Dimensionamento e controlo de um conversor isolado com duplo circuito de carregamento de veículos elétricos.

Abstract

Due to the growing concern about the impact on the environment of the use of Nowadays, there is great concern about the environmental impact caused by the use of fossil fuels as a vehicle energy source. (VE) due to the use of fossil resources, their energy efficiency and low noise, compared to the convention.There are four major barriers to EV development: the high cost and low life cycle of batteries, the complexity of the charger, the lack of charging stations and the harmonic distortion introduced into the network due to some types of battery chargers For most EVs, charging can be done at home (slower) or at charging stations (faster).Os carregadores de baterias podem ser classificados como (no veículo) e (exterior ao veículo), com um fluxo de potência unidirecional ou bidirecional. O carregamento unidirecional é o mais simples, pois, visto que o fluxo de potência é apenas numa direção, limita os requisitos de hardware, simplifica os problemas de interligação e tende a reduzir a degradação das baterias.The main objective of this work is the development and implementation of a controller for a resonant DC-DC converter, which will be used in an EV to charge the battery bank.This work starts by presenting an analysis to the existing literature, relevant to the study of resonant converters.\parThen, a mathematical study of the system is made, in order to obtain a linear model.After obtaining this linear model, the controllers design is developed for the system and further analyzes are presented.Next, simulations are done in order to corroborate the theoretical model and the designed controllers.Finally, the various simulation results are analyzed, drawn conclusions about them and presented suggestions for future work.

Nos dias de hoje, existe uma grande preocupação relativamente ao impacto ambiental causado pela utilização dos recursos fósseis como fonte de energia dos veículos. Consequentemente, tem havido um crescente interesse nos veículos elétricos (VE) devido à não utilização de recursos fósseis, à sua eficiência energética e ao baixo ruído sonoro, em relação aos veículos convencionais. Existem quatro importantes barreiras no desenvolvimento de VE: o elevado custo e o baixo ciclo de vida das baterias, a complexidade do carregador, a falta de postos de carregamento e a distorção harmónica introduzida na rede devido a alguns tipos de carregadores de baterias. Para a maior parte dos VE, o carregamento pode ser feito em casa (mais lento) ou em postos próprios de carregamento (mais rápido).O objetivo principal deste trabalho consiste no desenvolvimento e na implementação de um controlador para um conversor DC-DC ressonante que será utilizado num VE para o carregamento do banco de baterias.Inicialmente, será feito um ponto de situação em relação à literatura existente relativa ao estudo dos conversores. De seguida, é feito um estudo do ponto de vista matemático do sistema, de modo a obter um modelo linear. Após a obtenção desse modelo linear, são desenvolvidos os controladores para o sistema e apresentadas as devidas análises.De seguida, são feitas simulações de modo a corroborar o modelo teórico e os controladores projetados. Por fim, são analisados os vários resultados de simulação, tirando conclusões sobre os mesmos e apresentadas sugestões para trabalhos futuros.