• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.102-103
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• 2013

화석 연료의 고갈과 유가 급등으로 인해 자동차 업체에서는 친환경 차량 개발에 힘쓰고 있다. FCEV는 차량 구동용 전동기에 필요한 에너지를 연료전지를 통해 공급받게 된다. 하지만 연료전지의 특성상 연료전지와 배터리를 같이 사용하게 된다. 본 논문에서는 일반적인 Half-bridge 타입의 양방향 컨버터에 스위치를 추가하여 양방향 buck, boost가 가능한 컨버터를 설계하였다. 전동기 구동용 인버터는 전압형 인버터가 사용되는데 전압형 인버터에서 발생하는 출력은 데드타임과 스위칭 소자의 전압 강하에 의해 왜곡된 전압과 전류를 출력하게 되고 이러한 출력은 토크와 속도에 나쁜 영향을 끼치게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전동기의 속도에 따라 DC-link 전압을 가변하여 공급한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.22 no.4
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• pp.360-368
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• 2017

This paper proposes the 80-kW high-efficiency bidirectional hybrid SiC boost/buck converter using droop control for DC nano-grid. The proposed converter consists of four 20-kW modules to achieve fault tolerance, ease of thermal management, and reduced component stress. Each module is constructed as a cascaded structure of the two basic bi-directional converters, namely, interleaved boost and buck converters. A six-pack hybrid SiC intelligent power module (IPM) suitable for the proposed cascaded structure is adopted for high-efficiency and compactness. The proposed converter with hybrid switching method reduces the switching loss by minimizing switching of insulated gate bipolar transistor (IGBT). Each module control achieves smooth transfer from buck to boost operation and vice versa, since current controller switchover is not necessary. Furthermore, the proposed parallel control using DC droop with secondary control, enhances the current sharing accuracy while well regulating the DC bus voltage. A 20-kW prototype of the proposed converter has been developed and verified with experiments and indicates a 99.3% maximum efficiency and 98.8% rated efficiency.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.27 no.5
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• pp.384-390
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• 2022

In this study, a single-stage, four-phase, interleaved, totem-pole AC-DC converter is proposed for a super-fast charger station that requires high power, a wide voltage range, and bidirectional operation capabilities and adopts various types of electric transport vehicles. The proposed topology is based on current-fed push-pull dual active bridge converter combined with the totem-pole operation. Owing to the four-phase interleaving effect, the bridge on the grid side can switch at 0.25, 0.5, and 0.75 to achieve a ripple-free grid current. The input filter can be removed theoretically. Switching methods for the duty of the secondary-side duty cycle are proposed, and they correspond to the primary duty cycle for reducing the circulating power and handling the total harmonic distortion. Therefore, the converter can operate under a wide voltage range. Experimental results from a 7.5 kW prototype are used to validate the proposed concept.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.5
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• pp.440-447
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• 2011

This paper deals with supercapacitor energy storage system for the compensation of the slow response characteristics of a fuel cell generation system for grid connection. A bidirectional dc/dc converter is used for the charging and discharging of the supercapacitor. The conventional converters use additional clamping circuit, etc. to reduce a voltage spike at the instant of switching and to provide wide range of soft switching. The proposed method provides simplified hardware implementation without any clamping circuit, and soft switching condition for both charging and discharging mode with proper switching patterns. The usefulness of the proposed scheme is verified through simulation and experimental results with 1 kW system.

• 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.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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• 2009.11a
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• pp.161-163
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• 2009

본 논문은 차세대 에너지 저장장치로 각광받는 슈퍼커패시터를 이용한 양방향 DC-DC컨버터의 구성 및 빠른 동특성을 갖는 이중 루프 PI제어기 설계를 제시하였다. 제어기는 초기 슈퍼캐패시터의 충전을 위한 정전류 제어기와 초기 충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기를 구성하였다. 구성된 제어기는 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.199-200
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• 2014

본 논문은 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터를 다룬다. 전류 리플을 줄이기 위해 3상 인터리브드 방식을 이용하였으며 소프트 스위칭 조건을 확보하기 위해 DCM으로 동작한다. DCM동작시 발생할 수 있는 스위칭 노이즈를 저감하기 위하여 새로운 스위칭 기법을 제안하고 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.201-202
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• 2014

본 논문에서는 절연형 Dual Full-Bridge 양방향 DC-DC 컨버터의 손실 분석을 다루었다. 동일한 컨버터라 하더라도 스위칭 기법과 스위칭 주파수에 따라 손실이 다르게 나타나는데 여기서는 ZCS 가 되는 조건에서 스위칭 주파수를 10 [kHz] 로 하여 분석하였으며 계산결과가 실험결과와 거의 일치함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.33-34
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• 2010

본 논문에서는 기 제작된 전기자동차용 고효율 승압형 양방향 DC/DC 컨버터의 소형/경량화 및 전력밀도의 상승을 위한 구조설계를 제안한다. 제안된 컨버터는 1차 측 Full-Bridge 회로와 고조파 변압기 부, 2차 측 배압회로를 구성하고 변압기에 존재하는 누설인덕턴스 성분과 배압회로의 커패시터 성분을 이용하여 직렬 L-C공진회로를 구성함으로서 모든 스위치에 ZCS (Zero Current Switching)을 구현하여 전체 사이즈 및 비용을 감소시키고자 하였다. 제안된 방식의 타당성을 입증하기 위하여 전력밀도의 비교 및 PSIM 시뮬레이션으로 본 논문에서 제안된 컨버터 구조의 타당성을 검증하고자 한다.