The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers (전기학회논문지)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
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Buck-Boost DC to DC Converter for Thermoelectric Generator with Constant Output Voltage

열전 모듈의 정전압 출력 시스템을 위한 벅-부스트 DC-DC 변환기

  • 조성규 (충북대학교 대학원 전기공학과) ;
  • 박순서 (충북대학교 대학원 전기공학과) ;
  • 김지곤 ((주)실리콘웍스) ;
  • 남기훈 (충북대학교 전기공학부) ;
  • 김시호 (충북대학교 전기공학부)
  • Received : 2010.07.28
  • Accepted : 2010.08.25
  • Published : 2010.10.01
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Abstract

We have proposed and fabricated a Buck-Boost DC to DC Converter for Thermoelectric generator (TEG) with constant output voltage suitable for battery chargers or constant voltage supplies in the range of several watt. The experimental and simulation results have shown that the proposed method allows stable operation with maximum 86% power transfer efficiency. The proposed circuit has a merit in cost and miniaturization of a system compared to conventional MPPT algorithms, because the proposed method adopts only analog circuit without DSP or micro controller unit for calculating peak power point by iterative methods.

Keywords

References

  1. L. Bell, "Cooling, Heating, Generating Power, and Recovering Waste Heat with Thermoelectric Systems", Science Vol. 321 pp 1457-1461, Sep. 2008 https://doi.org/10.1126/science.1158899
  2. 유정호, 이현주, 정진호, 김시호 "박막형 열전소자를 사용한 3D IC 냉각을 위한 온도 제어 콘트롤러", SoC 학술대회 2010, pp. 426-429, 2010년 5월
  3. Hyunju Lee, Soonseo Park, Sungkyu Cho, Hyojong Kim and Shiho Kim, "A Thin Film Thermoelectric Cooler for Chip-on-Board direct Assembly", IEEE Electrical Design of Advanced Packaging & Systems Symposium(EDAPS) 2009, #47, Dec. 3 2009.
  4. 오원석, 이승은, 이성철, 박진, 최종찬, "휴대용 배터리 구동시스템을 위한 8V-12V 내장형 CMOS DC-DC 컨버터", 2002 대한전기학회 하계학술대회 논문집 D, pp. 2577-2579, 2002년 7월.
  5. R. Kim and J. Lai, " A seamless mode power transfer Maximum Power Tracking controller for Thermoelectric generator applications", IEEE Tr. on Power electronics, Vol. 23, No. 5, Sep. 2008
  6. R. Kim, J. Lai, B. York, and A.Koran, "Analysis and Design of Maximum Power Point Tracking scheme for Thermoelectric battery energy storage system", IEEE Tr. on Industrial Electronics, Vol. 56, pp 3709-3716, 2009 https://doi.org/10.1109/TIE.2009.2025717
  7. 박순서, 유정호, 조성규, 김시호, 김지곤"열전 전력 회생 시스템을 위한 Buck-Boost DC to DC Converter", proceeding of SoC conference 2009, 2009년 5월
  8. 박순서, 조성규, 냠바야르, 김시호, "열전 모듈의 SPICE Modeling", 전자공학회논문지, 제47권 SD편 제4호, pp. 7-12, 2010 4월
  9. 우병철, 이희웅, 이동윤, 김봉서, 김병걸, "열전발전용 소자를 이용한 열전발전기의 발전 특성", 2000 대한전기학회 학술대회 논문집 C, pp. 1614-1616, 2000년 7월.
  10. R. W. Ericksom, "Fundamentals of Power electronics", pp 170 - 173, International Thomson Publishing, 1997.