• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.161-162
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• 2018

철도챠량에서 일반적으로 사용되는 상용전원은 보조전원장치(이하 SIV)로 불리는 전력변환장치로부터 공급된다. 본 논문에서는 LLC 공진형 컨버터를 적용하여 스위치의 영전압 스위칭(Zero-Voltage-Switching, ZVS)을 통해 높은 효율을 달성하고, 고속스위칭에 의해 인덕터, 커패시터, 트랜스포머와 같은 소자의 부피를 줄이고 시스템의 효율을 높여 기존의 보조전원장치보다 약 40%이상 소형 경량화가 가능한 보조전원장치에 대한 연구를 소개한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.11
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• pp.7957-7963
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• 2015

R&D trend for Auxiliary Power Supply(APU) of electric vehicle can be well understood by analyzing patents at home and abroad. Based on this trend analysis, domestic technology development direction is proposed. To get technique trend, patents of Korea, Japan, Europe and America published until February of 2014 are analyzed by WIPS DB. First, power converter and transformer two big category are classified. Power converter can be classified into resonant DC to DC converter and resonant Half bridge inverter; transformer can be classified into high frequency transformer, ferrite transformer and matching transformer. By analyzing R&D trend of different counties, companies and years, specific technology needed to be developed and trend of technology can be accurately grasped.

• KIPE Magazine
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• v.14 no.5
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• pp.31-35
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• 2009

철도차량에는 여러 형태의 전력 변환 장치들이 존재하고 운영되고 있다. 전기철도차량에서는 차량의 동력원을 제어하는 추진제어장치와 각종 콤프레서를 동작하는 인버터, 차량의 전원으로 사용되는 정지형 인버터 등이 주요 전력 변환장치라고 할 수 있으며 이중에서 챠량의 전원과 밧데리 충전을 위한 장치인 전기 철도차량의 보조전원용 전력변환장치의 종류들과 변화 과정들을 소개 하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.69-70
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• 2016

본 논문에서는 공진형 DC/DC Converter와 Single-Switch Boost Converter 구조를 적용한 철도차량용 보조전원장치를 제안한다. 제안하는 회로는 기존 대비 반도체 소자의 개수 저감 및 반도체 소자의 전압 스트레스를 해당 회로부 입력전압의 1/2 이하로 저감 가능하여 낮은 내압의 반도체 소자를 적용할 수 있다. 150kW급 철도차량용 보조전원장치 회로를 컴퓨터 기반 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 1999.07a
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• pp.497-500
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• 1999

고속전철의 보조 전원 장치는 차량에 탑재되므로 소형화, 경량화 및 고신뢰성이 요구된다. 보조전원 장치중 Battery Charge는 고압의 직류전원(670Vdc)을 저압의 직류전원(83Vdc)으로 변환하여 객차(Trailer Car : 50kW) 및 동력차(Power Car : 10Kw)에 필요한 직류전원을 안정되게 공급하고 Battery Charger의 고장 발생 시를 대비해 Battery의 최적 충전상태를 유지해야 한다. 기술개발의 최종 목표는 고효율, 고신뢰성 밧데리 충전기 시스템 개발, EMI 저감, 부피와 무게의 소형경량화, 최적 스위칭 기술 및 회로 개발이다. IGBT에 대해 소프트 스위칭 기법을 사용하여 스위칭 손실 저감 및 소자의 스트레스의 저감으로 전력 변환 장치의 효율 향상과 소자의 신뢰성을 확보하였고, 스위칭 주파수를 높여 변압기나 인덕터등의 자기 소자의 크기를 줄였다. Battery Charger를 단일 모듈로 구성하기 보다 5kW 모듈을 여러개 조합한 다중모듈방법으로 병렬 운전하므로써 입출력 전류리플룰 감소시켰으며 시스템의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있었다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.2
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• pp.377-382
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• 2018

In order to partially localize the electric locomotive(8200 series) currently being operated, analysis of the inter-device MVB protocol in the electric locomotive should be performed first. Especially, it is necessary to analyze the operation when a newly developed auxiliary power supply is applied. In this paper, when a new auxiliary power supply applied to a conventional electric locomotive through a newly developed communication control unit using the analyzed protocol, a protocol for a failure codes was analyzed.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.19 no.3
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• pp.297-303
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• 2016

This paper introduces auxiliary power supply systems (APS) for railroad applications and proposes a new power conversion structure for highly-efficient and lightweight APS systems. The proposed structure focuses on an improvement of the power density in APS. It eliminates unnecessary power conversion stages in the conventional APS structure by modulating the dc/dc converter circuit and the structure of the system. The dc/dc converter circuit used in the proposed structure is based on a multi-level half-bridge converter, a widely used topology in railroad APS applications; a flying capacitor is newly added to the conventional circuit. The added capacitor is used not only to enhance the soft switching condition of the switches, but also so that the new pantograph will have a side voltage source of a battery charger in the APS structure. Since the battery charger uses the pantograph side voltage source in the proposed structure, rather than using the output of the main dc/dc converter in the conventional structure, the size and efficiency of the main dc/dc converter are reduced and increased, respectively. To verify the effectiveness of the proposed structure, simulation results will be presented with metropolitan transit APS specifications.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1598-1600
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• 2005

주전력변환장치 및 보조전원장치는 철도차량의 전체 성능을 좌우하는 매우 중요한 요소이다. 두 장치에 대한 다양한 성능을 평가하고 진단하기 위해 상시계측시스템을 구축하였다. 상시계측시스템을 통해 두 전장품에 대한 계측 및 분석을 통한 시험평가와 동시에 완성차시험이나 본선시운전 시험시에 발생할 수 있는 고장원인을 찾아내고 해결하는데 많은 도움을 주고 있다. 본 논문에서는 상시계측시스템을 통해 주전력변환장치, 보조전원장치 등에 대한 고장진단을 실시한 내용에 대하여 연구하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.260-262
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• 2019

본 논문은 철도 차량용 보조전원 장치의 부피 저감을 위하여 펄스 폭 제어가 포함된 공진형 LLC 컨버터를 제안한다. 철도 차량용 보조전원 장치는 가선에 연결되어 객차의 각종 전원을 공급하는 장치로써 객실 내의 전원과 절연이 필수적이다. 따라서 고효율의 절연형 DC/DC 컨버터인 LLC 컨버터가 적용되어 있으나, 가선의 큰 입력전압 변동에 대응하기 위해 스위칭 주파수의 변조 폭이 넓어질 뿐 아니라 제어 난도가 증가하는 단점을 가진다. 이러한 LLC 컨버터의 단점을 보완하기 위해 Boost+LLC 또는 Buck+LLC 컨버터의 두 단계의 전력변환을 통해 Boost 또는 Buck 컨버터가 LLC 컨버터의 입력전압을 제어하며, LLC 컨버터는 항상 공진 주파수에서 동작하도록 제어하는 시스템이 주로 사용된다. 본 논문은 3레벨 LLC 컨버터에 펄스 폭 변조를 적용하여 입력전압 제어를 달성하며, 이를 통해 기존의 시스템보다 부피 저감을 달성하는 방안을 제안한다. 제안된 방법은 전력변환 모의해석 프로그램인 PSIM 및 Matlab을 통해 검증되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2009.10a
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• pp.243-246
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• 2009

기존의 무정전전원장치는 배터리를 보조전원으로 사용하고, 3상 AC/DC 전력 변환 시스템으로 사이리스터의 위상 제어방법을 사용하였다. 하지만 배터리를 보조전원으로 사용함으로써 큰 부피와 수명에 제한을 받게 될 뿐만 아니라, 전원전류의 큰 고조파와 점호각의 증가와 함께 역률이 낮아지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 무정전전원장치의 역률 개선과 전원전류의 고조파 저감을 위해 기존의 AC/DC 정류기 대신에 SVPWM 기법을 적용한 3상 AC/DC Boost 컨버터를 제안한다. 그리고 보조전원으로 쓰이는 기존의 배터리 대신에 친환경 대체에너지원인 연료전지를 무정전전원장치에 적용하여 급격한 부하 변동 시 에너지를 보상하고 기준전압에 맞는 안정된 출력을 갖도록 하였다.