طراحی و کنترل مبدلdc - dcچند پورته برای یکسان سازی شارژ باتری های سری
نام نخستين پديدآور
/حامد نازی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۶
نام توليد کننده
، راشدی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی برق- قدرت گرایش الکترونیک قدرت و ماشینصهای الکتریکی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۶/۰۶/۱۴
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
امروزه با توجه به رشد روز افزون استفاده از ذخیره سازهای انرژی در وسایل قابل حمل، حمل و نقل برقی، انرژیصهای نو و ...تحقیق بر روی ذخیره سازها و مدارات وابسته به آنها بسیار مورد توجه قرار گرفته است .با توجه به اینکه سطح ولتاژ سلول-های ذخیره ساز مانند باتریصها و سوپرخازنصها پایین میصباشد لازم است که این سلولصها با هم سری شوند و یک رشته را تشکیل دهند تا نیازهای ولتاژ سیستم را برآورده کنند اما به دلیل عدم تطابق سلولصها از لحاظ ظرفیت، سرعت دشارژ ذاتی و امپدانس داخلی و همچنین تفاوت دما در طول رشته سلولصهای سری شده میزان شارژ سلولصها در زمان شارژ /دشارژ با هم متفاوت خواهد بود .این تفاوت در سطوح متوسط سبب استفاده غیربهینه از انرژی، کاهش طول عمر باتری و در سطوح بالاتر سبب خطای عملکردی، آتش سوزی و حتی انفجار میگردد .بنابراین به منظور عملکرد ایمن، اقتصادی و طولانی مدت رشته سلولصهای سری شده استفاده از یکسان سازهای شارژ امری حیاتی میصباشد .در این پایانصنامه ساختارهایی جدید برای یکسان سازی شارژ سلول-های سری شده پیشنهاد شده است .ساختار پیشنهادی اول یک ساختار یکسان ساز شارژ مبتنی بر فلایصبک میصباشد .این ساختار با استفاده از یک ترانسفورماتور قابلیت یکسان سازی شارژ سلولصهای سری شده همزمان با شارژ ، همزمان با دشارژ و در زمان قطع شارژر را دارد بنابراین بسیار انعطافصپذیر بوده و تحت هر شرایطی قادر به انجام یکسان سازی شارژ سلولصهای سری شده می-باشد، این ساختار به دلیل استفاده از یک ترانسفورماتور و کلیدهای توان پایین ساختاری ماژولار و کمصحجم میصباشد، برای دستیابی به یک ساختار دقیق ترانسفورماتور و اسنابر مناسب برای آن طراحی و تحلیل شده است .ساختار پیشنهادی دوم بهبود یافته ساختار پیشنهادی اول از لحاظ سرعت میصباشد .در ساختار پیشنهادی دوم از طریق طراحی یک ترانسفورماتور چند خروجی مناسب سرعت یکسان سازی چند برابر شده است .در ادامه با اضافه کردن یک مبدل کاهنده- افزاینده دو طرفه به ساختار یکسان ساز بهبودیافته و طراحی کنترل کننده مربوطه، ساختار پیشنهادی دوم به یک شارژر /دشارژر جامع تبدیل میصشود که امکان شارژ سلولصهای سری شده با روش جریان ثابت-ولتاژ ثابت را فراهم میصکند بنابراین ساختار شارژر /دشارژر جامع پیشنهادی بسیار ایمن و قابل اطمینان میصباشد طوری که در قالب یک ساختار ماژوله امکان یک فرآیند شارژ /دشارژ ایمن را برای سلولصهای سری شده هم در مقیاس رشته سلول و هم در مقیاس تک سلول فراهم میصکند .عملکرد ساختارهای مذکور در مدهای کاری مختلف بررسی شده و روابط تئوری مربوطه محاسبه شده است .ساختار پیشنهادی اول در نرم افزار MATLAB پیادهصسازی شده و نتایج شبیهصسازی جهت تایید صحت عملکرد روابط به دست آمده ارائه و مقایسه شده است .همچنین یک نمونه آزمایشگاهی از ساختار پیشنهادی اول برای یکسان سازی شارژ چهار سلول لیتیوم-یون ساخته شده است که نتایج به دست آمده صحت کارکرد ساختار پیشنهادی و روابط به دست آمده را تایید میکند
متن يادداشت
Today, due to the increasing growth of energy storage usage in portable devices, electrical transportation, renewable energies etc. The researchs are focused on storage systems and their related circuits. voltage level of the energy storage cells, such as batteries and super capacitors is low so energy storage cells need to be connected in series to form a string to meet system voltage requirements. The voltages of individual series-connected cells gradually become imbalanced due to mismatches in terms of cell capacity, self-discharge rate, internal impedance as well as the temperature difference across the series connected cells. This difference in average levels results in Non-optimal energy usage, Lower battery life and at higher levels causing battery failure, fires and even explosions. So, in order to Safe, economical and long-term operation, it is vital to use a charge equalizer circuit. In this thesis, new topologies for series connected cells charge equalization are proposed. The first proposed structure is a flyback based topology which uses a transformer to equalize the charging of cells simultaneously with charge, discharge and when the charger is disconnected, therefore it is very flexible and under any Conditions is able to equalize the charge of the series connected cells. Due to use of one transformer and low-power switches this topology is modular. The topology is analyzed then appropriate transformer and snubber is designed. In the second topology, by designing a multi-output transformer the speed of unification of first topology has been improved. By adding a bi-directional Buck-Boost converter and designing of corresponding controller the second proposed structure becomes a comprehensive charger/discharger, which provides the possibility of charging series connected cells by a constant current-voltage method. Therefore, the proposed Charger/Discharger topology is very reliable and modular, so provides a safe charge/discharge process for series connected cells both in string and single cell scale. The performance of these structures has been investigated in various work modes and the corresponding theoretical relations have been calculated. The first proposed structure is simulated in MATLAB software. Simulation results are presented and compared with obtained mathmaticals. The prototype of the first proposed topology (a four-cell lithium-ion battery balancer circuit) has been constructed and the test results are included
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )