• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.25 no.1
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• pp.82-91
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• 2017

This paper is a study on the bi-directional DC-DC converter, one of the key elements of 48V-12V dual systems in mild hybrid electric vehicles. Mild hybrid electric vehicles require a bi-directional DC-DC converter that can efficiently transmit power in two directions between a 48V battery and a 12V battery. To develop a bi-directional DC-DC converter with better price competitiveness, upgraded fuel economy, excellent performance and smaller size, this study designed, produced and presented a circuit that improved on the existing one. In the proposed 8-phase bi-directional DC-DC converter, the size of the passive element was reduced through the 8-phase interleaved topology, whereas downscaling had previously posed a difficulty. This study also designed and produced a 2.5kW class prototype. Based on the proposed 8-phase interleaved topology, a size of 227.5 (W) * 172 (L) * 64.35 (H) was achieved. In the boost mode operation and buck operation modes, the maximum efficiency was recorded at 94.04 % and 95.78 %, respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.534-537
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• 2008

하이브리드자동차의 연료소비율 시험 시 초기 SOC 조건에 따른 SOC와 연비 변화 특성을 파악하기 위해 2종의 차종을 선택하여 UDDS 모드주행 실험을 실시하였다. 실험결과 Strong type 자동차는 주행시작 약 550초 경과 후 SOC 52 $\sim$ 54%로 수렴하였다. 또한 일반 시가지 주행조건에서는 SOC를 50$\sim$55 % 범위에서 제어함을 알 수 있으며, 초기 SOC 조건에 따라 연비는 약 79%의 편차가 나타났다. 이는 저속구간에서 순수 전기자동차 구동이 구현됨으로써 SOC 70%에서 큰 연비 상승 효과가 나타나는 것으로 판단 된다. Mild type 자동차는 연비가 초기 SOC 조건에 따라 약 5%의 편차가 나타남을 알 수 있었으며, SOC 변화특성은 배터리 충전상태에 따라 충전량 제어는 이루어지나 가속 시 어시스트만 이루어지는 시스템적 특성상 효율적인 SOC 제어가 이루어지지 않아 연비에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 생각된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.61-62
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• 2013

최근 EV(Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle) 등 친환경 차량의 개발 및 출시가 진행되고 있고 이들 친환경 차량의 궁극적 목적은 엔진과 배터리 혹은 배터리 단독 사용에 의한 고연비, 배기가스 배출 저감 등을 목적으로 하고 있다. 하지만 기존 내연기관 차량과 비교시 차량가격이 높게 형성되어 시장 활성화는 다소 시간이 소요될 것으로 판단된다. 이러한 친환경 차량 기술은 신차에만 국한되어 적용되고 있고 현재 도로상에서 운행중인 대부분의 차량은 기존의 저연비, 다량의 배기가스 배출문제를 여전히 내포하고 있는 실정이다. 이에 대한 대안으로 기존의 차량 보조배터리에 지능형 배터리 센서(IBS, Intelligent Battery Sensor)를 장착하고 이를 통해 ISG(Idle Stop&Go)을 수행하는 Mild HEV 형태의 차량이 개발되고 있다.

• Journal of Power Electronics
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• v.9 no.1
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• pp.51-60
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• 2009

Hybrid Electric Vehicles (HEVs) utilize electric power as well as a mechanical engine for propulsion; therefore the performance of HEV s can be directly influenced by the characteristics of the Energy Storage System (ESS). The ESS for HEVs generally requires high power performance, long cycle life and reliability, as well as cost effectiveness. So the Hybrid Energy Storage System (HESS), which combines different kinds of storage devices, has been considered to fulfill both performance and cost requirements. To improve operating efficiency, cycle life, and cold cranking of the HESS, an advanced dynamic control regime with which pertinent storage devices in the HESS can be selectively operated based on their status was presented. Verification tests were performed to confirm the degree of improvement in energy efficiency. In this paper, an advanced HESS with improved an Battery Management System (BMS), which has optimal switching control function based on the estimated State of Charge (SOC), has been developed and verified.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.241-242
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• 2007

병렬형 마일드 HEV(Hybrid Electric Vehicles)는 동력변환과정이 적어 구동계 전체의 효율이 직렬형에 비해 우수하고 다양한 구조를 가질 수 있으며 기존차량에 적용하기 쉽다는 장점이 있으나 구조 및 제어가 복잡하다. 따라서 병렬형 마일드 HEV의 성능을 예측하고 적절한 제어기를 설계하기 위해서는 구성요소의 종류 및 규격과 제어전략에 따른 HEV의 성능을 해석할 수 있는 체계적인 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 Simulink 소프트웨어를 이용한 모듈화 모델링에 의하여 병렬형 HEV의 구성요소를 모델링하고 이로부터 병렬형 HEV의 성능해석 및 운전제어전략의 특성을 비교할 수 있도록 한다.

• International Journal of Automotive Technology
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• v.6 no.5
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• pp.537-544
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• 2005

This paper presents the efficiency measurement and energy analysis for a parallel HEY. Using the HEV test rig, the efficiency of each powertrain component is measured for a given driving cycle including the regenerative braking system. Accompanied by the efficiency measurements, a detailed energy analysis is performed. Based on the efficiency measurement and energy analysis, a HEV performance simulator is developed. Using the simulator, the HEV performance is evaluated for a mild hybrid system. It is expected that the HEV simulator developed can be used to obtain further optimization potentials.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• v.11 no.3
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• pp.609-617
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• 2016

Belt-driven Starter Generator (BSG) differs from other mild hybrid systems as the crankshaft of vehicle are not run off. Motor permits a low-cost method of adding mild hybrid capabilities such as start-stop, power assist, and mild levels of regenerative braking. Wound rotor synchronous motor (WRSM) could be adopted in BSG system for HEV e-Assisted application instead of the interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM). In practice, adequate torque is indispensable for starter assist system, and energy conversion should be taken into account for the HEV or EV as well. Particularly, flux weakening control is possible to realize by adjusting both direct axis components of current and field current in WRSM. Accordingly, this paper present an off-line current acquisition algorithm that can reasonably combine the stator and field current to acquire the maximum torque, meanwhile the energy conversion is taken into consideration by losses. Besides, on account of inductance influence by non-uniform air gap around rotor, nonlinear inductances and armature flux linkage against current variation are proposed to guarantee the results closer to reality. A computer-aided method for proposed algorithm are present and results are given in form of the Look-up table (LUT). The experiment shows the validity of algorithm.

• Journal of Power Electronics
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• v.10 no.6
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• pp.769-776
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• 2010

The ultracapacitor module has recently been recast for use in hybrid energy storage systems (HESSs). As a result, accurate state-of-charge (SOC) estimation for an ultracapacitor module is as important as that of primary sources in order to be utilized efficiently in an energy storage system (ESS). However, while SOC estimation via the open-circuit voltage (OCV) method is generally used due to its linear characteristics compared with other ESSs, this method results in many errors in cases of highcurrent charging/discharging within a short time period. Accordingly, this paper introduces a dynamic SOC estimation algorithm that is capable of SOC compensation of an ultracapacitor module even when there is a current input and output. A cycle profile that simulates the operating conditions of a mild-HEV was applied to a vehicle simulator to verify the effectiveness of the proposed algorithm.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.389-390
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• 2016

본 논문에서는 마일드하이브리드 차량용 양방향 LDC의 동작 신뢰성 향상을 위해 2병렬 구성된 1.8kW급 LDC의 설계 및 제어에 대해 기술한다. 양방향 LDC 구현을 위한 최적 회로방법 및 병렬 구동을 위한 제어 방법에 대해 고찰하고 Working Sample 수준의 실험세트 제작내용 및 실험 결과를 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.968-969
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• 2006

환경 친화적인 자동차, 안전한 자동차, 편리하고 편안한 자동차 등에 대한 다양한 요구에 효과적으로 대응하기 위해 기존의 기계/유압식 자동차 부품들을 전기장치로 대체하기 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있으며, 특히 반도체 기술의 발전에 의한 가격경쟁력 강화에 힘입어 신규부품 개발 분야를 중심으로 자동차 부품의 전기/전자화가 급격히 진행되고 있다. 이에 따라 자동차에서 사용되는 전기에너지의 소요도 지속적으로 증가하여 새로운 차량용 전원체계에 대한 연구, 개발의 필요성이 대두되었고, 1990년대 중반 미국의 MIT/Industry Consortium 등을 중심으로 선행연구가 진행되어 자동차용 42V 전원체계가 새로운 대안으로 제시되었으며, 아울러 연비개선을 위한 마일드 하이브리드 기능의 채용이 검토되었다. 본 논문에서는 42V 전원체계 및 마일드 하이브리드 시스템 성능 구현에 핵심적인 역할을 하는 에너지 저장시스템에 관해 소개하고, 마일드 하이브리드 운용에 적합한 에너지 관리장치 개발에 대해 간략히 소개하고자 한다.