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dc.creatorBridi, Éder
dc.date.accessioned2019-10-08T14:19:46Z
dc.date.available2019-10-08T14:19:46Z
dc.date.issued2019-02-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/18506
dc.description.abstractThis thesis presents an optimized design methodology for non-isolated static converters with Nboost cells in parallel, that process energy between a renewable energy source and a DC bus. The method scans for the best solution in view of the maximum efficiency for the minimum volume. It combines distinct technologies and cell numbers and picks a set of solutions in accordance to the preselected discrete parameters range for each operation point, which is described by three parameters ( IL@fs@J). It also searches in databases for the components in which the arrangement leads to the best performance regarding the design requirements. Among the possible solutions, the method chooses the solution that yields the maximum efficiency and/or the minimum volume for the continuous conduction mode as well as for the discontinuous conduction mode. Thus, it is possible to design converters with high efficiency and reduced volume for high static gain applications. This study also presents the components modeling and the converter static gain curves, considering parasitic resistances and their impact. By identifying the parameters that prevent converters, as simple as a boost converter, from achieving high static gain, it is possible to apply techniques that mitigate the impact of these undesired effects, allowing converters to operate closer to their ideal static gain. The input and output filter design of the converter reflects the dynamic behavior of a fuel cell, making it possible to reduce its volume and to increase its efficiency without hindering or damaging the power supply operation. As auxiliary tools to design a project and to understand the results, in this proposal, the behavior of the input and output currents and the impact that they produce on the output converter voltage are analyzed. By selecting the adequate number of cells and the operation mode, it is possible to find operation conditions where the current ripple is drastically reduced. As a result, the filtering capacitors can be significantly reduced and there is also the possibility of reducing the inductor size irrespective of the operation mode used.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectEngenharia elétricapor
dc.subjectEletrônica de potênciapor
dc.subjectEnergias renováveispor
dc.subjectConversores CC-CCpor
dc.subjectParalelismo de células boost com técnicas de intercalamentopor
dc.subjectElectrical engineeringeng
dc.subjectPower electronicseng
dc.subjectRenewable energy sourceseng
dc.subjectDc-dc converterseng
dc.subjectParallelism of boost cells with interleaving techniqueseng
dc.titleMetodologia de otimização de conversores estáticos com paralelismo de células boost aplicado à célula a combustívelpor
dc.title.alternativeMethodology of static converter optimization with cell boost parallelism applied to fuel celleng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEsta dissertação apresenta uma metodologia de projeto otimizado para conversores estáticos, não isolados, com paralelismo de N-células boost, afim de realizar o processamento de energia entre uma fonte de energia renovável e um barramento em corrente contínua. O método busca a melhor solução objetivando tanto a melhor eficiência quanto o menor volume. Atrelado a um ponto de operação ( IL@fs@J), combina diferentes tecnologias e número de células, identificando qual configuração apresenta o melhor resultado. Ainda, por meio de varredura, faz a escolha do conjunto de soluções para os intervalos de parâmetros discretos pré especificados para cada trio de parâmetros que configura o ponto de operação. O método busca, também, em bancos de dados, os componentes cujo arranjo aponta o melhor desempenho frente as exigências do projeto. Das possíveis soluções a técnica seleciona o projeto que apresenta a melhor eficiência e/ou apresenta menor volume tanto para operação em modo de condução contínua quanto para o modo de condução descontínua. Desta forma, é possível confeccionar conversores que possuem elevada eficiência e volume reduzido para aplicações que exijam elevado ganho estático. Neste trabalho são apresentados também a modelagem dos componentes e das curvas de ganho estático do conversor, levando em consideração as resistências parasitas e a influência destas na avaliação supracitada. Com a identificação dos parâmetros que impossibilitam conversores, simples como o conversor boost, de alcançar ganhos estáticos elevados, pode-se aplicar técnicas que mitigam a influência destes efeitos indesejados fazendo que o conversor se aproxime ao máximo do ganho estático idealizado. O projeto dos filtros de entrada e saída do conversor portam o comportamento dinâmico da célula a combustível, assim é possível reduzir seu volume e aumentar sua eficiência sem prejudicar ou deteriorar o funcionamento da fonte de alimentação. Como ferramentas auxiliares à elaboração do projeto e compreensão dos resultados, na proposta, são analisados o comportamento da corrente de entrada e de saída, como também, o comportamento que estas imprimem à tensão de saída do conversor. Fazendo uso do número adequado de células e modo de operação pode-se encontrar condições de operação em que a ondulação de corrente é drasticamente reduzida e como efeito tem-se uma significativa redução dos filtros capacitivos e possibilidade de redução do indutor independente do modo de operação.por
dc.contributor.advisor1Pinheiro, José Renes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226por
dc.contributor.referee1Novaes, Yales Rômulo de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8572668642074131por
dc.contributor.referee2Sartori, Hamiltom Confortin
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6722822162374884por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2790377192733673por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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