Modelagem e Controle do Conversor DAB Aplicado à Carga de Baterias

Pablo F. S. Costa; Pedro H. B. Löbler; Ademir Toebe; Leandro Roggia; Luciano Schuch

doi:10.18618/REP.2018.3.2780

Authors

Pablo F. S. Costa Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil
Pedro H. B. Löbler Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil
Ademir Toebe Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil
Leandro Roggia Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil
Luciano Schuch Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2018.3.2780

Abstract

Sistemas fotovoltaicos estão assumindo um papel importante na integração de fontes renováveis na geração de energia. O número de conexões deste tipo de geração tem crescido consideravelmente nos últimos anos, trazendo consigo problemas como variação dos níveis de tensão, corrente, potência e frequência nos pontos com grande número de conexões. Logo, para que se possa manter estes níveis dentro de faixas aceitáveis e por ser uma fonte que possui característica intermitente torna-se necessária a integração de um sistema de armazenamento de energia (baterias, por exemplo) para o melhor aproveitamento da energia gerada. Para a conexão do sistema de geração ao banco de baterias torna-se necessário o uso de um conversor CC-CC com elevado ganho de tensão, bidirecionalidade no fluxo de potência e isolação galvânica. Neste trabalho, o conversor Dual Active Bridge (DAB) com modificação topológica na saída é utilizado para esta aplicação, sendo realizada a modelagem matemática do conversor através de dois métodos: o Modelo Médio Generalizado e a Linearização da Corrente de Saída. Além disso, uma análise comparativa entre os métodos é realizada e o projeto de um controlador de corrente para o DAB é desenvolvido. Por fim, os resultados experimentais são apresentados.

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Author Biographies

Pablo F. S. Costa, Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil

é engenheiro eletricista pela UNIJUÍ (2015) e mestre em engenharia elétrica (2017) pela Universidade Federal de Santa Maria. Atualmente é aluno de Doutorado na UFSM. Áreas de Interesse: Processamento de energia, conversores estáticos de potência, conversores de alto ganho de tensão, elementos de armazenamento de energia, sistemas de microrredes entre outros.

Pedro H. B. Löbler, Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil

nasceu em Santa Maria, RS, Brasil, no ano de 1998. É graduando do curso de Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Santa Maria. Áreas de interesse: eletrônica de potência, conversores estáticos de potência, elementos de armazenamento de energia, sistemas de microrredes entre outros.

Ademir Toebe, Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil

é engenheiro eletricista pela UFSM (2016). Atualmente é aluno de Mestrado na UFSM. Áreas de Interesse: Sistemas modulares, paralelismo de inversores e comunicação de dados para aplicações de controle em tempo real.

Leandro Roggia, Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil

é engenheiro eletricista (2008), mestre em engenharia elétrica (2009) e doutor em engenharia elétrica (2013) pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). De 2010 a 2013 foi professor no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul e desde 2013 é professor na UFSM. Suas áreas de interesse incluem eletrônica de potência, conversores estáticos de potência, elementos de armazenamento de energia, sistemas de microrredes, fontes de geração distribuída, entre outros.

Luciano Schuch, Universidade Federal de Santa Maria, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle, Santa Maria – RS, Brasil

recebeu o título de Doutor em Engenharia Elétrica pela UFSM (2007). Atualmente é diretor do Centro de Tecnologia (CT) e professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da UFSM. Atua no desenvolvimento de conversores de alto desempenho, sistemas fotovoltaicos, geração distribuída, integração de sistemas, técnicas de comutação suave e fontes ininterruptas de energia.

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