연료전지와 dc-dc컨버터, 슈퍼커패시터를 연결하여 모터에 전원을 공급하는 시뮬레이션을 만들고자 합니다.

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WonHo Shin
WonHo Shin 2023-12-28
안녕하세요. 시뮬링크 연료전지 블럭과 슈퍼커패시터 블럭, DC-DC컨버터를 통해 자동차 파워트레인을 구현하고자 합니다.
연료전지 출력이 dc-dc컨버터로 들어가고, dc-dc컨버터에서 나오는 출력은 모터와 슈퍼커패시터로 전달됩니다. 슈퍼커패시터는 연료전지의 느린 동특성을 보완하기 위한 배터리와 같은 역할을 합니다.
연료전지 데이터시트를 통해 연료전지 블럭을 생성하였고, 슈퍼커패시터는 실제로 사용하고자 하는 스펙에 맞게 구현을 하였습니다.
문제는 dc-dc 컨버터입니다.
첫번째 문제는 dc-dc컨버터를 첨부한 사진과 같이 설계하여 시뮬레이션을 실행하게 되면 시간이 매우 오래 걸린다는 것입니다. 이는 Pulse generator의 주파수를 77khz로 설정하였기 때문에 오래 걸린다고 판단됩니다.
두번째 문제는 연료전지 출력 전압이 변동함에 따라 dc-dc컨버터 출력전압이 변한다는 것입니다. 48V출력을 목표로 설계하였으나, 실제로 이를 추종하지 않아 문제입니다. 이를 해결하기 위해서는 컨버터 출력전압을 토대로 스위칭소자의 듀티비를 조절해야 할 것 같다는 개인적인 생각이 드나, 확실하지는 않습니다.
이 문제들을 해결할 수 있는 방법이나, simscape를 사용하는 방법 등의 다른 대안이 있을까요?
마지막으로, 현재 구현한 시뮬레이션에서 부하를 고정시켜두었는데, 시간에 따라 부하가 변하도록 설정이 가능할까요?
도움을 주시면 진심으로 감사드리겠습니다.

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