I nd o ne s ia n  J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   3 7 ,   No .   2 ,  Feb r u ar y   20 2 5 ,   p p .   740 ~ 748   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 7 . i 2 . p p 740 - 7 4 8          740     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Four qua dra nt   o p eratio n   o f  bidi rec tiona l DC - DC con v erte r  for  lig ht  elec tric  v ehi cles       Ca ro lin e  Ann Sa m 1 ,  Va rg hes e   J eg a t hes a n 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 s E n g i n e e r i n g ,   K a r u n y a   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e s,   Ta mi l   N a d u ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   R o b o t i c s E n g i n e e r i n g ,   K a r u n y a   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e s ,   Ta m i l   N a d u ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   10 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Sep   18 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Sep   30 ,   2 0 2 4       Th is  p a p e r  d isc u ss e s  th e   c lo se d - lo o p   c o n tr o l  o f  a   b i d irec ti o n a l  fu ll   b ri d g e   DC - DC  c o n v e rter  w h ich   a i d s  i n   th e   f o u r - q u a d ra n t  o p e ra ti o n   o f  a n   e lec tri c   v e h icle   (EV).   S e v e ra l  t o p o l o g i e s  o f  b id irec ti o n a l  c o n v e rters   h a v e   b e e n   re c e n tl y   in v e stig a ted   fo r  o p t imiz in g   v e h icle   p e rfo rm a n c e .   Th e   b i d irec ti o n a l   c o n v e rters   wit h   b u c k   a n d   b o o st  m o d e s  o f  o p e ra ti o n   a i d   t h e   fo u r - q u a d ra n t   o p e ra ti o n   o f  d r iv e s.  T h e   p r o p o s e d   b i d irec ti o n a l  c o n v e rter  a id s  b u c k   a n d   b o o st   m o d e s  o f  o p e ra ti o n   in   b o th   fo rwa rd   a n d   re v e rse   d irec ti o n s   o f   th e   d ri v e .   Th e   b u c k / b o o st  o p e ra ti o n   i n   t h e   fo rwa rd   d irec ti o n   is   su i tab le  t o   o p e ra te  th e   trac ti o n   d r iv e   i n   m o to r in g   m o d e .   Also ,   th e   b u c k / b o o st  o p e ra ti o n   i n   th e   re v e rse   d irec ti o n   a id s   th e   d ri v e   to   o p e ra te  in   c h a rg in g   m o d e .   Th e   p e rfo rm a n c e   a n a ly sis  o f  th e   b i - d irec ti o n a l  c o n v e rter - fe d   EV  d ri v e   is  d o n e   u sin g   M ATLAB/ S imu li n k   so ftwa re .   Th e   d iffere n t   m o d e s  o f  o p e ra t io n   o f   th e   c o n v e rter   wh ich   is   u ti li z e d   f o r   t h e   fo u r - q u a d r a n t  o p e ra ti o n   o f   t h e   d ri v e   a re   v a li d a ted   u si n g   a   1 2 - 6 0 V  h a rd wa re   p ro t o t y p e .   DSP   TM S 2 8 3 7 D   c o n tro ll e r   is   u se d   t o   c o n tr o l  t h e   b i - d irec ti o n a l   c o n v e rter  a n d   t h e   c o d e   g e n e ra ti o n   f o r  th e   c o n tro ll e r  is  d o n e   i n   M AT LAB - DSP   in te g ra ted   p latfo rm .   T h e   h a rd wa re   re su lt s v a li d a te t h e o re ti c a l  a n a l y si s a n d   sim u lati o n   stu d ies .   K ey w o r d s :   B id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter   C 2 0 0 0   m icr o co n tr o ller   B r u s h less   D C   d r iv e   DSP T MS2 8 3 7 9 D    E lectr ic  v eh icle   MA T L AB - DS P in teg r ated   en v ir o n m en t   T h is i s  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 :   C ar o lin e  An n   Sam   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,   Kar u n y a  I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   an d   Scien ce s   T am il Na d u ,   I n d ia   E m ail: c ar o lin ea n n s am @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   r e c e n t   d e c a d e s ,   e l e c t r i c   v e h ic l e s   ( E Vs )   h a v e   g a i n e d   a t t e n t io n   i n   t h e   a u t o m o t i v e   i n d u s t r y   d u e   t o   t h e i r   a t t r a c ti v e   f e a t u r e s   l i k e   z e r o   c a r b o n   e m i s s i o n   a n d   n o i s e l e s s   o p e r a t i o n .   E m e r g i n g   t e c h n o l o g i e s   i n   E V s   a r e   l e a d i n g   t o   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   s m a r t   a n d   s u s ta i n a b l e   t r a n s p o r t a tio n   s y s t e m s   i n   t h e   u p c o m i n g   s m a r t   c it i es   [ 1 ] .  W i d es p r e a d   r es e a r c h   i s   u n d e r g o n e   i n   e m e r g i n g   t e c h n o l o g i es   li k e   v e h i c le - to - h o m e   ( V 2 H ) ,   v eh i c l e - to - g r i d   ( V 2 G )   [ 2 ] ,   [ 3 ] ,   s m a r t   p o w e r   d i s t r i b u t i o n   a n d   a u t o n o m o u s   d r i v i n g   [ 4 ] .   A l t h o u g h   t r e n d i n g   i n v e s t i g a ti o n s   a r e   u n d e r g o n e   i n   b a t t e r y   t e c h n o l o g y ,   E V   d r i v e   t r a i n s ,   e n e r g y   m a n a g e m e n t   s y s t e m s   a n d   c h a r g i n g   i n f r a s t r u c t u r e s   [ 5 ] ,   t h e r e   i s   s t il l   m o r e   w o r k   t o   b e   d o n e   f o r   th e   w i d e s p r e a d   c o m m e r ci a l iz a t io n   o f   E V s   e s p e ci a l l y   i n   d e v e l o p i n g   c o u n t r i e s .   EV   d r iv e  tr ain   co m p r is es  en er g y   s o u r ce s ,   d if f er en t  p o wer   e lectr o n ic  co n v er ter s   an d   elec t r ic  m o to r s   to   d r iv e  th e  v e h icle.   Po wer   el ec tr o n ic  co n v er ter s   h as  a  k ey   r o le  in   th e  v eh icle  d r iv e  tr ain   as  it  is   r esp o n s ib le   f o r   co n t r o llin g   th e  p o wer   f lo w   f r o m   th e  en e r g y   s o u r ce s   to   th e  m o to r   an d   v ice  v er s a   [ 6 ] .   Ad v an ce d   r esear ch es   ar e  ca r r ied   o u t  i n   p o we r   elec t r o n ic  co n v er ter s   to   im p r o v e  c o n v er s io n   ef f icien cy ,   p r o v id e   p r ec is e  p o wer   f lo w  co n tr o l,  a n d   r e d u ce   th e   d r iv e  t r ain ' s   s ize  an d   weig h t   [ 7 ] .   Dif f er en t  co n tr o lled   p o wer   elec tr o n ic  co n v er ter s   lik e   r ec tifie r s ,   DC - DC   co n v er ter s ,   an d   i n v er ter s   ca n   b e   u s ed   i n   th e  E V   d r iv e   tr ain   [ 8 ] .   Am o n g   t h ese,   DC - DC   co n v er ter s   ar e  u s ed   m ai n ly   b e twee n   th e  e n er g y   s o u r ce   a n d   t h e  in v e r ter   t o   c o n tr o l   th e   DC   lin k   v o ltag e.   Als o ,   b id ir ec tio n al  p r o p er t y   in co r p o r ated   in   th e  DC - DC   co n v er te r s   aid s   in   f ee d in g   b ac k   p o wer   t o   th e  en er g y   s o u r ce .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       F o u r   q u a d r a n t o p era tio n   o f  b i d ir ec tio n a l D C - DC   co n ve r ter  fo r   lig h t e lectric v eh icles   ( C a r o lin e  A n n   S a m )   741   Fo r   th e  p r o p er   u tili za tio n   o f   E V  d r iv e  tr ai n ,   wid esp r ea d   r e s ea r ch   is   u n d er g o n e   o n   o p tim al  DC   lin k   v o ltag e,   a n d   g en er ally ,   h alf - b r id g e  DC - DC   co n v er ter s   an d   f u ll - b r id g e   DC - DC   co n v er ter s   [ 9 ]   a r e  u s ed   f o r   th is   p u r p o s e.   Als o ,   b id ir ec tio n al  t r an s f er   o f   p o wer   b etwe en   th e   b atter y   a n d   th e   m o to r   d r iv e  is   ess en tial,  wh ich   b r in g s   th e   b i - d ir ec tio n al   co n v er ter   in to   ac tio n .   T h e  b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er te r   is   u s ed   in   a p p licatio n s   wh er e  th er e   is   a  p o wer   f lo w   in   f o r war d   a n d   b ac k war d   r eq u ir em en ts .   I t  ca n   also   p e r f o r m   s tep p in g   d o wn   a n d   s tep p in g   u p   o f   v o ltag e  lev els .   I t  p r o v id es  co n tr o l  o f   m o t o r in g   a n d   r eg en er ativ e   b r a k in g   o p e r atio n   w h ich   in cr ea s es  th e  ef f icien c y   a n d   b o o s ts   th e  v o ltag e  le v el  o f   t h e  elec tr ical  en e r g y   s to r ag e   s y s tem   ( E E SS )   to   a   h ig h er   lev el,   th er eb y   r ed u cin g   th e  cu r r e n t a n d   ass o ciate d   lo s s es.   T h is   p ap er   ex p lo r es  th e  d esig n   an d   clo s ed - lo o p   co n tr o l  o f   a  b id ir ec tio n al  f u ll - b r id g e  c o n v er ter - f e d   b r u s h less   DC   ( B L DC )   d r iv e   f o r   EV s .   C lo s ed   lo o p   c o n tr o l   is   ac h iev e d   u s in g   T e x as  I n s tr u m en ts   L AUNCHXL - F2 8 3 7 9 D   C 2 0 0 0   Delf in o   L a u n ch p a d   in ter f ac ed   with   MA T L AB /Si m u lin k .   C 2 0 0 0   c o n t r o ller s   h av e   s ev er al  attr ac tiv e  f ea tu r es  lik e  h ig h   r eso lu tio n ,   h ig h ly   f lex ib le  PW Ms,  an d   h ig h   s witch in g   f r eq u en cy   wh ich   m ak es  th em   s u itab le  f o r   E V  d r iv e  a p p lica tio n s   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .       2.   B I D I RE CT I O NAL D C - DC  CO NVER T E RS F O R  E V   R ec en tly ,   wid esp r ea d   r esear ch   is   u n d er g o n e  i n   b id i r ec tio n a l  DC - D C   co n v er ter s '   co n tr o l,  d esig n   an d   m o d ellin g   [ 1 2 ] - [ 1 4 ]   esp ec ial ly   f o r   E V  a p p licatio n s .   B id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter s   ca n   c o n tr o l   b o th   m o to r in g   an d   r eg en e r ativ e  b r ak in g   o p er atio n s ,   r esu ltin g   in   a  s ig n if ican t  in cr ea s e  in   o v e r all  ef f icien cy .   B i - d ir ec tio n al  c o n v er te r s   ar e   class if ied   as  is o lated   co n v er ter s   an d   n o n - is o lated   c o n v e r ter s   [ 9 ] ,   [ 1 5 ] - [ 1 7 ] .   T h e   b asic  wo r k in g   o f   b i - d ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter s   is   b ased   o n   u n i d ir ec tio n al  c o n v e r ter s   s u ch   as  b u ck - b o o s t   an d   b u ck - b o o s t  c ir cu its ,   b u t  ad d itio n ally   b i d ir ec tio n al  cu r r en t  f lo w  p ath   is   p r o v i d ed   [ 1 8 ] .   Sev er al  is o lated   s tr u ctu r es  ar e  av ailab le   s u ch   a s   p u s h - p u ll   co n v er ter ,   f ly b ac k   co n v e r ter ,   h alf - b r id g e   co n v er ter ,   an d   f u ll - b r id g e   co n v er ter   wh ic h   ar e  r ec o m m e n d ab le  f o r   h ig h - p o wer   a p p lica tio n s .   E v en   th o u g h   f l y b ac k   c o n v er ter s   ar e  a  g o o d   ch o ice  b ec au s e  o f   th eir   s im p le  f o r m ,   l o w  co s t  an d   s tr o n g   r esp o n s e  ch ar ac te r is tics ,   th ey   ar e  s u b jecte d   to   s ig n if ican t  v o ltag e   o s cillatio n   an d   s witch in g   s tr ess   d u e  to   t r an s f o r m er s ’   leak ag e   in d u ctan ce .   Pu s h - p u ll  DC - DC   co n v er ter s   r eq u ir e  two   s witch in g   s em ico n d u cto r   s witch es  in   co m p ar is o n   to   f ly b a ck   co n v e r ter s   an d   th e   s y s tem   f r eq u e n cy   is   d o u b led .   B id ir ec tio n al  f u ll - b r id g e   DC - DC   co n v er ter s   [ 1 9 ]   ar e   p r e f er r ed   f o r   m ed iu m   an d   h ig h - p o wer   a p p licatio n s   s in ce   th ey   en s u r e   th e  c o n s is ten cy   o f   th e   b r i d g e  a r m ’ s   o n - o f f   elim in atin g   th e   b ias   p r o b lem .   Sin ce   th e  w o r k in g   cu r r en t  o f   a  f u ll  b r i d g e  D C - DC   co n v er ter   is   d o u b le  t h at  o f   a  h alf   b r id g e  co n v er ter ,   it is   wid ely   u s ed   in   h ig h   p o wer   s u p p lies .   Co n v en tio n al  n o n - is o lated   h al f - b r id g e  co n v er ter   co m b in es  s tep - u p   co n v er ter   c o n n ec te d   an ti - p ar allel  with   s tep - d o wn   c o n v er te r .   T h e  cir cu it  o p e r ates  eith er   in   a   b u ck   o r   b o o s t  m o d e   p r o v id in g   b i - d ir ec tio n al  p o wer   f lo w   [ 2 0 ] .   Ho wev e r ,   in   t h e  b i d ir ec tio n al  f u ll - b r id g e   co n v er t er ,   m o r e   s witch es  ar e  ad d ed   to   th e  cir cu it  w h ich   allo ws  th e  d r iv e   to   o p er ate   in   all  f o u r   q u a d r an ts .   I n   E V,   f o u r   q u ad r a n t  o p er atio n   [ 1 3 ]   p r im a r ily   h as  t h e   ad v an tag e   o f   u tili zin g   th e  b r ak in g   en e r g y , to   ch a r g e  th e   v eh icle  b atter y .   T h e  p r o p o s ed   co n v e r ter   o p er ates  eith er   in   a  b u ck   o r   b o o s t m o d e   to   ch ar g e   th e  b atter y   ef f ec tiv e ly .       3.   WO RK I NG   P RINC I P L E   O F   T H E   B I DIR E C T I O NA L   F UL L   B RIDG E   DC - DC  CO NVER T E R   3 . 1 .     Desig n ste ps     T h e  b i - d ir ec tio n al  co n v e r ter   is   d esig n ed   f o r   2 k W   with   in p u t  an d   o u tp u t v o ltag e  r a n g e  o f   1 2 - 6 0   V  [ 9 ] .  Desig n   s p ec if icatio n s   ar e  s h o wn   in   T ab le  1 .   T h e  s wi tch in g   f r eq u en cy   is   ass u m ed   to   b e  2 5   k Hz.   Fig u r e   1   s h o ws th e  2   k W   b id ir ec tio n al  f u ll b r id g e  co n v er ter   cir c u it d i ag r am   d esig n e d   f o r   E V  d r i v e.       T ab le  1 .   Desig n   s p ec if icatio n s   o f   b i - d ir ec tio n al  f u ll b r id g e  D C - DC   co n v er ter   P a r a me t e r s   S p e c i f i c a t i o n s   I n p u t   v o l t a g e ,   V in   12   V - 60   V   O u t p u t   v o l t a g e ,   V o   12   V - 60   V   O u t p u t   p o w e r   2 0 0 0   W   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   25   k H z       Ou tp u t  v o ltag e ,   0 =  1 −   ( 1 )     f o r   V in =1 2   V  a n d   V o =6 0   V,   D =0 . 8 3 3 .     wh er e  V o ,   D  an d   V in   a r e  th e  o u tp u t v o ltag e,   d u ty   cy cle  a n d   i n p u t v o ltag e  r esp ec tiv ely .   Ass u m in g   r esis tan ce   to   b e  1 0 0   Ω   b y   ( 2 ) :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  3 7 ,   No .   2 ,  Feb r u a r y   20 2 5 :  7 4 0 - 7 4 8   742   = ( 1 − ) 2 × 2 =0 . 0 5   mH   ( 2 )     wh er e  L min ,   R   an d   f   ar e  m in im u m   in d u ctan ce ,   r esis tan ce   an d   s witch in g   f r eq u e n cy   r esp ec tiv ely .     Ass u m in g   o u tp u t  v o ltag e  r i p p l e  to   b e  less   th an   0 . 0 5   V   b y   ( 3 ) :     C in =C 0 = × 0 ∆ 0 × × =4 6 8 . 7   μF ≈ 470   μ F   ( 3 )     w h er e  C 0   an d   C in   is   th e  o u tp u t  ca p ac ito r .           Fig u r e  1 .   A  2   k W   B id ir ec tio n a l f u ll b r id g e  DC - DC   co n v er ter   f o r   E V  d r iv e       3 . 2 .     M o des   o f   o pera t io n   T h is   s ec tio n   d escr ib es  th e  d i f f er en t  m o d es  o f   o p er atio n   o f   th e  b id ir ec tio n al  f u ll  b r id g e  DC - D C   co n v er ter i n   Fig u r e  2 ,   n am ely   f o r war d   b u ck ,   f o r war d   b o o s t,  r ev er s e  b u c k   an d   r ev er s e  b o o s t  m o d e.   I n   th e   f o r war d   m o d e ,   p o wer   f lo ws  f r o m   en e r g y   s o u r ce   to   lo a d .   I n   th e  r ev e r s e  m o d e ,   p o wer   f lo ws  f r o m   th e   lo ad   t o   s o u r ce .     3 . 2 . 1 .   F o rwa rd  bu ck   m o de    I n   t h i s   m o d e ,   s wi t c h   T 1   is   o p e r a t e d   i n   PW M   m o d e .   W h e n   T 1   i s   t u r n e d   O N   a n d   s i n c e   d i o d e   D 3   i s   a ls o   f o r w a r d   b i a s e d ,   c u r r e n t   f o l l o w s   t h e   p a t h   as   s h o w n   i n   F i g u r e   2 ( a ) .   P o w e r   f l o w s   f r o m   s o u r c e   t o   l o a d ,   i e .   i n   f o r w a r d   d i r e c t i o n .   W h e n   T 1   i s   t u r n e d   O F F ,   f r e ew h e e li n g   h a p p e n s   t h r o u g h   D 3   a n d   D 2   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 ( b ) .       3 . 2 . 2 .   F o rwa rd  bo o s t   m o de   I n   th is   m o d e,   s witch   T 1   is   in   ON  s tate  an d   T 4   o p er ates  in   P W M  m o d e.   W h en   T 1   an d   T 4   ar e  tu r n ed   ON,   in d u cto r   c u r r e n t  in cr ea s e s   an d   en er g y   g ets  s to r ed   in   th e  in d u cto r   as  s h o wn   in   Fig u r e   2 ( c) .   W h en   T 4   is   tu r n ed   OFF,  en er g y   s to r e d   in   t h e  in d u ct o r   to g eth er   with   th e   s u p p ly   f lo ws  to   l o ad   as  s h o wn   in   Fig u r e  2 ( d )   an d   th u s   a  b o o s ted   v o ltag e  is   o b tai n ed   ac r o s s   th e  lo a d .      3 . 2 . 3 .   Rev er s e  bu ck   mo de   I n   th is   m o d e ,   s witch   T 3   is   o p er ated   in   PW M  m o d e.   W h en   T 3   is   tu r n ed   ON  an d   d io d e   D1   is   also   f o r war d   b iased ,   th e  c u r r en t  f l o w  p ath   is   as  s h o wn   in   Fig u r e   2 ( e) .   Po wer   f lo ws  f r o m   lo ad   to   s o u r ce ,   ie.   i n   th e  r ev er s e  d ir ec tio n .   W h en   T 3   is   tu r n ed   OFF,  f r ee wh ee lin g   h a p p en s   th r o u g h   D1   an d   D 4   as sh o wn   in   Fig u r e   2 ( f ) .     3 . 2 . 4 .   Rev er s e  bo o s t   mo de   I n   th is   m o d e,   s witch   T 3   is   in   ON  s tate  an d   T 2   o p er ates  in   P W M  m o d e.   W h en   T 3   an d   T 2   ar e  tu r n ed   ON, in d u cto r   cu r r en t  in cr ea s es  an d   en e r g y   g ets  s to r ed   in   th e  in d u cto r .   W h en   T 2   is   tu r n e d   OFF,  en er g y   s to r ed   in   th e  in d u ct o r   to g et h er   with   th e  lo ad   f lo ws  to   th e  s o u r ce ,   cu r r en t  f l o w  p ath   f o r   th is   m o d e  is   as  s h o wn   in   Fig u r e s   2 ( g )   a n d   2 ( h ) .     V i n T 1 T 2 4 7 0 u F T 3 T 4 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 1 D 2 D 3 D 4 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       F o u r   q u a d r a n t o p era tio n   o f  b i d ir ec tio n a l D C - DC   co n ve r ter  fo r   lig h t e lectric v eh icles   ( C a r o lin e  A n n   S a m )   743     ( a)     ( b )     ( c)       ( d )   V i n 4 7 0 u F T 3 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 1 ( e)     (f)     V i n T 2 4 7 0 u F T 3 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d   ( g )   V i n 4 7 0 u F T 3 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 1   ( h )     Fig u r e  2 .   Mo d es o f   o p er atio n   o f   th e  b i d ir ec tio n al  f u ll b r id g e   DC - DC   co n v er ter ;   ( a)   f o r war d   b u ck   m o d e - T 1   ON ,   ( b )   f o r war d   b u ck   m o d e - T 1   OFF ,   ( c)   f o r wa r d   b o o s t m o d e - T 1 ,   T 4   ON   ( d )   Fo r war d   b o o s t m o d e - T 4   OFF  ( e)   r ev e r s e  b u ck   m o d e - T 3   ON ,   (f)  r e v er s e  b u c k   m o d e - T 3   O FF ,   ( g )   r e v er s e  b o o s t m o d e - T 2 ,   T 3   ON  a n d    ( h )   r e v er s e  b o o s t m o d e  - T 2   O FF       3 . 3 .     Co ntr o l  s t ra t eg y   f o r  t he   bid irec t io na l D C - DC  co nv er t er     T h e  d if f er en t  m o d es  o f   o p e r a tio n   o f   b id ir ec tio n al  co n v er te r   f o r   E V  d r iv e  is   d em o n s tr at ed   u s in g   a  b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er te r   f ed   B L DC   d r iv e.   T h e   co n tr o l  s tr ateg y   f o r   th e   m o d e  s elec tio n   o f   th e   d r iv e  is   ex p lain ed   as  f lo wch ar t  in   Fig u r e  3 .   De p en d in g   o n   th e  d ir ec tio n   co m m a n d ,   th e   co r r esp o n d in g   s eq u e n ce   tab le   is   lo ad ed   as  t h e  c o m m u tatio n   s eq u en ce   f o r   th e   B L DC   in v er t er .   Als o ,   d ep en d in g   o n   th e   b u ck - b o o s t  ac tio n ,   th e   co r r esp o n d in g   s witch in g   s ig n als  ar e  g e n er ated   f o r   th e   b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter .   T h e  clo s ed - lo o p   s p ee d   co n tr o l   [ 2 1 ]   with   an   in n e r   c u r r en t  c o n tr o ller   is   r ea lized   u s in g   PI   co n tr o ller s   as  s h o w n   i n   Fig u r e   4   wh ich   p r o v id es a   f ast r esp o n s e  to   th e   r ap id   ch a n g es in   th e   m o to r   s p ee d .             Fig u r e  3 .   Pro g r am   f lo w  o f   th e  b id ir ec tio n al  f u ll b r id g e  co n v e r ter - f ed   B L DC   d r iv e     V i n T 1 4 7 0 u F 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 3   V i n 4 7 0 u F 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 2 D 3   V i n T 1 T 2 4 7 0 u F T 4 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 2   V i n T 1 4 7 0 u F 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 3   V i n 4 7 0 u F 0 . 0 5 m H 4 7 0 u F T o   l o a d D 1 D 4   M o d e   s e l e c t i o n I s t   D i r e c t i o n   f o r w a r d I s   S p e e d   e r r o r   p o s i t i v e F o r   D C - D C   c o n v e r t e r , I s   V o r e f < V i n T 1 - P W M T 1   O N T 4   P W M L o a d   s e q u e n c e   t a b l e   f o r   f o r w a r d   m o t o r i n g   f o r   t h e   i n v e r t e r B u c k   m o d e B o o s t   m o d e Y Y N L o a d   s e q u e n c e   t a b l e   f o r   f o r w a r d   b r a k i n g   f o r   t h e   i n v e r t e r I s   S p e e d   e r r o r   p o s i t i v e L o a d   s e q u e n c e   t a b l e   f o r   r e v e r s e   m o t o r i n g   f o r   t h e   i n v e r t e r L o a d   s e q u e n c e   t a b l e   f o r   r e v e r s e   b r a k i n g   f o r   t h e   i n v e r t e r T 3 - P W M T 3   O N T 2   P W M B u c k   m o d e Y N F o r   D C - D C   c o n v e r t e r , I s   V o r e f < V i n B o o s t   m o d e N N Y Y N A A B B Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  3 7 ,   No .   2 ,  Feb r u a r y   20 2 5 :  7 4 0 - 7 4 8   744       Fig u r e  4 .   C lo s ed   lo o p   co n tr o l  o f   b id ir ec tio n al  co n v er ter - f ed   B L DC   d r iv e       4.   SI M UL A T I O N  S T UD I E S  O F   B I DIR E CT I O NA L   F UL L   B R I DG E   DC - DC  CO N VE R T E R - F E D  B L D C  DRIV E   Simu latio n   s tu d ies  o f   th e  b id i r ec tio n al  f u ll  b r id g e  DC - DC   co n v er ter   f ed   B L DC   d r iv e  is   d o n e  u s in g   MA T L AB /S im u lin k   s o f twar e.   Fig u r e  5   s h o ws  th e  s im u latio n   d iag r am   o f   b i - d ir ec tio n al  f u ll  b r id g e   co n v er ter   f ed   B L DC   d r iv e  with   its   b u ck /b o o s t  o p er atio n   in   b o th   d ir ec tio n s .   Mo to r in g   o p er ati o n   i n   b o th   f o r war d   a n d   r ev er s e  d ir ec tio n   is   ac h iev ed   b y   o p e r atin g   th e  b id ir ec tio n al  co n v e r ter   in   f o r war d   b u c k   an d   f o r war d   b o o s t  m o d e.   R eg en er ativ e  b r ak i n g   o p er atio n   in   b o th   f o r war d   an d   r ev er s e  d ir ec tio n   is   ac h iev e d   b y   o p er atin g   t h e  b id ir ec tio n al  co n v er ter   in   r ev e r s e  b u ck   o r   r ev e r s e  b o o s t m o d e.   Selectio n   o f   b u ck /b o o s t  m o d e  d ep en d s   u p o n   th e  r ef e r en ce   s p ee d   g iv en   to   th e  B L DC   d r iv e.   I f   th e   v o ltag e  co r r esp o n d in g   to   th e  r ef er en ce   s p ee d   is   g r ea ter   th an   th e  ac tu al  in p u t  v o ltag e   o f   th e  d r iv e,   th e   co n v er ter   o p e r ates  in   b o o s t  m o d e  an d   v ice  v er s a.   I n   th is   s im u latio n ,   a  v o ltag e  o f   5 1 . 6 6   V  co r r esp o n d s   to   a   s p ee d   o f   3 1 5 4   r p m .   Switch in g   p u ls es a r e  g en er ated   u s in g   o u ter   s p ee d   co n tr o l c lo s ed   l o o p   o p er atio n   with   in n e r   cu r r en t c o n tr o l lo o p .           Fig u r e  5 .   Simu latio n   d iag r a m   o f   bi - d i r ec tio n al  f u ll b r id g e  DC - DC   co n v er ter   u s in g   MA T L AB /Si m u lin k   s o f twar e       5.   H A R D W A R E   D E M O N S T R A T I O N   O F   B I - D I R E C T I O N A L   F U L L   B R I D G E   D C - D C   C O N V E R T E R   T h e   h a r d w a r e   p r o t o t y p e   o f   t h e   b i d i r e c t i o n a l   f u l l   b r i d g e   c o n v e r t e r   i s   r e a l i z e d   a n d   t h e   p u l s e   g e n e r a t i o n   o f   t h e   s w i t c h e s   i s   d o n e   u s i n g   D S P   c o n t r o l l e r   T M S F 2 8 3 7 D .   P C   i s   c o n n e c t e d   t o   C 2 0 0 0   L a u n c h p a d   a n d   t h e   s i m u l a t i o n   m o d e l   f o r   p u l s e   g e n e r a t i o n   i s   c o n v e r t e d   i n t o   D S P   c o n t r o l l e r   c o d e   a n d   i t   i s   e x e c u t e d .   T h e   D S P   c o n t r o l l e r   c o d e   g e n e r a t i o n   h a p p e n s   t h r o u g h   a u t o m a t i c   c o d e   g e n e r a t i o n   [ 2 2 ] .  D C   s u p p l y   i s   c o n n e c t e d   t o   t h e   i n p u t 1   t e r m i n a l s   a n d   l o a d   i s   c o n n e c t e d   a c r o s s   t h e   i n p u t 2   t e r m i n a l s   f o r   t h e   f o r w a r d   d i r e c t i o n   a n d   v i c e - v e r s a   f o r   t h e   r e v e r s e   d i r e c t i o n .   O u t p u t   v o l t a g e s   a n d   t h e i r   w a v e f o r m s   a r e   o b s e r v e d   f o r   d i f f e r e n t   i n p u t   v a l u e s   o f   i n p u t   v o l t a g e s .   T ab le  2   lis ts   th e  h ar d war e  s e tu p   co m p o n e n ts   with   th eir   s p ec iatio n .   C o d e  g e n er atio n   f o r   th e  DSP   co n tr o ller   is   d o n e   u s in g   MA T L AB - DSP  in teg r ated   p latf o r m   [ 2 3 ] .   T h is   in teg r ated   d esi g n   en v ir o n m en t  is   d ev elo p e d   b y   Ma t h wo r k s   an d   T I   co m p a n y   jo in t  d ev elo p m en t to o lk it.  R esear ch er s   ca n   u s e  Simu lin k   alg o r ith m   to   b u ild   u p   th e  l o g ic  an d   th en   g en er at e  co d e  au to m atica lly   wh ich   ca n   r u n   o n   th e  DSP tar g et   b o ar d   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .      P I     c o n t r o l l e r L i m i t e r P I     c o n t r o l l e r + - L i m i t e r G a t e   P u l s e   G e n e r a t o r   f o r   B i - d i r e c t i o n a l   c o n v e t e r N r e f N a c t + - I a c t G a t i n g   s i g n a l s   t o   b i d i r e c t i o n a l   c o n v e r t e r M o d e   S e l e c t i o n S p e e d   e r r o r F w d /   R e v Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       F o u r   q u a d r a n t o p era tio n   o f  b i d ir ec tio n a l D C - DC   co n ve r ter  fo r   lig h t e lectric v eh icles   ( C a r o lin e  A n n   S a m )   745   Fig u r e  6   s h o ws  th e  s im u latio n   d iag r am   in   MA T L AB /Si m u lin k   p latf o r m   co r r esp o n d in g   t o   th e  co d e  g en er atio n   f o r   th e  clo s ed   l o o p   c o n tr o l.   T h is   Simu lin k   m o d el  u s es  ADC  b lo ck   an d   ePW M  b lo ck s   co r r esp o n d in g   to   DSP  co n tr o ller   F2 8 3 7 x   an d   a  PID   c o n tr o l ler   with   Kp =0 . 1   an d   Ki=1 0 .   T h e  lo ad   v o ltag e   is   r ea d   f r o m   ADC  b lo ck   with   m o d u le  A,   ch a n n el:  ADCIN2   f o r   f o r war d   d ir ec tio n   in   Fig u r e  6 ( a)   an d   m o d u le  B ,   ch an n el:ADCIN0   f o r   r e v er s e  d ir ec tio n   in   Fig u r e  6 ( b ) .   T h e  ac tu al  l o ad   v o ltag e   r ea d   f r o m   ADC  p in   is   co m p ar ed   with   th e  in p u t   r ef e r en ce   v o ltag e   ( eg :2 4   V)   an d   t h e  PID   c o n tr o ller   o u tp u t   is   u s ed   as  th e   in p u t   to   ePW M  b lo ck   wh ich   ad ju s ts   th e  d u ty   r atio .   T h e  lo ad   v o lt ag e  is   m ad e  eq u al  to   th e   r ef er en ce   v o ltag e  b y   ad ju s tin g   th e   d u t y   r atio   o f   s wi tch in g   p u ls es.  Fig u r e   7   s h o ws  th e  p h o t o g r ap h   o f   th e  h ar d wa r e  s etu p   o f   clo s ed - lo o p   co n tr o l o f   th e  b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter   f o r   E V  o n b o ar d   ch ar g er s .       T ab le  2 .   Har d war e  co m p o n e n ts   s p ec if icatio n   o f   b id ir ec ti o n al   f u ll b r id g e  DC - DC   co n v er ter   S l   N o   Li st   o f   c o mp o n e n t s   S p e c i f i c a t i o n s   Q u a n t i t y   1   TM S 3 2 0 F 2 8 3 7 D   C 2 0 0 0   La u n c h p a d     1   2   D C   su p p l y   0 - 30   V , 2 A   2   3   C a p a c i t o r   4 7 0   uF   2   4   I n d u c t o r   0 . 0 5   mH   1   5   M O S F ET   P 8 0 N F 1 0   4   6   Lo a d   R e s i st o r   1 0 0   Ω , 20   1         ( a)       ( b )     Fig u r e  6 .   Simu lin k   m o d el  f o r   DSP co d e  g en er atio n   f o r   clo s ed - lo o p   co n tr o l o f   DC - DC   co n v er ter   ( a)   f o r war d   d ir ec tio n   an d   ( b )   r ev e r s e  d ir ec tio n           Fig u r e   7 .   E x p er im e n tal  s etu p   o f   clo s ed - lo o p   co n tr o l  o f   b i - d i r ec tio n al  f u ll b r id g e  c o n v e r ter     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  3 7 ,   No .   2 ,  Feb r u a r y   20 2 5 :  7 4 0 - 7 4 8   746   6.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N    T h e  s im u latio n   r esu lts   o f   th e   f o u r   q u ad r an t  o p er atio n   o f   t h e  b id ir ec tio n al  c o n v e r ter   f e d   B L DC   a s   s h o wn   in   Fig u r e  8   d r iv e   ar e  ta b u lated   in   T a b le  3 .   I f   th e  r e f er en ce   s p ee d   is   s et  b elo w  3 1 5 4   r p m ,   th e  c o n v e r ter   o p er ates  in   b u ck   m o d e  in   b o th   f o r war d   an d   r ev e r s e  d ir ec tio n s .   I f   th e  r e f er en ce   s p ee d   is   s et  ab o v e   3 1 5 4   r p m ,   th e  co n v er ter   o p e r ates  in   b o o s t  m o d e   f o r   b o th   d ir ec tio n s   as  well.   Fig u r e  8 ( a)   s h o ws  th e   o u tp u t  wav e f o r m s   o f   m o to r   s p ee d ,   b atter y   v o ltag e,   b atter y   s tate  o f   ch ar g e  ( So C )   an d   b atter y   c u r r en t  at  a  r e f er e n ce   s p ee d   o f   2 0 0 0   r p m   in   f o r war d   d ir ec tio n .   C o m m an d   f o r   b r a k in g   is   ap p lied   at  0 . 7 9 4   s ec o n d s   till   0 . 8 4   s ec o n d s .   As  a  r esu lt,  s p ee d   s tar ts   to   r ed u ce   f r o m   2 0 0 0   r p m   to   3 1 7   r p m .   Du r in g   th is   tim e,   b atter y   cu r r en t  is   n eg ativ e  an d   b atter y   So C   is   also   in cr ea s in g   wh ich   in d icate s   th e  r eg en e r atio n   m o d e  as sh o wn   in   Fig u r e  8 ( b ) .   Fro m   th e  o b s er v atio n s   an d   o u tp u t  wav ef o r m s ,   it  is   clea r   t h at  th e  clo s ed   lo o p   s p ee d   co n tr o l  o f   b i - d ir ec tio n al  f u ll  b r id g e   DC - DC   co n v er ter   f ed   B L DC   m o to r   is   ac h iev ed   in   b o t h   f o r war d   an d   r ev er s e   d ir ec tio n s .   Als o ,   en er g y   r eg e n er atio n   is   d em o n s tr ated   th r o u g h   b atter y   c h ar g in g ,   in   t h e  b r a k in g   m o d e   f o r   b o th   d ir ec tio n s .   L o ad   v o ltag e  v alu es o b tain e d   f o r   d if f er en t r e f er en ce   v o ltag e s   f r o m   th e  h a r d war e  s etu p   ar e  r ec o r d e d   in   T ab le  4   an d   in d icate   th at  o u tp u t v o ltag es a r e  alm o s t e q u al  to   th e  r ef er en ce   v o ltag es.           ( a)       ( b )     Fig u r e  8 .   Simu latio n   o u tp u t w av ef o r m s   o f   b id ir ec tio n al  f u ll  b r id g e  DC - DC   co n v er ter   f ed   B L DC   d r iv e;   ( a)   in p u t v o ltag e,   So C ,   in p u t c u r r en t  o f   s o u r ce   b atter y   a n d   m o to r   s p ee d   wav e f o r m s   a n d   ( b )   e x p an d e d   v iew  o f   b atter y   So C   an d   c u r r en t w a v ef o r m   in d icatin g   f o r war d   m o to r i n g   an d   b r a k in g   c o n d itio n s       T ab le  3 .   Simu latio n   r esu lts   o f   bi - d ir ec tio n al  f u ll b r id g e  DC - DC   co n v er ter   S l   N o   M o d e   Re f e r e n c e   s p e e d   ( R P M )   A c t u a l   sp e e d   ( R P M )   I n p u t   v o l t a g e   ( V )   O u t p u t   v o l t a g e   (V)   1   F o r w a r d - b u c k   1 0 0 0   1 0 1 9   2 0 . 4 5   1 6 . 3 7   2   F o r w a r d - b o o st   1 5 0 0   1 5 0 5   1 2 . 9   2 4 . 3 3   3   R e v e r se - b u c k   1 0 0 0   - 1 0 1 8   2 0 . 4 5   1 6 . 3 7   4   R e v e r se - b o o s t   1 5 0 0   - 1 5 0 7   1 2 . 9   2 4 . 3 7   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       F o u r   q u a d r a n t o p era tio n   o f  b i d ir ec tio n a l D C - DC   co n ve r ter  fo r   lig h t e lectric v eh icles   ( C a r o lin e  A n n   S a m )   747   T ab le  4 .   Ob s er v atio n s   o f   o u tp u t v o ltag es in   th e  h ar d war e   s etu p   f o r   d if f e r en t r e f er en ce   v o lt ag es   S l   N o   M o d e   R e f e r e n c e   v o l t a g e   ( V )   I n p u t   v o l t a g e   (V)   Lo a d   v o l t a g e   (V)   1   F o r w a r d - b o o st   24   10   2 4 . 5   2   F o r w a r d - b o o st   24   12   2 4 . 9   3   F o r w a r d - b u c k   24   2 8 . 4   2 5 . 1   4   F o r w a r d - b u c k   12   20   1 2 . 1   5   R e v e r se - b o o s t   24   12   2 1 . 4   6   R e v e r se - b o o s t   24   15   2 2 . 7   7   R e v e r se - b u c k   12   2 3 . 3   1 2 . 1   8   R e v e r se - b u c k   12   6 . 7   12       7.   CO NCLU SI O N    T h is   p ap er   d is cu s s es  th e  cl o s ed - lo o p   co n tr o l  o f   b i - d ir e ctio n al  f u ll   b r id g e  DC - DC   co n v er ter ,   p r o p o s ed   f o r   th e  o n b o ar d   ch a r g es  o f   EV s .   B ased   o n   th e  E V  d r iv e  r eq u ir em en ts ,   th e  co n v e r ter   o p er ates  eith er   in   b u c k   o r   b o o s t  m o d e   in   b o t h   f o r war d   an d   r ev e r s e  d ir ec ti o n s .   Fo r war d   m o d e  is   s elec ted   f o r   m o to r in g   m o d e   an d   r e v er s e  m o d e  is   o p ted   f o r   r eg en er ativ e   b r a k in g   m o d e   o f   E V  d r iv e.   Switch in g   s tr ateg y   f o r   th e   co n v er ter   is   d ev elo p e d   to   o b tain   clo s ed - l o o p   v o ltag e   co n tr o l  with   in n er   cu r r en t  c o n tr o l   in   all  t h e  m o d es  o f   o p er atio n   Simu latio n   s tu d ies f o r   th e  b id i r ec tio n al  co n v er ter - f e d   B L DC   d r iv e  is   d o n e  in   MA T L AB /Si m u lin k   s o f twar e .   A  2   k W   h ar d war e  p r o to ty p e  o f   th e  co n v er ter   is   r ea lized   an d   th e  s witch in g   p u ls e  is   g en er ated   u s in g   th e  DSP  T MSF2 8 3 7 D  co n t r o ller .   T h e  d esig n   an d   s wit ch in g   s tr ateg y   o f   th e  c o n v e r ter   is   v alid ated   u s in g   s im u latio n   an d   h ar d war e   s tu d ies.  T h e   d ev elo p ed   b id ir ec tio n al   co n v er ter   ca n   b e   u tili ze d   i n   th e   2   k W   lig h t  EV   d r i v e  tr ai n   to   o b tain   f o u r - q u a d r an t   o p er atio n .  T h e   co n tr o l   alg o r ith m   f o r   th e   co n v er ter   ca n   b e   m o d if i ed   f o r   a   s m o o th er   tr an s itio n   b etwe en   th e  f o u r   q u ad r an ts .       ACK NO WL E DG E M E NT S    T h e  h ar d war e  p r o to ty p e  o f   th is   r esear ch   was  f u n d ed   u n d er   th e  AI C T E -   MO DR OB   g r an t - in - aid   f o r   th e  m o d er n izatio n   o f   th e  I n d u s tr ial  Dr iv es  an d   C o n tr o l  L ab   at  R a jag ir i  Sch o o l  o f   E n g in ee r in g   an d   T ec h n o lo g y ,   Ko c h i.  T h e  au t h o r s   wo u ld   also   lik e  to   th an k   I NQBE  I n n o v atio n   Pv t  L td .   f o r   th eir   ass is tan ce   d u r in g   th e  d e v elo p m e n t o f   t h e   h ar d war e  p r o to t y p e.       RE F E R E NC E S    [ 1 ]   G .   G i o r d a n o ,   “ E l e c t r i c   v e h i c l e s , ”   M a n u f a c t u r i n g   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 6 1 ,   n o .   3 ,   p p .   5 0 – 5 8 ,   2 0 1 8 .   [ 2 ]   L.   H u a n g ,   D .   C h e n ,   C .   S .   La i ,   Z .   H u a n g ,   A .   F .   Zo b a a ,   a n d   L .   L.   La i ,   “ A   d i s t r i b u t e d   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   f o r   mi t i g a t i n g   t h r e e - p h a s e   p o w e r   i m b a l a n c e   w i t h   e l e c t r i c   v e h i c l e s a n d   g r i d   b a t t e r y , ”   E l e c t r i c   P o w e r  S y st e m s R e se a rc h ,   v o l .   2 1 0 ,   n o .   M a r c h ,   p .   1 0 8 0 8 0 ,   2 0 2 2 ,  d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e p sr . 2 0 2 2 . 1 0 8 0 8 0 .   [ 3 ]   C .   N i mm a g a d d a   e t   a l . ,   “ Le v e r a g i n g   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s   f o r   s u st a i n a b l e   t r a c t i o n   v e h i c l e s, ”   I n d o n e si a n   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 ,   p p .   4 0 – 4 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 3 4 . i 1 . p p 4 0 - 4 9 .   [ 4 ]   I .   K a mal ,   K .   H o u s n i ,   a n d   M .   Y .   H a d i ,   “ A   s u r v e y   o f   a u t o n o m o u s  v e h i c l e s  f o r   t r a f f i c   a n a l y s i s,”   I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   3 3 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 1 6 – 1 0 2 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 3 3 . i 2 . p p 1 0 1 6 - 1 0 2 9 .   [ 5 ]   R .   B a l a mu r u g a n ,   K .   S .   V a i r a v e l ,   M .   K a l i m u t h u ,   a n d   V .   K .   D e v i ,   “ F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r - b a s e d   L u o   c o n v e r t e r   f o r   l i g h t   e l e c t r i c   v e h i c l e s,”   I n d o n e si a n   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 ,   p p .   6 4 1 – 6 4 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 3 4 . i 1 . p p 6 4 1 - 6 4 6 .   [ 6 ]   M .   M a n a s ,   R .   Y a d a v ,   a n d   R .   K .   D u b e y ,   “ D e si g n i n g   a   b a t t e r y   m a n a g e me n t   sy st e m  f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s :   A   c o n g r e g a t e d   a p p r o a c h , ”   J o u rn a l   o f   En e rg y   S t o r a g e ,   v o l .   7 4 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s t . 2 0 2 3 . 1 0 9 4 3 9 .   [ 7 ]   N .   T i w a r i   e t   a l . ,   “ C o n v e r t i n g   g a s o l i n e   v e h i c l e   i n t o   a n   e l e c t r i c   v e h i c l e   ( EV ) - A   r e v i e w , ”   M a t e ri a l s   T o d a y :   Pr o c e e d i n g s ,   v o l .   7 9 ,   p p .   3 7 9 – 3 8 8 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / J. M A TPR. 2 0 2 2 . 1 2 . 1 6 1 .   [ 8 ]   A .   F .   B u r k e ,   “ B a t t e r i e s a n d   u l t r a c a p a c i t o r s fo r   e l e c t r i c ,   h y b r i d ,   a n d   f u e l   c e l l   v e h i c l e s,”   P ro c e e d i n g s o f   t h e   I E EE ,   v o l .   9 5 ,   n o .   4 ,   p p .   8 0 6 – 8 2 0 ,   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JP R O C . 2 0 0 7 . 8 9 2 4 9 0 .   [ 9 ]   B .   A x e l r o d ,   Y .   B e r k o v i c h ,   a n d   Y .   B e c k ,   “ F a m i l y   o f   u n i v e r sa l   b i d i r e c t i o n a l   D C - D C   c o n v e r t e r s  w i t h   a n   e x t e n d e d   v o l t a g e   g a i n , ”   I ET Po w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 3 ,   p p .   3 5 6 2 – 3 5 7 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 8 . 6 2 4 3 .   [ 1 0 ]   R .   F .   B a st o s,   F .   B .   S i l v a ,   C .   R .   A g u i a r ,   G .   F u z a t o ,   a n d   R .   Q .   M a c h a d o ,   “ Lo w - c o st   h a r d w a r e - in - t h e - l o o p   f o r   r e a l - t i me   si mu l a t i o n   o f   e l e c t r i c   m a c h i n e s   a n d   e l e c t r i c   d r i v e , ”   I ET  E l e c t r i c   Po w e r   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   9 ,   p p .   1 6 7 9 – 1 6 8 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - e p a . 2 0 1 9 . 0 9 5 1 .   [ 1 1 ]   A .   R e p o r t ,   “ H i g h - f r e q u e n c y   i n v e r t e r   u si n g   C 2 0 0 0 , ”   n o .   A p r i l ,   2 0 2 1 .   [ 1 2 ]   M .   A h ma d i ,   E .   G a l v a n ,   E .   A d i b ,   a n d   H .   F a r z a n e h f a r d ,   “ N e w   f u l l y   s o f t   sw i t c h e d   b i - d i r e c t i o n a l   c o n v e r t e r   f o r   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s:   A n a l y si s  a n d   c o n t r o l , ”   i n   I EC O N   Pr o c e e d i n g s  ( I n d u st r i a l   E l e c t ro n i c s  C o n f e re n c e ) ,   2 0 1 0 ,   p p .   2 3 4 0 – 2 3 4 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EC O N . 2 0 1 0 . 5 6 7 5 1 4 3 .   [ 1 3 ]   S .   Ti w a r i   a n d   S .   R a j e n d r a n ,   “ F o u r   q u a d r a n t   o p e r a t i o n   a n d   c o n t r o l   o f   t h r e e   p h a se   B L D C   m o t o r   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s, ”   2 0 1 9   I EE E  PES   G T D   G r a n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   a n d   E x p o s i t i o n   A s i a ,   G T D   Asi a   2 0 1 9 ,   p p .   5 7 7 – 5 8 2 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / G TD A si a . 2 0 1 9 . 8 7 1 5 8 7 8 .   [ 1 4 ]   E.   B a g h a z   e t   a l . ,   “ S t u d y   a n d   d e s i g n   o f   a   f u l l   b r i d g e   D C / D C   p o w e r   c o n v e r t e r , ”   Un i v e rs a l   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t ro n i c   En g i n e e ri n g ,   v o l .   6 ,   n o .   2 ,   p p .   3 1 – 4 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 3 1 8 9 / u j e e e . 2 0 1 9 . 0 6 0 2 0 1 .   [ 1 5 ]   I n st i t u t e   o f   E l e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s  E n g i n e e r s,  “ 2 0 1 6   I I   I n t e r n a t i o n a l   Y o u n g   S c i e n t i s t s  F o r u m   o n   A p p l i e d   P h y s i c s   a n d   En g i n e e r i n g   :   f o r u m  p r o c e e d i n g s. , ”   p p .   2 2 – 2 8 ,   2 0 1 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  3 7 ,   No .   2 ,  Feb r u a r y   20 2 5 :  7 4 0 - 7 4 8   748   [ 1 6 ]   M .   M i l a n o v i č ,   A .   R o š k a r i č ,   a n d   M .   A u d a ,   “ B a t t e r y   c h a r g e r   b a se d   o n   d o u b l e - b u c k   a n d   b o o s t   c o n v e r t e r , ”   I n f o rm a c i j e   MID EM ,   v o l .   3 0 ,   n o .   2 ,   p p .   9 8 – 1 0 4 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i si e . 1 9 9 9 . 7 9 8 7 0 6 .   [ 1 7 ]   L.   Ta n g   a n d   G .   J.   S u ,   “ A   l o w - c o st ,   d i g i t a l l y - c o n t r o l l e d   c h a r g e r   f o r   p l u g - i n   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s,”   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E C C E . 2 0 0 9 . 5 3 1 6 4 9 6 .   [ 1 8 ]   S .   S a k u n t h a l a ,   R .   K i r a n ma y i ,   a n d   P .   N .   M a n d a d i ,   “ A   s t u d y   o n   i n d u st r i a l   mo t o r   d r i v e s:   C o mp a r i s o n   a n d   a p p l i c a t i o n s  o f   P M S M   a n d   B L D C   m o t o r   d r i v e s, ”   2 0 1 7   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   En e r g y ,   C o m m u n i c a t i o n ,   D a t a   An a l y t i c s  a n d   S o f t   C o m p u t i n g ,   I C EC D S   2 0 1 7 ,   n o .   J a n u a r y ,   p p .   5 3 7 – 5 4 0 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C E C D S . 2 0 1 7 . 8 3 9 0 2 2 4 .   [ 1 9 ]   T.   S u t i k n o ,   R .   A .   A p r i l i a n t o ,   a n d   H .   S .   P u r n a m a ,   “ A p p l i c a t i o n   o f   n o n - i s o l a t e d   b i d i r e c t i o n a l   D C - D C   c o n v e r t e r s  f o r   r e n e w a b l e   a n d   su st a i n a b l e   e n e r g y   s y st e ms:   A   r e v i e w , ”   C l e a n   E n e r g y ,   v o l .   7 ,   n o .   2 ,   p p .   2 9 3 – 3 1 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / c e / z k a c 0 7 0 .   [ 2 0 ]   B .   A n a n t h a b a b u ,   C .   G a n e s h ,   a n d   C .   V .   P a v i t h r a ,   “ F u z z y   b a se d   s p e e d   c o n t r o l   o f   B LD C   m o t o r   w i t h   b i d i r e c t i o n a l   D C - D C   c o n v e r t e r , ”   P ro c e e d i n g s  o f   2 0 1 6   O n l i n e   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   G re e n   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g i e s,   I C - G ET  2 0 1 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / G ET. 2 0 1 6 . 7 9 1 6 6 4 7 .   [ 2 1 ]   B .   R a me sh ,   K .   C h e n c h i r e d d y ,   B .   N .   R e d d y ,   B .   S i d d h a r t h ,   C .   V .   K u mar,   a n d   P .   M a n o j k u mar,  “ C l o s e d - l o o p   c o n t r o l   o f   B LD C   mo t o r   u si n g   H a l l   e f f e c t   se n s o r s,”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   P o w e r   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   p p .   2 4 7 – 2 5 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a p e . v 1 2 . i 3 . p p 2 4 7 - 2 5 4 .   [ 2 2 ]   S .   Y u a n   a n d   Z.   S h e n ,   “ T h e   d e si g n   o f   M a t l a b - D S P   d e v e l o p m e n t   e n v i r o n m e n t   f o r   c o n t r o l   sy s t e m , ”   Pro c e e d i n g s  -   2 0 1 2   3 r d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   D i g i t a l   M a n u f a c t u ri n g   a n d   Au t o m a t i o n ,   I C D MA   2 0 1 2 ,   p p .   9 0 3 – 9 0 6 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C D M A . 2 0 1 2 . 2 1 3 .   [ 2 3 ]   R .   J.   D u ,   J.  L i u ,   a n d   Y .   S .   Li ,   “ R e s e a r c h   o f   D S P   c o d e   g e n e r a t i o n   b a se d   o n   mat l a b - D S P   i n t e g r a t e d   d e si g n , ”   A p p l i e d   Me c h a n i c s   a n d   Ma t e r i a l s ,   v o l .   5 5 1 ,   p p .   2 4 4 – 2 4 7 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 4 0 2 8 / w w w . sc i e n t i f i c . n e t / A M M . 5 5 1 . 2 4 4 .   [ 2 4 ]   J.  D .   V a s q u e z - P l a z a ,   A .   F .   L o p e z - C h a v a r r o ,   E .   A .   S a n a b r i a - To r r e s ,   J.  F .   P a t a r r o y o - M o n t e n e g r o ,   a n d   F .   A n d r a d e ,   “ B e n c h mark i n g   r e a l - t i me   c o n t r o l   p l a t f o r ms u s i n g   a   M a t l a b / S i m u l i n k   c o d e r   w i t h   a p p l i c a t i o n s  i n   t h e   c o n t r o l   o f   D C / A C   sw i t c h e d   p o w e r   c o n v e r t e r s, ”   En e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 1 9 6 9 4 0 .   [ 2 5 ]   Q .   Zh a n g   a n d   W .   P e i ,   “ D S P   p r o c e ss e r - in - t h e - l o o p   t e st s  b a se d   o n   a u t o m a t i c   c o d e   g e n e r a t i o n , ”   I n v e n t i o n s ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 – 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / i n v e n t i o n s 7 0 1 0 0 1 2 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Ca r o li n e   An n   S a m           re c e iv e d   h e r  B. Tec h .   d e g re e   i n   El e c tri c a l   a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rin g   in   2 0 0 7   a n d   h e r  M . Tec h .   in   I n d u strial  Driv e s  a n d   C o n tr o l  i n   2 0 1 0   fro m   M G   Un iv e rsity ,   Ko tt a y a m ,   Ke ra la.  S h e   is  c u rre n tl y   p u rs u in g   h e r  P h . D.  a t  Ka ru n y a   Un i v e rsity ,   Tam il   Na d u ,   In d ia.  Ca ro li n e   A n n   S a m   is  a n   As sista n t  P ro fe ss o r  in   th e   De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g   a t  Ra jag iri   S c h o o l  o f  En g in e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y ,   Ko c h i,   Ke ra la.  S h e   h a s  p re se n t e d   se v e ra l  tec h n ica l  p a p e rs  in   n a ti o n a l  a n d   i n tern a ti o n a l   c o n fe re n c e s  a n d   p u b li s h e d   i n   se v e ra l  re p u ted   jo u rn a ls.  He r  re se a rc h   in tere sts  in c l u d e   p o we r  e lec tro n ics ,   e lec tri c   d riv e s  c ircu it s  a n d   n e two r k s  a n d   sp e c ial  e lec tri c a l  m a c h in e s .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  c a ro li n e a n n sa m @g m a il . c o m .         Dr .   Va r g h e se   J e g a th e s a n           e a rn e d   h is  B . E.   a n d   M . E.   d e g re e s  fro m   Bh a ra th iar   Un iv e rsity ,   Co imb a t o re ,   In d ia,  i n   1 9 9 9   a n d   2 0 0 2 ,   re sp e c ti v e ly ,   a n d   h is  P h . D.  fro m   An n a   Un iv e rsity ,   Ch e n n a i,   In d ia,  i n   2 0 1 0 .   He   is  c u rre n tl y   a n   As so c iate   P ro fe ss o r  in   t h e   Div isi o n   o f   Ro b o ti c s  En g in e e rin g   a t  Ka ru n y a   Un iv e rsity ,   Tam il   Na d u   In d ia.  Dr.  Je g a th e sa n   h a s   p re se n ted   tec h n ica l  p a p e rs  a t  n u m e ro u s  n a ti o n a l  a n d   in tern a ti o n a l  c o n fe re n c e s  a n d   h a s   p u b li sh e d   e x te n siv e l y   in   b o th   n a ti o n a l  a n d   i n tern a ti o n a l  p e e r - re v ie we d   jo u rn a ls.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   e lec tri c   c ircu it s  a n d   n e two r k s,  p o we r  e lec tro n ics ,   h e u risti c   a lg o rit h m   d e v e lo p m e n t  fo r  p o we r  e lec tro n i c s  a p p li c a ti o n s,  a n d   t h e   a p p l ica ti o n   o f  p o we r  e lec tro n ics   t o   re n e wa b le en e rg y .   He   c a n   b e   c o n t a c ted   a t   e m a il :   jeg a th e sa n @k a ru n y a . e d u .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.