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https://repositorio.ifg.edu.br/handle/prefix/2052| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Controlador de carga de baterias utilizando o conversor CC-CC bidirecional buck-boost. |
| Título(s) alternativo(s): | Battery charge controller using bidirectional buck-boost DC-DC converter. |
| Autor(es): | Ferreira, Ana Clara Pereira |
| Primeiro Orientador: | Chaves, Eric Nery |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Freitas, Marcos Antônio Arantes de |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Freitas, Marcos Antônio Arantes de |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Bernardeli, Victor Regis |
| metadata.dc.contributor.referee3: | Chaves, Eric Nery |
| Resumo: | O propósito deste trabalho compreende no estudo e desenvolvimento de um conversor bidirecional como interface entre o barramento CC e o sistema de baterias, atuando como controlador de carga de baterias, com a finalidade de que se possa manter a tensão no barramento CC regulada através do controle do fluxo de potência. O sistema apresentado é constituído de um conversor CC-CC bidirecional, que pode atuar como elevador (Boost) ou abaixador de tensão (Buck) dependendo de como os interruptores são acionados. A topologia proposta possibilita a transferência bidirecional de energia, permitindo que o banco de baterias atue como carga durante o carregamento ou como fonte quando fornece energia para o barramento, adaptando-se às características de cada processo e garantindo uma transição suave entre eles. Uma análise abrangente é conduzida através da modelagem de circuito de pequenos sinais em média linear para operação em modo de condução contínua. Para validar os modelos obtidos, as funções de transferência do circuito do conversor operando como Buck e Boost são apresentadas e empregando técnicas de controle, o projeto em malha fechada é realizado para atender ao fluxo bidirecional de potência e aos processos de carga e descarga de baterias garantindo a potência de saída necessária à carga e maior vida útil às baterias, pois a ondulação da corrente é um fenômeno que influencia na vida útil das baterias em sistemas de armazenamento de energia. A simulação computacional do sistema e os cálculos matemáticos de auxílio ao projeto dos compensadores foram realizados empregando-se o software MATLAB. Por fim, com os dados obtidos e analisados, as conclusões foram apresentadas. |
| Abstract: | The purpose of this work involves the study and development of a bidirectional converter as an interface between the DC bus and the battery system, acting as a battery charge controller, with the purpose of maintaining the voltage on the DC bus regulated through control. of the power flow. The system presented consists of a bidirectional DC-DC converter, which can act as a voltage raiser (Boost) or lowerer (Buck) depending on how the switches are activated. The proposed topology enables bidirectional energy transfer, allowing the battery bank to act as a load during charging or as a source when supplying energy to the bus, adapting to the characteristics of each process and ensuring a smooth transition between them. A comprehensive analysis is conducted through linearly averaged small-signal circuit modeling for continuous conduction mode operation. To validate the models obtained, the transfer functions of the converter circuit operating as Buck and Boost are presented and employing control techniques, the closed loop design is carried out to meet the bidirectional power flow and battery charging and discharging processes. ensuring the output power required for the load and longer battery life, as current ripple is a phenomenon that influences the life of batteries in energy storage systems. The computer simulation of the system and the mathematical calculations to aid the design of the compensators were carried out using MATLAB software. Finally, with the data obtained and analyzed, conclusions were presented. |
| Palavras-chave: | Conversor bidirecional. Bidirectional converter. Controlador de carga. Charge controller. Baterias. Batteries. Simulação computacional. Computer simulation. |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Insitituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás |
| Sigla da Instituição: | IFG |
| metadata.dc.publisher.department: | Câmpus Itumbiara |
| Citação: | FERREIRA, Ana Clara Pereira. Controlador de carga de baterias utilizando o conversor CC-CC bidirecional buck-boost. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação) – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás - IFG, Itumbiara, 61 p. 2024. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://repositorio.ifg.edu.br:8080/handle/prefix/2052 |
| Data do documento: | 1-Abr-2024 |
| Aparece nas coleções: | Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| tcc_Ana Clara Pereira Ferreira.pdf | TCC Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação - Câmpus Itumbiara 2024 – Ana Clara Pereira Ferreira – Controlador de carga de baterias utilizando o conversor CC-CC bidirecional buck-boost. | 2,23 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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