• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.5-9
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• 2004

본 논문에서는, 벨트 연결형 기동발전기(Integrated Starter Generators)를 이용하여 승용 자동차에서 엔진 기동 시 발생하는 토크 맥동을 억제하는 방법을 제안하였다. 기동발전기의 빠른 토크 응답성을 통하여 내연기관의 기동 시 발생하는 저 주파수의 진동을 억제하여 승용차의 승차감을 개선하고자 한다. 특히 벨트를 통하여 구동되는(또는 구동하는) 벨트 연결형 기동발전기에 있어 벨트의 특성 분석과 모델링을 통하여 효과적인 맥동토크 억제 법을 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.112-117
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• 2002

This paper will present the basic concept and technical trends of the 42V system for the future vehicles structure that is in the process of research and development by the world-wide vehicle manufacturers and the suppliers. The power conversion equipment on the vehicles and an ISG(Integrated Starter Generator) for 42V are introduced. The fundamental research related to the advanced automaker's technical trends and investigations are performed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.74-79
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• 2019

군용차량은 별도의 발전기 장착공간을 마련하지 않고 엔진과 연결되어 발전하는 엔진일체형 직렬 하이브리드 발전기를 통해 전력을 생산한다. 그러나 발전기와 엔진 간 연결 방식이 가지는 기계적 특성에 따라 내부 방청 및 윤활용 그리스가 비산하여 산화철이 발생했다. 산화철이 시동기에 고착되어 시동성능이 저하되고 기어마모에 따른 레틀 소음이 증대되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 엔진의 연결 스플라인 재질 및 표면처리를 개선하고 형상을 그리스 밀봉형으로 변경하여 내부의 산화철 발생을 방지하였다. 축계를 구성하는 발전기 연결기의 형상이 변경됨에 따라 비틀림 내구 시험을 통해 구조의 건전성을 확인하였다. 또한 실차 부하시험을 통하여 내부 부식 없이 목표한 내구수명 동안 부식이 발생하지 않음을 검증하였다. 그리스 비산 방지구조가 실제로 산화철의 발생을 억제함으로써 발전기에서 발생하는 소음을 감소시키는지 확인할 수 있었다. 본 논문은 엔진과 변속기 사이에 장착하는 직렬 하이브리드 발전기에서 발생하는 배부 부식을 방지하여 시동기의 성능저하 현상과 소음 발생 현상에 대한 근본적인 해결방안을 제시하였다고 할 수 있다.

• Journal of Magnetics
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• 제18권4호
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• pp.487-493
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• 2013

The automotive industry is showing widespread interest in belt-driven electric motor-assisted (e-Assist) systems. A belt-driven assist system (BAS) starts and assists the combustion engine in place of the conventional generator. In this study, a water-cooled wound rotor synchronous motor (WRSM) for the e-Assist system was designed and analyzed. The performance of the WRSM was compared with that of an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM). The WRSM efficiency can be improved for the BAS by adjusting the field flux at high speeds. The field current map to obtain the maximum efficiency based on the speed and torque was developed. To control the field flux via field current control in the WRSM, a general H-bridge circuit was added to the WRSM inverter to get the rapid current response in the high-speed region; the characteristics were compared with the chopper circuit. A WRSM developed for the belt-driven e-Assist system and a prototype 115 V power electronic converter to drive the WRSM were tested with a 900 cc combustion engine. The test results showed that the WRSM-type e-Assist system had good characteristics and could successfully start and assist the 900 cc combustion engine.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.23-24
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• 2013

In recent years, ISG (Integrated Starter and Generator) system receives a great attention for electric electrification of normal gasoline vehicle. As a cost-effect machine design, an ISG without a permanent magnet is considered. A 12slot-10pole field-excitation flux-switching synchronous machine (FEFSSM) is designed and analyzed via JMAG. The active parts such as the field excitation coil and armature coil are located on the stator. The rotor part consisting of single piece iron makes it more robust and suitable to apply for high speed motor drive system application coupled with reduction belt. The design target is the motor with a maximum torque of 40Nm, a maximum power of 10kW and a maximum speed of 14000 rpm. In this paper, design optimization method is proposed for high torque capability.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.796-797
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• 2011

하이브리드 자동차의 Integrated Starter & Generator (ISG)는 기동 시 높은 토크를 발생시키면서 진동과 소음을 동반한다. 이러한 진동 및 소음은 차량의 품질 확보를 위하여 최소화 시켜야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기 전동기로 설계된 ISG의 진동 및 소음 저감에 관한 연구에 대하여 다룬다. ISG의 진동 및 소음 저감을 위하여 회전자 코어의 형상 최적설계, 슬롯 수 변경설계 그리고 회전자의 step skew를 적용시켜 각각의 설계방법이 ISG의 진동 및 소음에 미치는 영향을 해석과 실험을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.676-677
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• 2015

본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기로 Belt-Type ISG(Integrated Starter Generator)를 설계하였다. 전동기는 저속영역에서 동손이 크고, 고속 영역에서는 철손의 비중이 크게 나타난다. ISG의 경우 전동기로 동작하는 저속영역은 동작시간이 짧기에 효율이 크게 중요하지 않지만 발전기동작은 고속영역에서 장기간 이루어지기에 이 구간에서 효율을 높이는 것이 중요하다. 특히 분포권에서는 전체 손실성분 중에서 회전자의 영구자석 기본파와 고조파 기자력에 의해 발생하는 치에서의 철손이 가장 큰 비중을 차지한다. 본 논문에서는 분포권에서의 철손에 대해서 분석하고 주된 손실의 원인인 치에서의 철손을 저감하는 설계를 수행하여 효율을 향상시켰다.

• 전기학회논문지
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• 제62권1호
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• pp.37-42
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• 2013

This paper deals with Wound Rotor Synchronous Motor (WRSM) purposely designed for Integrated Starter and Generator (ISG) installed in 42V automotive electrical system. Not only design objective and specifications of WRSM, but its adaptive design to minimize torque ripple and back-EMF Total Harmonics Distortion (THD) are considered. Furthermore, design characteristics of designed prototype have been investigated numerically in terms of torque, back EMF, loss, and efficiency, which are verified by performance comparison with Interior Permanent Magnet Synchronous Machine based on Finite Element Analysis (FEA).

• 전기학회논문지
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• 제62권9호
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• pp.1228-1233
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• 2013

In this paper, design of Wound Rotor Synchronous Motor(WRSM) for Integrated Starter and Generator(ISG) is performed based on Finite Element Analysis(FEA). WRSM can control not only magnitude and phase of armature current, but also field current. Thus, various control methods can be considered. Since driving characteristic of WRSM depends greatly on the control method, characteristic analysis accoding to possible driving current combination is reguired. Especially in high speed region, the control method that reduces unnecessary d-axis current by reducing field current is possible, which is similar to field weakening control. By the current combination reducing field and d-axis current, the design minimizing copper loss to increase efficiency on identical driving point is possible. In this paper, high efficient WRSM is designed applying the current combination which can minimize copper loss on each driving point.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권6호
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• pp.781-790
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• 2007

Hybrid electric vehicles(HEV) combined with more than one power sources have great potential to improve fuel economy and reduce pollutant emissions. The Integrated Starter Generator(ISG) HEV researched in this paper is a two energy sources vehicle, with a conventional internal combustion engine(ICE) and an energy storage system(batteries). In order to investigate the potential of diesel engine hybrid electric vehicles in fuel economy improvement and emissions reduction, a Dynamic Programming(DP) based supervisory controller is developed to allocate the power requirement between ICE and batteries with the objective of minimizing a weighted cost function over given drive cycles. A fuel-economy-only case and a fuel & emissions case can be achieved by changing specific weighting factors. The simulation results of the fuel-economy-only case show that there is a 45.1% fuel saving potential for this ISG HEV compared to a conventional transit bus. The test results present a 39.6% improvement in fuel economy which validates the simulation results. Compared to the fuel-economy-only case, the fuel & emissions case further reduces the pollutant emissions at a cost of 3.2% and 4.5% of fuel consumption with respect to the simulation and test result respectively.