• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.189-190
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• 2015

This paper investigates an economic and highly efficient power converter topology and its modulation scheme for 60kW rapid EV charger system. The target system consists of three-phase three-switch buck-type rectifier topology. A new Carrier Based PWM scheme along with its simple implementation using logic gates is introduced in this paper. This PWM scheme replaces the diode rectifier equivalent switching state with an active switching state producing the effectively same current flowing path. As a result, the distortion of input current during the polarity reversal of capacitor line voltage can be mitigated. The proposed modulation technique is confirmed through simulation verification. The proposed modulation technique and its implementation scheme can expand the operation range of the three-phase three-switch buck-type rectifier having ac input and capacitor ripple current of high quality.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.193-194
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• 2018

본 논문은 $6kW/L(98W/in^3)$의 전력밀도를 갖는 xEV LDC를 위한 절연형 DC-DC컨버터의 설계 방법을 제안한다. 부피를 가장 많이 차지하는 수동소자의 부피를 줄이기 위해 GaN소자를 적용하여 스위칭 주파수를 700kHz를 적용하였다. 또한 자속 상쇄 개념이 적용된 매트릭스 평면 변압기를 적용하여 변압기의 부피를 크게 줄일 수 있었다. 본 논문에서는 후보 토폴로지들의 비교를 통해 고 전력 밀도에 가장 적합한 토폴로지를 선정하였으며, 자속상쇄 개념 기반의 매트릭스 평면 변압기를 설계방법을 제안하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.630-637
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• 2018

모터제어장치(MCU)는 높은 전압을 공급하기 위해 인버터 앞 단에 승압용 컨버터를 사용한다. 승압 컨버터는 높은 출력전압을 생성하기 때문에 내압이 높은 출력 커패시터가 필요하여 커패시터의 비용이 증가하게 된다. 이를 해결하기 위해 출력 커패시터의 작동 전압을 낮출 수 있는 승압 컨버터 구조를 제시한다. 제안된 컨버터의 기본 특성은 기존의 부스트 컨버터와 유사하며, 출력 커패시터와 입력 배터리를 직렬로 연결하는 출력 단자의 구조적 차이가 있다. 이러한 출력단 회로 구조에 의해 출력 커패시터의 동작 전압은 기존 승압 컨버터 보다 낮아진다. 이론적 분석, 시뮬레이션, 실험을 통해 기존 부스트 컨버터와 비교하고 타당성과 성능을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.517-526
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• 2017

In this paper, we propose an LLC resonant converter that operates over a wide controllable output voltage ($50V_{DC}$ to $800V_{DC}$) and shows high efficiency characteristics under all load conditions and output voltages. Two 3.3kW prototypes are designed for an experimental comparison between the variable frequency control (control scheme 1) and the variable input voltage($V_{IN}$) control (control scheme 2) mechanisms. The experimental results show that the variable input control mechanism demonstrates high efficiency under all loads and output voltages.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.37-43
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• 2020

This study proposes a 7kW low-voltage DC-DC converter (LDC) using a coupled inductor (CI) for heavy hydrogen electric transport vehicles. The LDC uses a phase-shift manner for soft switching. SiC-MOSFET is used to reduce the loss of reverse recovery current through the use of a high switching frequency. LDC is require large transformer and inductor because of large output current. The size of transformer and inductor can be reduced by deviding the transformer and inductor into two pieces each. This work presents the experimental results of the proposed circuit.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.254-260
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• 2019

본 논문에서는 양방향 dc-to-dc 컨버터의 고장원인, 고장영향, 고장 결과를 파악하기 위한 failure mode and effect analysis(FMEA)와 양방향 컨버터의 위험도를 고려한 fault-tree analysis(FTA)를 통해 고장률을 예측한다. 전기차의 구동전압을 효율적으로 상승시키기 위해 인버터 앞단에 부착되는 양방향 컨버터는 배터리 전력을 dc-link 커패시터로 방전시키는 승압모드와 회생전력을 배터리로 충전시키는 강압모드를 가진다. 양방향 컨버터의 동작 특성을 고려한 FMEA 결과를 바탕으로 컨버터의 위험도를 고려한 고장나무를 설계한다. 전기차 MCU용에 맞는 설계 파라메타를 설정하고 출력전압 리플과 인덕터 전류 리플에 따른 커패시터와 인덕터의 부품 고장률을 분석한다. 또한 동작 온도에 따른 주요부품의 고장률을 MIL-HDBK-217F를 이용하여 구한다. 마지막으로 부품 고장률을 고장나무의 기본 사상의 고장률로 반영하여 컨버터 고장률과 평균고장시간을 예측한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.87-88
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• 2011

전기 자동차는 내연기관 차량을 대체할 차세대 그린카의 대표 차종으로 부각되고 있다. 전기 자동차가 상용화되기 위해서는 전기자동차 자체의 성능뿐만 아니라 충전 인프라 발전이 함께 이뤄져야 한다. 현재 개발된 전기 자동차의 경우 충전 시간이 긴 반면 주행 거리가 짧기 때문에 효용성이 크게 떨어진다. 따라서 충전 시간을 최대한 단축 시키기 위한 급속 충전 시스템 개발이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 전기 자동차용 급속 충전기에 적용되는 실제적인 DC-DC 컨버터를 ATPDraw/MODELS를 이용해 모델링하고 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.171-172
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• 2014

본 논문에서는 전기자동차용 양방향 인터리브드 전류원 공진형 컨버터를 제안한다. 제안한 전류원 공진형 컨버터(Current-fed Resonant Converter, CRC)를 인터리빙하여 출력 전류 리플을 이론적으로 완전히 제거함으로써 출력필터의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 부하에 관계없이 스위치와 다이오드가 전 부하영역에서 ZCS 턴온 및 턴오프가 가능하여 스위칭 손실이 작은 장점이 있다. 2kW급 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.221-222
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• 2018

본 논문은 전기자동차용 2.8kW 양방향 LDC (Low-voltage DC-DC Converter) 개발에 대한 내용을 다루고 있다. 양방향 토폴로지는 충전소까지 갈 수 있는 전력이 부족할 때 저전압단에서의 전력을 공유함으로써 위급한 상황을 탈피할 수 있다는 장점이 있다. 양방향 LDC는 변압기에 의한 절연이 가능하고 에너지변환 효율이 높은 Full-bridge DC-DC Converter 방식을 선정하였다. PWM 스위칭 방식은 위상천이방식(Phase Shift PWM)을 사용하였고 기존의 2차측 다이오드를 MOSFET 스위치로 구성하여 양방향 전력전달이 가능하게 하였다.

• 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.