자동차 전자 장치 분야에서 독보적인 수준의 소형화 달성

-발표자: 그렉 그린(Greg Green), 자동차 마케팅 담당 이사

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이 자료에서는 전력 변환 시스템을 소형화하기 위해 SAC(sine amplitude conversion) 토폴로지를 사용하여 차량 전력 변환 시스템을 소형화하는 기능을 소개한다. 고성능 전력 시스템은 고효율 및 빠른 과도 응답 환경에서 800/400V~ 48/24 12V 사이 전력을 SAC를 이용하여 변환하는 기술을 필요로 한다. 개별 시스템 대비 더 작고 가벼운 소형 전력 공급 네트워크의 구현 방법 역시 프레젠테이션에서 다룰 예정이다.

바이코는 우수한 과도응답을 활용하여 차량 내부에 가상 배터리를 생성하고, 모듈을 전체 시스템으로 배열하는 예를 제시하고 있으며, 소형 전력 공급 네트워크의 효율성을 입증할 테스트 데이터도 공유한다. 이러한 솔루션은 차량 중량 및 열 배출 감소 등의 이점을 제공한다. 또한 행사에 참여한 전력 시스템 엔지니어들은 2.0kW 및 150kW대 전력에서 전력 모듈을 쉽게 확장할 수 있는 방법을 접할 수 있다.

그렉 그린(Greg Green)은 자동차 산업 분야에서 OEM 및 선도 공급업체의 제품라인 관리, 제조 및 설계 엔지니어링과 비즈니스개발 전반에 걸쳐 33년 이상의 경력을 보유하고 있다. 그렉은 미시간 대학에서 항공우주공학 학사 학위 및 케터링 대학에서 제조관리 석사 학위를 취득했다.

자동차에서 12V 배터리를 제거할 수 있는 과도응답의 개선

발표자: 최연규(YK Choi), 수석 필드 애플리케이션 엔지니어, 바이코 APAC

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새로운 전기자동차는 하드 스위칭 DC-DC 컨버터 토폴로지를 사용하는 경우 기존의 화석 연료 엔진에 비해 최대 20배 많은 전력 소비를 하므로 전력전자 장치들은  많은 공간이 필요하고, 차량의 무게 증가 및 항속거리의 제한을 두게 된다.

기존의 전동화를 향한 발전은 차량에 고전력의 배터리를 탑재하면서 가능해졌으며, 이로 인해 배터리는 무겁고 커지게 된다.  최근의 전기자동차들은 800V 배터리를 장점으로 부각하고 있지만, 이러한 차량도 12V, 심지어는  48V 배터리를 같이 탑재하고 있다. 이러한 3개의 배터리는 패키지의 공간과 무게를 중요히 여기는 추세에 비효율적이고 불필요하다.

기존 컨버터가 탑재된 차량에서 12V 배터리를 교체하면 장점도 있지만, 전력 공급 네트워크 설계가 부실하면 단점이 드러난다.

자동차 제조업체는 일반적으로 가장 빠른 부하를 위해 250A/ms 가 필요하며, 이는 12V 배터리로 달성(75A/30µs)할 수 있다. 바이코 모듈 방식은 이보다 빠른 과도응답인 75A/10µs을 제공하여 12V 배터리보다 3배 더 빠르게 응답하는 "가상 배터리"를 생성할 수 있다.

이처럼, 바이코의 모듈식 전력 솔루션으로 전환 하고 48V 버스를 적용하면, 12V 배터리에 의존하지 않으면서 과도응답 개선 및 무게를 줄여 패키지 공간을 확보할 수 있으며, 자동차의 항속거리 및 전반적인 차량 성능 향상에 기여할 수 있다.

최연규이사는 Sr. FAE로 현재 Vicor APAC에 근무를 하고 있습니다. 그는 전력전자, IGBT/SIC 전력모듈, 디스크리트 스위치 및 custom IC 등의 반도체분야 특히 차량용 인버터 시스템을 기반으로 차량 전동화 분야에서 일을 하고있습니다. YK는 반도체 장비제작 회사의 R&D 엔지니어, 글로벌 반도체회사의 FAE의 경력을 가지고 있습니다.
그리고 YK는 건국대학교에서  전기공학과 전력전자을 전공하였습니다.