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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-0866-9302
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Projeto e análise de desempenho de um conversor ressonante LLC para aplicação em estações de carregamento de veículos elétricos
Alternate title (s): Design and performance analysis of an LLC resonant converter for application in electric vehicle charging stations
Author: Eleodoro, Osmar Felipe Alves
First Advisor: Freitas, Luiz Carlos Gomes de
First coorientator: Oliveira Junior, Demercil de Souza
First member of the Committee: Praça, Paulo Peixoto
Second member of the Committee: Rodrigues, Danillo Borges
Summary: Este trabalho tem como objetivo analisar o desempenho do Conversor Ressonante Série-LLC para aplicação na etapa de isolamento de conversores de eletrônica de potência utilizados em estações de carregamento de baterias de veículos elétricos. As análises compreendem dois modos distintos de operação, a saber: ganho unitário em frequência ressonante e variação de ganho com modulação de frequência. Para a contextualização, foram abordados diversos aspectos relativos às estações de carregamento de veículos elétricos de alta potência, incluindo problemas encontrados na eletrificação veicular e uma ampla revisão bibliográfica sobre o assunto. Análises teóricas e computacionais, bem como resultados experimentais obtidos por meio da implementação de um protótipo construído em laboratório em escala reduzida são apresentados. Objetivando alcançar elevados níveis de eficiência operando em alta frequência de chaveamento (acima de 100kHz), foram utilizados semicondutores de banda larga, especificamente carboneto de silício. Os resultados obtidos alcançaram eficiência acima de 97% para o conversor experimental, e eficiência acima de 98% para o conversor simulado computacionalmente, em potência nominal, validando a aplicação do conversor tanto como conversor ressonante isolador quanto como conversor isolador responsável pela variação de tensão de saída.
Abstract: This study analyses the performance of the LLC Series Resonant Converter for application in the isolation stage of power electronics converters used in electric vehicle battery charging stations. The analyses include two different operating modes: unity gain at resonant frequency and gain variation with frequency modulation. For the background, various aspects relating to high-power electric vehicle charging stations were discussed, including problems encountered in vehicle electrification and an extensive literature review on the subject. Theoretical and computational analyses, as well as experimental results obtained through the implementation of a prototype built in the laboratory on a reduced scale are presented. In order to achieve high levels of efficiency operating at high switching frequencies (above 100kHz), wide bandgap semiconductors were used, specifically silicon carbide. The results achieved efficiency above 97% for the experimental converter, and efficiency above 98% for the computer-simulated converter, at nominal power, validating the converter's application both as an isolating resonant converter and as an isolating converter responsible for output voltage variation.
Keywords: Análise de desempenho
Conversor ressonante série-LLC
Estações de carregamento de alta potência
Veículos elétricos
Electric vehicles
High-power charging stations
LLC series resonant converter
Performance analysis
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Subject: Engenharia elétrica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: ELEODORO, Osmar Felipe Alves. Projeto e análise de desempenho de um conversor ressonante LLC para aplicação em estações de carregamento de veículos elétricos. 2024. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.609.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.609
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43641
Date of defense: 23-Aug-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
ODS::ODS 11. Cidades e comunidades sustentáveis - Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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