MYONGJI UNIVERSITY

POWER ELECTRONICS R&D CENTER

RESEARCHRESEARCH AREA

전기자동차 무선 충전기 분야

개발 수행 과제

SiC-MOSFET 기반 22kW 이상급 고효율 양방향 전기차 무선충전장치 개발(한국연구재단, 2021.06~2024.02)

전기차 22kW 무선충전시스템 개발(동양이엔피, 2020.10~2022.12)

연구 성과

전기자동차 22kW급 무선충전시스템 개발

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[개발 동향] 1. 현재 3.6kW, 7.2kW, 11kW 제품에 대한 국제표준만 존재
2. 기술선도 기업 : WiTricity

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[개발 목표] 1. 연차별 목표
1차년도: 22kW 고효율 IPT(inductive power transfer) 시스템 개발
        배터리 충전 프로파일 등가모델 개발
        국제표준에 준하는 22kW 무선전력전송 장치 설계 및 구현
        고효율화 하드웨어 설계 및 구현
2차년도: 22kW 무선충전시스템 개발
3차년도: 버스 충전 실증 시험
2. 전체 시스템 달성 목표 효율: 93% 이상
[참고] 국내 최고 기술 : 88%@6.6kW

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[연구개발 전략] 1. 3.3kW, 6.6kW, 11kW 국제표준 연구
2. IPT시스템 기반 충전시스템 문헌(논문 및 특허) 연구

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[22kW급 송수신패드 설계] 1. Maxwell 시뮬레이션을 통한 설계
2. 얼라인먼트: X축 ±75mm, Y축 ±100mm, Z축 110mm 고정

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[22kW, 800V급 배터리 충전을 위한 임피던스 보상회로 최적 설계] 1. 배터리 충전프로파일(500~860V, CC-CP-CV, 22kW)의 등가저항 모델 개발
2. 임피던스 보상회로별 주요 특징, 최적 설계 방법 정의 및 해석
3. Matlab/Simulink/PSIM/PLECS 를 통한 전기적 스트레스 분석 및 소자 설계
4. 최적 토폴로지 선정 🡐 차량 탑재부 예상 크기, 고효율 보장 얼라인먼트 정도에 따른 민감도가 낮은 설계

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[22kW급 IPT 시스템1: LCC-CCL 구조]

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[22kW급 IPT 시스템2: LCC-Series 구조]

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[22kW급 IPT 시스템 실험결과]

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[완제품 사진]