Diseño e implementación de un convertidor dc/dc bidireccional para estabilización de nivel de voltaje en un bus dc mediante ultracapacitores

Chicango Chinchuña, Richard Alfredo

2017-11-14

Chicango Chinchuña, R. A. (2017). Diseño e implementación de un convertidor dc/dc bidireccional para estabilización de nivel de voltaje en un bus dc mediante ultracapacitores. 242 hojas. Quito : EPN.
T-IE/4548/CD 8302

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Ortega Camino, Leonardo David, director

In this work the study of one of the technologies currently emerging for the storage of energy such as ultracapacitors, its equivalent circuit and its characteristic curves is carried out. As well as the design and implementation of a bidirectional dc / dc converter that allows controlling the flow of energy to and from the ultracapacitors, using PID controllers that have been implemented in an embedded "STM32F407 Discovery" board, when it works as a buck or boost independently. By means of the bidirectional dc / dc converter, it is sought to obtain the characteristic curves of the ultracapacitor by applying the method of charge and discharge of ultracapacitors to constant current, as well as, stabilizing the voltage level in a dc bus. The applications of the bidirectional dc / dc converter were verified with values up to 26A for charge and discharge of ultracapacitors at constant current and Po = 430 W, Vo = 24V Vin = 13.5V for the method of stabilizing voltage level on a dc bus , using a frequency of f = 20kHz for both cases.

En el presente trabajo se realiza el estudio de una de las tecnologías emergentes en la actualidad para el almacenamiento de energía como son los ultracapacitores, su circuito equivalente y sus curvas características. Así como también, el diseño e implementación de un convertidor dc/dc bidireccional que permita controlar el flujo de energía desde y hacia los ultracapacitores, empleando controladores del tipo PID que han sido implementados en una tarjeta embebida “STM32F407 Discovery”, cuando funciona como reductor o como elevador de forma independiente. Mediante el convertidor dc/dc bidireccional, se busca obtener las curvas características del ultracapacitor aplicando el método de carga y descarga de ultracapacitores a corriente constante, así como también, estabilizar el nivel de voltaje en un bus dc. Las aplicaciones del convertidor dc/dc bidireccional fueron verificadas con valores de hasta 26A para carga y descarga de ultracapacitores a corriente constante y Po=430 W, Vo=24V Vin=13.5V para el método de estabilización de nivel de voltaje en un bus dc, empleando una frecuencia de f=20kHz para ambos casos.

ULTRACAPACITORES; CONVERSORES ESTÁTICOS;