O objetivo desse trabalho foi investigar o modelo matemático para baterias de chumbo-ácido, usada em aplicações veiculares, mais adequado para a condição de descarga, que ocorre durante o teste de Cold Crank, e propor uma metodologia para identificar os parâmetros da bateria, a partir de ensaios experimentais. A simulação do teste de Cold Crank foi a motivação para o início da pesquisa. Dentre os diversos modelos pesquisados, foram selecionados aqueles que representam a dinâmica da bateria durante a descarga e que são baseados em circuitos elétricos. O modelo de Jackey foi escolhido, por possuir um circuito equivalente com adequada complexidade para o objetivo estudado. Após algumas simplificações e usando a 1ª Lei de Kirchhoff, definiu-se a equação da bateria, que calcula a tensão nos terminais para um dado valor de corrente de descarga constante. Adotaram-se ainda algumas leis de formação propostas por Jackey e uma forma alternativa para a descrição de R1. Alguns parâmetros da equação da bateria foram calculados usando a curva de tensão em aberto (OCV) em função do estado de carga (SOC), a equação da variação do estado de carga em função do tempo (SOC(t)) e o circuito simplificado para o instante inicial. Para os demais parâmetros, uma metodologia de resolução foi apresentada e implementada em ambiente MatLab®. Através da utilização de curvas de descarga experimentais e com o auxílio dos algoritmos de otimização genético e de busca local, os parâmetros desconhecidos foram estimados de forma a minimizar o erro entre os valores calculados e os valores experimentais. Por fim, foi apresentada a variação dos parâmetros em função da corrente de descarga. Com o uso das curvas que aproximam essa variação, alguns exemplos foram gerados para mostrar que os valores calculados continuam coerentes, tanto em forma quanto em escala, quando comparados com valores experimentais para outros níveis de corrente. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi alcançado uma vez que a metodologia aplicada apresentou bons resultados mesmo com o número limitado de curvas de descarga experimentais. / The aim of this study was to investigate the most suitable lead-acid battery model, used in vehicular application, to the discharge condition which occurs during a Cold Crank test, and to propose a methodology to identify the battery parameters from experimental tests. The Cold Crank simulation was the motivation for this research. Among the various studied models, were selected those that describe the battery dynamic during a discharge process and that are based on electrical circuits. Jackey model was chosen because it has an equivalent circuit with suitable complexity to the aim. After some simplifications and using 1st Kirchhoffs Law, the battery equation was defined, which calculates the terminal voltage for a given constant discharge current. Also, it was adopted some laws proposed by Jackey and an alternative way to describe R1. Some parameters from battery equation were defined using the open circuit voltage (OCV) as function of state of charge (SOC), the equation of SOC variation as function of time and simplified circuit for the initial time. For the others parameters, a solving methodology was introduced and implemented in Matlab® environment. Usage of experimental discharge curves and with the help of genetic and local search algorithms, the unknown parameters were estimated in order to minimize the error between calculated and experimental values. Finally, it was presented the parameters variation as function of discharge current. With the use of curves that approximate this variation, some examples were generated to show that the calculated values remain consistent in both shape and range when compared to experimental values for others current levels. In this way, the aim was reached since methodology produced good results even with limited number of experimental discharge curves.

Submitted by admin tede (tede@pucgoias.edu.br) on 2018-05-03T13:45:46Z No. of bitstreams: 1 Kassia Francielly Soares de Oliveira Martins.pdf: 958685 bytes, checksum: 60adb1481bf27e06f4cbd2789e7a42a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T13:45:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kassia Francielly Soares de Oliveira Martins.pdf: 958685 bytes, checksum: 60adb1481bf27e06f4cbd2789e7a42a6 (MD5) Previous issue date: 2018-03-15 / As a consequence of the population growth, was obtained the increase the percentage of Urban Solid Waste (USW) generated in the country; in 2008 about 409,530 tons of USW were generated and in 2015, were 495,528 tons approximately. In the state of Goiás and in Goiânia, the same trend followed. In Goiânia, much of the USW is disposed in the Landfill of Goiânia, among these residues are the batteries; instituted in the National Solid Waste Policy (Law n°12.305 of 2010), which imposes the implementation of the reverse logistics system. Having as a starting point the inappropriate disposal of batteries in the USW of the municipality of Goiânia, this work has as general objective to evaluate the toxic potential of metals from batteries in the Landfill of Goiânia and to diagnose the way of disposal of this residue. Thereby, it was approached in this study the results obtained using the parameters cadmium, lead and mercury - established by the pertinent legislation and resolutions - based on the analyzes of the slurry of the Landfill of Goiânia and the ETE e uent Dr. Hélio Seixo de Brito, in addition to the estimated amount of batteries recycled in Brazil and in Goiás. Finally, there is a demonstration of applied researches in several regions of the country presenting the form of disposal of the batteries in the respective localities. The results evidence a future problem, since, batteries decompose from 100 years to 35 years, the area of the Landfill of Goiânia is used at the disposal of USW. Therefore, these residues are in the process of decomposition and the tenor of these parameters tend to increase. As this question is the e ect of a cause, environmentally inappropriate disposal, evidenced in the recycling estimates of batteries, between 2012 and 2016, in Brazil and the state of Goiás, being 55.45% and 0.65% respectively. All this scope highlights the importance of extending the environmental education programs to solve the problem of disposal of batteries. / Em consequência ao crescimento populacional obteve-se a elevação no percentual de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) gerados no país; em 2008 gerou-se cerca de 409.530 toneladas de RSU e em 2015, 495.528 toneladas aproximadamente. No estado de Goiás e em Goiânia, seguiu-se a mesma tendência. Em Goiânia, grande parte do RSU é disposto no Aterro Sanitário de Goiânia, dentre estes resíduos estão as pilhas e baterias; instituídas na Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei n°12.305 de 2010) que impõe a implantação do sistema de logística reversa. Tendo como ponto de partida o descarte inadequado de pilhas e baterias no RSU do município de Goiânia, este trabalho tem como objetivo geral, avaliar o potencial tóxico dos metais provenientes de pilhas e baterias descartadas no Aterro Sanitário de Goiânia e diagnosticar a forma de descarte destes resíduos. Com isso, abordou-se nesta pesquisa os resultados obtidos através dos parâmetros cádmio, chumbo e mercúrio — estabelecidos pela legislação e resoluções pertinentes — em função das análises do chorume do Aterro Sanitário de Goiânia e do efluente da ETE Dr. Hélio Seixo de Brito, além da estimativa da quantidade de pilhas e baterias recicladas no Brasil e em Goiás. Por fim, tem-se um demonstrativo de pesquisas aplicadas em diversas regiões do país apresentando a forma de descarte das pilhas e baterias nas respectivas localidades. Os resultados evidenciam a problemática futura, porquanto, pilhas e baterias decompõe-se a partir de 100 anos e a 35 anos a área do Aterro Sanitário de Goiânia é utilizada à disposição de RSU. Portanto, estes resíduos estão em processo de decomposição e os teores destes parâmetros tendem a se elevarem. Sendo essa questão o efeito de uma causa, descarte ambientalmente inadequado, evidenciada nas estimativas de reciclagem de pilhas e baterias, no período de 2012 a 2016, no Brasil e no estado de Goiás, sendo, 55,45% e 0,65%, respectivamente. Todo este escopo aponta a importância de se ampliar os programas de educação ambiental para solucionar a problemática do descarte de pilhas e baterias.

Neste trabalho foi feito um estudo das propriedades estruturais e eletroquímicas de eletrodos formados por pó de liga de hidreto metálico Zr0,9Ti0,1Ni1,04Mn0,64V0,46 (tipo AB2) preparadas em forno a arco e tratadas por moagem em moinho de bolas na presença de pó de Ni ou da liga LaNi4,7Sn0,3. Também foram estudadas ligas à base de Mg-Ni preparadas por moagem de alta energia, com e sem a inclusão de um terceiro elemento (Ti ou Pt). Neste último caso, foi realizada deposição eletroquímica para o revestimento da superfície da liga Mg-Ni com paládio. Os estudos nos dois sistemas foram conduzidos utilizando-se as técnicas de EDX (energia dispersiva de raios X), DRX (difração de raios X) e MEV (microscopia eletrônica de varredura) para a caracterização física dos materiais. Também foram realizados experimentos espectroscopia de absorção de raios X (XAS) e de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os estudos eletroquímicos incluíram medidas da polarização dos eletrodos ao longo dos ciclos de carga/descarga, com o monitoramento da capacidade de descarga em função do número de ciclos. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica em diferentes estado de carga, temperaturas e números de ciclos foram realizadas nos eletrodos formados com as diferentes ligas. Foi observado que a capacidade de armazenamento de carga da liga AB2 sem tratamento, aumenta muito lentamente com o decorrer do número de ciclos de carga/descarga, enquanto que os eletrodos formados com essa mesma liga, porém submetida aos tratamentos superficiais pela moagem com os diferentes aditivos, apresentam ativação muito mais rápida. Pelas medidas de impedância eletroquímica, observou-se alta similaridade da cinética reacional nas várias amostras AB2 analisadas. A substituição parcial da liga MgNi pela Pt levou à uma maior estabilidade aos ciclos de carga e descarga, inibindo a formação de hidróxido de Mg e proporcionando uma cinética tanto de absorção quanto de dessorção do hidreto maior que sua correspondente liga base. A eletrodeposição de Pd nestas ligas, leva à um incremento adicional na estabilidade do eletrodo. / This work reports results of studies on the structure and electrochemical properties of hydrogen storage alloy electrodes, formed by Zr0,9Ti0,1Ni1,04Mn0,64V0,46 (AB2-type), prepared in arc furnace and processed by ball milling in the presence of Ni and/or LaNi4,7Sn0,3 powder additives. The Mg- Ni based alloys with and without incorporation of Ti and Pt, processed by mechanical alloying were also investigated. In this case, electrochemical deposition of palladium was carried out on the surface of Mg-Ni based alloy particles aiming at improving the alloy stability. The structure of all materials were characterized by energy dispersive X-ray (EDS) analyses, X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM). X-ray absorption spectroscopy (XAS) and transmission electron microscopy (TEM) were also employed for this purpose. Electrochemical studies involved measurements of the electrode polarization along the charge/discharge cycles and also monitoring total discharge capacity as a function of the cycle number. Reaction kinetics were investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements, conducted at different states of charge, temperatures and cycle numbers for the different metal hydride electrodes. It was found that the charge storage capacity increased very slowly along the initial charge/discharge cycles for the bare AB2 alloy, but a significant decrease of the activation time, due to a raise on the active area caused by the milling treatment was seen, independent of the additive nature. Electrochemical impedance showed similar reaction kinetics for different AB2 samples. The inclusion of small content of Pt in the Mg-Ni alloy leaded to a significant increase of the material stability for the charge/discharge cycles, probably because of a reduction in the corrosion processes. Consistently, the electrochemical coatings of Pd lead to a raise in the cycling stability of these alloys.

Trabalho de investigação desenvolvido no Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. - Institute of Technical Thermodynamics / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Souza, D. A. Predição e monitoramento da vida útil remanescente de baterias aeronáuticas. 2016. 77f. Dissertação (Mestrado em Engenharia elétrica e da Computação) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, 2016. / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-01T16:29:31Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2712687 bytes, checksum: ab9342a53c8f7e103c022b0fcec1fcb7 (MD5) / Rejected by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br), reason: Prezada, Favor concluir a submissão. Faltou o preenchimento dos campos: Título em inglês, citação e descrição. Também observamos que o título está todo em maiúsculo e os campos autor e orientador estão preenchidos de forma errada. Favor fazer como no guia de preenchimento, lembrando que apenas os sobrenomes compostos ficam juntos no campo sobrenome. Quanto ao trabalho o aluno precisa corrigir apenas a folha de aprovação de acordo com as normas bibliográficas que se encontram no site da biblioteca on 2017-02-02T12:13:11Z (GMT) / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-03T14:01:51Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2712687 bytes, checksum: ab9342a53c8f7e103c022b0fcec1fcb7 (MD5) / Rejected by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br), reason: Prezada, Favor verificar os campus: Autor, orientador, citação, descrição e título em inglês e fazer como está no guia de preenchimento que está na documentação enviada a você por ocasião do treinamento. Quanto a dissertação do aluno ainda falta corrigir o alinhamento da pág. de aprovação de acordo com o modelo da Normalização da UFC on 2017-02-03T14:58:11Z (GMT) / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-07T15:54:14Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2712687 bytes, checksum: ab9342a53c8f7e103c022b0fcec1fcb7 (MD5) / Rejected by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br), reason: Milleani, Infelizmente esta submissão continua incompleta. Por favor, faça com o guia que lhe enviei em mãos, do jeito dos exemplos para não ter que refazer. Ainda falta verificar os campus: Autor (incompleto), orientador (incompleto), descrição (incompleto) Quanto a dissertação do aluno ainda falta corrigir o alinhamento da pág. de aprovação de acordo com o modelo da Normalização da UFC. Você precisa entrar em contato com o aluno e pedir pra ele fazer a substituição do arquivo errado pelo corrigido. Aguardo, Márcia on 2017-02-08T10:46:04Z (GMT) / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-02-08T20:58:04Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2711501 bytes, checksum: 89dae5f226ceb6e84f25e57c86aa358f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br) on 2017-02-09T12:24:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2711501 bytes, checksum: 89dae5f226ceb6e84f25e57c86aa358f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T12:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_dadesouza.pdf: 2711501 bytes, checksum: 89dae5f226ceb6e84f25e57c86aa358f (MD5) Previous issue date: 2017-01 / This dissertation presents a proposal for the prediction and monitoring of batteries in UAVs (Unmanned Aerial Vehicles). The applicability of batteries for aeronautical purposes has become quite common due to several advantages over the propellant combustion. However, it is important to use PHM (Prognosis and Health Monitoring) techniques as applied to UAV's equipment, where the Battery Remaining Useful Life (RUL) is supposed to be assessed in this case. This information can be used to aid decision-making on which missions must be assigned to the UAV before the next recharge. This paper presents the algorithms of the Extended Kalman Filter and Particle Filter for predicting Remaining Useful Life of Lithium Polymer (Li-Po) and Lithium Ion (Li-Ion) batteries, which are commonly used in UAVs. The proposed method uses data sets containing the profile of the voltage across the battery over time, where discharge is performed with constant current, current containing white noise, and random current. Several distinct current levels are considered, as an experimental workbench is developed for the test and generation of data sets used in this work. A database provided by NASA is also used for this purpose. The obtained results show that the introduced methodology present good considering the evaluated databases. / Este trabalho apresenta uma proposta para predição e monitoramento de baterias em VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados). A usabilidade de baterias para fins aeronáuticos tem se tornado bastante comum devido a diversas vantagens em relação a propulsores a combustão. Contudo, é importante o uso de técnicas de PMS (Prognóstico e Monitoramento de Saúde) de equipamentos do VANT, sendo que nesse caso deve ser avaliada a Vida Útil Remanescente (RUL- Remaining Useful Life) da bateria. Essa informação pode ser usada para auxiliar à tomada de decisão sobre quais missões são atribuídas ao VANT antes da próxima recarga. O presente trabalho apresenta o algoritmo do Filtro de Kalman Estendido e Filtro de Partículas para predição da Vida Útil Remanescente de baterias de Polímeros de Lítio (Li-Po) e Íons de Lítio (Li-Íon), em que estas são comumente usadas em VANTs. A metodologia proposta utiliza séries de dados contendo a evolução da tensão nos terminais da bateria ao longo do tempo, considerando que a descarga é feita com corrente constante, corrente com ruído branco e corrente aleatória. Diferentes níveis de corrente são considerados, de modo que uma bancada experimental foi desenvolvida para a realização de ensaios e geração das séries de dados usadas neste trabalho. Também foi empregada uma base de dados disponibilizada pela NASA. Os resultados demonstram que a metodologia proposta fornece bons resultados considerando as bases de dados testadas.

CARNEIRO, A. V. Projeto, desenvolvimento e implementação de microrrede em campus universitário com tecnologia solar fotovoltaica e de armazenamento. 2017. 176 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-20T11:57:23Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_avcarneiro.pdf: 27578964 bytes, checksum: 351c60b82b9bbdd21a6f87e7f6231d01 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-08T12:41:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_avcarneiro.pdf: 27578964 bytes, checksum: 351c60b82b9bbdd21a6f87e7f6231d01 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T12:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_avcarneiro.pdf: 27578964 bytes, checksum: 351c60b82b9bbdd21a6f87e7f6231d01 (MD5) Previous issue date: 2017-07-19 / Distributed Generation is a growing reality. It is defined as a source of electrical energy connected to the distribution network and it might be together with the network or at the point of consumption. Some of the main motivations for their growth are: savings in investments in construction of energy transmission lines; energy matrix diversification; The establishment of a potentially more sustainable energy matrix; losses in energy transmission systems mitigation; stability of the electric power service optimal use; available energy resources . In the concept of distributed generation the microgrids present as a group of manageable distributed energy resources with clearly defined limits, capable of servicing loads and can operate connected or disconnected of utility grid. This work presents the design and implementation of the structure of a microgrid connected in low voltage (220V / 60 Hz) and installed in the Intelligent Electrical Networks laboratory, in the Department of Electrical Engineering, of the Technology Center of the Federal University of Ceará (UFC). Incorporating solar photovoltaic sources, energy storage by batteries and singlephase and three-phase loads, the microgrid is designed to provide a research, development and teaching environment and as such offers operational flexibility. The energy source of solar-electric conversion is composed of three single-phase 2 kWp photovoltaic systems, using electronic converters from different manufacturers. System 1 uses 4 batteries 200Ah, a battery inverter (network creator), a photovoltaic inverter (network supplier) and a single-phase load bank, being able to operate connected disconnected from the university campus network. System 2 uses an inverter with two strings of photovoltaic modules, allowing the inclusion and withdrawal of power energy operations, as well as allowing the recombination of photovoltaic modules (parallel-series). System 3 allows to select the phase in which it is desired to inject the generated power, allowing power injection in unbalanced operation. The microgrid was implemented in a way that allows local control and provides the necessary channels for the development of remote supervision and control. For this it was used a controller that embarks communication protocol industrially and is established in the market. Tests were performed considering different operating scenarios, which testified the functionalities of the microgrid, which favors the environment for the development and testing of solutions in the midst of the emerging growth trend of the micro-grid market in the world / A Geração Distribuída é uma crescente realidade. É definida como fonte de energia elétrica conectada à rede de distribuição ou ao próprio ponto de consumo. Algumas das principais motivações para seu crescimento são: economia com investimentos em construção de linhas de transmissão de energia; diversificação da matriz energética; efetivação de uma matriz energética potencialmente mais sustentável; mitigação das perdas nos sistemas de transmissão de energia; melhoria da estabilidade do serviço de energia elétrica; aproveitamento dos recursos energéticos disponíveis. No conceito de geração distribuída as microrredes apresentam-se como um grupo de recursos energéticos distribuídos gerenciáveis, com limites definidos, capaz de atender cargas, operando conectada ou isolada da rede elétrica principal. Este trabalho apresenta o projeto e implementação da estrutura de uma microrrede conectada em baixa tensão (220V/60 Hz) e instalada no laboratório de Redes Elétricas Inteligentes, no Departamento de Engenharia Elétrica, do Centro de Tecnologia da Universidade Federal do Ceará (UFC). Incorporando fontes solar fotovoltaicas, armazenamento de energia por baterias e cargas monofásicas e trifásicas, a microrrede foi concebida para proporcionar um ambiente de pesquisa, desenvolvimento e ensino oferecendo flexibilidade operativa. A fonte energética de conversão solar-elétrica é composta, de três sistemas fotovoltaicos monofásicos de 2 kWp, usando conversores eletrônicos de diferentes fabricantes. O sistema 1 faz uso de 4 baterias de 200Ah cada, um inversor de bateria (formador de rede), um inversor fotovoltaico (supridor de rede) e um banco de cargas monofásico, sendo capaz de operar conectado e desconectado da rede elétrica do campus. O sistema 2 utiliza um inversor com duas filas de módulos fotovoltaicos possibilitando operações de inclusão e retirada de potência, além de permitir recombinação de módulos (série-paralelo). O sistema 3 permite selecionar a fase em que se deseja injetar a potência gerada, possibilitando a operação desequilibrada de injeção de potência. A microrrede foi implementada de forma a permitir comando local além de disponibilizar os canais necessários para o desenvolvimento da supervisão e controle remotos. Para isso fez-se uso de um controlador que embarca protocolo de comunicação industrialmente estabelecido no mercado. Testes foram realizados considerando diferentes cenários de operação, que comprovaram as funcionalidades da microrrede, o que favorece ambiência para desenvolvimento e teste de soluções em meio à tendência de crescimento emergente do mercado de microrredes no mundo.

ALMADA, J. B. Modelagem, controle e gerenciamento da operação de microrredes com fontes renováveis. 2013. 216 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:14:16Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T18:16:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T18:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) Previous issue date: 2013-11-28 / Nowadays, the distribution networks of electricity are the segment of the electrical power systems that has experienced more changes, due in particular to the presence of distributed generation and the technological advances in the areas of instrumentation, automation, measurement, information technology and comunication. This work aims to present the modelling, the control and the operation management of a group of small-scale energy resources connected to the low voltage, which coordinated form a microgrid. The microgrid energy resources are solar photovoltaic sources, wind energy based on double fed induction generator and hydrogen fuel cell, and a storage system with batteries. Two conceptions are developed: a single-phase microgrid and a three-phase microgrid, both operating in connected mode and isolated from the utility. Each energy resource is connected to a point of common coupling through power converters. For each converter was designed a set of control loops. The master-slave strategy was used to control the converters and to microgrid management. In master-slave configuration only the master converter is designed to be the voltage reference and others operate as a current source. For managing the steady state operation of microgrids different operating scenarios were considered, with variation of load and generation levels, as well as changes in tariff flags, for load supply with economy and sources operating at maximum efficiency. The proposed systems operate satisfactorily fulfill the requirements of utility for synchronization and disconnection. The injected currents are below the allowed distortion level. In stand-alone mode, the system voltage remains within the appropriate level of amplitude and frequency. / Atualmente, as redes de distribuição de energia elétrica são o segmento dos siste-mas elétricos de potência que mais tem experimentado mudanças, devido, em es-pecial, à presença da geração distribuída e aos avanços tecnológicos nas áreas de instrumentação, automação, medição, tecnologia da informação e comunicação. Este trabalho tem por objetivo apresentar a modelagem, o controle e o gerenciamento da operação de um conjunto de recursos energéticos de pequeno porte, conectados à baixa tensão, que coordenados formam uma microrrede. Os recursos energéticos da microrrede são fontes solar fotovoltaica, eolielétrica com gerador de indução de dupla alimentação e célula combustível a hidrogênio, e um sistema de armazenamento de energia a baterias. Duas concepções de microrredes são desenvolvidas: microrrede monofásica e microrrede trifásica, ambas operando em modo conectado e isolado da rede elétrica principal. Cada recurso energético é conectado a um ponto comum de conexão através de conversores de potência. Para cada conversor foi projetado um conjunto de malhas de controle. A estratégia mestre-escravo foi usada para o controle dos conversores e gerenciamento da microrrede. Na configuração mestre-escravo apenas o conversor mestre é designado para ser a referência de tensão que os outros conversores necessitam para operarem como fonte de corrente. Para o gerenciamento da operação das microrredes em regime permanente, foram considerados diferentes cenários de operação, com variação de níveis de carga e de geração, bem como variação de bandeiras e postos tarifários, visando atender a carga com economicidade e fontes operando em máxima eficiência. Os sistemas propostos operam de forma satisfatória obedecendo aos requisitos da concessionária para a sincronização e desconexão. As harmônicas de corrente injetada estão abaixo do nível de distorção permitido. No modo isolado, a tensão dos sistemas permanece dentro do nível adequado de amplitude e frequência.

Este trabalho teve por objetivo o estudo das propriedades de eletrodos da bateria de Edison (ferro-níquel) obtidos por metalurgia do pó para melhoria das propriedades deste tipo de bateria. A metalurgia do pó possui a vantagem de ser um processo de com alto aproveitamento de matéria prima e possibilitar a obtenção de peças porosas, ideais para eletrodos de baterias. Pesquisar processos de fabricação distintos para sistemas de armazenamento de energia torna-se fundamental num momento de crescimento da demanda energética mundial. Para desenvolvimento das atividades empregou-se pó de ferro e de níquel. O pó de cada um destes materiais foi compactado em matrizes com pressões distintas. Adicionalmente, foram produzidos eletrodos sem a etapa de compactação. Após esta etapa, realizou-se a sinterização dos corpos de prova em forno com temperaturas controladas. Na caracterização morfológica do material foram desenvolvidos os ensaios de microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica, perfilometria, porosidade. Os resultados experimentais permitiram constatar que tanto para o ferro como para o níquel, a Peça obtida com menor pressão de compactação que as demais (Peça 1) e a peça sem compactação apresentavam melhores características, maior porosidade, para aplicação em baterias. Posteriormente, verificou-se o comportamento eletroquímico através de curvas de sobrepotencial, mostrando que as peças sem compactação de ferro e níquel necessitavam menor energia para realizar as reações de oxidação-redução. Considerando os resultados, foi confeccionado um protótipo de Bateria de Edison por metalurgia do pó, usando eletrodos sem processo de compactação. As curvas de carga e descarga do protótipo foram traçadas e comparadas com as baterias de Edison comerciais. Os resultados encontrados mostram que a bateria com eletrodos obtidos por metalurgia do pó apresenta tempos de carga e descarga de 6 e 4 horas, respectivamente. Desta maneira, demonstrou-se que os eletrodos produzidos por metalurgia do pó podem constituir uma alternativa viável para a construção de Baterias. / This work aimed to study the properties of battery electrodes Edison (nickel-iron ) obtained by powder metallurgy to improve the properties of this type of battery . Powder metallurgy has the advantage of being a process with high utilization of raw materials and enable the obtaining of porous parts ideal for battery electrodes. Search manufacturing processes for different energy storage systems becomes essential at a time of increasing global energy demand. To develop the activities we used powdered iron and nickel. The powder of each of these materials were compacted into arrays with different pressures. In addition, electrodes were produced without the step of compression. After this stage, there was the sintering of the specimens in the oven with controlled temperatures. The morphological characterization of the material tests using scanning electron microscopy, optical microscopy, profilometry, porosity were developed. The experimental results demonstrated that both iron as for nickel , the Ask pressure obtained with lower compression than the others ( Part 1 ) and Part uncompressed had better features, higher porosity , for application in batteries . Later , there was the electrochemical behavior through overpotential curves , showing that the pieces without compression of iron and nickel needed less energy to perform the oxidation-reduction reactions . Considering the results, it was made a prototype battery Edison by powder metallurgy, using electrodes without the compression process . The charge and discharge curves of the prototype were drawn and compared with the commercial Edison batteries. The results show that the battery electrodes obtained by powder metallurgy shows charge and discharge times of 6 and 4 hours, respectively. Thus, it was demonstrated that electrodes produced by powder metallurgy can be a viable alternative for the construction of batteries.

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-04-20T19:04:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) dissertação eldis.pdf: 3565934 bytes, checksum: ad60827001b73b37d54a6e3d75373910 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-04-27T13:30:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) dissertação eldis.pdf: 3565934 bytes, checksum: ad60827001b73b37d54a6e3d75373910 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T13:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) dissertação eldis.pdf: 3565934 bytes, checksum: ad60827001b73b37d54a6e3d75373910 (MD5) / CAPES

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T06:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho trata do estudo de uma solução para o fornecimento de energia de forma ininterrupta para uma carga específica buscando como principal objetivo a confiabilidade. A investigação das topologias de conversores tem como direcionamento também a adaptação dos mesmos a um sistema passível de regeneração de energia. O estudo dessa solução consiste primeiramente numa pesquisa sobre os principais tipos de baterias estacionárias existente e os seus métodos de carga. A seguir é feito uma apresentação da planta ao qual o conversor será adaptado. Dois conversores são apresentados como solução, e os projetos e resultados são mostrados. Uma descrição do monitoramento e controle através de um microprocessador também é apresentado. Ao final tem-se uma conclusão comparativa dos conversores utilizados e um comentário a respeito da vantagem do uso de banco de baterias e do monitoramento microprocessado.