• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.6
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• pp.481-487
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• 2009

This paper proposes a regulation method of DC line voltage for urban transit system fluctuated during the acceleration or deceleration by using supercapacitor. Supercapacitor is modelled electrically under the assumption of three different time constants of RC circuits with variable capacitances depending on the voltage. And its parameters are determined by the experimental measurements. The energy storage system using supercapacitors is installed based on this model, and the proposed model is tested through the simulations and experiments, and the controller for charging and discharging is designed. Finally, it is tested at Kyoungsan test site for the urban light rail road system and the energy saving effect is evaluated economically.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.25-26
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• 2014

배터리를 사용하는 하이브리드 시스템의 확장으로 인하여 2차 전지를 활용할 수 있는 양방향 컨버터의 사용이 증가하고 이에 대한 연구의 필요성 또한 증가하고 있다. 기존 비절연형 단방향 컨버터는 인덕터의 전류와 부하단 캐패시터의 전압을 변수로 지정하고 고정 전원과 고정부하를 대입하여 모델링에 적용했지만, 실제 사용되는 양방향 컨버터의 동작과는 차이가 있다. 또한 이상적인 전원과는 달리 배터리의 단자전압은 SOC 및 충방전 상태에 따라 전압 변동이 일어나고 컨버터의 스위칭 동작에 의해 전압 리플이 발생하기 때문에 제어기를 설계하기 위해서는 이를 반영하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비절연형 양방향 컨버터의 양쪽에 부착된 캐패시터가 모두 변수로 적용된 전달함수와 이를 이용하여 설계된 제어기를 제안한다. 컨버터 모델링에 State-Space Averaging 방법을 사용하여 양방향 컨버터의 소신호 분석을 하였고, 충전 모드와 방전 모드 일때 전달함수를 각각 구하였다. 앞서 구한 전달함수를 이용하여 pole/zero 분석을 통해 PI 제어기 설계를 하였고, 주파수 분석을 통해 안정성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.1-2
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• 2011

본 논문에서는 D=0.5에서 2배의 승 강압비를 갖는 하이브리드 자동차 HDC용 비절연 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 CCM에서도 소프트스위칭이 가능하며 스위치 전압정격이 1/2로 되어 소자의 선정에 유리하다. 또한 수동소자의 부피도 기존 양방향 컨버터 보다 작아 고효율 및 고전력 밀도를 달성할 수 있다. 제안하는 양방향 컨버터의 최적의 스위칭 기법을 제안하였고 10kW급 축소시작품의 실험을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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• v.56 no.2
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• pp.90-98
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• 2007

More and All-Electric Aircraft (AEA) carry many loads with varied functions. In particular, there may be large pulsed loads with short duty ratio, which can affect the normal operation of other loads. In this paper, a bi-directional converter with inductive storage is used as a voltage bus conditioner (VBC) to mitigate voltage transients on the bus. In addition, the constant frequency hysteresis control technique for a VBC is presented. A simple and fast prediction of the hysteresis band-width is implemented by the phase-lock loop control, keeping constant switching frequency. This technique offers the excellent dynamic response in load or parameter variation. The control performance is illustrated by simulated results with the SABER package, The proposed hysteresis control results in the shortest and the smallest excursions.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.407-408
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• 2017

In regenerative mode of an IPMSM control system without a bi-directional DC-DC converter, the 3-phase PWM inverter charges the battery. At this time, the regenerative torque reference for braking must output the proper torque reference to charge the battery. This paper proposed a regeneration control method that controls the voltage and current of the battery through CC-CV control at the regenerative braking torque corresponding to the driver's brake control.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.25-26
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• 2015

최근 전 세계적으로 강화되고 있는 환경규제와 고유가 문제에 대응 하기 위해 자동차 산업은 내연기관에서 전기시스템으로 기술적 패러다임이 변하고 있다. 본 논문에서는 인버터와 SRT방식의 양방향 DC/DC컨버터를 이용한 V2G를 위한 새로운 양방향 OBC Topology를 제안한다. 분산전력망 사업 상용화시 적시 적용 가능한 높은 효율의 양방향 OBC Topology를 개발하고 배터리 전력을 입력원으로 분산형 전력공급 장치에서 요구하는 품질을 만족하는 전력 생산을 위한 단상 인버터 제어 기술을 제안한다. 또 한 디지털제어기를 통해 주파수 제어 및 정 전류, 정 전압 제어 기법을 사용하여 양방향 전력전송을 제어하며 역방향 전송시 Voltage-doubler형태로 변경하여 역방향 동작을 가능케 하는 방식을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.311-312
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• 2012

Blade pitch control system monitors and adjusts angle of the blades and controls rotation speed of blades. This paper shows 2MW pitch system hardware and electric part. Blade pitch system consists of pitch drive, gear box, motor and energy storage. Fieldbus is base on CANopen protocol. Fail-Safe system moves the blades to a safety position in case of any fault condition. The super capacitor energy storage provides emergency back up to the Pitch servo driver during feathering the blades. This paper studied Blade pitch servo driver and a bi-directional DC-DC converter for fail-safe system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.221-222
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• 2015

본 논문은 하이브리드 자동차 HDC(High voltage DC-DC Converter)를 위한 고전력밀도 양방향 컨버터를 제안한다. 기존 HDC는 낮은 동작주파수로 인하여 인덕터 전류 리플 만족을 위해 큰 인덕터 용량이 요구될 뿐만 아니라 대전류 구동시 인덕터의 자기포화를 방지하기 위해 코어의 크기가 커지는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 양방향 컨버터는 고속 스위칭 특성이 우수한 SiC-FET의 적용을 통해 인덕터의 용량을 저감할 수 있다. 뿐만 아니라 2상 인터리브드 방식의 적용을 통해 입출력 커패시터의 고밀도화를 획득할 수 있으며, 각 상의 인덕터를 하나의 DM(Differential Mode) 커플드 인덕터로 구현함으로써 인덕터 자화전류 offset을 제거할 수 있으므로 인덕터의 고밀도화에 매우 유리하다. 제안된 HDC 양방향 컨버터의 타당성 검증을 위하여 50kW급 시작품 제작을 통한 실험 결과를 제시한다.

• Journal of Power Electronics
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• v.7 no.1
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• pp.28-37
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• 2007

A new PWM-controlled quasi-resonant converter for a high efficiency PDP sustaining power module is proposed in this paper. The load regulation of the proposed converter can be achieved by controlling the ripple of the resonant voltage across the resonant capacitor with a bi-directional auxiliary circuit, while the main switches are operating at a fixed duty ratio and fixed switching frequency. Hence, the waveforms of the currents can be expected to be optimized from the view-point of conduction loss. Furthermore, the proposed converter has good ZVS capability, simple control circuits, no high voltage ringing problem of rectifier diodes, no DC offset of the magnetizing current and low voltage stresses of power switches. In this paper, operational principles, features of the proposed converter, and analysis and design considerations are presented. Experimental results demonstrate that the output voltage can be controlled well by the auxiliary circuit using the PWM method.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.20 no.2
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• pp.175-181
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• 2015

In this study, a lithium polymer battery (LiPB) is simply expressed by a primary RC equivalent model. The PI state observer is designed in Matlab/Simulink. The non-linear relationship with the OCV-SOC is represented to be linearized with 0.1 pu intervals by using battery parameters obtained by constant-current pulse discharge. A state equation is configured based on battery parameters. The state equation, which applied Peukert's law, can estimate SOC more accurately. SOC estimation capability was analyzed by utilizing reduced Federal Test Procedure (FTP-72) current profile and using a bi-directional DC-DC converter at temperature ($25^{\circ}C$). The PI state observer, which is designed in this study, indicated a SOC estimation error rate of ${\pm}2%$ in any of the initial SOC states. The PI state observer confirms a strong SOC estimation performance despite disturbances, such as modeling errors and noise.