An IDA-PBC Design with Integral Action for Output Voltage Regulation in an Interleaved Boost Converter for DC Microgrid Applications

This paper describes the output voltage regulation control for an interleaved connected to a direct current (DC) microgrid considering bidirectional current flows. The proposed controller is based on an interconnection and damping passivity-based control (IDA-PBC) approach with integral action that regulates the output voltage profile at its assigned reference. This approach designs a control law via nonlinear feedback that ensures asymptotic stability in a closed-loop in the sense of Lyapunov. Moreover, the IDA-PBC design adds an integral gain to eliminate the possible tracking errors in steady-state conditions. Numerical simulations in the Piecewise Linear Electrical Circuit Simulation (PLECS) package for MATLAB/Simulink demonstrate that the effectiveness of the proposed controller is assessed and compared with a conventional proportional-integral controller under different scenarios considering strong variations in the current injected/absorbed by the DC microgrid.Fil: Montoya Giraldo, Oscar Danilo. Universidad Distrital Francisco José de Caldas; ColombiaFil: Serra, Federico Martin. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias. Laboratorio de Control Automático; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Gil González, Walter. Institución Universitaria Pascual Bravo; ColombiaFil: Asensio, Eduardo Maximiliano. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias. Laboratorio de Control Automático; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Bosso, Jonathan Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias. Laboratorio de Control Automático; Argentin

Sistema de almacenamiento de energía en vehículos eléctricos combinando baterías y ultracapacitores

Los vehículos de tracción eléctrica se presentan como una de las principales opciones tecnológicas para resolver los problemas de transporte, contaminación y agotamiento de combustibles fósiles. Sin embargo, aún poseen ciertas limitaciones con respecto a la autonomía que brindan en comparación con los vehículos convencionales basados en motores de combustión interna. Esto se debe a que el principal elemento almacenador de energía de los vehículos eléctricos (VE), el banco de baterías, no posee una vida útil extensa y además aún no ha alcanzado en su desarrollo la suficiente densidad de energía para alcanzar trayectos equivalentes a los de un vehículo convencional. Los Sistemas Híbridos de Almacenamiento de Energía (SHAE) surgen para contrarrestar las limitaciones de las baterías introduciendo elementos auxiliares de almacenamiento, como los ultracapacitores (UC), permitiendo una mayor eficiencia del manejo de la energía, mejorando la autonomía y extendiendo la vida útil de las baterías. El objetivo general de esta tesis es el estudio y desarrollo de SHAE para vehículos de tracción eléctrica combinando el uso de baterías y UC. Para ello en este trabajo, se desarrollan nuevas estrategias de control de la energía del vehículo, para obtener un sistema eficiente de almacenamiento que contemple la salud de la batería y las demandas del sistema de tracción.Fil: Asensio, Eduardo Maximiliano. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electricidad y Electrónica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentin

Efficiency and performance analysis of battery-ultracapacitor based semi-active hybrid energy systems for electric vehicles

This paper presents a comparative analysis of two semi-active configurations of Hybrid Energy Storage Systems for electric vehicles combining batteries and ultracapacitors. The analysis of a proper sizing of the battery and ultracapacitor bank according to the power requirement of the vehicle is first presented. In addition, a method to select the low pass filter cut-off frequency used for power split is proposed. Losses in each of the components of the system elements are analyzed and included in the model. For both configurations, a commonly used control strategy based on the load power separation is implemented and simulations for a scaled NEDC driving cycle are performed. Then, based on a loss and performance analysis, it is determined which configuration is the most convenient for this application.Fil: Asensio, Eduardo Maximiliano. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Magallán, Guillermo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; ArgentinaFil: Amaya, Eduardo Gaston. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: de Angelo, Cristian Hernan. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Grupo de Electrónica Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin