최근 시진핑 주석은 생물다양성협약 제15차 당사국총회(COP15) 정상회의에 영상으로 참석하여 중국은 탄소 배출 정점과 탄소 중립을 위한 '1+N' 정책 체계를 구축할 것이라고 밝혔다. 중국이 2030년까지 탄소 배출량을 절정에 달하게 하고 2060년까지 탄소 중립을 실현하겠다는 발표는 중국이 글로벌 탈탄소화 경쟁에 적극적으로 참여하고 있음을 의미한다.
자동차 산업을 위한
탄소 중립 달성에 있어 핵심적인 역할을 하는 자동차 산업은 점점 강화되는 배출 기준의 영향을 받고 있다. 엄격한 배출 규제에 직면하여 주요 자동차 제조사들은 배출가스를 줄이기 위한 방안을 적극적으로 모색하고 있으며, 다양한 요인들로 인해 HEV 및 PHEV와 같은 신에너지 차량 또는 하이브리드 모델이 전통적인 연료 차량을 완전히 대체할 수 없는 상황이다. 이 시점에서 자동차 제조사들은 높은 시장 점유율을 유지하고 있는 기존 연료 차량을 포기하지 않으면서도 연료 소비와 CO2 배출을 효과적으로 줄일 수 있는 방법을 시급히 찾아야 하는 상황이다.
기존의 12V 시스템에서 10kW~20kW급 경하이브리드를 구현하려면 배터리가 최대 1000A의 전류를 출력해야 하는데, 이는 현실적으로 불가능하다. 이러한 측면에서 48V 경하이브리드 시스템은 기술적 돌파구가 되었다.
48V 마일드 하이브리드 시스템은 더 나은 연료 효율성과 더 큰 기능성을 제공하며, 전반적인 장점은 총 연료 소비 및 환경 오염을 줄이는 데 도움을 주고, 보다 강력한 차량 내장 장비를 보다 다양하게 지원하며, 에너지 회수율이 높아 엔진의 효율성을 개선한다는 점에서 확인할 수 있습니다.
양방향 리프트 전압 컨버터
표준 48V 시스템은 모터, 리튬이온 배터리 팩, DC-DC 컨버터의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 48V 시스템은 12V 시스템의 고급 버전으로 볼 수 있으며, 더 높은 부하를 처리하기 위해 12V 시스템을 확장한 것이며, 리프트 오프 컨버터를 사용하여 이러한 시스템에 효율적으로 결합될 수 있습니다.
48V 마일드 하이브리드 시스템 기술의 핵심 구성 요소 중 하나는 두 개의 서로 다른 전압 레벨 간 양방향으로 에너지를 흐르게 할 수 있는 고출력 벅-부스트 컨버터입니다.
정상 작동 시 컨버터 모드는 버크(Buck)이며, 이는 48V 시스템에서 생성된 전력을 12V 시스템으로 출력한다. 이 작동 상태에서 VD2는 차단 상태에 있고, VD1은 도통 상태에서 작동한다. 반대로 48V 출력이 필요한 경우 컨버터는 부스트(Boost) 모드로 전환되며, 이때 VD1은 온(ON) 상태에 있고 VD2는 펄스 상태에서 작동한다. 구체적인 작동 모드는 다음과 같다.
양방향 부스트/벅 컨버터의 부스트 및 벅 동작 중 에너지 저장 및 쵸크를 위해 파워 인덕터가 필요합니다. 동시에 사용되는 파워 인덕터는 자동차 규격을 준수하면서 고전류, 저손실 특성과 높은 신뢰성을 만족하는 보다 엄격한 기술 사양을 충족해야 합니다. 고성능 자동차용 자기소자 개발 및 제조 경험 20년 이상을 가진 전문 인덕터 제조사인 Corteca는 이러한 종류의 DC-DC 컨버터용으로 VSRU27 시리즈의 자동차 규격 대응, 고전류, 저손실 파워 인덕터를 출시하였습니다.
Codaca 전자제품 Automotive Grade Power Inductors VSRU27 Series
그 high current power inductor VSRU27 series 초저온 직류 저항 특성을 가지며, 0.46 ~ 1.92 mΩ 범위를 제공합니다. 작동 온도 범위는 -55°C ~ +150°C(코일 발열 포함)이며, 소형 설계, 높은 작동 전류, 낮은 손실, 효율적인 전력 변환 효율 등의 특성을 갖추고 있습니다. 인덕턴스 범위는 1.0µH~15µH이며, 포화 전류는 25°C에서 최대 23 A~101.5 A입니다. 인덕턴스 범위는 1.0µH~15µH입니다.
27.8 x 25.8 mm²의 PCB 설치 면적을 가진 콤팩트한 설계; 모델에 따라 11.9 mm에서 16.9 mm까지 높이가 다양한 저프로파일 설계;
한편, VSRU27 시리즈는 평코일 권선 방식을 채택하여 제품의 직류 저항을 효과적으로 감소시키고 권선 공간 활용률을 향상시켰습니다. 또한 대칭형 에어 갭 설계를 적용하여 제품의 포화 전류 특성을 개선하고 고효율과 저온도 상승을 실현함으로써 최소한의 손실만 발생시킵니다. 하부 전극은 평선 권선 방식을 이용해 직접 인출하여 개방 회로 위험을 효과적으로 줄였으며, 동시에 제3접합 용접 단자를 추가하여 인덕터의 기계적 안정성 및 진동 저항성을 향상시켰습니다.
또한 VSRU27 시리즈는 RoHS 규정을 준수하며 AEC-Q200 신뢰성 시험을 통과하였습니다.
표준 VSRU27 외에도 Codaca Electronics에서는 향후 VSRU16, VSRU19, VSRU24 시리즈를 순차적으로 출시하여 더 다양한 모델 옵션을 제공할 예정이니 많은 기대 부탁드립니다!
EN