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dc.creatorCosta, Pablo Fernando Soardi
dc.date.accessioned2019-11-12T17:46:05Z
dc.date.available2019-11-12T17:46:05Z
dc.date.issued2017-08-07
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/18910
dc.description.abstractThis Master's Dissertation presents the development of a Dual Active Bridge (DAB) converter for charging a battery bank, which is connected to a DC bus, which is connected to the electric power system by means of an inverter. The purpose of the proposed DAB converter is to charge the battery bank through the Constant Current / Constant Voltage (CC / CV) method. For the choice of the topology employed a brief study of topologies with high voltage gain, galvanic isolation and bidirectionality in the power flow was performed. In addition, a study on the main types of energy accumulators was also carried out, where among the technologies studied we can mention supercapacitors, flywheels systems and Li-ion batteries. After defining the topology of the DC-DC converter to be adopted, an in-depth analysis of the DAB converter was performed, describing the operation steps, modulation types commonly applied to this topology, as well as the zero voltage switching range - ZVS). The mathematical model of the converter will also be analyzed through the Linearization of the Output Current, which is used for the design of the controllers. Once the mathematical model has been defined, the designs of the controllers used in the work are carried out, a current controller and a voltage controller, which act independently at each step during the battery bank loading process. Initially, the current controller imposes a constant current of 20% CAh on the batteries until they reach 54 V, the value of the equalization voltage. At this moment the voltage control loop starts operating maintaining constant voltage (with voltage equalization value) on the battery bank until the current is equal to 2% of the C. Then the battery voltage is reduced to 48 V, entering the float mode, thus completing the process of charging the battery bank. Experimental results are presented in order to verify the performance of the DAB 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.subjectConversor dual active bridge (DAB)por
dc.subjectModelagem do conversor DABpor
dc.subjectControle do conversor DABpor
dc.subjectDual active bridge (DAB) convertereng
dc.subjectDAB converter modelingeng
dc.subjectDAB converter controleng
dc.titleModelagem e controle do conversor DAB para interface entre banco de baterias e sistema elétrico de potênciapor
dc.title.alternativeModeling and control of the DAB converter for interface between battery bank and electrical power systemeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEsta Dissertação de Mestrado apresenta o desenvolvimento de um conversor Dual Active Bridge (DAB) para o carregamento de um banco de baterias, sendo este conectado a um barramento CC, o qual é conectado ao sistema elétrico de potência por meio e um inversor. O conversor DAB proposto tem como finalidade realizar o carregamento do banco de baterias através do método de Corrente Constante/Tensão Constante (Constant Current/Constant Voltage - CC/CV). Para a escolha da topologia empregada um breve estudo de topologias com elevado ganho de tensão, isolamento galvânico e com bidirecionalidade no fluxo de potência foi realizado. Além disso, um estudo sobre os principais tipos de acumuladores de energia também foi realizado, onde dentre as tecnologias estudadas podem-se citar os supercapacitores, os sistemas flywheels e as baterias de Li-íon. Após definida a topologia do conversor CC-CC a ser adotada, uma análise aprofundada do conversor DAB foi efetuada, descrevendo as etapas de operação, tipos de modulação comumente aplicadas a esta topologia, bem como a faixa de comutação com zero de tensão (Zero Voltage Switching - ZVS). Também será analisado o modelo matemático do conversor através da Linearização da Corrente de Saída, sendo este utilizado para o projeto dos controladores. Definido o modelo matemático, são realizados os projetos dos controladores utilizados no trabalho, um controlador de corrente e um controlador de tensão, os quais atuam de forma independente em cada etapa durante o processo de carga do banco de baterias. Inicialmente, o controlador de corrente impõe uma corrente constante de 20 % CAh sobre as baterias até estas atingirem o valor da tensão de equalização de 54 V. Neste momento a malha de controle de tensão entra em operação mantendo a tensão constante (com valor da tensão de equalização) no banco de baterias até que a corrente seja igual a 2 % de C. Em seguida a tensão das baterias é reduzida para 48 V, entrando no modo flutuação, concluindo desta forma o processo de carga do banco de baterias. Resultados experimentais são apresentados de modo a comprovar o desempenho do conversor DAB.por
dc.contributor.advisor1Schuch, Luciano
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6395346342569490por
dc.contributor.advisor-co1Roggia, Leandro
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0659100987065792por
dc.contributor.referee1Bisogno, Fábio Ecke
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6267716868501584por
dc.contributor.referee2Dupont, Fabrício Hoff
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2244266032297061por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6739365948912592por
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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