• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.317-319
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• 2019

In this paper, a three level duty cycle controlled half bridge LLC converter for EV charger application is presented. The topology and operating regions of the converter are discussed. The equations of the converter are derived in time domain. A small signal model of the converter is developed by perturbation and linearization of the steady state model about their operating point using Extended Describing function.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.215-216
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• 2016

최근 전기자동차(EV)의 수요가 높아짐에 따라, 그와 관련된 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 기존 EV dc-bus에 쉽게 결합할 수 있는 photovoltaic-전기자동차(PV-EV)의 개발이 진행되었지만, 낮은 시스템 효율로 인해 상용화에 어려움을 겪었다. PV-EV의 특성상 태양광 시스템이 불균일한 태양빛의 변화에 노출되기 때문에, 차동전력 조절기(differential power processing (DPP) 컨버터)가 없는 기존의 시스템에서는 시스템 효율이 매우 저하된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 연구에서 차동전력 조절기가 적용된 PV-EV 시스템을 제안하였다. 본 논문에서는 차동전력 조절기 시스템의 새로운 배열인 DPP to Load 배열을 제안하며 기존의 차동전력 조절기 시스템 배열과 비교분석 하였다. 또한 각각의 차동전력 조절기 배열에서 태양빛의 세기, 보조 부하의 크기, 컨버터의 효율을 변화시키며 각 배열의 시스템 효율을 비교하였다. 주어진 대부분의 조건에서 가장 높은 시스템 효율을 보여준 배열은 Isolated bus 배열 이었다. 맑은 날, 모든 컨버터의 효율은 85%, 보조부하가 250 W라고 가정하였을 때, Isolated bus 배열은 가장 높은 시스템 효율인 74%의 효율을 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.274-277
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• 1995

Recent environmental pollutions have intensified the need to develop zero emission vehicles. The most effect method of such solutions is EV. EV is high energy efficiency, easy to maintain, repair and is possible to make high performance control. However, because energy density of batteries is constrained and the distance covered one charge is short range. Also because EV has disadvantage of poor accelation ability, development of high performance battery is required for large scale use of EV. EV charger analogous to gas apparatus must also be developed immediately. Charger is discriminate between on-vehicle type and off-vehicle type. As off-vehicle type is able to charge fast and safe, inductive charging is considered. This paper aims to develope off-vehicle inductive charging system. Therefore, it achieved power factor correction converter, high frequency DC/AC inverter control algorithm development which gives proof validity through simulation and formulated the basic concept of high frequency transformer design for inductive charging.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.165-173
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• 2022

The electrification trend of mobility increases every year due to the development of power semiconductor and battery technology. Accordingly, the development and distribution of fast chargers for electric vehicles (EVs) are in demand. In this study, we propose a design and implementation method of an LLC converter for fast chargers. Two 15 kW LLC converters are configured in parallel to have 30 kW rated output power, and the control algorithm and driving sequence are designed accordingly and verified. In addition, the improved power conversion efficiency is confirmed through zero-voltage switching (ZVS) of the LLC converter and reduction of turn-off loss through snubber capacitors. The implemented 30 kW LLC converters show a wide output voltage range of 200-950 V. Experiments applying various load conditions verify the converter performance.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권4호
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• pp.849-859
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• 2017

This paper illustrates the analysis and design of a multi-resonant converter applied to an electric vehicle (EV) charger. Thanks to the notch resonant characteristic, the multi-resonant converter achieve soft switching and operate with a narrowed switching frequency range even with a wide output voltage range. These advantages make it suitable for battery charging applications. With two more resonant elements, the design of the chosen converter is more complex than the conventional LLC resonant converter. However, there is not a distinct design outline for the multi-resonant converters in existing articles. According to the analysis in this paper, the normalized notch frequency $f_{r2n}$ and the second series resonant frequency $f_{r3n}$ are more sensitive to the notch capacitor ratio q than the notch inductor ratio k. Then resonant capacitors should be well-designed before the other resonant elements. The peak gain of the converter depends mainly on the magnetizing inductor ratio $L_n$ and the normalized load Q. And it requires a smaller $L_n$ and Q to provide a sufficient voltage gain $M_{max}$ at ($V_{o\_max}$, $P_{o\_max}$). However, the primary current increases with $(L_nQ)^{-1}$, and results in a low efficiency. Then a detailed design procedure for the multi-resonant converter has been provided. A 3.3kW prototype with an output voltage range of 50V to 500V dc and a peak efficiency of 97.3 % is built to verify the design and effectiveness of the converter.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.101-108
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• 2021

본 논문에서는 전기차 충전기용 모듈형 DC/DC 컨버터의 병렬 제어 기법을 제안한다. 전기차 충전기는 모듈형 컨버터를 적용하여 출력 전력 용량이 증가되고 있지만, 모듈간 구성 요소의 차이, 게이트 드라이버의 지연, 센싱 오차 등에 의해 출력 전류 불균형이 발생하며, 이는 전체 시스템의 효율 및 신뢰성 저하를 야기한다. 출력 전류 균등 분배를 위한 기존의 기법들은 전압 강하 또는 시스템 부피 및 비용이 증가한다는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 전류 보상 성분을 고려한 병렬 제어 기법을 적용하여 시스템의 하드웨어 변동없이 출력 전류 균등 분배를 달성한다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 병렬 제어 기법의 성능 및 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.265-266
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• 2016

본 논문에서는 EV와 NEV 겸용 모듈형 급속충전기를 위한 10kW급 3레벨 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 600V 정격의 MosFET로 고속스위칭을 위하여 3레벨 컨버터를 채용하였고 순환전류를 최소화하기 위하여 커플인덕터를 적용한 듀티제어방식의 풀브릿지 컨버터로서 스위치의 ZVS 턴 온과 다이오드의 ZCS 턴 오프를 성취하였다. 또한 EV(200~500V)와 NEV(50~100V)의 넓은 충전전압 범위에서 고효율을 달성하기 위해 하이브리드 스위칭기법을 적용하였다. 10kW 시작품 개발을 통해 정격부하 효율 97.32%, 최고효율 97.43%를 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.4-5
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• 2019

본 논문은 DC마이크로그리드에서 저전압 배터리 에너지 저장 시스템과 DC 버스 연결을 위한 Dual Active Bridge(DAB) 컨버터의 제어 방법에 대한 연구이다. DC 마이크로그리드에서 전력을 효율적으로 사용하기 위해 양방향 전력전달이 쉬운 DAB 컨버터는 많이 사용되고 있다. 다만, 낮은 배터리 저장 시스템을 사용하는 경우 과도상태에서 DC 버스 측 커패시터를 충전하기 위해 높은 돌입전류가 발생하게 된다. 이러한, 높은 돌입전류는 시스템의 전력반도체 소자를 파손시키는 문제를 가져온다. 따라서, 초기 돌입전류를 저감시킬 수 있는 소프트 스타트 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 돌입전류 저감을 위한 소프트 스타트 알고리즘을 제안하고, 3kW급 DAB 컨버터의 실험 결과를 바탕으로 제안 된 알고리즘을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.373-380
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• 2016

In this paper, a 50-kW high-efficiency modular fast charger for both electric vehicle (EV) and neighborhood electric vehicle (NEV) is proposed. The proposed fast charger consists of five 10-kW modules to achieve fault tolerance, ease of thermal management, and reduce component stress. Three-level topologies for both AC-DC and DC-DC converters are employed to use 600V MOSFET, resulting in ease of component selection and increase in switching frequency. The proposed three-level DC-DC converter with coupled inductor and its hybrid switching method can reduce the circulating current under wide output voltage range. A 50-kW prototype of the proposed fast charger was developed and tested to verify the validity of the proposed concept. Experimental results show that the proposed fast charger achieves a rated efficiency of 95.2% and a THD of less than 3%.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.203-204
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• 2011

There is a growing interest on Electric Vehicles due to global warming and greenhouse gas emission issue. Recently, new technologies of EV fast charging are continually being developed and power supply infrastructure technologies are being developed widely. In general, the fast charging system consists of AC-DC converter, DC-DC converter, and filters. This paper performs modeling of Electric Vehicle fast charging system using EMTP(Electromagnetic transient program).