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/