• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.179-180
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• 2011

본 논문은 IEEE 주최 국제대회 "2011 International Future Energy Challenge Competition (IFEC'11)"에 출품한 서울과학기술대팀의 차량탑재형 3.3kW급 배터리 충전기의 개발에 관한 것이다. 제안한 배터리 충전기의 부스트컨버터는 역률보상과 동시에 배터리의 전압 전류 제어를 수행하게 하여 절연부 SRC를 고정주파수에서 동작시킴으로서 전부하 영역에서 스위치와 다이오드의 ZCS 턴온과 턴오프가 성취되고 최적설계가 가능한 특징을 갖는다. 최대효율 94.6%(최대부하효율 92.6%), 부피 7.6L를 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.313-314
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• 2011

본 논문은 탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 기법을 제안한다. 전체 시스템은 역률개선회로와 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터로 구성되어 있다. 역률개선회로는 전류제어기와 전압제어기에 의해 입력전류와 직류단 전압을 제어하며, 풀-브릿지 컨버터는 직류단 전압을 입력으로 하여 일정 출력전압을 제어한다. 본 논문에서는 역률개선회로의 소신호 모델을 이용한 PI 전류 및 전압제어기 설계기법, 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터에서 출력 캐패시터의 작은 등가직렬저항(ESR)을 고려한 타입-3 형태의 제어기 설계기법을 제안한다. 3kW급 탑재형 배터리 충전기 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.336-337
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• 2011

본 논문에서는 단일단의 능동클램프 하프브리지 컨버터를 이용한 전기자동차용 탑재형 충전기를 제안한다. 제안하는 단일단 방식은 소자의 수가 적고 전 듀티영역에서 ZVS가 성취되므로 CC-CV 충전방식의 차량탑재형 충전기에서 고효율 및 고전력밀도가 가능하다. 3.3kW 1차 시작품으로부터 방열판을 제외한 부피 3.75L, 최대효율 95.5%를 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.327-329
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• 2011

본 논문에서는 3.3kW급 차량탑재형 충전기에 적합한 공진형 컨버터의 최적설계기법을 제안한다. 주어진 배터리 충전 프로파일에 대하여 대표적인 4가지 공진형 컨버터를 각각 최적의 궤적에 따라 동작하도록 하는 설계기법을 제안한다. 또한 이 충전 궤적에 따른 각 컨버터의 도통전류, 턴오프전류 등의 비교를 통하여 최적의 컨버터를 제안하고 시작품으로 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.173-174
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• 2012

본 논문에서는 전기자동차용 부하 직렬 공진형 컨버터(Series-loaded Resonant Converter, SRC)타입의 탑재형 충전기 (On-Board Charger, OBC)의 추가 회로 없이 경부하 효율을 향상시키기 위한 스위칭 방법들을 비교 분석한다. 시스템에 적용할 스위칭 제어 방법은 Asymmetrical Duty Cycle Control (ADC)과 Asymmetrical Voltage-Cancellation Control (AVC) 방법이다. 각 제어 방법을 기존의 3.3kW SRC-OBC의 적용하여 경부하 영역에서의 효율을 확인하고 각 제어 방법의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.151-152
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• 2012

본 논문은 전기자동차의 탑재형 충전기 (OBC, On-Board Charger)에 적용 가능한 고효율 역률개선회로 (PFC, Power Factor Correction Circuit)들의 손실을 분석한다. 평균전류모드제어를 이용하여 conventional boost PFC, interleaved boost PFC, semi-bridgeless PFC, totem pole PFC, seudo totem pole PFC, back-to-back bridgeless PFC, interleaved bridgeless PFC 등 7개의 토폴로지를 3.3kW OBC 기반으로 설계하고, 각 토폴로지의 손실을 수식과 PSIM의 thermal module을 이용하여 분석한다. 분석한 결과를 토대로 제시한 토폴로지들의 효율 및 성능을 비교한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-94
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• 2012

본 논문에서는 효율 향상과 부피저감을 위한 전기자동차용 3.7kW급 비절연형 탑재형 충전기를 소개하고, 강압영역에서의 성능 개선을 위한 알고리즘을 제안한다. 제안한 충전기 토폴로지는 Cascaded Buck-Boost 컨버터로 두개의 Pole로 구성되어 있으며, 강압영역에서 제어는 기존의 제어 방식과 다르게 두 개의 Pole을 동시에 제어하지 않고 각각을 제어하여 인덕터의 전류 리플을 저감하여 충전효율을 증가 시킬 수 있다. 제안한 시스템 및 알고리즘은 실험을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1002-1003
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• 2015

본 논문에서는 전기자동차 탑재형 대용량 배터리 충전기를 위한 위상 변조되면서 제어되는 듀얼 풀 브리지 컨버터에 대한 연구결과를 발표한다. 제안되는 위상 변조 듀얼 풀 브리지 컨버터는 기존 대용량 풀 브리지 컨버터에 비해 약 50%이상 도통 손실이 개선되며, 변압기 이차측 정류단 전압스트레스 또한 크게 개선되는 이점을 갖고 있다. 더불어 배터리가 충전되는 전부하 구간에서 일차측 전력반도체스위치의 영전압 스위칭이 보장되며, 출력 필터 인덕터 사이즈 또한 크게 작아지는 장점도 갖고 있다. 논문에서는 제안 회로와 그 분석 결과가 발표되어 지고, 그 가능성은 6.6 kW급 배터리 충전기 시뮬레이션 결과로부터 확인되어진다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.328-329
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• 2018

본 논문에서는 전기자동차용 단상 온-보드 충전기를 위한 Cycloconverter-type High Frequency Link 회로구조와 능동 전력 디커플링 회로를 이용한 전기자동차용 고전력밀도 양방향 온-보드 충전기를 제안한다. 제안된 시스템은 전력변환부 단계를 줄이기 위한 AC-AC 변환회로와 DC링크 캐패시터를 최대한 줄이기 위해서 벅-타입 능동 전력 필터를 사용한다. 이를 통해 전력변환시스템 전체의 부피를 줄일 수 있으며, 전해 커패시터를 필름 커패시터로 대체하여 수명 문제를 해결할 수 있다. 제안된 시스템의 성능은 MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통해 검증하였다.