CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work presents the study and implementation of an ac-dc Ćuk converter based on the three state switching cells applied in charger stations for electric vehicles. This converter has, as main characteristics, reduction of conducting power losses in the semiconductors, a single stage topology and current source behavior for both input and output terminals. As drawbacks, the topology presents: the voltage across the semiconductors is equal to the sum of the input and the output voltages, and a difference between the current values through the semiconductors caused by an inappropriate layout of the power prototypes or by a lack of symmetry between the control signals. The analysis of the converter is made through the qualitative and quantitative studies, beyond the analysis of the semiconductor losses which are presented as well. The current and voltage of the battery are controlled by the average current mode technique, which consist in a fast current control loop if compared with the terminals battery voltage control loop. The topology is design for 1 kW output power, 220 V in input voltage and 162 V in the output terminals (12 batteries in series connection). Experimental results for resistive load, as well batteries, are shown in order to verify the functionalities of the topology and its characteristics. / Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um conversor ca-cc Ćuk baseado na cÃlula de comutaÃÃo trÃs estados para aplicaÃÃo em carregadores de baterias para veÃculos elÃtricos. As principais caracterÃsticas deste conversor sÃo: a reduÃÃo das perdas por conduÃÃo nos interruptores controlados, um Ãnico estÃgio de processamento de potÃncia e caracterÃstica de fonte de corrente na entrada e na saÃda. Como inconvenientes a topologia apresenta: a tensÃo sobre os semicondutores igual à soma das tensÃes de entrada e saÃda e o desequilÃbrio de corrente atravÃs dos componentes quando hà assimetria no layout da placa de potÃncia ou nos sinais de comando dos interruptores. Um estudo teÃrico à realizado atravÃs das anÃlises qualitativa e quantitativa, alÃm das anÃlises do processo de comutaÃÃo e das perdas nos componentes do conversor. Para controlar o fluxo de potÃncia da rede elÃtrica para as baterias à utilizada a estratÃgia de controle modo corrente mÃdia, sendo que, a mesma apresenta uma malha de corrente rÃpida que monitora a corrente de entrada e uma malha de tensÃo lenta que supervisiona a tensÃo sobre os terminais da bateria. Neste trabalho à realizado o projeto do carregador de baterias para aplicaÃÃo em veÃculos elÃtricos com 1 kW de potÃncia, tensÃo de entrada eficaz de 220 V e tensÃo de saÃda de 162 V, correspondente a 12 baterias conectadas em sÃrie. Um protÃtipo com as especificaÃÃes indicadas foi construÃdo e testado experimentalmente em laboratÃrio e os resultados de simulaÃÃo e experimentais obtidos sÃo utilizados para validar a anÃlise teÃrica e o projeto realizado. Foram realizados testes com carga puramente resistiva e em seguida com um banco de baterias, que comprovaram o funcionamento da topologia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:9675 |
| Date | 30 January 2014 |
| Creators | Juliano de Oliveira Pacheco |
| Contributors | Renà Pastor Torrico BascopÃ, ClÃvis AntÃnio Petry, Demercil de Souza Oliveira JÃnior, Tobias Rafael Fernandes Neto, Flabio Alberto Bardemaker Batista |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia ElÃtrica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Unknown |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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