전기/하이브리드 자동차에 적용이 가능한 높은 강압비와 효율을 갖는 3kW급의 절연형 DC-DC 컨버터 설계 방법 (3kW isolated DC-DC converter design method with high step down ratio and efficiency for electronic/hybrid car)

서지정보

· 발행기관 : 한국전시산업융합연구원
· 수록지 정보 : 한국과학예술융합학회 / 19권 / 435 ~ 442페이지
· 저자명 : 신무철, 조은석, 정장만, 이용근

초록

본 논문에서는 전기 자동차에 적용 가능한 높은 효율을 갖는 3kW급의 양방향 Inverter, DC-DCConverter를 제안하였다. 제안된 시스템은 입력과 출력을 절연시키기 위한 Full-Bridge Part, 피드백에 의한 전압 조절을 위한 Push-Pull Part, 그리고 InverterPart로 총 3개의 파트로 구성된다. 고전류 컨버터에서상당한 손실을 야기하는 인덕터를 저 전류 측으로 옮기고, MOSFET의 개수를 줄임으로써 획기적으로 효율을 증가시켰다. 또한 Full Bridge Part 에서 높은고정 듀티(Duty)의 Phase Shift 방식을 사용하여 낮은 Turn ON 손실과 낮은 스위치 도통손실을 달성하였다. 추가적으로 기존의 인버터의 스위칭 문제점을개선하여 적절한 Dead Time을 추가하였으며, 이로인한 상당한 효율증가를 보여주었다. 제안된 토플로지는 하이브리드(전기)자동차의 전력 변환 시스템이나,배터리 충·방전 테스트 장비에 효과적으로 적용될 수있겠다.

영어초록

We proposed 3kW bi-directional inverter andDC-DC converter system with high step down ratioand efficiency in this paper. The proposed systemis consisted to 3 parts. The first one is Full-Bridgepart to isolate input and output and 2nd part isPush-Pull topology to control the output voltage.
The last one is the inverter part to transfer thepower from DC to AC. The inductor and MOSFETcause conduction loss especially in high currentcondition. We moved the inductor to lower currentpart and decreased the number of MOSFET in highcurrent part to decease power loss. And wedecreased power loss by using phase shiftswitching and add the proper dead time for theinverter part. The proposed system can be used forwide application such as electronic(hybrid) car,BMS and any power transfer system.

참고자료

· 없음