ID der Einreichung:

Titel:

CFP-1286

Reducing DC-Link Capacitance in Two-Stage OBCs Through Synchronous Power Flow and Advanced Control Dynamics
Lecture
3. Components for future E/E architectures

This work addresses the reliability and efficiency limits of OBCs in battery electric vehicles that arise from the use of large electrolytic capacitor banks in the DC-Link. Most practical systems adopt a two-stage architecture in which an AC–DC PFC stage is followed by an isolated DC–DC converter, with the stages coupled by an energy buffer. Electrolytic capacitors in this role suffer from reduced lifetime under thermal stress and in the presence of voltage and current ripple. The objective here is to reduce the required DC-Link capacitance enough to enable the use of film capacitors, which offer markedly longer lifetime and lower losses.

The proposed approach shifts the twice-line-frequency power component from the DC-Link into the power path: the alternating input power component of the PFC is intentionally transferred through the DC–DC stage to the HV battery. This requires synchronizing the DC–DC output current with the PFC input current so that the DC-Link stores only a minimal amount of energy. A high-efficiency CLLC resonant converter is considered for the DC–DC stage. While such converters are typically regulated for near-constant battery current, the targeted operating mode demands accurate tracking of a time-varying current reference. This imposes stringent requirements on control bandwidth, disturbance rejection, and stability across wide variations of input and battery voltage. A central premise is that stage efficiency hinges on maintaining soft switching at all times.

The paper investigates design and control measures that enable substantial DC-Link capacitance reduction and discusses the resulting trade-offs in terms of efficiency, ZVS margin, component stress, battery current ripple, and overall control robustness.

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Autor

Unternehmen/Institut

Co-Autoren

Dr. rer. nat. Claas Tebrügge; Prof. Dr.-Ing. Lukas Keuck; Prof. Dr.-Ing. Martin Pfost

Come-Together am 13. Juni
im Erich-Brost-Pavillon, Zeche Zollverein

Zum Abschluss des 1. Tages laden wir alle Akteure und Teilnehmenden zum Ausklang und gemeinsamen Austausch und zu einem Abendessen in eine besondere Event-Location ein: den Erich-Brost-Pavillon.

In 38 Metern Höhe auf dem Dach der ehemaligen Kohlenwäsche ermöglicht der nach drei Seiten verglaste Veranstaltungsraum einen atemberaubenden Rundblick – von der Arena auf Schalke über die Essener Skyline bis hin zum Gasometer Oberhausen. 

Der Erich-Brost-Pavillon befindet sich in der Kohlenwäsche des UNESCO-Welterbes Zollverein Essen.

Preise und Konditionen
EEHE Tagung Frühbucher bis 30.11.2026

1.285,00 €

HDT Mitglieder Frübucher bis 30.11.2026

1.285,00 €

Vortragende/r,
nicht Keynote oder Overview-Vortragende

545,00 €

Co-Autor/in

995,00 €

Hochschulangehörige/r (auch angestellte und graduierte Studenten)

545,00 €

Posterautor/in

545,00 €

Studierende (bis zum Master-Abschluss gegen Nachweis)

245,00 €

Veranstaltungsort:
Welcome Kongresshotel Bamberg

Mußstraße 7
96047 Bamberg
Deutschland

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