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Sistema de gerenciamento para carga e descarga de baterias (chumbo-ácido) e para busca do ponto de máxima potência gerada em painéis fotovoltaicos empregados em sistemas de geração distribuída; Management system for charging and discharging of batteries (lead acid) and search for the maximum power point generated on photovoltaic panels employed in distributed generation systems

Bastos, Renan Fernandes
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 24/01/2013 PT
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O presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de carga e descarga de baterias de chumbo-ácido para sistemas de geração distribuída acoplada a um conjunto de painéis fotovoltaicos e conectada à rede elétrica. O conjunto de painéis opera de forma a maximizar a energia gerada através de um algoritmo MPPT (Maximum Power Point Tracking) e a rede elétrica opera como rota para o excedente produzido pelos painéis. Para que a bateria possa ser carregada e descarregada com eficiência evitando sobrecargas e descarregamentos profundos, uma metodologia de estimação do estado de carga da bateria é implementada visando um controle mais eficiente (maximizando a vida útil da bateria) e um melhor aproveitamento da energia armazenada. Para o gerenciamento da carga e descarga do banco de baterias é utilizada uma topologia bidirecional (Boost-Buck) com controlador fuzzy P+I para estabilização de corrente ou tensão. Em relação à técnica de controle para o sistema PV, um controlador PI clássico é utilizado para regular a tensão terminal e ponto de máxima potência que é definido por um algoritmo de perturbação e observação (P&O). Para validar os controladores e os modelos teóricos desenvolvidos é construído um protótipo do sistema. São analisados...

Modelagem e controle de retificadores PWM trifásicos empregando a transformação de Park

Borgonovo, Deivis
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xvi, 162 f.| il., grafs., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Este trabalho apresenta uma nova topologia para um conversor trifásico P. W .M. unidirecional, com fator de potência unitário, voltado para aplicações regidas por nornas rígidas, como fontes de alimentação para centrais de telecomunicações. Inicialmente, apresenta-se a concepção do conversor, em seguida efetua-se uma análise detalhada e um equacionamento completo do conversor, de forma que se possa dimensionar todos os componentes do circuito de potência. Apresenta-se ainda a obtenção de um modelo de pequenos sinais para o conversor. Na seqüência, apresentam-se o procedimento de projeto, resultados de simulação e resultados experimentais. Por fim, desenvolve-se uma técnica de análise, modelagem e controle de conversores CA-CC trifásicos, utilizando a transformação de Park. baseada num conversor CA-CC trifásico bidirecional. Mostra-se então sua aplicação para o conversar unidirecional proposto e para um retificador trifásico três níveis, sendo apresentada ainda para este uma técnica para controlar o desbalanço de tensão nos capacitores de saída.

Conversor CC-CC Zeta-Sepic bidirecional isolado com grampeamento ativo e interleaving

Ruseler, Adriano
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 233 p.| il., grafs., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2011; Nesta dissertação de mestrado realiza-se o estudo teórico e experimental do conversor CC-CC Zeta-Sepic bidirecional isolado com grampeamento ativo e interleaving. O estudo se desenvolve na subdivisão do conversor em três topologias que fragmentam os desafios de pesquisa e formam o corpo do presente trabalho. A primeira subdivisão constitui do estudo teórico e experimental do conversor CC-CC Zeta-Sepic bidirecional não isolado. Utiliza-se a modelagem por valores médios instantâneos em espaço de estados cujas resistências série dos componentes são consideradas resultando em um sistema amortecido. Um protótipo é construído. Baterias são utilizadas como fontes bidirecionais em corrente, sendo o controle implementado no DSP TMS320F2812. A isolação galvânica é adicionada, trazendo o problema da indutância de dispersão, que é resolvido propondo uma topologia com grampeamento ativo. O estudo do comportamento dinâmico do conversor é realizado via ferramentas de identificação de sistemas. Um protótipo de 1 kW é implementado em laboratório com o objetivo de validar o estudo realizado. Por fim...

Estudo e realização de um conversor CC-CA com comutação suave utilizando um transformador de alta frequencia

Vidor, Dalton Luiz Rech
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xii, 80f.| il
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1993.; O propósito deste trabalho é apresentar e analisar um conversor CC-CA com estágio intermediário de alta freqüência indicado para compor sistemas ininterruptos de energia de pequena potência, o qual apresenta as seguintes propriedades: operação em freqüência constante, comutação suave, isolação com um transformador de alta freqüência, possibilidade de operar com fluxo de potência bidirecional, absorção dos elementos parasitas do circuito sendo que estes fazem parte do processo de comutação, circuitos de controle e comando extremamente simples que apresentam boa resposta sem a necessidade de se observar a corrente em algum elemento, pequena distorção harmônica na tensão de saída. Estas propriedades são alcançadas graças a um sistema composto por um inversor que opera com comutação sob tensão nula conectado através de transformador de alta freqüência a um cicloconversor que opera com comutação sob corrente nula. A regulação da tensão de saída é obtida controlando-se o ângulo de defasagem entre os conversores. Além da análise, resultados experimentais obtidos em laboratório são também apresentados.

Conversor CC-CC buck+boost multinível bidirecional

Costa, Levy Ferreira
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 232 p.| il., gras., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013; Este trabalho apresenta uma nova topologia de conversor cc-cc Buck+Boost bidirecional multinível, adequado para aplicação em alta tensão. Esta topologia é gerada a partir da associação de um conversor Buck e um conversor Boost, ambos bidirecionais e multiníveis. As topologias multinível são obtidas a partir da generalização dos conversores Buck e Boost de três níveis. As principais características do conversor Buck+Boost proposto são: redução dos esforços de tensão nos semicondutores e capacitores,- tornando-o possível para aplicação em alta tensão; capacidade de processamento de fluxo bidirecional de energia; frequência de operação dos magnéticos múltipla da freqüência de comutação dos interruptores. Além disso, o conversor Buck+Boost proposto apresenta oito capacitores, cujas tensões devem ser balanceadas para a correta operação do conversor. Portanto, uma estratégia de balanço das tensões nos capacitores da topologia é apresentada e uma técnica de controle utilizando uma ação de feedforward é proposta. Para validar a análise teórica...

Carregador de baterias bidirecional com tranformador planar

Rocha, Fabio Dalla Vecchia
Fonte: Pato Branco Publicador: Pato Branco
Tipo: Dissertação de Mestrado
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40.9605%
This work presents a study of the application of the Full-bridge bidirectional DC converter as a battery bank charger in a DC bus of renewable energy sources. The main problem is that these sources are seasonal and do not offer a continuously power supply. Thus, the use of a battery bank connected to a DC bus shared with other renewable sources brings contributions in the continuity of power supply. The converter proposed in this work aims to connect the battery bank to the DC bus at the same time it integrates the charging and discharging modes into a single converter. Additionally, to reduce the volume, it is used a planar transformer that provides high efficiency (up to 99.5%) and a reduced volume/power ratio. The converter is designed to charge a bank of batteries of 192V. At the discharge mode, it is designed to feed a 400V DC bus with maximum power of 1.34 kW. Despite the use of the full-bridge converter is not new in these types of application, two factors served as motivation for this work: the use of planar transformer and the global trend of integration of renewable sources.; CAPES; Este trabalho traz um estudo da aplicação do conversor Full-Bridge bidirecional como um carregador de banco de baterias em um barramento CC de fontes de energia renováveis. O problema principal destas fontes é que são sazonais e não oferecem uma continuidade de fornecimento de potência. Assim...

Otimização da energia geradas por painéis solares fotovoltaicos em sistemas isolados da rede elétrica

Pacheco, Juliano de Pellegrin
Fonte: Curitiba Publicador: Curitiba
Tipo: Dissertação de Mestrado
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This work presents the analysis, design, and implementation of a new parallel connected structure, composed by a parallel bidirectional DC-DC power convert, for maximum power point tracking of stand-alone photovoltaic power generation systems. At first, the main factors that motivated the choice the topic of this work are presented. In sequence, the main types of photovoltaic cells and the photovoltaic panel characteristics in function of the climatic variation are analyzed. The study, implementation, comparison and simulation results of algorithm of maximum power point tracking (MPPT) also are presented in this work. The algorithm of MPPT are based in the method of Perturbation and Observation (P&O) and in the fuzzy method. Following, the characteristics of the new structure proposal, composed by a parallel connection bidirectional DC-DC converter simulations results. Finally, are presented the laboratorial experimental results and the behavior or a real photovoltaic module connected to the new structure proposal.; Fundação Araucária; Esta dissertação de mestrado apresenta o estudo, desenvolvimento e implementação de uma nova estrutura, composta por um conversor CC-CC bidirecional, conectada em paralelo com o sistema, para busca do ponto de máxima potência em painéis solares fotovoltaicos para aplicações isoladas da rede elétrica. Inicialmente são expostos os principais fatores que levaram à escolha do tema...

Conversores CC-CAs bidirecionais isolados em alta frequência

Cardoso, Robson Luiz
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xxxi, 195 f.| il., grafs., tabs.
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.; O objetivo principal deste trabalho é o de estudar novas soluções para a implementação de conversores CC-CA's bidirecionais isolados compostos a partir de conversores CC-CC bidirecionais básicos. O primeiro passo é o de realizar uma revisão bibliográfica apresentada no capítulo I, que é de fundamental importância para se ter uma visão do que já havia sido proposto até então. No capítulo II, são abordados os conversores CC-CC's bidirecionais básicos onde foram analisadas as principais formas de ondas destes conversores. As possíveis soluções para se implementar os conversores CC-CA's a partir dos conversores CC-CC básicos são apresentadas no capítulo III. O conversor CC-CC Fyback bidirecional é estudado no capítulo IV. Onde é apresentado um estudo mais aprofundado sobre este conversor com a realização de análise das etapas de operação e simulações à vazio, com carga resistiva, com carga capacitiva e com carga não-linear. O conversor SEPIC CC-CA bidirecional isolado é estudado no capítulo V onde é levantada a função de transferência do conversor assim como o equacionamento matemático desuas principais formas de onda. No capítulo VI são mostrados os resultados experimentais obtidos com a implementação de dois protótipos do conversor SEPIC CC-CA bidirecional. O capítulo VII aborda alguns tópicos complementares como a associação de conversores...

Conexão série-série de módulos CC-CC isolados

Bottion, Antonio José Bento
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 458 p.| il., grafs., tabs.
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015; Esta tese apresenta a associação de conversores CC-CC de duas portas conectados em série-série tanto na versão unidirecional quanto na versão bidirecional com comando único de controle. Inicialmente é realizado um estudo sobre os conversores CC-CC isolados bidirecionais de duas portas onde é proposta uma classificação para estes conversores com base no fluxo magnético de seus respectivos transformadores. Na sequência é realizado um estudo sobre a conexão série na entrada e série na saída de módulos CC-CC com característica externa em queda de tensão onde se verifica que para este tipo de módulo é possível realizar tal conexão de modo que haja equilíbrio nas tensões individuais dos módulos em ambos os lados da conversão sem a necessidade do uso de malhas de controle. Por apresentar característica externa em queda de tensão tanto no modo de condução contínua quanto no modo de condução descontínua, o conversor CC-CC isolado Ponte Completa com saída em tensão é estudado e utilizado como unidade modular da versão unidirecional da conexão série-série. O mecanismo de balanço da conxão série-série unidirecional é demonstrado analiticamente e comprovado via simulação. Resultados experimentais da conexão sériesérie unidirecional são obtidos a partir de um protótipo de 4 módulos...