The design of isolated multi-phase interleaved converter for battery charging of military applications
Askeri uygulamaların bataryasının şarj edilmesi için izole edilmiş çok fazlı interleaved dönüştürücü tasarımı
- Tez No: 650121
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET KARAARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Güç elektroniği alanındaki teknolojik ilerlemeler neticesinde cihazların ve ürünlerin büyük bir kısmınının batarya ömürlerinin uzatılması, daha küçük boyutlarda tasarım imkanı, güvenilirlik, çok işlevlilik ve uzun vadeli çalışmalara olanak sunması hedeflenmektedir. Bununla birlikte devrelerin güç yönetimi çalışmaları, güç elektroniği uygulamalarında zorunlu bir rol oynamaktadır. Yüksek güce sahip batarya şarj uygulamaları için DC-DC dönüştürücüler, giriş akımı ve çıkış voltajı için dalgalanmanın olabildiğince az olmasını gerektirir, ayrıca giriş ve çıkış arasında bir izolasyonun sağlanması savunma sanayiinde büyük önem arz etmektedir. Bu nedenle yapılan tez çalışmasında, yüksek giriş akımı ve çıkış gerilimi dalgalanmalarını düşüren askeri uygulamaların batarya şarjı için izole edilmiş dört fazlı interleaved dönüştürücü (I4PIBC) tasarlanmıştır. Dönüştürücü, 9-36 Vdc arasında değişen bir kaynak voltajı ile sürekli iletim modunda (CCM) ve DC-link kapasitöründeki gerilimin 80 Vdc ve 1 KW çıkış gücüyle 28 Vdc çıkış geriliminde bir DC-DC dönüştürücü tasarımı yapılmıştır. Tez çalışmasında, fazlar arasındaki akım dağılımı eşit olduğu varsayılarak dönüştürücü için çeşitli kontrol yöntemleri önerilmiştir. İlk yöntemde, dönüştürücü bir gerilim kontrolörü olarak tek bir döngü kontrolcüsü ile kontrol edilmektedir; İkinci yöntemde ise giriş akımını kontrol etmek için bir çift döngü akım modu kontrolcüsü kullanılmıştır; Üçüncü yöntemde, dönüştürücüyü kontrol etmek için ikinci yöntemdeki aynı algoritma kullanılmakla birlikte iç döngü her bir akım fazını ayrı ayrı kontrol etmeyi amaçlayarak dört özdeş oransal ve integral (PI) kontrolcüden oluşmaktadır. Son yöntemde ise, Tahmini Mod Kontrol (MPC) yönetimi kullanmıştır. Benzetim çalışmaları MATLAB / Simulink programından yararlanarak yapılmıştır. Sonuçlar her bir kontrol yöntemi için ayrı ayrı gösterilmekte, karşılaştırmalı olarak dönüştürücünün tepkisi verilmiştir.
Özet (Çeviri)
On account of the fast progress in power electronic domain, most of the instruments and products are looking forward to smaller-sized, reliable, multi-functional, and long-term for the lifetime of the battery. Therefore, the study of power management became an unavoidable part in power electronic applications. DC-DC converters for battery charging applications with high power requires the ripple for the input current and output voltage to be as less as possible, also it demands an isolated between the input and output. Therefore, in this thesis, an isolated four-phase interleaved boost converter (I4PIBC) is presented for battery charging of military applications that overcome the problem of high input current and output voltage ripples. The converter operates in continuous conduction mode CCM with a changeable source voltage ranged from 9-36 vdc, and the desired output is 28 vdc with an output power of one kilowatt, since the voltage on the DC-link capacitor is designed to be 80 vdc. Furthermore, while designing the proposed converter, the balance between the phase's current should be considered to be equal in all the phases. Hence, different control methods have been proposed and investigated to be applied for the converter. In the first method, the converter is controlled using a single-loop controller as a voltage controller, and the second method a double loop current mode controller is used to control the input current. The third method uses the same concept in the second method, where a double loop is provided to control the converter; however, the inner loop consists of four identical separate proportional and integral controllers meant to control each current phase individually. In the last method, predictive mode controller is presented for controlling such a converter. The simulation results are illustrated separately one by one for each control method, and then the response of the converter operating with different control methods is compared.
Benzer Tezler
- Çapraz yay gruplarını kullanan yeni bir sismik yalıtım sistemi
A new seismic isolation system made of spring tube braces
VAROL KARAYEL
Doktora
Türkçe
2016
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- Anfis ve popülasyona dayalı optimizasyon algoritması kullanılarak izole bir kavşağın sinyal zamanınıntahmini
The prediction of the signal timing of an isolated intersection using a combination of anfis and population-based optimization algorithm
AMIR SHAHKAR
Doktora
Türkçe
2020
UlaşımKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEREF ORUÇ
- Batarya şarj uygulamalarında kullanılan LLC rezonans çeviricilerde optimum verim eldesi için yeni bir yöntem
A novel method on obtaining optimal operation efficiency of LLC resonant converters in battery charging applications
ESER ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Çoklu frekans metal dedektörü tasarımı ve analizi
Multi-frequency metal detector design and analysis
HASAN BELLİKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. HASAN BÜLENT YAĞCI
- A versatile dynamic rotor and propeller model for electric vtol simulation applications
Elektrikli, dikey iniş-kalkış yapabilen hava araçlarının simülasyonu için dinamik rotor ve pervane modeli
CEREN CANSU ESMEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL