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논문 기본 정보

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저자정보
Kamlesh Sawant (University of Minnesota Twin Cities) Jungwon Choi (University of Minnesota Twin Cities)
저널정보
전력전자학회 ICPE(ISPE)논문집 ICPE 2023-ECCE Asia
발행연도
2023.5
수록면
1,638 - 1,645 (8page)

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This paper presents a digital control scheme using dual ON-OFF frequencies with phase shifts in a bidirectional class-E² converter for energy storage applications. In bidirectional power transfer, an ON-OFF frequency of less than 100 Hz is necessary for the forward mode to improve battery life connected at the converter output, while a much higher ON-OFF frequency is beneficial for a fast dynamic response to power demands at the converter input in the reverse mode while discharging the battery. To address this requirement, we propose a digital control with dual ON-OFF frequencies and phase shifts for a bidirectional class-E² converter. The phase shift is applied to achieve ZVS and maximum power in each direction of the power transfer, while the ON durations of the ON-OFF frequencies are varied to control the output power. Digital PI controllers and IIR filters are employed to regulate the current of the battery in the forward mode and the voltage of the input node in the reverse power transfer mode. The closed-loop performance of the converter was simulated and compared with a prototype of a 1-MHz, 250-W class-E² dc-dc converter.
#Bidirectional power flow #ON-OFF control #phase modulation #pulsed current charging

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. CONTROL OF THE CLASS-E² DC-DC CONVERTER
III. SIMULATION ANALYSIS
IV. EXPERIMENTAL RESULTS
V. CONCLUSION
REFERENCES

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