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Title in Portuguese: Conversor CC-CC bidirecional intercalado aplicado a supercapacitores para veículos elétricos
Title: Bidirectional interleaved dc-dc converter applied to supercapacitors for electric vehicles
Author: Melo, Rodnei Regis de
Advisor(s): Antunes, Fernando Luiz Marcelo
Co-advisor(s): Daher, Sérgio
Keywords: Engenharia elétrica
Fontes de energia
Issue Date: 16-Jun-2014
Citation: MELO, R. R. Conversor CC-CC bidirecional intercalado aplicado a supercapacitores para veículos elétricos. 2014. 157 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014
Abstract in Portuguese: O veículo elétrico está cada vez mais presente em nossas cidades, e no âmbito tecnológico ele vem apresentando grandes avanços. Dois elementos essenciais para o sucesso desses veículos são os dispositivos de armazenamento de energia elétrica e os conversores eletrônicos para processamento e gerenciamento dessa energia. Nesse contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre a atual situação do veículo elétrico no cenário mundial e suas tecnologias embarcadas. Outro objeto de pesquisa são os supercapacitores para aplicação em veículos elétricos como fonte de armazenamento e transferência rápida de energia. Neste contexto o presente trabalho aborda o desenvolvimento de um conversor cc-cc bidirecional para gerenciamento do fluxo de energia em um módulo de supercapacitores para utilização em um veículo elétrico. É projetado e desenvolvido em laboratório um protótipo com potência de 2 kW, cuja topologia adotada é um conversor cc-cc bidirecional intercalado de duas fases. Deste modo, é exposta toda metodologia empregada onde é abordada a análise qualitativa, o dimensionamento dos componentes, a modelagem e o projeto dos controladores tipo PI para o conversor proposto. Para a implementação digital do circuito de controle foi utilizado o dsPIC30f4011 da Microchip. Por meio de simulação e dos ensaios experimentais avaliou-se o comportamento do conversor e realizou-se uma comparação de desempenho, tendo o conversor apresentado rendimento acima de 90%. Assim, pelos resultados teóricos e práticos foi possível avaliar o desempenho do conversor e creditar a continuidade de sua aplicação a trabalhos futuros envolvendo a estruturação completa de um modelo de veículo elétrico de pequeno porte.
Abstract: The electric vehicle is increasingly present in our cities every day, and in the technological context it has shown great progress. Two essential elements to the success of these vehicles are the electric energy storage devices and electronic converters for processing and management of this energy. In this context, this dissertation presents a study on the current situation of the electric vehicle on the world scenario and its embedded technologies. Another object of research are supercapacitors for application in electric vehicles as an energy storage source and fast energy transfer. Thus, these studies provide the basis for achieving the main objective of this work: developing a bidirectional dc-dc converter for managing the energy flow provided by a supercapacitor module applied in an electric vehicle. A 2 kW laboratory a prototype with two phase interleaved dc-dc bidirectional topology has been implemented. Also, all used methodology is exposed, such as qualitative analysis, dimensioning of components, modeling and design of PI type controllers for the proposed converter. The digital implementation of the control circuit was designed using the dsPIC30f4011 by Microchip. Through simulation and experimental tests, it was evaluated the behavior of the converter and a performance comparison was held, with the converter showing efficiency above 90%. Thus, through theoretical and practical results it was possible to evaluate the performance of the converter and future studies involving the complete structure of a model of a small electric vehicle.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10662
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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