عنوان

ارائه ساختار بهبود يافته براي مبدل‌هاي DC-DC دوطرفه با لینک خازنی و بهره ولتاژ بالا برای کاربرد در خودرو برقی

Number

پ۲۹۳۸۷

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

ارائه ساختار بهبود يافته براي مبدل‌هاي DC-DC دوطرفه با لینک خازنی و بهره ولتاژ بالا برای کاربرد در خودرو برقی

First Statement of Responsibility

سیامک اسمعیلی

Name of Publisher, Distributor, etc.

مهندسی برق وکامپیوتر

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۲

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۳۶ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسي برق- قدرت

Date of degree

۱۴۰۲/۰۶/۱۸

Text of Note

امروزه در جهان، خودروهای برقی به دلیل عدم وابستگی به سوخت‌های فسیلی بخش مهمی از صنعت اتومبیل به خود اختصاص داده است. تحقیقات بسیاری در این راستا جهت بهبود فناوری موجود انجام شده است. در این رساله ابتدا مروری بر فناوری‌های خودروهای برقی و سیستم کلی آن انجام شده و مزایا و معایب خودروهای الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است. باتری و پیل سوختی از اجزای اصلی این وسایط نقلیه برقی به عنوان منبع تغذیه موتور خودرو هستند، به همین منظور مروری بر باتری‌های مورد استفاده در انواع مختلف خودروهای برقی انجام شده است. در ادامه بحث، به بررسی مبدل‌های DC-DC مورد استفاده در خودروهای برقی پرداخته شده است که برای افزایش سطح ولتاژ باتری به سطح ولتاژ لینک خازنی مورد استفاده در ورودی اینورترها جهت تغذیه موتور سه‌فاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. ابتدا انواع مبدل‌های DC-DC و معادلات مختلف حاکم بر آن‌ها مرور شده که این مبدل‌ها هم می‌توانند به صورت دوطرفه و هم به صورت یک طرفه در خودروهای برقی مورد استفاده قرار گیرند. اکثر مبدل‌های مورد بررسی دارای مزایایی از قبیل بهره ولتاژ مناسب، تنش ولتاژ پایین روی نیمه‌هادی‌ها و بازده مناسب هستند، ولی با این وجود دارای معایبی مانند بهره ولتاژ کمتر، استفاده از ترانسفورماتور، افزایش اندوکتانس نشتی ترانس و بازده پایین مبدل و ساختار پیچیده هستند.سپس، دو ساختار جدید برای مبدل‌های DC-DC بدون ترانسفورماتور جهت کاربرد در خودروی برقی هیبریدی پیشنهاد شده است. کلیدزنی نسبت به زمین و مدار درایو ساده، توپولوژی بدون ترانسفورماتور فرکانس بالا، ولتاژ بالای خروجی، دامنه ولتاژ تغییرات وسیع‌تر در سمت خروجی، تنش ولتاژ پایین کلید از جمله مزایای مبدل‌های پیشنهادی است. همچنین تحلیل عملکرد مبدل پیشنهادی دوم در حالت کاهنده نیز آورده شده است.همچنین روابط ولتاژ و جریان عناصر مبدل‌های پیشنهادی به همراه روابط طراحی عناصر استخراج شده و با مبدل‌های مرسوم مقایسه شده است. در نهایت مبدل‌های پیشنهادی در محیط نرم‌افزار MATLAB و PSCAD شبیه‌سازی شده و یک نمونه آزمایشگاهی ساخته شده است که نتایج آن‌ها جهت تائید ادعاهای ذکر شده آورده شده است.

Text of Note

Abstract: Today, electric cars are an important part of the automobile industry due to their lack of dependence on fossil fuels. Many researches have been done in this direction to improve the existing technology. In this thesis, a review of the technologies of electric cars and its overall system has been done, and the advantages and disadvantages of electric cars have been examined. Battery and fuel cell are the main components of these electric vehicles as the power source of the car engine, for this purpose, a review of the batteries used in different types of electric cars has been done. Next, DC-DC converters used in electric vehicles are investigated, which are used to increase the battery voltage level to the capacitor link voltage level utilized at the input of the inverters to feed the three-phase motor.First, the different types of DC-DC converters and their governing equations are reviewed, and these converters can be used in electric vehicles in both unidirectional and bidirectional power flow. Most of the investigated converters have advantages such as suitable voltage gain, low voltage stress on semiconductors and good efficiency, but they have disadvantages such as lower voltage gain, use of transformer, increased transformer leakage inductance and low converter efficiency and complex structure.Then, two new topologies are proposed for DC-DC converters without transformers for use in hybrid electric vehicles. Switching to ground and simple drive circuit, topology without high frequency transformer, high output voltage, wider voltage range on the output side, low voltage stress of the switch is among the advantages of the proposed converters.Also, the voltage and current relationships of the elements of the proposed converters along with the design relationships of the elements have been extracted and compared with conventional converters. Finally, the proposed converters have been simulated in MATLAB and PSCAD software environment and a laboratory sample has been built, the results of which are given to confirm the mentioned claims.

Variant Title

Modifieded Structure for Bidirectional DC-DC Converter with Capacitor Link and High Voltage Gain for Electric Vehicle Application

Entry Element

‏اسمعیلی‏،

Part of Name Other than Entry Element

سیامک ‏

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

‏فیضی‏،

Entry Element

‏بناء شریفیان،

Entry Element

‏صباحی،

Part of Name Other than Entry Element

محمدرضا ‏

Part of Name Other than Entry Element

محمدباقر ‏

Part of Name Other than Entry Element

مهران ‏

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز