Design of Dual-Active-Bridge Converter for 500kW Hydrogen-Fuel-Cell Power Conversion System of Railway

최근 철도 차량용 추진 시스템의 친환경성과 전력 공급에 대한 유연성을 확보하기 위하여 수소연료전지의 도입이 검토되고 있다. 수소연료전지는 일반적으로 낮은 출력 전압을 가지며, 급격한 부하 변동에 대한 응답성이 떨어지므로 배터리 및 절연형 직류-직류 전력변환 컨버터를 포함하는 하이브리드 시스템으로 구성된다. 이러한 수소연료전지-배터리 전력변환시스템의 출력은 800V의 공칭 전압을 가지며, 1500V의 전압을 필요로 하는 철도 차량용 전력변환시스템에 적용하기 어렵다. 따라서, 본 논문에서는 500kW 철도 차량용 수소연료전지-배터리 하이브리드전력변환시스템을 위한 Dual-Active-Bridge 컨버터의 입력-출력 직렬 구성을 제안하고 설계함으로써, 기존의 병렬입력 및 직렬 출력의 구성과 성능을 비교하였다.