Sistema de gerenciamento de carga de baterias para bancada solar eólica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, Renato Cunha Morais de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/35882
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
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spelling Sistema de gerenciamento de carga de baterias para bancada solar eólicaGerenciador de cargaBaterias de lítioBancada solarBancada eólicaDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.Bancadas didáticas são ferramentas extremamente importantes para o desenvolvimento acadêmico de discentes devido à necessidade de modelos e ferramentas que facilitem a aprendizagem em um cenário prático controlado. Os equipamentos associados com energias renováveis estão em constante evolução e precisam ser explorados para promover o ramo da energia renovável. Os sistemas de carga de baterias precisam de um adequado controle para evitar reduzir sua vida útil e, considerando esta questão, a bancada também precisa ter dispositivos para o controle. A bancada é composta por módulos flexíveis, interconectáveis e de baixo custo, sendo seu foco principal a concepção e a criação de um módulo que faz o gerenciamento de carga e o balanceamento ativo de um banco de baterias de lítio. Modelos de referência de processos de desenvolvimento de produtos mecatrônicos são utilizados para gerar especificações de projeto, que buscam obter uma bancada próxima das expectativas e necessidades construídas a partir de análises das demandas dos clientes. Para o desenvolvimento do módulo de gerenciamento de carga, foi necessário integrar um modelo matemático do circuito analógico de potência, modularizar e realizar a implementação computacional do sistema. O software obtido contém controladores proporcionais integrais independentes que fazem o gerenciamento da carga das células de bateria. Os resultados obtidos conceitualizam módulos para uma bancada didática solar e eólica, padronizados, flexíveis, com componentes disponíveis no mercado e de software e hardware abertos. No módulo de gerenciamento de carga, constata-se a eficácia no carregamento das células de bateria de forma independente e ativa. Os testes funcionais no protótipo, através da coleta de dados, apresentam um resultado que mostra o carregamento da bateria e a execução do controlador operacional integral sintonizado de forma satisfatória, embora o tratamento de ruídos e transientes no circuito precisem de maior atenção.Didactic stands are essential tools for the academic development of students due to the need for models and tools that facilitate learning in a controlled practical setting. The equipment associated with renewable energies is continuously evolving and need to be explored to promote the renewable energy industry. Battery charging systems need proper control to avoid shortening battery life. This, the bench also needs to have control devices. Didactic stands are composed of flexible, interconnectable and low-cost modules, its primary focus being the design and creation of a module that manages the load and active balancing of a lithium battery bank. Reference models of mechatronics product development processes are used to generate design specifications, which seek to obtain a benchmark close to expectations and needs built from customer demand analyze. For the development of the load management module, it was necessary to integrate a mathematical model of the analog power circuit, to modularize and perform the computational implementation of the system. The software obtained contains independent integral proportional controllers that manage battery cell load. The results obtained conceptualize modules for a solar and wind didactic bench, standardized, flexible, with components available in the market and open software and hardware . In the load management module, the effectiveness of charging the battery cells independently and actively is verified. The functional tests in the prototype, through data collection, present a result that shows the battery charging and the execution of the integral operating controller tuned satisfactorily.Els, Rudi Henri vanFreitas, Renato Cunha Morais de2019-11-21T22:10:05Z2019-11-21T22:10:05Z2019-11-212019-02-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFREITAS, Renato Cunha Morais de. Sistema de gerenciamento de carga de baterias para bancada solar eólica. 2019. xii, 148 f., il. Dissertação (Mestrado em Sistemas Mecatrônicos)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/35882A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-13T20:17:26Zoai:repositorio.unb.br:10482/35882Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-13T20:17:26Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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