Novo conversor CC-CC integrado full-bridge-forward aplicado a uma microrrede residencial
Resumo
Esta Tese de Doutorado tem como foco a proposta de uma nova topologia de
conversor aplicado para conexão de um sistema de armazenamento de energia, composto de
um banco de supercapacitores e um banco de baterias, ao barramento CC de uma microrrede
residencial. O conversor CC-CC integrado full-bridge-forward proposto apresenta alto ganho
de tensão entre a entrada e saída, requisito fundamental para a aplicação desejada, fluxo de
potência bidirecional, isolação galvânica, entre outras características. O processo de
integração, etapas de operação (incluindo formas de onda e equações do conversor),
metodologia de projeto, modelagem CC, entre outros, são apresentados. Três diferentes
estruturas de circuitos grampeadores são estudadas e aplicadas ao conversor proposto. Além
disso, uma comparação de diversos parâmetros com o conversor dual active bridge, que é
uma das topologias mais utilizadas para aplicações semelhantes é realizada, destacando o
menor número de interruptores. Resultados experimentais do conversor proposto em
diferentes modos de operação são apresentados, validando as análises teóricas. Resultados
experimentais do conversor dual active bridge também são apresentados e o seu desempenho
é comparado ao do conversor proposto, onde se observa que o rendimento do conversor
proposto é superior. A aplicação da topologia é voltada para sistemas de microrrede, os quais
atraem grande atenção atualmente devido à possibilidade de geração de energia elétrica de
maneira renovável através de fontes distribuídas e com elevada confiabilidade.