Tengo que diseñar un convertidor bidireccional para regular un bus DC a 250 V con un banco de baterías a 144 V. Mi duda es como hacerlo de forma óptima, porque desconozco el máximo rizado permitido en la corriente del inductor para no dañarlo la batería, tampoco sé cuál sería la frecuencia de conmutación ideal para este tipo de aplicación. ¿Alguien con experiencia en el campo me podría dar algunos consejos?
En primer lugar, ya tengo el control de bucle cerrado para el convertidor. Mi problema no es el funcionamiento, puedo controlar el voltaje, pero tengo dudas si es correcto someter la batería a variaciones de frecuencia de corriente tan altas como está pasando. A continuación muestro como diseñé los parámetros del convertidor, tal como lo hice solo para el boost, ya que de acuerdo al principio de conservación de energía los componentes deben ser los mismos para busto, cambiando solo la conmutación de los IGBTs. No estoy seguro de si esto es cierto, no sé si es lo que sucede en la vida real para la aplicación que estoy haciendo, necesito muchos consejos y referencias para ello, no es el tipo de información que se encuentra en documentos o libros.
Potencia nominal = 10kW
Tensión nominal = 250 V
Vbatería = 144 V
Fsw = 25kHz
Tensión de ondulación en el condensador = 0,1 %
Corriente de ondulación en el inductor (esa es mi duda) = 20 %
ΔiL = 13,8889
Lmin = 1.7584e-05
L (considerando el ΔiL) = 1.7584e-04
C = 0,0027
Estos son los valores calculados sobre la base de las especificaciones que dudosamente he determinado.
El propósito de aplicar este convertidor junto con las baterías es regular el voltaje en un bus de CC que varía de manera aleatoria.
Tengo algunos libros de electrónica de potencia, pero la mayoría de ellos son muy sencillos con respecto a los cálculos y brindan poca información teórica sobre los diseños de convertidores. Me gustaría la opinión de alguien sobre las especificaciones del convertidor para este tipo de aplicaciones, y si es posible algunas referencias bibliográficas.
Los gráficos a continuación muestran la CORRIENTE (TOP) y el VOLTAJE (DONW) en diferentes escalas
Así que publiqué todo mi proyecto y los resultados en diferentes escalas, ¿alguien puede ayudarme?
No espero que la corriente de ondulación en el inductor afecte la corriente máxima de la batería. Deberá colocar muchas tapas cerca de la entrada de su convertidor, para que puedan proporcionar los picos de CA mientras que la batería solo verá la CC. Esto también ayuda un poco para los transitorios de carga.
La frecuencia de conmutación depende completamente del tamaño de la bobina, la corriente de saturación, la corriente de salida, los límites de trabajo, vin, vout. Pero lo tiene al revés: por lo general, se proporciona la frecuencia de conmutación, como vin, vout, requisitos actuales y límites de trabajo, y luego selecciona la bobina.
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