Modeling and analysis of a configurable EVs ultra fast charging station

This work focuses on the analysis and modeling of a Ultra Fast Charging Station using the Simulink (MATLAB) computational software. As the use of electric vehicles has seen a very significant increase in recent years, the need for increasingly efficient charging stations has also grown. This thesis first deals with an in-depth study of each constituent element of the system. Starting from the grid, moving on to the transformer, AC-DC converter, DC-DC converters up to the battery of the vehicle itself. Trying to analyze all the characteristics necessary to create a final complete model of the station. Subsequently, it shows how the model can be used as a tool that can be useful during the design or development phase of a project. An application has been developed to allow external users to "configure" the charging station model by inserting some essential input describing the system's parameter. So that, whenever necessary, the user can easily build a purpose-built system and then carry out the desired simulations and analyze the results. Finally, the work shows how the tool can be used by showing examples of possible charging scenarios.

La tesi si concentra sull'analisi e la modellizzazione di una Stazione di Ricarica Ultra Rapida utilizzando il software di calcolo Simulink (MATLAB). Dal momento che l'utilizzo di veicoli elettrici ha visto un incremento molto significativo, è aumentata anche la necessità di stazioni di ricarica sempre più efficienti. Questa tesi affronta inizialmente un dettagliato studio di ogni elemento costituente del sistema: a partire dalla rete, continuando con il trasformatore, con il convertitore AC-DC, con i convertitori DC-DC fino ad arrivare alla batteria del veicolo stesso. Vengono analizzate tutte le caratteristiche necessarie a creare un modello finale e completo della stazione. Successivamente, la tesi mostra come il modello risultante possa essere utilizzato come uno strumento utile alla fase di design o sviluppo di un progetto. E' stata sviluppata un'applicazione per permettere ad un utente esterno di "configurare" il modello della stazione di ricarica inserendo semplicemente qualche input essenziale che descrive i parametri del sistema. In maniera che, ogni volta risultasse necessario, l'utente possa costruire un sistema ad hoc, procedere con le simulazioni desiderate e analizzarne i risultati. In fase conclusiva, la tesi mostra come lo strumento possa essere utilizzato tramite esempi di possibili scenari di ricarica.