I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em s   ( I J P E DS)   Vo l.  1 3 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 2 2 ,   p p .   1 9 1 ~ 1 9 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 3 . i1 . p p 1 9 1 - 199          191     J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   A sing le - pha se  bi directiona l A C - A C conv erte r  wi th  H - br idg energy  buf fer fo wireless po we r t r a nsfer applica tio ns       Na zm ul H a s a n 1 ,   T a ra k Sa ha 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   Jas h o r e   U n i v e r si t y   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   J a s h o r e ,   B a n g l a d e sh   2 G e n e r a l   El e c t r i c   G l o b a l   R e s e a r c h   C e n t e r ,   N i s h k a y u n a ,   N e w   Y o r k ,   U S A       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   9 ,   2 0 2 1   R ev is ed   J an   2 6 2 0 2 2   Acc ep ted   Feb   2 2 0 2 2       Th is  p a p e in tr o d u c e a   sin g le - p h a se   b i d irec ti o n a l   AC - AC  M a tri x   ty p e   c o n v e rter  fo wire les p o we tr a n sfe (W P T)  a p p li c a ti o n s.  Th e   p ro p o se d   c o n v e rter  c o n v e rts  m a in 5 0   Hz   a lt e rn a ti n g   c u rre n (AC)  d irec tl y   to   h ig h   fre q u e n c y   8 5   k Hz   AC  wi th o u a n   in term e d iate   d irec c u rr e n (DC)  c o n v e rsio n   sta g e .   m in imu m   c o st  re a li z a ti o n   o o n l y   two   b id irec ti o n a AC   sw it c h e c o m p rise d   e a c h   o two   se m ico n d u c to d e v ice   a n d   o n e   g a te  d riv e   sig n a is  e m p l o y e d .   T h e   c o n v e r ter  o p e ra ti o n   m o d e a re   q u a n t u m   e n e rg y   in jec ti o n   a n d   c ircu latin g   se lf - o sc il latio n .   El imi n a ti o n   o t h e   DC  li n k   in tro d u c e a   sa g   i n   t h e   p o we tran sfe d u rin g   th e   z e ro   c ro ss in g   o f   in p u t   AC   m a in s,  wh ich   is   we ll   d o c u m e n t e d   in   li tera tu re .   n o v e H - b ri d g e   b u f fe stru c tu re   i in tr o d u c e d   wh ich   e li m in a tes   th e   p o we sa g   b y   sto ri n g   e n e rg y   d u ri n g   m a in p e a k   a n d   d e li v e rin g   e n e r g y   d u rin g   th e   z e ro - c ro ss in g   p e rio d .   Th e   c o n v e rter  o p e ra tes   wit h   in h e re n z e ro   c u rre n t   sw it c h i n g ,   t h u a c h iev in g   a   lo w   sw it c h in g   lo ss   a n d   e lec tro - m a g n e ti c   in t e rfe re n c e .   Th e   c o n tr o fe a tu re   e n su re th a th e   c o n v e rter  c a n   b e   u se d   fo b o t h   sta ti c   a n d   d y n a m i c   wire les s   c h a rg in g   a p p li c a ti o n s.   Th e   b i d ir e c ti o n a p o we tran sfe c a p a b i li t y   e n s u re th a th e   sy ste m   c a n   o p e ra te  in   b o t h   g ri d   t o   v e h icle   (G 2 V)  a n d   v e h i c le  to   g ri d   (V2 G p o we tran sfe m o d e s.   T h e   p r o p o se d   c o n v e rter  d e sig n   is   a n a ly z e d   a n a ly ti c a ll y   a n d   v e rifi e d   th r o u g h   t h o r o u g h   sim u latio n   stu d y .   K ey w o r d s :   AC - AC   co n v er ter   E n er g y   b u f f er   Ma tr ix   co n v e r ter   R eso n an t c o n v er ter   W ir eles s   p o wer   tr an s f er   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Naz m u l H asan   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic   E n g i n ee r in g ,   J ash o r e   Un iv er s ity   o f   Scien ce   an d   T ec h n o lo gy   J ash o r   7 4 0 8 ,   B an g la d esh   E m ail:  n m . h asan @ ao l.c o m ,   n a . h asan @ ju s t.e d u . b d       1.   I NT RO D UCT I O N     W ir eles s   p o wer   tr an s f er   ( W PT)   h as  attr ac ted   wid esp r ea d   r esear ch   an d   in d u s tr y   in ter est   in   r ec en y ea r s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T h er ar two   m ajo r   tech n o lo g ies  in   W PT  ar ea in d u ctiv p o we r   tr an s f er   ( I PT)   an d   ca p ac itiv e   p o wer   tr a n s f er   ( C PT) .   B o th   t ec h n o lo g ies  em p lo y   h i g h   f r eq u en cy   ex citatio n   in   o r d er   to   t r an s f er   a p p r ec iab le   p o wer   th r o u g h   air .   I PT  is   m o r m atu r tech n o lo g y ,   wh ich   em p lo y   m a g n etic  f ield   to   tr a n s f er   p o wer .   On   th e   o th er   h an d ,   ca p ac itiv p o wer   tr an s f er   ( C PT)   em p lo y s   elec tr i f ield   to   t r an s f er   p o wer .   Alth o u g h   C PT   is   k n o wn   in   r esear ch   co m m u n ity   f o r   lo p o wer   c o n s u m er   elec tr o n ics  ch ar g in g   ap p licatio n s ,   i ts   em p lo y m en in   r elativ ely   h ig h er   p o wer   elec tr ic  v eh icle  ch ar g in g   is   q u ite  r ec en d ev elo p m en t.  C PT  also   r eq u ir es  v er y   h ig h   f r eq u e n cy   p o wer   elec tr o n ics  to   en ab le  a p p r ec iab le   p o wer   tr an s f er .   T h is   p a p er   f o cu s es  o n   in d u ctiv p o wer   tr an s f er   tech n o lo g y ,   an d   will r ef er   to   th is   tech n o lo g y   wh ile  u s in g   th ac r o n y m   W PT.   T h f ac th at  W PT  elim in ates  wir g iv es  ad d ed   f lex ib ilit y ,   e n h an ce d   r eliab ilit y   an d   h ig h er   d eg r ee   o f   s af ety   i n   h az ar d o u s   en v ir o n m en t.  T h ese  b en ef its   h av m ad W PT  an   attr ac tiv tech n o lo g y   in   in d u s tr ial,   co m m er cial  an d   co n s u m e r   ap p licatio n s .   W PT  is   u s ed   in   e lectr ic  v eh icle  ( E V)   ch ar g in g   [ 3 ] ,   [ 4 ] ,   ch a r g in g   r o b o ts   [ 5 ] ,   m ater ial  h a n d lin g   s y s tem s   [ 6 ] ,   b i o m ed ical  im p la n ts   [ 7 ] ,   u n d er wate r   v eh icle  c h ar g in g   [ 8 ] ,   [ 9 ]   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  13 ,   No .   1 M ar c h   20 22 191 - 199   192   m an y   o th er s .   Am o n g   its   m an y   ap p licatio n s   s tatic  an d   d y n a m ic  elec tr ic  v eh icle   ch ar g in g   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ]   a r m o s p r o m is in g .   E lectr ic  v e h icle  ch ar g in g   ca n   b class if ied   as  L e v el  1 ,   2   a n d   3   [ 1 2 ] .   L e v el  1   u s u ally   r ef er s   to   lo w   p o wer   c h ar g in g   ta k en   f r o m   1 2 0 r esid en tial   o u tlet.   L ev el   1   ch a r g in g   is   s u itab le   f o r   p lu g - in   h y b r id   v eh icles  an d   f o r   co n s u m e r s   wh o   o n ly   tr av el  s h o r d is tan ce   ea ch   d ay .   L e v el  2   C h ar g in g   e n ab le s   wid esp r ea d   E V   ad o p tio n   as  it  ca n   ch ar g an   E co m p let ely   o v er n i g h t.  L e v el  2   s o u r ce   is   s in g le  p h ase  2 2 0 - 2 4 0   r esid en tial   o u tlet  av ailab le   wo r ld wid e.   L ev el  3   r ef e r s   to   f ast  ch ar g er s ,   wh ich   tak e   th r ee   p h ase   s u p p ly   an d   is   ab le  to   ch ar g an   E f r o m   2 0 8 0 % in   2 0 3 0   m in u tes.    W PT  s y s tem   n ee d s   h ig h   f r e q u en cy   cu r r en t   in   o r d er   to   tr a n s f er   ap p r ec iab le  p o wer   f r o m   tr an s m itter   to   r ec eiv er   s id e.   C o m p ar e d   t o   tig h tly   co u p led   m ag n etic   s y s tem   lik tr an s f o r m er   wh i ch   h as  c o u p lin g   co ef f icien o f   n ea r   u n ity ,   W PT  s y s tem s   ten d   to   h av lo co u p lin g   c o ef f icien n ea r   0 . 2 .   T h is   n e ce s s itate s   g en er atio n   o f   h ig h   f r eq u e n cy   cu r r e n in   th o r d er   o f   ten s   o f   k Hz.   Fo r   e x am p le,   SAE  s tan d ar d   r eq u ir es  th e   W PT  s y s tem   to   o p er ate  at  8 5   k Hz  f o r   au t o m o tiv b atter y   ch ar g in g   a p p licatio n s .   I n   th m ain s   we  o n ly   g et     5 0 /6 0   Hz  AC   p o wer   b ased   o n   th g eo g r ap h ical  lo ca tio n .   T h e   m ain s   v o ltag is   th u s   co n v er ted   f r o m   AC   to   DC   an d   th e n   ag ai n   f r o m   DC   to   h i g h   f r eq u e n cy   AC   v o ltag in   o r d er   to   g e n er ate  h i g h   f r eq u en cy   cu r r en th r o u g h   th co u p lin g   co ils .   I n   b o th   p r i m ar y   a n d   s ec o n d ar y   s id e   th er e   is   c o m p en s atio n   n etwo r k   t o   co m p en s ate  f o r   th e   co il  s elf - in d u ctan ce   an d   to   in cr ea s th p o wer   tr a n s f er   ca p ab ilit y .   T h e   h ig h   f r eq u e n cy   AC   cu r r e n is   co n d itio n e d   in   s in g le  o r   two   s tag es  b ased   o n   th l o ad   r eq u ir em e n ts .   Fig u r 1   g iv es  b lo ck   d iag r am   r ep r esen tatio n   o f   th W PT  co n v e r s io n   s tag es f r o m   t h in p u m ain s   to   th o u t p u t lo ad .       C o m p e n s . t a n k F r o n t   E n d AC - DC C o m p e n s t a n k L o a d I I 2 S ec o n d a ry   C o i l R ec ei v er  C o i l P ri ma ry   C o i l T ra n s mi t t er  C o i l   T ra c k C o n ve r t e r R e so n a n t I n ve r t e r AC - DC R e ct i f i e r DC - DC C o n ve r t e r DC - AC AC - AC C o n ve r t e r P o w e r C o n ve r t e r     Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   I P T   s y s tem       R ed u ctio n   o f   co n v er ter   b lo ck s   an d   im p r o v em en in   co n v er s io n   ca p ab ilit y   is   co n s tan r es ea r ch   ar ea   in   p o wer   elec tr o n ics.  As  m o r e   co m p ac alter n ativ to   AC - DC - AC   two   s tag co n v er s io n   in   th p r im ar y   s id e,   r esear ch er s   h av p r o p o s ed   d ir ec AC - AC   co n v er s io n   with o u DC   lin k   [ 1 3 ] [ 1 9 ] .   Sev e r al  s in g le  an d   th r ee   p h ase  m atr ix   co n v er ter   to p o lo g ies  h av b ee n   p r o p o s ed .   T h e   co n v er ter   o p e r atio n   m o d es  ar q u an tu m   en er g y   in jectio n   an d   cir cu latin g   f r ee   o s cillatio n .   Alth o u g h   d if f er e n t   r ea lizatio n s   h av b ee n   p r o p o s ed ,   th er is   alwa y s   r o o m   f o r   a n   in n o v ativ e   lo w - co s t   r ea lizatio n   with   ad d itio n al  f ea tu r e   [ 2 0 ] [ 2 3 ] .   Fo r   s in g le  p h ase   AC - AC   co n v er s io n ,   th es co n v er ter s   s u f f er   f r o m   cu r r e n t sag   p h en o m en o n   d u r in g   in p u t m ain s   ze r o   cr o s s in g   wh ich   is   well  d o cu m en te d   in   liter atu r [ 1 3 ] [ 1 8 ] .   T h e   cu r r en s ag   r esu lts   in   d r o p   o f   tr a n s m itted   p o wer   ev en   th o u g h   th lo ad   is   p r esen t.  T h is   is   m ajo r   tech n ical  b o ttlen ec k ,   lim itin g   em p lo y m e n o f   s in g le - p h ase   m atr i x   co n v er ter   to p o lo g ies  i n   p r ac tical  p r o d u cts.  R esear ch er s   h av e   p r o p o s ed   th r ee   p h ase  p o wer   s u p p ly   as  a   s o lu tio n   to   th is   p r o b lem   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   B u t   s in g le - p h ase   wir eless   p o w er   tr an s f er   s y s tem s   m ak u p   m ajo r   s eg m en o f   wir eless   p o wer   tr an s f er   p r o d u cts,  r an g in g   f r o m   co n s u m er   b atter y   ch a r g in g   to   lev el  2   elec tr ic  v eh icle   b atter y   ch ar g in g .   T h r ee   p h ase  s o lu tio n s   will  r eq u ir th r ee - p h ase   u tili ty   co n n ec tio n   in   r esid e n tial  s p ac e.   T h r ee   p h ase   co n n ec tio n   is   co s tly   as  it   r eq u ir es  th p u r ch ase  o f   a   th r ee - p h ase   tr an s f o r m e r   b y   t h c o n s u m er   as  well.   T h u s ,   th er is   n ee d   f o r   m atr ix   c o n v er ter   wh ic h   ca n   d ir ec tly   c o n v er s in g le  p h ase  m ain s   AC   to   h ig h   f r eq u e n cy   AC   s u itab le  f o r   ex citin g   wir eless   in d u ctiv lin k   with o u t   an y   p o wer   s ag .   n atu r al  ex ten s io n   to   u n id ir ec tio n al   wir eless   p o we r   tr an s f er   f r o m   g r id   s id to   elec tr ic  v e h icle  ( G2 V) ,   r ec en ad v a n ce s   h a v e   ex p lo r ed   v eh icle  to   g r id   p o wer   tr an s f er   ( V2 G)   as  well.   T h k ey   tech n o lo g y   f o r   en ab lin g   V2 p o wer   tr an s f er   is   b id ir ec tio n al  co n v e r ter s .   Sev er al  p ap er s   in   liter atu r d i s cu s s   n o v el  co n v er ter s   f o r   b i d ir ec tio n al  wir eless   ch ar g in g   [ 2 4 ] [ 2 6 ] .     T h is   p ap er   p r o p o s es  co m p a ct  s in g le  p h ase  b id ir ec tio n al  AC - AC   co n v er ter   with   H - b r i d g en er g y   b u f f er   f o r   wir eless   p o wer   tr an s f er   ap p licatio n s .   T h m ain   co n v er ter   is   co m p r is ed   o f   o n ly   two   b id ir ec tio n al   AC   s witch es.  E ac h   AC   s witc h   h as  two   in s u lated   g ate  b ip o lar   tr an s is to r   ( I GB T ) /m etal  o x id s em ico n d u cto r   f ield   ef f ec tr an s is to r   ( MO SF E T )   d ev ice  with   o n ly   o n co m m o n   g ate  s ig n al.   T h is   s im p lifie s   th co n v er ter   co n s tr u ctio n   a n d   c o n tr o s ig n i f ican tly .   T h e   v ar iab le  f r eq u en cy   q u a n tu m   e n er g y   in jectio n   an d   cir cu latin g   f r ee   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       A   s in g le - p h a s b i d ir ec tio n a l A C - A C   co n ve r ter w ith   H - b r id g en erg b u ffer   fo r   … ( N a z mu l H a s a n )   193   o s cillatio n   co n tr o tech n iq u e n s u r es  ze r o   cu r r e n s witch in g   an d   tig h r eg u latio n   o f   t h r eso n an tan k   c u r r en t.   T h is   in h er en ze r o   c u r r en s witch in g   p r o p er ty   en s u r es  lo s witch in g   lo s s   an d   s ig n if ican tly   lo E MI   f o o tp r i n t.  T ig h co n tr o o f   t h r eso n a n tan k   cu r r en en s u r es  co n s tan t   p o wer   tr an s f er   in   ca s o f   s tatic  lo ad   co n d itio n   an d   co n s tan f lu x   w ith   f lo u t   th lo ad   f o r   d y n am ic  lo ad   co n d itio n s .   T h u s ,   th co n tr o f ea tu r is   wel l   s u ited   f o r   b o th   s tatic  an d   d y n a m ic  in - m o tio n   wir eless   ch ar g in g .   H - b r id g e n er g y   b u f f er   s tr u ctu r is   in s er ted   in   th s witch in g   n o d p o in t,  w h ich   elim in ated   th e   wid ely   r ep o r ted   c u r r e n s ag   p r o b lem .   T h is   n o v el  ci r cu it   f ea tu r ac ts   as  an   en er g y   p u ls atio n   b u f f e r ,   wh ich   h ar v ests   en er g y   d u r in g   in p u AC   v o ltag p ea k   p er io d   an d   d eliv er s   en er g y   to   t h r eso n an tan k   d u r in g   AC   v o ltag ze r o   cr o s s in g   p er io d .   T h e   co n v er ter   is   also   b id ir ec tio n al,   th u s   en ab lin g   V2 p o wer   tr an s f er   as  well.   wir eles s   p o wer   tr an s f er   s y s tem   o f   8 0 0   W   is   d esig n ed   an d   v er if ie d   th r o u g h   s im u latio n   r esu lts .     T h r est  o f   t h d o cu m en is   ar r an g ed   as  f o llo ws :   s ec tio n   2   i n tr o d u ce s   th n ew  cir c u it  an d   its   o p er atio n   p r in cip le.   Sectio n   3   is   th an aly tical  an aly s is   o f   th p r o p o s ed   s y s tem .   T h cu r r en r ip p le  d u r in g   co n tr o l   p er io d s ,   cu r r en t   s ag   d u r in g   ze r o   cr o s s in g   an d   th b u f f er   ca p ac ito r   s izin g   is   an aly ze d   i n   d etail.     Sectio n   4   is   th s im u latio n   r es u lts   wh ich   v er if ies th an aly tic al  an aly s is .   Sectio n   5   co n clu d es th p ap er .       2.   P RO P O SE AC - AC  CO NV E RT E R   T h p r o p o s ed   cir cu it  is   p r esen ted   in   Fig u r 2 .   I t   h as  two   b id ir ec tio n al  AC   Switch es   an d   t wo   co n tr o s ig n als  in   th m ain   cir cu it.  T h r eso n an t   tan k   is   d esig n ed   as  s er ies  tu n ed .   Her e,   L   is   th c o il  s elf - in d u ctan ce   an d   C   is   th r eso n an ca p ac ito r   an d   R eq   is   th e   eq u iv ale n r esi s tiv lo ad   r ef lecte d   f r o m   t h s ec o n d ar y   s id e.   SW 1   an d   SW 2   ar two   cir cu it.  I G B T /MOS FET   s em ico n d u cto r   d ev ices  wh ich   to g eth er   f o r m   b id ir ec tio n al  AC   s witch .   SW 1   an d   SW 2   em itter   ter m in als  ar co n n ec ted ,   th u s   o n e   co n tr o s ig n al  S 1   is   s u f f i cien to   d r iv b o th   d ev ices.  Similar ly ,   SW 3   an d   SW 4   f o r m   th s ec o n d   s witch   wh ile  S 2   is   th co n tr o s ig n al  o f   th is   s witch   ass em b ly .   Du r in g   ze r o   cr o s s in g   o f   th in p u v o ltag V in ,   th r eso n an tan k   cu r r en i L   g o   th r o u g h   s ag   d u to   lo ap p lied   v o ltag to   th r eso n an cir cu it.  T h b u f f er   ca p a cito r   C buff   d eliv er s   en er g y   d u r in g   th at  p e r io d .   T h e   b u f f er   cir c u it  h as  H - b r id g s tr u ctu r an d   its   s witch   n o d is   c o n n ec ted   to   th m ain   cir cu it  s witch   n o d e.   Du to   th in h er en a n tip ar allel  b o d y   d io d f u ll  b r id g s tr u ctu r o f   t h H - b r id g cir cu it,  th e   b u f f er   ca p ac ito r   C buff   g ets  ch ar g ed   d u r in g   S 1   o n   p er io d .   C buff   d is ch ar g es  in to   th e   r eso n an tan k   th r o u g h   th f o u r   s em ico n d u cto r   s witch es  SB 1 SB 2 SB 3   an d   SB 4           Fig u r 2 .   C ir cu it  d iag r am   o f   th p r o p o s ed   AC - AC   co n v er ter       T h m ain   cir cu it   o p e r atio n   i s   ex p lain ed   in   Fig u r e   3 .   E s s en tially   th er e   ar e   two   m ai n   m o d es  o f   o p er atio n q u an tu m   en er g y   in jectio n   an d   cir c u latin g   f r ee   o s cillatio n .   Du r in g   en er g y   in je ctio n   tr ac k   cu r r en t   in cr ea s es  an d   f r ee   o s cillatio n   d ec r ea s es  tr ac k   cu r r en t.   T h e   co n tr o o b jectiv is   to   k ee p   a   r eg u lated   co n s tan tr ac k   cu r r en b y   s wi tch in g   b etwe en   th two   m o d es.  T h is   o p er atio n   is   p icto r ially   r ep r es en ted   in   F ig u r 4 .   E n er g y   in jectio n   m ea n s   p o s itiv p o wer ,   as  s h o wn   in   F ig u r 4   ( a) .   T h u s ,   d u r in g   p o s itiv e   in p u v o ltag an d   p o s itiv h alf   cy cle  o f   t h tr ac k   cu r r en t,   s witch   S 1   is   tu r n ed   o n .   P o s itiv v o ltag e   an d   p o s itiv cu r r en r esu lts   in   p o s itiv p o wer .   Similar   en er g y   in ac tio n   b y   s witch in g   o n   S 1   h ap p en s   d u r in g   n eg ativ c u r r en h alf   cy cle  an d   n eg ativ v o ltag h alf   cy cle.   On   th o th er   h an d ,   d u r in g   f r ee   o s cillatio n   th er is   n o   ap p lied   v o ltag to   th e   r eso n an tan k ,   b u th lo ad   r es is tan ce   is   p r esen t.  T h u s ,   th lo ad   ac ts   as  d am p in g   an d   d ec r ea s es  th r eso n an SW 1 SW 2 SW 3 SW 4 S 1 S 2 R eq V C C L i L SB 1 SB 3 SB 4 SB 2 C B u f f Sb 1 Sb 3 Sb 4 Sb 2 V in v sw Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  13 ,   No .   1 M ar c h   20 22 191 - 199   194   tan k   cu r r e n t.  Fre o s cillatio n   m o d es  ar ac h ie v ed   b y   cir cu latin g   th r eso n a n tan k   c u r r en th r o u g h   th e   b id ir ec tio n al  s witch   S 2   T h is   cu r r en r eg u latio n   wo r k s   well  f o r   s u f f icien in p u v o ltag e.   B u t,  wh en   th in p u v o lt ag is   lo w,   th en   th tr ac k   cu r r e n f ails   to   r eg u late.   E v en   with   en er g y   in j ec tio n ,   th tr ac k   cu r r en f alls   to   lo v alu e .   T h is   is   th ca s e   d u r in g   th in p u v o ltag ze r o   cr o s s in g ,   as  s h o wn   in   Fig u r 4   ( b ) .   T h s o lu tio n   is   b u f f er   cir cu it,  wh ich   co n s is ts   o f   an   H - b r id g in ter f ac an d   ca p ac ito r   en e r g y   s to r ag e.   Fig u r 5   is   an   illu s tr a tio n   o f   th is   cir cu it.  I GB T /MOS FET   d ev ices   co m with   an   an tip a r allel  d io d e.   T h at  f o r m s   a   d io d e   b r id g e   an d   ac ts   as  a   r ec tifie r .   T h d io d c o n d u cts  d u r in g   s witch   S 1   tu r n   o n   p er io d   a n d   a u to m atica lly   ch ar g es  th b u f f er   ca p ac ito r .   Du r i n g   th ze r o   cr o s s in g   o f   th in p u v o ltag e,   en er g y   is   s u p p lied   f r o m   th ca p ac ito r   to   t h r eso n an tan k .   E n er g y   in jectio n   h a p p en s   b y   t u r in g   o n   SB 1 SB 2   d u r in g   p o s itiv cu r r en h alf   cy cle  o r   SB 3 SB 4   d u r i n g   n e g ativ c u r r en t   h alf   cy cle.   Du to   th is   en er g y   s u p p ly   t o   th r eso n a n tan k ,   th ca p ac ito r   v o ltag d ec r ea s es.  Deta iled   d escr ip tio n   ca n   b f o u n d   in   T ab le  1 .   T h k ey   wav ef o r m s   e x p lain i n g   th o p er atio n   is   s h o wn   in   Fig u r 6 .   T h e   co n v er ter   is   d esig n ed   f o r   ty p ical  elec tr ic  v eh icle  wir eles s   p o wer   tr an s f er   s y s tem .   E x am p l s y s tem   is   E v atr an   g r o u p   lev el  2   b atter y   c h ar g er .   Sp ec if icatio n s   o f   th p r o p o s ed   s y s tem   is   g iv en   in   T ab le  2 .           Fig u r 3 .   Op e r atio n   o f   th m ai n   cir cu it           ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   E f f ec t o f   in p u v o lta g o n   tr ac k   cu r r en t :   ( a)   cu r r e n t   r ip p le  d u to   co n tr o l a ctio n   an d   ( b )   c u r r e n r ip p le  d u e   to   v o ltag cr o s s   o v e r           Fig u r 5 .   Op e r atio n   o f   th b u f f er   cir cu it   SW 2 R eq V C C L i L SW 1 V in V in SW 2 R eq V C C L i L SW 1 V in V in SW 2 R eq V C C L i L SW 1 V in V in SW 2 R eq V C C L i L SW 1 V in V in Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       A   s in g le - p h a s b i d ir ec tio n a l A C - A C   co n ve r ter w ith   H - b r id g en erg b u ffer   fo r   … ( N a z mu l H a s a n )   195   T ab le  1 .   C ir cu it  o p e r atio n   a n d   s witch in g   s eq u en ce   tab le   C i r c u i t   O p e r a t i o n   V in   i L   M o d e   S1   S2   S b 1   S b 2   S b 3   S b 4   M a i n   C i r c u i t   V in > 0 ,   V in >   V A   i L > 0 ,   i L <i r e f   En e r g y   I n j e c t i o n   ON   O F F   O F F   O F F   O F F   O F F   M a i n   C i r c u i t   V in > 0 ,   V in >   V A   i L > 0 ,   i L >i r e f   F r e e   O sc i l l a t i o n   O F F   ON   O F F   O F F   O F F   O F F   M a i n   C i r c u i t   V in >0   i L <0   F r e e   O sc i l l a t i o n   O F F   ON   O F F   O F F   O F F   O F F   M a i n   C i r c u i t   V in < 0 ,   | V in | >   |V A |   i L < 0 ,   | i L | < i r e f   En e r g y   I n e c t i o n   S1   O F F   O F F   O F F   O F F   O F F   M a i n   C i r c u i t   V in < 0 ,   | V in | >   | V A |   i L < 0 ,   | i L | > i r e f   F r e e   O sc i l l a t i o n   O F F   ON   O F F   O F F   O F F   O F F   M a i n   C i r c u i t   V in >0   i L >0   F r e e   O sc i l l a t i o n   O F F   ON   O F F   O F F   O F F   O F F   B u f f e r   C i r c u i t   V in > 0 ,   V in <   V A   i L > 0 ,   i L <i r e f   En e r g y   I n j e c t i o n   O F F   O F F   ON   ON   O F F   O F F   B u f f e r   C i r c u i t   V in < 0 ,   | V in | >   | V A |   i L < 0 ,   | i L | < | i r e f |   En e r g y   I n j e c t i o n   O F F   O F F   O F F   O F F   ON   ON           Fig u r 6 .   Key   wav ef o r m s   o f   t h co n v er ter   o p er atio n       T ab le  2 .   Par am eter s   f o r   wir ele s s   p o wer   tr an s f er   s y s tem s   P r i mary   sel f   i n d u c t a n c e   [ µ H ]   P r i mary   ca p a c i t a n c e   [ nF ]   S e c o n d a r y   se l f   i n d u c t a n c e   [ µH ]   S e c o n d a r y     c a p a c i t a n c e   [ n F ]   M u t u a l   i n d u c t a n c e   [ µ H ]   C o u p l i n g   c o e f f i c i e n t   2 0 6 . 1 1   1 6 . 9   2 0 6 . 1 1   1 7 . 1   3 4 . 7 1 7   0 . 1 7   O p e r a t i n g   f r e q u e n c y   [ k H z ]   I n p u t   v o l t a g e   ( R M S )   [ V ]   O u t p u t   v o l t a g e   ( D C )   [V]   R e f e r e n c e   t r a c k   c u r r e n t   ( R M S )   [ A ]   Lo a d   p o w e r   [W]   Lo a d   r e si s t a n c e   [ Ω ]   85   2 2 0   2 8 0 - 420   15   8 0 0   1 0 0       3.   ANALY T I CAL S T UD Y   T h is   s ec tio n   p r o v i d es  an aly tic al  f o r m u latio n   f o r   s o m o f   th e   im p o r tan d esig n   p a r am eter s .   T h m ain   cir cu it  is   s er ies  r eso n an co n v er ter .   T h co n tr o s tr ateg y   is   q u an tu m   en e r g y   i n jectio n   a n d   cir cu latin g   f r ee   o s cillatio n   co n tr o l.   Qu an t u m   e n er g y   in jectio n   i n cr ea s es  th tr ac k   cu r r e n wh ile   cir cu lat in g   f r ee   o s cillatio n   co n tr o l   r ed u ce s   th tr ac k   c u r r e n t.  E m p lo y in g   th e   two   m o d es,   th c u r r e n is   r e g u lated   with   a   r ip p le.   T h is   r ip p le   is   an aly ze d   in   th is   s ec tio n .   W h en   th in p u ac   v o ltag r e d u ce s   b elo th r esh o ld   v alu th cu r r en f ails   to   r eg u late.   T h b u f f er   cir cu it  s u p p lies   p o wer   to   th r eso n an t an k   d u r in g   th is   p e r io d .   T h v o ltag at  wh ich   th e   b u f f er   s witch es  o n   is   ca lled   th ac tiv atio n   v o ltag e   V A .   T h e   a n aly tical  f o r m u latio n   f o r   V A   is   d er iv ed .   Du to   th en er g y   s u p p ly   to   th r eso n an t   lo ad ,   th b u f f e r   ca p ac ito r   v o l tag r ed u ce s .   T h e   v o ltag e   r ip p le  d ep e n d s   o n   th e   o u tp u p o wer   an d   th p e r io d   o f   o p er atio n .   An   an aly tical  f o r m u latio n   is   p r esen ted   to   ch o o s th two   d esig n   p ar am eter s   o f   b u f f er   ca p ac ito r   v alu an d   r ip p le  v o ltag e.   T h in p u v o ltag e      is   s in wav e   o f   m u ch   lo we r   f r e q u en c y   t h an   th tr ac k   cu r r en t .      = { ̂  s in   0   ( 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  13 ,   No .   1 M ar c h   20 22 191 - 199   196   Her e,     ̂    is   th p ea k   ac   in p u v o lt ag an d     is   th p h ase  an g le.   T h in p u t   v o ltag ca n   b e   co n s id er ed   co n s tan f o r   th wh o le  s witch in g   p e r io d .   C ir cu it o p er atio n   is   ex p r ess ed   with   th f o llo win g   eq u atio n s .        =     ( 2 )      =   ( 3 )     Her e,     an d     ar r eso n an tan k   i n d u ctan ce   a n d   ca p ac itan ce   v al u es.  Par am eter s     an d     ar in d u cto r   cu r r e n t   an d   ca p ac ito r   v o ltag e   r esp ec tiv ely .   T h g en er al  s o lu tio n   o f   t h tr ac k   cu r r en t is   ( 4 ) .     = ̂  s i n   + ( 0 )  s in    ( 4 )     Her e,   ( 0 )   is   th in itial  v alu o f   c ap ac ito r   v o ltag e ,     is   n atu r al  r e s o n an f r eq u en cy ,   = 2    i s   tim co n s tan t,  0 = 1    is   r eso n an f r eq u en cy = 0 2 2 ,   =  2 .   As  th co n v er ter   o p er ates   in   ze r o   cu r r en s witch in g   m o d e,   th i n itial  in d u ct o r   c u r r e n i s   co n s id er ed   to   b ze r o   an d   th r eso n an t   ca p ac ito r   v o ltag v alu e   will b m ax im u m .     I n   o r d er   to   ca lcu late  th e   cu r r e n r ip p le   d u r in g   co n tr o p er io d ,   we  n ee d   to   e q u ate   th e n er g y   in jecte d   in   th r eso n a n tan k .   W ca n   s im p lify   th p r o b lem   to   f in d in g   th m ax im u m   an d   m in im u m   v alu es  o f   th e   p ea k   cu r r en t.  T h m a x im u m   c u r r e n o cc u r s   at  n o   lo ad   co n d itio n .   I f   th p r ev io u s   cu r r e n m ag n itu d is   eq u al  o r   ju s t   b elo th r ef e r en ce   v al u e,   an d   th er is   n o   d am p in g   f r o m   t h lo ad ,   th e   cu r r e n will  in cr e ase  to   m ax im u m   v alu e.   O n   th o th e r   h an d ,   th m in im u m   v alu is   o b tain e d   wh en   th er is   m ax im u m   l o ad   p r esen t,  in p u v o ltag e   is   ab s en an d   th p r ev io u s   v al u o f   th cu r r en is   eq u al  to   th r ef er en ce   v alu e.   T h eq u at io n s   b elo q u an tify   th ese  s itu atio n s .   I f   we  lo o k   cl o s ely   to   t h ese  eq u atio n s ,   we  s ee   th at  th e   m ax im u m   c u r r e n v alu in cr ea s es  with   h ig h er   i n p u v o ltag e,   r ef er e n c cu r r en t   an d   /   r atio ,   wh ich   is   tr u f o r   h ig h er   p o wer   s y s tem s .   T h u s ,   we  n ee d   to   lo o k   at  th r atio   o f   r ip p le  cu r r en to   t h r ef er e n ce   v alu e .   T h m in im u m   cu r r en is   also   d ep en d en o n   th e   lo ad   an d   th tim co n s tan t.      1 2 ̂ _  2 = 1 2  2 +  ( ) ( )  0   ( 5 )     _  = 2 + ̂  2 + ̂   2    ( 6 )     _ =   ( 7)     T h er is   d r o o p   in   th cu r r en m ag n itu d as  th v o lt ag c r o s s es  ze r o   v alu e.   W ca n   ter m   it  as  cr o s s   o v er   cu r r en r i p p le.   T h e   u n d e r ly in g   ca u s is   th ab s en ce   o f   s u f f icien in p u v o ltag t o   s u s tain   th d esire d   o s cillatio n   cu r r en t.  I is   p o s s ib le  to   q u an tif y   th p o in wh e n   th cu r r e n s tar ts   to   s ag   d u to   lack   o f   v o ltag e .   T h is   v o ltag ca n   b ter m e d   as  th ac tiv atio n   v o ltag V A V A   is   th p o in wh en   b u f f er   cir cu it  s tar ts   to   o p er ate.   T h eq u atio n   f o r   V A   is   ( 4 ) .       =  4   ( 8 )     T h b u f f er   ca p ac ito r   s u p p lies   th en er g y   d u r in g   th p e r io d   wh en   th in p u v o ltag g o es  b elo th e   ac tiv atio n   v o ltag e.   As  t h in p u v o ltag e   is   an   AC   q u a n tity ,   t h b u f f er   ca p ac ito r   ac ts   as  th e   en er g y   s o u r ce   u n til  th m ag n itu d o f   th in p u v o ltag ag ain   g o es  ab o v th ac tiv atio n   v o ltag e.   Du r in g   th i s   p er io d ,   th b u f f er   ca p ac it o r   v o ltag e   r ed u ce s   as  it  s o u r ce s   e n er g y   to   th e   lo ad .   W ca n   ch o o s th e   b u f f er   ca p ac ito r   v alu e   an d   th e   m in im u m   v o ltag o f   th b u f f e r   ca p ac ito r   b y   eq u atin g   th ca p ac ito r   en er g y   to   th l o ad   en e r g y .   T h to tal  tim o f   o p e r atio n   ca n   b q u an tifie d   as :     =  1 ̂   1 ̂  = 2  1 ̂    ( 9 )     T h b u f f er   ca p ac ito r   ch a r g es  t h r o u g h   t h d i o d e   b r id g to   m ax im u m   ac   v o ltag e   ̂  .   No w,   th e   lo west   v alu o f   b u f f er   ca p ac ito r   v o ltag V buff_min   is   d ep en d en t   o n   th e   lo ad   an d   th b u f f e r   ca p ac ito r   v alu e.   T h ( 1 0 )   ca n   b u s ed   to   c h o o s V buff_min   an d   C buff .   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I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       A   s in g le - p h a s b i d ir ec tio n a l A C - A C   co n ve r ter w ith   H - b r id g en erg b u ffer   fo r   … ( N a z mu l H a s a n )   197   ( 1 2 2  ) ( 2  1 ̂  ) = 1 2 ( ̂  2 , 2 )   ( 1 0 )       4.   SI M UL A T I O A ND  RE SU L T S   T h wir eless   p o wer   tr an s f er   s y s tem   with   th p r o p o s ed   AC - AC   co n v er ter   is   s im u lated   in   p o we r s im   s o f twar e   ( PS I M ) .   T h m ag n et ic  lin k   is   s im u lated   u s in g   a   c o u p led   in d u cto r .   An   8 0 0   W   s y s tem   is   d esig n ed .   T h in p u o f   th s y s tem   is   2 2 0   r o o m ea n   s q u ar ( R MS ) ,   th u s   3 1 1 p ea k .   Ou tp u is   r ated   as  4 0 0   V.   T h e   ap p licatio n   ca n   b e   s tatio n ar y   wir eless   ch ar g in g   o r   i n   m o tio n   wir eless   ch ar g in g   wh e r th e   v eh icle  is   m o v in g   o v er   th e   tr an s m itter .   T h e   cu r r en r eg u latio n   is   tr y in g   to   r e g u late  th tr ac k   c u r r e n at  1 5   R MS,   th u s   2 1 . 2   p ea k .   Fig u r 7   s h o ws  th er is   r ip p le  in   th r eg u lated   c u r r en o f   2 - 3   p ea k   cu r r e n t,  th ese   1 - 2   o f   R MS   cu r r en t.   T h is   r esu lts   f r o m   th i n h er en c o n tr o ac tio n   o f   t h c u r r en r eg u latio n .   T h e   p er ce n t ag o f   th r i p p le  is   less   th an   1 0 an d   th u s   is   n eg lig ib le  f o r   p r o p er   cir cu it  o p er atio n .   As  d is cu s s ed   in   t h an a ly tical  s ec tio n ,   th e   r ip p le  in cr e ases   with   ap p lied   v o ltag e,   th u s   is   h ig h er   d u r i n g   h ig h   in p u v o ltag an d   d u r in g   b u f f er   cir cu it   o p er atio n .     Fig u r e s   7   an d   8   s h o ws  tr ac k   cu r r en wav ef o r m   with   an d   with o u th en er g y   b u f f er .   T h er is   a   p r o m in e n cu r r en s ag   d u r i n g   th in p u v o ltag ze r o   cr o s s i n g   s h o wn   in   Fig u r 7 .   Fig u r 8   s h o ws  v er y     well - r eg u lated   tr ac k   c u r r en wh en   th b u f f er   is   in   o p er at io n .   T h b u f f e r   ca p ac ito r   v o ltag is   s h o wn   in     Fig u r 9 W h en   th e   in p u v o ltag ex ce ed s   th r esid u al   v o lta g in   t h b u f f er   ca p ac ito r ,   th e   ca p ac ito r   v o ltag in cr ea s es.  C ap ac ito r   v o ltag r ea ch es  th p ea k   in p u v o ltag e,   wh ich   eq u als  th in p u A C   lin v o ltag e.   T h e   v o ltag is   k e p c o n s tan u n til  t h m ag n itu d e   o f   in p u v o ltag e   g o es b elo th e   ac tiv atio n   v o l tag | V A | .   Fro m   th at  p o in to   th p o in wh e n   th in p u v o l tag g o es  b elo th ac tiv atio n   v o ltag e,   th b u f f er   ca p ac ito r   ac ts   as  th e   en er g y   s o u r ce .   T h u s ,   th e   ca p a cito r   v o ltag r ed u ce s   to   its   m in im u m   r esid u al   v alu e.   T h en   a g ain   wh en   t h in p u t   v o ltag g o es a b o v t h is   r esid u al  v o ltag v alu e ,   th b u f f e r   ca p ac ito r   r ec h a r g es.   Pro p er   cu r r e n r eg u latio n   is   n ec ess ar y   in   b o th   s tatio n ar y   an d   in - m o tio n   wir eless   ch a r g in g .   Fo r   s tatio n ar y   ch ar g i n g ,   we  n ee d   co n s tan p o wer   o u tp u t.  Fo r   in - m o tio n   c h ar g i n g ,   we  n ee d   to   k ee p   c o n s tan t   f lu x   in   th m ag n etic  lin k   e v en   wh en   th lo ad   g o es  t h r o u g h   s u b s tan tial  ch an g e.   Fig u r 1 0   s h o ws  a     well - r eg u lated   tr ac k   cu r r e n t in   th s y s tem   d u r in g   s tep   ch a n g in   th lo a d .           Fig u r 7 .   T r ac k   cu r r en i L   a n d   I n p u v o ltag V in   wh e n   th er is   n o   b u f f er           Fig u r 8 .   T r ac k   cu r r en i L   a n d   I n p u v o ltag V in   wh e n   b u f f er   is   p r esen t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  13 ,   No .   1 M ar c h   20 22 191 - 199   198       Fig u r 9 .   B u f f e r   ca p ac ito r   v o lt ag V Buffer   d u r in g   cir cu it  o p er a tio n           Fig u r 1 0 .   T r ac k   c u r r e n t a n d   d eliv er ed   p o we r   at  s tep   lo ad   c h an g c o n d itio n       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   in tr o d u ce s   m in i m u m   co s r ea lizatio n   o f   b id ir ec tio n al  AC - AC   co n v er ter   f o r   wir eless   p o wer   tr an s f er   ap p licatio n s .   n o v el  en er g y   b u f f er   s tr u ctu r is   in tr o d u ce d   wh ich   elim in ates  p o wer   s ag   an d   cu r r en s ag   p r o b lem   d u r in g   in p u v o ltag ze r o   cr o s s in g .   T h is   n o v el  ap p r o ac h   en ab les  s in g le   p h ase  AC - AC   m atr ix   co n v er ter   em p lo y m en t   in   wid e   r an g o f   b atter y   ch a r g in g   a p p licatio n s .   T h co n tr o l   s tr ateg y   m ain tai n s   co n s tan f lu x   f o r   b o th   in   m o tio n   an d   s tatic  ch ar g i n g   c o n d itio n s .   T h ese  p r o p e r ties   m a k th is   co n v er ter   s u itab le  ca n d id ate  f o r   b o th   s tat ic  an d   d y n am ic  wir eless   ch ar g in g .   An   an al y tical  d esig n   m eth o d   is   p r esen ted   an d   an   e x am p le  d esig n   is   ca r r i ed   o u t.  T h o r o u g h   s im u latio n   r esu lts   v er if y   th d esig n e d   cir c u it o p er atio n .       RE F E R E NC E   [1 ]   Z.   Z h a n g ,   H .   P a n g ,   A .   G e o r g i a d i s ,   a n d   C .   C e c a t i ,   W i r e l e ss  P o w e r   Tr a n s f e r A n   O v e r v i e w ,   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 4 4 - 1 0 5 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 8 . 2 8 3 5 3 7 8 .   [2 ]   M .   Z .   B .   M u st a p a ,   S .   S a a t ,   Y .   Y u s o f ,   a n d   M .   M .   S h a a r i ,   C a p a c i t i v e   p o w e r   t r a n sf e r   i n   b i o m e d i c a l   i mp l a n t a b l e   d e v i c e :   a   r e v i e w ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Po w e r   El e c t r o n i c a n d   D ri v e   S y st e m ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   9 3 5 - 9 4 2 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 1 0 . i 2 . p p 9 3 5 - 9 4 2 .   [3 ]   K .   S o n g   e t   a l .,  D e s i g n   o f   D D   C o i l   w i t h   H i g h   M i s a l i g n me n t   To l e r a n c e   a n d   L o w   E M F   Em i ssi o n f o r   W i r e l e ss   El e c t r i c   V e h i c l e   C h a r g i n g   S y s t e m s,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   P o w e El e c t ro n i c s ,   v o l .   3 5 ,   n o .   9 ,   p p .   9 0 3 4 - 9 0 4 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 2 0 . 2 9 7 1 9 6 7 .   [4 ]   S .   C h a t t e r j e e ,   A .   I y e r ,   C .   B h a r a t i r a j a ,   I .   V a g h a s i a ,   a n d   V .   R a j e sh ,   D e s i g n   O p t i mi s a t i o n   f o r   a n   Ef f i c i e n t   W i r e l e s P o w e r   Tr a n sf e r   S y st e m fo r   El e c t r i c   V e h i c l e s ,   En e r g y   Pro c e d i a ,   v o l .   1 1 7 ,   p p .   1 0 1 5 - 1 0 2 3 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y p r o . 2 0 1 7 . 0 5 . 2 2 3 .   [5 ]   N .   H a sa n   e t   a l . ,   A   p r a c t i c a l   i mp l e men t a t i o n   o f   w i r e l e ss  p o w e r   t r a n sf e r   sy st e ms  f o r   so c i a l l y   i n t e r a c t i v e   r o b o t s,   I EE E n e r g y   C o n v e rsi o n   C o n g r e ss  a n d   Ex p o si t i o n   ( EC C E) ,   2 0 1 5 ,   p p .   4 9 3 5 - 4 9 4 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E C C E. 2 0 1 5 . 7 3 1 0 3 5 6 .   [6 ]   H .   Li u   e t   a l . ,   D y n a m i c   W i r e l e ss  C h a r g i n g   f o r   I n sp e c t i o n   R o b o t B a se d   o n   D e c e n t r a l i z e d   E n e r g y   P i c k u p   S t r u c t u r e ,   I E EE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p p .   1 7 8 6 - 1 7 9 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 1 7 . 2 7 8 1 3 7 0 .   [7 ]   S .   P e n g ,   M .   Li u ,   Z.   T a n g ,   a n d   C .   M a ,   O p t i m a l   d e si g n   o f   me g a h e r t z   w i r e l e ss  p o w e r   t r a n sf e r   sy s t e ms  f o r   b i o me d i c a l   i m p l a n t s,   I EEE  2 6 t h   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o si u m   o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s (I S I E) ,   2 0 1 7 ,   p p .   8 0 5 - 8 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I S I E. 2 0 1 7 . 8 0 0 1 3 4 9 .   [8 ]   C .   R .   Te e n e t i ,   T .   T.   Tr u sc o t t ,   D .   N .   B e a l ,   a n d   Z.   P a n t i c ,   R e v i e w   o f   W i r e l e ss  C h a r g i n g   S y st e ms  f o r   A u t o n o mo u U n d e r w a t e r   V e h i c l e s,   I EEE   J o u rn a l   o f   O c e a n i c   En g i n e e ri n g ,   v o l .   4 6 ,   n o .   1 ,   p p .   6 8 - 8 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JO E . 2 0 1 9 . 2 9 5 3 0 1 5 .   [9 ]   J.  Zh o u ,   P .   Y a o ,   Y .   C h e n ,   K .   G u o ,   S .   H u ,   a n d   H .   S u n ,   D e si g n   C o n s i d e r a t i o n s f o r   a   S e l f - La t c h i n g   C o u p l i n g   S t r u c t u r e   o f   I n d u c t i v e   P o w e r   Tr a n sf e r   f o r   A u t o n o m o u U n d e r w a t e r   V e h i c l e ,   I E EE  T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 7 ,   n o .   1 ,   p p .   5 8 0 - 5 8 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 2 0 . 3 0 2 9 0 2 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       A   s in g le - p h a s b i d ir ec tio n a l A C - A C   co n ve r ter w ith   H - b r id g en erg b u ffer   fo r   … ( N a z mu l H a s a n )   199   [1 0 ]   S .   Lu k i c   a n d   Z .   P a n t i c ,   C u t t i n g   t h e   C o r d :   S t a t i c   a n d   D y n a m i c   I n d u c t i v e   W i r e l e ss  C h a r g i n g   o f   E l e c t r i c   V e h i c l e s,   I E EE   El e c t r i f i c a t i o n   Ma g a zi n e ,   v o l .   1 ,   n o .   1 ,   p p .   5 7 - 6 4 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M E L E. 2 0 1 3 . 2 2 7 3 2 2 8 .   [1 1 ]   N .   H a sa n ,   O p t i m i z a t i o n   a n d   c o n t r o l   o f   l u m p e d   t r a n s mi t t i n g   c o i l - b a se d   i n - mo t i o n   w i r e l e ss  p o w e r   t r a n sf e r   sy s t e ms,   M . S .   t h e s i s,   U t a h   S t a t e   U n i v e r si t y ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   M .   Y i l m a z   a n d   P .   T .   K r e i n ,   R e v i e w   o f   B a t t e r y   C h a r g e r   T o p o l o g i e s,  C h a r g i n g   P o w e r   Le v e l s,   a n d   I n f r a st r u c t u r e   f o r   P l u g - I n   El e c t r i c   a n d   H y b r i d   V e h i c l e s,   I E EE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   5 ,   p p .   2 1 5 1 - 2 1 6 9 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 2 . 2 2 1 2 9 1 7 .   [1 3 ]   H .   L.   Li ,   A .   P .   H u ,   a n d   G .   A .   C o v i c ,   A   D i r e c t   A C A C   C o n v e r t e r   f o r   I n d u c t i v e   P o w e r - Tr a n sf e r   S y s t e m s,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   2 ,   p p .   6 6 1 - 6 6 8 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 1 . 2 1 5 9 3 9 7 .   [1 4 ]   S .   M .   S a n k a r ,   AC - A C   M a t r i x   C o n v e r t e r - b a s e d   G r i d - S i d e   P o w e r   C o n v e r t e r   f o r   EV   W i r e l e ss  C h a r g i n g ,   M .   S .   t h e s i s,  D e l f t   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y ,   2 0 2 1 .   [1 5 ]   M .   Q .   I .   M .   Za m a n i ,   R .   B a h a r o m ,   a n d   D .   Jo h a r i ,   C o n c e p t u a l   st u d y   o n   G r i d - to - V e h i c l e   ( G 2 V )   w i r e l e ss  p o w e r   t r a n sf e r   u s i n g   si n g l e - p h a s e   ma t r i x   c o n v e r t e r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   El e c t ro n i c a n d   D ri v e   S y s t e m s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 8 2 - 1 3 8 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 0 . i 3 . p p 1 3 8 2 - 1 3 8 8 .   [1 6 ]   M .   M o g h a d d a mi   a n d   A .   S a r w a t ,   S e l f - t u n e d   s i n g l e - p h a s e   A C - A C   c o n v e r t e r   f o r   b i d i r e c t i o n a l   i n d u c t i v e   p o w e r   t r a n sf e r   sy s t e ms ,   I EEE  I n d u st r y   A p p l i c a t i o n S o c i e t y   A n n u a l   Me e t i n g ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I A S . 2 0 1 7 . 8 1 0 1 7 5 6 .   [1 7 ]   M .   M o g h a d d a m i ,   A .   M o g h a d a si ,   a n d   A .   I .   S a r w a t ,   A   s i n g l e - st a g e   t h r e e - p h a se  A C - A C   c o n v e r t e r   f o r   i n d u c t i v e   p o w e r   t r a n sf e r   sy st e ms,   I EE P o w e a n d   En e r g y   S o c i e t y   G e n e r a l   Me e t i n g   ( P ES G M) ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ESG M . 2 0 1 6 . 7 7 4 1 7 3 4 .   [1 8 ]   R .   W a n g ,   M .   H u a n g ,   C .   Lu ,   a n d   W .   W a n g ,   A   D i r e c t   T h r e e - P h a se   A C A C   M a t r i x   C o n v e r t e r - B a s e d   W i r e l e s P o w e r   Tr a n sf e r   S y st e m fo r   El e c t r i c   V e h i c l e s ,   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   7 ,   p p .   1 - 1 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 0 0 7 2 2 1 7 .   [1 9 ]   N .   X u a n   B a c ,   D .   M .   V i l a t h g a m u w a ,   a n d   U .   K .   M a d a w a l a ,   A   S i C - B a s e d   M a t r i x   C o n v e r t e r   T o p o l o g y   f o r   I n d u c t i v e   P o w e r   Tr a n sf e r   S y s t e m ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   P o w e El e c t ro n i c s ,   v o l .   2 9 ,   n o .   8 ,   p p .   4 0 2 9 - 4 0 3 8 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 3 . 2 2 9 1 4 3 4 .   [2 0 ]   N .   H a san ,   M .   R .   T .   H o ss a i n ,   M .   A .   K a b i r ,   M .   A .   C h o u d h u r y ,   a n d   M .   N .   U d d i n ,   A C   s i d e   sw i t c h e d   a c t i v e   f i l t e r   b a s e d   h i g h   p e r f o r m a n c e   t h r e e - p h a se  b o o s t   r e c t i f i c a t i o n   w i t h   e n e r g y   r e c o v e r y   s n u b b e r ,   I EEE  I n d u st r y   A p p l i c a t i o n S o c i e t y   An n u a l   Me e t i n g 2 0 1 2 ,   p p .   1 - 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I A S . 2 0 1 2 . 6 3 7 4 0 3 1 .   [2 1 ]   N .   H a s a n   a n d   M .   A .   C h o u d h u r y ,   I n p u t   sw i t c h e d   si n g l e   p h a se   s i n g l e   sw i t c h   h i g h   p e r f o r ma n c e   Ć u k   r e c t i f i e r ,   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   D r i v e s   a n d   E n e r g y   S y st e m s (PED ES ) ,   2 0 1 2 ,   p p .   1 - 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ED ES.2 0 1 2 . 6 4 8 4 2 6 1 .   [2 2 ]   M .   A .   K a b i r ,   N .   H a s a n ,   A .   H .   A b e d i n ,   M .   R .   T.   H o ss a i n ,   a n d   M .   A .   C h o u d h u r y ,   3   p h a s e   sw i t c h   m o d e   A C   v o l t a g e   c o n t r o l l e r   w i t h   l o w   TH D   a n d   h i g h   p o w e r   f a c t o r ,   7 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r E n g i n e e ri n g ,   2 0 1 2 ,   p p .   1 8 5 - 1 8 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EC E . 2 0 1 2 . 6 4 7 1 5 1 6 .   [2 3 ]   J.  W .   K o l a r ,   F .   S c h a f m e i s t e r ,   S .   D .   R o u n d ,   a n d   H .   Er t l ,   N o v e l   T h r e e - P h a s e   A C A C   S p a r se  M a t r i x   C o n v e r t e r s ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   5 ,   p p .   1 6 4 9 - 1 6 6 1 ,   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 0 7 . 9 0 4 1 7 8 .   [2 4 ]   M .   M o g h a d d a m i   a n d   A .   I .   S a r w a t ,   S i n g l e - P h a se   S o f t - S w i t c h e d   A C A C   M a t r i x   C o n v e r t e r   w i t h   P o w e r   C o n t r o l l e r   f o r   B i d i r e c t i o n a l   I n d u c t i v e   P o w e r   Tr a n sf e r   S y s t e ms,   I EE T r a n s a c t i o n   o n   I n d u s t ry  A p p l i c a t i o n s . ,   v o l .   5 4 ,   n o .   4 ,   p p .   3 7 6 0 - 3 7 7 0 ,   2 0 1 8 .   [2 5 ]   J.  L e e   a n d   B .   H a n ,   A   B i d i r e c t i o n a l   W i r e l e ss   P o w e r   Tr a n sf e r   EV   C h a r g e r   U si n g   S e l f - R e s o n a n t   P W M ,   I EE E   T ra n s a c t i o n s   o n   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   4 ,   p p .   1 7 8 4 - 1 7 8 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 1 4 . 2 3 4 6 2 5 5 .   [2 6 ]   Y .   Ta n g ,   Y .   C h e n ,   U .   K .   M a d a w a l a ,   D .   J.  T h r i maw i t h a n a ,   a n d   H .   M a ,   A   N e w   C o n t r o l l e r   f o r   B i d i r e c t i o n a l   W i r e l e ss  P o w e r   Tr a n sf e r   S y st e ms,   I EE T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 3 ,   n o .   1 0 ,   p p .   9 0 7 6 - 9 0 8 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 7 . 2 7 8 5 3 6 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Na z m u H a sa n           c u rre n tl y   se rv e a a   Le c tu re in   th e   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic  En g i n e e rin g   De p a rtme n o Ja sh o re   Un i v e rsity   o S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   Ja sh o re     7 4 0 8 ,   Ba n g lad e sh .   He   h o l d a   BS c .   En g i n e e rin g   in   El e c tri c a a n d   E lec tro n ic  E n g i n e e rin g   f ro m   Ba n g lad e sh   Un i v e rs it y   o f   E n g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y   (BUE T)  a n d   M S   in   El e c tri c a l   En g i n e e rin g   fro m   Uta h   S tate   U n i v e rsity ,   U S A.  He   wo r k e d   f o th r e e   y e a rs  in   i n d u stry   in   USA   a a   p o we e lec tro n ics   a n d   m o t o d riv e e n g in e e b e fo re   m o v i n g   to   a c a d e m ia  in   Ba n g lad e sh .   He   is  in tere st e d   in   t h e   a re a   o e l e c tri c a p o we c o n v e rsi o n .   He   h a in tere st  in   wire les p o we tran sfe c o n v e rters   a n d   s y ste m s,  t h re e   a n d   si n g le - p h a se   re c ti fi e rs,  c h a rg e rs,  m o to r   d r iv e   in v e rters .   H e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   n m . h a sa n @a o l. c o m .         Ta r a k   S a h a           is  with   G e n e ra El e c tri c ,   USA,   wo rk i n g   a a   Lea d   En g i n e e r.   He   re c e iv e d   h is  P h . D.   fro m   Uta h   S t a te  Un iv e rsity ,   USA  i n   2 0 2 0 .   P ri o t o   t h a h e   h a wo r k e d   a t   Ho n e y we ll   in   In d ia  a n d   h e ld   sh o rt - term   p o siti o n s   a Tex a In st ru m e n ts  a n d   a t   Oa k   Ri d g e   Na ti o n a Lab o ra t o ry   i n   th e   US A.  His  re se a rc h   in tere st  li e i n   re so n a n c o n v e rters ,   so f t   sw it c h in g   tec h n i q u e s,  a n d   g a te  d riv e rs  fo WBG   d e v ice s.   H e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   tara k sa h a . e e @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.