ارائه کننده: محمدمهدی محسن‌ زاده استاد راهنما: دکتر رضا بیرانوند استاد ناظر داخلی: دکتر علی یزدیان ورجانی استاد ناظر خارج از دانشگاه: دکتر شهریار کابلی (دانشگاه صنعتی شریف) تاریخ: ۱۴۰۳/۰۶/۲۷ ساعت: ۱۰ مکان: مرکز مطالعات شبکه قدرت

چکیده: امروزه یکی از مشکلاتی که در کشورها روبه‌ افزایش است آلایندگی‌ های تولید شده از نیروگاه‌ ها، خودروها و غیره می‌ باشد که بر محیط‌ زیست و سلامتی انسان‌ ها تأثیری فراروانی دارد. علاوه‌ برآن، سوخت‌ های فسیلی مورداستفاده تمام‌ شدنی هستند؛ لذا به یک چالش بزرگ در آینده تبدیل خواهد شد. یکی از مهم‌ ترین عوامل آلودگی محیط‌ زیست استفاده از منابع متحرک آلاینده می‌ باشد؛ به‌ عنوان‌ مثال در شهر تهران، پایتخت ایران، این منابع بیش از ۶۰ درصد ذرات معلق و ۸۲ درصد گازهای آلاینده را تولید می‌ کنند؛ بنابراین، خودروهای برقی می‌ توانند جایگزین مناسبی برای این منابع متحرک آلاینده باشند. خودروهای برقی نیز دارای معایبی هستند که می‌ توانند چالش‌ های جدیدی را به وجود بیاورند. استفاده از شارژهای ادغام شده با خودروهای برقی که از منابع تجدیدپذیر در جهت شارژ باتری استفاده می‌ کنند مورد استقبال قرار گرفته است. این شارژها مبدل‌ های DC-DC چند درگاهی هستند که بتوانند از چندین منبع در جهت شارژ این باتری‌ ها استفاده کنند. محققان متعددی در این موضوع فعالیت کرده‌ اند تا بتوانند مبدل‌ های چند درگاهی افزاینده در جهت استفاده در خودروهای برقی ارائه دهند که هر کدام دارای مزایا و معایب مختص به خود هستند. در این پایان‌ نامه، خانواده‌ ای از مبدل‌ های چند درگاهی چند برگی افزاینده برای کاربرد خودروهای برقی ارائه شده است. در این مبدل‌ ها، برای فراهم‌ کردن کلیدزنی نرم از مدار گیره فعال استفاده شده است که به محققان اجازه داده است که فرکانس کلیدزنی مبدل را تا ۵۰۰ کیلوهرتز بالا ببرند؛ این مورد باعث شده است حجم و ابعاد مبدل کاهش و در نتیجه چگالی توان مبدل افزایش یابد. در این پایان‌ نامه، دو مورد از مبدل‌ های ارائه شده مورد تحلیل دائم قرار گرفته‌ اند و یک مورد از آن‌ ها که دارای کلیدزنی نرم می‌ باشد در ادامه مورد بررسی، تحلیل و ساخت قرار گرفته است. به‌ منظور بررسی صحت عملکرد مبدل‌ مذکور و درستی تحلیل‌ های ریاضی ارائه شده، پس از شبیه‌ سازی، نمونة آزمایشگاهی مبدل نیز طراحی و ساخته شده است. این مبدل به‌ گونه‌ ای طراحی شده است که باوجود تغییرات ولتاژ DC ورودی در محدوده ۸۰-۶۰ ولت و تغییر توان خروجی در محدودة ۱۰۰-۱۰۰۰ وات، ولتاژ خروجی مطلوب در ۴۰۰ ولت تثبیت می‌ شود. در این مبدل‌ از فرکانس کلیدزنی ۵۰۰ کیلوهرتز استفاده شده است تا چگالی توان مبدل افزایش یابد. باتوجه‌ به شبیه‌ سازی‌ های انجام شده و ساخت، این مبدل در تمام بازه‌ های اعلامی دارای کلیدزنی نرم می‌ باشد و بیش‌ ترین بازه باوجود المان‌ های واقعی در شبیه‌ سازی برابر با ۹۸٪ در توان ۷۰۰ وات می‌ باشد.