• 제목/요약/키워드: three-phase dc-dc converter

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A Three-Phase High Frequency Semi-Controlled Battery Charging Power Converter for Plug-In Hybrid Electric Vehicles

  • Amin, Mahmoud M.;Mohammed, Osama A.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권4호
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    • pp.490-498
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    • 2011
  • This paper presents a novel analysis, design, and implementation of a battery charging three-phase high frequency semi-controlled power converter feasible for plug-in hybrid electric vehicles. The main advantages of the proposed topology include high efficiency; due to lower power losses and reduced number of switching elements, high output power density realization, and reduced passive component ratings proportionally to the frequency. Additional advantages also include grid economic utilization by insuring unity power factor operation under different possible conditions and robustness since short-circuit through a leg is not possible. A high but acceptable total harmonic distortion of the generator currents is introduced in the proposed topology which can be viewed as a minor disadvantage when compared to traditional boost rectifiers. A hysteresis control algorithm is proposed to achieve lower current harmonic distortion for the rectifier operation. The rectifier topology concept, the principle of operation, and control scheme are presented. Additionally, a dc-dc converter is also employed in the rectifier-battery connection. Test results on 50-kHz power converter system are presented and discussed to confirm the effectiveness of the proposed topology for PHEV applications.

계통사고 시 3상 양방향 AC-DC 컨버터의 동작 분석 (The Operation Analysis of the Three-phase Bi-directional AC-DC Converter during the Grid Faults)

  • 송인범;정두용;이우원;이수원;한기준;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.305-306
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    • 2011
  • 본 논문에서는 3상 양방향 AC-DC 컨버터의 계통사고 검출기법을 제안한다. 3상 양방향 AC-DC 컨버터는 동기좌표법을 이용하여 PLL(Phase locked loop)을 구현하였고, PLL제어에 있어서 dq변환을 수행한다. dq변환은 입력의 크기 정보와 위상정보를 포함하기 때문에 이를 이용하여 계통사고의 검출이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 3상 양방향 AC-DC 컨버터를 이용하여, 계통사고에 대한 검출 기법을 제안하였으며, 계통의 d축, q축 전압대하여 사고를 정의하였다.

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배터리 충·방전용 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 스위칭 손실 최소화 (Switching Losses Minimization of the Three-phase Interleaved Bidirectional DC-DC Converter for Battery Charging and Discharging)

  • 권창근;정재헌;노의철;김인동;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.42-43
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    • 2012
  • 본 논문에서는 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 소프트스위칭 기법에 대해 연구하였다. 인터리브드 방식에 사용되는 소프트스위칭 기법의 장 단점을 파악하고 전기자동차 충 방전용으로 적합한 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 소프트스위칭 기법에 대해 제안한다.

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연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC/DC 컨버터의 기동 방법 제안 및 제어기의 설계 (New Start-up Method and Controller Design for Three-Phase Current-fed DC/DC Converter with Active Clamp for Fuel Cells)

  • 차한주;최순호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.194-196
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    • 2008
  • 이 논문에서는 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC/DC 컨버터의 기동 방법을 제안하고, 정상상태에서 컨버터의 출력 전압 및 입력 전류 제어기를 설계하였다. 3상 전류형 능동 클램프 DC/DC 컨버터는 가동시 클램프 전압과 출력 전압의 차로 인해 스위치 및 변압기 전선에 큰 단락 전류가 흐르는 단점이 있다. 그러므로 가동시 입력 인덕터에 2차 권선을 감아 플라이백방식을 이용하여 출력 전압을 확립시키는 방법을 제안하였다. 정상 상태에서 출력 전압 및 입력 전류 제어를 위해 두 개의 종속 연결 PI 제어기를 설계하였다. 전압 제어 이득의 시정수가 전류 제어 이득의 시정수보다 크게 함으로써 제어기의 안정도를 향상시켰다. 시뮬레이션을 통해 기동 방법을 확인하였다. 500w급 컨버터를 제작하였고, 실험을 통해 설계한 제어기의 성능을 확인하였다.

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연료전지용 3상 전류형 능동 클램프형 DC-DC 컨버터 구현 및 실험 (Implementation and experiment of Three-Phase Current-fed DC/DC Converter with Active Clamp for Fuel Cells)

  • 차한주;강태섭;김우중;최정완
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.231-233
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    • 2009
  • 본 논문에서는 큰 부하 변동에도 안정된 동작이 가능한 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 구현하였다. 무부하에서 부하변동에 따른 안정적인 출력 전압을 얻기 위해 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC/DC 컨버터에 플라이백 방식으로 입력 인덕터 2차측에 권선을 감아 출력 전압을 확립하였다. 고부하에서의 동작이 적합하도록 입력 인덕터를 교체해 기존 컨버터의 한계용량을 개선시켰다. 실험을 통해 낮은 직류 출력 전압에서 높은 직류 출력 전압으로의 변환시 무부하에서 부하 증가에 따른 안정적인 동작상태를 확인하였으며 출력전압 및 온도, 효율을 분석 하였다.

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Controller Design for a Quick Charger System Suitable for Electric Vehicles

  • Jeong, Hae-Gwang;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권5호
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    • pp.1122-1130
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    • 2013
  • This paper proposes a new design for quick battery charger systems for electric vehicles that consists of a three-phase inverter and a full-bridge converter which use the phase-shift method. The 3-phase inverter controls the input and DC-link voltage by use of a current controller and a voltage controller. The full-bridge converter transfers the DC-link voltage to a fixed output voltage. Designs for the output-side converter and controller for improved performance are proposed in this paper. Design schemes for the filter and controller of an input-side inverter are also presented. Furthermore, the paper proposes a compensation method for the offset current that is caused by switch failure and circuit problems. Simulations and experiments have been performed on a 50kW-battery charger system that is suitable for vehicles. The presented results verify the validity of the proposed method and the superiority of the system over conventional methods.

에너지 저장장치의 계통 연계형 양방향 PCS 기술 (The grid-connected bidirectional PCS technology of the ESS)

  • 고봉운
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1280-1287
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    • 2019
  • 계통 연계 형 양방향 PCS 기술은 분산 형 신재생 에너지 스마트 그리드를 구현하기 위한 기술이며, 방대한 스마트 그리드 시스템 중 태양광 모듈로부터 수집된 전력 및 상용 계통전원을 이용하여 상시 전력을 충전하였다가 필요시 저장된 전력을 저압 계통 측으로 방출할 수 있도록 하는 하이브리드형 에너지 저장 장치이다. 이를 위해 MPPT 기능이 포함된 PV입력 전력변환기와 배터리 충·방전을 위한 양방향 전력변환기 및 DC Link 전압을 3상 380V AC 계통으로 출력하고 필요할 경우 계통전력을 AC/DC변환하여 양방향 DC/DC컨버터를 통해 배터리로 충전기능을 수행하는 인버터로 구성된 3개의 전력변환기 구조를 갖는 PCS를 설계 및 개발하였다. 현재 이 시스템을 정전 및 화재사고에 취약한 제주의 사이트에 적용하여 실증 및 운영하고 있다.

병렬 삼상 부스트 컨버터에서 2개의 DC-link 전류 센서를 이용한 전류 재구성 방법 (Current Reconstruction method Using Two DC-Link Current Sensors in Parallel Three-Phase Boost Converter)

  • 김민섭;임창순;현동석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.54-55
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    • 2013
  • 본 논문은 병렬 삼상 부스트 컨버터에서 2개의 DC-link 전류 센서를 이용한 새로운 방법을 제안 하였다. 단 2개의 전류 센서만 이용하였고, 순환 전류 문제를 해결하면서 전류를 재구성을 하였다. 이러한 병렬 삼상 부스트 컨버터는 저가 및 중, 대형 전력 시스템에 많이 사용될 것이다. 제안한 방법을 적용하고 그 타당성을 시뮬레이션으로 검증 하였다.

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대용량 고전압 부하의 무효전력 및 고조파 보상을 위한 낮은 DC 전압을 갖는 새로운 능동 파워 필터 (New active power filter with low DC voltage for compensation of reactive power and harmonics of high power/voltage load)

  • 정구호;조규형
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.291-294
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    • 1998
  • This paper presents a new active power filter with low DC voltage for compensating reactive power and harmonics of three-phase high power/voltage harmonic producing load. It has a structure of converter connected in series with power factor correction capacitor. Appropriate size and number of filter capacitor are determined by an equation and applied to simulation of 10kvar 6-pulse SCR rectifier.

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ESS용 3상 AC/DC 컨버터의 배터리 전류제어에 관한 연구 (A Study on Battery Current Control of Three-Phase AC/DC Converter for ESS)

  • 정건희;김준형;김해진;윤성희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.430-432
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    • 2019
  • 본 논문에서는 ESS용 3상 AC/DC 컨버터 배터리 전류 제어 시 발생하는 문제에 대해 분석하고, 제안된 제어기의 유효성을 시뮬레이션을 통하여 입증한다.

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