As a key component of high-voltage power conversion system for electric vehicles (EVs), bidirectional DC/DC (Bi-DC/DC) is required to have high efficiency and light weight. Conventional design methods optimize the Bi-DC/DC at the maximum power dissipation point (MPDP). For EVs application, the work condition of the Bi-DC/DC is not strict as the MPDP, where the design method using MPDP may not be optimal during travel of EVs. This paper optimizes the Bi-DC/DC converter targeting efficiency and weight based on the driving cycle. By analyzing the two-phase interleaved Bi-DC/DC for hybrid energy storage systems (HESS) of EVs, its power dissipation is calculated, and an efficiency model is derived. On this basis, weight models of capacitor, inductor and heat sink are built, as well as a dynamic temperature model of heat sink. Based on these models, a method using New European Driving Cycle (NEDC) for optimal design of Bi-DC/DC which simultaneously considered efficiency and weight is proposed. The simulation result shows that compare with conventional optimization methods revealed that the optimization approach based on driving cycle allowed significant weight reduction while meeting the efficiency requirements.
This paper proposes a pulse width modulation (PWM)-based sliding mode controller (SMC) for a full-bridge DC-DC converter that can eliminate static output voltage error. Hysteretic SMC in DC-DC converter does not have a fixed switching frequency, and applying hysteretic SMC to full-bridge converters is difficult. Fixed-frequency SMC, which is also called PWM-based SMC, based on equivalent control overcomes these shortcomings. However, the controller order reduction in equivalent control in PWM-based SMC causes static output voltage error. To resolve this issue, an integral item is added to the PWM-based SMC. Sliding mode coefficients are designed by applying a standard second-order system to the sliding mode surface. The effect of adding an integral item on the controller is analyzed, and an integral coefficient design method is proposed. Experiment results on a three-level full-bridge DC-DC converter verify the control scheme and design method proposed in this paper.
This paper presents a switched capacitor (SC) based bidirectional dc-dc converter topology for high voltage gain applications. The proposed converter is able to operate with multiple integral voltage conversion ratios based on user input. The architecture of a user-friendly, inductor-less multi-voltage-gain bidirectional dc-dc converter is proposed in this study. The inductor-less or magnetic-less design of the proposed converter makes it effective in higher temperature applications. Furthermore, the proposed converter has a reduced component count and lower voltage stress across its switches and capacitors when compared to existing SC converters. An output impedance analysis of the proposed converter is presented and compared with popular existing SC converters. The proposed converter is simulated in the OrCAD PSpice environment and the obtained results are presented. A 200 W hardware prototype of the proposed SC converter has been developed. Experimental results are presented to validate the efficacy of the proposed converter.
This paper deals with pulse multiplication in zigzag connected autotransformer based 12-pulse AC-DC converters feeding vector controlled induction motor drives (VCIMD) for improving the power quality at the point of common coupling (PCC) without using a Zero-Sequence-Blocking-Transformer (ZSBT). The proposed 24-pulse AC-DC converter is based on the principle of DC ripple re-injection technique for pulse multiplication and harmonic mitigation. The design of the autotransformer is carried out for the proposed AC-DC converter and the effect of load variation on VCIMD is also studied to demonstrate the effectiveness of the proposed AC-DC converter. Test results from a laboratory developed prototype, along with simulated results, are presented to validate the design and model of the proposed 24-pulse AC-DC converter.
The model based method for energy saving of the separately excited DC motor drive system is proposed in the paper. The accurate power loss model is necessary for this method. Therefore, the adaptive tabu search algorithm is applied to identify the parameters in the power loss model. The field current values for minimum power losses at any load torques and speeds are calculated by the proposed method. The rule based controller is used to control the field current and speed of the motor. The experimental results confirm that the model based method can successfully provide the energy saving for separately excited DC motor drive. The maximum value of the energy saving is 48.61% compared with the conventional drive method.
In this paper, we present the circuit topology and control scheme of single-phase dc/ac inverter based on class E dc/dc converter for automotive application. The proposed inverter consists of class E series resonant inverter and class E low dv/dt PWM synchronous rectifier with bi-directional switch.
Voltage sourced converter (VSC) based direct-current (DC) grid has the ability to control power flow flexibly and securely, thus it has become one of the most valid approaches in aspect of large-scale renewable power generation, oceanic island power supply and new urban grid construction. To solve the optimal power flow (OPF) problem in DC grid, an adaptive particle swarm optimization (PSO) algorithm based on fuzzy control theory is proposed in this paper, and the optimal operation considering both power loss and voltage quality is realized. Firstly, the fuzzy membership curve is used to transform two objectives into one, the fitness value of latest step is introduced as input of fuzzy controller to adjust the controlling parameters of PSO dynamically. The proposed strategy was applied in solving the power flow issue in six terminals DC grid model, and corresponding results are presented to verify the effectiveness and feasibility of proposed algorithm.
This paper presents a new orthogonal signals generator (OSG) with DC Offset rejection for implementing a phase locked loop (PLL) in single-phase grid-connected power systems. An adaptive filter (AF) based on the least mean square (LMS) algorithm is used to constitute the OSG in this study. The DC offset in the measured grid voltage signal can be significantly rejected in the developed OSG technique. This generates two pure orthogonal signals that are free from the DC offset. As a result, the DC offset rejection performance of the presented single-phase phase locked loop (SPLL) can be enhanced. A mathematical model of the developed OSG and the principle of the adaptive filter based SPLL (AF-SPLL) are presented in detail. Finally, simulation and experimental results demonstrate the feasibility of the proposed AF-SPLL.
The development of electric vehicle power electronics system control, composed of DC-AC inverters and DC-DC converters, attract much research interest in the modern industry. A DC-AC inverter supplies the high-power motor torques of the propulsion system and utility loads of electric vehicles, whereas a DC-DC converter supplies the conventional low-power and low-voltage loads. However, the need for high-power bidirectional DC-DC converters in future electric vehicles has led to the development of many new topologies of DC-DC converters. The nonlinear control of power converters is an active research area in the field of power electronics. This paper focuses on the use of the fuzzy sliding mode strategy as a control strategy for buck-boost DC-DC converter power supplies in electric vehicles. The proposed fuzzy controller specifies changes in control signals based on the surface and knowledge on surface changes to satisfy the sliding mode stability and attraction conditions. The performance of the proposed fuzzy sliding controller is compared to that of the classical sliding mode controller. The satisfactory simulation results show the efficiency of the proposed control law, which reduces the chattering phenomenon. Moreover, the obtained results prove the robustness of the proposed control law against variations in load resistance and input voltage in the studied converter.
The design and performance analysis of a reduced rating autotransformer based thirty-pulse AC-DC converter is carried out for feeding a vector controlled induction motor drive (VCIMD). The configuration of the proposed autotransformer consists of only two single phase transformers, with their windings connected in a T-shape, resulting in simplicity in design, manufacturing and in a reduction in magnetics rating. The design procedure of the autotransformer along with the newly designed interphase transformer is presented. The proposed configuration has flexibility in varying the transformer output voltage ratios as required. The design of the autotransformer can be modified for retrofit applications, where presently a 6-pulse diode bridge rectifier is used. The proposed thirty-pulse AC-DC converter is capable of suppressing less than $29^{th}$ harmonics in the supply current. The power factor is also improved to near unity in the wide operating range of the drive. A comparison of different power quality indices at AC mains and DC bus is demonstrated in a conventional 6-pulse AC-DC converter and the proposed AC-DC converter feeding a VCIMD. A laboratory prototype of the proposed autotransformer based 30-pulse AC-DC converter was developed with test results validating the proposed design and system.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.