MODELACIÓN Y CONTROL DE CONVERTIDOR DUAL ACTIVE BRIDGE PARA APLICACIONES DE TRANSICIÓN

Abstract

En las últimas décadas, la transición energética ha trabajado en ampliar los usos de la electricidad, generando así energías cero carbonos. Esto ha significado nuevos requerimientos y normativas tanto en los convertidores como en las técnicas de control utilizadas, mejoran do la eficiencia y la calidad de energía. Los convertidores aislados juegan un rol importante en esta transición energética, principalmente en aplicaciones que requieran aislación debido a la inestabilidad en las variables eléctricas o por temas de seguridad. Estos convertidores ofrecen la ventaja de ofrecer grandes elevaciones de voltaje debido al transformador que incluyen. El convertidor Dual Active Bridge es un convertidor bidireccional, el cual opera en modo Buck-Boost, permitiendo un amplio rango de elevación o reducción en ambos sentidos del flujo de potencia. Algunas aplicaciones típicas donde se le puede encontrar es en cargadores a bordo de vehículos eléctricos y energía fotovoltaica con almacenamiento. Los métodos de control clásicos son métodos lineales, mientras que la naturaleza de un convertidor no es lineal. La estrategia de control FCS-MPC utilizada en este trabajo busca utilizar la característica discreta del convertidor, evaluando sus posibles estados y encontrando una actuación óptima. Para esto, se obtiene e implementa el modelo en tiempo discreto del convertidor Dual Active Bridge. Para validar este trabajo, se generan resultados de simulación a través del programa de simulación PLECs, operando el convertidor bidireccionalmente, generando elevación de voltaje en un sentido de flujo y reduciendo el voltaje en el otro sentido. Finalmente se presentan los resultados gráficos del sistema funcionando.