• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.17-18
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• 2014

전기자동차는 내연기관 대신 배터리를 동력으로 하여 전기모터를 구동하는 방식으로, 배터리를 충전하기 위해서는 차량 탑재형 충전기(OBC)가 필요하다. 자동차라는 특성상 OBC는 2단 AC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 역률 보정을 위한 PFC 단과 절연과 충전을 위한 DC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 손실을 최소화하기 위해 고전압을 이용한 링크 캐패시터가 필수적이고, 그 캐패시터는 전력밀도가 큰 고전압 전해 캐패시터가 사용된다. 하지만, 전해 캐패시터는 그 수명이 온도와 리플 전류에 따른 ESR 발열과 주변온도에 따라 좌우된다. 따라서 본 논문에서는 6.6kW 차량용 탑재형 충전기를 위한 링크 캐패시터용 고전압 전해 캐패시터의 최적 설계 방법을 제안한다.

• 전기학회논문지P
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• 제63권1호
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• pp.40-45
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• 2014

This study examines the system and process of battery stored energy in vehicles and suggest the effective area for the use of V2G(vehicle-to-grid) from Jeju Smart Grid Demonstration Project. V2G means technology of electric power transmission from the battery of electric-drive vehicles to state grid. As for the increasing of effectiveness for demand-side control, V2G is a very good alternative. In the U.S., the utilization of electric vehicles is under 40% on average. In this case, we can use he battery of electric vehicle as role of frequency regulation or generator of demand-side resource. V2G, which is the element of Smart Transportation, consists of electric vehicle battery, BMS(battery management system), OBC(on-board charger), charging infrastructure, NOC(network operating center) and TOC(total operation center). V2G application has been tested for frequency regulation to secure the economical efficiency in the United States. In this case, the battery cycle life is not verified its disadvantage. On the other hand, Demand Response is required by low c-rate of battery in electric vehicle and It can be small impact on the battery cycle life. This paper concludes business area of demand response is more useful than frequency regulation in V2G application of electric vehicles in Korea. This provides the opportunity to create a new business for power grid administrator with VPP(virtual power plant).

• 전기학회논문지
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• 제65권11호
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• pp.1860-1867
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• 2016

In this paper, first, a linearized modeling of a phase shift full-bridge converter used in chargers of electric vehicles is derived by using state-space approach and transfer functions from the duty ratio to output voltage and the inductor current are also verified. second, control systems for the output voltage and the inductor current are designed using the root locus technique. It is illustrated by experimental results that the control performance on the output variables is satisfied with the designed digital control system based on a automobile qualified 32-bit microcontroller.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.151-152
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• 2013

본 논문에서는 DAB(Dual Active Bridge)로 구성된 양방향 절연형 DC-DC 컨버터의 제어 기법인 SPS(Single Phase Shift)와 DPS(Dual Phase Shift)를 양방향 OBC(On-Board Charger)의 충전 및 방전모드에 적용한다. 그리고 각 모드의 입출력 조건에 따라 전력 반도체 소자에서 발생되는 손실을 PSIM 시뮬레이션과 수학적 분석을 통해 예측하고, 이를 비교 분석한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.143-151
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• 2018

In this paper, a novel hybrid configuration combining a phase-shift full-bridge (PSFB) and a half-bridge resonant LLC converter is proposed for the On-Board Charger of Electric Vehicles (EVs). In the proposed converter, the PSFB converter shares the lagging-leg switches with half-bridge resonant converter to achieve the wide ZVS range for the switches and to improve the efficiency. The output voltage is modulated by the effective-duty-cycle of the PSFB converter. The proposed converter employs an active reset circuit composed of an active switch and a diode for the transformer which makes it possible to achieve zero circulating current and the soft switching characteristic of the primary switches and rectifier diodes regardless of the load, thereby making the converter highly efficient and eliminating the reverse recovery problem of the diodes. In addition an optimal power sharing strategy is proposed to meet the specification of the charger and to optimize the efficiency of the converter. The operation principle the proposed converter and design considerations for high efficiency are presented. A 6.6 kW prototype converter is fabricated and tested to evaluate its performance at different conditions. The peak efficiency achieved with the proposed converter is 97.7%.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.566-572
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• 2020

무선 전력전송기에서 두 유도 코일 사이의 무선 전력전송 특성과 영향에 대해서 알아보고, 무선 전력전송 기술을 이용한 전력변환기 회로와 배터리 충·방전기 회로를 제안한다. 무선 전력전송기 및 무선 충전기의 장점은 기존의 플러그인 탑재형 유선 충전기(OBC; on-board charger) 대신 무선으로 전력을 전송하여 배터리에 전력 충전 시 사용자가 외부에서 전원을 연결 시키지 않고 무선으로 충전할 수 있는 점이다. 또한 무선충전의 이점은 2차 측 정류기의 회로와 수신 코일을 사용하여 에너지 효율 향상 효과를 가져올 수 있으나, 대용량의 원거리 무선충전 방식은 전송거리에 대한 한계가 있어 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 비 접촉 방식의 전력 전송기의 전력을 전송 할 수 있는 송신부 인 1차측 코일과 수신부인 2차측 코일 및 하프브리지(half bridge) 직렬공진 컨버터를 적용한 무선 전력전송장치의 송신부 회로와 수신부 회로의 연구를 목적으로 무선충전시스템의 전력전송거리 향상을 위한 새로운 토폴로지를 적용하고, 각각의 거리에 따른 실험을 통해 8 cm 전송거리에서 출력 3 kW 일 때, 최대 효율(95.8%)을 확인 할 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제65권5호
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• pp.843-850
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• 2016

In this paper, we propose a digital controller design process for the interleaved type of a boost PFC (Power Factor Correction) converter which can disperse the heat of the switching devices due to the interleaved topology. We establish a mathematical model of a boost PFC converter and propose a controller design method based on the root locus. The performance of the designed controller is verified by simulations. The measurement of the input voltage, inductor currents, and the converter output link voltage are needed for the control of the converter system which consists of a power unit and a control unit where a high-performance 32-bit microcontroller is used. The adjustment of A/D conversion timing is also needed to avoid high frequency noise generated when the switches on/off. It is illustrated by the real experiments that the designed control system with the properly adjusted ADC timing satisfies the given performance specifications of the interleaved boost PFC converter in the on-board slow battery charger.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.35-36
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• 2012

본 논문은 EV용 탑재형 배터리 충전기(OBC)와 같은 중 대용량 충전시스템에 적용한 Phase Shift Full Bridge Converter (PSFB) 토폴로지를 사용하는 경우, 트랜스포머의 구조에 따른 특성을 분석한다. 일반적으로 PSFB는 다른 토폴로지에 비해 코어 사용 효율이 높기 때문에 상대적으로 소형 경량화 설계가 용이하다. 그러나 수 kW급의 시스템 응용에서는 기존 코어 형상이나 Ap-limit과 제약이 따른다. 또한 특화된 코어의 경우 높은 가격으로 설계 경쟁력이 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 대용량 PSFB의 응용 시스템에 적합한 코어 설계를 위해 다양한 트랜스포머의 구조를 선정하여 그 특성을 비교분석한다.