This paper presents development of 6kw ZVS(Zero Voltage Switching) boost converter by 4-parallel operation. To realize a high capacity converter with 6 kw, 4-parallel operation of 1.5kW unit module is proposed in this paper. To meet high ratio input to output voltage, isolated type booster converter is designed. To achieve ZVS operation of 4-switches of full bridge and protect a voltage overshoot caused by switch turn-off, simple active-clamp circuit is applied to the primary side. For parallel operation of 4-modules, master-slave control method is proposed to achieve input current sharing of 4-unit converter modules accurately. For performance tests, simulation is carried out. Also, load and experimental tests of the developed booster converter, 230Vdc/6kW, are carried out under various conditions. For field tests, the developed converter is applied for boosting a battery power to high DC_link voltage for a VSI inverter which starts a micro-turbine(MT) installed in vehicle and it's performance is verified through high speed motoring a MT up to tens of thousands of rpm.
AC-DC conversion is a necessary for the systems that require DC source. This conversion has been done via rectifiers based on controlled or uncontrolled semiconductor switches. Advances in the power electronics and microprocessor technologies allowed the use of Pulse Width Modulation (PWM) rectifiers. In this paper, dq-axis current and DC link voltage of three-phase PWM rectifier are controlled by using type-2 fuzzy neural network (T2FNN) controller. For this aim, a simulation model is built by MATLAB/Simulink software. The model is tested under three different operating conditions. The parameters of T2FNN is updated online by using back-propagation algorithm. The results obtained from both T2FNN and Proportional + Integral + Derivate (PID) controller are given for three operating conditions. The results show that three-phase PWM rectifier using T2FNN provides a superior performance under all operating conditions when compared with PID controller.
This paper presents a two stage three-phase proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) generation system. When the system is connected to a three-phase load, it is very sensitive to the characteristics and type of the load. Especially unbalanced three-phase loads, which result in a pulsating power that is twice the output frequency at the inverter output, and cause the dc-link to generate low frequency ripples. This penetrates to the fuel cell side through the front-end dc-dc converter, which makes the fuel cell work in an unsafe condition and degrades its lifespan. In this paper, the generation and propagation mechanism of low frequency ripple is analyzed and its impact on fuel cells is presented based on the PEMFC output characteristics model. Then a novel method to evaluate low frequency current ripple control capability is investigated. Moreover, a control scheme with bandpass filter inserted into the current feed-forward path, and ripple duty ratio compensation based on current mode control with notch filter is also proposed to achieve low frequency ripple suppression and dynamic characteristics improvement during load transients. Finally, different control methods are verified and compared by simulation and experimental results.
PV 계통연계형 시스템은 N대의 PV 스트링 Power optimizer와 1대의 인버터로 구성되며 초기 운전 시 인버터 보조전원에 전력을 공급하기 위한 Power optimizer의 DC링크 전압제어 운전 모드가 요구된다. 본 논문에서는 DC링크의 전압제어가 가능한 스트링 Power Optimizer의 start-up 제어기법을 제안한다. 제안하는 제어기법은 추가회로 없이 초기구동 시에 DC-Link의 전압을 서서히 원하는 전압으로 제어할 수 있는 장점을 갖는다. 또한 제안하는 start-up 시퀀스로 제안하는 제어기법을 검증하기 위한 6.25kW 시작품의 시험결과로 타당성을 검증하였다.
This paper describes a simple control structure and power conditioning system for an indirect vector controlled stand-alone induction generator (IG) used to operate under variable speed. The required reactive power for the IG system is supplied by means of a capacitor bank and a voltage-source PWM converter. Using a capacitor bank to transfer the reactive power to the IG under the rated speed and no-load conditions starts the IG operation and reduces the PWM converter size. The vector control structure for the variable speed IG power conditioning system compensates for changes in the electrical three-phase and DC loads while considering the magnetizing curve of the IG. The vector control structure is developed to regulate the DC link voltage of the PWM converter and the IG output voltage. The experimental and simulated performance results of the IG power conditioning system at various speeds and loads are given and show that this proposed scheme can be used efficiently for a variable speed, wind energy conversion system.
This paper describes simple control structures for a vector controlled stand-alone induction generator (IG) for use under variable speeds. Different control principles, indirect vector control and deadbeat current control, are developed for a voltage source PWM converter and the three-phase variable speed squirrel-cage IG to regulate DC-link and generator voltages with a newly designed phase locked loop circuit. The required reactive power for the variable speed IG is supplied by means of a PWM converter and a capacitor bank to buildup the voltage of the IG without the need for a battery, to reduce the rating of the PWM converter while using only three sensors and to eliminate the harmonics generated by the PWM converter. These proposed schemes can be used efficiently for variable speed wind energy conversion systems. The measurements of the IG systems at various speeds and loads are given and show that these systems are capable of good AC and DC voltage regulation.
3-레벨 T-type 인버터는 DC-Link 전압을 중성점을 기준으로 상, 하단 두 개의 커패시터로 나누어 사용한다. 이때 두 커패시터의 특성이 일치하지 않거나 스위칭 동작 패턴에 따라 불평형이 생겨 인버터 출력에 왜곡이 발생한다. 이러한 왜곡으로 인해 인버터 성능이 저하되고, 심해질 경우 스위칭 소자에 손상을 발생시킨다. 본 논문은 불평형 전압 차이를 간략화된 공간 벡터 변조 기법을 이용해 스위칭 시간을 보상하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 사용하여 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 계통연계형 배터리 에너지 저장장치의 실험에 대하여 서술한다. 배터리 에너지 저장장치는 배터리 뱅크와 계통연계형 인버터로 이루어져 있다. 배터리 뱅크는 납축전지로 구성되고, DC Link에 병렬로 연결된다. 인버터의 동작모드는 충전과 방전 두 가지로 나뉘며, 충전모드에서는 배터리의 수명을 고려하여 CC-CV 제어를 수행하고, 방전모드에서는 유효/무효 전력제어를 수행한다.
In this paper, we composed utility interactive photovoltaic generation system of current source inverter, and controlled that low harmonic and high power factor are hold by supposing control and compensation method which is concerned with synchronous signal distortion and modulation delay. And we put parallel resonant circuit into dc link, so, magnitude of direct reactance was reduce by restraining direct current pulsation which had accumulation of pulsating power in alternating electrolytic condenser. Also we controlled that modulation factor is operated around maximum output of solar cell.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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