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CONVERSORES MODULARES PARA EQUALIZAÇÃO DE CARGA EM BATERIA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS
Última alteração: 2023-09-11
Resumo
Este trabalho consiste em um estudo das topologias de conversores dc-dc modulares no problema de equalização de carga em baterias de Veículos Elétricos (VEs) e Híbridos. As estruturas modulares apresentam vantagens como: a utilização de chaves de menor tensão, que pode viabilizar o uso de chaves mais eficientes e/ou chaveamento em frequências mais elevadas; a possibilidade da operação em multiníveis, reduzindo os ripples; e operação sob falhas. Estas características são “alvos” das aplicações em VEs, pois aumentar o rendimento representa menores baterias (menor custo e peso embarcado); aumentar a frequência de chaveamento e diminuir os ripples representam reduções nos elementos de filtragem (componentes que compõem grande parcela no volume/peso do conversor). O projeto propõe a montagem de um protótipo de conversor modular para provas de conceitos, emulando em escala uma aplicação automotiva. O conversor é composto por quatro módulos em série, conectando quatro baterias de 12V em um barramento de 100V. Cada módulo é composto por um conversor cc-cc bidirecional em corrente composto por dois braços em meia-ponte conectados em paralelo e chaveando em interleaved. Foi feita a montagem e testes de comissionamento de um dos módulos do protótipo. Algumas falhas no projeto inicial foram identificadas, resultando em modificações no protótipo de modo a possibilitar testes de cada braço do circuito, validando seu funcionamento. Porém na primeira versão da placa, não foi possível realizar a aquisição e tratamento dos dados de tensão da bateria nem do barramento. Além disso, para realizar a aferição de corrente, foi necessária a alimentação externa do circuito. Os resultados evidenciam a conformidade do protótipo com as expectativas, viabilizando a integração de módulos de aquisição em futuros projetos. Ademais, abre-se a oportunidade para potencial redução da densidade de potência do conversor em uma próxima versão do protótipo.
Palavras-chave
Veículos elétricos. Conversores cc-cc. Conversores modulares.