Esquema tolerante a fallas de transistores del lado de carga aplicado a convertidores CC-CC con puentes duales activos trifásicos

Jonathan Emmanuel Ochoa Sosa; Rubén  Núñez; Germán Elías Oggier; Germán Gustavo Oggier; Guillermo  García

doi:10.4995/riai.2022.15408

Autores/as

Jonathan Emmanuel Ochoa Sosa Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)
Rubén Núñez Universidad Nacional de Rafaela (UNRaf), CIT-Rafaela/CONICET
Germán Elías Oggier Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)
Germán Gustavo Oggier Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)
Guillermo García Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)

DOI:

https://doi.org/10.4995/riai.2022.15408

Palabras clave:

Convertidor CC-CC bidireccional, Sistemas electrónicos de potencia, Modelado y simulación, Detección y diagnóstico

Resumen

Este trabajo propone un nuevo funcionamiento en modo tolerante a fallas aplicado a convertidores CC-CC con Puentes Duales Activos Trifasicos (CPDA3) cuando ocurre una falla de circuito abierto de transistor en el puente del lado de la carga. La propuesta consiste en modificar las senales de activación de los transistores, para lograr mantener la transferencia de potencia dentro de determinados limites despues de la reconfiguración. Este enfoque no introduce costos computacionales adicionales y no requiere la incorporacion de componentes o circuitos adicionales a la topología original. La potencia maxima que se puede transferir es mayor comparado conlas propuestas anteriores. Ademas, la ondulación de la tensión de salida se reduce significativamente, lo que permite aumentar la vida util esperada de los capacitores del filtro. Se presentan los resultados de la simulación y experimentales de un prototipo de 1.5 kW para validar el analisis teórico y la viabilidad de la propuesta.

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Biografía del autor/a

Jonathan Emmanuel Ochoa Sosa, Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)

Jonathan Emmanuel OCHOA SOSA,was born in San Francisco del Monte de Oro, San Luis, Argentina, in October 1988. He received the degree of Electronic Engineer (2017) from the Universidad Nacional de San Luis (UNSL), San Luis, Argentina. Since 2017 he is a member of the National Council of Scientific and Technical Research (CONICET) and is pursuing a Doctorate in Engineering Sciences at the the National University of Río Cuarto. Cordoba Argentina. He has been a member of the Applied Electronics Group since 2017. His research interests include power electronics, microgrids, detection, diagnosis and fault tolerance of electronic power converters.

Rubén Núñez, Universidad Nacional de Rafaela (UNRaf), CIT-Rafaela/CONICET

Rubén Orlando NÚÑEZ,was born in Libertad, Misiones, Argentina. He received the Electronics Engineer degree, in 2011, from the Universidad Nacional de Misiones (UNaM), Argentina and Doctor degree of engineering sciences, in 2017, at the Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), Argentina. He is currently a Professor in the Universidad Nacional de Rafaela (UNRaf), Argentina. His areas of interest include: Power electronics applied to electric machines, microgrids. Fault tolerance and power losses in static power converters.

Germán Elías Oggier, Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)

Germán Elías OGGIER,
was born in Río Cuarto, Argentina. He received the Electr. Eng. degree from the UNRC, Argentina (2015). Since 2016 he is a PhD member of the National Scientific and Technical Research Council (CONICET), Argentina, and a member of the Grupo de Electrónica Aplicada (GEA-UNRC) since 2010. His research interest includes, UPS inverters and renewable energy conversion.

Germán Gustavo Oggier, Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)

Germán Gustavo OGGIER, was born in Río Ceballos, Córdoba, Argentina. He received the Electr. Eng. degree and the M.Sc. degree in electrical engineering from the UNRC, Argentina, in 2003 and 2006, respectively, and the Doctor degree in control systems from the Universidad Nacional del Sur, Buenos Aires, Argentina, in 2009. He is currently a Professor in the GEA, UNRC, and a researcher of CONICET, Buenos Aires, Argentina. His current research interests include power electronics, electric vehicles, and renewable energy conversion.

Guillermo García, Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA). Grupo de Electrónica Aplicada (GEA)-CONICET. Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC)

Guillermo Oscar GARCÍA, was born in Río Cuarto, Argentina, in 1954. He received the Electrical and Electronics Engineering degree from the Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Argentina, in 1981, and the M.Sc. and Dr. degrees in Electrical Engineering from the Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil, in 1990 and 1994, respectively. Since 1994, he has been with UNRC, where he is currently the Director of GEA, and a Researcher of CONICET, Buenos Aires, Argentina. His research interests include power electronics, electric vehicles, and renewable energy conversion.

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