Topologias baseadas no conversor Zeta aplicadas em módulos Pv integrados para carga de baterias
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Date
2015-03-23Primeiro membro da banca
Novaes, Yales Rômulo de
Segundo membro da banca
Pinheiro, José Renes
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O sistema de Gerenciamento e Entrega de Energia Elétrica Renovável do Futuro (FREEDM) é um exemplo de microrrede de geração distribuída (GD), onde se tem um gerenciamento de energia. No barramento de corrente continua do FREEDM são conectados modulos integrados (MIC), armazenadores de energia, outras fontes de energia renováveis. Com o objetivo de aumentar a eficiência do sistema é proposto o modulo integrado para carregar baterias (MIBC). O MIBC é constituído por um conversor de alto ganho de tensão com característica de carregador de bateria. As características de carga das baterias, para preservar a sua vida útil, devem ser baixa ondulação na corrente de carga sendo ela aproximadamente 10% da capacidade da bateria. Portanto o conversor aplicado como MIBC deve possuir um filtro de segunda ordem na saída o que implica em um controle da corrente de saída. Uma metodologia de integração de conversores foi estudada, encontrando assim o conversor Boost-Zeta integrado. Posteriormente, foi feito uma revisão de auto-transformador que originou o conversor 2Zeta. Para completar o grupo de conversores a ser estudado foi incluído o conversor Zeta Isolado. Ambos os conversores apresentam as características ideias para MIBC. Em que o conversor Boost-Zeta apresenta um alto ganho de tensão devido à soma das tensões da seção de saída do Boost com a seção de saída do Zeta. Enquanto que o conversor 2Zeta apresenta um alto ganho de tensão devido a ligação feita do auto-transformador que aumenta um na relação de transformação do primário para o secundário. Por fim, o conversor Zeta Isolado também apresenta um alto ganho que tensão devido a relação de transformação do indutor acoplado. Todos os conversores apresentam um filtro de segunda ordem o que é desejável para o MIBC. Sendo que a aplicação é o MIBC, foi feito um projeto dos parâmetros e controle unificado dos conversores. Visto que são três conversores baseado no conversor Zeta, fez-se necessário uma analise comparativa dos mesmos, demonstrado as vantagens e desvantagens de cada um. Por fim, os protótipos atingiram os resultados esperados, contudo a dispersante do indutor acoplado dos conversores apresentou ondulações nas formas de ondas das correntes e tensões não desejadas.
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