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최성휘 연구실
서울대학교 전기·정보공학부
최성휘 교수
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최성휘 연구실

서울대학교 전기·정보공학부 최성휘 교수

최성휘 연구실은 전력전자와 전력변환장치를 중심으로 Dual-Active Bridge 컨버터, 그리드포밍 인버터, 모듈러 멀티레벨 컨버터, DC 그리드 및 고압 드라이브 시스템의 토폴로지와 제어를 연구하며, 고효율·고신뢰 전력변환 기술을 바탕으로 차세대 직류배전망, 분산에너지 계통연계, 계통안정화, 에너지저장 및 산업 응용을 위한 실용적 전력전자 시스템을 개발하고 있다.

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고효율 전력변환장치 및 Dual-Active Bridge 컨버터 제어 thumbnail
고효율 전력변환장치 및 Dual-Active Bridge 컨버터 제어
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 10
·
2025
ZVS-Enhanced and RMS-Current-Minimized Optimal Modulation Scheme of Dual-Active Bridge Converter With Comprehensive ZVS Analysis
Gayoung Park, Hwigon Kim, Byung-Geuk Cho, Shenghui Cui
IF 6.5
IEEE Transactions on Power Electronics
In applications of the dual-active bridge (DAB) converters, minimizing circulating current and maximizing zero-voltage switching (ZVS) capability are crucial to ensure high efficiency and reliable operation. To address these challenges, this article proposes an optimal triple-phase-shift modulation scheme for the DAB converter. The proposed scheme minimizes rms current and achieves ZVS with minimal increase in circulating current across the entire load range. Building on previous modulation strategies, this article introduces a comprehensive ZVS analysis. It establishes precise ZVS criteria by rigorously accounting for the nonlinear voltage characteristics of parasitic MOSFET capacitances and the dynamic circuit behavior during the dead time, factors often simplified or overlooked in prior approaches. Using nonlinear optimization constrained by these precise ZVS criteria, the proposed modulation scheme guarantees a wide ZVS range without requiring excessive circulating current for complete ZVS, significantly reducing both switching and conduction losses. For experimental validation, a 20 kW/50 kHz SiC-based DAB converter was built, where the converter achieved a peak efficiency of 98.8%, thereby confirming the effectiveness of the proposed method.
https://doi.org/10.1109/tpel.2025.3541847
Dual (grammatical number)
Current (fluid)
Half bridge
Control theory (sociology)
Electronic engineering
Modulation (music)
Scheme (mathematics)
Pulse-width modulation
Computer science
Topology (electrical circuits)
2
article
|
인용수 9
·
2025
Adjustable Virtual Impedance via Anti-windup Method for Enhancing Transient Stability and Grid-Forming Capability Under Current Limiting Conditions
Seongyeon Kim, Ki-Hyun Kim, Shenghui Cui, Jae-Jung Jung
IF 6.5
IEEE Transactions on Power Electronics
This letter presents a novel method to enhance the transient stability and grid forming (GFM) capability under current limiting conditions. The proposed method employs dual-loop vector voltage control with a back calculation anti-windup strategy, using adjustable gain to modify the X/R ratio of the equivalent virtual impedance. The method ensures seamless operation during transitions between normal and abnormal grid conditions while significantly improving transient stability and GFM capability. Theoretical analysis has been validated through 2 kVA scale experiments, demonstrating the effectiveness of the proposed method.
https://doi.org/10.1109/tpel.2025.3525649
Transient (computer programming)
Electrical impedance
Control theory (sociology)
Grid
Limiting
Stability (learning theory)
Computer science
Voltage
Transient response
Dual (grammatical number)
3
article
|
인용수 0
·
2025
Identification of Resonance and Instability From Algebraic Virtual Impedance of Grid-Forming Control in the Perspective of Negative Sequence
Jae-Keun Lee, Junyeol Maeng, Jae-Jung Jung, Shenghui Cui
IF 6.5
IEEE Transactions on Power Electronics
Virtual impedance (VI) is commonly implemented in a static manner, typically neglecting the derivative term. This letter investigates fundamental issues associated with algebraic virtual impedance (AVI), emphasizing its characteristics related to negative-sequence impedance. The analysis reveals that AVI exhibits capacitive behavior in the negative-sequence impedance, inducing significant harmonic currents near a particular negative resonant frequency. Furthermore, the influence of control delay is analyzed, illustrating that AVI can readily become non-passive within the negative-frequency region of the frequency domain, leading to harmonic instability. Experimental results are provided to validate the theoretical analysis.
https://doi.org/10.1109/tpel.2025.3571387
Perspective (graphical)
Identification (biology)
Electrical impedance
Sequence (biology)
Instability
Resonance (particle physics)
Grid
Control theory (sociology)
Algebraic number
Control (management)
정부 과제
16
과제 전체보기
1
2024년 12월-2025년 12월
|20,000,000
전기 에너지 시스템 개발 가속화를 위한 Power Hardware-in-the-Loops 기술의 국제 교류
한-독 양측의 신청자는 한국 및 독일 현지에서 PHIL을 주제로 공동 워크샵을 개최할 예정이다. 양국의 PHIL기술을 연구하는 주요 대학, 연구소 및 산업체의 연구자들을 초청하여, 해당 분야 산/학/연 최신 기술 그리고 상용화 동향에 관련된 교류를 진행할 계획이다.또한, 한-독 양측의 신청자는 본 교류프로그램 진행 중 교류내용을 바탕으로, PHIL 분야 차...
전력전자
전력HIL
실시간 시뮬레이션
전력증폭기
2
2024년 6월-2027년 12월
|1,101,020,000
대용량 모듈러 멀티레벨 컨버터 기반 고압 드라이브 제어시스템 개발
[최종목표]ㅇ모듈러 멀티레벨 기반 고압 드라이브용 제어시스템 개발 - 모듈형 멀티레벨 기반 고압 드라이브 제어 시스템 플랫폼 개발 (한국전기연구원) - 선박용 VFD 시스템 통합 기술 개발 (HD한국조선해양) - 모듈형 멀티레벨 기반 고압 드라이브 시스템 제어 알고리즘 개발 (서울대학교) - 함정/특수목적선 MMC추진 드라이브 사양 및 성능 검토(HD현대중...
모듈러 멀티레벨 컨버터
고압 드라이브
전기추진
가변속 드라이브
제어 시스템
3
2024년 6월-2027년 12월
|446,580,000
대용량 모듈러 멀티레벨 컨버터 기반 고압 드라이브 제어시스템 개발
[최종목표]ㅇ모듈러 멀티레벨 기반 고압 드라이브용 제어시스템 개발 - 모듈형 멀티레벨 기반 고압 드라이브 제어 시스템 플랫폼 개발 (한국전기연구원) - 선박용 VFD 시스템 통합 기술 개발 (HD한국조선해양) - 모듈형 멀티레벨 기반 고압 드라이브 시스템 제어 알고리즘 개발 (서울대학교) - 함정/특수목적선 MMC추진 드라이브 사양 및 성능 검토(HD현대중...
모듈러 멀티레벨 컨버터
고압 드라이브
전기추진
가변속 드라이브
제어 시스템
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2024통합 멀티레벨 전력변환 시스템1020240085254
등록2023다중 직류단을 가지는 양방향 직류/교류 전력 변환 시스템1020230178881
공개2023공기조화기 및 그 제어 방법1020230094118
전체 특허

통합 멀티레벨 전력변환 시스템

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240085254

다중 직류단을 가지는 양방향 직류/교류 전력 변환 시스템

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230178881

공기조화기 및 그 제어 방법

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230094118