[한국기술뉴스] 인하대학교 전기공학과 김재국교수 연구팀은 하나의 출력 인덕터를 사용해 비용을 절감하는 듀얼 배터리 충전기를 개발했다. 개발된 기술은 인하대학교 산학협력단을 통해 2018년 12월 13일 특허를 출원(출원번호 제1020180160675호)했다. 특허 명칭은 '듀얼 배터리 충전기’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

최근 차량 안전과 자율주행 기술의 발전으로 인해 차량에 다양한 센서가 탑재되면서 차량에서 소모하는 전력이 해마다 증가하고 있습니다. 또한 탄소 배출 규제로 연비 개선을 위해 유럽 시장을 중심으로 마일드 하이브리드 시스템이 주목받고 있습니다.

마일드 하이브리드 차량은 기존의 12V 전압을 사용하던 내연기관차에 48V 전압을 추가한 차량입니다. 12V 저전력만으로 전자 장비에 전력을 공급하는 기존 방식과 달리 48V 전압을 추가하여 엔진의 개입을 줄이고, 연비를 개선하는 효과가 있습니다.

그로 인해 마일드 하이브리드 차량이 증가하면서 14V 배터리와 48V 배터리를 동시에 충전하는 DC/DC 컨버터가 주목받고 있습니다.

인하대학교 김재국 교수 연구팀은 기존 LDC 출력 전압인 14V와 차세대 차량 전기시스템의 전압 48V를 동시에 충전하는 듀얼 배터리 충전기를 발명했습니다.

기존의 차량용 전력변환장치는 48V 출력전압을 얻기 위해 14V 출력전압을 승압하는 구조입니다. 이러한 방식은 출력 인덕터를 추가로 사용하여 비용이 상승하고 전력 밀도가 낮아진다는 문제점이 있습니다.

연구팀은 14V와 48V를 다중으로 제어하면서 출력 인덕터의 수를 감소시킬 수 있는 회로를 발명했습니다.

본 발명은 하나의 출력 인덕터를 사용하여 제조 단가를 크게 줄일 수 있습니다. 또한 2차측 스위치가 기존의 방식과 달리 높은 주파수로 스위칭 하지 않고 ON 또는 OFF 상태를 유지함으로써 기존 회로에 비해 스위칭 손실로 인한 전력소모를 크게 감소시킬 수 있습니다.

본 발명은 14V와 48V 배터리를 요구하는 차량용 전기시스템뿐만 아니라  듀얼 배터리 시스템을 필요로 하는 다양한 어플리케이션에 적용되어, 저비용/고밀도/ 고효율을 달성할 수 있을 것으로 기대됩니다.