Inversores fotovoltaicos conectados à rede com armazenamento de energia – classificação, recomendações técnicas e gerenciamento-Autor Bellinaso, Lucas Vizzotto--Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Universidade Federal de Santa Maria -RS-BRASIL

Inversores fotovoltaicos conectados à rede com armazenamento de energia – classificação, recomendações técnicas e gerenciamento-Autor Bellinaso, Lucas Vizzotto--Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Universidade Federal de Santa Maria -RS-BRASIL

ABSTRACT

 Sistemas fotovoltaicos conectados à rede com armazenamento de energia são aqueles que conjugam características dos inversores conectados à rede convencionais e de fontes ininterruptas de energia. Nesses sistemas, todos os seus elementos, que incluem o gerador fotovoltaico, as baterias, as cargas e a rede elétrica, são conectados a um mesmo equipamento chamado de conversor fotovoltaico multifuncional. Por se tratar de uma tecnologia recente, existem muitas oportunidades de pesquisa inédita no tema, desde premissas e classificações básicas até a solução de problemas mais específicos. Este trabalho investiga o tema de maneira abrangente, propondo classificações, recomendações técnicas e uma estratégia para gerenciamento interno de potência dos conversores fotovoltaicos multifuncionais. Inicialmente, classificações são propostas considerando a configuração do sistema e a continuidade de fornecimento de energia às cargas. A seguir, são propostas recomendações técnicas relacionadas à compatibilidade com a rede e com as cargas, além de recomendações técnicas de segurança, baseando-se em normas existentes. A última proposta consiste em uma estratégia de gerenciamento interno de potência que define os modos de operação dos conversores estáticos e dos elementos do sistema em função da escassez de energia. Resultados experimentais do método proposto para o gerenciamento interno de potências são apresentados com o objetivo de validar as propostas desenvolvidas. Dessa forma, o presente trabalho contribui com o desenvolvimento da tecnologia de conversores fotovoltaicos multifuncionais, para que a geração distribuída de energia elétrica se torne mais independente da disponibilidade solar e possa melhor colaborar com o sistema elétrico.

LINK: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/13314/TES_PPGEE_2017_BELLINASO_LUCAS.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Controle e supervisão de fonte ininterrupta de energia híbrida-Autor Tibola, Jonas Roberto-Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Universidade Federal de Santa Maria -RS-BRASIL

Controle e supervisão de fonte ininterrupta de energia híbrida Tese apresentada ao Curso de Doutorado do PROGRAMA DE PÓS-GRADUÇAO EM ENGENHARIA ELÉTRICA UNIVERSIDADE FEDERAL DE SNATA MARIA-RS-BRASIL 

 ABSTRACT

 Este trabalho apresenta contribuições a modelagem, controle e gerenciamento de uma fonte ininterrupta de energia (UPS) híbrida baseada em grupo motor ciclo Otto e bateria chumbo ácido. A configuração proposta é denominada híbrida devido a presença de dois armazenadores de energia: i) o combustível para alimentar o motor a combustão interna (MCI) ciclo Otto do grupo motor gerador e ii) um banco de baterias chumbo ácido, a qual pode ser recarregado pela rede ou pelo gerador. Com a hibridização é possível agregar as vantagens das UPSs tais como, ininterruptibilidade de fornecimento de energia e alta qualidade de energia da tensão de saída, com as vantagens dos grupos motores geradores, tais como, elevada autonomia e menor custo de instalação para autonomias elevadas. Além disso, com a topologia híbrida é possível explorar graus de liberdade não existentes nas configurações independentes, tais como: i) utilização de velocidade variável e ii) operação em regime start-stop no MCI afim de reduzir consumo/emissões em baixas cargas, iii) utilização de motor ciclo Otto com menor custo em relação a um MCI Diesel. A UPS híbrida é composta por um motor a combustão interna (MCI), um retificador trifásico a três/quatro fios, o qual pode ser conectado através de contatoras à rede, ou ao gerador síncrono de ímãs permanente (PMSG), um banco de baterias conectado ao barramento através de um conversor boost bidirecional, e um inversor a quatro fios na saída. Resultados experimentais são apresentados indicando que a operação em velocidade variável pode alcançar um redução de até 32% no consumo específico de combustível, dependendo a faixa de carga. Já para a operação em regime start-stop a redução no consumo específico de combustível pode alcançar até 39%, dependendo da faixa de carga.

LINK: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/12301/TES_PPGEE_2017_TIBOLA_JONAS.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Сборник задач по электротехнике и электронике, Бладыко Ю.В., Розум Т.Т., Куварзин Ю.А., 2012-Collection of problems in electrical engineering and electronics, Bladyko Yu.V., Rozum T.T., Kuvarzin Yu.A

Collection of problems in electrical engineering and electronics, Bladyko Yu.V., Rozum T.T., Kuvarzin Yu.A Сборник задач по электротехнике и электронике, Бладыко Ю.В., Розум Т.Т., Куварзин Ю.А., 2012 

 The collection includes problems on DC circuits, single-phase AC electric circuits, three-phase circuits, transient processes, magnetic circuits , transformers, electrical machines, electrical metering and electronics. Typical tasks with solutions, control tasks for independent solution or for solving in practical classes, multivariate tests for computer or classroom control of knowledge are given. For students of higher education institutions in engineering and technical specialties.

LINK: http://www.mediafire.com/file/2y3ixqglx42vdht/Colecci%25C3%25B3n_de_problemas_en_ingenier%25C3%25ADa_el%25C3%25A9ctrica_y_electr%25C3%25B3nica__Bladyko_V.pdf/file

PROJETO DE ELEMENTOS MAGNÉTICOS PLANARES UTILIZADOS EM FONTES DE ALIMENTAÇÃO CHAVEADAS VISANDO A REDUÇÃO DAS PERDAS DE ENERGIA CLÁUDIO LUÍS EBERT --PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA--UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

PROJETO DE ELEMENTOS MAGNÉTICOS PLANARES UTILIZADOS EM FONTES DE ALIMENTAÇÃO CHAVEADAS VISANDO A REDUÇÃO DAS PERDAS DE ENERGIA AUTOR CLÁUDIO LUÍS EBERT

 Tese submetida à Universidade Federal de Santa Catarina como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Doutor em Engenharia Elétrica 

 Orientador: Walter Pereira Carpes Jr. Co-orientador: João Carlos dos Santos Fagundes. Área de Concentração: Concepção e Análise de Dispositivos Eletromagnéticos. 

Palavras-chave: Magnéticos planares, perdas magnéticas, projeto de elementos magnéticos. Número de Páginas: 184.

 RESUMO: 

Este trabalho aborda o estudo de transformadores e indutores planares bem como apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para projeto destes elementos magnéticos, os quais são utilizados em fontes de alimentação que operam em comutação sob freqüência elevada (de 50 kHz a 100 kHz). O estudo engloba desde os materiais utilizados na confecção de um elemento magnético até seu projeto e otimização. É realizada uma análise dos efeitos devidos à operação em alta freqüência. Entre estes efeitos, destacam-se as perdas no núcleo e nos enrolamentos, as indutâncias de dispersão e a capacitância entre enrolamentos. Para análise das perdas no núcleo e nos enrolamentos, foi desenvolvida uma bancada experimental, composta por um circuito inversor em ponte completa e um instrumento virtual, que permite fazer uma série de medidas e traçar gráficos do comportamento das perdas com variação de diversos parâmetros. A partir dos valores adquiridos, foi possível obter modelos para as perdas magnéticas, incluindo o valor dos seus parâmetros. Com estes modelos e com a utilização de ferramentas de otimização, foi estabelecida uma relação entre a indução magnética e a densidade de corrente que possibilita o funcionamento do transformador ou do indutor com perdas magnéticas mínimas. Para auxiliar no desenvolvimento dos projetos, foi desenvolvido um programa computacional, no qual foram inseridos os modelos analíticos e os valores dos parâmetros correspondentes, obtidos no decorrer do trabalho. Vários indutores e transformadores foram projetados, montados e avaliados, mostrando através dos resultados o bom funcionamento da metodologia proposta.

LINK:http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91760

Development and Implementation of a 1.5 MW Inverter and Active Power Filter System for the Injection of Regenerated Energy in a Spoornet Traction Substation by Heinrich Daniël Fuchs-University of Stellenbosch--South Africa

Development and Implementation of a 1.5 MW Inverter and Active Power Filter System for the Injection of Regenerated Energy in a Spoornet Traction Substation 

Author

Heinrich Daniël Fuchs 

Thesis presented in partial fulfilment of the requirements for the degree of Master in Science in Engineering at the University of Stellenbosch 

 Summary 

Spoornet is one of South-Africa’s largest railway companies. It is very important to operate the railway system as cost effectively as possible. A large portion of the railway operates from 3 kV DC traction supplies. One method of cost saving is to utilise the regenerative braking mechanism of the electric trains. By using this method the train decelerates by using the electric motor of the engine instead of the mechanical braking system. When the electric motor is used for braking, the momentum of the train pushes the motor which then generates electric energy. This regenerated energy flows through the overhead lines back to the nearest substation. Previously this energy was just dumped in large resistor banks and has gone to waste as heat. The aim of this thesis was to implement a system that will inject the regenerated energy back into the Eskom supply network. This will save the cost of the electricity that is supplied back to Eskom as well as the cost saving on the mechanical braking system of the train. Furthermore the system will be an active power filter to eliminate the harmonic pollution on the Eskom network caused by the rectifier in the traction substation.

LINK: https://pdfs.semanticscholar.org/14d8/9e433721e5d51fe380b95d32a6d2ac3b97c7.pdf

Automatic Test System for Type Tests of the Uninterruptible Power Supply by Esa Nummijoki School of Electrical Engineering Aalto University Finland

Automatic Test System for Type Tests of the Uninterruptible Power Supply by Esa Nummijoki

 School of Electrical Engineering Thesis submitted for examination for the degree of Master of Science in Technology. Aalto University Finland 

 Abstract of the Master's Thesis 

 Testing is an essential part of product development. In UPS product development, different tests are made every day. Testing requires large variety of measurement instruments and other equipment such as large load systems and different kind of test configurations. Significant number of performed tests are based on the UPS type tests defined in the IEC-62040 standard. Testing consumes a lot of time and that way also resources. To solve this problem, an automatic test system for type tests is considered. The aim of this thesis was to clarify the need for the automatic test system, and clarify requirements needed to realize it. The work was done by reviewing the type tests and different parts of an automatic test system. In addition, an experimentation was made, resulting a prototype. The prototype is able to automatically perform an indicative efficiency test for the UPS. Furthermore, a possibility to automate the most complex type test, a dynamic output performance test, was examined. This examination resulted a description of the test process and LabVIEW programs, supporting the execution of the test. However, the conclusion was that it is not sensible to automate the test, due to the fact that it is not often performed and automating the test requires a lot of time and resources. The review and the experimentation proved that realization of an automatic test system, able to perform all the type tests, requires large amount of time and resources. Due to this, the automatic test system for type tests is not the best solution to reduce the time and resources consumed by testing.

 Keywords: Automatic Test System, Uninterruptible Power Supply, Product Development, LabVIEW, TestStand, Prototype

LINK http://www.mediafire.com/file/obftjha9dfa4b0v/Automatic_Test_System_for_Type_Tests_of_the_Uninterruptible_Power_Supply.pdf/file

Corrente de fuga em inversores monofásicos sem transformador para conexão de sistemas fotovoltaicos à rede de distribuição de energia elétrica : análise e proposta de filtro passivo integrado de modo comum e diferencial.- Ricardo Souza Figueredo-Escola Politécnica Universidade de São Paulo-USP-BRASIL

Corrente de fuga em inversores monofásicos sem transformador para conexão de sistemas fotovoltaicos à rede de distribuição de energia elétrica: análise e proposta de filtro passivo integrado de modo comum e diferencial. 

 Dissertação de Mestrado Autor Figueredo, Ricardo Souza (Catálogo USP)

 Matakas Junior, Lourenço (Presidente)

 Cavalcanti, Marcelo Cabral 

Villalva, Marcelo Gradella 

 Resumo em português

Este trabalho apresenta um estudo sobre a corrente de fuga de modo comum em inversores monofásicos sem transformador utilizados para a conexão de sistemas fotovoltaicos (FV) à rede de distribuição de energia elétrica. O estudo se concentra em inversores do tipo fonte de tensão que empregam a topologia em ponte completa. A partir da adequada modelagem do sistema (rede, conversor e módulo fotovoltaico) identifica-se e quantifica-se a contribuição das tensões de modo comum e modo diferencial para a corrente de fuga. Conclui-se que a tensão de modo comum de alta frequência produzida pelo inversor, que depende da estratégia de modulação por largura de pulso (PWM Pulse Width Modulation) empregada, fornece a maior contribuição para produção da corrente de fuga. Esse estudo mostra que os inversores sem transformador, com topologia em ponte completa e modulação que produz tensão de saída com três níveis, necessitam de medidas adicionais para a minimização da corrente fuga quando aplicados em sistemas fotovoltaicos conectados à rede. Algumas soluções propostas na literatura para a minimização da corrente de fuga baseadas em topologias modificadas e filtros de modo comum são listadas e discutidas. Neste trabalho é proposto um filtro integrado de modo comum e modo diferencial com amortecimento passivo de baixas perdas, para minimizar a corrente de fuga produzida por um inversor monofásico sem transformador. Um exemplo de aplicação do filtro proposto é apresentado juntamente com seu procedimento de projeto, resultados de simulação e experimentais que validam a proposta. Além disso, a influência da variação da indutância da rede elétrica e da capacitância parasita do sistema fotovoltaico no comportamento do filtro proposto é analisada. A influência da variação da indutância da rede no comportamento do sistema de controle e o impacto da corrente de modo comum no projeto dos indutores do lado do conversor também são analisados. 

 LINK ORIGINAL :https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20072016-092205/pt-br.php

 LINK: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20072016-092205/publico/RicardoSouzaFigueredo15.pdf

Estudo comparativo de estratégias de controle para inversores de fontes ininterruptas de energia-Disertación de Maestría Autor Rodrigues, Álvaro Jorge-A comparative study of control strategies in inverters for Uninterruptible Power Supplies-Escola Politécnica da Universidade de São Paulo-USP-BRASIL

Estudo comparativo de estratégias de controle para inversores de fontes ininterruptas de energia-Disertación de Maestría Autor Rodrigues, Álvaro Jorge-A comparative study of control strategies in inverters for Uninterruptible Power Supplies-Escola Politécnica da Universidade de São Paulo-USP-BRASIL Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas

 Resumen en portugués

Este trabalho tem como objetivo reunir, registrar, estudar e comparar as estratégias de controle utilizadas em inversores para fontes ininterruptas de energia, efetuado através de levantamento bibliográfico, englobando estratégias antigas (implementadas muitas vezes na forma analógica) e recentes (com implementação digital). É realizada comparação dos desempenhos, determinados analiticamente por modelamento e/ou por simulação computacional, entre algumas estratégias de controle. É apresentado um método para a implementação digital de um inversor monofásico para fontes ininterruptas de energia com transformador na saída. O método utilizado consiste de: Análise e modelagem dos controladores e planta, adotando-se critérios para o ajuste dos respectivos parâmetros; Simulação no modo de tempo contínuo; Roteiro da discretização para possibilitar implementação digital; Simulação em tempo discreto; Implementação em protótipo experimental. O controle é realizado com uma estratégia de múltiplas malhas, usando três malhas: uma malha interna de corrente usando controlador proporcional com compensação feedforward da perturbação da tensão de saída no controle da corrente e uma malha externa de tensão com um controlador proporcional + ressonante. Uma terceira malha de controle externa a malha de tensão é adicionada para prevenir a saturação do núcleo do transformador. O inversor é implementado através de um arranjo físico de baixa potência, possibilitando comparação dos resultados de simulação e experimentais. 

 Resumen en inglés

This dissertation intends to collect, register, study and compare control strategies used in inverters for uninterrupted power supplies. Older control strategies, which use analogical control, as well as contemporary ones, which use digital control, were studied. A performance comparison between some strategies is made using analytical modeling and computational simulation. It is proposed a method for implementation of digital controller for a one-phase inverter with output transformer for uninterruptible power supplies applications. The method consists on: Analysis and modeling of plant and controllers, adopting criteria for parameters adjust; Continuous time computational simulation; Discretization guide for digital implementation; Discrete time computational simulation; Experimental prototype implementation. Control uses a multiloop approach, with three control loops: An internal current loop with proportional controller and feed-forward output voltage disturbance compensation, an external voltage loop using a proportional + resonant controller, and a third external loop to prevent the saturation of the output transformer. A low power experimental setup of the inverter is implemented, allowing comparison of simulated and experimental results. 

 LINK ORIGINAL:https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20012011-102638/es.php

LINK: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-20012011-102638/publico/Dissertacao_Alvaro_Jorge_Rodrigues.pdf

A Study on DC-DC Battery Charger Employing Bus Converter for Electric Vehicles by Jung, Kwang-Soon Department of Secured Smart Electric Vehicle Engineering Graduate School, Kookmin University Seoul, Korea-버스 컨버터를 적용한 전기자동차용DC-DC 배터리 충전기에 관한 연구

A Study on DC-DC Battery Charger Employing Bus Converter for Electric Vehicles by Jung, Kwang-Soon Department of Secured Smart Electric Vehicle Engineering Graduate School, Kookmin University Seoul, Korea -

버스 컨버터를 적용한 전기자동차용DC-DC 배터리 충전기에 관한 연구

Doctor of Engineerintg Reques

 ABSTRACT

 Recently, it has become an important issue to solve the environmental pollution problem caused by exhaust gas in the automobile industry. Also, a lot of researches are proceeding to develop eco-friendly vehicles such as electric vehicles. Basically, electric vehicles are equipped with batteries and various types of battery chargers. Among the battery chargers, the DC-DC battery charger is powered from the high-voltage battery for motor drive and charges the low-voltage battery for driving electrical components. The 3.5kW DC-DC battery charger could be developed with a phase-shift full-bridge converter. However, a conventional phase-shift full-bridge converter has low performance, which is resulted from both low effective duty ratio and low transformer turn ratio, when designed as a battery charger with a wide input/output voltage range. To overcome these drawbacks, this paper suggests DC-DC battery charger employing bus converter for electric vehicles. The proposed DC-DC battery consists of the bus converter and the pre-regulator. The bus converter produces constant input/ output voltage conversion ratio, and the pre-regulator controls the output of the bus converter by providing a variable link voltage to the bus converter. The bus converter adopts the two-transformer full-bridge converter with active clamp circuit, which operates constantly with a maximum duty ratio of 0.5. The two-transformer full-bridge converter simplifies the secondary-side circuit, since two series-connected transformers replace output inductor. Also, the two transformers can be integrated, which provides efficient device placement solution. The bus converter eliminates conduction loss caused by the circulating current and achieves ZVS for the full-bridge inverter easily without commutating inductor. In addition, the bus converter achieves excellent ripple cancellation effects and small output current ripple. The bus converter can adopt SR switches with low Rds.on and reduce conduction loss on SR switches, since the bus converter minimizes voltage stress across SR switches. Therefore, the bus converter is very suitable for high output current applications. The proposed step-up/step-down converter is derived from a two-switch buck-boost converter operating the boost leg with a constant duty ratio of 0.5. The proposed step-up/step-down converter can share switches with the bus converter. Also, the proposed converter has low current ripple by using coupled inductor. The proposed DC-DC battery charger employs the bus converter and the proposed step-up/step-down converter as the preregulator. The proposed battery charger realizes high power density by sharing switches. Also, the control of the proposed DC-DC battery charger is simple because the battery charger adopts PWM control. In this paper, the operation principle of the proposed battery charger is explained and verified by experimental results with 3.5kW prototype. The proposed DC-DC battery charger achieves high efficiency. The maximum measured efficiency is 96.25%. 

 Key Words : Electric Vehicle, Battery Charger, Bus Converter, Full-Bridge Converter, Two Transformer, Pre-Regulator, Coupled inductor

ORIGINAL LINK: http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=c7106ade01d21f03ffe0bdc3ef48d419

LINK: http://www.mediafire.com/file/l31m31y3kwwlm1l/A_Study_on_DC-DC_Battery_Charger_Employing_Bus_Converter.pdf/file

Projeto P&D Estratégico Aneel - Chamada P021 UFSM-COPEL - Dis - Instalação da Planta Piloto 1- NHS SOLAR INVERSOR HIBRIDO

LINK:https://youtu.be/SerXihR-Uco

Projeto P&D Estratégico Aneel - Chamada P021 UFSM-COPEL - Dis - Instalação da Planta Piloto 1 Este é o vídeo de lançamento do primeiro inversor híbrido da NHS-Solar que foi instalado na UFSM em maio de 2019 referente ao desenvolvimento do projeto de P&D estratégico da ANEEL desenvolvido entre UFSM e Copel-Dis. PROJETO PD-2866-0462/2016 – BATERIAS DE PEQUENO PORTE RESIDENCIAL INTEGRADAS AO CONCEITO DE HEM E GLD. Com vídeos e streaming ao vivo, o canal é apresentado pelos pesquisadores do CEESP e convidados. Tem como objetivo compartilhar de uma forma simples e direta um rico conteúdo na área de Engenharia Elétrica. O canal do Centro de Excelência em Energia e Sistemas de Potência (CEESP), que é um grupo de pesquisa vinculado ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) e sediado no Centro de Tecnologia da Universidade Federal de Santa Maria (CT-UFSM), apresenta mais uma maneira de interação entre a comunidade e os pesquisadores. Trazendo conteúdos de relevância em relação aos temas relacionados as energias renováveis, recursos energéticos distribuídos e desafios dos sistemas elétricos de potência. Conheça mais sobre o CEESP (Centro de Excelência em Energia e Sistemas de Potência) aqui: 

http://ceesp.ufsm.br/

Teoria de Potência Conservativa e Multifuncionalidade de Inversores Conectados à Rede Elétrica-Palestra com o Prof. Dr. Helmo Kelis Morales Paredes-UNESP INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

LINK:https://youtu.be/6Aq9-IBhGAw

 

Teoria de Potência Conservativa e Multifuncionalidade de Inversores Conectados à Rede Elétrica-Palestra com o Prof. Dr. Helmo Kelis Morales Paredes-UNESP SOROCABA. 

 Obteve o título de Engenheiro em Engenharia Elétrica pela Universidade Nacional de San Agustin de Arequipa, Perú em 2002, os títulos de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela UNICAMP em 2006 e 2011, respectivamente. De outubro de 2009 a junho de 2010 foi pesquisador visitante na Universidade de Padova, Itália. De novembro de 2013 a janeiro de 2014 realizo um estágio de pesquisa em sistemas de distribuição inteligentes na Universidade de Nottingham. De abril de 2018 a março de 2019 foi professor visitante na Colorado School of Mines, em Golden (CO), Estados Unidos. Desde 2011, é professor associado da UNESP no Instituo de Ciência e Tecnologia de Sorocaba. Tem participado como coordenador ou integrante de diversos projetos de pesquisa e desenvolvimento tecnológico, financiados por agências de fomento ou empresas, com mais de 100 trabalhos publicados em revistas, jornais e conferências (nacionais e internacionais). Orienta teses de Doutorado, dissertações de Mestrado e supervisiona trabalhos de pós-doutorado. Suas principais áreas de pesquisa incluem análise e definições de teorias de potência, qualidade da energia elétrica, técnicas de compensação sob condições não senoidais e/ou desequilibradas, redes e microrredes inteligentes. É membro efetivo do IEEE, da Sociedade Brasileira de Automática e da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência.

리튬이온 배터리와 슈퍼커패시터를 이용한 전기 휠체어용 급속충전 장치 설계 = Design of Fast Charger for Electric Wheelchair using Lithium Ion Battery and Super capacitor

Design of Fast Charger for Electric Wheelchair using Lithium Ion Battery and Super capacitor 

Author Kim Do-Hyun 

Department of Electrical Engineering, Graduate School Pusan National University 

 Abstract 

Electric wheelchair uses a lithium ion battery and lead battery. It has a relatively long charging time of about 6 hours when charging slowly. In addition, in the case of a conventional electric charger for a wheelchair, the charging speed is 12 to 15 A, which is rapidly charged to about 2 hours at a relatively low current. This paper proposes a quick charging device for electric wheelchair using LLC resonant converter to solve the problem of long charging time. The LLC resonant converter operates in the ZVS region during rapid charging. The lithium-ion battery charges in the CC-CV mode, and the super capacitor charges in the CC mode. We propose an algorithm to compensate the transient state of CC-CV mode conversion of Li-ion battery. Instead of the lead battery used in the existing electric wheelchair, we compared the fast charge time trend of the super capacitor and the lithium ion battery according to the charging current. The charging time of the proposed rapid charging device has a charging time of less than one hour. In addition, it was confirmed that the lithium ion battery and the super capacitor can be used together or the charge time can be pulled when the super capacitor is used alone.

ORIGINAL LINK:http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=1895c1fb2e6a2dedffe0bdc3ef48d419

LINK ALTERNATIVO: http://www.mediafire.com/file/4xw9e1dniwge309/Design_of_Fast_Charger_for_Electric_Wheelchair_using_Lithium_Ion_Battery_and_Super_capacitor.pdf/file

Cálculo de Indutância e de Força em Circuitos Elétricos (Portuguese Edition) (Portuguese) 2nd Edition by Marcelo Bueno (Author), Andre Koch Torres Assis (Author) UNICAMP BRASIL

ESTE LIBRO ESTA DISPONÍVEL NA WEB PELO SEU AUTOR : M. Bueno e A. K. T. Assis, "Cálculo de Indutância e de Força em Circuitos Elétricos" (Apeiron, Montreal, segunda edição, 2015), 209 páginas, ISBN: 9781987980011. Livro em formato pdf (1,2 Mb)

LINK https://www.ifi.unicamp.br/~assis/Calculo-de-Indutancia-e-de-Forca-em-Circuitos-Eletricos-2a-edicao.pdf

Premiação do Professor Dr.Eng. Ivo Barbi em 2020 “IEEE William E. Newell Power Electronics Award” DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E ELETRÔNICA UNIVERSIDADE FEDERAL SANTA CATARINA

O Professor Ivo Barbi foi homenageado em 2020 com o prêmio “IEEE William E. Newell Power Electronics Award” que é oferecido pela sociedade IEEE Power Electronics Society a personalidades que contribuíram decisivamente para o avanço da Eletrônica de Potência no mundo. A sociedade do IEEE homenageia uma pessoa por ano com este prêmio e é um reconhecimento mundial pelas atividades de pesquisa em uma área. 

Maiores detalhes da premiação está no link abaixo: 

https://www.ieee.org/about/awards/bios/newell-recipients.html

Ivo Barbi’s innovative concepts for soft-switching converter technologies have reduced the stresses encountered during operation of power equipment, providing smoother and more efficient results for applications including telecommunications, radar, and laser power-supplies. Compared to hard switching, where stress occurs because current and voltage may not be at zero, soft switching enables switching at zero voltage (ZVS) and zero current (ZCS). He helped develop a three-level ZVS-pulse-width-modulation dc-dc converter, which changed the field by bringing the advances of ZVS to converters that can handle higher voltage levels. He also proposed new topologies impacting telecom energy systems including a three-phase/level unidirectional PFC rectifier to feed the three-level ZVS-PWM dc-dc converter for compactness and a two-state switching cell for one of the most efficient telecom power supplies over the last 10 years. An IEEE Life Fellow, Barbi is an Emeritus Professor with the Federal University of Santa Catarina, Florianopolis, Brazil.

FONTES ORIGINAIS DA INFORMAÇÃO:

https://deel.ufsc.br/2020/05/18/premiacao-do-professor-ivo-barbi-em-2020-ieee-william-e-newell-power-electronics-award/

Configurações e modos de operação dos inversores híbridos e seus requisitos técnicos para operação on-grid e off-grid Prof. Lucas Vizzotto Bellinaso, GEPOC/UFSM

Configurações e modos de operação dos inversores híbridos e seus requisitos técnicos para operação on-grid e off-grid Prof. Lucas Vizzotto Bellinaso, GEPOC/UFSM

Palestra ministrada no 19 de novembro de 2015 das 8h30 às 18h00 Auditório Oswaldo Fadigas Fontes Torres da STI/USP - Av. Prof. Luciano Gualberto, Travessa 3, número 71, Cidade Universitária, São Paulo.

O EVENTO Workshop Inversores Híbridos com Sistemas de Armazenamento de Energia No contexto das atividades de difusão e socialização de conhecimentos do Projeto P&D ANEEL-0068-0029/2011 da CTEEP/CESP, o Workshop foi promovido pelo Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo – LSF-IEE/USP, em conjunto com o Grupo Setorial Fotovoltaico da Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica – GSFV/ABINEE e contou com o apoio do Grupo de Eletrônica de Potência e Controle da Universidade Federal de Santa Maria – GEPOC/UFSM e da Fundação CPqD – Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações - CPqD.

LINK PARA BAIXAR O CONTEÚDO DA PALESTRA: http://iee2.webhostusp.sti.usp.br/sites/default/files/%20Apresenta%C3%A7%C3%A3o_Lucas.pdf

PAGINA ORIGINAL: http://www.iee.usp.br/?q=pt-br/evento/workshop-inversores-h%C3%ADbridos-com-sistemas-de-armazenamento-de-energia

Robust Renewable Energy System with Proper PCS Based on Bidirectional DAB Converter Topology and Uninterruptible Energy Storage System by Muhammad Adil Khan -Department of Electrical and Computer Engineering The Graduate School Pusan National University

Robust Renewable Energy System with Proper PCS Based on Bidirectional DAB Converter Topology and Uninterruptible Energy Storage System 

by Muhammad Adil Khan Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy August 2018 

Department of Electrical and Computer Engineering 

The Graduate School Pusan National University

 ABSTRACT In the modern era, there is an increasing demand to utilize renewable energy resources (RES) due to the depletion of conventional energy resources. This research endeavor reports selection of an optimal RES system with the proper power conditioning system. Despite recent advances in RES systems, these systems are still more costly than conventional energy resources. Among them the use of solar photovoltaic (PV) electric systems is growing rapidly in the sustainable renewable energy market and is expected to play an important role in the future sustainable energy mix. Reducing the price of solar PV systems has been a constant challenge. For the first time, this study examines the effectiveness of three different structures/materials: (i) silvered glass plane mirror; (ii) convex spherical mirrors; and (iii) aluminum (Al) foil as reflector. Comparative analysis of four different cooling techniques, i.e., water sprinkling system, passive heat sink method, active air fan method, and closed loop method, for enhancement of output power was performed. A novel Bi reflector solar PV system (BRPVS) was suggested to control the working of the reflectors. The Al foil enhanced the power output compared to the others. In addition, the effect of using a reflector on the temperature of a solar PV system was studied. High operating temperatures resulted in a decrease in the maximum output power under the same solar radiation conditions. The combined enhancement of the output power by both Al foil BRPVS system and cooling system was almost 22.75– 38.55%. The dual active bridge isolated bidirectional DC-DC converter (DAB-IBDC) is one of the prime converters used in dual active bridge renewable energy storage system (RESS) applications, particularly where a high-power density is required. A 2 kW, 50 kHz digital control dual active bridge isolated bi-directional dc-dc converter (DAB-IBDC) was developed for interfacing the supercapacitor bank in standalone solar power system. A blended SPS-ESPS digital control algorithm was used for DAB-IBDC converter instead of using a traditional single-phase shift (SPS) control algorithm, which is commonly used for large input to output voltage varying applications. The proposed blended SPS-ESPS control algorithm achieved high power conversion efficiency during a large input to output voltage variation, over a traditional phase shift control algorithm by reducing the back-power flow and current stress in a circuit. A novel uninterruptible and environmental friendly solar-wind hybrid energy system (HES) for remote area having closed loop cooled-solar system (CLC-SS). The results validate that the optimized system’s energy cost (COE) is 0.26 $/kWh and the net present cost (NPC) of the system is $7110.53. Moreover, reducing the charging time of an electric wheelchair using a hybrid electric system (HES) composed of a supercapacitor (SC) bank and a lithium-ion battery with a fuzzy logic controller (FLC)-based fast charging system for Li-ion batteries and a fuzzy logic-based intelligent energy management system (FLIEMS) for controlling the power flow within the HES is detailed analyzed. The fast charging FLC was designed to drive the voltage difference (Vd) among the different cells of a multi-cell battery and the cell voltage (Vc) of an individual cell. These parameters (voltage difference and cell voltage) were used as input voltages to reduce the charge time and activate a bypass equalization (BPE) scheme. BPE was introduced in this research so that the battery operates within the safe voltage range. The charging time was reduced by 13.13 %, 12.26%, 13.60%, and 19.23% for IC, 1.5C, and 2.0C, respectively, using FLC charger discussed in this research compared with conventional CC-CV charging.

LINK:http://www.mediafire.com/file/rohu7rygrg2uzzv/Robust_Renewable_Energy_System_with_Proper_PCS_Based_on_Bidirectional_DAB_Converter_Topology.pdf/file

차 전지 보호회로의 저전력 설계 기법 = Low-power design technology of integrated circuits for rechargeable battery protection by Lee,Jong Hoon School of Electrical Engineering Kookmin University Seoul KOREA

Low-power design technology of integrated circuits for rechargeable battery protection by Lee,Jong Hoon- School of Electrical Engineering Kookmin University Seoul KOREA 

 ABSTRACT 

Lithium-ion secondary batteries feature small size, lightweight, and large capacity, which can be utilized in many portable products for a long period, such as cellular phones, camcorders, and notebook computers. But when the batteries become overcharged, the electrolyte solution is decomposed, gas is produced, the internal pressure increases, and metal lithium is precipitated, which can cause a risk of fire or explosion. If the battery is overdischarged, the electrolyte solution is decomposed causing the degradation of the battery performance. In order to prevent these problems, the use of a protection circuit is necessary. It monitors overcharging, overdischarging, and overcurrent states of the battery, and controls overall charging and discharging paths. In this dissertation, the low-power lithium-ion Battery-Protection Integrated Circuit (BPIC) for multi cell configuration is designed. The hardware sharing scheme with more precisely divided operating states in the detection range could reduce the power consumption significantly, especially during the normal state. In BPIC, the novel low-supply voltage low-power CMOS voltage reference circuit insensitive to temperature and supply voltage variations is designed. The circuit used the new temperature compensation technique and the proposed current-mode start-up circuit. Moreover the proposed voltage reference operates at sub-1V supply voltage and it is insensitive to the variation of P.V.T.(process, voltage and temperature). The TC(temperature coefficient) of 12.01 ppm/℃ over the range from -25℃ to 85℃ and the PSRR(power supply rejection rate) of 71.87-dB at 1.5V(±10%) supply voltage are simulated results of voltage reference. The proposed BPIC has been verified by HSPICE simulation and fabricated in a 0.35-um 2poly-4metal standard CMOS process.

LINK: http://www.mediafire.com/file/zhc9x1ljajnprkx/Low-power_design_technology_of_integrated_circuits_for_rechargeable_battery_protection.pdf/file

배터리 이용률 개선을 위한 EV구동용 전력변환장치에 관한 연구-A study on EV power conversion system for battery utilization improvement- author Do-yoon Kim Thesis (Ph.D.) - Sungkyunkwan University Graduate School

배터리 이용률 개선을 위한 EV구동용 전력변환장치에 관한 연구-A study on EV power conversion system for battery utilization improvement author Do-yoon Kim Thesis (Ph.D.) - Sungkyunkwan University Graduate School

LINK:http://www.mediafire.com/file/i0e16ekai32ohdi/A_study_on_EV_power_conversion_system_for_battery_utilization_improvement.pdf/file