پیاده سازی مبدل DC-DC کاهنده- افزاینده با بازده بالا برای کاربردهای خودرو برقی
دوره 1، شماره 2 (زمستان)، 1404، صفحات 7 - 19
نویسندگان : علیرضا جوشن* 1
1 - کارشناس ارشد برق قدرت گرایش الکترونیک قدرت و ماشین های الکتریکی ،دانشگاه گیلان،گیلان ایران
چکیده :
خودروهای برقی به عنوان راه حل اصلی کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در بخش حمل و نقل شناخته می شوند. یکی از اجزای کلیدی در سیستم قدرت این خودروها، مبدل های DC-DC دوطرفه هستند که وظیفه مدیریت جریان انرژی بین باتری، موتور الکتریکی و سیستم های جانبی را بر عهده دارند. این مقاله به بررسی جامع طراحی و پیاده سازی مبدل های DC-DC کاهنده- افزاینده دوطرفه با بازده بالا برای کاربردهای خودرو برقی می پردازد. ابتدا معماری های مختلف مبدل های دوطرفه شامل توپولوژی های کاهنده- افزاینده کلاسیک، مبدل های چهار کلیدی، مبدل های درهم بافته و توپولوژی های مبتنی بر خازن کلیدزنی مورد تحلیل قرار می گیرد. سپس فناوری های نیمه هادی توان از جمله سیلیکون کاربید و گالیم نیترید به عنوان عوامل کلیدی در افزایش بازده و چگالی توان معرفی می شوند. استراتژی های کنترل شامل کنترل حالت جریان، کنترل مد لغزشی و روش های مبتنی بر یادگیری ماشین بررسی می گردند. نتایج تجربی از نمونه های عملی نشان می دهد که بازده مبدل های پیشرفته امروزی به بیش از 97 درصد رسیده است. چالش های باقیمانده شامل مدیریت حرارتی، سازگاری الکترومغناطیسی و قابلیت اطمینان در شرایط سخت خودرویی مورد بحث قرار می گیرد و جهت گیری های آینده شامل کنترل نوری و عیب یابی مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه می شود.