Caracterizador Elétrico De Módulos Fotovoltaicos Utilizando O Conversor CC-CC Ćuk

Authors

  • Thiago Antonio Pereira Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil
  • Walbermark Marques dos Santos Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil
  • Denizar Cruz Martins Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil
  • Roberto Francisco Coelho Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2017.2.2661

Keywords:

Caracterizador elétrico, conversor Cuk, Módulos fotovoltaicos

Abstract

Neste artigo apresenta-se uma metodologia utilizada para projetar um conversor Ćuk de 300 W que opere como caracterizador elétrico de módulos fotovoltaicos. O protótipo projetado é de fácil operação, portátil e permite a transferência das grandezas medidas (tensão, corrente, irradiância solar e temperatura) a um computador pessoal, por meio de comunicação serial. A partir destas grandezas são traçadas as curvas I-V e P-V e extraídos os cinco parâmetros que descrevem o circuito elétrico equivalente do módulo fotovoltaico ensaiado. De posse destes parâmetros, é possível replicar o comportamento do módulo fotovoltaico em ambiente de simulação, sob quaisquer condições de irradiância solar e temperatura. A fim de validar a precisão do caracterizador desenvolvido, as curvas I-V e P-V por meio dele obtidas são comparadas com as provenientes do traçador Profitest PV, fabricado pela empresa Grossen Metrawatt.

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Author Biographies

Thiago Antonio Pereira, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil

nascido em Florianópolis, é Tecnólogo em Mecatrônica Industrial (2011) pelo IFSC, Engenharia Elétrica (2016) pela UFSC. Atualmente é aluno de mestrado em Engenharia Elétrica da UFSC, desenvolvendo atividades de pesquisa e desenvolvimento no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP). Suas áreas de interesse são: eletrônica de potência e industrial, sistemas de controle eletrônicos, acionamentos de máquinas elétricas, energia solar e eólica, microrredes CC e CA, transformadores de estado sólido (SST), UPS e qualidade do processamento da energia elétrica. Thiago A. Pereira é membro da SOBRAEP e do IEEE.

Walbermark Marques dos Santos, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil

nascido em São Luís, Maranhão, Brasil, é Engenheiro Eletricista (2003) pela Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica na área de Eletrônica de Potência e Acionamentos Elétricos (2011) e (2016) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), tendo desenvolvido seu trabalho de mestrado no Instituto de Eletrônica de Potência (INEP). Atualmente, é professor adjunto do Departamento em Engenharia Elétrica da UFES. Suas áreas de interesse são: eletrônica de potência e industrial, acionamentos de máquinas elétricas, energia solar e eólica, conversores multiportas, microrredes CC e CA, transformadores de estado sólido (SST), UPS, link magnético de alta frequência. Dr. Walbermark dos Santos é membro da SOBRAEP e da SBA.

Denizar Cruz Martins, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil

nasceu em São Paulo, SC, Brasil, em 24 de abril de 1955. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista e Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, em 1978 e 1981, respectivamente, e o título de Doutor em Engenharia Elétrica pelo Instituto Nacional Politécnico de Toulouse, Toulouse, França, em 1986. Atualmente é professor titular do Departamento de Engenharia Elétrica da mesma instituição, onde desenvolve trabalhos nos seguintes temas: conversores estáticos CC-CC e CC-CA, correção de fator de potência, qualidade de energia, processamento eletrônico da energia solar fotovoltaica, redes ativas de distribuição, simulação de conversores estáticos e acionamento elétrico, Brasil. É membro do IEEE, da SOBRAEP e da SBA.

Roberto Francisco Coelho, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Instituto de Eletrônica de Potência – INEP, Florianópolis, SC, Brasil

nasceu em Florianópolis, em agosto de 1982. Recebeu o título de Engenheiro Eletricista, Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, em 2006, 2008 e 2013, respectivamente. Atualmente é professor do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da mesma instituição, onde desenvolve trabalhos relacionados ao processamento de energia proveniente de fontes renováveis e ao controle e estabilidade de microrredes. Prof. Roberto é membro do IEEE e da SOBRAEP.

References

F. Coelho, Concepção, análise e implementação de uma microrrede interligada à rede elétrica para alimentação ininterrupta de cargas cc a partir de fontes renováveis. Tese de doutorado, Departamento de Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 2013.

D. L. S. Solano, Sistema de supervisão e controle de geração solar fotovoltaica para aplicação em microrredes inteligentes. Dissertação de mestrado, Departamento de Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 201.

E. Duran, M. Piliougine, M. Sidrach-de-Cardona, Gala, x, J. n, et al., "Different methods to obtain the IxV curve of PV modules: A review", in Photovoltaic Specialists Conference, pp. 1-6, 2008. https://doi.org/10.1109/PVSC.2008.4922578 DOI: https://doi.org/10.1109/PVSC.2008.4922578

R. F. Coelho, F. Concer, and D. C. Martins, "A study of the basic DC-DC converters applied in maximum power point tracking", in Brazilian Power Electronics Conference, pp. 673-678, 2009. https://doi.org/10.1109/COBEP.2009.5347723 DOI: https://doi.org/10.1109/COBEP.2009.5347723

R. F. Coelho, Estudo dos conversores Buck e Boost aplicados ao rastreamento de máxima potência de sistemas solares fotovoltaicos, Dissertação de mestrado, Departamento de Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 2008.

D. C. Martins and I. Barbi, Conversores CC-CC Básicos Não Isolados, 4ª ed., 2011.

Hyundai Solar Module Photovoltaic - HiS-M300MI, "Hyundai Solar", 2016. [online]. Disponível: http://www.hhi-green.com/solar/en/main.

E. Durán, J. M. Andújar, J. M. Enrique, and J. M. Pérez-Oria, "Determination of PV Generator I-V/P-V Characteristic Curves Using a DC-DC Converter Controlled by a Virtual Instrument," International Journal of Photoenergy, vol. 2012, Article ID 843185, 13 pages, 2012. https://doi.org/10.1155/2012/843185 DOI: https://doi.org/10.1155/2012/843185

M. Kazerani, "A High-Performance Controllable DC Load", in International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), pp. 1015-1020, 2007. https://doi.org/10.1109/ISIE.2007.4374737 DOI: https://doi.org/10.1109/ISIE.2007.4374737

V. Boscaino, G. Cipriani, V. Di Dio, R. Miceli, A. Pulizzotto, and R. Rizzo, "A standard-compliant prototype for PV module curve detection", in Renewable Power Generation Conference (RPG 2014), pp. 1-6, 2014. https://doi.org/10.1049/cp.2014.0874 DOI: https://doi.org/10.1049/cp.2014.0874

Lima, N. N.; Coelho, E. A. A.; Freitas, L. C. G; Buiatti, G. M.; Freitas, L. C.; V. Junior, J. B. "Sistema de Caracterização de Painéis Fotovoltaicos de Baixo Custo Para Detecção de Falhas". In: XIX Congresso Brasileiro de Automática, 2012.

E. Duran, Gala, x, J. n, M. Sidrach-de-Cardona, and J. M. Andujar, "A New Application of the Buck-Boost-Derived Converters to Obtain the I-V Curve of Photovoltaic Modules", in Power Electronics Specialists Conference, pp. 413-417, 2007. https://doi.org/10.1109/PESC.2007.4342022 DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.2007.4342022

I. Barbi, Eletrônica de potência, 7ª ed.: Edição do autor, 2012.

Published

2017-06-30

How to Cite

[1]
T. Antonio Pereira, W. Marques dos Santos, D. Cruz Martins, and R. Francisco Coelho, “Caracterizador Elétrico De Módulos Fotovoltaicos Utilizando O Conversor CC-CC Ćuk”, Eletrônica de Potência, vol. 22, no. 2, pp. 139–147, Jun. 2017.

Issue

Section

Original Papers