핵심 기술
체계적인 경영 및 전사적 품질 혁신으로 고객 감동을 실현하겠습니다.
전원절체 기술(위상동기 절체)
- 전원A와 전원B의 위상을 감지하여 절체 명령 시 위상이 일치할 때, 0(Zero)지점에서 절체 하는 방식(Zero Crossing)으로 급격한 부하 전류의 시동 시에 발생하는 노이즈나 돌입전류, 절체 실패가 발생하지 않도록 하는 기술
- 0(Zero) 지점에서의 안정적인 절체를 위해 IXYS사의 SCR과 전용 게이트 드라이버를 개발하여 사용하고 있음.
- 절체 타이밍 오차 개선과 전원 관리의 안정성 있는 설계를 위해 TI 사의 DSP IC를 사용하여 디지털로 제어 함.
▪ 전원절체 시스템 주요 구성도
- 총 3CH의 입력전압과 1CH의 인버터 전압을 감시, 관리
- 각 입력전원부에 소비전력이 낮은 방전저항을 적용하여 무순단 절체 시 위상 충돌 최소화 설계
- SCR과 전용 게이트 드라이버로 계전기 조립체 구성 설계
| 전원 절체 |
절체 파형 | 설 명 |
|---|---|---|
 CH1(노란색) : 출력전압 CH2(파란색) : 절체 대상 전압 |
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| 무순단 절체 |  CH1(노란색) : 출력전압 CH2(파란색) : 인버터 전압 |
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전력변환 기술 (AC/DC)
- PFC(Power Factor Correction)라고도 하며, 교류 220V 전압을 직류 400V 전압으로 변환해주는 기술
- 사용처와 전력량에 따라 2가지 토폴로지를 사용하여 기술개발
| 구 분 | Boost PFC 설계 방식 | 3Phase interleaved Totem-Pole Bridgeless 설계 방식 |
|---|---|---|
| 특 징 |
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| 토폴로지 | 
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전력변환 기술(DC/AC)
- 직류 400V 전압을 교류 220V 전압으로 변환해주는 기술(인버터)
- 단상 Full Bridge Inverter 방식을 사용하며 TI사의 DSP 보드를 사용하여 디지털 제어로 구현
- 주요 스위칭 소자는 IGBT 이며, 안정적인 제어를 위해 블록 형태의 소자를 사용하여 구현함
- 평시 위상동기 회로(PLL : Phase-Locked Loop)를 통해 입력 된 전원의 위상을 맞추어 출력전압과 주파수를 제어하기 때문에 정전 시, 상 충돌없이 UPS모드로 안정적인 절체가 가능하도록 함
- UPS 모드에서는 인버터가 입력전원 원이 됨으로 별도의 위상 동기(PLL) 없이 자체 위상으로 동작함
▪ 전력변환 시스템 주요 구성도
- 전력변환 시스템 구현을 위해 PFC(AC/DC 변환)와 시스템으로 구성
- 교류 입력전압과 출력전압 직류 전압 등을 센싱 하여 위상동기(PLL) 및 자체 위상 제어가 가능하도록 구성 설계
- CAN통신을 사용하여 상태정보 송/수신 및 명령 제어 설계
| 토폴로지 |  |
|---|---|
| 위상동기 (PLL) |
 Ch1(파란색) : 입력 파형 Ch2(연청색) : 인버터 파형 |
양방향 변환 기술
- 충전 모드와 방전 모드의 전환이 가능한 전력변환 기술
- 충전모드 : DC 400V 전압을 충전기 입력 전압 30V로 강압하여 변환
- 방전모드 : 2차전지(21~29.7V) 전압을 DC 400V로 승압하여 인버터가 UPS 동작이 가능하도록 전원 공급
- 충전모드에서는 Phase Shift Full-Bridge 방식을 사용, 승압 모드에서는 Push-Pull 방식을 사용하여 양방향 동작이 가능하도록 설계
- TI사의 DSP를 사용하여 IGBT와 MOSFET을 사용한 디지털 제어로 구현
- 불필요 소비전력을 최소화 하기 위해 내부 온도에 따른 냉각 팬 ON/OFF 제어 기능 구현
▪ 양방향 변환장치 제어 블럭도
- 전압 및 전류 센싱, 전체 신호와 통신 인터페이스 등은 OP-AMP와 Optocouplers, Photocoupler 등으로 절연하여 설계
- 스위칭 소자의 안정적인 동작을 위해 CPLD 제어로직 펌웨어 설계를 적용 하여 IGBT와 FET, 다이오드 등을 제어하여 버퍼를 통한 제어 안정화와 오동작 방지 등을 통한 제어 신뢰성을 향상 시킴
| 토폴로지 |  |
|---|
충전 기술
- 입력받은 전원을 2차전지(Li-ion, NiCd, Lead-Acid 등) 충전 전압으로 변환하여 충전해주는 기술
- 교류 전원 공급 시에는 외부 상용전원을 입력 받아 메인 배터리 전압을 충전
- 직류 전원 공급 시에는 메인 배터리에서 전원을 공급받아 보조 배터리 충전 및 전장품이 구동으로 사용
- TI사의 DSP를 적용한 디지털 제어 및 충전 알고리즘(정전류-정전압)으로 제어하며, 과전압, 과전류에 대한 보호기능 내장 설계
- CAN 통신을 통해 상위 부품과 통신을 통해 신뢰성 확보
- ZVS(Zero Voltage Switching)기술 적용으로 안정성과 높은 충전 효율 설계
▪ 교류 입력 시 충전기 구성
- 교류 전원 공급 시 : 교류 전원 공급에 따라 효율을 증대하기 위한 역률 보상 회로(PFC), DC-DC Converter, MCU로 구성 설계(적용 예시 : 전기차용 OBC, 군용 휴대용 충전기 등)
▪ 직류 입력 시 충전기 구성
- 직류 전원 공급 시 : 교류전원과 달리 역률 보상회로(PFC)가 없으며, DC-DC Converter와 MCU로 구성됨(적용 예시 : 전술차량 용 Low DC-DC Converter 등)
| 토폴로지 |  |
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배터리 관리 시스템(BMS)
- 2차전지(Li-ion 계열) 전압을 모니터링 하여 2차전지를 안정적으로 동작시키기 위한 기술
- 정확한 계산과 안정적인 감시를 위해 TI사의 BMS 전용 IC를 사용하여 관리
- - Cell 수 증가에 따른 확장성과 14Bit ADC 회로를 내장하고 있어 높은 정확도의 제어가 가능
- 각 CELL 전압/전류/온도 등 모니터링 관리
- 방전저항과 FET를 이용한 Passive Cell Balancing 적용
- - Active Cell Balancing의 경우, 개발은 하였으나 단가대비 효율이 좋지 못하여 Passive Cell Balancing 개발 적용 설계
- 절연 통신 인터페이스 적용, 과전압 저전압, 과열 및 통신 오류 등 오류 조건을 모니터링 하고 감시
- 인터페이스 용 MCU를 추가 적용하여 외부 CAN 인터페이스 적용
- Cell 단위 발열패드 적용으로 방열 최적 설계
- 충/방전 릴레이를 구성하여 상황에 따른 빠른 차단으로 2차전지 보호
▪ BMS 시스템 구성도
- 각각의 Cell은 Low Pass 필터를 통해 안정적인 Cell 전압 센싱
- Cell 수 증가에 따른 확장 시, 호스트 컨트롤러와 각각의 IC는 Daisy-chain 방식을 적용하였고 Common-Mode 필터와 TVS Diode를 적용하여 안정적인 통신을 중점으로 설계
- BMS의 경우 온도관리가 중요함으로 IC 내부 온도 센싱 기능과 외부 각 Cell에 온도 센서를 추가 적용하여 온도에 대한 정확성 향상 설계