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Conversor CC-CC Bidirecional De Três Portas, Estágio Único E Alto Ganho De Tensão Para Aplicações Em Sistemas Fotovoltaicos

2017; Volume: 22; Issue: 3 Linguagem: Português

10.18618/rep.2017.3.2683

1984-557X

Paulo P. Praça, Diego B. S. Alves, Demercil De Souza Oliveira Júnior, Luan Carlos dos Santos Mazza, Luiz H. S. C. Barreto,

Islanding Detection in Power Systems

Este artigo tem por escopo apresentar o estudo e desenvolvimento de um conversor CC-CC não isolado de três portas, adequado à integração em um único estágio de conversão: um banco de baterias, um conjunto de painéis fotovoltaicos e o link CC. A topologia proposta apresenta um conversor boost de alto ganho baseado na versão bidirecional da célula de comutação de três estados na qual se tem integrado um banco de baterias e um conjunto de painéis fotovoltaicos com capacidade para gerar um barramento CC de 200V em um único estágio de processamento. A característica bidirecional da topologia permite que os painéis fotovoltaicos carreguem as bateiras e alimente a carga dependendo da potência gerada pelo PV. No caso de ausência de sol, o banco de baterias supre a carga. Outra importante característica deste conversor é a comutação suave em modo ZVS para todas as chaves. Foi desenvolvido um protótipo experimental com potência nominal de 500W de forma a validar todo o embasamento teórico e de simulação apresentados. O conversor desenvolvido foi submetido a três condições: o fluxo de energia da bateria para a carga, do painel fotovoltaico para a carga e do painel para o banco de baterias, sendo obtido o rendimento de 94,18%, 96,09% e 94,67% respectivamente para cada condição. Além disso, as formas de ondas experimentais e de simulação para cada condição e o comparativo de rendimento de topologias, também são apresentados. O alto ganho e o rendimento alcançado nesta topologia, a torna uma forte solução quando há necessidade de elevar a tensão a partir de baterias ou painéis fotovoltaicos, quando os valores fornecidos por estes geralmente são de 12V, 24V ou 48V.