• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.19 no.3
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• pp.240-248
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• 2014

It is DC power that Output of renewable energy being recently developed and researched. Also, demand of DC power will expect to proliferate due to increase of digital load. Thus, DC distribution system providing high quality of power and reliability has emerged as a new distribution system. If the conventional distribution systems are substituted by proposed DC distribution system, the output of renewable energy can be connected with distribution systems under minimum power conversion. Therefore, in the event of connection with DC load, it can construct an efficient distribution system. In this paper, the integrated parallel operation of power conversion module for DC distribution system is proposed. Also, this paper proposed modularization of power conversion devices for DC distribution system and power control for parallel operation of large capacity system. DC distribution system consists of three power conversion modules such as AC/DC power conversion module 2 set, ESS module 1 set. DC distribution system controls suitable operation depending on the status of the DC power distribution system and load. Integrated operation of these systems is verified by simulation and experiment results.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.25 no.1
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• pp.21-28
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• 2020

Integrated bidirectional OBC/LDC was developed to reduce the volume for elements, avoid space restriction, and increase efficiency in EV vehicles. In this study, a DC-DC converter in integrated OBC/LDC circuits was composed of an SRC circuit with a stable output voltage relative to an LLC circuit using a theoretical method and simulation. The resonant network of the selected circuit was optimized to minimize the power loss and element volume under constraints for the buck converter and the battery charging range. Moreover, the validity of the optimal model was verified through an analysis using a theoretical method and a numerical analysis based on power loss at the optimized resonant frequency.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.27 no.1
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• pp.26-32
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• 2022

This paper proposes a power system that includes a 120k W fuel cell DC-DC converter (FDC) and 30 kW bidirectional DC-DC converter (BHDC) for a 150 kW fuel-cell vehicle. With a high DC link voltage of 800 V, the efficiency and power density of the power electronic components are improved. Through the modular design of FDC and BHDC, electric components are shared, resulting in reduced mass production costs. The switching frequency of 30 kHz of full SiC devices and optimal design of coupled inductor reduce the volume, achieving a power density of 8.3 kW/L. Furthermore, a synergetic operation strategy using variable limiter control of FDC and BHDC was proposed to efficiently operate the fuel cell vehicle considering the fuel cell stack efficiency according to the load. Finally, the performance of the prototype was verified by Highway Fuel Economy Driving Schedule testing, EMI test, and the linked operation between FDC and BHDC. The full load efficiencies of the FDC and BHDC prototypes are 98.47% and 98.74%, respectively.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.211-212
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• 2016

본 논문에서는 비절연 고승압 소프트 스위칭 양방향 DC-DC 컨버터의 PWM Plus Phase Shift(PPS) 제어기법을 제안한다. 제안하는 컨버터는 기존의 하프브리지 양방향 컨버터의 2배의 승 강압비를 가지며 CCM에서 모든 스위치가 소프트스위칭을 성취한다. 또한, PPS 제어기법을 적용하여 스위치의 전압/전류정격을 최소화할 뿐 아니라 매끄러운 모드전환이 가능하다. 제안하는 양방향 컨버터의 3kW 시작품은 5.2배의 승 강압동작에서 최고효율 97.2%, 97.5%를 달성하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.377-378
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• 2016

본 논문은 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 전류 리플 최소화에 관한 것이다. 3상 양방향 컨버터를 부하에 따라 3상 또는 2상으로 상전환 시 전류 변동의 크기를 최소화하기 위한 스위칭 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 제안한 방식을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.71-72
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• 2016

Vehicle-to-grid (V2G) 시스템에서의 전기자동차는 계통의 에너지 저장장치로서 이용되는데 여기서 계통과 전기자동차의 에너지 교환을 위해서는 양방향 컨버터가 필요하다. 이 논문에서는 BSS-FBC (Bidirectional Single-Stage Full-Bridge Converter)를 이용하여 V2G가 가능한 전기자동차용 11kW급 OBC를 설계하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.145-146
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• 2013

본 논문은 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 고주파 변압기 권선비를 고려한 설계에 대해 다루었다. 양방향 DC-DC 컨버터는 슈퍼커패시터의 충전시 스위칭 손실을 줄이기 위해 듀티(Duty)를 제어하여 Buck 모드로 동작하고, 방전시 부하변동에 빠르게 대처하기 위해 Phase-shift 모드로 동작한다. 충전시와 방전시 각각의 동작에서 스위치손실과 변압기의 손실을 분석하여 손실을 최소로하는 변압기 권선비를 선정하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.143-144
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• 2013

본 논문에서는 전기자동차 배터리 충방전용 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 소프트 스위칭에 대해 다루었다. 양방향 DC-DC 컨버터의 한쪽 단자는 계통과 연결된 PWM 컨버터의 DC-link단과 연결되고, 다른 한쪽 단자는 배터리에 연결된다. 양방향 DC-DC 컨버터의 소프트스위칭에 대해 기술한 다음 인덕터의 권선 저항이 소프트 스위칭 동작에 미치는 영향을 분석하였으며, 시뮬레이션을 통하여 제안한 방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.55-56
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• 2011

본 논문에서는 직류배전 시스템의 안정적이고 효율적인 운전을 위한 핵심요소인 양방향 충방전이 가능한 컨버터의 새로운 적응제어 기법을 제안한다. 제안한 방법은 소프트 스위칭을 위해 영전류를 검출하는 대신 계산을 통하여 동작 주파수를 결정한다. 따라서 다양한 입출력 조건에서 쉽게 소프트 스위칭이 가능하다. 효율 향상을 위해 다상 인터리빙 기법을 적용하였으며 이는 전류 리플 또한 줄일 수 있어 캐패시턴스를 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 방법은 영전류 검출 회로가 필요하지 않기 때문에 양방향 구동 시 회로의 구성이 간편하며 전류 제어의 불안정성이나 노이즈 문제를 완화시킬 수 있다. 제안한 방법은 동작원리 분석을 바탕으로 200W 다상 벅-부스트 컨버터의 하드웨어 실험을 통해 효용성과 타당성을 검증하였다. 넓은 범위에서 고효율을 보였으며 최대 98.5%의 효율을 나타내었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.195-196
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• 2011

본 논문은 높은 승,강압비를 가지는 배터리 충방전용 양방향 풀브리지 컨버터를 제안한다. 기존의 양방향 컨버터는 승강압비가 낮아 밧데리 방전시 발생된 전기에너지를 저항을 통해 방전 시켜서 운전하였다면, 본 논문에서 제안하는 방식은 밧데리 방전시 높은 승압비로부터 높은 DC 링크 전압을 얻어, 이 전압을 이용하여 계통으로 회생시킬 수 있도록 한 양방향 컨버터이다. 양방향 컨버터의 높은 승압비를 얻기 위해서 두 개의 DC-DC 컨버터를 입력 직렬, 출력 병렬 회로 형태로 연결하고, Battery 측을 Interleave 방식을 채택하여 전류 맥동을 줄이고, 높은 승강압비를 얻을 수가 있도록 하여, 배터리의 수명에 영향을 주는 전류리플을 감소하는 효과를 얻는다. 제안된 방식은 시뮬레이션을 통해 증명하였다.