Determinación y Extensión de los Límites de Operación de un Convertidor CC-CC Bidireccional de Tres Puertos

Abstract

This paper proposes a design of a bidirectional three-port DC-DC converter in order to extend the operating limits when the converter is used as an interface between a battery bank, a supercapacitor and a dc load. The operating limits are determined according to the maximum current on the switches and also by the thermal limit established by the junction temperature of the semiconductors. It is shown that the amplitudes of the DC voltages have a significant influence on theoperating limits, which depend on the state of charge of batteries and supercapacitors. Other factors with an important influence on the operating limits are the values of the auxiliary inductances of the converter.

En este trabajo se establecen los l´ımites de operacion de un convertidor CC-CC bidireccio- ´ nal de tres puertos, el cual se alimenta en dos de sus puertos por un banco de bater´ıas y por un supercapacitor. Los l´ımites de funcionamiento se determinan en funcion de las m ´ aximas corrientes que pueden sopor- ´ tar las llaves semiconductoras y tambien en funci ´ on´ del l´ımite termico establecido por la m ´ axima tempera- ´ tura de juntura que soportan las mismas. Estos l´ımites de operacion son funci ´ on, entre otras variables, de las ´ amplitudes de las tensiones de CC de los puertos, los que pueden variar en funcion del estado de carga de ´ los almacenadores. Otro factor que tiene una marcada influencia en los l´ımites de operacion, son los valores ´ de las inductancias auxiliares del transformador utilizado. Se incluyen resultados que permiten verificar los analisis realizados.