Research and Development of Auxiliary Converters for Application in Electric Vehicles
2023
Artūrs Bogdanovs

Aizstāvēšana
29.12.2023. 13:30, Rīgā, Āzenes ielā 12/1, 212. auditorijā

Zinātniskais vadītājs
Oskars Krievs

Recenzenti
Jānis Zaķis, Dmitri Vinnikov, Sonata Tolvaišiene

Promocijas darba nosaukums ir “Pašpatēriņa pārveidotāju izpēte un izstrāde elektrotransporta vajadzībām.” Promocijas darba mērķis ir izpētīt un attīstīt enerģētiski un ekonomiski efektīvu tehnoloģiju elektrisko transportlīdzekļu pašpatēriņa pārveidotāju sistēmām, atbilstoši aktuālajām industrijas vajadzībām, kā arī radīt zinātnisku pienesumu un izplatīt iegūtās zināšanas, ieviešot jaunas koncepcijas piedāvāto pārveidotāju konstrukcijā. Promocijas darba galvenais izpētes objekts ir pašpatēriņa pārveidotāju sistēma, kas sastāv no neizolētiem DC/DC līdzstrāvas pārveidotājiem un DC/AC invertoriem pašpatēriņa sistēmu piedziņai. Galvenās pētniecības metodes ietver atbilstošu pašpatēriņa pārveidotāju topoloģiju identificēšanu, pārveidotāja matemātiskā modeļa parametru pielāgošanu, simulācijas modeļu izstrādi un simulāciju rezultātu novērtēšanu, pašpatēriņa pārveidotāju prototipu izstrādi un eksperimentālās verifikācijas veikšanu laboratorijas vidē. Galvenie pētījumu rezultāti aptver ieteikumu un tehnoloģisko uzlabojumu kopumu praktiskai pielietošanai elektrisko transportlīdzekļu pašpatēriņa pārveidotāju sistēmās. Kopējais enerģijas ietaupījums, ko piedāvātie risinājumi rada pašpatēriņa sistēmā elektriskajos transportlīdzekļos, var sasniegt līdz pat 10 %, samazinot termomehāniskās slodzes līdz pat 80 % un ievērojami uzlabojot uzticamības funkcionalitāti un bojājumpiecietību. 1. nodaļā aplūkota jaunu strāvas sensoru un mērīšanas metožu izpēte un izstrāde pielietošanai pašpatēriņa pārveidotājos. Jaunā netiešās strāvas mērīšanas metode ļauj panākt rentablu papildu pārveidotāja sensoru dizainu un mērījumu metodiku ar strāvas noteikšanas un balansēšanas funkcionalitāti ar atbilstošu precizitāti un mērījumu kļūdām zem 0,5 A bez veiktspējas samazinājuma; defektu noteikšanu un identificēšanu; kā arī bojājumpiecietīgu darbību. 2. nodaļā ir sagatavota detalizēta magnētiski saistītu indukcijas spoļu analīze un izstrādāts izplūdušās loģikas strāvas balansēšanas un izejas sprieguma regulēšanas kontrolieris ar optimizētu stacionāra režīma un dinamisku veiktspēju. 3. nodaļā aprakstīta uz netiešo strāvu mērījumiem balstīta bojājumu noteikšana un bojājumpiecietīgas darbības nodrošināšana. Rezultāti ir parādījuši ātru kļūdu noteikšanas un diagnostikas spēju 1 pārveidotāja pārslēgšanās perioda jeb 20 μs laikā un efektīvu bojājumpiecietīgu darbību, kas var ļaut pārveidotājam darboties aktīva bojājuma apstākļos un uzlabot efektivitāti līdz pat 2 %, vienlaikus nodrošinot bezatteikumu un uzticamu pārveidotāju darbību drošības kritisku sistēmu gadījumā. 4. nodaļa ir veltīta energoefektivitātes tēmai pašpatēriņa pārveidotājos. Platjoslas pusvadītāju izmantošana un pašpatēriņa piedziņas sistēmu dizains ar pastāvīgo magnētu ierosmes sinhrono mašīnu un daudzlīmeņu invertoru, izmantojot modernos GaN pusvadītājus, nodrošina enerģijas ietaupījumu līdz pat 10 %, ātrdarbību un drošumu ar termisko un mehānisko slodžu samazinājumu līdz 80 %, kā arī ekonomiski efektīvu risinājumu pilnā elektrotransporta pārveidotāju dzīves cikla laikā. Promocijas darbs ir uzrakstīts angļu valodā. Tas sastāv no ievada; 4 nodaļām; secinājumiem; 66 attēliem; 6 tabulām; kopējais lappušu skaits ir 85; literatūras sarakstā ir 75 atsauces.


Atslēgas vārdi
Auxiliary converter, current balancing, fault-tolerance, wide bandgap semiconductors
DOI
10.7250/9789934370113

Bogdanovs, Artūrs. Research and Development of Auxiliary Converters for Application in Electric Vehicles. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2023. 85 lpp.

Publikācijas valoda
English (en)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196