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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2017.tde-24012017-162247
Document
Author
Full name
Itamar Santini
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2016
Supervisor
Committee
Monteiro, José Roberto Boffino de Almeida (President)
Nascimento, Claudionor Francisco do
Ogashawara, Osmar
Title in Portuguese
Análise de conversores CC-CC com alto ganho de tensão para aplicações com célula a combustível
Keywords in Portuguese
Alto ganho de tensão
Célula a combustível
Conversores CC-CC
Fontes alternativas de energia
Abstract in Portuguese
O presente trabalho aborda a análise e o desenvolvimento de conversores CC-CC com alto ganho de tensão, para aplicações com fontes de energia de baixíssima tensão, porém capazes de fornecer altas correntes, como: painéis fotovoltaicos, células a combustível e baterias. O principal objetivo deste trabalho é elevar a tensão de uma única célula a combustível até um nível adequado de tensão para realizar a carga de uma bateria com tensão nominal de aproximadamente 12 V, de modo eficiente, com baixa ondulação na corrente de entrada do conversor e com baixa ondulação na tensão de saída. Para alcançar o objetivo proposto, dezenas de topologias de conversores foram estudadas, analisadas, simuladas e implementadas. O trabalho também apresenta uma comparação entre topologias de conversores CC-CC que realizam a transferência de energia por meio de indutores acoplados, com uma topologia de conversor que opera com transferência direta de energia por meio de um transformador. Por fim, os resultados experimentais são apresentados com o intuito de validar os resultados simulados e teóricos.
Title in English
Analysis of DC-DC converters with high voltage gain for applications with fuel-cell
Keywords in English
DC-DC converter
Fuel cell
High voltage gain
Renewable energy sources
Abstract in English
This work shows the analysis and development of DC-DC converters with high voltage gain, for applications with energy sources of low input voltage, but capable of providing high currents, such as: photovoltaic panels, fuel cells and batteries. The main objective of this work is to raise the voltage of a single fuel cell to a suitable vol-tage level to efficiently charge a battery with rated voltage of approximately 12 V, with low current ripple in the converter and with low output voltage ripple. To achieve the proposed objective, dozens of topologies of converters were studied, analyzed, simulated and implemented. This work shows a comparison between topologies of DC-DC converters that perform power transfer via coupled inductors, with a converter topology operating with direct energy transfer through a transformer. Finally, experimental results are presented in order to validate the theoretical and simulated results.
 
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Itamar.pdf (3.44 Mbytes)
Publishing Date
2017-01-26
 
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