마일드 하이브리드 전기 차량용 고효율 다상 벅 컨버터에 대한 연구

Abstract

최근 들어서 미국, 일본 및 유럽에서 강화되고 있는 환경보호에 따른 배기가스 규제 및 연비개선의 문제로 기존의 엔진 차량을 거의 변형시키지 않으면서 단순히 벨트를 통하여 전기동력을 엔진동력에 전달할 수 있는 대안으로 마일드 하이브리드 전기차량이 주목받고 있다. 마일드 하이브리드 전기차량에서 기존의 알터네이터 역할을 대신하는 DC-DC 컨버터는 고성능화에 대한 요구가 증가되고 있는 추세이다. 이로 인하여 고효율, 고밀도화에 대한 요구 조건을 만족할 수 있는 토플로지로써 3상 인터리브드 벅 컨버터를 선정하고, 이득보상 설계기법으로 주 제어기를 설계하였으며, 시뮬레이션 프로그램을 가지고 제어에 대한 성능검증을 실시하였다. 설계 검증된 결과를 기초로 한 제어기에 의해 동작하는 3상 인터리브드 벅 컨버터를 설계하였으며, 이를 토대로 하여 시작품을 제작하였다. 최종적으로 제어시험 및 부하시험을 통하여 시작품의 동작성능과 효율특성 등을 확인하였다. 본 연구를 통하여 마일드 하이브리드 전기자동차용 전력시스템으로서 3상 동기정류 방식의 인터리브드 벅 컨버터 회로의 유용성을 확인하였고, 향후 다상 컨버터의 적용을 통하여 다양한 용량의 시스템에 대한 대응이 용이하다는 점을 밝힐 수 있었다.