• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.483-484
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• 2011

본 논문은 고효율 고역율 구현을 위한 배터리 충방전기로서 15kW급 충 방전기용 양방향 PWM 컨버터 개발에 관한 논문이다. 제안된 회로의 구성은 3상 인버터를 PFC정류하여 DC 전압을 만들고 350[VDC] 정전압제어를 통한 배터리 충방전용 DC-DC 컨버터의 입력전압을 형성하는 것을 목표로 하였다. 시제품 제작과 실험을 통한 검증을 하였으며, 상용 충방전기용 제품에 적합함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.195-196
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• 2011

본 논문은 높은 승,강압비를 가지는 배터리 충방전용 양방향 풀브리지 컨버터를 제안한다. 기존의 양방향 컨버터는 승강압비가 낮아 밧데리 방전시 발생된 전기에너지를 저항을 통해 방전 시켜서 운전하였다면, 본 논문에서 제안하는 방식은 밧데리 방전시 높은 승압비로부터 높은 DC 링크 전압을 얻어, 이 전압을 이용하여 계통으로 회생시킬 수 있도록 한 양방향 컨버터이다. 양방향 컨버터의 높은 승압비를 얻기 위해서 두 개의 DC-DC 컨버터를 입력 직렬, 출력 병렬 회로 형태로 연결하고, Battery 측을 Interleave 방식을 채택하여 전류 맥동을 줄이고, 높은 승강압비를 얻을 수가 있도록 하여, 배터리의 수명에 영향을 주는 전류리플을 감소하는 효과를 얻는다. 제안된 방식은 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.345-346
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• 2010

본 논문에서는 친환경자동차의 구동배터리 충 방전을 위한 새로운 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 작은 듀티로 높은 승압이 가능하고 수동소자의 에너지량이 작아진다. 또한 전압 정격이 출력전압의 약 1/2이 되어 MOSFET의 사용이 가능하게 되어 스위칭주파수를 높일 수 있어 부피저감이 가능하다. 제안한 컨버터를 기존의 하프 브리지 양방향 컨버터와 비교 분석하고 2kW의 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.136-137
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• 2012

본 논문에서는 하이브리드 전기자동차의 전장시스템 에너지 공급을 위한 보조배터리 충전용 저전압 직류 변환장치(Low voltage DC-to-DC Converter, LDC)를 제안한다. 차량 탑재용의 특성상 소형 경량화 설계 기술을 통한 연비증가, 동력성능의 향상이 매우 중요하다. 본 논문에서 제안하는 LDC는 부스트와 포워드 컨버터 구조를 혼합한 형태로 부스트 컨버터의 입력 인덕터를 변압기로 대체하여 포워드 컨버터와 결합시킴으로서 출력전압의 승 강압 동작을 구현한다. 따라서 차량 시동 시 내연기관을 구동하기 위한 승압모드로 동작하고, 그 외 일반적인 경우는 차량 내 각종 전장부하에 전력을 공급하기 위한 강압모드로 동작된다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.118-126
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• 2003

본 연구에서는 모듈형태의 배터리 충-방전기가 정상상태뿐만 아니라 과도상태에서 예기치 못한 결함이 발생할지라도 실패 없이 전원을 공급하는 것이 가능한 병렬형 양방향 컨버터로 설계되어졌다. 컨버터 모듈은 안정성, 성능 및 고신뢰성을 얻기 위해 독립적인 제어가 가능하도록 설계되었으며, 제어기를 위해 사용된 평균전류모드방식은 노이즈 면역, 빠른 응답 및 평균전류 신호 획득과 같은 장점을 갖는다. 병렬 연결된 배터리 충-방전기에 대한 등가모델이 제시되었으며, 충전연속모드, 방전연속/불연속 모드에 대한 전달함수가 분석되었다. 병렬 양방향 컨버터는 스텝 부하변화와 하나의 컨버터 모듈 실패에 대해 각각 수행되었다. 그리고 병렬 양방향 컨버터의 성능이 실험결과들을 통해 검증되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.440-441
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• 2011

전기자동차의 고압배터리는 차종과 배터리의 종류에 따라 다양한 공칭전압을 가지며, 하나의 모델에 적용된 배터리도 사용에 따라 충전전압의 범위가 넓기 때문에 충전기의 출력전압이 광범위한 특성을 가져야 한다. 본 논문에서는 단상 110/220V 입력전원에 대하여 250V ~ 450V 범위의 직류전압의 특성을 만족시키기 위하여 LLC 공진형 컨버터를 적용하였으며, 제작된 시제품을 통하여 실차 배터리 충전시험을 실시하여 그 성능을 확인한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.16-18
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• 2019

본 논문에서는 연료 전지 전기 자동차에 맞는 새로운 전력 변환 시스템을 제안한다. 연료 전지 전기 자동차의 전력 변환 시스템은 배터리와 같이 구성하여 에너지 저장 불가능, 느린 응답 속도, 낮은 전력 밀도와 같은 연료 전지의 단점을 해결할 수 있다. 하지만 기존의 연료 전지 전기 자동차의 전력 변환 시스템은 두 개의 DC/DC 컨버터를 사용하여 연료 전지와 배터리를 함께 구성함으로써 두 개의 인덕터 개수로 인해 비용이 증가하고 전력 밀도가 낮다는 단점이 있다. 제안하는 전력 변환 시스템은 한 개의 인덕터, 추가적인 스위치와 다이오드를 사용하여 연료 전지와 배터리를 하나의 컨버터로 구성한다. 따라서 기존에 비해 인덕터 개수가 감소함으로써 경제적이고 높은 전력 밀도 달성할 수 있으며, 스위치의 on/off 동작에 따라 승, 강압 동작이 가능하기 때문에 더 많은 연료전지와 배터리의 전압 조건 상황에서 동작할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.29-30
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• 2015

본 연구는 배터리 전력저장장치를 위한 새로운 양방향 컨버터에 대한 기술이다. 제안된 기술은 절연형 토플로지로 10배 이상의 높은 승/강압비, soft-switching 기능으로 대용량/저전압 배터리를 구성할 수 있다. 기존에 사용되던 DAB(Dual Active Bridge)의 단점은 배터리 충/방전 전류가 정전류(Constant Current)가 아닌 +/-가 반복되는 양방향의 불연속적인 파형이라는 것이다. 이것은 배터리 충/방전 제어명령이 정전류 형태의 상수 값이라는 것을 고려하면 그대로 사용하기에는 문제가 될 수 있다. 그러므로 Current-source type의 변형된 DAB 토플로지를 사용하여 전류원 형태의 정전류 제어가 가능하다는 것이 장점이 된다. 제안된 기술의 검증을 위해 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.65-67
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• 2019

본 논문에서는 연료 전지 전기 자동차에 맞는 새로운 전력 변환 시스템을 제안한다. 연료 전지 전기 자동차의 전력 변환 시스템은 배터리와 같이 구성하여 에너지 저장 불가능, 느린 응답 속도, 낮은 전력 밀도와 같은 연료 전지의 단점을 해결할 수 있다. 하지만 기존의 연료 전지 전기 자동차의 전력 변환 시스템은 두 개의 DC/DC 컨버터를 사용하여 연료 전지와 배터리를 함께 구성함으로써 두 개의 인덕터 개수로 인해 비용이 증가하고 전력 밀도가 낮다는 단점이 있다. 제안하는 전력 변환 시스템은 한 개의 인덕터, 추가적인 스위치와 다이오드를 사용하여 연료 전지와 배터리를 하나의 컨버터로 구성한다. 따라서 기존에 비해 인덕터 개수가 감소함으로써 경제적이고 높은 전력 밀도 달성할 수 있으며, 스위치의 on/off 동작에 따라 승, 강압 동작이 가능하기 때문에 더 많은 연료전지와 배터리의 전압조건 상황에서 동작할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.313-314
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• 2011

본 논문은 탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 기법을 제안한다. 전체 시스템은 역률개선회로와 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터로 구성되어 있다. 역률개선회로는 전류제어기와 전압제어기에 의해 입력전류와 직류단 전압을 제어하며, 풀-브릿지 컨버터는 직류단 전압을 입력으로 하여 일정 출력전압을 제어한다. 본 논문에서는 역률개선회로의 소신호 모델을 이용한 PI 전류 및 전압제어기 설계기법, 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터에서 출력 캐패시터의 작은 등가직렬저항(ESR)을 고려한 타입-3 형태의 제어기 설계기법을 제안한다. 3kW급 탑재형 배터리 충전기 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능을 검증한다.