Desenvolvimento de técnicas de controle aplicado ao conversor da rede em um carregador bidirecional de bateria para veículos elétricos

• Processo: 22/00323-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho
• Beneficiário: Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Angelo dos Santos Lunardi ; Luis Felipe Normandia Lourenço
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/00682-6 - Cooperação internacional entre a UFABC e o CNRS/L2S no controle de recursos de energia distribuídos para redes elétricas inteligentes, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Veículos elétricos Eletrônica de potência Baterias Controle preditivo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carregador de bateria | Controle preditivo baseado no modelo | Conversor conectado à rede | Conversor de Potência | veículo elétrico | Eletrônica de Potência

Resumo

Este projeto de pesquisa visa obter recursos para a construção de um protótipo de carregador bidirecional de baterias para veículos elétricos. O sistema proposto contém um conversor de potência no lado da rede trifásica e o carregamento da bateria é emulado, no primeiro momento, por uma fonte programável conectada no lado do barramento de corrente contínua (CC). O fluxo bidirecional de potência no conversor da rede é regulado por um sistema de controle preditivo com modulação PWM (do Inglês Pulse Width Modulation). Essa técnica de controle também é conhecida pela sigla MPC (do Inglês Model Predictive Control) e se baseia no modelo discretizado do conversor para predizer o comportamento futuro das variáveis de estado. O sinal de controle ótimo é calculado a cada instante de tempo para minimizar a função custo que considera o erro de rastreio da referência e o esforço de controle. O designer dos parâmetros do controlador MPC com PWM é um dos principais desafios desse projeto, o qual se pretende superar por meio de extensivas simulações e testes experimentais utilizando estratégias encontradas na literatura e propostas neste projeto. Através de ensaios de validação experimental será avaliada a viabilidade técnica do sistema de carregamento proposto, o qual deverá permitir o fluxo bidirecional de potência entre a bateria e a rede elétrica. Este projeto apresenta ainda o cronograma das atividades, destacando os resultados esperados, os principais desafios e as estratégias para soluciona-los. Por fim apresenta-se o planejamento de avaliação e divulgação dos resultados obtidos durante o projeto. (AU)

Publicações científicas

(9)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

OLIANI, IGOR; LOURENCO, LUIS F. NORMANDIA; COSTA, JEFFERSON S.; PELIZARI, ADEMIR; SGUAREZI FILHO, ALFEU J.. Lyapunov-Based Finite Control Set Applied to an Induction Motor for Agricultural Electrical Traction. IEEE TRANSACTIONS ON TRANSPORTATION ELECTRIFICATION, v. 10, n. 3, p. 8-pg., 2024-09-01. (22/00323-3, 21/10421-0)

PEREIRA DE ASSIS, JEFFERSON RAFAEL; SILVA, JUAN PEREIRA; MARTINS LEANDRO, PAULO GABRIEL; FERNANDES, DARLAN ALEXANDRIA; DE ROSSITER CORREA, MAURICIO BELTRAO; COSTA, FABIANO FRAGOSO; SGUAREZI FILHO, ALFEU JOAOZINHO; CABRAL DA SILVA, EDISON ROBERTO; IEEE. Asymmetrical Faults Correction Capability in a Power Insertion and Voltage Compensation System. 2023 IEEE APPLIED POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND EXPOSITION, APEC, v. N/A, p. 5-pg., 2023-01-01. (22/00323-3)

COSTA, JEFFERSON S.; LUNARDI, ANGELO; LOURENCO, LUIS F. NORMANDIA; OLIANI, IGOR; SGUAREZI FILHO, ALFEU J.. Lyapunov-Based Finite Control Set Applied to an EV Charger Grid Converter Under Distorted Voltage. IEEE TRANSACTIONS ON TRANSPORTATION ELECTRIFICATION, v. 11, n. 1, p. 9-pg., 2025-02-01. (22/00323-3, 23/00682-6)

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RODRIGUES, LUCAS L. L.; VELASQUEZ, OMAR C. C.; LOURENCO, LUIS F. NORMANDIA; VILCANQUI, OMAR A. C.; SALLES, MAURICIO B. C.; FILHO, ALFEU J. SGUAREZI. Filtered Repetitive MPC Applied to DFIG Grid Side Converter Frequency Support in Microgrids During Island Operation. IEEE ACCESS, v. 11, p. 19-pg., 2023-01-01. (21/10421-0, 22/00323-3)

LOURENCO, LUIS F. NORMANDIA; LOUNI, AMIRA; DAMM, GILNEY; NETTO, MARIANA; DRISSI-HABTI, MONSSEF; GRILLO, SAMUELE; SGUAREZI FILHO, ALFEU J.; MEEGAHAPOLA, LASANTHA. A Review on Multi-Terminal High Voltage Direct Current Networks for Wind Power Integration. ENERGIES, v. 15, n. 23, p. 22-pg., 2022-12-01. (21/10421-0, 22/00323-3)

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COSTA, JEFFERSON S.; LUNARD, ANGELO; LOURENCO, LUIS F. NORMANDIA; RODRIGUES, LUCAS; SGUAREZI FILHO, ALFEU J.. Disturbance Robust Generalized Predictive Control Applied to an EV Charger Grid Converter. IEEE OPEN JOURNAL OF INDUSTRY APPLICATIONS, v. 6, p. 10-pg., 2025-01-01. (22/00323-3, 23/00682-6)

LOURENCO, LUIS F. NORMANDIA; IOVINE, ALESSIO; DAMM, GILNEY; FILHO, ALFEU J. SGUAREZI. Nonlinear Controller for MMC-HVdc Operating in Grid-Forming Mode. IEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMS TECHNOLOGY, v. N/A, p. 16-pg., 2024-10-14. (23/00682-6, 22/00323-3, 21/10421-0)