Isolated PFC Converter Based on an ADAB Structure with Harmonic Modulation for EV Chargers

Seung-Won Choi; Yoon-Jae Kim; Il-Oun Lee; Jun-Young Lee

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저자정보: Seung-Won Choi (Myong-Ji University) Yoon-Jae Kim (Myong-Ji University) Il-Oun Lee (Myong-Ji University) Jun-Young Lee (Myong-Ji University)

저널정보: 전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.18 No.2

발행연도: 2018.3

수록면: 383 - 394 (12page)

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This paper presents an isolated power factor correction converter for general-purpose electric vehicle chargers with a wide output voltage range. The converter is based on an asymmetrical dual active bridge structure so that the voltage stress of switching devices can be eliminated by transferring the transformer leakage inductance to the circuit parameters. Harmonic and output controls are performed by secondary switches, and primary switches are only operated at a fixed frequency with a 50% duty ratio. A harmonic modulation technique is also adopted to obtain a near-unity power factor without input current monitoring. The feasibility of the proposed charger is verified with a 3.3 kW prototype.

#Battery charger #Electric vehicles #PFC converter

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S. Kimura, Y. Itoh, W. Martinez, M. Yamamoto, and J. Imaoka, “Downsizing effects of integrated magnetic components in high power density DC?DC converters for EV and HEV applications,” IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 52, No. 4, pp. 3294-3305, Jul./Aug. 2016. A. K. Rathore and U R Prasanna, “Analysis, design, and experimental results of novel snubberless bidirectional naturally clamped ZCS/ZVS current-fed half-bridge DC/DC converter for fuel cell vehicles,” IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 60, No. 10, pp. 4482-4491, Oct. 2013. K. M. Rahman, S. Jurkovic, S. Hwakins, S. Tarnowsky, and P. Savagian, “Propulsion system design of a battery electric vehicle,” IEEE Ind. Electron. Mag., Vol. 2, No. 2, pp. 14-24, Jun. 2014. N. Shafiei, S. A. Arefifar, M. A. Saket, and M. Ordonez, “High efficiency LLC converter design for universal battery chargers,” in Proc. IEEE APEC, pp. 2561-2566, 2016. F. Musavi, M. Craciun, D. S. Gautam, and W. Eberle, “Control strategies for wide output voltage range LLC resonant DC-DC converters in battery chargers,” IEEE Trans. Veh. Technol., Vol. 63, No. 3, pp. 1117-1125, Mar. 2014.

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