Abstract

LARA, Jorge et al. Cargador bidireccional de VE con capacidades auxiliares de calidad de la energía. Ing. invest. y tecnol. [online]. 2022, vol.23, n.1, e1936.  Epub May 02, 2022. ISSN 2594-0732.  https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.1.008.

Este artículo presenta un cargador bidireccional de vehículos eléctricos (VE) con capacidades auxiliares de calidad de la energía (CE) en aplicaciones de red-a-vehículo (RaV), vehículo-a-red (VaR) y vehículo-a-hogar (VaH). La configuración propuesta consiste en un convertidor de conexión al punto neutro (CPN) de cinco niveles (5N) en cascada con un convertidor CD-CD dual-activo de medio-puente (DAMP). La estrategia propuesta de control en cascada utilizada para regular el voltaje del bus común de CD, así como para compensar los armónicos de corriente de la red y la potencia reactiva mediante el convertidor de 5N está basada en un compensador proporcional-resonante (PR) de alto rendimiento. Aplicando la técnica de desplazamiento simple de fase (DSF) al convertidor DAMP, el flujo de energía de la batería es regulado con precisión. Un estudio detallado con pruebas exhaustivas y resultados de simulación obtenidos en MATLAB-SimPowerSystems para un sistema de potencia a escala completa basado en una batería del Nissan Leaf validan el bastante buen desempeño de la configuración y las estrategias de control propuestas. Los principales logros de este trabajo son: 1) la estabilidad del sistema es mantenida incluso durante condiciones cambiantes bastante abruptas, 2) en estado estable de los modos de operación RaV/VaR, la distorsión armónica total (DAT) de la corriente de la red permanece por debajo de 3 % mientras que el factor de potencia (FP) es conservado en la unidad, 3) la potencia reactiva demandada de la red es cero a pesar de alimentar una carga altamente no lineal, y 4) cuando ocurre un corte de energía, la transición al modo VaH es ideal y la carga doméstica es ininterrumpidamente alimentada con un voltaje de muy baja distorsión proveniente de la de la salida del convertidor de 5N.

Keywords : Vehículo eléctrico; cargador de VE; convertidor multinivel; RaV/VaR/VaH; filtro activo; calidad de la energía; controlador resonante.