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dc.contributor.advisorBascopé, René Pastor Torrico-
dc.contributor.authorSilva, Pedro Herysson Almeida da-
dc.date.accessioned2023-12-26T20:28:10Z-
dc.date.available2023-12-26T20:28:10Z-
dc.date.issued2023-
dc.identifier.citationSILVA, Pedro Herysson Almeida da. Conversores CC-CC modulares para desenvolvimento de carregadores de baterias off-board para veículos elétricos. 2023. 139 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75520-
dc.description.abstractOff-board battery chargers for electric vehicles (EVs) have powers exceeding 10 kW, and due to the involved power levels, they are typically developed with two stages of electrical power processing. Thus, the first stage consists of an AC-DC converter (rectifier), and the second stage is formed by a DC-DC converter that regulates voltage and current to the batteries. Therefore, aiming at the development of off-board batttery chargers for EVs, this undergraduate thesis studied the second stage formed by modular DC-DC converters of the Buck family with independent inputs and outputs connected in series. This technique facilitates the use of power MOSFETs with lower onstate resistance (RDS(on) ) commercially available, thereby increasing the overall system efficiency. To further improve overall efficiency, each modular DC-DC converter uses three-state switching cells (TSSC). The advantages of the proposed DC-DC converter include reduced voltage and current stress on semiconductors and other components, a reduced output LC filter due to its operation at twice the switching frequency, and the autotransformer helps balance the current through the switches as the average voltage across it is zero. Additionally, it maintains the control characteristic of the classic Buck CC-C converter. A disadvantage is the need for many semiconductors and auxiliary sources for MOSFET biasing.Another important highlight is the use of the master-slave control technique formed by a voltage loop and a current loop. The thesis presents qualitative and quantitative analyses, a design example, and simulation and experimental results for four modules connected in series. Each module has the following specifications: input voltage Vi1 -Vi4 = 30 V to 50 V; output power Po1 -Po4 = 95 W; output voltage Vo1 -Vo4 = 10.5 V to 13.5 V, and switching frequency fs = 25 kHz.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleConversores CC-CC modulares para desenvolvimento de carregadores de baterias off-board para veículos elétricospt_BR
dc.typeTCCpt_BR
dc.description.abstract-ptbrOs carregadores de baterias off-board para veículos elétricos (VEs) apresentam potências acima de 10 kW, e pelas potências envolvidas, normalmente, eles são desenvolvidos com dois estágios de processamento de energia elétrica. Assim, o primeiro estágio é dado por um conversor CA-CC (retificador) e o segundo estágio é formado por um conversor CC-CC que tem a função de regular a tensão e a corrente nas baterias. Então, visando o desenvolvimento de carregadores de baterias off-board para VEs, neste Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) foi estudado o segundo estágio formado por conversores CCCC modulares da família Buck com as entradas independentes e as saídas conectadas em série. Esta técnica facilita o uso de semicondutores MOSFETs de potência com menor resistência RDS(on) disponíveis comercialmente que aumenta o rendimento global do sistema. Para melhorar ainda o rendimento global, em cada conversor CC-CC modular é usada a células de comutação de três estados (CCTE). As vantagens do conversor CC-CC proposto, são: reduzidos esforços de tensão e corrente nos semicondutores e outros componentes, reduzido filtro LC de saída devido a sua operação com o dobro da frequência de comutação; o autotransformador ajuda a balancear a corrente através das chaves porque a tensão média nele é zero; mantém a característica de controle do conversor CC-C Buck clássico. Como desvantagem podemos citar, a necessidade muitos semicondutores e fontes auxiliares para a polarização dos MOSFETs. Outro destaque importante, é o uso da técnica de controle mestre-escravo formada por uma malha de tensão e uma malha de corrente. No conteúdo do TCC são apresentadas, as análises qualitativa e quantitativa; um exemplo de projeto; e resultados de simulação e experimentais para quatro módulos associados em série; tendo cada módulo as seguintes especificações: tensão de entrada Vi1 -Vi4=30 V a 50 V; potência de saída Po1 -Po4=95 W; tensão de saída Vo1 -Vo4=10,5 V a 13,5 V; e frequência de comutação fs=25 kHz.pt_BR
dc.subject.ptbrConversor CC-CCpt_BR
dc.subject.ptbrControle com limitação de corrente e tensãopt_BR
dc.subject.ptbrConversores CC-CC modularespt_BR
dc.subject.ptbrCarregadores de baterias de veículos elétricospt_BR
dc.subject.enDC-DC converterpt_BR
dc.subject.enControl with current and voltage limitationpt_BR
dc.subject.enModular DC-DC converterspt_BR
dc.subject.enElectric vehicle battery chargerspt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
local.advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-9042-7707pt_BR
local.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/7624426021594800pt_BR
local.date.available2023-12-26-
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