Teză de doctorat
Cercetări teoretice și experimentale privind convertoarele de înaltă performanță utilizate la încărcarea bateriilor vehiculelor electrice
AUTOR
Gherman Tudor MihaiDATA SUSȚINERII
Decembrie 2020CONDUCĂTOR DE DOCTORAT
Prof. dr. ing. Dorin PETREUȘDespre teză
Teza abordează dezvoltarea sistemelor de încărcare și management al bateriilor pentru vehicule electrice, cu accent pe convertoarele de putere, controlul digital și utilizarea dispozitivelor FPGA. Cercetarea urmărește dezvoltarea unor soluții care să contribuie la reducerea costurilor și a timpului de dezvoltare, precum și la creșterea fiabilității și a gradului de integrare a sistemelor de încărcare și management al bateriei.
Un rol important îl au tehnicile de simulare în timp real și Hardware-in-the-Loop (HIL), utilizate pentru proiectarea, testarea și validarea sistemelor de control. În acest context, sunt dezvoltate modele matematice și simulatoare în timp real pentru convertoarele din structura încărcătorului, precum și platforme hardware bazate pe FPGA și dispozitive hibride ZYNQ, validate prin simulări și experimente.
Obiectivele și contribuții
01
Modelarea și dimensionarea convertoarelor de putere
Dezvoltarea modelelor matematice și a unor proceduri automatizate pentru dimensionarea convertoarelor utilizate în structura încărcătorului de baterie.
02
Dezvoltarea și implementarea controlului digital pe FPGA
Studierea particularităților controlului digital și dezvoltarea unor tehnici pentru optimizarea performanțelor implementărilor pe dispozitive FPGA
03
Dezvoltarea unei platforme hardware de testare și validare
Realizarea unei platforme cu semnale mixte pentru caracterizarea convertoarelor de putere și validarea experimentală a sistemelor de control.
04
Dezvoltarea simulatoarelor în timp real
Analiza metodelor numerice și dezvoltarea unor simulatoare în timp real pentru convertoarele din structura încărcătorului de baterie.
05
Integrarea și validarea tehnicilor Hardware-in-the-Loop
Dezvoltarea unei platforme care permite funcționarea în paralel a simulatorului în timp real și a convertorului fizic, pentru validarea sistemului de control și aplicații de detecție a erorilor.
06
Integrarea sistemului de management și încărcare a bateriei
Proiectarea unui sistem integrat de management și încărcare a bateriei, bazat pe comunicație wireless și implementat pe un dispozitiv hibrid ZYNQ, cu scopul creșterii flexibilității, scalabilității și fiabilității sistemului.