Elektrikli araç yerleşik batarya şarj uygulamaları için yüksek verimli bir LLC rezonanslı DC-DC dönüştürücünün tasarım yaklaşımı
Öz
Bu
çalışmada, elektrikli araç (EV) yerleşik batarya şarj uygulamaları için
indüktör-indüktör-kapasitor (LLC) rezonanslı bir dönüştürücünün yüksek verime
dayalı optimum tasarım metodu sunulmuştur. Tasarım metodunda, lead-acid batarya
hücreleri ile kıyaslandığında, yüksek güç yoğunluğu, yüksek akım ve gerilim
değerlerine sahip olmaları gibi avantajları doğrultusunda lithium-ion batarya
hücreleri kullanılmıştır. Böylece, LLC rezonanslı dönüştürücü, lithium-ion
batarya şarj karakteristiğine göre geniş bir çıkış gerilimi aralığını farklı
yük değerleri için regüle edebilmelidir. Tasarım yönteminde, LLC rezonanslı
dönüştürücünün temel çalışma prensibi tanımlanmıştır ve çalışma bölgeleri
yüksek verim açısından tartışılmıştır. LLC rezonanslı dönüştürücü, geniş bir
aralıkta çıkış geriliminin regülasyonunu sağlayabilmesi için çalışma bölgeleri
incelenmiştir. Yüksek verimli optimum tasarım yaklaşımına ulaşmak için çalışma
durumlarına ait verim hesaplamaları Saber simülasyonu yardımı ile
çıkarılmıştır. En iyi verim değerleri, rezonans frekansının hem altı hem üstü
çalışma durumu için belirlenmiştir. Son olarak tasarlanan LLC rezonanslı
dönüştürücünün yumuşak anahtarlamalı çalışması geniş bir gerilim ve yük aralığı
için Saber simülasyonu ile doğrulanmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Whitaker B, Barkley, A, Cole Z, Passmore B, Martin D, McNutt TY, Lostetter AB, Lee JS, Shiozaki K. “A high-density, high-efficiency, isolated on-board vehicle battery charger utilizing silicon carbide power devices”. IEEE Trasactions on Power Electronics, 29(5), 2606-2617, 2014.
- Yilmaz M, Krein PT. “Review of battery charger topologies, charging power levels and infrastructure for plug-in electric and hybrid vehicles”. IEEE Transactions on Power Electronics, 28(5), 2151-2169, 2013.
- Grenier M, Aghdam MH, Thiringer T. “Design of on-board charger for plug-in hybrid electric vehicle”.5. IET International Conference on Power Electronics, Machine and Drives, Brighton, UK, 19-21 April 2010.
- Haghbin S, Khan K, Lundmark S, Alak¨ula M, Carlson O, Leksell M, Wallmark O. “Integrated chargers for EV’s and PHEV’s: Examples and new solutions”. XIX International Conference on Electrical Machines, Rome, Italy, 6-8 September 2010.
- Emadi A, Lee YJ, Rajashekara K. “Power electronics and motor drives in electric, hybrid electric and plug-in hybrid electric vehicles”. IEEE Transaction on Industrial Electronics, 55(6), 2237-2245, 2008.
- Emadi A, Williamson SS, Khaligh A. “Power electronics intensive solutions for advanced electric, hybrid electric and fuel cell vehicular power systems”. IEEE Transactions on Power Electronics, 21(3), 567-577, 2006.
- Gautam DS, Musavi F, Edington M, Eberle W, Dunford WG. “An automotive onboard 3.3-kW battery charger for PHEV application”. IEEE Transsctions on Vehicular Technology, 61(8), 3466-3474, 2012.
- Chen M, Rinc´on-Mora GA. “Accurate, compact and power-efficient li-ion battery charger circuit”. IEEE Transactions on Circuits and Systems-II: Express Briefs, 53(11), 1180-1184, 2006.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
-
Yazarlar
Yayımlanma Tarihi
28 Nisan 2017
Gönderilme Tarihi
14 Nisan 2017
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2017 Cilt: 23 Sayı: 2