Desenvolvimento de um conversor CC-CC CUK para o carregamento de bateria de sistemas fotovoltaicos
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Data
2022
Resumo
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um conversor CC-CC CUK para o carregamento
de uma bateria estacionária no aproveitamento da energia solar fotovoltaica. Nesse sentido,
apresentam-se conceitos básicos acerca da geração de energia solar fotovoltaica, como o
funcionamento de uma célula e de um módulo fotovoltaico, as baterias utilizadas em sistemas
fotovoltaicos off-grid, seus respectivos sistemas de carregamento, bem como métodos MPPT
(Maximum Power Point Tracking) para rastreamento de máxima potência. Além disso,
realizou-se o equacionamento matemático do conversor CC-CC CUK para projeto e modos de
operação, a simulação do conversor e do sistema integrado, e a montagem do sistema em um
protótipo. Os resultados obtidos satisfazem os requisitos descritos nos objetivos e mostram a
eficiência do conversor CUK no carregamento da bateria e no emprego da técnica de
rastreamento da máxima potência. Os valores encontrados nos testes experimentais estão em
concordância aos calculados, validando os procedimentos metodológicos propostos, bem como
evidenciam o adequado funcionamento do sistema de processamento de energia.
Abstract/Resumen
This paper presents the development of a DC-DC CUK converter for charging a stationary
battery in the use of photovoltaic solar energy. Basic concepts about the generation of
photovoltaic solar energy are presented, such as the functioning of a cell and a photovoltaic
module, the batteries used in off-grid photovoltaic systems, their respective charging systems,
as well as MPPT (Maximum Power Point Tracking) for maximum power tracking. Besides, the
mathematical equation of the DC-DC CUK converter for design and operation modes was
effectuated, in addition to the simulation of the converter and the integrated system, and the
assembly of the system in a prototype. The obtained results satisfy the requirements described
in the objectives and show the efficiency of the CUK converter in battery charging and in the
use of the maximum power tracking technique. The values found in the experimental tests are
in agreement with the calculated ones, validating the proposed methodological procedures, as
well as showing the proper functioning of the energy processing system.
Palavras-chave
Instituição
Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões