PROJET DE CIRCUIT DE CORRECTION DU FACTEUR DE PUISSANCE BASÉ SUR LE CONVERTISSEUR À INDUCTION PRIMAIRE UNIQUE CONTRÔLÉ PAR UNE STRATÉGIE DE COMMANDE EN MODE COULISSANT UTILISÉE DANS UNE STATION DE CHARGE POUR VÉHICULES ÉLECTRIQUES

Auteurs

  • DJAMEL ZIANE Département d’Electrotechnique, Faculté de Génie Electrique et Informatique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou, Laboratoire de Technologie Industrielle et de l’Information, Faculté de Technologie,Université de Bejaia, 06000 Bejaia, Algérie Author
  • AHMED AZIB Laboratoire de Technologie Industrielle et de l’Information, Faculté de Technologie, Université de Bejaia, 06000 Bejaia, Algérie Author
  • ADEL OUBELAID Laboratoire de Technologie Industrielle et de l’Information, Faculté de Technologie,Université de Bejaia, 06000 Bejaia, Algérie Author
  • NABIL TAIB Laboratoire de Technologie Industrielle et de l’Information, Faculté de Technologie,Université de Bejaia, 06000 Bejaia, Algérie Author
  • TOUFIK REKIOUA Laboratoire de Technologie Industrielle et de l’Information, Faculté de Technologie,Université de Bejaia, 06000 Bejaia, Algérie Author
  • DJAMILA REKIOUA Laboratoire de Technologie Industrielle et de l’Information, Faculté de Technologie,Université de Bejaia, 06000 Bejaia, Algérie Author

Mots-clés :

Véhicule électrique, Convertisseur à inductance primaire asymétrique (SEPIC), Contrôle du mode coulissant, Correction du facteur de puissance, Plateforme de laboratoire en temps réel

Résumé

La qualité de l'énergie électrique est devenue un enjeu stratégique pour tous les acteurs économiques. Son efficacité est réduite en raison des multiples perturbations et injections d'harmoniques causées par les différentes charges connectées. Le véhicule électrique (VE) occupe une place importante parmi ces charges qui tirent leur énergie du réseau via des bornes de recharge. Dans cet article, une solution pour améliorer le facteur de puissance et réduire l'injection d'harmoniques est proposée en introduisant un circuit de correction du facteur de puissance (PFC) dans les bornes de recharge. Il est réalisé par un convertisseur à inductance primaire asymétrique (SEPIC) qui permet l'isolation entre la charge et le réseau électrique. De plus, il offre une minimisation matérielle puisqu'il fonctionne simultanément en boost et buck sans inversion de polarité. Une technique de commande basée sur l'utilisation de la technique de commande en mode glissant (SMC) est proposée pour la réduction des harmoniques et la correction du facteur de puissance. Le SMC est utilisé pour maintenir la tension de sortie du convertisseur SEPIC à sa valeur souhaitée, améliorer le facteur de puissance (PF) et réduire la distorsion harmonique totale (THD). Une simulation software-in-the-loop (SIL) utilisant une plate-forme de simulation en temps réel (RT LAB) est effectuée pour confirmer les performances du système.

Références

(1) D. Ziane, S. Aissou, A. Azib, T. Rekioua, Performance test of the control strategy applied to the electric vehicle, in the case of FWD and 4WD. Int J Hydrogen Energy, 39, pp. 21259-21264 (2014).

(2) A. Azib, D. Ziane, T. Rekioua, Ensure continuity of operation of an electric vehicle under fault condition in converter, International Journal of Hydrogen Energy, 41, pp. 9066-9074 (2016).

(3). S. Aiswariya, R. Dhanasekaran, Simulation and analysis of a single-phase ac-dc boost PFC converter with a passive snubber for power quality improvement, IEEE International Conference on Advanced Communication Control and Computing Technologies (2014).

(4) K.I. Hwu, C.-L. Tsai, K.-F. Lin, A simple passive ZCS circuit for PFC converter, Twenty, Third Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (2008).

(5) D.D.C Lu, S.K Ki, Light-load efficiency improvement in buck-derived single-stage single-switch PFC converters, IEEE Transactions on power electronics, 28, 5, pp. 2105 – 2110 ( 2013).

(6) S. Singh, B. Singh, PFC buck converter fed PMBLDCM drive for low power applications, IEEE Fifth Power India Conference (2012).

(7) R.J. Ganesh, S. Kodeeswaran, M. Kavitha, T. Ramkumar, Performance analysis of piezoelectric energy harvesting system employing bridgeless power factor correction boost rectifier, Materials Today: Proceeding, 45, 25, pp. 486-494 (2021).

(8) P.R. Mohanty, A.K. Panda, Dh. Das, An active PFC boost converter topology for power factor correction, Annual IEEE India Conference (INDICON), 2015.

(9) O. Turksoy, U. Yilmaz, A. Teke, Efficient ac-dc power factor corrected boost converter design for battery charger in electric vehicles, Energy, 221, pp. 119765 (2021).

(10) S. Ketsingsoi and Y. Kumsuwan, An off-line battery charger based on buck-boost power factor correction converter for plug-in electric vehicles, 11th Eco-Energy and Materials Science and Engineering (11th EMSES), Energy Procedia, 56, pp. 659– 666 (2014).

(11) B. Wang, J. Xu, D. Xu, Z. Yan, Implementation of an estimator-based adaptive sliding mode control strategy for a boost converter-based battery/supercapacitor hybrid energy storage system in electric vehicles, Energy Conversion and Management, 151, pp. 562-572 (2017).

(12) B. Anton, A. Florescu, S. G. Rosu, Standalone analog active cell-balancing circuit for automotive battery management systems, Revue. Roumaine Science Techniques.– Électrotechnique. et Énergétique, 63, 3, pp. 306–313, Bucarest, 2018.

(13) A. Mourad, G. Keltoum, Power system stabilizer based on terminal sliding mode control, Revue. Roumaine Science Techniques.– Électrotechnique. et Énergétique, 62, 1, pp. 98–102, Bucarest (2017).

(14) V. Subramanian, S. Manimaran, Implementation of a sliding mode controller for single ended primary inductor converter, Journal of Power Electronics, 15, 1, pp. 39-53 (2015).

(15) O.L. Santo et al.., Sliding mode control of the isolated bridgeless SEPIC High Power Factor Rectifier Interfacing an AC Source with a LVDC Distribution Bus, Energies, 12, pp. 3463 (2019).

(16) S. Ma et al., A Sliding mode control method for sepic power factor correction converter, IPEMC2020-ECCE Asia.

Téléchargements

Publiée

2022-09-30

Numéro

Rubrique

Électrotechnique et électroénergétique | Electrical and Power Engineering

Comment citer

PROJET DE CIRCUIT DE CORRECTION DU FACTEUR DE PUISSANCE BASÉ SUR LE CONVERTISSEUR À INDUCTION PRIMAIRE UNIQUE CONTRÔLÉ PAR UNE STRATÉGIE DE COMMANDE EN MODE COULISSANT UTILISÉE DANS UNE STATION DE CHARGE POUR VÉHICULES ÉLECTRIQUES. (2022). REVUE ROUMAINE DES SCIENCES TECHNIQUES — SÉRIE ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉNERGÉTIQUE, 67(3), 241-245. https://journal.iem.pub.ro/rrst-ee/article/view/160