Alta eficiencia de los convertidores basados en el procesamiento modular parcial de potencia para aplicaciones marítimas totalmente eléctricas
Autores: Anzola, Jon; Garayalde, Erik; Urkizu, June; Alacano, Argiñe; Lopez-Erauskin, Ramon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Alta eficiencia de los convertidores basados en el procesamiento modular parcial de potencia para aplicaciones marítimas totalmente eléctricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Enfoque
Convertidores basados en procesamiento parcial de potencia
Modular
Escalable
Problemas de sobretensión
Análisis de confiabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone un enfoque para analizar los beneficios que los convertidores basados en procesamiento parcial de energía pueden aportar a aplicaciones marítimas totalmente eléctricas. Con el objetivo de hacer que el sistema sea modular y escalable a diferentes potencias/energías, se proponen convertidores de potencia parcial conectados en serie. La serialización de estos convertidores conlleva problemas significativos de sobretensión, y este artículo aborda estos problemas para un caso de fallo de un módulo conectado en serie. Se ha realizado un análisis de fiabilidad considerando que los componentes del sistema de baterías siguen una distribución independiente e idéntica en términos de probabilidad de fallo. Además, se ha añadido un factor de redundancia para permitir una cierta tasa de fallos en lo que se conoce como un sistema tolerante a fallos. Finalmente, para demostrar la alta eficiencia de los convertidores de potencia parcial, se prueba un prototipo de 3 kW en diferentes puntos de trabajo que modelan el proceso de carga de una batería. Los resultados experimentales muestran una eficiencia máxima del 99.36%.
Descripción
Este artículo propone un enfoque para analizar los beneficios que los convertidores basados en procesamiento parcial de energía pueden aportar a aplicaciones marítimas totalmente eléctricas. Con el objetivo de hacer que el sistema sea modular y escalable a diferentes potencias/energías, se proponen convertidores de potencia parcial conectados en serie. La serialización de estos convertidores conlleva problemas significativos de sobretensión, y este artículo aborda estos problemas para un caso de fallo de un módulo conectado en serie. Se ha realizado un análisis de fiabilidad considerando que los componentes del sistema de baterías siguen una distribución independiente e idéntica en términos de probabilidad de fallo. Además, se ha añadido un factor de redundancia para permitir una cierta tasa de fallos en lo que se conoce como un sistema tolerante a fallos. Finalmente, para demostrar la alta eficiencia de los convertidores de potencia parcial, se prueba un prototipo de 3 kW en diferentes puntos de trabajo que modelan el proceso de carga de una batería. Los resultados experimentales muestran una eficiencia máxima del 99.36%.