• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.35-36
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• 2013

본 논문은 EV(Electric Vehicle)에 사용되는 배터리의 충/방전 전류에 따른 SOC(State of Charge) 및 전압특성을 Matlab Simulink로 구현하였으며, 검증을 위해 양방향 DC-DC 컨버터를 설계하여 실험을 하였다. 배터리 모델에 사용된 파라미터는 Randles등가회로를 기반으로 펄스방전을 통해 추출하였고, 단자전압 계산부에 3D Look-up 테이블을 이용해 적용하였다. SOC계산부는 전류에 따른 용량변화를 보상하기 위해 Peukert Effect를 적용하였으며, FTP-75 전류패턴으로 온도($0^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $40^{\circ}C$)에 따라 실험한 결과 시뮬레이션의 오차율은 5%로 높은 정확도를 갖는 것을 확인을 통해 검증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.211-212
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• 2011

본 논문은 전기자동차용 배터리 충전기를 위한 전류옵셋 보상기법을 제안한다. 인버터 내부의 스위치의 성능차이 또는 내부 회로의 문제로 인해 입력전류에 옵셋이 발생하게 되면 배터리 충전기와 연결된 직류단 전압에 선 주파수에 해당하는 리플성분이 발생할 수 있다. 이러한 직류단 리플은 배터리 충전 시출력전압의 리플이 되어 배터리의 수명과 성능에 악영향을 끼친다. 제안하는 전류옵셋 보상기법은 추가적인 수동소자나 센서의 추가 없이 입력전류 옵셋을 효과적으로 제어한다. 50kW 급의 전기자동차용 배터리 충전기모델을 이용한 시뮬레이션 결과는 제안하는 보상기법의 타당성과 안정성을 보인다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.440-441
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• 2011

전기자동차의 고압배터리는 차종과 배터리의 종류에 따라 다양한 공칭전압을 가지며, 하나의 모델에 적용된 배터리도 사용에 따라 충전전압의 범위가 넓기 때문에 충전기의 출력전압이 광범위한 특성을 가져야 한다. 본 논문에서는 단상 110/220V 입력전원에 대하여 250V ~ 450V 범위의 직류전압의 특성을 만족시키기 위하여 LLC 공진형 컨버터를 적용하였으며, 제작된 시제품을 통하여 실차 배터리 충전시험을 실시하여 그 성능을 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.364-365
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• 2011

본 논문에서는 납축전지 모델링, 파라미터 도출 및 3kW급 3상 절연형 인터리브드 배터리 충방전기를 설계하고 부하실험 결과를 분석하였다. 제작된 컨버터는 모든 스위치가 ZVS로 동작하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력 증대의 효과 및 입력전류 리플크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터 구조를 갖도록 하여 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하사이에 절연이 가능 해진다. 이러한 동작을 실험을 통해 확인하고 3kW 부하에서 약 95% 효율로 동작하는 것을 실험을 통하여 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.431-432
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• 2011

본 논문에서는 배터리 전압에 관계없이 일정 파워로 충전시키기 위한 변압기와 릴레이를 통한 새로운 토폴로지를 제안하고자 한다. 본 시스템은 기존의 충전기가 전압에 대한 전류를 기준으로 하는 설계방식과 달리 충전기 전압에 대한 일정 전력을 기준으로 하여 충전시스템을 설계할 수 있는 새로운 충전 토폴로지를 구현하였다. 제안된 방식은 PSIM 시뮬레이션과 실험을 통하여 새로운 배터리 충전기 토폴로지의 고효율과 안정성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.7-8
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• 2011

최근 하이브리드 및 전기자동차의 집약적인 발전과 함께 충전기술이 대두 되고 있다. 본 논문은 충전기능만을 고려한 단방향 충전시스템에서 양방향 배터리 충/방전 시스템에 대하여 서술한다. 양방향 시스템은 주차 된 차량의 배터리를 저장 매체로 활용하여 V2G(Vehicle to Grid)기술로 활용할 수 있어 잉여전력에 대해서 계통으로 전력을 전송할 수 있다. 용량은 가정용으로써 3.3kW 탑재형 단상 양방향 충/방전기에 대한 시뮬레이션과 실험을 통해 결과를 도출했다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.83-84
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• 2012

본 논문에서는 전기자동차 (Electric Vehicles, EVs) 및 플러그인 하이브리드 자동차 (Plug-in Hybrid Electric Vehicles, PHEVs)용 통합형 배터리 충전기의 토폴로지 구성에 따른 동작 및 성능 특성을 비교한다. 기존에 제안된 통합형 배터리 충전기를 토대로 개별 모듈에 적용 가능한 토폴로지를 검토한다. 또한, 검토한 모듈의 통합을 위한 양방향 구현 시 동작 및 성능을 비교한다. 이를 통해 선정된 토폴로지들이 가질 수 있는 조합들을 구성하고, 상호간의 영향을 분석한다. 분석한 결과를 기반으로 각각의 조합의 성능 및 특성의 시뮬레이션을 통한 비교추이를 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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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.