Optimized Interleaved Synchronous Buck Converter Design for a Two-Stage 3.6 kW Auxiliary Power Module in Electric Vehicles
Notice bibliographique
Résumé
As the automotive market demands improved driving range in electric vehicles (EVs), highly efficient power electronics solutions are a focal point for researchers. Specifically, the low-voltage high-current nature of auxiliary power modules (APMs) with power ratings in the kilowatt range pose a challenge in hindering overall driving range of EVs. Three-port converters (TPCs) enable a highly efficient and power dense means of integrating the DC-DC portion of the on-board charger with the APM in a consolidated solution. To minimize the volume of the three-winding transformer, integrating the TPC, a two-stage APM is assumed in this article in which the second-stage consists of a synchronous buck converter (SBC) capable of 48 V to 9–16 V at 3.6 kW. With a maximum current of 250 A, phase interleaving of the SBC is necessary to improve overall power conversion efficiency. To ensure a sufficient balance of total volume and power loss, a design optimization framework for the SBC is presented in this article. Considerations of parameter variation, device and passive losses, and choice of non-coupled versus coupled inductors are the basis of the developed analytical models used in loss evaluation and inductor design. Results of the framework for 2060 unique designs are presented wherein trade-offs for three optimal designs are discussed yielding the final hardware demonstrator. Experimental results for power conversion efficiency are compared to the analytical model yielding a root mean square error of ~0.24% over the converter operating range.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».