New Double Input DC-DC Converters f

New Double Input DC-DC Converters for Automotive
Applications
Krishna P. Yalamanchili, Mehdi Fcrdow si. Member. IEEE, and Keith CorzinQ, Member, IEEE
Power Electronics and Motor Drives Laboratory
University of Missouri-Rolla; Rolla, MO 65409, USA
Email: [e-mail]. [e-mail]. and [e-mail]


Abstract - The energy storage unit is one of the most important subsystems in the structure of hybrid electric vehicles since it directly impacts the performance, fuel economy, cost, and weight of the vehicle. New structures for the energy storage unit, which utilize both batteries and ultracapacitors, are widely under investigation. In order to fully utilize the advantages of each energy storage device, employment of multi-input power converters is inevitable. In this paper, two new double input converters are introduced. Their different operating modes are analyzed and their voltage transfer ratios are derived. Simulation results are used to verify the expected operational characteristics.
Index Terms -Energy storage unit, double input converter.
I. INTRODUCTION
Ultracapacitors have been proposed to be utilized in the electrical distribution system of conventional and hybrid vehicles to serve applications like local energy cache, voltage smoothing, pseudo 42V architecture, and service life of batteries extension. However, the high specific power of ultracapacitors is the major reason of them being used as intennediate energy storage unit during acceleration, hill climbing, and regenerative braking. Even though purely ultracapacitor hybrid and electric vehicles have been reported, an energy storage unit comprising both batteries and ultracapacitor seem to be the promising choice for the future vehicles [1], The basic idea is to realize advantages of both batteries and ultracapacitors while keeping the weight of the entire energy storage unit minimized through an appropriate matching [2],
Several structures for combining batteries and ultracapacitors have been introduced in the literature [3], Multi-input power electronic converters are the best promising choices to fully utilize the advantages of batteries and ultracapacitors. As the name suggests, a multi-input converter is a power converter which accoimnodates inputs of more than one energy source and provides at least one output [4], These converters can be employed in various applications such as residential, aerospace, automotive, portable electronics where there is the advantage of using more than one energy source or energy storage device [5], By diversifying the energy sources, each source can be utilized more efficiently. Furthennore, the reliability of the overall system increases.
Several multi-input converters have been reported in the literature. A general multi-input converter, which only utilizes one inductor, has been reported in [6], Characteristic and properties of multi-input converters are presented in [7],
Applications of multi-input converters in hybrid vehicles are presented in [8-10], A double input converter which is the integration of a buck with a buckboost converter has been reported in [11],
In this paper, two new double input dc-dc converters are introduced. They both have small part count and the concept can further be generalized to more than two inputs sources. Bidirectional power flow is also achievable. These two topologies as well as their different operating modes and typical wavefonns along with simulation results are presented in Sections II through V. Section VI deals with the various applications of these converters highlighting a practical application. Section VII draws conclusions and presents and overall evaluation of the new double input converters.
II. INTEGRATED BUCK-BUCKBOOST CONVERTER
The circuit diagram of integrated buck-buckboost converter consisting two input voltage sources high voltage source Iand low voltage source I A and output voltage VQ is shown in Fig. 1 [11], Input sources can be batteries, ultracapacitors, or any other dc source of power. When the power MOSFETs A/, andAT are turned off, diodes /A, and D2 will provide the path for the inductor current to flow continuously. Through the operation of the power switches A/, and AT. the converter is able to draw power from the two sources simultaneously or singly.

Fig. 1 Circuit diagram of integrated buck-buckboost converter.

It can be easily observed that if transistor AT is off for the entire switching period, i.e. when input source Iis the only source of power, the converter operates like a conventional buck converter. Similarly, if transistor AI} is off for the entire switching period, i.e. when input source IA is operating alone.
the converter operates like a conventional buckboost converter. This discussion leads to the necessary conclusion that for single use of Isource, its voltage level has to be greater the output voltage. Different inodes of operation of this integrated buck-buckboost converter is presented in [11] and the voltage transfer ratio is derived as
V = 6/| * V + * V m
V O -j .A• 1 i * l1)
1 -Ur, 1 -Clr,
III. INTEGRATED BUCK-BUCK CONVERTER
The circuit diagram of the new integrated buck-buck converter is depicted in Fig. 2. This new topology is obtained by extending the same concept to two bulk converters. It is possible to run the input sources simultaneously or individually.

Fig. 2 Integrated buck-buck converter.

Four different modes of operation based on the status of the switches are depicted in Fig. 3 and described as follows:
Mode I {Mi on / Mf off): Due to the conduction of Mh diode Di is reverse biased and treated as an open circuit and diode D2 provides a bypass path for inductor current In this mode, I'/ provides energy to inductor L and the load.
Mode II {Mf. off / M2: on): In this mode diode I); conducts while diode D2 is off. Voltage source V2 energizes inductor L and also provides the power to the load.
Mode III {Mf. off I Mf. off): Diodes /.I, and D2 provide the current path for the inductor current. Both of voltage sources l 'i and V2 are disconnected from the double input converter. The magnetic energy stored in L is being released to the load.
Mode IV {Mf on / M< on): M] and M2 are on which results in Dt and D2 being reverse biased. Voltage sources I and V2 are connected in series to energize inductor L and provide the demanded power for the load.
If each source operates singly, the power conversion mechanism is similar to conventional buck converter. The gate signals depicted in Fig. 4 are considered to derive the voltage transfer function. The selected switching pattern covers all four operating modes; hence, the results are valid for any arrangements in the switching pattern. Using Table I and
Diodes /.l, and D2 are freewheeling diodes and provide the path for the inductor current to flow continuously. Integrated buckboost-buckboost converter is able to draw power from each source individually with or without the residual inductor energy supplemented by the other source. Three different modes of operation based on the conduction status of the switches and diodes are depicted in Fig. 7 and are described as follows:




























































By interchanging the switches and diodes and connecting them in reverse, the converter operates as a single input multi output converter. Also, bi-directional current flow can be achieved by replacing each switch and diode with anti parallel pair of a switch and a diode.
V. SIMULATION RESULTS
Integrated buck-buck converter and integrated buckboost- buckboost converter are modeled using ACSL software. Both the converters using the parameters c/,=0.5.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คู่ใหม่ใส่ตัวแปลง DC-DC สำหรับรถยนต์โปรแกรมประยุกต์กฤษณะ P. Yalamanchili, Mehdi Fcrdow ศรี สมาชิก IEEE IEEE และคีธ CorzinQ สมาชิกอิเล็กทรอนิกส์กำลังและปฏิบัติการมอเตอร์ไดรฟ์มหาวิทยาลัยของมิสซูรี-Rolla Rolla, MO 65409 สหรัฐอเมริกาอีเมล์: [e-mail] [e-mail] และ [e-mail] บทคัดย่อ - หน่วยเก็บพลังงานเป็นระบบย่อยที่สำคัญในโครงสร้างของยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริดเนื่องจากมันโดยตรงส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน ประหยัด ต้นทุน และน้ำหนักของยานพาหนะ โครงสร้างใหม่สำหรับหน่วยจัดเก็บพลังงาน การใช้แบตเตอรี่และ ultracapacitors ได้อย่างกว้างขวางภายใต้การตรวจสอบ การใช้ข้อดีของแต่ละอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานเต็ม จ้างแปลงหลายอินพุตจะหลีกเลี่ยง ในเอกสารนี้ มีนำสองใหม่แปลงเข้าคู่ ลักษณะของวิธีปฏิบัติต่าง ๆ และอัตราส่วนของแรงดันโอนย้ายมา ผลการทดลองใช้เพื่อตรวจสอบลักษณะการดำเนินงานที่คาดไว้ดัชนีเงื่อนไข-พลังงานเก็บหน่วย ตัวแปลงสัญญาณคู่I. บทนำUltracapacitors ได้รับการเสนอเพื่อนำไปใช้ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าของทั่วไป และยานพาหนะไฮบริดเพื่อใช้งานเช่นพลังงานท้องถิ่นแค แรงดันไฟฟ้าราบเรียบ สถาปัตยกรรม 42V หลอก และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ต่อ อย่างไรก็ตาม ultracapacitors เฉพาะอำนาจสูงเป็นเหตุผลหลักของพวกเขาที่ใช้เป็นหน่วยเก็บพลังงาน intennediate ระหว่างเร่ง ปีนเขา และสำหรับเบรค แม้มีรายงานเพียงอย่างเดียว ultracapacitor ไฮบริดและยานพาหนะไฟฟ้า หน่วยจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่และ ultracapacitor ดูเหมือนจะ เลือกกำหนดการสำหรับยานพาหนะในอนาคต [1], ความคิดพื้นฐานคือการ ตระหนักถึงประโยชน์ของแบตเตอรี่และ ultracapacitors ขณะที่รักษาน้ำหนักของหน่วยจัดเก็บพลังงานทั้งหมดที่ย่อผ่านการที่เหมาะสมตรงกัน [2],โครงสร้างต่าง ๆ สำหรับรวมแบตเตอรี่และ ultracapacitors ได้รับการแนะนำในวรรณคดี [3] แปลงอิเล็กทรอนิกส์หลายอินพุตมีสัญญาส่วนตัวอย่างแท้จริงข้อดีของแบตเตอรี่และ ultracapacitors เป็นชื่อแนะนำ ตัวแปลงสัญญาณหลายเป็นตัวแปลงไฟฟ้าอินพุตใด accoimnodates ของแหล่งพลังงานมากกว่าหนึ่ง และให้ผลผลิตน้อย [4] ตัวแปลงเหล่านี้สามารถทำงานในโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ เช่นที่อยู่อาศัย บิน ยานยนต์ แบบพกพาอิเล็กทรอนิกส์มีประโยชน์ของการใช้มากกว่าหนึ่งแหล่งพลังงานหรืออุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน [5], โดยการกระจายแหล่งพลังงาน สามารถใช้แต่ละแหล่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น Furthennore เพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวมตัวแปลงสัญญาณหลายหลายถูกรายงานในวรรณคดี ตัวทั่วไปสำหรับการป้อนค่าหลายแปลง ที่เพียง ใช้มือหนึ่ง มีการรายงานใน [6], มีแสดงลักษณะและคุณสมบัติของตัวแปลงสัญญาณหลายใน [7], โปรแกรมประยุกต์ของตัวแปลงสัญญาณหลายในรถยนต์ไฮบริจะแสดง [8-10], ตัวแปลงสัญญาณคู่ซึ่งเป็นการรวมบัคกับแปลง buckboost ได้รายงานใน [11],สองแปลงคู่สัญญาณ dc-dc ที่ใหม่แนะนำในเอกสารนี้ พวกเขาทั้งสองมีส่วนเล็ก ๆ จำนวน และแนวคิดเพิ่มเติมสามารถตั้งค่าทั่วไปจะมากกว่าสองแหล่งอินพุต แบบสองทิศทางกระแสไฟฟ้าก็ทำได้ โทสองเหล่านี้เป็นความแตกต่างการทำงานโหมดและ wavefonns ทั่วไป ด้วยการจำลองผลลัพธ์จะแสดงในส่วน II ผ่านตกลง V. ส่วน VI กับโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ ของตัวแปลงเหล่านี้เน้นการประยุกต์ในทางปฏิบัติ ส่วน VII วาด และนำเสนอ และการประเมินโดยรวมของตัวแปลงสัญญาณของคู่ใหม่แปลงครั้งที่สองรวมบัค-BUCKBOOSTไดอะแกรมวงจรแปลงรวมบัค-buckboost ประกอบด้วยสองแรงดันอินพุตแหล่งแรงดันสูงแหล่งแหล่งแรงดันต่ำ Iand ฉัน A และแรงดันไฟออกแรมโลว์จะแสดงใน Fig. 1 [11], แหล่งป้อนสามารถแบตเตอรี่ ultracapacitors หรือใด ๆ อื่น ๆ dc แหล่งของพลังงาน เมื่อ MOSFETs ไฟฟ้า A /, andAT ปิด ไดโอดได้ /A และ D2 จะให้เส้นทางสำหรับมือปัจจุบันการไหลอย่างต่อเนื่อง ผ่านการทำงานของไฟสลับ A /, และ AT ตัวแปลงจะสามารถดึงพลังจากแหล่ง 2 แหล่งพร้อมกัน หรือโดดเดี่ยว แผนภูมิวงจร fig. 1 แปลงรวมบัค-buckboostมันจะได้สังเกตได้จากที่ว่าทรานซิสเตอร์ที่ปิดสำหรับรอบระยะเวลาการเปลี่ยนทั้งหมด เช่นเมื่อป้อนแหล่งที่มาแหล่งเดียวของพลังงาน การแปลงทำงานเหมือนตัวธรรมดาบัคแปลง Iis ในทำนองเดียวกัน ถ้าทรานซิสเตอร์ AI } ถูกปิดทั้งหมดเปลี่ยนรอบระยะเวลา เช่นเมื่อป้อนแหล่ง IA ทำงานคนเดียว แปลงการดำเนินงานเช่นตัวแปลง buckboost ธรรมดา สนทนานี้นำไปสู่ข้อสรุปที่จำเป็นที่ใช้ Isource เดียว ระดับแรงดันมีให้มากกว่าอัตราแรงดันออก Inodes แตกต่างการแปลงรวมบัค-buckboost นี้จะนำเสนอใน [11] และอัตราการถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับมาเป็นV = 6 / | * V + * V mV O -เจ A• 1 ฉัน * l1)1 - คุณ 1 - ClrIII. รวมบัค - บัคแปลงเป็นแสดงไดอะแกรมวงจรแปลงบัคบัครวมใหม่ใน Fig. 2 โทโพโลยีใหม่นี้จะได้รับ โดยการขยายแนวความคิดเดียวกันกับสองแปลงจำนวนมาก สามารถเรียกใช้แหล่งรับสัญญาณพร้อมกัน หรือแยกกันได้ Fig. 2 รวมแปลงบัคบัครูปแบบต่าง ๆ 4 ดำเนินงานตามสถานะของสวิตช์ที่แสดงใน Fig. 3 และอธิบายได้ดังนี้:โหมดฉัน { Mi บน/Mf ปิด): เนื่องจากนำของ Mh ไดโอดดีกลับลำเอียง และถือว่าเป็นการเปิดวงจร และไดโอด D2 มีเส้นทางบายพาสสำหรับมือปัจจุบันในโหมดนี้ ฉัน ' / ให้พลังงานมือ L และโหลดโหมดที่สอง { Mf ปิด/M2: บน): ในไดโอดโหมดนี้ฉัน); ดำเนินการในขณะที่ไดโอด D2 จะออก แรงดันแหล่ง V2 energizes มือ L และยัง มีอำนาจที่จะโหลดโหมด III { Mf ปิดฉัน Mf ปิด): ไดโอดได้ / ฉัน และ D2 มีสื่อในมือปัจจุบัน ทั้งแรงดันไฟฟ้าแหล่ง l ' i และ V2 จะเชื่อมต่อตัวแปลงสัญญาณคู่ พลังงานแม่เหล็กที่เก็บอยู่ใน L เป็นที่นำออกใช้เพื่อโหลดโหมด IV { Mf บน/M < บน): M] และ M2 ซึ่งผลใน Dt และ D2 การกลับภาพ แหล่งแรงดันที่มีการเชื่อมต่อฉันและ V2 ในชุดพลังมือ L และให้อำนาจต้องโหลดถ้าแต่ละแหล่งทำงานเดี่ยว กลไกการแปลงพลังงานเป็นคล้ายกับแปลงบัคทั่วไป ประตูสัญญาณแสดงใน Fig. 4 จะถือว่าได้รับฟังก์ชันถ่ายโอนแรง เลือกเปลี่ยนรูปแบบครอบคลุมโหมด 4 ปฏิบัติงานทั้งหมด ดังนั้น ผลลัพธ์ถูกต้องสำหรับการจัดในรูปแบบสลับ ใช้ตารางผม และ ไดโอด ได้/.l, D2 มี freewheeling diodes และระบุเส้นทางสำหรับมือปัจจุบันการไหลอย่างต่อเนื่อง แปลงรวม buckboost-buckboost จะสามารถดึงพลังจากแต่ละแหล่งแต่ละมี หรือไม่ มีพลังงานเหลือมือเสริมจากแหล่งอื่น ๆ รูปแบบต่าง ๆ 3 การดำเนินการนำสถานะของสวิตช์และไดโอดได้แสดงใน Fig. 7 และอธิบายได้ดังนี้: Interchanging สลับและไดโอดได้ และเชื่อมต่อในการย้อนกลับ การแปลงทำงานเป็นตัวแปลงออกหลายอินพุทเดียว ยัง ทิศกระแสปัจจุบันสามารถทำได้ โดยแทนแต่ละสวิตช์และไดโอดกับป้องกันคู่ขนานของสวิตช์และตัวไดโอดV. ผลการทดลองรวมบัคบัคแปลงและแปลงรวม buckboost-buckboost จะจำลองโดยใช้ซอฟต์แวร์ ACSL ทั้งตัวแปลงใช้ c พารามิเตอร์ /, = 0.5 VI. ใช้ตัวแปลง อ้างอิง[1] R. M. Schupbach, J. C. Baida, Zolot เมตร B. Kramer "ออกแบบวิธีของหน่วยเก็บพลังงานแบตเตอรี่ ultracapacitor รวมสำหรับการจัดการยานพาหนะพลังงาน 34 ปี IEEE พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ผู้เชี่ยวชาญประชุม ปี 1 นำ 88-93, 15-19 มิย 2003.[2] R. M. Schupbach, J. C. Baida "บทบาทของ ultracapacitors ในหน่วยจัดเก็บพลังงานสำหรับยานพาหนะการจัดการพลังงาน งาน IEEE ยานพาหนะคิรีเทคโนโลยีประชุม ปี 5 นำ 3236-3240, 6-9 2003 ตุลาคม[3] P. Barrade, Pittet s ได้ และ A. Rufel "พลังงานเก็บระบบด้วยการเชื่อมต่อชุดของ supercapacitors อุปกรณ์ใช้งานอยู่สำหรับ equalizing f แรงดันพลังของดอกเบี้ยอิเล็กทรอนิกส์ Conf โตเกียว ญี่ปุ่น 2000[4] คุณ P. Yalamanehili และม.เฟอร์โดว์ซี "ทบทวนหลายแปลงสัญญาณ dc-dc สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าและไฮบริด IEEE ยานพาหนะไฟฟ้าและขับเคลื่อนประชุม นำ 552-555, 07-09 2005 ก.ย.เกิด Ozpineci [5] L. ม. Tolbert จงดู "หลายเข้าตัวแปลงสำหรับเซลล์เชื้อเพลิง ประชุมงานอุตสาหกรรม 39 ปี 2 นำ 791-797, 3-7 2004 ตุลาคม[6] B. G. Dobbs และ P. L. แชปแมน "การป้อนข้อมูลหลาย dc-dc converter โทโพโลยี IEEE ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์จดหมาย 1 นำ 6-9, 2003 มี.ค. [7] มัทสึโอะ H. ปริมาณหลิน F. Kurokawa, Shigemizu ต. และ เบะตอนเหนือ "ลักษณะของแปลงหลายเข้า dc-dc," IEEE ธุรกรรมอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม ปี 51 หมายเลข 3 นำ 625-631, 2547 มิถุนายน[8] A. C. Baisden, A. Emadi "ปรึกษาตามรุ่นของแบตเตอรี่และแหล่งพลังงานในตัวเก็บประจุพิเศษสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริด IEEE เทคโนโลยียานพาหนะคิรี ปี 53 ธุรกรรมออก 1 นำ 199-205, 2004 ม.ค.[9] นโป ลีดิ A., F. Crescimbini, Rodo s ได้ และ L. Solero "หลายอินพุท dc-dc พลังงานตัวแปลงสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงที่ขับเคลื่อนไฮบริ vehicl

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คู่ใหม่ป้อนข้อมูลแปลง DC-DC
สำหรับยานยนต์การประยุกต์ใช้งานกฤษณะพี
Yalamanchili เมห์ Fcrdow si สมาชิก. อีอีอีและคี ธ CorzinQ
สมาชิกอีอีอีพาวเวอร์อิเล็กทรอนิกส์และมอเตอร์ไดรฟ์ห้องปฏิบัติการมหาวิทยาลัยมิสซูรี
Rolla; โรล MO 65409
สหรัฐอเมริกาอีเมล์: [e-mail] [e-mail] และ [e-mail] บทคัดย่อ - หน่วยเก็บพลังงานเป็นหนึ่งในระบบย่อยที่สำคัญที่สุดในโครงสร้างของยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริดเนื่องจากผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง, ค่าใช้จ่ายและน้ำหนักของยานพาหนะ โครงสร้างใหม่สำหรับหน่วยเก็บพลังงานที่ใช้ทั้งแบตเตอรี่และ Ultracapacitors เป็นอย่างกว้างขวางภายใต้การสอบสวน เพื่อที่จะใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ข้อดีของแต่ละอุปกรณ์การจัดเก็บพลังงาน, การจ้างงานของหลายอินพุตแปลงไฟเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยง ในบทความนี้สองแปลงที่ป้อนเข้าคู่ได้ถูกนำเสนอใหม่ โหมดการทำงานที่แตกต่างกันของพวกเขาได้รับการวิเคราะห์และอัตราส่วนการถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้าของพวกเขาจะได้มา ผลการจำลองที่ใช้ในการตรวจสอบลักษณะการดำเนินงานที่คาดหวัง. ดัชนีข้อตกลง -Energy หน่วยเก็บข้อมูล, แปลงป้อนข้อมูลสองครั้ง. ครั้งที่หนึ่ง บทนำUltracapacitors ได้รับการเสนอเพื่อนำไปใช้ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าของยานพาหนะแบบธรรมดาและไฮบริดที่จะให้บริการการใช้งานเช่นแคชพลังงานท้องถิ่นเรียบแรงดันไฟฟ้าหลอกสถาปัตยกรรม 42V และอายุการใช้งานของการขยายแบตเตอรี่ แต่อำนาจที่เฉพาะเจาะจงสูงของ Ultracapacitors เป็นเหตุผลที่สำคัญของพวกเขาถูกใช้เป็น intennediate หน่วยเก็บพลังงานในขณะเร่งเครื่องปีนเขาและปฏิรูปการเบรค แม้ว่าไฮบริด ultracapacitor อย่างหมดจดและยานพาหนะไฟฟ้าที่ได้รับรายงานหน่วยจัดเก็บพลังงานประกอบไปด้วยทั้งแบตเตอรี่และ ultracapacitor ดูเหมือนจะเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มสำหรับยานพาหนะในอนาคต [1], ความคิดพื้นฐานคือการตระหนักถึงข้อดีของแบตเตอรี่และ Ultracapacitors ขณะที่การรักษา น้ำหนักของทั้งหน่วยเก็บพลังงานลดลงผ่านการจับคู่ที่เหมาะสม [2], โครงสร้างหลายรวมแบตเตอรี่และ Ultracapacitors ได้รับการแนะนำในวรรณคดี [3] อำนาจหลายอินพุตแปลงอิเล็กทรอนิกส์เป็นทางเลือกที่ดีที่สุดที่มีแนวโน้มที่จะใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ข้อได้เปรียบของ แบตเตอรี่และ Ultracapacitors เป็นชื่อของการแปลงหลายอินพุตเป็นแปลงพลังงานที่ accoimnodates ปัจจัยการผลิตมากกว่าหนึ่งแหล่งพลังงานและให้อย่างน้อยหนึ่งเอาท์พุท [4] แปลงเหล่านี้สามารถได้รับการว่าจ้างในการใช้งานต่างๆเช่นที่อยู่อาศัย, การบินและอวกาศยานยนต์แบบพกพา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประโยชน์ของการใช้มากกว่าหนึ่งแหล่งพลังงานหรืออุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน [5] โดยการกระจายแหล่งพลังงานแหล่งที่มาแต่ละคนสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ Furthennore, ความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวมที่เพิ่มขึ้น. หลายแปลงหลายการป้อนข้อมูลที่ได้รับรายงานในวรรณคดี ทั่วไปแปลงหลายอินพุตซึ่งใช้เหนี่ยวนำอย่างใดอย่างหนึ่งได้รับการรายงานใน [6], ลักษณะและคุณสมบัติของแปลงหลายอินพุตถูกนำเสนอใน [7], การประยุกต์ใช้แปลงหลายป้อนข้อมูลในยานพาหนะไฮบริดถูกนำเสนอใน [8 -10] แปลงการป้อนข้อมูลที่สองซึ่งเป็นการบูรณาการเจ้าชู้กับแปลง buckboost ที่ได้รับรายงานใน [11] ในกระดาษนี้สองคู่ป้อนข้อมูลใหม่แปลง dc-dc จะนำ พวกเขาทั้งสองมีส่วนเล็ก ๆ นับและแนวคิดเพิ่มเติมสามารถทั่วไปให้มากขึ้นกว่าสองแหล่งปัจจัยการผลิต การไหลเวียนของพลังงานแบบสองทิศทางยังเป็นไปได้ ทั้งสองโครงสร้างเช่นเดียวกับโหมดการทำงานที่แตกต่างกันของพวกเขาและ wavefonns ทั่วไปพร้อมกับผลการจำลองถูกนำเสนอในส่วนที่สองผ่านข้อตกลง V. มาตรา VI กับการใช้งานต่าง ๆ แปลงนี้เน้นการใช้งานจริง มาตราปกเกล้าเจ้าอยู่หัวนำข้อสรุปและนำเสนอและการประเมินผลโดยรวมของการป้อนข้อมูลแปลงคู่ใหม่. ครั้งที่สอง บูรณาการเจ้าชู้-BUCKBOOST CONVERTER แผนภาพวงจรแปลงเจ้าชู้ buckboost บูรณาการประกอบด้วยสองแหล่งแรงดันไฟฟ้าอินพุตแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าสูง Iand แหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าต่ำ IA และ VQ แรงดันขาออกแสดงในรูป 1 [11] แหล่งป้อนข้อมูลสามารถแบตเตอรี่ Ultracapacitors หรือ dc แหล่งอื่น ๆ ของการใช้พลังงาน เมื่อพลังงาน MOSFETs A /, andAT ปิดไดโอด / A, D2 และจะช่วยให้เส้นทางสำหรับปัจจุบันเหนี่ยวนำให้ไหลอย่างต่อเนื่อง ผ่านการดำเนินการของพลังงานที่สวิทช์ A / และ AT แปลงสามารถที่จะดึงพลังงานจากทั้งสองแหล่งที่มาพร้อมกันหรือโดยลำพัง. รูป แผนภาพ 1 วงจรแปลงเจ้าชู้ buckboost แบบบูรณาการ. มันสามารถสังเกตได้ง่ายว่าถ้าทรานซิสเตอร์ที่มีออกมาในช่วงเวลาการเปลี่ยนทั้งหมดคือเมื่อสัญญาณเข้า IIS แหล่งเดียวของพลังงาน, แปลงดำเนินการเช่นเดียวกับแปลงเจ้าชู้ธรรมดา ในทำนองเดียวกันถ้าทรานซิสเตอร์ AI} ปิดสำหรับรอบระยะเวลาการเปลี่ยนทั้งหมดคือเมื่อสัญญาณเข้า IA มีการดำเนินงานเพียงอย่างเดียว. แปลงดำเนินการเช่นเดียวกับแปลง buckboost ธรรมดา การสนทนานี้จะนำไปสู่ข้อสรุปที่จำเป็นที่สำหรับการใช้งานเดียวของ iSource ระดับแรงดันไฟฟ้าที่จะต้องมีมากขึ้นแรงดันเอาท์พุท inodes ที่แตกต่างกันของการดำเนินงานของเจ้าชู้ buckboost แบบบูรณาการแปลงนี้จะนำเสนอใน [11] และอัตราการถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้าที่ได้มาเป็นV = 6 / | * * * * * * * * V + เอ็มวีVO -j ลวด Cored Metallurgical • 1 i * l1) 1 -Ur 1 -Clr, III บูรณาการเจ้าชู้เจ้าชู้ CONVERTER แผนภาพวงจรของบูรณาการใหม่แปลงเจ้าชู้เจ้าชู้เป็นที่ปรากฎในรูป 2. โครงสร้างใหม่นี้จะได้รับโดยการขยายแนวคิดเดียวกันถึงสองแปลงจำนวนมาก มันเป็นไปได้ที่จะเรียกใช้แหล่งสัญญาณพร้อมกันหรือเป็นรายบุคคล. รูป แบบบูรณาการ 2 แปลงเจ้าชู้เจ้าชู้. สี่โหมดที่แตกต่างกันของการดำเนินงานขึ้นอยู่กับสถานะของสวิทช์ที่มีภาพในรูป 3 และอธิบายดังนี้โหมดฉัน{Mi เปิด / Mf ออก): เนื่องจากการนำ Mh ไดโอด Di เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามลำเอียงและถือว่าเป็นวงจรเปิดและไดโอด D2 ให้เส้นทางบายพาสสำหรับเหนี่ยวนำในปัจจุบันในโหมดนี้ฉัน / ให้พลังงานไป L เหนี่ยวนำและโหลด. โหมดที่สอง {Mf ปิด / M2: บน): ในโหมดนี้ไดโอดผม); ดำเนินการในขณะที่ไดโอด D2 ปิด แหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าพลังงาน V2 L เหนี่ยวนำและยังให้อำนาจในการโหลด. โหมด III {Mf ฉันออก Mf ออก): ไดโอด /.I และ D2 ให้เส้นทางปัจจุบันกระแสเหนี่ยวนำ ทั้งสองของฉันแหล่งแรงดันไฟฟ้าลิตรและ V2 จะเชื่อมต่อจากแปลงการป้อนข้อมูลสองครั้ง พลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ใน L จะถูกปล่อยออกมาให้โหลด. โหมด IV {Mf บน / M <บน): M] และ M2 อยู่บนซึ่งส่งผลให้ Dt และ D2 เป็นกลับลำเอียง แหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้า I และ V2 มีการเชื่อมต่อในชุดจะรวมพลัง L เหนี่ยวนำและให้อำนาจเรียกร้องสำหรับการโหลด. ถ้าแต่ละแหล่งดำเนินโดยลำพังกลไกการแปลงพลังงานจะคล้ายกับการแปลงเจ้าชู้ธรรมดา สัญญาณประตูที่ปรากฎในรูป 4 ได้รับการพิจารณาให้ได้มาซึ่งฟังก์ชั่นการถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้า รูปแบบที่เลือกเปลี่ยนโหมดการทำงานครอบคลุมทั้งสี่; ด้วยเหตุนี้ผลที่ถูกต้องสำหรับการเตรียมการใด ๆ ในการเปลี่ยนรูปแบบ ใช้ตารางผมและไดโอด /.l และไดโอด D2 จะแหกกฎและให้เส้นทางสำหรับปัจจุบันเหนี่ยวนำให้ไหลอย่างต่อเนื่อง แบบบูรณาการ buckboost-buckboost แปลงสามารถที่จะดึงพลังงานจากแหล่งที่แต่ละคนมีหรือไม่มีพลังงานเหนี่ยวนำที่เหลือเสริมด้วยแหล่งข้อมูลอื่น ๆ สามโหมดของการดำเนินงานที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสถานะการนำของสวิทช์และไดโอดเป็นภาพในรูป 7 และจะมีคำอธิบายดังต่อไปนี้โดยการสับเปลี่ยนสวิตช์และไดโอดและเชื่อมต่อพวกเขาในสิ่งที่ตรงกันข้ามแปลงทำงานเป็นอินพุทเอาท์พุทเดียวหลายแปลง นอกจากนี้สองทิศทางการไหลของกระแสสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนแต่ละสวิทช์และไดโอดกับคู่ขนานป้องกันของสวิทช์และไดโอด. โวลต์ ผลการจำลองแบบบูรณาการแปลงเจ้าชู้เจ้าชู้และบูรณาการ buckboost- buckboost แปลงเป็นรูปแบบการใช้ซอฟต์แวร์ ACSL ทั้งสองแปลงโดยใช้พารามิเตอร์ค / = 0.5






























































































พระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว การประยุกต์ใช้แปลงอ้างอิง[1] RM Schupbach, JC Baida เมตร Zolot บีเครเมอ "วิธีการออกแบบรวมแบตเตอรี่ ultracapacitor หน่วยเก็บพลังงานสำหรับการจัดการพลังงานของยานพาหนะ" 34 ประจำปี IEEE Power Electronics ผู้เชี่ยวชาญการประชุมฉบับ 1, หน้า. 88-93, 15-19 มิถุนายน 2003 [2] RM Schupbach, JC Baida "บทบาทของ Ultracapacitors ในหน่วยเก็บพลังงานสำหรับการจัดการพลังงานของยานพาหนะ" 58 IEEE พาหนะเทคโนโลยีการประชุมฉบับ 5, PP. 3236-3240, 06-09 ตุลาคม 2003 [3] Barrade พีเอส Pittet และเอ Rufel "ระบบการจัดเก็บพลังงานใช้การเชื่อมต่อชุดของ supercapacitors กับอุปกรณ์ที่ใช้งานสำหรับอีควอไลแรงดันไฟฟ้า ฉ Int พาวเวอร์อิเล็กทรอนิกส์ Conf, กรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่นปี 2000 [4] เคพีเอ็มและ Yalamanehili Ferdowsi "การสอบทานการป้อนข้อมูลหลายแปลง dc-dc สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าและไฮบริด" พลัง IEEE ยานพาหนะและการประชุมขับเคลื่อนได้ pp. 552-555, 07 -09 กันยายน 2005 [5] บี Ozpineci, LM Tolbert, Zhong Du "ป้อนข้อมูลหลายแปลงสำหรับเซลล์เชื้อเพลิง" การประยุกต์ใช้งานการประชุมอุตสาหกรรม 39 ฉบับ 2 ได้ pp. 791-797, 03-07 ตุลาคม 2004 [6] BG ด๊อบบ์และ PL แชปแมน "เป็นหลายอินพุตโครงสร้าง DC-DC แปลง" จดหมายอิเล็กทรอนิคส์ IEEE พลังงานฉบับ 1, พี. 6-9 มีนาคม 2003 [7] เอชสึหลินดับบลิวเอฟโรคาต Shigemizu และเอ็นวาตานาเบะ "ลักษณะของหลายอินพุต DC-DC แปลง" อีอีอี การทำธุรกรรมในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ฉบับ 51 ไม่มี 3 ได้ pp. 625-631 มิถุนายน 2004 [8] AC Baisden ก Emadi, "รูปแบบที่ปรึกษาที่ใช้แบตเตอรี่และแหล่งพลังงานประจุพิเศษสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริด" ธุรกรรมอีอีอีพาหนะเทคโนโลยีฉบับ 53, ฉบับที่ 1, PP. 199-205, มกราคม 2004 [9] เอดินาโปลีเอฟ Crescimbini เอส Rodo และแอล Solero "ป้อนข้อมูลหลาย DC- แปลงไฟกระแสตรงสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงขับเคลื่อนไฮบริด vehicl

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คู่ใหม่ใส่ตัวแปลงสำหรับการใช้งานยานยนต์
-
กฤษณะหน้าความสามารถในการประมวลผล fcrdow เมห์ , ซื่อ สมาชิก IEEE และคีธ corzinq , สมาชิก , IEEE
อิเล็กทรอนิกส์และมอเตอร์ไดรฟ์ห้องปฏิบัติการ
มหาวิทยาลัย Rolla Missouri ; โรลล่า โม 65409 USA
อีเมล์ : [e-mail] . [e-mail] . [e-mail]


และนามธรรม - หน่วยเก็บพลังงานเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในโครงสร้างของยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริด เนื่องจากผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพ เศรษฐกิจ ต้นทุนเชื้อเพลิงและน้ำหนักของรถ โครงสร้างใหม่สำหรับหน่วยเก็บพลังงานที่ใช้ทั้งแบตเตอรี่และ ultracapacitors เป็นอย่างกว้างขวางภายใต้การสอบสวนเพื่อที่จะใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ข้อดีของแต่ละพลังงานที่เก็บอุปกรณ์การจ้างงานหลายสัญญาณตัวแปลงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ในกระดาษนี้ สองแปลงดับเบิลอินพุตใหม่แนะนำ โหมดการดำเนินงานที่แตกต่างกันของพวกเขาจะวิเคราะห์และอัตราส่วนของแรงดัน การจะได้เป็น ผลการตรวจสอบ คาดว่าจะใช้งานคุณลักษณะ .
ดัชนีเงื่อนไข - หน่วยเก็บพลังงานแปลงใส่คู่ .
.
ultracapacitors เบื้องต้นมีการเสนอให้ใช้ในระบบจําหน่ายไฟฟ้าของยานพาหนะแบบไฮบริดเพื่อใช้โปรแกรม เช่นแคชท้องถิ่นสถาปัตยกรรมพลังงานแรงดันให้เรียบ 42v เทียม และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ขยาย อย่างไรก็ตามโดยเฉพาะอำนาจสูง ultracapacitors เป็นสาเหตุหลักของพวกเขาถูกใช้เป็นพลังงานทด intennediate หน่วยในระหว่างการปีนฮิลล์และ Regenerative braking . แม้ว่าหมดจด ultracapacitor ไฮบริดและยานพาหนะไฟฟ้า ได้รับรายงาน การจัดเก็บพลังงานหน่วย ประกอบด้วย ทั้งแบตเตอรี่ และ ultracapacitor ดูเหมือนจะเป็นทางเลือกที่สดใสสำหรับอนาคตรถยนต์ [ 1 ]แนวคิดพื้นฐานคือการตระหนักถึงข้อดีของแบตเตอรี่และ ultracapacitors ในขณะที่รักษาน้ำหนักของทั้งหมดเก็บพลังงานหน่วยลดลงผ่านการจับคู่ที่เหมาะสม [ 2 ] ,
โครงสร้างหลายประการรวมแบตเตอรี่และ ultracapacitors ได้รับการแนะนำในวรรณคดี [ 3 ]