Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-17T18:48:14Z No. of bitstreams: 1 augustodecauxhenriquesdamasceno.pdf: 1206441 bytes, checksum: b40a5a479d4b647c9d2cf108c637b5b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-25T12:03:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 augustodecauxhenriquesdamasceno.pdf: 1206441 bytes, checksum: b40a5a479d4b647c9d2cf108c637b5b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-25T12:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 augustodecauxhenriquesdamasceno.pdf: 1206441 bytes, checksum: b40a5a479d4b647c9d2cf108c637b5b6 (MD5) Previous issue date: 2008-06-30 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho investiga a utilização do controle preditivo digital no modo corrente para controlarumconversorCC-CCbidirecionalconectadoaosistemadegeraçãofotovoltaico. O conversor CC-CC, com controle digital no modo corrente, opera como um sistema de carga de bateria de alta performance, possibilitando o prolongamento de sua vida útil por utilizar um controle de carga preciso, com constante monitoramento e rápida proteção. A modelagemdigitaldoconversoreocontrolesãoapresentadosediscutidos. Resultadosdesimulação sãousadosparavalidarosprocedimentosdoprojetodocontrole. Ocontroledigitalnomodo corrente foi implementado em um DSP TMS320F2812 da Texas Instruments. / This work investigates the utilization of a predictive digital current-mode controller for a bidirectional DC-DC converter connected to a photovoltaic electric generation system. The DC-DC converter, with the digital current control, operates as a high performance battery charger system, enabling long battery life by providing precision charging control, constantmonitoringandfastprotection. Digitalmodelingoftheconverterandthecontroller are presented and discussed. Simulation results are used to validate the design controller procedures. The digital current–mode control was implemented in the TMS320F2812 DSP of Texas Instruments.

O presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de carga e descarga de baterias de chumbo-ácido para sistemas de geração distribuída acoplada a um conjunto de painéis fotovoltaicos e conectada à rede elétrica. O conjunto de painéis opera de forma a maximizar a energia gerada através de um algoritmo MPPT (Maximum Power Point Tracking) e a rede elétrica opera como rota para o excedente produzido pelos painéis. Para que a bateria possa ser carregada e descarregada com eficiência evitando sobrecargas e descarregamentos profundos, uma metodologia de estimação do estado de carga da bateria é implementada visando um controle mais eficiente (maximizando a vida útil da bateria) e um melhor aproveitamento da energia armazenada. Para o gerenciamento da carga e descarga do banco de baterias é utilizada uma topologia bidirecional (Boost-Buck) com controlador fuzzy P+I para estabilização de corrente ou tensão. Em relação à técnica de controle para o sistema PV, um controlador PI clássico é utilizado para regular a tensão terminal e ponto de máxima potência que é definido por um algoritmo de perturbação e observação (P&O). Para validar os controladores e os modelos teóricos desenvolvidos é construído um protótipo do sistema. São analisados, também, o comportamento do sistema de carga das baterias e painel fotovoltaico sob condições extremas como queda abrupta de irradiação solar, desconexão inesperada dos painéis e mudanças no ponto ótimo de funcionamento dos mesmos. / The present work aims to develop a system of charging and discharging lead-acid batteries for distributed generation connected to a set of photovoltaic panels, and used in grid connected applications. The set of panels operates to maximize the energy produced by means of an MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm and the power grid absorbs the extra power produced by the panels. For charging and discharging the battery pack and to prevent overload and deep discharge, a methodology for estimating the state of charge is implemented in order to obtain an efficient control technique (maximizing battery life), and more efficient use of the stored energy. To manage the charging and discharging of the battery bank a bidirectional topology (Boost-Buck) with fuzzy P+I controller for stabilization of current or voltage is used. To regards the PV control technique, a classical PI controller is employed to regulate the PV terminal voltage, and the maximum power point is determined by a perturb and observe (P&O) algorithm. To validate the controllers and the theoretical models developed is built a prototype system, and analyzed the behavior of the batteries charger and photovoltaic panel under extreme environmental conditions such as abrupt decrease of solar irradiation, unexpected panels disconnection and changes of the maximum power point of the panels.

O presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de carga e descarga de baterias de chumbo-ácido para sistemas de geração distribuída acoplada a um conjunto de painéis fotovoltaicos e conectada à rede elétrica. O conjunto de painéis opera de forma a maximizar a energia gerada através de um algoritmo MPPT (Maximum Power Point Tracking) e a rede elétrica opera como rota para o excedente produzido pelos painéis. Para que a bateria possa ser carregada e descarregada com eficiência evitando sobrecargas e descarregamentos profundos, uma metodologia de estimação do estado de carga da bateria é implementada visando um controle mais eficiente (maximizando a vida útil da bateria) e um melhor aproveitamento da energia armazenada. Para o gerenciamento da carga e descarga do banco de baterias é utilizada uma topologia bidirecional (Boost-Buck) com controlador fuzzy P+I para estabilização de corrente ou tensão. Em relação à técnica de controle para o sistema PV, um controlador PI clássico é utilizado para regular a tensão terminal e ponto de máxima potência que é definido por um algoritmo de perturbação e observação (P&O). Para validar os controladores e os modelos teóricos desenvolvidos é construído um protótipo do sistema. São analisados, também, o comportamento do sistema de carga das baterias e painel fotovoltaico sob condições extremas como queda abrupta de irradiação solar, desconexão inesperada dos painéis e mudanças no ponto ótimo de funcionamento dos mesmos. / The present work aims to develop a system of charging and discharging lead-acid batteries for distributed generation connected to a set of photovoltaic panels, and used in grid connected applications. The set of panels operates to maximize the energy produced by means of an MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm and the power grid absorbs the extra power produced by the panels. For charging and discharging the battery pack and to prevent overload and deep discharge, a methodology for estimating the state of charge is implemented in order to obtain an efficient control technique (maximizing battery life), and more efficient use of the stored energy. To manage the charging and discharging of the battery bank a bidirectional topology (Boost-Buck) with fuzzy P+I controller for stabilization of current or voltage is used. To regards the PV control technique, a classical PI controller is employed to regulate the PV terminal voltage, and the maximum power point is determined by a perturb and observe (P&O) algorithm. To validate the controllers and the theoretical models developed is built a prototype system, and analyzed the behavior of the batteries charger and photovoltaic panel under extreme environmental conditions such as abrupt decrease of solar irradiation, unexpected panels disconnection and changes of the maximum power point of the panels.