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Title in Portuguese: Conversor CC-CC bidirecional de alto ganho para carregamento de baterias em uma nanorrede CC de prossumidor residencial
Author: Queiroz, Fernando Viana da Silva
Advisor(s): Antunes, Fernando Luiz Marcelo
Keywords: Engenharia elétrica
Energia elétrica - Distribuição
Energia elétrica - Armazenamento
Geração distribuida de energia elétrica
Distributed generation
Nanogrid
Microgrid
Energy storage
Issue Date: 15-Feb-2019
Citation: QUEIROZ, F. V. da S. Conversor CC-CC bidirecional de alto ganho para carregamento de baterias em uma nanorrede CC de prossumidor residencial. 2019. 138 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: O presente trabalho visa a aplicação de um conversor cc-cc bidirecional de alto ganho de tensão para o carregamento de baterias, baseado na célula de comutação de três estados. O conversor utilizado opera nos modos boost ou buck e será utilizado como interface entre um banco de baterias, com tensão de operação de 96 Vcc, e um barramento cc de 380 Vcc, aplicado a uma nanorrede em corrente contínua para prossumidores residenciais. O banco de baterias pode ser utilizado para alimentar um veículo elétrico, assim como suprir o barramento cc, diante de um afundamento de tensão ou falha no barramento primário. O trabalho elabora, também, critérios construtivos e de proteção deste novo tipo de instalação, discute a topologia e o controle digital do conversor a ser implementado, assim como a sua análise de estabilidade. O controle proposto visa garantir tanto a bidirecionalidade do fluxo de potência do circuito do conversor, quanto a estabilidade da referência em regime permanente. Projetou-se um sistema de controle digital em cascata por meio da técnica em corrente média, cuja eficácia da implementação do controle sobre o conversor e sua bidirecionalidade foram comprovados e apresentados por meio de simulações.
Abstract: The present work aims at the application of a high gain voltage bidirectional dc-dc converter for battery charging, based on the three states switching cell. The converter used operates in boost or buck modes and will be used as an interface between a battery bank with a 96 Vdc operating voltage and a bus of the 380 Vdc, applied to a nanogrid operating in direct current for residential prossumers. The battery bank can be used to power an electric vehicle, as well as supply the dc bus, in the event of a voltage drop or failure in the primary bus. The work also elaborates constructive and protective criteria for this new type of installation, discusses the topology and digital control of the converter to be implemented, as well as its stability analysis. The proposed control aims to guarantee both the bidirectionality of the power flow of the converter circuit and the stability of the reference in steady state. A cascade digital control system was designed by means of the average current technique, whose effectiveness of the control implementation on the converter and its bidirectionality were proven and presented through simulations.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/44457
metadata.dc.type: Dissertação
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