• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1187-1188
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• 2011

본 논문은 전기자동차(EV, Electric Vehicle) 충전기를 이용하여 차량에 충전전력을 공급할 때, 전력수요가 최저이며 차량의 운행도 하지 않는 심야시간에 충전하는 전력부하관리 방법에 대한 연구결과이다. 향후 전기자동차의 보급이 가속화 되어 전체 승용자동차의 약 10% 정도가 전기자동차로 변환된다면 이의 충전전력으로 인한 전력수요 피크가 발생할 수도 있다. 그러나 급속충전기 사용할 때와 같이 소비자가 즉각적인 충전전력사용을 원하는 경우를 제외하고는, 심야시간대의 충전용 전력요금이 상대적으로 저렴하다면 소비자는 차량이 운행하지 않는 심야시간에 충전을 선택할 가능성이 있다. 그러므로 여기서는 심야 시간에 충전을 유도할 수 있는 알고리즘을 개발하여 홈 충전기에 탑재하고 그 실증시험을 하여 사용가능성을 검증하여 보았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1286-1287
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• 2011

최근 친환경 교통수단중 하나인 전기자동차 보급을 위한 정부정책이 강화되고, 관련연구개발 및 시범사업, 실증이 이루어지고 있다. 하지만 아직까지 국내에서는 본격적인 전기자동차 생산단계에 이르지 못하고 있고, 전기자동차 배터리에 전력을 공급하는 충전인프라 구축도 미흡한 실정이다. 전기자동차와 충전인프라는 마치 일반자동차와 주유소와의 관계와 비슷하여 전기자동차 운행을 위해 충전인프라 구축은 필수적이다. 그런데 보통 충전인프라는 전력계통, 충전기와 운영시스템 등으로 구분할 수 있다. 이 가운데 충전기는 전력을 계통으로부터 수전 받아 차량의 배터리에 공급하는 역할을 담당하며, 특히 급속 충전기의 경우 380V, 85의 교류전력을 수전하여 최대 110A, 450V 직류를 공급하는 관계로 충전 중 내부온도관리가 중요하다. 이를 관리하기 위해 적절한 냉방설비 확보, 충전전력 조정 혹은 발열원(부품) 개선 등의 방법이 있으며 이에 관해 상세히 논해보고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.438-444
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• 2019

In this paper, bidirectional LLC resonant DC/DC converters with the primary auxiliary windings in transformers of resonant circuits are proposed. Although the resonant capacitors are used on both the primary and secondary sides, regardless of the direction of power flow, the main feature of the proposed converters exhibits high gain characteristics without any mutual coupling between the resonant capacitors. For one of the proposed converters, an investigation of the operating characteristics in each mode has been carried out. A prototype of a 3.3 kW bidirectional LLC resonant converter for interfacing 750 V DC buses has been built and tested to verify the validity and applicability of the proposed converter.

• 전기학회논문지
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• 제63권8호
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• pp.1055-1063
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• 2014

Power losses of a 1-stage DC-DC converter and 2-stage DC-DC converter are compared in this paper. A phase-shift full-bridge DC-DC converter is considered as 1-stage topology. This topology has disadvantages in the stress of rectifier diodes because of the resonance between the leakage inductor of the transformer and the junction capacitor of the rectifier diode. 2-stage topology is composed of an LLC resonant full-bridge DC-DC converter and buck converter. The LLC resonant full-bridge DC-DC converter does not need an RC snubber circuit of the rectifier diode. However, there is the drawback that the switching loss of the buck converter is large due to the hard switching operation. To reduce the switching loss of the buck converter, SiC MOSFET is used. This paper analyzes and compares power losses of two topologies considering temperature condition. The validity of the power loss analysis and calculation is verified by a PSIM simulation model.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.460-465
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• 2010

최근 화석 연료의 고갈과 이산화탄소 배출 제한으로 인하여 내연기관 자동차에서 전기 자동차로의 대한 관심이 높아지고 있다. 전기 자동차 에너지 저장 요소인 배터리 충전에 필요한 AC-DC 컨버터가 필요하며 컨버터의 필요조건 으로 넓은 출력 전압 범위, 고효율, 높은 역률 등을 들수 있다. 넓은 전압 범위와 절연을 위해 2단 구성 하였다. 앞단은 LLC 컨버터를 후단은 역률을 고려 하여 BOOST 컨버터를 이용한 PFC 회로를 구현하여 실험적으로 확인 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.165-173
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• 2022

The electrification trend of mobility increases every year due to the development of power semiconductor and battery technology. Accordingly, the development and distribution of fast chargers for electric vehicles (EVs) are in demand. In this study, we propose a design and implementation method of an LLC converter for fast chargers. Two 15 kW LLC converters are configured in parallel to have 30 kW rated output power, and the control algorithm and driving sequence are designed accordingly and verified. In addition, the improved power conversion efficiency is confirmed through zero-voltage switching (ZVS) of the LLC converter and reduction of turn-off loss through snubber capacitors. The implemented 30 kW LLC converters show a wide output voltage range of 200-950 V. Experiments applying various load conditions verify the converter performance.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권5호
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• pp.1602-1613
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• 2014

The continuous growth of electric vehicles has caused electric power shortages in conventional utilities owing to the charging of electric-vehicle batteries. In order to increase the capacity of these utilities, photovoltaic systems may be an appropriate solution because of their benefits. However, a large amount of loss is generated in a conventional charging structure using photovoltaic sources owing to the many power conversion processes. This paper describes a simple integrated battery charger that utilizes a PV generation system. Moreover, the system control algorithm is deduced by analyzing the operation modes in order to control the proposed integrated system. The proposed system and algorithm are verified by a 3.3-kW prototype, resulting in an increase in the efficiency of approximately 7% to 15% compared with the conventional system. And, to examine the feasibility of the proposed system, the simulation for multi-charger with various conditions are progressed.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.25-26
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• 2015

Inductive Power Transfer (IPT) method becomes more and more popular for the Electric Vehicle (EV) battery charger due to its convenience and safety in comparison with plugged-in charger. In recent years, Lithium batteries are increasingly used in EVs and Constant Current/Constant Voltage (CC/CV) charge needs to be adopted for the high efficiency charge. However, it is not easy to design the IPT Battery Charger which can charge the battery with CC/CV charge under the wide range of load variation due to the wide range of variation in its operating frequency. This paper propose a new design and control method which makes it possible to implement the CC/CV mode charge with minimum frequency variation (less than 1kHz) during all over the charge process. A 6.6kW prototype charge has been implemented and 96.1% efficiency was achieved with 20cm air gap between the coils.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권4호
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• pp.849-859
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• 2017

This paper illustrates the analysis and design of a multi-resonant converter applied to an electric vehicle (EV) charger. Thanks to the notch resonant characteristic, the multi-resonant converter achieve soft switching and operate with a narrowed switching frequency range even with a wide output voltage range. These advantages make it suitable for battery charging applications. With two more resonant elements, the design of the chosen converter is more complex than the conventional LLC resonant converter. However, there is not a distinct design outline for the multi-resonant converters in existing articles. According to the analysis in this paper, the normalized notch frequency $f_{r2n}$ and the second series resonant frequency $f_{r3n}$ are more sensitive to the notch capacitor ratio q than the notch inductor ratio k. Then resonant capacitors should be well-designed before the other resonant elements. The peak gain of the converter depends mainly on the magnetizing inductor ratio $L_n$ and the normalized load Q. And it requires a smaller $L_n$ and Q to provide a sufficient voltage gain $M_{max}$ at ($V_{o\_max}$, $P_{o\_max}$). However, the primary current increases with $(L_nQ)^{-1}$, and results in a low efficiency. Then a detailed design procedure for the multi-resonant converter has been provided. A 3.3kW prototype with an output voltage range of 50V to 500V dc and a peak efficiency of 97.3 % is built to verify the design and effectiveness of the converter.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.393-400
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• 2014

선진 각국과 더불어 국내에서 전기자동차에 대한 보급 및 개발이 급속도로 진행되고 있다. 현재 충전기 규격 및 충전방법, 통신 프로토콜에 대한 표준화가 각국에서 진행 중이며 많은 회사들이 사업에 참여하고 있다. 이러한 전기자동차가 보급되어 기존의 자동차와 같은 양상으로 대중화되기 위해서는 국내 환경에 맞는 인프라 및 네트워크가 구축되어야 할 필요성이 있다. 또한 충전기와 상위 단 서버와의 프로토콜 구축을 넘어 실제 주택환경에서 사용되어질 수 있는 표준화된 프로토콜을 개발하여 관련 산업분야에 적용할 수 있도록 해야 한다. 따라서 본 논문에서는 전기자동차충전시스템 연구에 대한 필요성을 제기하고 우리나라에 주택환경에 맞는 멀티충전시스템과 M2M 기술을 이용한 전기자동차 홈 네트워크 모델을 제안하였다.