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dc.creatorTiburski, Mateus José
dc.date.accessioned2019-06-24T19:01:47Z
dc.date.available2019-06-24T19:01:47Z
dc.date.issued2019-02-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/17087
dc.description.abstractIn this work, it is proposed methodologies for design optimization of high gain boost static converters applied to fuel cells. In this aplication, two types of boost converters are evaluated. The first one is based on the conventional boost topology, reported in literature as an unusual converter for high gain applications due to limitations caused by the resistive elements present in the components. Therefore, a method is proposed, aiming to analyze the operating limits of this converter, through mathematical analyses which estimate its losses and volumes, and the use of techniques that reduce the series resistances in the converter’s components. For the second, based on the cascade boost topology, or just boost cascaded, the high gain is not a limiting factor, but rather the low efficiency associated with the high number of components, which makes this converter unattractive when high voltage gain applications are required. Thus, a methodology is developed, aiming to find optimal solutions by scanning converter’s parameters such as, switching frequency, inductor current ripple, variation of the current density in the conductor and the intermediate voltage of the converter. For this study, a database with several options of magnetic cores, semiconductors, sinks and capacitors are analyzed so that different projects possibilities are tested, according to the optimization objective (efficiency and volume). Finally, simulation results expose the best solutions for efficiency and volume for each converter, indicating the possibility of obtaining a high gain for the conventional boost converter and high throughput or low volume for the boost cascaded converter.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectEngenharia elétricapor
dc.subjectEletrônica de potênciapor
dc.subjectEnergias renováveispor
dc.subjectCélula a combustívelpor
dc.subjectConversores CC-CC de alto ganhopor
dc.subjectOtimização de conversorespor
dc.subjectElectrical engineeringeng
dc.subjectPower electronicseng
dc.subjectRenewable energy sourceseng
dc.subjectFuel celleng
dc.subjectHigh step-up dc-dc converterseng
dc.subjectConverter optimizationeng
dc.titleTécnicas para otimização de conversores da família boost com alto ganho de tensão e alto rendimento aplicados à célula a combustívelpor
dc.title.alternativeOptimization techniques of boost converters family with high voltage gain and high efficiency applied to fuel cellseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoNeste trabalho são propostas metodologias de projetos otimizados para conversores estáticos da família Boost com alto ganho de tensão aplicados à célula a combustível. Nessa aplicação, dois conversores são avaliados, o primeiro, a topologia Boost convencional é tratada na literatura como um conversor não usual para aplicações com alto ganho de tensão, devido à presença de elementos resistivos nos componentes que limitam seu ganho. Logo, um método é proposto, visando analisar os limites de operação desse conversor, através de análises matemáticas as quais estimam suas perdas e volumes, e o uso de técnicas que reduzem as resistências séries nos elementos do conversor. O segundo, o conversor Boost em cascata ou, simplesmente, Boost Cascaded é avaliado; o alto ganho não é um fator limitante, pois a associação de dois conversores Boost convencionais proporcionam elevado ganho estático. No entanto, o baixo rendimento ocasionado pelo número elevado de componentes torna o uso deste conversor pouco atrativo para aplicações que exigem alto ganho de tensão. Diante disso, uma metodologia é desenvolvida, visando encontrar soluções ótimas através da varredura de alguns parâmetros do conversor, como: frequência de chaveamento, ondulação de corrente do indutor, variação da densidade de corrente no condutor e tensão intermediária do conversor Boost Cascaded. Para o estudo, bancos de dados com diversas opções de núcleo magnéticos, semicondutores, dissipadores e capacitores são analisados, para que diferentes possibilidades de projetos sejam testadas de acordo com o objetivo de otimização proposto (maior rendimento ou menor volume). Ao final, resultados de simulações expõem as melhores soluções em rendimento ou menor volume para cada conversor, evidenciando a utilização do Boost convencional para aplicações de alto ganho e soluções com alto rendimento ou reduzido volume são encontradas para o conversor Boost Cascaded.por
dc.contributor.advisor1Pinheiro, José Renes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226por
dc.contributor.referee1Dupont, Fabrício Hoff
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2244266032297061por
dc.contributor.referee2Andrade, António Manuel Santos Spencer
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8796791305341405por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5498188421691529por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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