수신부 균등 무선전력전송을 위한 동기정류기용 제어기 설계

초록

본 논문에서는 다수의 수신부를 장착한 철도차량이 자기장 사구간에 노출되더라도 다수 수신부로 균등한 무선전력전송이 가능한 아날로그 제어기 기반 고효율 동기정류기를 제안한다. 철도차량의 동적 무선전력전송용 긴 무선급전 선로의 리액턴스를 보상하고자, 무선급전 구간마다 분할 공진 커패시터를 필수적으로 적용해야 한다. 이 경우, 분할 공진 커패시터 위에 물리적으로 위치하는 수신부는 자기장이 존재하지 않는 자기장 사구간에 노출되고, 이로 인해 각수신부별 전송전력이 균등하지 않아 저효율 및 다른 하나의 수신부측에 전력전송부담이 가중되어 소자 파괴의 위험성에 노출된다. 그러므로, 병렬로 연결된 다수의 동기정류기의 동일한 전력전송을 위한 출력전력전송 제어가 필수적이다. 위상 검지회로, 적분기, 비교기, 기준전압 발생기 등을 포함하는 제어기를 통해, 각 동기정류기의 균등한 무선전력전송이 가능하다. 결과적으로 250 kW급 2개의 수신부 중 하나의 수신부가 자기장 사구간에 노출되더라도, 제안하는 제어기를 통해 2개의 수신부가 동일한 전력을 전송함으로써 97%의 최대 효율로 약 500 kW 급 무선전력전송이 가능함을 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

키워드