Sistema de Submissão de Resumos, IX ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - 2019

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Controlador de carga e inversor para sistemas fotovoltaicos integrados a rede elétrica com backup de baterias
Gustavo Bonomo Guimarães, José Luis Azcue Puma

Última alteração: 2019-09-23

Resumo


A energia solar fotovoltaica tem crescido vertiginosamente no Brasil nos últimos anos, por conta principalmente do seu alto retorno financeiro no longo prazo, além de trazer maior independência as unidades geradoras e ser ecologicamente sustentável. Assim, esse projeto de pesquisa foi desenvolvido com foco no estudo e simulação dos circuitos eletrônicos de potência com aplicação em Sistemas Fotovoltaicos integrados à rede elétrica com backup de baterias. No sistema proposto, um conversor CC/CC boost é utilizado para obter a máxima potência do painel fotovoltaico e elevar a tensão do sistema para alimentar o controlador de carga e inversor. O controlador de carga é fundamental para controlar o carregamento e descarga da bateria, sendo composto essencialmente por um conversor CC/CC buck-boost bidirecional. Já o inversor CC/CA, converte corrente continua em corrente alternada, sendo utilizado para integrar o sistema fotovoltaico (CC) a rede elétrica convencional (CA). O Brasil possui grande potencial para geração de energia solar e, atualmente, qualquer consumidor pode gerar a própria energia e adquirir créditos da concessionária através do sistema de compensação de energia elétrica (Net Metering). Com isso, o tema estudado permite que as residências e comércios tenham acesso as vantagens do sistema Grid Tie (geração de energia integrada a rede elétrica), além da segurança fornecida pelo backup de baterias (sistema Off Grid) caso o fornecimento elétrico seja interrompido. No decorrer da pesquisa, foi estudado o princípio de funcionamento da célula e painel fotovoltaico, do conversor CC/CC boost, do conversor CC/CC buck-boost bidirecional, do inversor CC/CA e de malhas de controle diversas, além da dinâmica para carga e descarga de baterias de chumbo-ácido. Com base nos conhecimentos adquiridos, foram realizadas simulações dos sistemas utilizando o software Matlab/Simulink, inicialmente com malhas de controle dos circuitos em blocos, e de acordo com o avanço do projeto, o sistema de controle foi programado em C++ para possível aplicação futura em microcontroladores e circuitos elétricos de potência reais.