Publicação
Sistema de conversão para aplicações G2V e V2G
| Resumo: | O 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. |
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| Autores principais: | Marinho, Diogo Miguel da Fonseca |
| Assunto: | Carregador bidirecional Bidirectional three-phase charger Veículos elétricos Electric vehicles Conversor AC/DC AC/DC converter DC/AC DC/DC |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | O 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. |
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