AGV 로봇의 배터리 병렬운전 기반의 전압 가변형 충전기 구현에 관한 연구

• Published in: 디지털콘텐츠학회논문지 Vol. 24; no. 2; pp. 353 - 359
• Main Authors: 조정훈(Jeong-Hoon Cho), 이동학(Dong-Hahk Lee), 김선명(Sun-Myung Kim), 양재수(Jae-Soo Yang)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국디지털콘텐츠학회 01.02.2023
• Subjects: 컴퓨터학; AGV; CAN; 직렬 컨버터/직렬 컨버터; Voltage-variable; 충전기; 병렬운전; 계측기 제어 통신망; Charger; DC/DC Converter; 가변전압; 무인운반차량; Parallel Operation
• ISSN: 1598-2009; 2287-738X
• DOI: 10.9728/dcs.2023.24.2.353

AGV는 제조사 별로 종류가 다른 배터리가 내장되어 있다. 상용화된 AGV용 충전기의 배터리 충전전류는 충전용량에 따라 가변적으로 대응되는 제품이 대부분이다. 그러나 배터리 셀의 구성에 따른 충전 전압은 고정전압 형태의 제품으로 구성되어 있어 내장 배터리의 충전 특성에 맞는 적합한 충전 장치로 활용하는데 불편함이 매우 크다. 이 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 전력변환 효율을 높이기 위해 Full Bridge 공진형 회로 기술을 적용하고 DSP 제어를 활용한 Phase Shift ZVS-PWM 스위칭 기술을 적용하였다. 또한 CAN을 활용한 충전 모듈간 전류 균등제어를 사용하여 병렬운전 제어가 가능한 전압가변형 충전기를 설계하였다. 제안 시스템은 전압(20 ~ 80V), 전류(0 ~ 100A)범위의 병렬운전이 가능한 전압가변형 충전기를 구현하였으며, 시험 결과에서 규격에 맞게 동작함을 확인하였고, 역률 90% 이상의 성능을 검증하였다. AGVs have different types of built-in batteries for each manufacturer. Most of the commercially available chargers for AGVs respond variably to the battery charging current depending on the charging capacity. However, since the charging voltage according to the configuration of the battery cell is composed of a fixed voltage type product, it is very inconvenient to use it as a suitable charging device considering the charging characteristics of the built-in battery. In order to solve this problem, this paper applies the technology of the full bridge resonant circuit to increase power conversion efficiency. Also, we apply the phase shift ZVS-PWM switching drive technology using DSP control and the current balancing between charging modules using CAN. It can be possible to develop a voltage variable charger that can control parallel operation. The proposed system implemented a variable voltage charger capable of parallel operation in the voltage (20 ~ 80V) and current (0 ~ 100A) ranges. From the test results, it is operated according to the specification and verified the performance with a power factor of 90% or more. KCI Citation Count: 0