Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nimitti, Fabiano Gonzales
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300000sct4
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27058
Resumo: With the search for clean renewable energies and the growing of the greenhouse gases, there is an increase in the number of electric vehicles and own generation. As most renewable energies are naturally in DC the best way to integrate them is through a DC microgrid, where there is an energy storage system with dual power flux and with that comes the needs for bidirectional converters more efficient with simple operation, high gain, reliability and ease of control. Based on this, this work proposes to present a brief review about some of the non-isolated bidirectional converters that have the necessary characteristics for the application, as well as the proposal of four new topologies based on the classic bidirectional buck/boost converter with simplicity of operation, high efficiency and synchronous and asynchronous mode. To achieve such a goal in the proposed converters, some alteration in the classical converter has been done in way that the input and output can be connected in series, parallel or both, in order to get lower stresses in the components. For the proposed topologies are presented its operating stages, design methodology, static and dynamic modeling, estimated efficiency and control technique. In the end, a 1 kW prototypes was implemented to validate the theoretical evaluations with experimental results.
id UFSM_755f62b3204630ed290e6729afa72459
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/27058
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boostContribution to the family of bidirectional buck/boost DC-DC convertersEngenharia elétricaEletrônica de potênciaEnergias renováveisMicrogrid CCConversores CC-CC bidirecionaisProcessamento de energiaConversores buck/boostElectrical engineeringPower electronicsRenewable energy sourcesDC microgridBidirectional DC-DC convertersPower processingBuck/boost convertersCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAWith the search for clean renewable energies and the growing of the greenhouse gases, there is an increase in the number of electric vehicles and own generation. As most renewable energies are naturally in DC the best way to integrate them is through a DC microgrid, where there is an energy storage system with dual power flux and with that comes the needs for bidirectional converters more efficient with simple operation, high gain, reliability and ease of control. Based on this, this work proposes to present a brief review about some of the non-isolated bidirectional converters that have the necessary characteristics for the application, as well as the proposal of four new topologies based on the classic bidirectional buck/boost converter with simplicity of operation, high efficiency and synchronous and asynchronous mode. To achieve such a goal in the proposed converters, some alteration in the classical converter has been done in way that the input and output can be connected in series, parallel or both, in order to get lower stresses in the components. For the proposed topologies are presented its operating stages, design methodology, static and dynamic modeling, estimated efficiency and control technique. In the end, a 1 kW prototypes was implemented to validate the theoretical evaluations with experimental results.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESCom a busca por energias renováveis limpas e a crescente emissão de gases colaboradores com o efeito estufa houve um aumento do número de veículos elétricos e geração própria. Como a maiorias das energias renováveis são naturalmente em corrente contínua (CC) a melhor maneira de integra-las é através de uma microgrid CC, onde há um sistema de armazenamento de energia com duplo fluxo de potência e com isso surge a necessidade de conversores bidirecionais mais eficientes com simplicidade de operação, elevado ganho, confiabilidade e facilidade de controle. Este trabalho se propõe a apresentar uma breve revisão sobre alguns dos conversores bidirecionais não isolados que apresentam as características necessárias para a aplicação, onde a principal contribuição deste trabalho é a proposta de quatro novas topologias baseadas no conversor bidirecional clássico buck/boost, com simplicidade de operação, elevada eficiência e modos de acionamento síncrono e assíncrono. Para alcançar tais características nos conversores propostos, foram feitas alterações no conversor clássico de forma que as entradas e saídas possam ser conectadas em série, paralelo ou ambas, a fim de obter menores esforços sobre os componentes. Para as topologias propostas são apresentadas suas etapas de funcionamento, metodologia de projeto, modelagem estática e dinâmica, eficiência estimada e técnica de controle. Ao fim, foram implementados protótipos de 1 kW para validar as avaliações teóricas com resultados experimentais.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaAndrade, António Manuel Santos Spencerhttp://lattes.cnpq.br/8796791305341405Martins, Mário Lúcio da SilvaGiacomini, Julian CezarNimitti, Fabiano Gonzales2022-11-22T18:32:59Z2022-11-22T18:32:59Z2022-07-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/27058ark:/26339/001300000sct4porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-11-22T18:32:59Zoai:repositorio.ufsm.br:1/27058Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-11-22T18:32:59Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
Contribution to the family of bidirectional buck/boost DC-DC converters
title Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
spellingShingle Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
Nimitti, Fabiano Gonzales
Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Energias renováveis
Microgrid CC
Conversores CC-CC bidirecionais
Processamento de energia
Conversores buck/boost
Electrical engineering
Power electronics
Renewable energy sources
DC microgrid
Bidirectional DC-DC converters
Power processing
Buck/boost converters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
title_full Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
title_fullStr Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
title_full_unstemmed Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
title_sort Contribuição à família de conversores CC-CC bidirecionais buck/boost
author Nimitti, Fabiano Gonzales
author_facet Nimitti, Fabiano Gonzales
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Andrade, António Manuel Santos Spencer
http://lattes.cnpq.br/8796791305341405
Martins, Mário Lúcio da Silva
Giacomini, Julian Cezar
dc.contributor.author.fl_str_mv Nimitti, Fabiano Gonzales
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Energias renováveis
Microgrid CC
Conversores CC-CC bidirecionais
Processamento de energia
Conversores buck/boost
Electrical engineering
Power electronics
Renewable energy sources
DC microgrid
Bidirectional DC-DC converters
Power processing
Buck/boost converters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Energias renováveis
Microgrid CC
Conversores CC-CC bidirecionais
Processamento de energia
Conversores buck/boost
Electrical engineering
Power electronics
Renewable energy sources
DC microgrid
Bidirectional DC-DC converters
Power processing
Buck/boost converters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description With the search for clean renewable energies and the growing of the greenhouse gases, there is an increase in the number of electric vehicles and own generation. As most renewable energies are naturally in DC the best way to integrate them is through a DC microgrid, where there is an energy storage system with dual power flux and with that comes the needs for bidirectional converters more efficient with simple operation, high gain, reliability and ease of control. Based on this, this work proposes to present a brief review about some of the non-isolated bidirectional converters that have the necessary characteristics for the application, as well as the proposal of four new topologies based on the classic bidirectional buck/boost converter with simplicity of operation, high efficiency and synchronous and asynchronous mode. To achieve such a goal in the proposed converters, some alteration in the classical converter has been done in way that the input and output can be connected in series, parallel or both, in order to get lower stresses in the components. For the proposed topologies are presented its operating stages, design methodology, static and dynamic modeling, estimated efficiency and control technique. In the end, a 1 kW prototypes was implemented to validate the theoretical evaluations with experimental results.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-11-22T18:32:59Z
2022-11-22T18:32:59Z
2022-07-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27058
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/001300000sct4
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27058
identifier_str_mv ark:/26339/001300000sct4
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1815172389793693696