dc.contributor.advisor | Tibola, Jonas Roberto | |
dc.creator | Damasceno, Arthur Oliveira | |
dc.date.accessioned | 2023-03-29T18:39:01Z | |
dc.date.available | 2023-03-29T18:39:01Z | |
dc.date.issued | 2023-03-15 | |
dc.date.submitted | 2023 | |
dc.identifier.citation | DAMASCENO, A. O. Conversor síncrono CC-CC para ensaio de carga e descarga de baterias de íons de lítio. 2023. 91 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2023. | por |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28471 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia de Controle e Automação, RS, 2023. | por |
dc.description.abstract | The present work aims at the implementation and functional validation of a DC-DC converter
for charging and discharging tests applied on lithium ion battery packs. Initially, a bibliographic
review of the subjects included in the work was carried out. Next, the synchronous converter
topology was defined, semiconductor switches were chosen, and then, an LCL filter was
designed for current ripple attenuation on the batteries. For control loop design, first, system
dynamics had to be modeled, a state-space model for the LCL filter, a first order transfer
function for the energy in the DC bus and a for battery voltage dynamics. Next, satisfactory
strategies for control loops were considered: full state feedback with servomechanism to current
control in the filter magnets, and PI controllers for the other loops. Considering the need for
closed loop control, measuring instruments were developed, these were conditioned to the
electrical characteristics of the electronic system and calibrated in practical tests. Still regarding
the measurement of the system variables, a Luenberger state observer was implemented to
estimate the voltage on the LCL filter capacitor. For the proposed general features
implementation, the digital signal processor was programmed in C language, unifying the
processing of the measured variables, control laws calculation, battery charge and discharge
algorithms and the signal modulation applied to the actuators. Finally, the proposed system was
built and submitted to validation tests, experiment results shown satisfactory results regarding
the project objectives. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Eletrônica de Potência | por |
dc.subject | Controle | por |
dc.subject | Instrumentação | por |
dc.subject | Programação | por |
dc.subject | Baterias | por |
dc.subject | Lítio íon | por |
dc.subject | Power Electronics | eng |
dc.subject | Control | eng |
dc.subject | Instrumentation | eng |
dc.subject | Programming | eng |
dc.subject | Batteries | eng |
dc.subject | Lithium ion | eng |
dc.title | Conversor síncrono CC-CC para ensaio de carga e descarga de baterias de íons de lítio | por |
dc.title.alternative | DC-DC synchronous converter for charge and discharge test of lithium ion batteries | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.degree.graduation | Engenharia de Controle e Automação | por |
dc.description.resumo | Este trabalho tem como intuito a implementação e a validação experimental de um conversor
CC-CC para ensaios de carga e descarga de pacotes de baterias de íons de lítio. Inicialmente,
foi realizada uma revisão bibliográfica dos assuntos compreendidos no trabalho. Em seguida,
foi definida a topologia de conversor bidirecional síncrono, escolha das chaves semicondutoras
empregadas, e projeto do filtro LCL para a atenuação do ripple de corrente das baterias. Para o
projeto das malhas de controle, primeiramente foram obtidos os modelos correspondentes às
dinâmicas do sistema, propondo um modelo em espaço de estados para o filtro LCL, levantando
uma função de transferência para a energia no barramento CC e uma função de transferência de
primeira ordem para a dinâmica de tensão das baterias. Em seguida, foram consideradas
estratégias satisfatórias para o controle de malha: retroação de estados com servo mecanismo
para o controle da corrente no filtro e controladores PI para as demais malhas. Considerando a
necessidade de controle em malha fechada, foram desenvolvidos instrumentos de medição para
as variáveis. Estes foram condicionados para as características elétricas do sistema eletrônico e
calibrados em ensaios práticos. Ainda quanto à medição das variáveis do sistema, foi
implementado um observador de estados de Luenberger para estimar a tensão no capacitor do
filtro LCL. Para a implementação, foi realizada a programação em linguagem C do processador
de sinais digitais, unificando o processamento das variáveis medidas, o cálculo das leis de
controle, algoritmos de carga e descarga de baterias e a modulação do sinal aplicado nos
atuadores. Por fim, o sistema proposto foi construído e submetido a ensaios de validação, e os
resultados dos experimentos foram satisfatórios quanto aos objetivos do projeto. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |