dc.creator |
SIQUEIRA, Marcelo Granato |
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dc.date.issued |
2023-07-14 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3865 |
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dc.description.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. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Eletrônica de potência |
pt_BR |
dc.subject |
Veículos elétricos |
pt_BR |
dc.subject |
Carregador de bateria |
pt_BR |
dc.subject |
Conversores |
pt_BR |
dc.title |
Desenvolvimento de carregador rápido para veículos elétricos |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2023-08-03 |
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dc.date.available |
2023-08-03T17:35:30Z |
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dc.date.accessioned |
2023-08-03T17:35:30Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9509432947230681 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
GONZATTI, Robson Bauwelz |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7615990862728462 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
PEREIRA, Rondineli Rodrigues |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4491600595131576 |
pt_BR |
dc.description.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. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
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dc.publisher.department |
IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
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dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA |
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dc.relation.references |
SIQUEIRA, Marcelo Granato. Desenvolvimento de carregador rápido para veículos elétricos. 2023. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2023. |
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