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Diseño de las Inductancias Auxiliares de un Convertidor CC-CC Bidireccional de Tres Puertos
No full textEn este trabajo se propone una metodología para diseñar las inductancias auxiliares de un convertidor CC-CC bidireccional de tres puertos, con el objetivo de minimizar las corrientes a través del transformador de alta frecuencia y de las llaves semiconductoras. Para ello, se analiza la evolución de las corrientes eficaces y en los instantes de conmutación en función de las inductancias auxiliares del transformador, para diferentes modos de operación de la topología seleccionada. A partir de este análisis, se determinan consideraciones para diseñar estas inductancias. Se presentan resultados experimentales para validar el análisis realizado.Fil: Piris Botalla, Laureano Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaFil: Oggier, German Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaFil: Airabella, Andres Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaFil: García, Guillermo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaXVI Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y ControlCórdobaArgentinaInstitute of Electrical and Electronics EngineersUniversidad Tecnológica Naciona
Power losses evaluation of a bidirectional three-port DC-DC converter for hybrid electric system
Get PDFPower losses of a bidirectional three-port DC–DC converter to be used in hybrid electric systems as a function of the voltage conversion ratios and the output power are evaluated in this work. An analysis and characterization of the current on the switches into the whole converter operating range are presented. This analysis allows finding the semiconductor conduction intervals, necessary to calculate the power losses. Such losses are evaluated considering both switching and conduction semiconductor losses as well as those in the transformer. The variables used in this evaluation are voltage conversion ratios and transformer parameters like leakage inductances and turns ratios. Design considerations for the high frequency transformer that allow minimizing the total power losses are proposed. Simulation results are presented in order to validate the theoretical analysis.Fil: Piris Botalla, Laureano Enrique. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Oggier, German Gustavo. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Airabella, Andres Miguel. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Garcia, Guillermo. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin
Estrategia de detección de fallas de circuito abierto en semiconductores de convertidores CC-CC aislados
Get PDFEn este trabajo se analiza la operación de un convertidor CC-CC cuando uno de los semiconductores de potencia presenta una condición de falla de circuito abierto. Se propone una nueva estrategia de diagnóstico de falla, la cual consiste en medir la caída de tensión a bornes de cada uno de los semiconductores de potencia utilizando la información disponible en los circuitos de activación. La tensión medida se compara con un valor de referencia para determinar si un semiconductor presenta una condición de circuito abierto. Esta estrategia tiene la ventaja de que puede llevarse a cabo sin incluir sensores adicionales. Se incluyen resultados experimentales para validar la teoría.Fil: Airabella, Andres Miguel. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Oggier, German Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; ArgentinaFil: Piris Botalla, Laureano Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; ArgentinaFil: Falco, Cristian Ariel. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; ArgentinaFil: García, Guillermo Oscar. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentin
Extending the power transfer capability of a three-port DC-DC converter for hybrid energy storage systems
Get PDFDesign considerations for a three-port bidirectional DC-DC converter to be used in hybrid energy storage systems (HESSs) with the aim to increase the power transfer capability are discussed in this study. For this, an analysis of the power flow that allows obtaining the current waveforms is presented. Then, a loss model, that includes losses in semiconductors and the magnetic core, is proposed based as a function of the voltage variations in the energy storage devices considering all possible cases of power transference. The analysis reveals that it is possible to size the converter auxiliary inductances to reduce the converter currents and losses and therefore increase the power transfer capability. The analysis and the proposal presented in this study are validated using a 5-kW experimental prototype. Results show that it is possible to increase the converter transfer capability up to 80%.Fil: Piris Botalla, Laureano Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; ArgentinaFil: Oggier, German Gustavo. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: García, Guillermo O.. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentin
Semi-conductors faults analysis in dual active bridge DC-DC converter
Get PDFFailures in power semi-conductors of a dual active bridge converter are characterised considering open-circuit faults in diodes and transistors. A detailed electrical waveforms analysis to identify the main symptoms of the converter during normal and failure conditions is presented. Based on this analysis, a fault diagnosis strategy is proposed which is able to identify failures either in a diode or in a transistor as well as its location in the circuit. Finally, simulation and experimental results, using a prototype of 1 KW, are presented in this study to demonstrate the practical feasibility of the theoretical proposal.Fil: Airabella, Andres Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico- Matemáticas y Naturales; Argentina. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; ArgentinaFil: Oggier, German Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; ArgentinaFil: Piris Botalla, Laureano Enrique. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; ArgentinaFil: Falcón, Cristian Roberto. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: García, Guillermo O.. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electronica Aplicada; Argentin
Auxiliary inductances design of a bidirectional three-port DC-DC converter
Get PDFThis paper proposes a methodology to design the auxiliary inductances of a bidirectional three-port DC-DC converter, which allows minimize the currents through the high frequency transformer and switches. In this way, RMS current and also the current values at the switching instants, as function of auxiliary inductances, are analyzed considering the different operating conditions. From this analysis, design considerations for these inductances are determined. Finally, experimental results are presented to validate the theory.Fil: Piris Botalla, Laureano Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; ArgentinaFil: Oggier, German Gustavo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Garrido, Daniel Oscar. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Garcia, Guillermo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentin
Determinación y Extensión de los Límites de Operación de un Convertidor CC-CC Bidireccional de Tres Puertos
No full textThis paper proposes a design of a bidirectional three-port DC-DC converter in order to extend the operating limits when the converter is used as an interface between a battery bank, a supercapacitor and a dc load. The operating limits are determined according to the maximum current on the switches and also by the thermal limit established by the junction temperature of the semiconductors. It is shown that the amplitudes of the DC voltages have a significant influence on theoperating limits, which depend on the state of charge of batteries and supercapacitors. Other factors with an important influence on the operating limits are the values of the auxiliary inductances of the converter.En este trabajo se establecen los l´ımites de operacion de un convertidor CC-CC bidireccio- ´ nal de tres puertos, el cual se alimenta en dos de sus puertos por un banco de bater´ıas y por un supercapacitor. Los l´ımites de funcionamiento se determinan en funcion de las m ´ aximas corrientes que pueden sopor- ´ tar las llaves semiconductoras y tambien en funci ´ on´ del l´ımite termico establecido por la m ´ axima tempera- ´ tura de juntura que soportan las mismas. Estos l´ımites de operacion son funci ´ on, entre otras variables, de las ´ amplitudes de las tensiones de CC de los puertos, los que pueden variar en funcion del estado de carga de ´ los almacenadores. Otro factor que tiene una marcada influencia en los l´ımites de operacion, son los valores ´ de las inductancias auxiliares del transformador utilizado. Se incluyen resultados que permiten verificar los analisis realizados.Fil: Piris Botalla, Laureano Enrique. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Oggier, German Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaFil: Airabella, Andres Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaFil: García, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaXVI Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y ControlCórdobaArgentinaInstitute of Electrical and Electronics EngineersUniversidad Tecnológica Naciona
Extensión del Rango de Operación con Conmutación Suave de un Convertidor CC-CC Bidireccional de Tres Puertos
Get PDFResumenEn este trabajo se analiza la operación con conmutación suave de un convertidor CC-CC bidireccional de tres puertos (CTP) para sistemas eléctricos híbridos. Se estudia el principio de control de flujo de energía y la operación con conmutación suave para establecer sus regiones de operación. A partir de este análisis se definen criterios de diseño para operar el CTP con conmutación suave en un amplio rango de funcionamiento. Los parámetros considerados son las relaciones de transformación y las inductancias de dispersión del transformador, las cuales determinan la máxima potencia que puede ser transferida. Se presentan resultados experimentales para validar el análisis.AbstractThe behavior of a three-port bidirectional DC-DC converter (TPC) under soft-switching mode applied to hybrid electric systems is analyzed in this paper. The principle of power flow control and the operation under soft-switching mode have been studied to establish the converter operation regions. The parameters considered are the transformer turns ratio and the leakage inductances, which establish the maximum power that can be transferred. As a result, design considerations to operate the TPC under soft-switching mode within a wide operation range, by using the conventional modulation strategy, are presented. Experimental results are included to validate the proposal
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
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