Projeto de um sistema de armazenamento de energia com baterias para um sistema eólico de pequeno porte

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Guilherme Ferreira de
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29078
Resumo: O presente projeto propõe o estudo de um sistema de armazenamento de energia com baterias para aplicação em um sistema eólico de pequeno porte não ligado a rede. E proposto uma metodologia de projeto para o banco de baterias considerando baterias de chumbo acido, o estudo da influencia de variáveis de projeto no numero total de baterias e a relação deste número com diferentes capacidades nominais de corrente. O dimensionamento do banco, teórica e numericamente, tem o objetivo de abastecer uma residência com um consumo médio de energia pré estabelecido. Como forma de controle do fluxo de energia e apresentado o projeto do conversor CC-CC Buck/Boost bidirecional em corrente, visando sua correta aplicação no carregamento e descarregamento de energia do banco de baterias. A alimentação do conversor, para carregamento das baterias, e dada pelo barramento CC do aerogerador de pequeno porte. As especificações de projeto do conversor são as seguintes: 1200 W a potencia processada, tensão no barramento 250 V, tensão no banco de baterias 120 V e uma frequência de comutação das chaves do conversor de 50 kHz. São apresentados os resultados numéricos obtidos, de forma a validar os estudos teóricos.
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Como forma de controle do fluxo de energia e apresentado o projeto do conversor CC-CC Buck/Boost bidirecional em corrente, visando sua correta aplicação no carregamento e descarregamento de energia do banco de baterias. A alimentação do conversor, para carregamento das baterias, e dada pelo barramento CC do aerogerador de pequeno porte. As especificações de projeto do conversor são as seguintes: 1200 W a potencia processada, tensão no barramento 250 V, tensão no banco de baterias 120 V e uma frequência de comutação das chaves do conversor de 50 kHz. São apresentados os resultados numéricos obtidos, de forma a validar os estudos teóricos.This study aims to design a battery energy storage system for application in a small-scale wind turbine system. It is presented the design methodology for the battery bank considering lead-acid batteries, the study of the influence of design variables on the total number of batteries, and the relationship of this number with different current ratings. The battery bank design, theoretically and numerically, aims to supply a residence with pre-established average energy consumption. To control the power flow, it is also designed a bidirectional dc-dc Buck/Boost converter, for charging and discharging the battery bank. The energy for charging the batteries is provided by the dc bus of the small-scale wind turbine conversion system. The design specifications of the converter are as follows: 1200 W at rated power, bus voltage of 250 V, battery bank voltage of 120 V, and a switching frequency of 50 kHz. The numerical results obtained are presented in order to validate the theoretical studies.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de Engenharia Elétricahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICABaterias elétricasConversores de corrente elétricaEnergia - ArmazenamentoEnergia - Fontes alternativasElectric batteriesElectric current convertersEnergy storageRenewable energy sourcesProjeto de um sistema de armazenamento de energia com baterias para um sistema eólico de pequeno porteDesign of a battery energy storage system for a small-scale wind systeminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPonta GrossaFont, Carlos Henrique IllaFont, Carlos Henrique IllaMira Junior, Joaquim deVoltolini, HélioLima, Guilherme Ferreira dereponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29078/5/license_rdf4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD55ORIGINALarmazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdfarmazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdfapplication/pdf1088597http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29078/4/armazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdf0f8bceceaa5827698aa6dd2f790f0fa9MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29078/6/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD56TEXTarmazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdf.txtarmazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdf.txtExtracted texttext/plain97942http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29078/7/armazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdf.txtb29786be4cfa91520920e1e85f084a41MD57THUMBNAILarmazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdf.jpgarmazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1299http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29078/8/armazenamentoenergiabateriassistemaeolico.pdf.jpgf95d1564c19f57e107e465f1d627c831MD581/290782022-07-13 03:06:12.046oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-07-13T06:06:12Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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