Família de Conversores Isolados com Células R2P2 e Multiplicador de Tensão para Microgeradores PV

Authors

  • Tiago Miguel Klein Faistel Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria (UFSM) – RS, Brasil
  • Carlos Henrique Illa Font Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa (UTFPR) – PR, Brasil
  • António Manuel Santos Spencer Andrade Universidade Federal de Santa Maria, Cachoeira do Sul (UFSM) – RS, Brasil
  • Mário Lúcio da Silva Martins Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria (UFSM) – RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2019.3.0004

Keywords:

Alto Ganho de Tensão, Célula R²P², Conversores CC-CC, Conversores Isolados

Abstract

Este artigo propõe o desenvolvimento de uma nova família de conversores CC-CC isolados com elevado ganho de tensão para aplicações em sistemas fotovoltaicos. A família de conversores é desenvolvida a partir da associação da célula reduced redundant power processing (R²P²) e do multiplicador de tensão VM aos conversores isolados Cuk, SEPIC, Zeta e Flyback, resultando em 12 novos conversores. Com a inserção desses circuitos obtém-se um ganho de tensão elevado, com baixos esforços de tensão nos componentes semicondutores.
O algoritmo perturba e observa P&O é utilizado para o rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking - MPPT) do módulo fotovoltaico PV. Para ilustrar as características da família de conversores, o conversor Cuk R²P² com multiplicador de tensão foi escolhido para análise.
Foi avaliado o princípio de operação, ganho estático, modelagem e controle.
Resultados experimentais validam as análises teóricas e demonstram que o conversor Cuk R²P² com multiplicador de tensão é uma excelente alternativa para se obter alto ganho de tensão combinado com isolação galvânica sem a necessidade de se ter elevada relação de espiras no transformador.

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Author Biographies

Tiago Miguel Klein Faistel, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria (UFSM) – RS, Brasil

nasceu em Ijuí, RS, Brasil, em 1992. É engenheiro eletricista (2015) pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), Mestre (2018), pela Universidade Federal de Santa Maria. Atualmente é aluno de Doutorado na UFSM. Suas principais áreas de interesse são: conversores CC-CC e energias renováveis.

Carlos Henrique Illa Font, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa (UTFPR) – PR, Brasil

nasceu em Erval Grande, Rio Grande do Sul, Brasil, em 1976. Recebeu os títulos de Engenheiro Eletricista, Mestre em Engenharia Elétrica e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil, em 2001, 2003 e 2009, respectivamente. É Professor Associado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus Ponta Grossa, Brasil. Suas áreas de interesse incluem correção do fator de potência, retificadores com elevado fator de potência, conversores estáticos para energia eólica e fotovoltaica de pequeno porte e sistemas de armazenamento com baterias. Prof. Carlos é Membro da Associação Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP), Member do IEEE Power Electronics Society e IEEE Industrial Electronics Society.

António Manuel Santos Spencer Andrade, Universidade Federal de Santa Maria, Cachoeira do Sul (UFSM) – RS, Brasil

nasceu em Ribeira Grande, Cabo Verde, em 1989. Possui graduação em Engenharia de Controle e Automação pela Universidade de Caxias do Sul Eletrôn. Potên., Joinville, v. 24, n. 3, p. 378-388, jul./set. 2019 388 (2012), mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, nos anos 2015 e 2018, respectivamente. Atualmente é professor do curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Maria - Campus Cachoeira do Sul.

Mário Lúcio da Silva Martins, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria (UFSM) – RS, Brasil

nasceu em Palmeira das Missões, RS, Brasil, em 1976. É engenheiro eletricista (1999), mestre (2002) e doutor (2008) pela Universidade Federal de Santa Maria. De 2006 a 2012 foi professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Em 2012, juntou-se ao Departamento de Eletrônica e Ciência da computação da Universidade Federal de Santa Maria. Atualmente é professor Adjunto IV e docente permanente no PPGEE/UFSM. Suas áreas de interesse incluem SMPS, UPS, inversores fotovoltaicos e energias renováveis. Dr. Martins é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e sociedades IEEE.

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Published

2019-09-30

How to Cite

[1]
T. M. K. Faistel, C. H. I. Font, A. M. S. S. Andrade, and M. L. da S. Martins, “Família de Conversores Isolados com Células R2P2 e Multiplicador de Tensão para Microgeradores PV”, Eletrônica de Potência, vol. 24, no. 3, pp. 378–388, Sep. 2019.

Issue

Vol. 24 No. 3 (2019)

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Copyright (c) 2019 Revista Eletrônica de Potência

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