SISTEM AVANSAT DE ÎNCĂRCARE WIRELESS DE MARE PUTERE CU TRANSFORMATOR ELECTRONIC PENTRU VEHICULE ELECTRICE
DOI:
https://doi.org/10.36801/Cuvinte cheie:
Transfer de putere fără cablu, Sistem de încărcare wireless pentru vehicule electrice, Transformator electronicRezumat
Tranziția rapidă de la vehiculele cu motoare cu ardere internă (ICE) la vehiculele electrice (EV) este însoțită de multe provocări tehnice și economice. Una este legată de îmbunătățirile necesare rețelei de distribuție a energiei electrice datorită numărului tot mai mare de centrale electrice de încărcare, ceea ce va necesita investiții și îmbunătățiri importante. O tehnologie promițătoare care poate contribui la aceste îmbunătățiri este transformatorul de stare solidă (SST), care ar putea fi utilizat pentru a înlocui transformatoarele clasice de distribuție. Un astfel de SST este realizat din componente electronice de putere complexe și este mai flexibil decât transformatoarele clasice, fiind capabil să regleze cu ușurință tensiunea și frecvența în circuitul secundar. Această lucrare se concentrează pe simularea numerică a unui sistem flexibil de încărcare wireless de mare putere care poate fi utilizat pentru vehicule electrice grele și comerciale. Calculele numerice sunt efectuate folosind mediul Matlab/Simulink și ne permit să estimăm performanța unor astfel de sisteme complexe.
Referințe
(1) ***“Cars Cause Biggest Share of Transportation CO2 Emissions”, Available on: https://www.statista.com/chart/30890/estimated-share-of-co2-emissions-in-the-transportation-sector/?utm_source=Statista+Newsletters&utm_campaign=a9e6939db6-All_InfographTicker_daily_COM_PM_KW37_2023_Th_COPY&utm_medium=email&utm_term=0_662f7ed75e-a9e6939db6-350635962, Accessed: Oct. 20, 2023.
(2) *** “Fit for 55”, Available on: https://www.consilium.europa.eu/en/policies/green-deal/fit-for-55-the-eu-plan-for-a-green-transition/ Accessed on: Oct. 28.2023.
(3) T. Tudorache, A. Marinescu, A. Vintila, "Inductive coupler for battery charging system of heavy electric vehicles", Rev. Roum. Sci. Techn.-Électrotechn. et Énerg”, 68, 1, pp. 71-76, 2023.
(4) T. Tudorache, V. Bostan, A. Marinescu, “Numerical Analysis of a Flexible Wireless High Power Charging System for Electric Vehicles”, Proc. of International Symposium on Fundamentals of Electrical Engineering, (ISFEE 2023), 2023.
(5) H. Tu, H. Feng, S. Srdic, S. Lukic, "Extreme Fast Charging of Electric Vehicles: A Technology Overview," in IEEE Transactions on Transportation Electrification, 5, 4, pp. 861-878, Dec. 2019.
(6) S. Srdic, S. Lukic, "Toward Extreme Fast Charging: Challenges and Opportunities in Directly Connecting to Medium-Voltage Line," in IEEE Electrification Magazine, 7, 1, pp. 22-31, March 2019.
(7) ***Occupational Safety and Health Administration (OSHA), Available on: https://www.osha.gov/ Accessed: Oct. 28.2023.
(8) Ph. Machura, Q. Li, “A critical review on wireless charging for electric vehicles”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 104, April 2019, Pages 209-234.
(9) S. Lovati, "Shifting the EV Bus to 800 V: Benefits and Design Challenges", EETimes, pp.28-30, September 2022.
(10) L. Ulrich, “800-Volt EV Charging: The Other Palliative for Range Anxiety”, IEEE Spectrum, April 04, 2022.
(11) A. Calabro, B. Cohen, A. Daga, J. Miller, F. Mcmahon, "Performance of 200-kW inductive charging system for range extension of electric transit buses," in Proc. IEEE Trans. Electrific. Conf. Expo. (ITEC). USA, pp. 19-21, Jun. 2019.
(12) ***US Department of Energy (DOE), Wireless Extreme Fast Charging for Electric Trucks (WXFC-Trucks), Available on: https://www.energy.gov/eere/vehicles/articles/wireless-extreme-fast-charging-electric-trucks-wxfc-trucks, Accessed: Nov. 01.2023.
(13) ***SAE J2954/2 Wireless Power Transfer for Heavy-Duty Electric Vehicles, Surface Vehicle Information Report, 82 pp., December 2022.
(14) J.E. Huber, J.W. Kolar, “Volume/Weight/Cost Comparison of a 1MVA 10 kV/400 V Solid-State Against a Conventional Low-Frequency Distribution Transformer,” in Proc. IEEE Energy Conv. Congress and Expo. (ECCE USA), Pittsburgh, PA, USA, 2014, pp. 4545–4552.
(15) J. E. Huber, J.W. Kolar, "Solid-State Transformers: On the Origins and Evolution of Key Concepts," in IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 10, no. 3, pp. 19-28, Sept. 2016.
(16) M.A. Awal et al., "Medium Voltage Solid State Transformer for Extreme Fast Charging Applications," 2023 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Orlando, FL, USA, 2023, pp. 1528-1535.
(17) W.V. Wang, New Multilevel Converter Topologies for Wireless Power Transfer Systems, Dissertation, 195 pp, The University of Auckland, 2021.
(18) M. Sanduleac, J. F. Martins, Irina Ciornei, Mihaela Albu, L.Toma, V.F. Pires, L.Hadjidemetriou and R.Sauba, Resilient and Immune by Design Microgrids Using Solid State Transformers, MDPI, Energies, 19 pp, 2018, 11, 12, 3377.
(19) H. Feng, R. Tavakoli, O.C. Onar, Z. Pantic, "Advances in High-Power Wireless Charging Systems: Overview and Design Considerations," in IEEE Transactions on Transportation Electrification, 6, 3, pp. 886-919, Sept. 2020.
(20) S. Srdic, C. Zhang, X. Liang, W. Yu, S. Lukic, “A SiC-based Power Converter Module for Medium-Voltage Fast Charger for Plug-in Electric Vehicles,” in Proc. IEEE Appl. Power Electron. Conf. and Expo. (APEC), Long Beach, CA, USA, 2016, pp. 2714–2719.
(21) S. Srdic, S. Lukic, "Toward Extreme Fast Charging: Challenges and Opportunities in Directly Connecting to Medium-Voltage Line," in IEEE Electrification Magazine, 7, 1, pp. 22-31, March 2019.
