Análisis y Evaluación del Comportamiento del Thdi a Causa de la Conexión Masiva de Vehículos Eléctricos en una Estación de Carga

En este documento se presenta el análisis del comportamiento del THDi a causa de la conexión masiva de vehículos eléctricos (VE) bajo diferentes condiciones de carga, mediante el modelado de una estación de carga de VE. Adicionalmente, se presenta el diseño e implementación de un cargador de batería...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores Principales: Ramírez García, Julio César, Paipa Bocanegra, César Camilo
Otros Autores: Trujillo Rodríguez, César Leonardo
Formato: Trabajo de grado (Bachelor Thesis)
Lenguaje:Español (Spanish)
Publicado: 2016
Materias:
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/11349/3429
id ir-11349-3429
recordtype dspace
institution Universidad Distrital Francisco José de Caldas
collection DSpace
language Español (Spanish)
topic Vehículo Eléctrico
Cargador de Batería
Calidad de la Potencia
Armónico
Distorsión Amónica
Convertidor DC-DC
Corrector de Factor de Potencia
Electric Vehicle
Battery Charger
Power Quality
Harmonics
Harmonic Distortion
DC-DC Converter
Power Factor Corrector
spellingShingle Vehículo Eléctrico
Cargador de Batería
Calidad de la Potencia
Armónico
Distorsión Amónica
Convertidor DC-DC
Corrector de Factor de Potencia
Electric Vehicle
Battery Charger
Power Quality
Harmonics
Harmonic Distortion
DC-DC Converter
Power Factor Corrector
Ramírez García, Julio César
Paipa Bocanegra, César Camilo
Análisis y Evaluación del Comportamiento del Thdi a Causa de la Conexión Masiva de Vehículos Eléctricos en una Estación de Carga
description En este documento se presenta el análisis del comportamiento del THDi a causa de la conexión masiva de vehículos eléctricos (VE) bajo diferentes condiciones de carga, mediante el modelado de una estación de carga de VE. Adicionalmente, se presenta el diseño e implementación de un cargador de baterías a escala, con baja distorsión armónica. Se escogieron las topologías Boost convencional e IBC (Interleaved Boost Converter), mediante las cuales se diseñaron y simularon cuatro cargadores de VE que soportan los tipos de carga semi-rápida y lenta, y los modos de carga 2 y 3 de la norma internacional IEC 61851-1 de 2010. Los cargadores tienen dos etapas; la primera es un PFC y la segunda un convertidor DC-DC. La primera etapa requiere un control que permita que la corriente de entrada siga la forma de onda de la tensión de la red, por lo que se diseñó un control de corriente promedio; para la segunda etapa se diseñaron dos controles que garantizarán el método de carga corriente constante – tensión constante. Adicionalmente, se desarrolló un modelo de una batería de VE que emula el comportamiento de una real, con el propósito de verificar la tensión y el SOC durante todo el proceso de carga. Luego, con base en curvas de probabilidad obtenidas de la revisión bibliográfica, se diseñó una estación de carga con 14 bahías en la cual se propusieron varios escenarios como casos de estudio. Dichos casos fueron simulados con los cargadores diseñados y estuvieron diferenciados principalmente por el número de VE y el tipo de cargador. Posteriormente, se mostraron los resultados de las simulaciones analizando el comportamiento del THDi para cada caso. Finalmente, se realizó el diseño, simulación e implementación del cargador a escala, para el cual se seleccionó la topología boost como PFC. Se diseñaron sus respectivos controles, acondicionamientos y filtros, y se presentaron los resultados obtenidos.
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Paipa Bocanegra, César Camilo
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spelling ir-11349-34292022-06-17T18:09:57Z Análisis y Evaluación del Comportamiento del Thdi a Causa de la Conexión Masiva de Vehículos Eléctricos en una Estación de Carga Analysis and Evaluation of the Thdi Behavior, Because of the Massive Connection of Electric Vehicles in a Charging Station Ramírez García, Julio César Paipa Bocanegra, César Camilo Trujillo Rodríguez, César Leonardo Alarcon Villamil, Jorge Alexander Vehículo Eléctrico Cargador de Batería Calidad de la Potencia Armónico Distorsión Amónica Convertidor DC-DC Corrector de Factor de Potencia Electric Vehicle Battery Charger Power Quality Harmonics Harmonic Distortion DC-DC Converter Power Factor Corrector En este documento se presenta el análisis del comportamiento del THDi a causa de la conexión masiva de vehículos eléctricos (VE) bajo diferentes condiciones de carga, mediante el modelado de una estación de carga de VE. Adicionalmente, se presenta el diseño e implementación de un cargador de baterías a escala, con baja distorsión armónica. Se escogieron las topologías Boost convencional e IBC (Interleaved Boost Converter), mediante las cuales se diseñaron y simularon cuatro cargadores de VE que soportan los tipos de carga semi-rápida y lenta, y los modos de carga 2 y 3 de la norma internacional IEC 61851-1 de 2010. Los cargadores tienen dos etapas; la primera es un PFC y la segunda un convertidor DC-DC. La primera etapa requiere un control que permita que la corriente de entrada siga la forma de onda de la tensión de la red, por lo que se diseñó un control de corriente promedio; para la segunda etapa se diseñaron dos controles que garantizarán el método de carga corriente constante – tensión constante. Adicionalmente, se desarrolló un modelo de una batería de VE que emula el comportamiento de una real, con el propósito de verificar la tensión y el SOC durante todo el proceso de carga. Luego, con base en curvas de probabilidad obtenidas de la revisión bibliográfica, se diseñó una estación de carga con 14 bahías en la cual se propusieron varios escenarios como casos de estudio. Dichos casos fueron simulados con los cargadores diseñados y estuvieron diferenciados principalmente por el número de VE y el tipo de cargador. Posteriormente, se mostraron los resultados de las simulaciones analizando el comportamiento del THDi para cada caso. Finalmente, se realizó el diseño, simulación e implementación del cargador a escala, para el cual se seleccionó la topología boost como PFC. Se diseñaron sus respectivos controles, acondicionamientos y filtros, y se presentaron los resultados obtenidos. This document present the THDi behavior analysis because of the massive VE connection with different load conditions, by modeling an EV charging station. Additionally, is presented the design and implementation of a battery charger, with low harmonic distortion. The conventional Boost and IBC topologies were chosen, by which were designed and simulated four chargers of EV supporting the types of semi-fast and slow loading, and loading modes 2 and 3 of the international standard IEC 61851-1, 2010. The Chargers have two stages; the first is a PFC and the second a DC-DC converter. The first stage requires control to allow the input current follows the waveform of the mains voltage, so that average current control was designed; for the second stage were designed two controls to ensure constant current- constant voltage charging method. In addition, a model EV battery that emulates the behavior of a real was developed, in order to check the voltage and the SOC during the charging process. Then, based on probability curves obtained from the literature review, a charging station with 15 bays was designed, in which several scenarios as case studies were proposed. Such cases were simulated with the chargers designed and were differentiated mainly by the number of VE and the type of charger. Subsequently the results of the simulations were shown, analyzing THDi behavior for each case. Finally the design, simulation and implementation of the charger were performed, for which the boost topology was selected as PFC. Their respective controls, fittings and filters were designed, and the results were presented. 2016-08-26T16:47:18Z 2016-08-26T16:47:18Z 2016-08-04 info:eu-repo/semantics/bachelorThesis http://hdl.handle.net/11349/3429 spa Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess Abierto (Texto Completo) pdf application/pdf
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