Carregador de baterias não isolado com retificador PFC semi-bridgeless boost

Abstract

Sistemas dependentes de baterias vêm se tornando cada vez mais presentes no cotidiano das pessoas através de inúmeras aplicações, sejam estas de eletrodomésticos até mesmo os veículos elétricos dos mais variados tipos. Esse trabalho aborda o estudo, projeto dimensionamento e a implementação de um conversor aplicado a carregadores de baterias íon lítio. O carregador de baterias será composto de dois conversores, um conversor CC/CC a ser implementado por um Buck Interleaved empregando um transformador multi-interfase e um conversor CA/CC, será implementado por um conversor Semi-Bridgeless Boost que fará a correção do fator de potência. Esse trabalho aborda o estudo das topologias empregadas, o funcionamento das etapas de operação, o equacionamento, modelagem de ambos os conversores para as malhas de corrente e tensão. Além disso foi realizado o projeto dos circuitos auxiliares para a implementação experimental do protótipo. A partir do funcionamento dos conversores, do projeto e do dimensionamento dos elementos ativos e passivos, foram realizados os projetos dos controladores digitais para os dois conversores. Fizeram-se necessárias a utilização de simulações numéricas, para a validação da teoria discutida. Posteriormente foi construído um protótipo do carregador de bateria com potência 1.5kW, para obtenção.<br>

Systems with batteries are becoming increasingly present in everyday life, being used by many applications, from appliances to electric vehicles. This paper shows a study, design, project and implementation of a converter applied to lithium ion battery chargers. The battery charger will have two converters, a DC / DC converter to be implemented by a Buck Interleaved employing a multi-phase transformer and an AC / DC converter, will be implemented by a Semi-Bridgeless Boost converter that will correct the power factor. This paper presents the study of the chosen topologies, the stages of operation, the equation of the circuits, modeling of both converters. In addition, auxiliary circuits were designed for the experimental implementation of the prototype. From the operation of the converters, digital controllers were designed for both converters. The use of numerical simulations was necessary to validate the theory discussed. Then a prototype 1.5kW battery charger was built to obtain the experimental results.