• 산업기술연구
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• 제40권1호
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• pp.7-12
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• 2020

Lithium-ion cells have become the go-to energy source across all applications; however, dendritic growth remains an issue to tackle. While there have been various research conducted and possible solutions offered, there is yet to be one that efficiently rules out the problem without, however, introducing another. This paper seeks to present a fast charging method and system to which lithium-ion batteries are charged while maintaining their lifetime. In the proposed method, various lithium cells are charged under multiple profiles. The parameters of charge profiles that inflict damage to the cell's electrodes are obtained and used as thresholds. Thus, during charging, voltage, current, and temperature are actively controlled under these thresholds. In this way, dendrite formation suppressed charging is achieved, and battery life is maintained. The fast-charging system designed, comprises of a 1.5kW charger, an inbuilt 600W battery pack, and an intelligent BMS with cell balancing technology. The system was also designed to respond to the aging of the battery to provide adequate threshold values. Among other tests conducted by KCTL, the cycle test result showed a capacity drop of only 0.68% after 500 cycles, thereby proving the life maintaining capability of the proposed method and system.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.265-266
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• 2016

본 논문에서는 EV와 NEV 겸용 모듈형 급속충전기를 위한 10kW급 3레벨 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 600V 정격의 MosFET로 고속스위칭을 위하여 3레벨 컨버터를 채용하였고 순환전류를 최소화하기 위하여 커플인덕터를 적용한 듀티제어방식의 풀브릿지 컨버터로서 스위치의 ZVS 턴 온과 다이오드의 ZCS 턴 오프를 성취하였다. 또한 EV(200~500V)와 NEV(50~100V)의 넓은 충전전압 범위에서 고효율을 달성하기 위해 하이브리드 스위칭기법을 적용하였다. 10kW 시작품 개발을 통해 정격부하 효율 97.32%, 최고효율 97.43%를 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.427-428
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• 2016

본 논문에서는 EV와 NEV 겸용 50kW급 고효율 모듈형 급속충전기를 개발하였다. 제안하는 급속충전기는 10kW급 모듈 5개를 이용하는 모듈형 급속충전기로 용량 확장 및 유지보수가 간단한 장점이 있다. EV와 NEV 겸용 동작을 위해 출력전압범위가 넓은 DC-DC 컨버터를 제안하였으며 높은 효율을 위해 하이브리드 스위칭 기법을 적용하였다. 개발한 50kW급 시작품은 출력전압범위는 50V~500V, PF는 0.99, THD는 2.3%, 정격효율은 95%의 성능을 갖는다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.117-118
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• 2013

Recent global warming to the promotion of electric vehicles (EV), plug-in hybrid (PEV), including the next generation of cars and solar power, wind power and other renewable energy, and next-generation power grid (smart grid) are getting attention. In addition, the system utilizes the battery life in the industry and the convenience of a variety of social systems, economics, environmental impact, and the inherent potential to change significantly, and you can not walk into a next-generation industrial strategy and the need increases more and more present, and its early commercialization In order to do this, as well as a key energy source, the battery charger for charging efficiency technologies is essential. In this paper, fast charge multiple battery modules and optional modules that can charge distribution charge will be introduced.

• 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 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.491-492
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• 2018

본 논문은 단방향 AC/DC 비엔나 정류기를 사용한 급속충전기 개발 내용에 대해 기술한다. 3레벨 정류기중 대전류에서 고효율 특성을 가지는 3상 비엔나 정류기의 구성에 대해 서술하고, 급속충전기에 적용이 가능한 입력 3상 220V, 출력 700V의 5kW급 비엔나 정류기 파워스택 시작품을 제작하여 실험을 통해 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.476-477
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• 2014

본 논문에서는 넓은 충전전압 범위를 갖는 전기자동차용 급속충전기를 개발하였다. 고효율을 달성하기 위해 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터 모두 3레벨 방식을 적용하였으며 DC/DC 컨버터에 하이브리드 스위칭 기법을 적용하여 넓은 출력전압범위에서 높은 효율을 유지한다. 50kW 시작품을 통해 타당성을 검증하였으며, AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터의 정격부하 효율은 각각 98.2%, 97.1%이며 최고효율은 98.6%, 97.1%를 달성하였고, 전체시스템의 정격부하 효율은 95.3%를 달성하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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• pp.623-628
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• 2009

There is an increasing demand for efficient high power/weight auxiliary power supplies for use on high speed traction application. Many new conversion techniques have been proposed to reduce the voltage and current stress of switching components, and the switching losses in the traditional pulse width modulation(PWM) converter. Especially, the phase shift full bridge zero voltage switching PWM techniques are thought most desirable for many applications because this topology permits all switching devices to operate under zero voltage switching(ZVS) by using circuit parasitic components such as leakage inductance of high frequency transformer and power device junction capacitance. The proposed topology is found to have higher efficiency than conventional soft-switching converter. Also it is easily applicable to phase shift full bridge converter by applying an energy recovery snubber consisted of fast recovery diodes and capacitors.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.295-296
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• 2019

본 논문은 넓은 출력전압 범위와 High Power Density를 위한 절연형 HMF PFC(Isolated Harmonic Modulation PFC)를 제안한다. 제안된 PFC는 변압기 leakage inductance를 회로에 적용시켜 switching device의 voltage stress를 효과적으로 줄일 수 있는 voltage-fed형태의 ful-bridge구조를 기반으로 한다. 출력 측 CV(Constant Voltage) control을 통하여 출력 혹은 link 전압을 load 변동에 상관없이 일정 유지시켜준다. 또한 CC(Constant Current) control 방식을 사용하여 출력 측 battery 특성 조건이 변동되어도 일정하게 충전시켜 줄 수 있도록 한다. HMF 제어방식을 적용한 3.3kW Prototype을 통해 이를 입증한다.