교수/연구 | Faculty/Research

연구실소개

전력변환시스템 연구실

전력변환시스템 연구실

Power Conversion Systems Laboratory

지도교수 : 최성휘 교수

연구분야 : 전력변환시스템

연구실 소개 자료 :



  • 연구실소개 및 연구분야
  • 본 연구실은 2021년 최초 설립되었으며, 고전압 전력전송 시스템부터 전력전자 반도체에 해당하는 연구를 수행하기 시작했습니다. 현재는 다양한 전력전자 분야의 과제를 수행하고 있으며 특히, 전력 시스템과 연계하여 사용하는 전력 컨버터 (AC-DC, DC-DC, grid forming power control 등)에 대한 연구를 주로 수행하고 있으며, 특히 미래 에너지인 친환경 에너지, 그리고 스마트 빌딩과 데이터 센터에 이용되는 여러 전력 전송 알고리즘 연구에 매진하고 있습니다. 미래 시대의 환경 문제가 가장 대두되고 있는 현 시점에, 탄소 중립, 구동 효율과 관련된 여러 해결책을 제시하고, 뿐만 아니라 재료 과학, 반도체 지식에 대한 깊은 이해를 바탕으로, 전력전자 하드웨어의 제어, 아트웍의 한계를 뛰어 넘는 솔루션을 제공할 수 있도록 현재 깊이 있는 연구를 하고 있습니다. 전력전자 분야에서 기본적으로 사용되던 실리콘 기반의 반도체에서 현재 와이드 밴드갭(Wide-band gap) 수준의 반도체의 도입으로 전력전자는 현재 큰 발전을 이루고 있고, 이러한 반도체의 온도 추정, 효율 개선, 고장 진단 등 다양한 문제와 해결책에 대한 흥미로운 연구가 주를 이루고 있습니다. 본 연구실에서는 앞서 언급한 전력 계통, 전력 변환 뿐 아니라, 이러한 소자 수준에서의 반도체 물리 지식을 바탕으로 전력 반도체와 전력 변환 장치의 상호작용에 대한 수준 높은 연구도 진행하고 있습니다.
    더 나아가, 많은 운송수단의 전기화(electrification), 이를 테면 기존의 내연 기관에서 전기 자동차와 전기 추진 선박으로 변화 하는 등 구동방식에 있어서 많은 혁신이 일어나고 있습니다. 이러한 흐름에 발맞추어 앞장서는 연구를 현재 진행하고 있고, 관련하여 모터 제어(motor control), 멀티 레벨 대용량 전압원 컨버터(modular multi-level converter), 배터리 충전 및 역률 보상 회로(e.g. on charger board, power factor correction) 등의 연구가 진행되고 있습니다. 현재 석사과정 3명, 석사후 연구원 1명으로 연구실이 구성되어 있으며, 양질의 실험 장비와 쾌적한 환경에서 연구를 진행하고 있습니다.
    현재는 국-내외의 전력전자 회사와 함께 'state of art'에 있는 우수한 연구 주제를 바탕으로 함께 프로젝트를 진행중에 있습니다.
  • 최근 관심분야 및 주요 연구과제
  • 전기 자동차 / 신재생 에너지 / 와이드 밴드갭 반도체
    - MMC (Multilevel modular converter)
    - AC/DC, DC/AC, DC/DC 컨버터
    - Grid connected converter (Grid forming, Grid following)
    - On board charger in EV
    - Wide band gap semiconductor physics and application in PE
    - Motor control
  • 최근 주요 논문/특허
  • [1]S. Cui, J. Hu and R. De Doncker, "Fault-Tolerant Operation of a TLC-MMC Hybrid DC-DC Converter for Interconnection of MVDC and HVdc Grids," in IEEE Transactions on Power Electronics

    [2]S. Cui, J. Hu and R. W. De Doncker, "Control and Experiment of a TLC-MMC Hybrid DC–DC Converter for the Interconnection of MVDC and HVDC Grids," in IEEE Transactions on Power Electronics

    [3]S. Cui, J. -H. Lee, J. Hu, R. W. De Doncker and S. -K. Sul, "A Modular Multilevel Converter with a Zigzag Transformer for Bipolar MVDC Distribution Systems," in IEEE Transactions on Power Electronics

    [4]S. Cui, H. -J. Lee, J. -J. Jung, Y. Lee and S. -K. Sul, "A Comprehensive AC-Side Single-Line-to-Ground Fault Ride Through Strategy of an MMC-Based HVDC System," in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics

    [5]S. Cui, N. Soltau and R. W. De Doncker, "A High Step-Up Ratio Soft-Switching DC–DC Converter for Interconnection of MVDC and HVDC Grids," in IEEE Transactions on Power Electronics

    [6]S. Cui and S. Sul, "A Comprehensive DC Short-Circuit Fault Ride Through Strategy of Hybrid Modular Multilevel Converters (MMCs) for Overhead Line Transmission," in IEEE Transactions on Power Electronics

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