Bi-directional DC-DC converter and fuzzy logic controller based switched reluctance motor for EV applications

• Autorzy: Lakshmi G. Sree , Sreeshobha E. , Swarupa Malladi Lakshmi , Pandraka Vinodh Kuma

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.09.06

Warianty tytułu

PL

Dwukierunkowy przetwornik DC-DC i sterownik logiki rozmytej oparty na silniku reluktancyjnym z przełączaną modulacją do zastosowań w pojazdach elektrycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work is done on the performance of the switched reluctance motor drives for electric vehicles that are driven by a bi-directional DCDC converter. SRMs are becoming more and more in demand for use in electric vehicle applications due to their superior speed-power characteristics, stable structure, low production costs, absence of permanent magnets, robustness, and fault-tolerance abilities. DC-DC converter with dual direction operation (forward and backward). Thus, this can be used to recharge the battery when backward operation is used. The Switched Reluctance Motor exhibits fault-tolerant behavior and good dynamic response. Performance metrics like speed, torque, fluxes, and state of charge (SOC) were used to assess an electric vehicle powered by an SRM. The analysis was based on a 6/4 SRM simulation that was run in MATLAB/Simulink.

PL

Praca ta dotyczy wydajności silników reluktancyjnych z przełączaniem dla pojazdów elektrycznych, które są napędzane przez dwukierunkowy przetwornik DC-DC. Silniki SRM stają się coraz bardziej pożądane do zastosowań w pojazdach elektrycznych ze względu na ich lepsze charakterystyki prędkości i mocy, stabilną strukturę, niskie koszty produkcji, brak magnesów trwałych, wytrzymałość i zdolność do tolerancji błędów. Przetwornica DC-DC z pracą w dwóch kierunkach (do przodu i do tyłu). Dzięki temu można jej używać do ładowania akumulatora, gdy używana jest praca wsteczna. Silnik reluktancyjny z przełączaniem wykazuje zachowanie odporne na błędy i dobrą reakcję dynamiczną. Do oceny pojazdu elektrycznego zasilanego przez silnik SRM wykorzystano takie wskaźniki wydajności, jak prędkość, moment obrotowy, strumienie i stan naładowania (SOC). Analiza została oparta na symulacji SRM 6/4, która została uruchomiona w programie MATLAB/Simulink.

Słowa kluczowe

EN

switch reluctance motor; SRM; regenerative braking; DC-DC converter; Matlab

PL

napęd silnika reluktancyjnego przełączalnego; SRM; hamowanie regeneracyjne; przetwornik DC-DC; Matlab

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 9
• Strony: 39--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lakshmi G. Sree

• CVR College of Engineering/EEE. Department, Hyderabad, India

• https://orcid.org/0000-0001-5049-5011

autor

Sreeshobha E.

• University College of Engineering, Osmania University

autor

Swarupa Malladi Lakshmi

• CVR College of Engineering/EEE. Department, Hyderabad, India

autor

Pandraka Vinodh Kuma

• CVR College of Engineering/EEE. Department, Hyderabad, India

Bibliografia

• [1] F. Zhang, X. Zhang, M. Zhang and A. S. E. Edmonds, “Literature review of electric vehicle technology and its applications,” 2016 5th International Conference on Computer Science and Network Technology (ICCSNT), Changchun, 2016, pp. 832-837.
• [2] A. Tiwari and O. P. Jaga, “Component selection for an electric vehicle: A review,” International Conference on Computation of Power, Energy Information and Commuincation (ICCPEIC), Melmaruvathur, 2017, pp. 492-499.
• [3] Jia Ying Yong, Vigna K. Ramachandaramurthy, Kang Miao Tan, N. Mithulananthan, “A review on the state-of-the-art technologies of electric vehicle, its impacts and prospects,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol: 49, 2015, pp: 365-385
• [4] X. Nian, F. Peng and H. Zhang, “Regenerative Braking System of Electric Vehicle Driven by Brushless DC Motor,” in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 61, no. 10, pp. 5798-5808, Oct. 2014.
• [5] Yanzhi Wang, Xue Lin, M. Pedram and N. Chang, “Joint automatic control of the powertrain and auxiliary systems to enhance the electro mobility in hybrid electric vehicles,” 2015 52nd ACM/EDAC/IEEE Design Automation Conference (DAC), San Francisco, CA, 2015, pp. 1-6.
• [6] J. Zhang, T. Shen, Receding Horizon “Optimal Control of PHEV with Demanded Torque Estimation Model,” IFAC PapersOnLine, Volume 51, vol: 31, 2018, pp: 183-187
• [7] Z. Haishui, W. Dahu, Z. Tong and H. Keming, “Design on a DC Motor Speed Control,” 2010 International Conference on Intelligent Computation Changsha, 2010, pp. 59- 63. Technology and Automation,
• [8] S. J. Chapman, Electric Machine Fundamentals. New York: McGrawHill, 2005.
• [9] J. Shen and A. Khaligh, “An energy management strategy for an EV with two propulsion machines and a hybrid energy storage system,” IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), Dearborn, MI, 2015, pp. 1-5.
• [10] M. S. Perdigão, J. P. F. Trovão, J. M. Alonso and E. S. Saraiva, “Large-Signal Characterization of Power Inductors in EV Bidirectional DC–DC Converters Focused on Core Size Optimization,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 62, no. 5, 2015, pp. 3042-3051.
• [11] Sreeshobha, E., and G. Sree Lakshmi. "Performance analysis and comparison of PI controller and ANN controller of bidirectional DC/DC converter for hybrid ElectricVehicle system." 2022 International Conference on Breakthrough in Heuristics And Reciprocation of Advanced Technologies (BHARAT). IEEE, 2022.
• [12] Lakshmi, G. Sree, et al. "Analysis of ANPCI & DCMLI fed to PMSM Drive for Electric Vehicles." 2020 IEEE India Council International Subsections Conference (INDISCON). IEEE, 2020.
• [13] G. S. Lakshmi, "Performance Analysis of Multi-Level Diode Clamped Inverter fed IPMSM Drive for Electric Vehicles," 2018 IEEE Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT Asia), Singapore, 2018, Asia.2018.8467820. pp. 54-61, doi: 10.1109/ISGT
• [14] G. S. Lakshmi, "IPMSM for hybrid electric vehicle using DSP based three-level diode clamped inverter," 2017 IEEE Region 10 Symposium (TENSYMP), Cochin, India, 2017, pp. 1-5, doi: 10.1109/TENCONSpring.2017.8070068.
• [15] Swarupa, Malladi Lakshmi. "Performance Evaluation and Energy Management System for Parallel Hybrid Electric Vehicle." 2023 7th International Conference on Green Energy and Applications (ICGEA). IEEE, 2023.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).