Documento avaliado pelos pares
Conversor CC-CC bidirecional aplicado ao controle de carga de bateria em um sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica
Autor
BENICIO LUIZ BERARDO JUNIOR; Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, Paraná, Brasil
Resumen
OBJETIVO: Desenvolver um conversor CC-CC bidirecional que atue como controlador de carga de baterias eletroquímicas em sistemas fotovoltaicos conectados à rede, tal conversor deve realizar os processos de carga e descarga da bateria adequadamente forma rápida e segura para que da vida útil desta não decresça. O uso de baterias em sistemas fotovoltaicos conectados à rede pode trazer benefícios financeiros aos usuários de tarifas de energia com preço variável por período de uso. MÉTODOS: O conversor bidirecional estudado é composto pela topologia buck/boost e a bateria utiliza a de chumbo-ácido. É apresentada a obtenção das funções de transferência para as malhas de tensão e corrente do conversor, usadas nas etapas de carga (buck) e de descarga (boost) da bateria. A partir destas funções de transferências os ganhos proporcional e integral dos controladores PI utilizados nas malhas de controle foram obtidos. A etapa de carga é dividida em estágio de sobrecarga e de flutuação. RESULTADOS: A partir dos resultados de simulação são demonstradas as formas de ondas de tensão e corrente da bateria, assim como o estado de carga ao longo do tempo para a etapa de carga e a etapa de descarga. CONCLUSÕES: Os resultados de simulação computacional demonstram o correto projeto e funcionamento do conversor bidirecional em corrente estudado, o qual foi capaz de realizar as etapas de carga e descarga da bateria respeitando os limites de tensão tolerados pela bateria, assim como a corrente nas etapas de carga e descarga não assumiram valores acima dos valores máximos pré-determinados.