Optimization of an intelligent controlled bridgeless positive Luo converter for low-capacity electric vehicles

• Autorzy: Balamurugan Rangaswamy , Nithya Ramasamy

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.5737

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja inteligentnie sterowanegobezmostkowego dodatniego przekształtnika Luo dla pojazdów elektrycznych o małej pojemności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a novel approach to power conversion in electric vehicle (EV) applications. The proposed converter, a Bridgeless Single Stage Positive Luo Converter (BSPLC), is optimized to enhance efficiency and reduce losses in low-capacity EVs. Traditional converters experience higher losses due to their passive components and bridge circuits. By eliminating the bridge components, the converter achieves higher efficiency. An intelligent fuzzy logic controller is employed to provide adaptive control and stabilize output under varying input conditions, improving performance and response time. The converter design is further optimized through parameter tuning and simulation to achieve minimal ripple and maximum power efficiency at 92%. The proposed solution is ideal for low-capacity EVs, as it ensures enhanced power conversion, reduced thermal stress, and improved battery life. The study demonstrates the converter’s capability to meet the growing demands for energy-efficient solutions in modern electric mobility.

PL

W artykule przedstawiono nowatorskie podejście do konwersji mocy w pojazdach elektrycznych (EV). Proponowany konwerter, bezmostkowy jednostopniowy dodatni konwerter Luo (BSPLC), został zoptymalizowany pod kątem zwiększenia wydajności i zmniejszenia strat w pojazdach elektrycznych o małej pojemności. Tradycyjne przetwornice charakteryzują się większymi stratami ze względu na elementy pasywne i obwody mostkowe. Eliminując elementy mostka, przetwornica osiąga wyższą sprawność. Inteligentny kontroler rozmyty zapewnia sterowanie adaptacyjne i stabilizację sygnału wyjściowego w zmiennych warunkach wejściowych, poprawiając wydajność i czas reakcji. Konstrukcja konwertera jest dodatkowo optymalizowana poprzez dostrajanie parametrów i symulację, aby osiągnąć minimalne tętnienia i maksymalną wydajność energetyczną na poziomie 92%. Proponowane rozwiązanie jest idealne dla pojazdów elektrycznych o małej pojemności, ponieważ zapewnia lepszą konwersję mocy, zmniejszone naprężenia termiczne i dłuższą żywotność baterii. Badanie wykazało zdolność konwertera do sprostania rosnącym wymaganiom w zakresie energooszczędnych rozwiązań w nowoczesnej mobilności elektrycznej.

Słowa kluczowe

EN

bridgeless Luo converter; fuzzy logic controller; light electric vehicle; total harmonic distortion

PL

bezmostkowy konwerter Luo; sterownik z logiką rozmytą; lekkie pojazdy elektryczne; całkowite zniekształcenie harmoniczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 14, nr 3
• Strony: 68--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Balamurugan Rangaswamy

• K.S. Rangasamy College of Technology, Department of Electrical and Electronics Engineering, Tiruchengode, India

• https://orcid.org/0000-0002-1040-773

autor

Nithya Ramasamy

• K.S. Rangasamy College of Technology, Department of Electrical and Electronics Engineering, Tiruchengode, India

• https://orcid.org/0009-0005-1527-763X

Bibliografia

• [1] Balamurugan R. et al.: Power Factor Correction using Valley-Fill SEPIC Topology with Fuzzy Logic Control. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science 12(11), 2014, 7622–7630 [http://doi.org/10.11591/ijeecs.v12.i11].
• [2] Balamurugan R., Nithya R.: Power Factor Improvement Using Single Phase Bridgeless Cuk Converter Topology Based on Fuzzy Logic Control, International Journal of Fuzzy Systems 15 (4), 2013, 480–486.
• [3] Balamurugan R., Vishvanath M.: An Review of Power Factor Correction in SRM Drives Using Bridgeless Converters. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science 14(03), 2015, 441–445.
• [4] Balamurugan R., Vishvanath M.: Bidirectional LUO Converter Fed Switched Reluctance Motor. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science 12(12), 2014, 8120–8125.
• [5] Chen Z., Davari P., Wang H.: Single-Phase Bridgeless PFC Topology Derivation and Performance Benchmarking. IEEE Transactions on Power Electronics 35(9), 2020, 9238–9250 [https://doi.org/10.1109/TPEL.2020.2970005].
• [6] Gnanavadivel J. et al.: Design and development of single phase AC–DC discontinuous conduction mode modified bridgeless positive output Luo converter for power quality improvement. IET Power Electronics. 12(11), 2019, 2722–2730 [https://doi.org/10.1049/iet-pel.2018.6059].
• [7] Gupta J., Singh B.: Bridgeless Isolated Positive Output Luo Converter Based High Power Factor Single Stage Charging Solution for Light Electric Vehicles. 5th International Conference on Computing Communication and Automation – ICCCA, 2020, 51–56 [https://doi.org/10.1109/ICCCA49541.2020.9250811].
• [8] Gupta J., Singh B.: Bridgeless Isolated Positive Output Luo Converter Based High Power Factor Single Stage Charging Solution for Light Electric Vehicles. IEEE Transactions on Industry Applications 58(1), 2022, 732–741 [https://doi.org/10.1109/TIA.2021.3131647].
• [9] Kamat S. N., Shenbagalakshmi R.: Design and Analysis of Positive Output Self Lift Luo Converter. Proceedings of Fourth International Conference on Computing Communication Control and Automation – ICCUBEA, Pune, India, 2018, 1–6 [https://doi.org/10.1109/ICCUBEA.2018.8697578].
• [10] Mishra S. et al.: Driving-Cycle-Based Modeling and Control of Solar-Battery-Fed Reluctance Synchronous Motor Drive for Light Electric Vehicle With Energy Regeneration. IEEE Transactions on Industry Applications 58(5), 2022, 6666-6675 [https://doi.org/10.1109/TIA.2022.3181224].