ISEL - Engenharia Electrotécnica
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Browsing ISEL - Engenharia Electrotécnica by Subject "AC/DC converter"
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- Conversion system for grid-to-vehicle and vehicle-to-grid applicationsPublication . Marinho, Diogo; Chaves, Miguel; Gamboa, Paulo; Lopes, JoseThe increasing use of electrical vehicles aroused the problem of batteries charging and the consequent interface with the power grid. Commercial charging solutions are mostly based on unidirectional power flow converters; however, bidirectional power flow converters are an interesting solution when considering smart microgrid applications, with benefits in efficient energy use. In this context, the paper presents a bidirectional power flow converter for grid-to-vehicle (G2V) or vehicle-to-grid (V2G) applications. The conversion system is based on a three-phase voltage source inverter (VSI), which assures the grid connection with a unitary power factor. The direct current (DC) bus of the voltage source inverter is connected to a DC/DC converter that controls the battery power flow. This conversion system can operate in G2V mode when charging the battery or in V2G mode when working as an energy storage system and the power flow is from the battery to the power grid. The conversion system model is presented as well as the control strategy proposed. Simulation and experimental results showing voltages and currents in the circuit are also presented.
- Sistema de conversão para aplicações G2V e V2GPublication . Marinho, Diogo Miguel da Fonseca; Chaves, Miguel Cabral Ferreira; Gambôa, Paulo José Duarte LandeiroO objetivo da presente dissertação de Mestrado, é estabelecer o estudo teórico, obter modelos matemáticos e a subsequente avaliação por simulação numérica de carregadores bidirecionais em potência, para veículos elétricos. A estrutura de um carregador bidirecional para veículos elétricos, pode variar substancialmente, mediante o que são as necessidades de energia efetiva, e do tempo necessária a uma carga completa da bateria. Um carregador bidirecional em potência permite carregar o veículo elétrico, e realizar o processo inverso, onde esse mesmo veículo passa a fornecer energia à rede, ou seja, o fluxo de energia passa a ser bidirecional, podendo registar-se nos dois sentidos. Para que tal seja exequível, quando estamos a carregar as baterias do veículo elétrico, é necessário converter corrente alternada da rede em corrente contínua para o veículo. Quando as baterias se encontram carregadas poderá registar-se o inverso, nomeadamente, converter corrente contínua em corrente alternada, para que esta energia proveniente do veículo possa ser colocada na rede. Com efeito, inicialmente estabelece-se o estudo teórico dos diferentes tipos e classificações de carregadores existentes no mercado, isto é, carregadores convencionais, que apenas fornecem energia da rede para o veículo elétrico, e a sua implementação nos diversos tipos de instalações elétricas, públicas e privadas. Posteriormente, uma vez reunida toda a informação necessária sobre os sistemas já existentes/conhecidos, segue-se o estudo de um carregador bidirecional, e das suas implicações/necessidades quanto à respetiva implementação. Tendo então por base os objetivos da presente dissertação, foi efetuada a modelação do conversor com comutação a altas frequências, ou seja, do conversor bidirecional, juntamente com os parâmetros de uma bateria de um veículo elétrico, simulando seu comportamento. Uma vez reunidos e compilados os dados resultantes da simulação efetuada, segue-se a implementação laboratorial, tendo como princípio a utilização de um protótipo experimental, constituído por dois módulos trifásicos de potência, sendo um ii para conversão de corrente alternada para corrente contínua, e o outro para elevar ou reduzir a tensão contínua, conforme as necessidades do modo funcionamento imposto. Por fim, efetua-se a validação do modelo de simulação numérica através da comparação dos resultados obtidos em ambos os casos, numérica e experimental.