• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2019.07a
• /
• pp.6-7
• /
• 2019

본 논문에서는 양방향 전력 전송을 가능케 해주는 Dual-active-bridge (DAB) 컨버터에서, 고주파 변압기 대신 무선 전력 전송 코일을 이용한 시스템을 제안한다. 기존의 DAB 컨버터에서 주로 사용되는 고주파 변압기는 Core-type 또는 shell-type으로 만들어지며, 1차 측 권선과 2차 측 권선이 자기적으로 강하게 결합되어 높은 전력 전달 효율을 가지도록 만든다. 이런 DAB 컨버터를 직/병렬 연결해 MV-DC to LV-DC로 변환하는 반도체 변압기 등을 구성할 때, 1차 측 권선과 2차 측 권선 사이에는 절연 문제와 1차 측 스위치 회로와 2차 측 스위치 회로, 그리고 고주파 변압기가 각각 따로 절연해야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 DAB 컨버터는 1차 측과 2차 측이 수 cm 이격되어 있어 1차 측과 2차 측 사이의 자기적 결합이 굉장히 약하다. 따라서 1차 측과 2차 측 코일을 커패시터로 공진시켜 전력을 전달하는 무선전력전송(Loosely Coupled Inductive Wireless Power Transfer)을 이용한다. 무선전력전송의 공진 topology는 Parallel-Series로 선택했고, impedance transformation 회로를 추가했다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.27 no.5
• /
• pp.391-396
• /
• 2022

In this study, a new voltage-balancing dual-active bridge converter that integrates a DAB converter with a voltage balancer is proposed for a bipolar DC distribution system. The proposed converter is configured to connect two loads to the transformer secondary center tap of the DAB converter, and no additional components are added. The proposed converter has the same operation as the conventional DAB converter, and it makes both output voltages similar. Moreover, the imbalanced current offset between the two loads is bypassed only on the secondary side of the transformer. Consequently, the proposed converter integrates a voltage balancer without any additional components, and no additional loss occurs in the corresponding components. Thus, high efficiency and high power density can be achieved. The feasibility of the proposed converter is verified using 3 kW prototypes under 380 V input and 190/190 V output conditions.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.29-38
• /
• 2017

This paper presents a study on the state-of-charge (SOC) reference based active cell balancing in real-time. The optimal references of SOC are determined by using the proposed active cell balancing system with the bidirectional DC/DC converters via the dual active bridge (DAB) type. Then, the energies between cells can be balanced by the power flow control of DAB based bidirectional DC/DC converters. That is, it provides the effective management of battery by transferring energy from the strong cell to the weak one until the cell voltages are equalized to the same level and therefore improving the additional charging capacity of battery. In particular, the cell aging of battery and power loss caused from energy transfer are considered. The performances of proposed active cell balancing system are evaluated by an electromagnetic transient program (EMTP) simulation. Then, the experimental prototype is implemented in hardware to verify the usefulness of proposed system.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.268-270
• /
• 2007

LCD Backlight 구동 응용을 위한 새로운 인버터 회로 Topology인 Dual Active Clamp Forward (ACF) Inverter를 제안한다. 제안된 회로는 LCD의 광원 역할을 하는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL) 구동을 위한 회로로서, 넓은 입력 범위 및 부하 범위에서도 영 전압 스위칭 동작을 보장하며, 출력 AC 전류의 대칭성을 보장한다. 더욱이 기존 Symmetric Phase Shift Full Bridge방식은 특허 우선순위가 있는 방법으로써, Dual ACF Inverter를 사용할 경우 특허 Royalty 부담을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작원리에 대한 타당성을 이론적 분석 및 모의실험을 통하여 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.11a
• /
• pp.109-110
• /
• 2017

본 논문에서는 듀얼 액티브 브릿지에서 SPWM(Single Pulse Width Modulaton)과 DPWM(Dual Pulse Witdh Modulation)을 적용하였을 때, 인덕터 전류의 특성을 비교하고자 한다. 인덕터 전류의 특성을 이론적으로 분석하고, 실험을 통해서 결과를 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2020.08a
• /
• pp.298-299
• /
• 2020

Triple Active Bridge 컨버터의 경부하 조건에서의 효율 개선을 위해 브리지의 듀티와 위상을 동시에 변경하는 Dual Pulse Width Modulation(DPWM)기법을 적용하였다. 기존의 위상천이기법은 제어가 단순한 장점이 있으나 경부하 조건에서 효율이 급격히 감소하는 단점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 DPWM 방식을 통해 경부하 조건의 효율 개선을 위한 각 브리지 듀티, 위상각을 분석하였고, 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.654-664
• /
• 2017

This paper proposed an unified dual-phase-shift (UDPS) control for dual active bridge (DAB) converters in order to improve efficiency for a wide output power range. Different operating modes of UDPS are characterized with respect to the reactive current distribution. The proposed UDPS has the same output power capability with conventional phase-shift (CPS) method. Furthermore, its implementation is simple since only the change of the leading phase-shift direction is required for different operating power range. The proposed UDPS control can minimize both the inductor rms current and the circulating reactive current for various voltage conversion ratios and load conditions. The optimal phase-shift pairs for two bridges of DAB converter are derived with respect to the comprehensive reactive power loss model, including the reactive components delivered from the load and back to the source. Simulation and experimental results are illustrated and explained with details. The effectiveness of the proposed method is verified in terms of reactive power losses minimization and efficiency improvement.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.22 no.1
• /
• pp.44-52
• /
• 2017

This paper describes a 100 kW high-efficiency isolated DC-DC converter for DC distribution system. The DC-DC converter consists of two dual-active-bridge (DAB) converters in parallel. The operating principle of the DAB converter is explained, and the algorithm for parallel operation of the DAB converters is proposed. Simulation and experiments are conducted to verify the performance of the proposed system. Experimental results demonstrate that the developed converter excellently marks 97.4 percent of peak efficiency under its normal operating condition.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.07a
• /
• pp.235-236
• /
• 2017

본 논문에서는 저압 직류 배전 시스템에 사용되는 3-레벨 NPC DAB 컨버터의 중성점 전압 제어를 위한 향상된 스위칭 알고리즘을 제안한다. 3-레벨 NPC DAB 컨버터는 구조상 정격전압 감소를 위해 중성점을 기준으로 DC-link 단에 두 개의 캐패시터가 사용되기 때문에 중성점으로 들어오는 전류에 불균형이 발생하며 중성점 전압이 흔들리는 문제점이 나타난다. 중성점 전압이 흔들릴 경우 불균형한 전압이 변압기에 형성되며 이로 인해 전류 Offset과 실효 전류의 증가에 따른 전력 손실증가 등 전체적인 컨버터의 동작에 악영향을 준다. 따라서 본 논문에서는 3-레벨 NPC DAB 컨버터의 동작원리 및 기존 스위칭 패턴을 분석하고, 향상된 스위칭 패턴을 적용시켜 중성점 전압을 제어하는 알고리즘의 타당성을 모의시험을 통해 검증하고자 한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.118-125
• /
• 2017

In this paper, we propose a smart transformer for a smart transformer miniature model, which can replace a 60 [Hz] single-phase transformer installed in an electric vehicle. The proposed smart transformer is lighter than a conventional transformer, can control instantaneous voltage, and can be expected to improve power quality through harmonic compensation. The proposed intelligent transformer consists of an incoming part, an AC/DC converter, and a dual active bridge. Only the incoming part and the AC/DC converter are described in this paper. The proposed intelligent transformer has 75 kVA 3.3 kV input and 750 V DC output, which are verified by simulation and experiment.