• 전기학회논문지
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• 제60권1호
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• pp.71-77
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• 2011

An analysis, which is focused on electrical losses of an electrical propulsion system with High voltage DC/DC Converter (HDC) for a hybrid and an electric vehicle, is presented. From the analysis, it can be known that the electrical losses are closely related to the dc link voltage of the HDC, and there is an optimal dc link voltage which minimizes the losses. In this paper, the method to decide the optimal dc link voltage is proposed and the comparison on the losses by the control methods of the dc link voltage, during a driving cycle, is performed and the result is also presented.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.95-101
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• 2016

This paper proposed a high-power density bidirectional converter for hybrid electric vehicle high-voltage DC-DC converter(HDC). The conventional HDC has two disadvantages. First, large inductance is required to satisfy the ripple current of inductor by low switching frequency (<20 kHz). Second, large core size is required to prevent the saturation of inductor by high current. Compared with the conventional HDC, the proposed HDC can reduce inductance with SiC-FET for high frequency driving. High-power density of I/O capacitors can be achieved through two-phase interleaved method. The high-power density of inductors can be achieved because the offset current of magnetizing inductance is theoretically terminated by using the differential mode coupled inductor instead of using two single inductors. The validity of the proposed converter is proved through the 50 kW prototype.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.247-255
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• 2022

This paper proposes a multiphase interleaved zero-voltage-transition boost converter with a single soft-switching cell for high-voltage DC-DC converter (HDC) of fuel cell systems. The proposed single soft-switching cell structure can reduce the system volume by minimizing the passive and active elements added even in the multiphase-interleaved structure. To analyze the feasibility of the proposed structure, this paper mathematically analyzes the operation modes of the converter with the proposed single soft-switching cell structure and presents guidelines for design and considerations. In addition, the feasibility of the 210[kW] HDC was confirmed through PSIM simulation, and the system volume reduction of up to 10.48% was confirmed as a result of the 5[kW] HDC test-bed experiment considering the fuel cell system. Through this, the validity of the proposed structure was verified.

• 전력전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.217-224
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• 2018

In this study, the optimal design methods of soft-switching cell for high-voltage DC-DC converter (HDC) of fuel cell electric vehicles (FCEVs) is proposed for high efficiency and high power density. The appropriate soft-switching cell for FCEVs is chosen by analyzing the losses of HDC which adopts soft-switching cell. The proposed optimal design methods for the soft-switching cell are divided into two purposes which are improvement of efficiency and power density. Two kinds of design methods enable to improve fuel efficiency and cost, respectively. The proposed design methods are validated with the experimental results based on the specification and hardware used in actual FCEVs.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.24-27
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• 2008

For high voltage DC-DC converters, the parallel operation of several high voltage source modules is necessary to reduce the material cost. In the conventional parallel operation with HDC module control unit, it is difficult to repair the HDC system for the failure of control unit. To overcome these problems, new parallel operating algorithm for high voltage DC-DC converter is presented. The proposed algorithm has no main control unit and each module can be selected as the master according to the operating conditions. Therefore, one of modules can be replaced as the master immediately when the previous master module is failed. In addition, the extension of extra modules can be simple.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.409-410
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• 2013

최근 연비 개선 문제에서 전 세계적으로 화두가 되고 있는 ISG라 함은 IDLE STOP & GO의 약자로 공회전시 낭비되는 연료를 저감하고 배출가스를 최소화 하는 친 환경 저연비 시스템이다. 차량의 성능 향상 및 안락함과 안전도의 개선을 위하여 차량에 사용되는 전기 시스템은 점차 증가하고 있으며, 전기시스템의 증가에 따라 차량에 작용하는 전기 부하량은 매년 늘어나고 있다. 이와 같은 ISG 구동을 위해서는 대전력 응용에 적합한 컨버터 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 10kW급 고전압 직류 변환장치(High voltage DC-DC Converter ; HDC)와 1.5kW급 저전압 직류 변환장치(Low voltage DC -DC Converter : LDC) 설계하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.93-95
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• 2018

본 논문은 전기버스에 사용되는 HDC(High voltage DC-DC Converter)를 위한 제어 전략에 대하여 설명한다. 기존 IGBT를 사용한 HDC는 낮은 동작 주파수로 인하여 전류 리플 만족을 위해 인덕터 용량이 증대되며, 대 전류 구동 시 자기 포화방지를 위해 코어의 크기가 커지는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 고속 스위칭 특성이 우수한 SiC-FET의 적용을 통해 인덕터 용량을 저감하였다. 또한 일반 산업에서 많이 사용되고 있는 Phase-Shift PWM 방식의 아날로그 IC를 사용하여 비절연 강압형 DC-DC 컨버터의 동작 및 성능을 구현시킬 수 있는 방법에 대하여 설명한다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적 분석 및 시작품을 제작하여 실험을 수행하였으며, 본 연구의 제어 전략과 제품의 성능은 실차 시험을 통하여 그 타당성을 검증하였고 보완설계를 통하여 신뢰성을 확보하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.221-222
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• 2015

본 논문은 하이브리드 자동차 HDC(High voltage DC-DC Converter)를 위한 고전력밀도 양방향 컨버터를 제안한다. 기존 HDC는 낮은 동작주파수로 인하여 인덕터 전류 리플 만족을 위해 큰 인덕터 용량이 요구될 뿐만 아니라 대전류 구동시 인덕터의 자기포화를 방지하기 위해 코어의 크기가 커지는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 양방향 컨버터는 고속 스위칭 특성이 우수한 SiC-FET의 적용을 통해 인덕터의 용량을 저감할 수 있다. 뿐만 아니라 2상 인터리브드 방식의 적용을 통해 입출력 커패시터의 고밀도화를 획득할 수 있으며, 각 상의 인덕터를 하나의 DM(Differential Mode) 커플드 인덕터로 구현함으로써 인덕터 자화전류 offset을 제거할 수 있으므로 인덕터의 고밀도화에 매우 유리하다. 제안된 HDC 양방향 컨버터의 타당성 검증을 위하여 50kW급 시작품 제작을 통한 실험 결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.90-92
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• 2018

본 논문은 FCEV (Fuel Cell Electric Vehicles)용 고전압 직류변환 장치 (High Voltage DC/DC Converter; HDC)의 고전력밀도 달성을 위한 공진 네트워크 최적 설계 방안을 제시한다. 기 선정된 부분 공진형 회로의 스위칭 주파수에 따른 소자별 손실 분포를 고려하여 최적의 공진 네트워크 설계를 제안한다. 제안하는 설계 방안의 타당성은 이론적 분석 및 실험을 통해 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.17-18
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• 2017

본 논문에서는 수소자동차(Fuel Cell Electric Vehicles: FCEVs)용 고전압 직류 변환장치 (High Voltage DC-DC Converter: HDC)의 소프트 스위칭 셀 최적 설계 방안을 제시한다. 선정된 소프트 스위칭 셀에서 손실 분석을 통해 최적의 공진 네트워크 설계를 제안한다. 제안하는 설계 방안의 타당성은 실험 분석을 통해 검증한다.