배터리의 장점을 선택적으로 이용할 수있다.
상기 FDC(30)는 최대출력 120kW의 범위 내에서 전류를 제어하고, 상기 BHDC(50)는 최대출력 30kW의 범위 내에서 전압을 제어하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명은, 도 4에 도시된 바와 같이, 수요전력을 4구간으로 나누어, 각 수요전력 구간별로 상기 FDC(30)와 BHDC(50)를 제어한다.
도 4는 수요전력에 따른 전력변환기의 운전 방법을 나타낸 것으로, 수요전력 구간을, 0 ~ 12kW의 제1구간, 12 ~ 90kW의 제2구간, 90 ~ 120kW의 제3구간, 120 ~ 150kW의 제4구간으로 구분하여 제어한다.
구체적으로 상기 제1구간(Region 1)에서는, FDC(30)를 오프시키고, 배터리(40)와 BHDC(50)를 이용하여 전류 및 전압을 제어한다.
즉 연료전지의 효율이 낮은 제1구간에서는, 연료전지(20)를 사용하지 않고 BHDC(50)만을 제어하여 차량을 운행한다.
상기 제2구간(Region 2)에서는, BHDC(50)를 오프시키고, FDC(30)를 이용하여 모터의 파워를 제어한다.
즉 연료전지의 최적 구간인 제2구간에서는, 배터리(40)를 사용하지 않고 FDC(30)만을 이용하여 제어한다.
상기 제3구간(Region 3)에서는, FDC(30)를 출력 90kW로 유지시키고, 나머지 수요전력은BHDC(50)로 제어한다.
즉 제3구간에서는, 연료전지의 최적전력 이상의 전력을 BHDC와 함께 공급하여 최대효율 범위를 유지하도록 제어한다.
상기 제4구간(Region 4)에서는, FDC(30)로 최대출력 120kW까지 제어하고, BHDC(50)는 최대출력 30kW를 유지시킨다.
상기한 본 발명의 전력변환기 제어방법에 의하면, 배터리와 연료전지를 구비한 연료전지 전기차(FCEV)에서, FDC(30)와 BHDC(50)의 연계운전 및 동작모드 제어를 통해, 연료전지의 낮은 응답성과 저효율 영역에서의 문제점을 배터리 동작을 통해 보완할 수가 있다.
특히 저전력에서 저효율을 나타내는 연료전지의 특성을 감안하여, 파워에 따라 배터리와 연료전지의 전력량을 제어함으로써, 부하에 따라 동작 모드를 조절하여 연료전지 전기차를 최적으로 제어할 수가 있다.
또한 배터리측의 양방향 동작을 통해 자동차 회생에너지의 운용이 가능하게 되므로, 전체 시스템의 응답성 및 효율을 향상시킬 수가 있다.
또한 리튬이온 배터리의 빠른 전력변환 및 속도변화에 대응하여 모터 인버터의 DC 링크 전압을 일정하게 제어할 수 있다.
또한 연료전지측의 안정적인 전류제어를 통해 차량의 응답성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
<제2 실시예>
도 5는, 본 발명의 제2 실시예를 도시한 것이다.
본 발명의 제2 실시예는, 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)를 통합형 회로로 구성한 것으로, 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)가 그 구조가 동일한 4개의 모듈로 구성되고, 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)의 1레그(Leg)에 릴레이(Relay)가 추가된 것이다.
상기한 양방향 회로에 의해, 연료전지의 초기구동시, 스위칭 소자를 추가하지 않고도 연료전지의 초기 충전이 가능하게 된다.
즉 초기구동시 상기 연료전지의 링크단에 최대 15kW의 전력을 공급하도록 할 수 있다.
또한 연료전지의 초기구동 이후에는, 상기 릴레이를 ON/OFF하여 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)가 각각 최적의 동작을 구현하도록 한다.
<제3 실시예>
도 6은, 본 발명의 제3 실시예를 도시한 것이다.
본 발명의 제3 실시예는, 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)의 4개의 모듈 중 하나의 모듈을 양방향으로 설계한 것이다.
즉 도 6에 도시된 바와 같이, 모듈 1 내지 3은 단방향으로 구성하고, 모듈 4만 양방향으로 구성한 것이다.
여기서 상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)는, 스위치 회로를 구동하기 위한 게이트 드라이버 및 스위칭 소자를 더 구비한다.
그리고 상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)는, 최대 30kW 양방향 동작이 가능하도록 한다.
상기한 구조에 의하면, 연료전지의 초기구동시 전체의 25% 전력을 사용하고, 초기구동 이후에는, 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)가 각각 최적의 동작을 구현하도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명의 범위는 상기한 특정 실시예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
11: MBOP(Mechanical Balance of Plant)
12: 연료전지 스택(Stack)(12)
13: EBOP(Electrical Balance of Plant)
20: 연료전지 스택(Stack)
30: 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)
40: 배터리(Battery)
50: 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)
60: 인버터(Inverter)
70: 모터(Motor)
80: 기어박스(Gear Box)

Claims (15)

  1. 연료전지 전기차에 구비되는 전력변환기의 제어방법에 있어서,
    상기 전력변환기는,
    연료전지 스택(20)과 인버터(60) 사이에 구비되는 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)와,
    배터리(40)와 인터버(60) 사이에 구비되는 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 포함하여 구성되고,
    상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 병렬로 연결하여, 수요전력에 따라 상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 연계하여 운용하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수요전력을 4구간으로 나누어, 각 수요전력 구간별로 상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)는 최대출력 120kW의 범위 내에서 전류를 제어하고,
    상기 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)는 최대출력 30kW의 범위 내에서 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    수요전력 구간을, 0 ~ 12kW의 제1구간, 12 ~ 90kW의 제2구간, 90 ~ 120kW의 제3구간, 120 ~ 150kW의 제4구간으로 나누어 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1구간에서는,
    연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)를 오프시키고, 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 이용하여 전류 및 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2구간에서는,
    양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)를 오프시키고, 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)를 이용하여 모터의 파워를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제3구간에서는,
    연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)를 출력 90kW로 유지시키고, 나머지 수요전력은 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)로 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제4구간에서는,
    연료전지 DC-DC 컨버터(FDC, 30)로 최대출력 120kW까지 제어하고, 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC, 50)는 최대출력 30kW를 유지시키는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)가, 구조가 동일한 4개의 모듈로 구성되고,
    상기 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)의 1레그(Leg)에 릴레이(Relay)가 추가로 구비되어, 연료전지의 초기구동시에 양방향 회로를 구성하여, 연료전지의 초기 충전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    연료전지의 초기구동시, 상기 연료전지의 링크단에 최대 15kW의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    연료전지의 초기구동 이후에는, 상기 릴레이를 ON/OFF하여 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)가 각각 최적의 동작을 구현하도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)는, 4개의 모듈로 구성되고,
    이중에서 하나의 모듈이 양방향 회로를 구성하도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)는, 최대 30kW 양방향 동작이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)는, 스위치 회로를 구동하기 위한 게이트 드라이버 및 스위칭 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)는, 연료전지의 초기구동시 전체의 25% 전력을 사용하도록 하고,
    초기구동 이후에는, 연료전지 DC-DC 컨버터(FDC)와 양방향 DC-DC 컨버터(BHDC)가 각각 최적의 동작을 구현하도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전기 전기차의 전력변환기 제어방법.
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