- Docente: Riccardo Mandrioli
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-IND/31
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Moduli: Riccardo Mandrioli (Modulo 1) Riccardo Mandrioli (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Bologna
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Corso:
Laurea Magistrale in
Electric Vehicle Engineering (cod. 5699)
Valido anche per Laurea Magistrale in Automation Engineering (cod. 8891)
Laurea Magistrale in Ingegneria dell'energia elettrica (cod. 9066)
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Orario delle lezioni (Modulo 1)
dal 19/02/2024 al 08/04/2024
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Orario delle lezioni (Modulo 2)
dal 15/04/2024 al 07/06/2024
Conoscenze e abilità da conseguire
The course initially provides supplements of linear and non-linear electric circuits with special emphasis towards power electronic circuits for electric vehicles. The digital controllers for power electronic converters are also examined, such as DSP boards, digital microcontrollers, FPGA systems. The main power electronic switches employed in the electric vehicles are introduced, such as power diodes, Mosfets, IGBTs, SiC and emerging power components. The considered converter configurations, and the corresponding modulation strategies, are: passive and active single-phase and three-phase rectifiers (vehicle power interface with the electric grid), three-phase inverters (vehicle motor drive), dc/dc choppers configurations (on board and off board battery chargers). Battery charging modes for electric vehicles are introduced and duscussed. The features Grid-to- Vehicle (G2V), Vehicle-to-Grid (V2G), Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Load (V2L), and Vehicle-for-Grid (V4G) are considered for the regulation of the power converters, with reference to both off board dc fast charging stations and onboard ac chargers.
Contenuti
Modulo I (30h)
- Complementi di circuiti elettrici lineari e non lineari.
- Forme d'onda periodiche non sinusoidali. Distorsione armonica di corrente e tensione in regime stazionario non sinusoidale.
- Diodi di potenza e SCR. Interruttori elettronici di potenza: BJT, MOSFET, IGBT, componenti emergenti.
- Raddrizzatori monofase e trifase. PFC monofase e trifase (Vienna Rectifier).
- Modulazione a larghezza di impulso (PWM).
- Chopper buck, boost, buck-boost, Cùk, SEPIC, half-bridge, full bridge.
- Convertitore Dual-Active Bridge.
Modulo II (30h)
- Inverter monofase: half-bridge, full-bridge. Modulazione unipolare e bipolare.
- Inverter trifase: onda quadra (six-step), PWM. Iniezione di un segnale modulante di modi comune: centered PWM, discontinuous PWM. Modulazione con i vettori di spazio (SVM).
- Inverter multilivello: cascaded H-bridge, Diode clamped (NPC), Flying capacitor.
- Inverter a quattro fili: split-capacitor inverter, four-leg inverter, independently controlled neutral module.
Testi/Bibliografia
- Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics. J.Wiley & Sons
- Rashid: Power Electronics: Circuits Devices and Applications. Prentice Hall
- Kassakian, Schlecht, Verrghese: Principles of Power Electronics. MIT Addison-Wesley
Metodi didattici
Lezioni in aula (teoria ed esercitazioni).
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Written and eventually oral exam (interview). Possibility of midterm written exams.
Strumenti a supporto della didattica
Lesson notes in English. Use of LTspice and PLECS for circuit simulations.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Riccardo Mandrioli
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.