샤먼 홍파 일렉트로어쿠스틱(이하 홍파)은 오랜 기간 고급 차량에서만 볼 수 있었던 기능을 중급 차량에도 적용하기 위해 초소형 액티브 서스펜션 전력 시스템을 개발했다고 9일 밝혔다. 홍파는 액티브 서스펜션 시스템의 크기와 중량, 과도 성능을 적정 수준으로 유지하는 동시에 높은 효율성과 더 나은 EMI, 대칭형 회생 전력 용량 확보에 성공했다.
홍파는 바이코와 협력해 고정 비율 800V-48V DC-DC 컨버터 전력 모듈을 통합했다. 이 모듈은 센서, 전자기계식 액추에이터, 정밀 소프트웨어 네트워크와 함께 작동해 차량 서스펜션을 실시간으로 조정한다. 이번 협력을 통해 빠른 전력 변환 과도 응답을 자랑하는 초소형 액티브 서스펜션 시스템이 개발됐다.
바이코의 고정 비율 800V-48V DC-DC BCM 버스 컨버터는 양방향을 특징으로 하며 DC-DC 컨버터 토폴로지 중 가장 빠른 과도 응답 속도(초당 800만 암페어)를 자랑한다. 또한 BCM은 동일한 전력 수준에서 벅(buck) 또는 부스트 기능을 제공하는 대칭형 양방향 성능을 제공한다. 고급 평면 패키징은 열 관리 시스템 설계를 단순화해 전체 공간 사용량과 중량을 줄이는 데 일조한다.
양방향 전력 컨버터를 통해 액티브 서스펜션을 기본 배터리에 직접 연결하면 에너지 회수를 최적화할 수 있다. 스프링이 에너지를 흡수하고 방출하는 방식과 유사하게 액티브 서스펜션은 회생 쇼크 업소버(regenerative shock absorber)를 사용해 운동 에너지를 수집해 배터리로 회수한다.
홍파 솔루션은 바이코 고밀도 전력 모듈을 활용해 각 액추에이터에 적합한 5kW 소형(197 x 201 x 71mm) 전력 공급 장치를 제작했다. 이 시스템은 최대 6kW의 피크 전력을 양방향으로 빠르게 처리할 수 있다. 수백 개의 개별 부품 대신 병렬로 작동하는 바이코 BCM6135 모듈 한 쌍을 사용함으로써 컨버터 설계는 크게 간소화됐다.
이 컨버터는 800V 배터리 시스템과 함께 작동하도록 최적돼 있으며 420~920V 사이의 작동 범위를 갖는다. 액체 냉각을 통해 97.3% 효율로 최대 100A의 전류를 공급할 수 있다. 시스템 하우징 부피는 1.8리터 미만이고 중량은 2.6kg으로 다른 시스템 대비 크게 낮은 수준이다.
피터 리 홍파 연구개발 담당 이사는 “액티브 서스펜션의 경우 OEM 고객은 밀리초 단위로 측정되는 응답 속도를 갖춘 DC-DC 컨버터를 요구한다. 이 요구 사항을 충족하지 못하면 추가 배터리 지원이 필요하다”며 “바이코의 BCM6135 전력 모듈은 원하는 성능을 제공할 뿐만 아니라 개발 시간을 크게 단축했으며 시스템 설계 난도를 많이 낮췄다”고 말했다.
헬로티 이창현 기자 |
