dc.creator | Löbler, Pedro Henrique Bulegon | |
dc.date.accessioned | 2024-05-14T13:10:03Z | |
dc.date.available | 2024-05-14T13:10:03Z | |
dc.date.issued | 2024-02-23 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31898 | |
dc.description.abstract | The APM is a DC-DC converter that is vitally important in an electric vehicle as
it feeds the low voltage battery from the high voltage batteries (traction batteries, which
commonly operate in the 400 V range) of the electric vehicle. , which keeps the electric
vehicle running and allows the operation of all low voltage loads that operate in the 12 V
range. Thus, the APM can operate with a power of a few kilowatts (from 1 kW to 3 kW),
which brings with it some challenges such as: high currents on the secondary side of the
converter; operate over a wide range of input voltage (260 - 450 V) and output (10 - 14 V).
In this context, this work proposes the study and development of a 1500 W auxiliary
power module, which meets the APM requirements. To choose the topology used, a study
of the main converters with galvanic isolation, operation with high currents and high
efficiency, was carried out. After defining the topology of the DC-DC converter (half-bridge
with isolated current doubler), an in-depth analysis of the chosen converter was carried
out, describing the operation steps, determination of the converter parameters and its
simulation. Afterwards, the converter with a power of 1500 W was implemented, showing
experimental results for different components. From practical experimentation, it is clear
that the greatest losses are concentrated on the low voltage side of the converter due to the
high currents. Even so, an efficiency of 94,7% was achieved, showing a satisfactory result of
the converter. Finally, an improved version of the APM is presented, seeking to integrate
new elements into the module such as planar magnetic cores, use of different types of
capacitors, parallel operation of semiconductors and control systems. These improvements
aim to overcome previously identified challenges and further enhance the efficiency and reliability of APM. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Engenharia elétrica | por |
dc.subject | Eletrônica de potência | por |
dc.subject | Veículos elétricos | por |
dc.subject | Módulo auxiliar de potência | por |
dc.subject | Conversores CC-CC isolados | por |
dc.subject | Electrical engineering | eng |
dc.subject | Electric vehicles | eng |
dc.subject | Auxiliary power module | eng |
dc.subject | Isolated DC-DC converters | eng |
dc.title | Estudo e desenvolvimento de um módulo auxiliar de potência aplicado a veículos elétricos | por |
dc.title.alternative | Study and development of an auxiliary power module applied to electric vehicles | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O APM é um conversor CC-CC que possui importância vital no veículo elétrico
pois o mesmo alimenta a bateria de baixa tensão, a partir das baterias de alta tensão
(baterias de tração, que operam comumente na faixa de 400 V) do veículo elétrico, a qual
mantém o veículo elétrico funcionando e permite o funcionamento de todas as cargas de
baixa tensão que operam na faixa de 12 V. Assim, o APM pode operar com uma potência
de alguns quilowatts (de 1 kW a 3 kW), o que traz consigo alguns desafios como: as altas
correntes do lado secundário do conversor; operar em uma grande faixa de tensão de
entrada (260 - 450 V) e saída (10 - 14 V). Nesse contexto, esse trabalho propõe o estudo e
desenvolvimento de um módulo auxiliar de potência de 1500 W, que atenda os requisitos do
APM. Para a escolha da topologia empregada, um estudo dos principais conversores com
isolamento galvânico, operação com altas correntes e alta eficiência, foi realizado. Após
definida a topologia do conversor CC-CC (meia ponte com dobrador de corrente isolado),
uma análise aprofundada do conversor escolhido foi efetuada, descrevendo as etapas de
operação, determinação dos parâmetros do conversor e a simulação do mesmo. Após, foi
implementado o conversor com potência de 1500 W, mostrando resultados experimentais
para diferentes componentes. A partir da experimentação prática, fica claro que as maiores
perdas se concentram no lado de baixa tensão do conversor devido às elevadas correntes.
Mesmo assim, uma eficiência de 94,7% foi atingida, mostrando um resultado satisfatório
do conversor. Por fim, é apresentado uma versão melhorada do APM buscando integrar
novos elementos ao módulo como núcleos magnéticos planares, uso de diferentes tipos de
capacitores, operação paralela de semicondutores e sistemas de controle. Estas melhorias
visam superar os desafios previamente identificados e potencializar ainda mais a eficiência
e a confiabilidade do APM. | por |
dc.contributor.advisor1 | Schuch, Luciano | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6395346342569490 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Rech, Cassiano | |
dc.contributor.referee1 | Oliveira, Sérgio Vidal Garcia | |
dc.contributor.referee2 | Beltrame, Rafael Concatto | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1381587864445905 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |