Estoy construyendo un convertidor de CC a CC bidireccional que se usará para cargar y descargar una pila de supercapacitores. El diseño que creamos utiliza un cortador de 4 cuadrantes, para permitir la aceleración en ambos sentidos. He hecho un diseño en PSIM que se puede ver aquí:
Estoyteniendoalgunosproblemasparapredecircorrectamenteelcomportamientodelassimulaciones.Porejemplo,siQ1estáabierto,Q2yQ3estáncerradosyQ4estáactivo(A).Luego,elcircuitoseconvierteenunconvertidorderefuerzodelladoizquierdoalderecho(FuelCell->BoostCaps),conunacargapuramentecapacitiva.QuieroaumentarlatensiónFC,queseestableceen24V,alatensióndelaBC,digamos30V.DadoqueelvoltajedesalidasiempreesigualalvoltajedeBC,independientementedelciclodetrabajo,quieropodercontrolarlacantidaddecorrientequevahaciaelBC.
Heintentadovolveraescribirlasecuacionesdeestadoparaunconvertidordeimpulso,perotodavíanopareceestarobteniendounbuenresultado.Parareferencia,silatensióndeFCesde24VyladeBCesde30V,entoncesunciclodetrabajode0.03enQ4correspondeaunacorrientedecargadealrededorde1A.Mientrasquemiscálculosdicenqueestodeberíaseralmenos0.11.
Realmentemegustaríaalgodeayudaparaencontrarunamaneradehacerunmodelomatemáticoparapoderimplementaruncontrolador.¡Unenlaceaunpapelolibrotambiénseríabienvenido!
Algunasaclaraciones:
- Enelesquema,los"BoostCaps" son la pila de supercapacitores.
- La fuente de voltaje y la resistencia en el lado izquierdo simulan la celda de combustible. Tienes razón en que solo genera energía. El diodo es para evitar la corriente de retorno en la celda de combustible.
- Por simplicidad en esta simulación, utilicé la fuente de corriente controlada por voltaje a la derecha (la cosa del diamante) como una carga constante. (en realidad será un controlador + motor sin escobillas trifásico).
- No te preocupes por lo triangular, no se tiene en cuenta aquí.
- El convertidor es de puente completo porque aún no estamos seguros del voltaje de pila del supercapacitor. Puede ser más alto o más bajo que el voltaje FC de 24 V, por lo tanto, el puente completo.
- Bidireccional porque los supercaps actúan como un amortiguador de energía. Si la corriente de carga es baja, se pueden cargar los supercaps. Si la corriente de carga es alta, los supercaps proporcionan cierta corriente adicional para soportar la celda de combustible.
[editar] y esta es la topología:
