Estratégia de controle de um conversor CC-CC bidirecional intercalado aplicado a um banco de baterias de um sistema de propulsão elétrico de aeronave

• Autor(a) principal: Bastos, Maria Eduarda Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13522
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Propulsão aeronáutic; Aeronave híbrida; Conversor CC-CC Bidirecional Intercalado; Carregador de bateria; Microcontrolador; Aeronautical propulsio; Hybrid aircraft; nterleaved Bidirectional CC-CC Converte; Battery charge; Microcontroller

Com o crescente aumento dos impactos das emissões de gases causadores do efeito estufa, a utilização de tecnologias que minimizem a degradação do meio ambiente tem se tornado cada vez mais importante. Com relação ao setor de transportes, os veículos híbridos/elétricos são uma alternativa interessante por possibilitarem a redução das emissões de poluentes e um uso mais eficiente das fontes de energia disponíveis. Além dos veículos terrestres, como os carros elétricos leves e os de transporte público de passageiros e de cargas, as tecnologias de propulsão elétrica vêm sendo também investigadas para aplicações aeronáuticas. A fim de impulsionar a expansão da eletrificação das aeronaves, diversos projetos de pesquisa estão em andamento com o intuito de melhorar as tecnologias e metodologias atualmente aplicadas. Nesse sentido, este trabalho aborda o estudo de um subsistema de armazenamento de energia pertencente a um banco de ensaios para propulsão aeronáutica, com topologia híbrida série, em desenvolvimento no Laboratório de Propulsão Híbrido-Elétrica da UFJF. O projeto intitulado como “Montagem de um Banco de Ensaios para Propulsão Aeronáutica Híbrido-elétrica” (APQ-03593-17) é uma parceria entre a UFJF, Embraer e FAPEMIG e busca ampliar a base de conhecimento nacional acerca de sistemas de propulsão de aeronaves. Assim, o presente trabalho apresenta a modelagem e controle de um conversor CC-CC bidirecional intercalado responsável pela interconexão de um banco de baterias com o sistema de propulsão de aeronave. A modelagem realizada é baseada nas técnicas de modelo médio no espaço de estados e linearização por pequenos sinais. E a estratégia de controle proposta é investigada por meio de modelos de controle no MATLAB/Simulink e a implementação de rotinas de controle embarcadas no microcontrolador TMS320F28379D da Texas Instruments. Por intermédio da técnica processor-in-the-loop o código embarcado no TMS320F28379D para controle do conversor é validado, onde uma planta virtual desenvolvida no MATLAB/Simulink é controlada através de controladores calculados no TMS320F28379D. Resultados de simulação, co-simulação e de ensaios envolvendo a captura de sinais nas rotinas embarcadas são utilizados para validar a estratégia de controle proposta.