• 전자통신동향분석
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• 제29권6호
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• pp.53-62
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• 2014

본고는 최근 화두가 되고 있는 에너지 절감을 위해 고효율, 친환경의 WBG(Wide Band-Gap) 화합물반도체인 SiC(Silicon Carbide), GaN(Gallium Nitride) 전력반도체 소자 및 전력변환 모듈의 기술동향과 ETRI에서 연구개발 진행 중인 GaN 전력반도체 관련 기술에 대해 기술한다. WBG 전력반도체는 기존의 실리콘 전력반도체와 비교하여 열 특성 향상, 고속 스위칭, 고전압/고전류 특성 및 스위칭 손실 최소화 등이 가능하고 이에 따른 시스템의 소형화 및 전력효율 향상 효과를 얻을 수 있다. 특히, GaN 전력반도체 소자는 시장이 가장 넓게 형성되어 있는 900V 이하에 적용이 가능하며, 앞으로 시장이 커질 것으로 예상되는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)/EV(Electric Vehicle)의 친환경 자동차에도 활용될 것으로 기대되고 있다. 본고는 최근의 일본과 미국에서의 WBG 전력반도체에 대한 관심 및 투자 방향과 GaN 전력반도체 소자에 대한 해외 기업의 업계동향에 대해서도 함께 살펴본다. 이러한 WBG 전력반도체에 대한 해외 선진업체의 산업동향과 더불어 ETRI에서 연구개발 중인 GaN 전력반도체 기술현황에 대해 전력소자 설계 및 제조공정, 패키징, 전력모듈 설계 제작 기술을 포함하여 기술한다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제11권1호
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• pp.97-110
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• 2011

BLDC(Brushless Direct Current) motor is a powerful device to control the automotive electronic components used in green cars such as HEV/EVs(Hybrid Electric Vehicle and Electric Vehicle). This study is to propose reliability test items derived through pretesting, suitability analysis abd classification of previous BLDC motor tests. For environmental stress tests are determined by analysing environmental conditions and relevant failure mechanisms induced by climate loads, mechanical loads, chemical loads, etc. ATL and HALT are also considered for life testing and screening.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.325-329
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• 2004

본 논문은 하이브리드 전기자동차의 12V보조배터리 충전용 DC-DC 컨버터의 최적설계에 관한 것으로 하이브리드 전기자동차의 특성상 DC-DC 컨버터는 최대부하의 $30\%\~70\%$ 정도의 비교적 낮은 부하영역에서 주로 동작하므로 이에 따른 적절한 설계가 요구된다. 따라서 DC-DC 컨버터의 주 동작영역에서 효율이 높도록 주요 설계요소인 스위칭 주파수와 고주파 변압기의 누설인덕턴스를 적절히 선정하고 코아의 윈도우 면적을 최소화하는 최적설계에 관한 연구이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.241-243
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• 2007

Two-stage charge equalization scheme for HEV lithium-ion battery string is proposed with the optimal power rating design rule in this paper, where in the first stage the over charged energy of higher voltage cells is drawn out to the single common output capacitor and then, that discharged energy is recovered into the overall battery stack in the second stage. To achieve charge equalization of sort, the conventional flyback DC/DC converters of low power and minimized size are employed. The industrial sample employing both the proposed two-stage cell balancing scheme and the optimal power rating design rule shows good cell balancing performance with reduced size as well as low voltage stresses of the electronic devices.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.350-352
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• 2007

Modularized charge equalization converter for HEV lithium-ion battery cells is proposed in this paper, in which intra-module and inter-module charge equalization can be achieved at the same time. For intra-module charge equalization, the conventional flyback DC/DC converters of low power and small size are employed, in which all of the primary sides are coupled in parallel for selective charge of the specific under charged cell within the module. For inter-module charge equalization, the flyback DC/DC converters are also added, in which all the secondary windings are electrically linked in parallel for automatic charge balancing among the modules. An engineering sample of forty cells hiring the proposed cell balancing scheme is implemented and its experimental result shows that the proposed modularized charge equalization circuit has good cell balancing performance.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.24-28
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• 2006

본 논문은 마이크로 전극 측정 시스템을 사용하여 차세대 신동력 산업인 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 및 수소연료전지(PEMFC) 차량용 니켈 수소전지의 전극소재로 사용되고 있는 수소저장합금(Mm : misch metal, $MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3}$)의 단일 입자에 대해 전기화학적 수소 흡방출 특성 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로 전극을 합금 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고, Cyclic Voltammetry 및 Galvanostatic 충방전 실험을 수행하였다. 그 결과 단일 입자의 방전용량은 약 280[mAh/g]로 이론용량의 약 90[%]의 특성을 보여 주었다. 데이터는. 실제 Ni-MH전지를 구성하는 합금입자 그리고 폴리머 바인더로 구성된 Composite film 전극과 비교 하였다. 추가적으로 합금의 단일 입자에 있어 in situ 미분화 현상을 관찰하였다. 마이크로 전극 측정 시스템에 의한 단일 입자의 전기화학적 평가는 기존의 Composite Film 전극에 비해 수소저장합금에 대해 보다 상세하고 정확한 정보를 쉽게 얻을 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.735-743
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• 2010

A new Fuzzy sliding mode controller is proposed to improve the cornering performance of the four wheel hybrid vehicles. The Fuzzy sliding mode control is applied for the control of rear motor and EHB (Electro-Hydraulic Brake) to improve the cornering performance. The modeling of the automobile is simplified that each of the two wheels is modeled as two degrees of freedom object and the friction coefficient between the wheel and the ground is assumed to be constant. The output of the Fuzzy sliding mode algorithm is the direct yaw moment for the rear wheels, which compensates for the slip angle. Through the simulations using ADAMS and MATLAB Simulink, the cornering performance of the proposed algorithm is compared to the conventional PID to show the superiority of the proposed algorithm. In the simulation experiments, the J-Turn and single lane change are used for each of the Fuzzy sliding mode algorithm and PID controller with the optimal gains which are tuned empirically.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.640-645
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• 2012

하이브리드 전기 차량 내에 존재하는 DC-DC 컨버터 또는 DC-AC 인버터에 의해 스위칭 잡음이 발생된다. 이 스위칭 잡음은 컨버터 또는 인버터의 스위칭 회로 내에 존재하는 전력 다이오드의 역 회복 동작에 의해 발생된다. 다이오드의 반전 시간과 역 회복 시간이 역 회복 구간의 모양을 결정한다. 본 논문은 스위칭 잡음의 주파수 스펙트럼을 다이오드 역 회복 구간의 모양을 통해 예측하고, 측정 결과와 비교하여 주요 주파수 구간이 다이오드의 반전 시간과 직접적인 연관이 있다는 것을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제23권2호
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• pp.49-53
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• 2013

전류센서는 하이브리드 및 전기자동차의 배터리 충 방전과 모터컨트롤러의 모니터링 시스템에 적용되는 중요한 부품이다. 본 연구에서는 자기코어의 공극에 홀센서를 위치시켜 측정전류에 의해 생성된 자기장을 감지하는 구조를 가진 open loop type의 전류센서를 개발하였다. 코어는 방향성규소강판을 사용하여 제작한 후 공극이 3 mm되게 절단하였다. 공극에서의 자기장 측정을 위하여 GaAs 홀센서를 적용하였다. 개발한 전류센서는 측정범위가 -400~+400 A에서 선형도 0.03 %를 확보하였으며, 온도보상회로를 적용하여 동작온도영역인 $-40{\sim}+105^{\circ}C$에서 전류센서의 온도특성을 향상시켰다. 전류센서의 동특성 향상을 위하여 공기자속를 제어하였다. 주파수대역폭 측정은 $40A{\cdot}turn$, 100 Hz~100 kHz의 사인파형으로 측정하여 100 kHz의 대역폭을 갖는 것으로 평가되었으며, 반응속도는 $40A{\cdot}turn$의 5 kHz 구형파로 측정하여 $2{\mu}s$ 이하의 성능을 갖는 것으로 측정되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.495-503
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• 2011

The sealed nickel-metal hydride (Ni-MH) secondary battery are primarily used as energy storage for the HEV. But, the research on Ni-MH battery has focused on anode materials. In the present study, we investigate to improve the electrochemical characteristics of Ni-MH batteries using the surface treatment of $Ni(OH)_2$ cathode by CoOOH. Surface treated $Ni(OH)_2$ cathode showed significant improvement in the activation behavior, rate capability, charge retention, and cycle life of the batteries were significantly improved. In addition, the surface treated electrode exhibited the higher overvoltage for oxygen evolution than the untreated electrode. This phenomenon indicates that the charge efficiency can be improved by suppressing the oxygen evolution on cathode.