Search

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho tem como finalidade apresentar uma nova topologia de conversor multiporta CC-CC. Intitulado de flyback multidirecional multi-enrolamentos de n portas (entradas/saídas); operando como uma interface de ligação entre sistema fotovoltaico, carga CC, sistema de armazenamento/fornecimento em baterias, sistema de energia eólica, veículo elétrico (Electric vehicle - EV) e rede de distribuição. Portanto, há várias possibilidades de combinações, uma vez que pode-se agrupar até n sistemas, distintos ou não, para conectar na estrutura proposta. Essa interface é conhecida como conversor interlink multiporta (Interlink Multiport Converter - IMPC) com a capacidade de fluxo de potência multidirecional e controle centralizado do fluxo entre as portas do conversor. Além disso, é possível conectar os sistemas diretamente ao IMPC, assim, assegura-se que as fontes não estejam conectadas no mesmo barramento, além do mais, reduz-se a necessidade de conversores CC-CC adicionais e podem operar em tensões e correntes nominais diferentes. Em decorrência do seu funcionamento multidirecional, uma porta pode ser responsável pelo fornecimento ou recebimento de energia, exige-se, entretanto, a observância do controle da razão cíclica na hora de fornecê-la ou do controle por phase-shift, defasagem dos pulsos dos interruptores, na coleta de energia. Assim, elaboram-se estratégias de controle utilizando de técnicas, como o controle seletivo, desacoplando os modos de operação do conversor IMPC (fornecimento/recebimento de energia) por meio de um controlador preditivo de corrente híbrido. Por fim, as simulações são implementadas no software PSIM® com a finalidade de avaliar a robustez do controle e validar o desempenho do IMPC em gerenciar o fluxo de potência entre as portas. This work aims to present a new topology of a multiport converter DC-DC. Entitled as multi-winding multidirectional Flyback converter of n port (inputs/outputs) operating as an interface between photovoltaic system, DC load, battery energy storage system, wind system, electric vehicle (EV) and utility grid. Therefore, there are several possibilities to connect, once it can group up to n systems, different or not, in the proposed topology. This interface is known as an Interlink Multi-Port Converter (IMPC), which supply power in any direction and centralized control of the flow between the converter ports. Furthermore, it is possible to connect the systems directly to the IMPC, as a consequence, ensuring that the sources are not connected to the same bus, as well as, reducing the need for additional DC-DC converters and the systems can operate at different rated voltages and current. Due to its multidirectional functioning, a port can be responsible for supplying or receiving energy, demanding, however, the observance of the duty-cycle control when providing it or the phase-shift control when collecting energy. Thus, control strategies are elaborated using techniques, such as selective control, uncoupling the operation modes of the IMPC converter (supplying/receiving energy) through the hybrid predictive current controller. At last, the simulations are implemented in the PSIM® software, in order to evaluate the robustness of the control and validate the performance of the IMPC in managing the power flow between the ports. Dissertação (Mestrado)

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Há um forte crescimento na demanda por instalação de sistemas fotovoltaicos para a geração distribuída. Este aumento exponencial na última década, se concretiza pela necessidade das relações da energia com o conceito de sustentabilidade, escassez hídrica a qual eleva o preço da produção da energia elétrica, aumento dos esforços governamentais que facilitam e melhoram as condições de financiamento para aquisição de estruturas fotovoltaicas. Este trabalho tem como finalidade apresentar a aplicação distribuída do conversor CC-CC Buck-Boost síncrono de quatro interruptores (four switch Buck-Boost — FSBB) para maximizar a extração de potência em módulos fotovoltaicos e minimizando o efeito de sombreamento. Os módulos fotovoltaicos sofreram variações de irradiância solar e temperatura, alterando seus parâmetros de corrente e tensão causando uma perda expressiva em seu potencial energético fornecido. Os conversores são conectados as saídas dos módulos fotovoltaicos e as saídas dos conversores estão conectadas em arranjos fotovoltaicos mistos que alimentam cargas distintas. Elaboram-se estratégias de controle utilizando de técnicas, como o controle seletivo, desacoplando os modos de operação do conversor FSBB. Implementando-as estratégias de controle junto há algoritmo de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT) ao conversor FSBB para que o mesmo atue como fonte de potência entre módulo fotovoltaico e a carga, captando toda e qualquer potência produzida. There is a strong growth in the demand for installation of photovoltaic systems for distributed generation. This exponential increase in the last decade is realized by the need for energy relations with the concept of sustainability, water scarcity that raises the price of electricity production, increased government efforts that facilitate and improve financing conditions for the acquisition of photovoltaic structures. This work aims to present the distributed application of the four-switch Buck-Boost (FSBB) synchronous CC-CC converter, to maximize power extraction in photovoltaic modules and minimizing the shading effect. The photovoltaic modules suffered variations in solar irradiance and temperature, changing their current and voltage parameters, causing a significant loss in their supplied energy potential. The converters are connected to the outputs of the photovoltaic modules and the outputs of the converters are connected to mixed photovoltaic array, for different loads. This work elaborates control strategies using techniques, such as selective control, uncoupling your two modes of operation. Implementing the control strategies together there is maximum power point tracking algorithm (MPPT) to the FSBB converter so that it acts as a power source between photovoltaic module and load, capturing any and all produced power. Dissertação (Mestrado)