• 제목/요약/키워드: Bidirectional DC-DC Converter

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Development of DC Controller for Battery Control for Elevator Car

  • Lee, Sang-Hyun;Kim, Sangbum
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제13권2호
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    • pp.103-111
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    • 2021
  • Among transport vehicles, Special Vehicles (SVs) are seriously exposed to energy and environmental problems. In particular, elevator cars used when moving objects in high-rise buildings increase the engine's rotational speed (radian per second: RPM). At this time, when the vehicle accelerates rapidly while idling, energy consumption increases explosively along with the engine speed, and a lot of soot is generated. The purpose of this paper is to develop a bi-directional DC-DC converter for control of vehicle power and secondary battery used in an elevated ladder vehicle (EC) used in the moving industry. As a result of this paper, the performance test of the converter was conducted. The charging/discharging state of the converter was simulated using DC power supply and DC electronic load, and a performance experiment was conducted to measure the input/output power of the converter through a power meter. Through this experimental result, it was confirmed that the efficiency was more than 92% in Buck mode and Boost mode at maximum 1.2kW output.

Zero-Voltage Switching Dual Inductor-fed DC-DC Converter Integrated with Parallel Boost Converter

  • Seong, Hyun-Wook;Park, Ki-Bum;Moon, Gun-Woo;Youn, Myung-Joong
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.523-525
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    • 2008
  • Novel zero-voltage switching(ZVS) dual inductor-fed DC-DC converter integrating a conventional dual inductor-fed boost converter(DIFBC) and a parallel bidirectional boost converter has been proposed. Most of current-fed type boost topologies including dual inductor schemes have crucial defects such as a high voltage spike on the main switch when it comes to turning off, an unattainable soft start-up due to the limited range of duty ratio, above 50%, and considerable switching losses due to the hard switching. By adding two auxiliary switches and an output capacitor on the conventional DIFBC, the proposed circuit can solve mentioned problems and improve the efficiency with simple methods. The operational principle and theoretical analysis of the proposed converter have been included. Experimental results based on a 42V input, 400V/1A output and 50kHz prototype are shown to verify the proposed scheme.

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ZCT 방식을 이용한 양방향 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 (A Soft Switching Bidirectional DC-DC Converter Using ZCT method)

  • 이일호;박건욱;정두용;김재형;원충연;정용채
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.479-480
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    • 2010
  • In this paper, the bi-directional soft switching DC-DC converter using ZCT(Zero Current Transition) method is proposed for using battery application system. This topology is composed of soft switching bi-directional buck/boost converter having the ZCT auxiliary circuit with two switches, two resonant capacitors, one resonant inductor. Therefore, the proposed topology can reduce switching loss. To verify the validity of the proposed topology, theoretical analysis and simulation results are presented.

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전력시스템을 위한 서브시스템의 제어 (Control of the Subsystem for a Power System)

  • 이용근
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권4호
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    • pp.404-409
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    • 2009
  • A DC power system has many loads with various functions. In particular, these sizable loads take the form of power electronic converters. When they are tightly regulated, the loads appear as constant power loads and result in negative incremental input impedance. Under certain conditions the effect of such loads on the power system is causes instability. In this paper, converter with a large storage capacitor and a lag compensator is proposed as a DC bus conditioner to mitigate the voltage transients on the bus. In addition, the proposed control approach has the advantage of performing both the functions of mitigating the voltage bus transients and maintaining the level of energy stored. Simulation and experimental results showed that the proposed control method was operated well in a small-scale DC power system that contained subsystems with constant power characteristics, such as DC/DC converters and electrical drives.

TMS320F28335로 구현한 친환경 커패시터 전력저장장치의 양방향 디지털 제어 충/방전 시스템 (Bidirectional Charging/Discharging Digital Control System for Eco-friendly Capacitor Energy Storage Device Implemented by TMS320F28335 chip)

  • 이정임;이종현;정안열;이춘호;박종후;전희종
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.188-198
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    • 2010
  • 최근들어, 전기이중층 커패시터 등의 친환경 전력저장장치의 수요가 증가하면서, 이를 위한 양방향 충/방전기의 수요 또한 증가하고 있다. 그러나, 기존의 상용화된 아날로그 제어기를 사용하는 DC-DC 컨버터를 충 방전기로 사용하게 되면, 충/방전 레퍼런스를 제공하는 상위 디지털 제어기와 별도로 아날로그 제어기를 제작해야 하는 문제가 있고, 회로가 복잡해지며, 모드전환 시 과도응답이 좋지 않다. 이에 대한 대안으로 단일 디지털 제어기를 사용하게 되면 쉽게 구현 가능한 설계방식을 이용하여 양방향 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 단일 회로 단 양방향 벅-부스트 컨버터에 전기이중층 콘덴서를 이용한 친환경 전력저장장치의 양방향 충/방전 시스템을 구현하고, DSP(TI사 TMS320F28335)를 이용한 디지털 제어기를 적용하였다. MATLAB simulink를 이용하여 모의실험을 수행하였고, 하드웨어를 구성하여 실험한 결과, 모의실험과 마찬가지로 양방향 시스템의 응답특성이 개선되었음을 보여주었다.

양방향 DC-DC 컨버터용 변압기 설계 및 해석 (Design and Analysis of transformer for a bidirectional dc-dc converter)

  • 문병호;조현식;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.212-213
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    • 2013
  • 본 논문은 양방향 DC-DC 컨버터용 변압기 설계 및 해석에 대해 기술하였다. 시뮬레이션을 통해 변압기를 설계 하였으며 각 권선방법에 따른 누설인덕턴스를 측정하였다. 실제 변압기와 비교하여 누설인덕턴스 값을 검증하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Maxwell 3D를 사용하였으며 변압기는 직접 설계 및 제작하였다.

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인터리브드 기법을 적용한 양방향 DC-DC 컨버터 구현 및 실험 (Implementation and Experiments of the Bidirectional Interleaved DC-DC converter)

  • 문병호;박희성;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.277-278
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    • 2013
  • 본 논문은 인터리브드 기법을 적용한 양방향 DC-DC 컨버터의 구현 및 실험에 대해 서술하였으며 구현한 컨버터의 특성을 분석하였다. 구현한 컨버터는 변압기를 사용하여 절연효과를 가지고 있으며 벅/부스트 구조가 적용되어 비교적 낮은 권선비로도 높은 승압과 강압이 가능하다. 또한 인터리브드 기법을 적용하여 리플전류의 감소효과를 가지고 있다. 각 모드별로 컨버터의 특성을 분석하였으며 벅모드와 부스트모드에 대한 동작은 실험을 통하여 확인하였다.

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양방향 전력변환이 가능한 풀-브리지 컨버터 기반의 DC-DC 컨버터에 관한 연구 (Study on DC-DC Converter for Bidirectional Power Conversion Based on Full-Bridge Converter)

  • 채수용;홍순찬
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.181-182
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    • 2014
  • 본 논문에서는 풀-브리지 컨버터 회로를 기반으로 하며 양방향 전력변환이 가능한 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 부하의 상태에 상관없이 출력전압을 일정하게 유지하면서 연속적인 양방향 전력변환이 가능하다. 본 논문에서 대상으로 하는 부하는 충/방전기로 컨버터 출력에 여러 대의 충/방 전기가 병렬로 접속되며, 각각의 충/방전기는 개별로 동작한다. 따라서 충/방전기용 양방향 DC-DC 컨버터는 충/방전기의 동작 상태에 관계없이 연속적인 양방향 전력변환이 가능해야 한다. 제안하는 양방향 컨버터의 성능을 확인하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안한 컨버터가 부하급변 상태에서도 양방향 전력변환을 정상적으로 수행하는 것을 확인하였다.

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dc bus 중심 제어를 이용한 UPS 기능을 갖는 단상 태양광 발전 시스템 (Single-Phase PCS with UPS Function Based on Dc Bus Oriented Control)

  • 김응호;권정민;권봉환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.293-296
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    • 2007
  • 본 논문에서는 UPS 기능을 갖는 단상 태양광 발전 시스템을 제안하였다. 제안하는 시스템은 태양광 어레이 (photovoltaic array)에서 최대전력을 얻기 위해 MPPT (maximum power point tracking)를 수행하는 컨버터, 계통전원 상태나 태양광 발전량에 상관없이 부하에 정현파 전압을 공급하는 인버터, 태양광 어레이에서 발전된 잉여전력을 계통으로 전달하거나 부하에 필요한 전력을 dc bus로 공급하는 인버터, 정전시 dc bus에 전력을 공급하는 양방향 컨버터 (bidirectional converter)로 구성된다. 제안하는 시스템은 발전된 전력을 계통으로 전달할 뿐만 아니라, UPS (uninterruptible power supply)기능도 수행하는 시스템으로 계통전압이 불안정하거나 정전시에도 부하에 안정적이고 깨끗한 전압을 항상 공급할 수 있다. 각각의 인버터, 컨버터, 및 양방향 컨버터는 dc bus를 공유하며, dc bus의 전압에 따라 동작상태가 결정이 된다. dc bus중심의 제어는 dc bus전압을 안정적으로 유지시키며, 부하에 걸리는 전압의 변동을 최소로 하고 시스템의 디자인 및 제어를 단순화한다. 모든 알고리즘과 제어기를 하나의 마이크로 컨트롤러로 구현하였고 제안된 시스템의 우수성을 실험을 통해 검증하였다.

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양방향 전력수수가 가능한 DC/DC 콘버터 개발 (Development of A DC/DC converter with bidirectoional power-flow capability)

  • 김은수;조기연;김원호;유동욱;임근희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.895-898
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    • 1993
  • The objective of the study is to design and develope a 6kW DC/DC converter with bidirectional power-flow capability. The DC/DC convener topology used in the study is the full-bridge(FB) pulse width modulated convener using ZVS. High-frequency transformer is included to provide isolation between the source and loads. This paper includes simulation and experimental results of the proposed convener.

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