• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.367-368
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• 2017

본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 zero voltage transition(ZVT) interleaved bi-direction low voltage DC-DC converter(IB-LDC)의 도통 손실을 최소화하기 위한 위상 제어가 제안된다. IB-LDC의 출력단 배터리가 완충되어 영전류 모드로 진입하면 IB-LDC의 입 출력 평균 전류는 0[A]로 감소하지만 보조 회로 전류는 기존의 설계 값에 의해 감소하지 않아 지속적인 도통 손실을 일으킨다. 따라서 본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 IB-LDC의 보조 회로에 ZVT 조건을 만족시키는 공진 전류만 흐르도록 하여 도통 손실을 최소화하는 위상 제어를 제안하였다. 또한 PSIM simulation 및 실험을 통해 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.304-305
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• 2020

본 논문은 초소형 전기자동차용 Low voltage DC-DC Converter(LDC)의 고전력밀도화 기법을 제시한다. Sync-Buck 구조를 사용해 구조를 단순화하고, Planar 인덕터 적용, PCB와 방열 plate를 사용하여 PCB와 방열 기구물의 접촉면을 증대시킴으로써 전력밀도를 향상시킬 수 있음을 보인다. 500W(12V, 41.67A)급 시제품 제작 및 배터리 입력 조건인 58V~84V 영역에서 실험을 통해 제안한 기법의 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.136-137
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• 2012

본 논문에서는 하이브리드 전기자동차의 전장시스템 에너지 공급을 위한 보조배터리 충전용 저전압 직류 변환장치(Low voltage DC-to-DC Converter, LDC)를 제안한다. 차량 탑재용의 특성상 소형 경량화 설계 기술을 통한 연비증가, 동력성능의 향상이 매우 중요하다. 본 논문에서 제안하는 LDC는 부스트와 포워드 컨버터 구조를 혼합한 형태로 부스트 컨버터의 입력 인덕터를 변압기로 대체하여 포워드 컨버터와 결합시킴으로서 출력전압의 승 강압 동작을 구현한다. 따라서 차량 시동 시 내연기관을 구동하기 위한 승압모드로 동작하고, 그 외 일반적인 경우는 차량 내 각종 전장부하에 전력을 공급하기 위한 강압모드로 동작된다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.175-176
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• 2014

본 논문은 전기자동차에 사용되는 배터리 충전기로써 3kW급 고효율 저전압 직류변환장치(LDC : Low Voltage DC-DC Converter) 개발에 관하여 기술한다. 토폴로지(Topology)는 LDC에 적합한 강압형 컨버터로써 전류를 분산시켜 효율증대가 가능한 다중 위상 벅 컨버터(Multi-phase Buck Converter) 구조를 채택하였다. 제안된 방식은 결합 인덕터(Coupled Inductor)를 사용하여 부피를 저감시킬 수 있으며, 디지털 제어를 이용하여 상위 제어기와의 통신을 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 3kW급 시제품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• v.13 no.1
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• pp.226-239
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• 2018

In this paper, design and control method ZVT Interleaved Bidirectional LDC(IB-LDC) for mild-hybrid electric vehicle is proposed. The IB-LDC is composed of interleaved buck and boost converters employing an auxiliary inductor and auxiliary capacitors to achieve zero-voltage-transition. Operating principle of IB-LDC according to operation mode is introduced and mathematically analyzed in buck and boost mode. Moreover, PFM and phase control are proposed to reduce circulating current for low power range. Passive components design such as main inductor, auxiliary inductor and capacitors is suggested, considering ZVT condition and maximizing efficiency. Furthermore, a 600W prototype of ZVT IB-LDC for MHEVs is built and tested to verify validity.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.179-180
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• 2017

본 논문은 전기자동차의 HVBAT 전력을 LVBAT에 충전하는 LDC 전원장치의 고효율 설계 방법에 대하여 설명한다. 기존의 단일형 LDC 전원장치의 배터리 모듈 불평형 문제를 직렬 분배 방식의 모듈형 LDC로 설계하여 불평형 문제를 해결할 수 있는 장점을 갖고 있다. 제안하는 LDC 전원장치는 기존 단일형 1kW이상의 용량에서 모듈형의 150W용량을 가지며 절연이 가능한 포워드 컨버터로 설계하였다. 그리고 소형화가 가능하고 적은 부품수로 설계할 수 있는 능동 클램프 방식의 포워드 컨버터로 선정하였다. 또한 부피와 무게를 최소화하면서 고효율 구현이 가능한 설계기법을 제안하고 실험을 통하여 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.196-197
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• 2013

친환경 차량의 필수장치로 사용되는 OBC(On Board Charger) 및 LDC(Low DC-DC Converter)는 시스템 성능은 물론 하드웨어적인 신뢰성과 더불어 차량에서 발생할 수 있는 다양한 Fault로부터 차량과 운전자를 보호할 수 있는 안정성과 신뢰성을 확보하는 것이 요구된다. OBC/LDC 개발에 있어 시제품을 제작하여 성능 검증과 하드웨어 신뢰성을 확보하는 것은 현재의 개발 프로세서로 충분하지만 차량에서 발생하는 다양한 Fault 상황에 대한 강건성 확보는 실차에 탑재하여 검증하지 않고서는 뚜렷한 검증 방법이 없는 실정이다. 이에 따라 본 논문에서는 차량에서 발생될 수 있는 다양한 Fault 상황을 시뮬레이터로 모사하여, 이러한 Fault를 전력변환장치에 인위적으로 주입시킨 뒤 전력변환장치가 정상적으로 동작하는지 분석한다. 이를 통해 실차에 탑재하지 않고 전력변환시스템의 신뢰성을 검증하기 위한 방안을 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.239-240
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• 2011

본 논문에서는 도심형 근거리 전기자동차의 구동을 위한 통합형 전력변환장치 개발에 대해 소개한다. 차량 구동용 유도 전동기 제어와 주동력 배터리 충전 및 전장배터리 충전의 기능을 가지기 위하여 MCU(Motor Control Unit), OBC(On-Board Charger), LDC(Low Voltage DC-DC Converter)를 적용하였다. 각각의 전력변환장치들 사이에 불필요한 커넥터를 없애고 단일 방열판 위에 각 요소부품을 배치하여 하나의 통합된 기구 물 위에 모든 기능을 발휘하도록 통합형 전력변환장치를 개발하였다. 개별 기능을 가지는 MCU와 OBC, LDC의 단품 성능시험을 거친 후 실차에 장착하여 차량모터제어 및 배터리 충전을 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.548-552
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• 2007

본 논문에서는 연료전지자동차의 저전압 배터리 충${\cdot}$방전을 위한 3상 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 3상 컨버터는 기존의 단상 컨버터에 비해 인터리빙 효과의 증대로 인한 입${\cdot}$출력 필터 사이즈 감소와 변압기의 이용률 증가로 인한 VA정격의 감소가 가능하며, 기존의 위상제어 방식의 3상 컨버터와 달리 입${\cdot}$출력전압이나 부하변동에 따른 무효 전류의 중가 문제가 없다. 또한 MOSFET 스위치를 사용하여 고전압 측에서는 비대칭 소프트 스위칭을 성취할 수 있고, 저전압 측에서는 동기정류 방식을 적용하여 도통손실을 감소시킬 수 있어 효율과 전력밀도를 더욱 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 3상 양방향 DC-DC 컨버터의 동작원리와 기존방식과의 비교분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 검증하였다.