Análisis de transferencia de energía inalámbrica usando convertidores modulares multinivel

Abstract

La transferencia de energía inalámbrica presenta muchos desafíos en el creciente mercado de vehículos eléctricos ya sea por la distancia de transmisión, potencia y eficiencia entre otros aspectos. Esta técnica utiliza generalmente convertidores puente H los cuales producen mayores pérdidas de potencia y THD, baja eficiencia y redes de compensación de mayor grado y más voluminosas en comparación a la tecnología MMC. El presente documento tiene como objetivo demostrar los múltiples beneficios de los MMC en comparación a los convertidores tradicionales, iniciando con una explicación del contexto general de; vehículos eléctricos, transferencia de energía inalámbrica y MMC. En bloque se realiza el diseño de un sistema de transmisión de energía inalámbrica, monofásico y multinivel llevando a cabo su análisis circuital y simulación a través del software MATLAB, en primer lugar se comienza a partir de un sistema IPT alimentado por una fuente de voltaje sinusoidal, sin redes de compensación y carga pasiva hasta llegar a la implementación de un sistema con fuentes de voltaje multinivel originadas mediante Phase-Shift PWM, con redes de compensación capacitivas y carga activa, empleando distintas versiones del circuito de transmisión en el proceso fijando las variables eléctricas y/o valores de los componentes según se agregan.