Control of a battery charger/discharger based on the Sepic/Zeta topology for DC bus regulation

Vista sencilla de ítem
dc.contributor.advisorOrozco Gutierrez, Martha Lucia
dc.contributor.advisorRamos-Paja, Carlos Andres
dc.contributor.advisorFranco Mejia, Edinson
dc.contributor.authorMontenegro Oviedo, Jhoan Alejandro
dc.date.accessioned2024-05-28T20:18:12Z
dc.date.available2023
dc.date.available2024-05-28T20:18:12Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractIn a dc microgrid that involve a battery storage system, the primary energy man-agement is performed by a battery charger/discharger based on a dc/dc power con-verter. Moreover, the battery charger/discharger is also used to regulate the voltaje of the dc bus. One of the challenges at the control level is to regulate the DC bus voltage under battery charge and discharge conditions, but also under different relations between the battery and bus voltages. For this reason, this research work proposes a battery charger/discharger based on the Sepic/Zeta converter and adaptive controllers, which provides bidirectional current flow, stable bus voltage and satisfactory electrical characteristics. The main advantage of the proposed control system is the capability to adapt the controller parameters to any operation condition, which provides a general solution to interface any battery to any bus voltage. In addition, three methods are proposed to adapt the controller parameters, and its performance is evaluated. This study is focused on the design procedure of both the power converter and the controller, where a detailed mathematical analysis is conducted to ensure the system performance and stability. Finally, the proposed solution is validated using an experimental prototype and a practical application case. Resumen es español: En una microrred de DC que involucra un sistema de almacenamiento basado en baterías, la gestión de la energía primaria es realizada por un cargador/descargador de baterías basado en un convertidor de potencia DC/DC. El cargador/descargador de baterías también se utiliza para regular el voltaje del bus de DC. Uno de los desafíos a nivel de control es regular el voltaje del bus de DC en condiciones de carga y descarga de la batería, pero también bajo diferentes relaciones entre los voltajes de la batería y del bus. Por ello, en este trabajo de investigación se propone un cargador/descargador de baterías basado en el convertidor Sepic/Zeta y controladores adaptativos, que proporcionan flujo de corriente bidireccional, estabilidad del voltaje del bus y características eléctricas satisfactorias. La principal ventaja del sistema de control propuesto es la capacidad de adaptar los parámetros del controlador a cualquier condición de operación, lo que proporciona una solución general para interactuar cualquier batería con cualquier voltaje del bus. Se proponen tres métodos para adaptar los parámetros del controlador, y se evalúa su rendimiento. Este estudio se centra en el procedimiento de diseño tanto del convertidor de potencia como del controlador, donde se realiza un análisis matemático detallado para garantizar el rendimiento y la estabilidad del sistema. Finalmente, la solución propuesta se valida utilizando un prototipo experimental y un caso de aplicación practico.
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMAGISTER EN INGENIERÍA - ÉNFASIS EN AUTOMÁTICAspa
dc.format.extent1 recurso en línea (76 páginas)
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10893/29872
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad del Vallespa
dc.publisher.facultyFACULTAD DE INGENIERÍAspa
dc.publisher.placeColombiaspa
dc.publisher.programMAESTRÍA EN INGENIERÍA - ÉNFASIS EN AUTOMÁTICAspa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.subject.lembConvertidor electronico
dc.subject.lembBaterías
dc.subject.lembControlador adaptativo
dc.titleControl of a battery charger/discharger based on the Sepic/Zeta topology for DC bus regulation
dc.typeTrabajo de grado - Maestríaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85spa
dc.type.contentText
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0001-9354-1145
person.identifier.orcid0000-0003-2231-4177
relation.isAuthorOfPublicationc0da8aaf-8dab-4b61-ba34-c48c5755da3b
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscoveryc0da8aaf-8dab-4b61-ba34-c48c5755da3b
relation.isDirectorOfPublicationda083586-0a96-4288-ad17-50d3e996c901
relation.isDirectorOfPublication14f74938-237d-4b79-be5c-aeec72f08e09
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