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dc.contributor.advisorTibola, Jonas Roberto
dc.creatorDamasceno, Arthur Oliveira
dc.date.accessioned2023-03-29T18:39:01Z
dc.date.available2023-03-29T18:39:01Z
dc.date.issued2023-03-15
dc.date.submitted2023
dc.identifier.citationDAMASCENO, 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.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/28471
dc.descriptionTrabalho 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.abstractThe 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.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectEletrônica de Potênciapor
dc.subjectControlepor
dc.subjectInstrumentaçãopor
dc.subjectProgramaçãopor
dc.subjectBateriaspor
dc.subjectLítio íonpor
dc.subjectPower Electronicseng
dc.subjectControleng
dc.subjectInstrumentationeng
dc.subjectProgrammingeng
dc.subjectBatterieseng
dc.subjectLithium ioneng
dc.titleConversor síncrono CC-CC para ensaio de carga e descarga de baterias de íons de lítiopor
dc.title.alternativeDC-DC synchronous converter for charge and discharge test of lithium ion batterieseng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasil.por
dc.degree.graduationEngenharia de Controle e Automaçãopor
dc.description.resumoEste 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.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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