자동차용 양방향 DC-DC 컨버터의 회로특성에 관한 연구

Abstract

최근 자원고갈 및 환경문제 등과 더불어 자동차 관련 기술에 대한 수요자들의 인지도나 요구 사항은 늘어가고 있다. 특히 디지털 산업의 발달로 차량내에 DMB, 지리정보, 인터넷 서비스 기능과 관련된 각종 전자장비가 설치되기 시작하였다. 즉, 기존의 12V 전원 시스템에 큰 부하가 연결되기 시작한 것이다. 90년대 초 자동차의 전기 장치는 조명, 엔진 시동 및 점화 정도였지만 최근에는 안전한 자동차를 위한 갖가지 장치들이 추가됨으로서 차량내 전기에너지의 소모는 90년대 초에 비하여 그 수요가 10배가량 증가하였다. 따라서 기존의 12V 전원 시스템으로 높은 전력이 요구되는 현재의 자동차에 적용하기 어렵게 되었다. 이로 인하여 요구되는 것이 42V 전원 시스템이다. 또한 최첨단의 안전성과 디지털 기기의 장착으로 사용전력이 증가되었으므로, 이를 보완하여 자동차에 적용하여야 한다. 이 시스템은 환경 규제와 연비에 대한 규제가 대폭 강화 되면서 그 필요성이 더욱 강조되고 있다. 오는 2010년까지 북미ㆍ유럽ㆍ일본 등지에서 생산되는 경차의 25~30%정도가 42V 전력 시스템을 적용할 것으로 예측된다. 이 시스템이 본격적으로 시장에 도입되면 대전류 입ㆍ출력이 빈번히 발생할 것으로 예상된다. 따라서 이들 에너지를 효율적으로 저장하고 관리 하는 에너지관리장치 또한 필요하게 되었다. 이러한 시스템에는 Ultra-Capacitor와 Battery 사이의 원활한 에너지 순환을 위해서 양방향으로 에너지를 전달할 수 있는 Buck-boost 시스템이 가장 적용 가능하다는 것을 여러 회로를 통해 입증하고 이를 토대로 본 논문에서는 자동차용 42V 전원시스템에 적용 가능한 양방향 Buck-Boost DC-DC 컨버터의 응용 회로를 실험하였다.; Recently General interest in the environment has been increasing well before the start of the 21 century. Lower fuel consumption and fewer exhaust emissions are strongly in demand. and automotive industry today is faced with ever-increasing electrical power demands that are stretching the capabilities of present high power supplies. The use of electrical and electronic features to enhance customer comfort, convenience and safety, such as DMB, Navigation system, Antilock breaks, Lighting system, Communication system, Steering system, contribute to exponential growth in power demand and also to size and complexity of the wiring harnesses as well. Therefore We need high power system. This paper presents a study on circuit characteristic of 42V Bi-directional DC-DC converter. Experiment results of 42V Bi-directional DC-DC converter addressed in this paper.