Professor at the Institute PES

Prof. Dr. Johann Walter Kolar


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Leistungselektronik/Kolar
ETH Zürich, ETL H 22
Physikstrasse 3
8092 Zürich

Room ETL H 22
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Fax +41 44 632 12 12
 

CV

Johann W. Kolar received his M.Sc. degree in Industrial Electronics and Control Engineering (with highest honors) and the Ph.D. degree in Electrical Engineering (summa cum laude / promotio sub auspiciis praesidentis rei publicae) from the Vienna University of Technology, Austria, in 1997 and 1999, respectively. Since 1984 he has been working as an independent researcher and international consultant in close collaboration with the Vienna University of Technology, in the fields of power electronics, industrial electronics and high performance drives. He was appointed Assoc. Professor and Head of the Power Electronic Systems Laboratory at the Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich on Feb. 1, 2001, and was promoted to the rank of Full Prof. in 2004. Dr. Kolar has proposed numerous novel converter topologies and modulation and control concepts, e.g., the VIENNA Rectifier, the SWISS Rectifier, the Delta-Switch Rectifier, the Isolated Y-Matrix AC-DC Converter and the three-phase AC-AC Sparse Matrix Converter. He has published over 500 scientific papers at main international conferences, over 200 papers in international journals, and 3 book chapters. Furthermore, he has filed more than 140 patents. He has presented over 20 educational seminars at leading international conferences and has served as IEEE PELS Distinguished Lecturer from 2012 through 2016.

The focus of his current research is on AC-AC and AC-DC converter topologies with low effects on the mains, e.g. for data centers, More-Electric-Aircraft and distributed renewable energy systems, Solid-State Transformers for smart microgrid systems, and Inductive Power Transfer for EV/HEV charging and medical applications). Further main research areas are the realization of ultra-compact and ultra-efficient converter modules employing latest power semiconductor technology (SiC and GaN), Micro Power Electronics and/or Power Supplies on Chip, multi-domain/scale modeling/simulation and multi-objective (Pareto) optimization, as well as ultra-high speed and ultra-light weight drives, bearingless motors, and energy harvesting.

Dr. Kolar has received 11 IEEE Transactions Prize Paper Awards, 14 IEEE Conference Prize Paper Awards, the PCIM Europe Conference Prize Paper Award 2013, the SEMIKRON Innovation Award 2014, the 2014 IEEE Power Electronics Society R. David Middlebrook Achievement Award, and the 2016 IEEE William E. Newell Power Electronics Award. Furthermore, he received the ETH Zurich Golden Owl Award 2011 for Excellence in Teaching and an Erskine Fellowship from the University of Canterbury, New Zealand, in 2003. In 2006, the European Power Supplies Manufacturers Association (EPSMA) awarded the Power Electronics Systems Laboratory of ETH Zurich as the leading academic research institution in Power Electronics in Europe.

He has supervised over 60 Ph.D. students and PostDocs and has initiated and/or is the founder/co-founder of 4 spin-off companies targeting ultra-high speed drives, multi-domain/level simulation, ultra-compact/efficient converter systems and pulsed power/electronic energy processing.

Dr. Kolar is a Fellow of the IEEE, a Member of the IEEJ, and a member of International Steering Committees and Technical Program Committees of numerous international conferences in the field (e.g. Director of the Power Quality Branch of the International Conference on Power Conversion and Intelligent Motion). He is the founder and chair of the IEEE PELS Austria Chapter (1997-2001) and of the IEEE PELS Switzerland Chapter (2001-2011), and Chairman of the Education Chapter of the European Power Electronics (EPE) Association (since 2001). From 1997 through 2000 he has been serving as Associate Editor of the IEEE Transactions on Industrial Electronics and from 2001 through 2013 as Associate Editor of the IEEE Transactions on Power Electronics. Since 2002 he also is an Associate Editor of the Journal of Power Electronics of the Korean Institute of Power Electronics and a member of the Editorial Advisory Board of the IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering.

Publications

Conference Papers

Journal Papers

Patents
  • J. W. Kolar, J. E. Huber, Modularer Multilevel-Stromrichter, 26.04.2017.
  • J. Schäfer, D. Bortis, J. W. Kolar , Konverter zum Steuern von Leistungsflüssen zwischen Gleichstromquellen, 19.04.2017.
  • J.W. Kolar, D. Neumayr, et al., Power Converter Circuit with a Main Converter and an Auxiliary Converter, 24.03.2017.
  • J.W. Kolar, J. E. Huber, F. Krismer, D. Neumayr, P. Papamanolis, Wechselrichter, 22.03.2017.
  • L. Schrittwieser, M. Leibl, M. Haider, F. Thöny, J. W. Kolar, Magnetische Drossel, Umrichterabschnitt und Umrichter, 15.03.2017.
  • J. Miniböck, J. W. Kolar, Netzrückwirkungsarmes Dreiphasen- Pulsgleichrichtersystem mit Hoch- und Tiefsetzstellerfunktion und gleichtaktfreier Ausgangsspannung, 05.01.2017.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Speed detection apparatus, 09.12.2016.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Speed detection apparatus, 09.12.2016.
  • M. Kasper, J. W. Kolar, et al., Switching Frequency Modulation in a Switched Mode Power Supply, 14.10.2016.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Control Apparatus, 16.09.2016.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Rotating Electrical Machine and Non-Contact Generator, 12.09.2016.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Rotating Electrical Machine and Non-Contact Generator, 20.07.2016.
  • J. W. Kolar, D. Neumayr, D. Bortis, M. Guacci, M. Leibl, et al., Power Converter Including an Autotransformer and Power Conversion Method, 24.06.2016.
  • M. Kasper, J. W. Kolar, Power Converter with a Snubber Circuit, 22.02.2016.
  • J. W. Kolar, J. Huber, Konverter zur potentialgetrennten Übertragung elektrischer Energie, 12.01.2016.
  • M. Mauerer, J. W. Kolar, Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Leistungstransistoren eines Umrichters, 19.11.2015.
  • J. W. Kolar, D. Bortis, O. Knecht, F. Krismer D. Neumayr, Inverter zum Austausch elektrischer Energie zwischen einem DC-System und einem AC-System, 24.09.2015.
  • D. Bortis, O. Knecht, J. W. Kolar, Vorrichtung zur pulsdauerunabhängigen sicheren Ansteuerung von Leistungstransistoren, 28.08.2015.
  • J. W. Kolar, D. Bortis, A. Tüysüz, M. Kaufmann, D. Neumayr, Steuerverfahren zur Minimierung der EM-Störaussendung und Verluste mehrphasiger AC/DC-Konverter mit TCM-Betrieb der Brückenzweige, 27.08.2015.
  • D. Bortis, J. W. Kolar, F. Krismer, Y. Lobsiger, D. Neumayr, Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Einphasen DC/AC-Konverters, 06.08.2015.
  • J. W. Kolar, P. Cortes, F. Vancu, Elektronischer Leistungswandler, 11.06.2015.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Non-contact generator, 10.06.2015.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Rotating electrical machine, 10.06.2015.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Rotating electrical machine and non-contact generator (1), 10.06.2015.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Rotating electrical machine and non-contact generator (2), 10.06.2015.
  • M. Flankl, A. Tüysüz, J. W. Kolar, et al., Rotating electrical machine and non-contact generator (3), 10.06.2015.
  • J. W. Kolar, M. Kasper, et al., Multi-Cell Power Conversion Method with Failure Detection and Multi-Cell Power Converter, 04.03.2015.
  • D. Bortis, J. W. Kolar, Regelverfahren und –vorrichtung zur aktiven Kompensation von netz- oder lastbedingten Schwankungen des Leistungsflusses eines leistungselektronischen Konvertersystems, 04.02.2015.
  • D. Bortis, J. W. Kolar, DC/DC Konverter und Verfahren zur Steuerung eines weich schaltenden bidirektionalen DC/DC Konverters, 29.01.2015.
  • J. W. Kolar, M. Kasper, et al., Multi-Cell Power Conversion Method and Multi-Cell Power Converter (1), 08.09.2014.
  • J. W. Kolar, M. Kasper, et al., Multi-Cell Power Conversion Method and Multi-Cell Power Converter (2), 08.09.2014.
  • J. W. Kolar, M. Kasper, et al., Multi-Cell Power Conversion Method and Multi-Cell Power Converter (3), 08.09.2014.
  • J. W. Kolar, M. Kasper, et al., Multi-Cell Power Conversion Method and Multi-Cell Power Converter (4), 08.09.2014.
  • R. Bosshard, J. W. Kolar, et al., Inductive Power Transfer System and Method for Operating an Inductive Power Transfer System, 31.03.2014.
  • J. W. Kolar, F. Krismer, Verfahren zur Regelung eines Gleichrichters, 25.03.2014.
  • J. W. Kolar, P. Cortes, Elektronischer Leistungswandler, 09.09.2013.
  • J. W. Kolar, P. Cortes, J. Huber, Verfahren zur Regelung einer Sternpunktspannung eines elektronischen Leistungswandlers, 09.09.2013.
  • D. O. Boillat, J. W. Kolar, Vorrichtung und Verfahren zur galvanischen Trennung und Spannungssymmetrierung in einem bidirektionalen DC-DC Wandler mit hochfrequentem AC-AC Übertrager, 28.08.2013.
  • Y. Lobsiger, J. W. Kolar, et al., Active Gate Drive Circuit (2), 20.06.2013.
  • J. W. Kolar, P. Cortes, Method for Operating an Electronic Power Converter, 14.06.2013.
  • J. W. Kolar, P. Cortes, D. O. Boillat, A Multiphase AC Power Converter and Method for Controlling a Multiphase AC Power Converter, 12.06.2013.
  • G. Ortiz, J. W. Kolar, Method for Operating a Converter Bridge, 12.06.2013.
  • J. W. Kolar, P. Cortes, Elektronischer Leistungswandler und Verfahren zu dessen Ansteuerung, 07.05.2013.
  • J. Everts, J. W. Kolar, Elektrischer Leistungswandler zur DC/DC-Wandlung mit dualen aktiven Brücken, 04.02.2013.
  • D. Bortis, M. Kasper, J. W. Kolar, Vorrichtung zur Gleichspannungswandlung für hohe Übersetzungsverhältnisse, 15.01.2013.
  • G. Ortiz, L. Fässler, J. W. Kolar, Messverfahren und Messvorrichtung zur Induktivitätsmessung bei der Messung einer Magnetischen Flussdichte (1), 13.11.2012.
  • G. Ortiz, L. Fässler, J. W. Kolar, Messverfahren und Messvorrichtung zur Induktivitätsmessung bei der Messung einer Magnetischen Flussdichte (2), 13.11.2012.
  • J. W. Kolar, B. Wrzecionko, L. Steinmann, H. Ertl et al., A Method for Measurement of Electric Current, 30.03.2012.
  • Y. Lobsiger, J. W. Kolar, et al., Active Gate Drive Circuit (1), 13.01.2012.
  • D. Bortis, J. W. Kolar, Vorrichtung zur transformatorischen Energieübertragung auf eine rotierende Welle, 01.12.2011.
  • T. Soeiro, J. W. Kolar, et al., Method for Determination of a Control Scheme for a NPC VSC, in particular as in Active Power Filter, 27.11.2011.
  • J. W. Kolar, G. Ortiz, F. Krismer, Electrical Converter and Method for its Operation, 16.11.2011.
  • T. Soeiro, J. W. Kolar, et al., Hybrid Rectifier and Method for Operating such Hybrid Rectifier, 04.11.2011.
  • T. Soeiro, J. W. Kolar, et al., Voltage Source Converter (VSC) with Neutral-Point-Clamped (NPC) Topology and Method for Operating such Voltage Source Converter, 04.11.2011.
  • T. Soeiro, J. W. Kolar, et al., Method and Device for Determining a Control Scheme for an Active Power Filter, 27.05.2011.
  • D. O. Boillat, T. Friedli, J. W. Kolar, et al., Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung elektrischer Schaltungen, insbesondere zur Einstellung der Güte schwingfähiger elektrischer Systeme, 21.04.2011.
  • T. Friedli, J. W. Kolar, T. Soeiro, Modularer bidirektionaler AC/AC-Konverter ohne Energiezwischenspeicher, 04.03.2011.
  • J. W. Kolar, M. Hartmann, T. Friedli, Hybrider Dreiphasiger AC/DC-Konverter und Verfahren zu dessen Steuerung, 21.02.2011.
  • U. Badstübner, J. W. Kolar, J. Miniböck, Verfahren zur Begrenzung von Überspannungen an den Ausgangs-Dioden eines potentialgetrennten DC/DC-Konverters, 11.02.2011.
  • J. W. Kolar, J. Mühlethaler, G. Ortiz, Vorrichtung zur Messung der Flussdichte im Magnetkreis von Mittelfrequenz-Hochleistungstransformatoren, 23.12.2010.
  • Y. Lobsiger, D. Bortis, J. W. Kolar, et al., Gate driver Unit for Electrical Switching Device, 22.10.2010.
  • J. W. Kolar, J. Biela, Bridgeless Flyback PFC Rectifier mit hohem Wirkungsgrad, 16.07.2010.
  • J. W. Kolar, T. Soeiro, J. Biela, et al., Method to Minimize Input Current Harmonics such as ESP Power Systems, 18.06.2010.
  • D. Aggeler, J. Biela, J. W. Kolar, Schalteinrichtung mit JFET-Serienschaltung, 04.04.2010.
  • J. W. Kolar, J. Biela, D. Hassler, Bidirektionaler, verlustarm schaltender Konverter, 01.04.2010.
  • J. W. Kolar, J. Miniböck, J. Biela, C. Marxgut, Bidirektionaler, verlustarm schaltender AC-DC-Konverter, 17.09.2009.
  • J. Biela, C. Marxgut, J. W. Kolar, Träger für eine elektronische Schaltung, 11.09.2009.
  • J. Biela, F. Giezendanner, J. W. Kolar, Operating Device for e.g. LED, of Lighting System for Lighting e.g. Rooms, Has Power Factor Correction Circuit Comprising Storage Throttle that Comprises Secondary Winding, where Winding Is Switched in Series with Coupling Capacitor, 24.04.2009.
  • J. Biela, J. W. Kolar, D. Aggeler, Verfahren zur Steuerung des du/dt Verhaltens einer MOSFET / JFET Kaskode , 27.03.2009.
  • J. Biela, J. W. Kolar, D. Aggeler, JFET-Serieschaltung, 05.02.2009.
  • S. Waffler, J. W. Kolar , Ansteuerschaltung für leistungselektronische Schalter, 07.11.2008.
  • J. W. Kolar, J. Schönberger, J. Biela, Vorrichtung zur Eingangsstromregelung hybrider Zwölfpuls-Gleichrichtersysteme , 24.06.2008.
  • J. W. Kolar, J. Biela, F. Giezendanner, Betriebsgerät für Leuchtmittel, 23.06.2008.
  • J. W. Kolar, J. Biela, F. Giezendanner, Control Input Driving Method for e.g. Zener Diode, Involves Galvanically Decoupling Input by Transformer, and Switching on and off of Input by Transformer Transmission of Bipolar Voltage Impulses from Control Unit as Clock Signal Source, 23.06.2008.
  • J. Biela, D. Bortis, J. W. Kolar, C. Marxgut, Vorrichtung zur Bearbeitung von Gestein mit Hochenergieimpulsen, 29.05.2008.
  • F. Schafmeister, J. W. Kolar, Unidirektionaler AC-AC Matrixkonverter mit Dreipunkt-Ein und -Ausgangsstufe, 13.05.2008.
  • F. Schafmeister, J. W. Kolar, Verfahren zum spannungslosen Schalten der Pulswechselrichterausgangsstufe eines indirekten Dreiphasen-AC-AC Matrixkonverters, 13.05.2008.
  • J. W. Kolar, J. Biela, F. Giezendanner, et al., Ballast for a Gas Discharge Lamp, for Example an HID Lamp, WIPO05.11.2007.
  • D. Bortis, S. Waffler, J. Biela, J. W. Kolar, Verfahren zur Konstantstromspeisung von Pulsed Power Systemen bei hoher pulsfrequenter Schwankung der Eingangskondensatorspannung, 22.06.2007.
  • D. Bortis, J. Biela, J. W. Kolar, Vorrichtung und Verfahren zur verlustarmen negativen Vormagnetisierung von Hochleistungs-Pulstransformatoren, 21.06.2007.
  • J. Biela, F. Giezendanner, J. W. Kolar, et al., Ballast for a Gas Discharge Lamp, 02.04.2007.
  • J. W. Kolar, Vorrichtung zur Regelung der Phasenzwischenkreisspannungen einer Sternschaltung einphasiger Pulsgleichrichtersysteme in Analogie zu Dreiphasen-Dreipunkt-Pulsgleichrichtersystemen, 24.11.2006.
  • T. Friedli, J. W. Kolar, Verfahren zur Dreipunktmodulation eines quasi-direkten Dreiphasen-AC/AC-Pulsumrichters, 07.11.2006.
  • F. Krismer, J. W. Kolar, Verfahren zur schaltverlustminimalen Steuerung eines bidirektionalen nicht potentialgetrennten Gleichspannungswandlers mit überlappendem Ein- und Ausgangsspannungsbereich, 06.11.2006.
  • H. Plesko, J. Biela, J. W. Kolar, Drehstromantriebssystem mit hochfrequent potentialgetrennter bidirektionalen Kopplung der Versorgungsspannungen, 27.07.2006.
  • J. Biela, H. Plesko, J. W. Kolar, Drehstromantriebssystem mit motorintegriertem Hochfrequenztrafo zur bidirektionalen Kopplung der Versorgungsspannungen, 27.07.2006.
  • H. Ertl, J. W. Kolar, Vorrichtung zur Bestimmung des Verlustwiderstandes von Elektrolytkondensatoren, 09.05.2006.
  • J. Miniböck, J. W. Kolar, Vorrichtung zur Messung gleichanteilbehafteter Wechselströme mittels eines einfachen Wechselstromwandlers, 28.02.2006.
  • J. W. Kolar, Vorrichtung zur Minimierung der Leitverluste integrierter Dreiphasen-Tief-Hochsetzsteller-Pulsgleichrichtersysteme, 20.02.2006.
  • J. W. Kolar, Regelung eines Tiefsetzstellergespeisten Dreipunkt-Hochsetzstellers mit frei vorgebbarer Unsymmetrie der Ausgangsteilspannungen, 18.01.2006.
  • J. W. Kolar, et al., Aktive Erdung eines schwebenden Bezugsystems von beweglich gelagerten Teilen, 12.01.2006.
  • L. Serpa, S. Round, J. W. Kolar, Virtual-Flux Decoupling Hysteresis Control for Mains Connected Inverter Systems, 21.11.2005.
  • J. Biela, J. W. Kolar, Vorrichtung zur aktiven Unterdrückung leitungsgebundener Gleichtakt- und Gegentaktstöraussendung leistungselektronischer Konverter, 14.09.2005.
  • J. W. Kolar, H. Ertl, Multizellen Hybrid-Leistungsverstärker zur Realisierung einer verlustarmen Testspannungsquelle geringen Innenwiderstandes und hoher Bandbreite, 10.05.2005.
  • S. Round, J. W. Kolar, Vorrichtung zur Koordination der Taktung und Sicherstellung konstanter Schaltfrequenz der Brückenzweige von Drehstrom-Pulsgleichrichtersystemen mit Toleranzbandregelung der Eingangsströme, 04.03.2005.
  • Y. Nishida, J. W. Kolar, et al., Hybride Zwölfpulsgleichrichtung mit geregelter modulierter Ausgangsspannung und rein sinusförmiger Stromaufnahme, 31.01.2005.
  • J. W. Kolar, Vorrichtung zur Entkopplung der Phasen-Toleranzbandregelungen dreiphasiger Dreipunkt-Pulsgleichrichtersysteme bei voller Nutzung des linearen Aussteuerbereiches und aktiver Symmetrierung der Ausgangsteilspannungen, 14.01.2005.
  • F. Schafmeister, J. W. Kolar, Verfahren zur Nutzung des ausgangsseitigen Blindstromes eines indirekten Dreiphasen-Matrixkonverters zur Erzeugung von Eingangsblindstrom, 21.06.2004.
  • J. W. Kolar, R. Greul, Vorrichtung zur Regelung der Zwischenkreisspannungen einer Sternschaltung einphasiger Stromversorgungsmodule mit Pulsgleichrichtereingangsstufe und offenem Sternpunkt, 21.06.2004.
  • J. Biela, J. W. Kolar, Transformator mit integrierter Serieninduktivität (Special Design of a Transformer with Integrated Series Inductance), 07.06.2004.
  • J. Biela, J. W. Kolar, Verlustarmer Hochfrequenztransformator mit ausgeprägter Streuung und geringer elektromagnetischer Störaussendung für den Einsatz in Serien-Parallel-Resonanzkonvertern, 07.06.2004.
  • T. Nussbaumer, J. W. Kolar, Modulationsverfahren zur Minimierung der Netzstromverzerrungen dreiphasiger Dreischalter-Tiefsetzsteller-Pulsgleichrichtersysteme, 30.03.2004.
  • J. W. Kolar, J. Miniböck, Vorrichtung zur pulsförmigen bipolaren Ansteuerung eines Piezo-Aktors hoher Leistung, 25.03.2004.
  • J. W. Kolar, H. Ertl, Vorrichtung zur Trennung der Funkstörspannungen dreiphasiger Stromrichtersysteme in eine Gleichtakt- und Gegentaktkomponente, 16.03.2004.
  • J. W. Kolar, J. Miniböck, Vorrichtung hoher Gleichtaktstörfestigkeit zur Ansteuerung abschaltbarer Leistungshalbleiter, 25.04.2003.
  • J. W. Kolar, G. Gong, Vorrichtung zur Potentialtrennung und ausgangssignalabhängigen Führung der Versorgungsspannungen eines Linear-Leistungsverstärkers, 01.04.2003.
  • J. W. Kolar, F. Schafmeister, Verfahren zur Minimierung der Schaltverluste eines quasi-direkten Dreiphasen-AC/AC-Pulsumrichters bei geringer Amplitude der Ausgangsspannungsgrundschwingung, 05.02.2003.
  • J. W. Kolar, et al., Modulationsverfahren zur Minimierung und gleichmässigen Verteilung von Schaltverlusten in quasi-direkten Dreiphasen-AC/AC-Pulsumrichtern, 24.01.2003.
  • J. W. Kolar, M. Baumann, Vorrichtung zur Sicherstellung sinusförmiger Stromaufnahme eines dreiphasigen Tief-Hochsetzsteller-Pulsgleichrichtersystems bei unsymmetrischer Netzspannung und Phasenausfall, 02.01.2003.
  • J. W. Kolar, M. Baumann, Verfahren zur Unterdrückung von Kreisströmen zwischen parallelgeschalteten Dreiphasenpulsgleichrichtersystemen mit eingeprägtem Ausgangsstrom, 03.06.2002.
  • H. Ertl, J. W. Kolar, Vorrichtung zur Erzeugung eines vorgebbaren Spannugsverlaufes mit hoher Pulsleistung und Grenzfrequenz, 27.05.2002.
  • J. W. Kolar, Dreiphasiger Hybrid-Wechselspannungs-Wechselspannungs-Direktumrichter minimaler Komplexität und hoher Kommutierungssicherheit, 31.08.2001.
  • J. W. Kolar, H. Ertl, Vorrichtung zur quasi-direkten pulsbreitengesteuerten Energieumformung zwischen Dreiphasensystemen, 27.07.2001.

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