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2019년 4월 16일
히타치금속주식회사
히타치금속주식회사(이하, 히타치금속)의 글로벌기술혁신(이하, GRIT
*1)와 Fraunhofer Institute for Integrated Systems and Device Technology IISB(집적시스템・디바이스기술연구소：이하, 프라운호퍼 IISB)는, 전기자동차(EV
*2)및 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV
*3)에 탑재되는 온보드충전기(이하, OBC
*4)의 고전력 밀도화 기술의 개발에 성공했습니다. OBC 시작품은 전력밀도 3.8 kW/L로 세계 최고 레벨
*5의 고출력 밀도에서 동작하는 것을 확인했습니다.
OBC는, 교류전압을 직류전압으로 변환하여, EV 및 PHEV의 배터리에 충전하기 위한 AC/DC 컨버터입니다. OBC는 EV 및 PHEV의 배터리가 단시간 내에 충전되어야 하기 때문에 고출력이어야 하고, 차내 스페이스를 넓게 확보하기 위해 소형이어야 하는 점이 요구됩니다. 한 편, OBC의 고출력화와 소형화는 트레이드 오프 관계이기 때문에, 이것을 어떻게 양립시킬 것인지가 과제였습니다.
이러한 상황에서, 히타치금속과 프라운호퍼 IISB는, 고출력화와 소형화를 양립시킨 OBC 시작품을 제작하고, 고전력 밀도화 기술의 개발에 성공했습니다.
사진：OBC 시작품
단상 3.6 kW(좌), 3상 11 kW(우)
금번에 제작한 OBC 시작품은, 히타치금속의 연자성부재와 프라운호퍼 IISB의 회로기술을 활용하여, 고출력화와 소형화를 양립시킨 것입니다. 구체적으로는, 입출력의 노이즈필터부에는 나노결정합금 FINEMET™ 「FT-3K50T」를 이용한 공통 모드 초크 코일을, 정류・역률개선회로부에는 아몰퍼스 파우더 코어 「HLM50」를 이용한 초크 코일을, DC/DC 컨버터부에는 저손실 소프트 페라이트 코어 「ML29D」를 이용한 공진 인덕터 일체형 절연 트랜스를 채용하고 있습니다. 출력밀도 3.8 kW/L로 세계 최고 레벨의 고전력 밀도를 확인했고, 아울러 3대 나열 접속에 따른 3상입력 11 kW에서의 정상 동작도 확인되었습니다. 또한, 복수대 나열 동작시킴으로서 단상 및 3상 AC 입력에 대응 가능하여, 최대 6대 나열을 통해 22 kW의 출력까지 가능한 설계로 되어 있습니다.
이러한 유연성을 보유함으로서 OBC 설계 시간 및 코스트의 대폭적인 절감도 기대할 수 있게 되었습니다.
금번 공동연구개발의 성과에 대해, GRIT의 이노우에 켄이치 센터장은, 「오랫동안 과제로 남아 있던 OBC의 고출력화와 소형화의 양립에 광명이 비춰진 것에 대해 매우 기쁘게 생각한다. 또한, 프로테리얼이 보유한 특징 있는 연자성부재의 우위성이 입증된 것이기도 하다. xEV*6의 진화를 향해, 히타치금속의 연자성부재의 새로운 적용방법을 제안해 나가고자 한다.」고 밝혔습니다.
또한, 프라운호퍼 IISB 오토모티브・일렉트로닉스부문 부장인 Bernd Eckardt는, 「GRIT의 최신형 연자성부재의 활용을 통해, 모듈화된 초소형・고효율 OBC를 실현할 수 있었다. 금번 개발된 고집적 메카트로닉스 설계를 통해, 출력을 간단하게 3.6 kW 에서 최대 22 kW로까지 올릴 수 있게 되었다.」고 밝혔습니다.
향후, 본 공동연구에서 취득한 데이터를 고객과 공유하고, 실기 적용할 수 있도록 노력해 나갈 계획입니다.
또한, 4월 17일(수)부터 19일(금)까지 마쿠하리 멧세에서 개최되는 「TECHNO-FRONTIER 2019」(프로테리얼부스№：4E-19)와, 5월 7일(화)부터 9일(목)까지 Exhibition Centre Nuremburg에서 개최되는 「PCIM Europe」(히타치금속부스№：7.306.／프라운호퍼 IISB부스№：6.438.)에서, OBC 시작품을 확인하실 수 있습니다.
이상
주식회사 프로테리얼한국 관리본부 (IT 담당자)
서울시 강남구 테헤란로 87길 36, 1606호 (삼성동, 도심공항타워) (우)06164
전화번호: 02-551-4428
| 치수 | 200×100×40㎜ /대 |
|---|---|
| 스위칭 주파수 | AC/DC부 110-130 kHz DC/DC부 250-300 kHz |
| 전압 | 입력측：230 V(교류) 출력측：350-450 V(직류) |
| 최대 출력 | 3.6 kW (1대 운전, 단상 입력 시) 22 kW (6대 나열 접속 운전, 단상/3단상 입력 시) |
프라운호퍼 연구기구는 유럽 최대의 응용연구기관으로, 독일 국내에 산재되어 있는 72개의 연구소 및 연구유닛에서는 「사회에 도움이 되는 실용화를 위한 연구」를 테마로, 여러가지 다양한 과학기술분야에서 응용연구를 실시하고 있습니다. 프라운호퍼 일본대표부는 프라운호퍼 연구기구의 일본 창구로서, 일본계 기업의 니즈에 부응할 수 있도록 다양한 서비스를 제공하고 있습니다.
상세는 웹사이트 www.fraunhofer.jp 를 확인해 주시기 바랍니다.
프로테리얼그룹은, 재료개발・재료기술을 베이스로 한 다각적인 사업구조를 보유한 고기능재료제조사입니다. 최종 제품에서의 에너지 절약・환경성능향상이 요구되고 있는 시대에, 기반이 되는 「소재」가 맡은 역할이 크고, 영향을 미치는 산업분야는 무수히 다양합니다. 자동차 및 산업인프라, 일렉트로닉스 관련과 더불어, 항공기・에너지 및 의료기기 관련 분야로의 사업 전개도 진행 중입니다. 폭 넓은 사회의 니즈에 대응할 수 있는 이러한 사업구조는, 프로테리얼그룹의 성장의 원동력이며, 그 무대는 글로벌 시장으로 확대되고 있습니다.
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