• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.125-126
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• 2016

본 논문에서는 자율주행차량의 ISG시스템에서 비상발전용 양방향 DC-DC 컨버터 개발을 위한 최적화 연구 결과를 발표한다. 자율주행차량의 주 전력시스템이 차단되었을 때 차량을 제어하는 시스템에 전력공급이 가능한 비상발전시스템은 현재 개발되지 않은 상태이다. 자율주행차량의 비상발전시스템의 최대 전력은 약 3kW이며 main battery 전압은 48V, sub battery 전압은 12V이다. 본 연구에서는 차량의 연비를 고려한 고전력 밀도와 배터리 수명을 고려한 전류 리플 최소화를 목표로 한다. 이를 위해 차동모드 커플더 인덕터를 가진 4상 인터리브드 방식으로 설계하였고, 최대 98.22%의 효율이 예상된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.395-396
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• 2016

본 논문에서는 가정용 에너지저장장치(Energy Storage System : ESS)를 위한 비절연 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 양방향 컨버터는 기존의 양방향 하프브리지 컨버터에 비해 2배 높은 승 강압비를 가지며 모든 스위치가 소프트스위칭을 성취한다. 또한, 매끄러운 충 방전 모드전환이 가능하며 인버터와 연계시에도 배터리 측의 저주파 리플을 제거할 수 있다. 제안하는 양방향 컨버터의 3kW급 시작품 실험을 통하여 3.4~5.2배의 승 강압동작에서 각각 최고효율 97.4%, 97.6%를 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.15-16
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• 2013

전기자동차용 급속 충전기에서 전력변환 효율은 절연형 DC-DC 컨버터에 의해 좌우된다. 이때 DC-DC 컨버터의 출력 전압 범위가 넓기 때문에 기존의 3레벨 컨버터를 사용할 경우 충전전압이 낮을 때 순환전류가 커지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 넓은 충전전압범위를 갖는 전기자동차용 급속충전기를 위한 3레벨 DC-DC 컨버터의 하이브리드 스위칭 기법을 제안한다. 제안한 하이브리드 스위칭 기법은 충전전압이 낮을 때 순환전류를 줄일 수 있어 주로 낮은 배터리 전압에서 동작하는 CC충전 모드 시 도통 손실을 줄일 수 있다. 또한 커플인덕터를 사용하여 순환전류를 줄이고 Lagging Lag 스위치의 ZCS 턴오프를 성취시켜 손실을 줄일 수 있다. 기존의 스위칭 방법과 하이브리드 스위칭 기법에 따른 손실을 비교하여 제안한 스위칭 기법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.327-329
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• 2011

본 논문에서는 3.3kW급 차량탑재형 충전기에 적합한 공진형 컨버터의 최적설계기법을 제안한다. 주어진 배터리 충전 프로파일에 대하여 대표적인 4가지 공진형 컨버터를 각각 최적의 궤적에 따라 동작하도록 하는 설계기법을 제안한다. 또한 이 충전 궤적에 따른 각 컨버터의 도통전류, 턴오프전류 등의 비교를 통하여 최적의 컨버터를 제안하고 시작품으로 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.102-106
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• 2005

본 논문에서는 연료전지 전원시스템에 적합한 전류형 고주파 링크 DC-AC 컨버터를 제안한다. 제안된 전류형 고주파 링크 DC-AC 컨버터는 전류형 풀-브릿지 인버터, 능동 고조파 필터, 고주파 링크 변압기, 사이클로 컨버터로 구성된다. 1차측의 전류형 고주파 풀-브릿지 인버터는 정현파 PWM에 의해 변조된 전류펄스를 영전류 스위칭과 함께 발생시키고 두 개의 양방향 스위치와 출력 필터 캐패시터만으로 구성된 사이클로 컨버터는 분리형 단상 60Hz 정현파 전압을 출력한다. 입력단에 연결된 능동 고조파 필터는 연료전지로부터 유기된 저고조파 전류를 배터리 또는 수퍼캐패시터같은 장시간의 에너지 저장장치 없이 제거한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.102-104
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• 2018

기존 위상 변조 PWM 풀 브릿지 컨버터들의 단점인 큰 순환전류, 심각한 이차측 전압 스트레스 및 스위칭 손실, 그리고 큰 출력 필터 문제를 개선할 수 있는 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 변압기의 2차측 센터탭에 축전기와 정류기로 구성된 클램핑 회로를 연결한 구조이다. 매우 간단한 구조를 통해 순환전류를 제거하고 이차측 전압 스트레스를 낮출 수 있으며, 정류단의 스위칭 손실을 줄인다. 더불어 출력 필터의 크기 또한 작아진다. 실험을 통해 제안한 컨버터의 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.287-288
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• 2013

전기자동차용 급속 충전기에서 전력변환 효율은 절연형 DC-DC 컨버터에 의해 좌우된다. 이때 DC-DC 컨버터의 출력전압 범위가 넓기 때문에 기존의 LLC 공진 컨버터를 Region2에서 설계하는 경우 스위칭 주파수 범위가 매우 넓어지는 문제가 있다. 본 논문에서는 전기자동차용 급속충전기를 위한 넓은 충전전압 범위를 갖는 공진 컨버터 비교 및 최적 설계기법을 제안한다. 제안한 SRC below영역 설계는 모든 스위치와 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취하므로 IGBT 사용 시 유리하다. 또한, 주파수 변동범위가 작으므로 주로 낮은 배터리 전압에서 동작하는 CC충전 모드 시 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 설계 영역에 따른 LLC, SRC를 비교하여 손실을 분석하고 제안한 설계기법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.27-28
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• 2014

최근 배출가스 규제로 인해 연비 개선에 대한 노력을 하고 있다. 그 중에서도 기존의 내연기관 자동차에 결합하여 연비를 개선할 수 있는 ISG 시스템의 개발이 활발하게 진행되어 왔다. ISG 시스템은 모터를 구동하기 위한 인버터, 회생에너지를 저장하기 위한 에너지 저장장치 및 저 전압 배터리를 충전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성되어 있다. 현재 ISG 구동용 모터와 인버터는 일체형으로 개발되고 있으며, 에너지 저장장치와 양방향 DC-DC 컨버터 또한 일체형으로 개발을 진행중에 있다. 부피와 가격 경쟁력을 확보하기 위한 연구개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 ISG용 양방향 DC-DC 컨버터를 제안하고 실제 자동차의 연비모드 JC08모드에 의해서 주행하는 에너지 저장장치의 용량을 선정하여 통합적으로 설계를 진행하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 양방향 DC-DC 컨버터를 구현한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.337-338
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• 2012

본 논문에서는 전 영역 ZVS가 가능한 양방향 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터의 제어방법에 대해 서술한다. 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터는 모든 스위치가 ZVS동작을 하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력의 증대 효과 및 입력전류 리플 크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터의 구조는 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하 사이에 절연이 가능한 구조이며, 인터리브 동작이 이루어짐에도 불구하고 3상을 각각 제어하지 않고 배터리의 전압전류와 출력전압만을 입력받아 벅모드와 부스트 모드 모두 전압, 전류제어를 수행함으로서 시스템의 간략화가 가능하였다. 따라서 본 논문에서는 제안된 DC-DC컨버터의 제어기를 구성하고 실험을 통해 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.31-32
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• 2015

본 논문에서는 전하 균등화를 해주는 동시에 차동전력조절 방식(Differential Power Processing, DPP)을 추가하여 최대 전력점(Maximum Power Point, MPP)을 추종하는 회로를 제안한다. 이를 통하여 본 논문에서는 PV모듈을 제어를 하고, 동시에 벅-플라이백 컨버터를 이용하여 전하 균등화를 할 수 있다. 본 논문에서의 전력조절기는 포워드컨버터로 구성 되어 있고, 주 컨버터인 전하균등화회로는 벅-플라이백컨버터로 구성하였다. 컨버터의 입력은 PV모듈을 직렬로 연결, 출력은 배터리를 직렬로 연결하여 제안한 기능을 구현하였다. 이에 따른 조건을 수식으로 증명하였다.