본 논문은 V2G(Vehicle to Grid)를 위한 충·방전기의 소형화를 위해 2단 구성 양방향 DC-DC 컨버터의 회로를 제안한다. 현대사회는 심각한 지구온난화가 본격적인 환경문제로 떠오르며 지구온난화의 주범으로 자동차의 배출가스가 지목되었다. 이에 미국에서는 ZEV법규를 발표하고 유럽에서는 유로X 기준을 채택하는 등 새로운 친환경차의 시대가 도래하였다. ...
본 논문은 V2G(Vehicle to Grid)를 위한 충·방전기의 소형화를 위해 2단 구성 양방향 DC-DC 컨버터의 회로를 제안한다. 현대사회는 심각한 지구온난화가 본격적인 환경문제로 떠오르며 지구온난화의 주범으로 자동차의 배출가스가 지목되었다. 이에 미국에서는 ZEV법규를 발표하고 유럽에서는 유로X 기준을 채택하는 등 새로운 친환경차의 시대가 도래하였다. 전기자동차는 전기모터로 구동되며 그 에너지는 배터리로부터 공급받기 때문에 전기자동차에 탑재된 배터리를 외부 전기에너지로부터 충전시키기 위해 전기자동차는 충전기가 필요하다. V2G는 이러한 전기자동차로 하는 신사업으로 전기자동차의 배터리에 충전된 전력을 평상시에는 차를 주행하는데 사용하고, 전력 사용이 많은 피크 발생 시에는 충전된 전력을 전력망을 통해 반대로 송전하여 에너지를 효율적으로 사용하는 것을 말한다. 전기자동차용 충전기의 형태는 플러그인 탑재형 충전기(OBC, On-Board Charger)이며 상시 자동차에 탑재되어 있으므로 차량의 일정부피를 차지하게 된다. 이는 전기자동차의 무게를 증가시킴으로써 차량 연비와 밀접한 관계가 있다. 따라서 전기자동차용 충전기는 고효율, 고전력밀도, 경량화 및 소형화가 매우 중요한 해결 과제이다. 본 논문에서는 양방향 충전기의 AC-DC부를 제외한 DC-DC 컨버터를 개발 범위로 설정하였으며 120kHz의 비교적 높은 스위칭 주파수를 이용하여 컨버터의 큰 비중을 차지하는 변압기를 소형화 설계하고 LLC 공진형 컨버터와 Buck/Boost 컨버터의 2단 구성 회로를 제안하여 실험을 통해 회로의 유용성을 확인한다.
본 논문은 V2G(Vehicle to Grid)를 위한 충·방전기의 소형화를 위해 2단 구성 양방향 DC-DC 컨버터의 회로를 제안한다. 현대사회는 심각한 지구온난화가 본격적인 환경문제로 떠오르며 지구온난화의 주범으로 자동차의 배출가스가 지목되었다. 이에 미국에서는 ZEV법규를 발표하고 유럽에서는 유로X 기준을 채택하는 등 새로운 친환경차의 시대가 도래하였다. 전기자동차는 전기모터로 구동되며 그 에너지는 배터리로부터 공급받기 때문에 전기자동차에 탑재된 배터리를 외부 전기에너지로부터 충전시키기 위해 전기자동차는 충전기가 필요하다. V2G는 이러한 전기자동차로 하는 신사업으로 전기자동차의 배터리에 충전된 전력을 평상시에는 차를 주행하는데 사용하고, 전력 사용이 많은 피크 발생 시에는 충전된 전력을 전력망을 통해 반대로 송전하여 에너지를 효율적으로 사용하는 것을 말한다. 전기자동차용 충전기의 형태는 플러그인 탑재형 충전기(OBC, On-Board Charger)이며 상시 자동차에 탑재되어 있으므로 차량의 일정부피를 차지하게 된다. 이는 전기자동차의 무게를 증가시킴으로써 차량 연비와 밀접한 관계가 있다. 따라서 전기자동차용 충전기는 고효율, 고전력밀도, 경량화 및 소형화가 매우 중요한 해결 과제이다. 본 논문에서는 양방향 충전기의 AC-DC부를 제외한 DC-DC 컨버터를 개발 범위로 설정하였으며 120kHz의 비교적 높은 스위칭 주파수를 이용하여 컨버터의 큰 비중을 차지하는 변압기를 소형화 설계하고 LLC 공진형 컨버터와 Buck/Boost 컨버터의 2단 구성 회로를 제안하여 실험을 통해 회로의 유용성을 확인한다.
This study suggests a two-stage bidirectional DC-DC converter circuit to develop a small-size charger·discharger for V2G(Vehicle to Grid). In modern society, severe global warming is receiving attention as a full-scale environment issue and exhaust gas from vehicles has been pointed out as the bigge...
This study suggests a two-stage bidirectional DC-DC converter circuit to develop a small-size charger·discharger for V2G(Vehicle to Grid). In modern society, severe global warming is receiving attention as a full-scale environment issue and exhaust gas from vehicles has been pointed out as the biggest cause for global warming. Therefore, the U.S. announced the ZEV law and the Europe adopted the euro-X standard to deal with the emergence of the new age for eco-friendly vehicles. An electric car is driven by an electric motor and it receives energy from a battery, so for charging a battery installed in an electric car from external electric energy, a charger is required. As a new business model for electric cars, V2G was developed to use electric power charged in a battery of an electric car to drive a car normally, or to use energy efficiently by transmitting charged electric power the other way via the electrical grid when the use of electric power reaches the peak. The charger for electric cars is a plugin-mounted charger(On-Board Charger, OBC) and it is installed in a car on a permanent basis and occupies a certain volume of it. This is closely related to car's fuel efficiency by increasing the weight of an electric car. Therefore, it is very important to develop a high-efficiency, high-power density, light and small-size charger for electric cars. This study targets a DC-DC converter except the AC-DC part of a bidirectional charger. Using a relatively high switching frequency of 120kHz, a small-size transformer was designed to reduce its occupancy in a converter and a two-stage circuit of LLC resonant converter and Buck/Boost converter was experimented to verify the usefulness of the circuit.
This study suggests a two-stage bidirectional DC-DC converter circuit to develop a small-size charger·discharger for V2G(Vehicle to Grid). In modern society, severe global warming is receiving attention as a full-scale environment issue and exhaust gas from vehicles has been pointed out as the biggest cause for global warming. Therefore, the U.S. announced the ZEV law and the Europe adopted the euro-X standard to deal with the emergence of the new age for eco-friendly vehicles. An electric car is driven by an electric motor and it receives energy from a battery, so for charging a battery installed in an electric car from external electric energy, a charger is required. As a new business model for electric cars, V2G was developed to use electric power charged in a battery of an electric car to drive a car normally, or to use energy efficiently by transmitting charged electric power the other way via the electrical grid when the use of electric power reaches the peak. The charger for electric cars is a plugin-mounted charger(On-Board Charger, OBC) and it is installed in a car on a permanent basis and occupies a certain volume of it. This is closely related to car's fuel efficiency by increasing the weight of an electric car. Therefore, it is very important to develop a high-efficiency, high-power density, light and small-size charger for electric cars. This study targets a DC-DC converter except the AC-DC part of a bidirectional charger. Using a relatively high switching frequency of 120kHz, a small-size transformer was designed to reduce its occupancy in a converter and a two-stage circuit of LLC resonant converter and Buck/Boost converter was experimented to verify the usefulness of the circuit.
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