Aviso: Você está visitando a nossa página antiga, por isso algumas informações podem estar desatualizadas.

Para saber mais sobre a Instituição, acesse o novo Portal da UTFPR

Você está aqui: Página Inicial curitiba Estrutura do Câmpus Diretorias Diretoria de Pesquisa e Pós-Graduação Mestrado e Doutorado CPGEI Edital de Defesas 2017 CPGEI (Doutorado): Carlos Gabriel Bianchin-19/10/17

CPGEI (Doutorado): Carlos Gabriel Bianchin-19/10/17

Defesa Pública de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 19/10/2017
das 14h00 até 17h00
Onde Sede Central: Sala C-301
Nome do Contato Prof. Roger Gules
Participantes Prof. Roger Gules, Dr. Orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Roger Gules, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Marcello Mezaroba, Dr. - UDESC
Prof. Rogers Demonti, Dr. - UFPR
Prof. Alceu André Badin, Dr. - UTFPR
Prof. Daniel Flores Cortês , Dr. - UTFPR
Adicionar evento ao calendário vCal
iCal

Retificador trifásico isolado em alta frequência para carregamento rápido de baterias de veículos elétricos

Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema trifásico para a carga rápida de baterias de veículos elétricos, com elevado fator de potência, isolação em alta frequência e reduzidos esforços de corrente. O sistema proposto baseia-se em uma estrutura de estágio único, integrando a etapa retificadora trifásica com um conversor CC–CC isolado em alta frequência. Esta estrutura utiliza dois conjuntos de retificadores bidirecionais trifásicos de dois níveis operando com controle da defasagem entre eles. São inseridos transformadores de alta frequência entre os braços de comutação, no total de três transformadores e um retificador e um indutor de filtro na saída. Esta estrutura permite a utilização da modulação PWM clássica para o controle das correntes de entrada, com elevado fator de potência, além de controlar a tensão do barramento primário. O controle do ângulo de defasagem entre os dois módulos retificadores permite controlar o fluxo de potência entre o barramento primário e o secundário, possibilitando o controle independente da corrente de saída do conversor. A operação integrada dos módulos retificadores e transformadores de alta frequência, permite obter algumas características importantes: Redução das ondulações de corrente de entrada e de saída devido a operação multifase dos retificadores; Divisão dos esforços de corrente entre os semicondutores, entre os indutores de entrada e divisão da potência nos transformadores de alta frequência (importantes para a operação em alta potência); Um único estágio de processamento de energia com controles independentes das correntes de entrada e saída;Operação com comutação suave na maioria das operações dos interruptores; Possibilidade de operação bidirecional entre a rede e outra fonte CC, tais como painéis fotovoltaicos, permitindo a redução do impacto dos sistemas de carga rápida no sistema elétrico, e também possibilitando a injeção de energia em períodos ociosos. Neste trabalho é apresentada a análise da topologia, projeto e implementação de um protótipo de 10 kW para a carga rápida de baterias.
Palavras-chave: Carga rápida de bateria, controle da carga, estágio único, isolamento em alta frequência, retificador trifásico

High–frequency isolated three–phase rectifier for electric vehicle batteries fast charging
Abstract: This work presents the development of a three-phase system for fast charging electric vehicle batteries, with high power factor, insulation at high frequency and low current stresses. The proposed system is based on a single-stage structure, by integrating the three-phase rectifier stage with a DC–DC converter isolated at high frequency. The proposed structure is based on the use of two sets of two levels bidirectional three-phase rectifiers operating with phase shift control between them. High–frequency transformer are inserted between the arms of each switching set, for a total of three transformers and a rectifier and a filter inductor on the output. This structure allows the use of classical PWM to control the input currents, obtaining high power factor, in addition to controlling the voltage of the primary bus. The phase shift control angle between the two rectifier modules allows to control the flow of power between the primary and the secondary bus, allowing independent control of the output current. The integrated operation of rectifier modules and high frequency transformers, allow to obtain some important operating characteristics such as: Reducing input current ripple and output by multi-phase operation of the rectifiers; Division of the current efforts of the semiconductor between the input inductors and power division in the high-frequency transformers (important for operation with high power); A single power processing stage with independent control of input and output currents; Operation with soft switching most of the operations of the switches; Possibility of bidirectional operation between the power grid and other DC source, such as photovoltaic panels, allowing the reduction of the impact of fast charge systems in the electrical system, and also enabling the injection of energy in idle periods. This work presents the analysis of the topology, design and implementation of a 10 kW prototype for the fast charging batteries.
Keywords: Battery fast charging, charge control, high-frequency isolating, single stage, threephase rectifier.

Lista de publicações:

Bianchin, C. G., Gules, R., "High Frequency Isolated Three-Phase Rectifier for Electric Vehicles Fast Charging", in 12th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON), 2016.

Bianchin, C. G., Gules, R., Badin, A. A., Romaneli, E. F. R., "High Power Factor Rectifier Using the Modified Sepic Converter Operatingin Discontinuous conduction Mode", IEEE Transactions on Power Electronics, vol 30, n 8, Aug. 2015.

Ações do documento