Sistema Autônomo de Iluminação Pública de Alta Eficiência Baseado em LEDs e Energia Solar

Authors

  • Luciano Schuch Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil
  • Marco A. Dalla Costa Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil
  • Cassiano Rech Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil
  • Leandro Michels Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil
  • Guilherme H. Costa Universidade de Caxias do Sul* Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Rua Francisco Getúlio Vargas, 1130 95070-560 - Caxias do Sul, RS, Brasil
  • Anderson S. dos Santos Intral S.A. – Ind. de Mat. Elétricos** Laboratório de Reatores Eletrônicos Travessa Rio Grande, 130 95098-750 - Caxias do Sul, RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2011.1.017027

Keywords:

Baterias, Energia Solar, Iluminação Pública, LED, Visão Escotópica, Visão Fotópica

Abstract

Este artigo apresenta um sistema autônomo de iluminação pública baseado em energia solar como fonte primária de energia, baterias como fonte secundária e diodos emissores de luz (LED) como fonte luminosa. Esse sistema é apresentado como uma alternativa de iluminação para locais remotos, tais como rodovias, trevos, localidades isoladas e pontos turísticos. O sistema apresenta alta eficiência porque todos os estágios de conversão de energia operam com corrente contínua, sem a necessidade de um inversor comumente utilizado em sistemas de iluminação pública convencionais, os quais utilizam lâmpadas de descarga. O projeto da luminária de LEDs é realizado com o objetivo de gerar níveis de iluminação equivalentes a uma lâmpada de vapor de sódio de alta pressão (HPS) de 70 W. Esse projeto leva em consideração a resposta do olho humano para uma condição escotópica. O circuito de acionamento dos LEDs utiliza uma malha de corrente e o carregador de baterias utiliza três malhas distintas: rastreamento da máxima potência do painel solar, controle de corrente e controle de tensão. O modo de controle depende do estado das baterias (carregadas/ descarregadas) e do nível da irradiação solar. Resultados experimentais em malha fechada do circuito de acionamento dos LEDs e do carregador de baterias são apresentados para comprovar o funcionamento do sistema proposto.

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Author Biographies

Luciano Schuch, Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil

nascido em de 1974 em Santa Maria, é engenheiro eletricista pela Universidade Federal de Santa Maria (1999); mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (respectivamente em 2001 e 2007). Atualmente é Professor Adjunto e chefe do Departamento de Processamento de Energia Elétrica (DPEE) da UFSM. Suas áreas de interesse incluem Circuitos Eletrônicos, atuando principalmente no desenvolvimento de conversores de alto desempenho, integração de sistemas, técnicas de comutação suave e fontes alternativas de energia.

Marco A. Dalla Costa, Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil

nascido em 03/10/1978 em Santa Maria – RS, possui graduação em Engenharia Elétrica e Mestrado em Eletrônica de Potência pela Universidade Federal de Santa Maria (2002 e 2004, respectivamente). Finalizou o curso de doutorado na Universidad de Oviedo - Espanha em fevereiro de 2008, obtendo as qualificações de "Sobresaliente Cum Laude", “Doctorado Europeo” e também recebendo o título de “Premio Extraordinario de Doctorado”. Atualmente, é Professor Adjunto na Universidade Federal de Santa Maria. É autor de mais de 20 artigos completos publicados em periódicos internacionais Qualis A1, e mais de 60 artigos científicos publicados em congressos internacionais e nacionais. É revisor dos seguintes periódicos: Electronics Letters, IEEE Transactions on Plasma Science, IEEE Transactions on Industrial Electronics, IEEE Transactions on Power Electronics e Revista Eletrônica de Potência (SOBRAEP). Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Circuitos Eletrônicos, atuando principalmente nos seguintes temas: LED drivers, electronic ballasts (reatores eletrônicos), self-oscillating drivers, dimming de lâmpadas de descarga de alta e baixa pressão, ressonâncias acústicas e eficiência de circuitos eletrônicos.

Cassiano Rech, Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil

nasceu em Carazinho, RS, Brasil, em 1977. Formou-se em Engenharia Elétrica e obteve os títulos de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em 1999, 2001 e 2005, respectivamente. De 2005 a 2007, atou como professor da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUI). De 2008 a 2009, atuou como professor da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC). Desde 2009 é professor da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), onde atua junto ao Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC). Suas áreas de interesse incluem modelagem e controle de conversores estáticos de potência, fontes ininterruptas de energia e conversores multiníveis. Atualmente, é membro da SOBRAEP e IEEE-PELS.

Leandro Michels, Universidade Federal de Santa Maria UFSM – CT – DPEE Av. Roraima, nº 1000, 97105-900 - Santa Maria, RS, Brasil

nasceu em Não-Me-Toque, RS, Brasil, em 1979. Formou-se em Engenharia Elétrica e obteve o título Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil, em 2002 e 2006, respectivamente. Realizou estágio de Pós-Doutorado na mesma instituição em 2007. Entre 2008 e 2009 atuou como professor da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC). Desde 2009 é professor adjunto do Departamento de Processamento de Energia Elétrica da UFSM. Suas áreas de interesse são: modelagem e controle de conversores estáticos, fontes ininterruptas de energia, controle digital aplicado, e fontes renováveis de energia.

Guilherme H. Costa, Universidade de Caxias do Sul* Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Rua Francisco Getúlio Vargas, 1130 95070-560 - Caxias do Sul, RS, Brasil

é graduado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2000), e possui mestrado e doutorado também em Engenharia Elétrica, pela Universidade Federal de Santa Catarina (2003 e 2007, respectivamente). Atualmente, é professor Adjunto do curso de Engenharia de Controle e Automação, na Universidade de Caxias do Sul (RS), e coordenador do curso de Automação Industrial. Atua na área de processamento de sinais, com ênfase em processamento de imagens digitais. Tem experiência nessa área, atuando principalmente nos seguintes temas: super-resolução, registro, filtragem adaptativa e visão computacional.

Anderson S. dos Santos, Intral S.A. – Ind. de Mat. Elétricos** Laboratório de Reatores Eletrônicos Travessa Rio Grande, 130 95098-750 - Caxias do Sul, RS, Brasil

é graduado em Engenharia Elétrica pela Universidade de Passo Fundo (1999), mestrado em Engenharia Elétrica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (2004). Atualmente é Supervisor da área de novos desenvolvimentos da Engenharia do Produto da empresa Intral S.A e Professor da Universidade de Caxias do Sul. Suas principais áreas de interesse incluem reatores eletrônicos, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de descarga de alta pressão e LEDs.

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Published

2011-02-28

How to Cite

[1]
L. Schuch, M. A. D. Costa, C. Rech, L. Michels, G. H. Costa, and A. S. dos Santos, “Sistema Autônomo de Iluminação Pública de Alta Eficiência Baseado em LEDs e Energia Solar ”, Eletrônica de Potência, vol. 16, no. 1, pp. 17–27, Feb. 2011.

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Vol. 16 No. 1 (2011)

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Copyright (c) 2011 Revista Eletrônica de Potência

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