• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.311-318
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• 2008

본 논문은 소프트 스위칭 기법을 적용한 싱크로너스 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 싱크로너스 벅 컨버터를 병렬구성을 하여 인터리브드 기법을 통해 도통 손실을 줄이고, 하나의 공진인덕터를 사용한 ZVT-Cell을 적용함으로써 스위칭 손실을 최소화 하였다. 전 부하 범위에서 CCM(Continuous Conduction Mode) 으로 동작하고 ZVS가 성립되도록 하였으며, 전류주입 기법을 통해 넓은 출력전압 범위에서도 ZVS 조건을 만족하였다. 또한, 기존 싱크로너스 벅 컨버터의 데드타임(dead time)동안 발생하는 역병렬 다이오드의 도통손실 및 dv/dt, di/dt 발생을 저감하는 효과를 얻을 수 있다. 제안된 컨버터의 유효성은 실험을 통해서 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.82-90
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• 2015

This paper proposes an efficient bi-directional DC/DC converter topology using multi-phase interleaved method for power storage system. The proposed converter topology is used for a power storage system using a vanadium redox flow battery(VRFB) and is configured to enable bidirectional power flow for charging and discharging of VRFB. Proposed DC/DC converter of the 4 leg method is reduced to 1/4 times the rating of the reactor and the power semiconductor device so can be reduce the system size. Also, proposed topology is obtained the effect of four times the switching frequency as compared to the conventional converter in each leg with a 90 degree phase shift 4 leg method. This can suppress the reduction of the life of the secondary battery because it is possible to reduce the current ripple in accordance with the charging and discharging of VRFB and may increase the efficiency of the entire system. In this paper, it proposed bidirectional high-efficiency DC/DC converter topology Using multi-phase interleaved method and proved the validity through simulations and experiments.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.76-82
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• 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
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• 제17권2호
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• pp.323-333
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• 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.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.312-323
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• 2017

This paper introduces the bidirectional dc-dc converter design case study, which employs silicon-carbide (SiC) MOSFETs for battery energy storage system (BESS). This converter topology is selected as bidirectional synchronous buck converter, which is composed of a half bridge converter, an inductor, and a capacitor, where the converter has less conduction loss than that of a unidirectional buck and boost converter, and to improve the converter efficiency, both the power stage design and power conversion architecture are described in detail. The conduction and switching losses are compared among three different SiC devices in this paper. In addition, the thermal analysis using Maxwell software of each switching device supports the loss analyses, in which both the 2 kW prototype analyses and experimental results show very good agreement.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.428-435
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• 2005

본 논문에서는 연료전지 자동차와 같은 하이브리드 시스템에서 양방향 DC-DC 컨버터에 의한 충${\cdot} $방전 동작시 지령전력을 정확히 제어하여 연료전지의 내구성을 향상시키기 위한 전력제어기를 제안하고자 한다. 또한 연료이용률을 향상시키고 배터리의 SOC를 일정하게 하여 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 양방향컨버터의 충${\cdot}$방전 운전 알고리즘을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.320-321
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• 2018

A non-isolated high voltage gain bidirectional DC-DC converter for battery storage system has been presented in this paper. The topology is composed of boost converter and traditional SEPIC converter. The proposed converter can achieve higher voltage conversion ratio with reduced voltage and current stresses in the switches. In additional, a reduced number of components are included in this topology. The PSIM simulation is carried to validate the analysis and operation of the converter.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.523-531
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• 2012

This paper proposes a high efficiency power conversion system for battery-ultracapacitor hybrid energy storages. The proposed system has only one bidirectional dc-dc converter for hybrid power source with batteries and ultracapacitors. The hybrid power source has bidirectional switching circuits for selecting one energy storage device. Bidirectional power flow between the energy storage device and high voltage capacitor can be controlled by one bidirectional converter. An asymmetrical switching method is applied to the bidirectional converter for high power efficiency. Switching power losses are reduced by zero-voltage switching of power switches. System operation and design considerations are presented. The experimental results are provided to verify the performance of the proposed system.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.65-72
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• 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
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.29-30
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• 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.