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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/9721
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Sistema conversor de potência para o carregamento de veículos elétricos baseado no conversor Dual Active Bridge (DAB) |
Autor(es): | HENRIQUE MATHEUS GONÇALVES DOS SANTOS |
Primeiro orientador: | MOACYR AURELIANO GOMES DE BRITO |
Resumo: | Este trabalho tem como objetivo projetar e simular um carregador veicular off-board, baseado no conversor CC-CC Dual Active Bridge (DAB), que interliga o barramento CC de um veículo elétrico ao de uma estação de carregamento. O trabalho explora o funcionamento do conversor, além de diferentes estratégias de controle, destacando suas vantagens e desvantagens. Primeiramente, o conversor é analisado em malha aberta, para observar seu comportamento natural. Em seguida, este é controlado via referência de potência, utilizando um método numérico para ajuste polinomial, sem o uso de funções de transferência. Posteriormente, foi implementado um controle baseado em referência de corrente, utilizando a resposta em frequência do sistema. Dois tipos de controladores foram investigados: o primeiro, com a combinação de um compensador de avanço de fase e um controlador PID; e o segundo, um controle mais direto com a alocação manual de polos e zeros nas frequências de interesse. Ambos os métodos foram analisados em termos de desempenho e estabilidade. Ambos os controladores apresentaram comportamento subamortecido, sem overshoot e com boa margem de fase, porém o controlador com alocação manual de polos apresentou maior ruído e oscilações em regime permanente, enquanto o controlador com compensação de fase em paralelo com um PID manteve-se mais estável. |
Abstract: | This work aims to design and simulate an off-board vehicle charger based on a Dual Active Bridge (DAB) DC-DC converter, which connects the DC bus of an electric vehicle to a charging station. The study explores the converter's operation as well as different control strategies, highlighting their advantages and disadvantages. Initially, the converter is analyzed in open-loop to observe its natural behavior. Then, it is controlled via power reference using a numerical polynomial adjustment method, without transfer functions. Subsequently, a control strategy based on current reference is implemented using the system's frequency response. Two types of controllers were investigated: the first combines a phase lead compensator with a PID controller, while the second involves direct manual pole-zero placement at the relevant frequencies. Both methods were analyzed in terms of performance and stability. The controllers exhibited underdamped behavior, with no overshoot and good phase margin; however, the manual pole placement controller displayed more noise and oscillations in steady-state, whereas the phase compensation combined with PID provided a more stable response. |
Palavras-chave: | Carregador Off-board Carregamento de Bateria Íon-Lítio Dual Active Bridge Veículos elétricos. |
País: | |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/9721 |
Data do documento: | 2024 |
Aparece nas coleções: | Engenharia Elétrica - Bacharelado (FAENG) |
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