• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.275-276
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• 2012

최근 노트북 및 UPS, 그리고 전기자동차에 이르기까지 배터리를 사용하는 분야에서 에너지 밀도가 높은 리튬이온 배터리가 주로 사용된다. 이러한 리튬 이온 배터리의 안전성을 보장하고 배터리 수명을 늘리기 위해서는 각 셀 간의 전하 균일이 필요하며 여러 전하 균일 회로가 연구되었다. 이중 자기소자가 없이 능동 전하 균일을 이룰 수 있는 스위치드 커패시터 방식은 가장 간단하고 작은 부피로 제작이 가능하며, 셀 전압 센싱 없이 자동적으로 전하 균일을 이룰 수 있는 장점이 있으나, 전하 균일 속도가 셀 수가 증가 할수록 현저하게 느려지는 단점을 보인다. 제안하는 셀 전하 균일회로는 체인구조의 스위치드 커패시터 회로를 통하여 셀 간의 전하 균일 속도를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작원리를 설명하고 실험을 통해 제안된 회로의 뛰어난 전하 균일 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.353-354
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• 2012

본 논문은 동축권선 변압기를 이용한 승압형 플라이백 컨버터에 절연형 스위치드 커패시터 셀을 추가한 새로운 토폴로지를 제안한다. 제안하는 회로는 절연형 스위치드 커패시터 셀의 출력과 플라이백의 출력을 직렬 연결하여 고승압에 유리하고 스위치 온타임과 스위치 오프타임 모두 전력을 전달하여 기존의 플라이백 컨버터보다 향상된 변압기의 이용률을 가진다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고 60W급 하드웨어 프로토 타입을 이용하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.449-450
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• 2015

본 논문에서는 재귀최소자승법을 이용한 수퍼커패시터 뱅크의 실시간 커패시턴스 추정방법에 대해 서술하였으며, 커패시터의 수명은 초기용량에서 약 25%가 감소한 경우 수명을 다했다고 판단한다. 수명을 다한 커패시터를 사용할 경우 시스템의 성능과 안전을 보장할 수 없으므로 커패시터를 교체할 적절한 시기를 판단하는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 재귀최소자승법으로 수퍼커패시터 뱅크의 커패시턴스를 측정할 수 있는 방법을 제안하였고, 이를 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.429-430
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• 2012

본 논문에서는 LED 구동용 전원장치의 필터커패시터와 변압기 권선비에 따른 MOSFET의 전압 정격 및 스위칭 손실 특성 등을 다루었다. 스위칭 손실을 최소화 하려면 변압기 권선비를 최적화할 필요가 있다. 또한 필터커패시터 값이 MOSFET의 전압정격에 영향을 미치므로 이를 고려한 설계가 필요함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.305-306
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• 2019

본 논문에서는 고전압 커패시터 충전용 3상 LCC 공진형 컨버터를 설계하고 제작하였다. 고전압 커패시터 충전시간과 충전전압간에 선형성을 확보하기 위하여 컨버터는 충전 전 구간에서 정전류원으로 동작하도록 설계되었다. 공진탱크 설계를 위해서 FHA(Fundamental Harmonic Analysis) 기법을 이용하여 첨예도(Q; Quality factor)와 기저 주파수 변동에 따른 입출력 전류이득특성을 도출하였고 이를 바탕으로 28.8kJ/s의 충전속도를 가지며 최대 충전전압은 10kV 인 3상 LCC 공진형 컨버터를 제작하였다. 제작된 컨버터는 10kV, 600kJ 규격의 12mF 고전압 커패시터를 이용한 충전 실험을 통해 설계의 타당성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.163-165
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• 2020

본 논문에서는 전해 커패시터 없이 DC충전이 가능한 단상/3상 겸용 전기자동차용 탑재형 충전기를 제안한다. 제안하는 충전기는 전해커패시터를 제거하고 필름 커패시터를 사용하여 높은 수명 및 전력밀도를 기대할 수 있으며, 단일단(Single-stage) 구조로서 스위칭 개수가 적어 가격 절감에 유리하다. 제안하는 Single-stage OBC는 기존 Single-stage OBC의 단상동작에서 발생하는 배터리 측의 120Hz 전류 성분을 추가 스위칭 소자 없이 APD(Active Power Decoupling)회로로 제거하여 단상에서도 배터리에 DC충전이 가능하다. 본 논문에서는 제안하는 OBC와 APD 동작원리를 제시하고 11kW 시작품을 통해 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.427-428
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• 2020

본 논문에서는 최소손실 불연속 변조 기법에 따른 2레벨 3상 전압원 인버터의 DC 링크 전압 리플을 분석하고 이를 통해 DC 링크 커패시터 전기 용량을 선정하는 방법을 제시하였다. 커패시터 전기 용량은 클수록 전압 리플을 제한하는 데 유리하지만, 이는 인버터 제작비용을 증가시키고 전력 밀도를 낮춘다. 따라서 DC 링크 커패시터 전기 용량을 적절히 선정하는 것이 중요하다. PSIM을 이용한 매입형 영구자석 동기 전동기 구동모의실험으로 제시한 분석 방법의 타당성을 검증하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.16 no.3
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• pp.217-223
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• 2012

This paper presents design and operational characteristics of 150 MW pulse power system for high current pulse forming network to control trigger time. The system is composed of two capacitor bank modules. Each capacitor bank module consist of a trigger vacuum switch, 9k 33kJ capacitor, an energy dump circuit, a crowbar circuit and a pulse shaping inductor and is connected in parallel. It is controlled by trigger controller to select operational module and determine triggering time. Pspice simulation was conducted about determining parameters of components such as crowbar circuit, capacitor, pulse forming inductor, trigger vacuum switch and predicting results of experiment circuit. The result of the experiment was in good agreement with the result of the simulation. The various current shapes with 300~650 us pulse width is formed by sequential firing time control of capacitor bank module. The maximum current is about 40 kA during simultaneous triggering of two capacitor bank modules. The developed 150 MW pulse power system can be applied to high current pulse power system such as rock fragmentation power sources, Rail gun, Coil gun, nano-powers, high power microwave.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.36 no.1
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• pp.200-207
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• 2019

In this study, flexible supercapacitor based on the all solid state electrolyte with PVA (polyvinyl alcohol)-$H_3PO_4$, ionic liquid as a BMIMBF4 (1-buthyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) and reduced graphene oxide/conductive polymer composite was fabricated and characterized electrochemical properties with function of its flexibility. In order to measure and compare that electrochemical performances (including cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance spectroscopy(EIS) and galvanostatic charge/discharge,after 0~100th bending test) of prepared flexible supercapacitor based on reduced graphene oxide/conducting polymer composite and all solid state electrolyte, we have conducted press machine with constant pressure ( 0.01/cm2) for $100^{th}$ bending test. As a result, specific capacitance of the flexible supercapacitor was 43.9 F/g which value decreased to 42.0 and 40.1 F/g after 50 and $100^{th}$ bending test, respectively. This result exhibited that decreased electrochemical property of the flexible supercapacitor effected on physical stress on the electrode after repeated bending test. In addition, we have measured that electrode surface morphology by SEM to prove its decreased electrochemical property of the flexible supercapacitor after prolonged bending test.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1158-1160
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• 2011

본 논문에서는 에너지저장 커패시터 충전용 직렬공진형 컨버터의 운용모드별 충전특성을 비교하였다. 커패시터 부하를 갖는 풀브릿지 직렬공진형 컨버터의 운용모드별 동작원리를 설명하고 해석하였다. 운용모드별 충전특성을 충전시간, 스위치손실, 스위치이용률 측면에서 시뮬레이션을 통해 비교, 분석하였다. 1.8 kJ/s 컨버터를 설계하고, 실험을 통해 충전시간 특성에 대한 비교 결과를 제시하였다.