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Title in Portuguese: Conversor cc-cc de alto ganho estático cuk com característica de fonte de corrente para aplicação em nanorredes
Title: High static gain dc-dc converter cuk with current source characteristic for nanogrid application
Author: Vasconcelos Junior, Manuel Oliveira
Advisor(s): Sousa, Kleber Cesar Alves de
Keywords: Alto ganho estático
Célula multiplicadora de tensão
Conversor CC-CC
Módulo fotovoltaico
MPPT
Nanorrede
Issue Date: Dec-2017
Citation: VASCONCELOS JÚNIOR, M. O.
Abstract in Portuguese: Um conversor CC-CC de alto ganho baseado na topologia do conversor CUK clássico, projetado para aplicações em nanorredes, é apresentado neste trabalho. O conversor proposto é composto por dois indutores acoplados e uma célula multiplicadora de tensão com capacitores comutados, obtendo assim um alto ganho de tensão. Além disso, o conversor possui característica de fonte de corrente, tanto na entrada quanto na saída, diferencia-o das convencionais topologia de conversores de alto ganho. Para validar a proposta, um protótipo com tensão de entrada de 24 V, tensão de saída de 380 V e potência de 200 W foi montado para verificar sua performance, o qual apresentou um rendimento máximo de 95,3 %. O referido conversor possui como fonte primária de energia um módulo fotovoltaico (FV). Todavia, após analisar o comportamento do módulo FV sob condições de mudanças climáticas, verificou-se que suas características são alteradas, o que ocasiona perdas de potência. Com o propósito de rastrear a máxima potência do módulo fotovoltaico e diminuir estas perdas de potência, um algoritmo de MPPT (Maximum Power Point Tracking - Rastreador do Ponto de Máxima Potência) foi utilizado.
Abstract: A high gain DC-DC converter based on the topology classic CUK converter, designed for nanogrid application, is presented in this paper. The proposed converter is composed of two winding coupled inductor and voltage multiplier cells with switch capacitors in order to achieve the high step-up voltage gain. Furthermore, the converter features current source characteristics at the input and output, which differs from conventional high gain converter topologies. To validate the proposal a prototype circuit with input voltage 24 V, output voltage 380 V, and rated power 200 W is operated to verify its performance, which presented a maximum efficiency of 95.3%. The converter has a photovoltaic (PV) module as its primary source of energy. However, after analyzing the behavior of the PV module under conditions of climate change, it has been verified that its characteristics are altered, which causes power losses. In order to track the maximum power of the photovoltaic module and reduce these power losses, an MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm was used.
Description: VASCONCELOS JÚNIOR., M. O. Conversor cc-cc de alto ganho estático cuk com característica de fonte de corrente para aplicação em nanorredes. 2017. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29473
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