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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3865| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Desenvolvimento de carregador rápido para veículos elétricos |
| Autor(es): | SIQUEIRA, Marcelo Granato |
| Primeiro Orientador: | GONZATTI, Robson Bauwelz |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | PEREIRA, Rondineli Rodrigues |
| Resumo: | O aumento da combustão de combustíveis fósseis para atender à crescente demanda de energia é uma das principais causas para o aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Em uma tentativa de frear esta crescente poluição ambiental, a grande maioria das nações mundiais se comprometeu a reduzir as emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa. Tendo isto em vista, a transição dos veículos a combustão para os elétricos (EVs) é vista por muitos autores como uma das evoluções mais promissoras para se reduzir as emissões de gases de efeito estufa e melhorar a qualidade do ar. No entanto o grande empecilho para a popularização deste tipo de veículo é o tempo necessário para recarregar suas baterias, durante uma viagem por exemplo. Dito todos estes paradigmas, esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um carregador rápido trifásico para bateria de veículos elétricos. Nominalmente este carregador é projetado para fornecer até 50 [kW] e 100 [A] nominal para a bateria. O primeiro estágio de carregamento consiste em um conversor CA/CC acoplado a um filtro LCL e conectado à rede elétrica em 220 [V] Fase-Fase. O segundo estágio é composto por um conversor CC/CC interleaved, este é conectado ao barramento CC em 500 [V]. O carregador é acoplado à bateria afim de validar o carregamento por meio do método de CC-CV (Corrente Constante - Tensão Constante). A operação do conversor e sua técnica de controle são validadas por meio de simulações no software Matlab, por meio da ferramenta Simulink. Em seguida, o carregador é construído utilizando o primeiro estágio CA/CC e seu funcionamento é demonstrado utilizando um banco de baterias. A estratégia de controle é implementada no DSP TMS320F28379D da Texas Instruments, por meio do software Code Composer. Foram obtidos resultados satisfatórios no controle de carregamento das baterias e, apesar de a implementação prática ser feita em escala reduzida, o sistema de controle pode ser facilmente utilizado em potências maiores, apenas com ajustes nos ganhos do controle. Destaca-se a importância de compensação dos dead-times que aparecem na parte prática. |
| Abstract: | The increase in the combustion of fossil fuels to meet the growing demand for energy is one of the main causes for the increase in the concentration of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. In an attempt to slow this growing environmental pollution, the vast majority of the world’s nations have committed to reduce emissions of CO2 and other greenhouse gases. With this in mind, the transition from combustion vehicles to electric vehicles (EVs) is seen by many authors as one of the most promising developments for reducing greenhouse gas emissions and improving air quality. However, the biggest obstacle to the popularization of this type of vehicle is the time needed to recharge its batteries, during a trip for example. Having said all these paradigms, this dissertation presents the development of a three-phase fast charger for electric vehicle batteries. Nominally this charger is designed to deliver up to 50 [kW] and 100 [A] nominal to the battery. The first charging stage consists of an AC/DC converter coupled to an LCL filter and connected to the power grid at 220 [V] Phase-Phase. The second stage consists of a DC/DC interleaved converter, which is connected to the DC bus at 500 [V]. The charger is coupled to the battery in order to validate charging through the CC-CV method (Constant Current - Constant Voltage). The operation of the converter and its control technique are validated through simulations in the Matlab software, using the Simulink tool. Then, the charger is built using the AC/DC first stage and its operation is demonstrated using a bank of batteries. The control strategy is implemented in the DSP TMS320F28379D from Texas Instruments, using the software Code Composer. Satisfactory results were obtained in the battery charging control although the practical implementation is done on a small scale, the control system can be easily used at higher powers, just with adjustments in the control gains. The importance of compensating the dead-times that appear in the practical part is highlighted. |
| Palavras-chave: | Eletrônica de potência Veículos elétricos Carregador de bateria Conversores |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
| Sigla da Instituição: | UNIFEI |
| metadata.dc.publisher.department: | IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3865 |
| Data do documento: | 14-Jul-2023 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações |
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