• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.65-72
• /
• 2016

본 논문에서 풀브리지 컨버터와 2차측은 전류더블러로 구성되어 있는 차량용 양방향 LDC를 개발하였다. LDC는 한쪽의 DC입력을 다른쪽의 DC 출력으로 변환시키는 컨버터이며, 본 논문에서 개발된 컨버터는 양방향으로 전력전달이 가능하다. 개발된 LDC는 1400W에서 90%의 효율을 보이고 2KW에서 약 85%정도의 효율을 나타내는 것이 확인되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.29-30
• /
• 2010

This paper proposed bidirectional DC-DC converter applying soft switching technique. Compared with conventional bidirectional converter, the main switches of proposed converter are operated without switching losses, and auxiliary switches were run under soft switching condition using quasi-resonant current mode. To verify the validity of the proposed converter, mode analysis and simulation results are presented.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.254-260
• /
• 2019

본 논문에서는 양방향 dc-to-dc 컨버터의 고장원인, 고장영향, 고장 결과를 파악하기 위한 failure mode and effect analysis(FMEA)와 양방향 컨버터의 위험도를 고려한 fault-tree analysis(FTA)를 통해 고장률을 예측한다. 전기차의 구동전압을 효율적으로 상승시키기 위해 인버터 앞단에 부착되는 양방향 컨버터는 배터리 전력을 dc-link 커패시터로 방전시키는 승압모드와 회생전력을 배터리로 충전시키는 강압모드를 가진다. 양방향 컨버터의 동작 특성을 고려한 FMEA 결과를 바탕으로 컨버터의 위험도를 고려한 고장나무를 설계한다. 전기차 MCU용에 맞는 설계 파라메타를 설정하고 출력전압 리플과 인덕터 전류 리플에 따른 커패시터와 인덕터의 부품 고장률을 분석한다. 또한 동작 온도에 따른 주요부품의 고장률을 MIL-HDBK-217F를 이용하여 구한다. 마지막으로 부품 고장률을 고장나무의 기본 사상의 고장률로 반영하여 컨버터 고장률과 평균고장시간을 예측한다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.261-265
• /
• 2019

기존 양방향 컨버터와 출력 커패시터를 추진용 배터리 쪽으로 이동시킨 양방향 컨버터의 고장률 변화를 분석한다. 두 컨버터의 회로 구조적 동일성과 차이점을 분석하여 커패시터 위치 변경으로 동작전압이 저감됨을 확인한다. 전압스트레스 인자와 동작온도에 따른 커패시터 부품 고장률을 구하고 양방향 컨버터의 고장나무에 적용하여 컨버터 전체 고장률을 구한다. 동작온도와 커패시턴스 값에 따른 고장률과 평균고장시간을 비교 분석하여 설계 변경으로 인한 장 단점을 분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.13-14
• /
• 2016

This paper has introduces a novel Integrated On-board Charger (IOBC) to reduce the size, weight and cost of power conversion stages in Electric Vehicles (EVs). The IOBC is composed of an OBC and a low voltage dc-dc converter (LDC). The IOBC includes a bidirectional ac-dc converter and a bidirectional full-bridge converter with an active clamp circuit. The LDC converter is a hybrid topology combining an active clamped full-bridge converter and a forward converter derived from the Weinburg converter topology. Unlike conventional OBC, the proposed IOBC is compact and the LDC converter of it can achieve a higher efficiency. In addition, the LDC converter of the proposed IOBC can achieve high step-down voltage conversion ratio, no circulating current, no reverse recovery current of the rectifier diodes and small ripple current of output inductor on the auxiliary battery. A 1kW hardware of the LDC converter is implemented to verify the performances of the proposed IOBC.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제9권6호
• /
• pp.1944-1953
• /
• 2014

This paper shows the design and control methods of the bidirectional DC-DC converter to generate the proper DC-link voltage of a PMSM drive. Conventionally, because the controllable power of the PWM based voltage source inverter is limited by its DC-link voltage, the DC-DC converter is used for boosted DC-link voltage if the inverter source cannot generate enough operating voltage for the PMSM drive. In this paper, to obtain more utilization of this DC-DC converter, optimal DC-link voltage control for PMSM drive will be explained. First, the process and current path of the DC-DC converter will be illustrated, and a control method of this converter for variable DC-link voltage will then be explained. Finally, an improvement analysis of the optimal DC-link voltage control method, especially on the deadtime effect, will be explained. The DC-DC converter of the proposed control method is verified by the experiments by comparing with the conventional constant voltage control method.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.184-191
• /
• 2013

In this paper, bidirectional AC-DC converter using dual half-bridge converter is proposed. A transformer leakage inductance in the dual half-bridge converter is used for making resonance with the capacitor of the voltage-doubler, which can help the switched current to be sinusoidal without extra inductive component and also the switching loss can be reduced through operation such as ZVS, ZCS. Both circuit analysis and design guideline are described, and also the feasibility for the proposed converter is shown through the hardware implementation and the experimental results.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제41권1호
• /
• pp.76-82
• /
• 2017

최근 전자제어엔진 및 전기추진선박이 도입된 이래, 배터리를 사용하는 비상 전력공급시스템에서 무정전 전원공급장치의 중요성이 강조되어왔다. 비상 전력공급시스템에서 양방향 컨버터는 중요한 구성요소이다. 본 연구에서는 개선된 DC-DC 양방향 컨버터의 토폴로지를 제시한다. 이것은 기존의 컨버터에 비해 전압변환율은 증가되고 스위치에 인가되는 전압 스트레스는 감소되는 장점을 지닌다. 제안된 컨버터의 성능을 확인하기 위해 소프트웨어 PSIM을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이 컨버터의 변환율은 기존의 컨버터에 비해 승압모드에서 4배, 강압모드에서 1/4배 이었고 스위치에 걸리는 전압은 고압 측의 1/4배 이었다. 또한 블로킹 커패시터가 전하를 균등하게 분배하기 때문에 다른 추가 제어회로 없이 인터리브 모듈 사이에서 전하가 균등하게 분담된다는 것을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권2호
• /
• pp.323-333
• /
• 2017

This paper proposes a model-based optimal control algorithm for the clamp switch of a zero-voltage switching (ZVS) bidirectional DC-DC converter. The bidirectional DC-DC converter (BDC) can accomplish the ZVS operation using the clamp switch. The minimum current for the ZVS operation is maintained, and the inductor current is separated from the input and output voltages by the clamp switch in this topology. The clamp switch can decrease the inductor current ripple, switching loss, and conduction loss of the system. Therefore, the optimal control of the clamp switch is significant to improve the efficiency of the system. This paper proposes a model-based optimal control algorithm using phase shift in a micro-controller unit. The proposed control algorithm is demonstrated by the results of PSIM simulations and an experiment conducted in a 1-kW ZVS BDC system.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제13권4호
• /
• pp.507-515
• /
• 2013

This paper presents an isolated bidirectional dc/dc converter based on primary parallel isolated boost converter (PPIBC). This topology is an efficient solution in low voltage high power applications due to its ability to handle high currents in the low voltage side. In this paper, the converter has been modeled using non-ideal components and operated without any additional circuitry for startup using a digital soft-start procedure. Simulated and measured loop gains have been compared for the validity of the model. On-the-fly current direction change has been achieved with a prototype interconnecting two battery banks. A second prototype has been constructed and tested for supercapacitor operation in constant power charge mode.