KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2017 / Cilt: 23 - Sayı: 2

High efficiency design approach of a LLC resonant converter for on-board electrical vehicle battery charge applications

Elektrikli araç yerleşik batarya şarj uygulamaları için yüksek verimli bir LLC rezonanslı DC-DC dönüştürücünün tasarım yaklaşımı

Sevilay ÇETİN
Sayfa
103–111
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Son olarak tasarlanan LLC rezonanslı dönüştürücünün yumuşak anahtarlamalı çalışması geniş bir gerilim ve yük aralığı için Saber simülasyonu ile doğrulanmıştır

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, elektrikli araç (EV) yerleşik batarya şarj uygulamaları için indüktör-indüktör-kapasitor (LLC) rezonanslı bir dönüştürücünün yüksek verime dayalı optimum tasarım metodu sunulmuştur.
📊
Temel Bulgular & Veri:Tasarım metodunda, lead-acid batarya hücreleri ile kıyaslandığında, yüksek güç yoğunluğu, yüksek akım ve gerilim değerlerine sahip olmaları gibi avantajları doğrultusunda lithium-ion batarya hücreleri kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Son olarak tasarlanan LLC rezonanslı dönüştürücünün yumuşak anahtarlamalı çalışması geniş bir gerilim ve yük aralığı için Saber simülasyonu ile doğrulanmıştır
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada, elektrikli araç (EV) yerleşik batarya şarj uygulamaları için indüktör-indüktör-kapasitor (LLC) rezonanslı bir dönüştürücünün yüksek verime dayalı optimum tasarım metodu sunulmuştur. Tasarım metodunda, lead-acid batarya hücreleri ile kıyaslandığında, yüksek güç yoğunluğu, yüksek akım ve gerilim değerlerine sahip olmaları gibi avantajları doğrultusunda lithium-ion batarya hücreleri kullanılmıştır. Böylece, LLC rezonanslı dönüştürücü, lithium-ion batarya şarj karakteristiğine göre geniş bir çıkış gerilimi aralığını farklı yük değerleri için regüle edebilmelidir. Tasarım yönteminde, LLC rezonanslı dönüştürücünün temel çalışma prensibi tanımlanmıştır ve çalışma bölgeleri yüksek verim açısından tartışılmıştır. LLC rezonanslı dönüştürücü, geniş bir aralıkta çıkış geriliminin regülasyonunu sağlayabilmesi için çalışma bölgeleri incelenmiştir. Yüksek verimli optimum tasarım yaklaşımına ulaşmak için çalışma durumlarına ait verim hesaplamaları Saber simülasyonu yardımı ile çıkarılmıştır. En iyi verim değerleri, rezonans frekansının hem altı hem üstü çalışma durumu için belirlenmiştir. Son olarak tasarlanan LLC rezonanslı dönüştürücünün yumuşak anahtarlamalı çalışması geniş bir gerilim ve yük aralığı için Saber simülasyonu ile doğrulanmıştır

Abstract

In this study, an optimal design procedure of inductor-inductorcapacitor (LLC) resonant converter for on-board electrical vehicle (EV) battery charge applications based on high efficiency is proposed. In the design procedure, lithium-ion battery cells are used due to their high power density, higher voltage and current rates compared to a leadacid battery cells. Thus, LLC resonant converter should be regulated the output voltage in a wide voltage range with different load conditions according to typical charging profile of lithium-ion battery. For the design procedure, basic operation characteristics of LLC resonant converter is defined and operation regions are discussed in terms of high efficiency. The operation regions of LLC resonant converter are discussed to regulate wide output voltage range. In order to reach high efficiency optimal design, efficiency calculations based on Saber simulation are extracted for discussed operation regions. The best efficiency values are obtained for the operation of above-below resonance. Finally, soft switching operation of the LLC resonant converter is validated by Saber simulation for wide output voltage range and with changing load current

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇETİN, S. (2022). High efficiency design approach of a LLC resonant converter for on-board electrical vehicle battery charge applications. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 2, 103–111. https://ajindex.com/articles/587418

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Whitaker B, Barkley, A, Cole Z, Passmore B, Martin D, McNutt TY, Lostetter AB, Lee JS, Shiozaki K. “A high-density, high-efficiency, isolated on-board vehicle battery charger utilizing silicon carbide power devices”. IEEE Trasactions on Power Electronics, 29(5), 2606-2617, 2014
  2. Yilmaz M, Krein PT. “Review of battery charger topologies, charging power levels and infrastructure for plug-in electric and hybrid vehicles”. IEEE Transactions on Power Electronics, 28(5), 2151-2169, 2013
  3. Grenier M, Aghdam MH, Thiringer T. “Design of on-board charger for plug-in hybrid electric vehicle”
  4. IET International Conference on Power Electronics, Machine and Drives, Brighton, UK, 19-21 April 2010
  5. Haghbin S, Khan K, Lundmark S, Alak¨ula M, Carlson O, Leksell M, Wallmark O. “Integrated chargers for EV’s and PHEV’s: Examples and new solutions”. XIX International Conference on Electrical Machines, Rome, Italy, 6-8 September 2010
  6. Emadi A, Lee YJ, Rajashekara K. “Power electronics and motor drives in electric, hybrid electric and plug-in hybrid electric vehicles”. IEEE Transaction on Industrial Electronics, 55(6), 2237-2245, 2008
  7. Emadi A, Williamson SS, Khaligh A. “Power electronics intensive solutions for advanced electric, hybrid electric and fuel cell vehicular power systems”. IEEE Transactions on Power Electronics, 21(3), 567-577, 2006
  8. Gautam DS, Musavi F, Edington M, Eberle W, Dunford WG. “An automotive onboard 3.3-kW battery charger for PHEV application”. IEEE Transsctions on Vehicular Technology, 61(8), 3466-3474, 2012
  9. Chen M, Rinc´on-Mora GA. “Accurate, compact and powerefficient li-ion battery charger circuit”. IEEE Transactions on Circuits and Systems-II: Express Briefs, 53(11), 1180-1184, 2006
  10. Dearborn S. “Charging li-ion batteries for maximum run times”. Power Electronics Technology, 31(4), 40-49, 2005
  11. Musavi F, Craciun M, Gautam DS, Eberle W, Dunford WG. “An LLC resonant DC-DC converter for wide output voltage range battery charging applications”. IEEE Transactions on Power Electronics, 28(12), 5437-5445, 2013
  12. Sun W, Wu H, Hu H, Xing Y. “Resonant tank design considerations and implementation of a LLC resonant converter with a wide battery voltage range”. Journal of Power Electronics, 15(6), 1446-1455, 2015
  13. Deng J, Li S, Hu S, Mi CC, Ma R. “Design methodology of LLC resonant converters for electric vehicle battery chargers”. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 63(4), 1581-1592, 2014
  14. Fang Z,