AI Summary & Key Takeaways
AI InsightA low power factor and high harmonic currents degrade grid power quality and reduce overall efficiency.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
With the widespread adoption of electric vehicles, their adverse effects on the power grid have also increased. A low power factor and high harmonic currents degrade grid power quality and reduce overall efficiency. To enhance efficiency and improve power quality, power factor correction (PFC) techniques are employed in the design of charging devices. Power factor corrected chargers generally fall into two categories: single-stage and two-stage designs. This study focuses on AC-DC converter topologies that are commonly used in two-stage onboard charger designs. Following the selection of these topologies, the structure of electric vehicles, battery types, battery pack voltage levels, country-specific charging standards, and the semiconductor materials to be used are examined in detail. The primary objective of power factor corrected converter structures is to maintain grid quality. Therefore, the performance of the selected topologies implemented in the MATLAB/SIMULINK environment is evaluated. Using the Fast Fourier Transform (FFT) analysis method, Total Harmonic Distortion (THD) values are obtained and compared under six different load conditions.
Özet
Elektrikli araçların yaygınlaşması ile birlikte şebeke üzerindeki olumsuz etkileri de artmaktadır. Düşük güç faktörü ve yüksek harmonik akımları şebeke güç kalitesini bozmakta ve verimliliği düşürmektedir. Verimliliği artırmak ve güç kalitesini iyileştirmek için tasarlanan şarj cihazlarında güç faktörü düzeltme yöntemleri kullanılmaktadır. Güç faktörü düzeltmeli şarj cihazları incelendiği zaman tek aşamalı ve iki aşamalı olmak üzere iki farklı tasarım görülmektedir. Bu çalışmada iki aşamalı yerleşik şarj cihazı tasarımında yaygın olarak kullanılan AA-DA dönüştürücü topolojileri incelenmektedir. Topolojilerin seçiminin ardından elektrikli araçların yapısı, batarya tipleri, batarya seti gerilimleri, ülkelere göre değişen şarj standartları ve kullanılacak olan yarı iletken malzemeler incelenmektedir. Güç faktörü düzeltmeli dönüştürücü yapılarında temel hedef şebeke kalitesini korumaktır. Bu nedenle MATLAB / SIMULINK ortamında gerçekleştirilen topolojilerin başarımları, FFT analiz yöntemi kullanılarak 6 farklı yük durumunda Toplam Harmonik Bozulma/Total Harmonic Distortion (THD) değerleri elde edilerek karşılaştırılmaktadır.