Desenvolvimento de conversor bidirecional isolado para controle de carga e descarga de bancos de baterias
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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/1/3179 |
Resumo: | Os conversores bidirecionais e isolados abordados nesse trabalho são de grande interesse para aplicação como UPS’s (Uninterrupted Power Supply) e sistemas híbridos de produção. Possibilitam realizar a carga e descarga das baterias em um único equipamento, podendo apresentar alto ganho de tensão e fornecer isolação galvânica para o banco de baterias. No desenvolvimento deste trabalho é proposto o projeto e implementação de um conversor com baixos níveis de ondulação de tensão e corrente em ambos os lados do conversor, além da possibilidade de atuar na regulação do barramento CC com valor fixo de tensão e operar sem o uso de circuitos auxiliares a fim de garantir a operação bidirecional. O estudo se baseia no projeto, simulações e implementação do conversor, analisando o seu comportamento sob diferentes pontos de operação das baterias. Para atuar no controle dos processos de carga e descarga das baterias, o conversor foi modelado a partir do modelo médio em espaço de estados, possibilitando projetar os controladores envolvidos no sistema. Neste sentido, com a implementação do conversor em laboratório tem-se como principais contribuições do trabalho a modelagem do conversor, implementação do projeto de controle para a carga das baterias, regulação da tensão no barramento CC e a proposta de modulações que permitem que o conversor opere sem o uso de circuitos auxiliares. |
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2018-05-23T15:38:17Z2018-05-23T15:38:17Z2018-02-21SILVA, Edivan Laercio Carvalho da. Desenvolvimento de conversor bidirecional isolado para controle de carga e descarga de bancos de baterias. 2018. 174 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3179Os conversores bidirecionais e isolados abordados nesse trabalho são de grande interesse para aplicação como UPS’s (Uninterrupted Power Supply) e sistemas híbridos de produção. Possibilitam realizar a carga e descarga das baterias em um único equipamento, podendo apresentar alto ganho de tensão e fornecer isolação galvânica para o banco de baterias. No desenvolvimento deste trabalho é proposto o projeto e implementação de um conversor com baixos níveis de ondulação de tensão e corrente em ambos os lados do conversor, além da possibilidade de atuar na regulação do barramento CC com valor fixo de tensão e operar sem o uso de circuitos auxiliares a fim de garantir a operação bidirecional. O estudo se baseia no projeto, simulações e implementação do conversor, analisando o seu comportamento sob diferentes pontos de operação das baterias. Para atuar no controle dos processos de carga e descarga das baterias, o conversor foi modelado a partir do modelo médio em espaço de estados, possibilitando projetar os controladores envolvidos no sistema. Neste sentido, com a implementação do conversor em laboratório tem-se como principais contribuições do trabalho a modelagem do conversor, implementação do projeto de controle para a carga das baterias, regulação da tensão no barramento CC e a proposta de modulações que permitem que o conversor opere sem o uso de circuitos auxiliares.The bidirectional and isolated converters discussed in this work are of great interest for applications such as UPS’s (Uninterrupted Power Supply) and hybrid generation power systems. They allow the charging and discharging of the batteries in a single equipment, which can present high voltage gain and provide galvanic insulation to the battery bank. In the development of this work, it is proposed the design and implementation of a converter with low levels of voltage and current ripple on both sides of the converter, besides the possibility to operate in the regulation of the DC link with fixed voltage value and to operate without the use of auxiliary circuits to ensure bidirectional operation. The study is based on the design, simulations and implementation of the converter, analyzing its behavior under different points of operation of the batteries. In order to control charge and discharge processes of the batteries, the converter was modeled from the state space model, allowing the design of the controllers involved in the system. In this sense, with the implementation of the converter in the laboratory, has as main contributions of the work modeling of the converter, implementation of the design of control for the charge of the batteries, regulation of the voltage in the DC link and the proposal of modulations that allow the converter to operate without the use of auxiliary circuits.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia ElétricaConversores de corrente elétricaControladores elétricosBaterias elétricasEnergia - ArmazenamentoElectric current convertersElectric controllersElectric batteriesEnergy storageDesenvolvimento de conversor bidirecional isolado para controle de carga e descarga de bancos de bateriasDevelopment of bidirectional converter isolated for control of charging and discharging of battery banksinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPato BrancoCardoso, Rafaelhttp://lattes.cnpq.br/8148387096236908Stein, Carlos Marcelo de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/5654025919305848Cardoso, RafaelMichels, LeandroTorrico, César Rafael ClaureLopes, Juliano de Pelegrinihttp://lattes.cnpq.br/7572444750472723Silva, Edivan Laercio Carvalho dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_PPGEE_M_Silva, Edivan Laercio Carvalho da_2018.pdfPB_PPGEE_M_Silva, Edivan Laercio Carvalho da_2018.pdfapplication/pdf6197043http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/3179/1/PB_PPGEE_M_Silva%2c%20Edivan%20Laercio%20Carvalho%20da_2018.pdfd522fd233bb158648f7dd348bd4a2a67MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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